JP3835176B2 - Electrolyzed water generator - Google Patents
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明はアルカリ性イオン水及び酸性イオン水を連続して得ることができる電解水生成装置に関し、特に使用中断時の本体内部の滞留水を効率よく排出するための技術に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来、電解水生成装置としては、水道水等の原水を浄化槽にて浄化した後、電解質添加部に供給してカルシウム塩等の電解質を添加し、更に電解槽に供給して電解して、酸性イオン水やアルカリ性イオン水を生成し、この生成したイオン水を装置外部に吐出するものがある。
【0003】
このような一般的に従来用いられている電解水生成装置では、電解水を生成した後、電解水生成装置内に水が滞留したままの状態で長期間使用せず放置した場合、装置内部の滞留水の変質により一般細菌等の繁殖が危惧される。また、電解質添加部に水が滞留すると電解水生成装置の使用中断時において、電解質添加部内に滞留する水に電解質が過剰に溶解し、電解質添加部における電解質の消費量が増大するといった問題がある。
【0004】
このような滞留水の排水手段としては、電解槽の下部に電磁弁を設けて、本体に水が給水されなくなると前記電磁弁を開状態にして排水路と連通し、電解槽内部の滞留水を排出するものがあった。また弁の構成や弁の開閉制御を簡便化するために、図6,7に示すような開閉弁12を使用することも提案されている。
【0005】
ここに示す開閉弁12は、電解水生成装置内に滞留する水を排水するための排水経路に設けられるものであり、開閉弁12が設けられている排水経路の上流側と下流側との圧力差に応じて開閉するものであって、外部から電解水生成装置内に水が供給されて、この供給される水の圧力によって排水経路の上流側の圧力が大きくなったときに図6に示すように閉状態となり、また水の供給が停止されることにより上流側の圧力が小さくなったときに図7に示すように開状態となるように設けるものである。
【0006】
図8,9はこのような開閉弁12を設けた電解水生成装置1を示すものであり、電解水生成装置1には内部の水の流路と連通する排水経路が形成されており、この排水経路は排水導入流路29、排水主流路30及び排水管31から構成されている。この排水経路は電解水生成装置1の外部へ下方に向けて引き出されており、開閉弁12は排水導入流路29の上流側に配設されている。このように形成される電解水生成装置1では、電解水生成装置1への水の供給が停止されたときに開閉弁12が開状態となり、自動的に排水経路からの滞留水の排水が行われるものである。
【0007】
但し、このようにして排水経路に開閉弁12を設ける場合には、電解水生成装置1に水が供給されて開閉弁12が閉状態にあるときに、排水経路内に水が表面張力により滞留してしまっている場合があり、このときには、開閉弁12の下流側に、排水経路内の水の水頭圧による負圧がかかることとなる。このような場合には、電解水生成装置1への水の供給が停止されて開閉弁12の上流側の圧力が低下しても、下流側にかかる負圧によって開閉弁12が閉状態のまま維持されて滞留水の排水がなされなくなる場合がある。
【0008】
このような開閉弁12の動作不良を防止するための構成として、図10に示すようなものが提案されている。この図10に示す電解水生成装置1では、電解水生成時には、給水栓33から給水ホース32及び取水流路3を通じて電解水生成装置1の給水口2に原水が供給され、この原水は、取水流路3を通じて流入口42から浄水カートリッジ40へ送られ、吸着浄化槽5の浄化剤4にて、残留塩素、かび臭、トリハロメタン、農薬等が除去される。続いて濾過槽7の濾過膜6を通過することにより濾過されて微細な濁りや細菌等が除去される。
【0009】
生成された浄水は、流出口43から給水流路8に流出し、このとき流量センサ9によって給水流路8における浄水の通水が検知されて、制御電源装置34による電極21,21間への電圧の印加が自動制御によって開始される。
【0010】
給水流路8を流通する浄水は、分岐給水流路13と分岐排水流路11とに流入し、分岐排水流路11に流入する浄水は、開閉弁12の上流側に至り、その圧力により開閉弁12は閉状態となって、排水導入流路29へ浄水が流通しなくなり、排水経路における水の流通が停止される。
【0011】
一方、分岐給水流路13に流入した浄水は、流入口44から電解質添加部14に供給され、電解質添加部14内に溶解した電解質が付与された後、流出口45から主供給路18を介して流入口46から電解槽19の各電極室20,20に供給される。
【0012】
そして、電気分解によって、電極室20,20のうちの陰極室20aでアルカリ性イオン水が生成されると共に、陽極室20bで酸性イオン水が生成される。陰極室20aで生成されたアルカリ性イオン水は流出口47から吐水流路23及び吐出ノズル24の吐出管25から装置外部に吐出される。一方、陽極室20bで生成された酸性イオン水は、吐水流路26及び吐水管27を通じ、吐水ノズル56から装置外部に吐出される。また陰極室20aで生成されたアルカリ性イオン水の一部はバイパス流路35を通じて排水主流路30に流入し、排水管31から装置外部に排出される。
【0013】
このような電解水生成装置1において、給水栓33を閉止することにより電解水生成装置1への給水が停止されると、給水流路8における水の流通が停止されて、流量センサ9が止水状態を検知する。このとき、自動制御により電極21,21間への電圧の印加が停止される。
【0014】
このとき、分岐排水流路11に流入している浄水には、給水口2から電解水生成装置1内に流入する水の圧力がかからなくなり、これにより開閉弁12の上流側の圧力が低下して開閉弁12が開状態となる。このため、排水経路における水の流通が開放されて、電解水生成装置1内に滞留している水が排水経路の水流に引き込まれて、電解水生成装置1の下方に排出されるものである。
【0015】
このような排水動作の際には、バイパス流路35を排水経路における開閉弁12よりも下流側に接続しているために、排水経路に水が溜まっていても、この水の水頭圧による負圧が開閉弁12の下流側で緩和され、開閉弁12の動作不良が防止されているものである。
【0016】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記に示す構成は、主としてアルカリ性イオン水を利用する場合のものであるが、電解水生成装置1にて電解水を生成している際には、アルカリ性イオン水の一部がバイパス流路35を通じて排水経路から排水されてしまうものであり、このため吐水流路23及び吐出ノズル24の吐出管25から装置外部に吐出されるアルカリ性イオン水の吐出量が減少してしまうという問題があった。
【0017】
本発明は上記の点に鑑みてなされたものであり、滞留水の排水のための排水経路に排水経路の上流側と下流側との圧力差に応じて開閉する開閉弁を設けた電解水生成装置において、開閉弁の開閉不良を防止して滞留水の排水を確実に行うことができ、しかも生成されるアルカリ性イオン水と酸性イオン水のうち、主として利用するものの吐出量を充分に維持することができる電解水生成装置を提供することを目的とするものである。
【0018】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1に係る電解水生成装置は、給水口2から供給された水に電解質を添加する電解質添加部14と、電解質が添加された水を電気分解してアルカリ性イオン水と酸性イオン水とを生成する電解槽19と、電解槽19にて生成されたアルカリ性イオン水を外部に吐水する第一の吐水経路と、電解槽19にて生成された酸性イオン水を外部に吐水する第二の吐水経路とを具備する電解水生成装置1であって、給水口2からの水の給水が停止された状態において内部に残存する水を電解水生成装置1から下方に向けて外部に排水する排水経路を設け、この排水経路に排水経路の上流側と下流側との圧力差に応じて開閉する開閉弁12を設け、この開閉弁12を給水口2からの電解水生成装置1への給水により排水経路の上流側の圧力が大きくなったときに閉状態となり、給水が停止されることにより上流側の圧力が小さくなったときに開状態となるように形成し、第二の吐水経路と排水経路とを連通するバイパス流路28を、排水経路におけるバイパス流路28の接続位置が開閉弁12よりも下流側となるように設けて成ることを特徴とするものである。
【0019】
また本発明の請求項2に係る電解水生成装置は、給水口2から供給された水に電解質を添加する電解質添加部14と、電解質が添加された水を電気分解してアルカリ性イオン水と酸性イオン水とを生成する電解槽19と、電解槽19にて生成されたアルカリ性イオン水と酸性イオン水のうちの一方を外部に吐水する第一の吐水経路と、電解槽19にて生成されたアルカリ性イオン水と酸性イオン水のうちのいずれか他方を外部に吐水する第二の吐水経路とを具備する電解水生成装置1であって、給水口2からの水の給水が停止された状態において内部に残存する水を電解水生成装置1から下方に向けて外部に排水する排水経路を設け、この排水経路に排水経路の上流側と下流側との圧力差に応じて開閉する開閉弁12設け、この開閉弁12を給水口2からの電解水生成装置への給水により排水経路の上流側の圧力が大きくなったときに閉状態となり、給水が停止されることにより上流側の圧力が小さくなったときに開状態となるように形成し、第二の吐水経路と排水経路とを連通するバイパス流路28を、排水経路におけるバイパス流路28との接続位置が開閉弁12よりも下流側となるように設けて成ることを特徴とするものである。
【0020】
また請求項3の発明は、請求項1又は2において、バイパス流路28を構成する管路の少なくとも一部を、その内径が、第二の吐水経路とバイパス流路28との接続部よりも下流側における第二の吐水経路の管路の内径よりも小さくなるように形成して成ることを特徴とするものである。
【0021】
また請求項4の発明は、請求項1乃至3のいずれかにおいて、排水経路の、開閉弁12よりも下流側に、空気を保持する空気室61を設けて成ることを特徴とするものである。
【0022】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を説明する。
【0023】
図1に電解水生成装置1の配管系統図を示す。尚、この電解水生成装置1は、生成される電解水のうち、主としてアルカリ性イオン水を利用するためのアルカリ水生成装置として形成されている。
【0024】
先ず、電解水生成装置1の構成について説明する。図1に示すように電解水生成装置1には、浄水カートリッジ40、電解質添加部14、電解槽19及び開閉弁12が内装されている。
【0025】
浄水カートリッジ40は、導入された水を浄化するものであり、活性炭やイオン交換樹脂等の浄化剤4が充填された吸着浄化槽5と、吸着浄化槽5よりも下流側に配設され、中空糸膜等の濾過膜6が内装された濾過槽7とから構成されている。
【0026】
浄水カートリッジ40の吸着浄化槽5の上流側端部(図中では下端部)には、浄水カートリッジ40に供給される水の流入口42が形成されており、濾過槽7の下流側端部(図中では上端部)には、浄水カートリッジ40から導出される水の流出口43が形成されている。
【0027】
電解質添加部14は、円筒形状の外筒41の内部に、電解質を保持する内筒15が配設されており、この内筒15内には塩化カルシウム、乳酸カルシウム、グリセロリン酸カルシウム等のカルシウム塩や、塩化ナトリウム、塩化カリウム等の電解質が供給される。図示の例では、内筒15内に、電解質が内包された通水性の袋16を配置することにより内筒15内に電解質が供給されている。また外筒41の上部開口には添加筒キャップ17が着脱自在に取り付けられている。ここで、外筒41と添加筒キャップ17とは、Oリングを介して嵌合されて水密構造となっており、また添加筒キャップ17の嵌合を脱離して内筒15を取り出し、電解質の補充ができるようになっている。
【0028】
電解質添加部14の外筒41の下端面には、電解質添加部14に供給される水の流入口44が形成されている。また電解質添加部14の外筒41の上部側面には、電解質添加部14から導出される水の流出口45が形成されている。
【0029】
電解槽19の内部は、容器内部が電解隔膜22によって二つの電極室20,20に仕切られ、各電極室20,20内には電極21,21がそれぞれ配設されている。一方の電極室20は陰極室20a、他方の電極室20は陽極室20bとして形成されおり、陰極室20aに配設された電極21は陰極21aとして形成され、陽極室20bに配設された電極21は陽極21bとして形成されている。図示はしていないが、この電極21,21(21a,21b)には、電極21,21間に電圧を印加するための電源が接続される。
【0030】
開閉弁12は、金属や樹脂の成形品等で形成されるものであり、図6,7に示すように、流路の上流側に接続される一端部に流入開口62が、流路の下流側に接続される他端部に流出開口63がそれぞれ形成されており、流入開口62と流出開口63とは、開閉弁12内部の弁室64に連通されている。弁室64内にはその流出開口63側の内壁から筒状の弁座55が突設されており、弁座55の内部は流出開口63に連通する流出路69として形成されている。弁座55の周囲には金属や樹脂等からなるコイル状のバネ体54が弁座55の周囲を取り巻くように配設されており、このバネ体54の一端は弁座55の付け根側において弁室64の内壁と当接している。またこのバネ体54の他端には弁体53が、弁座55の開口と対向するように設けられている。ここで弁体53には、弁座55側の一面に円形状の保持リブ67が突設されており、バネ体54の他端はこの保持リブ67の内側に保持されることによりバネ体54の他端に弁体53が設けられる。この弁体53はバネ体54の弾性力によって、弁室64内における弁座55の開口側とは反対側に向けて付勢されているものである。この弁体53の外周縁と弁室64の内周壁との間には若干の隙間が形成されている。また弁室64内は、弁体53よりも流入開口62側において、仕切壁52によって流入開口62側と流出開口63側とに仕切られている。この仕切壁52には、弁室64内の流入開口62側と流出開口63側とを連通する連通路65が形成されている。尚、図6,7に示される仕切壁52の破断面では連通路65が一つのみ現れているが、通常は仕切壁52に複数個の連通路65が形成される。また仕切壁52には、流出開口63側の一面に、複数の突起状の支持突起66が形成されており、バネ体54の弾性力により流入開口62側に付勢されている弁体53はこの支持突起66に当接し、仕切壁52と弁体53との間に支持突起66の突出寸法と同一寸法の隙間があいた状態で支持される。
【0031】
この開閉弁12は、流入開口62側(上流側)と流出開口63側(下流側)との間の圧力差に応じて自動的に開閉するものである。すなわち、流入開口62から弁室64内に流入する水に一定以上の圧力がかけられて開閉弁12よりも上流側の圧力が下流側に対して相対的に増大した場合には、弁体53が水の圧力によりバネ体54の弾性力に抗して弁座55に向けて移動し、弁体53が弁座55の開口を塞ぐように配置されて、図7に示すように開閉弁12が閉止される。一方、流入開口62から弁室64内に流入する水にかけられる圧力が一定の値に満たなくなって、開閉弁12よりも上流側の圧力が下流側に対して相対的に減少した場合には、弁体53はバネ体54の弾性力により弁座55よりも流入開口62側に移動して、仕切壁52の支持突起66に当接し、図6に示すように開閉弁12が開状態となる。このとき流入開口62から弁室64内に流入する水は連通路65を通じて仕切壁52と弁体53との間の隙間に流入し、更に弁体53の外周縁と弁室64の内周壁との間の隙間を通り、更に弁座55の流出路69を通じて、流出開口63から開閉弁12外に流出する。
【0032】
電解水生成装置1に関する配管構成について説明すると、給水口2から電解水生成装置1内に供給される水の流路に、浄水カートリッジ40、電解質添加部14、電解槽19が直列に設けられており、電解槽19からは電解水を電解水生成装置1外に吐出する第一の吐水経路及び第二の吐水経路が導出されている。また浄水カートリッジ40と電解質添加部14との間の水の経路からは、排水経路が設けられ、この排水経路に開閉弁14が設けられている。
【0033】
具体的に説明すると、水道の蛇口等の給水栓33と、電解水生成装置1の給水口2とは、給水ホース32によって接続されている。装置内部においては、給水口2には取水流路3の上流側端部が接続され、この取水流路3の下流側端部は浄水カートリッジ40の吸着浄化槽5の下部の流入口42に接続されている。
【0034】
浄水カートリッジ40の濾過槽7の流出口43から導出された給水流路8の配管途中には、給水流路8における水の流量を測定する流量センサ9が配設されている。給水流路8の下流側は、分岐給水流路13と分岐排水流路11とに分岐されている。分岐給水流路13の下流側は電解質添加部14の下面の流入口44に接続されている。
【0035】
一方、分岐排水流路11は下流側が下方に向かうように配設されており、その下流側の端部は開閉弁12の流入開口62に接続されている。開閉弁12の流出開口63には排水導入流路29の上流側端部が接続されており、この排水導入流路29は下流側が下方に向かうように配設され、下流側端部は排水主流路30の上流側端部に接続されている。排水主流路30は上流側に形成された略水平方向の水平管部30aと、水平管部30aの下流側端部から下方に向けて形成された略鉛直方向の鉛直管部30bから構成されるL字状の管路にて形成されており、その下流側端部には排水管31が接続されている。排水管31は図8に示すように、電解水生成装置1外部に下方に向けて引き出されている。この分岐排水流路11、排水導入流路29、排水主流路30及び排水管31によって、排水経路が構成されている。
【0036】
また、電解質添加部14の流出口45からは、主供給路18が下方に向けて導出されており、この主供給路18の下流側端部は電解槽19の下面に形成された流入口46に接続されて、各電極室20,20に連通している。
【0037】
電解槽19の上部には一方の電極室20(陰極室20a)に連通する流出口47と、他方の電極室20(陽極室20b)に連通する流出口48とが設けられている。一方の電極室20(陰極室20a)に連通する流出口47からは上方に向けて吐水流路23が導出され、電解水生成装置1の上面に設けられた吐出ノズル24に接続されており、この吐出ノズル24には吐出管25が設けられている。この吐水流路23及び吐出ノズル24の吐出管25によって、主として利用する電解水であるアルカリ性イオン水を吐出するための第一の吐水経路が構成されており、電極室20(陰極室20a)から供給される電解水(アルカリ性イオン水)は、第一の吐水経路を通じて外部に吐出されるようになっている。
【0038】
また、他方の電極室20(陽極室20b)に連通する流出口45からは下方に向けて吐水流路26が導出され、この吐水流路26の下流側端部には吐水管27が接続されており、この吐水管27は電解水生成装置の下部から外部に向けて引き出され、吐水管27の下流側端部には吐水ノズル56が設けられている。この吐水流路26及び吐水管27によって、副次的に生成される電解水である酸性イオン水を吐出するための第二の吐水経路が構成されており、この電極室20(陽極室20b)にて生成される電解水(酸性イオン水)は、第二の吐水経路を通じて外部に吐出されるようになっている。
【0039】
更に、第二の吐水流路と排水経路との間には、バイパス流路28が設けられている。このバイパス流路28は、第二の吐水経路における吐水流路26と吐水管27との接続位置と、排水経路における排水導入流路29と排水主流路30との接続位置とにそれぞれ接続されている。
【0040】
図8は、上記のような電解水生成装置1の外観を示すものであり、排水経路の下流側を構成する排水管31は電解水生成装置1の下方に向けて引き出されており、排水管31の開口は、第一の排水経路を構成する吐出ノズル24の吐出管25の開口や、第二の排水経路の下流側端部を構成する吐水ノズル56よりも下方に配置されている。
【0041】
次に、本発明の電解水生成装置1の使用方法と装置内の水の流れについて説明する。
【0042】
先ず、電解水生成装置1にて電解水の生成を行う場合の動作を、図1の配管系統図を示して説明する。尚、図中では水の流れを実線矢印で示して表示している。
【0043】
まず使用者は装置外面に設けられた操作盤を操作するなどして、浄水の開始の指令や、アルカリ性イオン水の水質の設定を行い、また、給水栓33を開放して水道水等の原水を給水ホース32を通じて電解水生成装置1の給水口2へ供給する。このとき、給水口2に送り込まれた原水は、取水流路3を通じて流入口42から浄水カートリッジ40へ送られ、吸着浄化槽5の浄化剤4にて、残留塩素、かび臭、トリハロメタン、農薬等が除去される。続いて濾過槽7の濾過膜6を通過することにより濾過されて微細な濁りや細菌等が除去される。このように原水を、浄水カートリッジ40内を通過させて濾過することにより、原水が浄水処理されて浄水が生成される。
【0044】
生成された浄水は、流出口43から給水流路8に流出するが、この給水流路8を流通する際に流量センサ9を通過する。この流量センサ9によって給水流路8における浄水の通水が検知されたら、電解槽19における電極21,21間への電圧の印加が自動制御によって開始される。
【0045】
給水流路8を流通する浄水は、分岐給水流路13と分岐排水流路11とに流入する。このとき分岐排水流路11に流入する浄水は、開閉弁12の流入開口62から弁室64内に流入するが、給水口2から電解水生成装置1内に流入する水の圧力が弁室64に流入する浄水にもかかるために、この圧力により弁体53がバネ体54の弾性力に抗して流出開口63側に移動して弁体53が弁座55に当接し、流出路69が塞がれて図7に示すように開閉弁12が閉状態となる。このため分岐排水流路11から排水導入流路29へ浄水が流通しなくなり、排水経路における開閉弁12を挟んだ水の流通が停止される。
【0046】
一方、分岐給水流路13に流入した浄水は、流入口44から電解質添加部14に供給され、電解質添加部14内に溶解した電解質が付与される。電解質が付与された浄水は流出口45から主供給路18を介して流入口46から電解槽19の各電極室20,20に供給される。このとき電解質添加部14内には、流出口45の形成位置まで浄水が供給された後にこの浄水が流出口45から流出されることとなり、電解質添加部14内にてある程度滞留して電解質が充分に付与された浄水が電解質添加部14から流出される。
【0047】
そして、電気分解によって、電極室20,20のうちの陰極室20aでアルカリ性イオン水が生成されると共に、陽極室20bで酸性イオン水が生成される。陰極室20aで生成されたアルカリ性イオン水は流出口47から吐水流路23及び吐出ノズル24の吐出管25から構成される第一の吐水経路に流入し、装置外部に吐出される。一方、陽極室20bで生成された酸性イオン水は、吐水流路26及び吐水管27から構成される第二の吐水経路を通じ、吐水ノズル56から装置外部に吐出される。また第二の吐水経路を流通する酸性イオン水の一部はバイパス流路28を通じて排水主流路30に流入し、排水管31から装置外部に排出される。
【0048】
次に、装置内への水の供給を停止した場合の動作について説明する。図2に水の供給を停止した時の配管系統図を示す。
【0049】
使用者が給水栓33を閉止することにより電解水生成装置1への給水が停止されると、給水流路8における水の流通が停止されて、流量センサ9が止水状態を検知する。このとき、自動制御により、必要に応じて電極21,21間に逆方向の電圧が印加されて電極21,21の表面のスケールが除去された後、電解槽19における電極21,21間への電圧の印加が停止される。
【0050】
このとき、分岐排水流路11に流入している浄水には、給水口2から電解水生成装置1内に流入する水の圧力がかからなくなり、これにより開閉弁12の弁体53がバネ体54の弾性力によって流入開口62側に移動して弁体53が弁座55から離間し、図6に示すように開閉弁12が開状態となる。このため、排水経路における水の流通が開放されて、電解水生成装置1内に滞留している水が排水経路を介して電解水生成装置1の下方に排出される。このとき、電解質添加部14内に滞留している浄水は、排水経路を流通する水流に引き込まれて流入口44を通じて分岐給水流路13を逆流して排水経路に流入し、排水経路を通じて電解水生成装置1から排出される。また電解槽19の各電極室20,20内に滞留している電解水(アルカリ性イオン水及び酸性イオン水)は電解質添加部14から分岐給水流路13を介して排水経路に流入する水流に引き込まれて、流入口46から主供給路18を逆流し、電解質添加部14、分岐給水流路13を介して排水経路に流入して、電解水生成装置1の下方に排出される。またこのとき第一の排水経路に滞留している電解水(アルカリ性イオン水)も逆流して電解槽19の一方の電極室20(陰極室20a)内に引き込まれて、同様に排水経路から電解水生成装置1の下方に排出されるものであり、このとき吐出管25の端部開口から空気が流入することにより、上記のような水の排水動作がスムーズに行われる。更に、第二の排水経路とバイパス流路28に滞留している電解水(酸性イオン水)は、排水経路を流通する水流に引き込まれて排水経路に流入し、排水経路を通じて電解水生成装置1から排出される。
【0051】
ここで、上記のような構成を有する電解水生成装置1では、電解水の生成時に電解水の一部がバイパス流路28から排水経路を通じて排水されるものであるが、バイパス流路28は酸性イオン水を吐出するための第二の吐水経路に接続されているために、主として使用するアルカリ性イオン水を排水経路から排水するようなことがなく、アルカリ性イオン水の吐出量を充分に確保することができるものである。また、酸性イオン水を利用する場合も考慮して、酸性イオン水の一部をバイパス流路28に流入するようにし、残りを第二の吐水経路の吐水ノズル56から吐出するようにしている。
【0052】
また、上記のような排水動作が行われる際には、排水経路は、バイパス流路28及び第二の吐水経路を介して外気に開放されているため、排水動作を開始した際に排水経路の開閉弁12よりも下流側の部分を構成する排水導入流路29、排水主流路30及び排水管31に水が存在していても、この水の水頭圧によって開閉弁12の下流側にかかる負圧が緩和される。このため開閉弁12の弁体53が排水導入流路29、排水主流路30及び排水管31に存在する水の負圧に引き込まれて弁座55から離間しなくなるようなことがなくなり、分岐排水流路11に流入している浄水に給水口2から電解水生成装置1内に流入する水の圧力がかからなくなった際に開閉弁12が確実に開状態となって、電解水生成装置1内の滞留水の排水を確実に行うことができるものである。このとき、バイパス流路28は第二の吐水経路から分岐するように形成されているために、バイパス流路28をできるだけ短く形成することによって、排水経路はバイパス流路28及び第二の吐水経路を介した短い経路にて外気に開放させることができ、更にはバイパス流路28及び第二の排水経路に滞留している水が少量となって排水経路から速やかに排水されて、それ以後は排水経路はバイパス流路28及び第二の排水経路を通じて、水を介さず直接外気に開放されることとなり、これにより排水経路にある水の水頭圧による負圧を効率よく緩和させることができるものである。
【0053】
また、このようにして開閉弁12にかかる負圧を緩和しても、開閉弁12にある程度の負圧がかかるものではあるが、排水経路の、開閉弁12よりも下流側に、管路内に空気を保持する構造を有する空気室61を設けると、排水経路内の水の水頭圧によって開閉弁12に負圧がかかっても、空気室61内の空気の膨脹収縮による緩衝作用により、開閉弁12を更に確実に開状態とすることができる。すなわち、分岐排水流路11に流入している浄水に給水口2から電解水生成装置1内に流入する水の圧力がかからなくなって開閉弁12を挟んだ排水経路の上流側の圧力が小さくなった場合に、空気室61内の空気の膨脹により開閉弁の弁体53が流入開口62側(上流側)に移動する余地が生じ、開閉弁12を更に確実に開状態とすることができるものである。図5に示す例では排水経路を構成する排水主流路30を水平管部30aと鉛直管部30bとの接続部分において部分的に上方に膨出させて、この膨出部分を空気室61として形成しており、このため排水主流路30内に水が存在しても空気室61内に空気が保持されるようになっている。
【0054】
図3に示す実施形態では、電解槽19の各電極室20,20に配設されている電極21,21間に電圧を印加するための電源として、電極21,21の電極極性を任意に切り替えることができる制御電源装置34が設けられている。他の構成は、図1,2に示すものと同様である。
【0055】
このような電解水生成装置1にて電解水を生成するにあたり、主としてアルカリ性イオン水を利用する場合には、第一の吐水経路に接続されている側の電極室20に配設されている電極21が陰極、第二の吐水経路に接続されている側の電極室20に配設されている電極21が陽極となるように電極21,21間に電圧を印加するものであり、このとき電気分解によって、陰極となった電極21が配設されている電極室20でアルカリ性イオン水が生成されると共に、陽極となった電極21が配設されている電極室20で酸性イオン水が生成される。そして主として利用されるアルカリ性イオン水は流出口47から吐水流路23及び吐出ノズル24の吐出管25から構成される第一の吐水経路に流入し、装置外部に吐出され、一方、副次的に生成される酸性イオン水は、吐水流路26及び吐水管27から構成される第二の吐水経路を通じ、吐水ノズル56から装置外部に吐出される。また第二の吐水経路を流通する酸性イオン水の一部はバイパス流路28を通じて排水主流路30に流入し、排水管31から装置外部に排出される。
【0056】
また、主として酸性イオン水を利用する場合には、第一の吐水経路に接続されている側の電極室20に配設されている電極21が陽極、第二の吐水経路に接続されている側の電極室20に配設されている電極21が陰極となるように電極21,21間に電圧を印加するものであり、このとき電気分解によって、陰極となった電極21が配設されている電極室20でアルカリ性イオン水が生成されると共に、陽極となった電極21が配設されている電極室20で酸性イオン水が生成される。そして主として利用される酸性イオン水は流出口47から吐水流路23及び吐出ノズル24の吐出管25から構成される第一の吐水経路に流入し、装置外部に吐出され、一方、副次的に生成されるアルカリ性イオン水は、吐水流路26及び吐水管27から構成される第二の吐水経路を通じ、吐水ノズル56から装置外部に吐出される。また第二の吐水経路を流通するアルカリ性イオン水の一部はバイパス流路28を通じて排水主流路30に流入し、排水管31から装置外部に排出される。
【0057】
このような構成を有する電解水生成装置1においても、電解水の生成時に電解水の一部がバイパス流路28から排水経路を通じて排水されるものであるが、バイパス流路28は第二の吐水経路に接続されているために、生成されるアルカリ性イオン水と酸性イオン水のうちの主として利用する一方の電解水を排水経路から排水するようなことがなく、主として利用する電解水の吐出量を充分に確保することができるものである。また、他方の電解水を利用する場合も考慮して、他方の電解水の一部をバイパス流路28に流入するようにし、残りを第二の吐水経路の吐水ノズル56から吐出するようにしている。
【0058】
上記の図1,2に示す実施形態及び図3に示す実施形態では、生成される電解水であるアルカリ性イオン水と酸性イオン水のうち、主として使用する電解水が第一の吐水経路から吐水されるものであるが、副次的に生成される電解水をも利用する場合を考慮すると、第二の吐水経路から吐出される電解水の吐出量も充分に確保することが好ましい。このように第二の吐水経路から吐出される電解水の吐出量を充分に確保するためには、バイパス流路28を構成する管路の少なくとも一部を、その内径が、第二の吐水経路の、バイパス流路28との接続部よりも下流側の部分を構成する吐水管27の管路の内径よりも小さくなるように形成することにより、電解水生成時にバイパス流路28を流通する電解水の流量をできるだけ低減することが好ましい。ここで、本発明では、バイパス経路28を第二の排水経路から分岐するように形成しているために、このように第二の排水経路の管路の内径とバイパス流路28の管路の内径と制御することにより、簡便な構成にて、電解水生成時にバイパス流路28を流通する電解水の流量を容易に制御することができるものである。
【0059】
例えば図4に示す例では、バイパス流路28の管路の一部の内周面に内方に向けて突出するリブ60を全周に亘って形成することにより、バイパス流路28の管路内にオリフィス(絞り機構)を形成して、内径が吐水管27の管路の内径よりも小さくなる部分を形成したものである。このような、バイパス流路28における、吐水管27の管路の内径よりも小さくなる部分の内径は、吐水管27の管路の内径の1/6〜1/4の範囲とすることが好ましい。
【0060】
ここで、バイパス流路28の流量を低減するためにバイパス流路28に内径が小さくなる部分を形成すると、バイパス流路28にアルカリ性イオン水が流通する場合には炭酸カルシウム等の堆積物によりバイパス流路28が詰まるおそれがあるが、図1,2に示す実施形態の場合や、あるいは図3に示す実施形態において主としてアルカリ性イオン水を利用する場合では、バイパス流路28に流通する電解水が酸性水であるので、バイパス流路28にはこのような堆積物の析出は発生せず、バイパス流路28の流通を長期に亘って維持することができるものである。
【0061】
【発明の効果】
上記のように本発明の請求項1に係る電解水生成装置は、給水口から供給された水に電解質を添加する電解質添加部と、電解質が添加された水を電気分解してアルカリ性イオン水と酸性イオン水とを生成する電解槽と、電解槽にて生成されたアルカリ性イオン水を外部に吐水する第一の吐水経路と、電解槽にて生成された酸性イオン水を外部に吐水する第二の吐水経路とを具備する電解水生成装置であって、給水口からの水の給水が停止された状態において内部に残存する水を下方に向けて外部に排水する排水経路を設け、この排水経路に排水経路の上流側と下流側との圧力差に応じて開閉する開閉弁を設け、この開閉弁を給水口からの電解水生成装置への給水により排水経路の上流側の圧力が大きくなったときに閉状態となり、給水が停止されることにより上流側の圧力が小さくなったときに開状態となるように形成し、第二の吐水経路と排水経路とを連通するバイパス流路を、排水経路におけるバイパス流路の接続位置が開閉弁よりも下流側となるように設けているため、給水口から水が供給されている場合には排水経路における開閉弁の上流側には給水口から電解水生成装置内に流入する水の圧力がかかって開閉弁が閉状態となって、排水経路からの滞留水の排水が停止され、給水口からの水の供給が停止された場合には排水経路における開閉弁の上流側に電解水生成装置内に流入する水の圧力がかからなくなり、開閉弁が開状態となって排水経路における水の流通が開放されて、電解水生成装置内に滞留している水が排水経路の水流に引き込まれて、排水経路から排水することができるものである。また、排水経路はバイパス及び第二の吐水経路を介して外気に開放されることとなって、排水動作を開始した際に排水経路の開閉弁よりも下流側に水が存在していても、この水の水頭圧により開閉弁の下流側にかかる負圧が緩和されて、開閉弁の上流側に給水口から電解水生成装置内に流入する水の圧力がかからなくなった際に開閉弁が確実に開状態となり、電解水生成装置内の滞留水の排水を確実に行うことができるものである。更には、電解水の生成時にはバイパス経路を介して電解水の一部が排水経路から排水されてしまうものであるが、バイパス経路は第二の吐水経路に接続されて、第二の吐水経路を流通する酸性イオン水の一部が排水経路から排水されるため、主として利用するアルカリ性イオン水の、第一の吐水経路からの吐水量を充分に確保することができるものである。
【0062】
また本発明の請求項2に係る電解水生成装置は、給水口から供給された水に電解質を添加する電解質添加部と、電解質が添加された水を電気分解してアルカリ性イオン水と酸性イオン水とを生成する電解槽と、電解槽にて生成されたアルカリ性イオン水と酸性イオン水のうちの一方を外部に吐水する第一の吐水経路と、電解槽にて生成されたアルカリ性イオン水と酸性イオン水のうちのいずれか他方を外部に吐水する第二の吐水経路とを具備する電解水生成装置であって、給水口からの水の給水が停止された状態において内部に残存する水を電解水生成装置から下方に向けて外部に排水する排水経路を設け、この排水経路に排水経路の上流側と下流側との圧力差に応じて開閉する開閉弁を設け、この開閉弁を給水口からの電解水生成装置への給水により排水経路の上流側の圧力が大きくなったときに閉状態となり、給水が停止されることにより上流側の圧力が小さくなったときに開状態となるように形成し、第二の吐水経路と排水経路とを連通するバイパス流路を、排水経路におけるバイパス流路との接続位置が開閉弁よりも下流側となるように設けているため、給水口から水が供給されている場合には排水経路における開閉弁の上流側には給水口から電解水生成装置内に流入する水の圧力がかかって開閉弁が閉状態となって、排水経路からの滞留水の排水が停止され、給水口からの水の供給が停止された場合には排水経路における開閉弁の上流側に電解水生成装置内に流入する水の圧力がかからなくなり、開閉弁が開状態となって排水経路における水の流通が開放されて、電解水生成装置内に滞留している水が排水経路の水流に引き込まれて、排水経路から排水することができるものである。また、排水経路はバイパス及び第二の吐水経路を介して外気に開放されることとなって、排水動作を開始した際に排水経路の開閉弁よりも下流側に水が存在していても、この水の水頭圧により開閉弁の下流側にかかる負圧が緩和されて、開閉弁の上流側に給水口から電解水生成装置内に流入する水の圧力がかからなくなった際に開閉弁が確実に開状態となり、電解水生成装置内の滞留水の排水を確実に行うことができるものである。更には、電解水の生成時にはバイパス経路を介して電解水の一部が排水経路から排水されてしまうものであるが、バイパス経路は第二の吐水経路に接続されていることから、生成されるアルカリ性イオン水と酸性イオン水の内の主として利用する方の電解水を第一の吐水経路にて吐出すると共に、副次的に生成する方の電解水を第二の吐水経路にて吐出するようにして、副次的に生成される方の電解水が流通する第二の吐水経路からこの電解水の一部が排水経路から排水されるようにすることができ、主として利用する電解水の、第一の吐水経路からの吐水量を充分に確保することができるものである。
【0063】
また請求項3の発明は、請求項1又は2において、バイパス流路を構成する管路の少なくとも一部を、その内径が、第二の吐水経路とバイパス流路との接続部よりも下流側における第二の吐水経路の管路の内径よりも小さくなるように形成しているため、第二の吐水経路からバイパス経路に流入する電解水の流量を抑制することができ、第二の吐水経路から吐出される副次的に生成される電解水をも利用しようとする場合にその吐出量を充分に確保することができるものである。
【0064】
また請求項4の発明は、請求項1乃至3のいずれかにおいて、排水経路に、開閉弁よりも下流側において、空気を保持する空気室を設けているため、給水口からの水の供給が停止されて排水経路における開閉弁の上流側に電解水生成装置内に流入する水の圧力がかからなくなった際に、排水経路内の水の水頭圧によって開閉弁の下流側に負圧がかかっても、空気室内の空気の膨脹収縮による緩衝作用により、開閉弁を更に確実に開状態とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施の形態の一例における動作を示す概略の断面図である。
【図2】同上の他の動作を示す概略の断面図である。
【図3】本発明の実施の形態の他例における動作を示す概略の断面図である。
【図4】同上の一部の断面図である。
【図5】同上の他の一部の断面図である。
【図6】開閉弁の一例を示す一部破断した正面図である。
【図7】同上の他の動作を示す一部破断した正面図である。
【図8】電解水生成装置の外観を示す正面図である。
【図9】排水経路の一部を示す概略図である。
【図10】従来技術を示す概略の断面図である。
【符号の説明】
1 電解水生成装置
2 給水口
12 開閉弁
14 電解質添加部
19 電解槽
28 バイパス流路
61 空気室[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrolyzed water generating apparatus capable of continuously obtaining alkaline ionic water and acidic ionic water, and more particularly to a technique for efficiently discharging stagnant water inside a main body when use is interrupted.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, as an electrolyzed water generating apparatus, after purifying raw water such as tap water in a septic tank, it is supplied to an electrolyte adding part and an electrolyte such as calcium salt is added, and further supplied to the electrolytic tank to be electrolyzed and acidified. There is one that generates ionic water or alkaline ionic water and discharges the generated ionic water to the outside of the apparatus.
[0003]
In such an electrolyzed water generating apparatus generally used in the past, after generating electrolyzed water, if the water remains in the electrolyzed water generating apparatus and left unused for a long time, The breeding of general bacteria is a concern due to the alteration of the accumulated water. In addition, when water stays in the electrolyte addition part, there is a problem that when the use of the electrolyzed water generating device is interrupted, the electrolyte is excessively dissolved in the water staying in the electrolyte addition part and the consumption of the electrolyte in the electrolyte addition part increases. .
[0004]
As a means for draining such accumulated water, an electromagnetic valve is provided at the lower part of the electrolytic cell, and when no water is supplied to the main body, the electromagnetic valve is opened to communicate with the drainage channel, There was something that discharged. In order to simplify the valve configuration and valve opening / closing control, it has also been proposed to use an opening /
[0005]
The on-off
[0006]
FIGS. 8 and 9 show an electrolyzed water generating apparatus 1 provided with such an on-off
[0007]
However, when the on-off
[0008]
As a configuration for preventing such malfunction of the on-off
[0009]
The generated purified water flows out from the
[0010]
The purified water flowing through the
[0011]
On the other hand, the purified water that has flowed into the branch
[0012]
Then, by the electrolysis, alkaline ionized water is generated in the
[0013]
In such an electrolyzed water generating device 1, when the water supply to the electrolyzed water generating device 1 is stopped by closing the
[0014]
At this time, the pressure of the water flowing into the electrolyzed water generating device 1 from the
[0015]
In such a draining operation, since the
[0016]
[Problems to be solved by the invention]
However, the configuration shown above is mainly for the case of using alkaline ionized water. However, when the electrolyzed water is generated by the electrolyzed water generating apparatus 1, a part of the alkaline ionized water is bypassed. 35, water is drained from the drainage path, and there is a problem that the discharge amount of alkaline ionized water discharged from the
[0017]
The present invention has been made in view of the above points, and electrolyzed water generation in which a drainage path for draining stagnant water is provided with an on-off valve that opens and closes depending on the pressure difference between the upstream side and the downstream side of the drainage path. In the device, the on / off valve can be prevented from opening / closing poorly and the stagnant water can be drained reliably, and the discharge amount of the alkaline ionic water and acidic ionic water to be mainly used is maintained sufficiently. It is an object of the present invention to provide an electrolyzed water generating apparatus capable of performing the above.
[0018]
[Means for Solving the Problems]
The electrolyzed water generating apparatus according to claim 1 of the present invention includes an electrolyte adding unit 14 for adding an electrolyte to the water supplied from the
[0019]
Moreover, the electrolyzed water generating apparatus according to
[0020]
In addition, the invention of
[0021]
The invention of
[0022]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below.
[0023]
FIG. 1 shows a piping system diagram of the electrolyzed water generating apparatus 1. In addition, this electrolyzed water production | generation apparatus 1 is formed as an alkaline water production | generation apparatus for mainly utilizing alkaline ionized water among the electrolyzed water produced | generated.
[0024]
First, the structure of the electrolyzed water generating apparatus 1 will be described. As shown in FIG. 1, the electrolyzed water generating apparatus 1 includes a
[0025]
The
[0026]
An
[0027]
The electrolyte addition unit 14 includes an
[0028]
An
[0029]
The inside of the
[0030]
The on-off
[0031]
The on-off
[0032]
The piping configuration related to the electrolyzed water generating device 1 will be described. A
[0033]
More specifically, the
[0034]
A
[0035]
On the other hand, the branch
[0036]
The
[0037]
An
[0038]
Further, a
[0039]
Further, a
[0040]
FIG. 8 shows the appearance of the electrolyzed water generating apparatus 1 as described above, and a
[0041]
Next, the usage method of the electrolyzed water generating apparatus 1 of the present invention and the flow of water in the apparatus will be described.
[0042]
First, the operation when electrolyzed water is generated by the electrolyzed water generator 1 will be described with reference to the piping system diagram of FIG. In the figure, the flow of water is indicated by solid arrows.
[0043]
First, the user operates a control panel provided on the outer surface of the apparatus to give an instruction to start clean water or set the quality of alkaline ionized water, and opens the
[0044]
The generated purified water flows out from the
[0045]
The purified water flowing through the
[0046]
On the other hand, the purified water that has flowed into the branch
[0047]
Then, by the electrolysis, alkaline ionized water is generated in the
[0048]
Next, the operation when the supply of water into the apparatus is stopped will be described. FIG. 2 shows a piping system diagram when water supply is stopped.
[0049]
When water supply to the electrolyzed water generating device 1 is stopped by the user closing the
[0050]
At this time, the pressure of the water flowing into the electrolyzed water generating device 1 from the
[0051]
Here, in the electrolyzed water generating apparatus 1 having the above-described configuration, a part of the electrolyzed water is drained from the
[0052]
Further, when the drainage operation as described above is performed, the drainage path is open to the outside air via the
[0053]
Further, even if the negative pressure applied to the on-off
[0054]
In the embodiment shown in FIG. 3, the electrode polarity of the
[0055]
In generating electrolyzed water in such an electrolyzed water generating apparatus 1, when mainly using alkaline ionized water, the electrode disposed in the
[0056]
When acid ion water is mainly used, the
[0057]
Also in the electrolyzed water generating apparatus 1 having such a configuration, part of the electrolyzed water is drained from the
[0058]
In the embodiment shown in FIGS. 1 and 2 and the embodiment shown in FIG. 3, the electrolyzed water mainly used is discharged from the first water discharge path among the alkaline ionized water and the acidic ionized water that are generated electrolyzed water. However, in consideration of the case where the electrolyzed water generated as a secondary is also used, it is preferable to ensure a sufficient discharge amount of the electrolyzed water discharged from the second water discharge path. As described above, in order to sufficiently secure the discharge amount of the electrolyzed water discharged from the second water discharge path, at least a part of the pipes constituting the
[0059]
For example, in the example shown in FIG. 4, the
[0060]
Here, in order to reduce the flow rate of the
[0061]
【The invention's effect】
As described above, the electrolyzed water generating device according to claim 1 of the present invention includes an electrolyte adding unit that adds an electrolyte to water supplied from a water supply port, and alkaline ionized water obtained by electrolyzing water to which the electrolyte is added. An electrolytic cell for generating acidic ionic water, a first water discharge path for discharging alkaline ionic water generated in the electrolytic cell to the outside, and a second for discharging acidic ionic water generated in the electrolytic cell to the outside An electrolyzed water generating device comprising a water discharge path, wherein a drainage path is provided for draining water remaining inside downward to the outside in a state where water supply from the water supply port is stopped. An on-off valve that opens and closes according to the pressure difference between the upstream side and the downstream side of the drainage path is provided, and the pressure on the upstream side of the drainage path increases due to the supply of water to the electrolyzed water generator from the water supply opening. Sometimes closes and water supply stops When the pressure on the upstream side is reduced, the bypass channel connects the second water discharge channel and drainage channel, and the bypass channel connection position in the drainage channel opens and closes. Since water is supplied from the water supply port, the pressure of water flowing into the electrolyzed water generator from the water supply port is upstream of the on-off valve in the drainage path when water is supplied from the water supply port. When the on / off valve is closed and the drainage of the accumulated water from the drainage path is stopped and the supply of water from the water supply port is stopped, the electrolyzed water is generated upstream of the on / off valve in the drainage path. The pressure of water flowing into the device is no longer applied, the on-off valve is opened, the flow of water in the drainage channel is opened, and the water remaining in the electrolyzed water generator is drawn into the water flow in the drainage channel And drain from the drainage channel One in which it is bet. In addition, the drainage path will be opened to the outside air via the bypass and the second water discharge path, even when water is present downstream from the on / off valve of the drainage path when the drainage operation is started, When the water head pressure relaxes the negative pressure applied to the downstream side of the on-off valve and the pressure of water flowing into the electrolyzed water generator from the water supply port is no longer applied to the upstream side of the on-off valve, the on-off valve It is surely opened, and the accumulated water in the electrolyzed water generator can be drained reliably. Furthermore, when the electrolyzed water is generated, a part of the electrolyzed water is drained from the drainage path via the bypass path, but the bypass path is connected to the second water discharge path, and the second water discharge path is connected. Since a part of the circulating acidic ionic water is drained from the drainage path, the amount of water discharged from the first water discharge path of the alkaline ionic water mainly used can be sufficiently secured.
[0062]
Moreover, the electrolyzed water generating apparatus according to
[0063]
Further, the invention of
[0064]
According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, an air chamber for holding air is provided in the drainage path downstream of the on-off valve, so that water is supplied from the water supply port. When the pressure of the water flowing into the electrolyzed water generating device is no longer applied to the upstream side of the on-off valve in the drainage path, a negative pressure is applied to the downstream side of the on-off valve due to the head pressure of water in the drainage path However, the on-off valve can be more reliably opened by the buffering action by the expansion and contraction of the air in the air chamber.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view showing an operation in an example of an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a schematic cross-sectional view showing another operation of the above.
FIG. 3 is a schematic sectional view showing an operation in another example of the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a partial cross-sectional view of the above.
FIG. 5 is a cross-sectional view of another part of the above.
FIG. 6 is a partially broken front view showing an example of the on-off valve.
FIG. 7 is a partially broken front view showing another operation of the above.
FIG. 8 is a front view showing the appearance of the electrolyzed water generating device.
FIG. 9 is a schematic view showing a part of a drainage path.
FIG. 10 is a schematic cross-sectional view showing a conventional technique.
[Explanation of symbols]
1 Electrolyzed water generator
2 Water inlet
12 On-off valve
14 Electrolyte addition part
19 Electrolysis tank
28 Bypass channel
61 Air chamber
Claims (4)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2001024703A JP3835176B2 (en) | 2001-01-31 | 2001-01-31 | Electrolyzed water generator |
Applications Claiming Priority (1)
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---|---|---|---|
JP2001024703A JP3835176B2 (en) | 2001-01-31 | 2001-01-31 | Electrolyzed water generator |
Publications (2)
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