(57)【要約】【課題】給水作業を不要としつつ、装置を小型化することの可能な電解水生成装置を得る。【解決手段】対向配置される少なくとも一対の陰極板４および陽極板５を有する電解槽２を備えた電解水生成装置１において、大気中の水分を凝縮する凝縮部３０を設け、凝縮された水分を電解槽２で電解処理するようにする。これにより、給水作業が不要となり、ユーザの手間を省くことができるとともに、給水タンクが不要となる分、電解水生成装置１を小型化することができる。【選択図】図１
2014136193.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
対向配置される少なくとも一対の陰極板および陽極板を有する電解槽を備えた電解水生成装置において、
大気中の水分を凝縮する凝縮部と、大気中の水分を吸着する吸着部と、のうち少なくとも何れか一つを設け、凝縮または吸着された水分を前記電解槽で電解処理することを特徴とする電解水生成装置。
【請求項２】
前記凝縮部が、ペルチェ素子を備えていることを特徴とする請求項１に記載の電解水生成装置。
【請求項３】
前記吸着部が、吸湿性、潮解性および保水性のうち何れか一つの成分を有する吸着体を備えていることを特徴とする請求項１に記載の電解水生成装置。
【請求項４】
前記吸着部が、活性炭を備えていることを特徴とする請求項１または請求項３に記載の電解水生成装置。
【請求項５】
前記吸着部が、吸着部本体と前記吸着部本体を加熱する加熱機構とを備えていることを特徴とする請求項１、３および４のうち何れか１項に記載の電解水生成装置。
【請求項６】
前記凝縮部または前記吸着部が、前記電解槽内に配置されていることを特徴とする請求項１〜５のうち何れか１項に記載の電解水生成装置。
【請求項７】
前記電解槽が、イオン交換体を備えていることを特徴とする請求項１〜６のうち何れか１項に記載の電解水生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解水生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電解水生成装置として、隔膜で仕切られた陰極室と陽極室とを有する電解槽を備え、陰極室の陰極板と陽極室の陽極板との間に電圧を印加することで、陰極室でアルカリイオン水を生成し、陽極室で酸性水を生成するようにしたものが知られている（例えば、特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−１５９０７２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年では、上述した電解水生成装置を例えばヘアドライヤーなどに活用し、処理水から毛髪に供給するミストを生成する試みがなされている。このような場合、従来のようなタイプのものを搭載させることはできないため、例えば電解槽に加えて水を電解槽に供給する給水タンクを備えた電解水生成装置を用いることが考えられる。
【０００５】
しかしながら、電解水生成装置が給水タンクを備える構成では、給水タンクへの給水作業が必要となるとともに、装置が大型化してしまう虞があった。
【０００６】
そこで、本発明は、給水作業を不要としつつ、装置を小型化することの可能な電解水生成装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の第１の特徴は、対向配置される少なくとも一対の陰極板および陽極板を有する電解槽を備えた電解水生成装置において、大気中の水分を凝縮する凝縮部と、大気中の水分を吸着する吸着部と、のうち少なくとも何れか一つを設け、凝縮または吸着された水分を前記電解槽で電解処理することを要旨とする。
【０００８】
本発明の第２の特徴は、前記凝縮部が、ペルチェ素子を備えていることを要旨とする。
【０００９】
本発明の第３の特徴は、前記吸着部が、吸湿性、潮解性および保水性のうち何れか一つの成分を有する吸着体を備えていることを要旨とする。
【００１０】
本発明の第４の特徴は、前記吸着部が、活性炭を備えていることを要旨とする。
【００１１】
本発明の第５の特徴は、前記吸着部が、吸着部本体と前記吸着部本体を加熱する加熱機構とを備えていることを要旨とする。
【００１２】
本発明の第６の特徴は、前記凝縮部または前記吸着部が、前記電解槽内に配置されていることを要旨とする。
【００１３】
本発明の第７の特徴は、前記電解槽が、イオン交換体を備えていることを要旨とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、大気中の水分を凝縮する凝縮部と、大気中の水分を吸着する吸着部と、のうち少なくとも何れか一つを設け、凝縮または吸着された水分を電解槽で電解処理するようにしている。そのため、給水作業が不要となり、ユーザの手間を省くことができるとともに、給水タンクが不要となる分、装置を小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の第１実施形態にかかる水処理装置を示す概略構成図である。
【図２】本発明の第２実施形態にかかる水処理装置を示す概略構成図である。
【図３】本発明の第３実施形態にかかる水処理装置を示す概略構成図である。
【図４】本発明の第４実施形態にかかる水処理装置を示した図であって、（ａ）は概略構成図、（ｂ）は（ａ）の変形例を示した図である。
【図５】本発明の第５実施形態にかかる水処理装置を示す概略構成図である。
【図６】本発明の第６実施形態にかかる水処理装置を示す概略構成図である。
【図７】本発明の第７実施形態にかかる水処理装置を示す概略構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の複数の実施形態ならびにその変形例には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、それら同様の構成要素には共通の符号を付与するとともに、重複する説明を省略する。
【００１７】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態にかかる電解水生成装置１を示した図である。
【００１８】
本実施形態の電解水生成装置１は、図１に示すように、セパレータとなる隔膜３で仕切られた陰極室９および陽極室１０を有した電解槽２を備え、陰極室９には陰極板４が設けられているとともに、陽極室１０には陽極板５が設けられている。すなわち、電解槽２は、対向配置される少なくとも一対の陰極板４および陽極板５を有して構成されている。
【００１９】
電解槽２の上流側には、原水導入管１１が接続されている。原水導入管１１は、電解槽２の上流側で二股状に分岐して接続されるか、もしくは本実施形態のように、後述する凝縮部３０から２本別々に設けられて接続されるかの何れかで構成される。そして、一方が陰極室９に連通して原水を専ら陰極室９に供給するとともに、他方が陽極室１０に連通して原水を専ら陽極室１０に供給するようになっている。
【００２０】
原水導入管１１から電解槽２に水が導水されると、陰極板４と陽極板５との間に一定の電圧が印加され、電気分解が行われる。これにより、陰極室９内で電解水としてのアルカリイオン水が生成されるとともに、陽極室１０内で電解水としての酸性水が生成される。なお、陰極室９内では水の電気分解による水素の生成とＯＨ−イオンの生成が行なわれるため、陰極室９内の水はアルカリ性となる。一方、陽極室１０内では水の電気分解による酸素の生成とＨ＋イオンの生成が行なわれるため、陽極室１０内の水は酸性となる。
【００２１】
陰極室９内で生成されたアルカリイオン水は、陰極室９に連通する陰極水経路７を介して取り出されるとともに、陽極室１０内で生成された酸性水は、陽極室１０に連通する陽極水経路８を介して取り出される。なお、陰極水経路７の途中に配置された符号６は、流量センサであるが、設けなくてもよい。
【００２２】
ここで、本実施形態では、原水導入管１１の上流側に、大気中の水分を凝縮する凝縮部３０を設けている。そして、その凝縮部３０で凝縮された水分を原水導入管１１を介して電解槽内２に導水し、電解処理するようになっている。
【００２３】
本実施形態では、凝縮部３０は、ペルチェ素子１６とペルチェ素子１６で凝縮された水分を凝集する凝集部２０とにより構成されている。
【００２４】
すなわち、ペルチェ素子１６には、原水導入管１１側の一面１６ａ側に冷却板（凝集部２０）が設けられているとともに、他面１６ｂ側に図示せぬ放熱フィンが設けられている。そして、ペルチェ素子１６に電圧を印加することで、一面１６ａ側に吸熱、他面１６ｂ側に発熱が起こるようにする。すると、一面１６ａ側に設けられた冷却板（凝集部２０）の表面（内面）に空気中の水分が結露し、結露水を生じさせることができる。そして、その結露水を原水導入管１１を介して電解槽２へ導水することで、電解処理を行わせることができる。
【００２５】
電解槽２で電気分解を行い陽極室１０内で生成された酸性水は、陽極水経路８を介して取り出されるが、その酸性水を原材料として例えばヘアドライヤーなどに用いられるミストを生成することができるようになる。
【００２６】
なお、本実施形態では、凝縮部３０が電解水生成装置１の下方に設けられているが、実際には、上下反転させて凝縮部３０を上方に配置するのが好適である。
【００２７】
以上、説明したように、本実施形態の電解水生成装置１によれば、大気中の水分を凝縮する凝縮部３０を設け、凝縮された水分を電解槽２で電解処理するようにしている。そのため、給水作業が不要となり、ユーザの手間を省くことができるとともに、給水タンクが不要となる分、電解水生成装置１を小型化することができる。
【００２８】
また、本実施形態では、凝縮部３０がペルチェ素子１６を備えている。そのため、比較的容易に水分を電解槽２に供給することができるとともに、凝縮部３０を小型化することができる。また、ペルチェ素子１６に電圧を印加するタイミングで結露水を生じさせることができるため、任意のタイミングで水分を電解槽２に供給することができ、酸性水をより素早く生成することができるようになる。
【００２９】
［第２実施形態］
次に、本発明の第２実施形態について図面を参照して説明する。図２は、本実施形態にかかる電解水生成装置１Ａを示した図である。
【００３０】
本実施形態の電解水生成装置１Ａは、上記第１実施形態の電解水生成装置１と略同様の構成を有している。
【００３１】
すなわち、本実施形態の電解水生成装置１Ａは、対向配置される少なくとも一対の陰極板４および陽極板５を有する電解槽２と、大気中の水分を凝縮する凝縮部３０と、を備えている。
【００３２】
ここで、本実施形態の電解水生成装置１Ａが上記第１実施形態と主に異なる点は、凝縮部３０が電解槽２内に配置されていることにある。
【００３３】
以上の構成の本実施形態にあっても、上記第１実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。すなわち、給水作業が不要となり、ユーザの手間を省くことができるとともに、給水タンクが不要となる分、電解水生成装置１Ａを小型化することができる。
【００３４】
また、本実施形態では、凝縮部３０が電解槽２内に配置されている。そのため、原水導入管１１（図１参照）を介さずに水分を電解槽２に供給することができるようになる。したがって、水分が電解槽２に導水されないといった不具合を防止できるとともに、水分が凝縮部３０から電解槽２に導水されるまでの時間を短縮することができる。また、電解水生成装置１Ａを上記第１実施形態の電解水生成装置１と比べてさらに小型化することができる。
【００３５】
［第３実施形態］
次に、本発明の第３実施形態について図面を参照して説明する。図３は、本実施形態にかかる電解水生成装置１Ｂを示した図である。
【００３６】
本実施形態の電解水生成装置１Ｂは、上記第２実施形態の電解水生成装置１Ａと略同様の構成を有している。
【００３７】
すなわち、本実施形態の電解水生成装置１Ｂは、対向配置される少なくとも一対の陰極板４および陽極板５を有する電解槽２と、大気中の水分を凝縮する凝縮部３０と、を備えており、凝縮部３０が電解槽２内に配置されている。
【００３８】
ここで、本実施形態の電解水生成装置１Ｂが上記第２実施形態と主に異なる点は、電解槽２がイオン交換体としての固体高分子イオン交換膜１７を備えていることにある。
【００３９】
具体的には、図３に示すように、本実施形態では、電解槽２の内部にシート状の固体高分子イオン交換膜１７が設けられるとともに、その固体高分子イオン交換膜１７の両側に陰極板４と陽極板５とが配置されている。これにより、電解槽２の内部が仕切られて陰極室９と陽極室１０とが形成されている。
【００４０】
そして、本実施形態では、陰極室９と陽極室１０とのそれぞれに凝縮部３０が配置されており、その凝縮部３０から陰極室９および陽極室１０に供給される水分が互いの部屋を往き来することで電解水が生成されるようになっている。
【００４１】
以上の構成の本実施形態にあっても、上記第２実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
【００４２】
また、本実施形態では、電解槽２がイオン交換体としての固体高分子イオン交換膜１７を備えている。そして、その固体高分子イオン交換膜１７と陰極板４および陽極板５とによって電解槽２の内部が陰極室９と陽極室１０とに仕切られている。そのため、電流が固体高分子イオン交換膜１７側に流れるようになり、凝縮部３０の劣化を抑えて寿命が短くなるのを抑制することができるという利点がある。
【００４３】
なお、本実施形態では、陰極室９と陽極室１０とのそれぞれに凝縮部３０を設けるようにしたが、凝縮部３０を陰極室９のみに配置するようにしてもよい。また、陰極板４および陽極板５は、導電性がある物質であればよく、一般的な白金やチタン等以外であってもよい。
【００４４】
また、本実施形態では、イオン交換体としての固体高分子イオン交換膜１７を用いるようにしたが、それ以外でイオン交換体を構成してもよい。
【００４５】
［第４実施形態］
次に、本発明の第４実施形態について図面を参照して説明する。図４（ａ）は、本実施形態にかかる電解水生成装置１Ｃを示した図である。
【００４６】
本実施形態の電解水生成装置１Ｃは、上記第１実施形態の電解水生成装置１と略同様の構成を有している。
【００４７】
すなわち、本実施形態の電解水生成装置１Ｃは、対向配置される少なくとも一対の陰極板４および陽極板５を有する電解槽２を備えている。
【００４８】
ここで、本実施形態の電解水生成装置１Ｃが上記第１実施形態と主に異なる点は、凝縮部３０に換えて大気中の水分を吸着する吸着部３０Ａを設け、その吸着部３０Ａで吸着された水分を電解槽２で電解処理するようにしたことにある。
【００４９】
以上の構成の本実施形態にあっても、上記第１実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。すなわち、給水作業が不要となり、ユーザの手間を省くことができるとともに、給水タンクが不要となる分、電解水生成装置１Ｃを小型化することができる。
【００５０】
なお、本実施形態では、隔膜３によって陰極室９と陽極室１０とを仕切るようにしたが、図４（ｂ）に示す変形例のように、セパレータとなる隔膜３を設けないようにしてもよい。この電解水生成装置１Ｄの場合、原水供給管１１を１つにできるとともに、吐水経路１２も１つにできるので、装置の簡素化ならびに更なる小型化を図ることができる。
【００５１】
［第５実施形態］
次に、本発明の第５実施形態について図面を参照して説明する。図５は、本実施形態にかかる電解水生成装置１Ｅを示した図である。
【００５２】
本実施形態の電解水生成装置１Ｅは、上記第４実施形態の電解水生成装置１Ｃと略同様の構成を有している。
【００５３】
すなわち、本実施形態の電解水生成装置１Ｅは、対向配置される少なくとも一対の陰極板４および陽極板５を有する電解槽２と、大気中の水分を吸着する吸着部３０Ａと、を備えている。
【００５４】
ここで、本実施形態の電解水生成装置１Ｅが上記第４実施形態と主に異なる点は、吸着部３０Ａが吸湿性、潮解性および保水性のうち何れか一つの成分を有する吸着体１３を備えることにある。
【００５５】
本実施形態では、吸着部３０Ａは、吸着体１３と、吸着体１３を収容するとともに、スリット状の開口穴が複数形成されたケース１７とにより構成されている。
【００５６】
なお、吸湿性、潮解性もしくは保水性を持つ成分としては、例えばシリカゲル、塩化カルシウム、クエン酸などがあげられる。
【００５７】
以上の構成の本実施形態にあっても、上記第４実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
【００５８】
また、本実施形態では、吸着部３０Ａが、吸湿性、潮解性および保水性のうち何れか一つの成分を有する吸着体１３を備えている。そのため、吸着体１３によって大気中の成分を効果的に吸着させることができる。
【００５９】
なお、本実施形態では、吸着体１３をケース１７内の一部に集中させて配置するようにしたが、全体に拡散させて配置するようにしてもよい。
【００６０】
［第６実施形態］
次に、本発明の第６実施形態について図面を参照して説明する。図６は、本実施形態にかかる電解水生成装置１Ｆを示した図である。
【００６１】
本実施形態の電解水生成装置１Ｆは、上記第４実施形態の電解水生成装置１Ｃと略同様の構成を有している。
【００６２】
すなわち、本実施形態の電解水生成装置１Ｆは、対向配置される少なくとも一対の陰極板４および陽極板５を有する電解槽２と、大気中の水分を吸着する吸着部３０Ａと、を備えている。
【００６３】
ここで、本実施形態の電解水生成装置１Ｆが上記第４実施形態と主に異なる点は、吸着部３０Ａが活性炭１４を備えていることにある。
【００６４】
以上の構成の本実施形態にあっても、上記第４実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
【００６５】
また、本実施形態では、吸着部３０Ａが活性炭１４を備えている。そのため、吸着部３０Ａによって吸着された水分に含まれる有機物を除去することができるようになる。よって、電解槽２に供給する水分の浄化を図ることができる。
【００６６】
［第７実施形態］
次に、本発明の第７実施形態について図面を参照して説明する。図７は、本実施形態にかかる電解水生成装置１Ｇを示した図である。
【００６７】
本実施形態の電解水生成装置１Ｇは、上記第４実施形態の電解水生成装置１Ｃと略同様の構成を有している。
【００６８】
すなわち、本実施形態の電解水生成装置１Ｇは、対向配置される少なくとも一対の陰極板４および陽極板５を有する電解槽２と、大気中の水分を吸着する吸着部３０Ａと、を備えている。
【００６９】
ここで、本実施形態の電解水生成装置１Ｇが上記第４実施形態と主に異なる点は、吸着部３０Ａが吸着部本体１８とその吸着部本体１８を加熱する加熱機構１５とを備えていることにある。
【００７０】
以上の構成の本実施形態にあっても、上記第４実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
【００７１】
また、本実施形態では、吸着部３０Ａが、吸着部本体１８と吸着部本体１８を加熱する加熱機構１５とを備えている。そのため、加熱機構１５により吸着部本体１８を加熱することで、吸着部本体１８に吸着された水分を放出させ易くすることができるという利点がある。よって、任意のタイミングで水分を電解槽２に供給し易くでき、酸性水をより素早く生成することができるようになる。
【００７２】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態には限定されず、種々の変形が可能である。
【００７３】
例えば、上記各実施形態では、大気中の水分を凝縮する凝縮部３０と、大気中の水分を吸着する吸着部３０Ａと、のうち少なくとも何れか１つを設けるようにしたが、凝縮部３０と吸着部３０Ａの両方を設けるようにしてもよい。
【００７４】
また、上記第２実施形態では、凝縮部３０を電解槽２内に配置するようにしたが、吸着部３０Ａを電解槽２内に配置するようにしてもよい。
【符号の説明】
【００７５】
１    電解水生成装置
２    電解槽
３    隔膜
４    陰極板
５    陽極板
１６  ペルチェ素子
２０  凝集部
３０  凝縮部
３０Ａ  吸着部
【図１】
2014136193.tif 000003
【図２】
2014136193.tif 000004
【図３】
2014136193.tif 000005
【図４】
2014136193.tif 000006
【図５】
2014136193.tif 000007
【図６】
2014136193.tif 000008
【図７】
2014136193.tif 000009