JP2018158285A - Electrolytic water generation apparatus - Google Patents

Electrolytic water generation apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2018158285A
JP2018158285A JP2017056272A JP2017056272A JP2018158285A JP 2018158285 A JP2018158285 A JP 2018158285A JP 2017056272 A JP2017056272 A JP 2017056272A JP 2017056272 A JP2017056272 A JP 2017056272A JP 2018158285 A JP2018158285 A JP 2018158285A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
water
electrolyzed water
electrolyzed
chamber
generating
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
JP2017056272A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
横田 昌広
Masahiro Yokota
昌広 横田
隆之 和蛇田
Takayuki Wajata
隆之 和蛇田
寿一 岡本
Juichi Okamoto
寿一 岡本
二階堂 勝
Masaru Nikaido
勝 二階堂
千草 尚
Hisashi Chigusa
尚 千草
齋藤 誠
Makoto Saito
誠 齋藤
長谷部 裕之
Hiroyuki Hasebe
裕之 長谷部
Original Assignee
株式会社東芝
Toshiba Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 株式会社東芝, Toshiba Corp filed Critical 株式会社東芝
Priority to JP2017056272A priority Critical patent/JP2018158285A/en
Publication of JP2018158285A publication Critical patent/JP2018158285A/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/70Assemblies comprising two or more cells
    • C25B9/73Assemblies comprising two or more cells of the filter-press type
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01Products
    • C25B1/02Hydrogen or oxygen
    • C25B1/04Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01Products
    • C25B1/24Halogens or compounds thereof
    • C25B1/26Chlorine; Compounds thereof
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/02Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by shape or form
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B15/00Operating or servicing cells
    • C25B15/02Process control or regulation
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/36Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrolytic water generation apparatus restraining emission of air containing chlorine gas and having higher reliability.SOLUTION: An electrolytic water generation apparatus of this invention comprises: a water storage vessel 112 to store water; a pair of electrodes 134a and 134b provided in the water storage vessel; a controller 168 that electrolyzes the water to generate electrolytic water by energizing the electrodes for a predetermined energizing period, after the predetermined energizing period retains the electrolyzed water for a predetermined retention period in a state where energizing is stopped so as to dissolve gas generated in the water storage vessel into the electrolytic water.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明の実施形態は、電解水生成装置に関する。   Embodiments described herein relate generally to an electrolyzed water generating apparatus.
近年、水を電解して様々な機能を付与した電解水が知られている。例えば、殺菌除臭の機能を有する電解水として次亜塩素酸水を生成し、あるいは、飲料や洗浄防錆の機能を有する電解水としてアルカリイオン水を生成する電解水生成装置が提案されている。このような電解水生成装置は、1対の電極を1つの部屋に備えた1室型電解セル、1対の電極の間に1つの隔膜を設けて陽極室と陰極室に区切られた2室型電解セル、あるいは、1対の電極の間に2つの隔膜を設け、陽極室と陰極室の間に2つの隔膜で区切られた電解液室を備えた3室型電解セルなどを用いている。電解水生成装置は、電解液中あるいは水中の電解質を電解して得た電解生成物により、様々な機能を付与した電解水を生成している。   In recent years, electrolyzed water having various functions by electrolyzing water is known. For example, an electrolyzed water generating device that generates hypochlorous acid water as electrolyzed water having a function of sterilization and deodorization, or generates alkaline ionized water as electrolyzed water having a function of beverages and washing and rust prevention has been proposed. . Such an electrolyzed water generating apparatus is a two-chamber electrolysis cell having a pair of electrodes in one room, and two chambers that are divided into an anode chamber and a cathode chamber by providing one diaphragm between the pair of electrodes. A type electrolysis cell or a three-chamber electrolysis cell provided with two diaphragms between a pair of electrodes and an electrolyte chamber separated by two diaphragms between an anode chamber and a cathode chamber is used. . The electrolyzed water generating device generates electrolyzed water having various functions by an electrolyzed product obtained by electrolyzing an electrolyte in an electrolytic solution or water.
電解質としては、水に含まれるイオン成分以外にも故意に添加した塩化物、酸化物、アルカリ塩、炭酸塩、有機酸などがある。例えば、3室型電解セルでは、電解液を中央の電解液室だけに供給し、陽極生成物および陰極生成物を電解質から分離した形態で、陽極室および陰極室から排出する。   Examples of the electrolyte include chlorides, oxides, alkali salts, carbonates, organic acids and the like intentionally added in addition to ionic components contained in water. For example, in a three-chamber electrolysis cell, the electrolytic solution is supplied only to the central electrolytic chamber, and the anode product and the cathode product are discharged from the anode chamber and the cathode chamber in a form separated from the electrolyte.
これらの電解水生成装置では、電解セルに水や電解液を流水しながら電解する流水式が一般的である。しかしながら、流水式では、給水設備の水圧変動や経時的な配管コンダクタンス変動など様々な要因で流量など電解に係る条件が変動しやすい。このため、流量計や水圧流量の調整機構が必要となり、複雑で高価な配管系となる問題や、環境変動、経時変動による装置の頻繁な異常停止や、水質が変動するが問題ある。   In these electrolyzed water generating apparatuses, a flowing water type is generally used in which electrolysis is performed while flowing water or an electrolytic solution into an electrolysis cell. However, in the flowing water type, conditions relating to electrolysis such as flow rate are likely to vary due to various factors such as fluctuations in water pressure of the water supply equipment and fluctuations in pipe conductance over time. For this reason, a flow meter and a hydraulic flow rate adjusting mechanism are required, and there are problems that a complicated and expensive piping system is required, frequent abnormal stoppage of the apparatus due to environmental changes and temporal changes, and water quality changes.
これを解決する手段として、所定容量の電解セルに水や電解液を1回ごとに給水して電解するバッチ式(静水式)の電解水生成装置が提案されている。バッチ式では、水圧などが変動しても給排水に係る時間が多少変動するだけで水量が安定する。また、流量を管理する配管系も不要である。電解量も電極に通電する時間を調整すればよいため、電源も簡易的なものを使うことができる。このように、バッチ式では量産コストを低減し、かつ水質の安定した停止しにくい装置を実現することができる。
しかしながら、バッチ式の電解水生成装置では、電解セルに水や電解液を給水あるいは排水するための時間、すなわち、電解以外の時間が必要となり、流水式に比べて生成量が小さくなり、電解水を大量に消費する用途には不向きとなる。そのため、バッチ式の電解水生成装置は、少量用途、あるいはタンクに長時間かけて貯水するような用途で使われている。
As means for solving this problem, there has been proposed a batch type (static water type) electrolyzed water generating apparatus in which water or an electrolytic solution is supplied to an electrolysis cell having a predetermined capacity and electrolyzed every time. In the batch method, even if the water pressure etc. fluctuate, the amount of water is stabilized only by a slight fluctuation of the time for water supply and drainage. In addition, a piping system for managing the flow rate is not necessary. Since the amount of electrolysis should just adjust the time which supplies with electricity to an electrode, a simple thing can also be used for a power supply. As described above, the batch type can reduce the mass production cost, and can realize an apparatus that is stable in water quality and difficult to stop.
However, in the batch type electrolyzed water generating apparatus, time for supplying or draining water or an electrolytic solution to the electrolysis cell, that is, time other than electrolysis is required, and the generated amount is smaller than that of the flowing water type. It is not suitable for applications that consume a large amount of. Therefore, the batch type electrolyzed water generator is used for a small amount of application or for an application in which water is stored in a tank for a long time.
特許第3292930号公報Japanese Patent No. 3292930 特許第3716042号公報Japanese Patent No. 3716042 特許第3500173号公報Japanese Patent No. 3500173
上述したバッチ式の電解水生成装置において、生成量を増加するためには、迅速に電解セルに水を供給し、生成した電解水を移送する必要がある。しかしながら、静水した状態で電解した場合、電解セル内に生じた塩素ガスが溶解しきらずに電解セル空間に滞留する。そのため、電解セルへの給水や電解水の出し入れにより電解セル内の空間体積が変化すると、塩素ガスを含んだ空気が排水配管から外部に排出される可能性がある。
本発明の実施形態の解題は、塩素ガスを含んだ空気の排出を抑制し、信頼性の向上した電解水生成装置を提供することにある。
In the batch-type electrolyzed water generating apparatus described above, in order to increase the generation amount, it is necessary to quickly supply water to the electrolysis cell and transfer the generated electrolyzed water. However, when electrolysis is performed in a hydrostatic state, the chlorine gas generated in the electrolysis cell does not completely dissolve and stays in the electrolysis cell space. Therefore, if the space volume in the electrolysis cell changes due to the supply of water to or from the electrolysis cell, the air containing chlorine gas may be discharged to the outside from the drainage pipe.
The problem of the embodiment of the present invention is to provide an electrolyzed water generating apparatus that suppresses the discharge of air containing chlorine gas and has improved reliability.
実施形態によれば、電解水生成装置は、水を貯溜する貯水容器と、前記貯水容器内に設けられた一対の電極と、前記電極に所定の通電時間、通電して前記水を電解して電解水を生成し、前記通電時間経過後、通電を停止した状態で前記電解水を所定の放置時間だけ放置し前記貯水容器内に発生したガスを前記電解水に溶解するコントローラと、を備えている。   According to the embodiment, the electrolyzed water generating apparatus electrolyzes the water by energizing the water for a predetermined energization time, a water storage container for storing water, a pair of electrodes provided in the water storage container, and the electrodes. A controller that generates electrolyzed water, and after the energization time has elapsed, the electrolyzed water is allowed to stand for a predetermined standing time in a state where energization is stopped, and the gas generated in the water storage container is dissolved in the electrolyzed water; Yes.
図1は、第1の実施形態に係る電解水生成装置の断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view of an electrolyzed water generating apparatus according to the first embodiment. 図2は、前記電解水生成装置の生成動作を示すフローチャート。FIG. 2 is a flowchart showing a generating operation of the electrolyzed water generating device. 図3は、電解終了直後に電極ユニットを外した場合の生成水容器の上部近傍の塩素ガスおよび塩化水素ガスの濃度を測定した結果を示す図。FIG. 3 is a diagram showing the results of measuring the concentration of chlorine gas and hydrogen chloride gas in the vicinity of the top of the generated water container when the electrode unit is removed immediately after the electrolysis. 図4は、電解終了後のむらし時間を種々変えたときの生成水容器、開口部の塩素ガスおよび塩化水素ガスの濃度を測定した結果を示す図。FIG. 4 is a diagram showing the results of measuring the concentration of chlorine gas and hydrogen chloride gas in the generated water container and the opening when the uneven time after completion of electrolysis is variously changed. 図5は、第2の実施形態に係る電解水生成装置の外観を示す斜視図。FIG. 5 is a perspective view showing an appearance of the electrolyzed water generating device according to the second embodiment. 図6は、第2の実施形態に係る電解水生成装置の断面図。FIG. 6 is a cross-sectional view of the electrolyzed water generating device according to the second embodiment. 図7は、電解開始時に、貯水容器および電極ユニットに給水する状態を示す前記電解水生成装置の断面図。FIG. 7 is a cross-sectional view of the electrolyzed water generating device showing a state in which water is supplied to the water storage container and the electrode unit at the start of electrolysis. 図8は、電解中における前記電解水生成装置の断面図。FIG. 8 is a cross-sectional view of the electrolyzed water generating device during electrolysis. 図9は、電解後、電解水を排水する状態を示す前記電解水生成装置の断面図。FIG. 9 is a cross-sectional view of the electrolyzed water generating device showing a state in which electrolyzed water is drained after electrolysis. 図10は、電解後、電解液を排水する状態を示す前記電解水生成装置の断面図。FIG. 10 is a cross-sectional view of the electrolyzed water generating device showing a state in which the electrolytic solution is drained after electrolysis. 図11は、放置時間(むらし時間)と塩素ガス濃度との関係を示す図。FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the standing time (unevenness time) and the chlorine gas concentration. 図12は、放置時間(むらし時間)と塩素ガス濃度との関係を示す図。FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the standing time (unevenness time) and the chlorine gas concentration. 図13は、pHに応じた次亜塩素酸の平衡状態を示す図。FIG. 13 is a diagram showing an equilibrium state of hypochlorous acid according to pH.
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。   Various embodiments will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol shall be attached | subjected to a common structure through embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted. In addition, each drawing is a schematic diagram for promoting the embodiment and its understanding, and its shape, dimensions, ratio, etc. are different from the actual device, but these are considered in consideration of the following description and known techniques. The design can be changed as appropriate.
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る電解水生成装置を示す断面図である。本実施形態において、電解水生成装置10は、容器内に収容された静水状態の水を電解水に変える、バッチ式あるいはポット型の電解水生成装置として構成されている。図1に示すように、電解水生成装置10は、水等の液体を収容する生成水容器(貯水容器)112と、生成水容器112の上端開口に脱着自在に装着され、生成水容器112内に支持および配置される電極ユニット116と、生成水容器112が載置および支持される支持台170と、電極ユニット116の電極に電解電力を供給する給電部130と、を備えている。給電部130は、図示しないAC電源に接続されている。なお、給電部130は、定電圧を供給する電池等で構成してもよい。
(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the electrolyzed water generating apparatus according to the first embodiment. In this embodiment, the electrolyzed water generating apparatus 10 is configured as a batch type or pot type electrolyzed water generating apparatus that converts static water stored in a container into electrolyzed water. As shown in FIG. 1, the electrolyzed water generating apparatus 10 is detachably attached to a generated water container (water storage container) 112 that stores a liquid such as water and an upper end opening of the generated water container 112, The electrode unit 116 is supported and arranged on the surface, the support 170 on which the generated water container 112 is placed and supported, and the power supply unit 130 that supplies electrolytic power to the electrodes of the electrode unit 116. The power feeding unit 130 is connected to an AC power source (not shown). The power supply unit 130 may be configured with a battery or the like that supplies a constant voltage.
生成水容器112は、例えば、塩化ビニールやポリプロピレンやポリエチレンなどの耐酸性、耐アルカリ性に優れた樹脂やガラスにより形成され、円錐台状に形成されている。生成水容器112は、上端開口112a有している。生成水容器112は、例えば、1Lの水を収容可能な容量に形成されている。   The generated water container 112 is formed of, for example, a resin or glass excellent in acid resistance and alkali resistance, such as vinyl chloride, polypropylene, or polyethylene, and has a truncated cone shape. The generated water container 112 has an upper end opening 112a. The generated water container 112 is formed to have a capacity capable of accommodating 1 L of water, for example.
電極ユニット116は、円板形状に形成された支持体(蓋体)114と、支持体に支持され、支持体と同軸的に位置するほぼ円筒形状の筐体118と、筐体118の下端部に設けられた排水機構150と、を備えている。
支持体114は、例えば、塩化ビニールやポリプロピレンやポリエチレンなどの耐酸性、耐アルカリ性に優れた樹脂により形成されている。支持体114は、生成水容器112の上端開口112aに脱着自在に装着され、この上端開口112aを閉塞する蓋体としても機能する。支持体114の中央部に、電解液を注入するための注入口114aが形成されている。更に、支持体114は、この支持体の下面から延出する注入管114bを一体に有し、この注入管114bは注入口114aに連通している。
The electrode unit 116 includes a support body (lid body) 114 formed in a disk shape, a substantially cylindrical housing 118 supported by the support body and positioned coaxially with the support body, and a lower end portion of the housing 118. And a drainage mechanism 150 provided in the.
The support 114 is made of a resin having excellent acid resistance and alkali resistance, such as vinyl chloride, polypropylene, and polyethylene. The support body 114 is detachably attached to the upper end opening 112a of the generated water container 112, and also functions as a lid for closing the upper end opening 112a. An injection port 114 a for injecting an electrolytic solution is formed at the center of the support 114. Further, the support body 114 integrally has an injection pipe 114b extending from the lower surface of the support body, and the injection pipe 114b communicates with the injection port 114a.
筐体118は、例えば、塩化ビニールやポリプロピレンやポリエチレンなどの耐酸性、耐アルカリ性に優れた樹脂により形成されている。筐体118は、中間室(電解液室)120を形成する中間フレーム121と、陰極室122を形成する陰極ケース124と、撹拌室(陽極室)126を形成する撹拌ケース128と、を有している。中間フレーム121の両側に陰極ケース124および撹拌ケース128が接合され、全体として円筒形状をなしている。   The casing 118 is formed of a resin having excellent acid resistance and alkali resistance, such as vinyl chloride, polypropylene, and polyethylene. The casing 118 includes an intermediate frame 121 that forms an intermediate chamber (electrolyte chamber) 120, a cathode case 124 that forms a cathode chamber 122, and a stirring case 128 that forms a stirring chamber (anode chamber) 126. ing. A cathode case 124 and a stirring case 128 are joined to both sides of the intermediate frame 121 to form a cylindrical shape as a whole.
中間室120の一方の開口を塞ぐように矩形状の第1隔膜132aが設けられ、中間室120の他方の開口を塞ぐように矩形状の第2隔膜132bが設けられている。第1隔膜132aおよび第2隔膜132bは、互いに対向している。これにより、中間室120は、第1隔膜132aおよび第2隔膜132bの間に仕切られている。中間室120と撹拌室126(生成水容器112内部)との間は第1隔膜32aにより仕切られ、中間室120と陰極室122との間は、第2隔膜132bにより仕切られている。中間室120は、例えば、10mLの容量に形成されている。中間室120の上端は注入管114bに連通し、また、中間室120の下端に電解液排水口(第1排水口)120aが形成されている。   A rectangular first diaphragm 132 a is provided so as to close one opening of the intermediate chamber 120, and a rectangular second diaphragm 132 b is provided so as to close the other opening of the intermediate chamber 120. The first diaphragm 132a and the second diaphragm 132b are opposed to each other. Thus, the intermediate chamber 120 is partitioned between the first diaphragm 132a and the second diaphragm 132b. The intermediate chamber 120 and the stirring chamber 126 (inside the generated water container 112) are partitioned by a first diaphragm 32a, and the intermediate chamber 120 and the cathode chamber 122 are partitioned by a second diaphragm 132b. The intermediate chamber 120 is formed with a capacity of 10 mL, for example. The upper end of the intermediate chamber 120 communicates with the injection pipe 114b, and an electrolyte drain port (first drain port) 120a is formed at the lower end of the intermediate chamber 120.
第1隔膜132aの外側に、矩形板状の陽極134aが隣接、対向して設けられている。陽極134aは撹拌室126内に位置している。第2隔膜132bの外側に矩形板状の陰極134bが隣接、対向して設けられている。陰極134bは陰極室122内に位置している。陽極134aおよび陰極134bは、中間室120を間に挟んで、互いに対向している。陽極134aおよび陰極134bは、耐食性のある金属、例えば、チタンの基材に、必要に応じて適切な触媒を形成したもので、多数の透水性の孔を有している。陽極134aおよび陰極134bは、それぞれ配線172を介して、接続端子174に電気的に接続されている。これらの接続端子174は、支持体114の外周面に露出し、筐体118の軸方向に並んで位置している。   A rectangular plate-like anode 134a is provided adjacent to and opposed to the outside of the first diaphragm 132a. The anode 134 a is located in the stirring chamber 126. A rectangular plate-like cathode 134b is provided adjacent to and opposed to the outside of the second diaphragm 132b. The cathode 134 b is located in the cathode chamber 122. The anode 134a and the cathode 134b are opposed to each other with the intermediate chamber 120 interposed therebetween. The anode 134a and the cathode 134b are formed by forming an appropriate catalyst on a base material of a corrosion-resistant metal, for example, titanium as required, and have a large number of water-permeable holes. The anode 134a and the cathode 134b are electrically connected to the connection terminal 174 through the wiring 172, respectively. These connection terminals 174 are exposed on the outer peripheral surface of the support body 114 and are arranged side by side in the axial direction of the housing 118.
陰極室122は、例えば、20mL程度の容量に形成されている。陰極室122の下端に陰極水排水口(第2排水口)122aが設けられている。また、陰極ケース124の上端部に、陰極室122内で発生するガスを排気するための排気口124b、および生成水容器112内の水を陰極室122に取り込むための取水口124cが形成されている。   The cathode chamber 122 is formed with a capacity of about 20 mL, for example. A cathode water drain port (second drain port) 122 a is provided at the lower end of the cathode chamber 122. In addition, an exhaust port 124 b for exhausting gas generated in the cathode chamber 122 and a water intake port 124 c for taking water in the generated water container 112 into the cathode chamber 122 are formed at the upper end of the cathode case 124. Yes.
撹拌室126を形成している撹拌ケース128は、生成水容器112内の水を撹拌室126に取り込むための複数の取水口128aと、撹拌室126内で生成された電解水を生成水容器112内へ排出する複数の排出口128bと、を有している。また、撹拌ケース128は、撹拌室126内に配置された複数の撹拌板(フィン)136を有している。複数の撹拌板136は、それぞれほぼ水平に延在し、撹拌ケース128の長手方向(高さ方向)に間隔をおいて設けられている。撹拌室126は、複数の撹拌板136により、撹拌ケース128の長手方向に並ぶ複数の室に仕切られ、各室は陽極134aに接している。複数の室の各々は、図示しない取水口および排出口128bを通して外部(生成水容器112内部)に連通あるいは開放している。取水口を通して生成水容器112内の水を撹拌室126の各室に取り入れ、排出口128bから生成水容器112内へ抜けるようにしている。   The stirring case 128 forming the stirring chamber 126 includes a plurality of water intakes 128a for taking the water in the generated water container 112 into the stirring chamber 126, and the generated water container 112 using the electrolyzed water generated in the stirring chamber 126. And a plurality of outlets 128b for discharging into the interior. Further, the stirring case 128 has a plurality of stirring plates (fins) 136 disposed in the stirring chamber 126. Each of the plurality of stirring plates 136 extends substantially horizontally, and is provided at intervals in the longitudinal direction (height direction) of the stirring case 128. The stirring chamber 126 is divided into a plurality of chambers arranged in the longitudinal direction of the stirring case 128 by a plurality of stirring plates 136, and each chamber is in contact with the anode 134a. Each of the plurality of chambers communicates with or opens to the outside (the generated water container 112) through a water intake port and a discharge port 128b (not shown). The water in the product water container 112 is taken into each chamber of the stirring chamber 126 through the water intake, and is discharged from the discharge port 128b into the product water container 112.
図1に示すように、排水機構150は、筐体118の下端部に回動可能に設けられた開閉蓋体152を有している。開閉蓋体152は、下端が閉塞された円筒のキャップ状に形成されている。開閉蓋体152は、筐体118の下端に対向する底壁152aを有し、底壁152aの中央部に例えば、円形の板状のパッキン(封止部材)158が貼付されている。また、底壁152aの周縁部に複数の円弧状の排水口156が形成されている。パッキン158および底壁152aは弁体として機能する。パッキン158および底壁152aに排水孔157が貫通形成されて、この排水孔157は、開閉蓋体152の回動中心軸に対して偏心して位置している。   As shown in FIG. 1, the drainage mechanism 150 has an opening / closing lid 152 that is rotatably provided at the lower end of the housing 118. The opening / closing lid 152 is formed in a cylindrical cap shape whose lower end is closed. The opening / closing lid 152 has a bottom wall 152a facing the lower end of the housing 118, and a circular plate-like packing (sealing member) 158 is attached to the center of the bottom wall 152a, for example. In addition, a plurality of arc-shaped drainage ports 156 are formed at the peripheral edge of the bottom wall 152a. The packing 158 and the bottom wall 152a function as a valve body. A drainage hole 157 is formed through the packing 158 and the bottom wall 152 a, and the drainage hole 157 is located eccentrically with respect to the rotation center axis of the opening / closing lid 152.
開閉蓋体152が図示の閉塞位置にある場合、排水孔157は、電解液排水口120aおよび陰極水排水口122aから外れて位置し、また、パッキン158は筐体118の下端に当接して、電解液排水口120aおよび陰極水排水口122aを密閉している。開閉蓋体152を、排水孔157が電解液排水口120aあるいは陰極水排水口122aと整列する第1開放位置あるいは第2開放位置へ回動することにより、陰極水排水口122aあるいは電解液排水口120aを通して、陰極室122の陰極水あるいは中間室120の電解液を選択的に排水することができる。   When the opening / closing lid 152 is in the illustrated closed position, the drainage hole 157 is positioned away from the electrolyte drainage port 120a and the cathode water drainage port 122a, and the packing 158 contacts the lower end of the housing 118, The electrolyte drain port 120a and the cathode water drain port 122a are sealed. By rotating the open / close lid 152 to the first open position or the second open position where the drain hole 157 is aligned with the electrolyte drain port 120a or the cathode water drain port 122a, the cathode water drain port 122a or the electrolyte drain port Through 120a, the cathode water in the cathode chamber 122 or the electrolyte solution in the intermediate chamber 120 can be selectively drained.
電解水生成装置10は、生成水容器112内に収容された水の水量を検知する検知器160を備えている。本実施形態において、検知器160は、静電容量センサ165を用いている。静電容量センサ165は、電極ユニット116の測定室162内に設けられ、陽極134aよりも上方、特に、適量の水の水面の高さ位置に配置されている。静電容量センサ165は、配線167を介して接続端子175に電気的に接続されている。接続端子175は、支持体114の外周面に露出している。   The electrolyzed water generating apparatus 10 includes a detector 160 that detects the amount of water stored in the generated water container 112. In the present embodiment, the detector 160 uses a capacitance sensor 165. The capacitance sensor 165 is provided in the measurement chamber 162 of the electrode unit 116, and is disposed above the anode 134a, particularly at a height position of an appropriate amount of water. The capacitance sensor 165 is electrically connected to the connection terminal 175 via the wiring 167. The connection terminal 175 is exposed on the outer peripheral surface of the support body 114.
図1に示すように、支持台170は、生成水容器112が載置される基台182と、基台182から上方に延出する給電取っ手184と、を備えている。給電取っ手184は、給電部130の一部を構成している。基台182は、生成水容器112が載置される載置面182aを有している。載置面182aは、生成水容器112の底面とほぼ等しい大きさおよび形状に形成されている。   As shown in FIG. 1, the support base 170 includes a base 182 on which the generated water container 112 is placed, and a power supply handle 184 that extends upward from the base 182. The power supply handle 184 constitutes a part of the power supply unit 130. The base 182 has a placement surface 182a on which the generated water container 112 is placed. The mounting surface 182a is formed to have a size and shape substantially equal to the bottom surface of the generated water container 112.
基台182内にコントローラ168および報知機としての報知ブザー186が設けられている。基台182の外面、例えば、側面に、表示パネル188および複数のランプ190が設けられている。表示パネル188およびランプ190は、電解水生成装置10の種々の情報、例えば、動作状態を表示する。報知ブザー186、表示パネル188、ランプ190は、コントローラ168に接続され、コントローラ168により動作が制御される。   A controller 168 and a notification buzzer 186 as a notification device are provided in the base 182. A display panel 188 and a plurality of lamps 190 are provided on the outer surface, for example, the side surface of the base 182. The display panel 188 and the lamp 190 display various information of the electrolyzed water generating apparatus 10, for example, the operation state. The notification buzzer 186, the display panel 188, and the lamp 190 are connected to the controller 168, and the operation is controlled by the controller 168.
給電取っ手184は、基台182から生成水容器112の側面に沿って、支持体114の側面と対向する位置まで延出している。給電部130は、コントローラ168内に設けられた定電流電源回路(制御回路)と、給電取っ手184の上端部に設けられた一対の通電端子192とを有し、これらの通電端子192は、支持体114の側面に露出する接続端子174と対向可能および接触可能に設置されている。一対の通電端子192は、給電取っ手184内を通って延び配線193を介して定電流電源回路に電気的に接続されている。本実施形態において、定電流電源回路は、ケーブル194およびACアダプタ196を介してAC電源に接続可能としている。なお、電源としてAC電源に限定されることなく、電池や充電可能な2次電池を用いてもよい。   The power supply handle 184 extends from the base 182 along the side surface of the generated water container 112 to a position facing the side surface of the support 114. The power supply unit 130 includes a constant current power supply circuit (control circuit) provided in the controller 168 and a pair of current supply terminals 192 provided at the upper end of the power supply handle 184, and these power supply terminals 192 are supported. The connection terminal 174 exposed on the side surface of the body 114 is disposed so as to be able to face and contact. The pair of energization terminals 192 extends through the power supply handle 184 and is electrically connected to the constant current power supply circuit via the wiring 193. In the present embodiment, the constant current power supply circuit can be connected to an AC power supply via a cable 194 and an AC adapter 196. The power source is not limited to an AC power source, and a battery or a rechargeable secondary battery may be used.
給電取っ手184の上端部に接続端子197が設けられている。接続端子197は、支持体114の側面に露出する接続端子175と対向可能および接触可能に設置されている。接続端子197は、給電取っ手184内を通って延び配線を介してコントローラ168に電気的に接続されている。   A connection terminal 197 is provided at the upper end of the power supply handle 184. The connection terminal 197 is disposed so as to be able to face and contact the connection terminal 175 exposed on the side surface of the support 114. The connection terminal 197 extends through the power supply handle 184 and is electrically connected to the controller 168 via a wiring.
以上のように構成された電解水生成装置10により電解水を生成する場合、電極ユニット116を取外した状態で、生成水容器112内に所定量の水を入れ、ほぼ1Lの水を収容する。投入する水は、水道水などの一般的に入手可能な水でよい。また、塩化ナトリウム、塩化カリウム等の塩化物を含有する電解液として、塩水を、注入口114aから電極ユニット116の中間室120に手動で注水する。約10mLの塩水を注入し、中間室120を塩水で満たす。塩水注入の際、排水機構150の開閉蓋体152は、閉塞位置に設定しておく。   When electrolyzed water is generated by the electrolyzed water generating apparatus 10 configured as described above, a predetermined amount of water is put into the generated water container 112 with the electrode unit 116 removed, and approximately 1 L of water is accommodated. The input water may be generally available water such as tap water. Moreover, salt water is manually poured into the intermediate chamber 120 of the electrode unit 116 from the inlet 114a as an electrolytic solution containing chlorides such as sodium chloride and potassium chloride. Approximately 10 mL of salt water is injected and the intermediate chamber 120 is filled with salt water. At the time of salt water injection, the opening / closing lid 152 of the drainage mechanism 150 is set at the closed position.
次いで、図1に示すように、塩水が注入された電極ユニット116を生成水容器112内に挿入し、支持体114を生成水容器112の上端開口112aに嵌合する。これにより、電極ユニット116が生成水容器112に装着され、生成水容器112内の水に浸漬される。生成水容器112内の水の一部は、陰極ケース124の取水口124cから陰極室122に流入し、約20mLの水が陰極室122に充填される。また、生成水容器112内の水の一部は、撹拌ケース128の複数の取水口から撹拌室126に流入し、各室が水で満みたされる。   Next, as shown in FIG. 1, the electrode unit 116 into which salt water has been injected is inserted into the generated water container 112, and the support 114 is fitted into the upper end opening 112 a of the generated water container 112. As a result, the electrode unit 116 is attached to the generated water container 112 and immersed in the water in the generated water container 112. Part of the water in the generated water container 112 flows into the cathode chamber 122 from the water intake port 124 c of the cathode case 124, and about 20 mL of water is filled in the cathode chamber 122. Further, a part of the water in the generated water container 112 flows into the stirring chamber 126 from the plurality of water intakes of the stirring case 128, and each chamber is filled with water.
このように撹拌室126は、生成水容器112内に開放した構造となっているため、電極ユニット116の撹拌室126も含めた生成水容器112全体が大きな陽極室を成している。従って、電解水生成装置10は、装置全体としては、中間室120、陰極室122および陽極室を有する2隔膜3室型の構造を有している。   Thus, since the stirring chamber 126 has a structure open to the product water container 112, the entire product water container 112 including the stirring chamber 126 of the electrode unit 116 forms a large anode chamber. Therefore, the electrolyzed water generating apparatus 10 has a two-diaphragm three-chamber structure having an intermediate chamber 120, a cathode chamber 122, and an anode chamber as a whole.
続いて、生成水容器112を基台182の載置面182a上に載置する。生成水容器112が支持台170上に正しく載置されると、電極ユニット116の接続端子174が通電端子192に接触し、配線193を介してコントローラ168の定電流電源回路に導通する。これにより、給電部130から陽極134aおよび陰極134bへ通電可能な状態となる。言い換えると、生成水容器112が支持台170に適正に設置された状態でないと電極ユニット116に給電できない構成としている。   Subsequently, the generated water container 112 is placed on the placement surface 182 a of the base 182. When the generated water container 112 is correctly placed on the support base 170, the connection terminal 174 of the electrode unit 116 comes into contact with the energization terminal 192 and is electrically connected to the constant current power supply circuit of the controller 168 through the wiring 193. Thereby, it will be in the state which can supply with electricity to the anode 134a and the cathode 134b from the electric power feeding part 130. FIG. In other words, the electrode unit 116 cannot be fed unless the generated water container 112 is properly installed on the support base 170.
また、静電容量センサ165の接続端子175が接続端子197に接触し、配線を介してコントローラ168に接続される。これにより、静電容量センサ165がコントローラ168に電気的に接続される。静電容量センサ165は、設置した近接領域の静電容量を検知するが、空気と水の静電容量差を検知して生成水容器112に適量の水があるか否かを検知する。コントローラ168は、静電容量センサ165からの検知信号に応じて、給電部130による通電を制御する、すなわち、適量の水量が検知された場合のみ、給電部130からの通電を許容する。   In addition, the connection terminal 175 of the capacitance sensor 165 contacts the connection terminal 197 and is connected to the controller 168 via a wiring. Thereby, the capacitance sensor 165 is electrically connected to the controller 168. The electrostatic capacitance sensor 165 detects the electrostatic capacitance of the installed proximity region, but detects whether there is an appropriate amount of water in the generated water container 112 by detecting the electrostatic capacitance difference between air and water. The controller 168 controls energization by the power supply unit 130 in accordance with the detection signal from the capacitance sensor 165, that is, permits energization from the power supply unit 130 only when an appropriate amount of water is detected.
上記の状態で、図示しない電解開始スイッチがオンされると、コントローラ168は電解動作を開始する。図2に示すように、コントローラ168は、給電部130から陽極134aおよび陰極134bに所定の電解電流(電解電圧)、例えば、1Aの電解電流を所定時間、例えば、4分程度、通電し(ST1)、中間室120内の塩水および生成水容器112内の水を電解する。同時に、コントローラ168は、表示パネル188に動作状態、例えば、「電解中」あるいは「生成中」を表示する(ST2)。コントローラ168は、ランプ190を点灯あるいは点滅することにより、「電解中」を表示するようにしてもよい。   In the above state, when an electrolysis start switch (not shown) is turned on, the controller 168 starts electrolysis operation. As shown in FIG. 2, the controller 168 applies a predetermined electrolytic current (electrolytic voltage), for example, 1A electrolytic current, for example, about 4 minutes, from the power supply unit 130 to the anode 134a and the cathode 134b (ST1). ), Electrolyzing the salt water in the intermediate chamber 120 and the water in the product water container 112. At the same time, the controller 168 displays an operation state on the display panel 188, for example, “electrolysis” or “generating” (ST2). The controller 168 may display “electrolysis” by turning on or blinking the lamp 190.
電解中において、中間室120の塩水中に電離しているナトリウムイオンは、陰極134bに引き寄せられ、第2隔膜132bを通過して陰極室122へ流入する。陰極室122において、陰極134bにより水が電気分解されて水素ガスを生成し、この水素ガスとナトリウムイオンとにより水酸化ナトリウム水溶液(アルカリ性水)を生成する。これにより、陰極室122に20mLの水酸化ナトリウム水が生成される。   During electrolysis, sodium ions ionized in the salt water in the intermediate chamber 120 are attracted to the cathode 134b and flow into the cathode chamber 122 through the second diaphragm 132b. In the cathode chamber 122, water is electrolyzed by the cathode 134b to generate hydrogen gas, and an aqueous sodium hydroxide solution (alkaline water) is generated by the hydrogen gas and sodium ions. As a result, 20 mL of sodium hydroxide water is generated in the cathode chamber 122.
中間室120内の塩水中に電離している塩素イオンは、陽極134aに引き寄せられ、第1隔膜132aを通過して、撹拌室(陽極室、生成室)126へ流入する。撹拌室126では、塩素イオンが陽極134aに電子を与えて塩素ガスを生成する。生成した塩素ガスを撹拌室126内の水に溶かして酸性水(次亜塩素酸水および塩酸)、すなわち、ハロゲン化合物を含有する電解水、を生成する。このようにして生成された酸性水は、酸素主体の気泡の滞留により、撹拌板136に沿って流れ排出口128bから生成水容器112内の水に撹拌排出される。また、生成水容器112内の水は、随時、撹拌室126内に取り込まれ、酸性水となって生成水容器112内の水に混合される。これにより、生成水容器112内の1Lの水を次亜塩素酸水に変える、すなわち、生成することができる。   Chlorine ions ionized in the salt water in the intermediate chamber 120 are attracted to the anode 134a, pass through the first diaphragm 132a, and flow into the stirring chamber (anode chamber, generation chamber) 126. In the stirring chamber 126, chlorine ions give electrons to the anode 134a to generate chlorine gas. The generated chlorine gas is dissolved in the water in the stirring chamber 126 to generate acidic water (hypochlorous acid water and hydrochloric acid), that is, electrolyzed water containing a halogen compound. The acidic water generated in this way is stirred and discharged into the water in the generated water container 112 from the flow outlet 128b along the stirring plate 136 due to the retention of bubbles mainly composed of oxygen. Further, the water in the product water container 112 is taken into the stirring chamber 126 at any time, becomes acidic water, and is mixed with the water in the product water container 112. Thereby, 1 L of water in the generated water container 112 can be changed into hypochlorous acid water, that is, generated.
コントローラ168は、通電時間をカウントし、所定時間が経過したか否か判断する(ST3)。所定の通電時間が経過した後、コントローラ168は、陽極134aおよび陰極134bへの通電を停止する(ST4)。通電停止後、コントローラ168は、所定のむらし時間(放置時間)、例えば、5分程度、をカウントし、生成された次亜塩素酸水を上記むらし時間だけ放置した状態に維持する。これにより、コントローラ168は、生成水容器112の上部空間内に残った塩素ガスや塩化水素ガスあるいは陽極に付着したこれらガスを生成水に溶解し、低減させる(ST5)。また、コントローラ168は、むらし時間が経過するまで、表示パネル188に「電解中」あるいは「生成中」を表示し続ける。   The controller 168 counts the energization time and determines whether or not a predetermined time has elapsed (ST3). After a predetermined energization time has elapsed, the controller 168 stops energizing the anode 134a and the cathode 134b (ST4). After the energization is stopped, the controller 168 counts a predetermined uneven time (leaving time), for example, about 5 minutes, and maintains the generated hypochlorous acid water as it is for the uneven time. Thereby, the controller 168 dissolves and reduces the chlorine gas, hydrogen chloride gas, or these gases adhering to the anode remaining in the upper space of the generated water container 112 in the generated water (ST5). In addition, the controller 168 continues to display “electrolysis” or “generating” on the display panel 188 until the uneven time elapses.
むらし時間が経過すると(ST6)、コントローラ168は、表示パネル188に「電解終了」あるいは「生成終了」を表示し、ユーザに電解終了を報知する(ST7)。更に、コントローラ168は、報知ブザー186を鳴らすことにより、電解終了をユーザに報知する(ST8)。コントローラ168は、ランプ190を点灯あるいは点滅することにより、電解終了を報知してもよい。   When the uneven time elapses (ST6), the controller 168 displays "End of electrolysis" or "End of generation" on the display panel 188 and notifies the user of the end of electrolysis (ST7). Furthermore, the controller 168 notifies the user of the end of electrolysis by sounding the notification buzzer 186 (ST8). The controller 168 may notify the end of electrolysis by turning on or blinking the lamp 190.
電解水生成が終了した後、電極ユニット116を生成水容器112から取外し、生成水容器112内に生成された次亜塩素酸水を排水し各種用途に用いる。また、陰極室122に生成されたアルカリ性水(水酸化ナトリウム水)を使用する場合は、排水機構150の開閉蓋体152を閉塞位置から第1開放位置へ回し、陰極水排水口122aを開放する。これにより、中間室120内の塩水をそのままにした状態で、アルカリ性水のみを選択的に取り出して、洗浄などに活用することができる。
中間室120の塩水は、1回の電解水生成ごとに交換してもよいし、あるいは、複数回の電解水生成ごとに交換するようにしてもよい。
After the electrolyzed water generation is completed, the electrode unit 116 is removed from the generated water container 112, and hypochlorous acid water generated in the generated water container 112 is drained and used for various purposes. When alkaline water (sodium hydroxide water) generated in the cathode chamber 122 is used, the open / close lid 152 of the drainage mechanism 150 is turned from the closed position to the first open position to open the cathode water drain port 122a. . Thereby, in the state which left the salt water in the intermediate chamber 120 as it is, only alkaline water can be selectively taken out, and it can utilize for washing | cleaning etc.
The salt water in the intermediate chamber 120 may be replaced every time electrolyzed water is generated, or may be replaced every time electrolyzed water is generated a plurality of times.
以上のように構成された電解水生成装置10によれば、電解液室に塩水が充填された電極ユニット116により、生成水容器112に収容された水を殺菌性のある次亜塩素酸水に変える、つまり、生成することができるとともに、陰極室122には洗浄機能を有した水酸化ナトリウム水を生成し、次亜塩素酸水のみならず水酸化ナトリウム水も取り出すことができる。   According to the electrolyzed water generating apparatus 10 configured as described above, the water contained in the generated water container 112 is converted to hypochlorous acid water having sterilization property by the electrode unit 116 in which the electrolytic solution chamber is filled with salt water. In addition, the cathode chamber 122 can generate sodium hydroxide water having a cleaning function and can extract not only hypochlorous acid water but also sodium hydroxide water.
電解終了後、放置する時間(むらし時間)を設定することにより、生成水容器112の上部空間内に残った塩素ガスや塩化水素ガスあるいは陽極に付着したこれらガスを生成水に溶解させることができる。これにより、支持体114を空けた際に大気中に排出される塩素ガスが大幅に減少し、信頼性の向上を図ることができる。更に、電解終了後、むらし時間が経過した後に、初めて、電解終了を報知する構成とすることにより、むらし時間経過前に誤って生成水を取り出すことを防止できる。   After the electrolysis is completed, by setting the time for leaving (unevening time), chlorine gas, hydrogen chloride gas remaining in the upper space of the product water container 112 or these gases adhering to the anode can be dissolved in the product water. it can. As a result, the chlorine gas discharged into the atmosphere when the support 114 is opened is greatly reduced, and the reliability can be improved. Furthermore, it can prevent taking out produced | generated water accidentally before progress of unevenness time by setting it as the structure which alert | reports completion | finish of electrolysis for the first time after unevenness time passes after completion | finish of electrolysis.
図3は、電解終了直後に電極ユニット116を外した場合の生成水容器112の上部近傍の塩素ガスおよび塩酸ガス(塩化水素ガス)の濃度を測定した結果を示している。いずれも20cm離れると薄まって検出できないレベルとなるが、それより近いと高濃度の塩素ガスおよび塩酸ガス(塩化水素ガス)が検知される。このため、電極ユニット116や周囲環境の腐食や、誤って顔を近づけたときの不快感をもたらす可能性がある。   FIG. 3 shows the results of measuring the concentrations of chlorine gas and hydrochloric acid gas (hydrogen chloride gas) in the vicinity of the upper portion of the generated water container 112 when the electrode unit 116 is removed immediately after the end of electrolysis. In any case, when the distance is 20 cm away, the level becomes too thin to be detected, but when it is closer than that, high-concentration chlorine gas and hydrochloric acid gas (hydrogen chloride gas) are detected. For this reason, there is a possibility that the electrode unit 116 and the surrounding environment are corroded, and that it may cause discomfort when the face is accidentally brought close.
これに対して、図4は、電解終了後のむらし時間を種々変えたときの生成水容器開口部の塩素ガスおよび塩酸ガス(塩化水素ガス)の濃度を測定した結果を示している。この結果より、電解終了後に電極ユニット116を外さずに10分間放置すれば、生成水容器112の開口部でも完全に塩素ガス発生を抑制できることを確認した。実際には、生成水容器112の開口部で多少の塩素ガスの発生があっても、近傍では速やかに薄まって問題を生じない。そのため、むらし時間(放置時間)を4〜5分間程度に設定し、生成水容器112の開口部より5cm離れた領域で塩素ガスが検出されないように(検出精度0.1ppm以下)してもよい。
以上のことから、本実施形態によれば、塩素ガスを含んだ空気の排出を抑制し、信頼性の向上した電解水生成装置を提供することができる。
On the other hand, FIG. 4 shows the results of measuring the concentration of chlorine gas and hydrochloric acid gas (hydrogen chloride gas) at the opening of the generated water container when the unevenness time after the end of electrolysis is variously changed. From this result, it was confirmed that generation of chlorine gas could be completely suppressed even at the opening of the generated water container 112 by leaving the electrode unit 116 for 10 minutes after the electrolysis was completed. Actually, even if some chlorine gas is generated at the opening of the generated water container 112, it quickly diminishes in the vicinity and causes no problem. Therefore, even if the uneven time (leaving time) is set to about 4 to 5 minutes so that chlorine gas is not detected in a region 5 cm away from the opening of the generated water container 112 (detection accuracy 0.1 ppm or less). Good.
From the above, according to the present embodiment, it is possible to provide an electrolyzed water generating apparatus that suppresses the discharge of air containing chlorine gas and has improved reliability.
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。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。   Next, an electrolyzed water generating apparatus according to another embodiment will be described. In other embodiments described below, the same parts as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted or simplified, and the parts different from those of the first embodiment. Will be described in detail.
(第2の実施形態)
図5は、第2の実施形態に係る電解水生成装置の外観を示す斜視図、図6は、電解水生成装置の断面図である。本実施形態によれば、電解水生成装置10は、例えば、1Lの水を給水する毎に電解水(次亜塩素酸水)を生成して排水する所謂、バッチ式あるいは自動ポット型の電解水生成装置として構成されている。図5に示すように、電解水生成装置10は、ほぼ矩形箱状の装置本体12を備えている。装置本体12の近傍に、電解液、例えば、塩水を収容した塩水タンク16を設置してもよい。装置本体12の側壁に、コントローラ68に接続された操作パネル18が設けられている。操作パネル18には、表示パネル11、複数のランプ13、電源スイッチ15等が設けられている。表示パネル11およびランプ13は、電解水生成装置10の種々の情報、例えば、動作状態を表示する報知器として機能する。表示パネル11、ランプ13は、コントローラ68に接続され、コントローラ68により動作が制御される。装置本体12には、後述する電極ユニット20が脱着自在に装着されている。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a perspective view showing an appearance of the electrolyzed water generating apparatus according to the second embodiment, and FIG. 6 is a cross-sectional view of the electrolyzed water generating apparatus. According to the present embodiment, the electrolyzed water generating device 10 generates, for example, electrolyzed water (hypochlorous acid water) every time 1 L of water is supplied, so-called batch type or automatic pot type electrolyzed water. It is configured as a generation device. As shown in FIG. 5, the electrolyzed water generating device 10 includes a device body 12 having a substantially rectangular box shape. A salt water tank 16 containing an electrolytic solution, for example, salt water, may be installed in the vicinity of the apparatus main body 12. An operation panel 18 connected to the controller 68 is provided on the side wall of the apparatus main body 12. The operation panel 18 is provided with a display panel 11, a plurality of lamps 13, a power switch 15, and the like. The display panel 11 and the lamp 13 function as a notification device that displays various information of the electrolyzed water generating device 10, for example, an operation state. The display panel 11 and the lamp 13 are connected to a controller 68, and the operation is controlled by the controller 68. An electrode unit 20 described later is detachably attached to the apparatus main body 12.
図6に示すように、装置本体12は、例えば、矩形ブロック形状の基台22と、基台22上に配置あるいは固定された矩形箱状の貯水容器24と、これら基台22および貯水容器24を覆う外カバー(筐体)27と、を備えている。基台22は、内部に複数の配管が形成されたマニホールドブロック26により構成されている。マニホールドブロック26および貯水容器24は、次亜塩素酸水に触れても大丈夫なように、例えば、ポリ塩化ビニール(PVC)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)などの耐蝕性に優れた材料で形成されている。また、外カバー27は、金属あるいは合成樹脂で形成されている。   As shown in FIG. 6, the apparatus main body 12 includes, for example, a rectangular block-shaped base 22, a rectangular box-shaped water storage container 24 disposed or fixed on the base 22, and the base 22 and the water storage container 24. And an outer cover (housing) 27 for covering. The base 22 includes a manifold block 26 having a plurality of pipes formed therein. The manifold block 26 and the water storage container 24 are made of a material having excellent corrosion resistance such as polyvinyl chloride (PVC), polyethylene (PE), polypropylene (PP), etc. so that it can be safely contacted with hypochlorous acid water. Is formed. The outer cover 27 is made of metal or synthetic resin.
マニホールドブロック26は、平坦な上面(載置面)26aを有している。貯水容器24は、マニホールドブロック26の上面26aに固定されている。これにより、上面26aの一部は、貯水容器24の底面を構成している。貯水容器24は、角筒形状の側壁22aと、側壁22aの上端を閉塞しマニホールドブロック26の上面26aと平行に対向する天井壁22bと、を有している。側壁22aの下端縁が上面26aに固定されている。貯水容器24の側壁22a、天井壁22b、およびマニホールドブロック26の上面26aにより、所定量の水(例えば、1L)を貯溜する貯水空間を構成している。この貯水空間は、後述するように、陽極室としても機能する。   The manifold block 26 has a flat upper surface (mounting surface) 26a. The water storage container 24 is fixed to the upper surface 26 a of the manifold block 26. Thereby, a part of the upper surface 26 a constitutes the bottom surface of the water storage container 24. The water storage container 24 includes a rectangular tubular side wall 22a and a ceiling wall 22b that closes the upper end of the side wall 22a and faces the upper surface 26a of the manifold block 26 in parallel. The lower end edge of the side wall 22a is fixed to the upper surface 26a. The side wall 22a of the water storage container 24, the ceiling wall 22b, and the upper surface 26a of the manifold block 26 constitute a water storage space for storing a predetermined amount of water (for example, 1 L). This water storage space also functions as an anode chamber, as will be described later.
貯水容器24内に電極ユニット(電解セル)20が配置されている。電極ユニット20は、円筒状あるいは角筒状の筐体36を有している。筐体36は、例えば、ポリ塩化ビニールやポリプロピレンやポリエチレンなどの耐酸性、耐アルカリ性に優れた合成樹脂により形成されている。筐体36内に隔膜37が設けられ、この隔膜37により、筐体36内は撹拌室(陽極室)38aと陰極室(電解液室)38bとに仕切られている。隔膜37は、イオンを透過可能な隔膜、例えば、イオン交換膜や多孔質隔膜を用いることができる。
撹拌室38a内に板状の陽極40aが配置され、隔膜37に対向している。陰極室38b内に板状の陰極40bが配置され、隔膜37および陽極40aに対向している。筐体36において、撹拌室38aを規定する側壁には多数の透孔が形成されている。これにより、撹拌室38aは、多数の透孔を介して、貯水容器24内に連通している。貯水容器24内の空間および撹拌室38aは、陽極室として機能することができる。また、筐体36の上部にベント孔44が設けられている。陰極室38bは、ベント孔44を介して、貯水容器24内に連通している。陰極40bにより生じた水素ガスを、ベント孔44を通して陽極室に逃がす構成としている。筐体36の底部に、給排水口46が設けられている。給排水口46は、陰極室38bに連通している。
An electrode unit (electrolytic cell) 20 is disposed in the water storage container 24. The electrode unit 20 has a cylindrical or square casing 36. The housing 36 is made of a synthetic resin having excellent acid resistance and alkali resistance, such as polyvinyl chloride, polypropylene, and polyethylene. A diaphragm 37 is provided in the housing 36, and the inside of the housing 36 is partitioned into a stirring chamber (anode chamber) 38 a and a cathode chamber (electrolyte chamber) 38 b by the diaphragm 37. As the diaphragm 37, a diaphragm capable of transmitting ions, for example, an ion exchange membrane or a porous membrane can be used.
A plate-like anode 40 a is disposed in the stirring chamber 38 a and faces the diaphragm 37. A plate-like cathode 40b is disposed in the cathode chamber 38b and faces the diaphragm 37 and the anode 40a. In the housing 36, a large number of through holes are formed in a side wall that defines the stirring chamber 38a. Thus, the stirring chamber 38a communicates with the water storage container 24 through a large number of through holes. The space in the water storage container 24 and the stirring chamber 38a can function as an anode chamber. A vent hole 44 is provided in the upper part of the housing 36. The cathode chamber 38 b communicates with the inside of the water storage container 24 through the vent hole 44. The hydrogen gas generated by the cathode 40 b is configured to escape to the anode chamber through the vent hole 44. A water supply / drain port 46 is provided at the bottom of the housing 36. The water supply / drain port 46 communicates with the cathode chamber 38b.
このように構成された電極ユニット20は、例えば、貯水容器24の天井壁22bに形成された開口48を通して貯水容器24内に配置される。電極ユニット20の給排水口46は、マニホールドブロック26の上面26aに設けられた給水口50に係合する。電極ユニット20の上端部は、天井壁22bの開口48に係合し、電極ユニット20の上端面は天井壁22bの上面とほぼ面一に並んでいる。
電極ユニット20は、開口48を通して、貯水容器24から引き抜くことが可能である。なお、電極ユニット20は、脱着式に限定されるものではなく、装置本体12内に固定的に配置されてもよい。
The electrode unit 20 configured in this way is disposed in the water storage container 24 through an opening 48 formed in the ceiling wall 22b of the water storage container 24, for example. The water supply / drain port 46 of the electrode unit 20 is engaged with a water supply port 50 provided on the upper surface 26 a of the manifold block 26. The upper end portion of the electrode unit 20 engages with the opening 48 of the ceiling wall 22b, and the upper end surface of the electrode unit 20 is substantially flush with the upper surface of the ceiling wall 22b.
The electrode unit 20 can be pulled out of the water storage container 24 through the opening 48. The electrode unit 20 is not limited to a detachable type, and may be fixedly disposed in the apparatus main body 12.
図6に示すように、電解水生成装置10は、貯水容器24内に給水および貯水容器24から排水する給排水機構100を備えている。この給排水機構100は、電極ユニット20の電解室(ここでは、陰極室38b)に電解液、例えば、塩水を給水し、および電解室から塩水を排水する電解液給排水機構を含んでいる。給排水機構100は、以下のように構成されている。   As shown in FIG. 6, the electrolyzed water generating device 10 includes a water supply / drainage mechanism 100 that drains water from the water storage container 24 and water supply in the water storage container 24. The water supply / drainage mechanism 100 includes an electrolyte supply / drainage mechanism that supplies an electrolytic solution, for example, salt water, to the electrolytic chamber (here, the cathode chamber 38b) of the electrode unit 20 and drains the salt water from the electrolytic chamber. The water supply / drainage mechanism 100 is configured as follows.
貯水容器24内に給水管52およびオーバーフロー管(排出管)54が設けられている。給水管52は、マニホールドブロック26の上面26aに形成された給水口に接続され、マニホールドブロック26から天井壁22bの近傍まで、ほぼ垂直に延出している。給水管52の上端は、天井壁22bの近傍に位置し、給水口を構成している。オーバーフロー管54は、マニホールドブロック26の上面26aに形成された排水口に接続され、マニホールドブロック26から天井壁22bの近傍まで、ほぼ垂直に延出している。オーバーフロー管54の上端は、天井壁22bの近傍で、かつ、給水管52の上端よりも僅かに低い位置に位置している。オーバーフロー管54は、給水管52への逆流を防ぐとともに、貯水容器(陽極室)24内の水面上限を規定している。貯水容器24内に所定量を越える水が給水された場合、越えた分の水は、オーバーフロー管54から排水される。   A water supply pipe 52 and an overflow pipe (discharge pipe) 54 are provided in the water storage container 24. The water supply pipe 52 is connected to a water supply port formed on the upper surface 26a of the manifold block 26, and extends substantially vertically from the manifold block 26 to the vicinity of the ceiling wall 22b. The upper end of the water supply pipe 52 is located in the vicinity of the ceiling wall 22b and constitutes a water supply port. The overflow pipe 54 is connected to a drain outlet formed on the upper surface 26a of the manifold block 26, and extends substantially vertically from the manifold block 26 to the vicinity of the ceiling wall 22b. The upper end of the overflow pipe 54 is located in the vicinity of the ceiling wall 22 b and slightly lower than the upper end of the water supply pipe 52. The overflow pipe 54 prevents the backflow to the water supply pipe 52 and defines the upper limit of the water surface in the water storage container (anode chamber) 24. When water exceeding a predetermined amount is supplied into the water storage container 24, the excess water is drained from the overflow pipe 54.
マニホールドブロック26の上面26aに、生成された電解水を排水するための排水孔56が設けられている。マニホールドブロック26内には、給水配管60、排水配管(排出配管)62、移送配管64、電解液配管66が形成され、更に、複数の弁が設けられている。貯水容器24の外側で、マニホールドブロック26の上面26aに、弁を駆動する図示しないソレノイドや送液ポンプP、並びに、弁およびポンプを制御するコントローラ68が設けられている(図では簡略化のためマニホールドブロック26内の領域にこれらを図示している)。   A drain hole 56 for draining the generated electrolyzed water is provided on the upper surface 26 a of the manifold block 26. In the manifold block 26, a water supply pipe 60, a drain pipe (discharge pipe) 62, a transfer pipe 64, and an electrolyte pipe 66 are formed, and a plurality of valves are further provided. Outside the water storage container 24, on the upper surface 26a of the manifold block 26, a solenoid (not shown) for driving the valve, a liquid feed pump P, and a controller 68 for controlling the valve and the pump are provided (in the drawing, for simplification). These are illustrated in the area within the manifold block 26).
給水配管60の一端は給水管52に接続され、他端(外側端)は、配管を介して給水設備に接続されている。給水配管60には、給水、停止を切換えるための給水弁70aが設けられている。排出配管62の一端はオーバーフロー管54に接続され、他端(外側端)は、排水チューブ(排出配管)63を介して、図示しない排水設備に接続されている。排水チューブ63の端部に、液溜め部を構成するU字管71が設けられている。また、排水チューブ63の端部に安全弁を設けてもよい。   One end of the water supply pipe 60 is connected to the water supply pipe 52, and the other end (outer end) is connected to the water supply equipment through the pipe. The water supply pipe 60 is provided with a water supply valve 70a for switching between water supply and stop. One end of the discharge pipe 62 is connected to the overflow pipe 54, and the other end (outer end) is connected to a drainage facility (not shown) via a drainage tube (discharge pipe) 63. A U-shaped tube 71 constituting a liquid reservoir is provided at the end of the drainage tube 63. A safety valve may be provided at the end of the drain tube 63.
移送配管64の一端は排水孔56に接続され、他端(外側端)は、配管を介して適当な容器、例えば、生成水タンクに接続されている。移送配管64には、電解水の移送を調整する移送弁70cが設けられている。電解液配管66の一端は、マニホールドブロック26の上面26aに設けられた給水口50に連通し、他端(外側端)は、配管を介して電解液タンク、ここでは、塩水タンク16に接続されている。電解液配管66は、途中で上述した塩水タンク16に向かう配管とは分岐して排出配管62へ接続された配管を含み、それぞれに配管の開閉を制御する給水弁70dと排水弁70eが設けられている。分岐部と給水口50との中間には、送水方向を変えられる送液ポンプPが接続されている。   One end of the transfer pipe 64 is connected to the drain hole 56, and the other end (outer end) is connected to an appropriate container, for example, a generated water tank via the pipe. The transfer pipe 64 is provided with a transfer valve 70c for adjusting the transfer of the electrolyzed water. One end of the electrolyte pipe 66 communicates with a water supply port 50 provided on the upper surface 26a of the manifold block 26, and the other end (outer end) is connected to the electrolyte tank, here, the salt water tank 16 through the pipe. ing. The electrolyte pipe 66 includes a pipe branched from the pipe directed to the salt water tank 16 on the way and connected to the discharge pipe 62, and each is provided with a water supply valve 70d and a drain valve 70e for controlling the opening and closing of the pipe. ing. A liquid feed pump P that can change the direction of water supply is connected between the branch portion and the water supply port 50.
給水弁70a、移送弁70c、給水弁70d、排水弁70eは、それぞれ、例えば、電磁弁で構成され、コントローラ68により、開閉が制御される。送液ポンプPは、送液方向を切換え可能であり、コントローラ68は、送液ポンプPの運転、停止、送液方向切換えを制御する。コントローラ68は、電極ユニット20の陽極40aおよび陰極40bに所定の電解電圧を印加する電源69を含んでいる。   The water supply valve 70a, the transfer valve 70c, the water supply valve 70d, and the drain valve 70e are each configured by, for example, an electromagnetic valve, and the controller 68 controls the opening and closing. The liquid feeding pump P can switch the liquid feeding direction, and the controller 68 controls the operation, stop, and liquid feeding direction switching of the liquid feeding pump P. The controller 68 includes a power source 69 that applies a predetermined electrolytic voltage to the anode 40 a and the cathode 40 b of the electrode unit 20.
次に、上記のように構成された電解水生成装置10の電解水生成動作について説明する。
図7、図8、図9、図10は、電解水生成装置10における一例の生成動作を順に示している。電解開始前の電解水生成装置の状態において、貯水容器24には水が無く、また、電極ユニット20の陰極室38bにも電解液(例えば、塩水)が無い状態としている。
Next, the electrolyzed water generating operation of the electrolyzed water generating apparatus 10 configured as described above will be described.
7, 8, 9, and 10 sequentially show an example of the generating operation in the electrolyzed water generating apparatus 10. In the state of the electrolyzed water generating device before the start of electrolysis, the water storage container 24 has no water, and the cathode chamber 38b of the electrode unit 20 has no electrolyte (for example, salt water).
図7に示すように、電解水生成を開始する際、まず、コントローラ68は、給水弁70dを開いた状態で、送液ポンプPを給水側に駆動し、塩水タンク16から電解液配管66、給水口50、給排水口46を介して陰極室38bに塩水を給水する。陰極40bが塩水に埋まるまで、塩水を所定量給水した後、送液ポンプPを停止するとともに、給水弁70dを閉じる。なお、塩水の給水量は、送液ポンプPの動作時間で制御してもよいし、あるいは、電極ユニット20内に液量センサを設け、この液量センサの検知に応じて制御するようにしてもよい。   As shown in FIG. 7, when starting the electrolyzed water generation, first, the controller 68 drives the liquid feed pump P to the water supply side with the water supply valve 70d opened, and from the salt water tank 16 to the electrolyte pipe 66, Salt water is supplied to the cathode chamber 38 b through the water supply port 50 and the water supply / drain port 46. After supplying a predetermined amount of salt water until the cathode 40b is buried in the salt water, the liquid feed pump P is stopped and the water supply valve 70d is closed. The supply amount of the salt water may be controlled by the operation time of the liquid feed pump P, or a liquid amount sensor is provided in the electrode unit 20 and controlled according to the detection of the liquid amount sensor. Also good.
次いで、コントローラ68は、貯水容器24、すなわち、陽極室に被電解水としての水を給水する。給水は、給水弁70aを開き、給水設備の水圧により給水配管60および給水管52を通して貯水容器24内に所定量を流し落としている。すなわち、給水管52上端の給水口から貯水容器24内に給水する。このとき、貯水容器24に、例えば、1Lの水を給水する設定としているが、貯水容器24内の空気は、この水に押し出される形で、オーバーフロー管54、排出配管62、排水チューブ63、液溜め容器80を通して排水設備へ排出される。前回の電解動作により、貯水容器24内に塩素ガスを含む空気が残っていた場合でも、この空気をU字管71を通すことにより、塩素ガスは気泡となってU字管71内の水に溶解する。同時に、余剰の水は、オーバーフロー管54、排出配管62、排水チューブ63、液溜め容器80を通して排水設備へ排水される。   Next, the controller 68 supplies water as electrolyzed water to the water storage container 24, that is, the anode chamber. The water supply opens the water supply valve 70a, and a predetermined amount is poured into the water storage container 24 through the water supply pipe 60 and the water supply pipe 52 by the water pressure of the water supply equipment. That is, water is supplied into the water storage container 24 from the water supply port at the upper end of the water supply pipe 52. At this time, for example, 1 L of water is set to be supplied to the water storage container 24, but the air in the water storage container 24 is pushed out into this water, and the overflow pipe 54, the discharge pipe 62, the drain tube 63, the liquid It is discharged to the drainage facility through the reservoir 80. Even if air containing chlorine gas remains in the water storage container 24 by the previous electrolysis operation, the chlorine gas becomes bubbles by passing this air through the U-shaped tube 71 and becomes water in the U-shaped tube 71. Dissolve. At the same time, excess water is drained to the drainage facility through the overflow pipe 54, the discharge pipe 62, the drain tube 63, and the liquid reservoir 80.
所定量、例えば、1L、給水した時点で、コントローラ68は、給水弁70aを閉じ、給水を停止する。なお、水の給水量は、給水弁70aの開放時間で制御してもよいし、あるいは、貯水容器24内に液量センサを設け、この液量センサの検知に応じて制御するようにしてもよい。   When water is supplied for a predetermined amount, for example, 1 L, the controller 68 closes the water supply valve 70a and stops water supply. The water supply amount may be controlled by the opening time of the water supply valve 70a, or a liquid amount sensor may be provided in the water storage container 24 and controlled according to the detection of the liquid amount sensor. Good.
電解液および被電解水の給水が終了した後、図8に示すように、コントローラ68は、陽極40aおよび陰極40bに電解電圧を印加し、電解を開始する。陽極40aにプラス、陰極40bにマイナスの電位を供給し、所定の電流で所定の時間だけ電解する。通電時間は、予め、所定の時間、例えば、4分程度に設定している。これにより、貯水容器(陽極室)24の1Lの水を20〜100ppm程度の次亜塩素酸水に変える。この際、陽極40aでは隔膜37を介して移動してきた塩素イオンから塩素ガスを生成し、撹拌室38aおよび貯水容器24内の水と反応させて次亜塩素酸と塩酸、すなわち、ハロゲン化合物を含有する電解水、を生成する。しかしながら、静水状態の水に塩素ガスを反応させた場合、塩素ガスの一部は水と反応せずに気泡のまま水面まで浮き上がり、貯水容器24内の上部の空気に放出される。   After the supply of the electrolytic solution and the water to be electrolyzed, as shown in FIG. 8, the controller 68 applies an electrolysis voltage to the anode 40a and the cathode 40b and starts electrolysis. A positive potential is supplied to the anode 40a and a negative potential is supplied to the cathode 40b, and electrolysis is performed at a predetermined current for a predetermined time. The energization time is set in advance to a predetermined time, for example, about 4 minutes. Thereby, 1 L of water in the water storage container (anode chamber) 24 is changed to hypochlorous acid water of about 20 to 100 ppm. At this time, the anode 40a generates chlorine gas from chlorine ions that have moved through the diaphragm 37, and reacts with water in the stirring chamber 38a and the water storage container 24 to contain hypochlorous acid and hydrochloric acid, that is, a halogen compound. To produce electrolyzed water. However, when chlorine gas is reacted with still water, a part of the chlorine gas does not react with water but floats up to the water surface in the form of bubbles and is released to the air in the upper part of the water storage container 24.
図2で示した電解動作フローと同様に、コントローラ68は、電解動作中、表示パネル188に動作状態、例えば、「電解中」あるいは「生成中」を表示する。コントローラ68は、ランプ13を点灯あるいは点滅することにより、「電解中」を表示するようにしてもよい。コントローラ68は、通電時間をカウントし、所定時間が経過したか否か判断する。所定通電時間が経過した後、コントローラ168は、陽極34aおよび陰極34bへの通電を停止する。通電停止後、コントローラ68は、所定のむらし時間(放置時間)、例えば、5分程度、をカウントし、生成された次亜塩素酸水を上記むらし時間だけ放置した状態に維持する。むらし時間だけ電解水を放置することにより、貯水容器24の上部空間内に残った塩素ガスや塩化水素ガスあるいは陽極に付着したこれらガスを生成水に溶解させ、ガスを低減させる。また、コントローラ68は、むらし時間が経過するまで、表示パネル11に「電解中」あるいは「生成中」を表示し続ける。   Similar to the electrolysis operation flow shown in FIG. 2, the controller 68 displays an operation state on the display panel 188 during the electrolysis operation, for example, “electrolysis” or “generating”. The controller 68 may display “being electrolyzed” by turning on or blinking the lamp 13. The controller 68 counts the energization time and determines whether or not a predetermined time has elapsed. After the predetermined energization time has elapsed, the controller 168 stops energizing the anode 34a and the cathode 34b. After the energization is stopped, the controller 68 counts a predetermined uneven time (leaving time), for example, about 5 minutes, and maintains the generated hypochlorous acid water as it is for the uneven time. By leaving the electrolyzed water for the uneven time, the chlorine gas, hydrogen chloride gas, or these gases adhering to the anode remaining in the upper space of the water storage container 24 are dissolved in the produced water, and the gas is reduced. Further, the controller 68 continues to display “electrolysis” or “generating” on the display panel 11 until the uneven time elapses.
むらし時間が経過した後、コントローラ68は、貯水容器24に生成された次亜塩素酸水を生成水タンクに移送する。すなわち、図9に示すように、コントローラ68は、移送弁70cを開放し、貯水容器24内の次亜塩素酸水を、排水孔56から移送配管64を通して生成水タンクへ移送する。むらし時間が経過すると、コントローラ168は、表示パネル188に「移送中」(電解終了に相当)を表示し、ユーザに電解終了を報知する。更に、コントローラ68は、ランプ13を点灯あるいは点滅することにより、「移送中」を報知してもよい。   After the uneven time has elapsed, the controller 68 transfers the hypochlorous acid water generated in the water storage container 24 to the generated water tank. That is, as shown in FIG. 9, the controller 68 opens the transfer valve 70 c and transfers the hypochlorous acid water in the water storage container 24 from the drain hole 56 to the generated water tank through the transfer pipe 64. When the uneven time elapses, the controller 168 displays “Transferring” (corresponding to the end of electrolysis) on the display panel 188 and notifies the user of the end of electrolysis. Further, the controller 68 may notify “transferring” by turning on or blinking the lamp 13.
次亜塩素酸水の移送により貯水容器24内の次亜塩素酸水が無くなって行くと、貯水容器24内が減圧され、これに伴い、排水チューブ63、排出配管62、オーバーフロー管54を通して外気が貯水容器24内に吸気される。1Lの次亜塩素酸水が全て移送され貯水容器24が空になると、同じく1L相当の外気がオーバーフロー管54から貯水容器24内に送られる。   When the hypochlorous acid water in the water storage container 24 disappears due to the transfer of hypochlorous acid water, the inside of the water storage container 24 is depressurized. Air is drawn into the water storage container 24. When all of 1 L of hypochlorous acid water is transferred and the water storage container 24 is emptied, outside air equivalent to 1 L is sent from the overflow pipe 54 into the water storage container 24.
次亜塩素酸水の移送が終了した後、移送弁70cを閉じる。図10に示すように、コントローラ68は、排水弁70eを開放した状態で、送液ポンプPを排水側に駆動する。電極ユニット20の陰極室38b内の塩水を、送液ポンプPにより、給排水口46から給水口50、電解液配管66、分岐配管、排出配管62、液溜め容器80を通して排水設備に排水する。排水後、排水弁70eを閉じ、送液ポンプPを停止する。
以上により、次亜塩素酸水の生成動作が終了する。なお、陰極室38bへの電解液の給水、排水動作は毎回行う必要はない。被電解水の給水、電解、次亜塩素酸水の移送のサイクルを複数回繰り返し、塩水が消費したタイミングで、塩水の排水および給水を行えばよい。
After the transfer of hypochlorous acid water is completed, the transfer valve 70c is closed. As shown in FIG. 10, the controller 68 drives the liquid feed pump P to the drain side with the drain valve 70e opened. The salt water in the cathode chamber 38 b of the electrode unit 20 is drained from the feed / drain port 46 to the drainage facility through the feed port 50, the electrolyte pipe 66, the branch pipe, the discharge pipe 62, and the liquid reservoir 80 by the liquid feed pump P. After draining, the drain valve 70e is closed and the liquid feed pump P is stopped.
Thus, the operation of generating hypochlorous acid water is completed. In addition, it is not necessary to perform the water supply and drain operation of the electrolyte solution to the cathode chamber 38b every time. The cycle of supplying water to be electrolyzed, electrolysis, and transferring hypochlorous acid water may be repeated a plurality of times, and salt water may be drained and supplied at the timing when the salt water is consumed.
以上のように構成された電解水生成装置10によれば、ほぼ自動で、貯水容器24に収容された水を殺菌性のある次亜塩素酸水に変える、つまり、生成することができる。電解終了後、放置する時間(むらし時間)を設定することにより、貯水容器24の上部空間内に残った塩素ガスを生成水に充分に溶解し、低減させることができる。これにより、オーバーフロー管54および排出配管62を通して排出される空気中の塩素ガス濃度を大幅に低減することができ、信頼性の向上を図ることができる。更に、電解終了後、むらし時間が経過した後に、初めて、電解終了を報知する構成とすることにより、むらし時間経過前に誤って生成水を取り出すことを防止できる。   According to the electrolyzed water generating apparatus 10 configured as described above, the water stored in the water storage container 24 can be changed into sterilized hypochlorous acid water, that is, generated almost automatically. By setting the time (mura time) to leave after electrolysis, the chlorine gas remaining in the upper space of the water storage container 24 can be sufficiently dissolved in the generated water and reduced. Thereby, the chlorine gas density | concentration in the air discharged | emitted through the overflow pipe 54 and the discharge piping 62 can be reduced significantly, and the improvement of reliability can be aimed at. Furthermore, it can prevent taking out produced | generated water accidentally before progress of unevenness time by setting it as the structure which alert | reports completion | finish of electrolysis for the first time after unevenness time passes after completion | finish of electrolysis.
図11および図12は、電解直後に貯水容器24の上部空間に生じる塩素ガス濃度を実測したもので、放置時間(むらし時間)と塩素ガス濃度との関係を示している。これらの図から、塩素ガス濃度は、むらし時間にほぼ比例して、低下することが判る。図12は、縦軸対数としたグラフであり、塩素ガス濃度が時間に比例しているため、単純な1次反応(塩素ガス濃度のみの依存)であることが判る。また、放置時間に応じた塩素ガスの溶解速度は、5分間で濃度が1/10程度になる速度であることが判る。   FIG. 11 and FIG. 12 show the actual measurement of the chlorine gas concentration generated in the upper space of the water storage container 24 immediately after electrolysis, and show the relationship between the standing time (mura time) and the chlorine gas concentration. From these figures, it can be seen that the chlorine gas concentration decreases almost in proportion to the unevenness time. FIG. 12 is a graph with the logarithm of the vertical axis, and since the chlorine gas concentration is proportional to time, it can be seen that this is a simple primary reaction (dependence only on the chlorine gas concentration). It can also be seen that the chlorine gas dissolution rate according to the standing time is such that the concentration becomes about 1/10 in 5 minutes.
貯水容器内の水が静水した状態では、容器内の上部空間に反応仕切らない塩素ガスが浮上するとともに、酸素ガスの気泡も上部空間に浮上する。そのため、塩素ガス濃度が低下し、溶けにくい状態となる。しかし、本実施形態のように、むらし時間(放置時間)を設定した場合には、上部空間に残った塩素ガス濃度の塩素ガスでも時間とともに水と反応して溶解していく。そのため、所定の放置時間を設定しさえすれば、外部に放出される塩素ガスは大幅に低減可能である。本実施形態では、数分間の放置時間を設定することで、塩素ガスを問題にならないレベルまで低減できることが確認された。むらし時間(放置時間)は長いほど塩素ガス低減効果が高まるが、一方で、生成するための時間が長くなる。このため、実用性を考慮した場合、むらし時間は、1〜10分程度が好ましい。   In a state where the water in the water storage container is still, the chlorine gas that does not partition the reaction rises in the upper space in the container, and the bubbles of oxygen gas also float in the upper space. For this reason, the chlorine gas concentration is lowered, and it becomes difficult to dissolve. However, when the uneven time (leaving time) is set as in this embodiment, the chlorine gas having the chlorine gas concentration remaining in the upper space reacts with water and dissolves with time. Therefore, as long as a predetermined standing time is set, the chlorine gas released to the outside can be greatly reduced. In the present embodiment, it was confirmed that the chlorine gas can be reduced to a level that does not cause a problem by setting a standing time of several minutes. The longer the unevenness time (leaving time), the higher the effect of reducing chlorine gas. On the other hand, the time for generation becomes longer. For this reason, when considering practicality, the unevenness time is preferably about 1 to 10 minutes.
なお、上述した塩素ガス低減効果は、塩素ガスを溶解させる電解水に依存する。
図13は、次亜塩素酸の平衡状態を示している。次亜塩素酸は、以下の式(1)、(2)に示すように、平衡状態で次亜塩素酸イオンや塩素ガスの形態を取り得るが、その比率はpHで決まる。
log([HOCl]/[ClO-]=7.49 - pH …(1)
log([Cl2]/[HOCl]=3.36 + log[Cl−] - pH …(2)
すなわち、強酸性領域では、平衡状態で塩素ガス形態を取るため、このような電解水には塩素ガスは溶解せず、むしろ塩素ガスを生じさせてしまう。このため、本実施形態に係る電解水生成装置10では、電解水(次亜塩素酸水)のpHが強酸性にならないことが重要となる。特に塩分を含んでいる場合は塩素ガス存在比率が増加する方向に平衡状態が変化するため、塩分が少ないことも重要である。
In addition, the chlorine gas reduction effect mentioned above is dependent on the electrolyzed water which dissolves chlorine gas.
FIG. 13 shows the equilibrium state of hypochlorous acid. As shown in the following formulas (1) and (2), hypochlorous acid can take the form of hypochlorite ions and chlorine gas in an equilibrium state, but the ratio is determined by pH.
log ([HOCl] / [ClO-] = 7.49-pH (1)
log ([Cl 2 ] / [HOCl] = 3.36 + log [Cl−] − pH (2)
That is, in the strong acid region, the chlorine gas is in an equilibrium state, so that chlorine gas is not dissolved in such electrolyzed water, but rather chlorine gas is generated. For this reason, in the electrolyzed water generating apparatus 10 according to the present embodiment, it is important that the pH of the electrolyzed water (hypochlorous acid water) does not become strongly acidic. In particular, when salt content is included, the equilibrium state changes in the direction in which the chlorine gas abundance ratio increases, so it is also important that the salt content is low.
具体的には、平衡状態における塩素ガス存在比率が1%以下であれば、放置時間(むらし時間)を設定することによる塩素ガス溶解が期待できる。このような電解水としては、1室型や2室型の電解セルのように、電解水中に1000ppm程度の多量の塩素イオンを含む場合は、塩素ガス形態を取り易くなるため、電解水のpHとしては5以上が望ましい。一方、3室型の電解セルや第2実施形態で示したような生成水側に電解液を入れない2室型の電解セル(電極ユニット)では、生成された電解水の塩分濃度は、基本的に水道水で規定された塩分濃度(200ppm以下)であり、一般的には10ppm程度である。この場合、電解水のpHが3以上であれば、むらし時間(放置時間)を設定することによる塩素ガスの低減効果を得ることができる。   Specifically, if the chlorine gas abundance ratio in the equilibrium state is 1% or less, the chlorine gas dissolution can be expected by setting the standing time (mura time). As such electrolyzed water, when the electrolyzed water contains a large amount of about 1000 ppm of chlorine ions, as in a one-chamber or two-chamber electrolysis cell, it is easy to take a chlorine gas form. Is preferably 5 or more. On the other hand, in the three-chamber electrolysis cell and the two-chamber electrolysis cell (electrode unit) in which the electrolytic solution is not placed on the generated water side as shown in the second embodiment, the salt concentration of the generated electrolyzed water is basically In general, it is a salt concentration (200 ppm or less) defined by tap water, and is generally about 10 ppm. In this case, if the pH of the electrolyzed water is 3 or more, the effect of reducing chlorine gas can be obtained by setting the uneven time (leaving time).
このように、静水状態で電解する構成の電解水生成装置では、電解直後に1分以上の放置時間を設定することで、外部に放出される塩素ガスを低減し、信頼性の向上を図ることができる。また、生成する電解水の水質は、pH5以上、または生成水中塩分を水道水並みに抑えたpH3以上の水質が望ましい。電解水の水質は、塩分濃度が200ppm以下であることが望ましい。
以上のように、第2の実施形態においても、塩素ガスの排出を抑制し、信頼性の向上した電解水生成を得ることができる。
Thus, in the electrolyzed water generating apparatus configured to perform electrolysis in a still water state, the chlorine gas released to the outside can be reduced and the reliability can be improved by setting a standing time of 1 minute or more immediately after electrolysis. Can do. Moreover, the quality of the electrolyzed water to be generated is preferably pH 5 or higher, or water quality of pH 3 or higher in which the generated water salt is suppressed to the level of tap water. The quality of the electrolyzed water is preferably such that the salinity is 200 ppm or less.
As mentioned above, also in 2nd Embodiment, discharge | emission of chlorine gas can be suppressed and the electrolyzed water production | generation with improved reliability can be obtained.
本発明は上述した実施形態あるいは変形例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。電解水生成装置を構成する各構成要素の形状、形成材料、寸法、容量等は、上述した実施形態に限定されることなく、必要に応じて、種々変更可能である。
例えば、第2の実施形態において、電極ユニットは、上述した2室型の電解セルに限定されることなく、1対の電極の間に2つの隔膜を設け、陽極室と陰極室の間に2つの隔膜で区切られた電解液室を備えた3室型の電解セルを用いてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment or modification as it is, and can be embodied by modifying the components without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined. The shape, forming material, size, capacity, and the like of each component constituting the electrolyzed water generating device are not limited to the above-described embodiment, and can be variously changed as necessary.
For example, in the second embodiment, the electrode unit is not limited to the above-described two-chamber electrolysis cell, but two diaphragms are provided between a pair of electrodes, and two electrode units are provided between the anode chamber and the cathode chamber. A three-chamber electrolysis cell having an electrolyte chamber separated by two diaphragms may be used.
10…電解水生成装置、11…表示パネル、13…ランプ、17…報知ブザー、
20…電極ユニット(電解セル)、24…貯水容器、26…マニホールドブロック、
37…隔膜、38a…撹拌室(陽極室)、38b…陰極室、40a…陽極、
40b…陰極、52…給水管、54…オーバーフロー管、60…給水配管、
62…排出配管、63…排水チューブ、64…移送配管、66…電解液配管、
68…コントローラ、112…生成水容器、116…電極ユニット、
168…コントローラ、186…報知ブザー、188…表示パネル
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Electrolyzed water generating apparatus, 11 ... Display panel, 13 ... Lamp, 17 ... Notification buzzer,
20 ... Electrode unit (electrolysis cell), 24 ... Water storage container, 26 ... Manifold block,
37 ... diaphragm, 38a ... stirring chamber (anode chamber), 38b ... cathode chamber, 40a ... anode,
40b ... cathode, 52 ... water supply pipe, 54 ... overflow pipe, 60 ... water supply pipe,
62 ... Discharge piping, 63 ... Drain tube, 64 ... Transfer piping, 66 ... Electrolyte piping,
68 ... Controller, 112 ... Generated water container, 116 ... Electrode unit,
168 ... Controller, 186 ... Notification buzzer, 188 ... Display panel

Claims (10)

  1. 水を貯溜する貯水容器と、
    前記貯水容器内に設けられた一対の電極と、
    前記電極に所定の通電時間、通電して前記水を電解して電解水を生成し、前記通電時間経過後、通電を停止した状態で前記電解水を所定の放置時間だけ放置し前記貯水容器内に発生したガスを前記電解水に溶解するコントローラと、
    を備える電解水生成装置。
    A water storage container for storing water;
    A pair of electrodes provided in the water reservoir;
    The electrode is energized for a predetermined energization time to generate electrolyzed water by electrolyzing the water, and after the energization time has elapsed, the electrolyzed water is left for a predetermined leaving time with the energization stopped. A controller for dissolving the gas generated in the electrolyzed water;
    An electrolyzed water generating apparatus comprising:
  2. 電解終了を報知する報知器を更に備え、
    前記コントローラは、前記放置時間が経過後、前記報知器により電解終了を報知する請求項1に記載の電解水生成装置。
    It further comprises a notification device for notifying the end of electrolysis,
    The electrolyzed water generating apparatus according to claim 1, wherein the controller notifies the end of electrolysis by the alarm after the standing time has elapsed.
  3. 前記報知器は、報知ブザーを備えている請求項2に記載の電解水生成装置。   The electrolyzed water generating apparatus according to claim 2, wherein the notification device includes a notification buzzer.
  4. 前記報知器は、表示パネルを含み、前記コントローラは、前記放置時間が経過後、前記表示パネルに電解終了を表示する請求項2に記載の電解水生成装置。   The electrolyzed water generating apparatus according to claim 2, wherein the alarm includes a display panel, and the controller displays the end of electrolysis on the display panel after the leaving time has elapsed.
  5. 前記報知器は、ランプを含み、前記コントローラは、前記放置時間が経過後、前記ランプを点灯あるいは点滅する請求項2に記載の電解水生成装置。   The electrolyzed water generating apparatus according to claim 2, wherein the alarm includes a lamp, and the controller lights or blinks the lamp after the standing time has elapsed.
  6. 前記電解水は、ハロゲン化合物を含有する電解水である請求項1から5のいずれか1項に記載の電解水生成装置。   The electrolyzed water generating apparatus according to claim 1, wherein the electrolyzed water is electrolyzed water containing a halogen compound.
  7. 前記電解水は、pH3以上である請求項6に記載の電解水生成装置。   The electrolyzed water generating apparatus according to claim 6, wherein the electrolyzed water has a pH of 3 or higher.
  8. 前記電解水は、塩分濃度が200ppm以下である請求項6に記載の電解水生成装置。   The electrolyzed water generating apparatus according to claim 6, wherein the electrolyzed water has a salt concentration of 200 ppm or less.
  9. 前記貯水容器内に設けられ、電解液を収容する電解液室を備え、
    少なくとも一方の前記電極は、前記電解液室に設けられている請求項1から8のいずれか1項に記載の電解水生成装置。
    Provided in the water storage container, comprising an electrolyte chamber for storing an electrolyte solution,
    The electrolyzed water generating apparatus according to claim 1, wherein at least one of the electrodes is provided in the electrolytic solution chamber.
  10. 前記貯水容器に給水および前記貯水容器から排水する給排水機構と、
    前記電解液室に電解液を給水する電解液給排水機構と、を備え、
    前記コントローラは、前記放置時間が経過後、前記給排水機構により前記貯水容器から前記電解水を排水する請求項9に記載の電解水生成装置。
    A water supply / drainage mechanism for supplying water to the water storage container and discharging water from the water storage container;
    An electrolyte supply / drainage mechanism for supplying the electrolyte solution to the electrolyte chamber,
    The electrolyzed water generating apparatus according to claim 9, wherein the controller drains the electrolyzed water from the water storage container by the water supply / drainage mechanism after the standing time has elapsed.
JP2017056272A 2017-03-22 2017-03-22 Electrolytic water generation apparatus Pending JP2018158285A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017056272A JP2018158285A (en) 2017-03-22 2017-03-22 Electrolytic water generation apparatus

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017056272A JP2018158285A (en) 2017-03-22 2017-03-22 Electrolytic water generation apparatus
CN201710769236.5A CN108624904A (en) 2017-03-22 2017-08-31 Electrolytic water generating device

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2018158285A true JP2018158285A (en) 2018-10-11

Family

ID=63705810

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017056272A Pending JP2018158285A (en) 2017-03-22 2017-03-22 Electrolytic water generation apparatus

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP2018158285A (en)
CN (1) CN108624904A (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020081191A1 (en) * 2018-10-18 2020-04-23 Colgate-Palmolive Company Electrolysis device

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111826675B (en) * 2020-07-22 2021-06-01 湖南广盛源医药科技有限公司 Antiseptic solution preparation facilities with safety structure

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN2369688Y (en) * 1999-02-03 2000-03-22 广州市莱特高科技实业公司 Generator for sodium hypochlorite sterilizing liquid
JP5688103B2 (en) * 2013-01-28 2015-03-25 ペルメレック電極株式会社 Electrolyzed water production method and apparatus
CN203878224U (en) * 2014-06-17 2014-10-15 重庆冰睿原川环保工程有限公司 Sodium hypochlorite generator
JP5887385B2 (en) * 2014-07-25 2016-03-16 シャープ株式会社 Electrolyzer
JP6013644B1 (en) * 2015-03-16 2016-10-25 株式会社東芝 Electrolyzed water generating device, electrode unit, and electrolyzed water generating method

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2020081191A1 (en) * 2018-10-18 2020-04-23 Colgate-Palmolive Company Electrolysis device

Also Published As

Publication number Publication date
CN108624904A (en) 2018-10-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
AU2017225104B2 (en) Device for manufacturing sodium hypochlorite or hypochlorous acid and water treatment system in general
US4136005A (en) Electrolytic chlorinator
US7393450B2 (en) System for maintaining pH and sanitizing agent levels of water in a water feature
KR100802361B1 (en) Electrolysis sterilization disinfecting possibility supply apparatus
KR101645307B1 (en) Manufacturing device of hydrogen water
KR101648121B1 (en) Manufacturing device of hydrogen water
JP2018158285A (en) Electrolytic water generation apparatus
JP2006239674A (en) Electrolytic water generating device
JP5877031B2 (en) Hypochlorous acid water production equipment
JP2018153781A (en) Method for producing electrolyzed water
WO2006008877A1 (en) Electrolytic water generating, diluting, and supplying apparatus and electrolytic water generating, diluting, and supplying method
JP2018143996A (en) Electrolyzed water generator
JP2017131892A (en) Electrolytic water generation apparatus
JP2000015259A (en) Apparatus for producing hypochlorous acid
KR20070075624A (en) Electrolytic water generation apparatus
KR200432443Y1 (en) salt amount display of salt water-reservoir for device for generating Sodium Hypochlorite
JP2016221451A (en) Electrolysis water generation device and electrolytic unit
JP2018143945A (en) Electrolyzed water generator
KR20210087254A (en) Movable electrolysis sterilizing water generator
JP2004167339A (en) Electrolytic water making apparatus
CN206486607U (en) A kind of hypochlorite generator
KR100694846B1 (en) Electrolysis sterilization disinfecting possibility supply system
JP2002316159A (en) Electrolytic apparatus
JP2018069178A (en) Device for generating electrolyzed water
JPWO2016147434A1 (en) Electrolyzed water generating device, electrode unit, and electrolyzed water generating method