(57)【要約】【課題】ポンプを使用することなく所定量の飽和塩水を電解槽に供給し、一定濃度の次亜塩素酸水を生成できる安価な電解装置を提供すること。【解決手段】升状の計量部３３ｆを設け、その計量部３３ｆに塩水３３ｃを流入させ、所定量流入した後、サイフォンの原理を応用して送水管３６により計量部３３ｆに溜まった塩水３３ｃを電解槽３１に送水することによって定量ポンプを使用しないで所定量の塩水３３ｃを電解槽３１に送水し、所定量の水と混合して所定の濃度の低濃度塩水を生成し、その低濃度塩水を電解槽で電気分解して所定の濃度の次亜塩素酸水を生成できるようにしたものである。これにより、高価な定量ポンプは必要がなくなり、安定した濃度の次亜塩素酸水を生成する電解装置を安価に提供することができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
給水手段と、
少なくとも一対の電極を有し、前記給水手段から供給された水を内部に滞留させ電気分解して電解水を生成する電解槽と、
前記電解槽に接続され、前記電解槽内に電気分解用の塩水を供給する塩水供給手段と、
前記電解槽の下流側に接続され、生成した電解水を吐出口から吐出させる電解水供給手段とを備え、
前記塩水供給手段は、塩を貯蔵すると共に前記給水手段から水を導いて塩水を生成する塩貯蔵部と、前記塩水の所定量を計量する計量部と、前記計量部から前記電解槽に前記塩水を送る送水管とを有し、
前記送水管の第１の開口部は前記計量部内に配置され、前記送水管の第２の開口部は前記電解槽に配置され、前記第１の開口部は前記第２の開口部より高位に位置し、前記送水管は第１の開口部から上方に向かう経路を有し、前記送水管の上端は前記計量部の上端の高さ以下とした電解装置。
【請求項２】
前記塩水供給手段は、前記第１の開口部から前記送水管の最高部までの高さと前記計量部の内底面とで構成される容積が所定量になるように前記送水管の最高部までの高さを設けた請求項１に記載の電解装置。
【請求項３】
前記給水手段は、前記塩水供給手段に水を供給する給水弁を備え、前記塩水供給手段は、前記計量部の満水を検知する第１の水位検知手段を備え、
前記第１の水位検知手段の信号で前記給水弁を閉じる請求項１に記載の電解装置。
【請求項４】
前記給水手段は、前記塩水供給手段に水を供給する給水弁を備え、前記塩水供給手段は、前記送水管に前記塩水の送水を検知する送水検知手段を設け、前記送水検知手段の信号で前記給水弁を閉じる請求項１に記載の電解装置。
【請求項５】
前記塩水供給手段は、前記計量部の外壁を前記送水管の前記最高部より高くした請求項１〜４のいずれか１項に記載の電解装置。
【請求項６】
前記塩水供給手段は、前記塩貯蔵部の底部に前記給水手段からの水を給水する給水口を設け、前記計量部は前記塩貯蔵部の上部に設け、前記水は、前記塩貯蔵部に貯蔵した前記塩の中を通過して前記計量部に流入するようにした請求項１〜５のいずれか１項に記載の電解装置。
【請求項７】
前記電解槽の水位を検知する第２の水位検知手段をさらに備え、
前記計量部からの塩水を前記電解槽に供給した後に、前記給水手段から水を供給し、前記第２の水位検知手段で検知した水位まで給水する請求項１〜６に記載の電解装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、塩化ナトリウム水溶液等を無隔膜電解槽に供給し電気分解することにより電解水を殺菌水として供給可能にした電解装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の電解装置は、送液ポンプを用いて電解槽に塩水を供給している（例えば、特許文献１参照）。
【０００３】
従来例を図１１を用いて説明する。図１１は、特許文献１の電解装置の構成図を示すものである。塩素イオン供給手段２３は電解槽２０ｃに塩水を供給する。塩素イオン供給手段２３は、固形の状態で食塩２３ａを充填した食塩タンク２３ｂと、流入管２３ｃと、流出管２３ｄと、送液ポンプ２３ｅと供えている。流入管２３ｃは、出水口２０ｅと食塩タンク２３ｂを接続する。流出管２３ｄは、食塩タンク２３ｂと塩水入口２０ｇを接続する。送液ポンプ２３ｅは、電解槽２０ｃ内の水を食塩タンク２３ｂに給水することで、食塩タンク２３ｂ内の飽和塩水（食塩濃度２６％）を所定量だけ塩水入口２０ｇへ供給する。
【０００４】
送液ポンプ２３ｅが所定時間動作すると、電解槽２０ｃ内の水が出水口２０ｅ、流入管２３ｃを介して送液ポンプ２３ｅに吸引され、送液ポンプ２３ｅの吐出側から水が吐出される。この様になれば食塩タンク２３ｂの内圧が高められ、食塩タンク２３ｂ内の飽和塩水（飽和溶解度２６％）が押し出される。押し出された飽和塩水は、流出管２３ｄを介して塩水入口２０ｇから電解槽２０ｃ内下方部に供給される。この際、供給された飽和塩水はその比重により電解槽２０ｃ底部附近に滞留する。飽和塩水が所定量供給されれば、次に電気分解が行われ、直流電源２０ｈを作動させ、陽極２０ａ、陰極２０ｂ間に電圧が印加され、電気分解が開始される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３１６１５８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、前記従来構成のものでは、送液ポンプを所定時間作動させて食塩タンクの内圧を高め、食塩タンク内の飽和塩水を押し出して電解槽に供給する。このため、飽和塩水の量が不安定となる課題を有していた。また、送液ポンプや塩水の定量ポンプは高価であり、電解装置のコストが高くなるという課題を有していた。
【０００７】
本発明は、前記従来の課題を解決するもので、ポンプを使用することなく所定量の飽和塩水を電解槽に供給し、一定濃度の次亜塩素酸水を生成できる安価な電解装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記従来の課題を解決するために、本発明の電解装置は、計量部に飽和塩水を流入させ、所定量流入した後、サイフォンの原理を応用して送水管により計量部に溜まった飽和塩水を電解槽に送水することによって定量ポンプを使用しないで所定量の飽和塩水を電解槽に送水し、所定の水道水と混合して所定の濃度の塩水を生成し、その塩水を電解槽で電気分解して所定の濃度の次亜塩素酸水を生成できるようにしたものである。
【０００９】
これによって、高価なポンプは必要がなくなり、安価で安定した濃度の次亜塩素酸水を生成することができる電解装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１０】
本発明の電解装置は、計量部で飽和塩水を計量してサイフォンの原理で電解槽に送水するため、高価な定量ポンプは必要がなくなり、安価に安定した濃度の次亜塩素酸水を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施の形態１における電解装置の横断面図
【図２】本発明の実施の形態１における電解装置の横断面図
【図３】本発明の実施の形態１における電解装置の横断面図
【図４】本発明の実施の形態２における電解装置の横断面図
【図５】本発明の実施の形態３における電解装置の横断面図
【図６】本発明の実施の形態３における電解装置の横断面図
【図７】本発明の実施の形態３における電解装置の横断面図
【図８】本発明の実施の形態４における電解装置の横断面図
【図９】本発明の実施の形態５における電解装置の横断面図
【図１０】本発明の実施の形態６における電解装置の横断面図
【図１１】従来の洗濯機の横断面図
【発明を実施するための形態】
【００１２】
第１の発明の電解装置は、給水手段と、少なくとも一対の電極を有し、前記給水手段から供給された水を内部に滞留させ電気分解して電解水を生成する電解槽と、前記電解槽に接続され、前記電解槽内に電気分解用の塩水を供給する塩水供給手段と、前記電解槽の下流側に接続され、生成した電解水を吐出口から吐出させる電解水供給手段とを備え、前記塩水供給手段は、塩を貯蔵すると共に前記給水手段から水を導いて塩水を生成する塩貯蔵部と、前記塩水の所定量を計量する計量部と、前記計量部から前記電解槽に前記塩水を送る送水管とを有し、前記送水管の第１の開口部は前記計量部内に配置され、前記送水管の第２の開口部は前記電解槽に配置され、前記第１の開口部は前記第２の開口部より高位に位置し、前記送水管は第１の開口部から上方に向かう経路を有し、前記送水管の上端は前記計量部の上端の高さ以下としたものである。
【００１３】
このような構成によって、計量部で飽和塩水を計量してサイフォンの原理で電解槽に送水することができ、高価な定量ポンプは必要なくなり、安価に安定した濃度の次亜塩素酸水を生成することができる。
【００１４】
第２の発明は、特に、第１の発明の電解装置は、前記塩水供給手段が、前記第１の開口部から前記送水管の最高部までの高さと前記計量部の内底面とで構成される容積が所定量になるように前記送水管の最高部までの高さを設けたものである。このため、電解槽に送水される飽和塩水の量のバラツキが少なく、安定した送水が可能となる。
【００１５】
第３の発明は、特に、第１の発明の電解装置は、前記給水手段が、前記塩水供給手段に水を供給する給水弁を備え、前記塩水供給手段が、前記計量部の満水を検知する第１の水位検知手段を備え、前記第１の水位検知手段の信号で前記給水弁を閉じるものである。これにより、第２の給水弁を閉じるのが遅れ、飽和塩水の水位が上昇を続け飽和塩水が再度計量部に流入することがなくなり、塩水供給手段の動作を安定させることができる。
【００１６】
第４の発明は、特に、第１の発明の電解装置は、前記給水手段が、前記塩水供給手段に水を供給する給水弁を備え、前記塩水供給手段は、前記計量部の満水を検知する水位検知
手段を備え、前記水位検知手段の信号で前記給水弁を閉じるものである。これによって、飽和塩水が再度計量部に流入することを確実に防止することになり、塩水供給手段の動作を更に安定させることができる。
【００１７】
第５の発明は、特に、第１〜４の発明の電解装置は、塩水供給手段が、前記計量部の外壁を前記送水管の前記最高部より高くしたものである。これによって、計量部への飽和塩水の再流入を余裕をもって防止することができ、塩水供給手段の動作を安定させることができる。
【００１８】
第６の発明は、特に、第１〜５の発明の電解装置は、前記塩水供給手段が、前記塩貯蔵部の底部に前記給水手段からの水を給水する給水口を設け、前記計量部は前記塩貯蔵部の上部に設け、前記水は、前記塩貯蔵部に貯蔵した前記塩の中を通過して前記計量部に流入するものである。これによって、水が塩の中を通過するので、塩の上部に出た水は確実に飽和塩水になっており、電解槽への塩の供給量を安定させることができる。
【００１９】
第７の発明は、特に、第１〜６の発明の電解装置は、前記電解槽の水位を検知する第２の水位検知手段をさらに備え、前記計量部からの塩水を前記電解槽に供給した後に、前記給水手段から水を供給し、前記第２の水位検知手段で検知した水位まで給水するものである。これによって、飽和塩水を電解槽にて薄めてから電解するので、高価な定量ポンプの必要なく、一定濃度の次亜塩素酸水を生成することができる。
【００２０】
以下、本発明の実施の形態１〜６について、図面を参照しながら説明する。なお、実施の形態によって本発明が限定されるものではない。
【００２１】
（実施の形態１）
図１、図２、図３は、本発明の第１の実施の形態における電解槽の横断面図を示すものである。
【００２２】
図１、図２、図３において、電解装置３０は、電解槽３１、給水手段３２、塩水供給手段３３、電解水供給手段３４、制御手段３５を備えている。
【００２３】
電解槽３１の内部には少なくとも陽極３１ａと陰極３１ｂの一対の電極が対向して設けられている。電解槽３１の上部には、電解用の水道水を供給する第１の給水口３１ｃと、電解用の低濃度塩水を作るための飽和塩水を供給する塩水投入口３１ｄが設けられている。電解槽３１の下流側には、塩水の電気分解により生成した電解水（次亜塩素酸水）を吐出口４１から吐出させる電解水供給手段３４が設けられている。電解水供給手段３４は、例えば電動ポンプである。
【００２４】
給水手段３２は、分水部３２ａと、第１の給水弁３２ｂと、第２の給水弁３２ｃとを有している。第１の給水弁３２ｂは、第１の給水口３１ｃへ水道水を供給する。第２の給水弁３２ｃは、第２の給水口を介して塩水供給手段３３に飽和塩水生成用の水道水を供給する。
【００２５】
塩水供給手段３３は、電解槽３１に接続されており、電解槽３１内に電解用の塩水３３ｃを供給する。塩水供給手段３３は、塩貯蔵部３３ｂと、塩支持網３３ｄと、計量部３３ｆと、送水管３６とを有する。塩貯蔵部３３ｂは塩３３ａを内部に貯蔵する。塩支持網３３ｄは、塩貯蔵部３３ｂの下部に設けられており、塩３３ａを支持して塩貯蔵部３３ｂの底部に水供給隙間３３ｈを形成する。第２の給水口３３ｅは、水供給隙間３３ｈの一部に設けられている。升状の計量部３３ｆは、塩貯蔵部３３ｂの上部に設けられており、電解槽３１に供給する塩水３３ｃ（飽和塩水）を計量する。送水管３６は、計量部３３ｆ内部
と電解槽３１の塩水投入口３１ｄを連通する。また、送水管３６は逆Ｕ字状をしており、第１の開口部３６ａは計量部３３ｆの内部の底近傍に配置されている。第２の開口部３６ｂは塩水投入口３１ｄに接続されている。第１の開口部３６ａは、第２の開口部３６ｂより高位に位置し送水管の上端は計量部３３ｆの上端の高さ以下となっている。このような構成によって、サイフォンの原理により、塩水供給手段３３から電解槽３１に一定量の飽和塩水を供給することができる。なお、計量部３３ｆの形状は升状である必要はなく、電解槽３１に供給する飽和塩水の濃度が一定量に規定できれば、底部形状が円、三角、多角形であってもよい。
【００２６】
第２の給水口３３ｅには、第２の給水弁３２ｃが接続されており、塩水３３ｃを生成するための水道水が供給される。電解槽３１、塩貯蔵部３３ｂの上部には溢れた水を逃がす溢水チューブ３７が設けられている。第２の水位検知手段３８は電解槽３１の上部に設置されている。第１の水位検知手段３９は塩貯蔵部の上部に設置されている。第２の水位検知手段３８と第１の水位検知手段３９とは、たとえば電極を使用した接触式の液面検出器やレーザー等の光線を発光することで液面を検出する非接触式のものが使用される。本発明の実施の形態１ではコストの安い接触式の液面検出器を使用している。
【００２７】
制御手段３５は、第２の水位検知手段３８の信号で第１の給水弁３２ｂの開閉と、第１の水位検知手段３９の信号で第２の給水弁３２ｃの開閉を行う。また、制御手段３５は、陽極３１ａと陰極３１ｂに一定電流を所定時間流すための直流電源と、生成した電解水を吐出する電解水供給手段３４を作動させる機能を備えている。
【００２８】
以上のように構成された電解装置について、以下その動作、作用を説明する。図１に示すように、まず、制御手段３５が第１の給水弁３２ｂと第２の給水弁３２ｃを開く。給水手段３２の分水部３２ａで分岐した水道水の一方は、電解槽３１の第１の給水口３１ｃから電解槽３１の内部に流れると共に、もう一方は、第２の給水口３３ｅから塩貯蔵部３３ｂの底部に流れ込む。
【００２９】
電解槽３１の水位が所定水位に達すると、第２の水位検知手段３８が検知信号を発信し制御手段３５は第１の給水弁３２ｂを閉じる。
【００３０】
塩貯蔵部３３ｂの底部に流れ込んだ水は、塩支持網３３ｄにより拡散される。図２に示すように、均一に塩３３ａの間を上昇し塩３３ａの層を通過して生成された塩水３３ｃ（濃度２６％の飽和塩水）が計量部３３ｆの上部から流れ込む。同時に第１の水位検知手段３９が塩水供給手段３３内の塩水３３ｃの水位を検知して検知信号を発信し、制御手段３５は第２の給水弁３２ｃを閉じる。計量部３３ｆに流れ込んだ塩水３３ｃの水位が上昇し、送水管３６の最高部３６ｃに達して第２の開口部３６ｂ側へ落下する。サイフォンの原理により計量部３３ｆ内の塩水３３ｃが吸い出されて塩水投入口３１ｄから電解槽３１内に所定量供給される。図３に示すように、電解槽３１の内部では、水道水と塩水３３ｃが混合して電気分解用の低濃度（０．５％）の電気分解用の塩水が生成される。
【００３１】
制御手段３５は、陽極３１ａと陰極３１ｂに一定電流、たとえば１．５Ａの電流を所定時間（１０分間）流し電気分解を行う。電気分解が終了すると、制御手段３５は電解水供給手段３４を作動させ、電解槽３１から電解水を取り出し、使用箇所に供給する。これにより、高価な定量ポンプを使用しないで所定量の塩水３３ｃを電解槽３１に送水できる。このため、塩水３３ｃと所定の水道水とが混合されて所定濃度の電気分解用の塩水を生成し、その塩水を電解槽３１で電気分解して所定の濃度の次亜塩素酸水を安価に生成することができる。
【００３２】
（実施の形態２）
図４は、本発明の実施の形態２の電解槽の横断面図を示すものである。図４において、塩水供給手段２３３は、計量部２３３ｆ内の送水管２３６の第１の開口部２３６ａから送水管２３６の最高部２３６ｃまでの高さｈと計量部２３３ｆの内底面で構成される容積が所定量になるように送水管２３６の最高部２３６ｃまでの高さｈを設定したものである。その他の構成は、本発明実施の形態１と同様である。これにより、電解槽３１に送水される飽和塩水の量のバラツキが少なく、安定した送水が可能となる。
【００３３】
（実施の形態３）
図５、図６、図７は、本発明の実施の形態３の電解装置の横断面図を示すものである。図５、図６、図７において、塩水供給手段３３３は、計量部３３３ｆの満水を検知する第１の水位検知手段３３９を設け、第１の水位検知手段３３９の信号で第２の給水弁３３２ｃを閉じるようにしたものである。その他の構成は、本発明実施の形態１と同様である。これにより、第２の給水弁３３２ｃを閉じるのが遅れ、飽和塩水の水位が上昇を続け飽和塩水が再度、計量部３３３ｆに流入することがなくなり、塩水供給手段３３３の動作を安定させることができるというものである。
【００３４】
（実施の形態４）
図８は、本発明の実施の形態４の電解装置の横断面図を示すものである。図８において、第２の給水弁４３２ｃの開閉によって塩水供給手段４３３に水を供給する。塩水供給手段４３３は、送水管４３６に塩水の送水を検知する送水検知手段４４０を設け、送水検知手段４４０の信号で第２の給水弁４３２ｃを閉じるようにしたものである。その他の構成は、本発明の第１の実施の形態と同様である。これにより、飽和塩水が確実に電解槽３１に送水されると共に、飽和塩水の水位が上昇を続け、再度、計量部３３ｆに流入することを確実に防止することになり、塩水供給手段４３３の動作を更に安定させることができるというものである。
【００３５】
（実施の形態５）
図９は、本発明の実施の形態５の電解装置の横断面図を示すものである。図９において、第５の発明の塩水供給手段５３３は、計量部５３３ｆの外壁５３３ｇを送水管５３６の最高部５３６ｃより高くしたものである。その他の構成は、本発明の実施の形態１〜４と同様である。計量部５３３ｆへの飽和塩水の再流入を確実に防止することができ、塩水供給手段５３３の動作を更に安定させることができるというものである。
【００３６】
（実施の形態６）
図１０は、本発明の実施の形態６の電解装置の横断面図を示すものである。図１０において、塩水供給手段６３３は、塩貯蔵部６３３ｂの底部に第２の給水口６３３ｅを設けている。また、計量部６３３ｆは塩貯蔵部６３３ｂの上部に設けている。第２の給水口６３３ｅから供給された水は、塩貯蔵部６３３ｂに貯蔵した塩６３３ａの中を通過して計量部６３３ｆに流入する。その他の構成は、本発明の実施の形態１〜５と同様である。これにより、水が塩の中を通過することによって塩の上部に出た水は確実に飽和塩水になっており、電解槽３１への塩の供給量を安定させることができるというものである。
【００３７】
なお本実施例では、計量部６３３ｆからの塩水６３３ｃの送水をサイフォンの原理により行っているが、電解水供給手段６３４を短期間駆動して電解槽３１内の圧力を減圧して計量部６３３ｆから塩水６３３ｃを吸い出すことによって更に動作を安定させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
以上のように、本発明にかかる電解装置は、安価に構成できるので家庭用の洗濯機、食器洗い機などの洗浄機器に登載可能である。
【符号の説明】
【００３９】
３０、２３０、３３０、４３０、５３０、６３０  電解装置
３１  電解槽
３１ａ  陽極
３１ｂ  陰極
３２  給水手段
３２ａ  分水部
３２ｂ  第１の給水弁
３２ｃ、３３２ｃ、４３２ｃ  第２の給水弁
３３、２３３、３３３、４３３、５３３、６３３  塩水供給手段
３３ａ、６３３ａ  塩
３３ｂ、６３３ｂ  塩貯蔵部
３３ｃ、６３３ｃ  塩水
３３ｄ  塩支持網
３３ｅ、６３３ｅ  第２の給水口
３３ｆ、２３３ｆ、３３３ｆ、５３３ｆ、６３３ｆ  計量部
５３３ｇ  外壁
３４、６３４  電解水供給手段
３６、２３６、４３６、５３６  送水管
３６ａ、２３６ａ  第１の開口部
３６ｃ、２３６ｃ、５３６ｃ  最高部
３８  第２の水位検知手段
３９、３３９  第１の水位検知手段
４４０  送水検知手段
４１  吐出口
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
2013091031.tif 000008
【図７】
2013091031.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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