JP7046479B2 - Mixer and electrolyzed water generator - Google Patents
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Description
特許法第30条第2項適用 平成28年3月17日に、テクノエクセル株式会社社が、森永乳業株式会社に本件出願の発明者が発明した混合器および電解水生成装置を販売した。Application of Article 30,
本発明は、電解質水溶液の電気分解によって生成された電解生成物と源水とを混合させて電解水を生成する混合器、およびそのような混合器と電解槽とを備えて構成された電解水生成装置に関するものである。 The present invention comprises a mixer for producing electrolyzed water by mixing an electrolyzed product produced by electrolysis of an aqueous electrolyte solution with source water, and electrolyzed water provided with such a mixer and an electrolytic cell. It is about a generator.
例えば、下記の特許文献には、希塩酸タンクから電解槽に供給した希塩酸を電気分解して次亜塩素酸水を生成すると共に、生成した次亜塩素酸水と貯留タンク内の水とを混合させることで所望の濃度の次亜塩素酸水を生成する次亜塩素酸水生成用電解装置(以下、単に「電解装置」ともいう)の発明が開示されている。この場合、この電解装置では、貯留タンクに接続された循環管路の中間部位に電解槽が接続されている。また、この電解装置では、電解槽において生成した次亜塩素酸水を、混入管路を介して循環管路内の水に混入させることにより、循環管路における混入管路との接続部位を「混合器」として機能させて次亜塩素酸水と水とを混合させる構成が採用されている。 For example, in the following patent documents, dilute hydrochloric acid supplied from a dilute hydrochloric acid tank to an electrolytic cell is electrolyzed to generate hypochlorite water, and the generated hypochlorite water is mixed with water in a storage tank. As a result, the invention of an electrolyzer for producing hypochlorite water (hereinafter, also simply referred to as “electrolyzer”) that produces a hypochlorite water having a desired concentration is disclosed. In this case, in this electrolytic cell, the electrolytic cell is connected to the intermediate portion of the circulation pipeline connected to the storage tank. Further, in this electrolyzer, the hypochlorite water generated in the electrolytic cell is mixed with the water in the circulation pipe through the mixing pipe, so that the connection portion with the mixing pipe in the circulation pipe is "". A configuration is adopted in which the hypochlorite water and water are mixed by functioning as a "mixer".
ところが、上記特許文献に開示されている電解装置には、以下の問題点が存在する。すなわち、上記の電解装置では、電解槽において生成した次亜塩素酸水を循環管路内の水に混入させることにより、次亜塩素酸水と水とを混合させて所望の濃度の次亜塩素酸水を生成する構成が採用されている。この場合、この電解装置では、電解槽内(電解処理空間)と循環管路内とが混入管路を介して常時連通した状態となっている。したがって、この電解装置では、貯留タンクから水を圧送するために循環ポンプによって加えられている循環管路内の圧力が混入管路内にも直接的に作用することとなる。したがって、この電解装置では、循環ポンプによって循環管路内に圧送された水の一部が混入管路を介して電解槽内(電解処理空間)に侵入するおそれがある。 However, the electrolytic apparatus disclosed in the above patent document has the following problems. That is, in the above-mentioned electrolyzer, the hypochlorite water generated in the electrolytic cell is mixed with the water in the circulation pipe to mix the hypochlorite water and water to obtain a desired concentration of hypochlorite. A configuration that produces acid water is adopted. In this case, in this electrolyzer, the inside of the electrolytic cell (electrolysis treatment space) and the inside of the circulation pipe are always in communication with each other via the mixing pipe. Therefore, in this electrolyzer, the pressure in the circulation pipe applied by the circulation pump to pump water from the storage tank directly acts in the mixing pipe. Therefore, in this electrolyzer, a part of the water pumped into the circulation pipe by the circulation pump may enter the inside of the electrolytic cell (electrolysis treatment space) through the mixing pipe.
このような場合には、混入管路内に水が浸入する(混入管路内を液体が逆流する)ことに起因して、電解槽において生成した次亜塩素酸の循環管路への供給量が減少し、所望の濃度の次亜塩素酸を生成するのが困難となる。また、希塩酸タンクから電解槽内に供給された希塩酸が、混入管路を介して電解槽内に侵入した水によって希釈される結果、電解槽内における電気分解効率が低下して、循環管路内において水と混合させるべき次亜塩素酸水の単位時間あたりにおける生成量が減少したり、生成される次亜塩素酸水の濃度が低下したりする。このため、上記特許文献に開示の電解装置には、所望の濃度の次亜塩素酸水を生成するのに長時間を要すると共に、電力消費量が増加しているという問題点がある。 In such a case, the amount of hypochlorous acid generated in the electrolytic cell supplied to the circulation pipe due to the infiltration of water into the mixing pipe (the liquid flows back in the mixing pipe). Decreases, making it difficult to produce the desired concentration of hypochlorous acid. Further, as a result of diluting the dilute hydrochloric acid supplied from the dilute hydrochloric acid tank into the electrolytic cell by the water that has entered the electrolytic cell through the mixing pipeline, the electrolysis efficiency in the electrolytic cell is lowered, and the inside of the circulation conduit is reduced. In, the amount of hypochlorite water to be mixed with water per unit time decreases, or the concentration of hypochlorite water produced decreases. Therefore, the electrolytic apparatus disclosed in the above patent document has a problem that it takes a long time to generate a hypochlorite water having a desired concentration and the power consumption is increased.
本発明は、かかる問題点に鑑みてなされたものであり、電力消費量を低減しつつ短時間で電解水を生成可能な電解水生成装置を製造し得る混合器、およびそのような混合器を備えて構成された電解水生成装置を提供することを主目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and is a mixer capable of producing an electrolyzed water generator capable of producing electrolyzed water in a short time while reducing power consumption, and such a mixer. The main purpose is to provide an electrolyzed water generator configured to be provided.
上記目的を達成すべく、請求項1記載の混合器は、電解槽に接続されると共に当該電解槽における電解質水溶液の電気分解によって生成された電解生成物と源水とを混合させて電解水を生成する混合器であって、前記源水を導入する第1導入口、前記電解生成物を導入する第2導入口、および前記電解水を排出する排出口が設けられた容器体と、前記容器体内に配設されて当該容器体の内部空間を前記第1導入口側の上流側空間および前記排出口側の下流側空間に仕切ると共に当該上流側空間および当該下流側空間を相互に連通させる連通孔が設けられた仕切部とを備え、前記第2導入口は、前記電解槽から供給される前記電解生成物を前記下流側空間に導入可能に開口されている。
In order to achieve the above object, the mixer according to
また、請求項2記載の混合器は、請求項1記載の混合器において、前記仕切部には、前記連通孔が複数形成されている。
Further, in the mixer according to
また、請求項3記載の電解水生成装置は、請求項1または2記載の混合器と、前記電解槽とを備えて前記電解水を生成可能に構成されている。
Further, the electrolyzed water generator according to
さらに、請求項4記載の電解水生成装置は、請求項3記載の電解水生成装置において、前記混合器における前記容器体と前記電解槽における処理槽とが一体形成されている。
Further, in the electrolyzed water generator according to
請求項1記載の混合器では、源水を導入する第1導入口、電解生成物を導入する第2導入口、および電解水を排出する排出口が設けられた容器体と、容器体の内部空間を第1導入口側の上流側空間および排出口側の下流側空間に仕切ると共に上流側空間および下流側空間を相互に連通させる連通孔が設けられた仕切部とを備え、第2導入口が、電解槽から供給される電解生成物を下流側空間に導入可能に開口されている。また、請求項3記載の電解水生成装置では、上記の混合器と、電解槽とを備えて電解水を生成可能に構成されている。
In the mixer according to
したがって、請求項1記載の混合器、および請求項3記載の電解水生成装置によれば、連通孔を設けた仕切部の存在により、第1導入口から源水が導入される上流側空間よりも、電解槽からの電解生成物が導入される下流側空間内の圧力を十分に低くすることができるため、第2導入口を介して電解槽に源水が侵入する事態を好適に回避することができる。これにより、この混合器および電解水生成装置によれば、電解槽内の電解質水溶液が源水によって希釈される事態を回避できるため、電解槽内における電解質水溶液の電気分解効率を十分に向上させることができ、電気分解に必要な電力量を十分に低減することができる。また、混合器から電解槽への源水の浸入が回避されることにより、電解槽において生成された電解生成物を電解槽から混合器に効率よく供給することができるため、所望の濃度の電解水を短時間で効率よく生成することができる。
Therefore, according to the mixer according to
また、請求項2記載の混合器、およびそのような混合器を備えた電解水生成装置によれば、混合器の仕切部に連通孔を複数形成したことにより、各連通孔からの源水の噴流によって下流側空間内において源水と電解生成物とを好適に攪拌して両者を好適に混合させることができる。
Further, according to the mixer according to
また、請求項4記載の電解水生成装置によれば、混合器における容器体と電解槽における処理槽とを一体形成したことにより、電解槽と混合器とを別体に形成してネジ止め等によって一体化させた構成と比較して、電解槽および混合器の設置に要するスペースを十分に小さくすることができると共に、電解槽および混合器の接合部分をシールするためのシーリングが不要となるため、電解水生成装置の製造コストを十分に低減することができる。
Further, according to the electrolytic water generator according to
以下、本発明に係る混合器および電解水生成装置の実施の形態について、添付図面を参照して説明する。 Hereinafter, embodiments of the mixer and the electrolyzed water generator according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
図1に示す電解水生成装置1は、「電解水生成装置」に相当し、一例として、被電解水タンク2から供給される「電解質水溶液(被電解水)」を電気分解して「電解生成物」を生成し、生成した「電解生成物」を「源水」と混合させることで「電解水」を生成して電解水タンク3に貯留することができるように構成されている。なお、本例の電解水生成装置1では、一例として、「電解質水溶液(被電解水)」としての水、食塩水および希塩酸などを電気分解して生成した「電解生成物」を「源水」としての水道水と混合させることで「電解水」としての次亜塩素酸水を生成することができるように構成されている。
The electrolyzed
この電解水生成装置1は、電解槽10、定量ポンプ11、逆止弁12、電源部13、電磁弁14、流量センサ15およびコントローラ16を備えている。電解槽10は、電解槽本体10a(「電解槽」の一例である「複極式電解槽」)と、電解槽本体10aにおいて生成された「電解生成物」を水道水に混合させて次亜塩素酸水を生成する混合部10b(「混合器」の一例)とが一体的に形成されている。具体的には、図2,3に示すように、電解槽10は、容器体21および蓋体22と、複数の電極板23と、一対の接続用導体24と、複数の電極保持具25とを備えて構成されている。
The electrolyzed
なお、この種の装置による希塩酸の電気分解に際しては、塩素、水素および酸素等の「気体成分」と、水(希塩酸の生成に際して塩化水素の希釈に用いられた水:電気分解せずに残留した塩化水素を含む極く低濃度の希塩酸)等の「液体成分」との「混合流体」が「電解生成物」として生成される。また、上記の「気体成分」を構成する塩素の一部は、上記の「液体成分」としての水と反応し、これにより、電解槽内において次亜塩素酸水が生成される。 In the electrolysis of dilute hydrochloric acid by this type of device, "gas components" such as chlorine, hydrogen and oxygen and water (water used to dilute hydrogen chloride in the production of dilute hydrochloric acid: remained without electrolysis. A "mixed fluid" with a "liquid component" such as (extremely low concentration dilute hydrochloric acid containing hydrogen chloride) is produced as an "electrolytic product". Further, a part of chlorine constituting the above-mentioned "gas component" reacts with water as the above-mentioned "liquid component", whereby hypochlorite water is generated in the electrolytic cell.
しかしながら、電気分解によって生成される「電解生成物」、すなわち、電解槽から排出される「混合流体」については、「電解質水溶液(被電解液)」として用いる希塩酸の濃度や、電解処理条件(単位時間あたりに電解槽に供給する希塩酸の供給量、および電解槽内の電極に印加する直流電圧の電圧値等)によって、「液体成分」としての次亜塩素酸水の濃度(電気分解によって発生した塩素のうちのどの程度の量が電解槽内において水と反応するか)や、「気体成分」に占める塩素等の割合などが相違する。したがって、本例では、電解水生成装置1の構成についての理解を容易とするために、上記の「混合流体」からなる「電解生成物」に含まれる塩素、水素および酸素を区別せずに「気体成分」と称し、「電解生成物」に含まれる次亜塩素酸水を「液体成分」と称して以下に説明する。
However, for the "electrolytic product" generated by electrolysis, that is, the "mixed fluid" discharged from the electrolytic cell, the concentration of dilute hydrochloric acid used as the "electrolyte aqueous solution (electrolyzed solution)" and the electrolytic treatment conditions (unit). The concentration of hypochlorite water as a "liquid component" (generated by electrolysis) depends on the amount of dilute hydrochloric acid supplied to the electrolytic cell per hour and the voltage value of the DC voltage applied to the electrodes in the electrolytic cell. How much of chlorine reacts with water in the electrolytic cell) and the ratio of chlorine etc. to the "gas component" are different. Therefore, in this example, in order to facilitate the understanding of the configuration of the electrolyzed
容器体21は、処理槽側容器体21a、混合部側容器体21bおよび仕切部21c(図4参照)が樹脂材料(一例として、塩化ビニル)によって一体形成されている。処理槽側容器体21aは、一面が開口された箱状の容器体であって、蓋体22と相俟って電解槽本体10aの「処理槽」を構成し、電極板23や電極保持具25などを収容可能な電解処理空間S1(図4,5参照)を形成する。この処理槽側容器体21aには、後述するように電解処理空間S1内において生成される「電解生成物」を混合部10b(混合部側容器体21b内)に供給する複数の供給用孔31(図4,6,7参照)と、電解処理空間S1内に収容された電極板23に接続されている接続用導体24を挿通可能な挿通用孔32(図4,5参照)とが形成されている。
In the
混合部側容器体21bは、「容器体」の一例であって、図2,3,7に示すように、円筒状に形成されて混合部10bの混合処理空間S4(図4,6,7参照)を形成する。この混合部側容器体21bには、一端部側の導入口35(「第1導入口」の一例)を上水道に接続するためのフランジ35aと、他端部側の排出口36(「排出口」の一例)を電解水タンク3に接続するためのフランジ36aとがそれぞれ形成されている。なお、本例の電解槽10(混合部10b)では、処理槽側容器体21aから混合部側容器体21bに連通形成された各供給用孔31における混合部側容器体21b側の開口部が「第2導入口」に相当する。
The
仕切部21cは、「仕切部」の一例であって、図4,7に示すように、混合部側容器体21bの混合処理空間S4を、導入口35から水道水が導入される上流側空間S4a(「上流側空間」の一例)と、次亜塩素酸水を排出する排出口36側の下流側空間S4b(「下流側空間」の一例)とに仕切るように混合部側容器体21bと一体形成されている。この仕切部21cには、図6,7に示すように、上流側空間S4aおよび下流側空間S4bを相互に連通させる連通孔37(「連通孔」の一例)が設けられ、これにより、上流側空間S4aから下流側空間S4bへの水道水の通過が許容されている。この場合、本例の電解槽10(混合部10b)では、図6に示すように、4つの連通孔37が仕切部21cに開口されている。
The
また、本例の電解槽10(混合部10b)では、図7に示すように、電解槽本体10aにおいて生成された「電解生成物」を混合部10bの混合処理空間S4に導入するための各供給用孔31が下流側空間S4bにそれぞれ開口されている。これにより、本例の電解槽10(混合部10b)では、電解槽本体10aから供給される「電解生成物」が混合処理空間S4における下流側空間S4b内に導入される。
Further, in the electrolytic cell 10 (mixing
蓋体22は、容器体21における処理槽側容器体21aの開口部を閉塞して処理槽側容器体21aと相俟って電解処理空間S1を形成する部材であって、図2~5に示すように、電解水タンク3から供給される希塩酸を電解処理空間S1内に導入する導入用孔33と、電解処理空間S1内に収容された電極板23に接続されている接続用導体24を挿通可能な挿通用孔34とが形成されている。この場合、本例の電解槽10(電解槽本体10a)では、電極板23や接続用導体24を収容した処理槽側容器体21aに対して蓋体22を装着した状態において処理槽側容器体21aと蓋体22との接触部位を超音波溶着することによって両者が一体化されている。
The
電極板23は、図3に示すように、塩酸等に対する耐食性が高い金属材料(一例として、白金やルテニウム等の貴金属酸化物でコーティングされたチタン板)によって平面視矩形状に形成されている。なお、図3においては、電解槽10の構成要素の形状等に関する理解を容易とするために、電解槽10が備えている7枚の電極板23のうちの3枚だけを図示している。この場合、本例の電解槽10(電解槽本体10a)では、図4,5に示すように、各電極板23が電解処理空間S1内に立設された状態で収容されている。
As shown in FIG. 3, the
接続用導体24は、電解処理空間S1内に収容された7枚の電極板23のうちの両端部側に配置された2枚の電極板23を電源部13に接続するための導体であって、図3に示すように、一例として、チタン等の金属材料によって円柱状に形成されると共に、電極板23の中央部に立設された状態で電極板23に溶接されている。
The connecting
電極保持具25は、図4,5に示すように、隣り合う一対の電極板23,23の間に配設されて両電極板23,23を電解処理空間S1内において相互に離間させた状態で保持可能に構成されている。具体的には、電極保持具25は、枠状保持部41と、複数の仕切部42とが樹脂材料(一例として、塩化ビニル)によって一体形成されている。この場合、本例の電極保持具25では、図3に示すように、枠状保持部41が容器体21における処理槽側容器体21aおよび電極板23の形状に合わせて四角枠状に形成されている。なお、同図においては、電解槽10の構成要素の形状等に関する理解を容易とするために、電解槽10が備えている6枚の電極保持具25のうちの2枚だけを図示している。
As shown in FIGS. It is configured to be receivable. Specifically, in the
また、本例の電極保持具25では、図4,5に示すように各電極板23と共に電極保持具25が電解処理空間S1内に収容された状態において、隣り合う両電極板23,23の外縁部に枠状保持部41が接して両電極板23,23を保持する構成が採用されている。この場合、枠状保持部41には、電極板23の外側形状よりもやや小さい矩形状の開口部41aが設けられており、この開口部41aの内側空間S2に等間隔で配置された各仕切部42によって内側空間S2が保持対象の電極板23の幅方向で隣り合う複数の単位空間S3に仕切られている。
Further, in the
また、図4に示すように、本例の電極保持具25では、導入用孔33から電解処理空間S1内に導入される希塩酸を蓋体22の近傍から処理槽側容器体21aにおける蓋体22との対向面側に流動可能とする複数の凹部45と、各凹部45を介して流動している希塩酸を内側空間S2(各単位空間S3)内に流動可能とする複数の凹部46とが枠状保持部41における下側の梁部にそれぞれ形成されている。さらに、本例の電極保持具25では、各単位空間S3内において発生した「電解生成物」の進入が可能な複数の凹部47と、各凹部47内に進入した「電解生成物」を各供給用孔31に案内する複数の孔48とが枠状保持部41における上側の梁部にそれぞれ形成されている。
Further, as shown in FIG. 4, in the
なお、枠状保持部41の内側空間S2が9本の仕切部42によって10個の単位空間S3に仕切られている本例の電極保持具25では、上記の凹部45~47および孔48が各単位空間S3に対応してそれぞれ10個ずつ設けられている。また、図7に示すように、容器体21には、各孔48の位置に対応して前述した供給用孔31が10箇所設けられている。
In the
この場合、本例の電解槽10(電解槽本体10a)では、図4,5に示すように、7枚の電極板23のうちの両端部側の2枚(接続用導体24がそれぞれ接続されている電極板23)の一方が、6枚の電極保持具25のうちの1枚と蓋体22との間に挟み込まれるようにして電解処理空間S1内に保持され、2枚の電極板23のうちの他方が、6枚の電極保持具25のうちの他の1枚と処理槽側容器体21aにおける供給用孔31の形成面との間に挟み込まれるようにして電解処理空間S1内に保持されている。
In this case, in the electrolytic cell 10 (
また、本例の電解槽10(電解槽本体10a)では、各電極保持具25の枠状保持部41が互いに接した状態で電解処理空間S1内に収容されると共に、隣り合う2つの電極保持具25,25における枠状保持部41,41の間に外縁部が挟み込まれるようにして7枚の電極板23のうちの上記の2枚を除く5枚がそれぞれ電解処理空間S1内に保持されている。
Further, in the electrolytic cell 10 (electrolytic cell
一方、定量ポンプ11は、一例としてチューブポンプで構成され、コントローラ16の制御に従って被電解水タンク2から電解槽10(電解槽本体10a)に希塩酸を供給する。逆止弁12は、図1に示すように、定量ポンプ11と電解槽10(電解槽本体10aの導入用孔33)とを接続する接続用配管に配設されて定量ポンプ11(被電解水タンク2)から電解槽10に向かう向きでの希塩酸の通過を許容すると共に、電解槽10から定量ポンプ11に向かう向きでの希塩酸の通過を規制する。電源部13は、コントローラ16の制御に従い、両接続用導体24を介して電極板23,23の間に電解処理用の直流電圧を印加する。
On the other hand, the
電磁弁14は、上水道と電解槽10(混合部10bの導入口35)との間に配設され、コントローラ16の制御に従い、上水道から電解槽10への水道水の供給を許容/規制する。流量センサ15は、電磁弁14(上水道)と電解槽10との間に配設されて、電磁弁14を通過して電解槽10(混合部10b)に供給される水道水の流量を検出してセンサ信号を出力する。
The
コントローラ16は、電解水生成装置1を総括的に制御する。具体的には、コントローラ16は、定量ポンプ11を制御して被電解水タンク2から電解槽10(電解槽本体10a)に希塩酸を供給させ、かつ電源部13を制御して電解槽10(電解槽本体10aの各電極板23)に直流電圧を印加させると共に、流量センサ15からのセンサ信号に応じて電磁弁14を制御して規定量の水道水を電解槽10(混合部10b)に供給させる。
The
この電解水生成装置1では、図示しない操作部が操作されて次亜塩素酸水の生成開始を指示されたときに、コントローラ16が、定量ポンプ11を制御して被電解水タンク2から電解槽10(電解槽本体10a)に希塩酸を供給させると共に、電源部13を制御して電極板23,23間への直流電圧の印加を開始させる。この際に、定量ポンプ11によって供給された希塩酸は、導入用孔33から電解槽10(電解槽本体10a)の電解処理空間S1内に導入されて各電極保持具25に設けられた各凹部45を通過して電解処理空間S1における底部の全域に流動させられる。
In the electrolyzed
また、定量ポンプ11によってさらに希塩酸が供給されたときには、各凹部45内の希塩酸が各凹部46を介して各単位空間S3内に流動し、電極保持具25を挟んで対向させられている各電極板23に希塩酸が接した状態となる。これにより、電極板23に接した希塩酸が電気分解されて「気体成分」および「液体成分」の「混合流体」からなる「電解生成物」が生成される。
Further, when the dilute hydrochloric acid is further supplied by the
一方、各単位空間S3内において発生した「気体成分」は、気体の発生に伴う単位空間S3内の圧力の上昇、および定量ポンプ11によって希塩酸が順次供給されることで生じる電解処理空間S1内(各単位空間S3内)の圧力の上昇により、電極保持具25における各凹部47を介して各孔48内に進入し、各供給用孔31を介して混合部10bにおける混合処理空間S4(下流側空間S4b)に供給される。
On the other hand, the "gas component" generated in each unit space S3 is generated in the electrolytic treatment space S1 generated by the increase in pressure in the unit space S3 due to the generation of gas and the sequential supply of dilute hydrochloric acid by the
また、コントローラ16は、定量ポンプ11による電解槽10(電解槽本体10a)への希塩酸の供給、および電源部13による電極板23,23間への直流電圧の印加についての上記の制御と並行して、流量センサ15からのセンサ信号を監視しつつ、電磁弁14を制御して電解槽10(混合部10b)への水道水の供給を開始させる。これにより、導入口35から混合部10bの混合処理空間S4(上流側空間S4a)内に規定量の水道水が供給される。
Further, the
この場合、本例の電解槽10(混合部10b)では、水道水が導入される導入口35側の上流側空間S4aと、電解槽本体10aからの「電解生成物」が導入される下流側空間S4bとが仕切部21cによって仕切られ、仕切部21cに設けられた小さな連通孔37を介して上流側空間S4aおよび下流側空間S4bが連通させられている。したがって、コントローラ16によって電磁弁14が開弁されて上水道から混合部10b(導入口35)に水道水が供給されたときには、導入口35から上流側空間S4a内に導入された水道水の水圧によって上流側空間S4a内がある程度高い圧力となり、上流側空間S4aから下流側空間S4bに各連通孔37を介して水道水が流入する。
In this case, in the electrolytic cell 10 (mixing
この際に、下流側空間S4b内に流入した水道水の水圧は、各連通孔37の通過に際して生じる圧力損失によって上流側空間S4aよりも十分に低い圧力となる。このため、本例の混合部10bでは、下流側空間S4b内に流入した水道水が各供給用孔31から電解槽本体10a内(電解処理空間S1内)に侵入する事態を招くことなく、各供給用孔31を介して供給されている「電解生成物」と、連通孔37を介して下流側空間S4bに流入した水道水とが下流側空間S4b内において好適に混合されて次亜塩素酸水が生成される。
At this time, the water pressure of the tap water flowing into the downstream space S4b becomes sufficiently lower than that of the upstream space S4a due to the pressure loss generated when passing through each
この場合、「液体成分」としての極く低濃度の次亜塩素酸水と「気体成分」として十分な量の塩素とを含む「電解生成物(混合流体)」が各供給用孔31を介して電解槽本体10aから供給されているときには、「気体成分」としての塩素が下流側空間S4b内において水道水と混合されることで所望の濃度の次亜塩素酸水が生成され、「液体成分」として高濃度の次亜塩素酸水を含む「電解生成物(混合流体)」が各供給用孔31を介して電解槽本体10aから供給されているときには、この次亜塩素酸水が下流側空間S4b内において水道水と混合されて希釈されることで所望の濃度の次亜塩素酸水が生成される。
In this case, an "electrolyzed product (mixed fluid)" containing extremely low-concentration hypochlorite water as a "liquid component" and a sufficient amount of chlorine as a "gas component" passes through each
また、本例の混合部10bでは、上流側空間S4aと下流側空間S4bとを仕切る仕切部21cに複数(本例では4つ)の連通孔37を設けている。この場合、4つの連通孔37に代えて、各連通孔37の合計開口面積と等しい開口面積の1つの「連通孔」を仕切部21cに設けた構成を採用した場合においても、水道水がその「連通孔」を通過する際に生じる圧力損失の大きさが、上記の4つの連通孔37を水道水が通過する際に生じる圧力損失の大きさと同程度となる。このため、4つの連通孔37に代えて1つの「連通孔」を仕切部21cに設けた構成においても、本例の混合部10bと同様にして下流側空間S4bを上流側空間S4aよりも低い圧力とすることができる。
Further, in the mixing
しかしながら、仕切部21cに設けた「連通孔」が1つだけの構成では、上流側空間S4aから下流側空間S4bに流入する水道水の噴流が1つだけとなるため、既に下流側空間S4bに流入している水道水(または、「電解生成物」と水道水とが混合された次亜塩素酸水)と「連通孔」から下流側空間S4b内に新たに流入する水道水とが下流側空間S4b内において好適に攪拌されずに排出口36から排出されるおそれがある。
However, in the configuration where only one "communication hole" is provided in the
これに対して、複数の連通孔37を仕切部21cに設けた本例の混合部10bでは、上流側空間S4a内の水道水が下流側空間S4b内の水道水(または、次亜塩素酸水)内に各連通孔37からそれぞれ噴射されることで、下流側空間S4b内の水道水(または、次亜塩素酸水)が各連通孔37からの水道水の複数の噴流によって好適に攪拌される。これにより、「電解生成物」と水道水(または、次亜塩素酸水)とが好適に混合される。この後、下流側空間S4bにおいて生成された次亜塩素酸水は、排出口36から排出されて電解水タンク3に貯留される。
On the other hand, in the mixing
このように、この混合部10bでは、「源水(本例では、水道水)」を導入する導入口35、「電解生成物」を導入する供給用孔31、および「電解水(本例では、次亜塩素酸水)」を排出する排出口36が設けられた混合部側容器体21bと、混合部側容器体21b内(混合処理空間S4)を導入口35側の上流側空間S4aおよび排出口36側の下流側空間S4bに仕切ると共に両空間S4a,S4bを相互に連通させる連通孔37が設けられた仕切部21cとを備えると共に、供給用孔31が、電解槽本体10aから供給される「電解生成物」を下流側空間S4bに導入可能に開口されている。また、この電解水生成装置1では、上記の混合部10および電解槽本体10aを備えて「電解水」を生成可能に構成されている。
As described above, in the
したがって、この混合部10bおよび電解水生成装置1によれば、連通孔37を設けた仕切部21cの存在により、導入口35から水道水が導入される上流側空間S4aよりも、電解槽本体10aからの「電解生成物」が導入される下流側空間S4b内の圧力を十分に低くすることができるため、供給用孔31を介して電解槽本体10aに水道水が侵入する事態を好適に回避することができる。これにより、この混合部10bおよび電解水生成装置1によれば、電解槽本体10a内の希塩酸が水道水によって希釈される事態を回避できるため、電解槽本体10a内における希塩酸の電気分解効率を十分に向上させることができ、電気分解に必要な電力量を十分に低減することができる。また、混合部10bから電解槽本体10aへの水道水の浸入が回避されることにより、電解槽本体10aにおいて生成された「電解生成物」を電解槽本体10aから混合部10bに効率よく供給することができるため、所望の濃度の次亜塩素酸水を短時間で効率よく生成することができる。
Therefore, according to the
また、この混合部10bおよび電解水生成装置1によれば、混合部10bの仕切部21cに連通孔37を複数(本例では、4つ)形成したことにより、各連通孔37からの水道水の噴流によって下流側空間S4b内において水道水と「電解生成物」とを好適に攪拌して両者を好適に混合させることができる。
Further, according to the
また、この電解水生成装置1によれば、混合部10bにおける混合部側容器体21bと電解槽本体10aにおける処理槽側容器体21aとを一体形成したことにより、「電解槽」と「混合器」とを別体に形成してネジ止め等によって一体化させた構成と比較して、「電解槽」および「混合器」の設置に要するスペースを十分に小さくすることができると共に、「電解槽」および「混合器」の接合部分をシールするためのシーリングが不要となるため、電解水生成装置1の製造コストを十分に低減することができる。
Further, according to the
なお、「混合器」および「電解水生成装置」の構成は、上記の電解槽10(混合部10b)および電解水生成装置1の構成の例に限定されない。例えば、4つの連通孔37を設けた仕切部21cを有する混合部10bを例に挙げて説明したが、「仕切部」に設ける[連通孔」の数はこれに限定されず、1つ以上の任意の数に規定することができる。また、「連通孔」の形状についても連通孔37のような丸孔に限定されず、楕円孔、三角形孔、矩形孔および多角形孔などの任意の形状に規定することができる。加えて、「電解槽」に相当する電解槽本体10aと「混合器」に相当する混合部10bとを一体的に形成した構成を例に挙げて説明したが、「電解槽」および「混合器」を別体に形成することもできる。
The configurations of the "mixer" and the "electrolyzed water generator" are not limited to the examples of the configurations of the electrolytic cell 10 (mixing
1 電解水生成装置
10 電解槽
10a 電解槽本体
10b 混合部
21 容器体
21a 処理槽側容器体
21b 混合部側容器体
21c 仕切部
22 蓋体
31 供給用孔
35 導入口
35a,36a フランジ
36 排出口
37 連通孔
S1 電解処理空間
S4 混合処理空間
S4a 上流側空間
S4b 下流側空間
1
Claims (4)
前記源水を導入する第1導入口、前記電解生成物を導入する第2導入口、および前記電解水を排出する排出口が設けられた容器体と、
前記容器体内に配設されて当該容器体の内部空間を前記第1導入口側の上流側空間および前記排出口側の下流側空間に仕切ると共に当該上流側空間および当該下流側空間を相互に連通させる連通孔が設けられた仕切部とを備え、
前記第2導入口は、前記複数の単位空間に対応して複数設けられた前記供給用孔の開口であって、前記電解槽から供給される前記電解生成物を前記下流側空間に導入可能に開口されている混合器。 A supply hole is provided in an electrolytic tank provided with a plurality of electrode plates and the internal space between a pair of adjacent electrode plates among the plurality of electrode plates is partitioned into a plurality of unit spaces adjacent to each other in the width direction of the electrode plates by a partition member. It is a mixer that is connected via and mixes the electrolytic product produced by the electrolysis of the aqueous electrolyte solution in the electrolytic tank with the source water to generate electrolytic water.
A container body provided with a first introduction port for introducing the source water, a second introduction port for introducing the electrolytic product, and a discharge port for discharging the electrolytic water.
Disposed inside the container, the internal space of the container is partitioned into the upstream space on the first introduction port side and the downstream space on the discharge port side, and the upstream space and the downstream space are communicated with each other. Equipped with a partition provided with a communication hole to allow
The second introduction port is an opening of a plurality of supply holes provided corresponding to the plurality of unit spaces, and the electrolysis product supplied from the electrolytic cell can be introduced into the downstream space. Mixer that is open.
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