JP2023111835A - 生成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】酸性電解水、アルカリ性電解水、及び、混合水を容易に個別に得ることができる生成装置を提供する。【解決手段】生成装置１は、酸性電解水とアルカリ性電解水とを生成する電解槽５と、酸性電解水とアルカリ性電解水との排出と合流とを調整する一方及び他方の調整手段１０，１１とを備える。生成装置１は、調整手段１０，１１が合流する酸性電解水及びアルカリ性電解水の流量を調整する一方及び他方の流量調整手段２０，２１と、この流量調整手段２０，２１の流量調整で生じる酸性電解水及びアルカリ性電解水の余剰分を排出する一方及び他方の余剰排出部２３，２４とを備える。生成装置１は、酸性電解水とアルカリ性電解水と混合水とを排出可能な排出部１３，１４，１７を備える。【選択図】図１

Description

本発明は、酸性水とアルカリ性水とを生成する電解槽を備える生成装置に関するものである。

従来、例えば下記の特許文献１及び２に記載された電解水生成装置が知られている。

この従来の電解水生成装置は、電解槽で生成された酸性電解水とアルカリ性電解水とをそれぞれ配管によって排出する。また、生成された酸性電解水とアルカリ性電解水とを合流させることで混合水（中性水）を生成する。

特開２０１９－５６７９号公報 特開２０２１－１６９０８４号公報

上述のような電解水生成装置は、酸性電解水とアルカリ性電解水と混合水とを個別に得ようとすると、酸性電解水とアルカリ性電解水とを排出する配管と、それらを合流させるためのバルブやタンク等と、が別途必要となり、配置スペースを要する。また、生成装置を設置した後で、配管やバルブ、タンク等の外付けの手間が掛かる。

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、酸性電解水、アルカリ性電解水、及び、混合水を容易に個別に得ることができる生成装置を提供することを目的とする。

請求項１記載の生成装置は、酸性電解水とアルカリ性電解水とを生成する電解槽と、前記電解槽で生成される前記酸性電解水と前記アルカリ性電解水との排出と合流とを調整する一方及び他方の調整手段と、前記調整手段により合流される前記酸性電解水及び前記アルカリ性電解水の流量を調整する一方及び他方の流量調整手段と、前記流量調整手段により流量が調整されて生じる前記酸性電解水及び前記アルカリ性電解水の余剰分を排出する一方及び他方の余剰排出部と、前記酸性電解水と、前記アルカリ性電解水と、前記酸性電解水と前記アルカリ性電解水との合流により生成される混合水とをそれぞれ別個に排出可能な排出部とを備えるものである。

請求項２記載の生成装置は、請求項１記載の生成装置において、前記酸性電解水を排出可能な前記排出部は、前記一方の調整手段に接続され、前記アルカリ性電解水を排出可能な前記排出部は、前記他方の調整手段に接続され、前記混合水を排出可能な前記排出部は、前記一方の流量調整手段と前記他方の流量調整手段との間の流路に接続され、前記一方の余剰排出部は、前記一方の調整手段と前記一方の流量調整手段との間の流路に接続され、前記他方の余剰排出部は、前記他方の調整手段と前記他方の流量調整手段との間の流路に接続されているものである。

請求項３記載の生成装置は、請求項１又は２記載の生成装置において、前記混合水における前記酸性電解水と前記アルカリ性電解水との混合比率は、任意に設定可能であるものである。

本発明によれば、酸性電解水、アルカリ性電解水、及び、混合水を容易に個別に得ることができる。

一実施の形態に係る生成装置の説明図である。

本発明の一実施の形態について、図１を参照して説明する。

図１において、１は電解水を生成する生成装置（電解水生成装置）を示す。生成装置１は、例えば電解液である食塩水の電解によって電解水を生成する装置（次亜塩素酸水生成装置）である。

この生成装置１は、本体部３を備える。本体部３には、電解槽（電解セル）５が配置されている。電解槽５は、室、室内に配置された電極（陰極、陽極）及びイオン交換膜を有し、内部の電解液を電気分解して酸性電解水とアルカリ性電解水とを生成する。本実施の形態において、電解槽５は、本体部３の外部から連続的に供給される電解原水である水（例えば軟水器を通った水道水等）と電解液とを用い、電解水を連続的に生成する連続式のものである。本体部３の外部にある水や電解液の供給源からの水や電解液を電解槽５へと汲み上げるポンプ等の給水部は、本体部３の外部にあってもよいし、本体部３の内部にあってもよい。電極には、電源部が接続されている。電源部により、陰極には負電圧が印加され、陽極には正電圧が印加される。

電解槽５で生成された電解水は、電解槽５から配管部７，８を通って排出される。配管部７，８は、本体部３に配置される。一方の配管部７は、陽極室に接続され、酸性電解水を電解槽５から排出する。他方の配管部８は、陰極室に接続され、アルカリ性電解水を電解槽５から排出する。

配管部７，８には、調整手段１０，１１が接続されている。調整手段１０，１１は、本体部３に配置される。調整手段１０，１１は、電解槽５で生成される酸性電解水とアルカリ性電解水との排出と合流とをそれぞれ調整する。調整手段１０，１１は、酸性電解水とアルカリ性電解水との排出の割合と合流の割合とを任意に設定するものとしてよいが、本実施の形態では、酸性電解水とアルカリ性電解水との排出と合流とを択一的に設定する切替手段（切替バルブ）である。すなわち、調整手段１０，１１は、電解水を本体部３から外部に排出する排出部１３，１４、及び、電解水を合流させる合流部１５，１６と接続され、配管部７，８を通過した電解水を排出部１３，１４と合流部１５，１６とに択一的に送るように切り替える。排出部１３は、酸性電解水用排出部であり、排出部１４は、アルカリ性電解水用排出部である。合流部１５，１６は、互いに接続されているとともに、互いの接続位置で、電解水の合流により生成される混合水を本体部３から外部に排出する排出部１７と接続されている。排出部１７は、混合水用排出部である。したがって、本実施の形態では、調整手段１０，１１により、排出部１３，１４，１７に対し択一的に電解水が送られる。

好ましくは、合流部１５，１６には、調整手段１０，１１により合流される電解水の流量（単位時間当たりの流量）を調整する流量調整手段（流量調整バルブ）２０，２１が配置される。流量調整手段２０，２１は、本体部３に配置される。流量調整手段２０，２１により合流される電解水の流量、すなわち酸性電解水とアルカリ性電解水との混合比率は、所定量（所定比率）に固定されていてもよいし、使用者等が任意に設定可能としてもよい。

また、好ましくは、合流部１５，１６には、調整手段１０，１１と流量調整手段２０，２１との間に、電解水の余剰分を本体部３の外部に排出する余剰排出部２３，２４が接続されている。余剰排出部２３，２４は、流量調整手段２０，２１によって排出部１７に流さない電解水をオーバーフローさせるオーバーフロー排水管である。

排出部１３，１４，１７の下流端の排水口３０，３１，３２は、本体部３の外面部に配置されて外部に露出している。排水口３０，３１，３２には、例えば蛇口等の弁体を配置してもよい。排水口３０，３１，３２の近傍には、センサ３５，３６，３７が配置されている。つまり、排出部１３，１４，１７毎に対応するセンサ３５，３６，３７を有する。センサ３５，３６，３７は、使用者の手や容器等の物体（被供給部）を検出する。センサ３５，３６，３７は、非接触型のセンサでも接触型のセンサでもよい。

センサ３５，３６，３７は、制御部４０と電気的に接続される。制御部４０は、センサ３５，３６，３７の検出をトリガとして、少なくとも調整手段１０，１１の動作を制御する信号を生成して、被供給部を検出したセンサ３５，３６，３７の近傍に位置する排水口３０，３１，３２から水を供給するように調整手段１０，１１を動作させる。本実施の形態では、制御部４０は、電解槽５の給水部、電源部、調整手段１０，１１、流量調整手段２０，２１の動作を制御する信号を生成し、これらを、被供給部を検出したセンサ３５，３６，３７の近傍に位置する排水口３０，３１，３２から水を供給するように動作させる。制御部４０は、本体部３に配置されている。

次に、一実施の形態の生成装置１の動作について説明する。

生成装置１は、給水部から電解原水及び電解液が電解槽５に供給されると、電極に電源部から電源が供給されることで電解液を電気分解する。

具体的に、電解槽５では、陰極が配置される室において、以下の通り水が分解されてアルカリ性電解水、例えば苛性ソーダ水を得る。

Ｈ_２Ｏ＋２ｅ^－ → １／２Ｈ_２＋ＯＨ^－
Ｎａ^＋＋ｅ^－ → Ｎａ
Ｎａ＋ＯＨ^－ → ＮａＯＨ＋ｅ^－

また、陽極が配置される室において、以下の通り塩素イオンが還元され塩素ガスが発生し、水と反応して酸性電解水、例えば次亜塩素酸水（電解除菌水）を生じる。

Ｈ_２Ｏ → ２Ｈ^＋＋１／２Ｏ_２＋２ｅ^－
２Ｃｌ^－ → Ｃｌ_２＋２ｅ^－
Ｃｌ_２＋Ｈ_２Ｏ ⇔ ＨＣｌＯ＋ＨＣｌ

そして、電解槽５で生成された酸性電解水及びアルカリ性電解水は、配管部７，８及び調整手段１０，１１を経由して排出部１３，１４から本体部３の外部に排出される。また、酸性電解水とアルカリ性電解水とが混合された混合水は、排出部１７から本体部３の外部に排出される。本実施の形態において、混合水は、例えば中性付近にｐＨ制御された次亜塩素酸水（中性水）である。

本実施の形態では、被供給部をセンサ３５，３６，３７のいずれかが検出することにより、この検出に応じて制御部４０で信号が生成され、その生成された信号に基づいて給水部、調整手段１０，１１及び流量調整手段２０，２１が動作し、給水部から電解槽５に電解原水及び電解液を供給して電解液を電気分解し、この電気分解により生成された電解水を、被供給部を検出したセンサ３５，３６，３７に対応する排水口３０，３１，３２から排出するように、調整手段１０，１１と、流量調整手段２１と、が動作する。

例えば、酸性電解水を供給する場合、使用者が排水口３０の近傍に被供給部を翳すと、センサ３５がそれを検出し、この検出に応じて制御部４０から信号が生成されて、その信号に応じて、電解槽５に電解原水及び電解液を供給するように給水部が動作するとともに、電解槽５の電極に電源を供給するように電源部が動作する。電解槽５では、上記のような電気分解によって酸性電解水及びアルカリ性電解水が生成されて、配管部７，８により酸性電解水及びアルカリ性電解水が電解槽５から排出される。酸性電解水については、制御部４０で生成された信号に応じて、調整手段１０が酸性電解水を排出部１３に流すように動作することで、排水口３０から被供給部に供給される。一方、アルカリ性電解水については、制御部４０で生成された信号に応じて、調整手段１１がアルカリ性電解水を合流部１６に流すように動作し、かつ、流量調整手段２１が閉じるように動作することで、余剰排出部２４から排出される。

同様に、アルカリ性電解水を供給する場合、使用者が排水口３１の近傍に被供給部を翳すと、センサ３６がそれを検出し、この検出に応じて制御部４０から信号が生成されて、その信号に応じて、電解槽５に電解原水及び電解液を供給するように給水部が動作するとともに、電解槽５の電極に電源を供給するように電源部が動作する。電解槽５では上記のような電気分解によって酸性電解水及びアルカリ性電解水が生成されて、配管部７，８により酸性電解水及びアルカリ性電解水が電解槽５から排出される。アルカリ性電解水については、制御部４０で生成された信号に応じて、調整手段１１がアルカリ性電解水を排出部１４に流すように動作することで、排水口３１から被供給部に供給される。一方、酸性電解水については、制御部４０で生成された信号に応じて、調整手段１０が酸性電解水を合流部１５に流すように動作し、かつ、流量調整手段２０が閉じるように動作することで、余剰排出部２３から排出される。

さらに、混合水を供給する場合、使用者が排水口３２の近傍に被供給部を翳すと、センサ３７がそれを検出し、この検出に応じて制御部４０から信号が生成されて、その信号に応じて、電解槽５に電解原水及び電解液を供給するように給水部が動作するとともに、電解槽５の電極に電源を供給するように電源部が動作する。電解槽５では、上記のような電気分解によって酸性電解水及びアルカリ性電解水が生成されて、配管部７，８により酸性電解水及びアルカリ性電解水が電解槽５から排出される。制御部４０で生成された信号に応じて、調整手段１０，１１が酸性電解水及びアルカリ性電解水を合流部１５，１６に流すように動作し、流量調整手段２０，２１が所定の開状態となるように動作することで、酸性電解水及びアルカリ性電解水が、それぞれ流量が調整されて合流して排出部１７に流れることで、排水口３２から被供給部に混合水が供給される。流量調整手段２０，２１の流量調整により生じた酸性電解水及びアルカリ性電解水の余剰分は、それぞれ余剰排出部２３，２４から排出される。

なお、制御部４０は、センサ３５，３６，３７により被供給部を検出しなくなってから所定時間が経過した後、あるいは、停止ボタンの操作等の所定の操作がされた後等に、酸性電解水、アルカリ性電解水、あるいは混合水の供給を停止させるように電解槽５の給水部、電源部、調整手段１０，１１、流量調整手段２０，２１を停止させる信号を生成して、これらを停止させる。

このように、上記の一実施の形態によれば、電解槽５と、電解槽５で生成される酸性電解水とアルカリ性電解水との排出と合流とを切り替える調整手段１０，１１と、を本体部３に配置し、酸性電解水と、アルカリ性電解水と、酸性電解水とアルカリ性電解水との合流により生成される混合水と、を本体部３からそれぞれ別個の排出部１３，１４，１７により排出可能とすることにより、混合水を得るために電解水を貯留する外付けのタンク、電解水を合流させるバルブ、配管等を本体部３の外部に別途備える必要がなく、省スペースで、生成装置１を設置するだけで、排出部１３，１４，１７から、酸性電解水、アルカリ性電解水、及び、混合水を容易に個別に得ることができる。つまり、酸性電解水、アルカリ性電解水、及び、混合水を個別に得られる生成装置１をコンパクトに実現できる。

また、調整手段１０，１１により合流される各電解水の流量を、本体部３に配置した流量調整手段２０，２１で調整することにより、合流させる電解水の流量に応じて、所望のｐＨの混合水を生成できる。

流量調整手段２０，２１により流量が調整された酸性電解水とアルカリ性電解水との余剰分を余剰排出部２３，２４により排出することにより、排出部１３，１４，１７から直接的に使用しない酸性電解水やアルカリ性電解水を別用途等に利用することも可能となる。

制御部４０が、排出部１３，１４，１７の少なくともいずれかから水を排出させるように調整手段１０，１１の動作を制御することで、酸性電解水とアルカリ性電解水と混合水とのうち、所望する水を容易に得ることができる。

各排出部１３，１４，１７に対応してセンサ３５，３６，３７を配置し、センサ３５，３６，３７の検出に応じて、制御部４０が、そのセンサ３５，３６，３７に対応する排出部１３，１４，１７から水を排出させるように電解槽５及び調整手段１０の動作を制御することにより、センサ３５，３６，３７の前に手等の被供給部を翳すだけで、酸性電解水とアルカリ性電解水と混合水とのうち、所望する水を容易に得ることができる。

なお、上記の一実施の形態において、流量調整手段２０，２１、余剰排出部２３，２４、及び、センサ３５．３６．３７は、必須の構成ではない。

また、制御部４０は、センサ３５，３６，３７による物体（被供給部）の検出に応じて排出部１３，１４，１７のいずれかから水を排出させるように調整手段１０，１１の動作を制御するものに限らず、例えばボタンやリモコン等の操作手段により入力される信号あるいは音声等により入力される信号等、外部から入力される信号の受信に応じて排出部１３，１４，１７のいずれかから水を排出させるように調整手段１０，１１の動作を制御してもよい。

さらに、調整手段１０，１１を、酸性電解水とアルカリ性電解水との排出の割合と合流の割合とを任意に設定するものとする場合には、制御部４０により、排出部１３，１４，１７から、酸性電解水と、アルカリ性電解水と、合流水と、のうちのいずれか二つ以上を同時に排出させるように制御することも可能である。

１ 生成装置
３ 本体部
５ 電解槽
１０，１１ 調整手段
１３，１４，１７ 排出部
２０，２１ 流量調整手段
２３，２４ 余剰排出部
３５，３６，３７ センサ
４０ 制御部

Claims (3)

1. 酸性電解水とアルカリ性電解水とを生成する電解槽と、
   前記電解槽で生成される前記酸性電解水と前記アルカリ性電解水との排出と合流とを調整する一方及び他方の調整手段と、
   前記調整手段により合流される前記酸性電解水及び前記アルカリ性電解水の流量を調整する一方及び他方の流量調整手段と、
   前記流量調整手段により流量が調整されて生じる前記酸性電解水及び前記アルカリ性電解水の余剰分を排出する一方及び他方の余剰排出部と、
   前記酸性電解水と、前記アルカリ性電解水と、前記酸性電解水と前記アルカリ性電解水との合流により生成される混合水とをそれぞれ別個に排出可能な排出部と
   を備えることを特徴とする生成装置。
2. 前記酸性電解水を排出可能な前記排出部は、前記一方の調整手段に接続され、
   前記アルカリ性電解水を排出可能な前記排出部は、前記他方の調整手段に接続され、
   前記混合水を排出可能な前記排出部は、前記一方の流量調整手段と前記他方の流量調整手段との間の流路に接続され、
   前記一方の余剰排出部は、前記一方の調整手段と前記一方の流量調整手段との間の流路に接続され、
   前記他方の余剰排出部は、前記他方の調整手段と前記他方の流量調整手段との間の流路に接続されている
   ことを特徴とする請求項１記載の生成装置。
3. 前記混合水における前記酸性電解水と前記アルカリ性電解水との混合比率は、任意に設定可能である
   ことを特徴とする請求項１又は２記載の生成装置。

Images