JP2011031193A

JP2011031193A - スケール除去装置

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Publication number: JP2011031193A
Application number: JP2009180858A
Authority: JP
Inventors: Mari Saito; 真理齋藤; Shiro Takeuchi; 史朗竹内; Takuya Furuhashi; 拓也古橋
Original assignee: Mitsubishi Electric Corp
Current assignee: Mitsubishi Electric Corp
Priority date: 2009-08-03
Filing date: 2009-08-03
Publication date: 2011-02-17
Anticipated expiration: 2029-08-03
Also published as: JP4859961B2

Abstract

【課題】大量の洗浄液を用いることなく陰極に生成されたスケールを除去でき、貯水槽内の水が洗浄液で汚染されないようにするスケール除去装置を提供する。
【解決手段】ポンプ８の駆動によって、洗浄液回収タンク９内の洗浄液３０が吸引され、洗浄液流出部６内に導入される。洗浄液流出部６内に導入された洗浄液３０は、複数の穴６ａから滴下され、陰極４の露出面のうち貯水槽１内の水面に向かう露出面に添加される。その洗浄液３０によって陰極４の露出面に生成されたスケールは、その露出面に添加された洗浄液３０によって溶解する。そして、その洗浄液３０は、洗浄液流出部６より下方に配置された洗浄液収集部７により拭い取られ、洗浄液収集部７の溝部７ａを通って洗浄液回収タンク９に流れ込み回収される。
【選択図】図２

Description

本発明は、例えば、電極を用いて活性酸素種を生成するときに、陰極の表面に生成されるスケールを除去するスケール除去装置に関するものである。

従来、食塩水を電気分解するときに電極に生成されるスケールの防止方法として、直流電圧の正逆切り替えの際にアノード室側の電極に電気分解時の電圧より低い電圧を短時間印加して、アノード室の残存する水素イオンを除去し、スケールの発生を防止する方法がある（例えば、特許文献１）。
また、電極表面に生成されたスケールを洗浄する方法として、両電極が存在する反応槽にクエン酸などの洗浄薬剤を水中に溶解させて導入し、電極間に生成されたスケールを洗浄する方法がある（例えば、特許文献２）。

特許第３３９８１７３号公報（第２頁、図１）特開２０００−１８９９７５号公報（要約書、図１）

前述した特許文献１では、直流電圧の正逆切り替えによりアノード室がカソード室に切り換わる際、アノード室に残存する水素イオンが電極に作用するため、電極は印加電圧の正逆が切り換えられるたびに還元されて劣化し、その損傷は電極に蓄積される。
また、特許文献２では、貯水槽を洗浄薬剤で満たし、電極を浸漬させる必要があるため、大量の洗浄薬剤を要する。貯水槽に添加された洗浄薬剤は、貯水槽の水あるいは水含有物と混合するため、貯水槽内が洗浄薬剤由来の物質で汚染される可能性や、水あるいは水含有物の電気伝導度が変化することで活性酸素種の生成や電気分解を行うといった本来の目的の効率を低下させる可能性がある。そのため、洗浄薬剤を排出する経路を別に設けるなどして、洗浄薬剤を拡散させる措置を設ける必要があるという課題があった。

本発明は、前記のような課題を解決するためになされたもので、第１の目的は、簡易な構成で、かつ大量の洗浄液を用いることなく陰極に生成されたスケールを除去できるスケール除去装置を得るものである。
第２の目的は、貯水槽内の水あるいは水含有物が洗浄液で汚染されないようにするスケール除去装置を得るものである。

本発明に係るスケール除去装置は、貯水槽内の水あるいは水含有物に浸された陽極と一部が前記貯水槽内の水あるいは水含有物に浸されて回転駆動部によって回転する円板状の陰極との間の電圧印加によって前記陰極の表面に生成されたスケールを、前記回転駆動部の回転により貯水槽内の水あるいは水含有物から露出される陰極の露出面に洗浄液を添加して除去する。

本発明に係るスケール除去装置は、陰極の露出面のうち貯水槽内の水面あるいは水含有物の表面に向かう露出面に洗浄液を添加する洗浄液供給部と、洗浄液供給部によって陰極の露出面に添加された洗浄液をその露出面が貯水槽内の水あるいは水含有物に浸される前に回収する洗浄液回収部とを備えたものである。

本発明においては、貯水槽内の水あるいは水含有物に浸された陽極と一部が貯水槽内の水あるいは水含有物に浸されて回転駆動部によって回転する円板状の陰極との間の電圧印加によって陰極の表面に生成されたスケールを、回転駆動部の回転により貯水槽内の水あるいは水含有物から露出される陰極の露出面に洗浄液を添加して除去するようにしたので、簡易な構成で、かつ大量の洗浄液を用いることなく陰極に付着したスケールを除去でき、陰極の劣化を最小限に抑えることが可能になる。

また、本発明においては、陰極の露出面のうち貯水槽内の水面あるいは水含有物の表面に向かう露出面に洗浄液を添加し、陰極の露出面に添加された洗浄液をその露出面が貯水槽内の水あるいは水含有物に浸される前に回収するようにしたので、貯水槽内の水あるいは水含有物が洗浄液で汚染されるということがなくなる。

本発明の実施の形態１に係るスケール除去装置の概略構成を示す図である。図１のスケール除去装置を側方から見て示す模式図である。図２に示す洗浄液収集部を軸方向から見て示すＡ−Ａ断面図である。本発明の実施の形態６に係るスケール除去装置を側方から見て示す模式図である。本発明の実施の形態７に係るスケール除去装置を側方から見て示す模式図である。図５に示す洗浄液流出部を軸方向から見て示すＢ−Ｂ断面図である。本発明の実施の形態８に係るスケール除去装置を側方から見て示す模式図である。図７に示す洗浄液収集部を軸方向から見て示すＣ−Ｃ断面図である。本発明の実施の形態９に係るスケール除去装置の概略構成を示す斜視図である。図９に示す洗浄液流出部および洗浄液収集部を軸方向から見て示す断面図である。

以下、本発明のスケール除去装置の実施の形態について図面を用いて説明する。
実施の形態１．
図１は本発明の実施の形態１に係るスケール除去装置の概略構成を示す図、図２は図１のスケール除去装置を側方から見て示す模式図、図３は図２に示す洗浄液収集部を軸方向から見て示すＡ−Ａ断面図である。なお、本実施の形態においては、図１に示す電流検出部がないものとして説明する。

実施の形態１におけるスケール除去装置は、例えば、貯水槽１内の水２（あるいは水含有物）に浸された一対の陽極３（アノード）と円板状に形成された陰極４（カソード）との間に電源１１により電圧を印加して活性酸素種を生成する装置（活性酸素種生成装置）に設けられている。その活性酸素種生成装置の陰極４は、中心を貫通する回転軸５により回転しながらその一部が貯水槽１内の水２に浸される。回転軸５は、回転駆動部であるモーター１４と回転機構部１５によって回転する。モーター１４の回転速度は、活性酸素種生成装置に設けられた制御部１３によって制御される。

貯水槽１内の水２は、飲料水、プール、浴場などに使用される水道水や地下水、種々の工業施設などに使用される工業用水、海水などである。また、前述した活性酸素種とは、スーパーオキシド（Ｏ₂ ^-）、ヒドロキシラジカル（・ＯＨ）など反応性の高い酸素を含んだ分子のことであり、過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）も包含される。

前述したスケール除去装置は、一対の陽極３と円板状の陰極４との間の電源１１による電圧印加によって陰極４の両面に生成されるスケールを、回転軸５の回転により貯水槽１内の水２から露出される陰極４の露出面に洗浄液３０を添加して除去する装置である。このスケール除去装置は、陰極４の露出面のうち貯水槽１内の水面に向かう露出面に洗浄液３０を添加する洗浄液供給部と、洗浄液供給部によって陰極４の露出面に添加された洗浄液３０（洗浄液３０で溶解されたスケールも含む）をその露出面が貯水槽１内の水２に浸される前に回収する洗浄液回収部とを備えている。

スケール除去装置の洗浄液供給部は、陰極４の露出面の径方向に延びて設けられ、陰極４の露出面と対向する側に軸方向に配置された複数の穴６ａを有する洗浄液流出部６と、洗浄液流出部６と連結されたポンプ８とで構成されている。洗浄液流出部６は、陰極４の両側面（露出面）に配置され、軸方向から見て例えばほぼ四辺形に形成され、その中にポンプ８からの洗浄液３０を導入させる導入路が設けられている。その洗浄液流出部６は、貯水槽１内の水面に向かう露出面に複数の穴６ａから洗浄液３０を滴下する。ポンプ８は、後述する洗浄液回収タンク９と連結されている。

スケール除去装置の洗浄液回収部は、陰極４の露出面の径方向に延びて設けられた洗浄液収集部７と、洗浄液収集部７と連結された洗浄液回収タンク９とで構成されている。前述の洗浄液収集部７は、例えば、ゴム製よりなり、図３に示すように上部に長手方向に延びる溝部７ａが設けられている。この溝部７ａの陰極４側の側壁は、陰極４の露出面に滴下された洗浄液３０を拭い取り易いように陰極４側に傾斜する傾斜面が形成されている。

前述の制御部１３は、活性酸素種を生成する際、図示せぬスイッチをオンして一対の陽極３と円板状の陰極４との間に電源１１を印加すると共に、円板状の陰極４が所定方向（図２に示す矢印方向）にかつ所定の回転速度で回転するようにモーター１４を制御する。また、ポンプ８を駆動して洗浄液回収タンク９に蓄えられた洗浄液３０を吸引させ、洗浄液流出部６から洗浄液３０を滴下させる。

前述のスケールは、水中に存在するカルシウムやマグネシウムが炭酸塩、水酸化物塩となって結晶化した物質で、陰極４の両面に生成される。洗浄液３０は、クエン酸やアスコルビン酸、アミノ酸、酢酸など水中では水素イオンを放出して、酸性の様相を呈する薬剤、あるいはスケールの元と化学的に結合する薬剤である。

また、洗浄液３０として液体のみだけでなく気体や固体のいずれの状態であってもよい。固体の場合は、貯水槽１内の水などを利用して溶解することで利用が可能となる。また、レモンなどの柑橘植物を自動的に絞ることで、その植物液を利用することも可能とする。なお、柑橘植物とはミカン科のミカン科・ミカン亜科のカンキツ属（Citrus）、キンカン属（Fortunella）、カラタチ属（Poncirus）に属する植物を指し、これら以外も含めてミカン亜科植物３３属を含めたものを指す。

前記のように構成されたスケール除去装置においては、ポンプ８の駆動によって、洗浄液回収タンク９内の洗浄液３０が吸引され、洗浄液流出部６内に導入される。洗浄液流出部６内に導入された洗浄液３０は、複数の穴６ａから滴下され、陰極４の露出面のうち貯水槽１内の水面に向かう露出面に添加される。この時、陰極４の露出面に生成されたスケールは、その露出面に添加された洗浄液３０によって溶解する。そして、その洗浄液３０は、洗浄液流出部６より下方に配置された洗浄液収集部７により拭い取られ、洗浄液収集部７の溝部７ａを通って洗浄液回収タンク９に流れ込み回収される。

実施の形態１においては、洗浄液回収タンク９内の洗浄液３０をポンプ８の駆動により吸引し、貯水槽１内の水面に向かう露出面に洗浄液流出部６から滴下して添加し、その露出面に添加された洗浄液３０を洗浄液収集部７により拭い取って洗浄液回収タンク９に回収させる構成である。そのため、簡易な構成で、かつ大量の洗浄液３０を用いることなく陰極４に生成されたスケールを除去でき、陰極４０の劣化を最小限に抑えることができる。また、洗浄液３０を繰り返し使用することが可能になり、貯水槽１内の水２が洗浄液３０で汚染されるということがなくなる。

実施の形態２．
実施の形態２は、図１乃至図３で説明した実施の形態１のスケール除去装置に、一対の陽極３と円板状の陰極４との間に電源１１により電圧が印加されているときの電流を検出する電流検出部１２（図１参照）と、電流検出部１２により検出された電流が所定値以下のときに、洗浄液供給部のポンプ８を駆動して、陰極４の露出面のうち貯水槽１内の水面に向かう露出面に洗浄液３０を添加させる洗浄制御部とを備えたものである。この洗浄制御部の機能は、活性酸素種生成装置の制御部１３が備えている。

次に、実施の形態２に係るスケール除去装置の動作を図１乃至図３を参照して説明する。
制御部１３は、一対の陽極３と円板状の陰極４との間の電源１１印加によって活性酸素種が生成されているとき、周期的に電流検出部１２を介して電流を読み込んで、所定値以下になったかどうかを判定する。制御部１３は、検出電流が所定値より大きい場合は活性酸素種の生成を継続させる。また、検出電流が所定値以下になったときは、陰極４に生成されたスケールにより通電が低下しているものと判定して、洗浄液供給部のポンプ８を駆動し、洗浄液回収タンク９に蓄えられた洗浄液３０を吸引させる。

このポンプ８の駆動によって吸引された洗浄液３０は、洗浄液流出部６内に導入される。洗浄液流出部６内に導入された洗浄液３０は、複数の穴６ａから滴下され、陰極４の露出面のうち貯水槽１内の水面に向かう露出面に添加される。この時、陰極４の両側面に生成されたスケールは、その露出面に添加された洗浄液３０によって溶解していく。そして、その洗浄液３０は、洗浄液流出部６より下方に配置された洗浄液収集部７により拭い取られ、洗浄液収集部７の溝部７ａを通って洗浄液回収タンク９に流れ込み回収される。

制御部１３は、陰極４の洗浄により、電流検出部１２の検出電流が所定値より大きくなると、陰極４に生成されたスケールが除去されたと判定して、洗浄中は通電を停止したいため、洗浄液３０によるスケールの除去を終了する。

以上のように実施の形態２においては、検出電流が所定値以下のときに、ポンプ８を駆動して、陰極４の露出面のうち貯水槽１内の水面に向かう露出面に洗浄液３０を添加させて陰極４に生成されたスケールを除去するようにしている。そのため、実施の形態１と比べ消費電力を抑えた状態で、大量の洗浄液３０を用いることなく陰極４に付着したスケールを除去でき、陰極４０の劣化を最小限に抑えることができる。また、洗浄液３０を繰り返し使用することが可能になり、貯水槽１内の水２が洗浄液３０で汚染されるということがなくなる。

なお、実施の形態２では、検出電流が所定値以下になった際にポンプ８を駆動するようにしたが、その場合、スケール洗浄を行う旨を報知するようにしても良い。例えば、ＬＥＤを点滅すると共に、ブザーあるいは音声にて知らせるようにする。

また、検出電流が所定値以下になった際、前述の手段を用いてスケール洗浄を行う旨を報知し、この後に所定スイッチのオンを検知したときにポンプ８を駆動するようにしても良い。

また、実施の形態２では、検出電流が所定値以下のときにポンプ８を駆動して、陰極４の露出面のうち貯水槽１内の水面に向かう露出面に洗浄液３０を添加させるようにしたが、貯水槽１内の水が所定水位まで低下したときにポンプ８を駆動して、陰極４の露出面のうち貯水槽１内の水面に向かう露出面に洗浄液３０を添加させるようにしても良い。

実施の形態３．
実施の形態３は、図１乃至図３を用いて説明した実施の形態２のスケール除去装置に、洗浄液供給部のポンプ８を駆動した際、陰極４の回転速度がポンプ８を駆動する前の回転速度より低くなるように回転駆動部のモーター１４を制御する洗浄制御部を備えたものである。この洗浄制御部の機能は、活性酸素種生成装置の制御部１３が備えている。

次に、実施の形態３に係るスケール除去装置の動作を図１乃至図３を参照して説明する。
制御部１３は、一対の陽極３と円板状の陰極４との間の電源１１印加によって活性酸素種が生成されているとき、周期的に電流検出部１２を介して電流を読み込んで、所定値以下になったかどうかを判定する。制御部１３は、検出電流が所定値より大きい場合は、前述したように活性酸素種の生成を継続させる。また、検出電流が所定値以下になったときは、陰極４に生成されたスケールにより通電が低下しているものと判定して、洗浄液供給部のポンプ８を駆動する。

その後、制御部１３は、陰極４の回転速度がポンプ８を駆動する前の回転速度より低くなるようにモーター１４を制御する。このモーター１４の回転速度の切換により、陰極４に生成されたスケールを効率良く除去できる。制御部１３は、陰極４の洗浄により、電流検出部１２の検出電流が所定値より大きくなると、陰極４に生成されたスケールが除去されたと判定して、ポンプ８の駆動を停止すると共に、モーター１４の回転速度を復帰させる。

以上のように実施の形態３においては、ポンプ８を駆動した際、陰極４の回転速度がポンプ８を駆動する前の回転速度より低くなるように回転駆動部のモーター１４を制御するようにした。そのため、大量の洗浄液３０を用いることなく陰極４に生成されたスケールを効率良く除去でき、陰極４０の劣化を最小限に抑えることができる。また、洗浄液３０を繰り返し使用することが可能になり、貯水槽１内の水２が洗浄液３０で汚染されるということがなくなる。

実施の形態４．
実施の形態４は、図１乃至図３を用いて説明した実施の形態２のスケール除去装置に、洗浄液供給部のポンプ８を駆動した際、陰極４の回転方向がポンプ８を駆動する前の回転方向と逆になるように回転駆動部のモーター１４を制御する洗浄制御部を備えたものである。この洗浄制御部の機能は、活性酸素種生成装置の制御部１３が備えている。

次に、実施の形態４に係るスケール除去装置の動作を図１乃至図３を参照して説明する。
制御部１３は、一対の陽極３と円板状の陰極４との間の電源１１による電圧印加によって活性酸素種が生成されているとき、周期的に電流検出部１２を介して電流を読み込んで、所定値以下になったかどうかを判定する。制御部１３は、検出電流が所定値より大きい場合は、前述したように活性酸素種の生成を継続させる。また、検出電流が所定値以下になったときは、陰極４に生成されたスケールにより通電が低下しているものと判定して、洗浄液供給部のポンプ８を駆動する。

その後、制御部１３は、陰極４の回転方向がポンプ８を駆動する前の回転方向と逆になるようにモーター１４を制御する。このモーター１４の回転方向の切換により、陰極４に生成されたスケールを効率良く除去できる。また、使用者が陰極４の回転方向を確認することでスケール除去かどうかを認識できるという利点もある。制御部１３は、陰極４の洗浄により、電流検出部１２の検出電流が所定値より大きくなると、陰極４に生成されたスケールが除去されたと判定して、ポンプ８の駆動を停止すると共に、モーター１４の回転方向を復帰させる。

以上のように実施の形態４においては、ポンプ８を駆動した際、陰極４の回転方向がポンプ８を駆動する前の回転方向と逆になるようにモーター１４を制御するするようにした。そのため、大量の洗浄液３０を用いることなく陰極４に生成されたスケールを効率良く除去でき、陰極４０の劣化を最小限に抑えることができる。また、洗浄液３０を繰り返し使用することが可能になり、貯水槽１内の水２が洗浄液３０で汚染されるということがなくなる。

なお、実施の形態４では、ポンプ８を駆動した際、陰極４の回転方向がポンプ８を駆動する前の回転方向と逆になるようにモーター１４を制御するするようにしたが、モーター１４の回転方向を切り換えた際、そのモーター１４の回転速度も低くなるようにしても良い。このようにした場合、陰極４に生成されたスケールをより効率良く除去できる。

実施の形態５．
実施の形態５は、図１乃至図３を用いて説明した実施の形態２のスケール除去装置に、電流検出部１２により検出された電流が所定値以下のときに、一対の陽極３と円板状の陰極４との間の電源１１による電圧印加を停止させる洗浄制御部を備えたものである。この洗浄制御部の機能は、前記と同様に活性酸素種生成装置の制御部１３が備えている。

次に、実施の形態５に係るスケール除去装置の動作を図１乃至図３を参照して説明する。
制御部１３は、一対の陽極３と円板状の陰極４との間の電源１１印加によって活性酸素種が生成されているとき、周期的に電流検出部１２を介して電流を読み込んで、所定値以下になったかどうかを判定する。制御部１３は、検出電流が所定値より大きい場合は、前述したように活性酸素種の生成を継続させる。また、検出電流が所定値以下になったときは、陰極４に生成されたスケールにより通電が低下しているものと判定して、電源１１をオフして、一対の陽極３と円板状の陰極４との間の通電を停止させる。

その後、制御部１３は、洗浄液供給部のポンプ８を駆動し、洗浄液回収タンク９に蓄えられた洗浄液３０を吸引させる。一対の陽極３と円板状の陰極４との間の通電を停止することで、洗浄液３０によるスケール除去の効果が十分に発揮され、スケールの除去を効率的に行うことができる。制御部１３は、例えば電源１１をオフしてから所定時間経過すると、陰極４に生成されたスケールが除去されたと判定して、ポンプ８の駆動を停止する。そして、制御部１３は、電源１１をオンして、一対の陽極３と円板状の陰極４との間に通電し、活性酸素種の生成を再び行わせる。なお、活性酸素種の生成が再び行われたときに、検出電流が所定値以下であった場合、前述した動作を再び行うようになっている。

以上のように実施の形態５においては、検出電流が所定値以下のときに、一対の陽極３と円板状の陰極４との間の電源１１印加を停止させると共に、ポンプ８を駆動して洗浄液３０による陰極４のスケール除去を行うようにした。そのため、洗浄液３０によるスケール除去の効果が十分に発揮され、スケールの除去を効率的に行うことができる。また、洗浄液３０を繰り返し使用することが可能になり、貯水槽１内の水２が洗浄液３０で汚染されるということがなくなる。

なお、実施の形態５では、検出電流が所定値以下のときに、一対の陽極３と円板状の陰極４との間の電源１１印加を停止させると共に、ポンプ８を駆動して洗浄液３０による陰極４のスケール除去を行うようにしたが、ポンプ８を駆動した際、陰極４の回転速度がポンプ８を駆動する前の回転速度より低くなるように回転駆動部のモーター１４を制御するようにしても良い。このように構成した場合、洗浄液３０によるスケール除去の効果が十分に発揮され、スケールの除去をより効率的に行うことができる。

また、ポンプ８を駆動した際、陰極４の回転方向がポンプ８を駆動する前の回転方向と逆になるようにモーター１４を制御するするようにしても良い。このように構成した場合も、前記と同様に洗浄液３０によるスケール除去の効果が十分に発揮され、スケールの除去をより効率的に行うことができる。

実施の形態６．
前述した実施の形態１乃至５では、洗浄液流出部６に設けられた複数の穴６ａから洗浄液３０を貯水槽１内の水面に向かう露出面に滴下するようにしたが、実施の形態６は、その露出面に洗浄液３０を霧状に散布するようにしたものである。
図４は本発明の実施の形態６に係るスケール除去装置を側方から見て示す模式図である。なお、図１乃至図３で説明した実施の形態１と同様の部分には同じ符号を付している。

図４において、スケール除去装置の洗浄液供給部は、陰極４の露出面のうち貯水槽１内の水面に向かう露出面に対し所定角度から洗浄液３０を霧状にして吹き付ける噴霧器１０と、この噴霧器１０と連結されたポンプ８とで構成されている。噴霧器１０は、ポンプ８の駆動によって洗浄液３０が流入すると、貯水槽１内の水面に向かう露出面に霧状に散布する。陰極４の露出面に散布された洗浄液３０は、噴霧器１０より下方に配置された洗浄液収集部７により拭い取られ、洗浄液収集部７の溝部７ａを通って洗浄液回収タンク９に流れ込み回収される。

以上のように実施の形態６においては、ポンプ８からの洗浄液３０を霧状に散布する噴霧器１０を用いているので、その噴霧器１０から洗浄液が吹き付けられた際、陰極４の露出面において四方に広がる。このため、洗浄液３０の供給量が少量であっても陰極４の露出面に生成されたスケールを効率よく除去することが可能である。また、陰極４に対する噴霧方向の制限を受けないため、噴霧器１０の設置箇所は自由自在に選択でき、活性酸素種生成装置の省スペース化などの検討が容易となる。

実施の形態７．
実施の形態７は、陰極４の露出面に洗浄液３０を塗布するようにしたものである。
図５は本発明の実施の形態７に係るスケール除去装置を側方から見て示す模式図、図６は図５に示す洗浄液流出部を軸方向から見て示すＢ−Ｂ断面図である。なお、図１乃至図３で説明した実施の形態１と同様の部分には同じ符号を付している。

図５において、スケール除去装置の洗浄液供給部は、陰極４の露出面の径方向に延びて設けられた塗布部材１０２を有し、陰極４の露出面のうち貯水槽１内の水面に向かう露出面に塗布部材１０２を介して洗浄液３０を塗布する洗浄液流出部１０１と、洗浄液流出部１０１と連結されたポンプ８とで構成されている。

洗浄液流出部１０１は、例えば図６に示すように、直方体状の塗布部材１０２の上下および前後を囲むようにリング状に形成され、その中にポンプ８からの洗浄液３０を導入させる導入路が設けられている。また、その洗浄液流出部１０１の塗布部材１０２側の面には、導入路内を流れる洗浄液３０を塗布部材１０２に流出させる複数の穴１０１ａが設けられている。塗布部材１０２には、陰極４の表面を傷つけない程度に柔らかく、かつ変形自在な物質、例えばスポンジのようなものが使用されている。

洗浄液流出部１０１にポンプ８からの洗浄液３０が流入すると、洗浄液３０は、洗浄液流出部１０１の導入路内に流れ込んで複数の穴１０１ａから流出し、塗布部材１０２に吸収される。この塗布部材１０２により、陰極４の露出面のうち貯水槽１内の水面に向かう露出面に洗浄液３０が塗布される。陰極４の露出面に塗布された洗浄液３０は、洗浄液流出部１０１より下方に配置された洗浄液収集部７により拭い取られ、洗浄液収集部７の溝部７ａを通って洗浄液回収タンク９に流れ込み回収される。

以上のように、洗浄液流出部１０１により囲まれた塗布部材１０２が陰極４の露出面に直接接触しているため、洗浄液３０によるスケールの物理的な脱離効果が期待できる。

実施の形態８．
前述した実施の形態１乃至７では、陰極４の露出面に添加された洗浄液３０を洗浄液収集部７で拭い取るようにしたが、実施の形態８は、その洗浄液３０を吸収するようにしたものである。
図７は本発明の実施の形態８に係るスケール除去装置を側方から見て示す模式図、図８は図７に示す洗浄液収集部を軸方向から見て示すＣ−Ｃ断面図である。なお、図１乃至図３で説明した実施の形態１と同様の部分には同じ符号を付している。

図７において、スケール除去装置の洗浄液回収部は、陰極４の露出面の径方向に延びて設けられた吸収部材１０４を有し、陰極４の露出面に添加された洗浄液３０を吸収部材１０４により吸収して収集する洗浄液収集部１０３と、洗浄液収集部１０３と連結された洗浄液回収タンク９とで構成されている。

洗浄液収集部１０３は、例えば図８に示すように、直方体状の吸収部材１０４の下部および陰極４の反対側の側面を覆うように断面がほぼＬ字状に形成され、そのＬ字形の短部側に洗浄液３０を収集して洗浄液回収タンク９に導く溝部１０３ａが設けられている。吸収部材１０４には、陰極４の表面を傷つけない程度に柔らかく、かつ変形自在な物質が使用されている。

以上のように、洗浄液流出部６によって陰極４の露出面に添加された洗浄液３０を変形自在な吸収部材１０４で吸収するようにしたので、陰極４の露出面に多少の凹凸があっても密接し洗浄液３０を十分に吸収できる。

実施の形態９．
前述した実施の形態１乃至８では、１枚の陰極４に生成されたスケールを除去するようにしたものであるが、実施の形態９は、同一回転軸上に設けられた複数の陰極４に生成されたスケールを除去するようにしたものである。
図９は本発明の実施の形態９に係るスケール除去装置の概略構成を示す斜視図、図１０は図９に示す洗浄液流出部および洗浄液収集部を軸方向から見て示す断面図である。なお、図１乃至図３で説明した実施の形態１と同様の部分には同じ符号を付している。

実施の形態９におけるスケール除去装置は、貯水槽１内の水２（あるいは水含有物）に浸された複数の陽極３と陽極３間にそれぞれ挿入された複数の円板状の陰極４との間に電源１１を印加して活性酸素種を生成する活性酸素種生成装置に設けられている。前述した複数の陰極４は、中心を貫通する回転軸５により回転しながらその一部が貯水槽１内の水２に浸される。回転軸５は、回転駆動部であるモーター１４と回転機構部１５によって回転する。モーター１４の回転速度は、活性酸素種生成装置に設けられた制御部１３によって制御される。

スケール除去装置の洗浄液供給部は、陰極４の露出面のうち貯水槽１内の水面に向かう露出面に洗浄液３０を添加する洗浄液流出部６、６１と、洗浄液流出部６、６１と例えばフレキシブルチューブ２１を介して連結されたポンプ８と、洗浄液流出部６、６１の基部側がそれぞれ固定された支持軸２２と、この支持軸２２を回動させるモーターおよび機構部（図示せず）とで構成されている。洗浄液流出部６、６１のうち陰極４の間に設けられた洗浄液流出部６１は、図１０に示すように、軸方向から見て例えばほぼ四辺形に形成され、その中にポンプ８からの洗浄液３０を導入させる導入路が設けられている。また、洗浄液流出部６１は、各陰極４の露出面と対向する両側壁にそれぞれ軸方向に配置された複数の穴６１ａが設けられている。

スケール除去装置の洗浄液回収部は、陰極４の露出面に添加された洗浄液３０を拭い取る洗浄液収集部７、７１と、洗浄液収集部７、７１と例えばフレキシブルチューブ２０を介して連結された洗浄液回収タンク９と、洗浄液収集部７、７１の基部がそれぞれ固定された支持軸２３と、この支持軸２３を回動させるモーターおよび機構部（図示せず）とで構成されている。洗浄液収集部７、７１のうち陰極４の間に設けられた洗浄液収集部７１は、洗浄液収集部７と同様にゴム製よりなり、図１０に示すように上部に長手方向に延びる溝部７１ａが設けられている。この溝部７ａの両側壁は、陰極４の露出面に滴下された洗浄液３０を拭い取り易いように陰極４側に傾斜する傾斜面が形成されている。

前述した洗浄液流出部６、６１と洗浄液収集部７、７１は、後述するが、複数の陽極３と陰極４との間に電圧が印加されている間、図９（ｂ）に示すように、支持軸２２、２３によって各陰極４の露出面から離れ、直立状態となっている。なお、図９（ｂ）には、ポンプ８および洗浄液回収タンク９とフレキシブルチューブ２０、２１が図示されていないが、同図（ａ）に示すように設けられているものとする。

前述の制御部１３は、活性酸素種を生成する際、図示せぬスイッチをオンして複数の陽極３と複数の円板状の陰極４との間に電源１１を印加すると共に、円板状の陰極４が所定方向にかつ所定の回転速度で回転するようにモーター１４を制御する。その後、制御部１３は、電流検出部１２の検出電流が所定値以下になったかどうかを判定し、検出電流が所定値以下になったときに、複数の陽極３と複数の円板状の陰極４との間に電圧を印加している電源１１をオフする。

制御部１３は、電源１１をオフした後、洗浄液収集部７、７１が陰極４の間に挿入されるようにモーターおよび機構部を介して支持軸２３を回転し、その後、支持軸２２をモーターおよび機構部を介して回転し、洗浄液流出部６、６１を所定位置まで持って行く。そして、制御部１３は、ポンプ８を駆動して、洗浄液回収タンク９内の洗浄液３０をフレキシブルチューブ２１を介して洗浄液流出部６、６１に供給する。

これにより、各陰極４の露出面のうち貯水槽１内の水面に向かう露出面に洗浄液流出部６の複数の穴６ａから洗浄液３０が滴下され、洗浄液流出部６１の両側面に設けられた複数の穴６１ａから洗浄液３０がその露出面に滴下される。この時、各陰極４の両側面に生成されたスケールは、その露出面に添加された洗浄液３０によって溶解していく。そして、その洗浄液３０は、洗浄液流出部６、６１より下方に配置された洗浄液収集部７、７１によってそれぞれ拭い取られ、洗浄液収集部７、７１の溝部７ａ、７１ａに収集される。そして、フレキシブルチューブ２０を介して洗浄液回収タンク９に流れ込み回収される。

一方、制御部１３は、例えば、電源１１をオフしてから所定時間経過したかどうかを判定しており、所定時間経過したときは、各陰極４に生成されたスケールが除去されたと判定して、ポンプ８の駆動を停止する。そして、制御部１３は、洗浄液流出部６、６１と洗浄液収集部７、７１とが所定位置に復帰するように制御する。その後、制御部１３は、電源１１をオンして、複数の陽極３と複数の円板状の陰極４との間に電圧を印加し、活性酸素種の生成を再び行わせる。

このように、複数の陽極３および陰極４との間に電圧が印加されている間、洗浄液流出部６、６１と洗浄液収集部７、７１を各陰極４の露出面から離すようにしているので、各陰極４の露出面に接触している洗浄液収集部７、７１の磨耗劣化を抑制できる。

また、検出電流が所定値以下のときに、ポンプ８を駆動して、各陰極４の露出面のうち貯水槽１内の水面に向かう露出面に洗浄液３０を添加させて各陰極４に生成されたスケールを除去するようにしている。そのため、消費電力を抑えた状態で、大量の洗浄液３０を用いることなく各陰極４に生成されたスケールを除去でき、各陰極４０の劣化を最小限に抑えることができる。また、洗浄液３０を繰り返し使用することが可能になり、貯水槽１内の水２が洗浄液３０で汚染されるということがなくなる。

なお、実施の形態９では、検出電流が所定値以下のときに、複数の陽極３と複数の円板状の陰極４との間に印加されている電圧をオフすると共に、ポンプ８を駆動して洗浄液３０による各陰極４のスケール除去を行うようにしたが、ポンプ８を駆動した際、各陰極４の回転速度がポンプ８を駆動する前の回転速度より低くなるように回転駆動部のモーター１４を制御するようにしても良い。このように構成した場合、洗浄液３０によるスケール除去の効果が十分に発揮され、スケールの除去をより効率的に行うことができる。

また、ポンプ８を駆動した際、各陰極４の回転方向がポンプ８を駆動する前の回転方向と逆になるようにモーター１４を制御するするようにしても良い。このように構成した場合も、前記と同様に洗浄液３０によるスケール除去の効果が十分に発揮され、スケールの除去をより効率的に行うことができる。

また、検出電流が所定値以下になった際、自動的に支持軸２２、２３を陰極４側に回転させて、複数の陽極３と複数の円板状の陰極４とを所定位置まで持って行くようにしたが、その場合、スケール洗浄を行う旨を報知するようにしても良い。例えば、ＬＥＤを点滅すると共に、ブザーあるいは音声にて知らせるようにする。

さらに、検出電流が所定値以下になった際、前述の手段を用いてスケール洗浄を行う旨を報知し、この後に所定スイッチのオンを検知したときに、支持軸２２、２３を陰極４側に回転させて、複数の陽極３と複数の円板状の陰極４とを所定位置まで持って行くようにしても良い。

前述した実施の形態１乃至８においても実施の形態９と同様に、陽極３および陰極４との間に電圧が印加されている間、洗浄液流出部６、１０１と洗浄液収集部７、１０３を陰極４の露出面から離れる構成にしても良い。この場合も、陰極４の露出面に接触している洗浄液収集部７、洗浄液流出部１０１の塗布部材１０２、洗浄液収集部１０３の吸収部材１０４の磨耗劣化を抑制できる。

前述した各実施の形態では、陽極３と陰極４とを必ずしも対向させて配置する必要はない。貯水槽１３の内壁を陽極３とすることも可能であり、これにより装置の省スペース化が容易となる。

本発明においては、加湿器、除湿機、空気清浄機、エアコンなど室内環境の温度制御、湿度制御、衛生制御、集塵制御、脱臭制御などを行う空調機器や、濡れた手に風を当てて乾燥させる乾燥機、衣類や生活用品の洗浄機あるいは衣類や生活用品の洗浄乾燥機など活性酸素種の生成や、電気分解の反応を利用して抗菌性を維持する手段を有する機器に搭載可能なスケール除去装置である。

本発明においては、ポリアニリンやポリチオフェンなどの酸・アルカリ処理あるいは酸化還元反応により構造が変化するレドックスポリマーを陰極４の表面に担持した場合、洗浄液３０でスケールを洗浄する効果だけでなく、レドックスポリマーの構造変化を抑制する効果も得られる。

１貯水槽、２水、３陽極、４陰極、５回転軸、６洗浄液流出部、６ａ穴、７洗浄液収集部、７ａ溝部、８ポンプ、９洗浄液回収タンク、１０噴霧器、１１電源、１０１洗浄液流出部、１０１ａ穴、１０２塗布部材、１０３洗浄液収集部、１０３ａ溝部、１０４吸収部材、２０，２１フレキシブルチューブ、２２，２３支持軸、３０洗浄液、６１洗浄液流出部、６１ａ穴、７１洗浄液収集部、７１ａ溝部。

Claims

貯水槽内の水あるいは水含有物に浸された陽極と一部が前記貯水槽内の水あるいは水含有物に浸されて回転駆動部によって回転する円板状の陰極との間の電圧印加によって前記陰極の表面に生成されたスケールを、前記回転駆動部の回転により前記貯水槽内の水あるいは水含有物から露出される前記陰極の露出面に洗浄液を添加して除去することを特徴とするスケール除去装置。
前記陰極の露出面のうち前記貯水槽内の水面あるいは水含有物の表面に向かう露出面に洗浄液を添加する洗浄液供給部と、
前記洗浄液供給部によって前記陰極の露出面に添加された洗浄液を当該露出面が前記貯水槽内の水あるいは水含有物に浸される前に回収する洗浄液回収部と
を備えたことを特徴とする請求項１記載のスケール除去装置。
前記洗浄液供給部を駆動して前記洗浄液回収部により回収された洗浄液を吸引させ、洗浄液を循環させる洗浄制御部を備えたことを特徴とする請求項２記載のスケール除去装置。
前記陽極と前記陰極との間に電圧が印加されているときの電流を検出する電流検出部を備え、
前記洗浄制御部は、前記電流検出部により検出された電流が所定値以下のときに、前記洗浄液供給部を駆動して、前記陰極の露出面のうち前記貯水槽内の水面あるいは水含有物の表面に向かう露出面に洗浄液を添加させることを特徴とする請求項３記載のスケール除去装置。
前記洗浄制御部は、前記洗浄液供給部を駆動した際、前記陰極の回転速度が前記洗浄液供給部を駆動する前の回転速度より低くなるように前記回転駆動部を制御することを特徴とする請求項４記載のスケール除去装置。
前記洗浄制御部は、前記洗浄液供給部を駆動した際、前記陰極の回転方向が前記洗浄液供給部を駆動する前の回転方向と逆になるように前記回転駆動部を制御することを特徴とする請求項４又は５記載のスケール除去装置。
前記洗浄制御部は、前記電流検出部により検出された電流が所定値以下のときに、前記陽極と前記陰極との間の電圧印加を停止させることを特徴とする請求項４乃至６の何れかに記載のスケール除去装置。
前記洗浄液供給部は、
前記陰極の露出面の径方向に延びて設けられ、前記陰極の露出面と対向する側に複数の穴を有し、前記貯水槽内の水面あるいは水含有物の表面に向かう露出面に前記複数の穴から洗浄液を滴下する洗浄液流出部を備えていることを特徴とする請求項２乃至７の何れかに記載のスケール除去装置。
前記洗浄液供給部は、
前記陰極の露出面のうち前記貯水槽内の水面あるいは水含有物の表面に向かう露出面に洗浄液を霧状に散布する洗浄液流出部を備えていることを特徴とする請求項２乃至７の何れかに記載のスケール除去装置。
前記洗浄液供給部は、
前記陰極の露出面の径方向に延びて設けられた塗布部材を有し、前記陰極の露出面のうち前記貯水槽内の水面あるいは水含有物の表面に向かう露出面に前記塗布部材を介して洗浄液を塗布する洗浄液流出部を備えていることを特徴とする請求項２乃至７の何れかに記載のスケール除去装置。
前記洗浄液回収部は、
前記陰極の露出面の径方向に延びて設けられ、前記洗浄液供給部によって前記陰極の露出面に添加された洗浄液を拭い取って収集する洗浄液収集部を備えていることを特徴とする請求項２乃至１０の何れかに記載のスケール除去装置。
前記洗浄液回収部は、
前記陰極の露出面の径方向に延びて設けられた吸収部材を有し、前記洗浄液供給部によって前記陰極の露出面に添加された洗浄液を前記吸収部材により吸収して収集する洗浄液収集部を備えていることを特徴とする請求項２乃至１０の何れかに記載のスケール除去装置。
前記洗浄制御部は、前記陽極と前記陰極との間に電圧が印加されている間、前記洗浄液供給部および前記洗浄液回収部を駆動して前記洗浄液流出部と前記洗浄液収集部を前記陰極の露出面から離していることを特徴とする請求項１１又は１２記載のスケール除去装置。