(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
隔膜を介して陽極を備えた陽極室と陰極を備えた陰極室とを形成し、塩素イオンを含む水を電解して電解水を生成する電解槽と、電解により発生する塩素ガスを排気する排ガス口と、前記排ガス口下流に前記塩素ガスを吸着する活性炭と、前記活性炭下流に前記塩素ガス吸着後の排ガスを排気する排気口を有する構成において、前記排気口が装置本体の下方または後方に設けられる電解水生成装置。
【請求項２】
電解を制御する制御手段を有し、排気口は前記制御手段よりも下方に設けられる請求項１記載の電解水生成装置。
【請求項３】
排気口は、装置の底部に設けられる請求項１または２に記載の電解水生成装置。
【請求項４】
排気口は、装置の背面に設けられる請求項１または２に記載の電解水生成装置。
【請求項５】
排気口は、複数設けられる請求項１から４のいずれか１項に記載の電解水生成装置。
【請求項６】
排気口下流に前記排気口から出る排ガスを拡散させる送風手段を設けた請求項１から５のいずれか１項に記載の電解水生成装置。
【請求項７】
排気口下流に前記排気口から出る排ガスを希釈するための排ガスタンクを設けた請求項１または２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】
本発明は、被電解水を電解して電解水を生成する電解水生成装置に関し、特に電解で発生する塩素ガスを除去可能な電解水生成装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電解水生成装置には、水道等の給水設備に接続され、流水状態で電解を行い、酸性水やアルカリ水を生成する流水式と、給水設備に接続しない簡易、低コスト構造で水を滞留状態で電解するバッチ方式がある。流水方式では即座に電解水が取水できるメリットがあるが、酸化力の強い酸性水や還元力の強いアルカリ水を得ようとした場合、電極の大型化が必要となり大電力が必要となるとともに複雑な構成が必要となり、装置全体のコストアップとなる。
【０００３】
一方、バッチ方式では滞留状態で電解するため長時間にわたる電解が可能であり、簡易な構成で上記酸性水やアルカリ水が得られやすい。
【０００４】
しかし、バッチ式では、滞留状態で電解するため、効率的に電解水を生成できる代わりに塩素ガスの発生量も流水式に比較して多く、使用の際に不快感を感じる場合がある。
【０００５】
従来のバッチ方式の電解装置としては、特開平８−２９９９５８号公報に記載されているようなものがあった。この電解装置は図４に示すように、隔膜１によって陽極室２と陰極室３を形成するとともに陽極室２には陽極４を、また陰極室３には陰極５が隔膜１を介して対向配置されている。６は開閉自在な蓋であり、電解時の生成ガスを外部に排出する穴７が設けられている。８は制御回路であり、陽極４と陰極５に通電される。生成された電解水はそれぞれ酸性水出口９およびアルカリ水出口１０より取水される構成となっている。
【０００６】
この構成において、電解に際しては蓋６を開放して所定濃度に調整した食塩水を電解槽に充填し、制御回路８によって陽極４と陰極５間に電圧が印可され、電気量（電流と時間の積）に応じて所望のｐＨとなるように水が電気分解されて陽極室２には酸性水が、陰極室３にはアルカリ水が生成され、それぞれ酸性水出口９およびアルカリ水出口１０より取水される。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら上記従来のバッチ式電解装置では、電解中ないし電解後に陽極室から発生する塩素ガスが外部に排出される構成であるため、発生した塩素ガスにより、一般家庭ならびに、気密性の高い空間や、狭い空間で使用すると、雰囲気中の塩素ガス濃度が高くなり、使用者が不快感を感じやすく、長時間の使用が不可能であった。特に、電解槽に水を給水するときなど蓋を開ける際には、使用者のそばで塩素ガスが排出されるため、活性炭などで塩素ガスを除去しようとしても、使用者が不快感を感じやすいという課題があった。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するもので、電解水から発生する塩素ガスを活性炭で効率的に除去し、また、塩素ガスが活性炭によって除去しきれない場合でも、使用者に不快感を感じにくくすることを目的としている。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記課題を解決するために、隔膜を介して陽極を備えた陽極室と陰極を備えた陰極室とを形成し、塩素イオンを含む水を電解して電解水を生成する電解槽と、電解により発生する塩素ガスを排気する排ガス口と、前記排ガス口下流に前記塩素ガスを吸着する活性炭と、前記活性炭下流に前記塩素ガス吸着後の排ガスを排気する排気口を有する構成において、前記排気口が装置本体の下方または後方に設けられるものである。
【００１０】
この構成によって、陽極室で生成した電解水から発生した塩素ガスを含む気体が、活性炭によって吸着されるため、本体外部へは塩素ガスが除去された気体が排出されるので、使用者が快適に装置を用いることができる。
【００１１】
また、活性炭は安価であり、さらに、活性炭が分解されてなくなるまで吸着能力が持続するので、長期間塩素ガスを処理することができるため、メンテナンスを含めたコストを軽減することができる。そして、塩素ガスが活性炭によって吸着し切れなかった場合、または、長期間の使用で活性炭の吸着性能が減退した場合などに塩素ガスが外部に排気された場合でも、排気口が本体の下方または後方にあるため、使用者が塩素ガスによる不快感を感じにくい構成になっている。
【００１２】
【発明の実施の形態】
請求項１に記載の発明は、隔膜を介して陽極を備えた陽極室と陰極を備えた陰極室とを形成し、塩素イオンを含む水を電解して電解水を生成する電解槽と、電解により発生する塩素ガスを排気する排ガス口と、前記排ガス口下流に前記塩素ガスを吸着する活性炭と、前記活性炭下流に前記塩素ガス吸着後の排ガスを排気する排気口を有する構成において、前記排気口が装置本体の下方または後方に設けられるものである。
【００１３】
そして、陽極室で生成した電解水から発生した塩素ガスを含む気体が、活性炭によって吸着されるため、本体外部へは塩素ガスが除去された気体が排出されるので、使用者が快適に装置を用いることができる。
【００１４】
また、活性炭は安価であり、さらに、活性炭が分解されてなくなるまで吸着能力が持続するので、長期間塩素ガスを処理することができるため、メンテナンスを含めたコストを軽減することができる。そして、塩素ガスが活性炭によって吸着し切れなかった場合、または、長期間の使用で活性炭の吸着性能が減退した場合などに塩素ガスが外部に排気された場合でも、排気口が本体の下方または後方にあるため、使用者が塩素ガスによる不快感を感じにくい構成になっている。
【００１５】
請求項２に記載の発明は、電解を制御する制御手段を有し、排気口は前記制御手段よりも下方に設けられるものである。
【００１６】
そして、活性炭で全ての塩素ガスが吸着できなかった場合でも、排気口を制御手段よりも下方に設けたので、塩素ガスによる制御手段への腐食を防止することができる。これは塩素ガスが空気よりも重い性質を利用したものである。
【００１７】
請求項３に記載の発明は、排気口が、装置の底部に設けられるものである。
【００１８】
そして、活性炭で全ての塩素ガスが吸着できなかった場合でも、排気口を装置の底部に設けたので、使用者が塩素ガスによる不快感を感じにくい構成になっている。
【００１９】
請求項４に記載の発明は、排気口が、装置の背面に設けられるものである。
【００２０】
そして、活性炭で全ての塩素ガスが吸着できなかった場合でも、排気口を装置の背面に設けたので、使用者が塩素ガスによる不快感を感じにくい構成になっている。また、腐食性のある台の上で使用しても台が錆びにくい構成になっている。
【００２１】
請求項５に記載の発明は、排気口が、複数設けられるものである。
【００２２】
そして、活性炭で全ての塩素ガスが吸着できなかった場合でも、複数の排気口から拡散希釈されて排気するため、使用者が塩素ガスによる不快感を感じにくい構成になっている。
【００２３】
請求項６に記載の発明は、排気口下流に前記排気口から出る排ガスを拡散させる送風手段を設けたものである。
【００２４】
そして、活性炭で全ての塩素ガスが吸着できなかった場合でも、排気口から出た塩素ガスを送風手段によって拡散希釈することができるので、使用者が塩素ガスによる不快感を感じにくい構成になっている。
【００２５】
請求項７に記載の発明は、排気口下流に前記排気口から出る排ガスを希釈するための排ガスタンクを設けたものである。
【００２６】
そして、そして、活性炭で全ての塩素ガスが吸着できなかった場合でも、排気口から出た塩素ガスは排ガスタンク内の空気と混合希釈された後に排気されるため、使用者が塩素ガスによる不快感を感じにくい構成になっている。
【００２７】
【実施例】
以下、本発明の実施例について図面を用いて説明する。
【００２８】
（実施例１）
図１は本発明の実施例１における電解水生成装置の構成図を示す。同図において、２０は電解水生成装置本体を示している。そして、２１は電解槽であり、隔膜２２によって陽極室２３と陰極室２４が形成されており、各々陽極２５および陰極２６が隔膜２２を介して対向配置されている。
【００２９】
また、電解槽２１には第三槽２７が設けられている。そして、電解槽２１には塩素ガスを排出するための排ガス口２８が設けられており、活性炭２９と連通している。そして、活性炭２９によって塩素ガスが吸着された後の気体を排気するための排気口３０が、本体２０の底部に設けられている。
【００３０】
陰極室２４の中水位部には陰極水取出し口３１と吐水手段３２が設られており、この水位までのアルカリ水を電解水容器３３に供給する。また、陽極室２３の下方には陽極水出口３４が、陰極室２４の下方には陰極水出口３５が設られており、それぞれの排水は混合手段３６にて合流して混合され排水口３７から排水タンク３８に排出される。
【００３１】
また、電解槽２１の上方には電解槽２１に水を供給するための給水口３９を設け、この上面には開閉自在の蓋４０が設けられている。そして、給水口３９と蓋４０の間には陽極室から生成される塩素ガスを還元する還元材４１が設けられており、ここでは酸化マグネシウムが用いられている。
【００３２】
４２は着脱自在のキャップ４３および電解質床４４を有する電解質タンクであり、ここでは電解質として食塩が充填されている。そして、第三槽２７に供給された水が、食塩ポンプ４５によって、第三槽２７に設けられた食塩タンク給水口４６から、導入路４７を経て、電解質タンク４２の上方に送られる。導入された水は食塩と混合して飽和食塩水となり、電解質床４４および給液路４８を通じて電解質供給口４９から飽和食塩水が陽極室２３に供給される構成となっている。ここで、導入路４７の電解質タンク４２の近傍には食塩水の食塩ポンプ４５への侵入を阻止する方向に逆止弁５０が、給液路４８の電解質供給口４９近傍には陽極室２３の酸性水の侵入を阻止する方向に逆止弁５１が設けられている。
【００３３】
５２は操作パネル（図示せず）と制御回路（図示せず）から成る制御手段であり、排気口３０よりも上方に設けられている。そのため、電解により発生する塩素ガスの全てを活性炭２９で吸着し切れなかった場合でも、塩素ガスは空気よりも重いので、排気口３０より上方に設けられた制御手段５２が塩素ガスによって腐食することはない。
【００３４】
上記構成において次に動作、作用について説明する。
【００３５】
先ず、使用者は、蓋４０を開け、給水口３９から電解槽２１へ所定水位まで水を入れる。そして、操作パネルの電解スイッチ（図示せず）を投入することで電解動作が開始される。
【００３６】
次に、電解動作について説明する。電解スイッチが投入されると、まず食塩ポンプ４５が所定時間だけ駆動され、第三槽２７の水が食塩タンク給水口４６、導入路４７を経て電解質タンク４２に送られる。電解質タンク４２は水密状態に構成されており、水が導入されることにより過飽和状態の食塩水が電解質床４４および給液路４８、逆止弁５１を経て電解質供給口４９から陽極室２３内に所定量供給され、陽極室２３内が所定濃度の食塩希釈水となる。
【００３７】
その後、制御回路が動作して陽極２５と陰極２６間に所定時間だけ電気を印可することによって、陽極室２３および陰極室２４内の水が電解される。電解時の陽極室２３では化式１に示した反応が生じて酸性水が生成される。
【００３８】
（化式１）
２Ｃｌ-→Ｃｌ2↑＋２ｅ-
Ｃｌ2＋Ｈ2Ｏ→ＨＣｌ＋ＨＣｌＯ
２Ｈ2Ｏ→Ｏ2↑＋４Ｈ+＋４ｅ-
一方、陰極室２４では化式２に示した反応が生じて水酸基ＯＨ-を中和するためＮａ+が隔膜２２を通過して移動し、アルカリ水が生成される。
【００３９】
（化式２）
２Ｈ2Ｏ＋２ｅ-→Ｈ2↑＋２ＯＨ-
Ｎａ+＋ｅ-→Ｎａ
２Ｎａ＋２Ｈ2Ｏ→２ＮａＯＨ＋Ｈ2↑
化式１、化式２で示したように、陽極室２３には塩素ガスＣｌ2↑、酸素ガスＯ2↑が、そして陰極室２４には水素ガスＨ2↑が生成される。この塩素ガスが外に漏れ出すと、使用者が不快感を感じることになるので、活性炭２９で塩素ガスを吸着させた後、外部に排気する構成を取っている。具体的には、化式１に示した反応により生じた塩素ガスは、電解槽２１に設けられた排ガス口２８から排出され、活性炭２９と接触する。塩素ガスが活性炭２９と接触すると、空気中の水と反応し、化式３のような反応を示し、生成された塩酸は活性炭に吸着される。この反応は活性炭が分解されて無くならない限り続くので、長期間メンテナンスをしなくても塩素ガスの処理を行うことができる。また、活性炭自体も安価であるため、メンテナンスコストを含めた装置の低価格化を行うことができる。
【００４０】
（化式３）
２Ｃｌ2↑+２Ｈ2Ｏ+Ｃ=４ＨＣｌ+ＣＯ2↑
そして、活性炭２９と反応した後に排出される二酸化炭素は排気口３０から排出される。ここで、排気口３０が、電解水生成装置２０の底部に設けられているため、塩素ガスが活性炭によって吸着し切れなかった場合、または、長期間の使用で活性炭の吸着性能が減退した場合などに塩素ガスが外部に排気された場合でも、本体下方から排気されるため、使用者が塩素ガスによる不快感を感じにくい構成になっている。ここで、電解水生成装置２０底部の排気口３０を装置２０の後方に設けることで、より使用者が塩素ガスによる不快感を感じにくくすることができる。
【００４１】
なお、本実施例では排気口３０が装置２０の底部に設けられているが、装置２０の背面に設け本体後方から排気してもよい。その場合でも使用者が塩素ガスによる不快感を感じにくく、また、本体底部にも受けた場合と比べ、腐食性のある台の上で使用しても台が錆びにくくなる。ここで、電解水生成装置２０背面の排気口３０を装置２０の下方に設けることで、より使用者が塩素ガスによる不快感を感じにくくすることができる。
【００４２】
さらに、排気口３０を複数も受ける構成にしてもよい。その場合、活性炭で全ての塩素ガスが吸着できなかった場合でも、複数の排気口から拡散希釈されて排気するため、使用者が塩素ガスによる不快感を感じにくい。
【００４３】
ここで、本実施例では給水口３９と蓋４０の間に塩素ガスを還元する還元材４１（酸化マグネシウム）が設けられているため、給水口３９側から塩素ガスが漏れ出た場合でも、還元材４１によって塩素ガスが還元されるため、使用者が塩素ガスによる不快感を感じることがない。
【００４４】
化式２で示された反応により、陰極室２４にアルカリ水が生成されるが、陽極室２３のみに食塩溶液が供給されるので短時間に還元力の強いアルカリ水が得られる。すなわち、陽極２５と陰極２６間に電圧が印可されると被電解水に含まれるイオンは電気吸引力により陽／陰極２４、２５と逆極性のイオンが隔膜２２を通過して移動することとなる。したがって陽極室２３に導入された食塩に含まれるＮａイオンは隔膜２２を経て陰極室２５へと即座に移動する。この電気吸引力以外にも例えば拡散理論にしたがえば、Ｎａイオンが拡散によってイオン濃度を均一にするように作用する。この結果、陽／陰極２４、２５間に流れる電流が増加し、短時間に還元力の強いアルカリ水が得られる。実験によれば５００ｃｃの水を１Ａで５分間電解することでｐＨ１２．１のアルカリ水が得られた。この還元力の強いアルカリ水は油脂の鹸化や乳化作用および蛋白質に対する加水分解作用を有し、家具や住宅建材、電気製品などの表面の洗浄水として利用できる。
【００４５】
また、陽極室２３のみに食塩溶液が供給されることで陰極室２４には塩素イオンＣｌ-濃度の低いアルカリ水が生成される。Ｃｌ-は洗浄力を阻害する因子となるため、陽極室２３のみに食塩溶液が供給することで洗浄力の高いアルカリ水を生成できる。
【００４６】
陰極室１４に生成されたアルカリ水は、所定時間電解された後、直ちに吐水手段３２が駆動されて電解水容器３３に注入される。これにより隔膜２２を介しての酸性水とアルカリ水の浸透混入が防止でき、pH値の劣化が防止できる。なお、電解水容器３３には噴霧機構（図示せず）を設けて被洗浄面に直接スプレー噴霧して使用することができる。
【００４７】
アルカリ水取水後、制御回路が動作して陽極２５と陰極２６間に逆極性、つまり陽極２５側を−極、陰極２６側を＋極として電流が所定時間印可される。これにより電解によって陰極２６の表面に析出したスケール成分が酸化還元されて洗浄される。すなわち、電解槽２１に供給される水には各種のイオンが含まれており、特にカルシウムイオンやマグネシウムイオンなどの陽イオンは陰極室２４の水酸基と反応して水酸化カルシウムや水酸化マグネシウムとなり、溶解限界を越えると陰極２６や隔膜２２の表面に析出し、電解電流の妨害因子となるが、電解後に逆電洗浄を所定時間行うことで良好に洗浄されてスケール成分が分解され、電極の長寿命化が実現できる。
【００４８】
最後に、使用者が混合手段３６を開くことにより、陽極室２３と陰極室２４の電解水がそれぞれ陽極水出口３４と陰極水出口３５から排出され、混合手段３６によって混合された後、排水口３７から排水タンク３８に排水される。なお、排水タンク３８に排水される酸性水とアルカリ水の混合水は次亜塩素酸を含む弱酸性水であるため、殺菌・漂白作用があるので、弱酸性殺菌・漂白水として利用することができる。
【００４９】
（実施例２）
図２は、本発明の第２の実施例における電解水生成装置の構成図である。図２において、実施例１の構成と異なるところは、排気口３０の近傍に送風手段６１を設けた点である。すなわち、電解によって発生する塩素ガスが、活性炭２９によって吸着し切れなかった場合、または、長期間の使用で活性炭２９の吸着性能が減退した場合などに塩素ガスが外部に排気された場合でも、送風手段６１によって、排気口３０から出た塩素ガスを拡散希釈することができるので、使用者が塩素ガスによる不快感を感じにくい構成になっている。
【００５０】
（実施例３）
図３は、本発明の第３の実施例における電解水生成装置の構成図である。図３において、実施例１の構成と異なるところは、排気口３０の下流に排ガスタンク６２を設けた点である。すなわち、電解によって発生する塩素ガスが、活性炭２９によって吸着し切れなかった場合、または、長期間の使用で活性炭２９の吸着性能が減退した場合などに塩素ガスが外部に排気された場合でも、排気口３０から出た塩素ガスは排ガスタンク６２内の空気と混合希釈された後に排気されるため、使用者が塩素ガスによる不快感を感じにくい構成になっている。
【００５１】
【発明の効果】
以上のように本発明によれば、電解水から発生する塩素ガスを活性炭で効率的に除去し、また、塩素ガスが活性炭によって除去しきれない場合でも、使用者に不快感を感じにくくすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施例１における電解水生成装置の構成図
【図２】本発明の実施例２における電解水生成装置の構成図
【図３】本発明の実施例３における電解水生成装置の構成図
【図４】従来の電解水生成装置の構成図
【符号の説明】
２０  電解洗浄水生成装置
２１  電解槽
２２  隔膜
２３  陽極室
２４  陰極室
２５  陽極
２６  陰極
２８  排ガス口
２９  活性炭
３０  排気口
５２  制御手段
６１  送風手段
６２  排ガスタンク
【図１】
0003870822.tif 000002
【図２】
0003870822.tif 000003
【図３】
0003870822.tif 000004
【図４】
0003870822.tif 000005