(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
塩水を電解して次亜塩素酸ナトリウムを生成する電解次亜塩素酸ナトリウム生成装置において、１００ｇ−ＮａＣｌ／Ｌ〜飽和濃度の塩水を生成若しくは貯留する濃厚塩水貯留部と、該濃厚塩水貯留部より塩水を供給する塩水供給手段と、該塩水供給手段から供給された塩水が８〜３０ｇ−ＮａＣｌ／Ｌの濃度となるように水で希釈する第１の希釈手段と、該第１の希釈手段で希釈された塩水を流入させた後電解し、次亜塩素酸ナトリウムを生成した後次亜塩素酸ナトリウム水溶液として放出する電解槽と、該電解槽から放出された次亜塩素酸ナトリウム水溶液を貯留させることなく直接水で希釈し、有効塩素濃度２０〜３００ｍｇ／Ｌで吐出させる第２の希釈手段を備え、
前記電解槽には、該電解槽を冷却する冷却手段を有しないことを特徴とする電解次亜塩素酸ナトリウム生成装置。
【請求項２】
塩水を電解して次亜塩素酸ナトリウムを生成する電解次亜塩素酸ナトリウム生成装置において、１００ｇ−ＮａＣｌ／Ｌ〜飽和濃度の塩水を生成若しくは貯留する濃厚塩水貯留部と、該濃厚塩水貯留部より塩水を供給する塩水供給手段と、該塩水供給手段から供給された塩水が８〜３０ｇ−ＮａＣｌ／Ｌの濃度となるように水で希釈する第１の希釈手段と、該第１の希釈手段で希釈された塩水を流入させた後電解し、次亜塩素酸ナトリウムを生成した後次亜塩素酸ナトリウム水溶液として放出する電解槽と、該電解槽から放出された次亜塩素酸ナトリウム水溶液を水で希釈し、有効塩素濃度２０〜３００ｍｇ／Ｌで吐出させる第２の希釈手段を備え、
前記第１の希釈手段及び前記第２の希釈手段に供給する水は、同一の配水管から分離して供給することを特徴とする電解次亜塩素酸ナトリウム生成装置。
【請求項３】
前記濃厚塩水貯留部は固体の食塩と塩水の混合物を納置し、該濃厚塩水貯留部に水を補給するための給水弁を有する給水管と、前記固体の食塩と塩水の混合物から塩水を分離して排出する塩水供給管と、前記濃厚塩水貯留部の液位を検出する液位計を備え、塩水の排出により該液位が低下して所定値に達したときに前記給水弁を開き、前記液位が上昇して所定値に達したときに前記給水弁を閉じることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の電解次亜塩素酸ナトリウム生成装置。
【請求項４】
少なくとも前記塩水供給手段、第１の希釈手段、電解槽、第２の希釈手段を一体としてマウントしたことを特徴とする請求項１、２又は３記載の電解次亜塩素酸ナトリウム生成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電解次亜塩素酸ナトリウム生成装置に係わり、特に電解槽を冷却する必要が無くコンパクトで設置の容易な電解次亜塩素酸ナトリウム生成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、電解次亜塩素酸ナトリウム生成装置は上水道、プールなどの滅菌消毒用等に用いられている。この電解次亜塩素酸ナトリウム生成装置からは高濃度（有効塩素濃度１重量％程度）の次亜塩素酸ナトリウム水溶液が生成される。そして、上水道またはプールなどに使用に適した濃度になるように適量が注入または添加されている。なお、本明細書では容積の単位であるリットルをＬで表す。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、かかる高濃度の次亜塩素酸ナトリウム水溶液を衛生管理（手洗い、床、容器、機器、食品）用の殺菌洗浄水に利用した場合には、腐食や溶出が起こるため使用できず、水道水等で使用に適した濃度に希釈をする必要がある。従って、希釈するために別の供給水源が必要であり、また濃度管理も希釈前後の２工程で必要となる欠点があった。
【０００４】
また、従来の電解次亜塩素酸ナトリウム生成装置では濃厚塩水を高電流密度、低流量で電解するため、電解槽が高温になり、冷却装置を必要とし、構造が複雑になる欠点があった。
本発明はこのような従来の課題に鑑みてなされたもので、電解槽を冷却する必要が無くコンパクトで設置の容易な電解次亜塩素酸ナトリウム生成装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明のうち請求項１記載の発明は、塩水を電解して次亜塩素酸ナトリウムを生成する電解次亜塩素酸ナトリウム生成装置において、１００ｇ−ＮａＣｌ／Ｌ〜飽和濃度の塩水を生成若しくは貯留する濃厚塩水貯留部と、該濃厚塩水貯留部より塩水を供給する塩水供給手段と、該塩水供給手段から供給された塩水が８〜３０ｇ−ＮａＣｌ／Ｌの濃度となるように水で希釈する第１の希釈手段と、該第１の希釈手段で希釈された塩水を流入させた後電解し、次亜塩素酸ナトリウムを生成した後次亜塩素酸ナトリウム水溶液として放出する電解槽と、該電解槽から放出された次亜塩素酸ナトリウム水溶液を貯留させることなく直接水で希釈し、有効塩素濃度２０〜３００ｍｇ／Ｌで吐出させる第２の希釈手段を備え、前記電解槽には、該電解槽を冷却する冷却手段を有しないことを特徴とする。
【０００６】
濃厚塩水貯留部では、１００ｇ−ＮａＣｌ／Ｌ〜飽和濃度の塩水を生成若しくは貯留する。ここで、塩水とは食塩の水溶液である。飽和濃度は、約３１０ｇ−ＮａＣｌ／Ｌである。生成若しくは貯留としたのは、予め所定濃度に調整した塩水を貯留しておいてもよいし、また固体の食塩を水に溶かすことで所定濃度の塩水を調整してもよいためである。塩水供給手段では、濃厚塩水貯留部より塩水を供給する。
【０００７】
第１の希釈手段では、塩水供給手段から供給された塩水が８〜３０ｇ−ＮａＣｌ／Ｌの濃度となるよう水で希釈する。このように、濃厚塩水を希釈することとしたため、濃厚塩水貯留部が小型化できる。
その後、この希釈された塩水を電解槽に流入させた後電解する。電解の結果、次亜塩素酸ナトリウムを生成して次亜塩素酸ナトリウム水溶液として放出する。
【０００８】
電解槽に流入させる塩水の濃度を８〜３０ｇ−ＮａＣｌ／Ｌに限定したのは、高濃度になるほど塩素発生電流効率は上昇するが、ＮａＣｌの利用率が低下するため流量を低くする必要がある。また、低濃度になるほどＮａＣｌの利用率は上昇するが、塩素発生電流効率が低下するため電解槽を大きくする必要があるためである。即ち、高濃度では水温の上昇が大きく、冷却装置が必要となり、一方、低濃度では電解槽が大型化し、汎用性が乏しくなる。従って、塩水濃度を８〜３０ｇ−ＮａＣｌ／Ｌに限定することにより、電解槽は冷却しなくとも高温になることなく運転することができ、装置全体も小型化することができる。
【０００９】
第２の希釈手段では、電解槽から放出された次亜塩素酸ナトリウム水溶液を貯留させることなく直接水で希釈し、使用に適した濃度である有効塩素濃度２０〜３００ｍｇ／Ｌで外部へ吐出させる。このため、吐出される次亜塩素酸ナトリウム水溶液は希釈作業等の濃度調節の手間がなくそのまま使用することができる。
【００１０】
第１の希釈手段及び第２の希釈手段に供給する水は、別配管から供給することも可能であるが、請求項２記載の発明のように、塩水を電解して次亜塩素酸ナトリウムを生成する電解次亜塩素酸ナトリウム生成装置において、１００ｇ−ＮａＣｌ／Ｌ〜飽和濃度の塩水を生成若しくは貯留する濃厚塩水貯留部と、該濃厚塩水貯留部より塩水を供給する塩水供給手段と、該塩水供給手段から供給された塩水が８〜３０ｇ−ＮａＣｌ／Ｌの濃度となるように水で希釈する第１の希釈手段と、該第１の希釈手段で希釈された塩水を流入させた後電解し、次亜塩素酸ナトリウムを生成した後次亜塩素酸ナトリウム水溶液として放出する電解槽と、該電解槽から放出された次亜塩素酸ナトリウム水溶液を水で希釈し、有効塩素濃度２０〜３００ｍｇ／Ｌで吐出させる第２の希釈手段を備え、前記第１の希釈手段及び前記第２の希釈手段に供給する水は、同一の配水管から分離して供給することも出来る。このことにより、１つの供給水源のみで使用可能となり、汎用性が広がる。また、設置工事も簡便である。
【００１１】
更に、請求項３記載の発明は、前記濃厚塩水貯留部は固体の食塩と塩水の混合物を納置し、該濃厚塩水貯留部に水を補給するための給水弁を有する給水管と、前記固体の食塩と塩水の混合物から塩水を分離して排出する塩水供給管と、前記濃厚塩水貯留部の液位を検出する液位計を備え、塩水の排出により該液位が低下して所定値に達したときに前記給水弁を開き、前記液位が上昇して所定値に達したときに前記給水弁を閉じることを特徴とする。本発明は、濃厚塩水貯留部で固体の食塩から塩水を生成する場合に適用する。液位計の信号に基づき給水弁の開閉を行うことで、省力化を図ることが出来る。
【００１２】
更に、請求項４記載の発明は、少なくとも前記塩水供給手段、第１の希釈手段、電解槽、第２の希釈手段を一体としてマウントしたことを特徴とする。筐体等でマウントすることで、装置を小型化し、容易に搬送可能で、また設置工事も簡便とすることが出来る。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。本発明の第１の実施形態を図１に示す。図１において、濃厚塩水貯留部１には、固体の食塩が納置されており、水を供給することで、飽和濃度に近い塩水が生成されるようになっている。濃厚塩水貯留部１からは、飽和濃度に近い塩水が塩水供給管３を通じ塩水供給ポンプ５により圧送されるようになっている。塩水添加部７には、供給水が希釈用供給水管９及び開閉弁１１、塩水希釈用供給水管１３及び流量調節弁１５を介して供給されるようになっている。塩水添加部７で希釈された塩水は、塩水導入管１７を通り電解槽１９に導入されるようになっている。
【００１４】
電解槽１９には、陽極２１と陰極２３が対向して設けられ、これらには直流電源２５が接続されている。電解槽１９で電解され生成された次亜塩素酸ナトリウム水溶液は、次亜塩素酸ナトリウム水溶液吐出管２７を通じて外部に吐出されるようになっている。そして、この次亜塩素酸ナトリウム水溶液吐出管２７と次亜塩素酸ナトリウム希釈用供給水管２９とは、次亜塩素酸ナトリウム希釈用水混合部３１で連結されており、流量調節弁３３を介して希釈用の供給水が供給されるようになっている。
【００１５】
この次亜塩素酸ナトリウム希釈用供給水管２９と塩水希釈用供給水管１３とは、供給水管連結部３５で希釈用供給水管９と連結されており、供給水は次亜塩素酸ナトリウム希釈用供給水管２９と塩水希釈用供給水管１３とに所定流量ずつ分配されるようになっている。また、濃厚塩水貯留部１の液位を維持するために液位調整用供給水管３７が配設されており、液位調整用供給水管３７の途中には給水弁３９が設けられている。液位調整用供給水管３７と希釈用供給水管９とは、供給水分岐部４１で連結されている。
なお、液位調整用供給水管３７、給水弁３９、供給水分岐部４１及び濃厚塩水貯留部１を除き、各構成要素は一体の筐体４０内に収納されている。
【００１６】
次に、動作を説明する。
図１において、濃厚塩水貯留部１には、固体の食塩が納置されており、水を液位調整用供給水管３７より供給することで、飽和濃度に近い塩水を生成する。そして、塩水供給ポンプ５は、この濃厚塩水貯留部１で生成された飽和濃度に近い塩水を圧送する。但し、塩水供給ポンプ５の設置個所は、筐体４０内の限りではなく、例えば濃厚塩水貯留部１に設置することも可能である。
【００１７】
塩水添加部７では、塩水希釈用供給水管１３から送られた供給水で塩水の濃度を３〜４０倍に希釈する。これにより、塩水の濃度を電解に適した８〜３０ｇ−ＮａＣｌ／Ｌの濃度にする。塩水供給管３から圧送される飽和濃度に近い塩水の供給量を極力少なくしたことで、濃厚塩水貯留部１を小型化出来る。
【００１８】
その後、塩水導入管１７を介して、電解槽１９にこの塩水を導入する。電解槽１９では、塩水が電解されて次亜塩素酸ナトリウム水溶液が生成される。塩水の濃度を８〜３０ｇ−ＮａＣｌ／Ｌに調整したことで、ＮａＣｌの利用率を向上させ、また発生熱を極力抑制出来る。このため、冷却装置は不要であり、電解槽１９はコンパクトに構成出来る。
なお、直流電源２５にはカルシウム塩の沈着を防止するために、電圧正逆切換機能が付加されていることが望ましい。
【００１９】
生成された次亜塩素酸ナトリウム水溶液は、次亜塩素酸ナトリウム希釈用供給水管２９を通じて供給される希釈用供給水により、次亜塩素酸ナトリウム希釈用水混合部３１で２〜６０倍に希釈される。その結果、次亜塩素酸ナトリウム水溶液吐出管２７から吐出される有効塩素濃度は使用濃度である２０〜３００ｍｇ／Ｌに希釈される。このように、使用に適した濃度となるように希釈されるため、吐出される次亜塩素酸ナトリウム水溶液は希釈作業等の濃度調節の手間がなくそのまま使用することができる。また、希釈作業時の濃度調整の間違いも無くなる。
【００２０】
図１の装置における各液体の具体的な流量としては、例えば、塩水供給管３の流量６ｍＬ／分、塩水導入管１７の流量２００ｍＬ／分、次亜塩素酸ナトリウム水溶液吐出管２７の流量３．５Ｌ／分という例が挙げられる。他の例としては、塩水供給管３の流量６０ｍＬ／分、塩水導入管１７の流量２Ｌ／分、次亜塩素酸ナトリウム水溶液吐出管２７の流量１５Ｌ／分というのが挙げられる。
【００２１】
供給水は、一本の配管である希釈用供給水管９を通じ、供給水管連結部３５で塩水希釈用（塩水希釈用供給水管１３）と次亜塩素酸ナトリウム水溶液希釈用（次亜塩素酸ナトリウム希釈用供給水管２９）とに分けたため、装置が簡易で据え付け工事も簡単である。流量調節弁１５と流量調節弁３３は、例えばベンチュリー管で構成され、前述したような予め定められた流量配分比で供給水が分配される。
なお、濃厚塩水貯留部１の液位が低下した場合には、塩水を調製するために給水弁３９を開き供給水を補給する。
【００２２】
以上のように、塩水供給方法を高濃度低流量ではなく、低濃度高流量としたことにより、電解槽１９の温度上昇を防ぎ装置を小型化出来る。
なお、希釈用供給水管９には開閉弁１１を設け、この開閉により装置の起動停止を行う。また、運転異常時（例えば電解槽電圧を検出し、正常範囲を外れた場合、または、配管内に流量検知器を設け、正常範囲を外れた場合等）には、開閉弁１１を閉め装置を停止させたり、電源を落とす等により、安全に装置を運転することができる。
【００２３】
次に、本発明の第２の実施形態を図２に示す。
本発明の第２の実施形態は、濃厚塩水貯留部１を除き、液位調整用供給水管３７の一部、給水弁３９、供給水分岐部４１の各構成要素は一体の筐体４０内に収納している。このことにより、本発明の第１の実施形態と比べ、より設置が簡便になる。
塩水に飽和に近い濃度のものを使用するときには、濃厚塩水貯留部１に図示しないレベル検知器を設け、自動で給水弁３９の開閉を行えるようにすることが望ましい。
【００２４】
次に、本発明の第３の実施形態を図３に示す。
本発明の第３の実施形態は、濃厚塩水貯留部１を含む全構成要素を一体の筐体４０内に収納している。本発明は、例えば次亜塩素酸ナトリウム水溶液の生成能力が１０Ｌ／分以下の場合に特に有効である。濃厚塩水貯留部１も筐体４０内に収納したため、設置における工事を省き、更には運転をより使い勝手よくすることが出来る。
【００２５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、電解槽に導入する塩水濃度を限定したことにより、電解槽は冷却しなくとも運転することが出来、装置全体も小型化することができる。また、電解槽から吐出された次亜塩素酸ナトリウム水溶液の有効塩素濃度を第２の希釈手段で使用に適した濃度に調整したため、吐出される次亜塩素酸ナトリウム水溶液は希釈作業等の濃度調節の手間がなくそのまま使用することができる。
【００２６】
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明の第１実施形態の構成図
【図２】  本発明の第２実施形態の構成図
【図３】  本発明の第３実施形態の構成図
【符号の説明】
１  濃厚塩水貯留部
３  塩水供給管
５  塩水供給ポンプ
７  塩水添加部
９  希釈用供給水管
１１  開閉弁
１３  塩水希釈用供給水管
１５  流量調節弁
１７  塩水導入管
１９  電解槽
２７  次亜塩素酸ナトリウム水溶液吐出管
２９  次亜塩素酸ナトリウム希釈用供給水管
３１  次亜塩素酸ナトリウム希釈用水混合部
３３  流量調節弁
３５  供給水管連結部
３７  液位調整用供給水管
３９  給水弁
４０  筐体
４１  供給水分岐部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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