WO2017135209A1 - 電解水生成装置 - Google Patents

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孝士 橘
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    • C02F2201/461—Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/46115—Electrolytic cell with membranes or diaphragms

Definitions

  • the present invention relates to an electrolyzed water generating device that generates electrolyzed water generated by electrolysis.
  • an electrolyzed water generating apparatus that generates electrolyzed water in which hydrogen is dissolved by electrolysis is known (for example, see Patent Document 1).
  • the electrolyzed water generating device disclosed in Patent Document 1 when the electrolyzed water generated in the first electrode chamber is used, the electrolyzed water generated as a secondary in the second electrode chamber is usually discarded. Discarded as sewage as water.
  • the present invention has been devised in view of the actual situation as described above, and provides an electrolyzed water generating device capable of efficiently performing electrolysis in an electrolysis chamber and increasing the dissolved hydrogen concentration while suppressing damage to the diaphragm.
  • the main purpose is to provide an electrolyzed water generating device capable of efficiently performing electrolysis in an electrolysis chamber and increasing the dissolved hydrogen concentration while suppressing damage to the diaphragm.
  • the electrolyzed water generating apparatus is divided into a first electrode chamber in which a first power feeding body is disposed and a second electrode chamber in which a second power feeding body is disposed, and water is separated by a diaphragm.
  • An electrolysis chamber that generates electrolyzed water by electrolysis, a first water supply channel that is connected to the first electrode chamber and supplies water to be electrolyzed to the first electrode chamber, and is connected to the first electrode chamber And a second water supply channel connected to the second electrode chamber and supplying water to be electrolyzed to the second electrode chamber.
  • a second water discharge channel that is connected to the second electrode chamber and delivers electrolyzed electrolyzed water from the second electrode chamber, and a water level in the second water discharge channel is provided in the second water discharge channel.
  • a water level detecting means for detecting the above is provided.
  • the water level detection unit detects an light irradiated from the irradiation unit, and light emitted from the irradiation unit and transmitted through the second water discharge channel, and outputs an electric signal. It is desirable to have a light receiving part.
  • the water level detection means further includes a determination means for determining clogging of the second water supply channel and the second water discharge channel based on an electrical signal output from the light receiving unit. It is desirable to provide.
  • the second water discharge channel extends upward from an upper end portion of the second electrode chamber.
  • a water supply limiting means for limiting water supply to the second electrode chamber is provided in the second water supply channel.
  • an electrolysis chamber having a diaphragm, a first electrode chamber and a second electrode chamber, a first water supply channel and a first water discharge channel connected to the first electrode chamber, and a second electrode chamber A connected first water supply channel and a first water supply channel are provided.
  • the gas generated by the electrolysis in the first electrode chamber dissolves in the electrolyzed water, is sent from the first electrode chamber through the first water discharge channel together with the electrolyzed water, and the user can use the electrolyzed water in which the gas is dissolved.
  • the gas generated by electrolysis in the second electrode chamber is sent out from the second electrode chamber via the second water discharge channel. If the use of the electrolyzed water generating device is continued in a state where the second water supply channel or the second water discharge channel is clogged, the gas generated in the second electrode chamber will eventually be in the second water discharge channel. It fills up and the water level in the 2nd drainage channel falls.
  • the water level in the second water discharge channel is detected by the water level detection means provided in the second water discharge channel, the clogging of the second water supply channel or the second water discharge channel can be known. Accordingly, it is possible to efficiently perform the electrolysis in the electrolysis chamber and increase the dissolved hydrogen concentration, while cooling the diaphragm with the electrolyzed water in the second electrode chamber, and to suppress the damage to the diaphragm.
  • FIG. 1 It is a block diagram which shows schematic structure of one Embodiment of the electrolyzed water generating apparatus which concerns on 1st invention of this invention. It is a block diagram which shows the electrical structure of the electrolyzed water generating apparatus of FIG. It is a figure which shows schematic structure of the water level detection means of FIG. It is a figure which shows the signal output from the liquid level sensor of FIG.
  • FIG. 1 shows a schematic configuration of an electrolyzed water generating apparatus 1 according to an embodiment of the present invention.
  • the electrolyzed water generating device 1 generates electrolyzed hydrogen water that is used for drinking or cooking, or used for dialysis treatment.
  • the electrolyzed water generating apparatus 1 includes an electrolyzer 4, a water supply channel 11, and water discharge channels 12 and 13.
  • the electrolytic cell 4 generates electrolytic hydrogen water by electrolyzing the supplied water.
  • the electrolytic cell 4 includes an electrolysis chamber 40, a first power feeding body 41, a second power feeding body 42, and a diaphragm 43.
  • the electrolytic chamber 40 is divided by a diaphragm 43 into a first electrode chamber 40A on the first power feeder 41 side and a second electrode chamber 40B on the second power feeder 42 side.
  • first power supply body 41 and the second power supply body 42 for example, a surface in which a platinum plating layer is formed on a surface of a net-like metal such as an expanded metal made of titanium or the like is applied.
  • a net-like first power supply body 41 and second power supply body 42 can distribute water to the surface of the diaphragm 43 while sandwiching the diaphragm 43, and promote electrolysis in the electrolytic chamber 40.
  • One of the first power supply 41 and the second power supply 42 is applied as an anode power supply, and the other is applied as a cathode power supply. Water is supplied to both the first electrode chamber 40 ⁇ / b> A and the second electrode chamber 40 ⁇ / b> B of the electrolysis chamber 40, and a direct current voltage is applied to the first power supply body 41 and the second power supply body 42. Electrolysis occurs.
  • the diaphragm 43 for example, a solid polymer film made of a fluorine-based resin having a sulfonic acid group is appropriately used. On both surfaces of the diaphragm 43, plating layers made of platinum are formed. The plating layer of the diaphragm 43 is in contact with and electrically connected to the first power feeding body 41 and the second power feeding body 42. The diaphragm 43 allows ions generated by electrolysis to pass through. The first power supply body 41 and the second power supply body 42 are electrically connected via the diaphragm 43.
  • the diaphragm 43 made of a solid polymer material is applied, the dissolved hydrogen concentration can be increased without increasing the pH value of the electrolytic hydrogen water.
  • Such electrolytic hydrogen water is suitable for reducing oxidative stress of patients in dialysis treatment, for example.

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Abstract

電解水生成装置１は、固体高分子膜等の隔膜４３によって第１給電体４１が配された第１極室４０Ａと第２給電体４２が配された第２極室４０Ｂとに区切られ、水を電気分解することにより電解水を生成する電解室４０と、第１極室４０Ａに接続され、第１極室４０Ａに電気分解される水を供給する第１給水路１１ａと、第１極室４０Ａに接続され、電気分解された電解水を第１極室４０Ａから送出する第１出水路１２と、第２極室４０Ｂに接続され、第２極室４０Ｂに電気分解される水を供給する第２給水路１１ｂと、第２極室４０Ｂに接続され、電気分解された電解水を第２極室４０Ｂから送出する第２出水路１３とを備える。第２出水路１３には、第２出水路１３内の水位を検出する水位検出手段２６が設けられている。

Description

電解水生成装置
　本発明は、電気分解によって生成された電解水を生成する電解水生成装置に関する。
　従来、電気分解によって水素が溶け込んだ電解水を生成する電解水生成装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。上記特許文献１に開示されている電解水生成装置では、通常、第１極室で生成された電解水が利用される場合、第２極室で副次的に生成される電解水は、捨て水として下水等に廃棄される。
　ところで、何らかの事情により、第２極室に電気分解される水を供給する給水路又は第２極室から電解水を送出する出水路に詰まりが生じた場合、第２極室４０Ｂを移動する水流がなくなるので、第２極室で電気分解によって生成される気体が第２極室に滞留する。この場合、第２給電体の表面に供給される水が減少するため、電解室での電気分解が著しく抑制されるおそれがある。
　また、第１極室及び第２極室に供給される水には、隔膜を冷却する作用を有している。そうしたところ、第２極室に接続されている給水路に詰まりが生じた場合、上記給水路から第２極室への給水は停止される。この状態で電気分解が進行すると、第２極室内の水が徐々に消費され、第２極室内の水位が低下する。その結果、隔膜の第２極室側の表面に供給される水が減少するため、隔膜が過熱により損傷を受けるおそれがある。
　一方、第２極室に接続されている出水路に詰まりが生じた場合にあっては、生成された気体が出水路から排出されなくなるので、やがて出水路の詰まり箇所から第２極室にかけて上記気体が充満し、ひいては第２極室内の水位が低下する。その結果、給水路に詰まりが生じた場合と同様に、隔膜の第２極室側の表面に供給される水が減少するため、隔膜が過熱により損傷を受けるおそれがある。既に述べたように、第２極室で生成される電解水は廃棄されることが多いことから、第２極室側の給水路又は出水路の詰まりはユーザーに発見されにくいため、上述した問題が生じ易い傾向にある。
特開２０１５－２１３８６８号公報
　本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、電解室での電気分解を効率よく行ない溶存水素濃度を高めつつ、隔膜の損傷を抑制できる電解水生成装置を提供することを主たる目的としている。
　本発明の第１発明に係る電解水生成装置は、隔膜によって第１給電体が配された第１極室と第２給電体が配された第２極室とに区切られ、かつ、水を電気分解することにより電解水を生成する電解室と、前記第１極室に接続され、前記第１極室に電気分解される水を供給する第１給水路と、前記第１極室に接続され、電気分解された電解水を前記第１極室から送出する第１出水路と、前記第２極室に接続され、前記第２極室に電気分解される水を供給する第２給水路と、前記第２極室に接続され、電気分解された電解水を前記第２極室から送出する第２出水路とを備え、前記第２出水路には、前記第２出水路内の水位を検出する水位検出手段が設けられていることを特徴とする。
　本発明に係る前記電解水生成装置において、前記水位検出手段は、光を照射する照射部と、前記照射部から照射され、前記第２出水路を透過した光を検出して電気信号を出力する受光部とを有することが望ましい。
　本発明に係る前記電解水生成装置において、前記水位検出手段は、前記受光部から出力された電気信号に基づいて、前記第２給水路及び前記第２出水路の詰まりを判定する判定手段をさらに備えることが望ましい。
　本発明に係る前記電解水生成装置において、前記第２出水路は、前記第２極室の上端部から上方にのびていることが望ましい。
　本発明に係る前記電解水生成装置において、前記第２給水路には、前記第２極室への給水を制限する給水制限手段が設けられていることが望ましい。
　本発明の電解水生成装置では、隔膜、第１極室及び第２極室を有する電解室と、第１極室に接続された第１給水路及び第１出水路と、第２極室に接続された第１給水路及び第１出水路とを備える。第１極室での電気分解によって生成された気体は、電解水に溶け込み、電解水と共に第１出水路を介して第１極室から送出され、気体が溶存する電解水をユーザーが利用できる。
　一方、第２極室で電気分解によって生成された気体は、第２出水路を介して第２極室から送出される。仮に、上記第２給水路又は第２出水路に詰まりが生じた状態で電解水生成装置の使用が継続された場合、やがて、第２出水路には、第２極室で生成された気体が充満し、第２出水路内の水位が低下する。本発明では、第２出水路に設けられている水位検出手段によって、第２出水路内の水位が検出されるので、第２給水路又は第２出水路の詰まりが知得されうる。これにより、電解室での電気分解を効率よく行ない溶存水素濃度を高めつつ、第２極室内の電解水によって隔膜を冷却し、隔膜の損傷を抑制することが可能となる。
本発明の第１発明に係る電解水生成装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。 図１の電解水生成装置の電気的構成を示すブロック図である。 図１の水位検出手段の概略構成を示す図である。 図２の液面センサーから出力される信号を示す図である。
　以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
　図１は、本発明の実施形態である電解水生成装置１の概略構成を示している。電解水生成装置１は、飲用又は料理用等の水として、又は透析治療に用いられる電解水素水を生成する。電解水生成装置１は、電解槽４と、給水路１１と、出水路１２及び１３とを備える。
　電解槽４は、供給された水を電気分解することにより電解水素水を生成する。電解槽４は、電解室４０と、第１給電体４１と、第２給電体４２と、隔膜４３とを有している。電解室４０は、隔膜４３によって、第１給電体４１側の第１極室４０Ａと、第２給電体４２側の第２極室４０Ｂとに区切られる。
　第１給電体４１及び第２給電体４２には、例えば、チタニウム等からなるエクスパンドメタル等の網状金属の表面に白金のめっき層が形成されたものが適用されている。このような網状の第１給電体４１及び第２給電体４２は、隔膜４３を挟持しながら、隔膜４３の表面に水を行き渡らせることができ、電解室４０内での電気分解を促進する。
　第１給電体４１及び第２給電体４２の一方は陽極給電体として適用され、他方は陰極給電体として適用される。電解室４０の第１極室４０Ａ及び第２極室４０Ｂの両方に水が供給され、第１給電体４１及び第２給電体４２に直流電圧が印加されることにより、電解室４０内で水の電気分解が生ずる。
　隔膜４３には、例えば、スルホン酸基を有するフッ素系樹脂からなる固体高分子膜等が適宜用いられている。隔膜４３の両面には、白金からなるめっき層が形成されている。隔膜４３のめっき層と第１給電体４１及び第２給電体４２とは、当接し、電気的に接続される。隔膜４３は、電気分解で生じたイオンを通過させる。隔膜４３を介して第１給電体４１と第２給電体４２とが電気的に接続される。固体高分子材料からなる隔膜４３が適用される場合、電解水素水のｐＨ値を上昇させることなく、溶存水素濃度を高めることができる。このような電解水素水は、例えば、透析治療での患者の酸化ストレスの低減に好適とされている。
　電解室４０内で水が電気分解されることにより、水素ガス及び酸素ガスが発生する。例えば、第１給電体４１が陰極給電体として適用される場合、第１極室４０Ａでは、水素ガスが発生し、水素ガスが溶け込んだ電解水素水が生成される。一方、第２極室４０Ｂでは、酸素ガスが発生し、酸素ガスが溶け込んだ電解酸素水が生成される。第１給電体４１が陽極給電体として適用される場合、第１極室４０Ａでは、酸素ガスが発生し、酸素ガスが溶け込んだ電解酸素水が生成される。一方、第２極室４０Ｂでは、水素ガスが発生し、水素ガスが溶け込んだ電解水素水が生成される。
　給水路１１には、電気分解される原水が供給される。給水路１１の上流には、原水を浄化する浄水カートリッジ（図示せず）が適宜設けられている。
　給水路１１は、第１給水路１１ａ及び第２給水路１１ｂに分岐し、電解槽４に接続されている。第１給水路１１ａは、第１極室４０Ａに接続されている。第１給水路１１ａは、第１極室４０Ａに電気分解される水を供給する。第２給水路１１ｂは、第２極室４０Ｂに接続されている。第２給水路１１ｂは、第２極室４０Ｂに電気分解される水を供給する。
　第１出水路１２は、第１極室４０Ａに接続されている。第１出水路１２は、第１極室４０Ａで電気分解された電解水を第１極室４０Ａから送出する。
　本実施形態では、第１給水路１１ａは、第１極室４０Ａの下端部と連通し、第１出水路１２は、第１極室４０Ａの上端部と連通している。これにより、第１極室４０Ａの下部から上部に大局的な水の流れが生ずる。そして、第１極室４０Ａで電気分解によって発生した気体は、微小な気泡となって第１極室４０Ａの上部に移動する。従って、第１極室４０Ａで気体の移動方向と大局的に水が流れる方向とが一致するため、気体が水に溶け込みやすくなり、溶存ガスの濃度が容易に高められる。
　第２出水路１３は、第２極室４０Ｂに接続されている。第２出水路１３は、第２極室４０Ｂで電気分解された電解水を第２極室４０Ｂから送出する。
　本実施形態では、第２給水路１１ｂは、第２極室４０Ｂの下端部と連通し、第２出水路１３は、第２極室４０Ｂの上端部と連通している。これにより、第２極室４０Ｂの下部から上部に大局的な水の流れが生ずる。そして、第２極室４０Ｂで電気分解によって発生した気体は、微小な気泡となって第２極室４０Ｂの上部に移動する。従って、第２極室４０Ｂで気体の移動方向と大局的に水が流れる方向とが一致するため、気体が第２極室４０Ｂから送出されやすくなる。これにより、第２給電体４２の表面に気体が滞留することが抑制され、第２給電体４２の表面に十分な水が供給されて、電解室４０での電気分解が促進されるので、溶存水素濃度が容易に高められる。
　図２は、給電体４１、４２に電解電流を供給するための電気回路を示している。給電体４１、４２に供給される電解電流Ｉは、制御部６によって制御される。
　制御部６は、給電体４１、４２等の各部の制御を司る。制御部６は、例えば、各種の演算処理、情報処理等を実行するＣＰＵ（Central Processing Unit）及びＣＰＵの動作を司るプログラム及び各種の情報を記憶するメモリ等を有している。
　制御部６は、例えば、第１給電体４１及び第２給電体４２の極性を制御する。制御部６が第１給電体４１及び第２給電体４２の極性を相互に変更することにより、電解水素水又は電解酸素水のうち所望の電解水が、第１極室４０Ａから第１出水路１２を介して送出され、利用可能となる。
　以下、特に断りのない限り、第１給電体４１が陰極給電体として適用される場合について説明するが、第１給電体４１が陽極給電体として適用される場合についても同様である。
　第１給電体４１と制御部６との間の電流供給ラインには、電流検出手段４４が設けられている。電流検出手段４４は、第２給電体４２と制御部６との間の電流供給ラインに設けられていてもよい。電流検出手段４４は、給電体４１、４２に供給する電解電流Ｉを検出し、その値に相当する電気信号を制御部６に出力する。
　制御部６は、例えば、電流検出手段４４から出力された電気信号に基づいて、第１給電体４１及び第２給電体４２に印加する直流電圧を制御する。より具体的には、制御部６は、予め設定された溶存水素濃度に応じて、電流検出手段４４によって検出される電解電流Ｉが所望の値となるように、第１給電体４１及び第２給電体４２に印加する直流電圧をフィードバック制御する。例えば、電解電流Ｉが過大である場合、制御部６は、上記電圧を減少させ、電解電流Ｉが過小である場合、制御部６は、上記電圧を増加させる。これにより、第１給電体４１及び第２給電体４２に供給する電解電流Ｉが適切に制御される。
　第２給水路１１ｂには、第２極室４０Ｂへの給水を制限する給水制限手段２５が設けられている。本実施形態では、給水制限手段２５として、例えば、流量制御弁が適用されている。給水制限手段２５は、一部又は全体の流路断面積が小さく設定された第２給水路１１ｂによって構成されていてもよい。第２給水路１１ｂに給水制限手段２５が設けられることにより、第２極室４０Ｂで副次的に生成される電解水を削減し、水の有効利用を図ることができる。なお、給水制限手段２５によって第２極室４０Ｂへの給水が顕著に制限された場合、第２極室４０Ｂで生成された酸素ガスＯの一部は、第２極室４０Ｂ内の電解水に溶け込めず、微小な気泡状態で電解水と共に第２出水路１３から送出される。
　第２出水路１３には、第２出水路１３内の水位を検出する水位検出手段２６が設けられている。水位検出手段２６は、例えば、光学式の液面センサー２８（図２参照）を含む。
　図３は、液面センサー２８を示している。液面センサー２８は、光を照射する照射部２８ａと、照射部２８ａから照射された光を受ける受光部２８ｂとを有する。
　照射部２８ａは、例えば、発光ダイオード等によって構成されている。照射部２８ａは、制御部６によって制御され、受光部２８ｂに向って赤外線光を照射する。受光部２８ｂは、例えば、フォトディテクターなどの受光素子等によって構成されている。受光部２８ｂは、第２出水路１３を透過した赤外線光を光電変換し、その値に相当する電気信号を制御部６に出力する。液面センサー２８は、照射部２８ａと受光部２８ｂとの間の光路に第２出水路１３が位置されるように、配置される。第２出水路１３は、少なくとも液面センサー２８の面する箇所で透光性を有する。
　図３（ａ）は、第２出水路１３内の水位が、液面センサー２８の検出領域よりも低下している（すなわち、液面センサー２８の検出領域に対応する第２出水路１３内に水がない）場合を示し、図３（ｂ）は、第２出水路１３内の水位が、液面センサー２８の検出領域よりも高い（すなわち、液面センサー２８の検出領域に対応する第２出水路１３内に水が満たされている）場合を示している。
　図３（ａ）に示されるように、第２出水路１３内の水位が、液面センサー２８の検出領域よりも低下している場合、照射部２８ａから照射された光は、第２出水路１３の内面で屈折し、受光部２８ｂに入射して検出される。この場合、受光部２８ｂから制御部６に、光を受けた旨の信号（ハイ信号）が出力される。
　一方、図３（ｂ）に示されるように、第２出水路１３内の水位が、液面センサー２８の検出領域よりも高い場合、照射部２８ａから照射された光は、第２出水路１３の内面を直進し、その結果、受光部２８ｂには入射せず検出されない。この場合、受光部２８ｂから制御部６に、光を受けなかった旨の信号（ロー信号）が出力される。
　制御部６は、受光部２８ｂから出力された電気信号に基づいて、電解槽４の動作を制御する。例えば、第２出水路１３内の水位が、液面センサー２８の検出領域よりも低下した場合、制御部６は、第１給電体４１及び第２給電体４２への電解電流Ｉの供給を停止する。これにより、電解室４０での電気分解が停止され、第２出水路１３内の水位のさらなる低下が抑制され、隔膜４３の損傷が抑制されうる。第２出水路１３内の水位が、液面センサー２８の検出領域よりも低下した場合、制御部６が、電解水生成装置１の点検及び修理を促す警告を発するように構成されていてもよい。
　図４は、受光部２８ｂから制御部６に出力される信号の推移を示している。図４（ａ）は、電解水生成装置１の各部が正常に動作している（すなわち、電解槽４に供給された水を電気分解して、電解水素水と電解酸素水とを生成している）場合における受光部２８ｂから出力される信号である。図４（ｂ）は、第２給水路１１ｂ又は第２出水路１３に詰まりが生じた異常時に受光部２８ｂから出力される信号である。
　正常動作時では、第２極室４０Ｂでの電気分解によって発生した酸素ガスが、小さな気泡状態を維持しつつ、第２極室４０Ｂを移動する水流に乗って第２極室４０Ｂから送出されて液面センサー２８の検出領域を通過する。図３（ｂ）に示されるように、第２出水路１３内に水が満たされている場合、受光部２８ｂは、光を受けなかった旨のロー信号Ｌ１を出力を出力するが、微小な気泡を検出した受光部２８ｂは、小さな幅のハイ信号Ｈ１を出力する。このため、正常動作時には、図４（ａ）に示されるように、小さな幅のパルス信号Ｐ１がランダムかつ頻繁に出力される。このような信号は、正常動作時のパルス信号Ｐ１である。
　一方、第２給水路１１ｂに詰まりが生じた異常動作時では、第２極室４０Ｂを移動する水流がなくなるので、電気分解によって発生した酸素ガスは、第２極室４０Ｂに滞留する。このため、液面センサー２８の検出領域には、小さな気泡が通過せずに水が満たされたままとなるので、図４（ｂ）に示されるように、受光部２８ｂからは、ロー信号Ｌ２が継続的に出力される。そして、第２極室４０Ｂに滞留する酸素ガスの気泡が塊状に成長すると、浮力によって第２極室４０Ｂから上方に移動し、液面センサー２８の検出領域を通過する。このとき、図４（ｂ）に示されるように、塊状の気泡を検出した受光部２８ｂからは、大きな幅のハイ信号Ｈ２によるパルス信号Ｐ２が単発的に出力される。このような信号は、異常動作時のパルス信号Ｐ２である。
　第２極室に接続されている第２給水路１１ｂに詰まりが生じた場合、第２給水路１１ｂから第２極室４０Ｂへの給水は停止される。この状態で電気分解が進行すると、第２極室４０Ｂ内の水が徐々に消費され、上述した塊状の酸素ガスの気泡が上方に移動するに従い、第２出水路１３内の水位が低下する。その結果、液面センサー２８の検出領域まで水位が低下すると、図４（ｂ）に示されるように、受光部２８ｂからは、ハイ信号Ｈ３が継続的に出力される。
　一方、第２出水路１３に詰まりが生じた場合も、生成された気体が第２出水路１３から排出されなくなるので、やがて第２出水路１３の詰まり箇所から第２極室４０Ｂにかけて酸素ガスが充満し、ひいては第２極室４０Ｂ内の水位が低下する。その結果、上述した第２給水路１１ｂに詰まりが生じた場合と同様に、図４（ｂ）に示される信号が出力される。
　従って、制御部６は、液面センサー２８から出力される信号を監視することにより、第２給水路１１ｂ及び第２出水路１３の詰まりを検出することができる。すなわち、制御部６は、第２給水路１１ｂ及び第２出水路１３の詰まりの有無を判定する判定手段としての機能を有する。
　例えば、制御部６は、予め定められた時間Ｔ（図４（ａ）及び（ｂ）参照）の間に液面センサー２８から出力されたパルス数を計数し、予め定められた第１閾値と比較する。その結果、図４（ａ）に示されるように、パルス数が第１閾値よりも大きい場合、電解槽４及び第２給水路１１ｂ及び第２出水路１３の状態は、正常であると判定できる。一方、図４（ｂ）に示されるように、パルス数が第１閾値よりも小さい場合、電解槽４及び第２給水路１１ｂ及び第２出水路１３の状態は、異常であると判定できる（第１手法）。
　また、制御部６は、液面センサー２８から出力されたパルスの幅ｗ（図４（ａ）及び（ｂ）参照）を計算し、予め定められた第２閾値と比較する。その結果、図４（ａ）に示されるように、パルスの幅ｗが第２閾値より小さい場合、電解槽４及び第２給水路１１ｂ及び第２出水路１３の状態は、正常であると判定できる。一方、図４（ｂ）に示されるように、パルスの幅ｗが第２閾値より大きい場合、電解槽４及び第２給水路１１ｂ及び第２出水路１３の状態は、異常であると判定できる（第２手法）。
　制御部６は、上記第１手法又は第２手法を用いることにより、第２出水路１３内の水位が液面センサー２８の検出領域まで低下する前に、第２給水路１１ｂ又は第２出水路１３の異常を検出できる。制御部６は、上記第１手法と第２手法とを組み合わせて、第２給水路１１ｂ及び第２出水路１３の詰まりを判定してもよい。この場合、より正確に第２給水路１１ｂ及び第２出水路１３の詰まりを判定することが可能となる。
　本発明では、第２出水路１３に設けられている水位検出手段２６によって、第２出水路１３内の水位が検出されるので、第２給水路１１ｂ又は第２出水路１３の詰まりが知得されうる。これにより、電解室４０での電気分解を効率よく行ない溶存水素濃度を高めつつ、第２極室４０Ｂ内の電解水によって隔膜４３を冷却し、隔膜４３の損傷を抑制することが可能となる。本実施形態では、第２給水路１１ｂの給水量以上の水が第１給水路１１ａから第１極室４０Ａに供給されるので、第１極室４０Ａ及び第２極室４０Ｂ内の電解水によって隔膜４３の全体を両面から冷却し、隔膜４３の損傷をより一層抑制することが可能となる。
　また、第２出水路１３を透過する赤外線光を用いて第２出水路１３内の水位を検出する光学式（非接触）の液面センサー２８では、第２出水路１３内にセンサー等が配されることがないため、第２出水路１３内での雑菌の発生・繁殖が抑制されうる。
　なお、電解水生成装置１では、第２給水路１１ｂから給水制限手段２５が省かれていてもよい。この場合、第２給水路１１ｂから第２極室４０Ｂへの給水量が増加するので、第２極室４０Ｂで生成される酸素ガスが第２極室４０Ｂ内の電解水に溶け込み易くなる。これにより、酸素ガスの気泡がより微小になるか又は酸素ガスが全て電解水に溶け込むこととなり、正常動作時において、液面センサー２８から出力される信号から、図４（ａ）に示されるパルスが検出されないおそれがある。この場合であっても、第２給水路１１ｂ又は第２出水路１３に詰まりが生ずると、図４（ｂ）に示される異常なパルス信号Ｐ２が検出される。従って、制御部６は、上記第２手法を用いることにより、第２給水路１１ｂ又は第２出水路１３の異常を検出できる。
　第２出水路１３は、第２極室４０Ｂの上端部から上方にのびている。これにより、第２給水路１１ｂ及び第２出水路１３等の状態が正常であるとき、第２極室４０Ｂでの電気分解によって発生した酸素ガスが、第２極室４０Ｂを移動する水流に乗って、第２極室４０Ｂから送出され易くなる。従って、液面センサー２８から出力される信号から、図４（ａ）に示される正常なパルス信号Ｐ１が検出され易くなり、第２給水路１１ｂ及び第２出水路１３の詰まり等の異常をより一層正確に判定できるようになる。
　なお、何らかの事情により、隔膜４３が破損した場合には、第２極室４０Ｂの水が第２極室４０Ｂに流れ込み、第２出水路１３内の水位が低下する。本実施形態では、このような異常が生じた場合にあっても、第２出水路１３内の水位が低下したことを液面センサー２８が検出し、水位が第２極室４０Ｂの上端部まで低下する前に、制御部６が電解槽４の動作を停止させる。
　電解水生成装置１では、第１給電体４１を陽極給電体として適用することにより、陰極室である第２極室４０Ｂに接続されている第２出水路１３のスケール等の付着による詰まりを検出することができる。このような機能は、制御部６が第１給電体４１及び第２給電体４２の極性を相互に入れ替えることにより、容易に実現される。陰極室に接続されている第２出水路１３のスケール等の付着による詰まりの検出は、隔膜４３が、例えば、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）親水膜によって構成されている形態に特に有効である。
　以上、本実施形態の電解水生成装置１が詳細に説明されたが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されることなく種々の態様に変更して実施される。すなわち、電解水生成装置１は、少なくとも、隔膜４３によって第１給電体４１が配された第１極室４０Ａと第２給電体４２が配された第２極室４０Ｂとに区切られ、かつ、水を電気分解することにより電解水を生成する電解室４０と、第１極室４０Ａに接続され、第１極室４０Ａに電気分解される水を供給する第１給水路１１ａと、第１極室４０Ａに接続され、電気分解された電解水を第１極室４０Ａから送出する第１出水路１２と、第２極室４０Ｂに接続され、第２極室４０Ｂに電気分解される水を供給する第２給水路１１ｂと、第２極室４０Ｂに接続され、電気分解された電解水を第２極室４０Ｂから送出する第２出水路１３とを備え、第２出水路１３には、第２出水路１３内の水位を検出する水位検出手段２６が設けられていればよい。
　　１　　電解水生成装置
　　４　　電解槽
　　６　　制御部（判定手段）
　１１ａ　第１給水路
　１１ｂ　第２給水路
　１２　　第１出水路
　１３　　第２出水路
　２５　　給水制限手段
　２６　　水位検出手段
　４０　　電解室
　４０Ａ　第１極室
　４０Ｂ　第２極室
　４１　　第１給電体
　４２　　第２給電体
　４３　　隔膜

Claims (5)

  1. 　隔膜によって第１給電体が配された第１極室と第２給電体が配された第２極室とに区切られ、かつ、水を電気分解することにより電解水を生成する電解室と、
    　前記第１極室に接続され、前記第１極室に電気分解される水を供給する第１給水路と、　前記第１極室に接続され、電気分解された電解水を前記第１極室から送出する第１出水路と、
    　前記第２極室に接続され、前記第２極室に電気分解される水を供給する第２給水路と、　前記第２極室に接続され、電気分解された電解水を前記第２極室から送出する第２出水路とを備え、
    　前記第２出水路には、前記第２出水路内の水位を検出する水位検出手段が設けられていることを特徴とする電解水生成装置。
  2. 　前記水位検出手段は、光を照射する照射部と、前記照射部から照射され、前記第２出水路を透過した光を検出して電気信号を出力する受光部とを有する請求項１記載の電解水生成装置。
  3. 　前記水位検出手段は、前記受光部から出力された電気信号に基づいて、前記第２給水路及び前記第２出水路の詰まりを判定する判定手段をさらに備える請求項２記載の電解水生成装置。
  4. 　前記第２出水路は、前記第２極室の上端部から上方にのびている請求項２又は３に記載の電解水生成装置。
  5. 　前記第２給水路には、前記第２極室への給水を制限する給水制限手段が設けられている請求項１乃至４のいずれかに記載の電解水生成装置。
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