JPH08173967A

JPH08173967A - 電解水生成器

Info

Publication number: JPH08173967A
Application number: JP33542994A
Authority: JP
Inventors: Tadamasa Nakamura; 忠正中村
Original assignee: ZENKOKU MOKKO KIKAIKAN KK
Current assignee: ZENKOKU MOKKO KIKAIKAN KK
Priority date: 1994-12-22
Filing date: 1994-12-22
Publication date: 1996-07-09

Abstract

(57)【要約】【目的】電解槽内で発生するガスを抜くことによっ
て、電解効率の低下を防ぎ、電解槽等の構成部品の耐圧
性を低減してコストを削減でき、酸素や水素や塩素等の
発生ガスを外部の安全な場所へ排出でき、陰極側の生成
水の詰まりを防止することを目的とする。【構成】陰極１８を内部に備える第一生成領域１４の
上位と連絡する第一溜室３８を設け、その第一溜室３８
の上方にガスを外方に排出するための第一ガス弁３６を
備える。陽極２０を内部に備える第二生成領域１６の上
位と連絡する第二溜室４６を設け、その第二溜室４６の
上方にガスを外方に排出するための第二ガス弁４４を備
える。電解時に第一生成領域１４内にガスが発生する
と、そのガスは第一生成領域１４から第一溜室３８に至
り、第一ガス弁３６を経て外部へ排出する。同様に、電
解時に第二生成領域１６内にガスが発生すると、そのガ
スは第二生成領域１６から第二溜室４６に至り、第二ガ
ス弁４４を経て外部へ排出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電解槽の内部に発生す
るガスを自動的に外部に排出するための電解水生成器に
関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、水を電気分解することによっ
て、酸性水とアルカリ水とを生成する電解水生成器が知
られている。電解水生成器は主として電解槽と電源装置
とから成っており、その電解槽は内部を隔膜によって２
つの領域に区画し、一方の領域内に陽極を配置すると共
に、他方の領域内に陰極を配置するものである。電解槽
の両極に電流を流すことにより、陽極側の領域の水が酸
性水となり、陰極側の領域の水がアルカリ水となり、酸
性水を殺菌用に使用し、アルカリ水を飲料用に使用す
る。

【０００３】電解槽においては、内部は原水入水口と生
成水出水口以外は密閉された状態となっており、原水に
高い圧力をかけた状態で電解槽の内部へ原水を導入して
いた。電解槽の出水口には例えばホースが接続され、電
解槽へ導入される原水の圧力によって生成水を電解槽の
出水口からそれに接続したホースを通過させて外部へ吐
水していた。但し、ホースを用いないで、電解槽の排水
通路を経て出水口から直接生成水を吐出するようにした
ものもある。

【０００４】電解の際に、電解槽の陽極側にＯ₂ が発生
し、そのＯ₂ の一部は生成水中に溶解し、残りはガスと
して外部へ放出される。一方、陰極側にはＨ₂ が発生
し、そのＨ₂ の一部は生成水中に溶解し、残りはガスと
して外部へ放出される。その他に、電解質として塩分を
用いた場合には、陽極側に塩素ガスが発生し、その塩素
ガスの一部は生成水中に溶解し、残りの塩素ガスは外部
へ放出される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】電解槽内に導入される
原水の圧力が高いことと、電解槽内に酸素ガスや水素ガ
スや塩素ガス等のガスが発生することによって、電解槽
内の生成水の圧力が高くなる。この結果、電解中に発生
したガスは気泡が発達せず電極から剥離しないで止まる
割合が多くなり、電極の通電有効面積を減少させて電解
効率を低下させるという欠点があった。

【０００６】また、電解槽内の生成水の圧力が高いこと
により、電解槽を含んだ全ての構成部品の耐圧強度を高
めなければならず、部品コストが高くなるという欠点が
あった。

【０００７】電解槽内で圧力が高かった生成水が電解槽
の排水通路やホースを経て吐水口に近付くにつれて、生
成水にかかる圧力が徐々に大気圧に向けて下がるため、
生成水からガスが分離して排水通路やホース内で気泡が
発達し、その気泡によるガスと電解槽内で元々発生して
いたガスとによって所望の生成水の吐出量を得られない
場合があった。

【０００８】その上、電解槽内や吐出口付近で発生ガス
は、吐水口から生成水と混じって一緒に外部に排出され
る。このため、吐水口付近がガスに晒されることにな
り、使用者に不快感を与えたり使用者の健康に支障を生
じたりする恐れがある。また、発生ガスは、吐水口付近
の機器設備類の腐食・錆の発生の原因になっていた。更
に、吐水口が通気の良くない場所にあると、発生ガスが
溜って爆発の危険さえあった。

【０００９】更に、電解槽の出水口にホースを接続した
場合、ホースの長さとホースの端部である吐出口の高さ
とによって、流水抵抗とサイフォン作用による吸引力が
生じて設定水量に変化が生じ、電解槽からの生成水の吐
出量と生成水質が変わるという不具合があった。

【００１０】陰極側の生成水にカルシウム等の硬度成分
が含まれることは従来から知られている。前述したよう
に、排水通路やホースを経て吐水口に近付くにつれてガ
スが分離して気泡が発達し、電解槽と吐水口との間の通
水抵抗が大きくなる。このような通水抵抗による生成水
の流れが滞りがちになることで、陰極側生成水の排水通
路やホースにカルシウム等の硬度成分が析出し易くな
り、その硬度成分によって水路詰まりが発生し、これが
電解水生成器における最大のトラブルとなっていた。

【００１１】本発明はこの点に鑑みてなされたもので、
電解槽内で発生するガスを抜くことによって、電解効率
の低下を防ぎ、電解槽等の構成部品の耐圧性を低減して
コストを削減でき、酸素や水素や塩素等の発生ガスを外
部の安全な場所へ排出でき、陰極側の生成水の詰まりを
防止することができる電解水生成器を提供することを目
的とする。

【００１２】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、入水口と吐出口とを有するものであって隔膜
によってその内部を２つの領域に区画すると共に一方の
領域に陽極を他方の領域に陰極を備えた電解槽と、その
陽極と陰極に電流を流す電源装置とを有する電解水生成
器において、前記各領域の上部に電解槽の内部と外部と
を連絡するガス抜き孔を設けるようにしたものである。

【００１３】

【作用】電解槽における陽極を備えた領域と陰極を備え
た領域の上部に、ガスを外部へ排出するためのガス抜き
孔設けることによって、電解槽の内部に発生するガスを
外部に排出する。これによって、電解槽の内部をほぼ大
気圧に近い圧にすると共に、電解槽から吐出される生成
水にガスを含ませないようにすることができる。

【００１４】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図１は本発明に係る電解水生成器に用いる電解槽
の断面図である。電解槽１０の内部は、隔膜１２によっ
て、アルカリ水を生成する側の第一生成領域１４と酸性
水を生成する側の第二生成領域１６とに区画される。ア
ルカリ水側の第一生成領域１４内には陰極１８が備えら
れ、酸性水側の第二生成領域１６内には陽極２０が備え
られ、それら陰極１８と陽極２０へは電解時に電源装置
２２がら電流が流される。電解槽１０の入水口２４は、
電解槽１０の下位に位置させる。この入水口２４から電
解槽１０へ導入される水は、途中で分けられて第一生成
領域１４と第二生成領域１６に導かれ、第一生成領域１
４内でアルカリ水に生成されると共に、第二生成領域１
６内で酸性水に生成される。

【００１５】第一生成領域１４の上位には、アルカリ水
を電解槽１０の外部へ導くための第一排水通路２６が形
成されている。この第一排水通路２６の先端付近にはホ
ース等の第一排水管２８が連結され、この第一排水管２
８の自由端である吐出口から第一生成領域１４内で生成
されたアルカリ水が外部に排出される。一方、第二生成
領域１６の上位は、酸性水を電解槽１０の外部へ導くた
めの第二排水通路３０が形成されている。この第二排水
通路３０の先端付近にはホース等の第二排水管３２が連
結され、この第二排水管３２の自由端である吐出口から
第二生成領域１６内で生成された酸性水が外部に排出さ
れる。なお、第一排水通路２６にホース等の第一排水管
２８を必ず連結しなければならないというものではな
く、同様に第二排水通路３０にホース等の第二排水管３
２を必ず連結しなければならないというものではない。
また、図１では、第一排水通路２６やその出水口を第一
生成領域１４の上位とほぼ同じ高さとしたが、第一排水
通路２６の長さやその出水口の高さはこれに限定される
ものではない。同様に、第二排水通路３０やその出水口
を第二生成領域１６の上位とほぼ同じ高さとしたが、第
二排水通路３０の長さやその出水口の高さはこれに限定
されるものではない。

【００１６】電解槽１０の上部に、前記第一生成領域１
４の上位と外部とを連絡する第一ガス排出管３４を一体
に形成する。この第一ガス排出管３４の内部空間が電解
槽１０の内外を連絡するガス抜き孔となる。このガス抜
き孔は通路であっても穴であっても構わない。この第一
ガス排出管３４は、前記第一生成領域１４の出水口（第
一排水通路２６）と連絡する位置の近傍に設ける。この
第一ガス排出管３４の内部に第一ガス弁３６を備える。
この第一ガス排出管３４の内部において第一ガス弁３６
の位置より第一生成領域１４側を第一溜室３８とする。

【００１７】前記第一ガス弁３６は、そこにガスが至る
とそのガスを外方に排出するものであり、また、第一溜
室３８内が水で充満されている場合には、水を外方に排
出しないものである。この第一ガス弁３６の機構は従来
既知であるので、その構成の説明を省略する。第一ガス
弁３６を内蔵した第一ガス排出管３４の先端には、ガス
排出管としての第一ガス排出連絡管４０が着脱自在に連
結される。この第一ガス排出連絡管４０は、そこから排
出されるガスによって人体への影響がなくしかも爆発の
おそれがないように、その自由端を外部に位置させる。

【００１８】電解槽１０の上部に、前記第二生成領域１
６の上位と外部とを連絡する第二ガス排出管４２を一体
に形成する。この第二ガス排出管４２の内部空間が電解
槽１０の内外を連絡するガス抜き孔となる。この第二ガ
ス排出管４２は、前記第二生成領域１６の出水口（第二
排水通路３０）と連絡する位置の近傍に設ける。この第
二ガス排出管４２の内部に第二ガス弁４４を備える。こ
の第二ガス排出管４２の内部において第二ガス弁４４の
位置より第二生成領域１６側を第二溜室４６とする。

【００１９】前記第二ガス弁４４は、そこにガスが至る
とそのガスを外方に排出するものであり、また、第二溜
室４６内が水で充満されている場合には、水を外方に排
出しないものである。第二ガス弁４４を内蔵した第二ガ
ス排出管４２の先端には、ガス排出管としての第二ガス
排出連絡管４８が着脱自在に連結される。この第二ガス
排出連絡管４８は、そこから排出されるガスによって人
体への影響がなくしかも爆発のおそれがないように、そ
の自由端を外部に位置させる。

【００２０】前記第一ガス排出連絡管４０や前記第二ガ
ス排出連絡管４８の途中に、モータ５０によって駆動さ
せられる排気手段としてのファン５２が備えられ、る。
このファン５２は、第一ガス弁３６や第二ガス弁４４が
開いて第一ガス排出連絡管４０や前記第二ガス排出連絡
管４８に流入したガスを外部に排出する働きをする。前
記第一ガス排出連絡管４０や前記第二ガス排出連絡管４
８からガスを外部に排出する手段は、この構造に限るも
のではない。

【００２１】以上のように構成されるので、電解時に、
陰極１８が備えられた第一生成領域１４内で生成される
アルカリ水からは水素ガスが発生し、陽極２０が備えら
れた第二生成領域１６内で生成される酸性水からは酸素
ガスと場合によっては塩素ガスとが発生する。第一生成
領域１４内で発生する水素ガスは、第一生成領域１４内
を上方に向けて浮上し、第一生成領域１４の上位と連絡
する第一ガス排出管３４内の第一溜室３８に溜る。一
方、第二生成領域１６内で発生する酸素ガスと塩素ガス
は、第二生成領域１６内を上方に向けて浮上し、第二生
成領域１６の上位と連絡する第二ガス排出管４２内の第
二溜室４６に溜る。

【００２２】ここで、ガス抜き孔を内部に形成した第一
ガス排出管３４を第一生成領域１４における前記第一排
水通路２６と連絡する位置の近傍に設けたのは、第一生
成領域１４内で生成されたアルカリ水が前記第一排水通
路２６を経て外部へ排出されるような水の流れに沿った
位置に第一ガス排出管３４を設けることにによって、第
一生成領域１４内で発生する水素ガスを第一ガス排出管
３４に集まり易くするためである。なお、第一ガス排出
管３４を第一生成領域１４における前記第一排水通路２
６と連絡する位置の近傍に設けるのが望ましいが、それ
にかぎるものではなく、第一ガス排出管３４は第一生成
領域１４の上位と連絡していれば良い。

【００２３】ガス抜き孔を内部に形成した第二ガス排出
管４２を第二生成領域１６における前記第二排水通路２
８と連絡する位置の近傍に設けたのは、第一ガス排出管
３４と同じ原理により、第二生成領域１６内で発生する
酸素ガスや塩素ガスを第二ガス排出管４２に集め易くす
るためである。なお、第二ガス排出管４２を第二生成領
域１６における前記第二排水通路２８と連絡する位置の
近傍に設けるのが望ましいが、それに限るものではな
く、第二ガス排出管４２は第二生成領域１６の上位と連
絡していれば良い。

【００２４】水素ガスが第一溜室３８に溜ると、第一ガ
ス弁３６が通路を開き、水素ガスは第一ガス排出連絡管
４０を経て外部へ放出される。この際、ファン５２によ
ってガスの外部への放出が促進される。これによって、
第一生成領域１４内の水圧がほぼ１気圧に下げられる。
この結果、吐出口側の生成水の圧力と、第一生成領域１
４内の水圧がほぼ同じとなり、第一生成領域１４内で発
生した水素ガスは、第一排水通路２６や第一排水管２８
に混入することが無く、ガスが混入しない状態でアルカ
リ水が第一排水管２８から外部へ排出される。一方、酸
素ガスや塩素ガスが第二溜室４６に溜ると、第二ガス弁
４４が通路を開き、酸素ガスや塩素ガスは第二ガス排出
連絡管４８を経てファン５２の助けを受けて外部へ放出
される。これによって、第二生成領域１６内の水圧がほ
ぼ１気圧に下げられる。この結果、吐出口側の生成水の
圧力と、第二生成領域１６内の水圧がほぼ同じとなり、
第二生成領域１６内で発生した酸素ガスや塩素ガスは、
第二排水通路３０や第二排水管３２に混入することが無
く、ガスが混入しない状態でアルカリ水が第二排水管３
２から外部へ排出される。

【００２５】なお、図１では第一ガス排出管３４の内部
に第一ガス弁３６を備え、第二ガス排出管４２の内部に
第二ガス弁４４を設けたが、第一ガス排出管３４や第二
ガス排出管４２の上方先端はそのまま外部と解放するよ
うにしても良い。この場合には、第一ガス排出管３４や
第二ガス排出管４２は電解槽１０の上部により高く伸ば
したた状態にとする。これらの第一ガス排出管３４や第
二ガス排出管４２は電解槽１０とは別体に形成され、電
解槽１０に着脱自在としても良い。

【００２６】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る電解
水生成器によれば、電解時に電解槽内の第一生成領域内
の生成水及び第二生成領域内の生成水から発生するガス
を速やかに抜き去ることができる。この結果、電解槽内
部における生成水の圧力を従来のものより大幅に低くす
ることができる。このように、電解槽内部における生成
水の圧力を低くすることによって、電解によって発生し
たガスを電極に留まらないで剥離し易くでき、従来のも
のと比べて電極の通電有効面積を広くして、電解効率を
向上させることができる。また、電解槽や排水通路の内
部における生成水の圧力を低くすることができるので、
電解槽の耐圧強度を低くすることができ、コストダウン
を図ることができる。

【００２７】本発明においては、排水通路や排水管を経
て取り出される生成水の内部に発生ガスが含まなくなる
ので、電解槽から排水通路や排水管を経由して吐水口に
至るまでの生成水の流れが安定するので、処理水量が安
定し、生成水質が安定する。また、電解槽から吐水口に
至るまでの排水通路や排水管に、通水抵抗の影響を受け
ることが無くなるので、陽極側と陰極側の圧力バランス
がとれる。このため、電解槽に通水させる水量の許容範
囲が広がり、限られた電源装置でも流水量を絞って電力
／通水量比を大きく取ることができ、広い範囲の水質の
生成水を得ることができる。

【００２８】電解槽から吐水口までの間の通水抵抗が電
解状態に影響しないので、生成水の排水通路断面を大き
くでき、陰極側生成水の排水通路におけるカルシウム等
の硬度成分の析出による水路詰まりによる装置のトラブ
ルを未然に防ぐ事ができる。

【００２９】従来のものでは、電解槽の吐水口にホース
等を接続した場合に、ホース長さホースの端部の位置に
よって流水抵抗とサイフォン作用による吸引力が生じ
て、生成水量と生成水質が変わることがあった。これに
対して本発明では、電解槽で発生するガスを速やかに放
出するので、サイフォン現象を防ぎ、電解槽から吐出口
までの排水通路抵抗の変化の影響を打ち消して、生成水
量と生成水質を安定化させることができる。

【００３０】電解時に発生する水素ガスや酸素ガスや塩
素ガスを、電解槽の上部からガス排出連絡管を経由して
屋外等へ排出することができる。特に、塩等の塩化物を
電解質として添加して作られた酸性水（副作用の少ない
殺菌水として、医療分野や食品加工分野や環境管理分野
で使われている）からの塩素ガスが減るので、取扱作業
者の健康の面から非常に有効である。その上、生成水中
に不安定な状態で含まれているガスが減るために、生成
水の保存中にガスが抜けることによる生成水質の変化も
少なくなる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電解水生成器に用いる電解槽の断
面図である。

【符号の説明】

１０電解槽１２隔膜１４第一生成領域１６第二生成領域１８陰極２０陽極２２電源装置２６第一排水通路２８第一排水管３０第二排水通路３２第二排水管３４第一ガス排出管３８第一溜室３６第一ガス弁４０第一ガス排出連絡管４２第二ガス排出管４６第二溜室４４第二ガス弁４８第二ガス排出連絡管５２ファン

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】入水口と吐出口とを有するものであって
隔膜によってその内部を２つの領域に区画すると共に一
方の領域に陽極を他方の領域に陰極を備えた電解槽と、
その陽極と陰極に電流を流す電源装置とを有する電解水
生成器において、前記各領域の上部に電解槽の内部と外
部とを連絡するガス抜き孔を設けたことを特徴とする電
解水生成器。
【請求項２】前記ガス抜き孔を前記各領域における電
解槽の吐出口に近い位置に設けたことを特徴とする請求
項１記載の電解水生成器。
【請求項３】前記ガス抜き孔を内部に形成したガス排
出管を電解槽の上部に一体に形成したことを特徴とする
請求項１記載の電解水生成器。電解水生成器。
【請求項４】前記ガス排出管内のガスを外部に移動さ
せるようにそのガス排出管内に空気を送る排気手段を備
えたことを特徴とする請求項３記載の電解水生成器。
【請求項５】前記ガス抜き孔と気密的に連絡するもの
であってその下方に気体が存在する場合に気体を通過さ
せかつその下方に液体が存在する場合に液体を通過させ
ないガス排出弁を備えたことを特徴とする請求項１記載
の電解水生成器。
【請求項６】前記ガス抜き孔を内部に形成したガス排
出管を電解槽に取り付け、そのガス排出管の内部に前記
ガス排出弁を備えたことを特徴とする請求項１記載の電
解水生成器。
【請求項７】前記ガス排出弁を前記電解槽とは別体に
構成し、そのガス排出弁を電解槽に着脱自在としたこと
を特徴とする請求項５記載の電解水生成器。