JP2017140549A - 電解水生成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】ガス臭の発生を抑制し、安定して電解液を供給可能な電解水生成装置を提供する。【解決手段】実施形態によれば、電解水生成装置は、電解液を収容する電解液室と、電極を収容する電極室と、を有する電解槽１１と、ポンプにより電解液を電解液室に循環供給する循環配管系７０と、電解液を貯留する電解液タンク３２と、電解液タンクから循環配管系に電解液を一方通行で供給する供給配管系８０と、循環配管系から余剰電解液を排水する電解液排水配管系７６と、を備えている。電解液排水配管系は、電解液室の出口と供給配管系との間で循環配管系に接続されている。【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、電解水生成装置に関する。

近年、水を電解して様々な機能を有する電解水、例えば、アルカリイオン水、オゾン水または次亜塩素酸水などを生成する電解水生成装置が提供されている。このような電解水生成装置は、例えば、３室型の電解槽を備えている。３室型の電解槽は、電解液を流す中間室と、この中間室の両側に位置する陽極室および陰極室とに仕切られている。陽極室および陰極室には、陽極および陰極がそれぞれ設けられている。

電解水として、例えば、次亜塩素酸水を生成する場合、中間室に塩水を循環し、陽極室および陰極室にそれぞれ水を流通する。中間室の塩水を陰極および陽極で電解することで、陽極で発生した塩素ガスから次亜塩素酸水を生成するとともに、陰極室で水酸化ナトリウム水を生成する。この際、塩水を生成する塩水タンクと中間室との間で、塩水を循環することで、中間室に塩水を供給している。

特許第３５００１７３号公報 特開２０１２−４６７７３号公報

上記のような電解水生成装置において、循環している塩水は、時間経過とともに有効塩素濃度が上昇するとともに、液性が酸性となる。そのため、塩素ガスが発生する。発生した塩素ガスは、刺激臭を伴うため、外部に流出しないことが望ましい。

本実施形態の課題は、ガス臭の発生を抑制し、安定した電解液の供給が可能な電解水生成装置を提供することにある。

実施形態によれば、電解水生成装置は、電解液を収容する電解液室と、電極を収容する電極室と、を有する電解槽と、ポンプにより電解液を前記電解液室に循環供給する循環配管系と、電解液を貯留する電解液タンクと、前記電解液タンクから前記循環配管系に電解液を一方通行で供給する供給配管系と、前記循環配管系から余剰電解液を排水する電解液排水配管系と、を備え、前記電解液排水配管系は、前記電解液室の出口と前記供給配管系との間で前記循環配管系に接続されている。

図１は、第１の実施形態に係る電解水生成装置を概略的に示す構成図。 図２は、第２の実施形態に係る電解水生成装置を概略的に示す構成図。 図３は、第１変形例に係る電解水生成装置を概略的に示す構成図。 図４は、第３の実施形態に係る電解水生成装置を概略的に示す構成図。 図５は、第３の実施形態に係る電解水生成装置の電解液供給装置を概略的に示す断面図。 図６は、塩水補充時における上記電解液供給装置を示す断面図。 図７は、塩水補充後の上記電解液供給装置を示す断面図。

以下に、図面を参照しながら、種々の実施形態について説明する。なお、実施形態を通して共通の構成には同一の符号を付すものとし、重複する説明は省略する。また、各図は実施形態とその理解を促すための模式図であり、その形状や寸法、比などは実際の装置と異なる個所があるが、これらは以下の説明と公知の技術を参酌して適宜、設計変更することができる。

図１は、実施形態に係る電解水生成装置の構成を概略的に示す図である。
図１に示すように、電解水生成装置１０は、３室型の電解槽１１を備えている。電解槽１１は、例えば、偏平な矩形箱状に形成され、その内部は、陰イオン交換膜（第１隔膜）１６ａおよび陽イオン交換膜（第２隔膜）１６ｂにより、中間室（電解液室）１５ａと、中間室１５ａの両側に位置する陽極室（第１電極室）１５ｂおよび陰極室（第２電極室）１５ｃと、に仕切られている。陽極室１５ｂ内に陽極（第１電極）１８ａが設けられ、陰イオン交換膜１６ａに隣接対向している。陰極室１５ｃ内に陰極（第２電極）１８ｂが設けられ、陽イオン交換膜１６ｂに隣接対向している。陽極１８ａおよび陰極１８ｂは、ほぼ等しい大きさの矩形板状に形成され、中間室１５ａを挟んで、互いに対向している。

電解水生成装置１０は、電解槽１１の陽極室１５ｂおよび陰極室１５ｃに、電解原水（被電解水）、例えば、水を供給する給水部２０と、中間室１５ａにハロゲンイオンを含む電解液、例えば、塩水、を供給する電解液供給配管系および電解液循環配管系を有する電解液供給装置３０と、陽極１８ａおよび陰極１８ｂに正電圧および負電圧をそれぞれ印加する電源２３と、電源２３および後述する電磁弁および調整弁類、送液ポンプ等を制御するコントローラ２４と、を備えている。

給水部２０は、所定の水圧で水を供給する図示しない給水源（例えば、水道栓あるいは給水設備）から陽極室１５ｂの下部および陰極室１５ｃの下部に水を導く給水配管２１ａと、陽極室１５ｂを流れた水を陽極室１５ｂの上部から排出する第１排水配管２２ａと、陰極室１５ｃを流れた水を陰極室１５ｃの上部から排出する第２排水配管２２ｂと、第１排水配管２２ａに設けられた流量調整弁（絞り弁）２４ａと、第２排水配管２２ｂに設けられた流量調整弁（絞り弁）２４ｂと、を備えている。

電解液供給装置３０は、塩水を生成および収容する塩水タンク３２と、電解槽１１の中間室１５ａに塩水を循環して給水および排水させる循環配管系７０と、を備えている。循環配管系７０は、中間室１５ａの流入側および排出側に接続された循環配管７１と、循環配管７１中に設けられ塩水を循環させる送液ポンプ７２と、循環配管７１において中間室１５ａの排水側に設けられ、中間室１５ａに適切な水圧を印加する第２調整機構として機能する背圧弁（調整弁、絞り弁、電磁弁）７４と、を備えている。

循環配管系７０の中間室１５ａの出口側と背圧弁７４との間に、塩水を適時排水するための電解液排水配管系７６が接続されている。電解液排水配管系７６は、塩水を排水する排水配管７６ａおよびこの排水配管７６ａに設けられ排水量を調整する調整機構として機能する排水弁（調整弁、絞り弁、電磁弁）７６ｂと、を備えている。排水弁７６ｂの絞り量を調整することにより、あるいは排水弁７６ｂの間欠的な弁開閉動作により、循環配管系７０内の塩水を適時排水し、消費した塩水を新陳代謝している。

循環配管系７０の背圧弁７４と送液ポンプ７２との間に、新鮮な（未使用の）塩水を適時、給水するための供給配管系８０が接続されている。供給配管系８０は、電解液としての塩水を貯留する前述の塩水タンク３２と、塩水タンク３２から循環配管系７０に給水する電解液供給配管３４と、給水する電解液量を調整するとともに循環配管系７０から塩水タンク３２への塩水の逆流あるいは逆拡散を防止する給水弁３５と、を備えている。

塩水タンク３２は、その内部に設けられたメッシュ状の仕切り板８１を有し、塩水タンク３２内部は、この仕切り板８１により、塩水生成室３２ａと、貯溜室３２ｂとに仕切られている。塩水タンク３２は、塩水生成室３２ａの上部に設けられ、塩水生成室３２ａに塩を供給するためのホッパ−８２と、貯溜室３２ｂ内の塩水量を検出するためのフロートセンサ８４と、を備えている。更に、塩水タンク３２の塩水生成室３２ａに水を供給する給水配管８６が設けられている。

塩水生成室３２ａに塩および水が充填されている。これらにより生成された飽和塩水は、仕切り板８１を通って貯溜室３２ｂ内に溜められている。貯溜室３２ｂに貯溜されている塩水の液面高さをフロートセンサ８４で検知し、所定の高さよりも低い場合は、給水配管８６から塩水生成室３２ａに水を供給し、塩水を生成する。これにより、貯溜室３２ｂ内の塩水量を所定量に維持している。なお、電解液供給配管３４は、貯溜室３２ｂの下部に接続されている。

以上のように構成された電解水生成装置１０により、塩水を電解して酸性水（次亜塩素酸水および塩酸）とアルカリ性水（水酸化ナトリウム）を生成する動作について説明する。
図１に示すように、送液ポンプ７２を作動させ、塩水タンク３２から供給配管系８０および循環配管系７０を介して電解槽１１の中間室１５ａに塩水を供給して中間室１５ａを塩水で満たすとともに、給水部２０により陽極室１５ｂおよび陰極室１５ｃに水を給水し、陽極室１５ｂおよび陰極室１５ｃを水で満たす。同時に、電源２３から正電圧および負電圧を陽極１８ａおよび陰極１８ｂにそれぞれ印加する。

中間室１５ａ内の塩水中において電離している塩素イオンは、陽極１８ａに引き寄せられ、陰イオン交換膜１６ａを通過して、陽極室１５ｂへ流入する。そして、陽極１８ａにて塩素イオンが還元され塩素ガスが発生する。発生した塩素ガスは陽極室１５ｂ内で水と反応して次亜塩素酸水および塩酸、すなわち、ハロゲン化合物、を生成する。このようにして生成された酸性水（次亜塩素酸水および塩酸）は、陽極室１５ｂから第１排水配管２２ａを通って貯溜タンク等に流出する。

また、中間室１５ａ内の塩水中において電離しているナトリウムイオンは、陰極１８ｂに引き寄せられ、陽イオン交換膜１６ｂを通過して、陰極室１５ｃへ流入する。陰極室１５ｃにおいて、陰極１８ｂで水が電気分解されて水素イオンが生じ、この水素イオンが電子を受け取って水素ガスとなる。発生した水素ガスは、陰極室１５ｃ内で水と反応して水酸化ナトリウム水溶液を生成する。このようにして生成された水酸化ナトリウム水溶液（アルカリ性水）および水素ガスは、陰極室１５ｃから第２排水配管２２ｂに流出し、この第２排水配管２２ｂを通って貯留タンク等に流出される（活用しない場合は排出される）。。

塩水は、循環配管系７０により中間室１５ａを通して循環し、電解により消費した塩分やｐＨバランス変動による塩分水質の劣化に応じて適時、排水配管７６ａから排水される。また、消費排水された塩水を補うため、供給配管系８０により、適時、塩水が循環配管系７０に供給される。

上記のように、中央に塩水を満たした中間室１５ａ、その両側に水を満たした陽極室１５ｂと陰極室１５ｃを配置した３室型の電解槽１１では、陽極室１５ｂおよび陰極室１５ｃには電解によって消費されるだけの塩分しか移動しないため、生成される陽極水（酸性水）および陰極水（アルカリ性水）に塩分がほとんど含まれず、かつ、塩分消費の燃費効率が高い利点がある。一方で、塩水を中間室１５ａに循環させることで、陽極室１５ｂと陰極室１５ｃに透過するイオン流出バランスにより塩水ｐＨが変動したり、陽極室１５ｂで生じた次亜塩素酸が中間室１５ａに拡散混入する可能性がある。特に、塩水が酸性化した際、混入する次亜塩素酸から塩素ガスが発生するため、塩水タンク３２への塩補給の際、塩素ガスの漏洩を防止する必要がある。

本実施形態の電解水生成装置１０によれば、塩素ガスの逆流、拡散を防止するため、中間室１５ａに塩水を循環供給する循環配管系７０と、適時、塩を人が補給する塩水タンク３２とを分離し、供給配管系８０により、塩水タンク３２の塩水を適時一方通行で塩水タンク３２から循環配管系７０に給水する構成としている。これにより、塩水タンク３２側で、塩水のｐＨ変動や次亜塩素酸の混入を防ぐことができる。また、循環配管系７０は、適時、塩水を排水する機能および中間室１５ａに水圧を印加する機能を備えている。そのため、水圧条件に厳格な３室型の電解槽１１において、最適な水圧条件を調整制御し、更に、消費変質した塩水を適時排水することができる。

更に、排水配管系７６は、中間室１５ａの出口側近傍で循環配管７１に接続され、排水配管系７６よりも下流側に背圧弁７４を介して供給配管系８０が循環配管７１に接続されている。更に、供給配管系８０の後段（下流側）に、送水側を中間室１５ａの入口側に接続した送液ポンプ７２が配置されている。このため、電解液（塩水）を新陳代謝させる際に供給配管系８０と排水配管系７６が共に開いた状態となるが、送液ポンプ７２の誘引圧力は、送液ポンプ７２の上段（上流）直近に接続された供給配管系８０に働き、優先的に供給配管系８０から新鮮な塩水が誘引される。同時に、送液ポンプ７２の送水圧力は排水配管系７６側に働いて、中間室１５ａで消費された塩水は優先的に排水配管系７６から排水される。これにより、新鮮な塩水を無駄に排水することなく、消費された塩水を選択的に排水することができる。

第１の実施形態によれば、循環配管系７０は電解液の貯溜タンクを用いていない。これは、塩素ガスが気中に排出貯留されることを考慮してのものである。すなわち、図１に示したように、循環配管系７０を、空気を溜めるような構造物無しに、配管系、弁、およびポンプにより構成することで、酸性化した次亜塩素酸を含む塩水が循環配管系７０に大量に溜まることがない。わずかに生じる塩素ガスを含む泡は、適時、排水配管系７６を通して排出される。

供給配管系８０からの塩水給水に関しては、１つの給水弁３５を送液ポンプ７２の前段側（上流側）に配置し、送液ポンプ７２の後段側（下流側）に配置した排水配管系７６の排水弁７６ｂを開けたタイミングにあわせて給水弁３５を開けるように制御している。これにより、給水弁３５を開けた時には、一方通行で塩水が塩水タンク３２から循環配管系７０に給水され、既に循環配管系７０内に存在していた塩水は、排水配管７６ａおよび排水弁７６ｂを通して排水される。このため、給水弁３５を閉じたときはもとより、開けたときも循環配管系７０の塩水が塩水タンク３２に逆流することなく、一方通行に給水することができる。従って、塩水タンク３２内の塩水が変質することがなく、また、塩水タンク３２に塩を補給する際、塩素ガスの発生を防止することができる。
以上のことから、第１の実施形態によれば、ガス臭の発生を抑制し、安定した電解液の供給が可能な電解水生成装置が得られる。

次に、他の実施形態に係る電解水生成装置について説明する。なお、以下に説明する他の実施形態において、前述した第１の実施形態と同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略あるいは簡略化し、第１の実施形態と異なる部分を中心に詳しく説明する。

（第２の実施形態）
図２は、第２の実施形態に係る電解水生成装置を概略的に示す図である。

本実施形態によれば、電解液の循環配管系７０は、循環する塩水を貯溜する循環塩水タンク９０を備えている。循環塩水タンク９０は、気密に密閉された構成を有し、循環配管７１は、循環塩水タンク９０の底壁、および天井壁に接続されている。循環塩水タンク９０内に、塩水の液面高さ（塩水量）を検出するセンサ、例えば、フロートセンサ９１が設けられている。

供給配管系８０の供給配管３４は、その一端が循環塩水タンク９０の天井壁に接続され、他端が塩水タンク３２の下部に接続されている。また、供給配管系８０は、供給配管３４に設けられた専用の第２送水ポンプ９２を備えている。塩水タンク３２から循環塩水タンク９０への塩水の給水では、供給配管系８０の供給配管３４を循環塩水タンク９０の上部に接続することにより、重力により逆拡散を防ぐとともに、第２送水ポンプ９２により循環塩水タンク９０の酸性雰囲気の拡散を遮断する構成としている。このため、供給配管系８０から塩水タンク３２への塩水の逆流拡散は２重に防御され、塩水タンク３２内の塩水の変質を厳格に防いでいる。

循環塩水タンク９０は、塩素ガスが溜まる可能性があるため、機密構造として循環塩水タンク９０からガスベント配管９４を装置外部へ出す構成としている。これにより、循環塩水タンク９０内の圧力変動を抑えるとともに、塩素ガスを安全に排出することができる。

循環塩水タンク９０内の塩水は、循環配管系７０により中間室１５ａを通して循環し、電解により消費した塩分やｐＨバランス変動による塩分水質の劣化に応じて適時、排水配管７６ａから排水される。また、消費排水された塩水を補うため、フロートセンサ９１により循環塩水量の低下が検出されると、供給配管系８０により、適時、塩水が塩水タンク３２から循環塩水タンク９０に供給される。
以上のように構成された第２の実施形態によれば、ガス臭の発生を抑制し、安定した電解液の供給が可能な電解水生成装置が得られる。

なお、図２に示す実施形態では、循環塩水タンク９０から中間室１５ａ、循環配管７１、排水配管系７６を通して、適時、消費した塩水を排水する構成としているが、これに限らず、塩水排水配管をオーバーフロー型で循環塩水タンク９０に取り付けてもよい。このような構成では、排水弁７６ｂとガスベント配管９４を省略しても前述した第２の実施形態と同様の機能を発揮することができる。
また、塩水タンク３２から電解液循環配管系７０への一方通行の給水は、塩水タンク３２内に貯溜されている塩水の水頭圧によりなされる構成としてもよい。

（第１変形例）
図３は、第１変形例に係る電解水生成装置を概略的に示す図である。

第１変形例によれば、循環塩水タンク９０から延出するガスベント配管９４を、電解槽１１の陰極室１５ｃからアルカリ性水を排水する第２排水配管２２ｂに接続している。循環塩水タンク９０で塩素ガスが発生したとしても、この塩素ガスをガスベント配管９４を介してアルカリ性の陰極水に溶かし込む構成とした。
このような構成とすることで、ガスベント配管９４を装置外部に出すことなく安全に塩素ガス対策を講じることができる。第１変形例において、電解水生成装置の他の構成は、前述した第２の実施形態と同様である。また、排水されたアルカリ性水を貯溜するタンクを備えている場合、ガスベント配管９４をこのタンクに接続するようにしてもよい。

（第３の実施形態）
図４は、第３の実施形態に係る電解水生成装置を概略的に示す構成図、図５は、第３の実施形態に係る電解水生成装置の電解液供給装置を概略的に示す断面図、図６は、塩水補充時における上記電解液供給装置を示す断面図、図７は、塩水補充後の上記電解液供給装置を示す断面図である。

図４に示すように、電解水生成装置１０の電解液供給装置３０は、塩水（電解液）を収容する塩水タンク３２と、電解槽１１の中間室１５ａに塩水を循環して給水および排水させる循環配管系７０と、を備えている。循環配管系７０は、中間室１５ａの流入側および排出側に接続された循環配管７１と、循環配管７１中に設けられ塩水を循環させる送液ポンプ７２と、循環配管７１において中間室１５ａの排水側に設けられ、中間室１５ａに適切な水圧を印加する背圧弁（電磁弁）７４と、を備えている。

循環配管７１において中間室１５ａの出口側と背圧弁７４との間に、塩水を適時排水するための電解液排水配管系７６が接続されている。電解液排水配管系７６は、塩水を排水する排水配管７６ａおよびこの排水配管７６ａに設けられ排水量を調整する排水弁（電磁弁）７６ｂと、を備えている。排水弁７６ｂの絞り量を調整することにより、あるいは排水弁７６ｂの間欠的な弁開閉動作により、循環配管系７０内の塩水を適時排水し、消費した塩水を新陳代謝している。

図５に示すように、本実施形態によれば、電解液供給装置３０の塩水タンク３２は、第１タンク４０ａおよび第２タンク４０ｂを有し、これらのタンクは、合成樹脂等により一体に形成されている。第１タンク４０ａは、循環配管７１に接続され、循環する塩水を収容する循環塩水タンクとして機能する。また、第２タンク４０ｂは、未使用の塩水を収容する塩水供給タンクとして機能する。

第１タンク４０ａは、ほぼ水平な底壁４２ａと、底壁４２ａに立設された複数の側壁４２ｂと、タンクを閉じる天井壁４２ｃと、を有している。一方の側壁４２ｂにはオーバーフロー開口４３が形成され、他方の側壁４２ｂ下部に流通口（供給流路）４４が形成されている。第１タンク４０ａ内に、流通口４４を開閉する開閉機構、例えば、一方向弁４６が設けられている。循環配管系７０の循環配管７１の流入側端部は、天井壁４２ｃを通して第１タンク４０ａ内に挿通され、底壁４２ａの近傍まで延出している。同様に、循環配管７１の流出側端部は、天井壁４２ｃを通して第１タンク４０ａ内に挿通され、底壁４２ａの近傍まで延出している。なお、循環配管７１は、第１タンク４０ａの天井壁４２ｃに限らず、第１タンクの他の壁部を通して第１タンク４０ａ内に挿通されてもよい。

第２タンク４０ｂは、第１タンク４０ａの底壁４２ａと共通の底壁４８ａと、底壁４８ａに立設された複数の側壁４８ｂと、上部開口４８ｃと、を有している。１つの側壁４８ｂは、第１タンク４０ａの側壁４２ｂと共通あるいは一体の側壁で構成されている。

本実施形態では、電解液供給装置３０は、塩水タンク３２に塩水を充填あるいは補充する脱着自在な充填カセット５０を備えている。充填カセット５０は、例えば、円筒形状あるいは角筒形状に形成され、下端部に給水口５２が設けられている。また、充填カセット５０内に、給水口５２を開閉する可動栓５４および可動栓５４を閉塞位置に付勢する閉じばね５５が設けられている。充填カセット５０内に所定量の塩水が貯溜されている。

第２タンク４０ｂの底壁４８ａに押圧ピン５６が立設されている。また、第２タンク４０ｂの上部開口４８ｃの近傍で、側壁４８ｂに台座５８が設けられている。充填カセット５０の下部は、第２タンク４０ｂの上部開口４８ｃに装着され、台座５８上に載置される。この際、第２タンク４０ｂの押圧ピン５６により充填カセット５０の可動栓５４が押上げられ、給水口５２を開放する。これにより、充填カセット５０内の塩水は、給水口５２から第２タンク４０ｂ内に充填される。
第１タンク４０ａ内および第２タンク４０ｂ内に予め所定量の塩水を充填してもよく、あるいは、上述した充填カセット５０から第２タンク４０ｂおよび第１タンク４０ａに塩水を充填するようにしてもよい。充填カセット５０から第２タンク４０ｂに塩水を充填すると、第２タンク４０ｂ内の水圧により一方向弁４６が開放し、流通口４４を通して第２タンク４０ｂから第１タンク４０ａ内に塩水が流入する。

塩水を充填した状態において、第１タンク４０ａ内の塩水の液面と、第２タンク４０ｂ内の塩水の液面とは同一の高さとなっている。また、この液面は、オーバーフロー開口４３の下端位置と同等以下の高さにある。

電解液供給装置３０は、第１タンク４０ａ内の塩水量を検知する液量センサ６２、および警報器６４（図４参照）を備えていてもよい。液量センサ６２により、第１タンク４０ａ内および塩水タンク３２内の塩水量が所定量以下であることが検知された場合に、警報器６４により警報等を表示あるいは発信する。液量センサ６２の検出信号は前述したコントローラ２４に入力され、コントローラ２４は検出信号に応じて警報器６４を作動する、すなわち、塩水タンク３２内の塩水が所定の水量よりも少なくなった時点で、あるいは、空となった時点で、警報器６４を作動する。

上記構成の電解液供給装置３０は、電解水生成時、送液ポンプ７２により第１タンク４０ａ内の塩水を循環配管７１を通して電解槽１１の中間室１５ａに供給し、電解槽１１内を流れた塩水を循環配管７１を通して第１タンク４０ａに回収する。すなわち、電解液供給装置３０は、第１タンク４０ａ内の塩水を電解槽１１の中間室１５ａを通して循環させる。循環する塩水の一部、すなわち、使用済みの塩水は、排水配管系７６を通して排水、廃棄される。排水量および排水タイミングは、排水弁７６ｂにより適宜調整する。また、第１タンク４０ａ内で塩水量が過大となった場合は、オーバーフロー開口４３を通して過剰分の塩水を排水する。

電解による塩水消費、および塩水の微少量廃棄により、第１タンク４０ａ内の塩水の水位が下がると、図６に示すように、第２タンク４０ｂ内の塩水との水位差により一方向弁４６が開き、流通口４４が開放される。これにより、第２タンク４０ｂ内の新しい塩水（未使用の塩水）が流通口４４から第１タンク４０ａ内に流入し、第１タンク４０ａに充填される。同時に、充填カセット５０内の塩水が第２タンク４０ｂ内に流入し、第２タンク４０ｂに補充される。第２タンク４０ｂ内の塩水が所定の水位に達した時点で、充填カセット５０からの塩水の補充が停止する。これにより、図７に示すように、第２タンク４０ｂから第１タンク４０ａに所定の水位まで新しい塩水が充填され、同時に、充填カセット５０から第２タンク４０ｂに所定の水位まで塩水が補充される。第１タンク４０ａ内の水位と第２タンク４０ｂ内の水位とが概略等しくなった時点で、一方向弁４６が閉じて流通口４４を閉塞する。

塩水の微少廃棄量は、循環配管系７０の塩水の容積と廃棄量に応じて、また、排出される塩水の塩素濃度(塩素臭）の上昇時間に応じて、決定する。例えば、微少破棄量は約２ｍｌ／分に設定している。また、循環側の塩水流量は、２００〜３００ｍｌ／分程度に設定する。これにより、充填カセット５０の容量を５００ｍｌとした場合、充填カセット５０の交換間隔を４時間確保することができる。

なお、塩水消費により、充填カセット５０内の塩水が空となり、また、第１タンク４０ａおよび第２タンク４０ｂ内の塩水が所定量以下、例えば、空となった場合、液量センサ６２から検出信号に基づいて、コントローラ２４は警報器６４を作動させ、使用者に塩水の不足および充填カセット５０の交換を報知する。

以上のように構成された電解水生成装置および電解液供給装置によれば、循環する塩水を貯溜する第１タンク４０ａと、塩水を供給する第２タンク４０ｂとを個別に設け、循環する塩水が減った時に、第２タンク４０ｂから第１タンク４０ａへ塩水を供給する構成としている。また、循環塩水用の第１タンク４０ａは、極力密閉構造とし、塩素ガスが装置外に漏れない構造としている。装置外へ流出する塩素ガスは、排水配管系７６から排出する微少量の塩水から発生する分だけとなり、従来方式に比べ簡単な構成で、ランニングコストもかからずに、塩素臭（ガス臭、刺激臭）の発生を抑えることができる。

以上のことから、本実施形態によれば、ガス臭の発生を抑制しつつ、電解液を安定して供給することが可能な電解液供給装置、およびこれを備える電解水生成装置を提供することができる。

本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
上述した実施形態において、使用する電解液は塩水以外のものでもよく、生成する電解水も次亜塩素酸水以外の電解水としてもよい。第３の実施形態において、塩水タンクを構成する第１タンクおよび第２タンクは互いに連結された構成としたが、これに限らず、第１タンクと第２タンクとを独立して設け、これらを連通配管等で連通する構成としてもよい。第２タンクへの電解液の補充は、充填カセットに限らず、ポンプ等により外部から電解液を充填してもよい。また、電解液は塩水以外のものでもよく、生成する電解水も次亜塩素酸水以外の電解水としてもよい。

１０…電解水生成装置、１１…電解槽、１５ａ…中間室、１５ｂ…陽極室、
１５ｃ…陰極室、１６ａ…第１隔膜、１６ｂ…第２隔膜、１８ａ…陽極、
１８ｂ…陰極、２０…給水部、３０…電解液供給装置、３２…塩水タンク、
４０ａ…第１タンク、４０ｂ…第２タンク、４６…一方向弁、５０…充填カセット、
５４…可動栓、６２…液量センサ、７０…循環配管系、７１…循環配管、
７２…送液ポンプ、７４…背圧弁、７６…排水配管系、７６ａ…排水配管、
８０…供給配管系、８４、９１…フロートセンサ

Claims (18)

1. 電解液を収容する電解液室と、電極を収容する電極室と、を有する電解槽と、
   ポンプにより電解液を前記電解液室に循環供給する循環配管系と、
   電解液を貯留する電解液タンクと、
   前記電解液タンクから前記循環配管系に電解液を一方通行で供給する供給配管系と、
   前記循環配管系から余剰電解液を排水する電解液排水配管系と、を備え、
   前記電解液排水配管系は、前記電解液室の出口と前記供給配管系との間で前記循環配管系に接続されている電解水生成装置。
2. 前記電解液排水配管系は、排水配管と、前記排水配管に設けられ排水量を調整する調整機構と、を備えている請求項１に記載の電解水生成装置。
3. 前記調整機構は、絞り弁を有している請求項２に記載の電解水生成装置。
4. 前記調整機構は、間欠的な開閉で排水量を調整する排水弁を備えている請求項２に記載の電解水生成装置。
5. 前記循環配管系は、前記電解液排水配管系との接続部と前記供給配管系との接続部との間との間に設けられ循環する電解液と排水する電解液の量を調整する第２調整機構を備えている請求項１から４のいずれか１項に記載の電解水生成装置。
6. 前記第２調整機構は、電解液の循環量を調整する絞り弁を有している請求項５に記載の電解水生成装置。
7. 前記第２調整機構は、間欠的な開閉で循環量を調整する弁を有している請求項５に記載の電解水生成装置。
8. 前記循環配管系は、循環する電解液を貯留する循環電解液タンクを備えている請求項１から７のいずれか１項に記載の電解水生成装置。
9. 前記循環電解液タンクに接続され、前記循環電解液タンク内に発生したガスを排出するガスベント配管を更に備えている請求項８に記載の電解水生成装置。
10. 前記電極室で生成された電解水を排水する排出配管を備え、前記ガスベント配管は、前記排出配管、あるいは排水された前記電解水を貯水するタンクに接続されている請求項９に記載の電解水生成装置。
11. 前記供給配管系は、前記電解液タンクおよび前記循環配管系に接続された供給配管と、前記ポンプの前段側で前記供給配管に設けられた弁と、を備え、前記弁の開閉により、前記ポンプの誘引圧で電解液を供給する請求項１から７のいずれか１項に記載の電解水生成装置。
12. 前記電解液タンクから前記循環配管系への一方通行の給水は、前記循環電解液タンクに接続され電解液のオーバーフローを排水する排水配管によりなされる請求項８に記載の電解水生成装置。
13. 前記電解液タンクから前記循環配管系への一方通行の給水は、前記電解液タンク内の電解液の水頭圧によりなされる請求項１に記載の電解水生成装置。
14. 前記供給配管系は、前記電解液タンクおよび前記循環電解液タンクに接続された供給配管と、前記供給配管に設けられ前記電解液タンクから前記循環電解液タンクへ電解液を送る第２ポンプと、を備えている請求項８に記載の電解水生成装置。
15. 前記電解液タンクに脱着自在に装着され、電解液を収納した充填カセットを更に備えている請求項１に記載の電解水生成装置。
16. 前記循環電解液タンクは、前記電解液タンクと一体化されている請求項８に記載の電解水生成装置。
17. 前記電解液は塩水である請求項１から１６のいずれか１項に記載の電解水生成装置。
18. 前記電解槽は、前記電解液を収容する前記電解液室と、前記電解液室の両側に設けられ陰極および陽極をそれぞれ収納した第１電極室および第２電極室と、を備えている請求項１から１７のいずれか１項に記載の電解水生成装置。

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