(57)【要約】      （修正有）【課題】水を電気分解してアルカリ性電解水と酸性電解水を生成する特殊水生成装置を提供する。【解決手段】陰極室に陰極板及び陽極室に陽極板を備えた電解槽１０、１１、１２と、電解槽に水を供給する水供給手段２１と、電解槽の陰極室から搬出された陰極水と添加液とを混合する混合器３１と、陽極室から搬出された陽極水を陽極室に循環させる陽極水循環手段２２と、電解槽の陰極室から搬出された陰極水をアルカリ性電解水として貯蔵する第１の貯蔵手段４１と、混合器を用いて陰極水と添加液とを混合した加工水を貯蔵する第２の貯蔵手段４２と、電解槽の陽極室から搬出された陽極水を貯蔵する第３の貯蔵手段４３と、添加液を貯蔵する第４の貯蔵手段４４と、を有し、電解槽は、陰極板及び陽極板に直流電圧を印加して、電気分解によって、アルカリ性電解水と酸性電解水を生成する。【選択図】図１
0003230735.tif 000002
【実用新案登録請求の範囲】
【請求項１】
水を電気分解してアルカリ性電解水と酸性電解水を生成する特殊水生成装置であって、
内部が隔膜で陰極室と陽極室に仕切られ、前記陰極室に陰極板及び前記陽極室に陽極板を備えた電解槽と、
前記電解槽に前記水を供給する水供給手段と、
前記電解槽の前記陰極室から搬出された陰極水と添加液とを混合する混合器と、
前記電解槽の前記陽極室から搬出された陽極水を該陽極室に循環させる陽極水循環手段と、
前記電解槽の前記陰極室から搬出された前記陰極水を前記アルカリ性電解水として貯蔵する第１の貯蔵手段と、
前記混合器を用いて前記陰極水と前記添加液とを混合した加工水を貯蔵する第２の貯蔵手段と、
前記電解槽の前記陽極室から搬出された前記陽極水を貯蔵する第３の貯蔵手段と、
前記添加液を貯蔵する第４の貯蔵手段と、
を有し、
前記電解槽は、前記陰極板及び前記陽極板に直流電圧を印加して、電気分解によって、前記アルカリ性電解水と前記酸性電解水を生成する、
ことを特徴とする特殊水生成装置。
【請求項２】
前記第３の貯蔵手段は、炭酸カリウム溶液をタンク内で貯蔵し、前記タンク内で前記炭酸カリウム溶液と前記陽極水とを混合し、
前記陽極水循環手段は、前記タンク内で前記炭酸カリウム溶液と前記陽極水とを混合した前記酸性電解水を前記電解槽に循環する、
ことを特徴とする、請求項１に記載の特殊水生成装置。
【請求項３】
２つの前記電解槽を備え、
前記水供給手段は、２つの前記電解槽にそれぞれ前記水を供給する、
ことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の特殊水生成装置。
【請求項４】
マイクロバブルを生成するマイクロバブル生成部を更に有し、
前記マイクロバブル生成部は、前記電解槽が生成した前記アルカリ性電解水に前記マイクロバブルを混合する、
ことを特徴とする、請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の特殊水生成装置。
【考案の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本考案は、特殊水を生成する装置に関する。本考案は、水を電気分解してアルカリ性電解水と酸性電解水を生成する特殊水生成装置に関するものであってもよい。
【背景技術】
【０００２】
水を電気分解することにより電解アルカリ性水を生成できることが知られている。また、電気分解によって生成するｐＨ値の高いアルカリ性電解水は洗浄力に優れている。一方、酸性電解水は細菌などとすばやく反応し、ウイルスや各種微生物に対して除菌用途で利用できる。特許文献１には、アルカリ性の電解水から調製された脱脂洗浄水であって、該洗浄水中のナトリウムイオン濃度＋カリウムイオン濃度が０．２ミリモル／リットル以上、５ミリモル／リットル以下、塩素イオン濃度が１ミリモル／リットル以下、ｐＨが９以上１２以下であることを特徴とする脱脂洗浄水に関する技術を開示している。特許文献２には、内部に対向する電極板を有する電解槽と、前記電解槽に原水を通水する手段と、前記電解槽内の原水に直流電圧を印加して直流電流を流す手段を備え、前記電解槽内の原水に塩を添加する手段を設け、電気分解によってジ亜塩素酸をふくむ強酸性水を生成することを特徴とする電解水生成装置に関する技術を開示している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−２８２０９４号公報
【特許文献２】特開平１０−４７２号公報
【考案の概要】
【考案が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２には、アルカリ性電解水と酸性電解水とを同時に生成する場合に、それぞれのｐＨ濃度を個別に調整できない場合がある。また、特許文献１及び特許文献２に開示されている技術には、複数の電解槽を用いて生成量を増加する方法に関する記載がない。
【０００５】
本考案は、アルカリ性電解水と酸性電解水とを同時に生成し、かつ、それぞれのｐＨ濃度を個別に調整できる特殊水生成装置を提供することを目的とする。本考案は、複数の電解槽を用いて、生成量を増加する特殊水生成装置であってもよい。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本考案の一つの実施形態は、水を電気分解してアルカリ性電解水と酸性電解水を生成する特殊水生成装置であって、内部が隔膜で陰極室と陽極室に仕切られ、前記陰極室に陰極板及び前記陽極室に陽極板を備えた電解槽と、前記電解槽に前記水を供給する水供給手段と、前記電解槽の前記陰極室から搬出された陰極水と添加液とを混合する混合器と、前記電解槽の前記陽極室から搬出された陽極水を該陽極室に循環させる陽極水循環手段と、前記電解槽の前記陰極室から搬出された前記陰極水を前記アルカリ性電解水として貯蔵する第１の貯蔵手段と、前記混合器を用いて前記陰極水と前記添加液とを混合した加工水を貯蔵する第２の貯蔵手段と、前記電解槽の前記陽極室から搬出された前記陽極水を貯蔵する第３の貯蔵手段と、前記添加液を貯蔵する第４の貯蔵手段と、を有し、前記電解槽は、前記陰極板及び前記陽極板に直流電圧を印加して、電気分解によって、前記アルカリ性電解水と前記酸性電解水を生成する、ことを特徴とする特殊水生成装置を提供する。
【０００７】
本考案の他の実施形態は、上記の特殊水生成装置であって、前記第３の貯蔵手段は、炭酸カリウム溶液をタンク内で貯蔵し、前記タンク内で前記炭酸カリウム溶液と前記陽極水とを混合し、前記陽極水循環手段は、前記タンク内で前記炭酸カリウム溶液と前記陽極水とを混合した前記酸性電解水を前記電解槽に循環する、ことを特徴とする特殊水生成装置であってもよい。
【０００８】
本考案の他の実施形態は、上記の特殊水生成装置のいずれかであって、２つの前記電解槽を備え、前記水供給手段は、２つの前記電解槽にそれぞれ前記水を供給する、ことを特徴とする特殊水生成装置であってもよい。また、本考案の他の実施形態は、上記の特殊水生成装置のいずれかであって、マイクロバブルを生成するマイクロバブル生成部を更に有し、前記マイクロバブル生成部は、前記電解槽が生成した前記アルカリ性電解水に前記マイクロバブルを混合する、ことを特徴とする特殊水生成装置であってもよい。
【考案の効果】
【０００９】
本考案に係る特殊水生成装置によれば、アルカリ性電解水と酸性電解水とを同時に生成する場合に、それぞれのｐＨ濃度を個別に調整できる。また、本考案に係る特殊水生成装置によれば、複数の電解槽を用いて生成量を増加することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係る特殊水生成装置の一例を示す概略構成図である。
【図２】本発明の実施形態に係る特殊水生成装置の電解槽の一例を示す概略構成図である。
【図３】本発明の実施形態に係る特殊水生成装置の一例を示す概略システム図である。
【考案を実施するための形態】
【００１１】
実施形態に係る特殊水生成装置の例を用いて、本考案を説明する。なお、本考案は、以後に説明する特殊水生成装置以外でも、アルカリ性電解水と酸性電解水を生成するもの（装置、部品、システム、アプリケーションなど）であれば、いずれのものにも用いることができる。
【００１２】
アルカリ性電解水は、 タンパク質や油脂を分解する洗浄効果をもち、油脂は分解し、油汚れの清掃に使用できる。アルカリ性電解水（電解洗浄水）は、純水に電解質（炭酸カリウム溶液)を添加し、電気分解することで得られる。
【００１３】
酸性電解水（たとえば次亜塩素酸水）は、細菌など違う物質とすばやく反応し、ウイルスや各種微生物に対して効果があり、様々な除菌用途で利用できる。
【００１４】
以後に、本考案を説明する。
【００１５】
図１乃至図３を用いて、本考案の実施形態に係る特殊水生成装置の構成を説明する。ここで、図１は、本発明の実施形態に係る特殊水生成装置の一例を示す概略構成図である。図２は、本発明の実施形態に係る特殊水生成装置の電解槽の一例を示す概略構成図である。図３は、本発明の実施形態に係る特殊水生成装置の一例を示す概略システム図である。
【００１６】
なお、図１等に示す特殊水生成装置の構成等は一例であり、本考案は図１等に示す特殊水生成装置等に限定されるものではない。
【００１７】
図１および図２に示すように、本考案に係る特殊水生成装置１００は、洗浄などに使用できるアルカリ性電解水と除菌消臭などに使用できる酸性電解水を生成するもの（装置、部品、システム、アプリケーションなど）である。特殊水生成装置１００は、装置全体の動作を制御する制御部（不図示）と、水を電気分解する電解槽１０（１１、１２）と、電解槽１０に水を供給する水供給手段２１と、電解槽１０の陰極室Ｃｃから搬出された陰極水Ｗｃと添加液とを混合する混合器３１と、電解槽１０の陽極室Ｃａから搬出された陽極水Ｗａを陽極室Ｃａに循環させる陽極水循環手段２２と、電解槽１０の陰極室Ｃｃから搬出された陰極水（アルカリ性電解水）Ｗｃをアルカリ性電解水として貯蔵する第１の貯蔵手段４１と、混合器３１を用いて陰極水Ｗａと添加液とを混合した加工水を貯蔵する第２の貯蔵手段４２と、電解槽１０の陽極室Ｃａから搬出された陽極水（酸性電解水）Ｗａを貯蔵する第３の貯蔵手段４３と、添加液を貯蔵する第４の貯蔵手段４４と、を有する。また、特殊水生成装置１００は、本実施形態では、２つの電解槽１１、１２を備える。水供給手段２１は、２つの電解槽１１、１２にそれぞれ水を供給する。
【００１８】
制御部（不図示）は、特殊水生成装置１００の各構成に動作を指示し、特殊水生成装置１００の動作を制御する手段である。また、制御部は、純水化装置などを用いて生成した水または純水の供給量を制御するものであってもよい。制御部は、例えばＣＰＵ及びメモリで構成される演算装置を用いることができる。また、制御部は、特殊水生成装置１００に予め搭載されている演算装置、コントローラ又はその他制御手段を利用する構成であってもよい。更に、制御部は、Ｉ／Ｆ手段を用いて特殊水生成装置１００外部から入力される情報（以下、「入力情報」という。）に基づいて、特殊水生成装置１００の動作を制御してもよい。制御部は、特殊水生成装置１００外部に出力される情報（以下、「出力情報」という。）を出力する動作を制御する。更に、制御部は、特殊水生成装置１００を制御するために必要な情報及び制御の結果を記憶する記憶部を更に含んでもよい。ここで、記憶部は、電子情報をデータベースとして記憶する公知の技術（ハードディスク、メモリなど）を用いることができる。
【００１９】
更に、制御部は、本実施形態では、入力情報に基づいて、電解槽１０、水供給手段２１、陽極水循環手段２２および混合器３１、並びに、第１の貯蔵手段４１、第２の貯蔵手段４２、第３の貯蔵手段４３および、第４の貯蔵手段４４の動作を制御する。具体的には、制御部は、入力情報（アルカリ性電解水の生成量）に基づいて、電解槽１０内の電解電圧を制御し、かつ、水供給手段２１および陽極水循環手段２２の供給量・供給時間・循環量を制御する。これにより、特殊水生成装置１００（制御部）は、所望の生成量で所望のｐＨ濃度（例えば目的用途に応じたｐＨ１１．０〜１３．０）のアルカリ性電解水を生成することができる。また、制御部は、入力情報（酸性電解水の生成量）に基づいて、第３の貯蔵手段４３から炭酸カリウムの供給量を制御する。これにより、特殊水生成装置１００（制御部）は、所望の生成量で所望のｐＨ濃度（例えば目的用途に応じたｐＨ６．０〜７．０）の炭酸カリウム溶液を生成することができる。
【００２０】
電解槽１０（１１、１２）は、電極（例えばチタン合金素材），隔膜（例えばイオン交換隔膜）を利用して炭酸カリウム溶液を含む水溶液を電気分解し、アルカリ性電解水および酸性電解水を生成するものである。電解槽１０（１１、１２）は、本実施形態では、内部が隔膜Ｄｐで陰極室Ｃｃと陽極室Ｃａに仕切られ、陰極室Ｃｃに陰極板Ｐｃ及び陽極室Ｃａに陽極板Ｐａを備える。図２に示すように、電解槽１０（１１、１２）は、隔膜Ｄｐで内部が陰極室Ｃｃと陽極室Ｃａとに仕切られている。また、電解槽１０（１１、１２）は、陰極室Ｃｃに陰極板Ｐｃ及び陽極室Ｃａに陽極板Ｐａを備える。電解槽１０（１１、１２）は、陰極板Ｐｃ及び陽極板Ｐａに直流電圧を印加されことによって、陰極室Ｃｃで陰極水Ｗｃ（アルカリ性電解水）を生成し、陽極室Ｃａで陽極水Ｗａ（酸性電解水）を生成することができる。
【００２１】
なお、電極板は、チタン合金に白金をメッキしたものを利用することができる。また、電解槽は、一対の電極板（陰極板，陽極板）と、内部を仕切る陽イオン交換膜とからなる構成（一対の電極板の組）を、複数設けた構造の電解槽としてもよい。これにより、電極板（陰極板，陽極板）の総表面積に対する電解動作する面積割合が増加し、陰極水Ｗｃ（アルカリ性電解水）の生成量を増加することができ、電解槽を小型化することが可能になる。
【００２２】
水供給手段２１は、電解槽１０に水を供給する手段である。水供給手段２１は、たとえばポンプおよび給水管、並びに、減圧弁、逆止弁、切換え弁および流量計を用いて構成することができる。図１に示すように、本考案に係る特殊水生成装置１００は、２つの電解槽１１、１２を備え、水供給手段２１を用いて２つの電解槽１１、１２にそれぞれ水を供給する。
【００２３】
陽極水循環手段２２は、電気分解促進水（例えば炭酸カリウム）を供給された陽極室Ｃａ（図２）から搬出された陽極水（酸性電解水）を陽極室Ｃａに循環させる手段である。陽極水循環手段２２は、例えば陽極水タンク、循環ポンプおよび給水管を用いて、陽極室Ｃａから搬出された陽極水を循環する「陽極水循環系（陽極水循環システム）」を構成することができる。制御部は、循環量・循環時間に比例して、酸性電解水を所望のｐＨ値に調整することができる。具体的には、特殊水生成装置１００は、本実施形態では、（１）外部設置される『炭酸カリウム溶液タンク』から循環ポンプで電解槽の陽極側に注水し、（２）電解槽１０を通過された炭酸カリウム溶液は炭酸カリウムタンクに戻され、（３）濃度計信号により、炭酸カリウム濃度が１０％低下すると炭酸カリウムを補給する。特殊水生成装置１００は、（４）電解槽２機搭載により、生成量が２倍になり、耐久性も向上し、加工水および洗浄水の２系統が生成される。また、特殊水生成装置１００は、（５）電解槽２機搭載により、循環電解させるとｐＨ１３.５までの電解水を生成することできる。なお、電気分解促進水（例えば炭酸カリウム）は、電気分解を促進する電気分解促進剤を定期的に補充される構成であってもよい。
【００２４】
混合器３１は、電解槽１０の陰極室Ｃｃから搬出された陰極水Ｗｃと添加液とを混合する手段である。制御部は、第４の貯蔵手段４４から添加液を混合器３１に供給し、所望の混合比の混合液を生成することができる。具体的には、特殊水生成装置１００は、本実施形態では、（１）軟水器及び浄水フィルターを通過した水道水を給水口から給水し、（２）電解槽の陰極極側で電気分解された陰極水Ｗｃに所望の添加液を添加して加工水を生成し、（３）その後、加工水を貯蔵する。なお、混合器３１が混合する方法は、公知の技術を利用することができる。
【００２５】
第１の貯蔵手段４１は、陰極室Ｃｃで生成した陰極水Ｗｃ（アルカリ性電解水、たとえば洗浄水）を貯蔵する手段である。第２の貯蔵手段４２は、陰極水Ｗｃと添加液を混合した加工水を貯蔵する手段である。第３の貯蔵手段４３は、陽極室Ｃａで生成した陽極水Ｗａ（酸性電解水、たとえば炭酸カリウム溶液）を貯蔵する手段である。第４の貯蔵手段４４は、添加液を貯蔵する手段である。なお、第１の貯蔵手段４１、第２の貯蔵手段４２、第３の貯蔵手段４３および第４の貯蔵手段４４が液体を貯蔵する方法は、公知の技術を利用することができる。
【００２６】
以上のとおり、本考案に係る特殊水生成装置によれば、アルカリ性電解水と酸性電解水とを同時に生成することができ、それぞれのｐＨ濃度を個別に調整できる。また、本考案に係る特殊水生成装置によれば、複数の電解槽を用いて生成量を増加することができる。また、本考案に係る特殊水生成装置によれば、従来品と比較して、小型化、省電力・省スペース化を実現することができ、供給ポンプ・制御部・供給純水の共有化により部品点数を削減でき、生産コストを低減することができる。更に、本考案に係る特殊水生成装置によれば、陰極水循環手段の循環時間、陰極板及び陽極板の印加電圧、並びに、混合器の混合量を個別に制御することができ、システムの高応答性を実現することができる。
【００２７】
図３に示すように、本考案に係る特殊水生成装置１００のシステム構成は、環境加工水および洗浄水（電解水）フローにおいて、下記の特徴を有する。
（１）軟水器と浄水フィルターを通過した水を電気分解する。
（２）添加液タンクの加工水専用添加剤を陰極水Ｗｃに設定量分で添加する。
（３）加工水（陰極水Ｗｃ）は、「送水タンク５０Ｌ」に一旦貯水される。その後、上限水位まで貯水されると、送水ポンプが作動して「貯水１ｔｏｎタンク」に送水される。
（４）「貯水１ｔｏｎタンク」が満水になると、生成動作を停止する。水位が約７０％まで減水すると自動的に再び生成を開始する。
（５）洗浄水（電解水）の生成時は、洗浄水出口から洗浄水タンクに貯水する。 
【００２８】
図３に示すように、本考案に係る特殊水生成装置１００のシステム構成は、炭酸カリウムフローにおいて、 下記の特徴を有する。
（１）炭酸カリウム溶液は、「炭酸カリウムタンク」から生成装置内の循環ポンプで電解槽に給水される。
（２）電解槽を通過した炭酸カリウム溶液は、「炭酸カリウムタンク」に戻され、貯水される。
【００２９】
図３に示すように、本考案に係る特殊水生成装置１００のシステム構成は、電解加工水および洗浄水（電解水）フローにおいて、 下記の特徴を有する。
（１）軟水器と浄水フィルターを通過した水が電気分解される。 
（２）添加液タンクの加工水専用添加剤が、加工水(電解水)に設定量分添加される。
（３）加工水（電解水）は、「送水タンク５０Ｌ」に一旦貯水される。その後、上限水位まで貯水されると、送水ポンプが作動して「貯水１ｔｏｎタンク」に送水する。 
（４）「貯水１ｔｏｎタンク」が満水になると、生成動作を停止する。水位が約７０％まで減水すると、自動的に再び生成動作を開始する。
（５）洗浄水（電解水）の生成時は、洗浄水出口から洗浄水タンクに貯水される。
【００３０】
図３に示すように、本考案に係る特殊水生成装置１００のシステム構成は、炭酸カリウムフローにおいて、 下記の特徴を有する。
（１）炭酸カリウム溶液は、「炭酸カリウムタンク」から循環ポンプで電解槽に給水される。
（２）電解槽を通過された炭酸カリウム溶液は、「炭酸カリウムタンク」に戻される。
（３）炭酸カリウム濃度が低下すると、「炭酸カリウム補給装置」から炭酸カリウムが自動補給される。この補給の際には、一定時間、攪拌器で撹拌される。
（４）炭酸カリウム濃度が低下すると「炭酸カリウム補給装置」から 炭酸カリウムが自動補給される。この補給の際に一定時間攪拌器が回転される。 
【００３１】
本考案に係る特殊水生成装置は、図３に示すように、洗浄水のタンク（図１の第１の貯蔵手段４１）に、マイクロバブル生成部をさらに備えることができる。マイクロバブル生成部は、陰極室Ｃｃ（図２）から搬出された陰極水（アルカリ性電解水）にマイクロバブルを混合するものである。これにより、生成したアルカリ性電解水（陰極水）は、マイクロバブルを混合することによって、洗浄能力を向上することができる。マイクロバブルの生成方法や混合方法は、公知の技術を利用することができる。なお、本考案に係る特殊水生成装置は、陽極水（酸性電解水）に、マイクロバブルを混合する構成であってもよい。これにより、陽極水（酸性電解水）は、マイクロバブルを混合することによって、除菌消臭能力を向上することができる。
【００３２】
以上のとおり、本考案に係る実施形態について説明したが、本考案は上記の実施形態に限定されるものではない。すなわち、本考案は、実用新案登録請求の範囲に記載の内容に基づいて、様々に変形、変更又はその他任意に改変され得る。
【符号の説明】
【００３３】
１００，１００Ｓ  ：  特殊水生成装置
１０，１１，１２  ：  電解槽
２１  ：  水供給手段
２２  ：  陽極水循環手段
３１  ：  混合器
４１  ：  第１の貯蔵手段（洗浄水）
４２  ：  第２の貯蔵手段（加工水）
４３  ：  第３の貯蔵手段（炭酸カリウム）
４４  ：  第４の貯蔵手段（添加液）
Ｃａ  ：  陽極室
Ｃｃ  ：  陰極室
Ｄｐ  ：  隔膜
Ｐａ  ：  陽極板
Ｐｃ  ：  陰極板
Ｗａ  ：  陽極水
Ｗｃ  ：  陰極水
【図１】
0003230735.tif 000003
【図２】
0003230735.tif 000004
【図３】
0003230735.tif 000005