JP5848781B2 - 電解水生成装置 - Google Patents

Description

本発明は、水を電気分解することによって電解水素水を生成する電解槽を備えた電解水生成装置に関する。

近年、食品関連、医療関連、農業関連等の分野において、電解水生成装置を活用するニーズが高まっている。このような分野において、大量の電解水素水を使用するとき、一定の期間毎に浄水カートリッジ、電解槽等を交換する必要がある。

特許文献１には、電解槽の交換作業性を向上させた電解水生成装置が開示されている。この電解水生成装置は、具体的には、本体から分離可能に設けられた後ケース（外ケース）を本体から外すと、電解槽が露出して、その交換ができるように構成されている。

また、電解槽の交換時期の報知に関して、特許文献２に開示されたような技術が知られている。具体的には、電解槽の使用状態と、電解水生成装置の使用時間の積算値とに基づいて保守指示を報知し、電極または電解槽の清掃や交換といったメンテナンス作業を使用者に促すように構成されている。

特開平１０−１７４９７２号公報 特開平１１−１６９８５８号公報

ところで、一般的に、電解水生成装置では、通常使用時において、毎分の処理水量が増加するにしたがって、電解槽の印加電圧および流れる電流を増加させる傾向がある。そのため、特に、大量の電解水素水を使用する場合には、通常使用時における安全性を確保する観点から、電解水生成装置の使用者（以下、単に使用者ともいう）や屋外使用時における動物等が容易に電解槽を露出させることができないように構成されていることが好ましい。

一方、電解水生成装置に電解槽の交換時期を報知させる手段を設ける際には、電解槽の交換時にその報知の要因となった情報（例えば、特許文献２における電解水生成装置の使用時間の積算値）を初期化する必要がある。このような初期化を実施する方法として、一般的には、初期化を指示するためのリセットスイッチを用いて初期化する方法が考えられるが、そのリセットスイッチを電解水生成装置の外面に露出するように設けた場合、使用者等が誤って操作してしまう可能性がある。

しかし、リセットスイッチを使用者等が誤って操作しないようにするために、リセットスイッチを使用者等がわかりにくい場所に配置してもよいが、電解槽を交換する作業者にとってもリセットスイッチの場所が分かりにくくなるため、作業者が電解槽を交換する際にリセットスイッチを押し忘れる可能性がある。

本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、その主な目的は、電解槽の交換作業を伴う電解水生成装置において、その安全性を高めつつ、作業者が電解槽を交換するときに、リセットスイッチの押し忘れを防止するような電解水生成装置を提供することにある。

本発明に係る電解水生成装置は、積算手段で積算された使用時間をリセットするリセットスイッチを備えており、リセットスイッチは、通常の使用時は閉塞部材によって開口が閉塞されている電解槽用の取付空間内において、閉塞部材の係止手段による閉塞係止が解除されて取付空間が外部に開放されたときに、その開口の外側から視認可能な位置に設けられているものとした。

すなわち、本発明の第１態様では、装置本体に着脱可能に取り付けられる電解槽を有する電解水生成装置において、装置本体に電解槽が取り付けられた状態において、その取り付けられた取付空間の開口を閉塞する閉塞部材と、工具を用いて係止およびその係止の解除を行うように構成され、閉塞部材が取付空間の開口を閉塞した閉塞位置にあるときに、装置本体と閉塞部材とを係止する係止手段と、電解槽の使用時間を積算する積算手段と、作業者の操作を受けて、積算手段で積算された使用時間をリセットするリセットスイッチとを備えている。リセットスイッチは、前記閉塞位置にある前記閉塞部材と対向するように前記取付空間内に配設されていて、作業者が電解槽を交換する場合に、工具を用いて前記係止手段による前記装置本体と前記閉塞部材との係止を解除して前記閉塞部材を開放したときにのみ前記リセットスイッチが露出される。

本態様によると、電解槽の取付空間の開口を閉塞する閉塞部材は、係止手段によって装置本体と係止されている。本態様では、工具を用いて係止およびその係止の解除を行うように構成されており、電解槽の取付空間の開口を開放する作業、すなわち、電解槽を露出させる作業を容易に行うことができないように構成している。これにより、高い安全性を得ることができる。一方で、電解槽を交換する際に、作業者が工具を用いて係止手段による閉塞部材の係止を解除して閉塞部材を開放したときにのみリセットスイッチが露出され、リセットスイッチを視認することができる。これにより、高い安全性に加えて、作業者が電解槽を交換するときにおけるリセットスイッチの押し忘れを防止することができる。

本発明の第２態様では、第１態様に記載の電解水生成装置において、装置本体は、ハウジングを有する。ハウジングには、そのハウジング内に取付空間を区画するための分割フレームが閉塞位置にある閉塞部材と対向するように設けられている。そして、リセットスイッチは、分割フレームにおいての、閉塞位置にある閉塞部材と対向するように設けられている。

本態様によると、リセットスイッチは、閉塞部材と対向する分割フレームに、取付空間が開放されたときの開口端面に対して正面を向くように設けられている。これにより、リセットスイッチの視認性が高まり、作業者が電解槽を交換するときにおけるリセットスイッチの押し忘れを防止することができる。

本発明の第３態様では、第２態様記載の電解水生成装置において、電解槽は、分割フレームに着脱可能に取り付けられており、リセットスイッチは、電解槽と近接する位置に設けられている。

本態様によると、リセットスイッチは、分割フレームにおいて、電解槽と近接する位置に設けられているので、作業者が電解槽を交換するときにそれと近い位置にあるリセットスイッチの視認性が高まり、リセットスイッチの押し忘れをさらに有効に防止することができる。

本発明の第４態様では、第１態様及至第３態様のいずれか１態様に記載の電解水生成装置において、積算手段で積算された使用時間が所定の使用時間を経過したとき、電解槽の保守を報知する報知手段をさらに備えている。

本態様によると、使用時間が所定の使用時間を経過したとき、報知手段によって電解槽の保守（電解槽の交換など）が必要な旨の報知がされるため、第１態様及至第４態様のいずれか１態様の効果に加えて、使用者等は電解槽の交換時期を容易に把握することができる。

本発明によれば、電解槽の交換作業を伴う電解水生成装置において、その安全性を高めつつ、作業者が電解槽を交換するときに、リセットスイッチの押し忘れを防止することができる。

実施形態に係る電解水生成装置を左斜め上側から見た一部分解斜視図である。 取付扉を取り外した状態における電解水生成装置の左側面図である。 （ａ）は図１のＡ−Ａ線断面図であり、（ｂ）は図２（ａ）の領域Ｘを拡大した図である。 図１のＢ−Ｂ線断面図である。 電解水生成装置の底面図である。 電解槽ユニットを斜め上側（表）から見た分解斜視図である。 電解槽ユニットを斜め上側（表）から見た斜視図である。 電解槽ユニットを斜め上側（裏）から見た斜視図である。 ユニット固定具を斜め上側から見た斜視図である。 電解水生成装置内の水の流れを模式的に示した図である。 （ａ）は制御パネルの概念図であり、（ｂ）および（ｃ）はその表示部の表示例を示した図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて詳細に説明する。以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用範囲あるいはその用途を制限することを意図するものではない。

図１〜図４に示すように、電解水生成装置１０は、３つの電解槽ユニット２０，２０，２０と、給水路６１と、取水路６２と、排水路６３と、電源などを含む電装部１９と、制御回路１７等が搭載された制御基板１８と、これらを収容するためのハウジング１１とを備えている。また、給水路６１、取水路６２および排水路６３は、ハウジング１１内の右下側に設けられている。

ハウジング１１は、前後方向において、互いに対向して配置された前面パネル１１ａおよび背面パネル１１ｂと、前面パネル１１ａおよび背面パネル１１ｂの上端同士、下端同士および右端同士をそれぞれ一体に接続する上面パネル１１ｃ、底パネル１１ｄおよび右面パネル１１ｅとを備えている。ハウジング１１の左右方向の中間部分には、ハウジング１１の左側の３つの電解槽ユニット２０，２０，２０を収容する取付空間１５と、ハウジング１１の右側の給水路６１、取水路６２、排水路６３（以下、これらをまとめて通水路ともいう）、制御基板１８および電装部１９を収容する空間とを区画する板状の第１分割フレーム１３が設けられている。また、ハウジング１１の右側上部の制御基板１８および電装部１９を収容する空間と、ハウジング１１の右側下部の給水路６１、取水路６２および排水路６３を収容する空間とは、ハウジング１１の右側における上下方向の中間に設けられた板状の第２分割フレーム１４で区画されている。これにより、３つの電解槽ユニット２０，２０，２０が収容された取付空間１５および通水路等と、制御基板１８および電装部１９とは物理的に完全に分離されており、仮に電解槽ユニット２０や通水路等からハウジング１１内に水が吐出されたとしても、その水が制御基板１８や電装部１９に浸入することを防止することができる。なお、本実施形態の説明において、「前」とは前面パネル１１ａ側を、「後」とは背面パネル１１ｂ側を指すものとする。

図１に示すように、第１分割フレーム１３には、前後方向の中間に左右方向に貫通する６つの電解槽支持孔１３ａ，１３ａ，…が前後方向に並べて形成されている。電解槽支持孔１３ａは、後述する電解槽２１の裏面にねじ止めされた丸頭ねじ３５（図８参照）の頭の外径よりも若干大きく形成された挿入部１３ｃと、挿入部１３ｃから下側に連続形成され、丸頭ねじ３５（図８参照）の頭の外径よりも小さくかつ後述する電解槽２１に一体的に形成された係止部２２ｊのくびれ部２２ｉ（図６参照）の外径よりも大きい幅の長孔（スリット）からなる抜け止め部１３ｄとを有する。また、第１分割フレーム１３には、各電解槽ユニット２０を第１分割フレーム１３に固定するための各２個のねじ孔１３ｂ，１３ｂが前後方向に並べて形成されている。

また、このハウジング１１左側の開口（取付空間１５の開口）は、通常の使用時は、着脱可能な板状の取付扉１２（閉塞部材）によって閉塞されている。取付扉１２には、その前後方向および上下方向の隅角部にねじ挿通孔１２ｂ，１２ｂ，…が形成されている。そして、取付扉１２は、ねじ挿通孔１２ｂ，１２ｂ，…を通る係止手段としてのねじ３７，３７，…によりハウジング１１のねじ孔１１ｋ，１１ｋ，…に工具を用いて螺合固定されている。また、取付扉１２の下側における前後方向の両側には、凹陥する把持部１２ａ，１２ａが形成され、作業者は、把持部１２ａ，１２ａを持って、取付扉１２の取り付け／取り外しを行う。

図１および図２に示すように、３つの電解槽２１，２１，２１は、第１分割フレーム１３に沿って、各電解槽２１の厚さ方向に対向する幅広の側面が第１分割フレーム１３と平行になった状態で、取付空間１５の後端部から前後方向に並べられて配置されている。そして、３つの電解槽２１，２１，２１のうちで最も前に配置された電解槽２１と取付空間１５の前端との間には、後述のリセットスイッチ９０を配置するための配置スペース１６が形成されている。

この配置スペース１６において、すなわち最も前に配置された電解槽２１（以下、説明の便宜上第１電解槽２１ともいう）の近傍において、その第１電解槽２１の中間の高さ位置には、リセットスイッチ９０が設けられている。リセットスイッチ９０は、リセットスイッチであることを示す文字（図では「リセット」と記載）が表示された本体９１と、本体９１の中央部分に設けられ、押下することにより後述する制御回路１７（図４参照）が保持する電解槽２１の使用時間をリセットするスイッチ９２とを備えている。このように、リセットスイッチ９０を第１電解槽２１の近傍に設けることによって、高い視認性を確保することができる。これにより、リセットスイッチ９０（スイッチ９２）の押し忘れを防止することができる。なお、リセットスイッチ９０は、第１電解槽２１以外の電解槽２１の近傍に設けてもよい。

図１および図１１（ａ）に示すように、ハウジング１１の前面パネル１１ａの上側には、使用者の操作を受ける操作部６６ａと、使用水量、使用時間、電解槽の交換時期等の表示を行う表示部６６ｂとを備えた制御パネル６６が設けられている。操作部６６ａは、取水口６２ｄからの出水のＯＮ／ＯＦＦを制御するスタートスイッチ６６ｃと、表示部６６ｂに表示する内容を切り替える表示切替スイッチ６６ｄと、電解水素水を取水口６２ｄから取水する（出水させる）還元水素水（還元水）モードを選択するためのモードスイッチ６６ｆと、混合水を取水口６２ｄから取水する（出水させる）混合水モードを選択するためのモードスイッチ６６ｇと、酸性水を取水口６２ｄから取水する（出水させる）酸性水モードを選択するためのモードスイッチ６６ｈと、各電解モード（還元水素水（還元水）モード、混合水モード、酸性水モード）における取水量を設定する取水量設定スイッチ６６ｅとを備えている。

制御基板１８に搭載された制御回路１７は、制御パネル６６の操作部６６ａに受けた使用者の操作に基づいて、電解槽２１への供給電圧の制御、供給電流の制御、およびダブルクロスライン弁５０の制御、表示部６６ｂへの表示項目の選択等を実施する。さらに、積算手段としての機能も備えている制御回路１７は、電解槽２１の使用時間を積算する。ここで、電解槽２１の使用時間とは、電解槽２１に通電されている期間を積算した使用時間（以下、第１使用時間ともいう）と、電解槽２１が交換されてから次にリセットスイッチ９０（スイッチ９２）が押されるまでのトータルの期間を積算した使用時間（以下、第２使用時間ともいう）の両方を含む概念である。

ハウジング１１の背面パネル１１ｂには、前後方向に貫通する貫通孔（図示しない）が形成されている。給水路６１は、前後方向に延びる円筒状の第１給水路６１ａを有しており、第１給水路６１ａと一体に接続された給水路端部６１ｃが上記貫通孔から後側に向かって突出するように設けられている。給水路端部６１ｃの後端には、給水口６１ｄが形成されており、第１給水路６１ａは、給水口６１ｄおよび給水路端部６１ｃを介してハウジング１１外部からの給水を受ける。そして、第１給水路６１ａは、前後方向に延びており、かつ、中心の上下方向の高さが第１給水路６１ａと同じ位置になるように構成された第２給水路６１ｂに給水する。

ハウジング１１前側の下端寄りの部位には、前後方向に貫通する２つの貫通孔が左右方向に並べて形成されている。取水路６２は、前後方向に延びる円筒状の主取水路６２ａを有しており、主取水路６２ａと一体に接続された取水路端部６２ｃがハウジング１１前側の左側貫通孔から前側に向かって突出するように設けられている。取水路端部６２ｃの前端部には、ハウジング１１の前側に向かって開口する取水口６２ｄが形成されており、電解槽２１で電解された電解水素水が主取水路６２ａおよび取水路端部６２ｃを介して取水口６２ｄから出水される。

排水路６３は、前後方向に延びる円筒状の主排水路６３ａを有しており、主排水路６３ａと一体に接続された排水路端部６３ｃがハウジング１１前側の右側貫通孔から前側に向かって突出するように設けられている。排水路端部６３ｃの前端部には、ハウジング１１の前側に向かって開口する排水口６３ｄが形成されており、電解槽ユニット２０等から出た排水が主排水路６３ａおよび排水路端部６３ｃを介して排水口６３ｄから排出される。

図３および図５に示すように、ハウジング１１の底パネル１１ｄの左後側には、ハウジング１１内に吐水された水を排出するためのスリット８１が形成されている。スリット８１は、底パネル１１ｄの左端部から右方向に延び、かつ、前後方向に並べて形成された複数本の長孔からなり、各長孔は、底パネル１１ｄの上下方向に貫通している。また、底パネルの下面の隅角部には、電解水生成装置１０を支える脚部８３，８３…が設けられている。

ハウジング１１内の左側において、底パネル１１ｄの上には、固定パネル１３ｆが設けられている。固定パネル１３ｆは、図３（ｂ）に示すように、断面視でＵ字形状のベース部１３ｇと、そのベース部１３ｇの左側端部から左側に延びるように折り曲げられて接続された板状の固定部１３ｈとを有する。固定パネル１３ｆのベース部１３ｇの底部と底パネル１１ｄとは、ねじ止め固定されている。固定部１３ｈには、上下方向に貫通するねじ孔が形成されている。また、固定部１３ｈには、スリット８１と対応する位置に、Ｌ字状のＬ字スリット８２が複数本、前後方向に並べて形成されている（図３（ｂ）参照）。これにより、ハウジング１１内に水漏れ等が発生した場合でも、水は、Ｌ字スリット８２およびスリット８１を介してハウジング１１外に排出される。

［電解槽ユニット］
次に、図６〜図１０に基づいて、電解槽ユニット２０について詳細に説明する。

図６〜図８に示すように、電解槽ユニット２０は、水を電気分解する箱型状（樹脂製）の電解槽２１と、２つの給水管２４と、２つの出水管２５と、固定具２６とを備えている。

図６および図１０に示すように、電解槽２１は、下面が開口した矩形箱状のケーシング本体２２と、ケーシング本体２２の下面開口を密閉するケーシング蓋２３と、ケーシング本体２２内に収納された隔膜４１と、２つの電極板４５ｂ，４６ｂとを備えている。ケーシング本体２２とケーシング蓋２３とは、ねじ止めによって固定されている。

図６〜図８に示すように、ケーシング本体２２の上面には、その幅方向（表裏方向と直交する方向）の両端付近において、それぞれ、上側に突出する凸部２２ａが２つ設けられている。それぞれの凸部２２ａの表側端面には管挿入口２２ｂが開口されており、この管挿入口２２ｂは、裏側に向かった後に下側に向かうように折れ曲がった水路（図示しない）を介してケーシング本体２２の内部に連通している。また、それぞれの凸部の幅方向両側には、電解槽２１を第１分割フレーム１３に固定するためのねじ３６を挿通するためのねじ挿通部２２ｇが一体形成されている。

さらに、図８に示すように、ケーシング本体２２の裏側における下端寄りの部位には、ケーシング本体２２の幅方向の両側に筒状の突状部２２ｈ，２２ｈが一体的に形成されている。突状部２２ｈの内部はねじ穴になっており、それぞれに丸頭ねじ３５，３５が螺合されて取り付けられている。さらに、丸頭ねじ３５を突状部２２ｈに締結した状態では、丸頭ねじ３５の頭部と突状部２２ｈとの間に所定間隔の隙間が生じるようになっており、この隙間により、突状部２２ｈの先端部に丸頭ねじ３５の頭部よりも若干細く形成されたくびれ部２２ｉが形成されており、そのくびれ部２２ｉの外径は、上述の電解槽支持孔１３ａの抜け止め部１３ｄ（図１参照）に嵌め込み可能な大きさに形成されている。係止部２２ｊは、突状部２２ｈおよびくびれ部２２ｉにより構成されている。

抜け止め具２９ａ，２９ａは、出水管２５，２５をそれぞれ上記管挿入口２２ｂ，２２ｂに接続したときに出水管２５を抜け止めするためのものである。各抜け止め具２９ａは、幅方向内側から外側に向かって切り欠かれたＵ字状の切欠き２９ｂが形成されており、幅方向外端部には、表裏方向に貫通するねじ挿通孔２９ｃが形成されている。抜け止め具２９ａは、後述する接続具２５ｂの凹部２５ｃに対して、幅方向の外側から内側に向かって取り付けられ、その状態で、接続具２５ｂの端部は、ケーシング本体２２上部の管挿入口２２ｂに表側から挿入され、その後、抜け止め具２９ａは、ねじ挿通孔２９ｃに挿通されるねじ３１によってケーシング本体２２に固定されるようになっている。なお、本実施形態の説明において、「表」とは電解槽ユニット２０が電解水生成装置１０内に取り付けられた際に、その取付扉１２と対向する側を指す一方、「裏」とは上記取り付けされた際に、電解槽ユニット２０が第１分割フレーム１３と対向する側を指すものとする。また、「上」とは上記取り付けされた際に、電解槽２１のケーシング本体２２側を指すものとし、「下」とは電解槽２１のケーシング蓋２３側を指すものとする。

ケーシング蓋２３には、表裏方向の中間であり、かつ幅方向の両端付近において、上下方向に貫通する２つの貫通孔２３ａ，２３ａが形成されている。抜け止め具２９ｄ，２９ｄは、給水管２４，２４をそれぞれ上記貫通孔２３ａ，２３ａに接続したときに給水管２４を抜け止めするためのものである。各抜け止め具２９ｄは、表側から裏側に向かってＵ字状の切欠き２９ｅが形成されており、裏側端部には上下方向に貫通するねじ挿通孔２９ｆが形成されている。抜け止め具２９ｄは、後述する接続具２４ｂの凹部２４ｃに裏側から表側に向かって取り付けられ、その状態で、接続具２４ｂの端部は、ケーシング蓋２３の下側から貫通孔２３ａに挿入され、その後、抜け止め具２９ｄは、ねじ挿通孔２９ｆに挿通されるねじ３２によってケーシング蓋２３に固定されるようになっている。すなわち、抜け止め具２９ｄをケーシング蓋２３に固定することによって、貫通孔２３ａ，２３ａに接続された給水管２４を抜け止めしている。

給水管２４は、フレキシブル管２４ａと、一端がフレキシブル管２４ａの一端（下流端）に液密状に嵌め込まれた円筒状の接続具２４ｂと、一端がフレキシブル管２４ａの他端（上流端）に液密状に嵌め込まれた円筒状の接続具２４ｅとを備えており、接続具２４ｂ，２４ｅはクランプ（留め具）によってフレキシブル管２４ａに固定されている。接続具２４ｂの他端側（フレキシブル管２４ａの外に露出した部分）には、接続具２４ｂの周方向全体に沿って溝状の凹部２４ｃが形成されており、その凹部２４ｃと接続具２４ｂの他端との間にはＯリング２４ｄが取り付けられている。同様に、接続具２４ｅの他端寄りの部位（フレキシブル管の外に露出した部分）には、接続具２４ｅの周方向全体に沿って凹部２４ｆが形成されており、その凹部２４ｆと接続具２４ｅの他端との間にはＯリング２４ｇが取り付けられている。

出水管２５は、フレキシブル管２５ａと、一端がフレキシブル管２５ａの一端（上流端）に液密状に嵌め込まれた円筒状の接続具２５ｂと、一端がフレキシブル管２５ａの他端（下流端）に液密状に嵌め込まれた円筒状の接続具２５ｅとを備えており、接続具２５ｂ，２５ｅはクランプ（留め具）によってフレキシブル管２５ａに固定されている。接続具２５ｂの他端側（フレキシブル管２５ａの外に露出した部分）には、接続具２５ｂの周方向全体に沿って凹部２５ｃが形成されており、その凹部２５ｃと接続具２５ｂの他端との間にはＯリング２５ｄが取り付けられている。同様に、接続具２５ｅの他端側（フレキシブル管２５ａの外に露出した部分）には、接続具２５ｅの周方向全体に沿って凹部２５ｆが形成されており、その凹部２５ｆと接続具２５ｅの他端との間にはＯリング２５ｇが取り付けられている。なお、本態様では、給水管２４の接続具２４ｅと、出水管２５の接続具２５ｅとは同じ形状および同じサイズであるものとして説明する。

上記固定具２６は、給水管２４の接続具２４ｅおよび出水管２５の接続具２５ｅを固定する固定板２７と、固定板２７にねじ止めによって着脱可能に構成された支持部材２８とを備えている。

固定板２７は、幅方向に延びる矩形状のベース板２７ａと、ベース板２７ａの上端に裏側に延びるように折り曲げられて接続された上折返部２７ｂと、ベース板２７ａの下端に表側に延びるように折り曲げられて接続された下折返部２７ｃとを有する。固定板２７は、さらにベース板２７ａの幅方向の両端において、それぞれ表側に折り曲げられて接続された側折返部２７ｄを有している。側折返部２７ｄの表端は、それぞれ幅方向外側に折り曲げられて接続されており、それぞれの折り曲げ部分の上端部には、ねじ挿通孔２７ｈが形成されている。

ベース板２７ａには、上下方向の中間部分において、表裏方向に貫通する抜け止め孔２７ｅが幅方向に４つ並べて形成されている。抜け止め孔２７ｅは、接続具２４ｅの他端の径よりも若干大きく形成された挿入部２７ｆと、挿入部２７ｆから上方向に連続して形成され、接続具２４ｅ他端の外径よりも小さく、かつ凹部２４ｆの外径よりも大きい径の抜け止め部２７ｇとにより構成されている。また、ベース板２７ａには、幅方向中央の下部に、ねじ孔２７ｉが形成されている。

支持部材２８は、ベース板２７ａと対向するように設けられ、ベース板２７ａのねじ孔２７ｉと対応する位置に、ねじ３４を挿通するねじ挿通孔２８ｅが形成されたベース板２８ａと、ベース板２８ａの上端部から表側に延びるように折り曲げられた第１支持部２８ｂと、その第１支持部２８ｂの表端部から下向きに延びるように折り曲げられており、作業者が把持するための把持部２８ｄと、ベース板２８ａの下端部から表側に延びるように折り曲げられて接続された第２支持部２８ｃとを有している。そして、支持部材２８は、固定板２７の下折返部２７ｃに第２支持部２８ｃを当接させた状態で、ねじ３４によって固定板２７にねじ止め固定される。なお、上記把持部２８ｄの幅方向中間部分の下側は、ねじ３４のねじ止めがしやすいように逆Ｕ字状に切り欠かれている。

ここで、ベース板２８ａの上下方向の高さ位置は、支持部材２８を固定板２７に固定した際に、ベース板２８ａの上端が挿入部２７ｆの下端よりも上側になるように設定する。これにより、２つの給水管２４，２４の接続具２４ｅ，２４ｅおよび２つの出水管２５，２５の接続具２５ｅ，２５ｅは、これらの他端の開口端面が同一方向を向くように整列した状態で固定板２７に取り付けられ、抜け止め固定される。

具体的には、２つの接続具２４ｅ，２４ｅは、固定板２７の幅方向一側（例えば、図６の右側）にある２つの抜け止め孔２７ｅ，２７ｅの挿入部２７ｆ，２７ｆに対して、表側からそれぞれの接続具２４ｅの凹部２４ｆが固定板２７のベース板２７ａと面一になる位置まで挿入される。同様に、２つの接続具２５ｅ，２５ｅは、固定板２７の幅方向他側（例えば、図６面左側）にある２つの抜け止め孔２７ｅ，２７ｅの挿入部２７ｆ，２７ｆに対して、表側からそれぞれの接続具２５ｅの凹部２５ｆが固定板２７のベース板２７ａと面一になる位置（挿入位置）まで挿入される。その状態で、４つの接続具２４ｅ，２４ｅ，２５ｅ，２５ｅは、それぞれ上に向かってスライドされ、抜け止め部２７ｇ，２７ｇ，２７ｇ，２７ｇ（抜け止め位置）に嵌め込まれる。支持部材２８は、上に向かってスライドされた４つの接続具２４ｅ，２４ｅ，２５ｅ，２５ｅの下側にそれらを押し上げて支持した状態で挿入され、ねじ３４によって固定板２７にねじ止め固定される。これにより、４つの接続具２４ｅ，２４ｅ，２５ｅ，２５ｅは、固定板２７に一体的に抜け止め固定される。

［ユニット固定具］
図９に示すように、ユニット固定具７０は、上下方向に延びており、平面視において、裏側に向かって凹陥するＵ字状のベース板７０ａと、ベース板７０ａのＵ字状底部の上端に裏側に延びるように折り曲げられて接続された上折返部７０ｂと、ベース板７０ａの左右端において、それぞれ幅方向外側に折り曲げられて接続された側折返部７０ｃとを有している。ユニット固定具７０は、さらに、それぞれの側折返部７０ｃの下端において、表側に折り曲げられて接続された下折返部７０ｄを有している。上折返部７０ｂの裏端部は、上側に折り曲げられており、その幅方向中間部分には、表裏方向に貫通するねじ挿通孔７０ｇが形成されている。また、下折返部７０ｄには、ねじ挿通孔７０ｆが形成されている。そして、ユニット固定具７０は、ねじ挿通孔７０ｇを通るねじ７５により上記第１分割フレーム１３に、また、ねじ挿通孔７０ｆを通るねじ７６によりハウジング１１の固定パネル１３ｆの固定部にそれぞれ螺合固定されている。また、ユニット固定具７０のそれぞれの側折返部７０ｃにおいて、その上下方向の中間部分には、表裏方向に貫通するねじ孔７０ｅが形成されている。そして、上記固定板２７は、ねじ挿通孔２７ｈ，２７ｈを通るねじ３３，３３によりねじ孔７０ｅ，７０ｅに螺合させることでねじ止め固定される。

このように、装置本体（ハウジング１１内）の取付扉１２寄りの部位にユニット固定具７０を取り付けることによって、作業者がハウジング１１の左側から着脱作業を行う場合に、固定具２６のユニット固定具７０への取付位置（固定位置）は、電解槽２１が配置される位置よりも作業者に近い位置とすることができる。これにより、作業者による作業の容易性が向上する。

ベース板７０ａの凹陥部分には、幅方向に延びる円筒状のダブルクロスライン弁５０が収納されており、ダブルクロスライン弁５０は、ねじ止めによってベース板７０ａに固定されている。ダブルクロスライン弁５０の表側には、４つの接続具２４ｅ，２４ｅ，２５ｅ，２５ｅの他端が接続される４つの筒状の接続部５７，５７，５７，５７が突設するように一体に形成されている。それぞれの接続部５７の表側端面には管挿入口５７ａが開口されており、この管挿入口５７ａは、裏側に向かう水路を介してダブルクロスライン弁５０内部に連通している。すなわち、給水管２４，２４および出水管２５，２５は、接続部５７，５７，５７，５７の管挿入口５７ａ，５７ａ，５７ａ，５７ａを介して、それぞれ、給水路６１並びに、出水路としての取水路６２および排水路６３に接続される。

ベース板７０ａの幅方向の側板は、ダブルクロスライン弁５０の図面左側にあたる部分が矩形状に切り欠かれている。モータ６０は、ベース板７０ａの側板の幅方向外側に設けられており、上記矩形状の切り欠き部分を介してダブルクロスライン弁５０に駆動連結されている。モータ６０は、ダブルクロスライン弁５０の第１および第２切替弁５１，５２（図１０参照）と、第１および第２流量制御弁５３，５４（図１０参照）とを駆動する。なお、第１切替弁５１と第２切替弁５２は、同期して作動（すなわち、連動）する弁であり、第１流量制御弁５３と第２流量制御弁５４とは同期して作動（すなわち、連動）する弁である。なお、第１切替弁５１と第２切替弁５２とが連動せずに、それぞれ別々に駆動されるようにしてもよい。同様に、第１流量制御弁５３と第２流量制御弁５４とが連動せずに、それぞれ別々に駆動されるようにしてもよい。

ベース板７０ａの表裏方向の底板は、下端から上方向に向かって逆Ｕ字状に切り欠かれている。また、上記の第１分割フレーム１３には、上記の逆Ｕ字状の切り欠き部分と対応する位置に左右方向の貫通孔が形成されている。そして、ダブルクロスライン弁５０の下側には、上記逆Ｕ字状の切り欠き部分および貫通孔を介して右方向に延びる比率調整ユニット６１ｅが設けられており、ダブルクロスライン弁５０と第２給水路６１ｂとを接続している。同様に、ダブルクロスライン弁５０の下側には、上記逆Ｕ字状の切り欠き部分および貫通孔を介して右下方向に延びる接続取水路６２ｂおよび接続排水路６３ｂが設けられており、ダブルクロスライン弁５０と、主取水路６２ａおよび主排水路６３ａとをそれぞれ接続している。

このように、ダブルクロスライン弁５０よりも低い位置に接続水路や通水路を設けることにより、電解槽ユニット２０の着脱時において、仮に接続水路や通水路に水が残っていたとしても、その残水がハウジング１１内に吐出されるのを防止することができるようにしている。

次に、給水路６１から給水された水が電解槽２１で電気分解されて取水路６２および排水路６３に出水されるまでの動作について、図１０を用いて詳細に説明する。

まず、電解槽２１内において、第１電極室４５ａが陰極室であり、第２電極室４６ａが陽極室である場合について説明する。このとき、電極板４５ｂは陰極であり、電極板４６ｂは陽極である。また、第１切替弁５１および第２切替弁５２は、図１０の実線の状態に切り替えられている。

第２給水路６１ｂから給水された水は、比率調整ユニット６１ｅで２つに分岐されて、ダブルクロスライン弁５０に流入する。比率調整ユニット６１ｅの一方の経路から流入された水は、第１切替弁５１および一方の給水管２４（以下、説明の便宜上「第１給水管２４」という）を介して、第１電極室（陰極室）４５ａに流入する。そして、第１電極室４５ａで生成された電解水素水は、一方の出水管２５（以下、説明の便宜上「第１出水管２５」という）、第２切替弁５２および第２流量制御弁５４を介して、接続取水路６２ｂおよび主取水路６２ａを経由して、取水口６２ｄから取り出される。一方で、比率調整ユニット６１ｅの他方の経路から流入された水は、第１流量制御弁５３、第１切替弁５１および他方の給水管２４（以下、説明の便宜上「第２給水管２４」という）を介して、第２電極室（陽極室）４６ａに流入する。そして、第２電極室４６ａで生成された酸性水は、他方の出水管２５（以下、説明の便宜上「第２出水管２５」という）および第２切替弁５２を介して出水され、接続排水路６３ｂおよび主排水路６３ａを経由して、排水口６３ｄから排出される。

次に、電解槽２１内において、第１電極室４５ａが陽極室であり、第２電極室４６ａが陰極室である場合について説明する。このとき、電極板４５ｂは陽極であり、電極板４６ｂは陰極である。また、第１切替弁５１および第２切替弁５２は、図１０の破線の状態に切り替えられている。

比率調整ユニット６１ｅの一方の経路から流入された水は、第１切替弁５１および第２給水管２４を介して、第２電極室（陰極室）４６ａに流入する。そして、第２電極室４６ａで生成された電解水素水は、第２出水管２５、第２切替弁５２および第２流量制御弁５４を介して、接続取水路６２ｂおよび主取水路６２ａを経由して、取水口６２ｄから取り出される。一方で、比率調整ユニット６１ｅの他方の経路から流入された水は、第１流量制御弁５３、第１切替弁５１および第１給水管２４を介して、第１電極室（陽極室）４５ａに流入する。そして、第１電極室４５ａで生成された酸性水は、第１出水管２５および第２切替弁５２を介して出水され、接続排水路６３ｂおよび主排水路６３ａを経由して、排水口６３ｄから排出される。

なお、使用者の要求に応じて、第１および第２流量制御弁５３，５４を作動させることにより、主取水路６２ａに出水する電解水素水と、主排水路に出水する酸性水との流量調整を行うことができる。

［電解水生成装置の制御動作］
次に、電解水生成装置１０の制御動作について詳細に説明する。初期状態における電解槽２１の使用時間は「０」であるものとする。すなわち、初期状態における制御回路１７の使用時間のカウント値は、「０」であるものとする。

まず、電解水生成装置１０が電源に接続されると、制御回路１７は、電解槽２１が交換されてから次にリセットスイッチ９０（スイッチ９２）が押されるまでのトータルの期間である第２使用時間のカウントを開始する。その後、使用者が電解水生成装置１０の電源を投入すると、表示部６６ｂには、図１１（ｂ）に示すような初期画面が表示される。

表示部６６ｂ上段の左側は、電解モードの表示部分であり、電解モードに応じて、還元水素水（還元水）、酸性水、混合水が表示される。電解モードは、モードスイッチ６６ｆ，６６ｇ，６６ｈによって切り替えることができる。また、表示部６６ｂ上段の右側は、電解レベルを示す数字が表示され、例えば、４段階で電解レベルを変更できる場合には、「１」〜「４」の数字が表示される。例えば、電解レベルは、同じ電解モードのモードスイッチ６６ｆ，６６ｇ，６６ｈを複数回押すことによって変更することができる。なお、モードスイッチ６６ｆ，６６ｇ，６６ｈとは別に電解レベル設定スイッチを設けてもかまわない。

表示部６６ｂ下段は、取水量設定の表示部分であり、電解水生成装置１０は、この設定数値に基づいた水量の水を取水口６２ｄから出水する。設定取水量は、取水量設定スイッチ６６ｅによって変更することができる。図１１（ｃ）は、図１１（ｂ）から電解レベルを２段階目に変更し、かつ、取水量の設定値を１２００リットルに設定した例を示している。

なお、表示部６６ｂの背景色は、電解モードに応じて切り替えてもよい。例えば、還元水素水（還元水）モードの場合は青色、酸性水モードの場合はオレンジ色、混合水モードの場合は緑色などに設定することができる。

使用者がスタートスイッチ６６ｃを押すと電解槽２１に給水が開始され、設定された電解モードに応じて電気分解された水の取水口６２ｄからの出水が開始される。このとき、制御回路１７は、電解槽２１の使用時間である第１使用時間のカウントを開始する。そして、制御回路１７は、取水量設定スイッチ６６ｅによって設定された設定取水量まで出水を行うように電解槽ユニットや、通水路の制御弁（図示しない）等を制御する。設定取水量に達すると、制御回路１７は、電解槽２１や通水路の制御弁（図示しない）等を制御し、取水口６２ｄからの出水を停止するとともに、第１使用時間のカウントを停止する。一方で、第２使用時間のカウントは、停止しない。なお、制御回路１７は、スタートスイッチ６６ｃが押されてから設定取水量未満の出水量しか出水されていない場合において、再度スタートスイッチ６６ｃが押されたときに、出水を停止するように通水路に設けた弁（図示しない）や電解槽２１等を制御し、その出水の停止後に、再度スタートスイッチ６６ｃが押されたときに、出水を再開するように通水路に設けた弁（図示しない）や電解槽２１等を制御するように構成してもよい。

このように、制御回路１７は、第１使用時間として、３つの電解槽２１，２１，２１に通電されている時間をカウントし、第２使用時間として、電解水生成装置１０に最初に電源が供給されてからトータルの期間（使用時間）またはリセットスイッチ９０（スイッチ９２）が押された後に、電解水生成装置１０への最初の電源の供給がされてからトータルの期間（使用時間）をカウントする。そして、制御回路１７は、第１使用時間または第２使用時間が所定の使用時間に達した場合、図１１（ｃ）に示すように、表示部６６ｂに交換時期になったことを報知する。なお、この交換時期の報知において、表示部６６ｂの背景色を他の電解モードと異なる色（例えば、黄色）にしてもよい。これにより、使用者や作業者に対して、よりわかりやすく電解槽２１の交換時期になったことを報知することができる。なお、本開示では、説明の便宜上、使用者と作業者を分けて記載しているが、使用者と作業者が同一人物でもかまわない。

また、交換時期の報知は、使用時間に基づくものに限定されず、例えば、上記の使用時間に基づく報知に加えて、または上記の使用時間に基づく報知に代えて、各電解槽２１への印加電流をモニタリングし、モニタリングした各電解槽２１への印加電流のうちの少なくともいずれか１つにおいて、あらかじめ定めた所定の誤差範囲を超える誤差が生じたときに報知するようにしてもよい。また、制御回路１７は、使用時間として、第１使用時間または第２使用時間のいずれか一方が所定の使用時間に達したときに、表示部６６ｂを介して交換時期になったことを報知するようにしてもよい。

［電解槽ユニットの取り付け／取り外し］
次に、電解槽ユニット２０のユニット固定具７０への取り付け／取り外しについて、図１を用いて詳細に説明する。

電解槽ユニット２０をユニット固定具７０から取り外す際には、まず、作業者は、工具を用いて、ねじ３７，３７，…によるねじ止めを解除し、取付扉１２をハウジング１１から取り外し、ハウジング１１左側の開口（取付空間１５の開口）を開放する。次に、作業者は、２つのねじ３３，３３を緩めて、ユニット固定具７０と固定板２７とのねじ止めを解除し、把持部２８ｄ（図６参照）を持って左側に引き出し、給水管２４，２４の接続具２４ｅ，２４ｅおよび出水管２５，２５の接続具２５ｅ，２５ｅ（図８参照）をダブルクロスライン弁５０から取り外す。次いで、ねじ３６，３６（図６参照）の締結を解除した後、電解槽２１を上に持ち上げて、電解槽支持孔１３ａの抜け止め部１３ｄに抜け止めされている係止部２２ｊ（図８参照）の抜け止めを解除し、その後、電解槽２１を左側に引き出すことにより、電解槽２１を第１分割フレーム１３から取り外す。

電解槽ユニット２０をユニット固定具７０に取り付ける際には、作業者は、電解槽２１の丸頭ねじ３５，３５（図８参照）を電解槽支持孔１３ａの挿入部１３ｃに挿入して、係止部２２ｊ（図８参照）が電解槽支持孔１３ａの抜け止め部１３ｄにより抜け止めされるように電解槽２１を下側にスライドさせる。これにより、電解槽２１が第１分割フレーム１３に係止支持される。その後、作業者は、ねじ挿通部２２ｇを通るねじ３６，３６（図６参照）をねじ孔１３ｂ，１３ｂに螺合させることで電解槽２１を第１分割フレーム１３にねじ止め固定する。次に、作業者は、支持部材２８の把持部２８ｄを持って、給水管２４，２４の接続具２４ｅ，２４ｅおよび出水管２５，２５の接続具２５ｅ，２５ｅ（図８参照）がそれぞれダブルクロスライン弁５０の接続部５７，５７，５７，５７に挿入されるように固定具２６を右側に移動させて押し込む。その後、作業者は、固定板２７とユニット固定具７０とを、２つのねじ３３，３３によってねじ止め固定する。その後、作業者は、リセットスイッチ９０（スイッチ９２）を押す。これにより、第１使用時間および第２使用時間がリセットされる。そして、ねじ３７，３７，…により取付扉１２をハウジング１１のねじ孔１１ｋ，１１ｋ，…に工具を用いて螺合固定し、元のようにハウジング１１の開口（取付空間１５の開口）を閉塞する。

以上のように、本実施形態によると、３つの電解槽ユニット２０，２０，２０を収容する取付空間１５の開口は取付扉１２によって閉塞されており、取付扉１２は、工具が必要なねじ３７，３７，…によって螺合固定されている。すなわち、電解槽を容易に露出させることができないように構成されている。一方で、電解槽ユニット２０を交換する際に、作業者がねじ３７，３７，…のねじ止めを解除して、取付扉１２をハウジング１１から取り外したときには、電解槽２１に近接する位置に設けられたリセットスイッチ９０を容易にかつ確実に視認することができる。さらに、このリセットスイッチ９０は、電解槽２１の取り外し時、取り付け時の両方において、常に作業者が視認可能な位置である。これにより、作業者のリセットスイッチの押し忘れを防止することができる。

［その他の実施形態］
以上、本発明を好ましい実施形態により説明してきたが、種々の改変が可能である。

例えば、実施形態では、給水管２４，２４および出水管２５，２５をそれぞれ２つずつ備える例について説明したが、給水管および出水管はそれぞれ１つずつであってもよい。

また、上記の実施形態では、係止手段として、ねじ３７，３７，…により取付扉１２を螺合固定するものとしたが、係止手段はねじ３７でなくてもよい。また、工具を用いない係止手段を用いてもかまわない。例えば、取付扉１２をクリップ止めによって固定したり、取付扉１２を閉めることによって固定したりするものであってもよい。また、閉塞部材として、取付扉１２に代えて、ハウジング全体を覆うようなカバー体を用いてもかまわない。

また、本開示では、各電解槽２１の取り付けにおいて、各電解槽２１を第１分割フレーム１３に係止支持した後、ねじ３６，３６によって第１分割フレーム１３に螺合固定するものとしたが、ねじ３６，３６による螺合固定はなくてもかまわない。例えば、各電解槽２１をクリップ止めによって固定したり、取付扉１２を閉めることによって固定したりするものであってもよい。ただし、ねじ３６，３６による電解槽２１の固定を行った方が、電解槽２１を第１分割フレーム１３に安定して係止支持することができる。

また、上記の実施形態では、３つの電解槽２１，２１，２１に対して、１つのリセットスイッチ９０が設けられている例について説明したが、電解槽２１，２１，２１毎にリセットスイッチが設けられていてもかまわない。その場合、制御回路１７は、各電解槽２１のそれぞれについての第１使用時間および第２使用時間をカウントする。そして、いずれかのリセットスイッチが押された際には、そのリセットスイッチに対応した電解槽２１の第１使用時間および第２使用時間をリセットする。

また、本開示では、給水管２４の接続具２４ｅと、出水管２５の接続具２５ｅとは同じ形状および同じサイズであるものとしたが、それぞれのサイズが異なっていてもかまわない。その場合には、接続具２４ｅおよび接続具２５ｅの外径に応じて、固定具２６の固定板２７に形成する抜け止め孔２７ｅの大きさを調整すればよい。

また、上記の実施形態において、支持部材２８の把持部２８ｄを省いてもかまわない。このとき、第１支持部２８ｂは、給水管２４および出水管２５を抜け止め位置で支持するための支持部材としての機能と、作業者が固定具２６を装置本体への着脱方向に移動させる際に把持するための把持部としての機能とを兼ねている。

また、本開示では、各電解槽２１の取り付けにおいて、各電解槽２１を第１分割フレーム１３に係止支持した後、ねじ３６，３６によって第１分割フレーム１３に螺合固定するものとしたが、ねじ３６，３６による螺合固定はなくてもかまわない。ただし、ねじ３６，３６による電解槽２１の固定を行った方が、電解槽２１を第１分割フレーム１３に安定して係止支持することができる。

本開示に係る電解水生成装置は、安全性を高めつつ、作業者が電解槽を交換するときに、リセットスイッチの押し忘れを防止するように構成しているため、装置本体に着脱可能な電解槽を有する電解水生成装置に有用である。例えば、大量の電解水素水を使用する食品関連、医療関連、農業関連等の分野において有用である。

１０ 電解水生成装置
１１ ハウジング
１２ 取付扉（閉塞部材）
１３ 第１分割フレーム（分割フレーム）
１５ 取付空間
１７ 制御回路（積算手段）
２１ 電解槽
３７ ねじ（係止手段）
９０ リセットスイッチ
６６ｂ 表示部（報知手段）

Claims (4)

1. 装置本体に着脱可能に取り付けられる電解槽を有する電解水生成装置であって、
   前記装置本体に前記電解槽が取り付けられた状態において、その取り付けられた取付空間の開口を閉塞する閉塞部材と、
   工具を用いて係止およびその係止の解除を行うように構成され、前記閉塞部材が前記取付空間の開口を閉塞した閉塞位置にあるときに、前記装置本体と前記閉塞部材とを係止する係止手段と、
   前記電解槽の使用時間を積算する積算手段と、
   作業者の操作を受けて、前記積算手段で積算された前記使用時間をリセットするリセットスイッチとを備えており、
   前記リセットスイッチは、前記閉塞位置にある前記閉塞部材と対向するように前記取付空間内に配設されていて、
   作業者が電解槽を交換する場合に、工具を用いて前記係止手段による前記装置本体と前記閉塞部材との係止を解除して前記閉塞部材を開放したときにのみ前記リセットスイッチが露出される
   ことを特徴とする電解水生成装置。
2. 請求項１記載の電解水生成装置において、
   前記装置本体は、ハウジングを有し、
   前記ハウジングには、該ハウジング内に前記取付空間を区画するための分割フレームが前記閉塞位置にある前記閉塞部材と対向するように設けられ、
   前記リセットスイッチは、前記分割フレームにおいての、前記閉塞位置にある前記閉塞部材と対向するように設けられている
   ことを特徴とする電解水生成装置。
3. 請求項２記載の電解水生成装置において、
   前記電解槽は、前記分割フレームに着脱可能に取り付けられており、
   前記リセットスイッチは、前記電解槽と近接する位置に設けられている
   ことを特徴とする電解水生成装置。
4. 請求項１乃至３のいずれか１項に記載の電解水生成装置において、
   前記積算手段で積算された前記使用時間が所定の使用時間を経過したとき、前記電解槽の保守を報知する報知手段をさらに備えている
   ことを特徴とする電解水生成装置。