JP6143968B2 - Electrolyzed water generator and electrode unit - Google Patents
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Description
ここで述べる実施形態は、電解水生成装置、および電極ユニットに関する。 Embodiment described here is related with an electrolyzed water generating apparatus and an electrode unit.
従来、次亜塩素酸水やアルカリイオン水などの電解水を電解により生成する電解水生成装置が知られている。このような電解水生成装置としては、1隔膜2室型の電解槽や、2隔膜3室型の電解槽に電解液および水を流水して電解水を生成する流水式の電解水生成装置が提案されている。 Conventionally, an electrolyzed water generating apparatus that generates electrolyzed water such as hypochlorous acid water or alkali ion water by electrolysis is known. As such an electrolyzed water generating apparatus, there is a flowing water type electrolyzed water generating apparatus that generates electrolyzed water by flowing an electrolytic solution and water into an electrolyzer having a two-diaphragm and two-chamber three-chamber type. Proposed.
給排水に係る配管を持たず比較的簡素な構造の電解水生成装置として、陽極および陰極を有し電解液を隔離した電極ユニットを既存の水槽に投入し、この水槽内の水を電解水に変える、静水式(あるいはバッチ式)の電解水生成装置が提案されている。このような構成であれば、電解液を電解液室に隔離したまま電解による生成水を取り出すことができる。更に、静水状態の水を電解するため、配管が簡略化され、電解特性も安定し、使用できる隔膜の種類を増やすことができる。 As an electrolyzed water generating device having a relatively simple structure without piping for water supply / drainage, an electrode unit having an anode and a cathode and separating the electrolyte is introduced into an existing water tank, and the water in the water tank is changed to electrolyzed water. A hydrostatic (or batch-type) electrolyzed water generator has been proposed. With such a configuration, water generated by electrolysis can be taken out while the electrolytic solution is isolated in the electrolytic solution chamber. Furthermore, since the water in the still water state is electrolyzed, the piping is simplified, the electrolytic characteristics are stabilized, and the number of usable diaphragms can be increased.
しかしながら、上述した電解液を隔離した電極ユニットを用いる静水式(バッチ式)の電解水生成装置では、水槽の水を入れ忘れた状態で、あるいは、水が不充分な状態で、電解しても、隔離された電解液により陽極で塩素ガスを発生させる電解反応が起こる。水槽に水がある状態であれば、陽極で発生した塩素ガスはただちに水と反応して次亜塩素酸および塩酸となるが、水が無い状態では塩素ガスがそのまま水槽内あるいは水槽外に拡散していく問題がある。 However, in the static water type (batch type) electrolyzed water generating apparatus using the above-described electrode unit that isolates the electrolytic solution, even if electrolysis is performed in a state where the water in the aquarium is forgotten or water is insufficient, The isolated electrolytic solution causes an electrolytic reaction that generates chlorine gas at the anode. If there is water in the tank, the chlorine gas generated at the anode immediately reacts with water to form hypochlorous acid and hydrochloric acid, but in the absence of water, chlorine gas diffuses directly into the tank or outside the tank. There is a problem going on.
本実施形態が解決しようとする課題は、塩素ガス等のガスを発生せることがなく信頼性の高い静水式の電解水生成装置および電極ユニットを提供することにある。 The problem to be solved by the present embodiment is to provide a highly reliable hydrostatic electrolyzed water generating device and an electrode unit that do not generate a gas such as chlorine gas.
実施形態によれば、電解水生成装置は、水を収容する生成水容器と、隔膜で仕切られ電解液を収納する電解液室と、前記隔膜を挟んで互いに対向する陽極および陰極と、を具備し、前記生成水容器に脱着可能であり、取り外した状態で前記生成水容器に水が入れられ、水が入れられた後に前記生成水容器に装着され、前記生成水容器内の水に含浸される電極ユニットと、前記電極ユニット内に設けられ、前記生成水容器内に収容された水の水量を検知する検知器と、を備えている。 According to the embodiment, the electrolyzed water generating apparatus includes a generated water container that stores water, an electrolyte chamber that is partitioned by a diaphragm and stores an electrolyte, and an anode and a cathode that face each other with the diaphragm interposed therebetween. The water is detachable from the product water container, and water is put into the product water container in a detached state. After the water is added, the water is put into the product water container and impregnated with water in the product water container. An electrode unit, and a detector that is provided in the electrode unit and detects the amount of water stored in the generated water 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全体構成を示す断面図、図2は、電解水生成装置の電極ユニットを示す斜視図である。
本実施形態において、電解水生成装置10は、容器内に収容された静水状態の水を電解水に生成する、すなわち、電解水に変える、静水式あるいはバッチ式の電解水生成装置として構成されている。図1に示すように、電解水生成装置10は、水等の液体を収容する生成水容器(水槽)12と、生成水容器12の上端開口に脱着自在に装着され、生成水容器12内に支持および配置される電極ユニット16と、電極ユニット16の電極に電解電力を供給する給電部30と、を備えている。給電部30は、図示しない直流電源に接続されている。なお、給電部30は、定電圧を供給する電池等で構成してもよい。(First embodiment)
FIG. 1 is a cross-sectional view showing the overall configuration of the electrolyzed water generating apparatus according to the first embodiment, and FIG. 2 is a perspective view showing an electrode unit of the electrolyzed water generating apparatus.
In the present embodiment, the electrolyzed
生成水容器12は、例えば、ホウケイ酸ガラスや塩化ビニー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ガラスや樹脂により形成され、円錐台状に形成されている。生成水容器12は、上端開口12a有している。生成水容器12は、例えば、1Lの水を収容可能な容量に形成されている。
The generated
図1および図2に示すように、電極ユニット16は、円板形状に形成された支持体(蓋体)14と、支持体に支持され、支持体と同軸的に位置するほぼ円筒形状の筐体18と、筐体18の下端部に設けられた排水機構50と、を備えている。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
支持体14は、例えば、塩化ビニー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樹脂により形成されている。支持体14は、生成水容器12の上端開口12aに脱着自在に装着され、この上端開口12aを閉塞する蓋体としても機能する。支持体14の中央部に、電解液を注入するための注入口14aが形成されている。更に、支持体14は、この支持体の下面から延出する注入管14bを一体に有し、この注入管14bは注入口14aに連通している。
The
筐体18は、例えば、塩化ビニー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樹脂により形成されている。筐体18は、中間室(電解液室)20を形成する中間フレーム21と、陰極室(生成室)22を形成する陰極ケース24と、撹拌室(生成室)26を形成する撹拌ケース28と、を有している。中間フレーム21の両側に陰極ケース24および撹拌ケース28が接合され、全体として円筒形状をなしている。
The
中間室20の一方の開口を塞ぐように矩形状の第1隔膜32aが設けられ、中間室20の他方の開口を塞ぐように矩形状の第2隔膜32bが設けられている。第1隔膜32aおよび第2隔膜32bは、互いに対向している。これにより、中間室20は、第1隔膜32aおよび第2隔膜32bの間に仕切られている。中間室20と撹拌室26(生成水容器12内部)との間は第1隔膜32aにより仕切られ、中間室20と陰極室との間は、第2隔膜32bにより仕切られている。中間室20は、例えば、10mLの容量に形成されている。中間室20の上端は注入管14bに連通し、また、中間室20の下端に電解液排水口(第1排水口)20aが形成されている。
A rectangular
本実施形態において、第1隔膜32aおよび第2隔膜32bは、それぞれ透水性を有する隔膜である。例えば、第1隔膜32aおよび第2隔膜32bは、それぞれ、透水性の精密ろ過膜(Microfiltration Membrane : MF膜)や限外ろ過膜(Ultrafiltration Membrane : UF膜)等を用いている。また、第1隔膜32aおよび第2隔膜32bは、例えば、化学耐性と乾燥性に優れたポリフッ化ビニリデン(PolyVinylidene DiFuoride:PVDF)および酸化チタンを含む素材で形成されている。多孔質隔膜は、透水性があり電解で消費する電解質を陽極および陰極周囲に補充する能力が高いが、流水式のような水圧差がかかる電解水生成装置では差圧により電解生成物が流出してしまうため使うことが難しかった。本実施形態のような静水式の電解水生成装置では、このような差圧が作用しないため、多孔質隔膜を問題なく使うことができ、高い生成効率で電解できるとともに、使用後は電極ユニットを乾燥放置することもできる。
In the present embodiment, the
第1隔膜32aの外側に、矩形板状の陽極34aが隣接、対向して設けられている。陽極34aは撹拌室26内に位置している。第2隔膜32bの外側に矩形板状の陰極34bが隣接、対向して設けられている。陰極34bは陰極室22内に位置している。陽極34aおよび陰極34bは、中間室20を間に挟んで、互いに対向している。陽極34aおよび陰極34bは、接続端子および配線を介して、給電部30に電気的に接続されている。
A rectangular plate-
また、陽極34aはチタン基材の透水孔を設けた電極にイリジウムなど酸素ガス生成に対して塩素ガス生成の過電圧を低減する触媒が形成されている。陰極34bはチタン基材の透水孔を設けた電極だが、より電解電圧を低減するためにプラチナなど水分解の過電圧を低減する触媒を形成してもよい。
The
陽極34aおよび陰極34bは、例えば、厚さ1mm程度のほぼ矩形板状のチタン基材で形成され、中央部(有効反応領域)には液体を通過させるための微細な貫通孔(図示せず)が形成されている。陽極34aは、基材の表面にイリジウムなど酸素ガス生成に対して塩素ガス生成の過電圧を低減する触媒が形成されている。陰極34bは、基材の表面に、より電解電圧を低減するためにプラチナなど水分解の過電圧を低減する触媒が形成されている。
The
陰極室22は、例えば、20mL程度の容量に形成されている。陰極室22の下端に陰極水排水口(第2排水口)22aが設けられている。また、陰極ケース24の上端部に、陰極室22内で発生するガスを排気するための排気口24b、および生成水容器12内の水を陰極室22に取り込むための取水口24cが形成されている。
The
撹拌室26を形成している撹拌ケース28は、生成水容器12内の水を撹拌室26に取り込むための複数の取水口28aと、撹拌室26内で生成された電解水を生成水容器12内へ排出する複数の排出口28bと、を有している。また、撹拌ケース28は、撹拌室26内に配置された複数の撹拌板(フィン)36を有している。複数の撹拌板36は、それぞれほぼ水平に延在し、撹拌ケース28の長手方向(高さ方向)に間隔をおいて設けられている。撹拌室44は、複数の撹拌板36により、撹拌ケース40の長手方向に並ぶ複数の室に仕切られ、各室は陽極34aに接している。複数の室の各々は、取水口28aおよび排出口28bを通して外部(生成水容器12内部)に連通あるいは開放している。取水口28aを通して生成水容器12内の水を撹拌室44の各室に取り入れ、排出口28bから生成水容器12内へ抜けるようにしている。
The
図1および図2に示すように、排水機構50は、筐体18の下端部に回動可能に設けられた蓋体52を有している。蓋体52は、下端が閉塞された円筒のキャップ状に形成されている。蓋体52は、筐体18の下端に対向する底壁52aを有し、底壁52aの中央部に例えば、円形の板状のパッキン(封止部材)58が貼付されている。また、底壁52aの周縁部に複数の円弧状の排水口56が形成されている。パッキン58および底壁52aは弁体として機能する。パッキン58および底壁52aに排水孔57が貫通形成されて、この排水孔57は、蓋体52の回動中心軸に対して偏心して位置している。
As shown in FIGS. 1 and 2, the
蓋体52が図示の閉塞位置にある場合、排水孔57は、電解液排水口20aおよび陰極水排水口22aから外れて位置し、また、パッキン58は筐体18の下端に当接して、電解液排水口20aおよび陰極水排水口22aを密閉している。蓋体52を、排水孔57が電解液排水口20aあるいは陰極水排水口22aと整列する第1開放位置あるいは第2開放位置へ回動することにより、陰極水排水口22aあるいは陰極水排水口22aを通して、陰極室22の陰極水あるいは中間室20の電解液を選択的に排水することができる。
When the
電解水生成装置10は、生成水容器12内に収容された水の水量を検知する検知器60を備えている。本実施形態において、検知器60は電極ユニット16に内蔵されている。すなわち、図1に示すように、電極ユニット16の撹拌ケース28は、撹拌室の上端部に形成された測定室62と、生成水容器12内の水を測定室62内に取り込む取水口64aと、測定室62内の空気を排出する排気口64bと、を有している。検知器60は、測定室62内に設けられ陽極34aよりも上方に位置するフロートセンサ66を有している。フロートセンサ66は、生成水容器12内の水の水面位置、ここでは、測定室62内の水面の位置、を検知する。
The electrolyzed
フロートセンサ66は、測定室62内に配置され測定室62内の水面に浮くフロート66aと、フロート66aを昇降自在に支持するとともにフロート66aの浮上位置を検知する枢軸部66bと、を有している。枢軸部66bは、支持体14内に設けられた配線47を介して給電部30のコントローラ68に電気的に接続されている。コントローラ68は、フロートセンサ66の枢軸部66bからの検知信号に応じて給電部30からの通電を制御する。すなわち、生成水容器12内に所定量の水が収容され、測定室62内に所定量の水が流入すると、フロート66aが水面に浮くように上昇する。枢軸部66bは、フロート66aの浮上位置を検出し、コントローラ68へ検知信号を送る。コントローラ68は、フロート66aが所定位置に浮上していると判断した場合、すなわち、生成水容器12内の水量が所定量だけ収容されていると判断した場合、給電部30から電極への通電を許容する。フロート66aの浮上位置が低い場合、すなわち、生成水容器12内の水の水量が不十分な場合、コントローラ68は、給電部30からの通電を停止あるいは禁止する。
The
以上のように構成された電解水生成装置10により生成水を生成する場合、電極ユニット16を取外した状態で、生成水容器12内に所定量の水を入れ、ほぼ1Lの水を収容する。投入する水は、水道水などの一般的に入手可能な水でよい。また、塩化ナトリウム、塩化カリウム等の塩化物を含有する電解液として、予め作成した濃度20%程度の塩水を、注入口14aから電極ユニット16の中間室20に注水する。約10mLの塩水を注入し、中間室20を塩水で満たす。塩水注入の際、排水機構50の蓋体52は、閉塞位置に設定しておく。
When the generated water is generated by the electrolyzed
次いで、図1に示すように、塩水が注入された電極ユニット16を生成水容器12内に挿入し、支持体14を生成水容器12の上端開口12aに嵌合する。これにより、電極ユニット16が生成水容器12に装着され、生成水容器12内の水に浸漬される。生成水容器12内の水の一部は、陰極ケース24の取水口24cから陰極室22に流入し、約20mLの水が陰極室22に充填される。また、生成水容器12内の水の一部は、撹拌ケース28の複数の取水口28aから撹拌室26に流入し、各室が水で満みたされる。
Next, as shown in FIG. 1, the
このように撹拌室26は、生成水容器12内に開放した構造となっているため、電極ユニット16の撹拌室26も含めた生成水容器12全体が大きな陽極室を成している。従って、電解水生成装置10は、装置全体としては、中間室20、陰極室22および陽極室を有する2隔膜3室型の構造を有している。
Thus, since the stirring
更に、生成水容器12に所定量の水が収容されている場合、生成水容器12内の水が取水口64aから測定室62に流入し、測定室62に所定高さの水面を形成する。これにより、フロートセンサ66のフロート66aが上昇して水面に浮上する。枢軸部66bは、このフロート66aの浮上を検知して、検知信号をコントローラ68へ送る。コントローラ68は、生成水容器12内に所定量の水が収容されていると判断して、給電部30からの通電を許容する。
Further, when a predetermined amount of water is stored in the generated
以上の状態で、給電部30から陽極34aおよび陰極34bに1Aの電解電流を4分程度通電することで、中間室20内の塩水を電解する。中間室20の塩水中において電離しているナトリウムイオンは、陰極34bに引き寄せられ、第2隔膜32bを通過して陰極室22へ流入する。陰極室22において、陰極34bにより水が電気分解されて水素ガスを生成し、この水素ガスとナトリウムイオンとにより水酸化ナトリウム水溶液(アルカリ性水)を生成する。これにより、陰極室22に、pH13前後の20mLの水酸化ナトリウム水が生成される。
In the above state, the salt water in the
中間室20内の塩水中に電離している塩素イオンは、陽極34aに引き寄せられ、第1隔膜32aを通過して、撹拌室(陽極室、生成室)26へ流入する。撹拌室26では、塩素イオンが陽極34aに電子を与えて塩素ガスを生成する。生成した塩素ガスを撹拌室26内の水に溶かして酸性水(次亜塩素酸水および塩酸)を生成する。このようにして生成された酸性水は、酸素主体の気泡の滞留により、撹拌板36に沿って流れ排出口28bから生成水容器12内の水に撹拌排出される。このように、複数の撹拌板36は、陽極側電解生成物が生成水容器12に撹拌するのを補助するとともに、中間室20から第1隔膜32aを介して撹拌室26内に拡散する電解質の濃度を一時的に電極周囲で高める役割を担っている。また、生成水容器12内の水は、随時、撹拌室26内に取り込まれ、酸性水となって生成水容器12内の水に混合される。これにより、生成水容器12内の1Lの水を有効塩素濃度50ppmの次亜塩素酸水に変える、すなわち、生成することができる。 なお、中間室20に一度注入された10mLの塩水は、1L、50ppm濃度の次亜塩素酸水の生成に、10回程度連続使用することができる。
Chlorine ions ionized in the salt water in the
電解水生成が終了した後、電極ユニット16を生成水容器12から取外し、生成水容器12内に生成された次亜塩素酸水を排水し各種殺菌用途に用いる。また、陰極室22に生成されたアルカリ性水(水酸化ナトリウム水)を使用する場合は、排水機構50の蓋体52を閉塞位置から第1開放位置へ回し、陰極水排水口22aを開放する。これにより、中間室20内の塩水をそのままにした状態で、アルカリ性水のみを選択的に取り出して、洗浄などに活用することができる。
After the electrolyzed water generation is completed, the
この状態で塩水だけ電極ユニット16に残っているが、塩水は前述したように50ppmの次亜塩素酸水であれば、10回程度(10L)の生成に使用可能であるから、生成水容器12の水を新しい水に入れ替えて、上述した生成動作を繰り返し電解することができ、塩水を無駄なく有効に消費することができる。
In this state, only salt water remains in the
以上のように構成された電解水生成装置10によれば、電解液室に予め塩水を充填した電極ユニット16により、生成水容器12に収容された水を殺菌性のある次亜塩素酸水に変える、つまり、生成することができるとともに、陰極室22には洗浄機能を有した水酸化ナトリウム水を生成し、次亜塩素酸水のみならず水酸化ナトリウム水も取り出すことができる。また、塩水が中間室(電解液室)20に隔離されているため、上述した2種の電解水に塩水が多量に混入することがなく、同時に電解生成物により塩水水質が変質することもない。電極ユニット16の下端に設けた排水機構50により、塩水(電解液)と陰極水を選択的に排水することができ、例えば、塩水を残したまま、陰極水のみを選択的に排水することができる。これにより、生成水容器12に生成する電解水とは異なる陰極室22で生成される電解水を有効に活用することができる。また、生成水容器12の水と陰極室22の陰極水だけを交換することで、電解液室の塩水は複数回使いまわすことができ、塩水を無駄なく有効に消費することができる。
According to the electrolyzed
電解液を電極ユニット16に隔離した構成の電解水生成装置10では、電解水を生成すべき生成水容器の水が無い場合でも隔離充填された電解液により陽極で塩素ガス生成、陰極で水素ガス生成の電解反応が起こる。生成水容器12に所定水量の水がある状態、すなわち、少なくとも陽極34aおよび陰極34bが水に浸漬される水量の水が収容されている状態ならば、陽極で発生した塩素ガスは生成水容器の水と反応してただちに次亜塩素酸と塩酸が生成され、生成水容器の水は次亜塩素酸水へと変わっていく。しかしながら、水の無い状態ではこの塩素ガス反応は起こらず、塩素ガスがそのまま拡散してしまう。
In the electrolyzed
本実施形態によれば、電解水生成装置10は、電極ユニット16に内蔵された検知器60、例えば、フロートセンサ66、を備え、生成水容器12内に適正な水量の水が収容されているか否か検知可能としている。すなわち、生成水容器12に適量の水があれば、図1に示すように、フロートセンサ66のフロート66aが浮き上がって正常であることを検知する。一方、生成水容器12に適量の水が無い場合、フロート66aが浮き上がらず、フロートセンサ66はこれを検知し、コントローラ68は電解動作を行えないように通電を制御している。このように、電極ユニット16の陽極34aより上にフロートセンサ66を設けることで、確実に生成水容器12に適量の水があるか否かを検知することができる。
以上のことから、本実施形態によれば、塩素ガス等のガスを発生せることがなく信頼性の高い静水式の電解水生成装置および電極ユニットを提供することができる。According to the present embodiment, the electrolyzed
From the above, according to the present embodiment, it is possible to provide a highly reliable hydrostatic electrolyzed water generating apparatus and electrode unit without generating a gas such as chlorine gas.
次に、他の実施形態に係る電解水生成装置について説明する。なお、以下に説明する他の実施形態において、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 will be described. In other embodiments 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, and the parts different from those in the first embodiment. Will be described in detail.
(第2の実施形態)
図3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、電極ユニット16に内蔵された検知器60を備え、この検知器60は、静電容量センサ65を用いている。静電容量センサ65は、電極ユニット16の測定室62内に設けられ、陽極34aよりも上方、特に、適量の水の水面の高さ位置に配置されている。静電容量センサ65は、配線67を介してコントローラ68に電気的に接続されている。なお、測定室62内へ水を取り込む必要がないため、取水口および排気口は設けていない。(Second Embodiment)
FIG. 3 is a cross-sectional view illustrating the electrolyzed water generating device according to the second embodiment. According to the second embodiment, the electrolyzed
静電容量センサ65は、設置した近接領域の静電容量を検知するが、空気と水の静電容量差を検知して生成水容器12に適量の水があるか否かを検知する。コントローラ68は、静電容量センサ65からの検知信号に応じて、給電部30による通電を制御する、すなわち、適量の水量が検知された場合のみ、給電部30からの通電を許容する。
The
第2の実施形態において、電解水生成装置10の他の構成は、前述した第1の実施形態の電解水生成装置と同一である。そして、第2の実施形態においても、前述した第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
In 2nd Embodiment, the other structure of the electrolyzed
(第3の実施形態)
図4は、第3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3の実施形態によれば、電解水生成装置10は、生成水容器12が載置および支持される支持台70と、支持台70から上方に延出する給電取っ手76と、を備えている。検知器60は、支持台70の内部に設けられている。給電取っ手76は、給電部30の一部を構成している。(Third embodiment)
FIG. 4 is a sectional view showing an electrolyzed water generating apparatus according to the third embodiment. According to the third embodiment, the electrolyzed
図4に示すように、支持台70は、基台72と、基台72上に昇降自在に配置され、生成水容器12が載置される支持板(容器受け皿)74と、を備えている。支持板74は、複数のダンパ、例えば、複数のコイルばね75により、基台75上に弾性的に支持されている。支持板74の下面中央部に押圧凸部74aが一体に形成されている。
As shown in FIG. 4, the
検知器60は、支持台70内で、押圧凸部74aに対向して設けられた歪センサ61を用いている。歪センサ61は、支持板74の昇降に応じて変位可能に押圧凸部74aの下に配置されている。すなわち、支持板74上に生成水容器12が載置されて支持板74が下降すると、歪センサ61は押圧凸部74aに押され、生成水容器12の重量に応じて変位する。歪センサ61は歪量を検知することにより、生成水容器12の重量を検知する。
The
歪センサ61は支持台70内に設けられたコントローラ68に電気的に接続されている。コントローラ68は、歪センサ61からの検知信号に応じて、生成水容器12の重量を検出し、給電部30からの通電を制御する。所定の重量以上である場合、コントローラ68は、生成水容器12内に所定量の水が収容されていると判断して、給電部30からの通電を許容する。所定の重量よりも少ない場合、コントローラ68は、生成水容器12内に水が充填されていない、あるいは、水量が不十分であると判断して、給電部30からの通電を停止あるいは禁止する。
The
また、給電取っ手76は、支持台70から生成水容器12の側面に沿って、支持体14の側面と対向する位置まで延出している。給電部30は、給電取っ手76の上端部に設けられた一対の通電端子82を有し、これらの通電端子82は、支持体14の側面に露出する接続端子84と対向可能および接触可能に設置されている。給電部30は、通電端子82は、給電取っ手76内を通って延び通電端子82に導通している配線80と、給電取っ手76の下端から導出する給電ケーブル85と、給電ケーブル85の中途部に接続されたACアダプタ86とを備えている。コントローラ68は、配線および給電ケーブル85を介してACアダプタ86に接続されている。
Further, the power supply handle 76 extends from the
生成水容器12が支持台70上に正しく載置されると、電極ユニット16の接続端子84が給電部30の通電端子82に接触し、陽極34aおよび陰極34bが給電部30に導通する。これにより、給電部30から陽極34aおよび陰極34bへ通電可能な状態となる。言い換えると、生成水容器12が支持台70に適正に設置された状態でないと給電できない構成としている。
When the generated
図4に示すように、本実施形態によれば、電極ユニット16は、陰極室を省略し、中間室(電解液室)20と撹拌室26のみを備えた構成としている。すなわち、中間室20の一側は、中間フレーム21により閉塞され、他側面の開口が第1隔膜32aにより閉じられ、仕切られている。陽極34aは、第1隔膜32aの外側に隣接対向して設けられている。陰極34bは、中間室20内に設けられ、中間室20および第1隔膜32aを間に挟んで陽極34aと対向している。また、前述したように、陽極34aおよび陰極34bは、配線を介して、支持体14の側面に設けられた接続端子84に電気的に接続されている。電極ユニット16の他の構成は、検知器を除いて、前述した第1の実施形態における電極ユニット16と同一である。
電極ユニット16を、中間室(電解液室)20のみを有する構成とした場合でも、電解液と陰極水が混合した状態となるだけで、生成水容器12内の水を正常に次亜塩素酸水に生成することができる。As shown in FIG. 4, according to the present embodiment, the
Even when the
以上のように構成された第3の実施形態によれば、生成水容器12を支持台70上の適正位置に載置することにより、生成水容器12の重量は全て支持板74を介して歪センサ61へと伝わる。これにより、生成水容器12の重量、すなわち、生成水容器12に適量の水が収容されているか否かを歪センサ61で検知することができる。そして、コントローラ68は、歪センサ61からの検知信号に応じて、生成水容器12の重量を検出し、給電部30からの通電を制御する。所定の重量以上である場合、コントローラ68は、生成水容器12内に所定量の水が収容されていると判断して、給電部30からの通電を許容する。所定の重量よりも少ない場合、コントローラ68は、生成水容器12内に水が充填されていない、あるいは、水量が不十分であると判断して、給電部30からの通電を停止あるいは禁止する。従って、第3の実施形態においても、塩素ガス等のガスを発生せることがなく信頼性の高い電解水生成装置および電極ユニットを提供することができる。
According to the third embodiment configured as described above, the weight of the generated
(第4の実施形態)
図5は、第4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4の実施形態によれば、支持台70の構成が前述した第3の実施形態における支持台と相違している。
すなわち、本実施形態によれば、生成水容器12が載置される支持台70は、基台72と、基台72上に設けられ、生成水容器12の重量に応じて弾性変形可能なカバー部材77と、を備えている。受け皿形状のカバー部材77は、基台72と一体に成形され、すなわち、隙間なく基台72に密着して形成されている。本実施形態において、カバー部材77は、上面中央部から上方に突出する上側凸部77aと、下面の中央部から下方に突出する下側凸部77bとを一体に有している。
検知器60の歪センサ61は、支持台70内で、基台72上に設けられ、カバー部材77の下側凸部77bと対向している。(Fourth embodiment)
FIG. 5 is a sectional view showing an electrolyzed water generating apparatus according to the fourth embodiment. According to the fourth embodiment, the configuration of the
That is, according to the present embodiment, the
The
生成水容器12が支持台70のカバー部材77上の適正位置に載置されると、生成水容器12の重量によりカバー部材77が下方に撓み、下側凸部77bが歪センサ61を押し下げる。これにより、カバー部材77の撓み量を歪センサ61で検知し、生成水容器12の重量を検知することができる。ここでは、生成水容器12の重量をカバー部材77の撓み量に換算して測定している、撓み量と容器重量との関係を示す検量線を作成しておくことで、容器の適量水を検知することができる。
When the generated
また、本実施形態によれば、支持台70の基台72とカバー部材77とを一体化することで、水が浸入し易い切り離し部分を無くすことができる。第4の実施形態において、電解水生成装置10の他の構成は、前述した第3の実施形態に係る電解水生成装置と同一である。従って、本実施形態においても、塩素ガス等のガスを発生せることがなく信頼性の高い電解水生成装置および電極ユニットを提供することができる。
In addition, according to the present embodiment, the
(第5の実施形態)
図6は、第5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5の実施形態によれば、電解水生成装置10は、電極ユニット16に内蔵された検知器60を備え、この検知器60は、導電率センサ90を用いている。導電率センサ90は、隙間を置いて対向配置された2本の電極90a、90bを有している。電極90a、90bは、電極ユニット16の測定室62内に設けられ、陽極34aよりも上方、特に、適量の水の水面の高さ位置に配置されている。電極90a、90bは、配線67を介してコントローラ68に電気的に接続されている。(Fifth embodiment)
FIG. 6 is a cross-sectional view showing an electrolyzed water generating apparatus according to the fifth embodiment. According to the fifth embodiment, the electrolyzed
導電率センサ90は、2本の電極90a、90b間に所定の電圧波形を印加し、応答する電流などを検知することで電極間の導電率を検知する。電極90a、90bは、水が無い状態では絶縁状態となり、水に浸されている状態では水中のイオン電導により導電率が上がるため、この差により測定室62内に水が入っていることを検知できる。コントローラ68は、導電率センサ90からの検知信号に応じて、給電部30による通電を制御する、すなわち、適量の水量が検知された場合のみ、給電部30からの通電を許容する。
The
第5の実施形態において、電解水生成装置10の他の構成は、前述した第1の実施形態の電解水生成装置と同一である。そして、第5の実施形態においても、前述した第1の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
In 5th Embodiment, the other structure of the electrolyzed
本発明は上述した実施形態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。
上述した実施形態では生成水容器の水を次亜塩素酸水に変える構成を説明したが、陽極と陰極を入れ替え、アルカリ性の電解水を生成水容器に生成してもよい。上述した実施形態では、電解液を塩水、生成水を次亜塩素酸水および水酸化ナトリウム水としたが、これらに限定されることなく、本実施形態に係る電解水生成装置は、種々の電解液および種々の生成水を適用することができる。生成水容器は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の容器、水槽、その他、水を貯められるものであれば適用することができる。隔膜は、透水性を有する多孔質膜を用いたが、これに限らず、イオン選択性のあるイオン交換膜を用いてもよい。The present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements 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.
In the above-described embodiment, the configuration in which the water in the generated water container is changed to hypochlorous acid water has been described. However, the alkaline electrolyte water may be generated in the generated water container by replacing the anode and the cathode. In the embodiment described above, the electrolytic solution is salt water, and the generated water is hypochlorous acid water and sodium hydroxide water. However, the electrolyzed water generating apparatus according to this embodiment is not limited to these, Liquids and various product waters can be applied. The generated water container is not limited to the above-described embodiment, and can be applied to various containers, water tanks, and the like as long as they can store water. Although the porous membrane having water permeability is used as the diaphragm, the present invention is not limited to this, and an ion-exchange membrane having ion selectivity may be used.
Claims (15)
隔膜で仕切られ電解液を収納する電解液室と、前記隔膜を挟んで互いに対向する陽極および陰極と、を具備し、前記生成水容器に脱着可能であり、取り外した状態で前記生成水容器に水が入れられ、水が入れられた後に前記生成水容器に装着され、前記生成水容器内の水に含浸される電極ユニットと、
前記電極ユニット内に設けられ、前記生成水容器内に収容された水の水量を検知する検知器と、
を備える電解水生成装置。 A generated water container for containing water;
An electrolyte chamber that is partitioned by a diaphragm and stores an electrolyte solution, and an anode and a cathode that are opposed to each other with the diaphragm interposed therebetween, are detachable from the generated water container, and are attached to the generated water container in a detached state. An electrode unit that is filled with water and is attached to the product water container after the water is filled, and is impregnated with water in the product water container;
A detector provided in the electrode unit for detecting the amount of water contained in the generated water container;
An electrolyzed water generating apparatus comprising:
前記フロートセンサは、前記測定室内に配置され測定室内の水面に浮くフロートと、前記フロートを昇降自在に支持するとともに前記フロートの浮上位置を検知する枢軸部と、を有する請求項2に記載の電解水生成装置。 The electrode unit has a measurement chamber into which water in the generated water container enters,
3. The electrolysis according to claim 2, wherein the float sensor includes a float that is disposed in the measurement chamber and floats on a water surface in the measurement chamber, and a pivot portion that supports the float so as to be movable up and down and detects a floating position of the float. Water generator.
前記電極ユニットは、前記開口部に脱着可能に装着され前記開口部を塞ぐ支持体と、前記支持体に支持され前記電解液室、前記陽極および前記陰極が内部に設けられた筐体と、を備え、前記開口部を通して前記生成水容器に装着および取り外し可能である請求項1に記載の電解水生成装置。 The electrode unit includes a support body that is detachably attached to the opening portion and closes the opening portion, and a housing that is supported by the support body and in which the electrolyte chamber, the anode, and the cathode are provided. The electrolyzed water generating apparatus according to claim 1, wherein the electrolyzed water generating apparatus can be attached to and detached from the generated water container through the opening.
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