(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン透過能を有する隔膜にて区画された各区画室に電極を配設して形成された一対の電極室を備えた電解槽と、前記各電極室に被電解水を供給する一対の供給管路と、前記各電極室にて生成された各電解水を所定の場所へそれぞれ流出させる一対の流出管路と、これら各流出管路と前記各電極室との連結を切替える管路切替弁を備え、電解運転の途中に前記各電極室の各電極の極性を交互に切替えて電解を継続する形式の電解水生成装置であり、当該電解水生成装置は、前記各電極室の下流側に連結する一対の排出管路と、これら各排出管路を開閉する一対の開閉弁と、これら両開閉弁の開閉動作を同時に行う駆動手段を備えた排出機構を備え、前記各電極室で生成される電解水を、前記両開閉弁の閉成時には前記各流出管路を通して所定の場所へ流出させ、かつ前記両開閉弁の開成時には前記各排出管路を通して排出させることを特徴とする電解水生成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電解水生成装置において、前記各流出管路と前記各排出管路を互いに連結して前記各流出管路の先端側を上方へ延出するとともに前記各排出管路の先端側を下方へ延出し、これら各排出管路の途中に前記排出機構の各開閉弁を介装したことを特徴とする電解水生成装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載の電解水生成装置において、前記排出機構を構成する駆動手段が、前記各開閉弁を構成する各弁体を互いに連結する連結部材と、同連結部材に連結されて前記各弁体を各弁座に対して着座、離間させるソレノイドを備えていることを特徴とする電解水生成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は電解水生成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
電解水生成装置の一形式として、特開平６−３１５６８５号公報に示されているように、イオン透過能を有する隔膜にて区画された各区画室に電極を配設して形成された一対の電極室を備えた電解槽と、前記各電極室に被電解水を供給する一対の供給管路と、前記各電極室にて生成された各電解水を所定の場所へそれぞれ流出される一対の流出管路と、これら各流出管路と前記各電解室との連結を切替える管路切替弁を備え、前記各電極室の各電極の極性を交互に切替えて前記被電解水を電解する電解水生成装置がある。
【０００３】
この種形式の電解水生成装置においては、電解時被電解水中に含有しているカルシウム、マグネシウム等の塩または水酸化物に起因して電極室に析出するスケールを除去するために、所定時間電解した後に各電極の正負の極性を切替えて、アノード室であった電極室をカソード室に変更するとともにカソード室であった電極室をアノード室に変更し、アノード室であった電極室にアルカリ性水を生成させて同電極室に析出しているスケールを除去するとともに、カソード室であった電極室に酸性水を生成させて同電極室に析出しているスケールを除去させるものである。
【０００４】
また、当該電解水生成装置においては、各電極の極性を切替えた場合には、アノード室であった電極室に残存している水素イオンが負の極性に切替えられた電極に吸収されて、同電極が還元されて劣化または損傷するおそれがある。このため、当該電解水生成装置においては、各電極の極性を切替えるのに先だってアノード室側の電極に電解時より低い正の電圧を印加して、残存している水素イオンの同電極内への侵入を阻止するとともにアノード室から排出する手段が採られることがある。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかして、当該電解水生成装置においては、電解途中で各電極の極性が切替えられた際には、この極性の切替えに応じて管路切替弁を切替え動作させて各電極室に連結している流出管路も切替えて、アノード室側の酸性水およびカソード室側のアルカリ性水が常に所定の場所へ流出するように図られる。
【０００６】
ところで、各電極の極性を切替えた直後の各電極室で生成される電解水は設定された所定の特性には達してはおらず、このような安定していない特性の電解水を所定の場所へ流出させることは使用上好ましくはない。また、各電極の極性を切替えるのに先だって陽極電極に低い正の電圧を印加する手段を採る場合には、さらにこの間の不安定な特性の各電解水も所定の場所へ流出させることになり、この場合は使用上一層好ましくはない。
【０００７】
このような問題を解決する手段しては、各電極の極性の切替え直後、または低い正の電圧を印加してから各電極の切替え後所定の時間の間、各電極室から流出する電解水を排出して所定の場所へ流出させない手段を採ればよい。かかる手段としては、例えば実開昭６４−３２７９７号公報に示されているように、新たに各電極室に連結する一対の排出管路を設けるとともに、各排出管路と各流出管路との各電極室に対する連結を選択的に断続する一対の切替弁を設けることが考えられる。この場合には、各切替弁を切替動作させる駆動手段を各切替弁毎に設けなければならず、構成が複雑になるとともに大型化するという問題がある。
【０００８】
従って、本発明の目的は上記した形式の電解水生成装置において、このような問題に対処することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、イオン透過能を有する隔膜にて区画された各区画室に電極を配設して形成された一対の電極室を備えた電解槽と、前記各電極室に被電解水を供給する一対の供給管路と、前記各電極室にて生成された各電解水を所定の場所へそれぞれ流出させる一対の流出管路と、これら各流出管路と前記各電極室との連結を切替える管路切替弁を備え、電解運転の途中に前記各電極室の各電極の極性を交互に切替えて電解を継続する形式の電解水生成装置であり、当該電解水生成装置は、前記各電極室の下流側に連結する一対の排出管路と、これら各排出管路を開閉する一対の開閉弁と、これら両開閉弁の開閉動作を同時に行う駆動手段を備えた排出機構を備え、前記各電極室で生成される電解水を、前記両開閉弁の閉成時には前記各流出管路を通して所定の場所へ流出させ、かつ前記両開閉弁の開成時には前記各排出管路を通して排出させることを特徴とするものである。
【００１０】
本発明に係る電解水生成装置においては、前記各流出管路と前記各排出管路を互いに連結して前記各流出管路の先端側を上方へ延出するとともに前記各排出管路の先端側を下方へ延出し、これら各排出管路の途中に前記排出機構の各開閉弁を介装する構成を採用することができ、また前記排出機構を構成する駆動手段を、前記各開閉弁を構成する各弁体を互いに連結する連結部材と、同連結部材に連結されて前記各弁体を各弁座に対して着座、離間させるソレノイドを備えた構成とすることができる。
【００１１】
【発明の作用・効果】
このように構成した電解水生成装置においては、各電極の極性の切替え時から所定時間の間、または陽極電極に低い正の電圧を印加してから各電極の切替え後の所定時間の間、排出機構の両開閉弁を開成動作させて各電極室から流出する電解水を排出して所定の場所への流出を防止することができ、これにより、所定の場所へは常に安定した一定の特性の酸性水とアルカリ性水とを流出させることができる。
【００１２】
ところで、当該電解水生成装置においては、各開閉弁を１つの駆動手段で開閉動作させるように構成しているため駆動手段の数を低減させることができて、構成を簡単化しかつ小型化することができる。
【００１３】
また、当該電解水生成装置において、各流出管路と各排出管路を互いに連結して各流出管路の先端側を上方へ延出するとともに各排出管路の先端側を下方へ延出し、これら各排出管路の途中に各開閉弁を介装する構成を採用すれば、排出機構の構成を一層簡単かつ小型化することができ、また排出機構を構成する駆動手段を、前記各開閉弁を構成する各弁体を互いに連結する連結部材と、同連結部材に連結されて前記各弁体を各弁座に対して着座、離間させるソレノイドを備えた構成とすれば、さらに一層簡単かつ小型化することができる。
【００１４】
【実施例】
以下、本発明を図面に基づいて説明するに、図１には本発明の一実施例に係る電解水生成装置が示されている。当該電解水生成装置は、電解槽１１、一対の供給管路１２，１３、一対の流出管路１４，１５、および管路切替弁１６を備えているとともに、排出機構２０を備えている。
【００１５】
電解槽１１は、槽本体１１ａと、槽本体１１ａ内を２つの隔室に区画するイオン透過能を有する隔膜１１ｂと、各隔室に配設された一対の第１，第２電極１１ｃ，１１ｄからなり、各隔室は各電極１１ｃ，１１ｄを配設されて第１，第２電極室１１ｅ，１１ｆに形成されている。当該電解水生成装置においては、第１電極室１１ｅに第１供給管路１２および第１流出管路１４の下流側管路１４ａが連結され、かつ第２電極室１１ｆに第２供給管路１３および第２流出管路１５の下流側管路１５ａが連結されている。各電極１１ｃ，１１ｄは直流電源３１に接続されていて、制御装置３２により制御された電圧が印加されるとともに、印加電圧の極性が変換されるようになっている。
【００１６】
各供給管路１２，１３は被電解水である希薄食塩水の供給源に連結されていて、図示しない供給ポンプの駆動により、各電極室１１ｅ，１１ｆへ希薄食塩水を供給する。第１流出管路１４および第２流出管路１５は、電解槽１１より上方へ延出されている。各流出管路１４，１５は下流側管路部１４ａ，１５ａと、上流側管路部１４ｂ，１５ｂとに分割されていて、これらの管路部１４ａ，１５ａ，１４ｂ，１５ｂは管路切替弁１６により断続可能に連結されている。切替弁１６の一動作状態においては、第１流出管路１４の上下両管路部１４ａ，１４ｂが連結されているとともに、第２流出管路１５の上下両管路部１５ａ，１５ｂが連結されていて、切替弁１６が制御装置３２により切替えられて他の動作状態になると、第１流出管路１４の下流側管路部１４ａと第２流出管路１５の上流側管路部１５ｂとが連結されるとともに、第２流出管路１５の下流側管路部１５ａと第１流出管路１４の上流側管路部１４ｂとが連結される。
【００１７】
しかして、排出機構２０は一対の排出管路２１，２２と、一対の開閉弁２３，２４と、これら両開閉弁２３，２４を開閉動作させる駆動手段２５を備えている。各排出管路２１，２２は上流側管路部２１ａ，２２ａと下流側管路部２２ａ，２２ｂとからなるもので、各上流側管路部２１ａ，２２ａの上端部が各流出管路１４，１５の下流側管路部１４ａ，１５ａの下端部に連結されて電解槽１１より下方へ延出され、各上流管路部２１ａ，２２ａの下端部が各開閉弁２３，２４の流入孔に連結されており、また各下流側管路部２１ｂ，２２ｂの上端部が各開閉弁２３，２４の流出孔に連結されている。
【００１８】
第１開閉弁２３は図２〜図４に示すように、バルブケーシング２３ａと、弁体２３ｂと、圧縮スプリング２３ｃを備えたもので、弁体２３ｂは圧縮スプリング２３ｃに付勢されて、その頭部をバルブケーシング２３ａ内に設けた弁座部２３ｄに着座して流入孔２３ｅと流出孔２３ｆとの連通を遮断し、その後端部をバルブケーシング２３ａの後端から突出させている。第２開閉弁２４も第１開閉弁２３と同一に構成されているもので、同一の構成部材および構成部位については、第１開閉弁２３の構成部材と構成部位の符号に類似する２４番台の符号を付してその詳細な説明を省略するが、第２開閉弁２４においてもその弁体２４ｂの後端部がバルブケーシング２４ａの後端部から突出している。
【００１９】
これら両開閉弁２３，２４は取付板２６の前側起立壁２６ａに取付けられて並列しており、各弁体２３ｂ，２４ｂの後端部を起立壁２６ａおよびブラケット２６ｂを移動可能に貫通させて後方へ突出させている。これら両弁体２３ｂ，２４ｂは連結部材２７にて互いに連結されている。また、取付板２６の平板部２６ｃには、これら両開閉弁２３，２４の後方に駆動手段２５が取付けられている。駆動手段２５はソレノイドタイプの駆動手段であってソレノイド２５ａとプランジャ２５ｂを備え、プランジャ２５ｂの先端部が連結部材２７に連結されている。
【００２０】
これにより、駆動手段２５は連結部材２７を介して両開閉弁２３，２４の弁体２３ｂ，２４ｂに連結されていて、ソレノイド２５ａを励磁してプランジャ２５ｂを吸引することにより、両開閉弁２３，２４の弁体２３ｂ，２４ｂを同時に後方へ移動させて、それらの頭部を弁座部から離間させて、各流入孔２３ｅ，２４ｅと各流出孔２３ｆ，２４ｆを連通させる。ソレノイド２５ａに対する通電は、制御装置３２により制御される。
【００２１】
このように構成した電解水生成装置においては、運転時には各供給管路１２，１３を通して電解槽１１の各電極室１１ｅ，１１ｆへ希薄食塩水が供給されるとともに、各電極１１ｃ，１１ｄに対して所定の電圧が印加される。例えば、第１電極１１ｃが陽極で第２電極１１ｄが陰極である場合には、第１電極室１１ｅがアノード室となって酸性水が生成されるとともに、第２電極室１１ｆがカソード室となってアルカリ性水が生成される。第１電極室１１ｅにて生成された酸性水は、第１流出管路１４の下流側管路部１４ａから切替弁１６を介して上流側管路部１４ｂを通って所定の第１の場所へ流出され、また第２電極室１１ｆにて生成されたアルカリ性水は、第２流出管路１５の下流側管路部１５ａから切替弁１６を介して上流側管路部１５ｂを通って所定の第２の場所へ流出される。
【００２２】
また、各電極１１ｃ，１１ｄの極性が切替えられた状態では、これに対応して切替弁１６が切替えられる。これにより、第１電極室１１ｅがカソード室となってアルカリ水が生成されるとともに、第２電極室１１ｆがアノード室となって酸性水が生成される。第１電極室１１ｅにて生成されたアルカリ水は、第１流出管路１４の下流側管路部１４ａから切替弁１６を介して第２流出管路１５の上流側管路部１５ｂを通って所定の第２の場所へ流出され、また第２電極室１１ｆにて生成された酸性水は、第２流出管路１５の下流側管路部１５ａから切替弁１６を介して第１流出管路１４の上流側管路部１４ｂを通って所定の第１の場所へ流出される。従って、当該電解水生成装置においては、酸性水は常に所定の第１の場所へ流出されるとともに、アルカリ性水は常に所定の第２の場所へ流出される。
【００２３】
この間、当該電解水生成装置においては、各電極１１ｃ，１１ｄの極性の切替えに先だって陽極側の電極、例えば第１電極１１ｃに電解時より低い電圧を所定時間印加して、極性の切替え時に発生する第１電極１１ｃの水素イオンに起因する劣化を防止するが、この低電圧の印加時から各電極１１ｃ，１１ｄの極性の切替え後所定時間の間、駆動手段２５のソレノイド２５ａに通電してソレノイド２５ａを励磁する。これにより、両開閉弁２３，２４は開成して各流入孔２３ｅ，２４ｅと各流出孔２３ｆ，２４ｆを連通させ、各排出管路２１，２２を連通状態とする。このため、第１電極室１１ｅ内の電解水は第１排出管路２１を通して排出されるとともに、第２電極室１１ｆ内の電解水は第２排出管路２２を通して排出され、これら各電極室１１ｅ，１１ｆ内の特性の安定していない電解水の各所定の場所への流出を規制する。なお、第１電極室１１ｅがカソード室で第２電極室１１ｆがアノード室である運転状態において、両電極１１ｃ，１１ｄの極性を切替える場合も同様である。
【００２４】
ところで、当該電解水生成装置においては、各開閉弁２３，２４を１つの駆動手段２５にて開閉動作させるように構成しているため駆動手段２５の数を低減させることができて、構成を簡単化しかつ小型化することができる。
【００２５】
また、当該電解水生成装置においては、各流出管路１４，１５と各排出管路２１，２２を互いに連結して各流出管路１４，１５の先端側を上方へ延出するとともに各排出管路２１，２２の先端側を下方へ延出し、これら各排出管路２１，２２の途中に各開閉弁２３，２４を介装する構成を採用しているため、各開閉弁２３，２４の開成により各電極室１１ｅ，１１ｆの電解水を自動的に排出させることができて各電解水を積極的に排出する手段を配設する必要がなく、排出機構２０の構成を一層簡単かつ小型化することができる。
【００２６】
さらにまた、排出機構２０を構成する駆動手段２５を、各開閉弁２３，２４を構成する各弁体２３ｂ，２４ｂを互いに連結する連結部材２７と、連結部材２７に連結されて各弁体２３ｂ，２４ｂを各弁座部に対して着座、離間させるソレノイド２５ａを備えた構成としているため、排出機構２０をさらに一層簡単かつ小型化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係る電解水生成装置の概略構成図である。
【図２】同電解水生成装置に採用される開閉弁、およびこれと一体の駆動手段  を示す一部横断平面図である。
【図３】同側面図である。
【図４】同正面図である。
【符号の説明】
１１…電解槽、１１ｃ，１１ｄ…電極、１１ｅ，１１ｆ…電極室、１２，１３…供給管路、１４，１５…流出管路、１６…管路切替弁、２０…排出機構、２１，２２…排出管路、２３，２４…開閉弁、２５…駆動手段、２５ａ…ソレノイド、２５ｂ…プランジャ、２６…取付板、２７…連結部材。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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