JP2004305871A

JP2004305871A - 電解水生成装置

Info

Publication number: JP2004305871A
Application number: JP2003101779A
Authority: JP
Inventors: Yuichi Sawada; 祐一澤田
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2003-04-04
Filing date: 2003-04-04
Publication date: 2004-11-04

Abstract

【課題】小型・軽量であって、電解しようとする水が収容された容器内に容易に設置可能でありながら、優れた電解水生成効率を有する電解水生成装置を提供する。
【解決手段】装置本体、隔膜、二つの電解槽、電極板、電解質等を有する電解水生成装置において、水を装置本体内部に導入するための導入口と、当該電解槽内で生成された電解水を装置本体外部に排出するための排出口と、を設け、さらに、前記導入口には、容器内の水を効率よく導入するための吸引ポンプを設ける。
【選択図】図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電解水生成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来から、全体を小型化するとともに、一方の電極を電解槽から露出させることにより、設置された容器内の水を前記露出した電極によって直接電気分解して電解水を生成することができる電解水生成装置（所謂、ハンディータイプの電解水生成装置）が開発されている（例えば、特許文献１）。当該装置により、例えばバケツ内の水やトイレのタンク内の水を簡単に電解水（アルカリ水又は酸性水）とすることができる。
【特許文献１】
特開２００３−３４８８９
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、従来からの所謂ハンディータイプ電解水生成装置にあっては、実際に電気分解されるのは、露出している電極板の周りに存在しており、この電極板に直接接触することができる水のみであり、従って、大量の水を効率よく電解することは不可能であった。
【０００４】
本発明は、このような状況においてなされたものであり、小型・軽量であって、電解しようとする水が収容された容器内に容易に設置可能でありながら、優れた電解水生成効率を有する電解水生成装置を提供することを主たる課題とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための本発明の第１の観点では、容器内の水を電気分解して酸性またはアルカリ性の電解水を生成する電解水生成装置は、当該電解水生成装置は、装置本体の内部を隔膜で仕切ることにより、二つの電解槽が形成されており、前記２つの電解槽内部には、それぞれ、電源装置に接続された電極板が前記隔膜を挟んで対向して設置されており、一方の電解槽の内部には、電解質が載置されており、他方の電解槽には、容器内の水を装置本体内部に導入するための導入口と、当該電解槽内で生成された電解水を装置本体外部に排出するための排出口と、が備えられており、この導入口と排出口とを備える電解槽にのみ容器内の水が通水する、ことを特徴とする。
【０００６】
また、前記の電解水生成装置においては、前記導入口には、容器内の水を効率よく導入するための吸引ポンプが設置されていることが好ましい。
【０００７】
この電解水生成装置によれば、予め装置に吸引ポンプが一体化して設置されているので、電気分解しようとする容器内の水を次々と装置本体内部に導入せしめることができ、その結果、効率よく電解水（酸性水またはアルカリ水）を生成することができる。
【０００８】
前記電解水生成装置においては、前記一方の電解槽の内部に載置される電解質は、固形状を呈しており、当該電解槽から着脱自在な着脱容器に充填されていてもよい。
【０００９】
このように、電解槽内部に載置される電解質を、所謂カートリッジ式にすることにより、電解質の補充、交換が容易となる。
【００１０】
また、前記電解水性装置においては、電解水生成装置全体を覆う保護カバーが設けられていてもよく、さらには、電解水生成装置が、設置される容器内の水に浮かぶためのフロートを有していてもよい。
【００１１】
保護カバーやフロートを設けることにより、本発明の電解水生成装置を様々な容器において、また様々な状況下において安全かつ簡便に用いることができる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の電解水生成装置について図面を用いて具体的に説明する。
【００１３】
図１は、本発明の電解水生成装置の構成を説明するための正面断面図であり、図２は、図１に示す本発明の電解水生成装置の使用形態を説明するための図である。
【００１４】
図１に示すように、本発明の電解水生成装置１は、装置本体２の内部を隔膜３で仕切ることにより、二つの電解槽４、５が形成されている。この２つの電解槽４，５の内部には、それぞれ、電源装置（図示せず）に接続された電極板６、７が前記隔膜３を挟んで対向して設置されている。そして、一方の電解槽４（後述する吸水ポンプが設置されていない電解槽）の内部には、電解質１０が充填された着脱容器１１が載置されており、他方の電解槽５（後述する吸水ポンプが設置されている電解槽：水が流通する電解槽）には、容器１００内の水を装置本体２内部に導入するための導入口８と、当該電解槽５内で生成された電解水を装置本体２の外部に排出するための排出口９と、を備える。そして、本発明の電解水生成装置においては、さらに、前記導入口８には、容器１００内の水を効率よく導入するための吸引ポンプＰが設置されていることに最大の特徴を有している。
【００１５】
このように吸引ポンプＰを導入口８に設置することにより、図２に示すように、容器１００内の処理すべき（電解すべき）水を効率よく装置本体２内部に導入することができるため、より多くの水を電解することができるとともに、容器１００内の水を対流させることができるので（図２中の矢印参照）、当該容器１００内のｐＨを均一にすることができる。
【００１６】
このような本発明の電解水生成装置１の本体２の材質は、特に限定されることはなく、通常のプラスチック樹脂等により形成すればよい。また、その大きさ、形状についても本発明は特に限定することはないが、簡易に携帯できる程度であることが好ましい。
【００１７】
電解水生成装置１においても用いられる隔膜３については、従来公知の隔膜を用いればよい。
【００１８】
また、電極板６、７についても、本発明は特に限定することはなく、各種金属板や合金板などを適宜選択して用いることができる。また、例えば、チタン板に白金メッキを施した電極板なども使用可能であり、さらには、前記白金メッキに代えてイリジウム又はパラジウムメッキを施したり、これらの混合メッキを施してもよい。
【００１９】
図示はしていないが、前記電極板６、７が接続される電源装置については、任意のタイミングでその極性を逆転できる電源であることが好ましく、さらには、例えば、極性を制御するための制御手段（ＣＰＵを備えたコンピュータなど）が接続されていてもよい。電源装置により電極板６、７の極性を逆転することにより、酸性電解水とアルカリ電解水とを任意に選択して生成することができる。例えば、図１に示す本発明の電解水生成装置１において、電解質１０が載置されている側の電解槽４に設置されている電極板６を陰極とし、もう一方の電極板７を陽極とした場合には、酸性電解水を生成することができるようになる。逆に、電極板６を陽極とし、電極板７を陰極とした場合には、アルカリ電解水を生成することができるようになる。
【００２０】
本発明の装置１において、電解槽４内に載置される電解質１０としては、例えば、炭酸水素ナトリウム（重曹）、塩化ナトリウム、炭酸ナトリウム、乳酸カルシウム、塩化カルシウム、など多種の電解質を用いることが可能である。この場合において、炭酸水素ナトリウムは、有害な塩素ガスを発生することがほとんどないため好ましい。また、例えば、塩化ナトリウムなどを電解質として使用し、長時間に渡って電解をすると、電解質槽内のｐＨが生成する電解水とは逆のｐＨに偏ってしまい、電解効率が悪くなる場合がある。しかしながら、炭酸水素ナトリウムを電解質として使用すると、電解質としての炭酸水素ナトリウムが中和剤としても機能して電解質槽内のｐＨを中性に維持することができる。その結果、一度の補充で電解水生成量も連続かつ大量に生成することが可能であり、こういった意味からも炭酸水素ナトリウムを用いることが好ましい。
【００２１】
また、電解質１０については、粉体状であっても載置可能であるが、容易に交換できるように固形状（例えばペレット状）とし、さらに電解槽４から着脱自在な着脱容器１１に充填しておくことが好ましい。この場合において着脱容器１１の形状等については、本発明は特に限定することはない。
【００２２】
本発明の電解水生成装置１には、電解槽４内に載置される電解質１０から生じるガスを装置外に排気するための排気管１２を設けることが好ましい。
【００２３】
図３は、本発明の電解水生成装置の別の実施の形態を説明するための図である。
【００２４】
図３に示すように、本発明電解水生成装置３０にあっては、装置本体２を覆う保護カバー３１、および、当該装置３０が設置される容器内の水に浮かぶためのフロート３２が設けられていてもよい。
【００２５】
保護シート３１を設けることにより、電解しようとする水に流れがある場合（例えばトイレタンク内で使用する場合）や、電解水生成装置本体２が障害物等に接触する可能性がある場合等においても、電解水生成装置本体２を保護することができる。
【００２６】
この保護シート３１の材質等にあっては、その目的を達成することができればよく、特に限定されることはないが、プラスチック樹脂等を用いることが好ましい。また、図３に示すように、所々に水を取り込むための孔３１ａを設けておく必要がある。
【００２７】
また、フロート３２を設けることにより、容器の形状や水の量に左右されることなく本発明の電解水生成装置を使用することが可能となる。
【００２８】
このフロート３２としては、例えば浮き輪のように、プラスチック樹脂で形成された袋状体の内部に空気が密閉されているものであっても良く、発泡スチロールで形成されているものであってもよい。
【００２９】
さらに、図３に示すように、本発明の電解水生成装置３０にあっては、水位センサー３３を設けてもよく、当該センサーと電源装置とを連動させることにより、水位に合わせて電解水生成装置３０の電源をＯＮ、ＯＦＦすることも可能である。
【００３０】
また、図３に示す場合であっても、電解槽４内に載置される電解質１０から生じるガスを装置外に排気するための排気管１２を設けてもよく、さらには、当該排気管１２中にフィルタ３５を設けてもよい。
【００３１】
また、図示はしないが、当該装置のＯＮ、ＯＦＦを制御するタイマー装置を設け、これと電源装置とを連動させることにより、例えば、所定の時間になると電解が開始され、所定の時間になると電解が終了するようにすることも可能である。また、ｐＨ計を設置し、これと電源装置とを連動させることにより、所定のｐＨになると電解が開始され、所定のｐＨに達すると電解が終了するようにすることも可能である。こうすることにより、容器内の水を常に一定のｐＨとすることができる。
【００３２】
図４は、本発明の別の実施の形態を説明するための図である。
【００３３】
図１〜３においては、本発明の電解水生成装置全体を処理すべき水の中に設置していたが、本発明の装置にあっては、図４に示すように装置本体４０は、処理すべき水の外に設置し、ポンプＰ付き導入口４８と排出口４９のみを水中に設置してもよい。
【００３４】
電解槽と装置本体部分（電解制御する部分）を分離する構造により、装置の本体部分が湿気などにより故障することを防止することができる。
【００３５】
また、同図に示すように、本発明の装置４０、４０’を並列に繋いで、複数の水を同時に処理するようにしてもよい（この場合、複数の場所で、それぞれ酸性電解水とアルカリ電解水とを生成することも可能である。）。この場合、集中制御装置Ｃを設け、当該制御装置Ｃによって全ての電解水生成装置４０、４１を制御することも可能である。
【００３６】
なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。上記実施の形態は、例示であり、本発明の特許請求の範囲に記載された技術的思想と実質的に同一な構成を有し、同様な作用効果を奏するものは、いかなるものであっても本発明の技術的範囲に包含される。
【００３７】
【実施例】
（実施例１）
水道水４０リットルが貯水された容器を用意し、この中に図１に示す本発明の電解水生成装置を設置し、水道水からアルカリ性電解水を生成した（つまり、図１に示す電極板７を陰極とした）。電解質としては、炭酸水素ナトリウムを用いた。電解時の電圧は８Ｖで、電流は１２Ａであった。ポンプの流量は、１０リットル／ｍｉｎとした。
【００３８】
容器内の水のｐＨ、ＯＲＰを０分（電解開始時の水道水の値）、５分、１０分、１５分、２０分、２５分、３０分後にそれぞれ測定した。その値を以下の表１に示す。
【００３９】
【表１】

（実施例２）
前記実施例１と同様の装置、条件で、酸性電解水を生成した（つまり、図１に示す電極板７を陽極とした）。なお、電解時の電圧は５Ｖで、電流は１２Ａであった。
【００４０】
容器内の水のｐＨ、ＯＲＰを前記実施例１と同様に測定した。その値を以下の表２に示す。
【００４１】
【表２】

（比較例１）
従来からの、一方の電極を電解槽から露出している電解水生成装置（図４参照）を用いて、前記実施例１、２と同様の容器内の水道水４０リットルを電気分解し、アルカリ電解水を生成した（つまり、図５に示す電極板５１を陰極とした）。電解質としては、炭酸水素ナトリウムを用い、その他の条件は実施例１と同様にした。なお電解時の電圧は６Ｖで、電流は１２Ａであった。
【００４２】
容器内の水のｐＨ、ＯＲＰを前記実施例１と同様に測定した。その値を以下の表３に示す。
【００４３】
【表３】

（比較例２）
前記比較例１と同様の装置、条件で、酸性電解水を生成した（つまり、図５に示す電極板５１を陽極とした）。なお、電解時の電圧は７Ｖで、電流は１２Ａであった。
【００４４】
容器内の水のｐＨ、ＯＲＰを前記実施例１と同様に測定した。その値を以下の表４に示す。
【００４５】
【表４】

（評価）
前記の表１〜４からも明らかなように、本発明の電解水生成装置によれば、従来のそれに比べ、効率よく電解水を生成することができることが明らかであり、特に酸性電解水を生成する際には、本発明は効果的であることがわかった。
【００４６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明は、小型・軽量であって、電解しようとする水が収容された容器内に容易に設置可能でありながら、優れた電解水生成効率を有する電解水生成装置を提供するものであり、これによれば、酸性電解水、またはアルカリ電解水を任意の容器内で簡便に生成することができる。
【００４７】
例えば、本発明の電解水生成装置は、洗濯機、浴槽、飲料水貯水槽、食器洗浄機内のタンク、トイレのタンクなどに容易に設置可能である。
【００４８】
そして、本発明によって供給されるアルカリ水は、洗浄水（例えば、車輌・トイレ流し水・衣類・食器・食品・鋼材・建築物外壁等アルカリ電解水洗浄）、飲料水、酸化防止水などに有用であり、このような用途の中でも特に、車両（自動車のみならず、電車、飛行機を含む）のウィンドウォッシャー水として好適に用いることができる。また、酸性水は、殺菌水・除菌水・消臭用水・入浴水・美肌水・手洗い用水などに有用である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の電解水生成装置を説明するための正面断面図である。
【図２】図１に示す本発明の電解水生成装置の使用形態を説明するための図である。
【図３】本発明の電解水生成装置の別の実施の形態を説明するための図である。
【図４】比較例を説明するための概略図である。
【図５】本発明の別の実施の形態を説明するための図である。
【符号の簡単な説明】
１、３０電解水生成装置
２装置本体
３隔膜
４、５電解槽
６，７電極板
８導入口
９排出口
１０電解質
１１着脱容器
１２排気管
３１保護カバー
３２フロート
１００容器
Ｐ吸引ポンプ

Claims

容器内の水を電気分解して酸性またはアルカリ性の電解水を生成する電解水生成装置であって、
当該電解水生成装置は、装置本体の内部を隔膜で仕切ることにより、二つの電解槽が形成されており、
前記２つの電解槽内部には、それぞれ、電源装置に接続された電極板が前記隔膜を挟んで対向して設置されており、
一方の電解槽の内部には、電解質が載置されており、
他方の電解槽には、容器内の水を装置本体内部に導入するための導入口と、当該電解槽内で生成された電解水を装置本体外部に排出するための排出口と、が備えられており、この導入口と排出口とを備える電解槽にのみ容器内の水が通水する、
ことを特徴とする電解水生成装置。
前記導入口には、容器内の水を効率よく導入するための吸引ポンプが設置されていることを特徴とする請求項１に記載の電解水生成装置。
前記一方の電解槽の内部に載置される電解質は、固形状を呈しており、当該電解槽から着脱自在な着脱容器に充填されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の電解水生成装置。
電解水生成装置全体を覆う保護カバーが設けられていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか一の請求項に記載の電解水生成装置。
電解水生成装置が、設置される容器内の水に浮かぶためのフロートを有することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか一の請求項に記載の電解水生成装置。