JPH11221569A - 電解水生成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】酸性水中の溶存有効塩素量を増加させること。 【解決手段】内部を陽極室と陰極室に区画する隔膜を有
して食塩水を酸性水とアルカリ性水に電気分解する電解
槽と、同電解槽内での電気分解によって得られた酸性水
とアルカリ性水をそれぞれ使用箇所に導く酸性水通路と
アルカリ性水通路を備えた電解水生成装置において、前
記酸性水通路の導出先端部に前記酸性水通路内及び前記
陽極室内を加圧する加圧手段（絞り機能を有したコネク
タ５６）を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、食塩水を電気分解
して酸性水とアルカリ性水を生成する電解水生成装置に
関する。

【０００２】

【従来の技術】この種の装置は、例えば、特開平４−４
２０７７号公報に示されているように、内部を陽極室と
陰極室に区画する隔膜を有して食塩水を酸性水とアルカ
リ性水に電気分解する電解槽と、同電解槽内での電気分
解によって得られた酸性水とアルカリ性水をそれぞれ使
用箇所に導く酸性水通路とアルカリ性水通路を備えてい
る。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記公報に示されてい
る電解水生成装置においては、食塩水が電気分解され
て、陽極室にて酸性水が生成されるとともに塩素が発生
し、陰極室にてアルカリ性水が生成されるとともに水素
が発生する。ところで、この装置においては、酸性水通
路内及び陽極室内が加圧されていないため、陽極室にて
発生した塩素は、一部は酸性水中に溶解して有効塩素と
して機能するものの、一部は酸性水中に溶解せずに気泡
状態で酸性水中に混入し、この気泡状態の塩素はそのま
ま気泡状態で酸性水通路内を流れて、酸性水通路外に酸
性水とともに導出される際に気体として大気中に放出さ
れてしまう。このため、この装置にて生成された酸性水
中の有効塩素濃度は低い。

【０００４】

【課題を解決するための手段】本発明は、上記した問題
に対処すべくなされたものであり、内部を陽極室と陰極
室に区画する隔膜を有して食塩水を酸性水とアルカリ性
水に電気分解する電解槽と、同電解槽内での電気分解に
よって得られた酸性水とアルカリ性水をそれぞれ使用箇
所に導く酸性水通路とアルカリ性水通路を備えた電解水
生成装置において、前記酸性水通路の導出先端部に前記
酸性水通路内及び前記陽極室内を加圧する加圧手段を設
けたこと（請求項１に係る発明）に特徴がある。この場
合において、前記加圧手段として絞りを採用すること
（請求項２に係る発明）が望ましい。

【０００５】また、本発明は、内部を陽極室と陰極室に
区画する隔膜を有して食塩水を酸性水とアルカリ性水に
電気分解する電解槽と、同電解槽内での電気分解によっ
て得られた酸性水とアルカリ性水をそれぞれ使用箇所に
導く酸性水通路とアルカリ性水通路を備えた電解水生成
装置において、前記電解槽の酸性水導出口から前記酸性
水通路の導出先端部に至る間にポンプを設けるとともに
同ポンプの下流側に絞りを設けたこと（請求項３に係る
発明）に特徴がある。この場合において、前記ポンプを
前記電解槽の酸性水導出口に近づけて設けるとともに、
前記絞りを前記酸性水通路の導出先端部に近づけて設け
ること（請求項４に係る発明）が望ましい。

【０００６】

【発明の作用効果】本発明による電解水生成装置（請求
項１に係る発明）においては、酸性水通路の導出先端部
に酸性水通路内及び陽極室内を加圧する加圧手段を設け
たため、この加圧手段によって同加圧手段より上流側の
酸性水通路内及び陽極室内の圧力が高められて、電解生
成時の陽極室内及び酸性水通路内での塩素の気泡化を抑
制することができる。したがって、酸性水が酸性水通路
外に導出される際に、気体として大気中に放出される塩
素の量を減らすことができて、溶存有効塩素量の多い酸
性水を使用することができる。また、加圧手段を設ける
位置を酸性水通路の導出先端部としたため、それより上
流側の酸性水通路に加圧手段を設ける場合に比して、酸
性水通路内での気泡化が抑制でき、溶存有効塩素量が多
いままの状態で酸性水通路外に酸性水を導出することが
できる。

【０００７】また、本発明（請求項１に係る発明）の実
施に際して、加圧手段として絞りを採用した場合（請求
項２に係る発明）には、上記した作用効果に加えて、高
価な部品を用いる必要がなくて安価に実施できる。

【０００８】また、本発明による電解水生成装置（請求
項３に係る発明）においては、電解槽の酸性水導出口か
ら酸性水通路の導出先端部に至る間にポンプを設けると
ともに同ポンプの下流側に絞りを設けたため、酸性水通
路におけるポンプと絞り間の圧力を高めることができ
て、酸性水中の気泡状態にある塩素をポンプと絞り間に
て酸性水中に溶解させることができる。したがって、酸
性水中に溶解する塩素の量を増やすことができて、溶存
有効塩素量の多い酸性水を使用することができる。ま
た、圧力が高められるのは酸性水通路のポンプと絞り間
であって、ポンプよりも上流側は圧力が高められること
がないため、電解槽や配管接続部での水漏れを防止する
ことができる。

【０００９】また、本発明（請求項３に係る発明）の実
施に際して、ポンプを電解槽の酸性水導出口に近づけて
設けるとともに、絞りを酸性水通路の導出先端部に近づ
けて設けた設けた場合（請求項４に係る発明）には、上
記（請求項３に係る発明）に比して、ポンプによって圧
力が高められる部位の通路長を長くすることができるた
め、酸性水通路内にて塩素と酸性水との接触時間を長く
することができて、塩素を酸性水中に多量に溶解させる
ことができるとともに、酸性水中に溶解した塩素の再気
泡化を抑制できて、溶存有効塩素量の多い酸性水を使用
することができる。

【００１０】

【発明の実施の形態】以下に本発明の各実施形態を図面
に基づいて説明する。図１〜図４は本発明による電解水
生成装置の第１実施形態を示していて、この電解水生成
装置は、生成器本体１０と濃塩水タンク２０とリモート
コントローラ３０等を備えていて、シンク４０に付設さ
れて使用されるようになっている。

【００１１】生成器本体１０は、図１及び図２に示した
ように、外箱１１の内部に電解槽１２を含む水路系部品
と、電気系部品を収容するコントローラボックス１３と
を備えていて、外箱１１には給水管５１が接続される給
水口１１ａと、酸性水導出管５２及びアルカリ性水導出
管５３がそれぞれ接続される導出口１１ｂ，１１ｃとが
設けられている。給水管５１は、図１に示したように、
手動開閉式の給水バルブ６１を介して水道管６２に接続
されていて、給水管５１には圧力計７１，７２と軟水器
７３とカートリッジ式のフィルタ７４と減圧弁７５が介
装されるとともに、手動開閉式の排水バルブ７６を介装
した排水管５４が接続されている。

【００１２】一方、酸性水導出管５２及びアルカリ性水
導出管５３は、リモートコントローラ３０の配設位置に
まで延びていて、その先端にて各コネクタ５６（アルカ
リ性水導出管５３側は図示省略）を介してそれぞれ酸性
水注出管５８及びアルカリ性水注出管５９に接続されて
いる。

【００１３】電解槽１２は、図２にて概略的に示したよ
うに、一対の電極１２ａ，１２ｂを隔膜１２ｃにて区画
された第１電解室Ｒ１と第２電解室Ｒ２にそれぞれ収容
し、希塩水（水道水と濃塩水の混合水）を電気分解して
酸性水とアルカリ性水を生成するそれ自体周知の有隔膜
の電解槽であって、両電極１２ａ，１２ｂ間への正電圧
印加または逆電圧印加及び各印加状態での通電をコント
ローラボックス１３内に収容した電気制御装置１３ａに
よって制御されるようになっている。また、電解槽１２
は、隔膜１２ｃを挟んで対向配置した導入口１２ｄ，１
２ｅ及び導出口１２ｆ，１２ｇを有しており、各導入口
１２ｄ，１２ｅには希塩水導入管１４の分岐枝管部１４
ａ，１４ｂが接続され、また、各導出口１２ｆ，１２ｇ
には導管１５ａ，１５ｂが接続されていて、希塩水導入
管１４はその基幹管部１４ｃにて水道水導入管１７及び
濃塩水供給管１８に接続されている。

【００１４】各導管１５ａ，１５ｂは、電気制御装置１
３ａによって切換作動を制御される切換バルブＶ１及び
各導管１６ａ，１６ｂを介してそれぞれ導出口１１ｂ，
１１ｃに接続されている。水道水導入管１７は、給水口
１１ａに接続されていて、この接続部近傍には電気制御
装置１３ａによって開閉作動を制御される常閉型の電磁
給水バルブＶ２が介装されている。濃塩水供給管１８は
逆止弁Ｖ３を介装してなるものでポンプモータＰ１を介
して吸込管５５に接続されていて、吸込管５５は外箱１
１外に導出された部位にて濃塩水タンク２０に接続され
ている。

【００１５】切換バルブＶ１は、電気モータ（図示省
略）によって駆動されて第１位置（図２の実線に示した
状態）または第２位置（図２の仮想線に示した状態）に
切換えられる４ポート２位置切換バルブであり、正電圧
印加による電解時には第１位置に保持されて第１電解室
Ｒ１が陽極室とされるとともに第２電解室Ｒ２が陰極室
とされ、逆電圧印加による電解時には第２位置に保持さ
れて第２電解室Ｒ２が陽極室とされるとともに第１電解
室Ｒ１が陰極室とされ、導出口１１ｂ（すなわち酸性水
導出管５２）には常に酸性水が導かれ、導出口１１ｃ
（すなわちアルカリ性水導出管５３）には常にアルカリ
性水が導かれるように切換えが行われ、その切換作動は
電気制御装置１３ａによって制御されるようになってい
る。

【００１６】ポンプモータＰ１は、濃塩水タンク２０か
ら吸込管５５を通して吸い込まれる濃塩水を濃塩水供給
管１８を通して希塩水導入管１４の基幹管部１４ｃに向
けて圧送供給する定量給水ポンプとその駆動モータであ
り、電解槽１２への通電回路に分流器１３ｂとともに設
けた電流計１３ｃ（電解電流値を検出するもの）の検出
値に基づいて電気制御装置１３ａによって作動をフィー
ドバック制御されるようになっていて、これにより希塩
水導入管１４に供給される希塩水の塩濃度が設定範囲に
維持されるようになっている。

【００１７】コントローラボックス１３は、上述した電
気制御装置１３ａ，分流器１３ｂ及び電流計１３ｃを収
容するとともに、電解槽１２の両電極１２ａ，１２ｂ間
に直流電圧を正電圧（図２に示した状態）または逆電圧
で印加するための電源装置１３ｄ等を収容している。電
気制御装置１３ａは、リモートコントローラ３０に設け
た注出スイッチ３１または生成器本体１０の前面上部に
設けた注出スイッチ１０ａの押動操作に基づいて、リモ
ートコントローラ３０に設けた生成中ランプ（緑色ラン
プ）３２及び生成器本体１０の前面上部に設けた生成中
ランプ（緑色ランプ）１０ｂの点灯・消灯、電解槽１２
の両電極１２ａ，１２ｂ間への通電の開始・停止、電源
装置１３ｄの作動・停止（正電圧または逆電圧での通電
・非通電）、電磁給水バルブＶ２の開閉作動、切換バル
ブＶ１の切換作動及びポンプモータＰ１の作動・停止を
制御するとともに、濃塩水タンク２０内の水位を検出す
る水位センサＳの検出値に基づいて、リモートコントロ
ーラ３０に設けた塩補給ランプ（赤色ランプ）３３及び
生成器本体１０の前面上部に設けた塩補給ランプ（赤色
ランプ）１０ｃの点灯・消灯及び電解生成作動の停止を
制御するようになっている。

【００１８】濃塩水タンク２０は、生成器本体１０とは
別個に配設されて所定量の濃塩水を貯留するタンク本体
２１と、このタンク本体２１の上部に脱着可能に螺着さ
れたキャップ２２によって構成されていて、キャップ２
２の中心部を貫通するようにして吸込管５５と水位セン
サＳが抜き差し可能（脱着可能）かつ上下位置調整可能
（キャップ２２間に生じる摺動抵抗によって位置決め可
能）に組付けられている。水位センサＳは、図２に示し
たように、吸込管５５の先端吸込口５５ａに取付けたフ
ィルタＦの先端開口より所定量上方に配置されるように
なっている。

【００１９】ところで、本実施形態においては、酸性水
注出管５８側のコネクタ５６が、図４に示したように、
その内径を酸性水導出管５２及び酸性水注出管５８の内
径よりも小径とされて絞り機能を有していて、このコネ
クタ５６の絞り機能によって、コネクタ５６より上流側
（希塩水導入管１４の基幹管部１４ｃと分岐枝管部１４
ａ，１４ｂとの分岐部位まで）の水路系部品内が加圧さ
れるようになっている。なお、導管１５ａ，１５ｂ，１
６ａ，１６ｂと酸性水導出管５２とアルカリ性水導出管
５３と酸性水注出管５８とアルカリ性水注出管５９の内
径は同径とされている。

【００２０】上記のように構成した電解水生成装置にお
いては、電解停止の状態にて注出スイッチ３１または１
０ａを押動操作すると、電磁給水バルブＶ２が開くとと
もにポンプモータＰ１が起動して電解槽１２に希塩水が
供給されるとともに、電源装置１３ｄから電解槽１２の
両電極１２ａ，１２ｂに直流電圧が印加される。正電圧
が印加されるときには第１電解室Ｒ１にて酸性水が生成
されるとともに第２電解室Ｒ２にてアルカリ性水が生成
されて、酸性水は導管１５ａと切換バルブＶ１と導管１
６ａと酸性水導出管５２とコネクタ５６と酸性水注出管
５８を通してシンク４０に供給されるとともに、アルカ
リ性水は導管１５ｂと切換バルブＶ１と導管１６ｂと電
解水導出管５３とアルカリ性水注出管５９を通してシン
ク４０に供給される。また、逆電圧が印加されるときに
は第１電解室Ｒ１にてアルカリ性水が生成されるととも
に第２電解室Ｒ２にて酸性水が生成されて、アルカリ性
水は導管１５ａと切換バルブＶ１と導管１６ｂと電解水
導出管５３とアルカリ性水注出管５９を通してシンク４
０に供給されるとともに、酸性水は導管１５ｂと切換バ
ルブＶ１と導管１６ａと酸性水導出管５２とコネクタ５
６と酸性水注出管５８を通してシンク４０に供給され
る。

【００２１】この電解生成作動時において所期の酸性水
及びアルカリ性水が生成されているときには、生成中ラ
ンプ３２及び１０ｂが点灯し、また濃塩水タンク２０内
の水位が補給水位にまで低下してこれを水位センサＳが
検出すると、塩補給ランプ３３及び１０ｃが点灯すると
ともに、予め設定した停止モードにしたがって電解生成
作動が停止する。また、電解生成作動時には、設定時間
毎に電源装置１３ｃから両電極１２ａ，１２ｂへの正電
圧印加と逆電圧印加が切り換えられるとともに、これに
伴って電磁給水バルブＶ２の開閉作動、切換バルブＶ１
の切換作動及びポンプモータＰ１の作動・停止が制御さ
れる。なお、電解生成作動時において注出スイッチ３１
または１０ａを押動操作すると、電磁給水バルブＶ２が
閉じるとともにポンプモータＰ１が停止して電解槽１２
への給水が停止するとともに、電源装置１３ｄから電解
槽１２の両電極１２ａ，１２ｂへの電圧印加が停止し
て、電解槽１２での酸性水及びアルカリ性水の生成が停
止する。

【００２２】ところで、本実施形態においては、酸性水
通路（導管１５ａまたは１５ｂ、切換バルブＶ１、導管
１６ａ、酸性水導出管５２及び酸性水注出管５８）の導
出先端部、すなわち酸性水導出管５２と酸性水注出管５
８の接続部位に、コネクタ５６を設けて酸性水導出管５
２から希塩水導入管１４の基幹管部１４ｃと分岐枝管部
１４ａ，１４ｂとの分岐部位までの内部を絞り機能によ
って加圧するようにしたため、コネクタ５６より上流側
の水路系部品内の圧力が高められて、電解生成時の陽極
室（正電圧印加時の第１電解室Ｒ１または逆電圧印加時
の第２電解室Ｒ２）内、導管１５ａまたは１５ｂ内、切
換バルブＶ１内、導管１６ａ内及び酸性水導出管５２内
での塩素の気泡化を抑制することができる。したがっ
て、酸性水が酸性水注出管５８外に導出される際に、気
体として大気中に放出される塩素の量を減らすことがで
きて、溶存有効塩素量の多い酸性水を使用することがで
きる。

【００２３】また、加圧手段としてのコネクタ５６を設
ける位置を酸性水導出管５２と酸性水注出管５８の接続
部、すなわち酸性水通路の導出先端部としたため、それ
より上流側の酸性水通路にコネクタ５６を設ける場合に
比して、酸性水通路内での気泡化が抑制でき、溶存有効
塩素量が多いままの状態で酸性水注出管５８外に酸性水
を導出することができる。

【００２４】また、本実施形態においては、酸性水導出
管５２と酸性水注出管５８を接続するために用いられて
いるコネクタ５６に絞り機能を付与して加圧手段とした
ため、既存の部品を有効に利用できて安価に実施するこ
とができる。

【００２５】上記実施形態においては、加圧手段として
絞り機能を有したコネクタ５６を採用して本発明を実施
したが、これ以外の加圧手段を採用して本発明を実施す
ることも可能である。

【００２６】図５は本発明による電解水生成装置の第２
実施形態を示していて、この電解水生成装置において
は、導管１６ａ，１６ｂにポンプモータＰ２，Ｐ３を設
けた構成を除いて上記第１実施形態の構成と実質的に同
じであるため、同一構成には同一符号を付して詳細な説
明は省略する。

【００２７】ポンプモータＰ２，Ｐ３は、各電解室Ｒ
１，Ｒ２にて生成される酸性水とアルカリ性水をそれぞ
れ導管１５ａ，１５ｂ、切換バルブＶ１及び導管１６
ａ，１６ｂを通して酸性水導出管５２及びアルカリ性水
導出管５３に向けて圧送供給する送水ポンプとその駆動
モータであり、外箱１１内にて切換バルブＶ１よりも下
流側に設けられており、リモートコントローラ３０に設
けた注出スイッチ３１または生成器１０の前面上部に設
けた注出スイッチ１０ａの押動操作に基づいて、電気制
御装置１３ａによって制御されて、電源装置１３ｄの作
動時（通電時）に駆動するとともに電源装置１３ｄの停
止時（非通電時）に停止するようになっている。

【００２８】このように、この第２実施形態において
は、電解槽１２の酸性水導出口（正電圧印加時における
導出口１２ｆまたは逆電圧印加時における導出口１２
ｇ）から酸性水通路の導出先端部に至る間にある導管１
６ａにポンプモータＰ２を設けるとともに、同ポンプモ
ータＰ２より下流の酸性水導出管５２と酸性水注出管５
８の接続部位に絞り機能を有するコネクタ５６を設けた
ため、導管１６ａと酸性水導出管５２におけるポンプモ
ータＰ２とコネクタ５６間の圧力を高めることができ
て、酸性水中の気泡状態にある塩素をポンプモータＰ２
とコネクタ５６間にて酸性水中に溶解させることができ
る。したがって、酸性水中に溶解する塩素の量を増やす
ことができて、溶存有効塩素量の多い酸性水を使用する
ことができる。また、圧力が高められるのは導管１６ａ
と酸性水導出管５２におけるポンプモータＰ２とコネク
タ５６間であって、ポンプモータＰ２よりも上流側は圧
力が高められることがないため、電解槽１２、切換バル
ブＶ１等機器及び配管接続部での水漏れを防止すること
ができる。

【００２９】また、本実施形態においては、ポンプモー
タＰ２を電解槽１２の酸性水導出口（正電圧印加時にお
ける導出口１２ｆまたは逆電圧印加時における導出口１
２ｇ）に近づけて（すなわち外箱１１内にて切換バルブ
Ｖ１よりも下流側に）設けるとともに、絞り機能を有し
たコネクタ５６を酸性水通路の導出先端部に近づけて
（すなわち酸性水導出管５２と酸性水注出管５８の接続
部に）設けたため、ポンプモータＰ２によって圧力が高
められる部位の通路長を充分に確保することができて、
導管１６ａと酸性水導出管５２内にて塩素と酸性水との
接触時間を長くすることができ、塩素を酸性水中に充分
に溶解させることができるとともに、酸性水中に溶解し
た塩素の再気泡化を抑制できて、溶存有効塩素量の多い
酸性水を使用することができる。

【００３０】上記実施形態においては、水道水導入管１
７に吸込管５５を接続し、水道水導入管１７を通して供
給される水道水に吸込管５５を通して供給される濃塩水
を混合して希塩水導入管１４内にて希塩水を生成するタ
イプの電解水生成装置に本発明を実施したが、本発明
は、予め濃度調整された希塩水を給水ポンプにより電解
槽へ圧送供給するタイプの電解水生成装置（例えば、特
開平９−５７２６６号公報に示されている）にも同様に
実施することが可能であり、この場合には給水ポンプを
無くして実施することが可能となる。

【００３１】上記各実施形態においては、酸性水注出管
として、図３及び図４に示したように比較的長い酸性水
注出管５８を用いたが、本発明による効果を十分に得る
ためには、酸性水注出管５８は短いほど望ましい。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明による電解水生成装置の第１実施形態
を示す全体構成図である。

【図２】 図１に示した生成器本体及び濃塩水タンクの
内部構造を概略的に示す図である。

【図３】 図１に示したリモートコントローラの斜視図
である。

【図４】 図３に示した酸性水注出管とこれに取付けら
れたコネクタの断面図である。

【図５】 本発明による電解水生成装置の第２実施形態
を示す図２相当図である。

【符号の説明】

１２…電解槽、１２ｃ…隔膜、１２ｆ，１２ｇ…導出
口、１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂ…導管、５２…酸
性水導出管、５３…アルカリ性水導出管、５６…絞り機
能を有したコネクタ（加圧手段）、Ｐ２…ポンプモー
タ、Ｒ１…第１電解室、Ｒ２…第２電解室。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 内部を陽極室と陰極室に区画する隔膜を
   有して食塩水を酸性水とアルカリ性水に電気分解する電
   解槽と、同電解槽内での電気分解によって得られた酸性
   水とアルカリ性水をそれぞれ使用箇所に導く酸性水通路
   とアルカリ性水通路を備えた電解水生成装置において、
   前記酸性水通路の導出先端部に前記酸性水通路内及び前
   記陽極室内を加圧する加圧手段を設けたことを特徴とす
   る電解水生成装置。
2. 【請求項２】 前記加圧手段として絞りを採用したこと
   を特徴とする請求項１記載の電解水生成装置。
3. 【請求項３】 内部を陽極室と陰極室に区画する隔膜を
   有して食塩水を酸性水とアルカリ性水に電気分解する電
   解槽と、同電解槽内での電気分解によって得られた酸性
   水とアルカリ性水をそれぞれ使用箇所に導く酸性水通路
   とアルカリ性水通路を備えた電解水生成装置において、
   前記電解槽の酸性水導出口から前記酸性水通路の導出先
   端部に至る間にポンプを設けるとともに同ポンプの下流
   側に絞りを設けたことを特徴とする電解水生成装置。
4. 【請求項４】 前記ポンプを前記電解槽の酸性水導出口
   に近づけて設けるとともに、前記絞りを前記酸性水通路
   の導出先端部に近づけて設けたことを特徴とする請求項
   ３記載の電解水生成装置。