JP3821360B2

JP3821360B2 - Miniaturized electrolyzed water production equipment

Info

Publication number: JP3821360B2
Application number: JP2001130343A
Authority: JP
Inventors: 廣満森山
Original assignee: 株式会社キスコ
Priority date: 2001-03-23
Filing date: 2001-03-23
Publication date: 2006-09-13
Anticipated expiration: 2021-03-23
Also published as: JP2002273425A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、水道水または貯水タンクからの水を通水しながら電解して酸性水とアルカリ水の２種類の電解水を得る電解水製造装置において、電解槽が外側容器と内部容器の２重容器で構成され、酸性水かアルカリ水のどちらかが給水される場合に、前記どちらかの電解水は排出されないようにして、また前記電解槽の内部容器が前記外側容器から着脱可能にしたことで、前記内部容器の交換が可能であること特徴とする、小型化が可能な電解水製造装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、水を電気分解することによりアルカリ水や強アルカリ水または酸性水や強酸性水といった電解水を生成させる装置の開発が盛んになってきた。特にｐＨ２〜ｐＨ３前後の酸性水には消毒および殺菌効果があるため、強酸性水の名称で滅菌や消毒や殺菌用水として活用されている。
原理的にはアルカリ水や強アルカリ水または酸性水や強酸性水といった電解水を生成させる装置の電解槽の構造は、イオンを透過可能な隔膜により一対のイオン室に区画された電解槽とこの各イオン室に個々に設けられた一対の電極つまり陽極と陰極とから成り、この陽極と陰極を変えるか電極に供給する直流の極を変えることによって両機能を得ることができる。
【０００３】
つまり、電解槽を同一とし、アルカリ水や強アルカリ水または酸性水や強酸性水を生成するための装置とすることが可能になる。また、一般的に使用されている電解水製造装置としては、タンクや電解槽に所定量の水を貯水しておき、前記貯水しておいた水を所定時間電解することにより電解水を生成するバッチ式電解水生成装置か、水道の蛇口から直結させて通水しながら水道水を電解水に変えて使用する通水式電解水製造装置が知られている。
【０００４】
そして、近年になって、上述した電解水製造装置の中でも、特にｐＨ２〜ｐＨ３前後の強酸性水を生成する強酸性水製造装置が脚光を浴びており、そのための装置や装置の活用法の開発案件が増加している。
例えば、農薬類を使用しない害虫駆除剤の開発案件（特開平０７−６９８２５号広報を参照）や、噴霧型による消毒法及び消毒装置の開発案件（特開平０８−７１１３５号広報を参照）や、精米・炊飯の無菌・滅菌化方法及びその装置の開発案件（特開平０８−３０８７１７号広報を参照）や、床面消毒装置の開発案件（特開平０９−７５４２７号広報を参照）や、手首および器具等の洗浄・消毒用装置の開発案件（特開平１０−７１１８８号広報を参照）や、食肉および魚肉類の殺菌方法の開発案件（特開平１０−１７９０２０号広報を参照）や、砂場の消毒方法の開発案件（特開平１０−１９２３７４号広報を参照）や、洗浄おしぼり及びおしぼり用除菌洗浄装置の開発案件（特開平１１−１８９９０号広報を参照）や、洗剤を使わない食器洗浄システムの開発案件（特開平１１−２４４２１３号広報を参照）や、内視鏡ケーブルアッセンブリ洗浄消毒装置の開発案件（特開２０００−１２６１２６号広報を参照）や、強酸性水を用いた除菌空調システムの開発案件（特開２０００−２５７９１４号広報を参照）がある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、実際の生活や医療や農業や生産活動の現場においては酸性水や強酸性水及びアルカリ水や強アルカリ水を同時に使用する場合は少なく、大抵は酸性水や強酸性水を使用するときはアルカリ水や強アルカリ水は捨て水になり、アルカリ水や強アルカリ水を使用するときは酸性水や強酸性水が捨て水になる場合が多く、貴重な水資源の無駄が多かった。
事実、上述した酸性水生成装置の多くは、酸性水や強酸性水を使用するときはアルカリ水や強アルカリ水を捨てている。
さらに、上述した電解水製造装置の多くは、捨て水の為の機構や構造が必要であるため、電解水製造装置の構造や操作が複雑になり、さらにその結果装置が大型化する傾向にあるばかりか、製造コストの増加を招いていた。
また、上述した電解水製造装置の使用環境として、排水設備が必要であるために、配置場所が制限され、持ち運びも不便であり、そのため、家庭用で使用する場合とか滅菌や消毒や殺菌用水を必要とする現場での簡易で小型な装置の必要性が指摘されていた。
【０００６】
本発明は、上述した問題点を解決するために成されたものであり、アルカリ水または酸性水や強酸性水等の電解水を効率よく生成することができ、しかも、その構造が簡単で使い勝手の良い、出来ればメンテナンスが不要な電解水製造装置を提供することを目的とする。
また、上述した電解水製造装置の開発案件がもっと普及するためには、電解水製造装置がもっと扱いやすく、小型化し、低コスト化し、使用したいときに直ぐに使用でき、設置場所があまり限定されないことを特徴とする、電解水製造装置の提供を目的とする。
さらに、従来の電解水製造装置では捨て水があり、結果的に水資源の無駄が多かったので、捨て水を作らないことで、水や水道水の利用率を高めた電解水製造装置の提供を目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するための第１の手段は、水道水または貯水タンクからの水を通水しながら電解して酸性水とアルカリ水の２種類の電解水を得る電解水製造装置において、電解槽が外側容器と内部容器の２重容器で構成され、前記外側容器の内側に電極を設けて外側容器電極とし上部には蓋部を設け、前記内部容器は外側がイオン交換膜で構成され内部に電極を設けて内部容器電極とし、前記内部容器の上部には複数の孔部を設け下部には底部を設けてメッシュ構造にし、前記内部容器の内部には少なくとも１種類の電解質を設けられるようになっていて、前記内部容器電極と電解質が一体状になっていることによって、酸性水かアルカリ水のどちらかが給水される場合に、前記どちらかの電解水は排出されないようにしたことを特徴とする、小型化が可能な電解水製造装置を提供することにある。
【０００８】
本発明では、貯水タンクからの水を所定時間電解することにより電解水を製造するバッチ式電解水製造装置にも使用でき、また、貯水タンクからか水道の蛇口から直結させて通水しながら水や水道水を電解水に変えて使用する通水式電解水製造装置にも使用できる。
また、本発明で言うところの酸性水とアルカリ水に関して、水素イオン濃度ｐＨが７より小さい場合が酸性水であり、水素イオン濃度ｐＨが７より大きい場合がアルカリ水であり、本発明で製造する強酸性水はｐＨ２．９〜３．９であることが好ましい。
また、本発明では前記外側容器電極を陽極にし、前記内部容器電極を陰極にし、所定の電圧を印加させることで酸性水または強酸性水が製造され、前記内部容器にアルカリ水は生成はされるが前記内部容器に残留して、電解水製造装置からの残留水排出の信号が来るまでは排出しない。
さらに、本発明では前記外側容器電極を陰極にし、前記内部容器電極を陽極にし、所定の電圧を印加させることで前記電解槽からはアルカリ水が製造され、前記内部容器に酸性水は生成はされるが前記内部容器に残留して、電解水製造装置からの残留水排出の信号が来るまでは排出しない。
【０００９】
また、前記外側容器と前記内部容器の材質に関しては、電気的な不導体であれば特に制限はないが、軽量でかつコスト的に有利な材質はプラスチックである。また、前記外側容器電極と前記内部容器電極の材質に関しては、電気的に良導体であり耐酸性がありまた耐アルカリ性があり耐久性が充分であり軽量であれば特に制限はないが、本発明では白金製またはチタン製やチタン合金製や他金属コーティングチタン製またはこれらを組合わせたものを用いるのが好ましい。
さらに、前記イオン交換膜に関しては、多くのタイプが知られているが、電解用やイオン交換用に用いられるイオン交換膜であれば何を用いても良く特に制限はない。
【００１０】
また、前記メッシュ構造に関しては、水道水または貯水タンクからの水を通水して前記内部容器に送り込むための機能または電解が終了した後に溜まっていた電解水を排出する機能が発揮されさえすれば、その構造や材質や特に制限はない。
さらに、前記電解質に関しては、塩化ナトリウムや塩化カリウムや塩化カルシウムや塩化マグネシウムを代表とする塩化化合物または硫酸ナトリウムや硫酸カルシウムを代表とする硫化化合物や各種酸類の中から選択して使用できる。
【００１１】
上記課題を解決するための第２の手段は、前記電解槽の内部容器電極には炭素電極が用いられ、前記炭素電極には黒鉛や活性炭や木炭の中から選択して使用できることを特徴とする、請求項１に記載の小型化が可能な電解水製造装置を提供することであるが、前記炭素電極に関しては黒鉛や活性炭や木炭の中から選択して使用できることを特徴とし、前記黒鉛や前記活性炭や前記木炭の中にも多くの種類を有するが電気伝導率が高ければ何を用いても構わない。
【００１２】
上記課題を解決するための第３の手段は、前記電解槽の内部容器の上部が前記内部容器の本体から着脱可能になっていることで、前記電解質の追加または交換が可能であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の小型化が可能な電解水製造装置を提供することであるが、前記内部容器の上部が前記内部容器の本体から着脱可能になる手段に関しては、嵌め込み式でもネジ式でも良く特に制限は設けない。
【００１３】
上記課題を解決するための第４の手段は、前記電解槽の内部容器が前記外側容器から着脱可能にしたことで、前記内部容器の交換が可能であることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれかに記載の小型化が可能な電解水製造装置を提供することであるが、前記内部容器が前記外側容器から着脱可能にする手段に関しては、前記着脱可能にする機構や構造には特に制限は設けず、どんな手段や方法を採用しても構わない。
【００１４】
上記課題を解決するための第５の手段は、前記外側容器電極と前記内部容器電極との電流と電圧の制御を前記内部容器の中の電解液の濃度の変化によって実施することを特徴とする、請求項１に記載の小型化が可能な電解水製造装置を提供することであるが、前記内部容器の中の電解液の濃度の変化によって電流値が変化するので、例えば前記電解液の濃度が上昇すれば電流値も上昇するため既定値になったら電圧を下げるようにし、例えば前記電解液の濃度が下がれば電流値も下がるため既定値になったら電圧を上げるようにした制御回路であれば何を用いても良く特に制限はない。
【００１５】
上記課題を解決するための第６の手段は、前記電解槽から吐水される酸性水とアルカリ水の水素イオン濃度を測定するｐＨセンサーを本体から着脱可能にしたことを特徴とする、請求項１に記載の小型化が可能な電解水製造装置を提供することであるが、前記ｐＨセンサーに関しては、多くの市販品が知られているのでこの中から任意に１点選択し本発明の電解水製造装置の任意の場所に着脱可能な手段で設置すれば良い。なお、前記着脱可能な手段に関してはどんな手段でも良く特に制限は設けない。
【００１６】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施の形態に係る小型化が可能な電解水製造装置について図面を参照して説明する。
図１は本発明の一実施形態に係る小型化が可能な電解水製造装置の電解槽の分解斜視図であり、図２は本発明の一実施形態に係る小型化が可能な電解水製造装置の電解槽の一部を破断して示した斜視図であり、図３は本発明の一実施形態に係る小型化が可能な電解水製造装置の電解槽の内部容器の一部を破断して示した斜視図であり、図４は本発明の一実施形態に係る小型化が可能な電解水製造装置の説明図であ。
【００１７】
図１から図３の実施の形態より、１０は外部容器であり、１１は蓋部着脱部であり、１２は電極用固定部であり、１３は入水部であり、１４は残留水排出部であり、２０は蓋部であり、２１は内部容器固定部であり、２２は吐水部であり、２３は外側容器着脱部であり、３０は外側容器電極であり、３１は電極端子であり、３２はリード線であり、４０はパッキンであり、１００は内部容器であり、１１０はイオン交換膜であり、１２０は内部容器電極であり、１２１は電極端子であり、１２２はリード線であり、１３０は電解質であり、１４０は上部であり、１４１はガス抜き孔であり、１４２はリード線用孔部であり、１５０は残留水排出部であり、１６０はメッシュ構造であり、１６１は電極固定部である。
【００１８】
図１から図３の実施の形態より、外側容器１０は合成樹脂製で蓋部着脱部１１と電極用固定部１２と入水部１３と残留水排出部１４が設けられるように金型を製作しこの金型を用いてインジェクション成形される。蓋部２０は合成樹脂製で内部容器固定部２１と吐水部２２と外側容器着脱部２３が設けられるように金型を製作しこの金型を用いてインジェクション成形される。外側容器電極３０はチタン製や白金製やチタンと白金の合金製などを用いて外側容器１０の形状に合わせてかつ電極端子３１が設けられるように金型を製作しこの金型を用いてプレス成形される。リード線３２とパッキン４０は市販されているタイプのものを用いればよい。
【００１９】
図１から図３の実施の形態より、内部容器１００は胴体がメッシュ構造になっている筒体が市販されているのでこれを使用しこのメッシュ構造になっている筒体に一般的に入手可能なタイプのイオン交換膜１１０を巻きつけ接着剤で固着し、内部容器１００の底部には残留水排出部１５０を設けるように成形し内部にはメッシュ構造１６０が設置できるように成形し、メッシュ構造１６０には内部容器電極１２０を固定させるための電極固定部１６１が溝状に設けられる。内部容器電極１２０は例えば市販されている炭素電極を使用し電極端子１２１を設けリード線１２２を接続させる。電解質１３０は本発明の実施の形態では塩化ナトリウムまたは塩化カリウムを用いる。内部容器１００には上部１４０とガス抜き孔１４１とリード線用孔部１４２が設けられるように成形される。
【００２０】
図１から図４の実施の形態より、入水部１３と残留水排出部１４と吐水部２２と外側容器電極３０とで構成される外側容器１０に着脱可能なように設けられる内部容器１００は内部容器電極１２０と電解質１３０とで構成される電解槽には圧力スイッチ２１０と接続された水道水配管Ｔ１が入水部１３と電磁バルブ２２０と接続され、電磁バルブ２２０は排水配管Ｔ２ａとＴ２ｂに接続され排水配管Ｔ２ａは残留水排出部１４と接続され、吐水配管Ｔ３は吐水部２２と接続され必要に応じて着脱可能なｐＨセンサー２３０が設けられ、圧力スイッチ２１０と電磁バルブ２２０は制御回路Ｃ１と配線され、外側容器電極３０と内部容器電極１２０は電源部ＰＣと配線され、電源部ＰＣは制御回路Ｃ２と配線される。
【００２１】
図１から図４より、水道水配管Ｔ１に水道水が送水されると圧力スイッチ２１０が作動し、圧力スイッチ２１０が作動すると制御回路Ｃ１が電磁バルブ２２０を作動させ内部容器１００に残留した前回分の電解水を残留水排出部１４と排水配管Ｔ２ａとＴ２ｂにより排水されると、水道水が水道水配管Ｔ１と入水部１３により外側容器１０と内部容器１００の中を一定量入水し電解質１３０が溶解して電解液になると外側容器電極３０と内部容器電極１２０は通電をスタートさせこの電解液は電解を始め、例えば外側容器電極３０を陽極にし、内部容器電極１２０を陰極にし、所定の電圧を印加させることで酸性水または強酸性水が製造され、内部容器１００にアルカリ水は生成はされるが内部容器１００に残留して、制御回路Ｃ１からの残留水排出の信号が来るまでは排出しない。さらに、本発明では例えば外側容器電極３０を陰極にし、内部容器電極１２０を陽極にし、所定の電圧を印加させることで前記電解槽からはアルカリ水が製造され、内部容器１００に酸性水は生成はされるが内部容器１００に残留して、制御回路Ｃ１からの残留水排出の信号が来るまでは排出しない。この結果電解水は吐水部２２と吐水配管Ｔ３により吐水され、酸性水または強酸性水であれば主に殺菌用として用いられあるかり水は主に飲用に供される。
なお、本発明は上記実施の形態の構成に限られず種々の変形が可能である。
【００２２】
【発明の効果】
請求項１の発明より、水道水または貯水タンクからの水を通水しながら電解して酸性水とアルカリ水の２種類の電解水を得る電解水製造装置において、電解槽が外側容器と内部容器の２重容器で構成され、前記外側容器の内側に電極を設けて外側容器電極とし上部には蓋部を設け、前記内部容器は外側がイオン交換膜で構成され内部に電極を設けて内部容器電極とし、前記内部容器の上部には複数の孔部を設け下部には底部を設けてメッシュ構造にし、前記内部容器の内部には少なくとも１種類の電解質を設けられるようになっていて、前記内部容器電極と電解質が一体状になっていることによって、従来の電解水製造装置に必要とされた水道水に電解質を添加するための手段としての搬送ポンプや混合装置や電解質の添加量を制御する装置や使用しないで排出される電解水のための特別な排水機構及び配管などを必要としないため構造が簡単になり部品点数の低減効果によって、装置が小型化及び軽量化されることによって低コストでの製造が可能になり、さらに、捨て水を作らないので貴重な水資源を無駄にしないことで水代や水道代の節約になり、また、設置場所の制約も減少したことを特徴とする、小型化が可能な電解水製造装置を提供できる。
【００２３】
請求項２の発明によれば、小型化が可能な電解水製造装置の前記電解槽の内部容器電極には炭素電極が用いられ、前記炭素電極には黒鉛や活性炭や木炭の中から選択して使用できることを特徴とすることによって、上述した発明の効果に加えて、特に前記炭素電極に伝導率の高い活性炭や木炭を使用することで、活性炭や木炭を浄水用に使用することが可能になり、本発明を飲用を目的にしたアルカリ水製造装置に応用するとイオン水や浄水やミネラル水を同時に提供できることを特徴とする小型化が可能な電解水製造装置を提供できる。
また、前記炭素電極に活性炭や木炭を使用することで、一般的な電解水製造装置の構造的問題である、電解時に発生する電解ガスの発生を減少させることが可能な、小型化が可能な電解水製造装置を提供できる。
【００２４】
請求項３の発明によれば、前記電解槽の内部容器の上部が前記内部容器の本体から着脱可能になっていることで、前記電解質の追加または交換が可能であることによって、上述した発明の効果に加えて、前記電解質の追加や補充が容易になり、メンテナンスが容易になったことを特徴とする、小型化が可能な電解水製造装置を提供できる。
【００２５】
請求項４の発明によれば、前記電解槽の内部容器が前記外側容器から着脱可能にしたことで、前記内部容器の交換が可能であることによって、上述した発明の効果に加えて、使用済みの前記内部容器は本体から簡単に取り出せて一般ごみとして処分可能であり、新しい前記内部容器は普通の主婦でも簡単に本体に装着できることで、家庭用においては経済性の高い電解水製造装置として使用できる、小型化が可能な電解水製造装置を提供できる。
【００２６】
請求項５の発明によれば、前記外側容器電極と前記内部容器電極との電流と電圧の制御を前記内部容器の中の電解液の濃度の変化によって実施することを特徴とすることで、特殊な電解質や電解液を使用せずとも多種多用な電解質が使用できる特徴と、電解質であればあまり条件を問わないという特徴を示した小型化が可能な電解水製造装置を提供できる。
【００２７】
請求項６の発明によれば、前記電解槽から吐水される酸性水とアルカリ水の水素イオン濃度を測定するｐＨセンサーを本体から着脱可能にしたことを特徴とすることで、消費者が希望すれば市販のｐＨセンサーが内蔵でき、不要だと判断されれば初めから内蔵しないという、コスト的にまたはニーズ的に消費者の選択肢を増加させたことを特徴とする小型化が可能な電解水製造装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態を示す分解斜視図である。
【図２】本発明の一部を破断して示した斜視図である。
【図３】本発明の一部を破断して示した斜視図である。
【図４】本発明の一実施の形態を示す説明図である。
【符号の説明】
１０外側容器
１１蓋部着脱部
１２電極用固定部
１３入水部
１４残留水排出部
２０蓋部
２１内部容器固定部
２２吐水部
２３外側容器着脱部
３０外側容器電極
３１電極端子
３２リード線
４０パッキン
１００内部容器
１１０イオン交換膜
１２０内部容器電極
１２１電極端子
１２２リード線
１３０電解質
１４０上部
１４１ガス抜き孔
１４２リード線用孔部
１５０残留水排出部
１６０メッシュ構造
１６１電極固定部
２１０圧力スイッチ
２２０電磁バルブ
２３０ｐＨセンサー
Ｔ１水道水配管
Ｔ２ａ排水配管
Ｔ２ｂ排水配管
Ｔ３吐水配管
Ｃ１制御回路
Ｃ２制御回路
ＰＣ電源部[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrolyzed water production apparatus that obtains two types of electrolyzed water of acidic water and alkaline water by electrolyzing while passing water from a tap water or a water storage tank. It is composed of a container, and when either acidic water or alkaline water is supplied, either one of the electrolyzed water is not discharged, and the inner container of the electrolytic cell is made removable from the outer container. Thus, the present invention relates to an electrolyzed water production apparatus capable of downsizing, wherein the internal container can be replaced.
[0002]
[Prior art]
In recent years, development of an apparatus that generates electrolyzed water such as alkaline water, strong alkaline water, acidic water, or strong acidic water by electrolyzing water has become active. In particular, acidic water having a pH of around pH 2 to pH 3 has a disinfecting and sterilizing effect, and is used as sterilizing, disinfecting, and sterilizing water under the name of strongly acidic water.
In principle, the structure of the electrolytic cell of an apparatus for generating electrolytic water such as alkaline water, strong alkaline water, acidic water or strong acidic water is an electrolytic cell partitioned into a pair of ion chambers by a diaphragm that can transmit ions. Each of the ion chambers includes a pair of electrodes, that is, an anode and a cathode, and both functions can be obtained by changing the anode and the cathode or changing the direct current pole supplied to the electrode.
[0003]
That is, the electrolytic cell can be made the same, and it can be set as the apparatus for producing | generating alkaline water, strong alkaline water, acidic water, or strong acidic water. Moreover, as a generally used electrolyzed water production apparatus, a predetermined amount of water is stored in a tank or an electrolysis tank, and electrolyzed water is generated by electrolyzing the stored water for a predetermined time. A batch type electrolyzed water generator or a water electrolyzed water production apparatus that uses tap water instead of electrolyzed water while directly passing through a faucet is known.
[0004]
In recent years, among the electrolyzed water production apparatuses described above, a strong acid water production apparatus that generates strong acidic water having a pH of around pH 2 to pH 3 has been spotlighted. Projects are increasing.
For example, a development project for a pest control agent that does not use agrochemicals (refer to JP 07-69825 PR), a spray type disinfection method and a disinfection device development project (refer to JP 08-71135 PR), Assembling and sterilizing methods and apparatus for polished rice / cooked rice (refer to JP-A-08-308717), floor disinfection device development (see JP-A-09-75427), wrist and Development of equipment for cleaning and disinfecting equipment (see JP 10-71188 public information), development of meat and fish sterilization method (see public information of JP 10-179020), and disinfection of sandboxes Method development projects (see JP 10-192374 PR), cleaning towels and wiping sterilization cleaning device development projects (see JP 11-18990 PR), no detergent Development projects for cleaning equipment (see the publication of JP-A-11-244213), development projects for endoscope cable assembly cleaning and disinfecting equipment (see the publication of JP-A-2000-126126), and removal using strongly acidic water There is a development project of a fungus air conditioning system (refer to Japanese Unexamined Patent Publication No. 2000-257914).
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
However, in actual life, medical care, agriculture, and production activities, acidic water, strong acidic water, alkaline water, and strong alkaline water are rarely used at the same time. Usually, acidic water or strong acidic water is used. Alkaline water or strong alkaline water is discarded water. When alkaline water or strong alkaline water is used, acidic water or strong acidic water is often discarded, and valuable water resources are wasted.
In fact, many of the acidic water generators described above discard alkaline water or strong alkaline water when using acidic water or strong acidic water.
Furthermore, many of the above-described electrolyzed water production apparatuses require a mechanism and structure for waste water, so that the structure and operation of the electrolyzed water production apparatus are complicated, and as a result, the apparatus tends to increase in size. In addition, the manufacturing cost was increased.
In addition, the use environment of the above-described electrolyzed water production apparatus requires drainage facilities, which restricts the place of placement and is inconvenient to carry. Therefore, when using it for home use, or for sterilization, disinfection or sterilization water. The need for a simple and small device at the site where it was needed was pointed out.
[0006]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and can efficiently generate electrolytic water such as alkaline water or acidic water or strong acidic water, and has a simple structure and is easy to use. An object of the present invention is to provide an electrolyzed water production apparatus that is good and can be maintained if possible.
In order for the above-mentioned development projects for electrolyzed water production equipment to become more widespread, electrolyzed water production equipment must be easier to handle, downsized, lower cost, and can be used immediately when desired, and the installation location is not so limited. It aims at providing the electrolyzed water manufacturing apparatus characterized by these.
In addition, the conventional electrolyzed water production equipment has waste water, and as a result there was a lot of waste of water resources. Providing electrolyzed water production equipment with increased utilization of water and tap water by not making waste water With the goal.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
A first means for solving the above-mentioned problem is an electrolyzed water production apparatus for obtaining two types of electrolyzed water of acidic water and alkaline water by electrolyzing while passing water from tap water or a storage tank. Is composed of a double container of an outer container and an inner container, an electrode is provided on the inner side of the outer container to form an outer container electrode, a lid is provided on the upper part, and the inner container is composed of an ion exchange membrane on the outer side. An electrode is provided as an internal container electrode, a plurality of holes are provided in the upper part of the internal container, a bottom part is provided in the lower part to form a mesh structure, and at least one kind of electrolyte is provided in the internal container. The inner container electrode and the electrolyte are integrated so that when either acidic water or alkaline water is supplied, either one of the electrolytic water is not discharged. To In the compact to provide an electrolytic water production apparatus as possible.
[0008]
In the present invention, it can also be used in a batch type electrolyzed water production apparatus for producing electrolyzed water by electrolyzing water from a water storage tank for a predetermined time, and also while directly passing water from a water storage tank or a water tap. It can also be used in water-passing electrolyzed water production equipment that uses tap water instead of electrolyzed water.
In addition, regarding acidic water and alkaline water as referred to in the present invention, the case where the hydrogen ion concentration pH is less than 7 is acidic water, and the case where the hydrogen ion concentration pH is greater than 7 is alkaline water, which is produced according to the present invention. The strongly acidic water preferably has a pH of 2.9 to 3.9.
In the present invention, the outer container electrode is used as an anode, the inner container electrode is used as a cathode, and a predetermined voltage is applied to produce acidic water or strongly acidic water, and alkaline water is generated in the inner container. Does not remain until the residual water discharge signal from the electrolyzed water production apparatus is received.
Furthermore, in the present invention, the outer container electrode is used as a cathode, the inner container electrode is used as an anode, and a predetermined voltage is applied to produce alkaline water from the electrolytic cell, and acidic water is generated in the inner container. However, it remains in the inner container and is not discharged until a signal for discharging the residual water from the electrolyzed water production apparatus is received.
[0009]
The material of the outer container and the inner container is not particularly limited as long as it is an electrically non-conductive material, but a lightweight and cost-effective material is plastic. The material of the outer container electrode and the inner container electrode is not particularly limited as long as it is an electrically good conductor, has acid resistance, has alkali resistance, has sufficient durability, and is lightweight. It is preferable to use platinum, titanium, titanium alloy, other metal-coated titanium, or a combination thereof.
Further, many types of ion exchange membranes are known, but any ion exchange membrane used for electrolysis or ion exchange may be used without any particular limitation.
[0010]
In addition, as for the mesh structure, as long as the function of passing water from the tap water or the water storage tank and feeding it into the inner container or the function of discharging the electrolyzed water accumulated after the electrolysis is exhibited, There is no particular limitation on its structure and material.
Further, the electrolyte can be selected from chloride compounds typified by sodium chloride, potassium chloride, calcium chloride and magnesium chloride, sulfide compounds typified by sodium sulfate and calcium sulfate, and various acids.
[0011]
The second means for solving the above-mentioned problem is characterized in that a carbon electrode is used as the inner container electrode of the electrolytic cell, and the carbon electrode can be selected from graphite, activated carbon, and charcoal. It is to provide an electrolyzed water production apparatus capable of downsizing according to claim 1, wherein the carbon electrode can be used by being selected from graphite, activated carbon, and charcoal. There are many types of activated carbon and charcoal, but any material may be used as long as the electrical conductivity is high.
[0012]
A third means for solving the above-mentioned problem is that the upper part of the inner container of the electrolytic cell is detachable from the main body of the inner container, so that the electrolyte can be added or replaced. The electrolyzed water production apparatus according to claim 1 or claim 2, wherein the upper part of the inner container is detachable from the main body of the inner container. A fitting type or a screw type may be used and there is no particular limitation.
[0013]
The fourth means for solving the above-mentioned problems is characterized in that the inner container can be exchanged by making the inner container of the electrolytic cell detachable from the outer container. It is providing the electrolyzed water manufacturing apparatus which can be reduced in size in any one of Claim 3, However Regarding the means which makes the said inner container detachable from the said outer container, the mechanism and structure which make the said detachable There is no particular limitation on the method, and any means or method may be adopted.
[0014]
A fifth means for solving the above-mentioned problem is characterized in that the current and voltage of the outer container electrode and the inner container electrode are controlled by changing the concentration of the electrolyte in the inner container. In order to provide an electrolyzed water production apparatus capable of downsizing according to claim 1, the current value changes according to the change in the concentration of the electrolyte in the inner container. For example, the concentration of the electrolyte If the voltage rises, the current value also rises, so the voltage is lowered when it reaches a predetermined value.For example, a control circuit that raises the voltage when it reaches the default value because the current value also falls when the concentration of the electrolyte decreases. As long as anything is used, there is no particular limitation.
[0015]
The sixth means for solving the above-mentioned problems is characterized in that a pH sensor for measuring hydrogen ion concentrations of acidic water and alkaline water discharged from the electrolytic cell is detachable from the main body. Although there are many commercially available pH sensors, one point is arbitrarily selected from these, and the electrolyzed water according to the present invention can be selected. What is necessary is just to install by the means which can be attached or detached to the arbitrary places of a manufacturing apparatus. The removable means may be any means without any particular limitation.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an electrolyzed water production apparatus capable of being miniaturized according to an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is an exploded perspective view of an electrolytic cell of an electrolyzed water production apparatus capable of downsizing according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an electrolyzed water production apparatus capable of miniaturization according to an embodiment of the present invention. FIG. 3 is a perspective view showing a part of the electrolytic cell of FIG. 3 with a part thereof cut away, and FIG. 3 is a part of the inner container of the electrolytic tank of the electrolyzed water production apparatus capable of downsizing according to an embodiment of the present invention. FIG. 4 is an explanatory view of an electrolyzed water production apparatus that can be miniaturized according to an embodiment of the present invention.
[0017]
1 to 3, 10 is an external container, 11 is a lid attaching / detaching portion, 12 is an electrode fixing portion, 13 is a water inlet portion, and 14 is a residual water discharging portion. Yes, 20 is a lid part, 21 is an inner container fixing part, 22 is a water discharge part, 23 is an outer container attaching / detaching part, 30 is an outer container electrode, 31 is an electrode terminal, 32 Is a lead wire, 40 is a packing, 100 is an inner container, 110 is an ion exchange membrane, 120 is an inner container electrode, 121 is an electrode terminal, 122 is a lead wire, 130 Is an electrolyte, 140 is an upper part, 141 is a gas vent hole, 142 is a lead wire hole part, 150 is a residual water discharge part, 160 is a mesh structure, 161 is an electrode fixing part It is.
[0018]
1 to 3, the outer container 10 is made of a synthetic resin, and a mold is manufactured so that a lid attaching / detaching portion 11, an electrode fixing portion 12, a water inlet portion 13, and a residual water discharging portion 14 are provided. Injection molding is performed using this mold. The lid part 20 is made of synthetic resin, and a mold is manufactured so that the inner container fixing part 21, the water discharge part 22, and the outer container attaching / detaching part 23 are provided, and injection molding is performed using this mold. The outer container electrode 30 is made of titanium, platinum, titanium-platinum alloy, or the like according to the shape of the outer container 10 and the electrode terminal 31 is provided, and this mold is used for pressing. Molded. A commercially available type of lead wire 32 and packing 40 may be used.
[0019]
From the embodiment of FIG. 1 to FIG. 3, the inner container 100 is commercially available as a cylinder having a mesh structure, and is generally available to the cylinder having this mesh structure. An ion exchange membrane 110 of various types is wound and fixed with an adhesive, and is molded so that a residual water discharge portion 150 is provided at the bottom of the inner container 100, and is molded so that a mesh structure 160 can be installed therein. In 160, an electrode fixing portion 161 for fixing the inner container electrode 120 is provided in a groove shape. For example, a commercially available carbon electrode is used as the inner container electrode 120, and an electrode terminal 121 is provided to connect the lead wire 122. As the electrolyte 130, sodium chloride or potassium chloride is used in the embodiment of the present invention. The inner container 100 is formed so as to be provided with an upper portion 140, a vent hole 141, and a lead wire hole 142.
[0020]
From the embodiment of FIGS. 1 to 4, the inner container 100 provided to be detachable from the outer container 10 composed of the water inlet 13, the residual water discharger 14, the water discharger 22, and the outer container electrode 30 In the electrolytic cell composed of the container electrode 120 and the electrolyte 130, the tap water pipe T1 connected to the pressure switch 210 is connected to the water inlet 13 and the electromagnetic valve 220, and the electromagnetic valve 220 is connected to the drain pipes T2a and T2b. The drain pipe T2a is connected to the residual water discharge section 14, the water discharge pipe T3 is connected to the water discharge section 22, and a detachable pH sensor 230 is provided as necessary. The pressure switch 210 and the electromagnetic valve 220 are connected to the control circuit C1. The outer container electrode 30 and the inner container electrode 120 are wired to the power supply unit PC, and the power supply unit PC is wired to the control circuit C2.
[0021]
From FIG. 1 to FIG. 4, when tap water is sent to the tap water pipe T <b> 1, the pressure switch 210 is activated, and when the pressure switch 210 is activated, the control circuit C <b> 1 activates the electromagnetic valve 220 and remains in the inner container 100. When the electrolyzed water is drained by the residual water discharge section 14 and the drain pipes T2a and T2b, a certain amount of tap water enters the outer container 10 and the inner container 100 by the tap water pipe T1 and the water inlet section 13, and the electrolyte 130 When the electrolyte is dissolved, the outer container electrode 30 and the inner container electrode 120 start energization, and this electrolyte starts electrolysis. For example, the outer container electrode 30 is used as an anode, the inner container electrode 120 is used as a cathode, and a predetermined voltage is applied. When applied, acidic water or strong acidic water is produced, and alkaline water is generated in the inner container 100, but remains in the inner container 100 and remains from the control circuit C1. It does not discharge until the signal of the water discharge comes. Furthermore, in the present invention, for example, the outer container electrode 30 is used as a cathode, the inner container electrode 120 is used as an anode, and a predetermined voltage is applied, whereby alkaline water is produced from the electrolytic cell, and acidic water is generated in the inner container 100. However, it remains in the inner container 100 and is not discharged until a signal for discharging the residual water from the control circuit C1 is received. As a result, the electrolyzed water is discharged by the water discharge portion 22 and the water discharge pipe T3, and if it is acidic water or strong acid water, the water is mainly used for sterilization, and the water is mainly used for drinking.
The present invention is not limited to the configuration of the above embodiment, and various modifications can be made.
[0022]
【The invention's effect】
According to the first aspect of the present invention, there is provided an electrolyzed water production apparatus for obtaining two types of electrolyzed water of acidic water and alkaline water by passing water from a tap water or a water storage tank, and the electrolytic cell comprises an outer container and an inner container. The outer container is provided with an electrode on the inner side of the outer container, a lid is provided on the upper part, and the inner container is formed of an ion exchange membrane on the outer side, and the electrode is provided on the inner container. As an electrode, a plurality of holes are provided in the upper part of the inner container and a bottom part is provided in the lower part to form a mesh structure, and at least one type of electrolyte is provided in the inner container. The container electrode and the electrolyte are integrated to control the amount of addition of the transport pump, the mixing device, and the electrolyte as means for adding the electrolyte to the tap water required for the conventional electrolyzed water production apparatus. apparatus Since no special drainage mechanism or piping is required for the electrolyzed water discharged without using it, the structure is simplified and the device is reduced in size and weight by the effect of reducing the number of parts. It is possible to manufacture, and since it does not make waste water, it saves water and water costs by not wasting precious water resources, and it also features reduced installation space restrictions. It is possible to provide an electrolyzed water production apparatus that can be converted into a water.
[0023]
According to the invention of claim 2, a carbon electrode is used as an inner container electrode of the electrolytic cell of an electrolyzed water production apparatus capable of downsizing, and the carbon electrode is selected from graphite, activated carbon, and charcoal. In addition to the effects of the invention described above, the use of activated carbon or charcoal having high conductivity for the carbon electrode makes it possible to use activated carbon or charcoal for water purification. When the present invention is applied to an alkaline water production apparatus intended for drinking, it is possible to provide an electrolyzed water production apparatus capable of downsizing, characterized in that it can simultaneously provide ionic water, purified water, and mineral water.
In addition, by using activated carbon or charcoal for the carbon electrode, it is possible to reduce the size of the electrolysis gas generated during electrolysis, which is a structural problem of a general electrolyzed water production apparatus, and can be downsized. An electrolyzed water production apparatus can be provided.
[0024]
According to the invention of claim 3, since the upper part of the inner container of the electrolytic cell is detachable from the main body of the inner container, the electrolyte can be added or replaced. In addition to the effect, it is possible to provide an electrolyzed water production apparatus capable of downsizing, characterized in that the addition and replenishment of the electrolyte is facilitated and the maintenance is facilitated.
[0025]
According to the invention of claim 4, since the inner container of the electrolytic cell is made detachable from the outer container, the inner container can be replaced. The inner container can be easily taken out from the main body and can be disposed of as general waste. The new inner container can be easily attached to the main body even by an ordinary housewife, so it can be used as an economical electrolyzed water production apparatus for home use. The electrolyzed water manufacturing apparatus which can be reduced in size can be provided.
[0026]
According to the invention of claim 5, the current and voltage of the outer container electrode and the inner container electrode are controlled by changing the concentration of the electrolytic solution in the inner container. Therefore, it is possible to provide an electrolyzed water production apparatus capable of downsizing, which shows a feature that various electrolytes can be used without using any electrolyte or electrolyte solution and a feature that the electrolyte does not require much condition.
[0027]
According to the invention of claim 6, the consumer desires that the pH sensor for measuring the hydrogen ion concentration of the acidic water and alkaline water discharged from the electrolytic cell can be detached from the main body. For example, a commercially available pH sensor can be built in, and if it is judged unnecessary, it is not built in from the beginning. Equipment can be provided.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an exploded perspective view showing an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a perspective view showing a part of the present invention in a cutaway manner.
FIG. 3 is a perspective view showing a part of the present invention in a cutaway manner.
FIG. 4 is an explanatory diagram showing an embodiment of the present invention.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Outer container 11 Lid part attaching / detaching part 12 Electrode fixing part 13 Incoming part 14 Residual water discharging part 20 Lid part 21 Internal container fixing part 22 Water discharging part 23 Outer container attaching / detaching part 30 Outer container electrode 31 Electrode terminal 32 Lead wire 40 Packing 100 Inner vessel 110 Ion exchange membrane 120 Inner vessel electrode 121 Electrode terminal 122 Lead wire 130 Electrolyte 140 Upper portion 141 Degassing hole 142 Lead wire hole portion 150 Residual water discharge portion 160 Mesh structure 161 Electrode fixing portion 210 Pressure switch 220 Electromagnetic valve 230 pH Sensor T1 Tap water pipe T2a Drain pipe T2b Drain pipe T3 Water discharge pipe C1 Control circuit C2 Control circuit PC Power supply

Claims

水道水または貯水タンクからの水を通水しながら電解して酸性水とアルカリ水の２種類の電解水を得る電解水製造装置において、電解槽が外側容器と内部容器の２重容器で構成され、前記外側容器の内側に電極を設けて外側容器電極とし上部には蓋部を設け、前記内部容器は外側がイオン交換膜で構成され内部に電極を設けて内部容器電極とし、前記内部容器の上部には複数の孔部を設け下部には底部を設けてメッシュ構造にし、前記内部容器の内部には少なくとも１種類の電解質を設けられるようになっていて、前記内部容器電極と電解質が一体状になっていることによって、酸性水かアルカリ水のどちらかが給水される場合に、前記どちらかの電解水は排出されないようにしたことを特徴とする、小型化が可能な電解水製造装置。In an electrolyzed water production apparatus that obtains two types of electrolyzed water, acid water and alkaline water, by electrolyzing while passing water from a tap water or a storage tank, the electrolytic cell is composed of a double container of an outer container and an inner container. An electrode is provided inside the outer container to form an outer container electrode, and an upper part is provided with a lid. The inner container is formed of an ion exchange membrane on the outer side, and an electrode is provided inside to form an inner container electrode. A plurality of holes are provided in the upper portion and a bottom portion is provided in the lower portion to form a mesh structure. At least one type of electrolyte can be provided inside the inner container, and the inner container electrode and the electrolyte are integrated. Therefore, when either acidic water or alkaline water is supplied, either one of the electrolyzed water is prevented from being discharged.

前記電解槽の内部容器電極には炭素電極が用いられ、前記炭素電極には黒鉛や活性炭や木炭の中から選択して使用できることを特徴とする、請求項１に記載の小型化が可能な電解水製造装置。The electrolysis cell according to claim 1, wherein a carbon electrode is used as an inner container electrode of the electrolytic cell, and the carbon electrode can be selected from graphite, activated carbon, and charcoal. Water production equipment.

前記電解槽の内部容器の上部が前記内部容器の本体から着脱可能になっていることで、前記電解質の追加または交換が可能であることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の小型化が可能な電解水製造装置。The upper part of the inner container of the electrolytic cell is detachable from the main body of the inner container, whereby the electrolyte can be added or replaced. Electrolyzed water production equipment that can be downsized.

前記電解槽の内部容器が前記外側容器から着脱可能にしたことで、前記内部容器の交換が可能であることを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれかに記載の小型化が可能な電解水製造装置。The downsizing according to any one of claims 1 to 3, wherein the inner container can be exchanged by making the inner container of the electrolytic cell detachable from the outer container. Electrolyzed water production equipment.

前記外側容器電極と前記内部容器電極との電流と電圧の制御を前記内部容器の中の電解液の濃度の変化によって実施することを特徴とする、請求項１に記載の小型化が可能な電解水製造装置。The electrolysis capable of miniaturization according to claim 1, wherein the current and voltage of the outer container electrode and the inner container electrode are controlled by changing the concentration of the electrolyte in the inner container. Water production equipment.

前記電解槽から吐水される酸性水とアルカリ水の水素イオン濃度を測定するｐＨセンサーを本体から着脱可能にしたことを特徴とする、請求項１に記載の小型化が可能な電解水製造装置。The electrolyzed water production apparatus capable of miniaturization according to claim 1, wherein a pH sensor for measuring hydrogen ion concentrations of acid water and alkaline water discharged from the electrolytic cell is detachable from the main body.