(57)【要約】【課題】電解槽から内容物を移送するために電解槽内で発生するガス（気体）を有効活用する。【解決手段】  本発明は酸化剤の生成中の電解処理時に完全に封止される電解槽に関する。電解処理時に発生するガスは主として陰極面で放出される水素であり、電解槽内の圧力を高める。高められた圧力は最終的に電解槽から酸化剤を排出させるのに利用される。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
流体処理用の消毒液を製造する装置であって、
少なくとも２つの電極を含んだ電解槽であって、そのうちの少なくとも１つの電極は少なくとも１つの陰極を含んでおり、少なくとも１つの電極は少なくとも１つの陽極を含んでいる電解槽と、
前記少なくとも１つの陰極の少なくとも１つの陰極と、前記少なくとも１つの陽極の少なくとも１つの陽極との間に電位を提供する制御回路であって、該少なくとも１つの陰極並びに該少なくとも１つの陽極と電気接触状態にある制御回路と、
前記電解槽内に導入する電解質であって、前記電位により、制御された電荷が前記少なくとも１つの陰極から前記少なくとも１つの陽極へと電解液中を通過することで少なくとも１つの酸化剤を生成させる電解質と、
電荷を供給する前記制御回路と電気的接触状態にあるエネルギー源と、
電解槽内に存在するヘッドスペースであって、電解後に前記電解槽内の液体を排出させるために発生ガス圧を利用するため、少なくとも１つの発生ガスを加圧下で集蓄するヘッドスペースと、
電解質を導入させる流入口と、
電解生成された酸化剤を放出させる排出口と、
を含んでいることを特徴とする装置。
【請求項２】
流入口を封止する流入口機構をさらに含んでいることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項３】
流入口機構は電解質を電解槽内部に供給する容積ポンプを含んでいることを特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項４】
流入口機構は電解質を電解槽内部に供給する制御バルブを含んでいることを特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項５】
流入口機構は電解質を電解槽内部に供給し、同時に該電解槽から気体を排出する双機能制御バルブを含んでいることを特徴とする請求項２記載の装置。
【請求項６】
流入口機構は電解質を電解槽内部に供給し、同時に該電解槽からの気体と液体との流出を規制するチェックバルブを含んでいることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項７】
排出口を封止するための排出口機構をさらに含んでいることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項８】
電解質保存容器をさらに含んでいることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項９】
電解質保存容器は交換式であることを特徴とする請求項８記載の装置。
【請求項１０】
電解質保存容器は内部の圧力を開放する排気バルブを含んでいることを特徴とする請求項８記載の装置。
【請求項１１】
電解質保存容器は電解質を電解槽に流入させる取り外しが簡単なバルブをさらに含んでおり、該電解質保存容器が該バルブにて断絶されると該容器からの電解質の流出を遮断することを特徴とする請求項８記載の装置。
【請求項１２】
マイクロプロセッサー回路をさらに含んでいることを特徴とする請求項８記載の装置。
【請求項１３】
マイクロプロセッサー回路は電解質保存容器を電解槽と一体化し、該電解槽内で進行する電解質から酸化剤への変換サイクル数により該電解質保存容器の内容量を測定することを特徴とする請求項１２記載の装置。
【請求項１４】
液体保存容器をさらに含んでいることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１５】
酸化剤測定装置をさらに含んでいることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１６】
１６．残留塩素測定装置をさらに含んでいることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１７】
残留塩素測定装置はマイクロプロセッサー“センサーオンチップ”装置を含んでいることを特徴とする請求項１６記載の装置。
【請求項１８】
マイクロプロセッサー回路をさらに含んでいることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項１９】
マイクロプロセッサー回路は“センサーオンチップ”装置を含んでいることを特徴とする請求項１８記載の装置。
【請求項２０】
酸化還元電位（ＯＲＰ）測定装置をさらに含んでいることを特徴とする請求項１４記載の装置。
【請求項２１】
温度とｐＨの少なくとも一方を測定し、その偏差に対する酸化還元電位（ＯＲＰ）を調整する装置をさらに含んでいることを特徴とする請求項２０記載の装置。
【請求項２２】
酸化剤保存容器をさらに含んでいることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項２３】
密閉状態の液体容器、開放状態の液体容器、液体が内部を流れるパイプ、汚水溜め、水槽、タンク及びプレナムから選択される少なくとも１種を含んだ処理対象物源内に酸化剤を注入する注入口をさらに含んでいることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項２４】
陽極、陰極、流入口、排出口及び測定装置から選択される少なくとも１つの装置を制御するマイクロプロセッサー制御システムをさらに含んでいることを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項２５】
電解質保存容器と、該電解質保存容器をマイクロプロセッサーシステムと一体化させる電解質保存容器マイクロプロセッサーを含んだマイクロプロセッサー制御システムとをさらに含んでいることを特徴とする請求項２４記載の装置。
【請求項２６】
電解質保存容器と、該電解質保存容器内の利用できる残留量と残留サイクル数とを決定するため、前記電解質保存容器と関連する電解サイクル数の記録を維持する電解質保存容器マイクロプロセッサーを含んだマイクロプロセッサー制御システムとをさらに含んでいることを特徴とする請求項２４記載の装置。
【請求項２７】
制御回路は制御された電荷を供給することを特徴とする請求項１記載の装置。
【請求項２８】
制御された電荷は所定電荷値を有していることを特徴とする請求項２７記載の装置。
【請求項２９】
流体処理用の消毒液を製造する方法であって、
少なくとも２つの電極を含んだ電解槽であって、少なくとも１つの電極は少なくとも１つの陰極を含んでおり、少なくとも１つの電極は少なくとも１つの陽極を含んでいる電解槽を提供するステップと、
少なくとも１つの陰極と少なくとも１つの陽極とを電気接触状態とし、両者間に制御回路を介して電位を提供するステップと、
流入口から電解槽内に電解質を導入し、電位によって前記少なくとも１つの陰極から前記少なくとも１つの陽極へと電解液中にて電荷を通過させ、少なくとも１つの酸化剤を電解質中で生成させるステップと、
エネルギー源を制御回路と電気的に接触させ、制御回路により電荷を供給するステップと、
電解槽内に存在するヘッドスペースに加圧下にて少なくとも１種の発生ガスを蓄積させ、電解後にその発生ガス圧を電解槽内の液体を排出させるために利用するステップと、
排出口から電解生成された酸化剤を放出させるステップと、
を含んでいることを特徴とする方法。
【請求項３０】
容量ポンプを介して電解槽内に電解質を供給するステップをさらに含んでいることを特徴とする請求項２９記載の方法。
【請求項３１】
電解槽を提供するステップは、制御バルブを含んだ流入口機構を提供するステップと、該電解槽内に電解質を供給するステップとをさらに含んでいることを特徴とする請求項２９記載の方法。
【請求項３２】
電解槽を提供するステップは、双機能制御バルブを含んだ流入口機構を提供するステップと、該電解槽から気体を排気させながら該電解槽内に電解質を供給するステップとをさらに含んでいることを特徴とする請求項２９記載の方法。
【請求項３３】
電解槽を提供するステップは、チェックバルブを含んだ流入口機構を提供するステップと、電解中に該電解槽からの気体と液体の流れを規制しながら該電解槽内に電解質を供給するステップとをさらに含んでいることを特徴とする請求項２９記載の方法。
【請求項３４】
電解質保存容器を提供するステップをさらに含んでいることを特徴とする請求項２９記載の方法。
【請求項３５】
電解質保存容器を交換するステップをさらに含んでいることを特徴とする請求項３４記載の方法。
【請求項３６】
排気バルブを介して電解質保存容器内の圧力を開放させるステップをさらに含んでいることを特徴とする請求項３４記載の方法。
【請求項３７】
電解質容器に取り外しが容易なバルブを提供するステップと、
電解槽に電解質を流入させるステップと、
前記電解質容器が取り外し容易バルブで断絶されたとき、該電解質容器からの電解質の流れを遮断するステップと、
をさらに含んでいることを特徴とする請求項３４記載の方法。
【請求項３８】
マイクロプロセッサー回路を介して電解質保存容器を電解槽と一体化させるステップと、該電解槽内で進行する電解質から酸化剤への変換サイクル数によって前記電解質容器の内容積を測定するステップとをさらに含んでいることを特徴とする請求項３４記載の方法。
【請求項３９】
液体保存容器を提供するステップと、該容器内で液体を保存するステップとをさらに含んでいることを特徴とする請求項２９記載の方法。
【請求項４０】
酸化剤測定装置を提供するステップと、該装置内で酸化剤を測定するステップとをさらに含んでいることを特徴とする請求項２９記載の方法。
【請求項４１】
残留塩素を測定するステップをさらに含んでいることを特徴とする請求項２９記載の方法。
【請求項４２】
マイクロプロセッサー“センサーオンチップ”装置で測定するステップをさらに含んでいることを特徴とする請求項２９記載の方法。
【請求項４３】
酸化還元電位を測定するステップをさらに含んでいることを特徴とする請求項２９記載の方法。
【請求項４４】
温度とｐＨの少なくとも一方を測定するステップと、その偏差に対する酸化還元電位値を調整するステップとをさらに含んでいることを特徴とする請求項４３記載の方法。
【請求項４５】
酸化剤保存容器を提供するステップと、該容器内に酸化剤を保存するステップとをさらに含んでいることを特徴とする請求項２９記載の方法。
【請求項４６】
少なくとも１種の酸化剤を処理対象源に注入するステップをさらに含んでおり、該処理対象源は密閉状態の液体容器、開放状態の液体容器、液体が内部を流れるパイプ、汚水溜め、水槽、タンク及びプレナムから選択される少なくとも１種であることを特徴とする請求項２９記載の方法。
【請求項４７】
マイクロプロセッサー制御システムを提供するステップと、陽極、陰極、流入口、排出口及び測定装置から選択される少なくとも１つの装置をマイクロプロセッサー制御システムで制御するステップとをさらに含んでいることを特徴とする請求項２９記載の方法。
【請求項４８】
電解質保存容器とマイクロプロセッサーシステムとを一体化させるステップをさらに含んでいることを特徴とする請求項３４記載の方法。
【請求項４９】
電解質保存容器内の利用できる残留量と残留サイクル数とを決定するため、前記電解質保存容器と関連する電解サイクル数の記録を維持するステップをさらに含んでいることを特徴とする請求項３４記載の方法。
【請求項５０】
電解質の流入後に流入口を完全に封止するステップをさらに含んでいることを特徴とする請求項２９記載の方法。
【請求項５１】
電解生成された酸化剤を放出させる前に排出口を完全に封止するステップをさらに含んでいることを特徴とする請求項２９記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はバッチモードで作動し、電解槽から内容物を移送するために電解槽内で発生するガス（気体）を活用する酸化剤生成用電解槽に関する。
【背景技術】
【０００２】
本願は２００１年７月１６日出願の米国特許願０９/９０７０９２「携帯式水殺菌システム」の一部継続である。本願はまた本願と同日に出願された米国特許願並びにＰＣＴ出願「現場で利用する表面消毒電解槽」（整理番号３０７５０−１００１）にも関連する。本願は２００３年２月２１日出願の米国特許願６０/４４８９９４「現場で利用する表面消毒電解槽」の優先権を主張する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
寸法安定陽極（ＤＳＡ）を利用する電解技術は塩素及び他の混合酸化剤溶液を生成するために使用されてきた。寸法的安定陽極はビアの米国特許３２３４１１０「電極並び電極製造方法」で開示されており、チタン基板に貴金属を被膜させる技術を紹介している。
【０００４】
隔膜付き電解槽の１例はデノラ他の米国特許ＲＥ３２０７７「隔膜付き電極槽並びにその製法」で解説されている。そこでは円形の寸法安定陽極が陽極周囲に巻き付けられた隔膜と共に利用され、陰極は陽極/隔膜構造体周囲に同心的に配置されている。
【０００５】
隔膜を利用しない寸法安定陽極を備えた電解槽はグラム他の米国特許４７６１２０８「電解法及び水殺菌用電解槽」で解説されている。
【０００６】
商業用電解槽は、無圧あるいは電解装置に通流を発生させるのに適した加圧下の通流形態を利用した酸化剤生成のために一般的に使用されてきた。この形態の電解槽の例はプランスニカー他の米国特許６３０９５２３「電極と電極を含んだ電解槽」並びにベーカー他の米国特許５３８５７１１「増大したオゾン含有量の殺菌溶液を発生させる電解槽」で解説されている。
【０００７】
他の形態では、酸化剤は開放型電解槽で生成されるか、あるいはヘリントン他の米国特許６５２４４７５「携帯式水消毒システム」で説明されたもののごとき注入器あるいはポンプ装置で電解槽内に引き込まれる。
【０００８】
ヘリントン他の米国特許願０９/９０７０９２「携帯式水消毒システム」は１例で電解槽チャンバーを利用する消毒装置を解説する。電解質の電解で水素ガスを発生させ、チェックバルブタイプの装置を介在させて電解槽チャンバーから酸化剤を排出させる駆動力を提供する。この形態では水素の発生に伴って変換されない電解質も電解槽本体から排出される。別形態では電解中に水素ガス圧が電解槽チャンバーに蓄積されるが、電解槽チャンバー内の圧力は、ガス体積が増加するとき電解槽チャンバーの容積を増加させ続けるスプリング式ピストンの作用で制御される。最終的にはバルブ機構が開き、スプリング式ピストンは電解槽チャンバーの全容積を満たし、酸化剤を電解槽チャンバーから強制排出させる。
【０００９】
本発明の実施態様では電解槽チャンバーは電解槽の上部にガス（例えば水素ガス）の蓄積を許す不活性ガスチャンバーを組み込んでいる。ガス圧を発生させ、バルブ機構を介在させてこの圧力を電解槽の底部から酸化剤を排出させる唯一の駆動力として最終的に利用する。この機構を利用して電解槽チャンバー内で電解質の完全電解変換が達成され、最良の作業効率が得られる。
【００１０】
電解によって発生するガス圧を利用する他の発明も文献で解説されている。アベディッシャンの米国特許４１３８２１０「ガス発生器の圧力制御」はトーチ用の供給ガスとして使用される水素ガスを発生させ、圧力を制御する電解機構を活用するガストーチを説明する。セネッフ他の米国特許５２２１４５１「自動塩素化装置」は処理される水流と同じ圧力で作動する塩素ガス発生槽を解説する。圧力下の水が閉鎖槽内を流れ、閉鎖槽内の電解質量を補充する。電解槽内の隔壁は水流で吸引される塩素ガスの分離を維持する。電解槽内で発生する塩素と水素ガスは塩素ガス相と電解槽内を流れる水の圧力との間の圧力均衡を維持し、変換されない電解質が水流内に引き込まれないようにする。ベイ他の米国特許５３５４２６４「ヒドロゲル電解によるガス圧駆動式注入」は、加圧下で人体に搬送される液体薬量を厳密に調整する目的で電解ヒドロゲルプロセスによって酸素と水素ガスを生成し、その生成を制御するシステムを解説する。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
本発明の１好適実施例は液体を処理する殺菌消毒溶液を製造する装置である。この消毒装置は少なくとも１体の電解槽を含んでいる。電解槽は少なくとも２体の電極を含んでおり、少なくとも１つの電極は少なくとも１つの陰極を含んでおり、少なくとも１つの電極は少なくとも１つの陽極を含んでいる。消毒装置は少なくとも１つの陰極と少なくとも１つの陽極との間に電位を提供する制御回路を含んでいる。この制御回路は少なくとも１つの陰極ならびに少なくとも１つの陽極と電気接触状態である。
【００１２】
酸化剤の生成時に電解質は電解槽収容体内で陽極と陰極との間に提供される。制御された電荷は少なくとも１つの陰極並びに少なくとも１つの陽極から電解液を通過し、電解質内に少なくとも１つの酸化剤を生成する。制御回路と電気接触状態にある電源は所定の電荷値を有し、制御された電荷を提供する。
【００１３】
電解槽内のヘッドスペースは、電解処理完了時に電解槽の内容物を排出させるガス圧を提供する目的で発生ガスを貯留する。
【００１４】
電解処理に先立って電解質が流入口を介して電解槽内に導入される。流入口はバルブ等の流入口機構を含んでおり、電解質の電解槽導入後に流入口を封止する。電解槽はさらに排出口と、排出口を電解処理中に封止するバルブのごとき排出口機構とを含んでいる。電解処理後、排出口機構は開き、排出口から電解生成された酸化剤を放出させる。
【００１５】
好適実施例では、電解装置は電解槽の内部への電解質の移送する容積型ポンプを含んでいる。別実施例では、流入口機構は制御バルブを含み、電解質を電解槽内部に移動させる。本発明の別実施例では、流入口機構は双機能制御バルブを含んでおり、電解槽内部へ電解質を移動させ、同時にガスを電解槽から排気させる。充填操作中に電解処理に先立ち、電解槽内の閉空間内でのガス圧力上昇に対抗して、電解質を電解槽内部に規制なく流入させるためにシステムデザインによってはガス抜きが必要である。
【００１６】
本発明の別実施例では、流入口機構は電解槽内部へ電解質を移動させるチェックバルブを含んでいる。電解処理中にチェックバルブは電解槽からのガス流と液流を規制する。
【００１７】
本発明の電解装置は電解質保存容器を含んでいる。この電解質保存容器は電界装置の永久部分であっても、着脱式であってもよい。電解質保存容器から電解溶液を自由に排出させるために容器は排気バルブを含んでおり、電解質保存容器内の負圧を開放して容器からの電解液の自由な流出を提供する。好適実施例では、電解質保存容器は着脱容易なバルブを容器排出口に含んでおり、容器から電解液を損失させることなく本システムから容器を取り外させる。別実施例では電解質保存容器は収縮式である。
【００１８】
本発明の別実施例では、電解装置はマイクロプロセッサー回路を含み、電解質保存容器をシステムと一体化させる。電解質保存容器の残量は電解装置の操作回数を管理し、各操作サイクルで使用された電解液量をモニターすることでマイクロプロセッサーによって決定できる。
【００１９】
電解装置はさらに酸化剤溶液によって処理される対象液体を保存する液体保存容器を含んでいる。好適実施例では液体保存容器は酸化剤測定装置を含んでいる。好適実施例では酸化剤測定装置は塩素測定装置である。本発明の別実施例では塩素測定装置は固相半導体であり、一般的に“センサーオンチップ”と呼称されるものである。さらに別の実施例では、酸化剤測定装置は酸化還元電位（ＯＲＰ）測定装置を含んでいる。ＯＲＰ測定装置の精度を確実にするため、酸化剤センサーは温度とｐＨを測定する装置と、それらの変動に対してＯＲＰ値を調整する装置を含んでいる。
【００２０】
本発明の別実施例では、電解装置は液体保存容器の代用に酸化剤保存容器を含んでいる。あるいは、電解装置は処理対象液源に直接的に酸化剤を注入する注入口を備えている。処理対象液源とは、水タンクのような閉鎖液容器、プールのような開放液体容器、液体が内部を流れているパイプ、冷却塔のごとき水溜め、水桶、トラフ及び/又は気体流内の成分を酸化させるために酸化剤を空気ダクト内または他の気体流などに噴霧するプレナムである。
【００２１】
さらに好適には本発明の電解装置はマイクロプロセッサー制御システムを含んでいる。この制御システムは陽極と陰極への電力を測定して制御し、流入口供給機構、排出口機構及び酸化物測定装置の作用を制御する。さらに、電解装置は電解質保存容器をシステムと一体化させるための電解質保存容器マイクロプロセッサーを含んでいる。電解質保存容器マイクロプロセッサーは、電解質保存容器内の利用可能な残留体積と残留サイクル数を決定する目的で、電解質保存容器に関連するいくつかの電解サイクルの記録を維持する。この手段によって、電解質保存容器をシステムから取り外し、別の電解質保存容器と交換することが可能である。マイクロプロセッサーに記録されたデータは電解装置の制御システムに、それぞれの独特な電解質保存容器の残留電解液をモニターさせる。
【００２２】
一般的に、本発明の主要な目的は閉電解槽内で電極上方のガスチャンバースペースを活用するバッチモード電解槽を提供することである。電解処理中に主として水素ガスであるガスが利用され、電解槽で生成された酸化剤を電解槽排出バルブを介して処理対象液あるいは酸化剤保存容器に押出す。
【００２３】
本発明の主たる利点は、電解槽内の電極上方のガスチャンバースペースが単純に利用され、電解槽から処理対象液に対して酸化剤を押出すための駆動力が提供されることである。この形態によって、効率的に電解液が完全電解処理され、処理対象液への酸化剤の移送に通流槽や別体のポンプ装置を必要としない。電解プロセスで発生したガス圧は電解槽から酸化剤を押出すのに利用される。この形態により消費者装置または他の低液量システムで利用するための非常に安価な消毒装置の製造が可能になる。
本発明の他の目的及び新規な特徴並びにさらなる利用範囲は図面を利用した以下の発明の詳細な説明で明らかとなろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
本発明は電解槽並びに物体表面、液体あるいは浮遊汚染物の殺菌消毒に使用される酸化剤の生成方法に関する。
【００２５】
図１は本発明の１好適実施例を図示する。好適には塩化ナトリウムブライン溶液である電解液１４が陽極１７と陰極１８とを含んだ電解槽収容体１２内に注入される。電解液１４は電解槽１０の閉空間内で電解的に酸化剤溶液に変換される。酸化剤を生成させるいかなる電解液でも本発明で利用できる。
【００２６】
電解中に水素ガスが陰極１８で発生し、ヘッドスペース１３に蓄積する。水素ガスがヘッドスペース１３に蓄積するにつれ、ガス圧は式ＰＣ＝ｎＲＴに従って増加する（Ｐはガス圧；Ｖはチャンバー容積；ｎはガスのモル；Ｒはモルガス定数；Ｔは絶対温度）。ガス圧は流入口バルブ１５と排出口バルブ１６の両方が閉鎖されていることにより増加する。
【００２７】
プロセスを開始するにあたって排出口バルブ１６を閉鎖し、流入口バルブ１５を開く。電解液１４を電解槽収容体１２内に重力式に導入される。あるいは電解液１４を電解槽収容体１２内部に導入するためにポンプ等の液体移送手段を用いる。
【００２８】
電解液１４が電解槽収容体１２内に導入された後、流入口バルブ１５は閉鎖され、電力が正電極である陽極１７と負電極である陰極１８とに印加される。陽極１７と陰極１８は電解槽収容体１２内で密封されている。
【００２９】
電解中に水素ガスが陰極１８の表面で発生する。水素ガスバブルが上昇し、ヘッドスペース１３に滞留する。電解処理が継続するとヘッドスペース１３のガス圧は上昇し、電解槽収容体１２内に圧力を発生させる。適切な設計で、電解液１４内のほぼ全部の塩化ナトリウムが効率的に酸化剤に変換される。
【００３０】
ヘッドスペース１３の容積が電解槽収容体１２内で蓄積される圧力を決定する。望ましい圧力は、システムデザインと、電解槽収容体１２内の酸化剤含有量の酸化剤保存装置あるいは好適には知り対象液への放出に必要な圧力とで直接的に決定される。
【００３１】
電解液１４の電解処理で生成される酸化剤は排出口バルブ１６を開くことで電解槽収容体１２から放出される。電解プロセスで発生する水素のほとんども排出口バルブ１６を介して電解槽収容体１２から放出される。酸化剤の効率的な生成は前述した一連のバッチプロセス工程で提供できる。酸化剤を対象液に導入するのに必要な押出力を提供するために電解プロセスで発生するガス圧が利用される。ポンプや移送装置は不要である。
【００３２】
本発明のシステムの別好適実施例は図２で示されている。この好適実施例では電解槽１０は電解液１４を電解質保存容器３８から受領する。電解は電解槽１０内で進行し、生成された酸化剤溶液は常圧あるいは加圧下で液体保存装置４４内の処理対象液体４６に移送される。
【００３３】
好適実施例では電解質保存容器３８は新電解質保存容器３８と交換するために取り外しが可能である。電解質保存容器３８は、電解液４０が保存容器３８から排出されるときに電解質保存容器３８内に空気を送り込み、容器３８に負圧を発生させないようにする排気バルブ４２を含んでいる。電解質保存容器３８は簡易取り外し式自動封止バルブ３６によってシステムから素早く取り外すことができる。
【００３４】
本発明の別実施例では、容器３８は全システムと容器３８を一体化し、システムのサイクル数に基づいて容器３８内の液体の体積を電子的にモニターするマイクロチップ装置を含んでいる。
【００３５】
本発明の別実施例では、電解質保存容器３８はブライン発生装置と交換できる。ブライン発生装置は塩、好適にはハロゲン塩で充填され、水がハロゲン塩と混合されて液体ブリン溶液を生成する。液体ブリン溶液は電解液４０として作用する。
【００３６】
好適実施例では電解液４０は、流入口バルブ３２と排出口バルブ３４がポンプヘッドと一体化しているダイアフラム型ポンプのごとき容積ポンプで電解槽１０に移送される。前述したように電解液の電解は電解槽１０内で進行し、電解液１４を殺菌消毒酸化剤に変換する。適当な大きさの電解槽１０により、電解液１４濃度と、電解槽１０内の電解液１４に適用される電力量及び時間で非常に効率的な電解液１４の酸化剤変換が提供される。
【００３７】
酸化剤の生成と同時にガスがヘッドスペース１３内に蓄積し、内部圧力を上昇させる。電解処理が完了すると放出バルブ１６は開かれ、液体保存容器４４へ酸化剤を移送させる。
【００３８】
好適実施例では排出バルブ１６は好適にはソレノイドバルブである。処理対象液は容器４８内に保持される。これは水保存タンクでよい。別実施例は処理対象液を保存し、スプレー瓶のごとき表面消毒に利用される液体を保存する容器を利用する。
【００３９】
好適実施例ではシステムはマイクロプロセッサー５０で制御される。好適実施例ではシステムはバッチプロセスであり、液体保存容器４４の残留酸化剤値、好適には残留塩素値を維持する。液体保存容器４４は残留酸化剤モニター装置、好適には塩素センサー４８を含む。
【００４０】
別例では残留酸化剤モニター装置は集積回路装置に搭載した酸化還元電位（ＯＲＰ）センサーまたは塩素センサーである。
【００４１】
好適実施例では液体保存容器４４の液体レベルは望む残留酸化剤値の維持には重要ではない。塩素センサー４８はマイクロプロセッサー５０を介して残留塩素値をモニターする。もし残留塩素値が望む値以下であれば、マイクロプロセッサー５０はシステムに命令して電解槽１０内で酸化剤の別バッチを生成させる。この操作モードで処理対象液体の酸化剤需要も、液体保存容器４４の液体量も望む残留塩素値の維持に重要ではなくなる。残留塩素値が充分でなければマイクロプロセッサー５０は望む残留塩素値が維持されるまでバッチ内で酸化剤を生成させ続ける。
【００４２】
図３で示す別実施例では、電解液は図２で示す液体移送ポンプ３０の代わりに流入口ソレノイドバルブ６０を介して重力によって移送される。流入口ソレノイドバルブ６０を使用するシステムは、液体移送ラインのサイズを、液体移送ライン内の排気ガスの移送を回避させる電解液粘性現象または水ロッキング現象によって低抵抗となるのを回避するサイズとすることで良好に作動する。
【００４３】
本発明の別実施例では流入口ソレノイドバルブ６０は単純なチェックバルブと交換される。マイクロプロセッサー５０による適当なタイミングで、陽極１７と陰極１８から電力を取り除き、排出ソレノイドバルブ１６を開くことでバッチプロセスは終了する。電解槽１０の液体内容物が放出されると、排出口ソレノイドバルブ１６は電解液４０が電解槽１０に流入するのに充分な時間、開いていることができ、その後に排出ソレノイドバルブ１６が閉じられる。電解液は流入口チェックバルブを通過し、チェックバルブは電解液４０が電解槽１０に注入されてから閉じる。流入口チェックバルブはガス流が電解質保存容器３８にまで逆流するのを防止する。
【００４４】
図４で示す別実施例では、電解液は、電解槽１０内で圧力が開放され、電解槽１０内への電解液４０の自由な流入を許す排気ラインも組み入れた双機能流入口バルブ７０と７２を介して重力で移送される。
【００４５】
本発明の利用対象は特に家庭用の低コスト水処理システムであるが、表面消毒用のスプレーボトル、携帯水処理システム、廃水処理システム、水泳プール処理システム、冷却塔処理システム、その他のシステムでの利用も可能である。
【００４６】
本発明をいくつかの好適実施例により解説した。他の実施態様でも同様の結果が得られよう。それら実施例の変更は可能であり、それら変更は本発明に含まれる。
【図面の簡単な説明】
【００４７】
【図１】は電極上方にガスチャンバースペースを備えた電解槽の断面図である。
【図２】はガスチャンバーを備えた電解槽に電解液を移送するためにポンプを利用するシステムの概略図である。
【図３】はガスチャンバーを備えた電解槽に電解液を移送するために重力を利用するシステムの概略図である。
【図４】はガスチャンバーと、充填中に電解槽チャンバーを排気するための二重バルブ機構とを備えた電解槽に電解液を移送するための重力を利用したシステムの概略図である。
【符号の説明】
【００４８】
１０  電解槽
１３  ヘッドスペース
１７  陽極
１８  陰極
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【国際調査報告】
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