JP2010179271A - 電解水生成装置、及び、空気調和除菌システム - Google Patents

Abstract

【課題】電解水生成装置、及び、電解水生成装置を備えた空気調和除菌システムおいて、電解槽と循環ポンプとをコンパクトな構成で接続するとともに、循環ポンプのエア噛みを防止する。
【解決手段】電解水生成装置本体内に電解槽５１と、電解槽５１内の水を電気分解して電解水を生成する電解ユニット５２と、電解槽５１から吸い出した水を電解ユニット５２を経由して電解槽５１に還流させる循環ポンプ５３とを備えた電解水生成装置５において、電解ユニット５２は縦配列の電極を有して電解槽５１の下部に取り付けられ、電解槽５１は支持部材３８により底上げされて支持され、電解槽５１の下方に形成された空間に、循環ポンプ５３の吸い込み管９０の導出部９１を配置して、導出部９１を電解槽５１の底部に接続すると共に、導出部９１により吸い込んだ電解水を、前記電極間に下方から流して、電解槽５１に還流させた。
【選択図】図１０

Description

本発明は、電解水を生成する電解水生成装置、及び、この電解水生成装置を備えた空気調和除菌システムに関する。

従来、水道水を電気分解して次亜塩素酸を含む電解水を生成させ、この電解水を用いて空気中に浮遊するウィルス等の除去を図った除菌装置が提案されている（例えば、特許文献１参照）。この除菌装置は、不織布等からなる加湿エレメントに電解水を供給して、加湿エレメント上で空気中のウィルス等を電解水に接触せしめ、ウィルス等を不活化することにより、空気を除菌しようとするものである。
特開２００２−１８１３５８号公報

上記従来のような水を電気分解して電解水を生成させる装置では、電解水を貯留する電解槽に循環ポンプ等のポンプを接続することで、電解槽に水を循環させるとともに上記加湿エレメントに電解水を供給することができる。ところで、上記装置においては、電解槽と循環ポンプとがコンパクトな構成で接続されるとともに、循環ポンプのエア噛みを防止できることが望ましい。

本発明は上述した事情に鑑みてなされたものであり、電解水を生成する電解水生成装置、及び、この電解水生成装置を備えた空気調和除菌システムおいて、電解槽と循環ポンプとをコンパクトな構成で接続するとともに、循環ポンプのエア噛みを防止できるようにすることを目的とする。

上記課題を解決するため、本発明は、電解水生成装置本体内に電解槽と、該電解槽内の水を電気分解して電解水を生成する電解ユニットと、前記電解槽から吸い出した水を前記電解ユニットを経由して前記電解槽に還流させる循環ポンプとを備えた電解水生成装置において、前記電解ユニットは縦配列の電極を有して前記電解槽の下部に取り付けられ、前記電解槽は前記本体内の下方に設けられた支持部材により底上げされて支持され、前記電解槽の下方に形成された空間に、前記循環ポンプの吸い込み管を配置して、この吸い込み管を前記電解槽の底部に接続すると共に、前記吸い込み管により前記電解槽の底部から吸い込んだ電解水を、前記循環ポンプの吐出管を経由して前記電解ユニットの下部に供給し、前記電解ユニットの縦配列の前記電極間に下方から流して、前記電解槽の下部に還流させることを特徴とする電解水生成装置を提供する。
この構成によれば、電解槽が支持部材により底上げされているため、電解槽の下部に取り付けられた電解ユニット内の縦配列の電極間に下方から電解水を流すことができるとともに、底上げにより電解槽の下方に形成された空間に、循環ポンプの吸い込み管を配置し、この吸い込み管を電解槽の底部に接続することができる。これにより、電解槽の下方に形成された空間に吸い込み管を配置して電解槽と循環ポンプとをコンパクトな構成で接続できる。さらに、吸い込み管が電解槽の底部に接続されており、吸い込み管と電解槽の水面との間の距離を確保できるとともに、吸い込み管と電解槽との接続部には高い水圧がかかるため、吸い込み管にエアが入り込みにくくでき、循環ポンプのエア噛みを防止できる。

上記構成において、前記電解ユニットが前記電解槽の一側面に取り付けられるとともに、前記循環ポンプが前記一側面の側に配設され、前記吸い込み管及び前記吐出管が、前記一側面の側に配設されても良い。
この場合、電解槽の一側面に取り付けられた電解ユニットに対応させて、循環ポンプ、吸い込み管、及び、吐出管を一側面の側にまとめて設けたため、吸い込み管及び吐出管の長さを短くすることができ、電解槽と循環ポンプとをコンパクトな構成で接続できる。

また、本発明は、一つの大空間に開口した複数の吹出し口に給気ダクトを介して接続され、該給気ダクトを介して各吹出し口に調和空気を供給する空気調和機を設け、該空気調和機から複数の吹出し口に向かう送風路にチャンバを設け、該チャンバ内に調和空気と電解水とを接触させて該調和空気を除菌する複数の気液接触部材を有する空気除菌部と、該空気除菌部の気液接触部材に供給される電解水を生成する電解水生成装置とを備え、電解水生成装置は、電解水生成装置本体内に電解槽と、該電解槽内の水を電気分解して電解水を生成する電解ユニットと、前記電解槽から吸い出した水を前記電解ユニットを経由して前記電解槽に還流させる循環ポンプとを備え、前記電解ユニットは縦配列の電極を有して前記電解槽の下部に取り付けられ、前記電解槽は前記本体内の下方に設けられた支持部材により底上げされて支持され、前記電解槽の下方に形成された空間に、前記循環ポンプの吸い込み管を配置して、この吸い込み管を前記電解槽の底部に接続すると共に、前記吸い込み管により前記電解槽の底部から吸い込んだ電解水を、前記循環ポンプの吐出管を経由して前記電解ユニットの下部に供給し、前記電解ユニットの縦配列の前記電極間に下方から流して、前記電解槽の下部に還流させることを特徴とする空気調和除菌システムを提供する。

この構成によれば、電解槽が支持部材により底上げされているため、電解槽の下部に取り付けられた電解ユニット内の縦配列の電極間に下方から電解水を流すことができるとともに、底上げにより電解槽の下方に形成された空間に、循環ポンプの吸い込み管を配置し、この吸い込み管を電解槽の底部に接続することができる。これにより、電解槽の下方に形成された空間に吸い込み管を配置して電解槽と循環ポンプとをコンパクトな構成で接続できる。さらに、吸い込み管が電解槽の底部に接続されており、吸い込み管と電解槽の水面との間の距離を確保できるとともに、吸い込み管と電解槽との接続部には高い水圧がかかるため、吸い込み管にエアが入り込みにくくでき、循環ポンプのエア噛みを防止できる。

本発明によれば、電解水を生成する電解水生成装置、及び、この電解水生成装置を備えた空気調和除菌システムおいて、電解槽と循環ポンプとをコンパクトな構成で接続するとともに、循環ポンプのエア噛みを防止できる。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
本実施の形態では、大空間施設の一例としての映画館１００に、ルーフトップ型空気調和機（以下、空気調和機という）１１０を設置した場合について説明する。図１は、映画館１００と空気調和機１１０の概略図である。
図１に示すように、映画館１００には、前方にスクリーン１０１が配置され、スクリーン１０１の後方に階段状に客席部１０２が設けられている。一方、映画館１００の天井部１０３には、空気調和機１１０から供給された調和空気を館内に吹き出す複数の吹出口１０４が設けられている。これら吹出口１０４は、給気ダクト１０５を介して、空気調和機１１０の供給口１１１に連結されている。
また、映画館１００の床部１０６には、床部１０６付近の館内空気（内気）を吸い込む吸込口１０７が設けられている。吸込口１０７は、客席部１０２から見てスクリーン１０１の背面側に設けられ、スクリーン１０１の背後空間を上方に延びる吸気ダクト１０８を介して、空気調和機１１０の内気導入口１１２に連結されている。また、空気調和機１１０には、空気調和機１１０内に屋外の空気（外気）を導入する外気導入口１１３が形成されている。
映画館１００内の空気（内気）は、矢印Ｘで示すように、吸込口１０７から吸い込まれ、吸気ダクト１０８及び内気導入口１１２を通じて、空気調和機１１０内に導かれる。ここで、空気調和機１１０内には、外気導入口１１３を通じて外気が導かれているため、この外気と上記内気とが当該空気調和機１１０内で混合される。この混合された空気は、空気調和機１１０が備える利用側熱交換器２１（図２）で熱交換された後、供給口１１１及び給気ダクト１０５を通じて、吹出口１０４から調和空気として映画館１００内に供給される。

空気調和機１１０は、例えば、映画館、劇場、病院、または、ショッピングセンタ等、不特定多数の人が長時間滞在する大空間施設を有する構造物（ビル）２００の屋上に設置され、その直下あるいは近傍の空間を空気調和する。
図２及び図３は空気調和機１１０の構成を示す図であり、図２は空気調和機１１０の概略構成を示す図、図３は空気調和機１１０における空気の出入りを示す模式図である。

図２及び図３に示すように、空気調和機１１０は、１つの筐体１１４に熱源側ユニット１と利用側ユニット２とを一体に備えて構成される。
具体的には、筐体１１４内は、仕切板１１５によって区分けされており、一方の室（機械室）１１６に熱源側ユニット１が配置され、他方の室１１７に利用側ユニット２が配置されている。これら熱源側ユニット１及び利用側ユニット２は、冷媒配管１０で連結されて冷媒回路を形成している。
熱源側ユニット１は、図２に示すように、冷媒配管１０に設けられた圧縮機１１を備え、圧縮機１１の吸込側に、アキュムレータ１２が接続され、その吐出側には四方弁１３と熱源側熱交換器１４と電動膨張弁１５とが順に接続されている。また、熱源側ユニット１には、熱源側熱交換器１４へ向かって送風する熱源側送風機１６が配設されている。
一方、利用側ユニット２は、上記冷媒配管１０を介して電動膨張弁１５に接続される利用側熱交換器２１と、利用側熱交換器２１へ向かって送風する利用側送風機２２とを備えて構成され、当該利用側熱交換器２１は、上記冷媒配管１０を介して上記四方弁１３に接続されている。

冷房運転時には、図２に示す実線矢印の方向に冷媒が流れるように、四方弁１３が切り換えられる。圧縮機１１から吐出された高圧の冷媒は、四方弁１３を経て熱源側熱交換器１４に達し、熱源側熱交換器１４において凝縮されて電動膨張弁１５に送られる。この高圧の冷媒は電動膨張弁１５で膨張して利用側熱交換器２１に流入し、利用側熱交換器２１において蒸発することにより、利用側ユニット２内に導入された空気を冷却する。利用側熱交換器２１で蒸発した冷媒は圧縮機１１の吸込側に戻る。
また、暖房運転時には、図２に示す破線矢印の方向に冷媒が流れるように、四方弁１３が切り換えられる。圧縮機１１から吐出された高圧の冷媒は、利用側熱交換器２１に送られ、利用側熱交換器２１において凝縮することにより、利用側ユニット２内に導入された空気を加温する。利用側熱交換器２１で凝縮した冷媒は、電動膨張弁１５で膨張して熱源側熱交換器１４に流入し、熱源側熱交換器１４で蒸発した後、四方弁１３を介してアキュムレータ１２に送られ、圧縮機１１の吸込側に戻る。

空気調和機１１０には、利用側送風機２２の運転により、利用側熱交換器２１で冷房または暖房された調和空気を除菌する除菌ユニット１５０が設けられている。本実施形態では、空気調和機１１０と、空気調和機１１０内に設けられた除菌ユニット１５０とを備えて空気調和除菌システムが構成され、除菌ユニット１５０は除菌システムに相当する。
除菌ユニット１５０は、図２に示すように、利用側ユニット２に導入された空気に活性酸素種を含む電解水を接触させて空気の除菌を行う空気除菌部４と、所定のイオン種を含む水を電気分解して活性酸素種を含む当該電解水を生成し、この電解水を上記空気除菌部４に循環供給する電解水生成装置５とを備えている。

利用側ユニット２が設けられる他方の室１１７は、図３に示すように、仕切板１１８によって、さらに熱交換室１１９とチャンバとしての除菌室１２０とに区分けされている。
熱交換室１１９には、上記した内気導入口１１２及び外気導入口１１３が形成され、これら内気導入口１１２及び外気導入口１１３の下流側に利用側熱交換器２１が筋交い状に配置されている。熱交換室１１９には内気導入口１１２から映画館１００の館内空気が流入する一方、外気導入口１１３から外気が流入するので、利用側熱交換器２１は、内気導入口１１２からの内気及び外気導入口１１３からの外気が全て利用側熱交換器２１を通過するように配置されている。利用側熱交換器２１は、図３に示すように上記２つの開口部と利用側送風機２２との間に配置され、筋交いのように位置する。
また、仕切板１１８には、熱交換室１１９と除菌室１２０とを連通させる開口１１８Ａが形成されている。開口１１８Ａには利用側送風機２２が取り付けられ、利用側送風機２２の運転により、熱交換室１１９内の空気が開口１１８Ａを通じて除菌室１２０に送風される。除菌室１２０には利用側送風機２２の下流側に空気除菌部４が配置され、空気除菌部４の下流側には、供給口１１１を介して給気ダクト１０５（図１）に連通する後室１２１が形成されている。利用側ユニット２に導入された空気は、除菌室１２０を通過する際に空気除菌部４で電解水と接触することにより除菌され、除菌された空気が後室１２１、供給口１１１及び給気ダクト１０５を通じて、映画館１００内に循環供給される。

図４は、除菌ユニット１５０の概略構成を示す図である。
除菌ユニット１５０は、除菌室１２０内に配置される空気除菌部４と上記除菌室１２０に隣接して配置される電解水生成装置５とを備える。電解水生成装置５は、除菌能を有する電解水を生成して空気除菌部４に循環供給し、空気除菌部４は、電解水生成装置５から供給される電解水と空気とを接触させて空気を除菌する。
空気除菌部４は、６つのエレメントユニット４０Ａ、４０Ｂ、４０Ｃ、４０Ｄ、４０Ｅ、４０Ｆを備えている。エレメントユニット４０Ａ〜４０Ｆは、それぞれ、２枚の気液接触部材を組み合わせて構成されており、本実施形態では合わせて１２枚の気液接触部材４１Ａ１〜４１Ｆ１、４１Ａ２〜４１Ｆ２が用いられている。６つのエレメントユニット４０Ａ〜４０Ｆは、除菌室１２０内の送風路のほぼ全面を覆うように並べて配設され、除菌室１２０内を通る空気が漏れなく気液接触部材４１Ａ１〜４１Ｆ２を通過する構成となっている。

気液接触部材４１Ａ１〜４１Ｆ２は、送風路１２０Ａを通過する空気に電解水を接触させる部材であり、これら気液接触部材４１Ａ１〜４１Ｆ２において送風路１２０Ａを流れる空気が所定の活性酸素種を含む電解水に接触することにより、空気中に含まれるウィルス等が不活化されて空気の除菌が行われる。

また、電解水生成装置５は、電解水を貯留する電解槽５１と、電解槽５１内の水を電気分解して電解水を生成する電解ユニット５２と、電解槽５１内の電解水を空気除菌部４の各気液接触部材４１Ａ１、Ａ２〜４１Ｆ１、Ｆ２にそれぞれ供給する電解水供給管５６と、電解水供給管５６上に設けられた循環ポンプ５３と、循環ポンプ５３の下流側で上記電解水供給管５６から分岐して電解ユニット５２に接続される分岐管５４と、上記ドレンパン４４に流下した水を電解槽５１に導く循環水戻り管５５と、上記電解ユニット５２及び循環ポンプ５３等の動作を制御する制御部６５とを備える。

電解槽５１には、この電解槽５１に市水（水道水）等を供給する給水管５７と、給水弁５８とが接続され、給水弁５８は、電解槽５１内に設けられるフロートスイッチＦＳの動作に基づき、制御部６５によって開閉制御される。ここで、給水管５７に接続されて、電解槽５１に水を供給する給水源は、市水（水道水）或いは給水槽等に貯留された水等のいずれであってもよい。この給水槽等に貯留される水とは、水道水等のように塩化物イオン等のイオン種が予め含有されている水であってもよいし、井戸水等の塩化物イオンの濃度の希薄な水を使う場合には、この水に塩化物イオンを添加して水道水相当に調整された水であってもよい。本実施形態では、これらを総称して水という。
本構成では、電解槽５１には、井戸水等の塩化物イオン濃度の希薄な水を使用した場合であっても、この水に塩化物イオンを添加するために、予め所定の濃度に調整された食塩水タンク５９が設けられ、この食塩水タンク５９と電解槽５１とを繋ぐ食塩水供給管６０上には、食塩水を送る供給ポンプ６１が設けられている。この供給ポンプ６１は、例えば、電解ユニット５２で検出される導電率に基づいて制御部６５の制御によって動作するように構成されている。

また、本実施形態では、電解槽５１の接続口に接続される電解水供給管５６は、６本の電解水供給管５６Ａ〜５６Ｆにそれぞれ分岐され、循環ポンプ５３から送られた電解水が各電解水供給管５６Ａ〜５６Ｆに略均等に分流されるようになっている。電解水供給管５６Ａ〜５６Ｆは、それぞれエレメントユニット４０Ａ〜４０Ｆに対して電解水を供給する。電解水供給管５６Ａ〜５６Ｆにより供給された電解水は、気液接触部材４１Ａ１〜４１Ｆ２に浸潤され、これら気液接触部材４１Ａ１〜４１Ｆ２から流下してドレンパン４４に集められ、循環水戻り管５５を介して電解槽５１に戻る。

電解ユニット５２は、電解槽５１の側面に固定配置されている。具体的には、電解ユニット５２は、有底円筒形状の本体ケース７０と、本体ケース７０内に収納される少なくとも一対の電極板７２、７３（電極）とを備え、これら電極板７２、７３間に電圧を印加することにより、水を電気分解して活性酸素種を含む電解水を生成させる。
ここで、活性酸素種とは、通常の酸素よりも高い酸化活性を持つ酸素分子と、その関連物質のことであり、スーパーオキシドアニオン、一重項酸素、ヒドロキシルラジカル、或いは過酸化水素といった、いわゆる狭義の活性酸素に、オゾン、次亜ハロゲン酸等といった、いわゆる広義の活性酸素を含めたものとする。

電極板７２、７３は、例えば、ベースがチタン（Ｔｉ）で皮膜層がイリジウム（Ｉｒ）、白金（Ｐｔ）から構成された２枚の電極板である。
上記電極板７２、７３間に電圧を印加すると、カソード電極（陰極）では、下記式（１）に示すように反応する。
２Ｈ_２Ｏ＋２ｅ⁻→Ｈ_２＋２ＯＨ⁻ ・・・（１）
アノード電極（陽極）では、下記式（２）に示すように反応する。
２Ｈ_２Ｏ→Ｏ_２＋４Ｈ^＋＋４ｅ⁻ ・・・（２）
これらカソード電極及びアノード電極での反応を合わせると、下記式（３）に示すように水が電気分解される。
２Ｈ_２Ｏ→２Ｈ_２＋Ｏ_２ ・・・（３）
この反応とともに、アノード電極においては、水に含まれる塩素イオン（塩化物イオン：Ｃｌ⁻）が下記式（４）に示すように反応し、塩素（Ｃｌ_２）が発生する。
２Ｃｌ⁻→Ｃｌ_２＋２ｅ⁻ ・・・（４）
さらに、この塩素は下記式（５）に示すように水と反応し、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）と塩化水素（ＨＣｌ）が発生する。
Ｃｌ_２＋Ｈ_２Ｏ→ＨＣｌＯ＋ＨＣｌ ・・・（５）

アノード電極で発生した次亜塩素酸（広義の活性酸素種）は、強力な酸化作用や漂白作用を有する。次亜塩素酸が溶解した水溶液、すなわち電解ユニット５２により生成される電解水は、ウィルス等の不活化、殺菌、有機化合物の分解等、種々の空気清浄効果を発揮する。このように、次亜塩素酸を含む電解水が電解水供給管５６Ａ〜５６Ｆを流れ、散水ボックスを介して気液接触部材４１Ａ１〜４１Ｆ２に滴下されると、利用側送風機２２により吹き出された空気が気液接触部材４１Ａ１〜４１Ｆ２において次亜塩素酸と接触する。これにより、空気中に浮遊するウィルス等が不活化されるとともに、当該空気に含まれる臭気物質が次亜塩素酸と反応して分解され、或いはイオン化して溶解する。従って、空気の除菌及び脱臭がなされ、清浄化された空気が気液接触部材４１Ａ１〜４１Ｆ２から排出される。

従って、ルーフトップ型空気調和機１１０の除菌室１２０に気液接触部材４１Ａ１〜４１Ｆ２を備えたエレメントユニット４０Ａ〜４０Ｆを配置することにより、この除菌室１２０を通過する空気が気液接触部材４１Ａ１〜４１Ｆ２で除菌され、図１に示すように、この除菌された空気を映画館１００内で広く行き渡らせることが可能となり、大空間施設内での空気除菌及び脱臭を容易に、効率良く行うことができる。

電解水中の活性酸素種の濃度は、制御部６５の制御下、除菌するウィルス等を不活化させる濃度となるように調整される。活性酸素種の濃度の調整は、電極板７２、７３間に印加する電圧を調整して、電極板７２、７３間に流す電流値を調整することにより行われる。例えば、電極板７２に正の電位を与えて、電極板７２、７３間に流れる電流値を、電流密度で２０ｍＡ（ミリアンペア）／ｃｍ^２（平方センチメートル）とすると、所定の遊離残留塩素濃度（例えば１ｍｇ（ミリグラム）／ｌ（リットル））を発生させる。また、電極板７２、７３間に印加する電圧を変更して、電流値を高くすることで、電解水中の次亜塩素酸の濃度を高い濃度に調整できる。

また、電解槽５１には、図４に示すように、サイホン方式で排水できる電解槽排水管６７が設けられている。電解槽排水管６７は、電解槽５１の底部から上方に延びる第１鉛直部６７Ａと、この第１鉛直部６７Ａに連なり略水平方向に延びる水平部６７Ｂと、この水平部６７Ｂに連なりタンク外で下方に延びる第２鉛直部６７Ｃとを備える。この水平部６７Ｂの上端は、通常の電解槽５１内の制御水位よりも高い位置に位置し、この高さ位置まで水を供給することにより、サイホンの原理によって電解槽排水管６７から電解槽５１内の水が排出される。すなわち、電解槽排水管６７を用いて排水を行う場合、電解槽５１の水は、水平部６７Ｂを経て第２鉛直部６７Ｃから流れ落ちる水に引っ張られるようにして排出される。

続いて、空気調和機１１０のより具体的な実施態様を説明する。
図５は、本実施形態における電解水生成装置５の構成及び設置状態を示す外観斜視図である。理解の便宜を図るため、図５には熱源側ユニット１及び利用側ユニット２と、電解水生成装置５と熱源側ユニット１及び利用側ユニット２との間に敷設される配管類とを、併せて図示する。
この図５に示すように、電解水生成装置５は、熱源側ユニット１及び利用側ユニット２とは別体として構成され、その内部に、電解槽５１、食塩水タンク５９、及び電装ボックス３０を備えている。電解水生成装置５と除菌室１２０との間には、電解水生成装置５から除菌室１２０に対して電解水を供給する電解水供給管５６、及び、除菌室１２０から電解水が電解水生成装置５へ環流する循環水戻り管５５が接続されている。また、電解水生成装置５には、市水を電解水生成装置５へ供給する給水管５７が、減圧弁５７Ａを介して接続されている。さらに、電解水生成装置５には、電解槽５１内の水位が所定の最高水位に達した場合に排水を行うオーバーフロー管６８、及び、電解槽５１内の電解水を排出する電解槽排水管６７が取り付けられている。また、除菌室１２０には、除菌室１２０内に納められた除菌ユニット１５０から空気調和機１１０の外へ電解水を排水する排水管６９が接続されている。
そして、電解水生成装置５には、電解槽５１、食塩水タンク５９、及び、電装ボックス３０が配置されている。

図６は、電解水生成装置５の構成を示す分解斜視図である。
電解水生成装置５の箱型のケース５０（電解水生成装置本体）は、矩形の底板５０Ｄ、底板５０Ｄの縁部に設けられる配管引出パネル５０Ｂ及び電装ボックス側パネル５０Ｃ、及び、着脱可能な蓋５０Ａを備えている。
ケース５０内の奥側、すなわち、除菌室１２０に近い側には、電解槽５１及び食塩水タンク５９が並べて配置され、手前側に電装ボックス３０が配置されている。電解槽５１及び食塩水タンク５９は比較的大型に形成され、ケース５０内の奥行方向の半分以上を占めている。
電解槽５１は、底板５０Ｄ上に設けられた支持部材３８の上に載置され、底上げされている。支持部材３８は箱型に形成された部材であり、電解槽５１を下方から支持できるように電解槽５１の底面の大きさに対応して形成されている。

配管引出パネル５０Ｂは、電解槽５１が設置された側の側面を構成し、電解水生成装置５の外部と電解槽５１とに繋がる各種配管を通すための複数の孔が穿設されている。
また、電装ボックス側パネル５０Ｃは、電解水生成装置５の前面を構成する側面であり、配管引出パネル５０Ｂ及び配管引出パネル５０Ｂに対向する側面の端が曲げられて形成されたカバー取付部５０Ｅに着脱自在にネジ止めされている。

電装ボックス側パネル５０Ｃを取り外すと、電装ボックス３０を構成する電装ボックスカバー３０Ａが露出する。電装ボックスカバー３０Ａは、電装ボックス側パネル５０Ｃ側から着脱可能になっており、電装ボックス側パネル５０Ｃ及び電装ボックスカバー３０Ａ取り外すことで、電装ボックス３０内にアクセスでき、電装ボックス３０のメンテナンスを容易に行うことができる。
電装ボックス３０には、制御部６５（図４）を構成するマイコン等が実装された制御基板３１や、電解ユニット５２、循環ポンプ５３、供給ポンプ６１等に電源を供給する電源回路部３３等が収容されている。

また、電装ボックス３０は、その底面がケース５０の底板５０Ｄから浮くように、ケース５０の側面にブラケット３５を介して固定され、電装ボックス３０の下方の空間には、供給ポンプ６１及び循環ポンプ５３が並べて設置される。供給ポンプ６１は食塩水タンク５９側に、循環ポンプ５３は電解槽５１側に位置している。
供給ポンプ６１は、食塩水タンク５９の内部に繋がる吸込口６１Ａと、食塩水供給管６０を介して電解槽５１に繋がる吐出口６１Ｂとを有し、吸込口６１Ａから吸い込んだ食塩水を吐出口６１Ｂから吐出する。供給ポンプ６１の脚部６１Ｃは底板５０Ｄに固定されている。
循環ポンプ５３は、電解槽５１内の電解水を吸い込む吸込口５３Ａと、吸込口５３Ａから吸い込んだ電解水を循環ポンプ５３へ吐出する吐出口５３Ｂとを有する。吐出口５３Ｂから吐出された電解水の一部は分岐して、図４に示すように電解ユニット５２へ供給される。循環ポンプ５３の脚部５３Ｃは底板５０Ｄに固定されている。

電解槽５１には、その上方を覆う蓋部材（図示略）が設けられ、蓋５０Ａ及びこの蓋部材を取り外すと、図６に示すように電解槽５１の中が露出する。
電解槽５１の電装ボックス３０側の面を構成する電解槽前面５１ａには、下部に電解ユニット５２が取り付けられるとともに、供給ポンプ６１により送出された食塩水が通る食塩水供給管６０が上部に接続されている。また、電解槽５１の一側面としての電解槽前面５１ａには、給水弁５８を備えた給水管５７、電解槽排水管６７の水平部６７Ｂ（図４）が接続されている。

また、電解槽５１の配管引出パネル５０Ｂ側の面を構成する電解槽側面５１ｂには、オーバーフロー排出口８１、及び、循環水戻り口８４が設けられている。オーバーフロー排出口８１は、電解槽５１内の電解水の水位が、オーバーフロー排出口８１の高さに達した場合に、電解水をオーバーフロー管６８（図５）から排出させる開口部である。循環水戻り口８４は、除菌室１２０からの循環水戻り管５５が接続される開口部である。

電解槽５１の内部は仕切壁６４によって、電解ユニット５２が設けられた側の上流室８６と、この上流室８６の下流側の下流室８７とに区画されている。仕切壁６４には貫通孔が設けられており、この貫通孔にはスケールフィルタ６６が取り付けられ、電解水は上流室８６から下流室８７へスケールフィルタ６６を通って流れる。この下流室８７の側壁には、異なる高さ位置に複数のフロートスイッチ取付部８９が取り付けられ、各々のフロートスイッチ取付部８９に電解槽５１の水位を検出するフロートスイッチＦＳがそれぞれ取り付けられている。

図７は、電解水生成装置５を後面側から見た斜視図である。ここで、図７では、蓋５０Ａ及び電解槽５１の蓋部材の図示を省略している。
仕切壁６４は、電解槽５１内で長手方向に延在し、電解槽５１の幅方向中央よりもフロートスイッチＦＳの側に寄って設けられており、上流室８６の容積は、下流室８７の容積よりも大きく形成されている。電解槽排水管６７の第１鉛直部６７Ａは、その下端の吸込み口が上流室８６の底近傍に設けられ、仕切壁６４に沿って上方に延び、略直角に屈曲して水平部６７Ｂに繋がっている。また、上流室８６の側の仕切壁６４の面には、スケールフィルタ６６を保持するフィルタ保持部６４ａが設けられている。

電解槽側面５１ｂには、循環水戻り口８４（図６）を介して電解槽５１内に延びる循環水戻り管５５の戻り管出口部５５ａが設けられている。除菌室１２０から電解槽５１に戻る電解水は、戻り管出口部５５ａから吐き出される。
また、電解槽側面５１ｂには、オーバーフロー排出口８１（図６）を介して電解槽５１内に延びるオーバーフロー管６８のオーバーフロー管入口部６８ａが設けられている。オーバーフロー管入口部６８ａは、電解槽５１内の電解水の最高水位を規定ものであり、電解槽排水管６７よりも高い所定の位置に設けられている。
電解槽５１に貯留される電解水は、オーバーフロー管入口部６８ａの高さの水位まで達すると、オーバーフロー管入口部６８ａからオーバーフロー管６８に流入することとなり、外部に排出される。また、電解槽５１の水位は、電解水を電解水生成装置５から空気除菌部４に循環供給する通常の運転の際には、電解槽排水管６７の水平部６７Ｂよりも下方に保たれる。

食塩水供給管６０は電解槽前面５１ａを介して上流室８６の内部に延び、上流室８６内の上部に位置する食塩水供給管６０の端には、逆止弁を備えたノズル６２が接続されている。また、上流室８６の上部には、電解槽５１に市水を供給する給水管５７が電解槽前面５１ａを貫通して設けられている。

図７に示すように、電解槽５１における上流室８６の電解槽前面５１ａには、円形の開口部５１ｃが形成され、電解ユニット５２は、外側から開口部５１ｃを塞ぐように取り付けられている。電解ユニット５２の電極板７２、７３は開口部５１ｃから電解槽５１の内側に露出するように取り付けられている。

図８は、電解ユニット５２の細部構成を示す図であり、図８（Ａ）は斜視図、図８（Ｂ）は電解槽５１の取り付け面側から見た正面図である。図９は、電解槽５１及び電解ユニット５２の構成を示す断面視図である。ここで、図９では、支持部材３８を２点鎖線で示している。
電解ユニット５２は、図８（Ａ）に示すように、電極収容部７０Ａと連結部７０Ｂとからなる円筒形状の本体ケース７０を有する。連結部７０Ｂの一端には、ボルト孔７７Ａが穿設されたフランジ７７が形成されている。電解ユニット５２は、フランジ７７を電解槽前面５１ａの外面にあてがわれ、開口部５１ｃに被さるように設けられる。また、連結部７０Ｂの他端にはフランジ７０Ｃが形成されており、フランジ７０Ｃは、ネジ７１によって電極収容部７０Ａに固定される。連結部７０Ｂは、電極収容部７０Ａと電解槽５１とを連結する筒状部材である。

図９に示すように、電解槽前面５１ａには平板状の取付台４５が配され、取付台４５にはパッキン４７を介して、電解ユニット５２のフランジ７７があてがわれ、さらに、フランジ７７には取付プレート９７が被せられる。取付プレート９７は電解ユニット５２のフランジ７７のみを押さえるように構成された枠形状の部材であり、その中央には、本体ケース７０が通り抜け可能な開口が形成されている。これら取付台４５、パッキン４７、フランジ７７、及び取付プレート９７を、取付台４５に立設された複数の取付ボルト４６が貫通しており、取付ボルト４６には取付プレート９７の上からナット９９が螺合され、ナット９９によって上記各部が締め付け固定される。

本体ケース７０の内部は、中空の筒状となっており、電極収容部７０Ａにおける連結部７０Ｂと反対側の端には、外部から電流が供給される電極７６Ａ、７６Ｂが埋設されている。電極７６Ａ、７６Ｂの一端には、電極７６Ａ、７６Ｂと電装ボックス３０内の電源回路部３３とを接続するリード線７６Ｃが接続されている。

また、図８（Ｂ）及び図９に示すように、電極７６Ａ、７６Ｂの他端は電極収容部７０Ａ内に露出しており、２個の電極７６Ａの各々には電極板７２が接続され、２個の電極７６Ｂの各々には電極板７３が接続される。本実施形態では、これら４枚の電極板７２、７３を用いて効率よく電解水を生成するために、電極板７２、７３は交互に並べられ、異なる極の電極板が隣り合う構成となっている。電極板７２、７３は、例えば金属製の平板であり、その基端部が上記のように電極７６Ａ、７６Ｂに接続され、電極板７２、７３の先端は電解槽５１の開口部５１ｃに臨んでいる。
また、電極板７２及び電極板７３は電解ユニット５２内で縦配列で並んで設けられている。このため、電解ユニット５２内を流れる水量が比較的小さく電極板７２及び電極板７３の下端から上端まで水が満たされない場合においても、交互に４枚設けられた電極板７２及び電極板７３における全ての電極板の間に水を流すことができ、効率よく電解水を生成できる。

また、電極板７２、７３の先端にはスペーサ７４が取り付けられている。スペーサ７４は、図８（Ａ）、（Ｂ）及び図９に示すように、電極板７２、７３の先端部を周囲から囲む四角い枠形状の部材である。スペーサ７４の上辺に相当する上側支持部７４Ａ及びスペーサ７４の下辺に相当する下側支持部７４Ｂには、対向する４本の平行な溝がそれぞれ形成され、これらの溝に電極板７２、７３の上端及び下端が嵌合する。

さらに、図９に示すように、電極収容部７０Ａの下部には、循環ポンプ５３（図６）の吐出口５３Ｂから吐出された電解水が注入される電解水入口７８が設けられている。
電解水入口７８に流れる電解水は循環ポンプ５３によって電解槽５１から吸い出された電解水であり、電極７６Ａ、７６Ｂと電極板７２、７３との接続部の下方から流入して電極板７２、７３の間を通り、電解槽５１へ流れる。このように、電極板７２、７３の下方から電極板７２、７３に電解水を供給するため、縦配列の電極板７２、７３の間に直接電解水を供給でき、電極板７２、７３の面に電解水の流れが衝突して電解水が流れにくくなることを防止できる。これにより、効率よく電解水を生成できる。

図１０は、電解ユニット５２に電解水を供給する配管の構成を示した斜視図である。なお、図１０では電装ボックス３０の図示を省略している。
循環ポンプ５３及び供給ポンプ６１は、ケース５０内における電解槽前面５１ａの側に設けられて電解槽５１の手前側に位置している。ここで、循環ポンプ５３は、カバー５３Ｄによって覆われた状態を示している。
図１０に示すように、電解槽５１は支持部材３８に載置され、縁部に設けられた複数の固定ボルト３７により支持部材３８に固定されている。電解槽前面５１ａの下方に位置する支持部材３８の側面には、開口３８ａが設けられ、電解槽５１と循環ポンプ５３とを繋ぐ吸い込み管９０は、開口３８ａを通るように配設されている。

吸い込み管９０は、Ｌ字状のＬ字部９０ａと、Ｌ字部９０ａと電解槽５１とを繋ぐ導出部９１とを備えて構成されている。導出部９１は支持部材３８内から電解槽前面５１ａの側に延びてＬ字部９０ａに接続され、Ｌ字部９０ａは導出部９１との接続部から略直角に屈曲し、循環ポンプ５３の吸込口５３Ａに接続されている。循環ポンプ５３の吐出口５３Ｂには、循環ポンプ５３から吐出された電解水が通る吐出管９２が接続されている。吐出管９２は吐出口５３Ｂから配管引出パネル５０Ｂの側に延び、電解ユニット５２の前方に設けられた分岐ソケット９３に接続されている。分岐ソケット９３は２方向に分岐し、この分岐の一方には電解ユニット５２に接続される分岐管５４が接続されている。この分岐管５４は電解槽５１の底面（図１１）の高さよりも低い位置を通って電解ユニット５２に向かって延び、電解ユニット５２の下方で上方に屈曲し、電解ユニット５２の下部に設けられた電解水入口７８に接続されている。本実施の形態では、電解槽５１が支持部材３８によって底上げされているため、電極収容部７０Ａの下部に設けられた電解水入口７８に下方から分岐管５４を接続できる。また、分岐ソケット９３の分岐の他方には、除菌室１２０に繋がる電解水供給管５６が接続されている。ここで、吸い込み管９０及び吐出管９２は、電解水供給管５６の一部である。

すなわち、電解槽５１内の電解水は、循環ポンプ５３の吸い込み管９０を介して循環ポンプ５３に吸い出され、循環ポンプ５３の吐出管９２を経由して２方向に分岐し、一方は電解ユニット５２を経由して電解槽５１に還流され、他方は電解水生成装置５の外側へ延びる電解水供給管５６を経由して除菌室１２０に供給される。
また、吐出管９２の中間部には、取水用分岐ソケット９５が設けられ、取水用分岐ソケット９５には取水用の取水管９４が接続されている。取水管９４は手動で切り替え可能なコック９４ａを備え、コック９４ａを操作することで電解水供給管５６を流れる電解水を取り出すことができる。

図１１は、電解槽５１を配管引出パネル５０Ｂの側から見た側面図である。ここで、図１１では、支持部材３８を２点鎖線で示している。
電解槽５１は支持部材３８により底板５０Ｄ（図６）から底上げされて設けられている。電解槽５１を下方から支持する支持部材３８は中空に形成されており、その内部には空間Ｋが形成されている。空間Ｋは電解槽５１の底面を構成する電解槽底板５１ｄ（底部）の面の下方の全体に亘って形成されている。

導出部９１は、空間Ｋを利用して、電解槽５１の下方に設けられている。導出部９１はＬ字状の管である。導出部９１の一端側の吸込口９１ａは下流室８７の側において電解槽底板５１ｄを下方から斜めに貫通して設けられ、上方を向いて開口している。吸込口９１ａは、電解槽５１の内部に突出し、開口部５１ｃの下端及び第１鉛直部６７Ａの下端と同程度の高さまで延びている。このように、電解槽５１においては導出部９１が電解槽底板５１ｄに接続され、電解槽５１の低い部分に位置しているため、吸込口９１ａと電解槽５１の水面との間の距離を確保できるとともに、吸込口９１ａには高い水圧がかかるため、吸込口９１ａから導出部９１にエアが侵入することを防止できる。これにより、循環ポンプ５３のエア噛みを防止できる。

また、導出部９１の他端側において吸い込み管９０と接続される接続部９１ｂは、支持部材３８の内側から外側に向かって上方向に傾斜するように傾けて設けられている。さらに、導出部９１は電解槽前面５１ａの近傍に設けられており、循環ポンプ５３の吸込口５３Ａ（図１０）と導出部９１との距離が短くなっている。

また、電解槽底板５１ｄには、水抜き管８２が設けられている。水抜き管８２は、メンテナンス時に電解槽５１内の電解水を強制的に全量排水するための管であり、手作業により開閉されるコック（図示略）が取り付けられている。この水抜き管８２は空間Ｋ内に設けられ、一端が電解槽底板５１ｄを下方から貫通して電解槽５１に接続され、他端が支持部材３８における電装ボックス側パネル５０Ｃ（図６）の側の側面から外側に露出している。

以上説明したように、本発明を適用した実施の形態によれば、電解槽５１が支持部材３８により底上げされているため、電解槽５１の下部に取り付けられた電解ユニット５２内の縦配列の電極７６Ａ、７６Ｂ間に下方から電解水を流すことができるとともに、底上げにより電解槽５１の下方に形成された空間Ｋに、循環ポンプ５３における吸い込み管９０の導出部９１を配置し、導出部９１を電解槽底板５１ｄに接続することができる。これにより、電解槽５１の下方に形成された空間Ｋに導出部９１を配置して電解槽５１と循環ポンプ５３とをコンパクトな構成で接続できる。さらに、導出部９１が電解槽５１の電解槽底板５１ｄに接続されており、吸込口９１ａと電解槽５１の水面との間の距離を確保できるとともに、吸込口９１ａには高い水圧がかかるため、導出部９１にエアが入り込みにくくでき、循環ポンプ５３のエア噛みを防止できる。

また、電解槽５１の電解槽前面５１ａに取り付けられた電解ユニット５２に対応させて、循環ポンプ５３、吸い込み管９０、及び、吐出管９２をケース５０内における電解槽前面５１ａの側にまとめて設けたため、吸い込み管９０及び吐出管９２の長さを短くすることができ、電解槽５１と循環ポンプ５３とをコンパクトな構成で接続できる。

なお、上記実施の形態は本発明を適用した一態様を示すものであって、本発明は上記実施の形態に限定されない。
上記実施の形態では、導出部９１の吸込口９１ａは、電解槽５１の内部に突出するものとして説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、吸込口９１ａを電解槽底板５１ｄと面一に形成しても良い。また、その他の細部構成等についても任意に変更可能であることは勿論である。

本実施形態に係るルーフトップ型空気調和機が建屋に設置された状態を示す断面図である。 空気調和機の概略構成を示す図である。 空気調和機の内部構成を上方から見た図である。 空気調和機に設けられた除菌ユニットの概略構成を示す図である。 電解水生成装置の構成及び設置状態を示す外観斜視図である。 電解水生成装置の構成を示す分解斜視図である。 電解水生成装置を後面側から見た斜視図である。 電解ユニットの細部構成を示す図である。 電解槽及び電解ユニットの構成を示す断面視図である。 電解ユニットに電解水を供給する配管の構成を示した斜視図である。 電解槽を配管引出パネルの側から見た側面図である。

４ 空気除菌部
５ 電解水生成装置
３８ 支持部材
４１Ａ１、４１Ａ２、４１Ｂ１、４１Ｂ２、４１Ｃ１、４１Ｃ２、４１Ｄ１、４１Ｄ２、４１Ｅ１、４１Ｅ２、４１Ｆ１、４１Ｆ２ 気液接触部材
５１ 電解槽
５２ 電解ユニット
５１ 電解槽
５１ａ 電解槽前面（一側面）
５１ｄ 電解槽底板（底部）
５２ 電解ユニット
５３ 循環ポンプ
７２ 電極板（電極）
７３ 電極板（電極）
９０ 吸い込み管
９１ 導出部
９２ 吐出管
１００ 映画館（大空間）
１０４ 吹出口
１１０ 空気調和機
１１６ 一方の室（機械室）
１１９ 熱交換室
１２０ 除菌室（チャンバ）
１５０ 除菌ユニット
Ｋ 空間

Claims (3)

1. 電解水生成装置本体内に電解槽と、該電解槽内の水を電気分解して電解水を生成する電解ユニットと、前記電解槽から吸い出した水を前記電解ユニットを経由して前記電解槽に還流させる循環ポンプとを備えた電解水生成装置において、
   前記電解ユニットは縦配列の電極を有して前記電解槽の下部に取り付けられ、
   前記電解槽は前記本体内の下方に設けられた支持部材により底上げされて支持され、前記電解槽の下方に形成された空間に、前記循環ポンプの吸い込み管を配置して、この吸い込み管を前記電解槽の底部に接続すると共に、前記吸い込み管により前記電解槽の底部から吸い込んだ電解水を、前記循環ポンプの吐出管を経由して前記電解ユニットの下部に供給し、前記電解ユニットの縦配列の前記電極間に下方から流して、前記電解槽の下部に還流させること、
   を特徴とする電解水生成装置。
2. 前記電解ユニットが前記電解槽の一側面に取り付けられるとともに、前記循環ポンプが前記一側面の側に配設され、
   前記吸い込み管及び前記吐出管が、前記一側面の側に配設されたこと、
   を特徴とする請求項１に記載の電解水生成装置。
3. 一つの大空間に開口した複数の吹出し口に給気ダクトを介して接続され、該給気ダクトを介して各吹出し口に調和空気を供給する空気調和機を設け、
   該空気調和機から複数の吹出し口に向かう送風路にチャンバを設け、
   該チャンバ内に調和空気と電解水とを接触させて該調和空気を除菌する複数の気液接触部材を有する空気除菌部と、該空気除菌部の気液接触部材に供給される電解水を生成する電解水生成装置とを備え、
   電解水生成装置は、電解水生成装置本体内に電解槽と、該電解槽内の水を電気分解して電解水を生成する電解ユニットと、前記電解槽から吸い出した水を前記電解ユニットを経由して前記電解槽に還流させる循環ポンプとを備え、
   前記電解ユニットは縦配列の電極を有して前記電解槽の下部に取り付けられ、
   前記電解槽は前記本体内の下方に設けられた支持部材により底上げされて支持され、前記電解槽の下方に形成された空間に、前記循環ポンプの吸い込み管を配置して、この吸い込み管を前記電解槽の底部に接続すると共に、前記吸い込み管により前記電解槽の底部から吸い込んだ電解水を、前記循環ポンプの吐出管を経由して前記電解ユニットの下部に供給し、前記電解ユニットの縦配列の前記電極間に下方から流して、前記電解槽の下部に還流させること、
   を特徴とする空気調和除菌システム。

Images