(57)【要約】【課題】  安定して連続噴霧できる小型の電解水噴霧器を提供する。【解決手段】  筐体と、前記筐体内に備えられた原料液タンクと、原料液タンクから電解槽に原料液を供給する給液通路と、陽極２４と陰極２６を一対のスペーサ６０、６２により所定間隔離間してなる内部空間形状が直方体の流通型電解槽であって、前記一対の電極の一方の電極に原料液の流通方向に直交して電解液の取り出しスリット２５を形成した電解槽１８と、前記スリットを通って取り出される電解液を筐体外部に噴霧する噴霧手段とを少なくとも備えた噴霧器において、電解槽内の原料液の流通方向に対して直交する方向のスリットの長さｃがスペーサ間距離ｄより小さく形成され、前記スリットの原料液の流通方向に直交する方向の両端６５、６６がスペーサ６０、６２と所定間隔離間して形成されてなる噴霧器。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
（Ａ）筐体と、
（Ｂ）前記筐体内に備えられた原料液タンクと、
（Ｃ）原料液タンクから電解槽に原料液を供給する給液通路と、
（Ｄ）一対の電極を一対のスペーサにより所定間隔離間してなる内部空間形状が直方体の流通型電解槽であって、前記一対の電極の一方に原料液の流通方向に直交して電解液の取り出しスリットを形成した電解槽と、
（Ｅ）前記スリットを通って取り出される電解液を筐体外部に噴霧する噴霧手段と、
を少なくとも備えた噴霧器において、電解槽内の原料液の流通方向に対して直交する方向のスリットの長さがスペーサ間距離より小さく形成されていることを特徴とする噴霧器。
【請求項２】
前記スリットの原料液の流通方向に直交する方向の両端がスペーサと所定間隔離間して形成されてなる請求項１に記載の噴霧器。
【請求項３】
前記スリットの電解槽内の原料液の流通方向に直交する方向のスリットの長さとスペーサ間距離の比が１：１．０５〜１：２．０の範囲内である請求項１に記載の噴霧器。
【請求項４】
前記電解槽の電極間距離と電解槽内の原料液の流通方向に沿うスリットの長さとの比が１：１．５〜１：０．５の範囲内である請求項１に記載の噴霧器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は原料液を電解して得られる電解液の噴霧器に関する。
【背景技術】
【０００２】
隔膜としてイオン交換樹脂を膜状にした荷電膜やマイクロポーラス構造を有する非荷電膜を介して白金あるいは白金合金等からなる不活性電極を配置した電解槽を用いてアルカリ金属の塩化物の希薄電解質水溶液を電解し、陽極側で電解生成されるｐＨの低い陽極電解水（酸性水）を取り出し、これを殺菌や消毒に利用する技術は既に良く知られている（特許文献１）。また、隔膜を有さない電解槽を用いて電解水を製造する技術も知られている（特許文献２）。
【０００３】
陽極側で生成する陽極電解水はその中に次亜塩素酸が含まれていることから、次亜塩素酸の強力な酸化作用と塩素化作用を殺菌や消毒に利用するもので、このような利用方法は医療機関等で普及している。また酸性水中に微量に含まれるオゾンや溶存酸素は肉芽生成促進作用を有することから、外科治療の補助としての利用も研究されている。また、電解水は製造後時間が経過するに従って有益な作用が減少することが知られている。従って、電解水は製造直後のものを使用することが好ましい。
【０００４】
これら電解水の製造装置は、電解槽、ポンプ等を装備し、病院等に備え付けられた比較的大型のものが多い。本発明者は、生成した直後の新鮮な電解水を任意の時に、必要な量だけ供給することを目的として、携帯可能な小型の噴霧器について先に特許出願を行った（特許文献３）。
【０００５】
従来の噴霧器における電解槽及び噴霧手段の噴霧時の状態を示す概略断面図を図４に示す。
【０００６】
電解槽１８には、陽極２４と陰極２６とを平行に互いに近接して配設してある。電解槽１８では、陽極２４と陰極２６の間に電極表面に沿って原料液を層流を形成させて通水しながら電解を行っている。陽極２４にはスリット２５が形成してあり、層流を形成しながら流れる原料液の陽極側に存在する酸性水層を分離して取り出している。取り出した酸性水は、噴霧手段２０の噴霧室３６から多孔板３８を通過させて噴霧している。
【特許文献１】特開平１１−９０４４２号公報（請求項１）
【特許文献２】特開平６−２４６２７２号公報（請求項１）
【特許文献３】特開２００２−５２０６９号公報（請求項１）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上記噴霧器は小型に形成してあるため、内部に収納する電解槽についても従来の電解水用噴霧器より小さな容量とする必要がある。しかしながら、小型の電解槽は大型のものに比較して原料液を電解する際に生成するガスの影響を受けやすく、以下の点が問題となっている。
【０００８】
陽極２４と陰極２６表面には、電気分解により生成した酸素ガス又は水素ガスが存在し、電極表面で気泡６４を形成する。気泡同士は結合して除々に大きく成長し、直径が電極間距離より大きくなると電解槽内に滞留し易くなり、層流を乱したり、エアロックを引き起こす。大きく成長した気泡６４は、陽極２４のスリット２５から電解水と共に取り出されて噴霧され、間欠噴霧又は噴霧遮断の原因となっている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明者は鋭意研究を重ねた結果、陽極に形成するスリットを所定の形状に形成することにより間欠噴霧の原因となる気泡がスリットを通過せずに電解槽から廃液と共に排出され、安定して電解水を連続噴霧できることを見出した。
【００１０】
上記課題を解決する本発明は、以下に記載するものである。
【００１１】
〔１〕  （Ａ）筐体と、
（Ｂ）前記筐体内に備えられた原料液タンクと、
（Ｃ）原料液タンクから電解槽に原料液を供給する給液通路と、
（Ｄ）一対の電極を一対のスペーサにより所定間隔離間してなる内部空間形状が直方体の流通型電解槽であって、前記一対の電極の一方に原料液の流通方向に直交して電解液の取り出しスリットを形成した電解槽と、
（Ｅ）前記スリットを通って取り出される電解液を筐体外部に噴霧する噴霧手段と、
を少なくとも備えた噴霧器において、電解槽内の原料液の流通方向に対して直交する方向のスリットの長さがスペーサ間距離より小さく形成されていることを特徴とする噴霧器。
【００１２】
〔２〕  前記スリットの原料液の流通方向に直交する方向の両端がスペーサと所定間隔離間して形成されてなる〔１〕に記載の噴霧器。
【００１３】
〔３〕  前記スリットの電解槽内の原料液の流通方向に直交する方向のスリットの長さとスペーサ間距離の比が１：１．０５〜１：２．０の範囲内である〔１〕に記載の噴霧器。
【００１４】
〔４〕  前記電解槽の電極間距離と電解槽内の原料液の流通方向に沿うスリットの長さとの比が１：１．５〜１：０．５の範囲内である〔１〕に記載の噴霧器。
【発明の効果】
【００１５】
本発明の噴霧器は、電極に形成した噴霧手段へ連絡するスリットの原料液の流通方向に対して直交する方向の長さを電極間に配置したスペーサ間距離より短く形成し、更にスリットの両端とスペーサとを離間して形成している。電解槽内で大きく成長した気泡はスペーサに沿って移動するので、本発明の噴霧器においてはスリットを通過することなく電解槽の上部から廃液と共に排出される。本発明によれば、間欠噴霧等の原因となる気泡が電解槽に形成したスリットを通過せず、安定して連続的に電解水を噴霧できる小型の噴霧器を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
図１は、本発明の噴霧器の一例を示す概略構成図である。図１中、１００は噴霧器で、合成樹脂製筐体２は略直方体状に形成されている。前記筐体２の内部の上部には原料液タンク４が形成されている。前記原料液タンク４の上部には供給蓋６が形成されており、この蓋６を開けることにより、筐体２外部から原料液タンク４内に原料液を供給できる。
【００１７】
前記原料液タンク４の下方には、ポンプ１０が取り付けられており、前記原料液タンク４内の原料液８は供給管１２を通してポンプ１０の吸水口１４に供給される。前記ポンプ１０に供給された原料液８は、次いでポンプ１０により圧送されて送出管１６を通って電解槽１８に供給される。
【００１８】
図２は、電解槽１８及び電解槽に結合した後述する噴霧手段２０を示す拡大図である。電解槽１８は、扁平な直方体状の電解槽筐体２２内に、平行に配設された陽極２４、及び陰極２６を有する。なお、２８は陽極２４に接続された陽極端子、３０は陰極２６に接続された陰極端子である。
【００１９】
ポンプ１０から供給される原料液は、電解槽１８の下部に形成された流入孔３２から電解槽１８内に供給され、層流状態を保ちながら槽内を上方に移動すると共に陽極２４、陰極２６間に印加されている電圧により電気分解され、陽極２４近傍には酸性水が生成し、陰極２６近傍にはアルカリ性水が生成する。酸性水及びアルカリ性水の生成と同時に、陽極２４の表面には酸素ガス２３が生成し、陰極２６の表面には水素ガス２７が生成する。
【００２０】
電解槽１８内の原料液は層流状態で流れているので、生成した酸性水は陽極２４の表面に沿って矢印Ａで示されるように上方に流れ、酸性水のみが陽極２４に形成したスリット２５と電解槽１８の上部側に形成された取り出し孔３４を通って噴霧手段２０の噴霧室３６に供給される。
【００２１】
このとき、電解槽内で生成したガスからなる気泡は酸性水と分離されて後述する廃液口４４から排出される。スリット２５及び取り出し孔３４の形状は、気泡がスリット２５及び取り出し孔３４を通過することなく廃液口４４からアルカリ性水とともに排出されるように後述する所定の形状に形成してある。
【００２２】
３８は多孔板で、これにより噴霧手段２０の噴霧室３６と外界とが分離されている。前記多孔板３８は、孔径１８〜２４μｍの細孔が多数形成されていると共に、この多孔板３８はピエゾ振動子４０に固定されている。従って、このピエゾ振動子４０に交流やパルス電圧が印加されることにより振動子４０が振動し、これに伴い振動子４０に連結された多孔板３８が振動する。これにより、噴霧室３６内に充満された酸性水が多孔板３８に形成された細孔を通して外部に微細液滴４２として噴霧される。
【００２３】
一方、電解槽１８内で生成したアルカリ性水は、図２の矢印Ｂにより示されるように、陰極２６に沿って気泡と共に上方に移動し、廃液口４４に連結された廃液管４６を通ってポンプ１０の下方に設けられた廃液タンク４８に送られ、廃液５０として一時蓄えられる（図１を参照）。なお、５２は廃液タンクの下部に形成された廃液取り出し孔である。
【００２４】
電解槽１８の斜視図を図３に示す。電解槽１８は、一対の電極（陽極２４及び陰極２６）と、原料液の流れ方向に沿う両電極縁部で挟持された一対のスペーサ６０、６２により内部中空の直方体に形成されてなる。なお、図３中、ａはスリットの原料液の流通方向に沿う長さ、ｂは電極間距離、ｃはスリットの原料液の流通方向に対して直交する方向の長さ、ｄはスペーサ間距離を示す。
【００２５】
本発明の噴霧器１００に使用する電解槽において、スリットの長さｃは、スペーサ間距離ｄより短く形成されている。更に、スリットの原料液の流通方向に直交する方向の両端６５、６６はスペーサ６０、６２と離間して形成されている。電極表面で大きく成長した気泡はスペーサ６０、６２に沿って移動するので、スリットの長さｃをスペーサ間距離ｄより短く形成し、且つスリットの両端６５、６６をスペーサ６０、６２と離間して形成することにより、大きく成長した気泡がスリット２５から電解液とともに噴霧室３６内へ移動することを防止している。
【００２６】
スリットの原料液の流通方向に対して垂直方向の長さｃとスペーサ間距離ｄとの比は、１：１．０５〜１：２．０とすることが好ましく、１：１．１〜１：１．６とすることがより好ましい。ｄの値がｃの値に対して２．０より大きい場合には噴霧手段への電解水の供給量が不充分となり、１．０５より小さい場合には気泡の噴霧室への移動を充分に防止することが困難である。
【００２７】
スリット端６５とスペーサ６０及びスリット端６６とスペーサ６２との間隔は、スペーサに沿って移動する気泡がスリットを通過するのを防止するため、各０．５ｍｍ以上とすることが好ましく、１．０〜３ｍｍとすることがより好ましい。
【００２８】
更に、気泡の噴霧室３６内への移動をより効果的に防止するため、電極間距離ｂとスリットの原料液の流通方向に沿う長さａとの比を１：１．５〜１：０．５とすることが好ましく、１：１〜１：０．７とすることがより好ましい。ａの値がｂの値に対して１．５より大きい場合には気泡が電解液と共にスリットを通過しやすくなり、０．５より小さい場合には噴霧手段に供給する電解水の供給量が不充分になる傾向がある。
【００２９】
電極間距離ｂは、気泡の滞留を防止するため０．２５ｍｍ以上とすることが好ましく、０．４ｍｍ以上とすることがより好ましい。電極間距離の上限値は、電解時に印加する電圧により異なるが、概ね２ｍｍ程度である。
【００３０】
前記廃液管４６は、内部を流れる廃液量と比較し、相対的に大径に形成されており、廃液が流れる際に廃液が廃液管の径方向断面の一部のみを流れ、決して廃液が廃液管の全断面を占めて流れることがないようにしてある。このように廃液管を大径にすることにより、原料液タンク４と廃液タンクとのヘッド差に基づくサイホン作用により、原料液が無制限に廃液タンクに吸引されることを防止している。
【００３１】
５４は、廃液管４６に挿入された複数（本図においては３個）の逆流防止リングで、このリング５４により廃液管４６の内径は約１／２に狭められている。このリング５４を設けることにより、本発明の酸性水噴霧器１００を使用する際に噴霧器１００を傾けても、廃液タンク４８内の廃液５０が直ちに電解槽１８に逆流しないようになっている。
【００３２】
５６は、マイクロプロセッサを組み込んだ制御部で、この制御部５６の制御により、ポンプ１０、電解槽１８、噴霧手段２０等の動作が制御される。また、５８は、制御部５６、ポンプ１０、電解槽１８、噴霧手段２０等に電力を供給する駆動電源である。駆動電源としては一次電池及び二次電池の何れも使用できる。
【００３３】
上記噴霧器は酸性水を取り出して噴霧する場合を示したが、陰極にスリットを形成することによりアルカリ性水を取り出して噴霧する場合も同様である。
【実施例】
【００３４】
実施例１〜４、比較例１
５ｃｍ×５ｃｍ×１８ｃｍの筐体を用いて図１に示す構成の酸性水噴霧器を製造した。電解槽として、図３に示す構成のものを使用した。電極には原料液の流通方向長さが２３．６ｍｍ、幅２０ｍｍの長方形の白金電極２枚を使用し、陽極にスリットを形成した。陽極に形成したスリット長さａ及びｃと、電解槽の電極間距離ｂ、スペーサ間距離ｄ、スリット端６５、６６とスペーサ６０、６２との間隔を表１に示す。ポンプの送液量は２５ｍｌ／ｍｉｎ、電解電流密度は０．０２８６Ａ／ｃｍ2であった。原料液として、濃度２５００ｐｐｍの塩化ナトリウム水溶液を用いた。
【００３５】
不図示の電源スイッチを入れることにより、実施例１〜４においては電解により生成した酸性水が外部に連続して噴霧されたが、比較例１では間欠噴霧が発生し、安定して連続噴霧することができなかった。
【００３６】
【表１】
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【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の噴霧器の一例を示す概略構成図である。
【図２】図１に示す噴霧器の電解槽及び噴霧手段を示す拡大図である。
【図３】図１に示す噴霧器の電解槽を示す斜視図である。
【図４】従来の噴霧器の電解槽と噴霧手段の噴霧時の状態を示す概略断面図である。
【符号の説明】
【００３８】
２    筐体
４    原料液タンク
６    供給蓋
８    原料液
１０    ポンプ
１２    供給管
１４    吸水口
１６    送出管
１８    電解槽
２０    噴霧手段
２２    電解槽筐体
２３    酸素ガス
２４    陽極
２５    スリット
２６    陰極
２７    水素ガス
２８    陽極端子
３０    陰極端子
３２    流入孔
３４    取り出し孔
３６    噴霧室
３８    多孔板
４０    ピエゾ振動子
４２    液滴
４４    廃液口
４６    廃液管
４８    廃液タンク
５０    廃液
５２    廃液取り出し孔
５４    逆流防止リング
５６    制御部
５８    駆動電源
６０、６２    スペーサ
６４    気泡
６５、６６    スリット端
１００    噴霧器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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