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(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2024090846
(43)【公開日】2024-07-04
(54)【発明の名称】電解水生成装置及び水車型電解槽
(51)【国際特許分類】
C02F 1/461 20230101AFI20240627BHJP
【ＦＩ】
C02F1/461 A
【審査請求】有
【請求項の数】19
【出願形態】ＯＬ
(21)【出願番号】P 2022206998
(22)【出願日】2022-12-23
(11)【特許番号】
(45)【特許公報発行日】2023-04-21
(71)【出願人】
【識別番号】592250414
【氏名又は名称】株式会社テックコーポレーション
(74)【代理人】
【識別番号】100154634
【弁理士】
【氏名又は名称】吉田 みさ子
(72)【発明者】
【氏名】中野 由則
【テーマコード（参考）】
4D061
【Ｆターム（参考）】
4D061DA01
4D061DA03
4D061DB07
4D061DB08
4D061EA02
4D061EB04
4D061EB14
4D061EB37
4D061EB39
4D061EB40
4D061ED12
4D061ED13
4D061GA30
4D061GC12
4D061GC20
(57)【要約】
【課題】 外部電力が不要な電解水生成装置を提供するものである。
【解決手段】本発明は、圧送された供給水の流力によって回転軸を第１の羽根車によって回転させ、回転軸の回転動力を用いて発電する発電部と、発電部で生じた電力を蓄電する蓄電部と、
電解質を溶解させた電解補助液を貯留する電解補助液タンクと、電解補助液を含む電解質水溶液を電気分解して電解水を生成する電解槽と、回転軸の回転動力を用いて回転する回転体を有し、電解補助液を電解槽へ供給する補助液搬送部と、蓄電部に蓄えられた電力を制御して電解槽に電力を供給する制御部と、電解水を排出する排出部とを有することを特徴とする。
【選択図】 図１
【解決手段】本発明は、圧送された供給水の流力によって回転軸を第１の羽根車によって回転させ、回転軸の回転動力を用いて発電する発電部と、発電部で生じた電力を蓄電する蓄電部と、
電解質を溶解させた電解補助液を貯留する電解補助液タンクと、電解補助液を含む電解質水溶液を電気分解して電解水を生成する電解槽と、回転軸の回転動力を用いて回転する回転体を有し、電解補助液を電解槽へ供給する補助液搬送部と、蓄電部に蓄えられた電力を制御して電解槽に電力を供給する制御部と、電解水を排出する排出部とを有することを特徴とする。
【選択図】 図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
圧送される水を供給水として供給する水供給部と、
電解質を溶解させた電解補助液を貯留する電解補助液タンクと、
電解補助液を含む電解質水溶液を電気分解して電解水を生成する電解槽と、
圧送して供給された供給水の流力によって回転軸を回転させる第１の羽根車と、
前記回転軸の回転動力を用いて回転する回転体を有し、電解補助液を前記電解槽へ供給する補助液搬送部と、
前記回転軸の回転動力を用いて発電する発電部と、
前記発電部で生じた電力を蓄電する蓄電部と、
前記蓄電部に蓄えられた電力を制御して前記電解槽に電力を供給する制御部と、
電解水を排出する排出部と
を有することを特徴とする電解水生成装置。
電解質を溶解させた電解補助液を貯留する電解補助液タンクと、
電解補助液を含む電解質水溶液を電気分解して電解水を生成する電解槽と、
圧送して供給された供給水の流力によって回転軸を回転させる第１の羽根車と、
前記回転軸の回転動力を用いて回転する回転体を有し、電解補助液を前記電解槽へ供給する補助液搬送部と、
前記回転軸の回転動力を用いて発電する発電部と、
前記発電部で生じた電力を蓄電する蓄電部と、
前記蓄電部に蓄えられた電力を制御して前記電解槽に電力を供給する制御部と、
電解水を排出する排出部と
を有することを特徴とする電解水生成装置。
【請求項2】
前記発電部及び前記補助液搬送部は、
前記回転軸を共有している
ことを特徴とする請求項１に記載の電解水生成装置。
前記回転軸を共有している
ことを特徴とする請求項１に記載の電解水生成装置。
【請求項3】
供給水と、電解水とを混合する混合部を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の電解水生成装置。
ことを特徴とする請求項１に記載の電解水生成装置。
【請求項4】
前記電解槽より供給される濃縮電解水を排出する第１の配管と、
前記電解補助液タンクと前記電解槽とを接続する第２の配管と、
供給水が供給される第３の配管と、
前記排出部に接続する第４の配管とを有し、
前記混合部は、
前記第１の配管と前記第３の配管とが合流して前記第４の配管となる合流部分である
ことを特徴とする請求項３に記載の電解水生成装置。
前記電解補助液タンクと前記電解槽とを接続する第２の配管と、
供給水が供給される第３の配管と、
前記排出部に接続する第４の配管とを有し、
前記混合部は、
前記第１の配管と前記第３の配管とが合流して前記第４の配管となる合流部分である
ことを特徴とする請求項３に記載の電解水生成装置。
【請求項5】
前記回転体は、
前記第２の配管上に設置された第２の羽根車である
ことを特徴とする請求項４に記載の電解水生成装置。
前記第２の配管上に設置された第２の羽根車である
ことを特徴とする請求項４に記載の電解水生成装置。
【請求項6】
前記回転体は、
補助液搬送部としてのエアポンプを駆動する歯車である
ことを特徴とする請求項４に記載の電解水生成装置。
補助液搬送部としてのエアポンプを駆動する歯車である
ことを特徴とする請求項４に記載の電解水生成装置。
【請求項7】
前記回転軸は、
前記発電部と電気補助液搬送部との間に、回転動力を切断する動力切断部を有している
ことを特徴とする請求項１に記載の電解水生成装置。
前記発電部と電気補助液搬送部との間に、回転動力を切断する動力切断部を有している
ことを特徴とする請求項１に記載の電解水生成装置。
【請求項8】
前記制御部は、
ユーザの操作に応じて、供給水を前記排出部からそのまま排出する第１のモードと、電解水と供給水とを混合して排出する第２モードとを切り替える
ことを特徴とする請求項１に記載の電解水生成装置。
ユーザの操作に応じて、供給水を前記排出部からそのまま排出する第１のモードと、電解水と供給水とを混合して排出する第２モードとを切り替える
ことを特徴とする請求項１に記載の電解水生成装置。
【請求項9】
前記第１の羽根車は、
前記第３の配管上に設置されている
を備えることを特徴とする請求項４に記載の電解水生成装置。
前記第３の配管上に設置されている
を備えることを特徴とする請求項４に記載の電解水生成装置。
【請求項10】
供給水を通水して排出する第５の配管を有しており、
前記第１の羽根車は、
前記第５の配管上に設置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の電解水生成装置。
前記第１の羽根車は、
前記第５の配管上に設置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の電解水生成装置。
【請求項11】
前記電解槽と前記補助液搬送部とは、
電解槽の一部に第２の羽根車を有する水車型電解槽である
ことを特徴とする請求項１に記載の電解水生成装置。
電解槽の一部に第２の羽根車を有する水車型電解槽である
ことを特徴とする請求項１に記載の電解水生成装置。
【請求項12】
前記回転軸は、内部が空洞な管であり、
電解補助液の導入又は濃縮電解水の排出のいずれか一方として機能する
ことを特徴とする請求項１１に記載の電解水生成装置。
電解補助液の導入又は濃縮電解水の排出のいずれか一方として機能する
ことを特徴とする請求項１１に記載の電解水生成装置。
【請求項13】
前記水車型電解槽は、
中心点を通る放射線に対して傾斜させた状態で突出する羽根が形成されてた羽根板と、
円板状の第１電極とを有しており、
前記回転軸は、
前記第１電極と接合されており、電極の一部として機能する
ことを特徴とする請求項１１に記載の電解水生成装置。
中心点を通る放射線に対して傾斜させた状態で突出する羽根が形成されてた羽根板と、
円板状の第１電極とを有しており、
前記回転軸は、
前記第１電極と接合されており、電極の一部として機能する
ことを特徴とする請求項１１に記載の電解水生成装置。
【請求項14】
前記羽根付板は、
前記第１電極の外周又は外周近傍から前記平面円板の直径の１０～３０％の範囲に設けられており、前記放射線に対して回転方向へ向けて一定角度だけ寝かせて傾斜をつけた状態で配置されており、回転に伴い電解補助液を中心へ向けて押し出す
ことを特徴とする請求項１３に記載の電解水生成装置。
前記第１電極の外周又は外周近傍から前記平面円板の直径の１０～３０％の範囲に設けられており、前記放射線に対して回転方向へ向けて一定角度だけ寝かせて傾斜をつけた状態で配置されており、回転に伴い電解補助液を中心へ向けて押し出す
ことを特徴とする請求項１３に記載の電解水生成装置。
【請求項15】
前記水車型電解槽は、
厚みのある外側ケース内に、前記羽根板を挟む前記第１電極及び前記第２電極とによって前記第２の羽根車が構成されている
ことを特徴とする請求項１３に記載の電解水生成装置。
厚みのある外側ケース内に、前記羽根板を挟む前記第１電極及び前記第２電極とによって前記第２の羽根車が構成されている
ことを特徴とする請求項１３に記載の電解水生成装置。
【請求項16】
前記水車型電解槽は、
中心点を通る放射線に対して傾斜させた状態で突出する羽根が形成された第１電極を有し、
前記回転軸は、
前記第１電極と接合されており、電極の一部として機能する
ことを特徴とする請求項１に記載の電解水生成装置。
中心点を通る放射線に対して傾斜させた状態で突出する羽根が形成された第１電極を有し、
前記回転軸は、
前記第１電極と接合されており、電極の一部として機能する
ことを特徴とする請求項１に記載の電解水生成装置。
【請求項17】
前記第１電極において、外周又は外周近傍から前記第１電極の直径６０～９０％に前記第１電極板から突出する前記羽根が設けられており、前記放射線に対して回転方向とは反対方向へ傾斜をつけた状態で配置されており、電解補助液を外側へ向けて押し出す
ことを特徴とする請求項１６に記載の電解水生成装置。
ことを特徴とする請求項１６に記載の電解水生成装置。
【請求項18】
前記水車型電解槽は、
厚みのある外側ケース内に、前記羽根板を兼ねる第１電極によって前記第２の羽根車が構成されている
ことを特徴とする請求項１６に記載の電解水生成装置。
厚みのある外側ケース内に、前記羽根板を兼ねる第１電極によって前記第２の羽根車が構成されている
ことを特徴とする請求項１６に記載の電解水生成装置。
【請求項19】
前記外側ケースの外周面に形成された排出口と、
前記外側ケースの内周面に形成され、前記排出口より回転進行方向にわずかに先に形成された突出部とを有し、
前記中心軸から電解補助液が供給され、前記排出口から電解水が排出される
ことを特徴とする請求項１８に記載の電解水生成装置。
前記外側ケースの内周面に形成され、前記排出口より回転進行方向にわずかに先に形成された突出部とを有し、
前記中心軸から電解補助液が供給され、前記排出口から電解水が排出される
ことを特徴とする請求項１８に記載の電解水生成装置。
【請求項20】
第１電極及び第２電極と、
前記第１電極及び前記第２電極の間に設けられ、中心点を通る放射線に対して傾斜させた状態で突出する羽根が形成された羽根と、
前記羽根を回転させる回転軸と
を備えることを特徴とする水車型電解槽。
前記第１電極及び前記第２電極の間に設けられ、中心点を通る放射線に対して傾斜させた状態で突出する羽根が形成された羽根と、
前記羽根を回転させる回転軸と
を備えることを特徴とする水車型電解槽。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、例えば有線の外部電源や、化石燃料を使用する発電機との接続が不要な水力発電を用いた電解水生成装置及び水車型電解槽に対して好適に適用することができる。
【背景技術】
【0002】
従来、電解水生成装置として、一つの槽に２つの電極（陽極及び陰極）が設置された1室型の電解槽を有するものが広く知られている。このような電解水生成装置によって生成された電解水は、殺菌力や洗浄力が高いため、清掃や除菌作業などに広く使用されている（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0003】
【特許文献1】特開２０１９－１６２６０７号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0004】
ところで、かかる構成の電解水生成装置では、電力を供給する外部電力が必要とされており、電源のないところでは使用できないという問題があった。
【0005】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的は、外部電力が不要な電解水生成装置及び水車型電解槽を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【0006】
かかる課題を解決するため、本発明の電解水生成装置は、圧送される水を供給水として供給する水供給部と、
電解質を溶解させた電解補助液を貯留する電解補助液タンクと、
電解補助液を含む電解質水溶液を電気分解して電解水を生成する電解槽と、
前記水供給部から供給された水の流力によって回転軸を回転させる第１の羽根車と、
前記回転軸の回転動力を用いて回転する回転体を有し、電解補助液を前記電解槽へ供給する補助液搬送部と、
前記回転軸の回転動力を用いて発電する発電部と、
前記発電部で生じた電力を蓄電する蓄電部と、
前記蓄電部に蓄えられた電力を制御して前記電解槽に電力を供給する制御部と、
電解水を排出する排出部と
電解質を溶解させた電解補助液を貯留する電解補助液タンクと、
電解補助液を含む電解質水溶液を電気分解して電解水を生成する電解槽と、
前記水供給部から供給された水の流力によって回転軸を回転させる第１の羽根車と、
前記回転軸の回転動力を用いて回転する回転体を有し、電解補助液を前記電解槽へ供給する補助液搬送部と、
前記回転軸の回転動力を用いて発電する発電部と、
前記発電部で生じた電力を蓄電する蓄電部と、
前記蓄電部に蓄えられた電力を制御して前記電解槽に電力を供給する制御部と、
電解水を排出する排出部と
【0007】
第１電極及び第２電極と、
前記第１電極及び前記第２電極の間に設けられ、中心点を通る放射線に対して傾斜させた状態で突出する羽根が形成された羽根と、
前記羽根を回転させる回転軸と
を備えることを特徴とする水車型電解槽。
前記第１電極及び前記第２電極の間に設けられ、中心点を通る放射線に対して傾斜させた状態で突出する羽根が形成された羽根と、
前記羽根を回転させる回転軸と
を備えることを特徴とする水車型電解槽。
【発明の効果】
【0008】
本発明は、簡易な構成で外部電力を使用しないで電解水を生成可能な電解水生成装置及び水車型電解槽を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】第１の実施形態における電解水生成装置の構成を示す略線図である。
【図2】第２の実施形態における電解水生成装置の構成を示す略線図である。
【図3】第３の実施形態における電解水生成装置の構成を示す略線図である。
【図4】第４の実施形態における電解水生成装置の構成を示す略線図である。。
【図5】第４の実施形態における水車型電解槽の構成を示す略線図である。
【図6】第４の実施形態における水車型電解槽の分解図を示す略線図である。
【図7】第４の実施形態における水車型電解槽の経路を説明する略線図である。
【図8】第５の実施形態における水車型電解槽の分解図を示す略線図である。
【図9】第５の実施形態における水車型電解槽の経路を説明する略線図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
次に本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
【0011】
＜第１の実施の形態＞
図１は、全体として電解水生成装置１を表しており、実線は信号の流れを、破線は水（原水、電解補助液、電解水）の流れを、一点鎖線は電力の流れを示している。
図１は、全体として電解水生成装置１を表しており、実線は信号の流れを、破線は水（原水、電解補助液、電解水）の流れを、一点鎖線は電力の流れを示している。
【0012】
なお図示しないが、ＭＰＵ（Micro processing unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）から構成される制御部１１が電解水生成装置１の全体を統括的に制御するようになされている。なお図示しないが、制御部１１は、電解槽１２、バッテリー１９だけでなく、動力接続部１８及び開閉弁２１についても制御している。
【0013】
電解水生成装置１は、水供給部２から供給される水を使って電解水を生成し、排出部３に対して供給する。水供給部２は、水道や貯水タンクなどであり、水道圧またはポンプや重力を用いて圧力をかけた状態で配管３１に水を供給する。排出部３は、シャワーヘッドや噴霧器などであり、配管３４から供給される電解水を排出する。なお水供給部２は配管３１の端部である供給口３１Ａに、排水部３は配管３４の端部の排出口３４Ａにそれぞれ接続されている。
【0014】
ユーザの水供給部２に対する操作によって配管３１に水が供給されると、配管３１上に設置された羽根車１５が回転する。
【0015】
発電機１６は羽根車１５の回転に応じて回転する回転軸１５Ａを有しており、羽根車１５の回転動力に応じて磁石及びコイルによる電磁誘導によって電力を生成し、電力をバッテリー１９に供給する。羽根車１５は、羽根と羽根をつなぐ回転枠と回転軸を保持する軸受部（図示しない）を有している。羽根車１５の構成は特に限定されず、公知のものを適宜利用できる。
【0016】
電解水生成装置１の制御部１１は、バッテリー１９を監視しており、発電機１６から電力が供給されると、電解槽１２に対して電力を供給するようバッテリー１９を制御する。
【0017】
電解補助液タンク１３には、電解補助液として電解質水溶液が入れられている。電解質水溶液としては特に制限がなく、公知の電解質が水溶液の状態で入れられている。例えば、電解質としては、水酸化ナトリウムや水酸化カリウム、食塩や塩酸、炭酸水素ナトリウムなどの電解質が好適に使用される。２種類以上の電解質を組み合わせることも可能である。
【0018】
電解補助液タンク１３は、簡易に交換可能であり、電解補助液タンク１３内の電解補助液を変えることにより、電解水生成装置１は酸性電解水を生成したりアルカリ性電解水を生成したりすることができる。電解補助液タンク１３が接続された配管３２上には、補助液搬送手段としてエアポンプ１７が設置されている。
【0019】
エアポンプ１７の回転体１７Ａは、回転軸１５Ａの回転に応じて回転する回転軸１５Ｂの先端に接続されている。回転軸１５Ａ及び１５Ｂの接続部分には、回転軸１５Ａの回転動力を回転軸１５Ｂに対して接続状態又は断絶状態に遷移させる動力接続部１８が設置されている。回転体１７Ａとしては、例えば歯車や回転力を直線力に変換する装置などである。
【0020】
動力接続部１８が断絶状態にあるとき、回転軸１５Ａの回転動力は回転軸１５Ｂに伝達されない。一方、動力接続部１８が接続状態にあるとき、回転軸１５Ａの回転動力は回転軸１５Ｂに伝達され、回転体１７Ａが回転する。言い換えると、回転体１７Ａは、羽根車１５と切断可能な状態で回転軸を共有している。
【0021】
エアポンプ１７は、電解補助液タンク１３と電解槽１２とを接続する配管３２上に接続されており、回転体１７Ａの回転に応じて電解補助液タンク１３から電解補助液が圧送される。制御部１１は、発電機１６から供給される電力量に基づいて、エアポンプ１７が一定量の電解補助液を供給するよう動力接続部１８を制御し、接続状態と断絶状態とをコントロールする。
【0022】
電解槽１２は、隔膜を有しない１室型電解槽であり、１室に対電極（陽極と陰極）が設置されている。制御部１１は、対電極に対して所定の電流値で電流が流れるようにバッテリー１９から供給される電力を制御する。この結果、電解槽１２では、電解補助液が電気分解された濃縮電解水が生成される。
【0023】
電解槽１２は、底面近傍から電解補助液が供給されており、上部にある排出孔（図示せず）に接続された配管３３へ濃縮電解水が供給される。配管３３は配管３１と合流して配管３４となり、排出部３に接続されている。配管３３の濃縮電解水は、配管３１から供給される水によって希釈されて電解水となり、配管３４を介して排出部３に供給される。
【0024】
開閉弁２１は、配管３３上（配管３１との合流手前）に設置されている。排出部３を介して水を排出したい場合、例えばスイッチ（図示せず）に対する操作に応じて開閉弁２１が閉められる。このとき、制御部１１は、動力接続部１８を断絶状態にし、電解槽１２に対して電流も流さない。
【0025】
この結果、電解水生成装置１では、水供給部２から供給される水を配管３１、配管３４を介して排出部３から排出する。このとき、羽根車１５が回転し、生成された電力はバッテリー１９に蓄電される。
【0026】
すなわち、電解水生成装置１では、スイッチによって切り替えることにより、電解水を供給したり、水をそのまま供給したりすることができる。これにより、例えば、電解水を用いて洗浄後に水で洗い流すなどの作業を行うことが可能となるとともに、水で洗い流す作業の際には蓄電を行うことができる。
【0027】
たとえば、一般家庭や宿泊施設、老人介護施設において、漏電による感電のおそれがあるため、外部電源を有する従来の電解水生成装置の水場での設置は難しい。本発明の電解水生成装置１は、外部電源の接続が不要で、例えばその一式を排出部３としてのシャワーヘッドがつながるシャワーホースと水栓の間に取り付けることが可能である。
【0028】
水栓を開放すると管内の水が流れ水力発電器の羽根車１５が回転し発電する。シャワー利用時はシャワーの水流により発電しそれを蓄電器に蓄電する。入浴後、電解水生成装置１の電解水供給開始ボタンを押して水栓を開くと、シャワーヘッドから取水することができる。
【0029】
電解水生成装置１では、小型化が容易であるため、携行型（肩掛け型、腰巻型、背負い型）や移動体（車両、船舶、電車、航空機等）への搭載も可能となる。
【0030】
＜第２の実施の形態＞
次に、第２の実施の形態について説明する。図２を用いて説明する第２の実施の形態の電解水生成装置１０１では、配管１３５及び１３６、開閉弁１２２～１２４を有している点と、回転体として羽根車１１７を有している点とが図１に示した第１の実施の形態と相違している。なお、第２の実施の形態においては、第１の実施の形態と同一箇所に同一符号を、対応する箇所に１００を付した符号を附し、同一箇所についての説明を省略する。
次に、第２の実施の形態について説明する。図２を用いて説明する第２の実施の形態の電解水生成装置１０１では、配管１３５及び１３６、開閉弁１２２～１２４を有している点と、回転体として羽根車１１７を有している点とが図１に示した第１の実施の形態と相違している。なお、第２の実施の形態においては、第１の実施の形態と同一箇所に同一符号を、対応する箇所に１００を付した符号を附し、同一箇所についての説明を省略する。
【0031】
図２に示すように、電解水生成装置１０１では、水供給部２から供給された水をそのまま排出する配管１３５が設けられている。これにより、羽根車１５が設置された配管３１の水量を小さくし、羽根車１５を小型化することができるとともに、発電に使用しない水を排出部３から排出することが可能となる。
【0032】
また、動力接続部１８は設置されておらず、羽根車１５の回転に応じて回転軸１５Ａ及び１５Ｂは同時に回転する。回転軸１５Ｂの先端、配管３２上には羽根車１１７が設置されている。羽根車１１７はポンプの役割をし、羽根車１１７の回転に応じて電解補助液タンク１３から電解槽１２に対して電解補助液が供給される。すなわち、羽根車１１７は羽根車１５と回転軸を共有している。
【0033】
電解補助液タンク１３と電解槽１２とを接続する配管３２上には、開閉弁１２４が設置されている。すなわち電解水生成装置１０１の制御部１１１は、電解水を供給する際、開閉弁１２４を開状態にする。この結果、羽根車１１７の回転により電解補助液タンク１３から電解槽１２へ電解補助液が供給される。
【0034】
電解水を排出しない場合、制御部１１１は、開閉弁１２４を閉状態にする。この結果、羽根車１１７は空回りするだけであり、電解槽１２に対して電解補助液は供給されない。
【0035】
配管１３６は、水供給部２と電解補助液タンク１３とを接続しており、配管１３６上には開閉弁１２５が設置されている。電解補助液タンク１３の電解補助液が少なくなったとき、ユーザは電解補助液タンクの上側に設置された開閉孔から粉体、錠剤又は液状でなる濃縮電解質を投入し、補助液補充スイッチ（図示しない）を押す。
【0036】
制御部１１１は、補助液補充スイッチが押されたと認識すると、開閉弁１２５を一定時間開状態にし、電解補助液タンク１３の容量の２／３～９／１０程度の容量の水を供給した後、開閉弁１２５を閉状態にする。この結果、電解補助液タンク１３には、適量の電解補助液が補充される。
【0037】
すなわち、電解水生成装置１０１において、電解水を供給する際、制御部１１１は、配管３１上に配置された開閉弁１２３と、開閉弁１２４を開状態にする。この結果、羽根車１１７によって電解補助液が電解槽１２に供給されて濃縮電解水が生成され、配管３３を介して配管３４へ供給される。
【0038】
このとき水供給部２から供給された水は、配管３１を通って羽根車１５を回転させ、配管３４で濃縮電解水と合流し、電解水として排出部３から供給される。
【0039】
一方、水を供給する際、制御部１１１は、バッテリー１９の残量を確認し、発電すべきと認識した場合には開閉弁１２２及び開閉弁１２３を開状態に、開閉弁１２４を閉状態する。この結果、配管３１及び１３５を介して発電しながら排出部３から水を供給できる。
【0040】
また、水を供給する際、バッテリー１９の残量を確認し、発電しないでもよいと認識した場合には開閉弁１２２を開状態に、開閉弁１２３及び開閉弁１２４を閉状態にする。この結果、配管１３５を介して排出部から水を供給できる。これにより、発電機が無駄に動作せずに済み、発電機としての耐久性を向上させ得る。なお開閉弁１２２，１２３は、流量の調整が可能な流量調整バルブである。
【0041】
＜第３の実施の形態＞
次に、第３の実施の形態について説明する。図３を用いて説明する第３の実施の形態の電解水生成装置２０１では、電解槽１２に対して水が供給される点と、ドレイン部２０４を有する点が第２の実施の形態と相違している。なお、第３の実施の形態においては、第１及び第２実施の形態と対応する箇所に同一符号を附し、対応する箇所には２００を加算した符号を附し、同一箇所についての説明を省略する。
次に、第３の実施の形態について説明する。図３を用いて説明する第３の実施の形態の電解水生成装置２０１では、電解槽１２に対して水が供給される点と、ドレイン部２０４を有する点が第２の実施の形態と相違している。なお、第３の実施の形態においては、第１及び第２実施の形態と対応する箇所に同一符号を附し、対応する箇所には２００を加算した符号を附し、同一箇所についての説明を省略する。
【0042】
図３に示すように、電解水生成装置２０１では、水供給部２と電解槽１２とを接続する配管２３６を有しており、配管２３６上には開閉弁２２６が設置されている。また、水供給部２と接続する配管３１は、濃縮電解水を供給する配管３３とは合流せず、水供給部２から供給された水は、配管２３４を介してそのままドレイン部２０４から排出される。
【0043】
一方、水供給部２と接続する配管２３５は、濃縮電解水を供給する配管３３と合流し、配管２３８を介して排出部２０３から電解水を排出する。
【0044】
したがって、電解水を供給する際、制御部２１１は、開閉弁１２４及び２２６を開状態にする。この結果、排出部２０３から電解水が、ドレイン部２０４から水が排出され、バッテリー１９に蓄電される。
【0045】
一方、水を供給する際、開閉弁１２４及び２２６を閉状態にする。この結果、ドレイン部２０４から水が排出され、バッテリー１９に蓄電される。すなわち、電解水及び水を排出部２０３から供給する際、ドレイン部２０４から発電に使用された水が排出される。
【0046】
また、電解槽１２には、水供給部２から水が供給され、電解補助液と水との混合水が電気分解され濃縮電解水が生成される。このため、電解補助液の濃度を高くして、電解槽への供給量を少なくすることができ、電解補助液の補充サイクルを長くすることができる。
【0047】
＜第４の実施の形態＞
次に、第４の実施の形態について説明する。図４～図７を用いて説明する第４の実施の形態の電解水生成装置３０１では、電解槽と補助液搬送手段とが合体した水車型電解槽３１２を有する点が第１の実施の形態と相違している。なお、第４の実施の形態においては、第１の形態と対応する箇所に同一符号を附し、同一箇所についての説明を省略する。
次に、第４の実施の形態について説明する。図４～図７を用いて説明する第４の実施の形態の電解水生成装置３０１では、電解槽と補助液搬送手段とが合体した水車型電解槽３１２を有する点が第１の実施の形態と相違している。なお、第４の実施の形態においては、第１の形態と対応する箇所に同一符号を附し、同一箇所についての説明を省略する。
【0048】
図４に示す電解水生成装置３０１では、エアポンプ１７の機能と電解槽１２の機能とを合体させた水車型電解槽３１２を有している。
【0049】
図６（Ａ）に示すように、水車型電解槽３１２は、厚みのあるの内部に外側ケース３５１の内部に円板である陽極３５３、羽根３５５Ａ及び平面リング３５５Ｂを有する羽根付板３５５、平面リング３５５Ｂと略同一サイズの平面リングでなる羽根カバー３５６、円板である陰極３５４とが収納され、平面形状を有するケース蓋３５２とによって蓋がされることにより密封されている。
【0050】
すべての部材の中心部には中心孔が形成されており、回転軸１５Ｂの役割を担う中心管３５７が陽極３５３にその一端を接合されており、他端は外側ケース３５１に貫通されて外側に突出し、配管３３に接続される。すなわち、中心管３５７は、電解水排出口としての役割を有するとともに、陽極３５３と接触しており、電極としての役割も担っている。
【0051】
また、図６（Ｂ）に示すように、中心軸３５８は、陰極３５４に接合されており、電極及び回転軸としての役割も担っている。水車型電解槽３１２において、羽根車として陽極３５３と羽根付板３５５と羽根カバー３５６と陰極３５４とが回転し、外側ケース３５１、ケース蓋３５２は回転しない。
【0052】
羽根付板３５５において、平面リング３５５Ｂから突出する羽根３５５Ａは、平面リング３５５Ｂの外周又は外周近傍（外周縁から直径の５％以内）から一定幅（電極板３５３，３５４の直径の１０～３０％）に設けられており、中心点を通る仮想の放射線に対して回転方向へ向けて一定角度（例えば２０～７０°）だけ寝かせて傾斜をつけた状態で配置されており、回転に伴い電解補助液を中心へ向けて押し出すことができる。
【0053】
図６（Ｂ）に示すように、外側ケース３５１と陽極３５３との間に陽極経路３９２が、羽根付板３５５と羽根カバー３５６との間に羽根経路３９５が、陽極３５３と陰極３５４との間に中心経路３９６が、陰極３５４とケース蓋３５２との間に陰極経路３９３が形成される。なお、陽極３５３と陰極３５４はその役割が逆転しても良い（すなわち陽極３５３が陰極となり陰極３５４が陽極となる）。
【0054】
図７に示すように、電解補助液タンク１３から供給される電解補助液は、外側ケース３５１に設けられた導入管３５９の内部である導入経路３９１を通って陽極経路３９２に供給される。この時点で電解補助液に対して電流が流れ、電気分解が開始される。
【0055】
ここで羽根付板３５５及び羽根カバー３５６の外径が外側ケース３５１の内径よりもわずかに小さく、外側経路３９４が形成されている。陽極経路３９２の電解補助液は外側経路３９４から陰極経路３９３へ拡散し、羽根３５５Ａの回転に応じて羽根経路３９５から中心経路３９６へと導入される。
【0056】
中心経路３９６へ導入された電解補助液は、そのまま中心孔から中心管３５７内部の排出経路３９７へと導かれ、濃縮電解水として配管３３へ排出される。
【0057】
＜第５の実施の形態＞
次に、第５の実施の形態について説明する。図８～図９を用いて説明する第５の実施の形態の電解水生成装置４０１（図示せず）では、羽根板と電極の構造が第４の実施の形態と相違している。なお、第５の実施の形態においては、第４の形態と対応する箇所に同一符号を附し、対応箇所に１００を付加した符号を附し、同一箇所についての説明を省略する。
次に、第５の実施の形態について説明する。図８～図９を用いて説明する第５の実施の形態の電解水生成装置４０１（図示せず）では、羽根板と電極の構造が第４の実施の形態と相違している。なお、第５の実施の形態においては、第４の形態と対応する箇所に同一符号を附し、対応箇所に１００を付加した符号を附し、同一箇所についての説明を省略する。
【0058】
図８（Ａ）に示すように、水車型電解槽４１２では、電解補助液は電解補助液タンク１３から中心管４５７を介して供給され、外側カバー４５１の円周部分に設けられた排出口４６１から配管３３へ排出される。中心管４５７は陰極である羽根付板４５５の中心に接合されている。
【0059】
羽根付板４５５は、円型の板状部材（平面円板）である電極板４５５Ｂから電極板４５５Ｂの外周又は外周近傍（外周縁から直径の５％以内）から一定幅（電極板４５５Ｂの直径の６０～９０％）に設けられており、中心点を通る仮想の放射線に対して回転方向とは反対方向へ一定角度（例えば５～５０°）だけ寝かせて傾斜をつけた状態で配置されており、羽根４５５Ａの角度と回転に伴う遠心力とを利用して、中心から供給される電解補助液を外側へ向けて、外側経路４９４へと押し出すことができる。
【0060】
図９（Ａ）に示すように、外側カバー４５１の外周内側部分、排出口４６１を回転方向より少し（羽根４５５Ａの外側の間隔の１０／１～２／１）先の方向には、突出部４５１Ａが設けられている。突出部４５１Ａの高さは、羽根付板４５５に接触しないように、羽根４５５Ａの外周と外側カバー４５１の内周の外側経路４９４の幅よりもわずかに小さく（当該幅の７０～９５％）に設定されている。
【0061】
このため、突出部４５１Ａの位置する２つの羽根４５５Ａ間にある電解補助液は、外側経路を通って隣の羽根４５５Ａ間へ移動することが制限され、優先的に排出口４６１のある排出経路４９７へと導かれる。
【0062】
従って、図９に示すように、導入経路４９１である中心管４５７から供給された電解補助液は、回転と遠心力により羽根経路４９５を外側方向へ進行する。外側経路４９４へと進み、羽根４５５Ａの回転に伴って排出口４６１から濃縮電解水として排出され、配管３３へ供給される。
【0063】
＜動作及び効果＞
以下、上記した実施形態から抽出される発明群の特徴について、必要に応じて課題及び効果等を示しつつ説明する。なお以下においては、理解の容易のため、上記各実施形態において対応する構成を括弧書き等で適宜示すが、この括弧書き等で示した具体的構成に限定されるものではない。また、各特徴に記載した用語の意味や例示等は、同一の文言にて記載した他の特徴に記載した用語の意味や例示として適用しても良い。
以下、上記した実施形態から抽出される発明群の特徴について、必要に応じて課題及び効果等を示しつつ説明する。なお以下においては、理解の容易のため、上記各実施形態において対応する構成を括弧書き等で適宜示すが、この括弧書き等で示した具体的構成に限定されるものではない。また、各特徴に記載した用語の意味や例示等は、同一の文言にて記載した他の特徴に記載した用語の意味や例示として適用しても良い。
【0064】
本発明の電解水生成装置（電解水生成装置１）は、
圧送される水を供給水として供給する（供給口３１Ａ）と、
電解質を溶解させた電解補助液を貯留する電解補助液タンク（電解補助液タンク１３）と、
電解補助液を含む電解質水溶液を電気分解して電解水を生成する電解槽（電解槽１２）と、
前記水供給部から供給された水の流力によって回転軸（回転軸１５Ａ）を回転させる第１の羽根車（羽根車１５）と、
前記回転軸の回転動力を用いて回転する回転体（回転体１７Ａ）を有し、電解補助液を前記電解槽へ供給する補助液搬送部（エアポンプ１７）と、
前記回転軸の回転動力を用いて発電する発電部（発電機１６）と、
前記発電部で生じた電力を蓄電する蓄電部（バッテリー１９）と、
前記蓄電部に蓄えられた電力を制御して前記電解槽に電力を供給する制御部（制御部１１）と、
電解水を排出する排出部（排出口３４Ａ）とを有することを特徴とする。
圧送される水を供給水として供給する（供給口３１Ａ）と、
電解質を溶解させた電解補助液を貯留する電解補助液タンク（電解補助液タンク１３）と、
電解補助液を含む電解質水溶液を電気分解して電解水を生成する電解槽（電解槽１２）と、
前記水供給部から供給された水の流力によって回転軸（回転軸１５Ａ）を回転させる第１の羽根車（羽根車１５）と、
前記回転軸の回転動力を用いて回転する回転体（回転体１７Ａ）を有し、電解補助液を前記電解槽へ供給する補助液搬送部（エアポンプ１７）と、
前記回転軸の回転動力を用いて発電する発電部（発電機１６）と、
前記発電部で生じた電力を蓄電する蓄電部（バッテリー１９）と、
前記蓄電部に蓄えられた電力を制御して前記電解槽に電力を供給する制御部（制御部１１）と、
電解水を排出する排出部（排出口３４Ａ）とを有することを特徴とする。
【0065】
これにより、電解水生成装置では、水供給部から供給される水の流力によって第１の羽根車を回転させて発電した電力を蓄電しておき、電解槽における電気分解に利用できるとともに、第１の羽根車の回転力を利用して電解補助液タンクから供給される電解補助液を搬送することができるため、外部電力を必要としない。このため、水源だけあれば外部電力なしで電解水を生成し得る電解水生成装置を実現できる。
【0066】
電解水生成装置において、
前記発電部及び前記補助液搬送部は、
前記回転軸（回転軸１５Ａ及び１５Ｂ）を共有していることを特徴とする。
前記発電部及び前記補助液搬送部は、
前記回転軸（回転軸１５Ａ及び１５Ｂ）を共有していることを特徴とする。
【0067】
これにより、電解水生成装置では、第１の羽根車の回転力をそのまま補助液搬送部の駆動力とすることができ、電解水生成装置の構成を簡易にできる。
【0068】
電解水生成装置において、
供給水と、電解水とを混合する混合部（配管３４における配管３１と配管３３との合流）を有することを特徴とする。
供給水と、電解水とを混合する混合部（配管３４における配管３１と配管３３との合流）を有することを特徴とする。
【0069】
これにより、濃縮電解水として生成された電解水を適度な濃度に希釈することができる。
【0070】
電解水生成装置において、
前記電解槽より供給される濃縮電解水を排出する第１の配管（配管３３）と、
前記電解補助液タンクと電解槽とを接続する第２の配管（配管３２）と、
供給水が供給される第３の配管（配管３１）と、
排出部に接続する第４の配管（配管３４）とを有し、
前記混合部は、
前記第１の配管と前記第３の配管とが合流して前記第４の配管となる合流部分であることを特徴とする。
前記電解槽より供給される濃縮電解水を排出する第１の配管（配管３３）と、
前記電解補助液タンクと電解槽とを接続する第２の配管（配管３２）と、
供給水が供給される第３の配管（配管３１）と、
排出部に接続する第４の配管（配管３４）とを有し、
前記混合部は、
前記第１の配管と前記第３の配管とが合流して前記第４の配管となる合流部分であることを特徴とする。
【0071】
これにより、混合部を特に設けなくても済み、構成を簡易にできる。
【0072】
電解水生成装置において、前記回転体は、
前記第２の配管上に設置された第２の羽根車（羽根車１１７）であることを特徴とする。
前記第２の配管上に設置された第２の羽根車（羽根車１１７）であることを特徴とする。
【0073】
これにより、第１の羽根車の回転力をそのまま使用すれば電解補助液を搬送でき、電解水生成装置の構成を簡易にできる。
【0074】
電解水生成装置において、前記回転体は、
補助液搬送部としてのエアポンプを駆動する歯車であることを特徴とする。
補助液搬送部としてのエアポンプを駆動する歯車であることを特徴とする。
【0075】
これにより、電解水生成装置では、電解質が溶解されているためサビやスケールが生じ易い電解補助液の搬送において、回転体を直接電解補助液に接触させずに済み、サビやスケールの発生を未然に防止し得る。
【0076】
電解水生成装置において、前記回転軸は、
前記発電部と電気補助液搬送部との間に、回転動力を切断する動力切断部（動力切断部１８）を有していることを特徴とする。
前記発電部と電気補助液搬送部との間に、回転動力を切断する動力切断部（動力切断部１８）を有していることを特徴とする。
【0077】
これにより、電解水生成装置では、動力切断部を接続状態又は解除状態に遷移させることにより、電解補助液の供給量を自在に調整できる。
【0078】
電解水生成装置において、前記制御部は、
ユーザの操作に応じて、供給水を前記排出部からそのまま排出する第１のモードと、電解水と供給水とを混合して排出する第２モードとを切り替えることを特徴とする。
ユーザの操作に応じて、供給水を前記排出部からそのまま排出する第１のモードと、電解水と供給水とを混合して排出する第２モードとを切り替えることを特徴とする。
【0079】
これにより、電解水生成装置では、水をそのまま排出するための配管を別途設ける必要がなく、配管の工事を簡易にすることができる。
【0080】
電解水生成装置において、前記第１の羽根車は、
前記第３の配管上に設置されていることを特徴とする。
前記第３の配管上に設置されていることを特徴とする。
【0081】
これにより、濃縮電解水として生成された電解水を適度な濃度に希釈するための流量が大きい希釈水を使って第１の羽根車を回転させることができる。
【0082】
電解水生成装置において、供給水を通水して排出する第５の配管（配管２３４）を有しており、
前記第１の羽根車は、
前記第５の配管上に設置されていることを特徴とする。なお図３では記載していないが、第２の実施の形態と同様に流量の調整可能な開閉バルブ１２２、１２３を設けて第５の配管への水の流量を調整しても良い。
前記第１の羽根車は、
前記第５の配管上に設置されていることを特徴とする。なお図３では記載していないが、第２の実施の形態と同様に流量の調整可能な開閉バルブ１２２、１２３を設けて第５の配管への水の流量を調整しても良い。
【0083】
これにより、電解水生成装置は、排水を利用して第１の羽根車を回転させることができ、希釈の比率を自由に変更できる。
【0084】
電解水生成装置において、前記電解槽と前記補助液搬送部とは、
電解槽の一部に第２の羽根車（陽極３５３と羽根付板３５５と羽根カバー３５６と陰極３５４）を有する水車型電解槽であることを特徴とする。
電解槽の一部に第２の羽根車（陽極３５３と羽根付板３５５と羽根カバー３５６と陰極３５４）を有する水車型電解槽であることを特徴とする。
【0085】
これにより、電解水生成装置では、電解槽内に第２の羽根車を設けることができるため、小型化が可能となる。
【0086】
電解水生成装置において、前記回転軸は、内部が空洞な管であり、
電解補助液の導入又は濃縮電解水の排出のいずれか一方として機能することを特徴とする。
電解補助液の導入又は濃縮電解水の排出のいずれか一方として機能することを特徴とする。
【0087】
これにより、電解水生成装置では、回転軸を配管の一部として使用でき、構成を簡易にできるとともに、中心部への導入又は排出を可能にするため設計の自由度を向上させ得る。
【0088】
電解水生成装置において、前記水車型電解槽は、
中心点を通る放射線に対して傾斜させた状態で突出する羽根が形成されてた羽根板と、
円板状の第１電極とを有しており、
前記回転軸は、
前記第１電極と接合されており、電極の一部として機能することを特徴とする。
中心点を通る放射線に対して傾斜させた状態で突出する羽根が形成されてた羽根板と、
円板状の第１電極とを有しており、
前記回転軸は、
前記第１電極と接合されており、電極の一部として機能することを特徴とする。
【0089】
これにより、電解水生成装置では、回転軸を電極の一部として使用でき、構成を簡易にできる。
【0090】
電解水生成装置において、前記羽根付板は、
前記第１電極の外周又は外周近傍から前記平面円板の直径の１０～３０％の範囲に設けられており、前記放射線に対して回転方向へ向けて一定角度だけ寝かせて傾斜をつけた状態で配置されており、回転に伴い電解補助液を中心へ向けて押し出すことを特徴とする。
前記第１電極の外周又は外周近傍から前記平面円板の直径の１０～３０％の範囲に設けられており、前記放射線に対して回転方向へ向けて一定角度だけ寝かせて傾斜をつけた状態で配置されており、回転に伴い電解補助液を中心へ向けて押し出すことを特徴とする。
【0091】
これにより、電解水生成装置では、外側から中心へ向けた電解補助液の流れを形成することができ、電気分解した電解水をスムーズに排出できる。
【0092】
電解水生成装置において、前記水車型電解槽は、
厚みのある外側ケース内に、前記羽根板（羽根付板３５５）を挟む前記第１電極（陽極３５３）及び前記第２電極（陰極３５４）によって前記第２の羽根車が構成されていることを特徴とする。
厚みのある外側ケース内に、前記羽根板（羽根付板３５５）を挟む前記第１電極（陽極３５３）及び前記第２電極（陰極３５４）によって前記第２の羽根車が構成されていることを特徴とする。
【0093】
これにより、電解槽と第２の羽根車とを組み合わせた水車型電解槽を構成できる。
【0094】
電解水生成装置において、前記水車型電解槽は、
中心点を通る放射線に対して傾斜させた状態で突出する羽根が形成された第１電極を有し、
前記回転軸は、
前記第１電極と接合されており、電極の一部として機能することを特徴とする。
中心点を通る放射線に対して傾斜させた状態で突出する羽根が形成された第１電極を有し、
前記回転軸は、
前記第１電極と接合されており、電極の一部として機能することを特徴とする。
【0095】
これにより、電極までの配線に回転軸を用いることができ、電解槽と第２の羽根車とを組み合わせた水車型電解槽を構成できる。
【0096】
電解水生成装置において、前記第１電極において、外周又は外周近傍から前記第１電極の直径６０～９０％に前記第１電極板から突出する前記羽根が設けられており、前記放射線に対して回転方向とは反対方向へ傾斜をつけた状態で配置されており、電解補助液を外側へ向けて押し出すことを特徴とする。
【0097】
これにより、遠心力を使って中心から外側へ向けて押し出す流れを形成でき、電気分解した電解水をスムーズに排出できる。
【0098】
前記水車型電解槽は、
厚みのある外側ケース内に、前記羽根板を兼ねる第１電極によって前記第２の羽根車が構成されていることを特徴とする。
厚みのある外側ケース内に、前記羽根板を兼ねる第１電極によって前記第２の羽根車が構成されていることを特徴とする。
【0099】
これにより、羽根板の板部分を電極とすれば良いため、構成を簡易にできる。
【0100】
前記水車型電解槽において、
前記外側ケースの外周面に形成された排出口と、
前記外側ケースの内周面に形成され、前記排出口より回転進行方向にわずかに先に形成された突出部とを有し、
前記中心軸から電解補助液が供給され、前記排出口から電解水が排出されることを特徴とする。
前記外側ケースの外周面に形成された排出口と、
前記外側ケースの内周面に形成され、前記排出口より回転進行方向にわずかに先に形成された突出部とを有し、
前記中心軸から電解補助液が供給され、前記排出口から電解水が排出されることを特徴とする。
【0101】
これにより、排出口から排出されずに停留する濃縮電解水を減少させ、電解効率を向上させ得る。
【0102】
本発明の水車型電解槽では、
第１電極（陽極３５３）及び第２電極（陰極３５４）と、
前記第１電極及び前記第２電極の間に設けられ、中心点を通る放射線に対して傾斜させた状態で突出する羽根が形成された羽根（羽根３５５Ａ）と、
前記羽根を回転させる回転軸（中心管３５７）とを備えることを特徴とする。
第１電極（陽極３５３）及び第２電極（陰極３５４）と、
前記第１電極及び前記第２電極の間に設けられ、中心点を通る放射線に対して傾斜させた状態で突出する羽根が形成された羽根（羽根３５５Ａ）と、
前記羽根を回転させる回転軸（中心管３５７）とを備えることを特徴とする。
【0103】
これにより、補助液搬送手段と電解槽とが一体化された水車型電解槽を形成することができ、別に配置していた補助液搬送手段を省略できるため、電解水生成装置としての構成を簡易にできる。
【0104】
以上説明したように、本発明の電解水生成装置においては、下記のような効果を呈することができる。
１．水力発電器を使用することで、電気分解に要する外部電源が不要となる。
２．水力発電器の回転軸を電解補助液の供給羽根車と共用することで、電解補助液の液送に要する外部電源が不要となる。
３．電解水を使用しないときに使用される水や排水、装置などの循環水の水流を活用することで蓄電し、外部電源を使用せず任意に電解水を生成できる。
４， 目的とする効果（除菌、洗浄、消臭、芳香等）ごとに電解質の成分を調整した錠剤、粉体、アンプル（液体）を水に溶解し装置に取り付けることで、装置一つで様々な電解水を生成することが可能になる。
５， 外部電源が不要なため携行型（肩掛け型、背負い型、腰巻型、カバン型）とし、ホースや高低差を利用した水流供給さえあればその場で電解水が生成可能となる。（キャンプ、農場、被災地、電源確保が難しい地域等）
６， 船などが航行する際に発生する水流も利用可能である。
７， 水場に安全かつ簡単に後付けが可能（一般家庭の浴室、温浴施設、介護施設、プール）
８， 循環水を使用する設備機器（クーリングタワー、プール等）に組み込みが可能。
タイマー等を組み合わせれば浴室床面に自動散水したり、プールの水の殺菌やプール床、農作物への除菌水、畜産農場での殺菌、消臭水の散布、クーリングタワーや循環水。住宅や工場の水道設備や、各種装置などの循環水や排水が流れる配管に本件の水力発電器を取り付けることで発電が可能である。
１．水力発電器を使用することで、電気分解に要する外部電源が不要となる。
２．水力発電器の回転軸を電解補助液の供給羽根車と共用することで、電解補助液の液送に要する外部電源が不要となる。
３．電解水を使用しないときに使用される水や排水、装置などの循環水の水流を活用することで蓄電し、外部電源を使用せず任意に電解水を生成できる。
４， 目的とする効果（除菌、洗浄、消臭、芳香等）ごとに電解質の成分を調整した錠剤、粉体、アンプル（液体）を水に溶解し装置に取り付けることで、装置一つで様々な電解水を生成することが可能になる。
５， 外部電源が不要なため携行型（肩掛け型、背負い型、腰巻型、カバン型）とし、ホースや高低差を利用した水流供給さえあればその場で電解水が生成可能となる。（キャンプ、農場、被災地、電源確保が難しい地域等）
６， 船などが航行する際に発生する水流も利用可能である。
７， 水場に安全かつ簡単に後付けが可能（一般家庭の浴室、温浴施設、介護施設、プール）
８， 循環水を使用する設備機器（クーリングタワー、プール等）に組み込みが可能。
タイマー等を組み合わせれば浴室床面に自動散水したり、プールの水の殺菌やプール床、農作物への除菌水、畜産農場での殺菌、消臭水の散布、クーリングタワーや循環水。住宅や工場の水道設備や、各種装置などの循環水や排水が流れる配管に本件の水力発電器を取り付けることで発電が可能である。
【0105】
＜他の実施の形態＞
上述した実施の形態においては、電解補助液タンク１３が電解水生成装置１の内部に位置するようにしたが、本発明はこれに限られない。例えば、配管３２の先端が電解水生成装置１の外側に設けられ、外部に電解補助液タンク１３を接続するようにすることも可能である。これにより、電解補助液タンク１３における電解補助液の補充作業を容易にすることができる。
上述した実施の形態においては、電解補助液タンク１３が電解水生成装置１の内部に位置するようにしたが、本発明はこれに限られない。例えば、配管３２の先端が電解水生成装置１の外側に設けられ、外部に電解補助液タンク１３を接続するようにすることも可能である。これにより、電解補助液タンク１３における電解補助液の補充作業を容易にすることができる。
【0106】
上述した第３の実施の形態においては、開閉弁１２２，１２３（図２）を有さない場合について述べたが、本発明はこれに限られない。例えば開閉弁１２２，１２３を設けた電解水生成装置２０１Ｘの場合、制御部２１１は、バッテリー１９を監視し、バッテリー１９の充電量が所定の閾値以下となると、充電を開始し、開閉弁１２２、２２６を閉状態、開放弁１２３を開状態にする。これにより、供給されたすべての水を充電に使用できるとともにドレイン部２０４を固定配管などに接続しておくことにより、電解水生成装置２０１Ｘ使用していないときに充電処理を行うことができる。これにより、使用時に充電がないという事態を未然に防止できる。
【0107】
上述した実施の形態では、中心管３５７を介して濃縮電解水が排出されたり、回転軸４５７を介して電解補助液が供給された場合について述べたが、本発明はこれに限られない。例えば回転軸の仮想の延長線上にあり、回転しない中心軸（中心軸３５８や４５８）を介して濃縮電解水や電解補助液を給排水しても良い。この場合であっても上述した発明の効果は変わらない。
【0108】
上述した第１～第５の実施の形態の構成は、適宜組み合わせることが可能である。この場合であっても、本発明の効果は変わらない。
【0109】
上述した実施の形態においては、水供給部としての供給口３１Ａと、電解補助液タンクとしての電解補助液タンク１３と、電解槽としての電解槽１２と、第１の羽根車としての羽根車１５と、回転体としての回転体１７Ａと、補助液搬送部としてのエアポンプ１７と、発電部としての発電機１６と、蓄電部としてのバッテリー１９と、制御部としての制御部１１と、排出部としての排出口３４Ａとによって電解水生成装置としての電解水生成装置１を構成するようにしたが、本発明はこれに限られない。その他種々の構成による水供給部と、電解補助液タンクと、電解槽、第１の羽根車と、回転体と、補助液搬送部と、発電部と、蓄電部と、制御部と、排出部とによって本発明の電解水生成装置を構成できる。
【0110】
上述した実施の形態においては、第１電極としての陽極３５３と第２電極としての陰極３５４と羽根としての羽根３５５Ａと回転軸としての中心管３５７とによって水車型電解槽としての水車型電解槽３１２を構成したが、本発明はこれに限られない。その他種々の構成による第１電極と第２電極と羽根と回転軸とによって本発明の水車型電解槽を構成しても良い。なおこの水車型電解槽は、必ずしも上述した発電用の羽根車１５と回転軸を共有するタイプの電解水生成装置に使用されなくてもよく、外部電力を使用する電解水生成装置に使用されても良い。
【産業上の利用可能性】
【0111】
本発明は、例えば農場や工場などで使用される携帯型の電解水生成装置に適用することができる。
【符号の説明】
【0112】
１：電解水生成装置，２：水供給部，３，２０３：排出部，１１：制御部，１２：電解槽，１３：電解補助液タンク，１５：羽根車，１５Ａ：回転軸，１５Ｂ：回転軸，１６：発電機，１７：エアポンプ，１７Ａ：回転体，１８：動力接続部，１９：バッテリー，２１：開閉弁，３１～３４，１３５，１３６．２３８，２３４～２３６：配管，１０１：電解水生成装置，１１１，２１１，３１１：制御部，１１７：羽根車，１２２～１２４，２２６：開閉弁，２０１：電解水生成装置，２０４：ドレイン部，３０１：電解水生成装置，３１２：水車型電解槽，３５１：外側ケース，３５２：ケース蓋，３５３：陽極，３５４：陰極，３５５：羽根付板，３５５Ａ：羽根，３５５Ｂ：平面リング，３５６：羽根カバー，３５７：中心管，３５８：中心軸，３５９：導入管，３９１：導入経路，３９２：陽極経路，３９３：陰極経路，３９４：外側経路，３９５：羽根経路，３９６：中心経路，３９７：排出経路，４０１：電解水生成装置，４１２：水車型電解槽，４５１：外側カバー，４５１Ａ：突出部，４５５：羽根付板，４５５Ａ：羽根，４５５Ｂ：電極板，４５７：中心管，４６１：排出口，４９１：導入経路，４９４：外側経路，４９５：羽根経路，４９７：排出経路
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【手続補正書】
【提出日】2023-03-17
【手続補正1】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項1】
圧送される水を供給水として供給する水供給部と、
電解質を溶解させた電解補助液を貯留する電解補助液タンクと、
電解補助液を含む電解質水溶液を電気分解して電解水を生成する電解槽と、
圧送して供給された供給水の流力によって回転軸を回転させる第１の羽根車と、
前記回転軸の回転動力を用いて回転する回転体を有し、電解補助液を前記電解槽へ供給する補助液搬送部と、
前記回転軸の回転動力を用いて発電する発電部と、
前記発電部で生じた電力を蓄電する蓄電部と、
前記蓄電部に蓄えられた電力を制御して前記電解槽に電力を供給する制御部と、
電解水を排出する排出部と
を有することを特徴とする電解水生成装置。
電解質を溶解させた電解補助液を貯留する電解補助液タンクと、
電解補助液を含む電解質水溶液を電気分解して電解水を生成する電解槽と、
圧送して供給された供給水の流力によって回転軸を回転させる第１の羽根車と、
前記回転軸の回転動力を用いて回転する回転体を有し、電解補助液を前記電解槽へ供給する補助液搬送部と、
前記回転軸の回転動力を用いて発電する発電部と、
前記発電部で生じた電力を蓄電する蓄電部と、
前記蓄電部に蓄えられた電力を制御して前記電解槽に電力を供給する制御部と、
電解水を排出する排出部と
を有することを特徴とする電解水生成装置。
【請求項2】
前記発電部及び前記補助液搬送部は、
前記回転軸を共有している
ことを特徴とする請求項１に記載の電解水生成装置。
前記回転軸を共有している
ことを特徴とする請求項１に記載の電解水生成装置。
【請求項3】
供給水と、電解水とを混合する混合部を有する
ことを特徴とする請求項１に記載の電解水生成装置。
ことを特徴とする請求項１に記載の電解水生成装置。
【請求項4】
前記電解槽より供給される濃縮電解水を排出する第１の配管と、
前記電解補助液タンクと前記電解槽とを接続する第２の配管と、
供給水が供給される第３の配管と、
前記排出部に接続する第４の配管とを有し、
前記混合部は、
前記第１の配管と前記第３の配管とが合流して前記第４の配管となる合流部分である
ことを特徴とする請求項３に記載の電解水生成装置。
前記電解補助液タンクと前記電解槽とを接続する第２の配管と、
供給水が供給される第３の配管と、
前記排出部に接続する第４の配管とを有し、
前記混合部は、
前記第１の配管と前記第３の配管とが合流して前記第４の配管となる合流部分である
ことを特徴とする請求項３に記載の電解水生成装置。
【請求項5】
前記回転体は、
前記第２の配管上に設置された第２の羽根車である
ことを特徴とする請求項４に記載の電解水生成装置。
前記第２の配管上に設置された第２の羽根車である
ことを特徴とする請求項４に記載の電解水生成装置。
【請求項6】
前記回転体は、
補助液搬送部としてのエアポンプを駆動する歯車である
ことを特徴とする請求項４に記載の電解水生成装置。
補助液搬送部としてのエアポンプを駆動する歯車である
ことを特徴とする請求項４に記載の電解水生成装置。
【請求項7】
前記回転軸は、
前記発電部と電気補助液搬送部との間に、回転動力を切断する動力切断部を有している
ことを特徴とする請求項１に記載の電解水生成装置。
前記発電部と電気補助液搬送部との間に、回転動力を切断する動力切断部を有している
ことを特徴とする請求項１に記載の電解水生成装置。
【請求項8】
前記制御部は、
ユーザの操作に応じて、供給水を前記排出部からそのまま排出する第１のモードと、電解水と供給水とを混合して排出する第２モードとを切り替える
ことを特徴とする請求項１に記載の電解水生成装置。
ユーザの操作に応じて、供給水を前記排出部からそのまま排出する第１のモードと、電解水と供給水とを混合して排出する第２モードとを切り替える
ことを特徴とする請求項１に記載の電解水生成装置。
【請求項9】
前記第１の羽根車は、
前記第３の配管上に設置されている
を備えることを特徴とする請求項４に記載の電解水生成装置。
前記第３の配管上に設置されている
を備えることを特徴とする請求項４に記載の電解水生成装置。
【請求項10】
供給水を通水して排出する第５の配管を有しており、
前記第１の羽根車は、
前記第５の配管上に設置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の電解水生成装置。
前記第１の羽根車は、
前記第５の配管上に設置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の電解水生成装置。
【請求項11】
前記電解槽と前記補助液搬送部とは、
電解槽の一部に第２の羽根車を有する水車型電解槽である
ことを特徴とする請求項１に記載の電解水生成装置。
電解槽の一部に第２の羽根車を有する水車型電解槽である
ことを特徴とする請求項１に記載の電解水生成装置。
【請求項12】
前記回転軸は、内部が空洞な管であり、
電解補助液の導入又は濃縮電解水の排出のいずれか一方として機能する
ことを特徴とする請求項１１に記載の電解水生成装置。
電解補助液の導入又は濃縮電解水の排出のいずれか一方として機能する
ことを特徴とする請求項１１に記載の電解水生成装置。
【請求項13】
前記水車型電解槽は、
中心点を通る放射線に対して傾斜させた状態で突出する羽根が形成されてた羽根板と、
円板状の第１電極とを有しており、
前記回転軸は、
前記第１電極と接合されており、電極の一部として機能する
ことを特徴とする請求項１１に記載の電解水生成装置。
中心点を通る放射線に対して傾斜させた状態で突出する羽根が形成されてた羽根板と、
円板状の第１電極とを有しており、
前記回転軸は、
前記第１電極と接合されており、電極の一部として機能する
ことを特徴とする請求項１１に記載の電解水生成装置。
【請求項14】
前記羽根付板は、
前記第１電極の外周又は外周近傍から前記平面円板の直径の１０～３０％の範囲に設けられており、前記放射線に対して回転方向へ向けて一定角度だけ寝かせて傾斜をつけた状態で配置されており、回転に伴い電解補助液を中心へ向けて押し出す
ことを特徴とする請求項１３に記載の電解水生成装置。
前記第１電極の外周又は外周近傍から前記平面円板の直径の１０～３０％の範囲に設けられており、前記放射線に対して回転方向へ向けて一定角度だけ寝かせて傾斜をつけた状態で配置されており、回転に伴い電解補助液を中心へ向けて押し出す
ことを特徴とする請求項１３に記載の電解水生成装置。
【請求項15】
前記水車型電解槽は、
厚みのある外側ケース内に、前記羽根板を挟む前記第１電極及び前記第２電極とによって前記第２の羽根車が構成されている
ことを特徴とする請求項１３に記載の電解水生成装置。
厚みのある外側ケース内に、前記羽根板を挟む前記第１電極及び前記第２電極とによって前記第２の羽根車が構成されている
ことを特徴とする請求項１３に記載の電解水生成装置。
【請求項16】
前記水車型電解槽は、
中心点を通る放射線に対して傾斜させた状態で突出する羽根が形成された第１電極を有し、
前記回転軸は、
前記第１電極と接合されており、電極の一部として機能する
ことを特徴とする請求項１１に記載の電解水生成装置。
中心点を通る放射線に対して傾斜させた状態で突出する羽根が形成された第１電極を有し、
前記回転軸は、
前記第１電極と接合されており、電極の一部として機能する
ことを特徴とする請求項１１に記載の電解水生成装置。
【請求項17】
前記第１電極において、外周又は外周近傍から前記第１電極の直径６０～９０％に前記第１電極板から突出する前記羽根が設けられており、前記放射線に対して回転方向とは反対方向へ傾斜をつけた状態で配置されており、電解補助液を外側へ向けて押し出す
ことを特徴とする請求項１６に記載の電解水生成装置。
ことを特徴とする請求項１６に記載の電解水生成装置。
【請求項18】
前記水車型電解槽は、
厚みのある外側ケース内に、前記羽根板を兼ねる第１電極によって前記第２の羽根車が構成されている
ことを特徴とする請求項１６に記載の電解水生成装置。
厚みのある外側ケース内に、前記羽根板を兼ねる第１電極によって前記第２の羽根車が構成されている
ことを特徴とする請求項１６に記載の電解水生成装置。
【請求項19】
前記外側ケースの外周面に形成された排出口と、
前記外側ケースの内周面に形成され、前記排出口より回転進行方向にわずかに先に形成された突出部とを有し、
前記中心軸から電解補助液が供給され、前記排出口から電解水が排出される
ことを特徴とする請求項１８に記載の電解水生成装置。
前記外側ケースの内周面に形成され、前記排出口より回転進行方向にわずかに先に形成された突出部とを有し、
前記中心軸から電解補助液が供給され、前記排出口から電解水が排出される
ことを特徴とする請求項１８に記載の電解水生成装置。