JP6467690B2 - 電解液体生成装置、電解液体生成装置を備えた液体改質装置または電解液体生成装置で生成された電解液体を利用する電気機器 - Google Patents

電解液体生成装置、電解液体生成装置を備えた液体改質装置または電解液体生成装置で生成された電解液体を利用する電気機器 Download PDF

Info

Publication number
JP6467690B2
JP6467690B2 JP2017165596A JP2017165596A JP6467690B2 JP 6467690 B2 JP6467690 B2 JP 6467690B2 JP 2017165596 A JP2017165596 A JP 2017165596A JP 2017165596 A JP2017165596 A JP 2017165596A JP 6467690 B2 JP6467690 B2 JP 6467690B2
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
liquid
water
electrolytic
cathode
conductive film
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.)
Active
Application number
JP2017165596A
Other languages
English (en)
Other versions
JP2018012105A (ja
Inventor
賢一郎 稲垣
賢一郎 稲垣
千尋 井
千尋 井
俊輔 森
俊輔 森
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Original Assignee
Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
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 Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd filed Critical Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority to JP2017165596A priority Critical patent/JP6467690B2/ja
Publication of JP2018012105A publication Critical patent/JP2018012105A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP6467690B2 publication Critical patent/JP6467690B2/ja
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Landscapes

  • Washing And Drying Of Tableware (AREA)
  • Detail Structures Of Washing Machines And Dryers (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Description

本発明は、液体を電解処理する電解液体生成装置、当該電解液体生成装置を備えた液体改質装置または当該電解液体生成装置で生成された電解液体を利用する電気機器に関するものである。
従来、電解液体生成装置として、陽極と、導電性膜と、陰極とで構成された電解電極デバイスを有し、当該電解電極デバイスによりオゾン(電解生成物)を生成してオゾン水(電解液体)を得られるようにしたものが知られている(例えば、特許文献1参照)。
この特許文献1に記載の電解電極デバイスには、陰極に形成された孔と導電性膜に形成された孔とで構成された溝部が形成されており、当該溝部に水を導入することで導入された水を電解処理できるようになっている。
特開2012−012695号公報
しかしながら、前記従来の構成では、溝部内に導入された水(液体)が、溝部内に滞留しやすくなっている。そのため、溝部に導入された水(液体)を電解処理することで得られるオゾン(電解生成物)も溝部内に滞留しやすくなる。その結果、オゾン(電解生成物)の溶解効率が低下してしまい、オゾン濃度(電解生成物濃度)が低下してしまうという課題を有していた。
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、電解処理した液体の電解生成物濃度を高めることができる電解液体生成装置、電解液体生成装置を備えた液体改質装置または電解液体生成装置で生成された電解液体を利用する電気機器を提供することを目的とする。
前記従来の課題を解決するために、本発明の電解液体生成装置は、互いに隣り合う電極間に導電性膜が介在するように積層された積層体を有し、液体を電解処理する電解部と、前記電解部に供給される液体が流入する流入口と前記電解部で生成される電解液体が流出する流出口とを有し、通液方向が前記積層体の積層方向と交差する方向となるように形成された流路と、を備え、前記積層体には、前記流路に開口するとともに、前記導電性膜と前記電極との界面の少なくとも一部が露出する溝部が形成されており、前記互いに隣り合う電極が陰極と陽極であり、前記積層体は前記陰極側に前記流路が形成されるように配置されており、前記陰極には陰極側孔が前記積層方向に貫通するように形成されており、前記導電性膜には導電性膜側孔が形成されており、前記陰極と前記導電性膜とを積層させた状態で、前記陰極側孔と前記導電性膜側孔とが連通しており、前記陰極側孔は、細長く延在し、前記陰極側孔の長手方向の少なくとも一部が前記通液方向に対して斜めに交差する方向に延在するように配置されており、前記陰極側孔は、前記導電性膜側孔の配列と同一ピッチおよび同一方向に列設されている。
これによって、溝部内に電解生成物が滞留してしまうのが抑制され、電解処理した液体の電解生成物濃度を高めることができるようになる。
本発明の電解液体生成装置は、溝部内に電解生成物が滞留してしまうのが抑制され、電解処理した液体の電解生成物濃度を高めることができる。
本発明の実施の形態1にかかる電解液体生成装置の斜視図である。 本発明の実施の形態1にかかる電解液体生成装置を積層方向から視た図であ る。 本発明の実施の形態1にかかる電解液体生成装置を通液方向流入側から視た図である。 本発明の実施の形態1にかかる電解液体生成装置の分解斜視図である。 本発明の実施の形態1にかかる電解電極デバイスの分解斜視図である。 本発明の実施の形態1にかかる陰極の斜視図である。 本発明の実施の形態1にかかる電解液体生成装置の一部を拡大して示す斜視図である。 図2のA−A断面図である。 図2のB−B断面図である。 図3のC−C断面図である。 本発明の実施の形態1にかかる電解液体生成装置の陰極側孔内におけるオゾンの流れを示す図であって、幅方向から視た状態を一部拡大して示す断面図である。 本発明の実施の形態1にかかる電解液体生成装置の流路における液体の流線を示す図であって、幅方向から視た状態を一部拡大して示す断面図である。 本発明の実施の形態1にかかる電解液体生成装置の陰極側孔を溝部の開口側から視た状態を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態1にかかる電解液体生成装置の陰極側孔内におけるオゾンの流れを示す図であって、積層方向から視た状態を一部拡大して示す断面図である。 本発明の実施の形態1の第1変形例にかかる溝部の陰極側孔内におけるオゾンの流れを示す図であって、幅方向から視た状態を一部拡大して示す断面図である。 本発明の実施の形態1の第2変形例にかかる溝部の陰極側孔内におけるオゾンの流れを示す図であって、幅方向から視た状態を一部拡大して示す断面図である。 本発明の実施の形態1の第3変形例にかかる溝部の陰極側孔内におけるオゾンの流れを示す図であって、幅方向から視た状態を一部拡大して示す断面図である。 比較例にかかる電解液体生成装置を示す図であって、積層方向から視た状態を一部拡大して示す断面図である。 比較例にかかる電解液体生成装置を示す図であって、幅方向から視た状態を一部拡大して示す断面図である。 本発明の実施の形態2にかかる電気機器の内部構成を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態3にかかる電気機器の内部構成を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態4にかかる電気機器の内部構成を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態5にかかる電気機器の内部構成を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態6にかかる電気機器の内部構成を模式的に示す図である。 本発明の実施の形態7にかかる液体改質装置の内部構成を模式的に示す図である。
本発明の実施の形態は、互いに隣り合う電極間に導電性膜が介在するように積層された積層体を有し、液体を電解処理する電解部と、前記電解部に供給される液体が流入する流入口と前記電解部で生成される電解液体が流出する流出口とを有し、通液方向が前記積層体の積層方向と交差する方向となるように形成された流路と、を備える電解液体生成装置であって、前記積層体には、前記流路に開口するとともに、前記導電性膜と前記電極との界面の少なくとも一部が露出する溝部が形成されており、前記溝部の側面のうち前記通液方向の下流側の側面の少なくとも一部には、前記通液方向と直交する直交面と交差する交差面が形成されており、前記積層方向から視た状態で、前記交差面における前記溝部の底面側の端縁が前記溝部の開口側端縁によって画成される領域における境界線を含む領域に存在するように、前記交差面が形成されているものである。
これによって、発生した電解生成物が交差面に沿って移動しやすくなるため、溝部内に電解生成物が滞留してしまうのが抑制されて、電解処理した液体の電解生成物濃度を高めることができるようになる。
また、前記交差面は、前記積層方向から視た状態で、前記交差面における前記溝部の開口側の端縁が描く線が、前記直交面が描く線に対して交差する方向に延在しているものである。
これによって、発生した電解生成物が交差面に沿って上流側から下流側に移動しやすくなるため、溝部内に電解生成物が滞留してしまうのが抑制されて、電解処理した液体の電解生成物濃度を高めることができるようになる。
また、前記互いに隣り合う電極が陰極と陽極であり、前記積層体は前記陰極側に前記流路が形成されるように配置されており、前記溝部は、前記陰極に形成されて前記積層方向に貫通した陰極側孔を有しており、前記陰極側孔は、長手方向の少なくとも一部が前記通液方向に対して交差する方向に延在するように配置されているものである。
これによって、溝部内の液体が上流側から下流側に移動しやすくなるため、発生した電解生成物も上流側から下流側により移動しやすくなる。その結果、溝部内に電解生成物が滞留してしまうのがより一層抑制されて、電解処理した液体の電解生成物濃度を高めることができるようになる。
また、前記陰極側孔は、前記流路内において前記液体の流速が大きい第一の領域に対応する部分が、前記第一の領域よりも流速が小さい第二の領域に対応する部分よりも下流側に位置するように配置されているものである。
これによって、発生した電解生成物が陰極側孔の傾斜に沿って流速が大きい第一の領域に移動することとなり、電解生成物の滞留をさらに抑制することができ、電解生成物濃度をより高めることができるようになる。
また、前記陰極側孔に前記交差面が形成されており、当該交差面は、前記溝部の開口側が上方となるように前記積層体を配置した状態で、前記導電性膜側から前記導電性膜側と反対側に向けて上向きとなるように配置されているものである。
これによって、発生した電解生成物が陰極側孔の傾斜面に沿って開口側に向けて移動しやすくなるため、電解生成物の滞留をさらに抑制することとなって、電解生成物濃度をより効率的に高めることができるようになる。
また、前記導電性膜は、前記積層方向に貫通するとともに前記陰極側孔と連通するように形成された導電性膜側孔を備えるものである。
これによって、電解生成物が生じやすい界面近傍の液体をより移動させやすくすることができ、発生した電解生成物が滞留して気泡に成長することを抑制することができるようになり、電解生成物濃度をより効率的に高めることができるようになる。
さらに、本発明の実施の形態は、前記電解液体生成装置を備える液体改質装置としたものである。
これによって、効果的に洗浄・殺菌することができる液体改質装置を得ることができるようになる。
また、本発明の実施の形態は、前記電解液体生成装置で生成された電解液体を利用する電気機器としたものである。
これによって、効果的に洗浄・殺菌することができる電気機器を得ることができるようになる。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、この実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
また、以下では、電解液体生成装置として、オゾン(電解生成物)を発生させ、当該オゾンを水(液体)に溶解させることでオゾン水(電解液体)を生成するオゾン水生成装置を例示する。なお、オゾン水は、殺菌や有機物分解に有効であるため水処理分野や食品、医学分野において広く利用されており、残留性がないことや、副生成物を生成しないという利点を有するものである。
また、以下では、流路の延在方向を通液方向(前後方向)X、流路の幅方向を幅方向Y、電極や導電性膜が積層される方向を積層方向(上下方向)Zとして説明する。
(実施の形態1)
実施の形態1にかかるオゾン水生成装置(電解液体生成装置)1は、図4に示すように、陽極(電極)44と陰極(電極)45との間(互いに隣り合う電極間)に、導電性膜46が介在するように積層された積層体41を有し、水(液体)を電解処理する電解部40を備えている。
また、オゾン水生成装置(電解液体生成装置)1は、電解部40に供給される水(液体)が流入する流入口71と電解部40で生成される電解液体が流出する流出口72とを有し、通液方向(X方向)が積層体41の積層方向(Z方向)と交差する方向となるように形成された流路70を備えている。
そして、積層体41には、流路70に開口するとともに、導電性膜46と電極(陽極44や陰極45)との界面27の少なくとも一部が露出する溝部42が形成されている。
オゾン水生成装置(電解液体生成装置)1は、かかる構成とすることで、流入口71から流路70内に供給された水(液体)を、流路70から溝部42内に導入できるようにしている。そして、電源部80から供給された電源により、主に溝部42内に導入された水(液体)に電気化学反応を起こす電解処理を施すことで、オゾン(電解生成物)が溶解したオゾン水(電解水:電解液体)が生成されるようにしている。そして、生成されたオゾン水(電解水:電解液体)は、流路70を介して流出口72からオゾン水生成装置(電解液体生成装置)1の外部に流出されることとなる。
このように、オゾン水生成装置(電解液体生成装置)1は、水に電気化学反応を起こす電解処理をして、オゾン(電解生成物)が溶解したオゾン水(電解水:電解液体)を生成するものである。
オゾン水生成装置1は、ハウジング10を備えており、このハウジング10の内部に、電解部40が配置されるとともに、流路70が形成されている。
ハウジング10は、アクリル等の非導電性の樹脂を用いて形成されており、流入側ケース11と、本体ケース12と、流出側ケース13と、を備えている。
流入側ケース11は、筒状部11aとフランジ部11bとを備えており、筒状部11aの内部に連通路11cが形成されている。この連通路11cは流路70の一部を構成するものである。
そして、連通路11cにおける筒状部11aの先端側には、流路70内に水(液体)を供給するための流入口11dが形成されており、この流入口11dが流路70の流入口71となっている。実施の形態1では、連通路11cの流入口11d側に、先端(上流側)に向かうにつれて幅広となるテーパ部11eが形成されている。
フランジ部11bには締結部材15を挿通するための挿通孔11fが形成されている。また、フランジ部11bの下流側には、Oリング14を挿入するための溝部11gが形成されている(図8参照)。
本体ケース12は、筒状本体部12aと、筒状本体部12aの両端にそれぞれ形成されるフランジ部12b、12cを備えており、筒状本体部12aの内部には、後述する電解電極デバイス20を収容するための連通路12dが形成されている。この連通路12dに、電解電極デバイス20を収容することで、流路70の一部を構成する流路21が形成される(図8参照)。
フランジ部12bには締結部材15を挿通するための挿通孔12eが形成されており、この挿通孔12eを挿通孔11fに連通させた状態で締結部材15を挿通することで、流入側ケース11と本体ケース12とが一体に取り付けられる。このとき、フランジ部11bとフランジ部12bとの間にはOリング14が介在しているため、隙間から水が流入側ケース11および本体ケース12外に流出してしまうのが抑制される。
また、フランジ部12cには締結部材17を挿通するための挿通孔12fが形成されている。
流出側ケース13は、筒状部13aとフランジ部13bとを備えており、筒状部13aの内部に連通路13cが形成されている。この連通路13cも流路70の一部を構成するものである。
そして、連通路13cにおける筒状部13aの先端側(下流側)には、流路70内の水
(液体)を流出するための流出口13dが形成されており、この流出口13dが流路70の流出口72となっている。また、実施の形態1では、連通路13cの流出口13d側に、先端(下流側)に向かうにつれて幅広となるテーパ部13eが形成されている。
フランジ部13bには締結部材17を挿通するための挿通孔13fが形成されている。また、フランジ部13bの上流側には、後述する電解電極デバイス20の位置決め突起39を挿入するための位置決め溝13i、Oリング16を挿入するための溝部13hが形成されている(図8参照)。
そして、挿通孔13fを挿通孔12fに連通させた状態で締結部材17を挿通することで、流出側ケース13と本体ケース12とが一体に取り付けられる。このとき、フランジ部13bとフランジ部12cとの間にはOリング16が介在しているため、隙間から水が本体ケース12および流出側ケース13外に流出してしまうのが抑制される。
本実施の形態1では、電解部40が組み込まれた電解電極デバイス20を形成し、この電解電極デバイス20を連通路12dに収容するようにしている。
電解電極デバイス20は、図5に示すように、電極ケース30と、電解部40と、電極押さえ部材50と、流路調整部材60とを備えている。
電極ケース30は、中央部に電解部40の給電体43および陽極(電極)44を収容するための溝部31が形成されている。そして、溝部31の幅方向(Y方向)両側には、導電性膜46および陰極(電極)45の幅方向両端を配置するための載置部32が形成されている。導電性膜46および陰極(電極)45の幅方向両端は、電解電極デバイス20を組み付けた状態で、載置部32と電極押さえ部材50とで挟持される。
なお、電極ケース30の中央部には、挿通孔33が形成されており、この挿通孔33に図示せぬ治具を挿入することで、電解部40を電極ケース30から容易に取り外すことができるようになっている。
さらに、電極ケース30の上流側には、幅方向両端に突部35がそれぞれ形成されるとともに、突部35の間に切り欠き部37が形成されている。この切り欠き部37が流路21の一部を構成している。
一方、電極ケース30の下流側には、幅方向一端に突部36が形成されており、幅方向中央部に切り欠き部38が形成されている。この切り欠き部38も流路21の一部を構成するものである。切り欠き部37、38には、通液方向(X方向)中央部に向かうにつれて電極ケース30が薄肉となるように傾斜したテーパ部37a、38aがそれぞれ形成されている。
そして、幅方向他端には、切り欠き部38よりもさらに切り欠かれた切り欠き部34が形成されており、この切り欠き部34に後述する導線引出部45bが配置される。
そして、載置部32には、締結部材22を挿入するための挿通孔22aが形成されている。なお、導電性膜46、陰極(電極)45および電極押さえ部材50にも挿通孔46a、45a、51がそれぞれ形成されている。そして、載置部32に導電性膜46、陰極(電極)45および電極押さえ部材50の順に積層し、挿通孔22a、46a、45a、51を連通させた状態で締結部材22を挿入することで、電解部40が電極ケース30と電極押さえ部材50とで挟み込まれた状態で取り付けられるようになっている。さらに、電極押さえ部材50を流路調整部材60で覆うことで、内部に流路21が形成された電解電極デバイス20が組み付けられることになる。
このとき、流路21は、切り欠き部37、38、電解部40(陰極45)の表面、電極押さえ部材50の側面、流路調整部材60の下面によって画成されることとなる。また、本実施の形態1では、流路調整部材60は、X方向両側が中央部に較べて薄肉となるように、テーパ部61,62が形成されている(図8参照)。
本実施の形態1では、流路70は、流入口71から流出口72まで略平坦な構成となるようにしている。すなわち、流路70は、図3に示すように、Y方向(幅方向)に幅広の長方形状に形成されている。さらに、本実施の形態1では、図8に示すように、流路70は、陰極45が存在する部分の流路の高さが他の部分よりも低く、陰極45が存在する部分のX方向一端から他端までほぼ一定の高さとなるようにしている。すなわち、陰極45の上部に形成される流路の断面積がほぼ同一となるようにしている。
また、本実施の形態1では、テーパ部61,62を形成することで、流路70の陰極45が存在する部分の流路に至るまでの断面積が、滑らかに変化するようにしている。
ところで、図19に示すように、電解部40を流路70内に配置する構成とすると、流路70内を流れる水は、電解部40の存在によって局所的に流量が変化してしまい、水の流速が低くなる滞留部Eが発生してしまう。そして、このような滞留部Eが生じると、当該滞留部Eにおいてオゾン泡が大きくなってしまい、オゾンを水に溶解させる妨げとなってしまう。その結果、オゾンが気泡となって水中から放出されることになり、水中のオゾン濃度が低下してしまう。

しかしながら、本実施の形態1に示すように、流路70の陰極45が存在する部分の流路に至るまでの断面積を滑らかに変化させるようにすれば、図19の構成と比べて、流路70内の水流が乱れてしまうことを抑制することができる。その結果、流路70内に滞留部が生じてしまうのが抑制されて、発生したオゾンが気泡に成長してしまうことを抑制することができるようになり、流出口72から流出されるオゾン水のオゾン濃度を向上させることができるようになる。
次に、電解部40の具体的な構成について説明する。
電解部40は、図5に示すように、陽極44、導電性膜46、陰極45の順に積層することで構成される積層体41を備えている。このように、本実施の形態1では、積層体41は、互いに隣り合う電極(陽極44および陰極45)間に導電性膜46が介在するように積層されている。なお、本実施の形態1では、陽極44の下側に、例えば、チタン製の給電体43が積層されており、この給電体43を介して陽極44に電気が供給されるようになっている。
さらに、本実施の形態1では、積層体41には、流路70に開口する開口42aを有する溝部42が形成されており、この溝部42は、導電性膜46と陰極45との界面47の少なくとも一部が水(液体)と接触できるように構成されている。また、導電性膜46と陽極44との界面47の少なくとも一部も水(液体)と接触できるように構成されている。
具体的には、陰極45には陰極側孔45cが形成されており、導電性膜46には導電性膜側孔46bが形成されている。そして、陰極45と導電性膜46とを積層させた際に、陰極側孔45cと導電性膜側孔46bとが連通するようにしている。
したがって、導電性膜46の側面46cおよび陰極45の側面45dが溝部42の側面42cとなり、陽極44の上面(表面)44aが溝部42の底面42bとなっている。このような溝部42を形成することで、導電性膜46と陰極45との界面(導電性膜と電極との界面)47の少なくとも一部を溝部42に露出することとなり、溝部42に露出する界面47に水が自由に接触できるようになる。また、導電性膜46と陽極44との界面(導電性膜と電極との界面)47の少なくとも一部も溝部42に露出することとなり、溝部42に露出する界面47に水が自由に接触できるようになる。
本実施の形態1では、複数の溝部42をX方向に1列に形成しているが、溝部42は少なくとも1個形成されていればよい。
なお、本実施の形態1における導電性膜46と陰極45との界面47とは、陰極45の側面と導電性膜46の側面との境界線のことである。また、導電性膜46と陽極44との界面47とは、陽極44の表面と導電性膜46の側面との交線のことである。
また、導電性膜46と陰極45とは同じ大きさでもよいし、異なっていてもよいが、少なくとも相互の孔(陰極側孔45cおよび導電性膜側孔46b)同士が連通している必要があり、また、電気的な接触面積が十分確保されている必要がある。そのため、これらを勘案すると、導電性膜46と陰極45とはほぼ同じ投影寸法である(積層方向Zから視た状態でほぼ同じ大きさとなる)ことが好ましい。
また、陽極44は、導電性膜46や陰極45と同じ大きさでもよいし、異なっていてもよいが、積層方向Zから視た際に、全ての溝部42から見える程度以上の大きさであることが好ましい。
電解部40は、導電性膜46からのイオン供給および電源部80からの電流を受けて、陽極44と導電性膜46との界面47においてオゾンを電気化学的に生成させる電解処理を行うものである。
この電気化学反応は、以下の通りである。
陽極側:3H2O→O3+6H++6e-
2H2O→O2+4H++4e-
陰極側:2H++2e-→H2
給電体43は、チタンを用いて形成することができ、導電性膜46とは反対側で陽極44と接触するように構成されている。この給電体43の一端には導線引出部43aが形成されており、給電体43は、導線引出部43aに接続された陽極82側の導線82aを介して電源部80に電気的に接続されている。
なお、導線引出部43aは、クランク状に突出した形状をしており、流路21が形成される部分から外れた位置(積層方向Zから視た状態で流路21が形成される領域の外側)で導線82aが接続されるようにしている。こうすることで、導線82aを流路21内に突出することなく配置することができるようになる。
陽極44は、シリコンを用いて形成した幅10mm、長さ50mm程度の導電性基板に導電性ダイヤモンド膜を成膜することで形成することができる。この導電性ダイヤモンド膜は、ボロンドーブ導電性を有するものである。導電性ダイヤモンド膜は、プラズマCVD法によって、3μm程度の膜厚で導電性基板上に形成される。
なお、本実施の形態1では、陽極44および陰極45の形状を板状としているが、陽極44や陰極45は、膜状、網目状、線状であってもよい。
導電性膜46は、導電性ダイヤモンド膜が形成された陽極44上に配置されている。この導電性膜46は、プロトン導電型のイオン交換フィルムであり、100〜200μm程度の厚みを有している。そして、この導電性膜46には、図4に示すように、厚み方向(Z方向)に貫通した導電性膜側孔46bが複数形成されている。
本実施の形態1では、各導電性膜側孔46bを同一形状に設けている。また、複数の導電性膜側孔46bは、X方向に一列となるように設けている。なお、導電性膜側孔46bの形状および配列は別の形態であってもよい。
陰極45は、導電性膜46上に配置されている。陰極46は、例えば厚みが1mm程度のステンレスの電極板からなるものである。この陰極45には、図4に示すように、厚み方向に貫通した陰極側孔45cが、複数形成されている。
この陰極側孔45cは、導電性膜側孔46bと同一又は互いに近似した開口形状を有している。また、陰極側孔45cは、導電性膜側孔46bの配列と同一ピッチ、同一方向に列設されている。
また、陰極45の一端には導線引出部45bが形成されており、陰極45は、導線引出部45bに接続された陰極81側の導線81aを介して電源部80に電気的に接続されている。なお、導線引出部45bも、流路21が形成される部分から外れた位置(積層方向
Zから視た状態で流路21が形成される領域の外側)で導線81aが接続されるようにしている。こうすることで、導線81aを流路21内に突出することなく配置することができる。
また、導線引出部45bは、陰極45を電極ケース30上に配置した状態で、切り欠き部34上に配置されることになるが、この導線引出部45b上部は、一方の電極押さえ部材50に形成された延設部52によって覆われるようになっている。
そして、電解電極デバイス20は、複数の溝部42の並設方向を前後方向Xに略一致させた状態で、連通路12dに組み入れられている。このように、溝部42の延在方向を前後方向Xに略一致させた状態で電解電極デバイス20を連通路12d内に収容することで、流路21(流路70)内に通水される水の通水方向(通液方向)が前後方向Xとなるようにしている。
電源部80は、陽極44と陰極45との間に導電性膜46を介して電位差を生じさせるものである。この電源部80の陽極82側には、陽極44が導線82aを介して電気的に接続されており、電源部80の陰極81側には、陰極45が導線81aを介して電気的に接続されている。この電源部80は図示せぬ配線を介して図示せぬ制御部に電気的に接続させることができ、制御部に接続することにより、電源部80のオン、オフを切り替えたり、出力を変化させたりすることができるようになる。
次に、かかる構成をしたオゾン水生成装置(電解液体生成装置)1の動作、作用について説明する。
まず、オゾン水生成装置(電解液体生成装置)1へ水(液体)を供給するために、流入口71から流路70へと水(液体)を供給する。
そして、流路21へと供給された水の一部が溝部42内に流入して、溝部42の界面47に接触する。
かかる状態(供給された水によって電解部40を水中に浸した状態)で、電源部80をオンにして、電源部80により電解部40の陽極44と陰極45との間に電圧を印加すると、陽極44と陰極45との間には導電性膜46を介して電位差が生じる。このように、陽極44と陰極45との間に電位差を生じさせることで、陽極44、導電性膜46および陰極45が通電し、溝部42内の水中にて電解処理がなされ、導電性膜46と陽極44との界面47近傍でオゾンが発生する。
このとき印加される電圧は数ボルト〜数十ボルトであり、電圧が高いほど(電流値が高いほど)オゾンの発生量が大きくなる。
そして、導電性膜46と陽極44との界面47近傍で発生したオゾンは、水の流れに沿って流路70の下流側へと運ばれながら水に溶解する。このように、オゾンを水に溶解させることで溶存オゾン水(オゾン水)が生成される。
ところで、図18および図19に示すように、溝部42の形状が略直方体状をしており、溝部42の側面42cのうち通液方向(X方向)の下流側の側面42dが、通液方向(X方向)と直交する直交面42hとなっていると、溝部42内の水を流路21(流路70)に戻すことが難しく、溝部42内の直交面42hの近傍に滞留部Dが発生し、水が滞留部Dに滞留してしまうことがあった。このように、水が溝部42内に滞留してしまうと、滞留部Dにおいてオゾン泡が大きくなってしまい、オゾンを水に溶解させる妨げとなってしまう。その結果、オゾン(電解生成物)の溶解効率が低下してしまい、オゾン濃度(電解生成物濃度)が低下してしまう。
そこで、本実施の形態1では、溝部内に電解生成物が滞留してしまうのを抑制できるようにし、電解処理した液体の電解生成物濃度を高めることができるようにした。
具体的には、溝部42の側面42cのうち通液方向(X方向)の下流側の側面42dの少なくとも一部に、通液方向(X方向)と直交する直交面42h(図19参照)と交差する交差面42eを形成した。
本実施の形態1では、Y方向(幅方向)に細長く延在する溝部のY方向両端を上流側に折り曲げた形状となるように、溝部42を形成した。すなわち、陰極に形成されて積層方向(Z方向)に貫通した陰極側孔45cを、屈曲点部分が下流側に配置されるV字状に形成した。こうすることで、陰極側孔45cは、長手方向の少なくとも一部が通液方向(X方向)に対して交差する方向に延在するように配置されることとなる。
そして、導電性膜46に形成されて積層方向(Z方向)に貫通した導電性膜側孔46bも、屈曲点部分が下流側に配置されるV字状に形成し、陰極側孔45cおよび導電性膜側孔46bを連通させることで溝部42がV字状となるようにした。
こうすることで、積層方向(Z方向)から視た状態で、交差面42eにおける溝部42の開口42a側の端縁42fが描く線が、直交面42hが描く線42i(図18参照)に対して交差する方向に延在するようになる。
さらに、導電性膜46が、積層方向(Z方向に)に貫通するとともに陰極側孔45cと連通するように形成された導電性膜側孔46bを備えることとなる。
また、流路21(流路70)は、Y方向中央部が、流速が大きい第一の領域R2となっており、第1の領域R2のY方向両側(幅方向両側)が、第一の領域R2よりも流速が小さい第二の領域R3となっている。
したがって、流路21内において液体の流速が大きい第一の領域R2に対応する部分が、第一の領域R2よりも流速が小さい第二の領域R3に対応する部分よりも下流側に位置するように溝部42が配置されていることになる。
また、本実施の形態1では、陰極側孔45cに交差面42eが形成されている。
そして、陰極側孔45cに形成された交差面42eを、溝部42の開口42a側が上方となるように積層体41を配置した状態で、導電性膜46側(溝部42の底面42b側)から導電性膜46側と反対側(溝部42の開口42a側)に向けて上向きとなるように傾斜させている。
したがって、溝部42の開口42a側が上方となるように積層体41を配置した状態で、上から溝部42を視ると、図13に示すように、交差面42eにおける溝部42の底面42b側の端縁42gが溝部42の開口42a側の端縁42fによって画成される領域における境界線Cを含む領域R1に存在することになる。
言いかえると、交差面42eにおける溝部42の底面42b側の端縁42gが、溝部42の開口42a側の端縁42fによって画成される境界線Cを含んだ境界線C内の領域である領域R1に存在することになる。
なお、境界線Cは、溝部42の開口42a側の端縁42fによって描かれる閉曲線である。
溝部42の形状を上記のようにすることで、発生したオゾンが陰極側孔45cの傾斜に沿って移動することとなり、オゾンが滞留して気泡に成長してしまうのが抑制されることになる。その結果、電解処理した水のオゾン濃度を高めることができるようになる。
なお、交差面42eは、上から視た状態で、通液方向と交差しているが、溝部42の底面42bに対しては垂直になっていてもよい。
また、直交面42hの開口42a側の端縁を下流側に傾かせることで交差面42eを形成するようにしてもよい。
なお、本実施の形態1では、図11に示すように、導電性膜側孔46bの側面46cは、溝部42の底面42bに対して垂直に形成されている。しかしながら、図15に示すように、導電性膜側孔46bの側面46cも、陰極側孔45cの側面45dと同様に傾斜させた溝部42Aとすることも可能である。こうすれば、底面42b側に存在する水をよりスムーズに流路21に戻すことができる。
また、図16に示す形状の溝部42Bとすることも可能である。
図16では、陰極側孔45cは、幅方向両端を2カ所で屈曲させた形状をしている。
また、図16においても、陰極側孔45cは、流路21内において液体の流速が大きい第一の領域R2に対応する部分が、第一の領域R2よりも流速が小さい第二の領域R3に対応する部分よりも下流側に位置するように形成されている。
かかる構成としても、陰極側孔45cは、長手方向の一部が通液方向(X方向)に対して傾斜するように配置されているので、発生したオゾンを陰極側孔45cの傾斜に沿って移動させることができる(図16の矢印参照)。これにより、オゾンが滞留して気泡に成長してしまうのが抑制されることになる。その結果、電解処理した水のオゾン濃度を高めることができるようになる。
また、図17に示す形状の溝部42Cとすることも可能である。
図17では、陰極側孔45cは、流路70内において水の流速が大きい第一の領域R2に対応する部分を第一の領域R2より流速が小さい第二の領域R3に対応する部分より上流側に配置した形状をしている。
かかる構成としても、陰極側孔45cは、長手方向の一部が通液方向(X方向)に対して傾斜するように配置されているので、発生したオゾンを陰極側孔45cの傾斜に沿って移動させることができる(図16の矢印参照)。これにより、オゾンが滞留して気泡に成長してしまうのが抑制されることになる。その結果、電解処理した水のオゾン濃度を高めることができるようになる。
以上、説明したように、本実施の形態1では、オゾン水生成装置(電解液体生成装置)1は、互いに隣り合う電極(陽極44および陰極45)間に導電性膜46が介在するように積層された積層体41を有し、液体を電解処理する電解部40を備えている。
また、オゾン水生成装置(電解液体生成装置)1は、電解部40に供給される液体が流入する流入口71と電解部40で生成される電解液体が流出する流出口72とを有し、通液方向(X方向)が積層体41の積層方向(Z方向)と交差する方向となるように形成された流路70を備えている。
そして、積層体41には、流路70に開口するとともに、導電性膜46と電極(陽極44および陰極45)との界面47の少なくとも一部が露出する溝部42が形成されている。
さらに、溝部42の側面42cのうち通液方向の下流側の側面42dの少なくとも一部には、通液方向と直交する直交面42hと交差する交差面42eが形成されている。
そして、この交差面42eは、積層方向から視た状態で、交差面42eにおける溝部42の底面42b側の端縁42gが溝部42の開口42a側の端縁42fによって画成される領域における境界線Cを含む領域R1に存在するように、形成されている。
これによって、発生したオゾン(電解生成物)が交差面42eに沿って移動しやすくなるため、溝部42内にオゾン(電解生成物)が滞留してしまうのが抑制されて、電解処理した水(液体)のオゾン濃度(電解生成物濃度)を高めることができるようになる。
また、交差面42eは積層方向から視た状態で、交差面42eにおける溝部42の開口42a側の端縁42gが描く線が、直交面42hが描く線42iに対して交差する方向に延在しているものである。
これによって、発生したオゾン(電解生成物)が交差面42eに沿って上流側から下流側に移動しやすくなるため、溝部42内にオゾン(電解生成物)が滞留してしまうのが抑制されて、電解処理した水(液体)のオゾン濃度(電解生成物濃度)を高めることができるようになる。
また、互いに隣り合う電極が陰極45と陽極44であり、積層体は陰極45側に流路70が形成されるように配置されており、溝部42は、陰極45に形成されて積層方向に貫通した陰極側孔45cを有しており、陰極側孔45cは、長手方向の少なくとも一部が通液方向に対して交差する方向に延在するように配置されているものである。
これによって、溝部42内の液体が上流側から下流側に移動しやすくなるため、発生したオゾン(電解生成物)も上流側から下流側により移動しやすくなる。その結果、溝部42内にオゾン(電解生成物)が滞留してしまうのがより一層抑制されて、電解処理した水(液体)のオゾン濃度(電解生成物濃度)を高めることができるようになる。
また、陰極側孔45cは、流路70内において液体の流速が大きい第一の領域R2に対応する部分が、第一の領域R2よりも流速が小さい第二の領域R3に対応する部分よりも下流側に位置するように配置されているものである。
これによって、発生したオゾン(電解生成物)が陰極側孔45cの傾斜に沿って流速が大きい第一の領域R2に移動することとなり、オゾン(電解生成物)の滞留をさらに抑制することができ、オゾン濃度(電解生成物濃度)をより高めることができるようになる。
また、陰極側孔45cに交差面42eが形成されており、当該交差面42eは、溝部42の開口42a側が上方となるように積層体41を配置した状態で、導電性膜46側から導電性膜46側と反対側に向けて上向きとなるように配置されているものである。
これによって、発生したオゾン(電解生成物)が陰極側孔45cの傾斜面に沿って開口42a側に向けて移動しやすくなるため、オゾン(電解生成物)の滞留をさらに抑制することとなって、オゾン濃度(電解生成物濃度)をより効率的に高めることができるようになる。
また、導電性膜46は、積層方向に貫通するとともに陰極側孔45cと連通するように形成された導電性膜側孔46bを備えるものである。
これによって、オゾン(電解生成物)が生じやすい界面47近傍の水(液体)をより移動させやすくすることができ、発生したオゾン(電解生成物)が滞留して気泡に成長することを抑制することができるようになり、オゾン濃度(電解生成物濃度)をより効率的に高めることができるようになる。
次に、電解液体生成装置で生成された電解液体を利用する電気機器および電解液体生成装置を備える液体改質装置について説明する。
なお、電気機器や液体改質装置としては、浄水装置等の水処理機器や、洗濯機、食洗機、温水洗浄便座、冷蔵庫、給湯給水装置、殺菌装置、医療用機器、空調機器、または厨房機器等があげられる。
(実施の形態2)
実施の形態2では、本発明にかかる電解液体生成装置1を利用する電気機器について説明する。
図20には、電解液体生成装置1を利用する電気機器としての洗浄機100Aを一例として示している。
洗浄機100Aは、洗浄機本体100を備えており、この洗浄機本体100には、使用
者により操作される操作盤117および操作盤117を操作することで洗浄機100Aの動作等を制御する制御手段118が設けられている。
また、洗浄機本体100の内部には水受け槽108が設けられており、この水受け槽108の内部には洗浄槽109が設置されている。この洗浄槽109は、モータ106および回転軸107に接続されており、水受け槽108の内部で回転できるようになっている。なお、水受け槽108は支柱110により洗浄機本体100の内部に固定されている。
また、洗浄機本体には蓋120が開閉可能に取り付けられており、蓋120を開くことで、被洗浄物を洗浄槽109の内部に投入したり、洗浄槽109の内部から取り出したりすることができるようになっている。
また、洗浄機本体100の内部には、水道水などの水を水受け槽108に導入する給水配管102および給水配管104が設置されている。給水配管102は、例えば、家庭用水道配管に蛇口等を介して接続される。一方、給水配管104は、給水口105を介して水受け槽108に接続されている。そして、給水配管102と給水配管104の間には、給水弁101、電解液体生成装置1、および薬剤ケース103が設けられており、給水配管104から水受け槽108内に、洗浄に適した水を導入することができるようになっている。
また、水受け槽108に導入された水は、循環手段によって循環させることができるようになっている。具体的には、水を循環するための循環ポンプ111および循環弁119が循環配管112に設置されており、水受け槽108に接続された循環水入口113から水を吸引し、循環水出口114から散水させることができるようになっている。また、洗浄機本体100には排水手段115も設けられており、水受け槽108に導入された水を排水手段115によって排水管116から排水できるようにもなっている。
次に、実施の形態2にかかる洗浄機100Aの動作、作用を説明する。
まず、使用者が操作盤117を操作し、洗浄機100Aを起動させると、制御手段118によって給水弁101が開放され、給水配管102、給水配管104、洗浄給水口105を通じ、水が水受け槽108の内部に導入される。このとき、電解液体生成装置1によって生成された電解液体に、必要に応じて、薬剤ケース103から薬剤溶液が調合された水(洗浄に適した水)が水受け槽108の内部に導入される。
そして、水受け槽108の内部に導入された水は水受け槽108に貯水される。そして、図示せぬ水位を検知する検知手段によって一定水位となるように給水された後に、給水弁101が閉じられる。
そして、水受け槽108の内部に設置された洗浄槽109がモータ106によって水受け槽108の内部で回転し、被洗浄物が洗浄される。
このとき、制御手段118によって循環弁119を開くとともに、循環ポンプ111を作動させる。すると、水受け槽108の内部の水が循環水入口113から吸引されて、循環水出口114から水受け槽108の内部に散水される。なお、洗浄機100Aには、水受け槽118および洗浄槽109を閉じるための蓋120が設けられているため、洗浄機本体100内の他の部分や洗浄機本体100の外部に水が漏れてしまうのが抑制される。
そして、洗浄終了後には、排水手段115が動作し、洗浄槽109および水受け槽108の内部の水が排水管116から洗浄機本体100の外部に排水される。
かかる構成とすることで、洗浄槽109の内部に、薬剤だけでなく、必要に応じて電解液体を含んだ水を導入することができるようになるため、被洗浄物の洗浄効果をより向上させることができるようになる。また、電解液体を含んだ水を被洗浄物に含浸させながら洗浄槽109を回転させているため、より効果的に被洗浄物を洗浄することができるようになる。その結果、洗浄時間の短縮化を図ることや、省エネ化を図ることができるようになる。
(実施の形態3)
実施の形態3においても、本発明にかかる電解液体生成装置1を利用する電気機器について説明する。
図21には、電解液体生成装置1を利用する電気機器としての洗浄機100Bを一例として示している。この洗浄機100Bは、基本的には、上記実施の形態2の洗浄機100Aと同様の構成をしている。したがって、以下では、相違する事項についてのみ説明し、同様の構成や作用効果等を有するものについては説明を省略する。
実施の形態3の洗浄機100Bが上記実施の形態2の洗浄機100Aと主に異なる部分は、電解溶液生成装置1が循環配管112の途中に設置されている点にある。
かかる構成とすることでも、上記実施の形態2の洗浄機100Aとほぼ同様の作用、効果を奏することができる。
また、電解溶液生成装置1を循環配管112の途中に設置することで、洗浄時に循環させる洗浄用の溶液そのものを電解溶液に変化させることができるようになるため、被洗浄物の洗浄力をより向上させることができるようになる。
(実施の形態4)
実施の形態4においても、本発明にかかる電解液体生成装置1を利用する電気機器について説明する。
図22には、電解液体生成装置1を利用する電気機器としての洗浄機100Cを一例として示している。この洗浄機100Cは、基本的には、上記実施の形態2の洗浄機100Aと同様の構成をしている。したがって、以下では、相違する事項についてのみ説明し、同様の構成や作用効果等を有するものについては説明を省略する。
実施の形態4の洗浄機100Cが上記実施の形態2の洗浄機100Aと主に異なる部分は、水受け槽108が水受け槽支持部123および水受け槽支持手段124によって、洗浄機本体100の内部に設置されている点にある。
また、洗浄機100Cは、水受け槽108の内部には洗浄槽109が設置されており、この洗浄槽109がモータ106および回転軸107に接続されている点は、洗浄機100Aと同じである。しかしながら、洗浄機100Cでは、洗浄槽109の内部で回転できる回転翼121が設置されている。
また、水受け槽108と洗浄槽109の間には、回転軸107に固定されている揚水翼122が設置されている。この揚水翼122は、モータ106の回転に同期して回転するものである。そして、この揚水翼122を設けることで、洗浄槽109の内部の溶液が回転翼121によって攪拌されるだけでなく、揚水翼122によって水受け槽108と洗浄槽109の間に揚水され、上部に設けた洗浄槽開口部125から散水、循環させることができるようになる。
なお、洗浄機100Cにおいても、洗浄機100Aと同様に、電解液体生成装置1が給水配管102と給水配管104の間に設けられている。
かかる構成とすることで、被洗浄物を物理的に洗浄するだけでなく、生成された電解溶液によって化学的に洗浄することもできるようになるため、洗浄効果をより高めることができるようになる。
(実施の形態5)
実施の形態5においても、本発明にかかる電解液体生成装置1を利用する電気機器について説明する。
図23には、電解液体生成装置1を利用する電気機器としての食器洗浄機200Aを一例として示している。
食器洗浄機200Aは、食器洗浄機本体200を備えており、この食器洗浄機本体200には、使用者が操作することで食器洗浄機200Aの動作等を制御する制御手段216が設けられている。
また、食器洗浄機本体200の内部には、食器格納庫201が形成されており、この食器格納庫201の内部には、洗浄する食器(被洗浄物)217を配置するための食器固定部212が配置されている。
また、食器洗浄機本体200の内部には貯水部205が設けられており、この貯水部205の内部にはメッシュ206が設置されている。
また、食器洗浄機本体200の内部には、水道水などの水を貯水部205に導入する給水配管202および給水配管204が設置されている。給水配管202は、例えば、家庭用水道配管に蛇口等を介して接続される。一方、給水配管204は、給水配管202に導入された水を貯水部205に導入する配管である。そして、給水配管202と給水配管204の間には、給水弁203および電解液体生成装置1が設けられており、給水配管204から貯水部205内に、洗浄に適した水を導入することができるようになっている。
そして、貯水部205におけるメッシュ206の下部には、貯水部205内の水を、散水部210に接続された散水パイプ209に導入するための循環配管207が設けられている。なお、散水部210は中空となるように形成されており、当該散水部210の少なくとも1箇所以上に噴射口211が設置されている。また、散水部210は散水パイプ209に対して回転自在に設置されている。
また、貯水部205に導入された水は、循環手段によって循環させることができるようになっている。具体的には、機器格納部213の内部には、水を循環するための循環ポンプ208が設置されている。具体的には、機器格納部213の内部に配置される循環配管207に循環ポンプが設置されている。そして、貯水部205に接続された循環配管207から水を吸引し、散水部210の噴射口211から散水させることができるようになっている。また、食器洗浄機本体200には排水手段214も設けられており、貯水部205に導入された水を排水手段214によって排水管215から排水できるようにもなっている。
次に、実施の形態5にかかる食器洗浄機200Aの動作、作用を説明する。
まず、使用者が制御手段216を操作し、食器洗浄機200Aを起動させると、制御手段216によって給水弁203が開放され、給水配管202、給水配管204を通じ、水が貯水部205の内部に導入される。このとき、電解液体生成装置1によって生成された電解液体(洗浄に適した水)が貯水部205の内部に導入される。
そして、貯水部205の内部に導入された水は貯水部205に貯水される。そして、図示せぬ水位を検知する検知手段によって一定水位となるように給水された後に、給水弁203が閉じられる。
そして、循環ポンプ208を作動させると、貯水部205の内部の水が循環配管207から循環ポンプ208に送り込まれ、散水パイプ209を通じて散水部210に導入される。そして、散水部210の噴射口211から食器格納庫201の内部に散水されて、食器固定部212に配置された食器(被洗浄物)217が洗浄される。このとき、循環ポンプ208によって供給された水が噴射口211から出る際の反作用力によって、散水パイプ209に回転自在に設置された散水部210が回転する。そのため、食器格納庫201の内部の食器(被洗浄物)217に水(洗浄液)をむらなく散水させることができ、当該食器(被洗浄物)217をより効率的に洗浄することができる。そして、散水した水は、食器を洗浄しながら食器格納庫201の内部の下部に設けられた貯水部205へ戻り、循環ポンプ208によって再び散水部210に送り込まれることになる。こうして、食器(被洗浄物)217の洗浄が繰り返し行われる。なお、食器格納庫201の内部に散水された水は、食器(被洗浄物)217に付着していた固形状の付着物等をメッシュ206によって補足させた状態で、貯水部205に戻されるようになっている。
そして、洗浄終了後には、排水手段214が動作し、貯水部205の内部の水が排水管215から食器洗浄機本体200の外部に排水される。
かかる構成とすることで、食器格納庫201内部に配置された食器(被洗浄物)217に、必要に応じて電解液体を含んだ水を散水することができるようになるため、食器(被洗浄物)217の洗浄効果をより向上させることができるようになる。その結果、洗浄時間の短縮化を図ることや、省エネ化を図ることができるようになる。
なお、電解液体生成装置1によって生成された電解液体に、必要に応じて、薬剤溶液を調合させた水を洗浄水として用いることも可能である。
(実施の形態6)
実施の形態6においても、本発明にかかる電解液体生成装置1を利用する電気機器について説明する。
図24には、電解液体生成装置1を利用する電気機器としての食器洗浄機200Bを一例として示している。この食器洗浄機200Bは、基本的には、上記実施の形態5の食器洗浄機200Aと同様の構成をしている。したがって、以下では、相違する事項についてのみ説明し、同様の構成や作用効果等を有するものについては説明を省略する。
実施の形態6の食器洗浄機200Bが上記実施の形態5の食器洗浄機200Aと主に異なる部分は、電解溶液生成装置1が、循環ポンプ208の後段(下流側)である散水パイプ209の途中に設置されている点にある。
かかる構成とすることでも、上記実施の形態5の食器洗浄機200Aとほぼ同様の作用、効果を奏することができる。
また、電解溶液生成装置1を循環ポンプ208の後段(下流側)である散水パイプ209の途中に設置することで、洗浄に適した水をより食器(被洗浄物)217に近い部位で発生させることができるようになる。その結果、電解溶液を含んだ水をより濃度の高い状態で食器(被洗浄物)217に散水することができ、より効果的に洗浄・殺菌することができるようになる。また、洗浄時間の短縮化を図ることや、省エネ化を図ることができるようになる。
(実施の形態7)
実施の形態7においては、本発明にかかる電解液体生成装置1を備える液体改質装置について説明する。
図25には、電解液体生成装置1を備える液体改質装置としての浄水器300Aを一例として示している。
浄水器300Aは、浄水器本体300を備えており、この浄水器300には、使用者により操作される操作盤310および操作盤310を操作することで浄水器300Aの動作等を制御する制御手段311が設けられている。
また、浄水器本体300の内部には、フィルター303、電解液体生成装置1、および、分解手段306が配置されている。
フィルター303の上流側には、水道水などの水をフィルター303に導入する給水配管301が設置されている。この給水配管301は、例えば、家庭用水道配管に蛇口等を介して接続されるものである。そして、給水配管301の途中には、給水弁302が設置されている。
そして、フィルター303の下流側が、接続配管304を介して、電解液体生成装置1の上流側に接続されている。そして、電解液体生成装置1の下流側が、接続配管305を介して、分解手段306の上流側に接続されている。また、分解手段306の下流側には吐出配管307が接続されており、接続配管307の途中には、吐出弁308が設置されている。そして、接続配管307の先端には、吐出口309が形成されており、吐出口309から浄水を外部に吐出できるようになっている。
次に、実施の形態7にかかる浄水器300Aの動作、作用を説明する。
まず、使用者が操作盤310を操作し、浄水器300Aを起動させると、制御手段3111によって給水弁302が開放され、給水配管301を通じ、水が水道圧によりフィルター303の内部に導入される。
そして、フィルター303の内部に導入された水は、フィルター303を通過し、サビやごみなどの不純物が除去される。
不純物が除去された水は、接続配管304を通じ、電解液体生成装置1に導入される。
このとき、制御手段311によって電解液体生成装置1を通電させることで、電解液体生成装置1内を通過中の水が電解によって電解溶液となり殺菌される。
そして、殺菌された水は接続配管305を通じ、分解手段306に導入されて電解溶液を分解し、飲用に適したレベルの水となるように調整する。分解手段306としては、活性炭やゼオライトやろ過材などを用いることができるが、分解手段306、物理手段や光、化学的手段など、分解することができる手段であればよく、特に限定されるものではない。
そして、飲用可能となった水(浄水:改質水)は、吐出口309から浄水器外部に取り出すことができる。
かかる構成とすることで、水中の不純物が取り除かれるだけでなく、殺菌も行われることになるため、より安全な水を取り出すことができ、衛生的な水を使用者に提供することができるようになる。
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。
例えば、上記実施の形態1では、オゾンを発生させ、当該オゾンを水に溶解させることでオゾン水を生成するオゾン水生成装置を例示したが、生成させる物質はオゾンに限るものではなく、例えば、次亜塩素酸を生成して殺菌や水処理等に利用するようにしてもよい。また、酸素水、水素水、塩素含有水、過酸化水素水等を生成する装置とすることも可能である。
また、陽極44は、例えば導電性シリコン、導電性ダイヤモンド、チタン、白金、酸化鉛、酸化タンタルなどで構成することも可能であり、電解水を生成することのできる導電性と耐久性を持つ電極であればどのような材料を用いてもよい。また、陽極44をダイヤモンド電極とした場合、その製造方法は成膜による製造方法に限定されるものではない。また、金属以外の材料を用いて基板を構成することも可能である。
また、陰極45は、導電性と耐久性を備えた電極であればよく、例えば白金やチタン、ステンレス、導電性シリコンなどで構成することも可能である。
また、洗浄機や食器洗浄機や浄水器は、上記実施の形態2〜6で示したものに限定されるものではなく、様々な構成のものとすることができる。
また、電解液体生成装置は、様々な構成とすることができ、このような電解液体生成装置も、電解液体生成装置で生成された電解液体を利用する電気機器および電解液体生成装置を備える液体改質装置に適用することができる。
こうすれば、効果的に洗浄・殺菌することができる液体改質装置や電気機器を得ることができるようになる。
また、ハウジングや電解電極デバイス、その他細部のスペック(形状、大きさ、レイアウト等)も適宜に変更可能である。
以上のように、本発明にかかる電解液体生成装置は、電解処理した液中の電解生成物濃度を高めることが可能となるので、例えば、浄水装置等の水処理機器や、洗濯機、食洗機、温水洗浄便座、冷蔵庫、給湯給水装置、殺菌装置、医療用機器、空調機器、または厨房機器等の用途にも適用できる。
1 電解液体生成装置
40 電解部
41 積層体
42、42A、42B、42C 溝部
42a 開口
42b 底面
42c 側面
42d 下流側の側面
42e 交差面
42f 開口側の端縁
42g 底面側の端縁
42h 直交面
42i 直線
44 陽極(電極)
45 陰極(電極)
45c 陰極側孔
46 導電性膜
46b 導電性膜側孔
47 界面
70 流路
71 流入口
72 流出口
100A、100B、100C 洗浄機(電気機器)
200A、200B 食器洗浄機(電気機器)
300A 浄水器(液体改質装置)
C 境界線
R1 領域
R2 第一の領域
R3 第二の領域
X 通液方向
Y 幅方向
Z 積層方向

Claims (5)

  1. 互いに隣り合う電極間に導電性膜が介在するように積層された積層体を有し、液体を電解処理する電解部と、
    前記電解部に供給される液体が流入する流入口と前記電解部で生成される電解液体が流出する流出口とを有し、通液方向が前記積層体の積層方向と交差する方向となるように形成された流路と、
    を備え、
    前記積層体には、前記流路に開口するとともに、前記導電性膜と前記電極との界面の少なくとも一部が露出する溝部が形成されており、
    前記互いに隣り合う電極が陰極と陽極であり、前記積層体は前記陰極側に前記流路が形成されるように配置されており、
    前記陰極には陰極側孔が前記積層方向に貫通するように形成されており、前記導電性膜には導電性膜側孔が形成されており、前記陰極と前記導電性膜とを積層させた状態で、前記陰極側孔と前記導電性膜側孔とが連通しており、
    前記陰極側孔は、細長く延在し、前記陰極側孔の長手方向の少なくとも一部が前記通液方向に対して斜めに交差する方向に延在するように配置されており、
    前記陰極側孔は、前記導電性膜側孔の配列と同一ピッチおよび同一方向に列設されていることを特徴とする電解液体生成装置。
  2. 前記溝部の側面のうち前記通液方向の下流側の側面の少なくとも一部には、前記通液方向と直交する直交面と交差する交差面が形成されていることを特徴とする請求項1に記載の電解液体生成装置。
  3. 前記陰極側孔は、前記流路内において前記液体の流速が大きい第一の領域に対応する部分が、前記第一の領域よりも流速が小さい第二の領域に対応する部分よりも下流側に位置するように配置されていることを特徴とする請求項1または2に記載の電解液体生成装置。
  4. 請求項1〜3のうちいずれか1項に記載の電解液体生成装置を備える液体改質装置。
  5. 請求項1〜4のうちいずれか1項に記載の電解液体生成装置で生成された電解液体を利用する電気機器。
JP2017165596A 2017-08-30 2017-08-30 電解液体生成装置、電解液体生成装置を備えた液体改質装置または電解液体生成装置で生成された電解液体を利用する電気機器 Active JP6467690B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017165596A JP6467690B2 (ja) 2017-08-30 2017-08-30 電解液体生成装置、電解液体生成装置を備えた液体改質装置または電解液体生成装置で生成された電解液体を利用する電気機器

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2017165596A JP6467690B2 (ja) 2017-08-30 2017-08-30 電解液体生成装置、電解液体生成装置を備えた液体改質装置または電解液体生成装置で生成された電解液体を利用する電気機器

Related Parent Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2014196060A Division JP6210418B2 (ja) 2014-09-26 2014-09-26 電解液体生成装置、電解液体生成装置を備えた液体改質装置または電解液体生成装置で生成された電解液体を利用する電気機器

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2018012105A JP2018012105A (ja) 2018-01-25
JP6467690B2 true JP6467690B2 (ja) 2019-02-13

Family

ID=61019015

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2017165596A Active JP6467690B2 (ja) 2017-08-30 2017-08-30 電解液体生成装置、電解液体生成装置を備えた液体改質装置または電解液体生成装置で生成された電解液体を利用する電気機器

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP6467690B2 (ja)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11820681B2 (en) * 2018-10-26 2023-11-21 Robert Bosch Gmbh Voltage-controlled anion exchange membrane enabling selective ion affinities for water desalination and device containing the same

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR920007734B1 (ko) * 1990-07-12 1992-09-16 삼성전자 주식회사 오존 발생장치를 구비한 세탁기
JP4220978B2 (ja) * 2004-04-28 2009-02-04 東海旅客鉄道株式会社 電極、オゾン生成装置、及び、オゾン生成方法
US7951274B2 (en) * 2005-11-24 2011-05-31 Sumitomo Electric Hardmetal Corp. Diamond electrode, method for producing same, and electrolytic cell
JP5427129B2 (ja) * 2010-07-05 2014-02-26 パナソニック株式会社 電解電極ユニット及びこれを用いた電解水生成装置
JP6037282B2 (ja) * 2013-03-13 2016-12-07 パナソニックIpマネジメント株式会社 電解水生成装置
JP6210418B2 (ja) * 2014-09-26 2017-10-11 パナソニックIpマネジメント株式会社 電解液体生成装置、電解液体生成装置を備えた液体改質装置または電解液体生成装置で生成された電解液体を利用する電気機器

Also Published As

Publication number Publication date
JP2018012105A (ja) 2018-01-25

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6210418B2 (ja) 電解液体生成装置、電解液体生成装置を備えた液体改質装置または電解液体生成装置で生成された電解液体を利用する電気機器
TWI608129B (zh) Electrolysis device and electrolytic ozone water production device
JP5574877B2 (ja) オゾン水生成装置
CN115747831A (zh) 电解液体生成装置
CN101823781A (zh) 用于生产无菌水的单元、包括所述单元的筒以及包括所述筒的洗衣机
JP6257846B1 (ja) 電気分解水生成装置
JP4394942B2 (ja) 電解式オゾナイザ
TWI546419B (zh) 電解電極元件及具有該電解電極元件之電解水生成裝置
JP6467690B2 (ja) 電解液体生成装置、電解液体生成装置を備えた液体改質装置または電解液体生成装置で生成された電解液体を利用する電気機器
KR20170130154A (ko) 전해기능을 갖는 순환펌프가 구비된 변기
CN216337991U (zh) 自发电消毒水产生装置
JP4838705B2 (ja) オゾン水生成器
JP6000673B2 (ja) オゾン水生成装置のリフレッシュ洗浄方法
KR101215601B1 (ko) 유통식 전해장치 및 이를 이용하는 분사장치
JP2011016065A (ja) 電解水混合装置
JP2021120140A (ja) オゾン水の生成方法、生成噴霧器及び生成噴霧装置
JP6982839B2 (ja) 電解液体生成装置
WO2022114142A1 (ja) オゾン水の製造方法およびオゾン水の製造装置
CN115052843B (zh) 电解液体生成装置
WO2023197797A1 (zh) 电解水模块、进水管路系统、洗涤设备和控制方法
JP2000005758A (ja) 炭酸水生成装置
CN116971152A (zh) 电解水模块、用于洗涤设备的进水管路系统和洗涤设备
JP2022009991A (ja) 電解液体生成装置
KR20230024444A (ko) 소독수 공급 장치
KR20040085450A (ko) 전기분해수 제조장치 및 방법

Legal Events

Date Code Title Description
A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20180904

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20181018

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20181211

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20181225

R151 Written notification of patent or utility model registration

Ref document number: 6467690

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151