JP2004167339A

JP2004167339A - 電解水製造装置

Info

Publication number: JP2004167339A
Application number: JP2002334632A
Authority: JP
Inventors: Toshiaki Tanaka; 敏明田中; Minoru Idate; 稔井達; Kenichi Haruyama; 賢一春山; Hiromitsu Natsume; 弘光夏目
Original assignee: L Tech KK
Current assignee: L Tech KK
Priority date: 2002-11-19
Filing date: 2002-11-19
Publication date: 2004-06-17

Abstract

【課題】一旦酸性水又はアルカリ水の生成水の供給を停止した後に、生成水を供給する際に直ちに生成水の供給を開始することができるようにすると共に、隔膜の劣化を回避すること。
【解決手段】内部に第１電極７を設けた外筒１と、該外筒１内に配設され該外筒１との間に流路を形成すると共に内部上方に第２電極２０を設け下方に電解質を配置すると共に上部側壁に隔膜２７を設けた内筒１４と、電解水製造装置の停止時には該内筒１４内の電解質溶液の一部を排出し貯留しておく貯留タンク３１と、電解水製造装置の運転時には貯留タンク３１に溜めておいた電解質溶液を内筒１４内へ水圧を利用して押し戻すための加圧タンク３４を備えた。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水道水や貯水タンクから供給される水を通水しながら電気分解して酸性水又はアルカリ水を生成する電解水製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
この種の電解水製造装置は、例えば特許第２６２６７７８号公報などに開示されているように、滅菌や消毒を行なうために酸性水を生成したり、健康向上のためにアルカリ水を生成する。例えば、酸性水を生成する電解水製造装置を停止しておくと、生成された酸性水にアルカリ水が隔膜を透過して徐々に混合してしまい、次に運転した直後に所定の酸性水の酸性濃度が得られないため、一般に外筒内の酸性水を抜いて混合を防止している。
【０００３】
【特許文献】
特許第２６２６７７８号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このため、酸性水を供給するために運転スイッチをオンしても、外筒内に水が満たされてからでないと吐水しないため、すぐには使用できず、運転スイッチをオンしてしばらく時間が経過してから使用せざるを得ない。
【０００５】
また、電解水製造装置の停止時に外筒内の酸性水を抜いてしまうと、隔膜が内筒内の高濃度のアルカリ水と接しているため、アルカリ水が浸透して劣化してしまい、寿命が短くなってしまう欠点がある。更に、内筒内の水を排出するようにすると、電解水製造装置の構造によっては溶解している電解質が一緒に流出してしまうため、内筒内の水を排出することはできない。
【０００６】
そこで本発明は、一旦酸性水又はアルカリ水の生成水の供給を停止した後に、生成水を供給する際に直ちに生成水の供給を開始することができるようにすると共に、隔膜の劣化を回避することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
このため第１の発明は、水道水や貯水タンクから供給される水を通水しながら電気分解して酸性水又はアルカリ水を生成する電解水製造装置において、内部に第１電極を設けた外筒と、該外筒内に配設され該外筒との間に流路を形成すると共に内部上方に第２電極を設け下方に電解質を配置すると共に上部側壁に隔膜を設けた内筒と、本電解水製造装置の停止時には前記内筒内の電解質溶液の一部を排出し貯留しておく貯留タンクと、本電解水製造装置の運転時には前記貯留タンクに溜めておいた電解質溶液を前記内筒内へ水圧を利用して押し戻すための加圧タンクを備えたことを特徴とする。
【０００８】
第２の発明は、第１の発明において、本電解水製造装置の運転時には前記加圧タンク内の空気を前記貯留タンクへ流出させ、本電解水製造装置の停止時には前記貯留タンクに押し込まれていた空気を前記加圧タンクへ戻すための空気流通弁を前記加圧タンクの上部に備えたことを特徴とする。
【０００９】
第３の発明は、第１の発明において、前記加圧タンクの上部に設けた給水口と、本電解水製造装置の停止時には該給水口の上部に設けた前記加圧タンクに空気を吸入するための空気吸入弁と、前記給水口の下部に給水管を設けると共に該給水管内にオリフィスを備えたことを特徴とする。
【００１０】
第４の発明は、第１の発明において、前記加圧タンクの上部に設けた前記給水口の給水接続口の位置を、前記外筒に設けた吐水口の位置より高い位置に設けたことを特徴とする。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下図面に基づき、本発明の実施の形態を説明する。図１は本発明の電解水製造装置の断面図であり、１は外筒上部２と外筒下部３を嵌合接続して構成した外筒で、合成樹脂材料にて形成している。
【００１２】
前記外筒上部２は中空の円筒状で、その上部内側には後述する蓋体１５に設けた嵌合筒部１５ａを挿入嵌着する嵌合受部２ａを設けると共に下端には前記外筒下部３を接続するために小径とした段状の接続部２ｂを設けている。また、この外筒上部２の側板部上方には内部で生成した電解水を外部に吐出するための吐出口２ｃを設けた吐出筒部２ｄを形成し、この吐出口２ｃよりも上方には後述する第１電極７を固定するための固定手段としての各ビス４を貫通させる各取付孔２ｅを設けている。２ｆは第１電極７より小径とした絞り部で、該絞り部２ｆ内側に該第１電極７の下端部を当接させることで、この電極７の揺動を防止するように構成している。
【００１３】
前記外筒下部３の上端接続部３ａは内径を広げて段状とし、前記外筒上部２の接続部２ｂと嵌合後接着して一体化している。３ｂは外筒下部３の底板部３ｃ中央に後述する内筒１４内の固定部２８外周を、シールパッキン５を介して着脱自在に嵌合するために設けた円筒状をした第１の環状壁としての排水筒嵌合部である。
【００１４】
また、この排水筒嵌合部３ｂ上端円周部は後述する内筒１４装着時にはその底面部１７ａに当接して、この底面部１７ａと外筒１の底板部３ｃとの間に空間Ｂを形成している。この空間Ｂは、後述する電解用給水部３ｇから供給される水を電解槽Ａへ通水するための電解水生成通路を形成している。
【００１５】
３ｄは後述する内筒１４内の余分な水を外部に排出するためにゴムホース等を接続するための排水接続部である。３ｅは前記排水筒嵌合部３ｂと同心円外周上に設けた円筒状の第２の環状壁としての給水筒嵌合部で、該嵌合部３ｅ内側には後述する内筒１４の給水壁１７ｃの外周を、シールパッキン６を介して嵌合接続している。３ｆは後述の内筒１４内に給水するゴムホース等を接続するための円筒状の給水接続部である。３ｇは底板部３ｃに下方に向けて円筒状に一体形成している電解用給水部で、外筒１と内筒１４間に形成される電解槽Ａ内に電解水生成用の水道水や貯水タンクからの水を供給するためのゴムホース等を接続するものである。
【００１６】
３ｈは外筒下部３の内周面下部に、例えば上面視略９０°毎に４箇所一体形成した縦長のリブで、後述する内筒１４の挿入時にはその外周面に当接することで円滑に所定位置に案内することと、外筒１と内筒１４間の電解水生成通路を確保するために設けている。また、該リブ３ｈによって、内筒１４の外周面と外筒１の内周面との間に電解水生成通路としての電解槽Ａを形成している。
【００１７】
図２において、７はチタン製又は白金製又はチタンと白金の合金製材料等を使用して中空の円筒状に形成した第１電極である。８は断面形状がクランク形状を呈して導電材料で耐酸性又はアルカリ性があるチタン等からなる第１電極７の支持手段としての支持アングルで、一端を第１電極７の上部に溶接して固定し、他端は外筒１の側板部に外側からビス４を第１電極７に電源を供給するためのリード線９の先端に設けた電源接続手段としての端子１０、ワッシャー１１、ゴム等のシール剤１２を介在させた状態で取付孔２ｅを貫通させナット１３で固定している。上記支持アングル８は、第１電極７に４箇所固定しているが、これに限らず適宜な数で良い。
【００１８】
次に図３に示すように、１４は蓋体１５と隔膜装着部１６と内部に電解質を収容する収容部１７を一体に連結構成している内筒であり、該内筒１４は前記外筒１内に上方から着脱自在に配設している。前記内筒１４の上部には前記外筒１の上面開口を閉塞する蓋体１５が着脱可能に設けられ、更に蓋体１５と隔膜装着部１６とを、あるいは隔膜装着部１６と収容部１７とを分離して外せる構成（例えば、互いにネジ山を形成して着脱可能とする構造）とすることにより、蓋体１５及び内筒１４を外筒１より外して取出した後、蓋体１５から隔膜装着部１６を、あるいは隔膜装着部１６から収容部１７を外した後、ナット２６を外して内部の電解質Ｃの交換や第２電極２０の清掃・交換を簡単に行うことができるようにする。尚、前記内筒１４と蓋体１５とを着脱可能とならない構造としたり、蓋体１５と隔膜装着部１６とを着脱可能とならない構造、隔膜装着部１６と収容部１７とを着脱可能とならない構造としてもよい。また、該内筒１４は外筒１と２重構造を成し、その間は電解槽Ａと水を通水するための電解水生成通路を構成する空間を形成している。
【００１９】
１５ａは前記蓋体１５の外側下方に一体に垂下形成した円筒状の嵌合筒部で、外側を下方に垂下するほど小径とすることで外筒１の嵌合受部２ａに挿入及び嵌合を容易にして固定しており、前述の如く前記内筒１４は前記外筒１内に上方から着脱自在に装着されることとなる。尚、図示しないが、この嵌合筒部１５ａの外周部と嵌合受部２ａの内周部との嵌合部分はネジ山を形成して着脱可能としたり、ビス（図示せず）を介して着脱可能に固定してもよい。
【００２０】
さらに、前記蓋体１５中央には断面視略凸状をした円筒状の操作摘み１５ｂを設け、この操作摘み１５ｂを持って内筒１４を外筒１内に容易に着脱できるようにしている。
【００２１】
１８は前記嵌合受部２ａと嵌合筒部１５ａの嵌合時に内部の電解水等が外部に漏れないようシールするためのシールパッキンである。
【００２２】
１５ｃは前記操作摘み１５ｂ中央に断面視略凹状に設けた支持溝で、支持溝１５ｃの中央には後述の第２電極２０を吊下げ支持する電極支持部材としてのボルト２１を貫通させるための貫通孔１５ｄを設けている。該支持溝１５ｃは、後述の第２電極２０を蓋体１５に固定するナット２６を蓋体１５の操作摘み１５ｂに埋没するようにしていることで外観性の向上とボルト２１やナット２６による怪我を防止している。
【００２３】
１５ｅは前記支持溝１５ｃに後述の第２電極２０に電源を供給するためのリード線１９を配設するための配線溝である。
【００２４】
１５ｆは前記支持溝１５ｃの下側に一体に垂下形成した円筒状の電極支持部で、下端周縁は後述の第２電極２０の上面部２０ａに当接した状態で前記ボルト２１に嵌合するナット２６により固定している。
【００２５】
２０は黒鉛や活性炭等の材料を使用して円筒状に形成した第２電極で、上面部２０ａ中央と底板部２０ｂ中央には前記ボルト２１が貫通する支持孔が開設されている。前記ボルト２１は耐食性（耐酸性かつ耐アルカリ性）でかつ導電性材料であるステンレス等からなり、該ボルト２１の一端２１ｂはナット部を形成し前記第２電極２０の底板部２０ｂに当接固定すると共に他端２１ａは蓋体１５に固定している。
【００２６】
該ボルト２１は他端２１ａを第２電極２０の底板部２０ｂ側の支持孔から挿入し上面部２０ａの支持孔から貫通突出させ、ボルト２１の一端２１ｂのナット部が第２電極２０の底板部２０ｂに当接するまで挿入した状態で、第２電極２０の上面部２０ａ側からワッシャー２２を介してナット２３で第２電極２０を固定する。次に、ボルト２１の他端２１ａ側を電極支持部１５ｆの下側孔１５ｇ側から挿入し貫通孔１５ｄから支持溝１５ｃ内に突出させ、第２電極２０の上面部２０ａと電極支持部１５ｆの下端周縁が当接する位置まで挿入した状態でボルト２１の他端２１ａ先端にワッシャー２４とリード線１９からの電源を接続する電源接続手段としての端子２５を介してナット２６により第２電極２０を蓋体１５に固定する。
【００２７】
よって、第２電極２０を支持しているボルト２１の他端を電極支持部１５ｆ内を貫通して蓋体１５に止着固定することにより、第２電極２０を内筒１４内に吊下固定するものである。
【００２８】
前記隔膜装着部１６は、電解能力に応じて所定面積を有する四角や丸、楕円形等の色々な形状に開設した開口部１６ａを設けており、該装着部１６の外面あるいは内面には電気分解時にイオンが通過し電解槽Ａと内筒１４の開口部を隔てておく隔膜２７を接着剤により装着あるいはインサート成形にて装着している。また、隔膜２７は２分割したものを装着することで、位置合わせが容易でたるみのない装着が可能となり効率の良い取付け作業が行える。
【００２９】
前記収容部１７は有底円筒状の容器で、第２電極２０の下方において内部に第１電極７と第２電極２０間で電気分解時にマイナスイオンとプラスイオンに分解し酸性水又はアルカリ水を生成するための電解質Ｃを収容する。
【００３０】
２８は収容部１７の底面部１７ａ中央に開設した取付孔１７ｅに挿通した排水筒２９を接着等により固定する固定部で、排水筒２９の下部はその外周を前記排水筒嵌合部３ｂとシールパッキン５を介して着脱自在に嵌合接続している。
【００３１】
また、前記排水筒２９は合成樹脂材料を中空の円筒状に形成したもので、その上端は内筒１４の排水口としての開口部２９ａを第２電極２０と隔膜２７間に位置するよう屈曲させて配置している。
【００３２】
さらに、その上端の開口部２９ａ位置は第１電極７、第２電極２０と隔膜２７の上端と略同じ高さになるように設定しており、この位置は電気分解時のイオン移動に必要な水量を確保しつつそれ以上の給水時には不要な水等を装置外部に放出するものである。
【００３３】
尚、前記電解質Ｃとしては、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウム、塩化マグネシウム等の塩化化合物や硫酸ナトリウムや硫酸カルシウム等の硫化化合物等を使用できるが、本実施形態では塩化ナトリウム（食塩）を使用している。
【００３４】
１７ｃは前記収容部１７の底面部１７ａ下方に向けて円筒状に垂下形成した給水壁で、前記固定部２８の外側に同心円上に設けており、前記給水筒嵌合部３ｅとシールパッキン６を介して挿抜自在に嵌合するよう構成している。また、給水壁１７ｃは前記排水筒嵌合部３ｂと給水室Ｅを形成し、この給水室Ｅから給水孔１７ｄを介して内筒１４内に給水を行うものである。
【００３５】
よって、排水筒嵌合部３ｂと給水筒嵌合部３ｅを同心円上に設けたことで、内筒１４を外筒１へ装着する時に内筒１４と外筒１の角度や位置合わせが不要となり、容易に内筒１４を外筒１に装着できるように構成しているものである。
【００３６】
また、前記第１電極７、第２電極２０、隔膜２７の上端は全て同じ高さに配置することでイオン化した物質移動が効率良く行えるようにしている。
【００３７】
次に図４に基づいて、貯留タンク及び加圧タンクの回路構成について説明する。貯留タンク３１は合成樹脂材料にて形成され、前記内筒１４内の電解質溶液の所定量を電解水製造装置が運転を停止している間に貯留しておく容器であり、その底面中央部には前記内筒１４の給水接続部３ｆと連結する接続口３２を設け、天面部に後述の加圧タンク３４に配設した空気流通弁３５と連結する接続口３３が設けられている。
【００３８】
そして、電解水製造装置の運転時の前記内筒１４内の電解質溶液の水位は前述の排水筒２９の上端の開口部２９ａの位置であって第１電極７、第２電極２０及び隔膜２７の上端と略同じ高さに設定されていて、停止時の水位は第１電極７、第２電極２０及び隔膜２７の下端より約１センチメートル下になるように設定しているため、貯留量は運転時水位と停止時水位との差の水量に相当する容量が必要になり、貯留タンク３１は必要量に２０％程度余裕をもたせた容量としている。
【００３９】
前記貯留タンク３１の取り付け位置は、貯留タンク３１に電解質溶液を貯留したときの水位が電解水製造装置の停止時の前記内筒１４の電解質溶液水位と同じ高さになるように設定している。
【００４０】
前記加圧タンク３４は前記貯留タンク３１に貯留されている電解質溶液を給水の圧力を利用して前記内筒１４内へ押し戻すためもので、合成樹脂材料にて形成し、電解質溶液と給水された水が混合しないように電解水製造装置の停止時には空気を吸入し、電解質溶液と水を吸入した空気で隔離する役割も果たしている。加圧タンク３４の天面には空気流通弁３５との接続口３６及び給水口３９を配設し、接続口３６には前記空気流通弁３５を接続し、該空気流通弁３５の空気流通口３７と貯留タンク３１天面の接続口３３とを連結している。
【００４１】
そして、前記給水口３９の上端には空気吸入弁３８を取り付け、給水口３９側面の接続口４０には第３の給水回路６２を接続し、加圧タンク３４内にある給水口３９の下端３９ａには上部にオリフィス４２を挿入した給水管４１を配設している。加圧タンク３４底面には内部にオリフィス４４を挿入した排水口４３を設け、この排水口４３に接続した排水ホース４５の先は内筒１４内の前記排水筒２９に連結する排水接続部３ｄに接続する排水ホース４６と合流させ外部へ排水される。
【００４２】
尚、給水口３９側面の接続口４０の位置は、前記外筒１に設けられた吐出口２ｃの位置より数センチメートル高い位置に設けることで、電解水製造装置の停止時に空気吸入弁３８から空気を吸入して給水口３９の接続口４０付近に空気溜まりを作り、前記外筒１内の水がサイホン作用により第３の給水回路６２を介して前記加圧タンク３４の排水口４３を経て外部へ流出してしまうのを防止している。
【００４３】
次に給水回路について説明すると、５５が市水である水道水や貯水タンクから供給される水を前記電解用給水部３ｇへ供給する第１の給水回路であり、該第１の給水回路５５の途中には減圧弁５６、第１電磁弁５７及び流量計である流量センサー５８を設けている。また、５９は前記第１の給水回路５５の途中（第１電磁弁５７と減圧弁５６との間）から分岐し水道水や貯水タンクから供給される水を前記給水接続部３ｆへ供給する第２の給水回路であり、該第２の給水回路５９の途中に第２電磁弁６０及びオリフィス６１を設けている。さらに、前記第１の給水回路５５の途中（第１電磁弁５７と流量センサー５８の間）から分岐し水道水や貯水タンクから供給される水を空気吸入弁３８を介して加圧タンク３４へ供給する第３の給水回路６２を設けている。
【００４４】
以上の構成により、以下本実施形態の動作について、先ず図４に基づき説明する。電解水製造装置に電源を投入した後、図示しない電源スイッチをオンすると、第１電磁弁５７が開き、第１の給水回路５５及び減圧弁５６を介して電解用給水部３ｇから水道水あるいは貯水タンク等からの水が電解水生成通路から電解槽Ａ内へと供給され該電解槽Ａの水位が上昇し、流量センサー５８がその流量５００ｍｌ（ミリリットル）を検出すると第１電磁弁５７を閉じる。このとき、水位は吐出口２ｃの上端まで上昇する。
【００４５】
同時に、第１電磁弁５７と流量センサー５８の間から分岐した第３の給水回路６２から加圧タンク３４の給水口３９、給水管４１を介して加圧タンク３４に給水されると、給水口１０９の下端１０９ａの給水管４１にオリフィス４２が挿入されているため通水の抵抗になり給水口１０９内部の圧力が上昇し、該給水口１０９上部に取り付けてある空気吸入弁３８の内部まで水が満たされ、その弁が閉止される。
【００４６】
また、前記給水管４１から加圧タンク３４に給水されるのに伴い、該加圧タンク３４内の空気が天面に取り付けられている空気流通弁３５を通って貯留タンク３１へ流出し、加圧タンク３４が満水になると、さらに空気流通弁３５の内部に水が満たされ空気が流出し終わるとその弁が閉止される。このとき、加圧タンク３４内にあった空気は、すべて貯留タンク３１へ送り込まれている。
【００４７】
尚、空気流通弁３５及び空気吸入弁３８は同一構造のもので、冷水及び温水配管等に取り付けられて配管回路内の空気を抜く空気抜き弁として市販されているものを使用している。空気抜き弁は弁本体内に空気があるうちはフロートが下がって弁が開いて空気が抜け、水が入ってくるとフロートが浮き上がって弁が閉止するように構成されているものである。
【００４８】
また、加圧タンク３４へ給水を行なっているときは、常に加圧タンク３４の底部にある排水口４３から排水されているが、加圧タンク３４内の圧力を保持するため排水口４３近傍にオリフィス４４を装着して排水量を絞っているため、その流量は少量になっている。
【００４９】
次に、前記第１電磁弁５７を閉じた後、第２電磁弁６０が開き、給水接続部３ｆから水道水あるいは貯水タンク等に貯留された水が供給され、給水室Ｅ、給水孔１７ｄを介して内筒１４内の電解質Ｃとしての食塩を配置している収納部Ｄ内に給水動作を行い食塩を溶かす。
【００５０】
そして、食塩を浸漬しながら内筒１４内の水位は上昇し、第２電極２０が浸漬されはじめると第１電極７にプラス、第２電極２０にマイナスの所定直流電圧を印加しているので、水位の上昇により電流が流れはじめ、これを電圧に変換して３．２Ｖ（ボルト）以上になると、それから２５秒間経過後に第２電磁弁６０を閉じ自動的に給水が停止されると共に第１電極７及び第２電極２０の電源がオフされる。
【００５１】
従って、内筒１４内の水位が上昇して、オーバーフローした余分の水はその開口部２９ａから排水筒２９、排水接続部３ｄ及びホース４６を介して内筒１４及び外筒１外部に排出される。
【００５２】
次に、図示しない運転スイッチをオンすると、第１電極７にプラス、第２電極２０にマイナスの所定直流電圧が印加されると共に第１電磁弁５７が開く。このため、第１の給水回路５５を介して電解用給水部３ｇから水道水あるいは貯水タンク等からの水が電解槽Ａに供給され、隔膜２７を介して第１電極７と第２電極２０間でイオン化した物質移動が行なわれ、酸性水が生成され、通常の電解運転が開始され、酸性水が吐出口２ｃから吐出される。詳述すると、電気分解時にマイナスイオン（Ｃｌ⁻）が隔膜２７を通過して第１電極（陽極）７に集まり、またプラスイオン（Ｎａ^＋）が隔膜２７を通過して第２電極（陰極）２０に集まり、塩素イオンは酸素と結合し水素イオンと反応して塩素過酸化物を生成し、更に電気分解によって次亜塩素酸が生成されることにより電解水の残留塩素濃度が高くなって、供給された水の電気分解により生じた水素イオン（Ｈ^＋）や生成された塩素過酸化物から一部分離した水素イオン（Ｈ^＋）の濃度により酸性水が生成され、吐出口２ｃから吐出される。
【００５３】
この極性の場合、酸性水を吐出口２ｃより生成吐出するが、第１電極７にマイナス、第２電極２０にプラスの所定直流電圧を印加すればアルカリ水を吐出することができる。
【００５４】
もし、吐出する電解水濃度を制御したい場合には、電解水濃度を測定表示するＰＨセンサー等を、例えば吐出口２ｃの下流に設け、電解用給水部３ｇに供給する水量を制御すれば電解槽Ａ内を通過する通水時間を可変調節することで電解水濃度を調節できる。
【００５５】
次に図５及び図６に基づき、運転スイッチのオフによる電解水製造装置の停止時の動作について説明する。電解水製造装置が停止し、第１電磁弁５７が閉じて加圧タンク３４の水が排出され始めると、空気流通弁３５内の水位が下がり閉止していた弁が開き、貯留タンク３１に流出していた空気が加圧タンク３４へ押し戻され、貯留タンク３１の空気が減少するとその容量分だけ内筒１４内の電解質溶液が貯留タンク３１へ流入する一連の流れが形成される。この加圧タンク３４の水が排出されるのに伴い、内筒１４内の水位の方が貯留タンク３１の高さより高く落差があるため、内筒１４内の電解質溶液が貯留タンク３１へ流入する。そして、この内筒１４内の水位が隔膜２７の下端より下がって貯留タンク３１の水位と平衡するまで貯留タンク３１へ電解質溶液の流入が続く。
【００５６】
また、電解水製造装置が停止すると同時に空気吸入弁３８から空気を吸入し、給水口３９の接続口４０が第３の給水回路６２の最高所にあるため、該接続口４０付近に空気溜まりを形成し、外筒１内の水がサイホン作用により第３の給水回路６２を介して加圧タンク３４の排水口４３を経て外部へ流出してしまうのを防止している。
【００５７】
また、電解質溶液が貯留タンク３１に貯留し終わった後、加圧タンク３４内の水位が給水管４１の下端より下がると、空気吸入弁３８から給水管４１を介して空気が吸入され易くなり、空気を吸入して加圧タンク３４の水が全てホース４５を介して排出され、加圧タンク３４内は空気で満たされる。
【００５８】
ここで、次の運転時に貯留タンク３１に溜めておいた電解質溶液をすべて内筒１４内へ押し戻すには、貯留タンク３１が空気で満たされるまで加圧タンク３４から空気を送り込まなければならず、そのためには加圧タンク３４内の水がすべて排出され空気と入れ替わらなければならない。
【００５９】
そして、前記給水管４１の下端を加圧タンク３４内の底面近傍まで垂下させているのは、貯留タンク３１から加圧タンク３４に押し戻される空気が戻り切るまで、空気吸入弁３８から外部へ抜けないように水面下に置いて水封しておくためである。即ち、給水管４１が下方まで垂下されていないと、加圧タンク３４に戻った空気は直ちに空気吸入弁３８から抜けてしまい、次の加圧動作に必要な空気量が不足して、電解質溶液が貯留タンク３１に残ってしまうことが起こる。
【００６０】
電解水製造装置の停止時間が長く、加圧タンク３４の水が全部排出されるときは、加圧タンク３４内が全て空気で満たされるため、再運転時に貯留タンク３１に溜めておいた電解質溶液を内筒１４へ押し込むために必要な空気量以上の容量が確保されるので、貯留タンク３１の電解質溶液は全量内筒１４へ押し込まれる。
【００６１】
また停止時間が短く、電解質溶液が貯留タンク３１に貯留し終わっていないときには、貯留タンク３１にあった空気の一部が加圧タンク３４に押し戻された状態であり、その時点で運転スイッチがオンされ給水されると加圧タンク３４の水位が上昇し、加圧タンク３４上部の空気を貯留タンク３１へ流出させて電解質溶液を内筒１４に押し戻す通常の動作になる。
【００６２】
尚、加圧タンクの底面の排水口４３にオリフィス４４が挿入されているが、本発明の他の実施形態としてこのオリフィスの代わりに電磁弁を設けるか、または開閉弁を設け、第１電磁弁５７が開いて加圧タンク３４に水圧がかかっているときは水圧によりこの弁が閉じ、電磁弁５７が閉じるとばねによってこの弁が開き排水されるようにすることもできる。
【００６３】
本発明は上述の如くであり、水道水や貯水タンクから供給される水を通水しながら電気分解して酸性水又はアルカリ水を生成する電解水製造装置において、内部に第１電極７を設けた外筒１と、該外筒１内に配設され該外筒１との間に流路を形成すると共に内部上方に第２電極２０を設け下方に電解質を配置すると共に上部側壁に隔膜２７を設けた内筒１４と、電解水製造装置の停止時には該内筒１４内の電解質溶液の一部を排出し貯留しておく貯留タンク３１と、電解水製造装置の運転時には貯留タンク３１に溜めておいた電解質溶液を内筒１４内へ水圧を利用して押し戻すための加圧タンク３４を備えていて、外筒１の水は排出せずに保たれているので、運転スイッチをオンすると直ちに酸性水を供給することが可能であり、さらに隔膜２７が電解質溶液によって劣化するのを回避し寿命を長くすることができる。
【００６４】
また、電解水製造装置の運転時には前記加圧タンク３４内の空気を前記貯留タンク３１へ流出させ、電解水製造装置が停止時には貯留タンク３１に押し出されていた空気を加圧タンク３４へ戻すための空気流通弁３５を加圧タンク３４の上部に備えていて、作動部は空気流通弁３５のみで構造が簡単であり電源を要しないから、故障のおそれがなく耐久性が高いものとすることができる。
【００６５】
また、前記加圧タンク３４の上部に設けた給水口３９と、電解水製造装置が停止時には該給水口３９の上部に設けた、加圧タンク３４に空気を吸入するための空気吸入弁３８と、該給水口３９の下部に給水管４１を設けると共に該給水管内にオリフィス４２を備えているので、加圧に必要な空気を十分に保有することができ、作動部は空気吸入弁３８のみで構造が簡単であり、動作の信頼性が高いものとすることができる。
【００６６】
また、前記加圧タンク３４の上部に設けた給水口３９の給水接続口４０が、前記外筒１に設けた吐水口２ｃの位置より数センチメートル高い位置に設けられているので、電解水製造装置が停止すると同時に空気吸入弁３８から空気を吸入し、給水口の接続口４０が第３の給水回路６２の最高所にあるため、該接続口４０付近に空気溜まりを形成し、外筒１内の水がサイホン作用により第３の給水回路６２を介して加圧タンク３４の排水口４３を経て流出してしまうのを防止することができる。
【００６７】
以上本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。
【００６８】
【発明の効果】
以上のように本発明は、一旦酸性水又はアルカリ水の生成水の供給を停止した後に、生成水を供給する際に直ちに生成水の供給を開始することができるようにすると共に、隔膜の劣化を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】電解水製造装置の組立てた状態を説明する概略縦断面図である。
【図２】電極板の取付け構造を説明する概略縦断面図である。
【図３】電解水製造装置の内筒を説明する要部縦断面図である。
【図４】電解水製造装置の生成水供給時の状態を説明する給水回路図である。
【図５】電解水製造装置の生成水供給停止時の状態を説明する給水回路図である。
【図６】電解水製造装置の生成水供給停止後の変化状態を説明する給水回路図である。
【符号の説明】
１外筒
７第１電極
１４内筒
２０第２電極
２７隔膜
３１貯留タンク
３４加圧タンク
３５空気流通弁
３８空気吸入弁
Ｃ電解質

Claims

水道水や貯水タンクから供給される水を通水しながら電気分解して酸性水又はアルカリ水を生成する電解水製造装置において、内部に第１電極を設けた外筒と、該外筒内に配設され該外筒との間に流路を形成すると共に内部上方に第２電極を設け下方に電解質を配置すると共に上部側壁に隔膜を設けた内筒と、本電解水製造装置の停止時には前記内筒内の電解質溶液の一部を排出し貯留しておく貯留タンクと、本電解水製造装置の運転時には前記貯留タンクに溜めておいた電解質溶液を前記内筒内へ水圧を利用して押し戻すための加圧タンクを備えたことを特徴とする電解水製造装置。
本電解水製造装置の運転時には前記加圧タンク内の空気を前記貯留タンクへ流出させ、本電解水製造装置の停止時には前記貯留タンクに押し込まれていた空気を前記加圧タンクへ戻すための空気流通弁を前記加圧タンクの上部に備えたことを特徴とする請求項１に記載の電解水製造装置。
前記加圧タンクの上部に設けた給水口と、本電解水製造装置の停止時には該給水口の上部に設けた前記加圧タンクに空気を吸入するための空気吸入弁と、前記給水口の下部に給水管を設けると共に該給水管内にオリフィスを備えたことを特徴とする請求項１に記載の電解水製造装置。
前記加圧タンクの上部に設けた前記給水口の給水接続口の位置を、前記外筒に設けた吐水口の位置より高い位置に設けたことを特徴とする請求項１に記載の電解水製造装置。