JP2018143996A - Electrolyzed water generator - Google Patents
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Abstract
【課題】塩素ガスを含む空気の排出を抑制し、信頼性の向上した電解水生成装置を提供する。
【解決手段】実施形態によれば、電解水生成装置は、水を貯溜する貯水容器24と、貯水容器内に設けられた一対の電極40a、40bと、貯水容器に給水および前記貯水容器から排水する給排水機構と、電極で生じたガスの溶解を促進する溶解機構80、71と、を備えている。
【選択図】図1Disclosed is an electrolyzed water generating device that suppresses discharge of air containing chlorine gas and has improved reliability.
According to an embodiment, an electrolyzed water generating apparatus includes a water storage container 24 for storing water, a pair of electrodes 40a and 40b provided in the water storage container, water supply to the water storage container, and drainage from the water storage container. A water supply / drainage mechanism, and dissolution mechanisms 80 and 71 for promoting dissolution of gas generated at the electrodes.
[Selection] Figure 1
Description
本発明の実施形態は、電解水生成装置に関する。 Embodiments described herein relate generally to an electrolyzed water generating apparatus.
近年、水を電解して様々な機能を付与した電解水が知られている。例えば、殺菌除臭の機能を有する電解水として次亜塩素酸水を生成し、あるいは、飲料や洗浄防錆の機能を有する電解水としてアルカリイオン水を生成する電解水生成装置が提案されている。このような電解水生成装置は、1対の電極を1つの部屋に備えた1室型電解セル、1対の電極の間に1つの隔膜を設けて陽極室と陰極室に区切られた2室型電解セル、あるいは、1対の電極の間に2つの隔膜を設け、陽極室と陰極室の間に2つの隔膜で区切られた電解液室を備えた3室型電解セルなどを用いている。電解水生成装置は、電解液中あるいは水中の電解質を電解して得た電解生成物により、様々な機能を付与した電解水を生成している。 In recent years, electrolyzed water having various functions by electrolyzing water is known. For example, an electrolyzed water generating device that generates hypochlorous acid water as electrolyzed water having a function of sterilization and deodorization, or generates alkaline ionized water as electrolyzed water having a function of beverages and washing and rust prevention has been proposed. . Such an electrolyzed water generating apparatus is a two-chamber electrolysis cell having a pair of electrodes in one room, and two chambers that are divided into an anode chamber and a cathode chamber by providing one diaphragm between the pair of electrodes. A type electrolysis cell or a three-chamber electrolysis cell provided with two diaphragms between a pair of electrodes and an electrolyte chamber separated by two diaphragms between an anode chamber and a cathode chamber is used. . The electrolyzed water generating device generates electrolyzed water having various functions by an electrolyzed product obtained by electrolyzing an electrolyte in an electrolytic solution or water.
電解質としては、水に含まれるイオン成分以外にも故意に添加した塩化物、酸化物、アルカリ塩、炭酸塩、有機酸などがある。例えば、3室型電解セルでは、電解液を中央の電解液室だけに供給し、陽極生成物および陰極生成物を電解質から分離した形態で、陽極室および陰極室から排出する。 Examples of the electrolyte include chlorides, oxides, alkali salts, carbonates, organic acids and the like intentionally added in addition to ionic components contained in water. For example, in a three-chamber electrolysis cell, the electrolytic solution is supplied only to the central electrolytic chamber, and the anode product and the cathode product are discharged from the anode chamber and the cathode chamber in a form separated from the electrolyte.
これらの電解水生成装置では、電解セルに水や電解液を流水しながら電解する流水式が一般的である。しかしながら、流水式では、給水設備の水圧変動や経時的な配管コンダクタンス変動など様々な要因で流量など電解に係る条件が変動しやすい。このため、流量計や水圧流量の調整機構が必要となり、複雑で高価な配管系となる問題や、環境変動、経時変動による装置の頻繁な異常停止や、水質が変動する問題ある。 In these electrolyzed water generating apparatuses, a flowing water type is generally used in which electrolysis is performed while flowing water or an electrolytic solution into an electrolysis cell. However, in the flowing water type, conditions relating to electrolysis such as flow rate are likely to vary due to various factors such as fluctuations in water pressure of the water supply equipment and fluctuations in pipe conductance over time. For this reason, a flow meter and a hydraulic pressure flow adjustment mechanism are required, and there are problems that a complicated and expensive piping system is required, frequent abnormal shutdown of the apparatus due to environmental fluctuations and changes with time, and water quality fluctuations.
これを解決する手段として、所定容量の電解セルに水や電解液を1回ごとに給水して電解するバッチ式(静水式)の電解水生成装置が提案されている。バッチ式では、水圧などが変動しても給排水に係る時間が多少変動するだけで水量が安定する。また、流量を管理する配管系も不要である。電解量も電極に通電する時間を調整すればよいため、電源も簡易的なものを使うことができる。このように、バッチ式では量産コストを低減し、かつ水質の安定した停止しにくい装置を実現することができる。
しかしながら、バッチ式の電解水生成装置では、電解セルに水や電解液を給水あるいは排水するための時間、すなわち、電解以外の時間が必要となり、流水式に比べて生成量が小さくなり、電解水を大量に消費する用途には不向きとなる。そのため、バッチ式の電解水生成装置は、少量用途、あるいはタンクに長時間かけて貯水するような用途で使われている。
As means for solving this problem, there has been proposed a batch type (static water type) electrolyzed water generating apparatus in which water or an electrolytic solution is supplied to an electrolysis cell having a predetermined capacity and electrolyzed every time. In the batch method, even if the water pressure etc. fluctuate, the amount of water is stabilized only by a slight fluctuation of the time for water supply and drainage. In addition, a piping system for managing the flow rate is not necessary. Since the amount of electrolysis should just adjust the time which supplies with electricity to an electrode, a simple thing can also be used for a power supply. As described above, the batch type can reduce the mass production cost, and can realize an apparatus that is stable in water quality and difficult to stop.
However, in the batch type electrolyzed water generating apparatus, time for supplying or draining water or an electrolytic solution to the electrolysis cell, that is, time other than electrolysis is required, and the generated amount is smaller than that of the flowing water type. It is not suitable for applications that consume a large amount of. Therefore, the batch type electrolyzed water generator is used for a small amount of application or for an application in which water is stored in a tank for a long time.
上述したバッチ式の電解水生成装置において、生成量を増加するためには、迅速に電解セルに水を供給し、生成した電解水を移送する必要がある。しかしながら、静水した状態で電解した場合、電解セル内に生じた塩素ガスが溶解しきらずに電解セル空間に滞留する。そのため、電解セルへの給水や電解水の出し入れにより電解セル内の空間体積が変化すると、塩素ガスを含んだ空気が排水配管から外部に排出される可能性がある。
本発明の実施形態の解題は、塩素ガスを含んだ空気の排出を抑制し、信頼性の向上した電解水生成装置を提供することにある。
In the batch-type electrolyzed water generating apparatus described above, in order to increase the generation amount, it is necessary to quickly supply water to the electrolysis cell and transfer the generated electrolyzed water. However, when electrolysis is performed in a hydrostatic state, the chlorine gas generated in the electrolysis cell does not completely dissolve and stays in the electrolysis cell space. Therefore, if the space volume in the electrolysis cell changes due to the supply of water to or from the electrolysis cell, the air containing chlorine gas may be discharged to the outside from the drainage pipe.
The problem of the embodiment of the present invention is to provide an electrolyzed water generating apparatus that suppresses the discharge of air containing chlorine gas and has improved reliability.
実施形態によれば、電解水生成装置は、水を貯溜する貯水容器と、前記貯水容器内に設けられた一対の電極と、前記貯水容器に給水および前記貯水容器から排水する給排水機構と、前記貯水容器への給水および排水に応じて伸縮することにより、前記貯水容器内の空気を一定量に維持する伸縮容器と、を備えている。 According to the embodiment, the electrolyzed water generating apparatus includes a water storage container for storing water, a pair of electrodes provided in the water storage container, water supply / drainage mechanism for supplying water to the water storage container and draining from the water storage container, And a telescopic container that maintains a constant amount of air in the water storage container by expanding and contracting according to water supply and drainage to the water storage container.
以下に、図面を参照しながら、種々の実施形態について説明する。なお、実施形態を通して共通の構成には同一の符号を付すものとし、重複する説明は省略する。また、各図は実施形態とその理解を促すための模式図であり、その形状や寸法、比などは実際の装置と異なる個所があるが、これらは以下の説明と公知の技術を参酌して適宜、設計変更することができる。 Various embodiments will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol shall be attached | subjected to a common structure through embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted. In addition, each drawing is a schematic diagram for promoting the embodiment and its understanding, and its shape, dimensions, ratio, etc. are different from the actual device, but these are considered in consideration of the following description and known techniques. The design can be changed as appropriate.
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る電解水生成装置の外観を示す斜視図、図2は、電解水生成装置の断面図である。図1に示すように、本実施形態において、電解水生成装置10は、例えば、1Lの水を給水する毎に電解水(次亜塩素酸水)を生成して排水する所謂、バッチ式の電解水生成装置として構成されている。電解水生成装置10は、ほぼ矩形箱状の装置本体12を備えている。装置本体12の近傍に、電解液、例えば、塩水を収容した塩水タンク16を設置してもよい。装置本体12の側壁に、コントローラに接続された操作パネル18が設けられている。装置本体12には、後述する電極ユニット20が脱着自在に装着されている。
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing an appearance of the electrolyzed water generating device according to the first embodiment, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the electrolyzed water generating device. As shown in FIG. 1, in this embodiment, the electrolyzed water generating
図2に示すように、装置本体12は、例えば、矩形ブロック形状の基台22と、基台22上に配置あるいは固定された矩形箱状の貯水容器24と、これら基台22および貯水容器24を覆う外カバー(筐体)27と、を備えている。基台22は、内部に複数の配管が形成されたマニホールドブロック26により構成されている。マニホールドブロック26および貯水容器24は、次亜塩素酸水に触れても大丈夫なように、例えば、ポリ塩化ビニル(PVC)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)などの耐蝕性に優れた材料で形成されている。また、外カバー27は、金属あるいは合成樹脂で形成されている。
As shown in FIG. 2, the apparatus
マニホールドブロック26は、平坦な上面(設置面)26aを有している。貯水容器24は、マニホールドブロック26の上面26aに固定されている。これにより、上面26aの一部は、貯水容器24の底面を構成している。貯水容器24は、角筒形状の側壁22aと、側壁22aの上端を閉塞しマニホールドブロック26の上面26aと平行に対向する天井壁22bと、を有している。側壁22aの下端縁が上面26aに固定されている。貯水容器24の側壁22a、天井壁22b、およびマニホールドブロック26の上面26aにより、所定量の水(例えば、1L)を貯溜する貯水空間を構成している。この貯水空間は、後述するように、陽極室としても機能する。
The
天井壁22bのほぼ中央部に、吸気孔30が貫通形成され、天井壁22bの外面および内面に開口している。吸気孔30を開閉するための吸気弁32が天井壁22bに設けられている。吸気弁32は、例えば、1方向弁であり、貯水容器24内に外気を吸気する際のみ開いて吸気孔30を開放し、逆方向、すなわち、貯水容器24内から装置外に排気する方向の通気を規制する。
An
貯水容器24内に電極ユニット(電解セル)20が配置されている。電極ユニット20は、円筒状あるいは角筒状の筐体36を有している。筐体36は、例えば、ポリ塩化ビニルやポリプロピレンやポリエチレンなどの耐酸性、耐アルカリ性に優れた合成樹脂により形成されている。筐体36内に隔膜37が設けられ、この隔膜37により、筐体36内は撹拌室(陽極室)38aと陰極室(電解液室)38bとに仕切られている。隔膜37は、イオンを透過可能な隔膜、例えば、イオン交換膜や多孔質隔膜を用いることができる。
撹拌室38a内に板状の陽極40aが配置され、隔膜37に対向している。陰極室38b内に板状の陰極40bが配置され、隔膜37および陽極40aに対向している。筐体36において、撹拌室38aを規定する側壁には多数の透孔が形成されている。これにより、撹拌室38aは、多数の透孔を介して、貯水容器24内に連通している。貯水容器24内の空間および撹拌室38aは、陽極室として機能することができる。また、筐体36の上部にベント孔44が設けられている。陰極室38bは、ベント孔44を介して、貯水容器24内に連通している。陰極40bにより生じた水素ガスを、ベント孔44を通して陽極室に逃がす構成としている。筐体36の底部に、給排水口46が設けられている。給排水口46は、陰極室38bに連通している。
An electrode unit (electrolytic cell) 20 is disposed in the
A plate-
このように構成された電極ユニット20は、例えば、貯水容器24の天井壁22bに形成された開口48を通して貯水容器24内に配置される。電極ユニット20の給排水口46は、マニホールドブロック26の上面26aに設けられた給水口50に係合する。電極ユニット20の上端部は、天井壁22bの開口48に係合し、電極ユニット20の上端面は天井壁22bの上面とほぼ面一に並んでいる。
電極ユニット20は、開口48を通して、貯水容器24から引き抜くことが可能である。なお、電極ユニット20は、脱着式に限定されるものではなく、装置本体12内に固定的に配置されてもよい。
The electrode unit 20 configured in this way is disposed in the
The electrode unit 20 can be pulled out of the
電解水生成装置10は、塩素ガスの溶解を促進するための溶解機構を備えている。本実施形態では、溶解機構として、塩素ガスを含む気泡を水の中に発生させて塩素ガスを溶かす、つまり、水との反応を促進する気泡発生機構71を用いている。気泡発生機構71は、送気管72、多孔質体74、送気ポンプP1を備えている。送気管72は、吸気側端72aおよび排気側端72bを有している。吸気側端72aは、天井壁22bを貫通して貯水容器24の上部空間に開口している。排気側端72bは、天井壁22bを貫通して貯水容器24の底部まで延出している。多孔質体(例えば、スポンジ)74は、送気管72の排気側端72bに接続され、マニホールドブロック26の上面(貯水容器24の底面)26aの近傍に位置している。多孔質体74は、例えば、矩形状に形成され、上面26aとほぼ平行に対向している。送気ポンプP1は、天井壁22b上に設けられ、送気管72の中途部に接続されている。
The electrolyzed
上記気泡発生機構71では、送気ポンプP1を駆動することにより、送気管72の吸気側端72aから貯水容器24の上部空間内の空気を吸気し、送気管72の排気側端72bから貯水容器24内の水に排気する。この際、多孔質体74を通して空気を排気する。多孔質体74を通る空気は気泡となり、貯水容器24内の水を上昇して上部空間に至る。このような塩素ガスを含んだ細かい気泡を水に流すことにより、気泡に含まれる塩素ガスと水との接触面積を拡大し、塩素ガスの溶解を促進する。これにより、塩素ガスを比較的短時間で水に溶かし消失させることができる。また、貯水容器24の底側から上部に向かって多数の気泡が上昇することにより、貯水容器24内の水に対流が生じ、水が撹拌される。このように水を撹拌することにより、塩素ガスの溶解を促進するとともに、生成した次亜塩素酸の濃度ムラを無くすことができる。
なお、多孔質体74がなくても、排気側端72bから排気された空気は気泡となって水内を上昇するため、溶解を促進することができるが、多孔質体74を通すことにより、より細かい気泡を形成して塩素ガスと水との接触面積を大きくすることができる。これにより、塩素ガスの溶解を一層促進することが可能となる。
In the bubble generating mechanism 71, the air in the upper space of the
Even without the porous body 74, the air exhausted from the
図2に示すように、電解水生成装置10は、貯水容器24内に給水および貯水容器24から排水する給排水機構100を備えている。この給排水機構100は、電極ユニット20の電解室(ここでは、陰極室38b)に電解液、例えば、塩水を給水し、および電解室から塩水を排水する電解液給排水機構を含んでいる。給排水機構100は、以下のように構成されている。
As shown in FIG. 2, the electrolyzed
貯水容器24内に給水管52およびオーバーフロー管(排出管)54が設けられている。給水管52は、マニホールドブロック26の上面26aに形成された給水口に接続され、マニホールドブロック26から天井壁22bの近傍まで、ほぼ垂直に延出している。給水管52の上端は、天井壁22bの近傍に位置し、給水口を構成している。オーバーフロー管54は、マニホールドブロック26の上面26aに形成された排水口に接続され、マニホールドブロック26から天井壁22bの近傍まで、ほぼ垂直に延出している。オーバーフロー管54の上端は、天井壁22bの近傍で、かつ、給水管52の上端よりも僅かに低い位置に位置している。オーバーフロー管54は、給水管52への逆流を防ぐとともに、貯水容器(陽極室)24内の水面上限を規定している。貯水容器24内に所定量を越える水が給水された場合、越えた分の水は、オーバーフロー管54から排水される。
A
マニホールドブロック26の上面26aに、生成された電解水を排水するための排水孔56が設けられている。マニホールドブロック26内には、給水配管60、排水配管(排出配管)62、移送配管64、電解液配管66が形成され、更に、複数の弁が設けられている。貯水容器24の外側で、マニホールドブロック26の上面26aに、弁を駆動する図示しないソレノイドや送液ポンプP、並びに、弁およびポンプを制御するコントローラ68が設けられている(図では簡略化のためマニホールドブロック26内の領域にこれらを図示している)。
A
給水配管60の一端は給水管52に接続され、他端(外側端)は、配管を介して給水設備に接続されている。給水配管60には、給水、停止を切換えるための給水弁70aが設けられている。排出配管62の一端はオーバーフロー管54に接続され、他端(外側端)は、排水チューブ(排出配管)63を介して、図示しない排水設備に接続されている。
One end of the
排水チューブ63の端部に、溶解機構として機能する液溜め容器(液溜め部)80が接続されている。液溜め容器80は、例えば、矩形箱状に形成されている。排水チューブ63は、液溜め容器80内に延出し、液溜め容器80の底面の近傍に開口している。液溜め容器80の側壁上部に、排出管81が接続されている。この排出管81は、配管を介して、図示しない排水設備に接続される。
A liquid reservoir container (liquid reservoir) 80 that functions as a dissolution mechanism is connected to the end of the
液溜め容器80には、貯水容器24への給水時、あるいは、陰極室38bからの排水時に、オーバーフロー管54および排出配管62、あるいは電解液配管66より、排水チューブ63を介して水が送られる。これにより、液溜め容器80内には、常時、所定量の水がたまった状態となり、所定量を越える水は、排出管81から排出設備に送られる。排水時等に、貯水容器24内の空気がオーバーフロー管54および排水チューブ63を通して液溜め容器80に送られる。この空気は、排水チューブ63の排水口から液溜め容器80内の水に排気され、気泡となって水内を上昇する。そのため、上記空気が塩素ガスを含んでいる場合でも、気泡として水中に排気することにより、塩素ガスの溶融が促進され、水中に溶けて消失する。また、水が溜められた液溜め容器80は、排水設備から逆流するにおいや虫の防壁の役割を果たすこともできる。
なお、液溜め容器80の大きさ(貯水量)、構造は、図示の例に限らず、種々選択可能である。
Water is sent from the
In addition, the magnitude | size (water storage amount) and structure of the
移送配管64の一端は排水孔56に接続され、他端(外側端)は、配管を介して適当な容器、例えば、生成水タンクに接続されている。移送配管64には、電解水の移送を調整する移送弁70cが設けられている。電解液配管66の一端は、マニホールドブロック26の上面26aに設けられた給水口50に連通し、他端(外側端)は、配管を介して電解液タンク、ここでは、塩水タンク16に接続されている。電解液配管66は、途中で上述した塩水タンク16に向かう配管とは分岐して排出配管62へ接続された配管を含み、それぞれに配管の開閉を制御する給水弁70dと排水弁70eが設けられている。分岐部と給水口50との中間には、送水方向を変えられる送液ポンプPが接続されている。
One end of the
給水弁70a、移送弁70c、給水弁70d、排水弁70eは、それぞれ、例えば、電磁弁で構成され、コントローラ68により、開閉が制御される。送液ポンプPは、送液方向を切換え可能であり、コントローラ68は、送液ポンプPの運転、停止、送液方向切換えを制御する。コントローラ68は、電極ユニット20の陽極40aおよび陰極40bに所定の電解電圧を印加する電源69を含んでいる。なお、気泡発生機構71の送気ポンプP1は、コントローラ68により動作が制御される。
The
次に、上記のように構成された電解水生成装置10の電解水生成動作について説明する。
図2、図3、図4は、電解水生成装置10における一例の生成動作を順に示している。電解開始前の電解水生成装置の状態において、貯水容器24には水が無く、また、電極ユニット20の陰極室38bにも電解液(例えば、塩水)が無い状態としている。
Next, the electrolyzed water generating operation of the electrolyzed
2, 3, and 4 sequentially show an example of the generating operation in the electrolyzed
図3に示すように、電解水生成を開始する際、まず、給水弁70dを開いた状態で、送液ポンプPを給水側に駆動し、塩水タンク16から電解液配管66、給水口50、給排水口46を介して陰極室38bに塩水を給水する。陰極40bが塩水に埋まるまで、塩水を所定量給水した後、送液ポンプPを停止するとともに、給水弁70dを閉じる。なお、塩水の給水量は、送液ポンプPの動作時間で制御してもよいし、あるいは、電極ユニット20内に液量センサを設け、この液量センサの検知に応じて制御するようにしてもよい。
As shown in FIG. 3, when electrolyzed water generation is started, first, with the
次いで、貯水容器24、すなわち、陽極室に被電解水としての水を給水する。給水は、給水弁70aを開き、給水設備の水圧により給水配管60および給水管52を通して貯水容器24内に所定量を流し落としている。すなわち、給水管52上端の給水口から貯水容器24内に給水する。このとき、貯水容器24に、例えば、1Lの水を給水する設定としているが、貯水容器24内の空気は、この水に押し出される形で、オーバーフロー管54、排出配管62、排水チューブ63、液溜め容器80を通して排水設備へ排出される。前回の電解動作により、貯水容器24内に塩素ガスを含む空気が残っていた場合でも、この空気を液溜め容器80を通すことにより、塩素ガスは気泡となって容器内の水に溶解する。同時に、余剰の水は、オーバーフロー管54、排出配管62、排水チューブ63、液溜め容器80を通して排水設備へ排水される。
Next, water as electrolyzed water is supplied to the
所定量、例えば、1L、給水した時点で、給水弁70aを閉じ、給水を停止する。なお、水の給水量は、給水弁70aの開放時間で制御してもよいし、あるいは、貯水容器24内に液量センサを設け、この液量センサの検知に応じて制御するようにしてもよい。
When water is supplied for a predetermined amount, for example, 1 L, the
電解液および被電解水の給水が終了した後、図2に示すように、コントローラ68から陽極40aおよび陰極40bに電解電圧を印加し、電解を開始する。陽極40aにプラス、陰極40bにマイナスの電位を供給し、所定の電流で所定の時間だけ電解する。これにより、貯水容器(陽極室)24の1Lの水を20〜100ppm程度の次亜塩素酸水に変える。この際、陽極40aでは隔膜37を介して移動してきた塩素イオンから塩素ガスを生成し、撹拌室38aおよび貯水容器24内の水と反応させて次亜塩素酸と塩酸を生成する。しかしながら、静水状態の水に塩素ガスを反応させた場合、塩素ガスの一部は水と反応せずに気泡のまま水面まで浮き上がり、貯水容器24内の上部の空気に放出される。
After the supply of the electrolytic solution and the water to be electrolyzed, as shown in FIG. 2, an electrolytic voltage is applied from the
本実施形態では、電解動作中、送気ポンプP1を駆動することにより、送気管72の吸気側端72aから貯水容器24の上部空間内の空気を吸気し、送気管72の排気側端72bから貯水容器24内の水に排気する。この際、多孔質体74を通して空気を排気する。多孔質体74を通る空気は気泡となり、貯水容器24内の水を上昇して上部空間に至る。このような塩素ガスを含んだ気泡を水に流すことにより、塩素ガスの溶解を促進し、比較的短時間で水に溶け消失させる。また、貯水容器24の底側から上部に向かって多数の気泡が上昇することにより、貯水容器24内の水に対流が生じ、水が撹拌される。このように水を撹拌することにより、塩素ガスの溶解を促進することができる。これにより、貯水容器24の上部空間に残る塩素ガスが大幅に低減する。
In the present embodiment, during the electrolysis operation, the air pump P1 is driven to suck air in the upper space of the
電解が終了した後、陽極40aおよび陰極40bへの通電を停止するとともに、送気ポンプP1を停止する。次いで、図4に示すように、貯水容器24に生成された次亜塩素酸水を生成水タンクに移送する。すなわち、移送弁70cを開放し、貯水容器24内の次亜塩素酸水を、排水孔56から移送配管64を通して生成水タンクへ移送する。次亜塩素酸水の移送により貯水容器24内の次亜塩素酸水が無くなって行くと、貯水容器24内が減圧され、これに伴い、吸気弁32が開き、吸気孔30を通して外気が貯水容器24内に吸気される。1Lの次亜塩素酸水が全て移送され貯水容器24が空になると、同じく1L相当の外気が吸気孔30から貯水容器24内に送られる。
After the electrolysis is finished, energization to the
次亜塩素酸水の移送が終了した後、移送弁70cを閉じる。排水弁70eを開放した状態で、送液ポンプPを排水側に駆動する。電極ユニット20の陰極室38b内の塩水を、送液ポンプPにより、給排水口46から給水口50、電解液配管66、分岐配管、排出配管62、液溜め容器80を通して排水設備に排水する。排水後、排水弁70eを閉じ、送液ポンプPを停止する。
以上により、次亜塩素酸水の生成動作が終了する。なお、陰極室38bへの電解液の給水、排水動作は毎回行う必要はない。被電解水の給水、電解、次亜塩素酸水の移送のサイクルを複数回繰り返し、塩水が消費したタイミングで、塩水の排水および給水を行えばよい。
After the transfer of hypochlorous acid water is completed, the
Thus, the operation of generating hypochlorous acid water is completed. In addition, it is not necessary to perform the water supply and drain operation of the electrolyte solution to the
以上のように構成された電解水生成装置10によれば、溶解機構として機能する液溜め容器80および気泡発生機構71を設け、発生した塩素ガスを含む空気を気泡として水中に流すことにより、塩素ガスの溶解を促進し、比較的短時間で水に溶解して消失させる構成としている。そのため、塩素ガスが排出設備あるいは外部に排出されることを抑制することができ、信頼性の向上した電解水生成装置を得ることができる。
According to the electrolyzed
なお、気泡発生機構71の構成は、上述した実施形態に限定されることなく、種々変更可能である。例えば、送気管は、貯水容器24の天井壁22bから貯水容器内に延出する構成としているが、これに限らず、貯水容器24の側壁22aから貯水容器内に延出、あるいは、マニホールドブロック26から貯水容器内に延出するようにしてもよい。また、送気ポンプP1は、天井壁22b上に限らず、マニホールドブロック26上に設けてもよい。また、液溜め部は、上述した矩形箱状の液溜め容器80に限らず、排出配管の一部をU字形に折り曲げたU字管で構成してもよい。
The configuration of the bubble generating mechanism 71 is not limited to the above-described embodiment, and can be variously changed. For example, the air pipe extends from the
次に、他の実施形態あるいは変形例に係る電解水生成装置について説明する。以下に説明する他の実施形態および変形例において、前述した第1の実施形態と同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略あるいは簡略化し、第1の実施形態と異なる部分を中心に詳しく説明する。 Next, an electrolyzed water generating apparatus according to another embodiment or modification will be described. In other embodiments and modifications described below, the same parts as those in the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted or simplified. It explains in detail focusing on a different part.
(第2の実施形態)
図5は、第2の実施形態に係る電解水生成装置を示す断面図である。
第2の実施形態によれば、電解水生成装置10は、塩素ガスの溶解を促進する溶解機構として、気泡発生機構に代えて、噴射機構75を備えている。噴射機構75は、送水管76、送水ポンプP2、噴射ノズル78を備えている。送水管76は、吸水側端76aおよび排水側端76bを有している。吸水側端76aは、天井壁22bを貫通して貯水容器24の底部まで延出している。排水側端76bは、天井壁22bを貫通して貯水容器24の上部空間に開口している。噴射ノズル78は、貯水容器24の上部空間に配置され、送水管76の排水側端76bに接続されている。噴射ノズル78は、貯水容器24内に給水された水の水面に隙間を置いて対向する。送水ポンプP2は、天井壁22b上に設けられ、送水管76の中途部に接続されている。
(Second Embodiment)
FIG. 5 is a cross-sectional view showing an electrolyzed water generating apparatus according to the second embodiment.
According to the second embodiment, the electrolyzed
上記噴射機構75では、送水ポンプP2を駆動することにより、送水管76の吸水側端76aから貯水容器24内の水を吸水し、送水管76の排水側端76bから噴射ノズル78に給水する。これにより、噴射ノズル78から水面に向けて水を噴射する。この際、水は、噴射ノズル78により、細かい粒子状となって噴射される。
In the
電解時、陽極40aで生成された塩素ガスは、貯水容器24内の水に放出され、水と反応して溶解し次塩素酸水を生成する。しかしながら、静水状態の水に塩素ガスを反応させた場合、塩素ガスの一部は水と反応せずに気泡のまま水面まで浮き上がり、貯水容器24内の上部の空気に放出される。そこで、上記のように、噴射ノズル78から細かい粒子状の水を噴射し、上部空間に放出された塩素ガスに降り掛ける。これにより、塩素ガスと水とを積極的に反応させ、塩素ガスの溶解を促進する。電解動作中、噴射ノズル78から水を噴射することにより、上部空間に残る塩素ガスを大幅に低減することができる。
電解水生成装置10の他の構成は、前述した第1の実施形態と同一である。
During electrolysis, the chlorine gas generated at the
The other structure of the electrolyzed
以上のように構成された第2の実施形態によれば、溶解機構として機能する液溜め容器80および噴射機構75を設け、発生した塩素ガスの溶解を促進することにより、比較的短時間で塩素ガスを水に溶解して消失させる構成としている。そのため、塩素ガスが排出設備あるいは外部に排出されることを抑制することができ、信頼性の向上した電解水生成装置を得ることができる。
According to the second embodiment configured as described above, the
なお、噴射機構75の構成は、上述した実施形態に限定されることなく、種々変更可能である。例えば、送水管76は、貯水容器24の天井壁22bから貯水容器内に延出する構成としているが、これに限らず、貯水容器24の側壁22aから貯水容器内に延出、あるいは、マニホールドブロック26から貯水容器内に延出するようにしてもよい。また、送水ポンプP2は、天井壁22b上に限らず、マニホールドブロック26上に設けてもよい。また、液溜め容器80は、矩形箱状に限らず、排出配管の一部をU字形に折り曲げたU字管で構成してもよい。
In addition, the structure of the
(愛1変形例)
前述した液溜め容器80の構成は前述した第1、第2の実施形態に限定さることなく、種々変形可能である。図6は、第1変形例に係る液溜め容器を示す断面図である。第1変形例によれば、溶解機構として機能する液溜め容器80は、2重構造を有している。すなわち、液溜め容器80は、外容器82と、この外容器82内に配設された内容器84とを備えている。外容器82は、上端および下端が閉塞した角筒形状あるいは円筒形状を有している。内容器84は、例えば、筒状に形成され、外容器82内に同軸的に配置されている。内容器84の上端は外容器82の上端壁に固定され、この上端壁により閉塞されている。内容器84の下端は、外容器82内の中間よりも下方側に位置し、外容器82内に開口している。排水管あるいは排水チューブ63は、外容器82の側壁を貫通し、内容器84の側壁に接続されている。これにより、排水チューブ63は内容器84内に連通している。更に、外容器82に排出管81が接続されている。排出管81は、内容器84の下端開口よりも上方の位置に接続されている。
(
The configuration of the
液溜め容器80内には水が溜められている。内容器84内は気体(空気)で満たされ、水は、内容器84内に入ることなく、内容器84の外側で外容器82内に貯溜される。排水チューブ63を送られてきた空気は、内容器84内に流入し、内容器84の体積を越える分の空気は、内容器84の下端開口から水内に放出される。放出された空気は、気泡となって水の水面まで浮き上がり、水面から外容器82の上部空間に放出される。上部空間の体積を越える分の空気は、排出管81から排出される。
このような液溜め容器80を用いることにより、塩素ガスを含む空気あるいは気泡と水との接触時間を長くし、塩素ガスを一層、水に溶解し易くすることができる。
Water is stored in the
By using such a
(第2変形例)
図7は、第2変形例に係る液溜め容器を示す断面図である。第2変形例によれば、溶解機構として機能する液溜め容器80は、内部が複数の部屋に仕切られ、蛇行した流路を有している。液溜め容器80内に、第1仕切り板86aおよび第2仕切り板86bが設けられている。第1仕切り板86aおよび第2仕切り板86bは、互いに、かつ容器80の底板および天井板に対して隙間を置いて、平行に対向している。第1仕切り板86aは、容器80の一方の側壁から他方の側壁の近傍まで延び、その延出端部は、底板側に直角に折曲げられている。第1仕切り板86aにより第1空気室A1が規定されている。第2仕切り板86bは、容器80の他方の側壁から一方の側壁の近傍まで延び、その延出端部は、底板側に直角に折曲げられている。この第2仕切り板86bにより第2空気室A2が規定されている。容器80の天井板の一端側に排出口90が形成されている。更に、天井板の排出口90側の端部は底板側に直角に折曲げられている。この天井板により第3空気室A3が規定されている。このように、第1仕切り板86aおよび第2仕切り板86bにより、底板側から排出口90まで蛇行して延びる流路が形成されているとともに、各流路の上部に、第1ないし第3空気室A1、A2、A3が規定されている。
(Second modification)
FIG. 7 is a cross-sectional view showing a liquid reservoir container according to a second modification. According to the second modified example, the
排水チューブ63は、液溜め容器80の側壁下部に接続され、最下部の流路に連通している。排水チューブ63を通して送られた水は、最下部の流路、中間の流路、および最上部の流路を順に通って流れ、排出口90から排水あるいは図示しない排出配管を通して排出設備に送られる。また、水に塩素ガスが含まれている場合、塩素ガスは水と共に蛇行流路を流れる間に、水に溶けて消失する。溶け切らない塩素ガスは、第1空気室A1、A2、A3に浮き上がり貯溜される。そして、第1空気室A1、A2、A3内に溜まった塩素ガスは、流路を流れる水に接触することにより、次第に水に溶解していく。これにより、残留塩素ガスは、液溜め容器80内で大部分が溶解、消失し、殆ど外部に排出されない。
このような液溜め容器80を用いることにより、塩素ガスを含む空気あるいは気泡と水との接触時間を長くし、塩素ガスを一層、水に溶解し易くすることができる。なお、上記第2変形例において、液溜め容器80内の流路および空気室は、3層あるいは3重としているが、これに限らず、2層あるいは4層以上としてもよい。
The
By using such a
本発明は上述した実施形態あるいは変形例そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。電解水生成装置を構成する各構成要素の形状、形成材料、寸法等は、上述した実施形態に限定されることなく、必要に応じて、種々変更可能である。
例えば、電極ユニットは、上述した2室型の電解セルに限定されることなく、1対の電極を1つの部屋に備えた1室型電解セル、あるいは、1対の電極の間に2つの隔膜を設け、陽極室と陰極室の間に2つの隔膜で区切られた電解液室を備えた3室型電解セルなどを用いてもよい。
The present invention is not limited to the above-described embodiment or modification as it is, and can be embodied by modifying the components without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined. The shape, forming material, dimensions, and the like of each component constituting the electrolyzed water generating device are not limited to the above-described embodiment, and can be variously changed as necessary.
For example, the electrode unit is not limited to the above-described two-chamber electrolysis cell, but is a single-chamber electrolysis cell having a pair of electrodes in one room, or two diaphragms between the pair of electrodes. A three-chamber electrolysis cell having an electrolyte solution chamber separated by two diaphragms between the anode chamber and the cathode chamber may be used.
10…電解水生成装置、12…装置本体、20…電極ユニット(電解セル)、
24…貯水容器、26…マニホールドブロック、36…筐体、37…隔膜、
38a…撹拌室(陽極室)、38b…陰極室、40a…陽極、40b…陰極、
52…給水管、54…オーバーフロー管、60…給水配管、62…排出配管、
63…排水チューブ、64…移送配管、66…電解液配管、68…コントローラ、
71…気泡発生機構、74…多孔質体、75…噴射機構、78…噴射ノズル、
80…液溜め容器
DESCRIPTION OF
24 ... Water storage container, 26 ... Manifold block, 36 ... Housing, 37 ... Diaphragm,
38a ... stirring chamber (anode chamber), 38b ... cathode chamber, 40a ... anode, 40b ... cathode,
52 ... water supply pipe, 54 ... overflow pipe, 60 ... water supply pipe, 62 ... discharge pipe,
63 ... Drain tube, 64 ... Transfer piping, 66 ... Electrolyte piping, 68 ... Controller,
71 ... Bubble generation mechanism, 74 ... Porous body, 75 ... Injection mechanism, 78 ... Injection nozzle,
80 ... Liquid reservoir
Claims (10)
前記貯水容器内に設けられた一対の電極と、
前記貯水容器に給水および前記貯水容器から排水する給排水機構と、
前記電極で生じたガスの溶解を促進する溶解機構と、
を備える電解水生成装置。 A water storage container for storing water;
A pair of electrodes provided in the water reservoir;
A water supply / drainage mechanism for supplying water to the water storage container and discharging water from the water storage container;
A dissolution mechanism that promotes dissolution of the gas produced at the electrode;
An electrolyzed water generating apparatus comprising:
前記溶解機構は、前記排出管に接続された液溜め部を有し、前記液溜め部は、水を貯溜しているとともに、前記排出管から送られた空気を気泡として前記貯溜された水に通すように構成されている請求項1に記載の電解水生成装置。 The water supply / drainage mechanism includes a discharge pipe that extends into the water storage container and discharges part of the air and water in the water storage container,
The dissolution mechanism includes a liquid reservoir connected to the discharge pipe. The liquid reservoir stores water, and air sent from the discharge pipe is bubbled into the stored water. The electrolyzed water generating apparatus according to claim 1 configured to pass through.
前記液溜め容器は、外容器と、前記外容器内に配設された内容器と、を備え、前記内容器は、前記内容器内の中間よりも下方側に位置し前記内容器内に開口した端部を有し、
前記排出管は、前記外容器を貫通し、前記内容器内に接続されている請求項2に記載の電解水生成装置。 The liquid reservoir includes a liquid reservoir container for storing water,
The liquid storage container includes an outer container and an inner container disposed in the outer container, and the inner container is located below the middle of the inner container and opens into the inner container. End with
The electrolyzed water generating apparatus according to claim 2, wherein the discharge pipe passes through the outer container and is connected to the inner container.
前記液溜め容器は、仕切り部材により内部が仕切られ、蛇行した流路と空気室とを内部に有し、前記排出管は、前記液溜め容器内の流路に接続されている請求項2に記載の電解水生成装置。 The liquid reservoir includes a liquid reservoir container for storing water,
The liquid reservoir container is partitioned by a partition member, has a meandering flow path and an air chamber, and the discharge pipe is connected to the flow path in the liquid reservoir container. The electrolyzed water production | generation apparatus of description.
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| WO2022059464A1 (en) * | 2020-09-17 | 2022-03-24 | パナソニックIpマネジメント株式会社 | Device for yielding hypochlorous acid water |
-
2017
- 2017-03-08 JP JP2017043883A patent/JP2018143996A/en active Pending
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