(57)【要約】電解水生成装置【課題】家庭用電解水生成装置において、誤って二重に電気分解が行われると、濃い電解水が生成される。この濃い電解水は除菌用に適さないだけでなく、人体の皮膚を傷めてしまう虞もあった。【解決手段】電解槽１３内に水位センサを設け、電解槽１３内で電解水が生成された直後に水位センサを始動させ、水位センサが電解槽１３内の水位が０になるまで、禁止フラグにより電極２１間の電気分解を行わせない。【選択図】　　　　　　図２
2004000854.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被処理水を電気分解することにより電解水を生成する装置であって、
被処理水に対して電気分解が行われて電解水が生成された後、その電解水に対して再び電気分解を行うのを防止する防止手段を設けたことを特徴とする電解水生成装置。
【請求項２】
前記防止手段は、電解槽内で生成された電解水の水位を検知する検知手段と、
当該検知手段が電解水が所定水位以下を検知するまで電気分解のための通電を禁止する手段とを含むことを特徴とする、請求項１記載の電解水生成装置。
【請求項３】
前記防止手段は、電気分解終了後、一定時間の間、電気分解開始信号を受け付けるのを禁止する手段を含むことを特徴とする、請求項１または２記載の電解水生成装置。
【請求項４】
電解水生成装置は商用電源から供給される電力を通過／遮断するための切換手段を有し、
前記防止手段は、切換手段により供給電力が遮断されることにより、電力の供給が一旦中断したことを検知する検知手段と、
当該検知手段の出力があった後でなければ電気分解のための通電を許可しない手段を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の電解水生成装置。
【請求項５】
電解水生成装置は、スイッチを有し、
スイッチの入力信号に応じた濃度の電解水を生成する手段とを含むことを特徴とする、請求項１〜４の何れかに記載の電解水生成装置。
【請求項６】
電解水生成の途中に生成の中止または生成される電解水の濃度の変更を行うことができる手段を有する請求項１〜５の何れかに記載の電解水生成装置。
【請求項７】
電解水生成装置は、被処理水を収容するための電解槽と、
電解槽内に配置され、通電されることによって被処理水を電気分解するための電極と、
電解槽の下方に着脱可能に備えられ、電解槽内で電気分解によって生成された電解水が流入される容器とを有することを特徴とする、請求項１〜６の何れかに記載の電解水生成装置。
【請求項８】
電解水生成装置は、さらに、ベースと、ベースから上方に延びる支持体とを有し、
前記電解槽は、支持体によってベースとの間に一定の空間があくように支持されており、
前記空間に前記容器が着脱可能であることを特徴とする、請求項７記載の電解水生成装置。
【請求項９】
前記電解槽は、その下部に、電解槽内の液を前記容器へ排出するための開閉機構を有することを特徴とする、請求項７または８に記載の電解水生成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、カビや細菌などの殺菌または除菌用の、あるいは漂白用の電解水を生成するための電解水生成装置に関し、特に、一般家庭で用いられるように工夫された電解水生成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術および発明が解決しようとする課題】
一般家庭向きの除菌商品として、漂白作用や除菌作用のある溶液がボトル等に詰めて市販されている。これら市販の除菌液は、一般に希釈して使用するようになっており、希釈度をはじめとして使用方法や用途に十分注意をしなければならない。
そこで、本願発明者は、水を電気分解することにより、次亜塩素酸等を含む除菌液が生成できることに着目し、必要に応じてその都度除菌液を作ることができれば便利であろうと考え、主として一般家庭向けの除菌用の電解水生成装置を発明した。
【０００３】
この発明の主たる目的は、安全に、除菌用の電解水を生成することのできる電解水生成装置を提供することである。
この発明の他の目的は、生成された電解水の除菌成分濃度が所定濃度以上になるのを防止した電解水生成装置を提供することである。
この発明のさらに他の目的は、使い勝手がよく、取り扱いが容易で安全な電解水生成装置を提供することである。
【０００４】
【課題を解決するための手段および発明の効果】
請求項１記載の発明は、被処理水を電気分解することにより電解水を生成する装置であって、被処理水に対して電気分解が行われて電解水が生成された後、その電解水に対して再び電気分解を行うのを防止する防止手段を設けたことを特徴とする電解水生成装置である。
請求項２記載の発明は、前記防止手段は、電解槽内で生成された電解水の水位を検知する検知手段と、当該検知手段が電解水が所定水位以下を検知するまで電気分解のための通電を禁止する手段とを含むことを特徴とする、請求項１記載の電解水生成装置である。
【０００５】
請求項３記載の発明は、前記防止手段は、電気分解終了後、一定時間の間、電気分解開始信号を受け付けるのを禁止する手段を含むことを特徴とする、請求項１または２記載の電解水生成装置である。
請求項４記載の発明は、電解水生成装置は商用電源から供給される電力を通過／遮断するための切換手段を有し、前記防止手段は、切換手段により供給電力が遮断されることにより、電力の供給が一旦中断したことを検知する検知手段と、当該検知手段の出力があった後でなければ電気分解のための通電を許可しない手段を含むことを特徴とする、請求項１〜３のいずれかに記載の電解水生成装置である。
【０００６】
請求項５記載の発明は、電解水生成装置は、スイッチを有し、スイッチの入力信号に応じた濃度の電解水を生成する手段とを含むことを特徴とする、請求項１〜４の何れかに記載の電解水生成装置である。
請求項６記載の発明は、電解水生成の途中に生成の中止または生成される電解水の濃度の変更を行うことができる手段を有する請求項１〜５の何れかに記載の電解水生成装置である。
【０００７】
請求項７記載の発明は、電解水生成装置は、被処理水を収容するための電解槽と、電解槽内に配置され、通電されることによって被処理水を電気分解するための電極と、電解槽の下方に着脱可能に備えられ、電解槽内で電気分解によって生成された電解水が流入される容器とを有することを特徴とする、請求項１〜６の何れかに記載の電解水生成装置である。
請求項８記載の発明は、電解水生成装置は、さらに、ベースと、ベースから上方に延びる支持体とを有し、前記電解槽は、支持体によってベースとの間に一定の空間があくように支持されており、前記空間に前記容器が着脱可能であることを特徴とする、請求項７記載の電解水生成装置である。
【０００８】
請求項９記載の発明は、前記電解槽は、その下部に、電解槽内の液を前記容器へ排出するための開閉機構を有することを特徴とする、請求項７または８に記載の電解水生成装置である。
請求項１〜４によると、同じ被処理水に対して重ねて電気分解しないから、所定濃度以上の電解水を生成することを防止し、安全性が向上する。
請求項５によると、目的に応じた濃度の電解水を作れ、生成された電解水をそのまま除菌用に使用できるので、ユーザは安全に快適に使用することができる。
【０００９】
請求項６によると、電解水生成処理を誤って開始してしまった場合でも、不要な電解水生成処理を行わなくて済むことできる。
請求項７〜９によると、被処理水を収容する電解槽と生成された電解水が流入される容器とを設けることにより、被処理水と電解水との違いをユーザに意識させながら、電解水生成処理を行わせることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下では、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して詳細に説明する。
図１（ａ）は、本発明の一実施形態に係わる家庭用の電解水生成装置の容器を取り外した状態を示す斜め上方から見た斜視図、図１（ｂ）は電解水生成装置を斜め上方から見た斜視図である。なお、図１（ａ）および図１（ｂ）において、左手前側を前方として以下の説明をする。
【００１１】
図１（ａ）および図１（ｂ）を参照して、電解水生成装置１は卓上に設置できるように設置されている。その幅は約２８０ｍｍ、高さは約２８０ｍｍ、奥行きは約１６０ｍｍである。
電解水生成装置１最下部にはベース２が設けられており、卓上に設置する場合の設置部となる。ベース２左半分上には、ベース２上から上方に向かって延びている支持体３が設けられている。支持体３は円柱状であるが、上方に向かうにつれ断面である円の半径が小さくなっていく。支持体３前部下方には窪み４が形成されている。窪み４内の底部は平面になっており、その平面上に操作パネル５が設けられている。操作パネル５には、スイッチ６，７、８とＬＥＤ９，１０，１１，１２とが配置されている。
【００１２】
スイッチ６，７，８は生成される電解水の濃度に対応したコースを選択することができる。コースには、こまめに除菌したい場合に適したうすめの電解水を生成する「低コース」と、食器類の除菌や漂白効果をもたせたい場合に適した電解水を生成する「中コース」と、高い除菌作用の望まれる対象物の除菌に適した電解水を生成する「高コース」とがある。「低コース」はスイッチ６を、「中コース」はスイッチ７を、「高コース」はスイッチ８をそれぞれ操作することにより選択することができる。
【００１３】
ＬＥＤ９は赤色ＬＥＤであり、電解水生成装置１内が異常状態であることを点滅して示すことができる。ＬＥＤ１０，１１，１２は緑色ＬＥＤであり、ＬＥＤ１０は「低コース」に、ＬＥＤ１１は「中コース」に、ＬＥＤ１２は「高コース」にそれぞれ対応していて、ＬＥＤ１０〜１２のうちどれか一つが点灯することにより、それに対応するコースの電解水が生成されていることを示し、ＬＥＤ１０〜１２のうちどれか一つが点滅することにより、それに対応するコースの電解水が生成されたことを示す。
【００１４】
支持体３上方右側面内部からベース２右半分上方に向かって支持部１３が設けられ、支持部１３はベース２上方で円柱状の電解槽１４を支持している。ベース２と電解槽１４との間には空間ができており、その空間に容器１５が着脱可能であり、容器１５を設置した際に電解槽１４から容器１５へ生成された電解水を滑らかに供給することができる。容器１５は円柱状であるが、上方に向かうにつれ断面である円の半径が小さくなっていき、ベース２上から取り外すと手軽に持ち運ぶことができる。また、さまざまな付随品（図示せず）例えば、ノズルを容器１５最上部に着脱させることができ、付随品を取り付けると電解水の使用方法を増やすことができる。
【００１５】
ベース２上の右半分側には、容器１５の底面の半径よりやや大きい半径である円の窪み１６が形成されている。窪み１６は容器１５の底を受け入れることができるので、窪み１６上に容器１５を安定して設置することができる。電解槽１４上部には外蓋１７が設けられており、外蓋１７は上部に複数の小さな穴を有し、電解槽１４内と空気中とを連通している。電解槽１４内には、電解槽１４の水量を検知することのできる、水位センサ（図示せず）が含まれている。水位センサは、例えば、電解槽１４内の底面付近に設けられた専用のセンサでもよいし、後述する電極板間の抵抗値が水位に比例して変化することを利用したものでもよい。さらに、電解槽１４前部下方には、切り替えつまみ１８が設けられており、電解槽１４内の液を容器１５へ排出するか否かを操作することができる。
【００１６】
図２は、電解水生成装置の内部構成を示す正面縦断面図である。
図２を参照して、支持体３は収納庫１９と外蓋２０とを有する。収納庫１９は空洞状になっており、この装置で用いる不備品等（例えば、容器１５最上部に取り付ける付随品）を収納しておくことができる。収納庫１９と着脱可能である外蓋２０を取り外すと、収納庫１９内の不備品等を出し入れすることができる。
電解槽１４内部の中央部下方に電極が設置されている。電極は、例えば、縦４９ｍｍ、横６０ｍｍ、厚さ０．５ｍｍである同じ大きさの２枚の電極板２１を含み、４ｍｍの間隔で平行にベース２に対して垂直になるように設けられている。電極板２１の材質等は限定されないが、この実施例では一方はチタン白金系焼成金属板からなり、もう一方はチタン板からなっている。２枚の電極板２１には、電極棒２２の一端がそれぞれ接続されている。
【００１７】
支持部１３内に固定部２３が設けられており、２本の電極棒２２の途中部は固定部２３に固定されており、電極板２１間の平行関係を安定的に継続的に保つことができる。
左半分側のベース２内には、基盤２４が設けられている。基盤２４と電極棒２２との間には導線が設けられ、それぞれに接続されている。外部の電源設備（図示せず）から電解水生成装置１へ電源を供給する電源コード２５の一端は、電解水生成装置１左側面下方に設置された接続部２６と取り外し可能である。これらについての詳細は後述する。
【００１８】
図３は、電解槽１４付近の内部構成を示す側面縦断面図である。
図２および図３を参照して、電解槽１４最下部に孔２７を有し、孔２７から電解槽１４内の液を排出できるようになっている。
孔２７の上部には、第１弁２８が設けられている。第１弁２８は、電解槽１４と孔２７との間の穴を閉じると、電解槽１４内の液をそこに留め、また電解槽１４と孔２７との間の穴を開くと、電解槽１４内の液を孔２７へ流し出す。切り替えつまみ１８を操作すると、第１弁２８を上下に動かすことができるので、電解槽１４と孔１７との間の穴の開閉を行うことができる。
【００１９】
孔２７の下部には、第２弁２９が設けられている。第２弁２９は、上下運動することのできる下カバー３０に接続されている。第２弁２９は、孔２７最下部の排出口の穴を閉じると、孔２７内の液をそこに留め、また、孔２７最下部の排出口の穴を開くと、孔２７内の液を孔２７の排出口から流し出す。容器１５が窪み１６上に設置されると、下カバー３０は上方に押し上げられ、第２弁２９も上方に持ち上げられ、孔２７最下部の排出口の穴が開かれる。容器１５が窪み１６上から外されると、重力と電解槽１４最下部と下カバー３０とに一端がそれぞれ接続されたバネ３１の弾力的に付勢された力とにより、下カバー３０および第２弁２９が下方に下がり、孔２７最下部の排出口の穴は閉じられる。
【００２０】
図４は、外蓋を取り外した状態を示す電解水生成装置の平面図である。
図２、図３および図４を参照して、電解槽１４内の最上部にメッシュ状である保護カバー３２が設けられている。保護カバー３２は、ユーザが誤って電解槽１４内に指等を入れて電極板２１を触れないように、電解水生成装置１の安全性を高めている。
図５は、電解水生成装置の電気的構成を示す図である。
【００２１】
電解水生成装置１全体の制御を司る制御部３３は、マイクロコンピュータ、ブザー、タイマ等を含んで構成されている。制御部３３から電圧が出力されて電極板２１間が通電すると、電極板２１間ではそれぞれ以下のような反応が起こり、電解水が生成される。
（陽極側）
４Ｈ２Ｏ−４ｅ−　→　４Ｈ＋＋Ｏ２＋２Ｈ２Ｏ
２Ｃｌ−　→　Ｃｌ２＋２ｅ−
Ｈ２Ｏ＋Ｃｌ２　⇔　ＨＯＣｌ＋Ｈ＋＋Ｃｌ−
（陰極側）
４Ｈ２Ｏ＋４ｅ−→２Ｈ２＋４ＯＨ−
（陽極側および陰極側）
Ｈ＋＋ＯＨ−　→Ｈ２Ｏ
操作パネル５は制御部３３に接続されているので、ユーザの目的にあった電解水の濃度である入力信号がスイッチ６，７または８から制御部３３に与えられる。制御部３３からの出力信号は、操作パネル５上のＬＥＤ９，１０，１１または１２に表されユーザに伝えられる。
【００２２】
電源コード２５は、ＡＣ／ＤＣ変換機３４を含み、例えば、１００Ｖの交流電圧を、例えば、５Ｖの直流電圧に変換することができる。電源コード２５が外部の電源設備と接続部２６とに接続されると、制御部３３が動作する。
電解槽１４内の水位センサ３５は、電解槽１４内の検知水量の情報を制御部３３に伝えることができる。
図６は、電気分解開始時の制御動作を示すフローチャートである。
【００２３】
制御動作がスタートすると、禁止フラグがオンかオフかが判別される（ステップＳ１）。禁止フラグとは、被処理水に対して二重に電気分解することを防止するフラグであり、オンの時は電気分解を行うことができない。なお、制御部３３が初期状態になるとフラグはオフとなる。
禁止フラグがオフの時は（ステップＳ１でＮＯ）、ボタン６，７，８が動作可能である。よって、ユーザによりボタン６，７または８が押されると、電気分解の開始がＹＥＳと判別される（ステップＳ２）。
【００２４】
電気分解開始が肯定される（ステップ２でＹＥＳ）と同時に、ボタン６、７または８から与えられた信号により、コースが選択される（ステップＳ３）。ボタン６が押されたときは「低コース」、ボタン７が押されたときは「中コース」、ボタン８が押されたときは「高コース」となる。
その後、電極板２１が通電され電気分解が開始する（ステップＳ４）。同時に、タイマＴが起動され、２０秒が計測される（ステップＳ５、Ｓ６、Ｓ７）。２０秒が経過する前に、電気分解開始のために押されたボタン６，７または８と同じボタンがユーザにより押されると、その信号入力により中止が判別される（ステップＳ８）。
【００２５】
中止が否定されると（ステップＳ８でＮＯ）、ユーザにより電解開始前に押されたボタン６，７または８と別のボタンが押されて、コース変更信号が入力されたか否かが判別される（ステップＳ９）。
コース変更が肯定されると（ステップＳ９でＹＥＳ）、新たに押されたボタンに対応するコースの電解水の電気分解に変更され（ステップＳ１０）、２０秒が経過されるまで、中止の判別（ステップＳ８）とコース変更（ステップＳ９）とが常に行われる。
【００２６】
コースの変更が否定された場合（ステップＳ９でＮＯ）も、２０秒が経過されるまで、中止の判別（ステップＳ８）とコース変更（ステップＳ９）とが常に行われる。
中止が肯定されると（ステップＳ８でＹＥＳ）、電極２１間の通電は止められ（ステップＳ１１）、禁止フラグがオン（ステップＳ１２）となり、タイマＴがリセット（ステップＳ１３）される。
【００２７】
なお、電気分解の開始から２０秒以内であれば、被処理水はほとんど電気分解されていないから、禁止フラグをオンする処理（ステップＳ１２）は、スキップする構成であってもよい。
２０秒を経過するまでに、中止信号の入力がなかった時は、禁止フラグがオンされ（ステップＳ１４）、タイマＴがリセット（ステップＳ１５）されて、設定されたコース、例えば、「低コース」は２分間、「中コース」は８分間、「高コース」は１５分間が経過するまで、電極２２間の通電が行われる。
【００２８】
図７は、電解水生成処理完了後の処理のフローチャートを表している。
図７を参照して、電気分解が終了すると電解槽１４内の水位センサが電解槽１４内の水位を検知し、電解槽内１４の水位が０であるか否か判別される（ステップＳ１６）。電解槽内１４の水位が０である（ステップＳ１７でＹＥＳ）と、禁止フラグはオフ（ステップＳ１７）となり、処理は終了する。
図８は、電解水生成処理完了後の他の処理のフローチャートを表している。
【００２９】
図８を参照して、電気分解が完了すると、タイマＡが起動され（ステップＳ１８）、経過時間が計測される。タイマＡが６００秒（１０分）を計時すると（ステップＳ１９、Ｓ２０）、タイマＡがリセットされ（スタップＳ２１）、禁止フラグがオフ（スタップＳ２２）となり、処理が終了する。
図９は、電解水生成処理完了後のさらに他の処理のフローチャートを表している。
【００３０】
図９を参照して、電気分解が完了し、電源コード２５の先端のプラグが商用電源のコンセントから抜かれるか、または、接続部２６から電源コード２５の後端が外され（ステップＳ２３）、その後再び電源コード２５がつながれると（ステップＳ２４）、制御部３３が初期設定されることにより、禁止フラグがオフ（ステップＳ２５）となり処理が終了する。
図１０は、電解水生成処理完了後のさらに他の処理のフローチャートを表している。
【００３１】
図１０を参照して、電源コード２５の途中または制御部３３に電源スイッチが設けられている場合において、当該スイッチがオフされると（ステップＳ２６でＹＥＳ）、禁止フラグがオフ（ステップＳ２７）されると、処理が終了する。
以上説明した図７〜１０の処理の少なくても１つが電解水生成完了時に行われることにより、電解槽１４内の水が二重に電気分解されることを防止できる。なぜなら、図７〜１０の処理は、通常電解槽１４内の電解水を使用することに伴って行われる内容であるからである。よって禁止フラグがオフになっていれば、電解槽１４内の水は、新たに入れられた水とみなすことができるからである。
【００３２】
以上の結果、電解槽１４内の被処理水が二重に電気分解されることがなく、安全で使い勝手のよい電解水生成装置とすることができる。
本発明は、以上の実施形態に限定されるものではなく、請求項に記載の範囲内で種々の変更が可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】（ａ）は、本発明の一実施形態に係わる家庭用の電解水生成装置の容器を取り外した状態を示す斜め上方から見た斜視図、（ｂ）は電解水生成装置を斜め上方から見た斜視図である。
【図２】電解水生成装置の内部構成を示す正面縦断面図である。
【図３】電解槽１４付近の内部構成を示す側面縦断面図である。
【図４】外蓋を取り外した状態を示す電解水生成装置の平面図である。
【図５】電解水生成装置の電気的構成を示す図である。
【図６】電気分解開始時の制御動作を示すフローチャートである。
【図７】電解水生成完了後の処理を示すフローチャートである。
【図８】電解水生成完了後の他の処理を示すフローチャートである。
【図９】電解水生成完了後のさらに他の処理を示すフローチャートである。
【図１０】電解水生成完了後のさらに他の処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
２　　ベース
３　　支持体
６，７，８　スイッチ
１４　電解槽
１５　容器
２１、２２　電極
２５　電源コード
２８，２９　弁
【図１】
2004000854.tif 000003
【図２】
2004000854.tif 000004
【図３】
2004000854.tif 000005
【図４】
2004000854.tif 000006
【図５】
2004000854.tif 000007
【図６】
2004000854.tif 000008
【図７】
2004000854.tif 000009
【図８】
2004000854.tif 000010
【図９】
2004000854.tif 000011
【図１０】
2004000854.tif 000012