电解装置的制作方法-j9九游会真人

文档序号:35752669发布日期:2023-10-16 17:19阅读:13来源:国知局


1.本发明涉及一种电解装置。


背景技术:

2.在专利文献1中公开了电解水喷雾器。专利文献1的电解水喷雾器通过电解生成次氯酸水。专利文献1的电解水喷雾器具备一对电极和控制部。控制部使供给至一对电极的电力的极性反转。专利文献1的电解水喷雾器通过使向一对电极供给的电力的极性反转,抑制氢氧化钙、碳酸钙等水垢成分附着于电极的表面。现有技术文献专利文献
3.专利文献1:国际公开第2019/123999号


技术实现要素:

本发明所要解决的技术问题
4.但是,专利文献1的电解水喷雾器在次氯酸水的生成中不使一对电极的极性反转。因此,与用于生成次氯酸水的期间不同,需要用于抑制水垢成分附着于电极的表面的期间。
5.本发明是鉴于上述课题而完成的,其目的在于,提供无需设置用于抑制水垢成分附着于电极表面的专用的期间的电解装置。用于解决技术问题的技术方案
6.本发明的电解装置生成次氯酸钠水或次氯酸水。该电解装置具备第一电极、第二电极、反转部以及控制部。所述第二电极与所述第一电极相对。所述第二电极与所述第一电极一起,将含有氯化物离子的水溶液作为主电解质进行电解,生成所述次氯酸钠水或所述次氯酸水。所述反转部使所述第一电极和所述第二电极的极性反转。所述控制部控制所述反转部。所述控制部在所述次氯酸钠水或所述次氯酸水的生成中控制所述反转部,使所述第一电极和所述第二电极的极性反转。有益效果
7.根据本发明的电解装置,不需要设置用于抑制水垢成分附着于电极的表面的专用的期间。
附图说明
8.图1是表示喷雾装置的外观的图。图2是表示本发明第一实施方式的电解装置的一部分的图。图3是表示本发明的第一实施方式的电解装置的构成的框图。图4是示出反转处理的时序图。图5是表示本发明的第一实施方式的电解装置的剖面的一部分的图。图6是表示上侧电极的平面图。
图7是表示下侧电极的平面图。图8是表示下部壳体的平面图。图9是表示本发明的第一实施方式的电解装置的组装工序所包括的第一工序的图。图10是表示本发明的第一实施方式的电解装置的组装工序所包括的第二工序的图。图11是表示本发明的第一实施方式的电解装置的组装工序所包括的第三工序的图。图12是本发明的第一实施方式的电解装置的另一剖面图。图13是表示本发明的第二实施方式的电解装置执行的反转处理的一个示例的时序图。图14是表示本发明的第三实施方式的电解装置执行的反转处理的一个示例的时序图。图15是表示本发明的第四实施方式的电解装置执行的反转处理的一个示例的时序图。图16是表示本发明的实施例的实验结果的图。
具体实施方式
9.以下,参照附图(图1~图15)对本发明的电解装置的实施方式进行说明。但是,本发明并不限定于以下的实施方式,在不脱离其主旨的范围内能够以各种方式实施。另外,关于说明重复的部位,有时适当省略说明。此外,在图中,对相同或相当部分标注相同的参照附图标记并不重复说明。
10.[第一实施方式]下面,参照图1~图12对本发明的第一实施方式进行说明。首先,参照图1说明喷雾装置100。图1是表示喷雾装置100的外观的图。在本实施方式中,喷雾装置100喷雾次氯酸钠水。喷雾装置100例如可以用于除菌或除臭。
[0011]
如图1所示,喷雾装置100具备电解装置200和喷雾装置400。电解装置200通过电解生成次氯酸钠水。喷雾装置400具有触发器401。喷雾装置400根据用户操作触发器401,喷雾次氯酸钠水。
[0012]
更详细而言,电解装置200通过电解生成具有期望的有效氯浓度的次氯酸钠水。例如,期望的有效氯浓度为600ppm以上。但是,期望的有效氯浓度并不限定于600ppm以上。期望的有效氯浓度例如可以为500ppm以上。以下,有时将具有期望的有效氯浓度的次氯酸钠水简单地记载为“次氯酸钠水”。此外,有时将通过电解生成具有期望的有效氯浓度的次氯酸钠水记载为“次氯酸钠水的生成”。
[0013]
电解装置200具备容器部210、下部壳体230和操作部250。喷雾装置400拆卸自如地连结于容器部210的上部。容器部210与下部壳体230的上部结合。容器部210从下部壳体230向上方突出。操作部250配置于下部壳体230的表面。
[0014]
容器部210在执行次氯酸钠水的生成处理之前收容含有氯化物离子的水溶液。以下,有时将含有氯化物离子的水溶液记载为“含氯化物离子水”。含氯化物离子水例如是氯
化钠水溶液。具体而言,在执行次氯酸钠水的生成处理之前,用户将喷雾装置400从容器部210卸下,向容器部210内投入规定量的自来水和规定量的食盐,由此将氯化钠水溶液收容于容器部210。
[0015]
另外,含氯化物离子水不限定于氯化钠水溶液。含氯化物离子水只要是能够生成次氯酸钠水的水溶液即可。例如,含氯化物离子的水可以是氯化钾水溶液或者盐酸,也可以是氯化钠水溶液、氯化钾水溶液、以及将盐酸的全部或者一部分混合而成的水溶液。此外,也可以在含氯化物离子的水中添加例如ph调节剂这样的任意的添加物。
[0016]
电解装置200通过以含氯化物离子水作为主要电解质进行电解,在容器部210内生成次氯酸钠水。例如,含氯化物离子水为氯化钠水溶液的情况下,主电解质具体为氯化钠(例如食盐)。
[0017]
电解处理后,容器部210中收容次氯酸钠水。次氯酸钠水是在含氯化物离子水中溶解了次氯酸钠而成的水溶液。在次氯酸钠水中分散有次氯酸根离子和钠离子。另外,根据电解处理后的水溶液的ph,有时一部分的次氯酸根离子(clo-)成为次氯酸(hclo)而存在于水溶液中。
[0018]
操作部250由用户操作。操作部250例如是静电电容式触摸传感器。但是,操作部250只要由用户操作,就没有特别限定。例如,操作部250也可以是按钮式的开关。
[0019]
根据用户对操作部250进行操作,电解装置200执行次氯酸钠水的生成处理。具体而言,电解装置200执行一定时间的电解。其结果,生成具有期望的有效氯浓度的次氯酸钠水。
[0020]
接着,参照图2说明本实施方式的电解装置200。图2是表示本实施方式的电解装置200的一部分的图。如图2所示,电解装置200还具备上侧电极2和下侧电极4。此外,下部壳体230具有液体收容部240。
[0021]
液体收容部240形成在下部壳体230的上部。下部壳体230的上表面敞开,液体收容部240与容器部210的内侧空间连通。因此,在液体收容部240中,在执行次氯酸钠水的生成处理之前,收容含氯化物离子水。此外,在液体收容部240中,在执行次氯酸钠水的生成处理后(一定时间的电解处理后),收容次氯酸钠水。
[0022]
上侧电极2及下侧电极4配置在液体收容部240内。因此,在执行次氯酸钠水的生成处理之前,上侧电极2及下侧电极4浸渍在含氯化物离子水中。
[0023]
上侧电极2以及下侧电极4相互相对。详细而言,上侧电极2以及下侧电极4隔着规定的间隙在上下方向上相对。上侧电极2配置在下侧电极4的上侧。上侧电极2以及下侧电极4被施加极性互不相同的电压。其结果是,上侧电极2和下侧电极4进行以含氯化物离子水作为主电解质的电解,生成次氯酸钠水。
[0024]
在本实施方式中,上侧电极2及下侧电极4具有相同的催化剂成分。例如,上侧电极2及下侧电极4具有铱或钌这样的贵金属的氧化物作为催化剂成分。或者,上侧电极2以及下侧电极4也可以具有钛、铂这样的金属作为催化剂成分。或者,上侧电极2及下侧电极4也可以具有将铱或钌这样的贵金属的氧化物与钛、铂这样的金属复合化而成的材料作为催化剂成分。在本实施方式中,上侧电极2以及下侧电极4具有大致相同的表面积。
[0025]
电解装置200在次氯酸钠水的生成处理中使上侧电极2和下侧电极4的极性反转1次。具体而言,电解装置200在次氯酸钠水的生成处理中使向上侧电极2及下侧电极4施加的
电压的极性反转1次。通过使上侧电极2及下侧电极4的极性反转1次,能够抑制氢氧化钙、碳酸钙等水垢成分附着于上侧电极2及下侧电极4的表面。因此,能够维持上侧电极2及下侧电极4的电解性能。其结果是,能够抑制因长期使用导致的次氯酸钠水的生成效率的降低。
[0026]
接着,参照图3说明本实施方式的电解装置200。图3是表示本实施方式的电解装置200的构成的框图。如图3所示,电解装置200还具备开关部6、控制部8和电源部10。
[0027]
电源部10生成向上侧电极2以及下侧电极4施加的电压(直流电压)。电源部10例如是充电式电池(二次电池)或干电池。另外,只要电源部10能够生成向上侧电极2以及下侧电极4施加的电压(直流电压),则并不特别限定。例如,电源部10也可以是将交流电压转换为直流电压的电源装置。
[0028]
开关部6控制从电源部10向上侧电极2及下侧电极4的电压施加开始和施加结束。此外,开关部6包括反转部61。反转部61使上侧电极2以及下侧电极4的极性反转。具体而言,反转部61使施加于上侧电极2以及下侧电极4的电压的极性反转。开关部6例如包括开关元件。开关元件例如是半导体开关。
[0029]
控制部8控制开关部6。具体而言,当用户对操作部250进行操作时,控制部8控制开关部6,开始从电源部10向上侧电极2及下侧电极4施加电压。此外,从开始向上侧电极2及下侧电极4施加电压起经过了一定时间后,控制部8结束从电源部10向上侧电极2及下侧电极4施加电压。
[0030]
而且,在次氯酸钠水的生成处理的执行中(一定时间的电解处理中),控制部8控制开关部6(反转部61),使上侧电极2和下侧电极4的极性反转1次。以下,有时将使上侧电极2及下侧电极4的极性反转的处理记载为“反转处理”。
[0031]
控制部8例如具有cpu(central processing unit)或mpu(micro processing unit)那样的处理器。或者,控制部8既可以具有微型计算机,也可以具有专用的硬件。
[0032]
在控制部8具有处理器的情况下,控制部8还具有存储器。存储器中存储有处理器所执行的各种计算机程序、各种数据。
[0033]
存储器例如是半导体存储器。半导体存储器例如包括ram(random access memory)以及rom(read only memory)。或者,半导体存储器可替代ram及rom,或者在ram及rom的基础上,还可包含闪速存储器、eprom(erasable programmable read only memory)、及eeprom(electrically erasable programmable read-only memory)中的至少一种。
[0034]
在控制部8具有专用的硬件的情况下,控制部8可以是例如单一电路、复合电路、被编程的处理器、被并行编程的处理器、asic(application specific integrated circuit)、fpga(field-programmable gate array)或将它们组合的电路。
[0035]
以上,如参照图1至图3说明的那样,根据本实施方式,在次氯酸钠水的生成处理的执行中(一定时间的电解处理中),上侧电极2和下侧电极4的极性反转。因此,不需要设置用于抑制水垢成分附着于上侧电极2以及下侧电极4的表面的专用的期间。其结果,用户能够持续使用喷雾装置100(电解装置200)。
[0036]
接着,参照图3以及图4说明反转处理。图4是表示反转处理的时序图。如图4所示,控制部8在次氯酸钠水的生成处理的执行中(一定时间的电解处理中)控制开关部6(反转部61),使上侧电极2和下侧电极4的极性反转1次。另外,在以下的说明中,有时将从次氯酸钠水的生成处理的开始时(t=0)到结束时(t=e)的期间记载为“运转期间”。
[0037]
在图4所示的例子中,在运转期间的开始时(t=0),控制部8控制开关部6,使得上侧电极2作为正极极性的电极(阳极)发挥功能,下侧电极4作为负极极性的电极(阴极)发挥功能。若从运转期间的开始经过规定时间(t=t1),则控制部8控制开关部6,使上侧电极2及下侧电极4的极性反转。具体而言,控制部8控制开关部6,使得上侧电极2作为阴极发挥功能,下侧电极4作为阳极发挥功能。当从运转期间的开始(t=0)经过一定时间(t=e)时,控制部8控制开关部6,结束次氯酸钠水的生成处理(电解处理)。
[0038]
在本实施方式中,控制部8控制开关部6(反转部61),以使将上侧电极2的极性维持为正极极性的第一阳极期间pt1的长度与将上侧电极2的极性维持为负极极性的第一阴极期间nt1的长度相等,将下侧电极4的极性维持为负极极性的第二阴极期间nt2的长度与将下侧电极4的极性维持为正极极性的第二阳极期间pt2的长度相等。例如,在运转期间的长度为12分钟的情况下,控制部8在从运转期间的开始(t=0)起经过了6分钟的时间点(t=t1)使上侧电极2以及下侧电极4的极性反转。
[0039]
另外,在以下的说明中,在无需区分说明第一阳极期间pt1与第二阳极期间pt2时,有时将第一阳极期间pt1以及第二阳极期间pt2记载为“阳极期间pt”。同样地,在无需区分说明第一阴极期间nt1与第二阴极期间nt2时,有时将第一阴极期间nt1及第二阴极期间nt2记载为“阴极期间nt”。在本实施方式中,阳极期间pt的长度和阴极期间nt的长度相等。
[0040]
如参照图2所说明的那样,在本实施方式中,上侧电极2以及下侧电极4具有相同的催化剂成分。因此,上侧电极2及下侧电极4的作为阳极的性能(电解性能)实质上相等。同样地,上侧电极2及下侧电极4作为阴极的性能(电解性能)实质上相等。因此,通过使阳极期间pt的长度和阴极期间nt的长度相等,能够生成具有期望的有效氯浓度的次氯酸钠水。此外,根据本实施方式,由于只要使阳极期间pt的长度和阴极期间nt的长度相等即可,因此能够削减开发电解装置200所需的劳力。
[0041]
进而,如参照图2所说明的那样,在本实施方式中,上侧电极2以及下侧电极4具有大致相同的表面积。因此,上侧电极2及下侧电极4的作为阳极的性能(电解性能)更加相等。同样地,上侧电极2及下侧电极4的作为阴极的性能(电解性能)更加相等。因此,通过使阳极期间pt的长度和阴极期间nt的长度相等,能够更可靠地生成具有期望的有效氯浓度的次氯酸钠水。
[0042]
根据本实施方式,通过在运转期间中使上侧电极2及下侧电极4的极性反转1次,能够抑制水垢成分附着于上侧电极2及下侧电极4的表面。
[0043]
具体而言,在图4所示的例子中,当运转期间开始时(t=0),在第二阴极期间nt2中,存在在下侧电极4的表面析出水垢成分的可能性,但根据本实施方式,即使在下侧电极4的表面析出水垢成分,由于在运转期间的中途(t=t1),下侧电极4的极性从负极极性反转为正极极性,因此在第二阳极期间pt2中,水垢成分从下侧电极4的表面扩散。因此,能够抑制水垢成分附着于下侧电极4的表面。或者,在水垢成分析出到下侧电极4的表面之前,通过使下侧电极4的极性从负极极性反转为正极极性,能够抑制水垢成分附着于下侧电极4的表面。
[0044]
此外,在运转期间的中途(t=t1),上侧电极2的极性从正极极性反转为负极极性,所以在第一阴极期间nt1中存在在上侧电极2的表面析出水垢成分的可能性,但根据本实施方式,即使水垢成分在上侧电极2的表面析出,在下一个运转期间开始时,上侧电极2的极性
也维持为正极极性,因此水垢成分从上侧电极2的表面扩散。由此,能够抑制水垢成分附着于上侧电极2的表面。或者,通过在水垢成分析出到上侧电极2的表面之前运转期间结束,能够抑制水垢成分附着于上侧电极2的表面。
[0045]
此外,根据本实施方式,控制部8在运转期间中控制开关部6(反转部61)而使上侧电极2及下侧电极4的极性反转,以使得运转期间结束时(t=e)的上侧电极2及下侧电极4的极性相对于运转期间开始时(t=0)的极性反转。因此,使上侧电极2作为阳极发挥功能的次数与作为阴极发挥功能的次数变得均匀,因此能够更长时间地维持上侧电极2的电解性能。同样地,能够更长期地维持下侧电极4的电解性能。
[0046]
此外,根据本实施方式,控制部8在运转期间中控制开关部6(反转部61)而使上侧电极2以及下侧电极4的极性反转,以使阳极期间pt的长度和阴极期间nt的长度相等。因此,使上侧电极2作为阳极发挥功能的累积时间与作为阴极发挥功能的累积时间变得均匀,因此能够更长时间地维持上侧电极2的电解性能。同样地,能够更长期地维持下侧电极4的电解性能。
[0047]
接着,参照图5对本实施方式的电解装置200进一步进行说明。图5表示本实施方式的电解装置200的截面的一部分。如图5表示,下部壳体230具有侧壁部231、底部232、上侧支承部233、下侧支承部234、第一凸起部235以及第二凸起部236。此外,电解装置200还具备间隔件3、第一紧固部件12、第二紧固部件14、控制基板16、第一固定部件18以及第二固定部件20。
[0048]
侧壁部231形成下部壳体230的侧壁。侧壁部231为筒状。底部232与侧壁部231的内周面结合,与侧壁部231一起形成液体收容部240。底部232形成液体收容部240的底壁。侧壁部231形成液体收容部240的侧壁。
[0049]
上侧支承部233支承上侧电极2以及下侧电极4的外周面。上侧支承部233为筒状,在比侧壁部231靠内侧,与底部232结合,从底部232向上方突出。
[0050]
第一凸起部235及第二凸起部236在上侧支承部233的内侧与底部232结合,并从底部232向上方突出。第一凸起部235距底部232的高度比第二凸起部236高,支承上侧电极2的下表面。第二凸起部236支承下侧电极4的下表面。
[0051]
间隔件3配置在上侧电极2与下侧电极4之间,避免上侧电极2与下侧电极4的接触。上侧电极2及下侧电极4在上下方向上分离与间隔件3的厚度相应的量而配置。
[0052]
第一紧固部件12将上侧电极2紧固在第一凸起部235上。第二紧固部件14将下侧电极4紧固在第二凸起部236上。具体而言,第一紧固部件12具有头部121和轴部122。第二紧固部件14具有头部141和轴部142。上侧电极2具有第一贯通孔21和第二贯通孔22。下侧电极4具有第一贯通孔41和第二贯通孔42。
[0053]
下侧电极4的第一贯通孔41的直径与第一凸起部235的外径大致相同,或者比第一凸起部235的外径大。在下侧电极4的第一贯通孔41贯穿插入有第一凸起部235。
[0054]
上侧电极2的第一贯通孔21的直径比下侧电极4的第一贯通孔41的直径小。上侧电极2的第一贯通孔21与第一凸起部235的贯通孔重叠。第一凸起部235的贯通孔延伸至底部232的下表面。上侧电极2的第一贯通孔21的直径比第一紧固部件12的头部121的直径小,与第一紧固部件12的轴部122的直径大致相同或比第一紧固部件12的轴部122的直径大。第一紧固部件12的轴部122插通上侧电极2的第一贯通孔21以及第一凸起部235的贯通孔。第一
紧固部件12的头部121与上侧电极2的上表面接触。
[0055]
上侧电极2的第二贯通孔22的直径比下侧电极4的第二贯通孔42的直径大。上侧电极2的第二贯通孔22与下侧电极4的第二贯通孔42重叠。上侧电极2的第二贯通孔22的直径比第二紧固部件14的头部141的直径大。
[0056]
下侧电极4的第二贯通孔42与第二凸起部236的贯通孔重叠。第二凸起部236的贯通孔延伸至底部232的下表面。下侧电极4的第二贯通孔42的直径小于第二紧固部件14的头部141的直径及第二凸起部236的外径,与第二紧固部件14的轴部142的直径大致相同或比第二紧固部件14的轴部142的直径大。第二紧固部件14的轴部142插通到下侧电极4的第二贯通孔42和第二凸起部236的贯通孔中。第二紧固部件14的头部141插通上侧电极2的第二贯通孔22,与下侧电极4的上表面接触。
[0057]
本实施方式中,第一紧固部件12和第二紧固部件14是螺栓,在第一紧固部件12的轴部122的周面和第二紧固部件14的轴部142的周面上形成有螺纹槽。另外,也可以在第一凸起部235及第二凸起部236的贯通孔的内周面形成螺纹槽。在这种情况下,第一紧固部件12与第一凸起部235螺合,第二紧固部件14与第二凸起部236螺合。
[0058]
控制基板16配置在底部232的下方。控制基板16具有第一贯通孔161和第二贯通孔162。控制基板16的第一贯通孔161的直径与第一紧固部件12的轴部122的直径大致相同或比第一紧固部件12的轴部122的直径大。控制基板16的第二贯通孔162的直径与第二紧固部件14的轴部142的直径大致相同或者比第二紧固部件14的轴部142的直径大。
[0059]
第一紧固部件12的轴部122从底部232的下表面突出,插通控制基板16的第一贯通孔161。第一紧固部件12的轴部122的前端从控制基板16的下表面突出。同样地,第二紧固部件14的轴部142从底部232的下表面突出,插通控制基板16的第二贯通孔162。第二紧固部件14的轴部142的前端从控制基板16的下表面突出。
[0060]
第一固定部件18与第一紧固部件12的轴部122的前端连结,对控制基板16进行支承。同样,第二固定部件20与第二紧固部件14的轴部142的前端连结,对控制基板16进行支承。第一固定部件18和第二固定部件20例如是螺母。
[0061]
下部壳体230的下侧支承部234在比侧壁部231靠内侧,与底部232结合,并从底部232向下方突出。第一固定部件18和第二固定部件20分别与第一紧固部件12和第二紧固部件14连结,使得控制基板16的上表面与下侧支承部234的下端抵接。其结果是,下侧支承部234支承控制基板16的上表面。
[0062]
在控制基板16上安装有参照图3说明的开关部6和控制部8。另外,参照图3说明的电源部10配置在下部壳体230的底部232的下方。
[0063]
在本实施方式中,第一紧固部件12、第二紧固部件14、第一固定部件18以及第二固定部件20具有导电性。例如,第一紧固部件12和第二紧固部件14由钛制成。
[0064]
在控制基板16的下表面形成有与第一固定部件18接触的导电部,从控制基板16经由第一固定部件18及第一紧固部件12向上侧电极2施加电压。此外,在控制基板16的下表面形成有与第二固定部件20接触的导电部,从控制基板16经由第二固定部件20以及第二紧固部件14向下侧电极4施加电压。
[0065]
接着,参照图6~图8,说明上侧电极2、下侧电极4及下部壳体230。首先,参照图6和图7说明上侧电极2和下侧电极4。图6是表示上侧电极2的平面图。图7是表示下侧电极4的平
面图。
[0066]
如图6以及图7所示,在本实施方式中,上侧电极2以及下侧电极4的外形是圆形。此外,上侧电极2及下侧电极4为网格状。通过使上侧电极2为网格状,收容于液体收容部240中的含氯化物离子水经由上侧电极2的网眼流入上侧电极2的下方。其结果是,下侧电极4被浸渍在含氯化物离子水中。
[0067]
接着,参照图8说明下部壳体230。图8是表示下部壳体230的平面图。如图8所示,在本实施方式中,侧壁部231是圆筒状,底部232是圆板状。并且,上侧支承部233为圆筒状。
[0068]
上侧支承部233具有能够将上侧电极2及下侧电极4配置在上侧支承部233的内侧的内径。上侧支承部233的内径与上侧电极2及下侧电极4的直径相同,或者大于上侧电极2及下侧电极4的直径。
[0069]
接着,参照图9~图12说明电解装置200的组装工序。本实施方式的电解装置200的组装工序包括第一工序~第三工序。图9是表示电解装置200的组装工序所含的第一工序的图。图10是表示电解装置200的组装工序所包含的第二工序的图。图11是表示电解装置200的组装工序所包含的第三工序的图。图12是电解装置200的截面图。
[0070]
如图9所示,在第一工序中,将下侧电极4配置在下部壳体230上。详细地说,下侧电极4配置在上侧支承部233的内侧,使得第一凸起部235插通下侧电极4的第一贯通孔41,下侧电极4的下表面与第二凸起部236的上端抵接,下侧电极4的第二贯通孔42与第二凸起部236的贯通孔连通。之后,第二紧固部件14的轴部142通过下侧电极4的第二贯通孔42插通到第二凸起部236的贯通孔中,第二紧固部件14的头部141与下侧电极4的上表面抵接。
[0071]
如图10所示,在第二工序中,间隔件3配置在下侧电极4的上表面。详细而言,间隔件3是圆环状,配置在下侧电极4的外周部。
[0072]
如图11所示,在第三工序中,上侧电极2配置于下部壳体230。详细而言,上侧电极2配置在上侧支承部233的内侧,以使第二紧固部件14的头部141插通上侧电极2的第二贯通孔22,且上侧电极2的下表面抵接于第一凸起部235的上端,上侧电极2的第一贯通孔21与第一凸起部235的贯通孔连通。然后,第一紧固部件12的轴部122经由上侧电极2的第一贯通孔21向第一凸起部235的贯通孔插通,如图12所示,第一紧固部件12的头部121与上侧电极2的上表面抵接。
[0073]
以上,参照图1~图12对本发明的第一实施方式进行了说明。另外,在本实施方式中,上侧电极2以及下侧电极4为网格状,但上侧电极2以及下侧电极4并不限定于网格状。上侧电极2及下侧电极4只要具有多个贯通孔即可。
[0074]
[第二实施方式]接着,参照图3及图13对本发明的第二实施方式进行说明。但是,说明与第一实施方式不同的事项,省略针对与第一实施方式相同的事项的说明。第二实施方式的反转处理与第一实施方式不同。详细而言,在第二实施方式中,上侧电极2以及下侧电极4的极性在运转期间中多次反转。
[0075]
图13是表示本实施方式的电解装置200执行的反转处理的一个示例的时序图。在图13所示的例子中,控制部8在次氯酸钠水的生成处理的执行中(一定时间的电解处理中)控制开关部6(反转部61),使上侧电极2和下侧电极4的极性反转3次。
[0076]
在本实施方式中,与第一实施方式同样地,阳极期间pt的长度和阴极期间nt的长
度相等。换言之,使极性反转的时间间隔(周期)恒定。在本实施方式中,使上侧电极2以及下侧电极4的极性反转3次,因此,例如,在运转期间的长度为12分钟的情况下,极性反转时间间隔(极性反转周期)为3分钟。控制部8在从运转期间的开始(t=0)经过了3分钟的时刻(t=t11)、经过了6分钟的时刻(t=t12)以及经过了9分钟的时刻(t=t13)的各时刻,使上侧电极2以及下侧电极4的极性反转。
[0077]
此外,在本实施方式中,与第一实施方式同样地,控制部8在运转期间中控制开关部6(反转部61)来使上侧电极2及下侧电极4的极性多次反转,从而运转期间的结束时(t=e)的上侧电极2及下侧电极4的极性相对于运转期间的开始时(t=0)的极性反转。
[0078]
以上,参照图3以及图13说明了本发明的第二实施方式。根据本实施方式,能够使运转期间中的上侧电极2以及下侧电极4的极性的反转频率增加,缩短阴极期间nt的长度。其结果,能够进一步抑制水垢成分附着于上侧电极2以及下侧电极4的表面。具体而言,能够在水垢成分析出到上侧电极2以及下侧电极4之前使上侧电极2以及下侧电极4的极性反转。或者,通过使运转期间中的上侧电极2以及下侧电极4的极性的反转频率增加,在上侧电极2以及下侧电极4析出的水垢成分的量变得更少。其结果,能够进一步抑制水垢成分附着于上侧电极2以及下侧电极4的表面。
[0079]
另外,在运转期间中使上侧电极2及下侧电极4的极性反转的次数(反转频率)越增加,有效氯浓度越减少。在本实施方式中,控制部8在能够生成具有期望的有效氯浓度的次氯酸钠水的范围内,使上侧电极2和下侧电极4的极性多次反转。例如,将在运转期间中不使上侧电极2及下侧电极4的极性反转的情况下所达成的有效氯浓度设为100%时,控制部8在有效氯浓度成为90%以上的范围内使上侧电极2及下侧电极4的极性多次反转。或者,控制部8在有效氯浓度成为600ppm以上的范围内,可以使上侧电极2和下侧电极4的极性多次反转,在有效氯浓度成为500ppm以上的范围内,也可以使上侧电极2和下侧电极4的极性多次反转。
[0080]
[第三实施方式]接着,参照图3及图14对本发明的第三实施方式进行说明。但是,说明与第一实施方式、第二实施方式不同的事项,省略针对与第一实施方式、第二实施方式相同的事项的说明。第三实施方式的反转处理与第一实施方式、第二实施方式不同。详细而言,在第三实施方式中,运转期间的结束时的上侧电极2及下侧电极4的极性与运转期间的开始时为相同极性。
[0081]
图14是表示本实施方式的电解装置200执行的反转处理的一个示例的时序图。在图14所示的例子中,控制部8在次氯酸钠水的生成处理的执行中(一定时间的电解处理中)控制开关部6(反转部61),使上侧电极2和下侧电极4的极性反转2次。
[0082]
在本实施方式中,与第一实施方式同样地,阳极期间pt的长度和阴极期间nt的长度相等。在本实施方式中,使上侧电极2和下侧电极4的极性反转2次,例如,在运转期间的长度为12分钟的情况下,极性反转时间间隔(极性反转周期)为4分钟。控制部8在从运转期间的开始(t=0)经过4分钟的时刻(t=t21)、以及经过8分钟的时刻(t=t22)的各时刻,使上侧电极2以及下侧电极4的极性反转。
[0083]
在本实施方式中,控制部8在运转期间中控制开关部6(反转部61),从而在运转期间开始时的上侧电极2及下侧电极4的极性相对于前次的运转期间结束时(前次的次氯酸钠
水的生成结束时)的上侧电极2及下侧电极4的极性反转。
[0084]
具体而言,如图14所示,在运转期间结束时(t=e),在上侧电极2的极性维持为正极极性、下侧电极4的极性维持为负极极性的情况下,控制部8控制开关部6(反转部61),使得在下一个运转期间开始时(t=0),上侧电极2的极性成为负极极性,下侧电极4的极性成为正极极性。
[0085]
以上,参照图3及图14对本发明的第三实施方式进行了说明。根据本实施方式,即使在运转期间结束时的上侧电极2以及下侧电极4的极性与运转期间的开始时为相同极性的情况下,也能够抑制水垢成分附着于上侧电极2以及下侧电极4的表面。
[0086]
具体而言,在运转期间结束时的上侧电极2的极性为负极极性的情况下,在运转期间即将结束之前的第一阴极期间nt1中存在水垢成分在上侧电极2的表面析出的可能性,但根据本实施方式,即使水垢成分在上侧电极2的表面析出,在下一个运转期间开始时,上侧电极2的极性也维持为正极极性,因此水垢成分从上侧电极2的表面扩散。同样地,在运转期间结束时的下侧电极4的极性为负极极性的情况下,在下一个运转期间开始时,下侧电极4的极性被维持为正极极性,因此水垢成分从下侧电极4的表面扩散。
[0087]
此外,根据本实施方式,通过重复次氯酸钠水的生成处理,使上侧电极2作为阳极发挥功能的次数和作为阴极发挥功能的次数变得均匀。因此,能够更长期地维持上侧电极2的电解性能。同样地,能够更长期地维持下侧电极4的电解性能。
[0088]
而且,根据本实施方式,阳极期间pt的长度和阴极期间nt的长度相等。因此,通过反复进行次氯酸钠水的生成处理,使上侧电极2作为阳极发挥功能的累积时间与作为阴极发挥功能的累积时间变得均匀。因此,能够更长期地维持上侧电极2的电解性能。同样地,能够更长期地维持下侧电极4的电解性能。
[0089]
[第四实施方式]接着,参照图3和图15对本发明的第四实施方式进行说明。但是,说明与第一实施方式~第三实施方式不同的事项,省略对与第一实施方式~第三实施方式相同的事项的说明。第四实施方式的反转处理与第一实施方式~第三实施方式不同。详细而言,在第四实施方式中,阳极期间pt的长度和阴极期间nt的长度不同。
[0090]
图15是表示本实施方式的电解装置200执行的反转处理的一个示例的时序图。在图15所示的例子中,控制部8在次氯酸钠水的生成处理的执行中(一定时间的电解处理中)控制开关部6(反转部61),使上侧电极2和下侧电极4的极性反转3次。
[0091]
在本实施方式中,上侧电极2及下侧电极4具有不同的催化剂成分。或者,上侧电极2以及下侧电极4的表面积不同。因此,每单位时间从上侧电极2以及下侧电极4产生的氯气的量不同。氯气从阳极产生。氯气的产生量变少时,有效氯浓度下降。
[0092]
在本实施方式中,每单位时间从下侧电极4产生的氯气的量比每单位时间从上侧电极2产生的氯气的量少。因此,如图15所示,控制部8控制开关部6(反转部61),以使下侧电极4作为阳极发挥功能的期间(第二阳极期间pt2)比作为阴极发挥功能的期间(第二阴极期间nt2)短,上侧电极2作为阳极发挥功能的期间(第一阳极期间pt1)比作为阴极发挥功能的期间(第一阴极期间nt1)长。其结果,能够将运转期间中产生的氯气的总量维持为达到期望的有效氯浓度所需要的量。
[0093]
此外,控制部8在运转期间中控制开关部6(反转部61),以使第一阳极期间pt1的长
度与第一阴极期间nt1的长度之比(占空比)恒定,第二阴极期间nt2的长度与第二阳极期间pt2的长度之比(占空比)恒定。例如,在运转期间的长度为12分钟、第一阳极期间pt1与第一阴极期间nt1的占空比为4:2的情况下,控制部8在从运转期间的开始(t=0)经过了4分钟的时刻(t=t31)、经过了6分钟的时刻(t=t32)、经过了10分钟的时刻(t=t33)的各时刻,使上侧电极2及下侧电极4的极性反转。
[0094]
以上,参照图3以及图15说明了本发明的第四实施方式。根据本实施方式,能够抑制水垢成分附着于上侧电极2以及下侧电极4的表面。而且,根据本实施方式,即使在每单位时间从上侧电极2及下侧电极4产生的氯气的量不同的情况下,也能够生成具有期望的有效氯浓度的次氯酸钠水。
[0095]
以上,参照附图(图1~图15)对本发明的实施方式进行了说明。但是,本发明并不限定于上述实施方式,在不脱离其主旨的范围内,可以在各种方式中实施。此外,上述的实施方式中公开的多个构成要素能够适当改变。例如,既可以将某实施方式所示的全部构成要素中的某构成要素追加到其他实施方式的构成要素,或者也可以从实施方式删除某实施方式所示的全部构成要素中的几个构成要素。
[0096]
附图为了容易理解发明,将各个构成要素示意性地表示为主体,图示的各构成要素的厚度、长度、个数、间隔等从附图制作的观点出发有时也与实际不同。此外,上述的实施方式所示的各构成要素的构成是一个示例,并无特别限定,能够在实质上不脱离本发明的效果的范围内进行各种变更,这是不言而喻的。
[0097]
例如,在参照图1~图15说明的实施方式中,在运转期间的开始时,上侧电极2作为阳极发挥功能,下侧电极4作为阴极发挥功能,但也可以在运转期间的开始时,上侧电极2作为阴极发挥功能,下侧电极4作为阳极发挥功能。
[0098]
此外,在参照图1~图15说明的实施方式中,电解装置200生成次氯酸钠水,但电解装置200也可以生成次氯酸水。另外,与次氯酸钠水同样地,次氯酸水可以通过以含氯化物离子水作为主电解质进行电解而生成。含氯化物离子水只要是能够生成次氯酸水的水溶液即可,例如,既可以是氯化钠水溶液、氯化钾水溶液或者盐酸,也可以是将它们的全部或者一部分混合而成的水溶液。此外,也可以在含氯化物离子水中添加例如ph调节剂这样的任意的添加物。
[0099]
在此,对次氯酸钠水与次氯酸水的关系进行说明。在次氯酸钠水中,次氯酸钠(naclo)在水溶液中水合。其结果,在水溶液中存在钠离子(na

)和次氯酸离子(clo-)。另一方面,在次氯酸水中,次氯酸(hclo)以hclo分子的形式存在于水溶液中。实际上,这些成分在水溶液中的存在比率处于由水溶液的ph决定的平衡关系,根据ph,有时这些成分共存。表示次氯酸根离子(clo-)与次氯酸(hclo)的平衡关系的平衡式一般用下式表示。ph=7.53 log10[clo-]/[h clo]
[0100]
在上述平衡式中,对[clo-]和[h clo]提供各成分的存在比率。以下的表中表示次氯酸根离子(clo-)和次氯酸(hclo)的存在比率。
[0101]
[表1]
[0102]
因此,根据水溶液的ph难以明确区别次氯酸钠水和次氯酸水,但为了方便,基于存在比率高的成分称呼。例如,在水溶液的ph为9.00的情况下,如上述表所示,次氯酸根离子(clo-)的存在比率高于次氯酸(hclo)的存在比率,因此被称为次氯酸钠水。但是,在该水溶液(次氯酸钠水)中加入例如盐酸(hcl)那样的ph调节剂,使水溶液的ph变化为6.00时,次氯酸根离子(clo-)大多变化为次氯酸(hclo),次氯酸(hclo)的存在比率高于次氯酸根离子(clo-)的存在比率,因此被称为次氯酸水。[实施例]
[0103]
以下,使用实施例进一步具体说明本发明。另外,本发明并不限定于实施例的范围。
[0104]
在本实施例中,使用纯水(电阻率18.2mω
·
cm)作为溶剂,使用市售的食盐(商品名:氯化钠(特级)、制造商:富士
フイルム
和光純薬株式会社(日文))作为溶质,准备食盐水(氯化钠水溶液),进行以下的实验1~6。纯水的量为300ml。食盐的量为5g。电解时间为12分钟。将极性反转时间间隔(极性反转周期)设为恒定时间,使上侧电极2及下侧电极4的极性反转。
[0105]
[实验1]在实验1中,不使上侧电极2和下侧电极4的极性反转而进行12分钟的电解,测量了有效氯浓度(极性反转次数:0次)。
[0106]
[实验2]在实验2中,在12分钟的电解中使上侧电极2和下侧电极4的极性反转1次,测量了有效氯浓度(极性反转次数:1次)。极性反转时间间隔为6分钟。
[0107]
[实验3]在实验3中,在12分钟的电解中使上侧电极2和下侧电极4的极性反转3次,测量了有效氯浓度(极性反转次数:3次)。极性反转时间间隔为3分钟。
[0108]
[实验4]在实验4中,在12分钟的电解中使上侧电极2和下侧电极4的极性反转5次,测量了有效氯浓度(极性反转次数:5次)。极性反转时间间隔为2分钟。
[0109]
[实验5]在实验5中,在12分钟的电解中使上侧电极2和下侧电极4的极性反转11次(极性反转次数:11次),测量了有效氯浓度。极性反转时间间隔为1分钟。
[0110]
[实验6]在实验6中,在12分钟的电解中使上侧电极2和下侧电极4的极性反转23次,测量了有效氯浓度(极性反转次数:23次)。极性反转时间间隔为30秒。
[0111]
图16是表示本实施例的实验结果的图。详细而言,图16表示实验1~6的实验结果。在图16中,横轴表示极性反转时间间隔[min]。纵轴表示有效氯浓度[ppm]。标绘点v1~v6分别表示实验1~实验6的实验结果。
[0112]
如图16所示,实验2的有效氯浓度是与实验1的有效氯浓度大致相同的值(大约625ppm)。实验3的有效氯浓度为比实验1的有效氯浓度稍低的值(大约620ppm),为600ppm以上。实验4和实验5的有效氯浓度成为低于600ppm的值,但为550ppm以上。实验6的有效氯浓度成为低于500ppm的值。
[0113]
另外,如本实施例那样,在纯水300ml中溶解5g作为电解质的食盐(nacl)并进行12分钟的电解的情况下,最终的水溶液的ph约为9.00。在该情况下,如已经说明的那样,次氯酸根离子(clo-)的存在比率高于次氯酸(hclo)的存在比率,因此最终的水溶液被称为次氯酸钠水。产业上的可利用性
[0114]
本发明可用于除菌或除臭的领域。附图标记说明
[0115]
2:上侧电极4:下侧电极6:开关部8:控制部61:反转部200:电解装置
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