JP2009154030A - 電解水生成噴霧装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電解水を短時間で生成することができるとともに、生成直後の劣化していない電解水を噴霧することができる電解水生成噴霧装置を提供すること。
【解決手段】電極８によって電解溶液を電解して電解水を生成する電解槽５と、該電解槽５において生成された電解水を手動で噴霧する手動スプレーポンプ（噴霧機構）３と、前記電極８に通電する電源（バッテリ）を容器２内に収容して成る電解水生成噴霧装置１において、電解溶液を貯留するタンク４と前記電解槽５を前記容器２内に各々独立に設け、前記タンク４の下方に前記電解槽５を配置するとともに、前記タンク４と前記電解槽５とを連通路７によって連通させる。又、前記容器２の少なくとも前記電解槽５の一部を透明にする。更に、前記電解槽５の容積を前記タンク２の容積よりも小さく設定する。
【選択図】図２

Description

本発明は、電解溶液を電気分解して得られる電解水を人体の皮膚等に噴霧塗布するための電解水生成噴霧装置に関するものである

電解溶液を電解して得られる電解水は、人体の皮膚等に噴霧塗布されて洗浄、消毒・殺菌等の用途に供されるが、従来は電解水を生成する電解水生成装置と該電解水生成装置によって生成された電解水を噴霧する噴霧装置とは独立に構成されていたため、電解水を噴霧するには、電解水生成装置によって生成された電解水を噴霧装置へと移し変える作業が必要であり、その作業が煩雑で面倒であるという問題があった。

そこで、特許文献１には、電解溶液を収容する電解槽を兼ねる容器（タンク）と電解水を噴霧する噴霧機構とを一体化して成る電解水生成噴霧装置が提案されている。
特許第２７９６０７５号公報

しかしながら、特許文献１において提案された電解水生成噴霧装置は、容器内の電解溶液の全てを電解するバッチ式を採用しているため、容器内の電解溶液の電解が完全に完了した後でなければ電解水を噴霧することができず、噴霧までに時間が掛かるという問題があった。

又、容器内の電解水を撹拌する必要がある他、電解水を容器内に作り置きするために電解水が劣化するという問題もある。

更に、再電解する場合には、容器内の電解溶液全体が常に電解されるために効率が悪いという問題もある。

本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、その目的とする処は、電解水を短時間で生成することができるとともに、生成直後の劣化していない電解水を噴霧することができる電解水生成噴霧装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、請求項１記載の発明は、電極によって電解溶液を電解して電解水を生成する電解槽と、該電解槽において生成された電解水を手動で噴霧する噴霧機構と、前記電極に通電する電源を容器内に収容して成る電解水生成噴霧装置において、電解溶液を貯留するタンクと前記電解槽を前記容器内に各々独立に設け、前記タンクの下方に前記電解槽を配置するとともに、前記タンクと前記電解槽とを連通路によって連通させたことを特徴とする。

請求項２記載の発明は、請求項１記載の発明において、前記容器の少なくとも前記電解槽の一部を透明にしたことを特徴とする。

請求項３記載の発明は、請求項１又は２記載の発明において、前記電解槽の容積を前記タンクの容積よりも小さく設定したことを特徴とする。

請求項４記載の発明は、請求項１〜３の何れかに記載の発明において、前記電極を複数設け、各電極の距離を一部短く設定したことを特徴とする。

請求項５記載の発明は、請求項１〜４の何れかに記載の発明において、前記タンクと前記電解槽とを隔壁によって区画するとともに、該隔壁の前記電極に対して前記噴霧機構の吸入口とは反対側に前記連通路を形成したことを特徴とする。

請求項６記載の発明は、請求項５記載の発明において、前記連通路を前記隔壁の容器内壁に沿って形成するとともに、その開口縁の電解槽側部分の一部に突起を形成したことを特徴とする。

請求項７記載の発明は、請求項１〜６の何れかに記載の発明において、前記電源から電流の供給を受けて前記電解槽を照明する発光素子を前記容器内に設けたことを特徴とする。

請求項１記載の発明によれば、電解溶液を貯留するタンクを容器内に電解槽とは別に設け、該タンクの下方に電解槽を配置するとともに、両者を連通路によって連通させたため、電解槽内の小容量の電解溶液のみを電解し、生成された電解水を連続的に噴霧することができる。このため、電解水を短時間で生成することができるとともに、生成直後の劣化していない電解水を噴霧することができる。

請求項２記載の発明によれば、容器の少なくとも電解槽の一部を透明にしたため、電解槽での電解の様子を外部から目視することができる。

請求項３記載の発明によれば、電解槽の容積をタンクの容積よりも小さく設定したため、電解槽内の小容量の電解溶液を短時間で電解することができる。

請求項４記載の発明によれば、複数の各電極の距離を一部短く設定したため、隣接する電極において距離が短い部分間における電流密度が高くなり、その部分での電気分解が活発になる。このように電気分解が活性化されることによって電極からの電解ガスの発生量が増加し、電解ガスの発生に伴う電解槽での電解水の循環流の強さが高まり、電解水の攪拌が一層活発に行われて電解濃度が一定の電解水を得ることができる。

請求項５記載の発明によれば、タンクと電解槽とを隔壁によって区画したため、電解槽で電解されて劣化していない電解水を噴霧機構によって直接吸い上げて噴霧することができる。又、タンクと電解槽とを連通させる連通路を隔壁の電極に対して噴霧機構の吸入口とは反対側に形成したため、電解槽内では電極を中心とする循環流が発生し、電解水の連通路からタンクへの逆流やタンク内への電解溶液の侵入が防がれ、高い電解濃度の電解水が噴霧機構によって安定的に噴霧される。

請求項６記載の発明によれば、連通路をタンクと電解槽とを区画する隔壁の容器内壁に沿って形成するとともに、その開口縁の電解槽側部分の一部に突起を形成したため、電解槽内での電解溶液の電解によって発生する電解ガスのタンクへの逆流が突起によって防がれ、電解槽内での電解ガスの循環によって電解水が自然に撹拌されて均一化され、撹拌手段が不要となって構造が単純化される。

請求項７記載の発明によれば、電源から電流の供給を受けて電解槽を照明する発光素子を容器内に設けたため、電解槽での電解の様子や電源のＯＮ／ＯＦＦの状態を外部から視認することができる。

以下に本発明の実施の形態を添付図面に基づいて説明する。

図１は本発明に係る電解水生成噴霧装置の正面図、図２は同電解水生成噴霧装置の破断側面図、図３は図２のＡ−Ａ線断面図、図４は同電解水生成噴霧装置要部の断面斜視図、図５は同電解水生成噴霧装置の内部構造の一部（電源部）を示す斜視図である。

図１及び図２に示す電解水生成噴霧装置１において、２は略円筒状の容器であって、この容器２は、円筒状の容器本体２Ａと、該容器本体２Ａの上面と下面に被着された２段円筒状のキャップ２Ｂと円板状のキャップ２Ｃとで構成されている。そして、この容器２の上部には、噴霧機構である手動スプレーポンプ３が設けられている。

而して、本発明に係る電解水生成噴霧装置１は、容器２内に電解溶液を貯留するタンク４を、電解水を生成する電解槽５とは別に設けたことを特徴としており、図２〜図４に示すように、タンク４と電解槽５は容器２内の上半部に上下に配され、これらの下方には電源部が収容されている。

上記電解槽５はタンク４の鉛直下方に配置され、両者は隔壁６によって上下に区画されるとともに、隔壁６の容器２内壁に沿って形成された連通路７によって互いに連通されている。ここで、図４に詳細に示すように、隔壁６の開口縁の電解槽５側部分の一部には突起６ａが電解槽５に向かって一体に形成されている。

ところで、前記電解槽５の内部には２本の電極８が立設されており、電解槽５の容積はタンク４の容積よりも小さく設定されている。そして、タンク４の中心には前記手動スプレーポンプ３の垂直に延びるノズル３ａが貫通しており、このノズル３ａの下端は電解槽５に開口している。尚、図１に示すように、手動スプレーポンプ３の上端部には噴射口３ｂが開口している。

ところで、本実施の形態では、図３に詳細に示すように、前記各電極８の頂部にはフランジ状の大径部８ａがそれぞれ形成されており、２つの電極８の大径部８ａ間の距離Ｌ１は他の部位（小径部）間の距離Ｌ２よりも短く設定されている（Ｌ１＜Ｌ２）。

又、本実施の形態では、前述のように連通路７は、隔壁６の容器２内壁に沿って形成されているが、この連通路７は、図２及び図４に示すように、隔壁６の電極８に対して手動スプレーポンプ３の吸入口３ｃとは反対側に形成されている。

又、本実施の形態では、電解槽５を形成する一部の部材９は透明な樹脂材で構成されており、図１に示すように、この部材９の一部は透明窓１０として容器２の外表面の一部を構成している。従って、この透明窓１０から電解槽５内の電極８を視認することができる。尚、図１に示すように、容器２の外表面の透明窓１０の下方には円形のスイッチ１１が配置されている。

他方、容器２内の電解槽５よりも下方の部分には、図５に示すように、電源としての２本のバッテリ（乾電池）１２と、該バッテリ１２の電流を制御する基板１３と、前記スイッチ１１と、バッテリ１２から電流の供給を受けて電解槽５を照明する発光素子としての２個のＬＥＤ１４等が収容されている。

以上のように構成された電解水生成噴霧装置１においては、タンク４と電解槽５には電解溶液が収容されており、使用に際してユーザーがスイッチ１１を押すと、バッテリ１２から電解槽５内の電極８に通電されて電解槽５内の電解溶液が電解され、電解槽５内には電解水が生成される。従って、ユーザーが手動で手動スプレーポンプ３を操作すると、電解槽５において生成された電解水が手動スプレーポンプ３の吸入口３ｃからノズル３ａへと直接吸引されて噴射口３ｂから霧状に噴射され、人体の皮膚に霧状の電解水が噴霧塗布される。

そして、電解水の噴霧塗布によって電解槽５内の電解水が消費されてその量が少なくなると、タンク４から電解溶液が連通路７を通って電解槽５に補給されるため、電解水を連続的に噴霧塗布することができる。

而して、本発明に係る電解水生成噴霧装置１においては、電解溶液を貯留するタンク４を容器２内に電解槽５とは別に設け、該タンク４の鉛直下方に電解槽５を配置するとともに、両者を連通路７によって常時連通させたため、電解槽５内の小容量の電解溶液のみを電解し、生成された電解水を連続的に噴霧することができる。このため、電解水を短時間で生成することができるとともに、生成直後の劣化していない電解水を手動スプレーポンプ３によって直接噴霧することができる。そして、本実施の形態では、電解槽５の容積をタンク４の容積よりも小さく設定したため、電解槽５内の小容量の電解溶液を短時間で電解することができる。又、噴霧前に電解時間を調整することによって電解の程度を調整することができる。

又、本実施の形態では、電解槽５を形成する一部の部材９を透明な樹脂材で構成し、図１に示すように、この部材９の一部を透明窓１０として容器２の外表面に露出させたため、この透明窓１０から電解槽５内の電極８を視認することができ、電解槽５での電解の様子を外部から目視することができる。

更に、本実施の形態では、図３に示すように、各電極８の頂部にフランジ状の大径部８ａをそれぞれ形成し、２つの電極８の大径部８ａ間の距離Ｌ１を他の部位（小径部）間の距離Ｌ２よりも短く（Ｌ１＜Ｌ２）設定したため、該大径部８ａ間における電流密度が高くなり、その部分での電気分解が活発になる。このように電気分解が活性化されることによって電極８からの電解ガスの発生量が増加し、電解ガスの発生に伴う電解槽５での電解水の循環流の強さが高まり、電解水の攪拌が一層活発に行われて電解濃度が一定の電解水を得ることができる。尚、本実施の形態では、各電極８の頂部にフランジ状の大径部８ａをそれぞれ形成し、２つの電極８の大径部８ａ間の距離Ｌ１を他の部位（小径部）間の距離Ｌ２よりも短く（Ｌ１＜Ｌ２）設定したが、上記効果を得るためには、隣接する電極８の距離を一部短く設定すれば良く、例えば図１０（ａ）に示すようにした電極８の高さ方向中間部に互いに向き合う円弧状の凸部８ｂを形成し、これらの凸部８ｂ間の距離Ｌ１を他の部位間の距離Ｌ２よりも短く設定したり、図１０（ｂ）に示すように電極８の各頂部に四角柱状の凸部８ｃを形成し、これらの凸部８ｂ間の距離Ｌ１を他の部位間の距離Ｌ２よりも短く設定しても良い。或いは、図１０（ｃ）に示すように円柱状の電極８の一方を傾け、両電極８の頂部間の距離Ｌ１を他の部位間の距離Ｌ２よりも短く設定しても良い。

そして、本実施の形態では、タンク４と電解槽５とを区画する隔壁６の容器２内壁に沿って連通路７を形成し、その開口縁の電解槽５側部分の一部に突起６ａを形成したため、電解槽５内での電解溶液の電解によって発生する電解ガスのタンク４への逆流が突起６ａによって防がれ、電解槽５内での電解ガスの循環によって電解水が自然に撹拌されて均一化され、撹拌手段が不要となって構造の単純化が図られる。

又、本実施の形態では、バッテリ１２から電流の供給を受けて電解槽５を照明するＬＥＤ１４を容器２内に設けたため、電解槽５での電解の様子やスイッチ１１のＯＮ／ＯＦＦの状態を外部から視認することができる。

ここで、本発明に係る電解水生成噴霧装置１に対して行った実験の結果を図６〜図９に示す。尚、図６はタンクと電解槽間に隔壁を設けた場合の電解電流と遊離塩素濃度との関係を示す図、図７はタンクと電解槽間に隔壁を設けた場合の電解時間と遊離塩素濃度との関係を示す図、図８はタンクと電解槽間に隔壁を設けない場合の電解電流と遊離塩素濃度との関係を示す図、図９はタンクと電解槽間に隔壁を設けない場合の電解時間と遊離塩素濃度との関係を示す図である。

実験においては、タンク容量５ｍｌ、電解槽容量３ｍｌの装置を用い、タンクと電解槽間に隔壁を設けた場合と設けない場合について２５００ｐｐｍのＮａＣｌ電解溶液に対して電解電流（ｍＡ）を変化させて１０秒間電解を行って生成された電解水の遊離塩素濃度が測定された。その結果を図６及び図８に示す。

電解槽での電気分解によって発生した遊離塩素の比重はＮａＣｌ電解溶液のそれよりも小さいため、遊離塩素は直ちに上方へ押し上げられる。従って、隔壁を設けた場合には、電解槽内の遊離塩素はタンクへと拡散されないで電解槽内に留まるため、図６に示すように、電解水が生成される電解槽内では遊離塩素濃度は電解電流の増加に伴って２次曲線的に増加する反面、ＮａＣｌ電解溶液を貯留するタンク内では遊離塩素濃度は殆ど測定されず、電解電流が１５０ｍＡを超えたあたりから遊離塩素濃度が僅かに測定される程度であることが分かる。これに対して隔壁を設けない場合には、遊離塩素は電解槽内に留まることができず、タンク内へと拡散されてしまう。このため、図８に示すように、ＮａＣｌ電解溶液を貯留するタンク内では遊離塩素濃度は電解電流の増加に略比例して増加する反面、電解水が生成される電解槽内では遊離塩素濃度は僅かしか増加せず、効果が半減する。

又、電解電流を一定の１００ｍＡに設定した状態でＮａＣｌ溶液を電解した場合の遊離塩素濃度の経時的な変化を図７及び図９に示すが、隔壁を設けた場合には、電解槽内では遊離塩素は時間（ｓｅｃ）の経過と共に双曲線的に増加する反面、タンク内では遊離塩素濃度は殆ど測定されず、１０秒が経過した後に遊離塩素濃度が若干増加する程度であることが分かる。これに対して隔壁を設けない場合には、図９に示すように、電解水が生成される電解槽内では遊離塩素濃度は時間の経過と共に徐々に増加する反面、ＮａＣｌ電解溶液を貯留するタンク内では遊離塩素濃度は時間の経過と共に双曲線的に増加することが分かる。

以上の結果、隔壁６は電解槽５内で生成される電解水の遊離塩素濃度を高く保つためには不可欠であることが分かり、本実施の形態のようにタンク４と電解槽５とを常時連通させる連通路７を隔壁６の電極８を挟んで手動スプレーポンプ３の吸入口３ｃとは反対側に形成すれば、電解槽４内では電極８を中心とする図２〜図４に矢印にて示すような循環流が発生し、この循環流によって遊離塩素濃度の高い電解水の連通路７からタンク４への逆流やタンク４内への遊離塩素濃度の低いＮａｃｌ溶液の侵入が防がれ、高い遊離塩素濃度の電解水を手動スプレーポンプ３によって安定的に噴霧することができる。

本発明に係る電解水生成噴霧装置の正面図である。 本発明に係る電解水生成噴霧装置の破断側面図である。 図２のＡ−Ａ線断面図である。 本発明に係る電解水生成噴霧装置の断面斜視図である。 本発明に係る電解水生成噴霧装置の内部構造の一部（電源部）を示す斜視図である。 タンクと電解槽間に隔壁を設けた場合の電解電流と遊離塩素濃度との関係を示す図である。 タンクと電解槽間に隔壁を設けた場合の電解時間と遊離塩素濃度との関係を示す図である。 タンクと電解槽間に隔壁を設けない場合の電解電流と遊離塩素濃度との関係を示す図タである。 タンクと電解槽間に隔壁を設けない場合の電解時間と遊離塩素濃度との関係を示す図である。 （ａ）〜（ｃ）は電極の他の形態を示す図である。

符号の説明

１ 電解水生成噴霧装置
２ 容器
２Ａ 容器本体
２Ｂ，２Ｃ キャップ
３ 手動スプレーポンプ（噴霧機構）
３ａ 手動スプレーポンプのノズル
３ｂ 手動スプレーポンプの噴射口
３ｃ 手動スプレーポンプの吸入口
４ タンク
５ 電解槽
６ 隔壁
６ａ 隔壁の突起
７ 連通路
８ 電極
８ａ 電極の大径部
８ｂ，８ｃ 電極の凸部
９ 電解槽に一部を構成する部材
１０ 透明窓
１１ スイッチ
１２ バッテリ（電源）
１３ 基板
１４ ＬＥＤ（発光素子）

Claims (7)

1. 電極によって電解溶液を電解して電解水を生成する電解槽と、該電解槽において生成された電解水を手動で噴霧する噴霧機構と、前記電極に通電する電源を容器内に収容して成る電解水生成噴霧装置において、
   電解溶液を貯留するタンクと前記電解槽を前記容器内に各々独立に設け、前記タンクの下方に前記電解槽を配置するとともに、前記タンクと前記電解槽とを連通路によって連通させたことを特徴とする電解水生成噴霧装置。
2. 前記容器の少なくとも前記電解槽の一部を透明にしたことを特徴とする請求項１記載の電解水生成噴霧装置。
3. 前記電解槽の容積を前記タンクの容積よりも小さく設定したことを特徴とする請求項１又は２記載の電解水生成噴霧装置。
4. 前記電極を複数設け、各電極の距離を一部短く設定したことを特徴とする請求項１〜３の何れかに記載の電解水生成噴霧装置。
5. 前記タンクと前記電解槽とを隔壁によって区画するとともに、該隔壁の前記電極に対して前記噴霧機構の吸入口とは反対側に前記連通路を形成したことを特徴とする請求項１〜４の何れかに記載の電解水生成噴霧装置。
6. 前記連通路を前記隔壁の容器内壁に沿って形成するとともに、その開口縁の電解槽側部分の一部に突起を形成したことを特徴とする請求項５記載の電解水生成噴霧装置。
7. 前記電源から電流の供給を受けて前記電解槽を照明する発光素子を前記容器内に設けたことを特徴とする請求項１〜６の何れかに記載の電解水生成噴霧装置。
   

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