JP7625262B2

JP7625262B2 - Generator

Info

Publication number: JP7625262B2
Application number: JP2021095092A
Authority: JP
Inventors: 洋内海
Original assignee: Act KK
Current assignee: Act KK
Priority date: 2021-06-07
Filing date: 2021-06-07
Publication date: 2025-02-03
Anticipated expiration: 2041-06-07
Also published as: JP2022187201A

Description

本発明は、給電される対をなす電極と、隔膜とを用いて電解水を生成する生成装置に関するものである。 The present invention relates to a generator that generates electrolytic water using a pair of powered electrodes and a diaphragm.

従来、水や電解液を電解して電解水を生成する生成装置が知られている。この種の生成装置としては、イオン交換膜を隔膜として用いて電解槽を二室、あるいは三室に仕切り、室に配置された陽極と陰極とに給電することにより、酸性電解水及びアルカリ性電解水をそれぞれ生成するものが知られている。 Conventionally, there is known a generator that generates electrolyzed water by electrolyzing water or an electrolyte. One such generator uses an ion exchange membrane as a diaphragm to divide an electrolytic cell into two or three compartments, and generates acidic electrolyzed water and alkaline electrolyzed water by supplying electricity to the anode and cathode placed in the compartments.

特開２０１９－１６２６０７号公報JP 2019-162607 A

例えば電解液室を挟んで陽極室と陰極室とを備える三室型の生成装置の場合、電解液室には、食塩水すなわち塩化ナトリウム水溶液等の電解液がタンクから供給される。電解液に含まれる被電解物質である塩化ナトリウムが結晶化すると、タンクと電解液室とを接続する配管が詰まることがあるとともに、水溶液が安定せず、電解槽の電圧が変動して、生成装置が停止することも懸念される。 For example, in the case of a three-chamber generator with an anode chamber and a cathode chamber on either side of the electrolyte chamber, an electrolyte such as saline solution, i.e., an aqueous solution of sodium chloride, is supplied to the electrolyte chamber from a tank. If sodium chloride, the substance to be electrolyzed contained in the electrolyte, crystallizes, the piping connecting the tank and the electrolyte chamber may become clogged, and the aqueous solution may become unstable, causing fluctuations in the voltage of the electrolytic cell and leading to the generator stopping.

本発明は、このような点に鑑みなされたもので、電解液の被電解物質の結晶化を抑制できる生成装置を提供することを目的とする。 The present invention has been developed in consideration of these points, and aims to provide a generation device that can suppress crystallization of the substance to be electrolyzed in the electrolyte.

請求項１記載の生成装置は、給電される対をなす電極と、隔膜とを用いて電解水を生成する生成装置であって、前記隔膜を介して仕切られた複数の室を有する電解槽と、電解液を貯留するタンクと、前記電解槽の少なくともいずれかの室と前記タンクとの間で前記電解液を給排する配管と、前記タンクに配置され、前記タンク内の前記電解液を攪拌する攪拌装置と、を備え、前記攪拌装置は、上下方向に配置された回転軸と、この回転軸に設けられた本体部と、この本体部の内部にて前記回転軸の周囲に前記回転軸の軸方向に対して螺旋状に形成されたトンネル状の流路部と、を有し、前記回転軸が前記本体部及び前記流路部と一体的に回転することで前記流路部の螺旋形状により電解水が前記流路部を下端部から上端部へと通過するものである。 The generating device described in claim 1 is a generating device that generates electrolytic water using a pair of electrodes that are supplied with power and a diaphragm, and is equipped with an electrolytic cell having a plurality of chambers separated by the diaphragm, a tank for storing electrolytic solution, piping for supplying and discharging the electrolytic solution between at least one of the chambers of the electrolytic cell and the tank, and an agitator disposed in the tank for agitating the electrolytic solution in the tank , wherein the agitator has a rotating shaft disposed in the vertical direction, a main body portion provided on the rotating shaft, and a tunnel-shaped flow path portion formed in a spiral shape around the rotating shaft in the axial direction of the rotating shaft inside the main body portion, and the rotating shaft rotates integrally with the main body portion and the flow path portion, so that the electrolytic water passes through the flow path portion from the lower end to the upper end due to the spiral shape of the flow path portion .

請求項２記載の生成装置は、請求項１記載の生成装置において、攪拌装置は、電解水の生成時及び非生成時のそれぞれにおいてタンク内の電解液を攪拌するものである。 The generating device described in claim 2 is the generating device described in claim 1, in which the stirring device stirs the electrolyte in the tank when electrolyzed water is being generated and when it is not being generated.

請求項３記載の生成装置は、請求項１または２記載の生成装置において、流路部は、上端部側に向かって徐々に細くなっているものである。 The generating device according to the third aspect of the present invention is the generating device according to the first or second aspect, wherein the flow path portion is gradually tapered toward an upper end portion .

請求項４記載の生成装置は、請求項１ないし３いずれか一記載の生成装置において、本体部は、上部に向かって徐々に縮小されているものである。 The generating device according to claim 4 is the generating device according to any one of claims 1 to 3 , wherein the main body portion is gradually tapered toward the upper portion.

請求項５記載の生成装置は、請求項１ないし４いずれか一記載の生成装置において、本体部は、ブロック状であり、流路部は、前記本体部を刳り貫いて形成されているものである。 A generating device according to a fifth aspect of the present invention is the generating device according to any one of the first to fourth aspects , wherein the main body is block-shaped, and the flow path is formed by hollowing out the main body.

本発明によれば、電解液の被電解物質の結晶化を抑制できる。 The present invention makes it possible to suppress crystallization of the substance to be electrolyzed in the electrolyte.

第１の実施の形態に係る生成装置のタンクの説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram of a tank of the generation device according to the first embodiment. 同上生成装置の説明図である。FIG. 第２の実施の形態に係る生成装置の説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram of a generating device according to a second embodiment.

本発明の第１の実施の形態について、図面を参照して説明する。 The first embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.

図２において、１は生成装置を示す。生成装置１は、対をなす電極２，３と、隔膜４とを用い、電極２，３に対して図示しない電源部から給電して、水及び電解液を電気分解することにより還元水である電解水を生成する電解水生成装置である。 In FIG. 2, 1 indicates a generator. The generator 1 is an electrolytic water generator that uses a pair of electrodes 2 and 3 and a diaphragm 4, supplies power to the electrodes 2 and 3 from a power supply unit (not shown), and generates electrolytic water, which is reduced water, by electrolyzing water and an electrolyte.

生成装置１は、電解槽５を備えている。電解槽５は、隔膜４により複数の室に仕切られている。本実施の形態において、電解槽５は、室としての電極室６，７と、室としての中間室である電解液室８とに仕切られた、有隔膜式電解槽である。つまり、本実施の形態の生成装置１は、三室型の電解水生成装置である。 The generator 1 includes an electrolytic cell 5. The electrolytic cell 5 is divided into multiple chambers by a diaphragm 4. In this embodiment, the electrolytic cell 5 is a diaphragm-type electrolytic cell divided into electrode chambers 6 and 7 as chambers and an electrolyte chamber 8 as an intermediate chamber. In other words, the generator 1 of this embodiment is a three-chamber electrolytic water generator.

電極２は、電極室６に配置され、電極３は、電極室７に配置されている。電極２，３は、一方が陽極であり、他方が陰極である。図示される例では、電極２を陽極、電極室６を陽極室とし、電極３を陰極、電極室７を陰極室とする。電極２，３に給電する電源部は、例えば図示しない電源制御手段により制御される。 Electrode 2 is disposed in electrode chamber 6, and electrode 3 is disposed in electrode chamber 7. One of electrodes 2 and 3 is an anode and the other is a cathode. In the illustrated example, electrode 2 is an anode, electrode chamber 6 is an anode chamber, electrode 3 is a cathode, and electrode chamber 7 is a cathode chamber. The power supply unit that supplies power to electrodes 2 and 3 is controlled, for example, by a power supply control means (not shown).

隔膜４は、イオン交換膜である。本実施の形態において、隔膜４は、電極室６と電解液室８とを仕切る陰イオン交換膜４ａと、電極室７と電解液室８とを仕切る陽イオン交換膜４ｂとが用いられる。陰イオン交換膜４ａは、電解液室８から電極室６へと塩化物イオン（Ｃｌ^－）を供給するために、陰イオンを選択的に透過する。陽イオン交換膜４ｂは、電解液室８から電極室７へとナトリウムイオン（Ｎａ^＋）やカリウムイオン（Ｋ^＋）等の陽イオンを供給するため、陽イオンを選択的に透過する。 The diaphragm 4 is an ion exchange membrane. In this embodiment, the diaphragm 4 is an anion exchange membrane 4a that separates the electrode chamber 6 from the electrolyte chamber 8, and a cation exchange membrane 4b that separates the electrode chamber 7 from the electrolyte chamber 8. The anion exchange membrane 4a selectively transmits anions in order to supply chloride ions (Cl ⁻ ) from the electrolyte chamber 8 to the electrode chamber 6. The cation exchange membrane 4b selectively transmits cations in order to supply cations such as sodium ions (Na ⁺ ) and potassium ions (K ⁺ ) from the electrolyte chamber 8 to the electrode chamber 7.

電極室６，７には、水供給配管１０，１１と、電解水排出配管１２，１３とが接続されている。水供給配管１０，１１から、電極室６，７にそれぞれ水（Ｈ_２Ｏ）が供給される。電極室６，７に供給される水の量は、電磁弁等の電極室６，７用等の水量調整手段１４により制御される。水量調整手段１４は、図示しない水量制御手段により制御される。水としては、水道水等の原水を、硬度抑制手段１５に通過させたものが好適に用いられる。硬度抑制手段１５は、原水に含まれるカルシウムイオンやマグネシウムイオン等を除去して硬度を低下させるものである。硬度抑制手段１５は、好ましくは軟水器が用いられるが、原水に含まれる塵埃等を除去するフィルタが併用されてもよいし、ＲＯ膜（逆浸透膜）が用いられてもよい。軟水器を用いる場合には硬度抑制手段１５を安価に構成でき、ＲＯ膜を用いる場合には、水の硬度を確実に低下させるとともに、塵埃等を大幅に除去することができる。硬度抑制手段１５は、好ましくは水供給配管１０，１１に共通に接続されている。図示される例では、水供給配管１０，１１は、説明を明確にするために互いに一部が共通して形成されているが、これに限らず、別個に形成されていてもよい。水供給配管１０，１１が別個に形成されている場合、水量調整手段１４及び硬度抑制手段１５は、水供給配管１０，１１のそれぞれに別個に接続されることが好ましい。 The electrode chambers 6 and 7 are connected to water supply pipes 10 and 11 and electrolytic water discharge pipes 12 and 13. Water (H ₂ O) is supplied from the water supply pipes 10 and 11 to the electrode chambers 6 and 7, respectively. The amount of water supplied to the electrode chambers 6 and 7 is controlled by a water amount adjustment means 14 for the electrode chambers 6 and 7, such as an electromagnetic valve. The water amount adjustment means 14 is controlled by a water amount control means (not shown). As the water, raw water such as tap water passed through a hardness suppression means 15 is preferably used. The hardness suppression means 15 removes calcium ions, magnesium ions, etc. contained in the raw water to reduce the hardness. A water softener is preferably used as the hardness suppression means 15, but a filter for removing dust and the like contained in the raw water may be used in combination, or an RO membrane (reverse osmosis membrane) may be used. When a water softener is used, the hardness suppression means 15 can be constructed inexpensively, and when an RO membrane is used, the hardness of the water can be reliably reduced and dust and the like can be largely removed. The hardness suppression means 15 is preferably connected in common to the water supply pipes 10 and 11. In the illustrated example, the water supply pipes 10 and 11 are formed in common in part to clarify the explanation, but this is not limited to this and they may be formed separately. When the water supply pipes 10 and 11 are formed separately, it is preferable that the water volume adjustment means 14 and the hardness suppression means 15 are connected separately to each of the water supply pipes 10 and 11.

電解水排出配管１２，１３は、電極室６，７から、生成された電解水を排出する。本実施の形態において、電解水排出配管１２は、電極室６から酸性電解水を排出し、電解水排出配管１３は、電極室７からアルカリ性電解水を排出する。酸性電解水は、例えば次亜塩素酸水（ＨＣｌＯ）である。アルカリ性電解水は、電解液室８内の電解液に依存するが、本実施の形態においては、例えば苛性ソーダ水（ＮａＯＨ）である。 The electrolytic water discharge pipes 12, 13 discharge the generated electrolytic water from the electrode chambers 6, 7. In this embodiment, the electrolytic water discharge pipe 12 discharges acidic electrolytic water from the electrode chamber 6, and the electrolytic water discharge pipe 13 discharges alkaline electrolytic water from the electrode chamber 7. The acidic electrolytic water is, for example, hypochlorous acid water (HClO). The alkaline electrolytic water depends on the electrolyte in the electrolyte chamber 8, but in this embodiment, it is, for example, caustic soda water (NaOH).

電解液室８には、配管である電解液供給配管１６と、配管である電解液排出配管１７とが接続されている。これら配管１６，１７は、電解液を貯留したタンク１８とそれぞれ接続されている。タンク１８に貯留された電解液が電解液供給配管１６から図示しない電解液供給手段であるポンプを介して電解液室８に供給され、電解液室８内の過剰な電解液は電解液排出配管１７からタンク１８に戻される。ポンプは、例えば図示しないポンプ制御手段により制御される。電解液は、溶質である被電解物質が溶解された電解質溶解水であり、食塩水（ＮａＣｌ）、塩化カリウム水（ＫＣｌ）等が好適に用いられる。電解液室８には、中性水を供給する水供給配管が接続されていてもよい。 The electrolyte chamber 8 is connected to an electrolyte supply pipe 16 and an electrolyte discharge pipe 17. These pipes 16 and 17 are each connected to a tank 18 that stores electrolyte. The electrolyte stored in the tank 18 is supplied to the electrolyte chamber 8 from the electrolyte supply pipe 16 via a pump, which is an electrolyte supply means (not shown), and excess electrolyte in the electrolyte chamber 8 is returned to the tank 18 from the electrolyte discharge pipe 17. The pump is controlled, for example, by a pump control means (not shown). The electrolyte is electrolyte-dissolved water in which the substance to be electrolyzed, which is a solute, is dissolved, and saline water (NaCl), potassium chloride water (KCl), etc. are preferably used. A water supply pipe that supplies neutral water may be connected to the electrolyte chamber 8.

タンク１８には、電解液を攪拌する攪拌装置１９が配置されている。攪拌装置１９は、タンク１８内で電解液を攪拌することで、被電解物質の結晶化を抑制するものである。攪拌装置１９は、図１に示すように、回転軸２１を有する。回転軸２１は、タンク１８において上下方向に配置されている。回転軸２１は、タンク１８の蓋部２３及び底部２４に上端部及び下端部が支持されている。回転軸２１は、モータ等の図示されない回転手段により回転される。本実施の形態において、回転軸２１は、タンク１８の中心から外れた位置に配置されている。 A stirring device 19 for stirring the electrolyte is disposed in the tank 18. The stirring device 19 suppresses crystallization of the substance to be electrolyzed by stirring the electrolyte in the tank 18. As shown in FIG. 1, the stirring device 19 has a rotating shaft 21. The rotating shaft 21 is disposed vertically in the tank 18. The upper and lower ends of the rotating shaft 21 are supported by the lid 23 and the bottom 24 of the tank 18. The rotating shaft 21 is rotated by a rotating means (not shown) such as a motor. In this embodiment, the rotating shaft 21 is disposed at a position offset from the center of the tank 18.

回転軸２１には、本体部２５が取り付けられている。本体部２５は、回転軸２１と一体的に回転する。本体部２５は、ブロック状（無垢状）に形成されている。本実施の形態において、本体部２５は、円柱状、または、下部から上部へと徐々に縮小または縮径される截頭円錐状に形成されている。すなわち、本体部２５の外周部は、基本的に凹凸を有しない、円筒面状または截頭円錐面状となっている。本体部２５は、回転軸２１と同軸状に取り付けられ、上下方向に長手状に配置されている。本体部２５は、タンク１８の底部２４上に載置され、上端部が蓋部２３に対して下方に離れて位置する。 The main body 25 is attached to the rotating shaft 21. The main body 25 rotates integrally with the rotating shaft 21. The main body 25 is formed in a block shape (solid shape). In this embodiment, the main body 25 is formed in a cylindrical shape or a truncated cone shape that gradually reduces in size or diameter from the bottom to the top. In other words, the outer periphery of the main body 25 is basically cylindrical or truncated cone shape with no irregularities. The main body 25 is attached coaxially with the rotating shaft 21 and is arranged longitudinally in the vertical direction. The main body 25 is placed on the bottom 24 of the tank 18, and the upper end is located downwardly away from the lid 23.

本体部２５には、回転軸２１の周囲に螺旋状に流路部２６が形成されている。すなわち、流路部２６は、回転軸２１とともに回転する。流路部２６は、回転軸２１を中心として、一端部から他端部に亘り、回転軸２１の周方向に捻れつつ軸方向に延びて配置されている。流路部２６は、内部を下端部２６ａから上端部２６ｂへと電解液が通過する。本実施の形態において、流路部２６は、本体部２５を刳り貫くトンネル状となっている。図示される例では、流路部２６は、上方から見て、上流側である下端部２６ａから下流側である上端部２６ｂへと反時計回り方向に螺旋状となっている。本実施の形態において、流路部２６の下端部２６ａ及び上端部２６ｂは、それぞれ上下方向に長いまたは長軸を有する長穴状または楕円状に形成されている。また、流路部２６の下端部２６ａは、本体部２５の下端部近傍に位置し、上端部２６ｂは、本体部２５の上端部近傍に位置する。 In the main body 25, a flow path 26 is formed in a spiral shape around the rotating shaft 21. That is, the flow path 26 rotates together with the rotating shaft 21. The flow path 26 is arranged so as to extend in the axial direction while twisting in the circumferential direction of the rotating shaft 21 from one end to the other end, centered on the rotating shaft 21. The electrolyte passes through the inside of the flow path 26 from the lower end 26a to the upper end 26b. In this embodiment, the flow path 26 is in the shape of a tunnel hollowed out through the main body 25. In the illustrated example, the flow path 26 is in the shape of a spiral in the counterclockwise direction from the lower end 26a on the upstream side to the upper end 26b on the downstream side when viewed from above. In this embodiment, the lower end 26a and the upper end 26b of the flow path 26 are formed in the shape of an elongated hole or an ellipse having a long or long axis in the vertical direction, respectively. In addition, the lower end 26a of the flow passage portion 26 is located near the lower end of the main body portion 25, and the upper end 26b is located near the upper end of the main body portion 25.

流路部２６の下端部２６ａは、電解液中に没している。好ましくは、流路部２６の上端部２６ｂも電解液中に没している。すなわち、本体部２５は、好ましくは全体が電解液中に没している。 The lower end 26a of the flow path portion 26 is submerged in the electrolyte. Preferably, the upper end 26b of the flow path portion 26 is also submerged in the electrolyte. In other words, the main body portion 25 is preferably entirely submerged in the electrolyte.

また、好ましくは、流路部２６は、吸入口である下端部２６ａの開口面積または開口径が吐出口である上端部２６ｂの開口面積または開口径以上に設定されている。より好ましくは、流路部２６は、下端部２６ａの開口面積または開口径が上端部２６ｂの開口面積または開口径より大きく設定されている。流路部２６は、断面積が一定の部分を含んでいてもよいが、基本的に上端部２６ｂ側が下端部２６ａ側よりも細い。本実施の形態において、流路部２６は、上端部２６ｂに向かい徐々に細くなっている。図示される例では、流路部２６は、下端部２６ａから上端部２６ｂへと徐々に縮小または縮径されている。つまり、流路部２６は、断面積が下端部２６ａから上端部２６ｂへと徐々に小さくなっている。図示される例では、流路部２６は、下端部２６ａと上端部２６ｂとが回転軸２１の径方向において略同方向に向かうように配置されている。本実施の形態において、流路部２６は、回転軸２１を中心として略一周する螺旋状となっている。 Also, preferably, the flow path section 26 is set such that the opening area or opening diameter of the lower end 26a, which is the intake port, is set to be equal to or larger than the opening area or opening diameter of the upper end 26b, which is the exhaust port. More preferably, the opening area or opening diameter of the lower end 26a of the flow path section 26 is set to be larger than the opening area or opening diameter of the upper end 26b. The flow path section 26 may include a portion with a constant cross-sectional area, but basically the upper end 26b side is thinner than the lower end 26a side. In this embodiment, the flow path section 26 gradually becomes thinner toward the upper end 26b. In the illustrated example, the flow path section 26 is gradually reduced or reduced in diameter from the lower end 26a to the upper end 26b. That is, the cross-sectional area of the flow path section 26 gradually becomes smaller from the lower end 26a to the upper end 26b. In the illustrated example, the flow path section 26 is arranged so that the lower end 26a and the upper end 26b are directed in approximately the same direction in the radial direction of the rotating shaft 21. In this embodiment, the flow path 26 is spiral-shaped and goes around the rotation shaft 21.

次に、生成装置１の動作を説明する。 Next, the operation of the generation device 1 will be described.

生成装置１は、水量調整手段１４を駆動させて原水を硬度抑制手段１５に通過させて水供給配管１０，１１により水を電極室６，７に供給するとともに、ポンプを駆動させて電解液をタンク１８から電解液供給配管１６により電解液室８に供給し、かつ、電極２，３を介して電源部から一定の直流電流を電解槽５に供給することで、電極室６，７内の水と電解液室８内の電解液とを電気分解する。 The generator 1 drives the water volume adjustment means 14 to pass raw water through the hardness suppression means 15 and supply water to the electrode chambers 6, 7 through the water supply pipes 10, 11, drives the pump to supply electrolyte from the tank 18 to the electrolyte chamber 8 through the electrolyte supply pipe 16, and supplies a constant direct current from the power supply unit to the electrolytic cell 5 via the electrodes 2, 3, thereby electrolyzing the water in the electrode chambers 6, 7 and the electrolyte in the electrolyte chamber 8.

電気分解に伴いナトリウムイオン（Ｎａ^＋）は電解液室８から電極室７へ移動し、塩化物イオン（Ｃｌ^－）は電解液室８から電極室６へ移動する。電極室７の電極３の表面では、以下のとおり、水の電気分解反応で水素が生成すると同時に、電極室７内の液性は苛性ソーダによりアルカリ性になる。 As a result of electrolysis, sodium ions (Na ⁺ ) move from the electrolyte chamber 8 to the electrode chamber 7, and chloride ions (Cl ^- ) move from the electrolyte chamber 8 to the electrode chamber 6. On the surface of the electrode 3 in the electrode chamber 7, hydrogen is produced by the electrolysis reaction of water as described below, and at the same time, the liquid in the electrode chamber 7 becomes alkaline due to the caustic soda.

Ｈ_２Ｏ＋２ｅ^－ → １／２Ｈ_２＋ＯＨ^－
Ｎａ^＋＋ｅ^－ → Ｎａ
Ｎａ＋ＯＨ^－ → ＮａＯＨ＋ｅ^－ H ₂ O+2e ^- → 1/2H ₂ +OH ^-
Na ⁺ +e ^- → Na
Na+OH ^- → NaOH+e ^-

一方、電極室６では、電解に伴い以下のとおり塩化物イオンが電極２の表面で酸化され塩素（Ｃｌ_２）になると同時に水と反応し次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）が生成し、電極室６内の液性は生成した塩酸で酸性になる。 Meanwhile, in the electrode chamber 6, as electrolysis occurs, chloride ions are oxidized on the surface of the electrode 2 to become chlorine ( _Cl2 ) as follows, and at the same time, they react with water to produce hypochlorous acid (HClO), and the liquid in the electrode chamber 6 becomes acidic due to the produced hydrochloric acid.

Ｈ_２Ｏ → ２Ｈ^＋＋１／２Ｏ_２＋２ｅ^－
２Ｃｌ^－ → Ｃｌ_２＋２ｅ^－
Ｃｌ_２＋Ｈ_２Ｏ ⇔ ＨＣｌＯ＋ＨＣｌ H ₂ O → 2H ⁺ +1/2O ₂ +2e ^-
2Cl ^- → Cl ₂ +2e ^-
Cl ₂ + H ₂ O ⇔ HClO + HCl

このようにして、電極室６では酸性電解水、電極室７ではアルカリ性電解水が生成する。生成した酸性電解水及びアルカリ性電解水は、それぞれ電解水排出配管１２，１３から電極室６，７外、すなわち電解槽５外に排出される。電解水排出配管１２，１３を通過する酸性電解水及びアルカリ性電解水は、例えば殺菌消毒等に利用される。これら酸性電解水及びアルカリ性電解水の排出に伴い、生成装置１は、硬度抑制手段１５を通過した水を水供給配管１０，１１により電極室６，７に供給し、電解液をタンク１８から電解液室８に供給する。 In this way, acidic electrolyzed water is generated in the electrode chamber 6, and alkaline electrolyzed water is generated in the electrode chamber 7. The generated acidic electrolyzed water and alkaline electrolyzed water are discharged from the electrolyzed water discharge pipes 12, 13 to the outside of the electrode chambers 6, 7, i.e., to the outside of the electrolytic cell 5. The acidic electrolyzed water and alkaline electrolyzed water passing through the electrolyzed water discharge pipes 12, 13 are used, for example, for sterilization and disinfection. As the acidic electrolyzed water and alkaline electrolyzed water are discharged, the generator 1 supplies water that has passed through the hardness suppression means 15 to the electrode chambers 6, 7 through the water supply pipes 10, 11, and supplies the electrolyte from the tank 18 to the electrolyte chamber 8.

タンク１８では、攪拌装置１９が電解液を攪拌する。攪拌装置１９は、回転軸２１が流路部２６の螺旋方向と反対方向、本実施の形態では上方から見て時計回り方向に回転する。そのため、回転軸２１の回転に伴い、本体部２５が回転すると、流路部２６の下端部２６ａから電解液が流路部２６の内部に順次押し込まれていく。流路部２６に押し込まれた電解液は、流路部２６が上端部２６ｂに向かって徐々に細くなっているとともに本体部２５の回転に伴い下端部２６ａから連続的に電解液が内部に押し込まれることで流路部２６内を上方に圧送され、上端部２６ｂから吐出される。これにより、タンク１８の下部に溜まった電解液がタンク１８の上部へと循環される。同時に、回転軸２１の回転に伴い回転する本体部２５の外周部が電解液に水流を形成する。この結果、攪拌装置１９がタンク１８の内部で電解液を効果的に攪拌する。好ましくは、攪拌装置１９は、電解水の生成時、非生成時に拘らず、常時電解液を攪拌する。 In the tank 18, the agitator 19 agitates the electrolyte. The agitator 19 rotates in the opposite direction to the spiral direction of the flow path 26, that is, in this embodiment, clockwise as viewed from above. Therefore, when the main body 25 rotates with the rotation of the rotating shaft 21, the electrolyte is sequentially pushed into the inside of the flow path 26 from the lower end 26a of the flow path 26. The electrolyte pushed into the flow path 26 is pumped upward through the flow path 26 as the flow path 26 gradually narrows toward the upper end 26b and the electrolyte is continuously pushed into the inside from the lower end 26a with the rotation of the main body 25, and is discharged from the upper end 26b. As a result, the electrolyte accumulated in the lower part of the tank 18 is circulated to the upper part of the tank 18. At the same time, the outer periphery of the main body 25, which rotates with the rotation of the rotating shaft 21, forms a water flow in the electrolyte. As a result, the agitator 19 effectively agitates the electrolyte inside the tank 18. Preferably, the stirring device 19 stirs the electrolyte at all times, whether electrolyzed water is being generated or not.

このように、電解槽５の少なくともいずれかの室とタンク１８との間で電解液を給排する配管１６，１７を備える生成装置１において、タンク１８に、タンク１８内の電解液を攪拌する攪拌装置１９を配置することで、攪拌装置１９による電解液の攪拌によって、電解液の被電解物質の結晶化を抑制できる。そのため、結晶化した被電解物質による配管１６，１７の詰まりを抑制できるとともに、電解液室８に供給される電解液を安定させることができ、電解水の生成時の電解液室８での電圧変動を抑制できるので、安定的に電解水を生成できる。 In this way, in the generation device 1 equipped with pipes 16, 17 for supplying and discharging the electrolyte between at least one of the chambers of the electrolytic cell 5 and the tank 18, by disposing an agitator 19 in the tank 18 for agitating the electrolyte in the tank 18, the agitator 19 can agitate the electrolyte to suppress crystallization of the substance to be electrolyzed in the electrolyte. This can suppress clogging of the pipes 16, 17 due to the crystallized substance to be electrolyzed, stabilize the electrolyte supplied to the electrolyte chamber 8, and suppress voltage fluctuations in the electrolyte chamber 8 during the generation of electrolyzed water, allowing electrolyzed water to be generated stably.

攪拌装置１９は、電解水の生成時及び非生成時のそれぞれにおいてタンク１８内の電解液を攪拌するため、被電解物質の結晶化をより確実に抑制できる。 The agitator 19 agitates the electrolyte in the tank 18 both when electrolyzed water is being generated and when it is not being generated, so that crystallization of the substance being electrolyzed can be more reliably suppressed.

攪拌装置１９は、上下方向に配置された回転軸２１の周囲に回転軸２１とともに回転する螺旋状の流路部２６を備えることで、回転に伴い流路部２６の一端部から電解液が吸い込まれ他端部から吐出されることにより、電解液を容易に攪拌できる。 The agitator 19 is provided with a spiral flow passage 26 that rotates around the rotating shaft 21 arranged in the vertical direction together with the rotating shaft 21. As the agitator 19 rotates, the electrolyte is sucked in from one end of the flow passage 26 and expelled from the other end, making it easy to agitate the electrolyte.

流路部２６の下端部２６ａ及び上端部２６ｂのそれぞれが電解液中に没しているため、下端部２６ａから上端部２６ｂへと循環する電解液により、タンク１８内に貯留された電解液を、その水面を乱すことなく上下に攪拌できる。 Because the lower end 26a and upper end 26b of the flow path section 26 are both submerged in the electrolyte, the electrolyte circulating from the lower end 26a to the upper end 26b can stir the electrolyte stored in the tank 18 up and down without disturbing the water surface.

本体部２５は、基本的に表面に凹凸のない円柱状または円錐状に形成されているため、回転時に電解液を清流状態で攪拌できる。 The main body 25 is basically formed in a cylindrical or conical shape with no irregularities on the surface, so the electrolyte can be stirred in a clear stream when rotating.

回転軸２１が、流路部２６の螺旋方向と反対方向に回転することで、回転に伴い流路部２６に効率よく電解液を吸い込むことができる。 By rotating the rotating shaft 21 in the opposite direction to the spiral direction of the flow path section 26, the electrolyte can be efficiently sucked into the flow path section 26 as it rotates.

流路部２６が上端部２６ｂに向かい徐々に細くなっているため、下端部２６ａから流路部２６に吸い込んだ電解液を上端部２６ｂへと確実に圧送できる。 Since the flow path 26 gradually narrows toward the upper end 26b, the electrolyte sucked into the flow path 26 from the lower end 26a can be reliably pumped to the upper end 26b.

そして、配管１６，１７の詰まりを抑制できることで、配管１６，１７のメンテナンスの頻度を低下させて生成装置１のランニングコストを抑制できる。 Furthermore, by suppressing clogging of pipes 16 and 17, the frequency of maintenance of pipes 16 and 17 can be reduced, thereby reducing the running costs of generation device 1.

次に、本発明の第２の実施の形態について、図３を参照して説明する。 Next, the second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.

図３に示す生成装置１は、電解槽５が、隔膜４により電極室６，７に仕切られた、有隔膜式電解槽である。つまり、本実施の形態の生成装置１は、二室型の電解水生成装置である。 The generator 1 shown in FIG. 3 is a membrane-type electrolytic cell in which the electrolytic cell 5 is divided into electrode chambers 6 and 7 by a membrane 4. In other words, the generator 1 of this embodiment is a two-chamber electrolytic water generator.

電極室６，７の少なくともいずれか一方には、電解液が供給される。本実施の形態においては、電極室６，７のそれぞれに電解液が供給される。電極室６，７には、配管である液供給配管３０，３１と、電解水排出配管１２，１３とが接続されている。液供給配管３０，３１を介して、タンク１８から電解液が電極室６，７に供給される。また、例えば、電極室６，７に供給される電解液を、中性水と、タンク１８から配管３２を介して混合される電解液との混合液とすることで、液供給配管３０，３１から電極室６，７に水を供給可能となる。つまり、本実施の形態において、液供給配管３０，３１から電極室６，７に、中性水と電解液とのいずれかが選択的に供給可能となっている。電極室６，７に供給される中性水または電解液の量は、図示しない電磁弁等の電極室６，７用等の水量調整手段１４により制御される。なお、電極室６，７には、電解水を供給するための配管と、中性水を供給するための配管とが別個に接続されていてもよい。 An electrolyte is supplied to at least one of the electrode chambers 6 and 7. In this embodiment, the electrolyte is supplied to each of the electrode chambers 6 and 7. The electrode chambers 6 and 7 are connected to liquid supply pipes 30 and 31, which are pipes, and electrolytic water discharge pipes 12 and 13. The electrolyte is supplied to the electrode chambers 6 and 7 from the tank 18 through the liquid supply pipes 30 and 31. In addition, for example, the electrolyte supplied to the electrode chambers 6 and 7 can be a mixture of neutral water and electrolyte mixed from the tank 18 through the pipe 32, so that water can be supplied to the electrode chambers 6 and 7 from the liquid supply pipes 30 and 31. In other words, in this embodiment, either neutral water or electrolyte can be selectively supplied to the electrode chambers 6 and 7 from the liquid supply pipes 30 and 31. The amount of neutral water or electrolyte supplied to the electrode chambers 6 and 7 is controlled by a water amount adjustment means 14 for the electrode chambers 6 and 7, such as an electromagnetic valve (not shown). In addition, the electrode chambers 6 and 7 may be connected to separate pipes for supplying electrolyzed water and neutral water.

また、電極室６，７には、電解液を排出するための配管である電解液排出配管３３，３４がタンク１８との間に接続されていてもよい。図示される例では、電解液排出配管３３，３４は、電解水排出配管１２，１３とは別個に設定されているが、これに限らず、電解水排出配管１２，１３と一部が共通するものであって、弁等の方向制御手段により、タンク１８側に排出される場合と、タンク１８以外に排出される場合と、を切り替えるようにしてもよい。 The electrode chambers 6, 7 may also have electrolyte discharge pipes 33, 34, which are pipes for discharging the electrolyte, connected between them and the tank 18. In the illustrated example, the electrolyte discharge pipes 33, 34 are set separately from the electrolytic water discharge pipes 12, 13, but this is not limited thereto, and the electrolyte discharge pipes 33, 34 may share a portion with the electrolytic water discharge pipes 12, 13, and may be switched between discharging to the tank 18 side and discharging to a location other than the tank 18 by a directional control means such as a valve.

隔膜４は、電極室６，７の一方から他方へと陽イオン及び／または陰イオンを移動させることが可能なイオン交換膜である。本実施の形態において、隔膜４は、電気分解に伴い、電極室６から電極室７へとナトリウムイオン等の陽イオンを移動させ、電極室７から電極室６へと塩化物イオン等の陰イオンを移動させる。 The diaphragm 4 is an ion exchange membrane that can move cations and/or anions from one of the electrode chambers 6 and 7 to the other. In this embodiment, the diaphragm 4 moves cations such as sodium ions from the electrode chamber 6 to the electrode chamber 7 and moves anions such as chloride ions from the electrode chamber 7 to the electrode chamber 6 during electrolysis.

なお、この第２の実施の形態に係る生成装置１のその他の構成は、上記第１の実施の形態と基本的に同一であり、同一符号により図３に示される。 The rest of the configuration of the generating device 1 according to this second embodiment is basically the same as that of the first embodiment, and is shown in FIG. 3 with the same reference numerals.

そして、生成装置１は、液供給配管３０，３１及び配管３２により電極室６，７に電解液を供給し、電極２，３を介して電源部から一定の直流電流を電解槽５に供給することで、電極室６，７内の電解液を、上記第１の実施の形態と基本的に同様に電気分解する。 The generation device 1 supplies the electrolyte to the electrode chambers 6 and 7 through the liquid supply pipes 30, 31 and pipe 32, and supplies a constant direct current from the power supply unit to the electrolytic cell 5 via the electrodes 2 and 3, thereby electrolyzing the electrolyte in the electrode chambers 6 and 7 in a manner basically similar to that of the first embodiment described above.

このため、電極室６では酸性電解水、電極室７ではアルカリ性電解水が生成する。生成した酸性電解水及びアルカリ性電解水は、それぞれ電解水排出配管１２，１３から電極室６，７外、すなわち電解槽５外に排出される。 As a result, acidic electrolyzed water is generated in the electrode chamber 6, and alkaline electrolyzed water is generated in the electrode chamber 7. The generated acidic electrolyzed water and alkaline electrolyzed water are discharged from the electrolyzed water discharge pipes 12 and 13, respectively, to the outside of the electrode chambers 6 and 7, i.e., to the outside of the electrolytic cell 5.

タンク１８では、上記第１の実施の形態と同様に攪拌装置１９が電解液を攪拌する。つまり、攪拌装置１９は、回転軸２１が軸方向に見て流路部２６の螺旋方向と反対方向、本実施の形態では上方から見て時計回り方向に回転することで本体部２５が回転すると、流路部２６の下端部２６ａから電解液が流路部２６の内部に順次押し込まれ、流路部２６内を上昇して上端部２６ｂから吐出される。これにより、タンク１８の下部に溜まった電解液がタンク１８の上部へと循環される。同時に、回転軸２１の回転に伴い回転する本体部２５の外周部が電解液に水流を形成する。この結果、攪拌装置１９がタンク１８の内部で電解液を効果的に攪拌する。好ましくは、攪拌装置１９は、電解水の生成時、非生成時に拘らず、常時電解液を攪拌する。 In the tank 18, the agitator 19 agitates the electrolyte in the same manner as in the first embodiment. In other words, when the main body 25 rotates as the rotating shaft 21 rotates in the opposite direction to the spiral direction of the flow path 26 as viewed in the axial direction, which is clockwise as viewed from above in this embodiment, the electrolyte is sequentially pushed into the inside of the flow path 26 from the lower end 26a of the flow path 26, rises inside the flow path 26, and is discharged from the upper end 26b. As a result, the electrolyte accumulated in the lower part of the tank 18 is circulated to the upper part of the tank 18. At the same time, the outer periphery of the main body 25, which rotates with the rotation of the rotating shaft 21, forms a water flow in the electrolyte. As a result, the agitator 19 effectively agitates the electrolyte inside the tank 18. Preferably, the agitator 19 agitates the electrolyte at all times, regardless of whether electrolytic water is being generated or not.

このように、電解槽５の少なくともいずれかの室とタンク１８との間で電解液を給排する配管３０～３４を備える生成装置１において、タンク１８に、タンク１８内の電解液を攪拌する攪拌装置１９を配置することで、上記第１の実施の形態と同様に、攪拌装置１９による電解液の攪拌によって、電解液の被電解物質の結晶化を抑制できる。 In this way, in the generation device 1 equipped with pipes 30-34 that supply and discharge the electrolyte between at least one of the chambers of the electrolytic cell 5 and the tank 18, by disposing an agitator 19 in the tank 18 that agitates the electrolyte in the tank 18, crystallization of the substance to be electrolyzed in the electrolyte can be suppressed by agitating the electrolyte with the agitator 19, as in the first embodiment described above.

なお、上記第２の実施の形態において、生成装置１は、電極室６，７のいずれか一方に水を供給し、他方に電解液を供給して、隔膜４により電解液から水へと陽イオンまたは陰イオンを移動させて電気分解することで、酸性電解水のみ、あるいは、アルカリ電解水のみを生成するようにしてもよい。 In the second embodiment, the generator 1 may generate only acidic electrolyzed water or only alkaline electrolyzed water by supplying water to one of the electrode chambers 6 and 7 and supplying an electrolyte to the other, and transferring cations or anions from the electrolyte to the water by the diaphragm 4 for electrolysis.

また、上記各実施の形態において、本体部２５は、流路部２６を内部に有するパイプ状に形成されていてもよい。この場合には、本体部２５を覆う円筒状または截頭円錐状等のカバーを配置してもよい。 In addition, in each of the above embodiments, the main body 25 may be formed in a pipe shape having the flow path 26 therein. In this case, a cylindrical or truncated cone-shaped cover may be disposed to cover the main body 25.

攪拌装置１９は、生成装置１に使用するものに限定されず、液体を攪拌するその他の任意の装置に用いてもよい。 The stirring device 19 is not limited to use with the generation device 1, but may be used with any other device that stirs liquid.

１生成装置
２，３電極
４隔膜
５電解槽
６，７室としての電極室
８室としての電解液室
１６配管である電解液供給配管
１７配管である電解液排出配管
１８タンク
１９攪拌装置
２１回転軸
２６流路部
２６ａ下端部
２６ｂ上端部
３０，３１配管である液供給配管
３２配管
３３，３４配管である電解液排出配管 REFERENCE SIGNS LIST 1 Generation device 2, 3 Electrode 4 Diaphragm 5 Electrolytic cell 6, 7 Electrode chamber as chamber 8 Electrolyte chamber as chamber 16 Electrolyte supply pipe as pipe 17 Electrolyte discharge pipe as pipe 18 Tank 19 Stirrer 21 Rotating shaft 26 Flow path 26a Lower end 26b Upper end 30, 31 Liquid supply pipe as pipe 32 Pipe 33, 34 Electrolyte discharge pipe as pipe

Claims

A generator for generating electrolytic water using a pair of electrodes and a diaphragm,
an electrolytic cell having a plurality of chambers separated by the diaphragm;
A tank for storing an electrolyte;
a pipe for supplying and discharging the electrolytic solution between at least any one of the chambers of the electrolytic cell and the tank;
a stirring device disposed in the tank and configured to stir the electrolytic solution in the tank;
The stirring device is
A rotation axis arranged in the vertical direction;
A main body portion provided on the rotating shaft;
a tunnel-shaped flow path formed in a spiral shape around the rotation shaft in an axial direction of the rotation shaft within the main body ,
The rotating shaft rotates integrally with the main body and the flow path, and the electrolytic water passes through the flow path from the lower end to the upper end due to the spiral shape of the flow path.
A generating device characterized by:

2. The generating apparatus according to claim 1 , wherein the stirring device stirs the electrolytic solution in the tank both when electrolytic water is being generated and when it is not being generated .

The generating device according to claim 1 or 2 , wherein the flow path portion is gradually narrowed toward an upper end side.

The main body is gradually tapered towards the top
4. The generating device according to claim 1, wherein the generating device is a device for generating a plurality of images.

The main body is block-shaped,
The flow path portion is formed by hollowing out the main body portion.
5. A generating device according to claim 1, wherein the generating device is a device for generating a plurality of images.