JP2001295087A - 電解方法 - Google Patents
電解方法Info
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- JP2001295087A JP2001295087A JP2000114235A JP2000114235A JP2001295087A JP 2001295087 A JP2001295087 A JP 2001295087A JP 2000114235 A JP2000114235 A JP 2000114235A JP 2000114235 A JP2000114235 A JP 2000114235A JP 2001295087 A JP2001295087 A JP 2001295087A
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- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/34—Treatment of water, waste water, or sewage with mechanical oscillations
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- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
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- C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
- C02F1/46109—Electrodes
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- Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
- Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
- Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
- Y02E60/00—Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
- Y02E60/30—Hydrogen technology
- Y02E60/36—Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis
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- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】電極に、析出物が付着するのを効果的に防止可
能とした電解方法を提供すること。 【解決手段】電解質を含む水を電解する際に、電極を高
周波振動させつつ行うことを基本的特徴とする電解方
法。前記高周波振動は、電極に取りつけた超音波振動子
により発生させるものであることが好ましい。また、前
記超音波振動子により発生させる振動の周波数は、電解
対象とする液の成分に応じて変更するようにするのが好
ましい。
能とした電解方法を提供すること。 【解決手段】電解質を含む水を電解する際に、電極を高
周波振動させつつ行うことを基本的特徴とする電解方
法。前記高周波振動は、電極に取りつけた超音波振動子
により発生させるものであることが好ましい。また、前
記超音波振動子により発生させる振動の周波数は、電解
対象とする液の成分に応じて変更するようにするのが好
ましい。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は電解方法に関し、特
に電極に、析出物が付着するのを効果的に防止可能とし
た電解方法に関する。
に電極に、析出物が付着するのを効果的に防止可能とし
た電解方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】例えば、塩化アルカリ金属水溶液（以
下、塩水という）を電解して、苛性アルカリを製造する
ことは知られている。この際には、陽極を有し、塩水を
入れた陽極室と、陰極を有し、水または苛性アルカリ水
溶液を入れた陰極室とを、一般に陽イオン交換膜である
イオン交換膜により区画して、上記両電極間に通電して
電解を行う。
下、塩水という）を電解して、苛性アルカリを製造する
ことは知られている。この際には、陽極を有し、塩水を
入れた陽極室と、陰極を有し、水または苛性アルカリ水
溶液を入れた陰極室とを、一般に陽イオン交換膜である
イオン交換膜により区画して、上記両電極間に通電して
電解を行う。
【０００３】しかし、この際、水素ガスを発生する陰極
を使用する従来型の電解方法では、陰極液中を水素ガス
が上昇するため、陰極とイオン交換膜との間隔をあまり
狭くできず、電極間の距離が大きくなり、また、上記水
素ガス泡が電極間に存在するため、電極間の通電できる
電解液の断面積が減少することにより、電極感の抵抗が
増して、電解電圧が高くなるという問題があった。
を使用する従来型の電解方法では、陰極液中を水素ガス
が上昇するため、陰極とイオン交換膜との間隔をあまり
狭くできず、電極間の距離が大きくなり、また、上記水
素ガス泡が電極間に存在するため、電極間の通電できる
電解液の断面積が減少することにより、電極感の抵抗が
増して、電解電圧が高くなるという問題があった。
【０００４】これに対しては、陰極として、素材が多孔
体からなり、酸素含有ガスが供給されるガス拡散電極、
いわゆる酸素電極を用いて電解する方法が有効である。
すなわち、この酸素電極を用いて電解する方法において
は、陰極で、水素−酸素反応が起こり、陰極電位が低下
して、電解電圧が低くなるという利点がある。
体からなり、酸素含有ガスが供給されるガス拡散電極、
いわゆる酸素電極を用いて電解する方法が有効である。
すなわち、この酸素電極を用いて電解する方法において
は、陰極で、水素−酸素反応が起こり、陰極電位が低下
して、電解電圧が低くなるという利点がある。
【０００５】逆にいえば、イオン交換膜電解法におい
て、水素ガスを発生する陰極を使用する従来型の電解方
法では、陰極液中を水素ガスが上昇するため、陰極とイ
オン交換膜との間隔をあまり狭くできず、電極間の距離
が大きくなり、また、上記水素ガス泡が電極間に存在す
るため、電極間の通電できる電解液の断面積が減少する
ことにより、電極感の抵抗が増して、電解電圧が高くな
る。
て、水素ガスを発生する陰極を使用する従来型の電解方
法では、陰極液中を水素ガスが上昇するため、陰極とイ
オン交換膜との間隔をあまり狭くできず、電極間の距離
が大きくなり、また、上記水素ガス泡が電極間に存在す
るため、電極間の通電できる電解液の断面積が減少する
ことにより、電極感の抵抗が増して、電解電圧が高くな
る。
【０００６】この原因の一部として、電極に析出する物
質による、電極の有効面積の低下が考えられる。すなわ
ち、電解対象液中の電解質の一部の析出し易い物質が、
電解中に電気的に中和されて析出するというものであ
る。
質による、電極の有効面積の低下が考えられる。すなわ
ち、電解対象液中の電解質の一部の析出し易い物質が、
電解中に電気的に中和されて析出するというものであ
る。
【０００７】従来は、この析出物を除去するために、装
置を定期的に停止させて、析出物の付着した方の電極を
新しいものに交換したり、電極間で極性を切り替えるよ
うにしていたが、いずれにしても、これらは、析出物が
ある程度発生してから行うことであり、この間にも電流
効率の低下は発生していたわけである。
置を定期的に停止させて、析出物の付着した方の電極を
新しいものに交換したり、電極間で極性を切り替えるよ
うにしていたが、いずれにしても、これらは、析出物が
ある程度発生してから行うことであり、この間にも電流
効率の低下は発生していたわけである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記事情に
鑑みてなされたもので、その目的とするところは、従来
の技術における問題を解消し、電極に、析出物が付着す
ること自体を効果的に防止可能とした電解方法を提供す
ることにある。
鑑みてなされたもので、その目的とするところは、従来
の技術における問題を解消し、電極に、析出物が付着す
ること自体を効果的に防止可能とした電解方法を提供す
ることにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、本発明に係る電解方法は、電解質を含む水を電解す
る際に、電極を高周波振動させつつ行うことを特徴とす
る。
め、本発明に係る電解方法は、電解質を含む水を電解す
る際に、電極を高周波振動させつつ行うことを特徴とす
る。
【００１０】ここで、前記高周波振動は、電極自体を超
音波振動子により構成することにより発生させるもので
あるか、電極に取りつけた超音波振動子により発生させ
るものであることが好ましい。また、超音波振動子によ
り発生させる振動の周波数は、電解対象とする液の成分
に応じて変更することが好ましい。
音波振動子により構成することにより発生させるもので
あるか、電極に取りつけた超音波振動子により発生させ
るものであることが好ましい。また、超音波振動子によ
り発生させる振動の周波数は、電解対象とする液の成分
に応じて変更することが好ましい。
【００１１】本発明に係る電解方法によれば、電極を高
周波振動させることで、析出し易い物質の電極への析出
の阻止が可能となり、電極を長時間継続して使用するこ
とが可能になるとともに、析出物を除去するために、電
解をしばしば中断することも必要なくなるという、極め
て大きな効果を生ずるものである。
周波振動させることで、析出し易い物質の電極への析出
の阻止が可能となり、電極を長時間継続して使用するこ
とが可能になるとともに、析出物を除去するために、電
解をしばしば中断することも必要なくなるという、極め
て大きな効果を生ずるものである。
【００１２】
【発明の実施の形態】以下、添付の図面に示す好適実施
例に基づいて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
例に基づいて、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
【００１３】図１は、本発明の一実施例に係る電解方法
を適用した電解装置の要部を示す概念図である。図１
中、１１は陽極、１２は陰極、１３は直流電源（バッテ
リー）を示している。図１に示す例では、陽極１１，陰
極１２は、白金あるいは白金バナジウムなどで構成され
るものとしている。
を適用した電解装置の要部を示す概念図である。図１
中、１１は陽極、１２は陰極、１３は直流電源（バッテ
リー）を示している。図１に示す例では、陽極１１，陰
極１２は、白金あるいは白金バナジウムなどで構成され
るものとしている。
【００１４】ここで、陽極１１，陰極１２には、図示さ
れていないが、超音波振動子が取り付けられており、陽
極１１，陰極１２に、所望の周波数の超音波振動を発生
させることが可能に構成されている。
れていないが、超音波振動子が取り付けられており、陽
極１１，陰極１２に、所望の周波数の超音波振動を発生
させることが可能に構成されている。
【００１５】なお、超音波振動子としては、単結晶（水
晶，ニオブ酸リチウムなど），磁器（チタン酸バリウ
ム，ＰＺＴなど），高分子材料（ポリ弗化ビニリデンフ
ィルムなど）など各種あるが、特に限定はない。
晶，ニオブ酸リチウムなど），磁器（チタン酸バリウ
ム，ＰＺＴなど），高分子材料（ポリ弗化ビニリデンフ
ィルムなど）など各種あるが、特に限定はない。
【００１６】また、図１中、１４は電解槽１０内に設け
られている陽イオン交換膜、１５は陽極室、１６は陰極
室を示している。なお、図示は省略したが、陽極１１，
陰極１２の近傍には、必要な電解生成物を取り出すため
の生成物取り出し手段が配設されている。
られている陽イオン交換膜、１５は陽極室、１６は陰極
室を示している。なお、図示は省略したが、陽極１１，
陰極１２の近傍には、必要な電解生成物を取り出すため
の生成物取り出し手段が配設されている。
【００１７】
【実施例】上述のように構成される電解装置を用いて、
塩化カルシウム水溶液の電解を行った。主要な電解条件
は、以下の通りである。
塩化カルシウム水溶液の電解を行った。主要な電解条件
は、以下の通りである。
【００１８】超音波振動子：圧電セラミックス 通電量：３０Ａ 電流密度：３０Ａ／ｄｍ2 電解液：塩化カルシウム水溶液（２０ｇ／ｌ） 電極の振動周波数：２８ＫＨｚ
【００１９】上記電解装置を用いて行った塩化カルシウ
ム水溶液の電解においては、時間が経過しても、電極へ
の析出物（カルシウム化合物）の付着は見られず、連続
的に電解処理を行うことが可能であった。また、電流効
率が低下するようなこともなかった。
ム水溶液の電解においては、時間が経過しても、電極へ
の析出物（カルシウム化合物）の付着は見られず、連続
的に電解処理を行うことが可能であった。また、電流効
率が低下するようなこともなかった。
【００２０】図２は、電極の他の構成例を示す斜視図で
ある。（ａ）は白金製の金網を筒状に加工したものであ
り、（ｂ）は白金の板を折り曲げて構成した、ハニカム
構造の電極である。このような表面積を広げた形状の電
極は、従来は、析出物の除去が難点となって、実用化で
きなかったが、本発明で利用可能となったものである。
ある。（ａ）は白金製の金網を筒状に加工したものであ
り、（ｂ）は白金の板を折り曲げて構成した、ハニカム
構造の電極である。このような表面積を広げた形状の電
極は、従来は、析出物の除去が難点となって、実用化で
きなかったが、本発明で利用可能となったものである。
【００２１】本発明に係る電解方法は電解処理一般に広
く有効なものであるが、特に、プール水の消毒に用いる
塩素（次亜塩素酸）を、プール使用者の身体から出る微
量の塩分を含むプール水の電解によって得るようなシス
テムにおいては、極めて有効である。
く有効なものであるが、特に、プール水の消毒に用いる
塩素（次亜塩素酸）を、プール使用者の身体から出る微
量の塩分を含むプール水の電解によって得るようなシス
テムにおいては、極めて有効である。
【００２２】また、同様に、電解電圧を調整した電解に
よってオゾン含有液を得て、これを含むオゾン水をプー
ル水の消毒に利用するようなシステムにおいても、極め
て有効に用い得る。これらの方法を利用することによ
り、このシステムでは、消毒用の薬剤を別に用意するこ
となしに、プール水から取り出すことが可能となる。
よってオゾン含有液を得て、これを含むオゾン水をプー
ル水の消毒に利用するようなシステムにおいても、極め
て有効に用い得る。これらの方法を利用することによ
り、このシステムでは、消毒用の薬剤を別に用意するこ
となしに、プール水から取り出すことが可能となる。
【００２３】なお、本発明に係る電解方法を適用する電
解装置における各構成要素、すなわち、電極構成材料，
イオン交換膜構成材料，超音波振動子の種類，使用する
周波数などは、電解の対象とする成分および素の使用目
的などに応じて、適宜選定すればよい。
解装置における各構成要素、すなわち、電極構成材料，
イオン交換膜構成材料，超音波振動子の種類，使用する
周波数などは、電解の対象とする成分および素の使用目
的などに応じて、適宜選定すればよい。
【００２４】電極構成材料としては、前述の白金系のも
のの他、ジルコニア，アルミナ・セラミック，窒化珪素
系セラミックなども好適に用い得る。これらのセラミッ
クを用いる場合、その多孔質体を用いて、これに通電物
質を介在させた形にすると有効である。
のの他、ジルコニア，アルミナ・セラミック，窒化珪素
系セラミックなども好適に用い得る。これらのセラミッ
クを用いる場合、その多孔質体を用いて、これに通電物
質を介在させた形にすると有効である。
【００２５】また、上記実施例においては、陽極，陰極
の両方を、超音波振動可能に構成した例を示したが、超
音波振動子は、少なくとも、析出物が多く発生する可能
性のある電極のみに取り付ければよいことはいうまでも
ないことである。
の両方を、超音波振動可能に構成した例を示したが、超
音波振動子は、少なくとも、析出物が多く発生する可能
性のある電極のみに取り付ければよいことはいうまでも
ないことである。
【００２６】また、ある種の超音波振動子は、電圧調製
により、発信周波数を多段階に切り換えられるので、電
極にこのような超音波振動子を取り付けておくと、１つ
の超音波振動子で、複数種の電解に対応可能になる。
により、発信周波数を多段階に切り換えられるので、電
極にこのような超音波振動子を取り付けておくと、１つ
の超音波振動子で、複数種の電解に対応可能になる。
【００２７】また、さらに、上記実施例においては、電
極に超音波振動子を取り付ける例を説明したが、前述の
ように、電極自体を超音波振動子で構成してもよい。こ
の場合には、コストが高くなる可能性はあるが、効率の
高い電解装置を実現することが可能になる。
極に超音波振動子を取り付ける例を説明したが、前述の
ように、電極自体を超音波振動子で構成してもよい。こ
の場合には、コストが高くなる可能性はあるが、効率の
高い電解装置を実現することが可能になる。
【００２８】なお、上記実施例は本発明の一例を示した
ものであり、本発明はこれに限定されるべきものではな
いことは言うまでもない。例えば、電極に対して、超音
波振動を与えた水溶液を吹き付けるような態様も取り得
ることは明らかである。
ものであり、本発明はこれに限定されるべきものではな
いことは言うまでもない。例えば、電極に対して、超音
波振動を与えた水溶液を吹き付けるような態様も取り得
ることは明らかである。
【００２９】
【発明の効果】以上、詳細に説明したように、本発明に
よれば、電極を高周波振動させることにより、析出し易
い物質の電極への析出の阻止が可能となり、電極を長時
間継続して使用することが可能になるという効果が得ら
れる。また、従来は、析出物を除去するために、電解を
しばしば中断または切り換える必要があったのに対し
て、本発明の方法では、このような中断または切り替え
は必要なくなるという効果も得られる。
よれば、電極を高周波振動させることにより、析出し易
い物質の電極への析出の阻止が可能となり、電極を長時
間継続して使用することが可能になるという効果が得ら
れる。また、従来は、析出物を除去するために、電解を
しばしば中断または切り換える必要があったのに対し
て、本発明の方法では、このような中断または切り替え
は必要なくなるという効果も得られる。
【図１】 本発明の一実施例に係る電解方法を適用した
電解装置の要部を示す概念図である。
電解装置の要部を示す概念図である。
【図２】 電極の他の構成例を示す斜視図である。
１０ 電解槽 １１ 陽極 １２ 陰極 １３ 直流電源 １４ 隔膜 １５ 陽極室 １６ 陰極室 ２１，２２ 電極
Claims (4)
- 【請求項１】電解質を含む水を電解する際に、電極を高
周波振動させつつ行うことを特徴とする電解方法。 - 【請求項２】前記高周波振動は、電極自体を超音波振動
子により構成することにより発生させるものである請求
項１に記載の電解方法。 - 【請求項３】前記高周波振動は、電極に取りつけた超音
波振動子により発生させるものである請求項１に記載の
電解方法。 - 【請求項４】前記超音波振動子の発生する振動の周波数
は、電解対象とする液の成分に応じて変更するものであ
る請求項１〜３のいずれか１項に記載の電解方法。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000114235A JP2001295087A (ja) | 2000-04-14 | 2000-04-14 | 電解方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000114235A JP2001295087A (ja) | 2000-04-14 | 2000-04-14 | 電解方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001295087A true JP2001295087A (ja) | 2001-10-26 |
Family
ID=18626072
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2000114235A Withdrawn JP2001295087A (ja) | 2000-04-14 | 2000-04-14 | 電解方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2001295087A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2002090621A1 (fr) * | 2001-05-02 | 2002-11-14 | Japan Techno Co., Ltd. | Generateur de gaz hydrogene-oxygene et procede de generation de gaz hydrogene-oxygene utilisant ce generateur |
| WO2010084102A1 (en) * | 2009-01-20 | 2010-07-29 | Palmir | Electrolysis method, device and system |
| EP2206686A3 (en) * | 2008-12-22 | 2011-03-09 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Deionization apparatus and method of controlling the same |
| JP6097987B1 (ja) * | 2016-10-13 | 2017-03-22 | 正裕 井尻 | 酸水素発生装置と、酸水素発生装置を備えたハイブリッド車両、または燃料電池車両。 |
| CN109455797A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-03-12 | 东莞职业技术学院 | 一种非饮用强碱性电解离子水的制备装置及其制备方法 |
-
2000
- 2000-04-14 JP JP2000114235A patent/JP2001295087A/ja not_active Withdrawn
Cited By (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| WO2002090621A1 (fr) * | 2001-05-02 | 2002-11-14 | Japan Techno Co., Ltd. | Generateur de gaz hydrogene-oxygene et procede de generation de gaz hydrogene-oxygene utilisant ce generateur |
| US7459071B2 (en) | 2001-05-02 | 2008-12-02 | Japan Techno Co., Ltd. | Hydrogen-oxygen gas generator and method of generating hydrogen-oxygen gas using the generator |
| EP2206686A3 (en) * | 2008-12-22 | 2011-03-09 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Deionization apparatus and method of controlling the same |
| US8753499B2 (en) | 2008-12-22 | 2014-06-17 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Deionization apparatus and method of controlling the same |
| WO2010084102A1 (en) * | 2009-01-20 | 2010-07-29 | Palmir | Electrolysis method, device and system |
| BE1018392A5 (nl) * | 2009-01-20 | 2010-10-05 | Palmir Nv | Elektrolysesysteem. |
| CN102369313A (zh) * | 2009-01-20 | 2012-03-07 | 帕尔米尔公司 | 电解方法、装置和系统 |
| RU2533114C2 (ru) * | 2009-01-20 | 2014-11-20 | Палмир | Способ электролиза, устройство и система |
| JP6097987B1 (ja) * | 2016-10-13 | 2017-03-22 | 正裕 井尻 | 酸水素発生装置と、酸水素発生装置を備えたハイブリッド車両、または燃料電池車両。 |
| WO2018070061A1 (ja) * | 2016-10-13 | 2018-04-19 | 正裕 井尻 | 酸水素発生装置と、酸水素発生装置を備えたハイブリッド車両、または燃料電池車両。 |
| CN109455797A (zh) * | 2018-12-29 | 2019-03-12 | 东莞职业技术学院 | 一种非饮用强碱性电解离子水的制备装置及其制备方法 |
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| Date | Code | Title | Description |
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| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20070703 |