JP4056623B2 - 電解中性水生成機の電解槽 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水と塩化ナトリウムと塩酸等の酸で構成する除菌原液を電気分解することによって次亜塩素酸および次亜塩素酸イオンを含む除菌水を生成する電解中性水生成機の電解槽に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電解中性水生成機の電解槽は、特開平６−２９２８９２号に記載されたものが知られている。
【０００３】
以下、その電解中性水生成機の電解槽について図９を参照しながら説明する。図に示すように、純水と塩化ナトリウムと塩酸等の酸で構成する除菌原液１０１を貯える原液タンク１０２と、陽電極板１０３および陰電極板１０４を有する電解槽１０５と、前記陽電極板１０３および前記陰電極板１０４に電気を供給する電源装置１０６と、前記電解槽１０５の下方へ前記除菌原液１０１を送り込むポンプ１０７を有する通液路１０８を設け、水道水１０９と前記電解槽１０５の上方で、生成された電解中性水１１０との配合割合を調整するコック１１１を有する通水路１１２を設け、前記コック１１１から前記電解中性水１１０を前記水道水１０９で希釈した除菌水１１３を吐水する吐水路１１４を設け、前記電解槽１０５の両端に一対の前記陽電極板１０３と前記陰電極板１０４を設けている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の電解中性水生成機では、電解槽の両端に一対の板状の陽電極板と陰電極板を設けているため、前記陽電極板および前記陰電極板との間に流れる電流が直接有効に関与する側面は前記陽電極板および前記陰電極板とも向かい合っている内側の側面だけであり、電流を流すという面から前記陽電極板および前記陰電極板は有効に活用されていないという課題があり、板状の陽電極板の両側面を有効に活用して電流を流し得る陽電極板の有効面積を増加させ、陽電極板および陰電極板の小型化ひいては電解槽の小型化ができ低コスト化を図ることができる電解中性水生成機の電解槽が要求されている。
【０００５】
また、陽電極板および陰電極板は板状であるので前記陽電極板と前記陰電極板の間に電流を流すという面から、前記陽電極板と前記陰電極板を向かい合わせる構成をとらなければいけなく、前記陽電極板および前記陰電極板とも向かい合っている内側の側面の間だけしか有効に活用されていないという課題があり、除菌原液が陽電極と陰電極の間を流れる際必ずどの方向からも陽電極と陰電極に囲まれ、電流を流し得る陰電極の有効面積を従来の板状の電極と同等に保ちつつ、電極の小型化ひいては電解槽の小型化ができ低コスト化を図ることができる電解中性水生成機の電解槽が要求されている。
【０００６】
また、除菌原液が陽電極と陰電極の間を流れるのは下方から上方でほぼ１回だけであるので、そのほぼ１回の通過で除菌原液が電気分解され全て塩素イオンが塩素ラジカルになり塩素ガスを発生させ水と反応して次亜塩素酸が生成されればいいが、全て塩素イオンが塩素ラジカルにならない場合もあり得るという課題があり、除菌原液に含まれる塩素イオンを塩素ラジカルにさせる比率を向上させることができる電解中性水生成機の電解槽が要求されている。
【０００７】
また、現在使用している陽電極および陰電極を構成および構造をあまり変更せずほぼ同形状のままで小型化を図らなければいけないという課題があり、電流を流し得る陽電極および陰電極の同面積あたりの有効表面積を増加させその分電極の小型化ひいては電解槽の小型化ができ低コスト化を図ることができる電解中性水生成機の電解槽が要求されている。
【０００８】
また、電解中性水を吐水させる際電解槽の上方から１つの孔で吐水しているが、前記孔付近のみで前記電解中性水が吐水されそれ以外のところは吐水されにくく、前記電解中性水に含まれている次亜塩素酸および次亜塩素酸イオンの含まれている割合が違う場合吐水されるとき前記次亜塩素酸および前記次亜塩素酸イオンの濃度が一定でないという課題があり、吐水される電解中性水に含まれている次亜塩素酸および次亜塩素酸イオンを常に一定にすることができる電解中性水生成機の電解槽が要求されている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の電解中性水生成機の電解槽は上記目的を達成するために、純水と塩化ナトリウムと塩酸等の酸で構成する除菌原液を貯える原液タンクと、陽電極板および陰電極板を有する電解槽と、前記陽電極板と前記陰電極板に電気を供給する電源装置と、前記電解槽へ前記除菌原液を送り込むポンプを有する通液路を前記電解槽の下方へ設け、水道水と前記電解槽で生成した電解中性水を通水する希釈水通水路と電解中性水通水路を設け、前記希釈水通水路と前記電解中性水通水路が交わるところにコックを設け、前記コックから前記電解中性水を前記水道水である一定割合で希釈させた除菌水を吐水させる吐水路を設け、前記陰電極板を前記電解槽の両端側にそれぞれ一対設け、前記陰電極板の内側に前記陽電極板を設け、前記陽電極の下端と前記電解槽の下端との間に仕切りを設け、除菌原液を前記電解槽の右側下方から流入させ前記陽電極および右端の陰電極の間を流れ前記陽電極の上端と前記電解槽の上端との間を流れて、前記陽電極と左端の陰電極の間を流れるように設け、電解中性水が吐水される電解中性水通水路を下方に設けるようにしたものである。
【００１４】
そして本発明によれば、板状の陽電極板の両側面を有効に活用して電流を流し得る陽電極板の有効面積を増加させ、陽電極板および陰電極板の小型化ひいては電解槽の小型化ができ低コスト化を図ることができ、また、除菌原液に含まれる塩素イオンを塩素ラジカルにさせる比率を向上させることができる電解中性水生成機の電解槽が得られる。
【００１５】
また他の手段は、表面形状を凹凸にした陽電極と陰電極を設けるようにしたものである。
【００１６】
そして本発明によれば、電流を流し得る陽電極および陰電極の同面積あたりの有効表面積を増加させその分電極の小型化ひいては電解槽の小型化ができ低コスト化を図ることができる電解中性水生成機の電解槽が得られる。
【００１７】
また他の手段は、陽電極と陰電極の間を流れてきた電解中性水を電解中性水通水路に吐水させるいくつかの吐水孔を設けるようにしたものである。
【００１８】
そして本発明によれば、吐水される電解中性水に含まれている次亜塩素酸および次亜塩素酸イオンを常に一定にすることができる電解中性水生成機の電解槽が得られる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明は、純水と塩化ナトリウムと塩酸等の酸で構成する除菌原液を貯える原液タンクと、陽電極板および陰電極板を有する電解槽と、前記陽電極板と前記陰電極板に電気を供給する電源装置と、前記電解槽へ前記除菌原液を送り込むポンプを有する通液路を前記電解槽の下方へ設け、水道水と前記電解槽で生成した電解中性水を通水する希釈水通水路と電解中性水通水路を設け、前記希釈水通水路と前記電解中性水通水路が交わるところにコックを設け、前記コックから前記電解中性水を前記水道水である一定割合で希釈させた除菌水を吐水させる吐水路を設け、前記陰電極板を前記電解槽の両端側にそれぞれ一対設け、前記陰電極板の内側に前記陽電極板を設け、前記陽電極の下端と前記電解槽の下端との間に仕切りを設け、除菌原液を前記電解槽の右側下方から流入させ前記陽電極および右端の陰電極の間を流れ前記陽電極の上端と前記電解槽の上端との間を流れて、前記陽電極と左端の陰電極の間を流れるように設け、電解中性水が吐水される電解中性水通水路を下方に設けるようにしたものであり、前記陽電極板を一対の前記陰電極板の内側に設けたことにより、前記陽電極板の両側面は前記陰電極板と向かい合うことになって電流を流し得ることになるので、板状の陽電極板の両側面を有効に活用して電流を流し得る陽電極板の有効面積を増加させ、陽電極板および陰電極板の小型化ひいては電解槽の小型化ができ低コスト化を図ることができ、また、前記除菌原液の電気分解は、前記電解槽の右側の一対の前記陽電極と前記陰電極の間でまず行われ、その次に前記電解槽の左側の一対の前記陽電極と前記陰電極の間で行われ、結果前記除菌原液は計２回電気分解をされるので、除菌原液に含まれる塩素イオンを塩素ラジカルにさせる比率を向上させることができるという作用を有する。
【００２２】
また、表面形状を凹凸にした陽電極と陰電極を設けるようにしたものであり、凹凸にすることにより凹にあたるへこんだ部分と凸にあたる盛り上がった部分の表面積が平らに比べて増加しているので、電流を流し得る陽電極および陰電極の同面積あたりの有効表面積を増加させその分電極の小型化ひいては電解槽の小型化ができ低コスト化を図ることができるという作用を有する。
【００２３】
また、陽電極と陰電極の間を流れてきた電解中性水を電解中性水通水路に吐水させるいくつかの吐水孔を設けるようにしたものであり、前記電解中性水が流れてきた場所に偏りなく均一的に前記吐水孔で吐水されるので、吐水される電解中性水に含まれている次亜塩素酸および次亜塩素酸イオンを常に一定にすることができるという作用を有する。
【００２４】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００２５】
【実施例】
（参考例１）
図１に示すように、純水と塩化ナトリウムと塩酸等の酸で構成する除菌原液１を貯える原液タンク２と、陽電極板３および陰電極板４を有する電解槽５と、前記陽電極板３と前記陰電極板４に電気を供給する電源装置６と、前記電解槽５へ前記除菌原液１を送り込むポンプ７を有する通液路８を前記電解槽５の下方へ設け、水道水９と前記電解槽５で生成した電解中性水１０を通水する希釈水通水路１１と電解中性水通水路１２を設け、前記希釈水通水路１１と前記電解中性水通水路１２が交わるところにコック１３を設け、前記電解中性水通水路１２の元は前記電解槽５の上方に設け、前記コック１３から前記電解中性水１０を前記水道水９である一定割合で希釈させた除菌水１４を吐水させる吐水路１５を設け、前記陰電極板４を前記電解槽５の両端側にそれぞれ一対設け、前記陰電極板４の内側に前記陽電極板３を設け、前記除菌原液１は前記電解槽５の下方から流入し前記陽電極板３および前記陰電極板４の間を下方から上方に流れて前記電解中性水通水路１２に吐水させるように設けたものである。
【００２６】
上記の構成により、ポンプ７によって原液タンク２から除菌原液１が通液路８を通して電解槽５の下方へ送り込まれ、陽電極板３と陰電極板４に電源装置６より電気を通電させて前記電解槽５内の除菌原液１を電気分解させると、前記陽電極板３の両側面および前記陰電極板４の片側面と前記除菌原液１に含まれるイオンとで電子の授受のやりとりが行われ、次亜塩素酸およびごく少量の次亜塩素酸イオンを含む電解中性水１０が生成され、前記電解中性水１０は電解中性水通水路１２へ吐水されコック１３に流入し、前記電解中性水１０は希釈水通水路１１から前記コック１３へ流れてくる水道水９で希釈されて除菌水１４となり吐水路１５から吐水される。
【００２７】
除菌原液１を電気分解するために陽電極板３と陰電極板４との間に電流を流す際、前記陽電極板３は一対の前記陰電極板４の内側に設けられ前記陽電極板３の場合両側面を活用できるので、電流を流し得る陽電極板３の有効面積を増加させることができ、その結果陽電極板３および陰電極板４を小型化してそれに伴い電解槽５の小型化もでき、従来より低コストの電解槽５を得ることができる。
【００２８】
なお、参考例では、一対の陰電極板４の内側に陽電極板３を設けると説明したが、一対の陽電極板３の内側に陰電極板４を設ける、あるいは、陽電極板３と陰電極板４を一対としてあるいは交互にしていくつか並べて設けてもよい。
【００２９】
また、純水および塩化ナトリウムの純度を特に記載していないが純度は高ければ高い程よく、特に塩化ナトリウムの場合日本薬局方の表示９９．５％以上が望ましい。
【００３０】
また、塩酸等の酸の濃度は特に記載していないが、濃度が高ければ高いほどよいのは言うまでもなく、塩酸の場合３６％が望ましい。
【００３１】
また、陽電極板３および陰電極板４の材質は特に記載していないが、基材としてはチタン等の耐食性の良いもの、また、特に陽電極板３を陽極すなわちプラス電極に接続した場合に関しては基材がチタンの場合チタン自体が陽イオンなので陽電極板３を通電させた場合、プラス電極とプラスイオンのためチタンが溶出するので、チタンの溶出を防ぐために白金等のマイナスイオン系の材質をメッキするのが望ましい。
【００３２】
また、生成された電解中性水１０は水道水９で希釈されると説明したが、前記水道水９は井戸水等でもよく、使用者が常に使用している等の水なら何でもよい。
【００３３】
また、除菌原液１を電解槽５の下方から流入し生成された電解中性水１０を前記電解槽５の上方から吐水させると説明したが、前記除菌原液１を前記電解槽５の上方から流入し、生成された前記電解中性水１０を前記電解槽５の下方から吐水させてもよい。
【００３４】
（参考例２）
図２および図３を参照しながら説明する。なお参考例１と同一箇所には同一番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３５】
図２において、陰電極板を円筒状にした陰電極円筒１６、陽電極板を棒状にした陽電極棒１７とし、前記陰電極円筒１６の内側に前記陽電極棒１７を設けたものである。
【００３６】
上記の構成により、電解槽５の下方から流入した除菌原液１は陰電極円筒１６と陽電極棒１７との間を流れて電気分解され電解中性水１０となり、電解中性水通水路１２へ吐水される。
【００３７】
陰電極円筒１６は、陽電極棒１７を設けてある内側の表面積を従来の板状と同等にし、除菌原液１が前記陽電極棒１７と前記陰電極円筒１６との間を流れる際必ずどの方向からも陽電極と陰電極に囲まれていて、板状の場合陽電極と陰電極との間を流れる除菌原液１はどうしても電極がない面があるのでその分、電極の小型化ができそれに伴い電解槽５の小型化もでき、従来より低コストの電解槽５を得ることができる。
【００３８】
なお、参考例では、陰電極板を円筒状にし陽電極板を棒状にしたが、陽電極板を円筒状にし陰電極板を棒状にしてもよく、また、円筒状を角筒状や三角筒状等いろんな形状等でもよく、棒状の形状もどんな形状でもよい。
【００３９】
また、陽電極棒１７および陰電極円筒１６の材質は特に記載していないが、基材としてはチタン等の耐食性の良いもの、また、特に陽電極棒１７を陽極すなわちプラス電極に接続した場合に関しては基材がチタンの場合チタン自体が陽イオンなので陽電極棒１７を通電させた場合、プラス電極とプラスイオンのためチタンが溶出するので、チタンの溶出を防ぐために白金等のマイナスイオン系の材質をメッキするのが望ましい。
【００４０】
（実施例１）
図４を参照しながら説明する。なお参考例１および２と同一箇所には同一番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４１】
図４において、陽電極１８の下端と電解槽５の下端との間に仕切り１９を設け、除菌原液１を前記電解槽５の右側下方から流入させ前記陽電極１８および右端の陰電極２０の間を流れ前記陽電極１８の上端と前記電解槽５の上端との間を流れて、前記陽電極１８と左端の陰電極２０の間を流れるように設け、電解中性水１０が吐水される電解中性水通水路１２を下方に設けたものである。
【００４２】
上記の構成により、除菌原液１を電解槽５の右側の一対になる陽電極１８と前記電解槽５の右側の陰電極２０の間を流れて電気分解され、更に前記電解槽５の左側で一対になる前記陽電極１８と前記電解槽５の左側の陰電極２０の間にも流れて電気分解され、計２回の電気分解によって電解中性水１０を生成している。
【００４３】
除菌効果があるとされている次亜塩素酸および次亜塩素酸イオンを含んだ電解中性水１０を生成するには、除菌原液に含まれている塩素イオンを活性の高い塩素ラジカルにする必要があり、塩素ラジカルにするには塩素イオンにくっついている電子を取り外す必要があり、電子を取り外すには電気分解させればよいので、その工程が電解槽５の右側で１回行われ、更に前記電解槽５の左側でもう１回前記除菌原液１を電気分解することができるので、前記除菌原液１に含まれる塩素イオンを塩素ラジカルにさせる比率を向上させることができる。
【００４４】
なお、実施例では、陽電極１８と陰電極２０の形状は特に説明していないが、板状でも円筒状でも角筒状でもどんな形状でもよい。
【００４５】
また、陽電極１８および陰電極２０の材質は特に記載していないが、基材としてはチタン等の耐食性の良いもの、また、特に陽電極１８を陽極すなわちプラス電極に接続した場合に関しては基材がチタンの場合チタン自体が陽イオンなので陽電極１８を通電させた場合、プラス電極とプラスイオンのためチタンが溶出するので、チタンの溶出を防ぐために白金等のマイナスイオン系の材質をメッキするのが望ましい。
【００４６】
また、一対の陰電極２０の内側に陽電極１８を設けているように説明したが、一対の陽電極１８の内側に陰電極２０を設けてもよい。
【００４７】
また、除菌原液を２回電気分解させると説明したが、陽電極１８および陰電極２０を多層にして多数回電気分解させてもよい。
【００４９】
（実施例２）
図５および図６を参照しながら説明する。なお参考例１，２および実施例１と同一箇所には同一番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００５０】
図５において、表面形状を凹凸２１にした陽電極２２と陰電極２３を設けたものである。
【００５１】
上記の構成により、陽電極２２と陰電極２３を通電させると電流が有効に作用する前記陽電極２２と前記陰電極２３の表面積が、凹凸２１でへこんだ部分と突起した部分の表面積が増加して電流が流れて電気分解をさせる。
【００５２】
陽電極２２と陰電極２３を凹凸２１にして電流を流す前記陽電極２２と前記陰電極２３の表面積を増加させているので、電流を流し得る前記陽電極２２および前記陰電極２３の同面積あたりの有効表面積を増加させその分前記陽電極２２および前記陰電極２３を小型化しそれに伴って電解槽の小型化ができ、従来より低コストの電解槽を得ることができる。
【００５３】
また、実施例では、陽電極２２および陰電極２３の形状を特に説明していないが、板状でも円状でもどんな形状でもよい。
【００５４】
また、陽電極２２および陰電極２３の材質は特に記載していないが、基材としてはチタン等の耐食性の良いもの、また、特に陽電極２２に関しては基材がチタンの場合チタン自体が陽イオンなので陽電極２２を通電させた場合、陽極すなわちプラス電極とプラスイオンのためチタンが溶出するので、チタンの溶出を防ぐために白金等のマイナスイオン系の材質をメッキするのが望ましい。
【００５５】
（実施例３）
図７および図８を参照しながら説明する。なお参考例１、２および実施例１、２と同一箇所には同一番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００５６】
図７において、陽電極２４と陰電極２５の間を流れてきた電解中性水１０を電解中性水通水路１２に吐水させるいくつかの吐水孔２６を設けたものである。
【００５７】
上記の構成により、除菌原液１が電解槽５の下方から流入し陽電極２４と陰電極２５との間を流れて電解中性水１０になって前記電解槽５の上方へ送られ、前記電解中性水１０はいくつかの吐水孔２６を通過して電解中性水通水路１２へ吐水される。
【００５８】
除菌原液１を電気分解して生成した電解中性水１０は電解槽５の上方へ流れ込むが、陽電極２４および陰電極２５の横幅の各々の場所で前記電解中性水に含まれている殺菌効果があるとされている次亜塩素酸および次亜塩素酸イオンの濃度が異なっても、吐水孔２６が前記陽電極２４および前記陰電極２５の横幅いっぱいに設けられているので、吐水される電解中性水１０に含まれている次亜塩素酸および次亜塩素酸イオンを常に一定に電解中性水通水路１２に吐水させることができる。
【００５９】
なお、実施例では、吐水孔２６を陽電極２４および陰電極２５の横幅いっぱいと説明したが、前記陽電極２４および陰電極２５の横幅以下でも以上でも、生成される電解中性水に含まれる次亜塩素酸および次亜塩素酸イオンの濃度が常に一定ならよい。
【００６０】
また、陽電極２４および陰電極２５の材質は特に記載していないが、基材としてはチタン等の耐食性の良いもの、また、特に陽電極２４を陽極すなわちプラス電極に接続した場合に関しては基材がチタンの場合チタン自体が陽イオンなので陽電極２４を通電させた場合、プラス電極とプラスイオンのためチタンが溶出するので、チタンの溶出を防ぐために白金等のマイナスイオン系の材質をメッキするのが望ましい。
【００６１】
また、実施例では、陽電極２４および陰電極２５の形状を特に説明していないが、板状でも円状でもどんな形状でもよい。
【００６２】
また、除菌原液１を電解槽５の下方から流入し生成された電解中性水１０を前記電解槽５の上方から吐水させると説明したが、前記除菌原液１を前記電解槽５の上方から流入し、生成された前記電解中性水１０を前記電解槽５の下方から吐水させてもよい。
【００６５】
【発明の効果】
以上の実施例から明らかなように、本発明によれば、板状の陽電極板の両側面を有効に活用して電流を流し得る陽電極板の有効面積を増加させ、陽電極板および陰電極板の小型化ができ、また、電解槽も小型化ができ、低コスト化を図ることができ、また、除菌原液に含まれる塩素イオンを塩素ラジカルにさせる比率を向上させることができる電解中性水生成機の電解槽を提供できる。
【００６６】
また、電流を流し得る陽電極および陰電極の同面積あたりの有効表面積を増加させ、その分電極の小型化ひいては電解槽の小型化ができ、低コスト化を図ることができる電解中性水生成機の電解槽を提供できる。
【００６７】
また、吐水される電解中性水に含まれている次亜塩素酸および次亜塩素酸イオンを常に一定にすることができる電解中性水生成機の電解槽を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 参考例１の電解中性水生成機の電解槽の断面図
【図２】 参考例２の電解中性水生成機の電解槽の断面図
【図３】 同電解中性水生成機の電解槽の斜視図
【図４】 本発明の実施例１の電解中性水生成機の電解槽の断面図
【図５】 同実施例２の電解中性水生成機の電解槽の断面図
【図６】 同電解中性水生成機の電解槽の断面図
【図７】 同実施例３の電解中性水生成機の電解槽の断面図
【図８】 同電解中性水生成機の電解槽の断面図
【図９】 従来の電解中性水生成機の断面図
【符号の説明】
１ 除菌原液
２ 原液タンク
３ 陽電極板
４ 陰電極板
５ 電解槽
６ 電源装置
７ ポンプ
８ 通液路
９ 水道水
１０ 電解中性水
１１ 希釈水通水路
１２ 電解中性水通水路
１３ コック
１４ 除菌水
１５ 吐水路
１６ 陰電極円筒
１７ 陽電極棒
１８、２２、２４ 陽電極
１９ 仕切り
２０、２３、２５ 陰電極
２１ 凹凸
２６ 吐水孔
【発明の属する技術分野】
本発明は、水と塩化ナトリウムと塩酸等の酸で構成する除菌原液を電気分解することによって次亜塩素酸および次亜塩素酸イオンを含む除菌水を生成する電解中性水生成機の電解槽に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種の電解中性水生成機の電解槽は、特開平６−２９２８９２号に記載されたものが知られている。
【０００３】
以下、その電解中性水生成機の電解槽について図９を参照しながら説明する。図に示すように、純水と塩化ナトリウムと塩酸等の酸で構成する除菌原液１０１を貯える原液タンク１０２と、陽電極板１０３および陰電極板１０４を有する電解槽１０５と、前記陽電極板１０３および前記陰電極板１０４に電気を供給する電源装置１０６と、前記電解槽１０５の下方へ前記除菌原液１０１を送り込むポンプ１０７を有する通液路１０８を設け、水道水１０９と前記電解槽１０５の上方で、生成された電解中性水１１０との配合割合を調整するコック１１１を有する通水路１１２を設け、前記コック１１１から前記電解中性水１１０を前記水道水１０９で希釈した除菌水１１３を吐水する吐水路１１４を設け、前記電解槽１０５の両端に一対の前記陽電極板１０３と前記陰電極板１０４を設けている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
このような従来の電解中性水生成機では、電解槽の両端に一対の板状の陽電極板と陰電極板を設けているため、前記陽電極板および前記陰電極板との間に流れる電流が直接有効に関与する側面は前記陽電極板および前記陰電極板とも向かい合っている内側の側面だけであり、電流を流すという面から前記陽電極板および前記陰電極板は有効に活用されていないという課題があり、板状の陽電極板の両側面を有効に活用して電流を流し得る陽電極板の有効面積を増加させ、陽電極板および陰電極板の小型化ひいては電解槽の小型化ができ低コスト化を図ることができる電解中性水生成機の電解槽が要求されている。
【０００５】
また、陽電極板および陰電極板は板状であるので前記陽電極板と前記陰電極板の間に電流を流すという面から、前記陽電極板と前記陰電極板を向かい合わせる構成をとらなければいけなく、前記陽電極板および前記陰電極板とも向かい合っている内側の側面の間だけしか有効に活用されていないという課題があり、除菌原液が陽電極と陰電極の間を流れる際必ずどの方向からも陽電極と陰電極に囲まれ、電流を流し得る陰電極の有効面積を従来の板状の電極と同等に保ちつつ、電極の小型化ひいては電解槽の小型化ができ低コスト化を図ることができる電解中性水生成機の電解槽が要求されている。
【０００６】
また、除菌原液が陽電極と陰電極の間を流れるのは下方から上方でほぼ１回だけであるので、そのほぼ１回の通過で除菌原液が電気分解され全て塩素イオンが塩素ラジカルになり塩素ガスを発生させ水と反応して次亜塩素酸が生成されればいいが、全て塩素イオンが塩素ラジカルにならない場合もあり得るという課題があり、除菌原液に含まれる塩素イオンを塩素ラジカルにさせる比率を向上させることができる電解中性水生成機の電解槽が要求されている。
【０００７】
また、現在使用している陽電極および陰電極を構成および構造をあまり変更せずほぼ同形状のままで小型化を図らなければいけないという課題があり、電流を流し得る陽電極および陰電極の同面積あたりの有効表面積を増加させその分電極の小型化ひいては電解槽の小型化ができ低コスト化を図ることができる電解中性水生成機の電解槽が要求されている。
【０００８】
また、電解中性水を吐水させる際電解槽の上方から１つの孔で吐水しているが、前記孔付近のみで前記電解中性水が吐水されそれ以外のところは吐水されにくく、前記電解中性水に含まれている次亜塩素酸および次亜塩素酸イオンの含まれている割合が違う場合吐水されるとき前記次亜塩素酸および前記次亜塩素酸イオンの濃度が一定でないという課題があり、吐水される電解中性水に含まれている次亜塩素酸および次亜塩素酸イオンを常に一定にすることができる電解中性水生成機の電解槽が要求されている。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明の電解中性水生成機の電解槽は上記目的を達成するために、純水と塩化ナトリウムと塩酸等の酸で構成する除菌原液を貯える原液タンクと、陽電極板および陰電極板を有する電解槽と、前記陽電極板と前記陰電極板に電気を供給する電源装置と、前記電解槽へ前記除菌原液を送り込むポンプを有する通液路を前記電解槽の下方へ設け、水道水と前記電解槽で生成した電解中性水を通水する希釈水通水路と電解中性水通水路を設け、前記希釈水通水路と前記電解中性水通水路が交わるところにコックを設け、前記コックから前記電解中性水を前記水道水である一定割合で希釈させた除菌水を吐水させる吐水路を設け、前記陰電極板を前記電解槽の両端側にそれぞれ一対設け、前記陰電極板の内側に前記陽電極板を設け、前記陽電極の下端と前記電解槽の下端との間に仕切りを設け、除菌原液を前記電解槽の右側下方から流入させ前記陽電極および右端の陰電極の間を流れ前記陽電極の上端と前記電解槽の上端との間を流れて、前記陽電極と左端の陰電極の間を流れるように設け、電解中性水が吐水される電解中性水通水路を下方に設けるようにしたものである。
【００１４】
そして本発明によれば、板状の陽電極板の両側面を有効に活用して電流を流し得る陽電極板の有効面積を増加させ、陽電極板および陰電極板の小型化ひいては電解槽の小型化ができ低コスト化を図ることができ、また、除菌原液に含まれる塩素イオンを塩素ラジカルにさせる比率を向上させることができる電解中性水生成機の電解槽が得られる。
【００１５】
また他の手段は、表面形状を凹凸にした陽電極と陰電極を設けるようにしたものである。
【００１６】
そして本発明によれば、電流を流し得る陽電極および陰電極の同面積あたりの有効表面積を増加させその分電極の小型化ひいては電解槽の小型化ができ低コスト化を図ることができる電解中性水生成機の電解槽が得られる。
【００１７】
また他の手段は、陽電極と陰電極の間を流れてきた電解中性水を電解中性水通水路に吐水させるいくつかの吐水孔を設けるようにしたものである。
【００１８】
そして本発明によれば、吐水される電解中性水に含まれている次亜塩素酸および次亜塩素酸イオンを常に一定にすることができる電解中性水生成機の電解槽が得られる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
本発明は、純水と塩化ナトリウムと塩酸等の酸で構成する除菌原液を貯える原液タンクと、陽電極板および陰電極板を有する電解槽と、前記陽電極板と前記陰電極板に電気を供給する電源装置と、前記電解槽へ前記除菌原液を送り込むポンプを有する通液路を前記電解槽の下方へ設け、水道水と前記電解槽で生成した電解中性水を通水する希釈水通水路と電解中性水通水路を設け、前記希釈水通水路と前記電解中性水通水路が交わるところにコックを設け、前記コックから前記電解中性水を前記水道水である一定割合で希釈させた除菌水を吐水させる吐水路を設け、前記陰電極板を前記電解槽の両端側にそれぞれ一対設け、前記陰電極板の内側に前記陽電極板を設け、前記陽電極の下端と前記電解槽の下端との間に仕切りを設け、除菌原液を前記電解槽の右側下方から流入させ前記陽電極および右端の陰電極の間を流れ前記陽電極の上端と前記電解槽の上端との間を流れて、前記陽電極と左端の陰電極の間を流れるように設け、電解中性水が吐水される電解中性水通水路を下方に設けるようにしたものであり、前記陽電極板を一対の前記陰電極板の内側に設けたことにより、前記陽電極板の両側面は前記陰電極板と向かい合うことになって電流を流し得ることになるので、板状の陽電極板の両側面を有効に活用して電流を流し得る陽電極板の有効面積を増加させ、陽電極板および陰電極板の小型化ひいては電解槽の小型化ができ低コスト化を図ることができ、また、前記除菌原液の電気分解は、前記電解槽の右側の一対の前記陽電極と前記陰電極の間でまず行われ、その次に前記電解槽の左側の一対の前記陽電極と前記陰電極の間で行われ、結果前記除菌原液は計２回電気分解をされるので、除菌原液に含まれる塩素イオンを塩素ラジカルにさせる比率を向上させることができるという作用を有する。
【００２２】
また、表面形状を凹凸にした陽電極と陰電極を設けるようにしたものであり、凹凸にすることにより凹にあたるへこんだ部分と凸にあたる盛り上がった部分の表面積が平らに比べて増加しているので、電流を流し得る陽電極および陰電極の同面積あたりの有効表面積を増加させその分電極の小型化ひいては電解槽の小型化ができ低コスト化を図ることができるという作用を有する。
【００２３】
また、陽電極と陰電極の間を流れてきた電解中性水を電解中性水通水路に吐水させるいくつかの吐水孔を設けるようにしたものであり、前記電解中性水が流れてきた場所に偏りなく均一的に前記吐水孔で吐水されるので、吐水される電解中性水に含まれている次亜塩素酸および次亜塩素酸イオンを常に一定にすることができるという作用を有する。
【００２４】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【００２５】
【実施例】
（参考例１）
図１に示すように、純水と塩化ナトリウムと塩酸等の酸で構成する除菌原液１を貯える原液タンク２と、陽電極板３および陰電極板４を有する電解槽５と、前記陽電極板３と前記陰電極板４に電気を供給する電源装置６と、前記電解槽５へ前記除菌原液１を送り込むポンプ７を有する通液路８を前記電解槽５の下方へ設け、水道水９と前記電解槽５で生成した電解中性水１０を通水する希釈水通水路１１と電解中性水通水路１２を設け、前記希釈水通水路１１と前記電解中性水通水路１２が交わるところにコック１３を設け、前記電解中性水通水路１２の元は前記電解槽５の上方に設け、前記コック１３から前記電解中性水１０を前記水道水９である一定割合で希釈させた除菌水１４を吐水させる吐水路１５を設け、前記陰電極板４を前記電解槽５の両端側にそれぞれ一対設け、前記陰電極板４の内側に前記陽電極板３を設け、前記除菌原液１は前記電解槽５の下方から流入し前記陽電極板３および前記陰電極板４の間を下方から上方に流れて前記電解中性水通水路１２に吐水させるように設けたものである。
【００２６】
上記の構成により、ポンプ７によって原液タンク２から除菌原液１が通液路８を通して電解槽５の下方へ送り込まれ、陽電極板３と陰電極板４に電源装置６より電気を通電させて前記電解槽５内の除菌原液１を電気分解させると、前記陽電極板３の両側面および前記陰電極板４の片側面と前記除菌原液１に含まれるイオンとで電子の授受のやりとりが行われ、次亜塩素酸およびごく少量の次亜塩素酸イオンを含む電解中性水１０が生成され、前記電解中性水１０は電解中性水通水路１２へ吐水されコック１３に流入し、前記電解中性水１０は希釈水通水路１１から前記コック１３へ流れてくる水道水９で希釈されて除菌水１４となり吐水路１５から吐水される。
【００２７】
除菌原液１を電気分解するために陽電極板３と陰電極板４との間に電流を流す際、前記陽電極板３は一対の前記陰電極板４の内側に設けられ前記陽電極板３の場合両側面を活用できるので、電流を流し得る陽電極板３の有効面積を増加させることができ、その結果陽電極板３および陰電極板４を小型化してそれに伴い電解槽５の小型化もでき、従来より低コストの電解槽５を得ることができる。
【００２８】
なお、参考例では、一対の陰電極板４の内側に陽電極板３を設けると説明したが、一対の陽電極板３の内側に陰電極板４を設ける、あるいは、陽電極板３と陰電極板４を一対としてあるいは交互にしていくつか並べて設けてもよい。
【００２９】
また、純水および塩化ナトリウムの純度を特に記載していないが純度は高ければ高い程よく、特に塩化ナトリウムの場合日本薬局方の表示９９．５％以上が望ましい。
【００３０】
また、塩酸等の酸の濃度は特に記載していないが、濃度が高ければ高いほどよいのは言うまでもなく、塩酸の場合３６％が望ましい。
【００３１】
また、陽電極板３および陰電極板４の材質は特に記載していないが、基材としてはチタン等の耐食性の良いもの、また、特に陽電極板３を陽極すなわちプラス電極に接続した場合に関しては基材がチタンの場合チタン自体が陽イオンなので陽電極板３を通電させた場合、プラス電極とプラスイオンのためチタンが溶出するので、チタンの溶出を防ぐために白金等のマイナスイオン系の材質をメッキするのが望ましい。
【００３２】
また、生成された電解中性水１０は水道水９で希釈されると説明したが、前記水道水９は井戸水等でもよく、使用者が常に使用している等の水なら何でもよい。
【００３３】
また、除菌原液１を電解槽５の下方から流入し生成された電解中性水１０を前記電解槽５の上方から吐水させると説明したが、前記除菌原液１を前記電解槽５の上方から流入し、生成された前記電解中性水１０を前記電解槽５の下方から吐水させてもよい。
【００３４】
（参考例２）
図２および図３を参照しながら説明する。なお参考例１と同一箇所には同一番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００３５】
図２において、陰電極板を円筒状にした陰電極円筒１６、陽電極板を棒状にした陽電極棒１７とし、前記陰電極円筒１６の内側に前記陽電極棒１７を設けたものである。
【００３６】
上記の構成により、電解槽５の下方から流入した除菌原液１は陰電極円筒１６と陽電極棒１７との間を流れて電気分解され電解中性水１０となり、電解中性水通水路１２へ吐水される。
【００３７】
陰電極円筒１６は、陽電極棒１７を設けてある内側の表面積を従来の板状と同等にし、除菌原液１が前記陽電極棒１７と前記陰電極円筒１６との間を流れる際必ずどの方向からも陽電極と陰電極に囲まれていて、板状の場合陽電極と陰電極との間を流れる除菌原液１はどうしても電極がない面があるのでその分、電極の小型化ができそれに伴い電解槽５の小型化もでき、従来より低コストの電解槽５を得ることができる。
【００３８】
なお、参考例では、陰電極板を円筒状にし陽電極板を棒状にしたが、陽電極板を円筒状にし陰電極板を棒状にしてもよく、また、円筒状を角筒状や三角筒状等いろんな形状等でもよく、棒状の形状もどんな形状でもよい。
【００３９】
また、陽電極棒１７および陰電極円筒１６の材質は特に記載していないが、基材としてはチタン等の耐食性の良いもの、また、特に陽電極棒１７を陽極すなわちプラス電極に接続した場合に関しては基材がチタンの場合チタン自体が陽イオンなので陽電極棒１７を通電させた場合、プラス電極とプラスイオンのためチタンが溶出するので、チタンの溶出を防ぐために白金等のマイナスイオン系の材質をメッキするのが望ましい。
【００４０】
（実施例１）
図４を参照しながら説明する。なお参考例１および２と同一箇所には同一番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００４１】
図４において、陽電極１８の下端と電解槽５の下端との間に仕切り１９を設け、除菌原液１を前記電解槽５の右側下方から流入させ前記陽電極１８および右端の陰電極２０の間を流れ前記陽電極１８の上端と前記電解槽５の上端との間を流れて、前記陽電極１８と左端の陰電極２０の間を流れるように設け、電解中性水１０が吐水される電解中性水通水路１２を下方に設けたものである。
【００４２】
上記の構成により、除菌原液１を電解槽５の右側の一対になる陽電極１８と前記電解槽５の右側の陰電極２０の間を流れて電気分解され、更に前記電解槽５の左側で一対になる前記陽電極１８と前記電解槽５の左側の陰電極２０の間にも流れて電気分解され、計２回の電気分解によって電解中性水１０を生成している。
【００４３】
除菌効果があるとされている次亜塩素酸および次亜塩素酸イオンを含んだ電解中性水１０を生成するには、除菌原液に含まれている塩素イオンを活性の高い塩素ラジカルにする必要があり、塩素ラジカルにするには塩素イオンにくっついている電子を取り外す必要があり、電子を取り外すには電気分解させればよいので、その工程が電解槽５の右側で１回行われ、更に前記電解槽５の左側でもう１回前記除菌原液１を電気分解することができるので、前記除菌原液１に含まれる塩素イオンを塩素ラジカルにさせる比率を向上させることができる。
【００４４】
なお、実施例では、陽電極１８と陰電極２０の形状は特に説明していないが、板状でも円筒状でも角筒状でもどんな形状でもよい。
【００４５】
また、陽電極１８および陰電極２０の材質は特に記載していないが、基材としてはチタン等の耐食性の良いもの、また、特に陽電極１８を陽極すなわちプラス電極に接続した場合に関しては基材がチタンの場合チタン自体が陽イオンなので陽電極１８を通電させた場合、プラス電極とプラスイオンのためチタンが溶出するので、チタンの溶出を防ぐために白金等のマイナスイオン系の材質をメッキするのが望ましい。
【００４６】
また、一対の陰電極２０の内側に陽電極１８を設けているように説明したが、一対の陽電極１８の内側に陰電極２０を設けてもよい。
【００４７】
また、除菌原液を２回電気分解させると説明したが、陽電極１８および陰電極２０を多層にして多数回電気分解させてもよい。
【００４９】
（実施例２）
図５および図６を参照しながら説明する。なお参考例１，２および実施例１と同一箇所には同一番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００５０】
図５において、表面形状を凹凸２１にした陽電極２２と陰電極２３を設けたものである。
【００５１】
上記の構成により、陽電極２２と陰電極２３を通電させると電流が有効に作用する前記陽電極２２と前記陰電極２３の表面積が、凹凸２１でへこんだ部分と突起した部分の表面積が増加して電流が流れて電気分解をさせる。
【００５２】
陽電極２２と陰電極２３を凹凸２１にして電流を流す前記陽電極２２と前記陰電極２３の表面積を増加させているので、電流を流し得る前記陽電極２２および前記陰電極２３の同面積あたりの有効表面積を増加させその分前記陽電極２２および前記陰電極２３を小型化しそれに伴って電解槽の小型化ができ、従来より低コストの電解槽を得ることができる。
【００５３】
また、実施例では、陽電極２２および陰電極２３の形状を特に説明していないが、板状でも円状でもどんな形状でもよい。
【００５４】
また、陽電極２２および陰電極２３の材質は特に記載していないが、基材としてはチタン等の耐食性の良いもの、また、特に陽電極２２に関しては基材がチタンの場合チタン自体が陽イオンなので陽電極２２を通電させた場合、陽極すなわちプラス電極とプラスイオンのためチタンが溶出するので、チタンの溶出を防ぐために白金等のマイナスイオン系の材質をメッキするのが望ましい。
【００５５】
（実施例３）
図７および図８を参照しながら説明する。なお参考例１、２および実施例１、２と同一箇所には同一番号を付し、その詳細な説明は省略する。
【００５６】
図７において、陽電極２４と陰電極２５の間を流れてきた電解中性水１０を電解中性水通水路１２に吐水させるいくつかの吐水孔２６を設けたものである。
【００５７】
上記の構成により、除菌原液１が電解槽５の下方から流入し陽電極２４と陰電極２５との間を流れて電解中性水１０になって前記電解槽５の上方へ送られ、前記電解中性水１０はいくつかの吐水孔２６を通過して電解中性水通水路１２へ吐水される。
【００５８】
除菌原液１を電気分解して生成した電解中性水１０は電解槽５の上方へ流れ込むが、陽電極２４および陰電極２５の横幅の各々の場所で前記電解中性水に含まれている殺菌効果があるとされている次亜塩素酸および次亜塩素酸イオンの濃度が異なっても、吐水孔２６が前記陽電極２４および前記陰電極２５の横幅いっぱいに設けられているので、吐水される電解中性水１０に含まれている次亜塩素酸および次亜塩素酸イオンを常に一定に電解中性水通水路１２に吐水させることができる。
【００５９】
なお、実施例では、吐水孔２６を陽電極２４および陰電極２５の横幅いっぱいと説明したが、前記陽電極２４および陰電極２５の横幅以下でも以上でも、生成される電解中性水に含まれる次亜塩素酸および次亜塩素酸イオンの濃度が常に一定ならよい。
【００６０】
また、陽電極２４および陰電極２５の材質は特に記載していないが、基材としてはチタン等の耐食性の良いもの、また、特に陽電極２４を陽極すなわちプラス電極に接続した場合に関しては基材がチタンの場合チタン自体が陽イオンなので陽電極２４を通電させた場合、プラス電極とプラスイオンのためチタンが溶出するので、チタンの溶出を防ぐために白金等のマイナスイオン系の材質をメッキするのが望ましい。
【００６１】
また、実施例では、陽電極２４および陰電極２５の形状を特に説明していないが、板状でも円状でもどんな形状でもよい。
【００６２】
また、除菌原液１を電解槽５の下方から流入し生成された電解中性水１０を前記電解槽５の上方から吐水させると説明したが、前記除菌原液１を前記電解槽５の上方から流入し、生成された前記電解中性水１０を前記電解槽５の下方から吐水させてもよい。
【００６５】
【発明の効果】
以上の実施例から明らかなように、本発明によれば、板状の陽電極板の両側面を有効に活用して電流を流し得る陽電極板の有効面積を増加させ、陽電極板および陰電極板の小型化ができ、また、電解槽も小型化ができ、低コスト化を図ることができ、また、除菌原液に含まれる塩素イオンを塩素ラジカルにさせる比率を向上させることができる電解中性水生成機の電解槽を提供できる。
【００６６】
また、電流を流し得る陽電極および陰電極の同面積あたりの有効表面積を増加させ、その分電極の小型化ひいては電解槽の小型化ができ、低コスト化を図ることができる電解中性水生成機の電解槽を提供できる。
【００６７】
また、吐水される電解中性水に含まれている次亜塩素酸および次亜塩素酸イオンを常に一定にすることができる電解中性水生成機の電解槽を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 参考例１の電解中性水生成機の電解槽の断面図
【図２】 参考例２の電解中性水生成機の電解槽の断面図
【図３】 同電解中性水生成機の電解槽の斜視図
【図４】 本発明の実施例１の電解中性水生成機の電解槽の断面図
【図５】 同実施例２の電解中性水生成機の電解槽の断面図
【図６】 同電解中性水生成機の電解槽の断面図
【図７】 同実施例３の電解中性水生成機の電解槽の断面図
【図８】 同電解中性水生成機の電解槽の断面図
【図９】 従来の電解中性水生成機の断面図
【符号の説明】
１ 除菌原液
２ 原液タンク
３ 陽電極板
４ 陰電極板
５ 電解槽
６ 電源装置
７ ポンプ
８ 通液路
９ 水道水
１０ 電解中性水
１１ 希釈水通水路
１２ 電解中性水通水路
１３ コック
１４ 除菌水
１５ 吐水路
１６ 陰電極円筒
１７ 陽電極棒
１８、２２、２４ 陽電極
１９ 仕切り
２０、２３、２５ 陰電極
２１ 凹凸
２６ 吐水孔
Claims (3)
- 純水と塩化ナトリウムと塩酸等の酸で構成する除菌原液を貯える原液タンクと、陽電極板および陰電極板を有する電解槽と、前記陽電極板と前記陰電極板に電気を供給する電源装置と、前記電解槽へ前記除菌原液を送り込むポンプを有する通液路を前記電解槽の下方へ設け、水道水と前記電解槽で生成した電解中性水を通水する希釈水通水路と電解中性水通水路を設け、前記希釈水通水路と前記電解中性水通水路が交わるところにコックを設け、前記コックから前記電解中性水を前記水道水である一定割合で希釈させた除菌水を吐水させる吐水路を設け、前記陰電極板を前記電解槽の両端側にそれぞれ一対設け、前記陰電極板の内側に前記陽電極板を設け、前記陽電極の下端と前記電解槽の下端との間に仕切りを設け、除菌原液を前記電解槽の右側下方から流入させ前記陽電極および右端の陰電極の間を流れ前記陽電極の上端と前記電解槽の上端との間を流れて、前記陽電極と左端の陰電極の間を流れるように設け、電解中性水が吐水される電解中性水通水路を下方に設けた電解中性水生成機の電解槽。
- 表面形状を凹凸にした陽電極と陰電極を設けた請求項１記載の電解中性水生成機の電解槽。
- 陽電極と陰電極の間を流れてきた電解中性水を電解中性水通水路に吐水させるいくつかの吐水孔を設けた請求項１または２記載の電解中性水生成機の電解槽。
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