JP2013091039A - 強酸性水生成装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】安定した品質の強酸性水を必要に応じて供給することができ、空気中へ塩素ガスが放散するのを防止する機能を有する強酸性水生成装置を提供する。
【解決手段】強酸性水生成装置１００は、給水源から供給される水へ塩水タンク１１内の塩水ＳＷを添加して形成された被電解水を収容するためイオン透過性隔膜１２で区画された陰極室１３及び陽極室１４を有する電解槽１５と、陰極室１３内に配置された陰電極１３ａ及び陽極室１４内に配置された陽電極１４ａと、陰電極１３ａと陽電極１４ａとの間に直流電圧を印加する電源部１６と、を有する強酸性水生成部１０と、強酸性水生成部１０で生成された強酸性水ＥＯＷを貯留する強酸性水タンク３０と、操作レバー４１を操作すると、強酸性水タンク３０内の強酸性水ＥＯＷが流出する注水口４０と、を備え、強酸性水タンク３０内と連通する排気経路５１に塩素ガスを捕捉する活性炭フィルタ５０が設けられている。
【選択図】図２
【解決手段】強酸性水生成装置１００は、給水源から供給される水へ塩水タンク１１内の塩水ＳＷを添加して形成された被電解水を収容するためイオン透過性隔膜１２で区画された陰極室１３及び陽極室１４を有する電解槽１５と、陰極室１３内に配置された陰電極１３ａ及び陽極室１４内に配置された陽電極１４ａと、陰電極１３ａと陽電極１４ａとの間に直流電圧を印加する電源部１６と、を有する強酸性水生成部１０と、強酸性水生成部１０で生成された強酸性水ＥＯＷを貯留する強酸性水タンク３０と、操作レバー４１を操作すると、強酸性水タンク３０内の強酸性水ＥＯＷが流出する注水口４０と、を備え、強酸性水タンク３０内と連通する排気経路５１に塩素ガスを捕捉する活性炭フィルタ５０が設けられている。
【選択図】図２
Description
本発明は、食塩水を電解処理して生成した強酸性水をタンクに貯留し、所定の手動操作を行うことにより、タンク内の強酸性水を注水口から取り出すことができる機能を備えた強酸性水生成装置に関する。
電解質が添加された水を電解処理することによって生成される強酸性水は優れた殺菌作用を有するため、医療現場や厨房設備などにおいては、必要に応じて強酸性水を取り出すことのできる強酸性水生成装置を設置する事例が増えている。このような強酸性水生成装置としては、イオン透過性隔膜で区画された陰極室及び陽極室を有する電解槽に収容した希薄食塩水に直流電圧を印加して強酸性水を生成する方式のものが多用されている。
しかしながら、従来の強酸性水生成装置においては、生成された強酸性水あるいは使用後の強酸性水から揮発した塩素ガスが空気中に飛散して、当該強酸性水生成装置の周囲に存在する金属機器に錆を発生させるという問題がある。
一方、有隔膜式の電解水生成装置にて生成される電解生成アルカリ性水を洗浄水とする食器洗浄機において、電解生成アルカリ性水と同期して生成される電解生成酸性水を炭酸カルシウムや寒水石などの中和剤で中和処理して排水する技術が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
特許文献１記載の食器洗浄機は、電解生成酸性水を中和処理して排出するための中和槽及び中和剤を必要とするため、構造が複雑であり、取り扱いも面倒である。
また、特許文献１に記載されているのは、洗浄水として使用されることなく排出される電解生成酸性水を中和処理して塩素ガスの発生を防止する技術であるため、本発明に係る強酸性水生成装置、即ち、電解処理よって生成される強酸性水をタンク内に常時貯留し、所定の手動操作により、タンク内の強酸性水を取り出し可能な機能を必要とする強酸性水生成装置に前記技術を使用することは困難である。
本発明が解決しようとする課題は、安定した品質の強酸性水を必要に応じて供給することができ、空気中への塩素ガスの放散を防止する機能を有する強酸性水生成装置を提供することにある。
本発明の強酸性水生成装置は、給水源から供給される水に塩水タンクに貯留された塩水を添加して形成された被電解水を収容するためイオン透過性隔膜で区画された陰極室及び陽極室を有する電解槽と、前記陰極室内に配置された陰電極及び前記陽極室内に配置された陽電極と、前記陰電極と前記陽電極との間に直流電圧を印加する電源部と、を有する強酸性水生成部と、
前記強酸性水生成部で生成された強酸性水を貯留する強酸性水タンクと、
所定の手動操作に基づいて、前記強酸性水タンク内に貯留された強酸性水を流出させる注水口と、
前記強酸性水生成部と前記強酸性水タンクとの間の送水経路若しくは前記強酸性水タンクと前記注水口との間の送水経路の少なくとも一方に配置された酸化還元電位計と、を備え、
前記強酸性水タンク内と連通して配設された排気経路に塩素ガスを捕捉する塩素除去手段を設けたことを特徴とする。
前記強酸性水生成部で生成された強酸性水を貯留する強酸性水タンクと、
所定の手動操作に基づいて、前記強酸性水タンク内に貯留された強酸性水を流出させる注水口と、
前記強酸性水生成部と前記強酸性水タンクとの間の送水経路若しくは前記強酸性水タンクと前記注水口との間の送水経路の少なくとも一方に配置された酸化還元電位計と、を備え、
前記強酸性水タンク内と連通して配設された排気経路に塩素ガスを捕捉する塩素除去手段を設けたことを特徴とする。
このような構成とすれば、強酸性水生成部で生成された強酸性水の酸化還元電位を酸化還元電位計によって常時監視することができるので、安定した品質の強酸性水を必要に応じて供給することができる。また、電解槽中での電解反応中に発生し、強酸性水に伴って強酸性水タンク内に移動した塩素ガスは、強酸性水タンクと連通する排気経路に設けられた塩素除去手段によって捕捉されるので、空気中への塩素ガス放散を防止することができる。このため、当該強酸性水生成装置の周辺に存在する金属機器が塩素ガスで発錆するのを防止することができる。
本発明に係る強酸性水生成装置において、陽極室内での強酸性水生成に伴って陰極室内で生成されるアルカリ水は、別途設けられた排水経路を経由して所定の場所へ排出されるが、稼働時間の経過につれて、アルカリ水の排水経路内に徐々にカルシウム系のスケールが付着してくることがある。この場合、アルカリ水の排水経路に強酸性水を流すことにより、スケールを溶解除去することができる。
そこで、前記電源部から前記陰電極及び前記陽電極に印加される直流電圧の極性を転換する切替手段を設けることが望ましい。このような構成とすれば、アルカリ水の排水経路にスケールが付着したとき、電解槽の陰電極及び陽電極に印加される直流電圧の極性を前記切替手段で転換し、陰電極にプラス、陽電極にマイナスの直流電圧を印加して電解し、元の陰極室内に強酸性水を生成させ、この強酸性水をアルカリ水の排水経路に流すことによって、スケールを容易に除去することができる。なお、スケール除去が完了した後は、前記切替手段により、印加される直流電圧の極性を元の状態に戻すことにより、通常の強酸性水生成運転を再開することができる。
また、本発明に係る強酸性水生成装置を構成する酸化還元電位計の測定対象物は送水経路内を流れる強酸性水に限定されているので、前記酸化還元電位計測手段として、前記送水経路内に配置された白金電極及び塩化銀電極を有するＯＲＰセンサを用いることができる。このような構成とすれば、従来の酸化還元電位計で使用されている電極保存用のＫＣｌ溶液などが不要となるため、取り扱いが容易となる。
一方、前記切替手段で極性が転換された直流電圧の印加により、元の陽極室にて生成されるアルカリ水を排出する排水経路を設けることが望ましい。このような構成とすれば、アルカリ水が強酸性タンクへ流入したり、強酸性水の送水経路に配置された酸化還元電位計に悪影響を与えたりするのを防止することができる。
さらに、前記塩素除去手段として、活性炭フィルタを用いれば、強酸性水タンク内で発生する塩素ガスを効率的に捕捉、除去することができる。なお、塩素除去手段は活性炭フィルタに限定しないので、塩素ガス吸着機能を有する物質を用いた各種フィルタを使用することができる。
本発明により、安定した品質の強酸性水を必要に応じて供給することができ、空気中への塩素ガスの放散を防止する機能を有する強酸性水生成装置を提供することができる。
図１，図２に示すように、本実施形態の強酸性水生成装置１００は、上水道などの給水源（図示せず）から供給される水に塩水タンク１１に貯留された塩水ＳＷを添加して形成された被電解水を収容するためイオン透過性隔膜１２で区画された陰極室１３及び陽極室１４を有する電解槽１５と、陰極室１３内に配置された陰電極１３ａ及び陽極室１４内に配置された陽電極１４ａと、陰電極１３ａと陽電極１４ａとの間に直流電圧を印加する電源部１６と、を有する強酸性水生成部１０と、強酸性水生成部１０で生成された強酸性水ＥＯＷを貯留する強酸性水タンク３０と、操作レバー４１を手動で押圧操作すると強酸性水タンク３０内に貯留された強酸性水ＥＯＷが流出する注水口４０と、を備えている。
また、強酸性水タンク３０内と連通して配設された排気経路５１には、強酸性水生成部１０の陽極室１４内における電解工程で発生し、強酸性水とともに強酸性水タンク３０内に流入し、その空洞部分に滞留する塩素ガスを捕捉するための塩素除去手段である活性炭フィルタ５０が着脱可能に設けられている。
電源部１６と、陰電極１３ａ及び陽電極１４ａと、の間には、電源部１６から陰電極１３ａ及び陽電極１４ａに印加される直流電圧の極性（プラス・マイナス）を転換する切替手段２６が設けられている。また、切替手段２６と、後述する切替弁１９，２４と、を連携して作動させるための制御手段２７が設けられている。
図２に示すように、給水源から供給される水を電解槽１５に送り込む給水経路５には、減圧弁１、給水弁２、定量弁３及び流量計４が配置され、流量計４より下流側の分岐部６で二つの分岐経路６ａ，６ｂに分かれ、これらの分岐経路６ａ，６ｂがそれぞれ陰極室１３及び陽極室１４に連通されている。塩水タンク１１内の塩水ＳＷは、塩水ポンプＰ１により、塩水経路７を経由して、合流部８において給水経路５に送り込まれる。合流部８は、給水経路５途中の流量計４と分岐部６との間に配置されている。塩水経路７の途中には逆止弁９が配置されている。
電解槽１５の陽極室１４内に生成された強酸性水ＥＯＷは、送水経路１８ａ，１８ｂ，１８ｃを経由して強酸性水タンク３０内へ送り込まれ、その中に貯留される。送水経路１８ａ，１８ｂの間には切替弁１９が配置され、送水経路１８ｂ，１８ｃの間には送水経路１８ｂ，１８ｃを通過する強酸性水ＥＯＷの酸化還元電位を測定するためのＯＲＰセンサ２０が配置されている。また、強酸性タンク３０内に貯留されている強酸性水ＥＯＷを、ポンプＰ２を介して、注水口４０まで供給するための送水経路２５の途中にもＯＲＰセンサ２０が配置されている。
図３〜図５に示すように、ＯＲＰセンサ２０は、強酸性水ＥＯＷが通過する直管状の流路２０ａを有する本体部２０ｂと、流路２０ａ内に先端部を露出させた状態で流路２０ａ内の水流方向に沿って直列状に配置された白金電極２０ｃ及び塩化銀電極２０ｄと、を備え、本体部２０の外周面に露出した白金電極２０ｃ及び塩化銀電極２０ｄの基端部に電位計２０ｅが接続されている。
電解槽１５の陽極室１４における強酸性水の生成に伴って陰極室１３内に生成される強アルカリ性水を所定場所へ排出するための排水経路２１ａ，２１ｂが設けられ、排水経路２１ａの途中には、排水経路２１ａ内を通過する強アルカリ性水の流量を調整するための流量制限ノズル２２が配置されている。
切替弁１９の上流に位置する送水経路１８ａと、流量制限ノズル２２の下流に位置する排水経路２１ａと、の間には排水経路２３が設けられ、排水経路２３の途中に切替弁２４が配置されている。
強酸性水ＥＯＷを必要とする場合、図１に示すように、注水口４０の直下に受水容器（図示せず）を近づけ、注水口４０近傍に設けられた操作レバー４１を受水容器で押圧すると、ポンプＰ２が作動し、強酸性タンク３０内に貯留されている強酸性水ＥＯＷが送水経路２５を経由して注水口４０から流出し、受水容器に注ぎ込まれる。この場合、注水口４０から流出する強酸性水ＥＯＷの酸化還元電位はＯＲＰセンサ２０によって確認することができるので、安定した品質の強酸性水ＥＯＷを得ることができる。
前述したように、強酸性水生成装置１００においては、強酸性水タンク３０内と連通して配設された排気経路５１に活性炭フィルタ５０を設けているため、強酸性水ＥＯＷに伴って強酸性水タンク３０内に流入し、当該強酸性水タンク３０内に滞留している塩素ガスを活性炭フィルタ５０で捕捉し、空気中への放散を防止することができる。このため、強酸性水生成装置１００の設置場所周辺に存在する金属機器が塩素ガスによって発錆するのを防止することができる。
強酸性水生成装置１００においては、陽極室１４内での強酸性水生成に伴って陰極室１３内にて生成されるアルカリ水は、排水経路２１ａ，２１ｂを経由して所定の場所へ排出されるが、稼働時間の経過につれて、排水経路２１ａ，２１ｂ内に徐々にカルシウム系のスケールが付着してくることがある。このような場合、切替手段２６を操作して、電源部１６から陰電極１３ａ及び陽電極１４ａに印加される直流電圧の極性をプラス・マイナス逆に転換して電解を行う。
これにより、陰電極１３ａにプラス、陽電極１４ａにマイナスの直流電圧が印加された状態で電解が行われ、元の陰極室１３内で強酸性水が生成し、この強酸性水が流量制限ノズル２２及びアルカリ水の排水経路２１ａ，２１ｂ内を流れるので、排水経路２１ａ，２１ｂ内に付着したスケールを容易に溶解除去することができる。
一方、切替手段２６で逆極性に転換すると、制御手段２７により、切替弁１９が閉止され、切替弁２４が開放されるので、逆極性で電解を行っているときに元の陽極室１４内で生成するアルカリ性水は、送水経路１８ａの途中から排水経路２３へ流れ込み、排水経路２１ａの下流側にて合流し、排水経路２１ｂを経由して所定場所へ排出される。
このように、切替手段２６で逆極性に転換された直流電圧の印加により、元の陽極室１４にて生成されるアルカリ水は排水経路２３を経由して所定場所へ排出されるので、アルカリ水が強酸性タンク３０内へ流入したり、強酸性水の送水経路１８ｂの下流側に配置されたＯＲセンサ２０に悪影響を与えたりする弊害を防止することができる。なお、スケール除去が完了した後は、切替手段２６を操作して元の極性に戻せば、制御手段２７により、切替弁１９が開放され、切替弁２４が閉止されるので、通常の強酸性水生成運転を再開することができる。
また、本発明に係る強酸性水生成装置においては、強酸性水タンク３０に流入する強酸性水ＥＯＷ及び注水口４０から流出する強酸性水ＥＯＷの酸化還元電位を測定する手段として、それぞれ図３〜図５に示すＯＲＰセンサ２０を用いているため、従来の酸化還元電位計で使用される電極保存用のＫＣｌ溶液などが不要であり、取り扱いが容易である。
なお、図１，図２に基づいて説明した強酸性水生成装置１００は、本発明に係る強酸性水生成装置の一例を示すものであり、本発明は強酸性水生成装置１００に限定されるものではない。
本発明の強酸性水生成装置は、医療用機材や厨房用器具などの除菌・滅菌用の強酸性水を生成する装置として、医療現場や厨房設備などにおいて広く利用することができる。
１ 減圧弁
２ 給水弁
３ 定量弁
４ 流量計
５ 給水経路
６ 分岐部
６ａ，６ｂ 分岐経路
７ 塩水経路
８ 合流部
９ 逆止弁
１０ 強酸性水生成部
１１ 塩水タンク
１２ イオン透過性隔膜
１３ 陰極室
１３ａ 陰電極
１４ 陽極室
１４ａ 陽電極
１５ 電解槽
１６ 電源部
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ 送水経路
１９，２４ 切替弁
２０ ＯＲＰセンサ
２０ａ 流路
２０ｂ 本体部
２０ｃ 白金電極
２０ｄ 塩化銀電極
２０ｅ 電位計
２１ａ，２１ｂ，２３ 排水経路
２２ 流量制限ノズル
２５ 強酸性水供給経路
２６ 切替手段
２７ 制御手段
３０ 強酸性水タンク
４０ 注水口
４１ 操作レバー
５０ 活性炭フィルタ
５１ 排気経路
ＥＯＷ 強酸性水
Ｐ１ 塩水ポンプ
Ｐ２ 給水ポンプ
ＳＷ 塩水
２ 給水弁
３ 定量弁
４ 流量計
５ 給水経路
６ 分岐部
６ａ，６ｂ 分岐経路
７ 塩水経路
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１１ 塩水タンク
１２ イオン透過性隔膜
１３ 陰極室
１３ａ 陰電極
１４ 陽極室
１４ａ 陽電極
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１６ 電源部
１８ａ，１８ｂ，１８ｃ 送水経路
１９，２４ 切替弁
２０ ＯＲＰセンサ
２０ａ 流路
２０ｂ 本体部
２０ｃ 白金電極
２０ｄ 塩化銀電極
２０ｅ 電位計
２１ａ，２１ｂ，２３ 排水経路
２２ 流量制限ノズル
２５ 強酸性水供給経路
２６ 切替手段
２７ 制御手段
３０ 強酸性水タンク
４０ 注水口
４１ 操作レバー
５０ 活性炭フィルタ
５１ 排気経路
ＥＯＷ 強酸性水
Ｐ１ 塩水ポンプ
Ｐ２ 給水ポンプ
ＳＷ 塩水
Claims (5)
- 給水源から供給される水に塩水タンクに貯留された塩水を添加して形成された被電解水を収容するためイオン透過性隔膜で区画された陰極室及び陽極室を有する電解槽と、前記陰極室内に配置された陰電極及び前記陽極室内に配置された陽電極と、前記陰電極と前記陽電極との間に直流電圧を印加する電源部と、を有する強酸性水生成部と、
前記強酸性水生成部で生成された強酸性水を貯留する強酸性水タンクと、
所定の手動操作に基づいて、前記強酸性水タンク内に貯留された強酸性水を流出させる注水口と、
前記強酸性水生成部と前記強酸性水タンクとの間の送水経路若しくは前記強酸性水タンクと前記注水口との間の送水経路の少なくとも一方に配置された酸化還元電位計と、を備え、
前記強酸性水タンク内と連通して配設された排気経路に塩素ガスを捕捉する塩素除去手段を設けたことを特徴とする強酸性水生成装置。 - 前記電源部から前記陰電極及び前記陽電極に印加される直流電圧の極性を転換する切替手段を設けた請求項１記載の強酸性水生成装置。
- 前記酸化還元電位計として、前記送水経路内に配置された白金電極及び塩化銀電極を有するＯＲＰセンサを用いた請求項１または２記載の強酸性水生成装置。
- 前記切替手段で極性が転換された直流電圧の印加により、元の陽極室にて生成されるアルカリ水を排出する排水経路を設けた請求項２または３記載の強酸性水生成装置。
- 前記塩素除去手段として、活性炭フィルタを用いた請求項１〜４のいずれかに記載の強酸性水生成装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2011235300A JP2013091039A (ja) | 2011-10-26 | 2011-10-26 | 強酸性水生成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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- 2011-10-26 JP JP2011235300A patent/JP2013091039A/ja active Pending
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