JP3484793B2 - Electrolytic water generation method - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は水道水等を電気分解して
アルカリイオン水と酸性イオン水とを連続的に生成する
電解水生成方法に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より図13に示すような電解水生成
装置が提供されている。これは活性炭からなる濾材31
と中空糸膜にて形成された濾材32とを備えた浄水器3
と、電解槽2とからなるもので、電解槽2内には2種の
電極21,22が電解隔膜20で仕切られた状態で配設
されている。
【0003】水道水の蛇口99に取り付けられた切換ユ
ニット98から浄水器3へと送られた水は、浄水器3内
において浄化された後、直流電圧が電極21,22に印
加されている電解槽2へ送られて、この電解槽2内にお
いて、陰極となっている電極側にアルカリイオン水が、
陽極となっている電極側に酸性イオン水が生成される。
この両種イオン水のうち、主利用水(一般には飲料に供
されるアルカリイオン水)は吐出口23から送り出さ
れ、副利用水(酸性イオン水)は吐出口24から排水口
64へと送られる。
【0004】なお、電解槽2の電極21,22への電圧
印加開始は、切換ユニット98と浄水器3との間をつな
ぐ水路に設置されたダイアフラム68を有する圧力検知
用スイッチPSによってなされる。また、浄水器3と電
解槽2とをつなぐ水路は、上記排水口64にもつながっ
ているが、ボール弁66が水圧によって閉じているため
に、電解槽2へと向かう水が排水口64へ直接流れてし
まうことはない。
【0005】切換ユニット98からの水供給を止めたな
らば、圧力検知用スイッチPSがオフとなって電解槽2
の電極21,22への通電が遮断されるとともに、電解
槽2内にある水は、前後に水圧差がないために開いてい
るボール弁66を通じて排水口64へと排出される。こ
こにおいて、上記のものでは、実際に吐出される電解水
のpH値を確認するには、試薬などによる簡易分析を別
途行わなくてはならず、また、求めるpH値の電解水を
得るには、設定電圧や流量などの調整を手動で行わなく
てはならず、上記pH値の確認に要する手間も含めて、
求めるpH値の電解水を確実に得られるものではなかっ
た。
【0006】このために、吐出する電解水のpH値を連
続的に測定するpHセンサーを設けて、このpHセンサ
ーから得られるpH値と目標pH値とを比較して電解槽
に印加する電解電圧をフィードバック制御するものが提
案されている。
【0007】
【0008】【発明が解決しようとする課題】 このものでは、
ミネラ
ル成分の多い水を電解して電解水を得る時、特に弱酸性
イオン水を得る時に問題があった。つまり、カルシウム
成分等のミネラル成分を多く含む水は電流が流れやす
く、このような水を電解して弱酸性イオン水を得る場
合、通常の水に対しての場合よりもはるかに低い電解電
圧で目的とするpH値のイオン水を得られることがあ
る。このような特異な水に対して、pHセンサーから得
られるpH値と目標pH値とを比較して電解電圧のフィ
ードバック制御を行った場合、予め設定した電解電圧−
pH特性曲線から大きくずれていることから、いわゆる
オーバーシュートが生じて、目標pH値に収束せず、表
示pH値がふらついてしまうことがある。
【0009】本発明はこのような点に鑑み為されたもの
であり、その目的とするところは導電率が高い水に対し
てもオーバーシュートを招くことなく電解電圧制御を行
うことができる電解水生成方法を提供するにある。
【0010】
【課題を解決するための手段】しかして本発明は、電解
槽による電解にてアルカリイオン水と酸性イオン水とを
生成してこれら電解水を各別に吐出するにあたり、pH
センサーによる電解水のpH値の測定結果に応じて電解
槽に印加する電解電圧を制御する電解水生成方法におい
て、pHセンサーから得られるpH値の目標pH値に対
する偏差ΔpHを求め、予め設定してある電解電圧−p
H特性から上記偏差ΔpH相当分の電圧差ΔVを求めて
現電圧から該電圧差ΔVを引いた電圧を次に印加する電
解電圧とするとともに、上記電解電圧−pH特性とし
て、電解槽印加電圧を変えて実測した電解電圧−pH特
性よりも上記偏差に対する電圧値が小となるものを用い
ることに特徴を有している。
【0011】
【0012】
【作用】本発明によれば、検出pH値を目標pH値に収
束させるにあたり、pHセンサーから得られるpH値の
目標pH値に対する偏差ΔpHを求め、予め設定してあ
る電解電圧−pH特性から上記偏差ΔpH相当分の電圧
差ΔVを求めて現電圧から該電圧差ΔVを引いた電圧を
次に印加する電解電圧とするとともに、上記電解電圧−
pH特性として、電解槽印加電圧を変えて実測した電解
電圧−pH特性よりも上記偏差に対する電圧値が小とな
るものを用いるために、オーバーシュートを招くことが
ないものである。
【0013】
【実施例】以下本発明を図示の実施例に基づいて詳述す
ると、この電解水生成装置は、図2に示すように、電解
槽2と、逆洗ユニット4と、切換弁5,6と、流量調整
弁65、pHセンサー7、カルシウム剤添加筒80等を
ハウジング(図示せず)に納めたものとして構成されて
いる。
【0014】電解槽2は前記従来例と同様に、2種の電
極21,22とこの両者を仕切る電解隔膜20とを備え
たもので、底部側に流入口25,26を、上部側に吐出
口23,24を備えており、これら吐出口23,24
は、切換弁6を介して吐出管17,18に接続されてい
る。ここにおいて、流入口25と吐出口23とは一方の
電極21を囲む空間に連通し、流入口26と吐出口24
とは他方の電極22を囲む空間に連通しているのである
が、流入口25は流入口26よりも細くされていて、電
極21側に流れ込む流量が電極22側に流れ込む流量よ
り1:3乃至1:4位の比率で少なくなるようにされて
いる。また上記切換弁6は、吐出口23と吐出管17と
を連通させる時、吐出口24と吐出管18とを連通さ
せ、吐出口23と吐出管18とを連通させる時、吐出口
24と吐出管17とを連通させる電磁ロータリー弁もし
くはモータ式切換弁で構成されている。
【0015】浄水器3は、活性炭からなる濾材31と中
空糸膜からなる濾材32とを備えたもので、その下端に
設けられた2つの開口部のうちの一方が、逆洗ユニット
4に、他方が切換弁5に接続されている。なお、上記の
2種の濾材31,32は単一のカートリッジに納められ
ており、カートリッジごと交換できるように構成されて
いる。
【0016】逆洗ユニット4は、浄水器3内の濾材3
1,32の目詰まりを、いったん浄水器3を通すことで
濾過した浄水を浄水器3に逆流させる逆洗を行うことで
解消するためのもので、図4に示すように、シリンダー
40と、シリンダー40内に配されたピストン41、ピ
ストン41にスライド自在に係合するとともに、ピスト
ン41の下降に伴って弁体43をばね45に抗して引き
下げる連動ピン42とからなるもので、シリンダー40
の上端には上記浄水器3につながるポート46と、弁体
43の下降で開くとともに弁体43の上昇で閉じられる
吐出口44とが設けられており、シリンダー40におけ
るピストン41の下方空間は、次に述べる切換弁5のポ
ート55に連通している。
【0017】上記逆洗ユニット4の下方に取り付けられ
た切換弁5は、両端にポート51,54を有するととも
に、周面における軸方向にずれたところに3つのポート
52,53,55を備えて、内蔵する可動体56がポー
ト51,54から選択的に流入する水の水圧で移動する
ことで、図4に示すポート51,52間が連通するとと
もに、ポート55,53が可動体56の外周空間57を
通じて連通する状態と、可動体56が図中右方に移動し
て、ポート54,55間が連通するとともに、外周空間
57を通じてポート52,53間が連通する状態とを切
り換える。
【0018】なお、上記浄水器3に接続されているのは
ポート52であり、ポート53は排水管19に接続され
ている。また、ポート51,54が蛇口99に設けられ
た切換ユニット98に接続されており、ポート51と切
換ユニット98との間に流量調整弁65が設けられてい
る。ポート52と浄水器3との間に配された定流量弁6
4は、過剰水圧が浄水器3以降の水路にかかることを防
止するために設けたものである。また、ポート51,5
4と切換ユニット98とをつないでいる配管は、この電
解水生成装置の器体内において、電源部を収めた電源ボ
ックス70の下面に放熱プレートを介して接触している
とともに、この接触部分が銅やアルミニウム等の金属製
管で形成されている。電源部を供給する水によって冷や
すことができるようにして、電源部の発熱に対する安全
性を高めている。
【0019】そして、上記逆洗ユニット4の吐出口44
は、管47によって電解槽2の流入口25,26につな
がっているのであるが、この管47の途中には、流量計
66と、逆止弁67と電磁弁63とが設けられており、
電磁弁63と上記流入口25,26を個別に接続する配
管のうち、流入口25に至る管48の途中に前記カルシ
ウム剤添加筒80が設けられている。上記逆止弁67は
排水口19につながったもので、管47側に水圧がかか
っている時は閉じているものの、管47側に水圧がかか
らなくなった時に開いて、電解槽2内の水及び管47内
の水を排水口19から排出する。
【0020】前記吐出管18の途中にはpHセンサー7
が配設されている。このpHセンサー7としては、ここ
では図5に示すように、飽和KClまたはNaCl溶液
と銀−塩化銀電極からなる比較電極部と、飽和KCl溶
液と特殊ガラス電極からなる作用電極部で構成されたも
のを用いて、測定するイオン水の水素イオン濃度に比例
して両電極間で発生する起電力を増幅させることで、図
5(b)に示すように、pH値に応じた0〜5Vの電圧を
出力するように構成されており、この出力電圧はA/D
変換された後、後述する制御回路Cに取り込まれる。
【0021】このように形成された電解水生成装置は、
前述のように、上記切換弁5における2つのポート5
1,54が切換ユニット98に個別の配管を介して接続
される。この切換ユニット98は、レバー操作によって
電解水生成装置への水供給の停止と、ポート51側への
水供給と、ポート54側への水供給とを切り換えること
ができるようにされたものである。
【0022】次に電解水を取り出す時の水の流れについ
て説明すると、切換ユニット98において、水を切換弁
5のポート51側へと流せば、切換弁5におけるポート
51に至った水は、その水圧で切換弁5内の可動体56
を押圧するために、図2に示すように、ポート52から
浄水器3に入り、濾材30,31による濾過を受けた
後、逆洗ユニット4のポート46に至る。そしてポート
46から逆洗ユニット4のシリンダー40内に入った水
は、水圧によってまずピストン41を押し下げて、それ
まで弁体43で閉じられていた吐出口44を開き、この
吐出口44から管47を通じて電解槽2の流入口25,
26より電解槽2内に入り、ここで電解される。なお、
電解槽2への通電は、上記管47の途中に配された流量
計66から得られる流量の情報に基づいて開始される。
【0023】そしてアルカリイオン水を得たい旨の指示
がなされているならば、電解槽2の電極21が陽極に、
電極22が陰極となるように電解電圧が印加されるため
に、吐出口23側に酸性イオン水が、吐出口24側にア
ルカリイオン水が得られ、この時、切換弁6は図2に示
す状態とされているために、アルカリイオン水が吐出管
18側に、酸性イオン水は吐出管17側に吐出される。
【0024】酸性イオン水を得たい旨の指示がなされて
いる時には、指示された酸性度に応じて次の2つの水の
流れとなる。まず弱酸性イオン水の場合には、電解槽2
の電極21が陰極に、電極22が陽極となるように電解
電圧が印加されるために、吐出口23側にアルカリイオ
ン水が、吐出口24側に酸性イオン水が得られ、この
時、切換弁6は上記状態と同じとされているために、ア
ルカリイオン水が吐出管17側に、酸性イオン水が吐出
管18側に吐出される。
【0025】強酸性イオン水の場合には、電解槽2の電
極21が陽極に、電極22が陰極となるように電解電圧
が印加されるために、吐出口23側に酸性イオン水が、
吐出口24側にアルカリイオン水が得られ、この時、切
換弁6は図3に示すように上記2状態とは異なる状態に
切り換えられるために、アルカリイオン水が吐出管17
側に、酸性イオン水が吐出管18側に吐出される。この
ように、強酸性イオン水を吐出管18側から吐出させる
場合に、電極21側を陽極とするのは、前述のように、
電極21側への流入口25を電極22側の流入口26よ
り絞って流入量を少なくしているために、強酸性イオン
水を得ることが容易となっているためである。
【0026】そして、切換ユニット98において、水を
切換弁5のポート54側へと流せば、水圧による可動体
56の移動で切換弁5が切り換えられ、ポート54から
入った水は、ポート55を通じて逆洗ユニット4におけ
るピストン41の下方空間に流入し、ピストン41を押
し上げて、弁体43で吐出口44を閉じるとともに、ピ
ストン41の上方空間に溜まっていた濾過済みの浄水を
ポート46から浄水器3側に逆流させる。この逆流水
は、濾材32,31を逆洗して濾材32,31に付着し
ていた不純物を洗い流した後、切換弁5のポート52,
53を経て排水口19から排出される。なお、この時の
切換ユニット98からの水の流入は、逆洗ユニット4に
おけるピストン41を上死点まで移動させた時点で終了
する。そして、このような逆洗時や、切換ユニット98
において止水を行った時、電解槽2内の水は、水圧差が
無いために開いた状態にある逆止弁67を経て排水口1
9から排出される。
【0027】図1は上記電解水生成装置におけるブロッ
ク回路図であって、図中Cは1チップマイクロコンピュ
ータにて構成された前記制御回路、DVは電解電圧を出
力する電源部、Dは操作表示部である。pHセンサー7
や流量計66が接続されている制御回路Cは、電解槽2
の電極21,22に印加する電解電圧を、電源部DVの
PWM制御によって制御することができるように構成さ
れており、また目標pH値と、pHセンサー7から得ら
れる吐出管18を通じて吐出中の電解水のpH値との比
較回路C1を内蔵し、目標pH値に検出したpH値が一
致するように、上記電解電圧のフィードバック制御を行
う。
【0028】なお、電源部DVに挿入された低抵抗値の
抵抗Rの両端電圧が入力されるコンパレータCPは、抵
抗Rでの電圧降下に応じて通電電流の大きさを上限値と
比較するためのもので、通電電流が電極21,22への
印加電圧に応じて規定された上限値を越えた時には、制
御回路Cに対して過電流検知信号を出力し、これを受け
た制御回路Cは電極21,22への印加電圧が低くなる
ように電源部DVに電圧降下指示信号を出力する。電源
部DVが過剰発熱することがないようにしているわけで
ある。
【0029】図6に表示操作部Dの一例を示す。操作部
として、電源スイッチSW1の他に、pH切り替えスイ
ッチSW2,SW3,SW4、リセットスイッチSW5、p
H微調節のためのスイッチSW7を備えるほか、電解動
作中であることを音で示すことを入切するためのスイッ
チSW9、制御回路Cにおいて積算される浄水器3の積
算使用時間のリセット用のスイッチSW10と寿命設定S
W11、pHセンサー7の洗浄のためのスイッチSW12,
SW13を備えている。
【0030】上記スイッチSW9による報知手段のオフ
は、アルカリイオン水を吐出管18から吐出する際に対
してのみ有効であるようにしてある。つまり、酸性イオ
ン水が吐出管18から吐出される時には、スイッチSW
9をオフとしていても、報知手段が作動してメロディや
ブザーによって警告報知を行うようにしてある。現在吐
出中の水が酸性イオン水であり、飲用には適していない
ことを利用者に知らせるためである。同様の理由で、酸
性イオン水の吐出状態からアルカリイオン水の吐出状態
に切り替えた時にも、pHセンサー7による測定値がp
H8を越えるまでは、あるいは所定の流量(たとえば1
000ミリリットル)が吐出されたり所定の時間が経過
するまでは警告を鳴らし続けるようにしてあり、酸性イ
オン水の吐出状態から浄水の吐出状態に切り替えた時に
は、pHセンサー7が酸性を出力しなくなるまで、ある
いは10秒間、あるいは所定の流量が吐出されるまでは
警告を鳴らし続けるようにしてある。更には、電極2
1,22の後述する逆電洗浄中にアルカリイオン水また
は浄水の吐出状態へと切り替えた時も同様に警告を鳴ら
すことが好ましい。
【0031】スイッチSW12,SW13によるpHセンサ
ー7の洗浄は、pHセンサー7に析出したスケールの除
去のために行われる。すなわち、pH10以上のアルカ
リイオン水、殊に地下水のように炭酸成分過多の場合、
炭酸水素イオンHCO3 - より炭酸イオンCO3 2-の存
在比率が多くなり、この場合、炭酸カルシウムとして析
出する現象が多くなる。このスケールの析出でpHセン
サー7のセンシング部分が覆われると、pHセンサー7
のセンシング精度(特に酸性側)が落ちるとともに、立
ち上がり応答性が悪くなる。この点に対処するために上
記洗浄を行う。詳しくは後述する。
【0032】上記表示操作部Dには、図6に示すよう
に、表示部として、pHセンサー7で得られるpH値を
数字で表示する表示部La、前記スイッチSW2,S
W3,SW4の選択状態を表示する表示部Ld1〜Ld7、
電極21,22の洗浄中であることを表示する表示部L
e、浄水器3の濾材31,32の交換を促す表示部L
f、pHセンサー7の洗浄を促す表示部Lp、電源状態
を示す表示部L1等を備えている。
【0033】表示部Leによって動作表示がなされる電
極21,22の洗浄は、電極21,22に生じたスケー
ルを除去するためのもので、流量計66により止水が検
知された時、電解槽2の電極21,22にそれまでとは
逆極性の電圧を短時間印加することによって行われる
が、この洗浄の開始時には電磁弁63が閉じられている
ために、滞水系での逆電洗浄が行われる。この時の陽極
側のpH値は、滞水させることによってpH2程度の強
酸性となるために、付着した炭酸カルシウムや炭酸マグ
ネシウム成分を溶解させて除去することができる。ま
た、逆電洗浄の後期においては、電磁弁63が開かれる
ために、流水系での逆電洗浄も行われるものであり、従
って完全な電極洗浄を期待することができる。なお、こ
の洗浄時に電解槽2にあったスケールを含んだ洗浄水
は、流入口25,26側から排水口19を通じて排出さ
れてしまうために、次回の使用開始時に洗浄水が混ざる
ことはない。
【0034】しかして、上記のような操作表示部Dを備
えたものにおいて、電源スイッチSW1を投入すれば表
示部L1が点灯し、この状態でスイッチSW2を押せば、
その押す回数に応じて「浄水」か「1〜4」のレベル
(レベル4は図では「強アルカリ」と表示)を選択する
ことができるとともに、選択された状態が表示部Ld 3
〜Ld7に表示されるものであり、切換ユニット98を
通じて水を送り込めば、選択された動作がなされる。ス
イッチSW3によっても指示することができる「浄水」
が選択されている時には、表示部Ld3が点灯表示され
るとともに、電解槽2への電解電圧の印加がなされない
ために、吐出管18からは浄水器3によって浄化された
だけの水が吐出され、この時の水の流量及びpH値が表
示部Laに表示される。
【0035】レベル1〜4のいずれかのアルカリイオン
水が選択された時には、流量計66による水流の感知に
よって電解電圧の印加を開始するものであり、この時、
制御回路Cは、pHセンサー7から得られる吐出管18
から吐出する電解水のpH値が、選択されたレベルに応
じて予め設定された目標pH値となるように、電解電圧
のフィードバック制御を行う。目標pH値としては、た
とえばレベル1にpH9.0、レベル2にpH9.5、
レベル3にpH10.0、レベル4(強アルカリ)にp
H10.5といった値がセットされている。検出される
pH値は表示部Laによって数字で表示される。
【0036】スイッチSW4を押せば、その押す回数に
よってアストリンゼント水として使用することができる
弱酸性イオン水の選択がなされたことを表示する表示部
Ld 2と、強酸性イオン水の選択がなされたことを表示
する表示部Ld1とが交互に点灯するとともに、選択さ
れた電解強度に応じた目標pH値がセットされる。ここ
では弱酸性イオン水の場合は目標pH値を5.8とし、
強酸性イオン水の場合は目標pH値を3〜2にセットし
て、目標pH値酸性イオン水が吐出管18に吐出される
ように電解電圧のフィードバック制御を行う。
【0037】なお、弱酸性イオン水の場合の流路は図2
に示したように、強酸性イオン水の場合の流路は図3に
示したようになるのは前述の通りであり、このように流
れを切り換えることによって、つまり強酸性イオン水が
得られる陽極電極21側に流れる流量を少なくすること
によって、強酸性イオン水を容易に得られるようにして
いる。
【0038】次にフィードバック制御の詳細について説
明すると、次のアルゴリズムに基づいてフィードバック
制御を行っている。すなわち、目標pH値をpHMとす
ると、図7に示すように、目標pH値に応じて予め設定
してある電圧Vmの印加を、pHセンサー7から得られ
る出力が安定するまで持続する。なお、ここでは変動幅
が±0.1pH以内の状態が2秒間連続する状態を安定
としている。そして、上記の安定した時点でのpH値p
HAと目標pH値pHMとの偏差ΔpHを求め、図8に
示す電圧−pH(pHセンサー出力電圧)特性テーブル
から偏差ΔpHに対応する電圧Vn(Vn=Vm−Δ
V)を求めてこの電圧Vnを印加する。このような印加
電圧の補正を偏差ΔpHが±0.2pH以内に納まるま
でpHセンサー7から得られる出力が安定する度に行
う。そして偏差ΔpHが±0.2pH以内に納まった時
にはその時点での印加電圧をそのまま持続する。
【0039】流量の変化等の外乱が入ったために、pH
が変動して安定した時点での偏差ΔpHが目標pH値に
対して±0.2pHを越えた時には、やはり電圧−pH
特性テーブルから偏差ΔpHに対応する電圧を求めてこ
の電圧を印加することを偏差ΔpHが±0.2pH以内
に納まるまで繰り返す。このようにフィードバック制御
を行う場合、図7に示すpH値変化からも推察されるよ
うに、いわゆるオーバーシュートを招くことが殆どな
く、このために目標pH値への収束に要する時間が短く
てすむものであり、特に偏差ΔpHを上述のように安定
になった時点で求めていることから、偏差ΔpHに基づ
く印加電圧の補正は、外乱が入らない限り、たいてい1
回で済んでしまうものであって、この点においても目標
pH値への収束に要する時間が短いものである。
【0040】更に、目標pH値が異なる場合、つまりア
ルカリイオン水を得たい場合と、弱酸性イオン水を得た
い場合と、強酸性イオン水を得たい場合とでは、夫々の
電解時における副反応(たとえば塩素イオンの酸化反応
等)が異なるために、反応時間に差があることから、目
標pH値毎(ここではアルカリイオン水と弱酸性イオン
水と強酸性イオン水の各生成モード毎)に各々に適した
電圧−pH特性テーブルを用意して、対応するものによ
ってフィードバック制御している。図8に示す曲線イが
アルカリイオン水用、ロが弱酸性イオン水用、ハが強酸
性イオン水用である。目標pH値の電圧変化に対するp
H変化の立ち上がり特性に適した制御も行っているわけ
であり、このために目標pH値がどのような値であって
も、吐出する電解水のpH値を目標pH値に早期に収束
させることができるものであって、求めるpH値の電解
水を確実に且つ迅速に得ることができる。なお、これら
の電圧−pH特性テーブル(曲線イ、ロ、ハ)は、
pHv=A+Blog e V
(pHvはpHセンサー出力電圧、Vは電解電圧、A,
Bは各モード毎に異なる定数)の近似式で表すことがで
きる。
【0041】ところで、このようなフィードバック制御
を行うにあたっては、電源部DVの過剰発熱防止のため
に,予め設定してある電解槽電流値の上限値を越える電
流が流れる電解電圧が印加された場合に対処しておく必
要があるために、通常、過電流検知信号を受けた制御回
路Cは、所定時間毎に1ステップずつ電解電圧を下げる
指示を出力するようにしている。
【0042】ここにおいて、上記所定時間がたとえば8
msecであるのに対して、上記指示を受けたスイッチング
電源である電源部DVの応答性が出力整流回路における
コンデンサーの影響で256msec毎に1ステップずつし
か出力電圧を低下させることができないものであると、
過電流検知解除の信号を制御回路Cが受けた時には、ス
イッチング電源に対して不必要な値まで電解電圧を下げ
る指示を出してしまっていることになり、従って上限電
流値ぎりぎりの電流が流れる電解電圧を印加できず、結
果的に目標pH値からほど遠いpH値の電解水が吐出さ
れることになる。
【0043】このために、ここでは電解槽電流が過電流
となった旨の信号を受けた制御回路Cは、電源部DVに
対する電圧降下指示を電源部DVにおける電圧降下速度
に合わせて出力するようにしてある。つまり、電源部D
Vが256msec毎に1ステップずつ出力電圧を低下させ
ることができるものであれば、制御回路Cは出力電圧を
1ステップ降下させるための電源部DVに対する指示
を、256msec毎に出力するようにしてある。従って、
過電流検知の場合の制御に際しても、オーバーシュート
を招くことがなく、上限電流値いっぱいの電解電圧を印
加させることができるものである。電源部DVの出力電
圧降下が確認されてから、次の電圧降下指示信号を出力
するようにしてもよいのはもちろんである。
【0044】また、オーバーシュート防止に関しては、
地下水のように導電率が高くて電流を流しやすい特異な
水を電解する場合にも、次の点についても留意しなくて
はならない。つまり、上記のような水から弱酸性イオン
水を得る場合、上記実施例で示したものの場合、1〜1
5V程度の電解電圧でpH4〜6のイオン水を得ること
が可能であるのに対して、一般的な水では30V程度の
電解電圧が必要となる。このために、アストリンゼント
モードにおいて、一般的な水を対象として予め設定して
ある電解電圧−pH特性式に基づき、上記のような導電
率が高くて少しの印加電圧で弱酸性を示すことになる水
に対する制御を行うと、図9(a)に示すように、偏差Δ
pHに対しての印加電圧の変動幅ΔV1 が実際に必要な
変動幅ΔV2 に比べて大きすぎるために、オーバーシュ
ートを招いてしまい、表示pH値にふらつきが生じるこ
とになる。これを回避するために、ここでは偏差ΔpH
に対する印加電圧の変動幅ΔV1 を、図9(b)に示すよ
うに、実際の水の特性曲線ホにおける上記変動幅ΔV2
よりも小さくしている。
【0045】また、ここでは変動が±0.1pH以内の
安定状態が10秒以上続く時には、この時の電圧値とp
H値とを制御回路Cが備えるメモリーに書き込むように
してある。このメモリーに書かれた値は、一度止水され
て再度通水された場合に参照されて、この電圧値が直ち
に印加される。通水再開後の目標pH値への収束時間が
より早くなるわけである。なお、上記メモリーは、上記
の条件が整う度に書き換えられる。目標pH値毎に予め
設定してある電圧値を書き換えてしまってもよい。
【0046】ところで、止水時には電解槽2内の水は排
水されているわけであるから、この状態から通水を開始
しても電解槽2に水が満たされて更にpHセンサー7に
至るまでには時間がかかる。目標pH値を通水途中で変
更した時にも電解槽2内の水がある程度入れ替わるのに
時間がかかる。従って、通水の開始時点からすぐにpH
センサー7の出力に変化が生じるわけではなく、このよ
うな時間帯を不感帯(図7でKで示す領域)と呼ぶが、
この不感帯においても上記制御を行うならば、印加した
電圧に対応するイオン水がpHセンサー7に達していな
い時点で上記の補正値を導くための安定点を検出してし
まうおそれがある。このために、上記フィードバック制
御にあたっては、次の不感帯処理を併せて行っている。
【0047】すなわち、止水状態から通水を開始した場
合については、図10に示すように、通水の開始ととも
に目標pH値に応じて予め設定してある電圧Vmの印加
を開始するとともにpHセンサー7の出力の表示とを行
うものの、通水の開始から所定時間T1(たとえば15
秒)が経過するまでは、フィードバック制御は行わずに
上記電圧Vmを維持する。そしてT1時間経過後から目
的の方向にpH値が0.2pH変化したかどうかによっ
て不感帯を脱出したかどうかを判断し、脱出が確認され
た後、上記の2秒間の安定点とその時の目標pH値との
偏差並びに電圧−pH特性テーブルによるフィードバッ
ク制御モードに入るようにしてある。
【0048】通水途中での目標pH値の変更に対して
は、この変更に対して新たな目標pH値に対応する電圧
Vmnの印加をただちに開始するとともにpHセンサー
7の出力の表示とを行うものの、変更から所定時間T2
(たとえば3秒)が経過するまでは、フィードバック制
御は行わずに上記電圧Vmnを維持する。そしてT2時
間経過後から目的の方向にpH値が0.2pH変化した
かどうかによって不感帯を脱出したかどうかを判断し、
脱出が確認された後、上記のフィードバック制御モード
に入るようにしてある。
【0049】なお、不感帯の脱出を目的の方向にpH値
が0.2pH変化したかどうかのみによって判断して行
ったのでは、何らかの原因でpH変化が僅かで0.2p
H以上の変化が見られない時、フィードバック制御モー
ドに入ることができないために、強制脱出用の判断部を
付加しておくことが望ましい。この判断部としては、上
記の所定時間T1,T2より長い時間がセットされたタ
イマーでもよいが、たとえば0.2リットルの水が通水
されたことによって強制脱出してフィードバック制御モ
ードに入るようにするとよく、この場合、フィードバッ
ク制御モードに入れば安定かどうかの判断を待たずにそ
の時点でpH比較を行って補正を行うとよい。
【0050】ところで、酸性イオン水を吐出する場合
で、使用する水が地下水のように炭酸成分が多く含まれ
ている場合には、塩基性炭酸塩Ca(HCO3)2,Mg
(HCO3)2,NaHCO3等が生成されるが、pH
5.0〜6.0程度の弱酸性イオン水を吐出する時、こ
の弱酸性イオン水のpH値をpHセンサー7で検出する
と、上記塩基性炭酸塩は弱酸性イオン水中に溶解した
時、弱アルカリ性を示す性質があるために、検出される
pH値がアルカリ性のものとなる上に、吐水後の安定し
た状態となった時には、塩基性炭酸塩から生成された炭
酸H2CO3が再度解離するために、弱酸性を示すという
問題がある。つまり、弱酸性イオン水を得られているに
もかかわらず、吐出途中のイオン水のpHを調べるpH
センサー7ではアルカリ性という結果を出力するため
に、炭酸成分が多く含まれている水に対しては、上記の
ようなフィードバック制御を行った場合、求めるpH値
のイオン水が得られないということになる。
【0051】このために、ここでは弱酸性イオン水が指
定された場合、制御途中で検出されるpH値がpH7.
0を越えたならば、炭酸成分が多い地下水であると判定
して、pH表示を強制的に設定値(ここでは5.8)に
向けて上記判定時から0.1pH/0.5sec の割合で
移行させるようにしてある。詳しく説明すると、弱酸性
イオン水の生成にあたり、炭酸成分の多い地下水を使用
した場合、図11に示すように、弱酸性イオン水のpH
値に対応したある一定電圧Vaを継続して印加すると、
pHセンサー7はいったん目標pH値付近の値を示すも
のの、その後2〜30秒経過すれば、実際のpH値が
5.0〜6.0であるにもかかわらず、炭酸塩によって
アルカリ性の値を示す。
【0052】このために、pHセンサー7がpH7.0
以上を示すかどうかの判定動作を確実に行うことができ
るように、止水状態から弱酸性イオン水の吐出モードに
移行した時には、前記不感帯に関して述べた所定時間T
1の間は予め設定してある電圧の印加を開始するが、フ
ィードバック制御は行わず、pHセンサー7の出力の表
示は行うものの、通水の開始から所定時間(たとえば2
0秒)が経過しないと、pH7.0を越えたかどうかの
判定はしないものとしている。上述のように、上記時間
中においてはpH7.0を越えても信頼性のあるものか
どうか判断できないからである。
【0053】そして上記時間が経過した時点からpH
7.0を越えた値をpHセンサー7が出力したならば、
地下水であると判定して電解電圧は判定時の電圧のまま
固定し、表示値は設定値pH5.8に0.1pH/0.
5sec の割合で移行させる。pH7.0を越えない場合
は、市水と判定して、前述のように予め設定してある電
解電圧−pH特性式に従って制御を続ける。なお、電圧
−pH特性式としては、
pHv=2.5−αlog e V (α:流量によって異な
る定数)の近似式を用いている。
【0054】他のpH値の水の吐出状態から弱酸性イオ
ン水の吐出モードに切り換えられた時には、時間T1の
不感帯処理は15秒間とし、あとは止水状態から弱酸性
イオン水の吐出モードに移行した時と同様に、pHセン
サー7からの出力がpH7.0を越えたかどうかを判定
して制御を行う。弱酸性イオン水吐出モードにおける上
記判定は、毎回行うことで、水質の変動に対応できるよ
うにしておく。
【0055】次にpHセンサー7の洗浄について説明す
る。pHセンサー7を用いたフィードバック制御では、
pHセンサー7の精度及び立ち上がり特性が常に一定で
あることが期待されるわけであるが、前述のようにスケ
ールの析出によって精度が低下するとともに立ち上がり
応答性も悪くなってしまう。このために、次のような処
理でpHセンサー7の状態を調べることを行っている。
【0056】すなわち、制御回路C内のRAMに、設定
された流量範囲における印加電圧V1〜V8に対するp
Hセンサー7の出力電圧VSiiを記述する次表に示すよ
うな基準テーブルを記憶させる。ここで記憶させる値
は、所要の流量(たとえば300リットル)の通水後で
基準テーブルが空きの時に、pH制御中、同じ電解電圧
を一定時間(たとえば30秒)以上連続出力した場合
に、その電解電圧とその時のpHセンサー7の出力電圧
VSiiとを該当欄に書き込む。なお、上記不感帯の処理
のためのデッドタイムT1,T2は上記一定時間のカウ
ントに含めないものとする。
【0057】
【表1】【0058】このようにして、条件が満たされた欄につ
いて順次書き込んでいった後、積算流量が1000〜2
000リットルに達したならば、上記基準テーブルの内
容と現在のpHセンサー7の出力電圧との比較を使用の
たびに行う。なお、基準テーブルで空きの箇所では比較
を行わない。また空きの箇所に対する書き込みは比較開
始後も行う。そして比較によって現時点でのある流量範
囲で且つある電解電圧の時のpHセンサー7の出力電圧
が、基準テーブル上の該当欄での電解電圧VSiiに対し
て所定の値だけ外れた時、たとえば酸性イオン水吐出時
には+0.3V、アルカリイオン水吐出時には±0.3
V外れた時には表示部Lpを点灯させてpHセンサー7
の洗浄を促す。
【0059】pHセンサー7の洗浄は、前記スイッチS
W12,SW13のいずれか(スイッチSW12は洗浄を促す
表示部Lpが点灯している時にのみ操作可能でスイッチ
SW 13は表示部Lpが点灯していない時でも操作可能と
されている)を押すことで、電磁弁63の閉鎖と切換弁
6の図3に示す状態への切り換えとを行わせ、吐出管1
7に栓をした後、カルシウム添加筒80の部分からクエ
ン酸溶液を所定量流し込み、この状態で1時間または数
時間放置することで行う。電解槽2と切換弁6とを通じ
てpHセンサー7に達するクエン酸溶液は、pHセンサ
ー7に付着しているスケールを溶解させる。もちろん、
電解槽2からpHセンサー7に至る流路内に付着してい
るスケールも溶解させる。上記の放置の後は、たとえば
浄水の出力モードで数10秒〜数分間通水を行うだけ
で、クエン酸は溶解度が非常に高いために、洗い流して
しまうことができる。吐出管17に栓をするのは、上記
の放置の間にサイホンの原理でクエン酸溶液が吐出管1
7から流れ出てしまうことを防ぐためである。カルシウ
ム添加筒8からのクエン酸溶液の注入は、ピストン等の
備品を使用して押し込むようにするとよい。
【0060】クエン酸は粉末様のものを用いてもよい。
この場合、電磁弁63として、閉鎖時にも浄水器3側か
ら電解槽2側への給水が可能なタイプのものを用い、カ
ルシウム添加筒8にクエン酸粉末を入れた後、蛇口99
の切換ユニット98の操作で30秒程度(500〜10
00ミリリットル)の給水を行って、クエン酸粉末を水
に溶解させる。クエン酸は溶解速度が速いために、クエ
ン酸溶液を用いる場合と何ら変わりのないスケール除去
を行うことができる。
【0061】電解槽2からpHセンサー7に至る流路内
のスケール除去は必要とせず、pHセンサー7のみの洗
浄を行うだけで十分であるならば、吐出管18の先端を
pHセンサー7よりも高い位置において、吐出管18か
らクエン酸溶液を流し込むようにしてもよい。また、浄
水器3における濾材31,32を納めたカートリッジ
に、別途洗浄用カートリッジを用意するとともに、この
洗浄用カートリッジには活性炭である濾材31の充填部
にクエン酸の粉末をたとえば50〜100gほど封入し
ておき、pHセンサー7の洗浄にあたっては、浄水器3
のカートリッジをこの洗浄用カートリッジに置き換える
とともに吐出管17に栓をし、スイッチSW12,SW13
のいずれかを押すことで閉鎖時にも浄水器3側から電解
槽2側への給水が可能なタイプの電磁弁63を閉鎖させ
て、しばし通水を行った後、所定時間放置するようにし
てもよい。この場合、切換弁6を図3に示す状態に切り
換えることは不要である。
【0062】浄水器3のカートリッジを利用する場合、
使用するクエン酸の量を多くすることができる上に、電
解槽2へと送られる水すべてにクエン酸を添加すること
ができるために、カルシウムや炭酸成分の多い地下水等
を用いている時に有効である。なお、ここでは洗浄のた
めにクエン酸を用いたが、スケールの溶解にはリンゴ
酸、フマル酸、シュウ酸、ギ酸、マレイン酸などの食品
添加物認定の有機酸であればよい。
【0063】
【発明の効果】以上のように本発明においては、検出p
H値を目標pH値に収束させるにあたり、pHセンサー
から得られるpH値の目標pH値に対する偏差ΔpHを
求め、予め設定してある電解電圧−pH特性から上記偏
差ΔpH相当分の電圧差ΔVを求めて現電圧から該電圧
差ΔVを引いた電圧を次に印加する電解電圧とするとと
もに、上記電解電圧−pH特性として、電解槽印加電圧
を変えて実測した電解電圧−pH特性よりも上記偏差に
対する電圧値が小となるものを用いるために、オーバー
シュートを招くことがなく、表示pH値がふらつく等の
発散現象を防止することができる。
【0064】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention relates to the electrolysis of tap water and the like.
Continuous generation of alkaline ionized water and acidic ionized water
Electrolytic water generation methodToIt is about.
[0002]
2. Description of the Related Art Conventionally, electrolytic water generation as shown in FIG.
An apparatus is provided. This is a filter medium 31 made of activated carbon.
Water purifier 3 provided with a filter medium 32 formed of a hollow fiber membrane
And the electrolytic cell 2. In the electrolytic cell 2, two kinds of
Arranged with electrodes 21 and 22 separated by electrolytic diaphragm 20
Have been.
A switching unit attached to a tap water faucet 99
The water sent from the knit 98 to the water purifier 3 is inside the water purifier 3
DC voltage is applied to the electrodes 21 and 22
Is sent to the electrolytic cell 2 which has been
And alkaline ionized water on the side of the electrode that is the cathode,
Acidic ion water is generated on the side of the electrode serving as the anode.
Of the two types of ionized water, the main use water (generally used for drinking)
Is discharged from the outlet 23.
The secondary use water (acid ion water) is discharged from the discharge port 24 to the drain port.
64.
The voltage applied to the electrodes 21 and 22 of the electrolytic cell 2 is
The start of the application connects the switching unit 98 and the water purifier 3.
Pressure detection having a diaphragm 68 installed in a water channel
Switch PS. In addition, water purifier 3 and electricity
The water channel connecting with the tank 2 is connected to the drain port 64.
But the ball valve 66 is closed by water pressure
Then, the water heading for the electrolytic cell 2 flows directly to the drain 64.
I can't wait.
[0005] The water supply from the switching unit 98 is stopped.
If the pressure detection switch PS is turned off, the electrolytic cell 2
Current to the electrodes 21 and 22 is cut off,
The water in tank 2 is open because there is no water pressure difference
The water is discharged to a drain port 64 through a ball valve 66. This
Here, in the above, the electrolytic water actually discharged
To confirm the pH value of the sample, a simple analysis using a reagent
It is necessary to perform electrolysis water at the required pH value.
In order to obtain, it is not necessary to adjust the set voltage and flow rate manually.
Including the time required to check the pH value,
It is not possible to reliably obtain electrolyzed water with the required pH value
Was.
To this end, the pH value of the electrolytic water to be discharged is continuously adjusted.
This pH sensor is provided with a pH sensor for continuous measurement.
The pH value obtained from the
The feedback control of the electrolysis voltage applied to the
DevisedI have.
[0007]
[0008][Problems to be solved by the invention] In this one,
Minera
When electrolyzed water with a large amount of water is used to obtain electrolyzed water,
When getting ionized waterToThere was a problem. In other words, calcium
Water that contains a lot of mineral components
To obtain weakly acidic ionic water by electrolyzing such water.
Is much lower than for normal water.
Pressure can produce ionized water with the desired pH value.
You. Such a unique water is obtained from a pH sensor.
By comparing the measured pH value with the target pH value, the
When the feedback control is performed, the preset electrolytic voltage-
Because of the large deviation from the pH characteristic curve,
Overshoot occurs and does not converge to the target pH value.
The indicated pH value may fluctuate.
The present invention has been made in view of the above points.
And its purposeWhereFor water with high conductivity
Control the electrolysis voltage without causing overshoot.
To provide a method for producing electrolyzed water.
[0010]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides an electrolysis
Alkaline ionized water and acidic ionized water by electrolysis in a tank
In generating and discharging each of these electrolyzed waters, pH
Electrolysis according to the pH value of electrolyzed water measured by the sensor
In the method of generating electrolyzed water that controls the electrolysis voltage applied to the tank
To the target pH value of the pH value obtained from the pH sensor.
DeviationΔpHIs obtained, and a previously set electrolytic voltage −p
The above deviation from H characteristicFind the voltage difference ΔV corresponding to ΔpH
The voltage difference ΔV was subtracted from the current voltageThe voltage to be applied next
The solution voltage and the above-mentioned electrolysis voltage-pH characteristics
And measured the electrolytic voltage-pH characteristics by changing the applied voltage of the electrolytic cell.
The voltage value for the above deviation is smaller than the
It is characterized by having
[0011]
[0012]
According to the present invention, the detected pH value is adjusted to the target pH value.
In bundling,of the pH value obtained from the pH sensor
The deviation ΔpH from the target pH value is determined and set in advance.
From the electrolysis voltage-pH characteristic
Find the difference ΔV and subtract the voltage difference ΔV from the current voltage
Next, the electrolysis voltage to be applied and the above electrolysis voltage-
Electrolysis measured by changing the voltage applied to the electrolytic cell as pH characteristics
The voltage value for the above deviation is smaller than the voltage-pH characteristic.
Use somethingMay cause overshoot
Not something.
[0013]
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG.
Then, as shown in FIG.
Tank 2, backwash unit 4, switching valves 5, 6, and flow rate adjustment
Valve 65, pH sensor 7, calcium agent addition cylinder 80, etc.
Configured as housed in a housing (not shown)
I have.
The electrolytic cell 2 has two types of cells, as in the conventional example.
Poles 21 and 22 and an electrolytic diaphragm 20 separating them
With inlets 25 and 26 at the bottom and discharge at the top
Ports 23 and 24, and these discharge ports 23 and 24
Are connected to the discharge pipes 17 and 18 via the switching valve 6.
You. Here, the inflow port 25 and the discharge port 23
An inflow port 26 and a discharge port 24 communicate with a space surrounding the electrode 21.
Is in communication with the space surrounding the other electrode 22
However, the inlet 25 is narrower than the inlet 26,
The flow rate flowing into the electrode 21 side is the flow rate flowing into the electrode 22 side.
The ratio of 1: 3 to 1: 4
I have. Further, the switching valve 6 includes a discharge port 23, a discharge pipe 17,
When the discharge port 24 and the discharge pipe 18 are connected,
When the discharge port 23 and the discharge pipe 18 communicate with each other, the discharge port
If there is an electromagnetic rotary valve that connects the discharge pipe 17 with the
Or a motor-operated switching valve.
The water purifier 3 includes a filter medium 31 made of activated carbon and a medium.
And a filter medium 32 made of a hollow fiber membrane.
One of the two openings provided is a backwash unit
The other end is connected to a switching valve 5. Note that the above
The two filter media 31, 32 are contained in a single cartridge.
And is configured so that the entire cartridge can be replaced.
I have.
The backwashing unit 4 includes a filter medium 3 in the water purifier 3.
By passing the clogging of 1,32 once through the water purifier 3
By performing backwashing to make the filtered purified water flow back to the water purifier 3
This is to eliminate the cylinder as shown in FIG.
40, a piston 41 disposed in the cylinder 40,
While slidably engaging with the stone 41,
The valve body 43 is pulled against the spring 45 as the
It consists of an interlocking pin 42 for lowering the cylinder 40
A port 46 leading to the water purifier 3 and a valve
Opened when the valve 43 goes down and closed when the valve 43 goes up
A discharge port 44 is provided.
The space below the piston 41 is formed by the port of the switching valve 5 described below.
Port 55.
Attached below the backwash unit 4
The switching valve 5 has ports 51 and 54 at both ends.
And three ports on the circumferential surface that are offset in the axial direction
52, 53, and 55, and a movable body 56 built in
Move by the pressure of the water that selectively flows in from ports 51 and 54
As a result, communication between the ports 51 and 52 shown in FIG.
In addition, the ports 55 and 53 form the outer peripheral space 57 of the movable body 56.
When the movable body 56 moves to the right in the drawing,
Between the ports 54 and 55 and the outer peripheral space.
The communication between the ports 52 and 53 through 57 is disconnected.
Replace it.
It should be noted that what is connected to the water purifier 3 is
The port 52 is connected to the drain pipe 19, and the port 53 is connected to the drain pipe 19.
ing. Also, ports 51 and 54 are provided in faucet 99.
Connected to the switching unit 98, and disconnected from the port 51.
A flow control valve 65 is provided between the switching unit 98 and the switching unit 98.
You. Constant flow valve 6 arranged between port 52 and water purifier 3
4 prevents excess water pressure from being applied to the water channel after the water purifier 3.
It is provided for stopping. Ports 51 and 5
4 is connected to the switching unit 98.
A power supply box containing a power supply
Is in contact with the lower surface of the box 70 via a heat dissipation plate.
Also, this contact part is made of metal such as copper or aluminum
It is formed of a tube. Cooled by water supplying the power supply
So that the power supply can be safe from overheating.
Is increasing the character.
The discharge port 44 of the backwash unit 4
Is connected to the inlets 25 and 26 of the electrolytic cell 2 by a pipe 47.
The pipe 47 has a flow meter
66, a check valve 67 and a solenoid valve 63 are provided,
An arrangement for separately connecting the solenoid valve 63 and the inlets 25 and 26 described above.
Among the pipes, the above-mentioned calcium
A humor agent addition cylinder 80 is provided. The check valve 67 is
It is connected to the drain port 19 and the water pressure is on the pipe 47 side.
Is closed when it is closed, but there is no water pressure on the pipe 47 side
When it is no longer open, open the water in the electrolytic cell 2 and the pipe 47.
Is discharged from the drain 19.
In the middle of the discharge pipe 18, a pH sensor 7 is provided.
Are arranged. Here, as the pH sensor 7,
Now, as shown in FIG. 5, a saturated KCl or NaCl solution
Electrode and a silver-silver chloride electrode and a saturated KCl solution
It consists of a working electrode part consisting of a liquid and a special glass electrode.
Is proportional to the hydrogen ion concentration of the ionic water to be measured using
To amplify the electromotive force generated between both electrodes,
As shown in FIG. 5 (b), a voltage of 0 to 5 V according to the pH value is applied.
And the output voltage is A / D
After the conversion, it is taken into a control circuit C described later.
The electrolyzed water generating apparatus thus formed is
As described above, the two ports 5 in the switching valve 5
1, 54 are connected to the switching unit 98 via individual piping
Is done. This switching unit 98 is operated by lever operation.
Stop the water supply to the electrolyzed water generator and
Switching between water supply and water supply to port 54 side
It was made possible.
Next, the flow of water when taking out the electrolyzed water will be described.
To explain, in the switching unit 98, water is switched to a switching valve.
5 to the port 51 side, the port in the switching valve 5
The water that has reached the position 51 is moved by the movable body 56
In order to press, as shown in FIG.
It entered the water purifier 3 and was filtered by the filter media 30 and 31
After that, it reaches the port 46 of the backwash unit 4. And port
Water entering the cylinder 40 of the backwash unit 4 from 46
Presses down the piston 41 first with water pressure,
The discharge port 44 closed by the valve body 43 is opened, and this
The inflow port 25 of the electrolytic cell 2 through the pipe 47 from the discharge port 44,
From 26, it enters the electrolytic cell 2 and is electrolyzed here. In addition,
The energization of the electrolytic cell 2 depends on the flow rate arranged in the middle of the pipe 47.
The process is started based on the information on the flow rate obtained from the total 66.
And an instruction to obtain alkaline ionized water.
Is performed, the electrode 21 of the electrolytic cell 2 becomes the anode,
Since an electrolytic voltage is applied so that the electrode 22 becomes a cathode,
Then, acidic ionized water is supplied to the discharge port 23 side, and
Lucari ionized water is obtained, and at this time, the switching valve 6 is shown in FIG.
The alkaline ionized water is discharged
On the 18 side, the acidic ion water is discharged to the discharge pipe 17 side.
Instructed to obtain acidic ionized water
The next two waters depending on the indicated acidity
It becomes a flow. First, in the case of weakly acidic ionic water, electrolytic cell 2
Electrode so that electrode 21 becomes the cathode and electrode 22 becomes the anode
Since the voltage is applied, the alkali ion
As a result, acidic ionized water is obtained at the discharge port 24 side.
At this time, since the switching valve 6 is in the same state as the above,
Acid ionized water is discharged to the discharge pipe 17 side
It is discharged to the pipe 18 side.
In the case of strongly acidic ionic water, the voltage of the electrolytic cell 2 is
Electrolysis voltage so that pole 21 is the anode and electrode 22 is the cathode
Is applied, acidic ionized water is provided on the discharge port 23 side,
Alkaline ionized water is obtained at the discharge port 24 side.
The switching valve 6 is in a state different from the above two states as shown in FIG.
To be switched, the alkaline ionized water is discharged from the discharge pipe 17.
The acidic ion water is discharged to the discharge pipe 18 side. this
To discharge the strongly acidic ionic water from the discharge pipe 18 side
In this case, the electrode 21 side is used as the anode, as described above.
The inlet 25 on the electrode 21 side is defined as the inlet 26 on the electrode 22 side.
Squeezed to reduce the inflow, strongly acidic ions
This is because it is easy to obtain water.
Then, in the switching unit 98, the water is
If it flows to the port 54 side of the switching valve 5, the movable body by water pressure
With the movement of 56, the switching valve 5 is switched, and from the port 54
The entered water is passed through port 55 to backwash unit 4.
Flows into the space below the piston 41, and pushes the piston 41.
The discharge port 44 is closed by the valve 43 and
The filtered water that has accumulated in the space above the stone 41
The water flows backward from the port 46 to the water purifier 3. This backflow water
Backwash the filter media 32, 31 and adhere to the filter media 32, 31
After washing away the impurities, the port 52 of the switching valve 5,
It is discharged from the drain 19 through 53. At this time,
The inflow of water from the switching unit 98 is sent to the backwash unit 4.
Ends when piston 41 is moved to top dead center
I do. Then, at the time of such backwashing or the switching unit 98,
When the water is stopped in, the water in the electrolytic cell 2 has a water pressure difference
Drain port 1 through check valve 67 which is open because there is no
It is discharged from 9.
FIG. 1 is a block diagram of the electrolyzed water generator.
Circuit diagram, in which C is a one-chip microcomputer.
The control circuit, which is composed of
A power supply unit D is an operation display unit. pH sensor 7
The control circuit C to which the flowmeter 66 is connected includes the electrolytic cell 2
The electrolytic voltage applied to the electrodes 21 and 22 of the
Configured so that it can be controlled by PWM control
And the target pH value and the value obtained from pH sensor 7.
Of electrolyzed water being discharged through the discharge pipe 18 to the pH value
A comparison circuit C1 is built in, and the detected pH value is equal to the target pH value.
Feedback control of the electrolytic voltage
U.
The low resistance value inserted into the power supply section DV
The comparator CP to which the voltage across the resistor R is input is connected to the resistor CP.
Depending on the voltage drop at the anti-R, the magnitude of the current
For comparison, the current supplied to the electrodes 21 and 22
When the voltage exceeds the upper limit specified according to the applied voltage,
Outputs an overcurrent detection signal to the control circuit C,
In the control circuit C, the voltage applied to the electrodes 21 and 22 decreases.
Thus, the voltage drop instruction signal is output to the power supply section DV. Power supply
To prevent the DV from generating excessive heat.
is there.
FIG. 6 shows an example of the display operation section D. Operation unit
As the power switch SW1In addition, a pH switch
SwitchTwo, SWThree, SWFour, Reset switch SWFive, P
Switch SW for fine adjustment of H7In addition to electrolysis
Switch to turn on / off the sound
Switch9Of the water purifier 3 integrated in the control circuit C
Switch SW for resetting the operation timeTenAnd life setting S
W11, Switch SW for cleaning pH sensor 712,
SW13It has.
The above switch SW9Turn off the notification means by
Corresponds to discharge of alkaline ionized water from the discharge pipe 18.
Only to be effective. In other words, acid ions
When water is discharged from the discharge pipe 18, the switch SW
9Even if is turned off, the notification means operates and the melody and
A warning is issued by a buzzer. Currently spitting
Outgoing water is acidic ionic water and not suitable for drinking
This is to inform the user of the fact. For similar reasons, acid
From the state of discharge of alkaline ionic water to the state of discharge of alkaline ionic water
Is changed to p, the value measured by the pH sensor 7 is p
Until H8 is exceeded or a predetermined flow rate (for example, 1
000 ml) is discharged or a predetermined time elapses
Beep until the alarm
When switching from the on-water discharge state to the purified water discharge state
Is until the pH sensor 7 no longer outputs acidity.
Or for 10 seconds or until the specified flow rate is discharged
It keeps sounding the warning. Further, the electrode 2
Alkaline ion water or
Also sounds a warning when switching to the clean water discharge state
Is preferred.
Switch SW12, SW13PH sensor
Cleaning of scale 7 removes the scale deposited on pH sensor 7.
It is done for leaving. That is, an alkali having a pH of 10 or more
If there is too much carbonic acid, such as in deionized water, especially groundwater,
Bicarbonate ion HCOThree -More carbonate ion COThree 2-Existence
In this case, the ratio of
More phenomena appear. The pH of the scale is
When the sensing part of the sensor 7 is covered, the pH sensor 7
Sensing accuracy (especially on the acidic side)
Responsiveness becomes worse. To address this point
Perform washing. Details will be described later.
As shown in FIG.
In addition, as a display unit, the pH value obtained by the pH sensor 7 is
Display section La for displaying numbers, switch SWTwo, S
WThree, SWFourDisplay section Ld for displaying the selection state of1~ Ld7,
Display L indicating that the electrodes 21 and 22 are being cleaned
e, a display unit L for prompting replacement of the filter media 31 and 32 of the water purifier 3
f, Display Lp urging cleaning of pH sensor 7, power supply status
Display section L indicating1Etc. are provided.
The display unit Le displays an operation display.
The cleaning of the electrodes 21 and 22 is performed according to the scale generated on the electrodes 21 and 22.
This is for removing water and water is detected by the flow meter 66.
When notified, the electrodes 21 and 22 of the electrolytic cell 2
Performed by applying a voltage of opposite polarity for a short time
However, at the start of this cleaning, the solenoid valve 63 is closed.
For this purpose, backwashing is performed in a stagnant system. Anode at this time
The pH value on the side is increased to about pH 2 by retaining water.
Calcium carbonate or carbonated mud attached to become acidic
The cesium component can be dissolved and removed. Ma
In the latter half of the backwash, the solenoid valve 63 is opened.
For this reason, backwashing in a flowing water system is also performed.
Thus, complete electrode cleaning can be expected. In addition, this
Water containing scale that was in electrolytic cell 2 at the time of washing
Is discharged from the inlets 25 and 26 through the drain 19.
Washing water mixes at the next use
Never.
The operation display section D as described above is provided.
The power switch SW1If you enter
Indicator L1Lights up, and in this state the switch SWTwoIf you press
"Pure water" or "1 to 4" level depending on the number of presses
(Level 4 is shown as "strong alkali" in the figure)
And the selected state is displayed on the display Ld. Three
~ Ld7And the switching unit 98
If water is pumped through, the selected action is taken. S
SwitchThree"Purified water" can also be instructed by
Is selected, the display unit LdThreeIs lit
And no electrolytic voltage is applied to the electrolytic cell 2
Therefore, the water was purified by the water purifier 3 from the discharge pipe 18.
Water is discharged, and the flow rate and pH value of the water at this time are displayed.
It is displayed on the indicator La.
Alkali ion of any of Levels 1 to 4
When water is selected, the flow meter 66
Therefore, the application of the electrolysis voltage is started, and at this time,
The control circuit C includes a discharge pipe 18 obtained from the pH sensor 7.
The pH value of the electrolyzed water discharged from the
The electrolysis voltage is adjusted so that the target pH value is set in advance.
Feedback control is performed. As the target pH value,
For example, pH 9.0 for level 1, pH 9.5 for level 2,
PH 10.0 for level 3 and p for level 4 (strongly alkaline)
A value such as H10.5 is set. Detected
The pH value is indicated by a numeral on the display section La.
Switch SWFourIf you press
Therefore it can be used as astringent water
Display that indicates selection of weakly acidic ionic water
Ld TwoIndicates that the selection of strongly acidic ionic water has been made
Display section Ld1And alternately light up, and
A target pH value according to the obtained electrolytic strength is set. here
Then, in the case of weakly acidic ionized water, set the target pH value to 5.8,
In case of strongly acidic ionic water, set the target pH value to 3 ~ 2
Then, the target pH value acidic ion water is discharged to the discharge pipe 18.
The feedback control of the electrolytic voltage is performed as described above.
The flow path for weakly acidic ionic water is shown in FIG.
As shown in Fig. 3, the flow path for strongly acidic ionic water is shown in Fig. 3.
It is as described above, and the flow
By switching between them, that is, strongly acidic ionic water
Reducing the flow rate to the obtained anode electrode 21 side
To make it possible to obtain strongly acidic ionic water
I have.
Next, details of the feedback control will be described.
If you specify, feedback based on the following algorithm
Control. That is, the target pH value is set to pHM.
Then, as shown in FIG. 7, it is set in advance according to the target pH value.
Voltage Vm is obtained from the pH sensor 7.
Until the output stabilizes. Here, the fluctuation range
Is stable within ± 0.1 pH for 2 seconds
And Then, the pH value p at the above stable point
The deviation ΔpH between the HA and the target pH value pHM was determined, and FIG.
Shown voltage-pH (pH sensor output voltage) characteristic table
Vn (Vn = Vm-Δ) corresponding to the deviation ΔpH from
V) is obtained and this voltage Vn is applied. Such an application
Adjust the voltage until the deviation ΔpH is within ± 0.2 pH.
Every time the output obtained from the pH sensor 7 stabilizes.
U. And when the deviation ΔpH falls within ± 0.2 pH
, The applied voltage at that time is maintained as it is.
Due to disturbances such as a change in the flow rate, the pH
Is fluctuated and becomes stable when the deviation ΔpH reaches the target pH value.
When the voltage exceeds ± 0.2 pH, the voltage-pH
Find the voltage corresponding to the deviation ΔpH from the characteristic table.
Deviation of ΔpH within ± 0.2 pH
Repeat until fit in. Thus feedback control
When performing the above, it can be inferred from the pH value change shown in FIG.
It is almost impossible to cause so-called overshoot
Therefore, the time required to converge to the target pH value is short.
In particular, the deviation ΔpH is stable as described above.
From the deviation ΔpH.
The correction of the applied voltage is usually 1 unless there is disturbance.
Times, and in this regard the goal
The time required for convergence to the pH value is short.
Further, when the target pH values are different,
When I want to obtain Lucari ion water and when I get weakly acidic ion water
And when you want to obtain strongly acidic ionic water,
Side reactions during electrolysis (eg oxidation of chlorine ions
Etc.), the reaction time differs,
For each standard pH value (here, alkaline ionized water and weakly acidic ions
Water and strongly acidic ionized water for each mode)
Prepare a voltage-pH characteristic table, and
Feedback control. The curve a shown in FIG.
For alkaline ionized water, b for weakly acidic ionic water, c for strong acid
For ionic water. P for voltage change of target pH value
Why is control suitable for the rising characteristics of H change?
What is the target pH value for this purpose?
Also quickly converges the pH value of the discharged electrolytic water to the target pH value
Electrolysis of the desired pH value
Water can be obtained reliably and quickly. Note that these
The voltage-pH characteristic table (curves a, b, c) of
pHv = A + BlogeV
(PHv is pH sensor output voltage, V is electrolytic voltage, A,
B can be represented by an approximate expression of a constant that differs for each mode).
Wear.
By the way, such feedback control
In order to prevent excessive heat generation of the power supply unit DV,
The voltage exceeding the preset upper limit of the electrolytic cell current
It is necessary to take measures when electrolytic voltage
Control circuit that receives an overcurrent detection signal.
The road C lowers the electrolytic voltage by one step every predetermined time.
Outputs instructions.
Here, the predetermined time is, for example, 8
Switching in response to the above instruction in contrast to msec
The responsiveness of the power supply section DV as the power supply is
One step every 256msec due to the effect of the condenser
Or the output voltage cannot be reduced,
When the control circuit C receives the overcurrent detection release signal,
Reduce the electrolytic voltage to an unnecessary value for the switching power supply
Command has been issued.
The electrolytic voltage at which the current just below the current value flows cannot be applied, and
As a result, electrolyzed water with a pH value far from the target pH value is discharged.
Will be.
For this reason, here, the electrolytic cell current is overcurrent.
The control circuit C, which has received the signal indicating that
In response to the voltage drop instruction, the voltage drop rate at the power supply unit DV
It is output according to. That is, the power supply unit D
V decreases the output voltage by one step every 256 msec.
If the output voltage can be controlled, the control circuit C
Instruction to power supply unit DV to lower by one step
Is output every 256 msec. Therefore,
Overshoot also occurs when controlling overcurrent detection.
And the electrolysis voltage at the full upper limit current value
It can be added. Output power of power supply unit DV
After the voltage drop is confirmed, the next voltage drop instruction signal is output
Of course, it may be done.
Regarding prevention of overshoot,
Unique with high conductivity and easy current flow like groundwater
When electrolyzing water, keep the following points in mind.
Not be. In other words, the weakly acidic ions
In the case of obtaining water, in the case of those shown in the above examples, 1 to 1
Obtaining pH 4-6 ionic water with an electrolysis voltage of about 5V
Is possible, whereas ordinary water is about 30V.
Electrolysis voltage is required. For this, Astrinzent
In the mode, set in advance for general water
Based on a certain electrolysis voltage-pH characteristic formula,
Water that has a high rate and shows weak acidity with a small applied voltage
Is performed, the deviation Δ is obtained as shown in FIG.
Fluctuation width ΔV of applied voltage to pH1Really need
Fluctuation width ΔVTwoIs too large compared to
May cause fluctuations in the displayed pH value.
And In order to avoid this, here the deviation ΔpH
Variation of applied voltage ΔV1Is shown in FIG. 9 (b).
Thus, the fluctuation width ΔV in the actual water characteristic curve ETwo
Smaller than.
In this case, the fluctuation is within ± 0.1 pH.
When the stable state continues for 10 seconds or more, the voltage value at this time and p
Write the H value to the memory of the control circuit C
I have. The value written to this memory is
This voltage value is referenced immediately when water is
Is applied. Convergence time to target pH value after resumption of water flow
It will be faster. The above memory is
Is rewritten each time the condition is satisfied. In advance for each target pH value
The set voltage value may be rewritten.
By the way, when the water is stopped, the water in the electrolytic cell 2 is drained.
Since it is watered, start water flow from this state
Even if the electrolytic cell 2 is filled with water, the pH sensor 7
It takes time to reach. The target pH value changes during the passage of water
When the water in the electrolytic cell 2 is replaced to some extent
take time. Therefore, immediately after the start of water flow, pH
The output of the sensor 7 does not change,
Such a time zone is called a dead zone (area indicated by K in FIG. 7).
If the above control is performed even in this dead zone,
The ionic water corresponding to the voltage has not reached the pH sensor 7.
At a stable point to derive the above correction value
There is a risk of spilling. For this purpose, the feedback system
The following dead zone processing is also performed.
That is, when water is started from the water stop state,
As for the case, as shown in FIG.
Of the voltage Vm preset according to the target pH value
Is started and the output of the pH sensor 7 is displayed.
However, a predetermined time T1 (for example, 15
Seconds), feedback control is not performed until
The voltage Vm is maintained. And after T1 time has passed
Depending on whether the pH value has changed by 0.2 pH in the target direction.
To determine whether or not the player has escaped from the dead zone.
After that, the difference between the above-mentioned stable point for 2 seconds and the target pH value at that time
Feedback by deviation and voltage-pH characteristic table
To enter the lock control mode.
Change of target pH value during water flow
Is the voltage corresponding to the new target pH value for this change.
Immediately start application of Vmn and pH sensor
7 is displayed, but a predetermined time T2 has elapsed since the change.
(For example, 3 seconds) until the feedback system
The voltage Vmn is maintained without performing control. And at T2
After a lapse of time, the pH value changed by 0.2 pH in the desired direction
To determine if you have escaped the dead zone,
After the escape is confirmed, the above feedback control mode
I'm going to enter.
In order to escape the dead zone, the pH value was adjusted in the desired direction.
Is determined only by whether or not pH has changed by 0.2 pH.
If the pH change is slight for some reason,
When there is no change above H, the feedback control mode
Is not allowed to enter the
It is desirable to add it. As this judgment part,
A time longer than the predetermined times T1 and T2
It may be an immer, but for example, 0.2 liters of water
Is forcibly escaped and the feedback control
In this case, the feedback
Entering the lock control mode without waiting for the judgment of stability
It is advisable to make a correction by comparing the pH at the point of.
When discharging acidic ionized water
The water used is rich in carbonic acid like groundwater
The basic carbonate Ca (HCOThree)Two, Mg
(HCOThree)Two, NaHCOThreeEtc. are produced, but pH
When discharging weakly acidic ionic water of about 5.0 to 6.0,
PH value of weakly acidic ionic water is detected by pH sensor 7
And the basic carbonate was dissolved in the weakly acidic ionic water.
Sometimes, it is detected because it has the property of showing weak alkalinity
The pH value becomes alkaline and stable after water discharge.
When the state becomes
Acid HTwoCOThreeIs slightly acidic because it dissociates again
There's a problem. In other words, even though we can obtain weakly acidic ionic water
Nevertheless, the pH to check the pH of ion water during discharge
To output the result of alkaline in sensor 7
However, for water containing a lot of carbonic acid,
When such feedback control is performed, the desired pH value
This means that ionic water cannot be obtained.
For this reason, here, weakly acidic ionized water is
If it is determined that the pH value detected during the control is pH7.
If it exceeds 0, it is determined that the groundwater is rich in carbonic acid
To force the pH display to the set value (5.8 here)
From the above judgment at the rate of 0.1pH / 0.5sec
It is made to shift. If you explain in detail, weak acid
Uses groundwater rich in carbonic acid to generate ionic water
In this case, as shown in FIG.
When a certain constant voltage Va corresponding to the value is continuously applied,
The pH sensor 7 once indicates a value near the target pH value.
However, after 2 to 30 seconds, the actual pH value
Despite being between 5.0 and 6.0,
Shows the alkaline value.
For this purpose, the pH sensor 7 has a pH of 7.0.
The operation of determining whether or not the above
From the still water state to the discharge mode of weakly acidic ionic water
At the time of shifting, the predetermined time T described with respect to the dead zone
During 1, the application of a preset voltage is started,
The feedback control is not performed and the output of the pH sensor 7 is displayed.
Although the indication is made, a predetermined time (for example, 2
0 seconds), the pH has exceeded 7.0.
No judgment is made. As mentioned above, the above time
Is reliable even if it exceeds pH 7.0
This is because it cannot be determined.
From the time when the above time has elapsed, the pH
If the pH sensor 7 outputs a value exceeding 7.0,
Determined to be groundwater and the electrolysis voltage remains at the voltage at the time of determination
The value is fixed at 0.1 pH / 0.
Shift at a rate of 5 seconds. When the pH does not exceed 7.0
Is determined to be city water, and the
Control is continued according to the solution voltage-pH characteristic equation. Note that the voltage
-As a pH characteristic equation,
pHv = 2.5-αlogeV (α: Depends on flow rate
Constant).
From the discharge state of water of another pH value,
When the mode is switched to the water discharge mode, the time T1
Dead zone treatment is 15 seconds, and after that, it is weakly acidic
As in the case of shifting to the ionized water discharge mode, the pH sensor
Judge whether the output from Sir 7 exceeds pH 7.0
Control. Top in Weakly Acidic Ion Water Discharge Mode
By performing the above-mentioned judgment every time, it is possible to cope with fluctuations in water quality.
Keep it.
Next, the cleaning of the pH sensor 7 will be described.
You. In the feedback control using the pH sensor 7,
The accuracy and rise characteristics of the pH sensor 7 are always constant
It is expected that there will be some
Accuracy is reduced due to precipitation of
Responsiveness also worsens. For this purpose, the following
The state of the pH sensor 7 is checked for the reason.
That is, the setting in the RAM in the control circuit C is
For the applied voltages V1 to V8 in the specified flow rate range
The following table describes the output voltage VSii of the H sensor 7.
Such a reference table is stored. Value to be stored here
After the required flow rate (for example, 300 liters)
The same electrolysis voltage during pH control when the reference table is empty
Is output continuously for a certain period of time (for example, 30 seconds)
The electrolytic voltage and the output voltage of the pH sensor 7 at that time
VSii is written in the corresponding column. The processing of the above dead zone
The dead times T1 and T2 for
Not included in the event.
[0057]
[Table 1]As described above, the columns satisfying the conditions are described.
After writing sequentially, the integrated flow rate is 1000-2
If it reaches 000 liters
Using the comparison between the current and the output voltage of the pH sensor 7
Do it every time. Note that comparisons are made in empty areas in the reference table.
Do not do. In addition, writing to empty areas is comparatively open.
Perform it after the start. By comparison, a certain flow rate range
Output voltage of the pH sensor 7 at a given electrolytic voltage
Is compared to the electrolysis voltage VSii in the corresponding column on the reference table.
The specified value, for example, when discharging acidic ionized water
+ 0.3V, ± 0.3 when discharging alkaline ionized water
When the voltage V deviates, the display unit Lp is turned on and the pH sensor 7
Encourage cleaning.
The washing of the pH sensor 7 is performed by the switch S
W12, SW13(Switch SW12Prompts cleaning
The switch can be operated only when the display unit Lp is lit.
SW 13Indicates that operation is possible even when the display section Lp is not lit.
), The solenoid valve 63 is closed and the switching valve is
6 to the state shown in FIG.
7 and plug the calcium-added cylinder 80
Acid solution is poured for a predetermined amount,
Perform by leaving it for a while. Through the electrolytic cell 2 and the switching valve 6
The citric acid solution reaching the pH sensor 7
Dissolve the scale attached to -7. of course,
Adhered in the flow path from the electrolytic cell 2 to the pH sensor 7
Dissolve the scale. After the above neglect, for example
Just pass water for several tens seconds to several minutes in the purified water output mode
And because citric acid has very high solubility, wash it off
Can be lost. The reason for plugging the discharge pipe 17 is as described above.
Citric acid solution discharge pipe 1
This is to prevent the water from flowing out of the nozzle 7. Calciu
The injection of the citric acid solution from the cylinder 8
It is good to use equipment and push it in.
The citric acid may be in the form of a powder.
In this case, the electromagnetic valve 63 may be connected to the water purifier 3 even when closed.
Use a type that can supply water to the electrolytic cell 2 from the
After the citric acid powder is put in the lucium addition cylinder 8, the faucet 99
30 seconds by operating the switching unit 98 (500 to 10
(00 ml), and the citric acid powder is
To dissolve. Citric acid has a high dissolution rate,
Descaling no different from using acid solution
It can be performed.
In the flow path from the electrolytic cell 2 to the pH sensor 7
No descaling is required, and only pH sensor 7 is washed.
If cleaning is enough, remove the tip of the discharge pipe 18
At a position higher than the pH sensor 7, the discharge pipe 18
Then, a citric acid solution may be poured. Also,
Cartridge containing filter media 31 and 32 in water container 3
In addition to preparing a washing cartridge separately,
The cleaning cartridge is filled with a filter medium 31 that is activated carbon.
About 50-100 g of citric acid powder
Before cleaning the pH sensor 7, use the water purifier 3
Replace this cartridge with this cleaning cartridge
Together with the discharge pipe 17 and switch SW12, SW13
Electrolysis from water purifier 3 side even when closed by pressing any of
Close the solenoid valve 63 that can supply water to the tank 2
After passing water for a while, leave it for a predetermined time.
You may. In this case, the switching valve 6 is switched to the state shown in FIG.
No change is necessary.
When using the cartridge of the water purifier 3,
In addition to being able to use more citric acid,
Adding citric acid to all the water sent to digester 2
Groundwater that is rich in calcium and carbonic acid
This is effective when using. Note that here,
Citric acid was used for the dissolution of the scale
Foods such as acid, fumaric acid, oxalic acid, formic acid, and maleic acid
Any organic acid certified as an additive may be used.
[0063]
As described above, in the present invention, detection p
In converging the H value to the target pH value,pH sensor
Deviation ΔpH of the pH value obtained from
From the previously set electrolysis voltage-pH characteristics.
A voltage difference ΔV corresponding to the difference ΔpH is determined and the voltage difference ΔV
The voltage obtained by subtracting the difference ΔV is used as the electrolysis voltage to be applied next.
In addition, as the above-mentioned electrolytic voltage-pH characteristics,
To the above deviation from the measured electrolytic voltage-pH characteristic
Use the one with the smaller voltage valueTo over
It does not cause shoots and the displayed pH value fluctuates.
The divergence phenomenon can be prevented.
[0064]
【図面の簡単な説明】
【図1】一実施例のブロック回路図である。
【図2】同上のアルカリイオン水又は弱酸性イオン水の
吐出時を示す概略図である。
【図3】同上の強酸性イオン水吐出時を示す概略図であ
る。
【図4】同上の逆洗ユニット及び切換弁の断面図であ
る。
【図5】同上のpHセンサーを示すもので、(a)は概略
断面図、(b)は出力特性図である。
【図6】同上の操作表示部の正面図である。
【図7】同上のフィードバック制御のアルゴリズムを示
す動作説明図である。
【図8】同上のフィードバック制御の際の電圧−pH特
性図である。
【図9】(a)は比較例における電圧−pH特性図、(b)は
本発明における電圧−pH特性図である。
【図10】同上の不感帯処理の動作説明図である。
【図11】同上の地下水判定のための動作説明図であ
る。
【図12】同上の動作を示すフローチャートである。
【図13】従来例の概略図である。
【符号の説明】
C 制御回路
DV 電源部
2 電解槽
7 pHセンサーBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a block circuit diagram of one embodiment. FIG. 2 is a schematic diagram showing the discharge of alkaline ionized water or weakly acidic ionized water according to the first embodiment. FIG. 3 is a schematic view showing the same when strongly acidic ionic water is discharged. FIG. 4 is a sectional view of a backwash unit and a switching valve according to the first embodiment; FIGS. 5A and 5B show the same pH sensor as the above, wherein FIG. 5A is a schematic sectional view and FIG. 5B is an output characteristic diagram. FIG. 6 is a front view of the operation display unit of the above. 7 is an operation explanatory view showing the algorithm of the feedback control of the same. FIG. 8 is a voltage-pH characteristic diagram at the time of feedback control according to the first embodiment. 9A is a voltage-pH characteristic diagram in a comparative example, and FIG. 9B is a voltage-pH characteristic diagram in the present invention. FIG. 10 is an explanatory diagram of an operation of the dead zone processing of the above energy management system. FIG. 11 is an explanatory diagram of an operation for determining groundwater according to the first embodiment. FIG. 12 is a flowchart showing the operation of the above. FIG. 13 is a schematic view of a conventional example. [Description of Signs] C control circuit DV power supply unit 2 electrolytic cell 7 pH sensor
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 平井 利久 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工 株式会社内 (72)発明者 中野 源喜 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工 株式会社内 (56)参考文献 特開 平5−64785(JP,A) (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C02F 1/46 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (72) Inventor Toshihisa Hirai 1048 Kadoma Kadoma, Osaka Pref.Matsushita Electric Works, Ltd. References JP-A-5-64785 (JP, A) (58) Fields investigated (Int. Cl. 7 , DB name) C02F 1/46
Claims (1)
と酸性イオン水とを生成してこれら電解水を各別に吐出
するにあたり、pHセンサーによる電解水のpH値の測
定結果に応じて電解槽に印加する電解電圧を制御する電
解水生成方法において、pHセンサーから得られるpH
値の目標pH値に対する偏差ΔpHを求め、予め設定し
てある電解電圧−pH特性から上記偏差ΔpH相当分の
電圧差ΔVを求めて現電圧から該電圧差ΔVを引いた電
圧を次に印加する電解電圧とするとともに、上記電解電
圧−pH特性として、電解槽印加電圧を変えて実測した
電解電圧−pH特性よりも上記偏差に対する電圧値が小
となるものを用いることを特徴とする電解水生成方法。(57) [Claims 1] The pH value of electrolyzed water measured by a pH sensor when alkaline ionized water and acidic ionized water are generated by electrolysis in an electrolyzer and the electrolyzed water is discharged separately. In an electrolyzed water generation method for controlling an electrolysis voltage applied to an electrolytic cell according to a measurement result of
A deviation ΔpH of the value from the target pH value is determined, and the deviation ΔpH equivalent to the deviation ΔpH is determined from a preset electrolytic voltage-pH characteristic .
The voltage difference ΔV was obtained, and the voltage obtained by subtracting the voltage difference ΔV from the current voltage was used as the electrolysis voltage to be applied next, and the electrolysis voltage-pH characteristic was measured by changing the electrolysis cell applied voltage. A method for producing electrolyzed water, characterized in that a material having a smaller voltage value with respect to the deviation than the electrolysis voltage-pH characteristic is used.
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