JP2001300537A - Water purifier - Google Patents

Water purifier

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JP2001300537A
JP2001300537A JP2000124561A JP2000124561A JP2001300537A JP 2001300537 A JP2001300537 A JP 2001300537A JP 2000124561 A JP2000124561 A JP 2000124561A JP 2000124561 A JP2000124561 A JP 2000124561A JP 2001300537 A JP2001300537 A JP 2001300537A
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JP
Japan
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water
cathode
cathode chamber
hydrogen peroxide
supplied
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Withdrawn
Application number
JP2000124561A
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Japanese (ja)
Inventor
Yoshinori Tanaka
喜典 田中
Teruyuki Omochi
輝行 尾持
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a water purifier efficiently generating hydrogen peroxide from water such as city water, river water, underground water, rain water, and waste water, by electrolysis to efficiently decompose and remove impurities in water. SOLUTION: In this water purifier, water is fed into a cathode room 10 of an electrolytic bath 8 constituted by providing a membrane 7 between an anode room 9 and the cathode room 10, and dissolved oxygen in the water is electrolytically reduced in the cathode room 10 to produce hydrogen peroxide, and the impurities in the water are decomposed by the produced hydrogen peroxide or activated oxygen derived from the hydrogen peroxide. A cathode 5 formed of a single body or an alloy low in the efficiency of hydrogen generation at a time of electrolysis is arranged in the cathode room 10.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は水道水、河川水、地
下水、雨水、排水等の水を電解することにより過酸化水
素を発生させ、この過酸化水素及びこの過酸化水素に由
来する活性酸素によって水を浄化する水浄化装置に関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to the generation of hydrogen peroxide by electrolyzing water such as tap water, river water, groundwater, rainwater, wastewater, etc., and the hydrogen peroxide and the active oxygen derived from the hydrogen peroxide. The present invention relates to a water purification device for purifying water by using the method.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来、水道水等の水中に含まれる不純
物、特に有機物等を除去する浄化法としては、活性炭等
の吸着剤や濾材による方法が知られている。しかし、吸
着剤や濾材は使用するに従って性能が劣化し、寿命末期
には吸着剤や濾材を交換しなければならないという欠点
があった。
2. Description of the Related Art Conventionally, as a purification method for removing impurities, particularly organic substances, and the like contained in water such as tap water, a method using an adsorbent such as activated carbon or a filter material has been known. However, the performance of the adsorbent and the filter medium deteriorates as they are used, and there is a disadvantage that the adsorbent and the filter medium must be replaced at the end of life.

【0003】一方、吸着剤の欠点を補うために薬剤や電
気分解により酸化、還元分解する方法が提案されてい
る。例えば、薬剤を添加する方法としては特開平9-1
50159号公報や特開平10-17421号公報に過
酸化水素を添加する例が開示されている。また、電気分
解による不純物の酸化、還元を行う事例としては特開平
11-180992号公報や特開平6-296968号公
報等に電解により活性種を生成させ、有機物を間接分解
する方法が開示されている。
On the other hand, in order to make up for the drawbacks of the adsorbent, there has been proposed a method of performing oxidative or reductive decomposition by chemicals or electrolysis. For example, as a method of adding a drug, Japanese Patent Application Laid-Open No.
JP-A-50159 and JP-A-10-17421 disclose examples in which hydrogen peroxide is added. Further, as an example of oxidizing and reducing impurities by electrolysis, JP-A-11-180992 and JP-A-6-296968 disclose methods of generating active species by electrolysis and indirectly decomposing organic substances. I have.

【0004】近年、特に、水の電解により過酸化水素を
生成させ、この過酸化水素を活性種として、水中の不純
物を分解しようとする試みが行われてきている。このよ
うにすると、薬剤として過酸化水素を添加するよりも簡
便に確実に有機物を分解することができる。水の電解に
より過酸化水素の生成を行う事例としては特開平11-
77056号公報に貴金属電極を用いた有機物酸化分解
法が、特開平11-104648号公報にはガス拡散電
極を用いた海水電解装置の事例が開示されている。
In recent years, in particular, attempts have been made to generate hydrogen peroxide by electrolysis of water and to decompose impurities in water using the hydrogen peroxide as an active species. This makes it possible to decompose organic substances more easily and more reliably than adding hydrogen peroxide as a drug. An example of generating hydrogen peroxide by electrolysis of water is disclosed in
Japanese Patent Application Laid-Open No. 77056 discloses an organic matter oxidative decomposition method using a noble metal electrode, and Japanese Patent Application Laid-Open No. 11-104648 discloses an example of a seawater electrolysis apparatus using a gas diffusion electrode.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、水を電
解すると陰極では主として水素が、陽極では酸素が発生
する。一方、過酸化水素は陰極で溶存酸素の還元によっ
て生じるが水電解による水素生成との競争反応として生
じるものであり、陰極の水素生成能が問題となる。ま
た、溶存酸素の濃度、電極との接触効率も問題である。
ここで、通常の水における溶存酸素濃度は約8ppmで
あり、過酸化水素はこの微量の溶存酸素が陰極で還元さ
れて発生されるものである。
However, when water is electrolyzed, hydrogen is mainly generated at the cathode and oxygen is generated at the anode. On the other hand, hydrogen peroxide is generated by reduction of dissolved oxygen at the cathode, but is generated as a competitive reaction with hydrogen generation by water electrolysis, and the hydrogen generation ability of the cathode becomes a problem. In addition, the dissolved oxygen concentration and the contact efficiency with the electrode are also problems.
Here, the concentration of dissolved oxygen in ordinary water is about 8 ppm, and hydrogen peroxide is generated by reducing this minute amount of dissolved oxygen at the cathode.

【0006】特開平11-77056号公報に記載の技
術では陰極を白金で形成しているが、白金は水素生成能
が高く、過酸化水素生成能は低い。そのため、この技術
においては電解により陽極でオゾンを生成させ、そのオ
ゾン水を電解還元することにより過酸化水素生成能を高
めている。しかし、オゾン生成のためには二酸化鉛を陽
極に用いなければならず、毒性等を考慮すれば水道水等
には使用できない。
In the technique described in JP-A-11-77056, the cathode is formed of platinum, but platinum has a high ability to generate hydrogen and a low ability to generate hydrogen peroxide. Therefore, in this technique, ozone is generated at the anode by electrolysis, and the ozone water is electrolytically reduced to increase the hydrogen peroxide generating ability. However, lead dioxide must be used for the anode for ozone generation, and cannot be used for tap water or the like in consideration of toxicity and the like.

【0007】また、特開平6-336687号公報に記
載の技術では、溶存ガスと電解液、および電極の接触が
良く、電気抵抗異方性が少ない多孔質の炭素繊維材料、
炭素成形体を用いている。しかし、炭素材料は強度が弱
く磨耗するので実用的ではない。
In the technique described in Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 6-336687, a porous carbon fiber material having good contact between a dissolved gas and an electrolyte and an electrode and having low electric resistance anisotropy is provided.
A carbon compact is used. However, carbon materials are not practical because of their low strength and wear.

【0008】本発明は上記の点に鑑みて為されたもので
あり、水道水、河川水、地下水、雨水、排水等の水から
過酸化水素を電解により高効率で発生させ、水中の不純
物を高効率で分解除去することができる水浄化装置を得
ることを目的としている。
[0008] The present invention has been made in view of the above-mentioned points, and hydrogen peroxide is generated from water such as tap water, river water, groundwater, rainwater, drainage, etc. by electrolysis with high efficiency to remove impurities in the water. It is an object of the present invention to obtain a water purification device that can be decomposed and removed with high efficiency.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
水浄化装置は、陽極室9と陰極室10の間に隔膜7を設
けて構成される電解槽8の陰極室10内に水を供給し、
陰極室10内で水中の溶存酸素を電解還元して過酸化水
素を発生させ、生成した過酸化水素又はこの過酸化水素
に由来する活性酸素により水中の不純物を分解して水の
浄化を行う水浄化装置であって、電解時における水素発
生効率の低い単体または合金にて形成された陰極5を陰
極室10に配設して成ることを特徴とするものである。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a water purifying apparatus, wherein water is contained in a cathode chamber of an electrolytic cell formed by providing a diaphragm between an anode chamber and a cathode chamber. Supply,
Water for purifying water by electrolytically reducing dissolved oxygen in water in the cathode chamber 10 to generate hydrogen peroxide, and decomposing impurities in the water by the generated hydrogen peroxide or active oxygen derived from the hydrogen peroxide. The purifying apparatus is characterized in that a cathode 5 formed of a simple substance or an alloy having low hydrogen generation efficiency during electrolysis is disposed in a cathode chamber 10.

【0010】また請求項2に記載の発明は、請求項1の
構成に加えて、陰極5の形状を網目構造に形成して成る
ことを特徴とするものである。
The invention according to a second aspect is characterized in that, in addition to the configuration of the first aspect, the cathode 5 is formed in a mesh structure.

【0011】また請求項3に記載の発明は、請求項1又
は2の構成に加えて、陰極5を複数個設けて成ることを
特徴とするものである。
The invention according to claim 3 is characterized in that, in addition to the structure of claim 1 or 2, a plurality of cathodes 5 are provided.

【0012】また請求項4に記載の発明は、請求項1乃
至3のいずれかの構成に加えて、陰極室10に仕切り板
13を設けて水路構造を形成して成ることを特徴とする
ものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in addition to any one of the first to third aspects, a water channel structure is formed by providing a partition plate 13 in the cathode chamber 10. It is.

【0013】また請求項5に記載の発明は、請求項1乃
至4のいずれかの構成に加えて、陰極室10に供給され
る水の溶存酸素濃度を増大させる手段を具備して成るこ
とを特徴とするものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in addition to any one of the first to fourth aspects, a means for increasing the dissolved oxygen concentration of water supplied to the cathode chamber 10 is provided. It is a feature.

【0014】また請求項6に記載の発明は、請求項5の
構成に加えて、陰極室10内に空気を混入する事により
陰極室10内に供給される水の溶存酸素濃度を高くする
手段を具備して成ることを特徴とするものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the fifth aspect, a means for increasing the dissolved oxygen concentration of water supplied into the cathode chamber 10 by mixing air into the cathode chamber 10. It is characterized by comprising.

【0015】また請求項7に記載の発明は、請求項5の
構成に加えて、陰極室10に供給される前の水に空気を
バブリングすることにより陰極室10に供給される水の
溶存酸素濃度を増大させる手段を具備して成ることを特
徴とするものである。
According to a seventh aspect of the present invention, in addition to the constitution of the fifth aspect, dissolved oxygen of water supplied to the cathode chamber 10 is obtained by bubbling air into water before being supplied to the cathode chamber 10. It is characterized by comprising means for increasing the concentration.

【0016】また請求項8に記載の発明は、請求項5の
構成に加えて、細孔15を有する中空の線材14を織り
合わせる事により網目構造を有する陰極5を形成し、電
解時に線材14の中空部30に空気を供給して細孔15
から陰極室10内に空気が送り込まれるように構成する
ことにより、陰極室10に供給される水の溶存酸素濃度
を増大させる手段を形成して成ることを特徴とするもの
である。
According to an eighth aspect of the present invention, in addition to the structure of the fifth aspect, the cathode 5 having a mesh structure is formed by weaving a hollow wire 14 having pores 15 so that the wire 14 can be used during electrolysis. Air is supplied to the hollow portion 30 of the
The means for increasing the dissolved oxygen concentration of the water supplied to the cathode chamber 10 is formed by a configuration in which air is fed into the cathode chamber 10 from above.

【0017】また請求項9に記載の発明は、請求項5の
構成に加えて、陰極室10に供給される前の水を陽極電
解して酸素を発生させることにより陰極室10に供給さ
れる水の溶存酸素濃度を増大させる手段を具備して成る
ことを特徴とするものである。
According to a ninth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the fifth aspect, water is supplied to the cathode chamber 10 by anodic electrolysis of water before being supplied to the cathode chamber 10 to generate oxygen. It is characterized by comprising means for increasing the dissolved oxygen concentration of water.

【0018】また請求項10に記載の発明は、請求項1
乃至9のいずれかの構成に加えて、陰極室10の下流側
における水の流路に水中の過酸化水素から活性酸素を発
生させる機構を配置して成ることを特徴とするものであ
る。
The invention according to claim 10 is the first invention.
In addition to any one of the above configurations, a mechanism for generating active oxygen from hydrogen peroxide in water is arranged in a flow path of water downstream of the cathode chamber 10.

【0019】また請求項11に記載の発明は、請求項1
0の構成に加えて、陰極室10の下流側における水の流
路に網目状金属を設けることにより水中の過酸化水素か
ら活性酸素を発生させる機構を構成して成ることを特徴
とするものである。
The invention according to claim 11 is the first invention.
In addition to the above configuration, a mechanism for generating active oxygen from hydrogen peroxide in water is provided by providing a mesh metal in a flow path of water on the downstream side of the cathode chamber 10. is there.

【0020】また請求項12に記載の発明は、請求項1
0の構成に加えて、陰極室10の下流側を流通する水に
紫外線を照射する紫外線照射部29を設けることにより
水中の過酸化水素から活性酸素を発生させる機構を構成
して成ることを特徴とするものである。
The invention according to claim 12 is the first invention.
In addition to the configuration of FIG. 2, a mechanism for generating active oxygen from hydrogen peroxide in water is provided by providing an ultraviolet irradiation unit 29 for irradiating ultraviolet light to water flowing downstream of the cathode chamber 10. It is assumed that.

【0021】[0021]

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を説明
する。
Embodiments of the present invention will be described below.

【0022】本発明の水浄化装置では、水道水、河川
水、地下水、雨水、排水等の水が供給されて、この水が
電解される電解槽8が設けられており、電解槽8の陰極
室10における電解反応によって過酸化水素を発生さ
せ、この過酸化水素及びこの過酸化水素に由来する活性
酸素によって水を浄化するものである。陰極5を構成す
る陰極材料としては電解時の水素発生効率が低いものを
用いる事により電解効率が過酸化水素発生に有利なもの
としている。また、陰極5および電解槽8の形状を水流
が陰極5を通過する様な形状に形成することにより、効
率良く水中の溶存酸素成分を陰極5に接触させ、過酸化
水素の発生効率を高くすることもできる。
In the water purification apparatus of the present invention, there is provided an electrolytic cell 8 for supplying water such as tap water, river water, groundwater, rainwater, drainage, etc., and electrolyzing this water. Hydrogen peroxide is generated by an electrolytic reaction in the chamber 10, and water is purified by the hydrogen peroxide and active oxygen derived from the hydrogen peroxide. By using a material having a low hydrogen generation efficiency at the time of electrolysis as a cathode material constituting the cathode 5, the electrolysis efficiency is advantageous for generating hydrogen peroxide. Further, by forming the shapes of the cathode 5 and the electrolytic cell 8 such that the water flow passes through the cathode 5, the dissolved oxygen component in the water is brought into contact with the cathode 5 efficiently, and the generation efficiency of hydrogen peroxide is increased. You can also.

【0023】以下に各電極における電解反応を示す。陰
極反応では(1)式のように水の電解により水素が生成
し、(2)〜(4)式のように酸素の還元が生じ過酸化
水素が生成する。本発明は(1)式の反応を最小限に抑
制し、(2)式の反応を最大限促進させるようにするも
のである。
The electrolytic reaction at each electrode is shown below. In the cathodic reaction, hydrogen is generated by electrolysis of water as shown in equation (1), and oxygen is reduced as shown in equations (2) to (4) to generate hydrogen peroxide. The present invention is intended to minimize the reaction of the formula (1) and promote the reaction of the formula (2) to the maximum.

【0024】 (陰極反応) 2H+ + 2e- → H2 (1) O2 + e- → O2 -・ (2) O2 -・ + H+ → HOO・ (3) 2HOO・ → H22 + O2 (4) (陽極反応) H2O → 1/2O2 + 2H+ + 2e- (5) 図10に、電解槽8に陰極5としてPt製の陰極5を設
けた場合と、SUS(ステンレス鋼)製の陰極5を設け
た場合について、流水系で電解槽8にて水を電解し、陰
極5の違いによる過酸化水素の発生量の違いを測定した
結果を示す。使用した水は純水にNaSO4を溶解させ
て水道水相当の導電率を持たせたものである。また、陰
極5の形状は網目構造のものを使用した。図中の●は陰
極5をSUSにて形成した場合の陰極室10における生
成水中の電解電圧に対する過酸化水素濃度を、▼は陰極
5をPtにて形成した場合の陰極室10における生成水
中の電解電圧に対する過酸化水素濃度を、○は陰極5を
SUSにて形成した場合の電解電圧に対する電流値を、
▽は陰極5をPtにて形成した場合の電解電圧に対する
電流値をそれぞれ示す。
[0024] (cathodic reaction) 2H + + 2e - → H 2 (1) O 2 + e - → O 2 - · (2) O 2 - · + H + → HOO · (3) 2HOO · → H 2 O 2 + O 2 (4) (anode reaction) H 2 O → 1 / 2O 2 + 2H + + 2e - (5) 10, and the case in which the cathode 5 made of Pt as the cathode 5 to the electrolytic tank 8, In the case where the cathode 5 made of SUS (stainless steel) is provided, water is electrolyzed in the electrolytic cell 8 in a flowing water system, and the result of measuring the difference in the amount of generated hydrogen peroxide due to the difference in the cathode 5 is shown. The used water is obtained by dissolving NaSO 4 in pure water and having conductivity equivalent to tap water. The cathode 5 used had a mesh structure. In the figure, ● represents the hydrogen peroxide concentration with respect to the electrolysis voltage in the produced water in the cathode chamber 10 when the cathode 5 is formed of SUS, and ▼ represents the concentration of the produced water in the cathode chamber 10 when the cathode 5 is formed of Pt. The hydrogen peroxide concentration with respect to the electrolysis voltage, and は indicates the current value with respect to the electrolysis voltage when the cathode 5 was formed of SUS,
▽ indicates a current value with respect to an electrolytic voltage when the cathode 5 is formed of Pt.

【0025】この場合、電圧−電流特性は双方の場合で
同様の特性を示すが、陰極材料の違いによって過酸化水
素の発生量に大きな差が見られた。この場合、SUS製
の電極を陰極5として用いると過酸化水素発生効率が高
く、水素発生効率が低いので、過酸化水素の発生効率を
あげることができ、水の浄化効率をあげることができ
る。以下に具体的な実施形態について述べる。
In this case, the voltage-current characteristics show the same characteristics in both cases, but a large difference was observed in the amount of hydrogen peroxide generated depending on the cathode material. In this case, if an electrode made of SUS is used as the cathode 5, the efficiency of generating hydrogen peroxide is high and the efficiency of generating hydrogen is low, so that the efficiency of generating hydrogen peroxide can be increased, and the efficiency of purifying water can be increased. Hereinafter, specific embodiments will be described.

【0026】(実施形態1)本実施形態は、陽極6と陰
極5の間に隔膜7を設けた電解槽8で陰極5側で電解に
より水中溶存酸素から過酸化水素を発生し、過酸化水素
及びこの過酸化水素に由来する活性酸素により水中の不
純物を分解し水の浄化をおこなう水浄化装置に関し、電
解時の水素発生効率の低い単体または合金を、陰極5を
形成するための電極材料として使用するものであり、ま
たこのような電極材料のうち、特に電解時の過酸化水素
発生効率が高いものを用いることが好ましい。
(Embodiment 1) In this embodiment, hydrogen peroxide is generated from dissolved oxygen in water by electrolysis on the cathode 5 side in an electrolytic tank 8 provided with a diaphragm 7 between the anode 6 and the cathode 5. And a water purification apparatus for purifying water by decomposing impurities in water with active oxygen derived from the hydrogen peroxide, and using a simple substance or an alloy having low hydrogen generation efficiency during electrolysis as an electrode material for forming the cathode 5 Preferably, among such electrode materials, those having a high efficiency of generating hydrogen peroxide during electrolysis are preferably used.

【0027】このように電解時の水素発生効率が低く、
過酸化水素発生効率の高い電極材料としては特にFe
や、Feが主成分の合金であるSUS(ステンレス
鋼)、フェライト等が挙げられる。また、Hg、Pb、
Sn、Cd、Cu、Ni、Ag、Co、Auのような、
電解時の水素発生効率の低い金属や、これらの金属から
なる合金も使用することができる。一方、PtやPdの
単体あるいは合金は、水素発生効率が高く、陰極5を形
成するための電極材料からは除外される。
Thus, the efficiency of hydrogen generation during electrolysis is low,
As an electrode material having a high hydrogen peroxide generation efficiency, in particular, Fe
And SUS (stainless steel), which is an alloy containing Fe as a main component, and ferrite. Hg, Pb,
Like Sn, Cd, Cu, Ni, Ag, Co, Au,
Metals with low hydrogen generation efficiency during electrolysis and alloys composed of these metals can also be used. On the other hand, Pt or Pd simple substance or alloy has high hydrogen generation efficiency and is excluded from the electrode material for forming the cathode 5.

【0028】図1に本発明の具体的な実施形態を示す。
水道水、河川水、地下水、雨水、排水等の水の流路の配
管途中に電解槽8が配設されている。電解槽8は内部が
隔膜7にて陽極室9と陰極室10とに仕切られている。
陽極室9には陽極6が、陰極室10には陰極5がそれぞ
れ配置されている。陰極室10、陽極室9にはそれぞれ
上流側に管路1,2が接続されており、この管路1,2
から陰極室10、陽極室9に水道水等の水が供給され
る。また、陰極室10、陽極室9にはそれぞれ下流側に
管路3,4が接続されている。
FIG. 1 shows a specific embodiment of the present invention.
An electrolytic cell 8 is provided in the middle of a pipe in a flow path of water such as tap water, river water, groundwater, rainwater, and drainage. The interior of the electrolytic cell 8 is partitioned by a diaphragm 7 into an anode chamber 9 and a cathode chamber 10.
The anode 6 is disposed in the anode chamber 9, and the cathode 5 is disposed in the cathode chamber 10. Pipelines 1 and 2 are connected to the cathode chamber 10 and the anode chamber 9 on the upstream side, respectively.
, Water such as tap water is supplied to the cathode chamber 10 and the anode chamber 9. Further, pipe lines 3 and 4 are connected to the cathode chamber 10 and the anode chamber 9, respectively, on the downstream side.

【0029】水の浄化を行うにあたっては、ポンプ等に
よって水が管路1,2に供給される。陽極室9側では水
は管路2を通り陽極室9に流入し、陽極6で酸化されて
水分子から酸素が発生し、管路4を通って排出される。
一方、陰極室10側で浄化される対象の水は管路1を通
り陰極室10に流入し、陰極5にて還元された後、管路
3を通って電解槽8外に排出されるものであり、このと
き、陰極5表面上では水分子から水素が発生すると同時
に溶存酸素が陰極5上で還元されて過酸化水素が発生す
る。この過酸化水素の作用によって、水中の不純物が分
解除去される。
In purifying water, water is supplied to the pipelines 1 and 2 by a pump or the like. On the anode chamber 9 side, water flows into the anode chamber 9 through the pipe 2, is oxidized by the anode 6, generates oxygen from water molecules, and is discharged through the pipe 4.
On the other hand, the water to be purified on the cathode chamber 10 side flows into the cathode chamber 10 through the pipe 1, is reduced by the cathode 5, and is discharged out of the electrolytic cell 8 through the pipe 3. At this time, hydrogen is generated from water molecules on the surface of the cathode 5, and at the same time, dissolved oxygen is reduced on the cathode 5 to generate hydrogen peroxide. By the action of the hydrogen peroxide, impurities in the water are decomposed and removed.

【0030】本実施形態では、陰極5はSUS(ステン
レス鋼)などの、電解時における水素発生能が低く、過
酸化水素生成能の高い金属材料にて形成しており、陰極
5における過酸化水素生成能を向上させているものであ
り、高効率で過酸化水素を発生させて、水中の不純物の
分解効率を向上することができる。また、陽極材料とし
ては特に限定するものではないが不溶性電極であるPt
単体からなる電極や、Ptめっきが施された電極等が使
用できる。
In the present embodiment, the cathode 5 is formed of a metal material such as SUS (stainless steel), which has a low ability to generate hydrogen during electrolysis and a high ability to generate hydrogen peroxide. It is capable of generating hydrogen peroxide with high efficiency and improving the efficiency of decomposing impurities in water. The anode material is not particularly limited, but Pt, which is an insoluble electrode, may be used.
A single electrode, an electrode plated with Pt, or the like can be used.

【0031】(実施形態2)本実施形態では、陰極5の
形状を網目構造(メッシュ状)に形成し、陰極室10に
流入してくる水が陰極5の網目構造を通過することによ
り、水と陰極5の接触機会を増大させるようにしたもの
である。
(Embodiment 2) In the present embodiment, the shape of the cathode 5 is formed in a mesh structure (mesh shape), and water flowing into the cathode chamber 10 passes through the mesh structure of the cathode 5 so that Thus, the chance of contact between the cathode 5 and the cathode 5 is increased.

【0032】図2は本実施形態の水浄化装置の電解槽8
の具体例を示す。電解槽8内部は隔膜7により陽極室9
と陰極室10とに仕切られており、実施形態1と同様
に、陰極室10、陽極室9には上流側にそれぞれ管路
1,2が接続され、下流側にはそれぞれ管路3,4が接
続されている。ここで陰極室10内は陰極5によって上
流側分室10aと下流側分室10bとに仕切られてお
り、上流側分室10aは隔膜7側に、下流側分室10b
は隔膜7とは反対側にそれぞれ配置されている。上流側
の管路1は上流側分室10aに接続され、下流側の管路
3は下流側分室10bに接続される。
FIG. 2 shows an electrolytic cell 8 of the water purification apparatus according to the present embodiment.
The following shows a specific example. The inside of the electrolytic cell 8 is provided with an anode chamber 9 by a diaphragm 7.
And a cathode chamber 10. Similar to the first embodiment, the cathode chamber 10 and the anode chamber 9 are connected to the pipelines 1 and 2 on the upstream side, respectively, and are connected to the pipelines 3 and 4 on the downstream side, respectively. Is connected. Here, the inside of the cathode compartment 10 is partitioned by the cathode 5 into an upstream compartment 10a and a downstream compartment 10b, and the upstream compartment 10a is located on the diaphragm 7 side and the downstream compartment 10b is provided.
Are arranged on the opposite side of the diaphragm 7 respectively. The upstream pipeline 1 is connected to the upstream branch 10a, and the downstream pipeline 3 is connected to the downstream branch 10b.

【0033】水の浄化を行うにあたっては、ポンプ等に
よって水が管路1,2に供給される。陽極室9側では水
は管路2を通り陽極室9に流入し、陽極6で酸化されて
水分子から酸素が発生し、管路4を通って排出される。
一方、陰極室10側で浄化される対象の水は管路1を通
り陰極室10に流入する。ここで陰極室10に入った水
はまず上流側分室10aに供給され、上流側分室10a
から必ず網目構造を持つメッシュ状の陰極5を通過して
下流側分室10bに流入した後に、管路3を通って電解
槽8外に排出される。このとき、陰極5表面上では水分
子から水素が発生すると同時に溶存酸素が陰極5上で還
元されて過酸化水素が発生する。ここで、陰極室10に
供給された水は必ず陰極5と接触するため、陰極5表面
上での電解反応効率が向上され、過酸化水素が更に高効
率で発生されることとなって、水中の不純物の分解効率
が更に向上することとなる。陰極5上で発生した水素及
び過酸化水素は陰極5の網目を通過して管路3を経て電
解槽8外に導出される。
In purifying water, water is supplied to the pipelines 1 and 2 by a pump or the like. On the anode chamber 9 side, water flows into the anode chamber 9 through the pipe 2, is oxidized by the anode 6, generates oxygen from water molecules, and is discharged through the pipe 4.
On the other hand, water to be purified on the cathode chamber 10 side flows into the cathode chamber 10 through the pipe 1. Here, the water that has entered the cathode compartment 10 is first supplied to the upstream compartment 10a,
After flowing through the mesh-shaped cathode 5 having a mesh structure and flowing into the downstream side compartment 10b, it is discharged through the conduit 3 to the outside of the electrolytic cell 8. At this time, hydrogen is generated from water molecules on the surface of the cathode 5 and at the same time, dissolved oxygen is reduced on the cathode 5 to generate hydrogen peroxide. Here, since the water supplied to the cathode chamber 10 always comes into contact with the cathode 5, the efficiency of the electrolytic reaction on the surface of the cathode 5 is improved, and hydrogen peroxide is generated with higher efficiency. Will be further improved. Hydrogen and hydrogen peroxide generated on the cathode 5 pass through the mesh of the cathode 5 and are led out of the electrolytic cell 8 through the pipe 3.

【0034】本実施例の場合、陰極5としては、例えば
#200のSUS316電極を用いることができる。
In the case of this embodiment, for example, a SUS316 electrode of # 200 can be used as the cathode 5.

【0035】(実施形態3)本実施形態は、陰極室10
内に陰極5を複数枚設けることにより、水と陰極5とが
接触する確率を高くして、水中の溶存酸素が陰極5と接
触して還元されることによる過酸化水素の発生効率を増
大させるものである。
(Embodiment 3) In this embodiment, the cathode chamber 10
By providing a plurality of cathodes 5 therein, the probability of contact between water and cathode 5 is increased, and the efficiency of generating hydrogen peroxide due to reduction of dissolved oxygen in water by contact with cathode 5 is increased. Things.

【0036】図3は本実施形態の水浄化装置の電解槽8
の例を示す。電解槽8内部は隔膜7により陽極室9と陰
極室10とに仕切られており、実施形態1と同様に、陰
極室10、陽極室9には上流側にそれぞれ管路1,2が
接続され、下流側にはそれぞれ管路3,4が接続されて
いる。ここで陰極室10内には、隔膜7側に配置される
上流側分室10aと、隔膜7とは反対側に配置される下
流側分室10bとを仕切る網目構造に形成された陰極5
が複数枚、配置されている。図示の例では、陰極5とし
ては3枚の陰極5a,5b,5cが配設されているが、
陰極5の個数は特には限定されない。陰極室10におい
ては、上流側の管路1は上流側分室10aに接続され、
下流側の管路3は下流側分室10bに接続される。
FIG. 3 shows an electrolytic cell 8 of the water purification apparatus according to the present embodiment.
Here is an example. The inside of the electrolytic cell 8 is partitioned by a diaphragm 7 into an anode chamber 9 and a cathode chamber 10. Similar to the first embodiment, conduits 1 and 2 are connected to the cathode chamber 10 and the anode chamber 9 on the upstream side, respectively. On the downstream side, pipelines 3 and 4 are connected, respectively. Here, in the cathode compartment 10, the cathode 5 formed in a mesh structure that partitions the upstream compartment 10a disposed on the diaphragm 7 side and the downstream compartment 10b disposed on the opposite side of the diaphragm 7 from each other.
Are arranged. In the illustrated example, three cathodes 5a, 5b, 5c are provided as the cathode 5,
The number of cathodes 5 is not particularly limited. In the cathode chamber 10, the upstream pipeline 1 is connected to the upstream branch 10a,
The downstream pipeline 3 is connected to the downstream branch 10b.

【0037】水の浄化を行うにあたっては、ポンプ等に
よって水が管路1,2に供給される。陽極室9側では水
は管路2を通り陽極室9に流入し、陽極6で酸化されて
水分子から酸素が発生し、管路4を通って排出される。
一方、陰極室10側で浄化される対象の水は管路1を通
り陰極室10に流入する。ここで陰極室10に入った水
はまず上流側分室10aに供給され、上流側分室10a
から必ず網目構造を持つメッシュ状の複数枚の陰極5
a,5b,5cを通過して下流側分室10bに流入した
後に、管路3を通って電解槽8外に排出される。このと
き、陰極5表面上では水分子から水素が発生すると同時
に溶存酸素が陰極5上で還元されて過酸化水素が発生す
る。ここで、陰極室10に供給された水は必ず複数の陰
極5a,5b,5cと接触するため、陰極5が一枚の場
合と比較してこの場合3倍の頻度で陰極5と接触する。
よって過酸化水素の発生量も3倍になると考えられ、過
酸化水素が更に高効率で発生されることとなって、水中
の不純物の分解効率が更に向上することとなる。陰極5
上で発生した水素及び過酸化水素は陰極5の網目を通過
して管路3を経て電解槽8外に導出される。
In purifying water, water is supplied to the pipelines 1 and 2 by a pump or the like. On the anode chamber 9 side, water flows into the anode chamber 9 through the pipe 2, is oxidized by the anode 6, generates oxygen from water molecules, and is discharged through the pipe 4.
On the other hand, water to be purified on the cathode chamber 10 side flows into the cathode chamber 10 through the pipe 1. Here, the water that has entered the cathode compartment 10 is first supplied to the upstream compartment 10a,
A plurality of cathodes 5 having a mesh structure
After passing through a, 5b and 5c and flowing into the downstream branch 10b, it is discharged out of the electrolytic cell 8 through the conduit 3. At this time, hydrogen is generated from water molecules on the surface of the cathode 5 and at the same time, dissolved oxygen is reduced on the cathode 5 to generate hydrogen peroxide. Here, since the water supplied to the cathode chamber 10 always comes into contact with the plurality of cathodes 5a, 5b, 5c, the water comes in contact with the cathode 5 three times as frequently as in the case of one cathode 5 in this case.
Therefore, it is considered that the amount of generated hydrogen peroxide is also tripled, and hydrogen peroxide is generated with higher efficiency, and the efficiency of decomposing impurities in water is further improved. Cathode 5
The hydrogen and hydrogen peroxide generated above pass through the mesh of the cathode 5 and are led out of the electrolytic cell 8 through the pipe 3.

【0038】(実施形態4)本実施形態は、陰極室10
に仕切り板13を設けて水路構造を形成・調整すること
により水と陰極5が接触する頻度を向上させたものであ
る。
(Embodiment 4) In this embodiment, the cathode chamber 10
The frequency of contact between water and the cathode 5 is improved by forming and adjusting a water channel structure by providing a partition plate 13 at the bottom.

【0039】図4は本実施形態の水浄化装置の電解槽8
の具体例を示す。電解槽8内部は隔膜7により陽極室9
と陰極室10とに仕切られており、実施形態1と同様
に、陰極室10、陽極室9には上流側にそれぞれ管路
1,2が接続され、下流側にはそれぞれ管路3,4が接
続されている。ここで陰極室10内は網目構造に形成さ
れた陰極5によって隔膜7側に配置される分室11と隔
膜7とは反対側に配置される分室12とに仕切られてい
る。更に各分室11,12内は、上流側と下流側とを仕
切り板13によって一又は複数箇所仕切ることにより、
それぞれ複数の小分室に仕切られている。図示の例では
一方の分室11内には二つの仕切り板13a,13cが
配設されて三つの小分室11a,11b,11cに仕切
られており、他方の分室12内には一つの仕切り板13
bが配設されて二つの小分室12a,12bに仕切られ
ている。各分室11,12内には、仕切り板13が互い
違いになるように配設されており、各小分室11a,1
1b,11c,12a,12bは、一方の分室11に配
置されている小分室11a,11b,11cと、他方の
分室12に配置されている小分室12a,12bとが、
上流側から下流側に向けて順に互い違いにメッシュ状の
陰極5を介して隣接するように配置されている。そし
て、陰極室10には、各小分室のうち、最も上流側に配
置されている小分室11aに上流側の管路1が接続さ
れ、最も下流側に配置されている小分室11cに下流側
の管路3が接続されている。
FIG. 4 shows an electrolytic cell 8 of the water purification apparatus of the present embodiment.
The following shows a specific example. The inside of the electrolytic cell 8 is provided with an anode chamber 9 by a diaphragm 7.
And a cathode chamber 10. Similar to the first embodiment, the cathode chamber 10 and the anode chamber 9 are connected to the pipelines 1 and 2 on the upstream side, respectively, and are connected to the pipelines 3 and 4 on the downstream side, respectively. Is connected. Here, the inside of the cathode chamber 10 is partitioned by a cathode 5 formed in a mesh structure into a compartment 11 arranged on the diaphragm 7 side and a compartment 12 arranged on the opposite side to the diaphragm 7. Furthermore, the inside of each of the compartments 11 and 12 is divided into one or a plurality of locations by a partition plate 13 between the upstream side and the downstream side,
Each is divided into multiple sub-chambers. In the illustrated example, two partition plates 13a, 13c are disposed in one compartment 11 and partitioned into three small compartments 11a, 11b, 11c, and one partition plate 13 is provided in the other compartment 12.
b is arranged and divided into two small compartments 12a and 12b. In each of the compartments 11 and 12, partition plates 13 are disposed so as to be alternately arranged.
1b, 11c, 12a and 12b are composed of small compartments 11a, 11b and 11c arranged in one compartment 11 and small compartments 12a and 12b arranged in the other compartment 12.
They are arranged alternately from the upstream side to the downstream side so as to be adjacent to each other via the mesh cathode 5. In the cathode chamber 10, the upstream pipe line 1 is connected to the sub-compartment 11a arranged on the most upstream side among the sub-compartments, and the downstream side is connected to the sub-compartment 11c arranged on the most downstream side. Are connected.

【0040】水の浄化を行うにあたっては、ポンプ等に
よって水が管路1,2に供給される。陽極室9側では水
は管路2を通り陽極室9に流入し、陽極6で酸化されて
水分子から酸素が発生し、管路4を通って排出される。
一方、陰極室10側で浄化される対象の水は管路1を通
って陰極室10に供給され、まず分室11の小分室11
aに流入する。ここで水流は仕切り板13aに経路を変
更されて、メッシュ状の陰極5を通過し、分室12の小
分室12aに流入する。ここで水流は再び仕切り板13
bに経路を変更されて、メッシュ状の陰極5を通過し、
分室11の小分室11bに流入する。更に仕切り板13
cに経路を変更されメッシュ状の陰極5を通過し、分室
12の小分室12bに流入する。その後再びメッシュ状
の陰極5を通過し、分室11の小分室11cに流入した
後、管路3を通じて電解槽8外に排出される。
In purifying water, water is supplied to the pipelines 1 and 2 by a pump or the like. On the anode chamber 9 side, water flows into the anode chamber 9 through the pipe 2, is oxidized by the anode 6, generates oxygen from water molecules, and is discharged through the pipe 4.
On the other hand, the water to be purified on the side of the cathode compartment 10 is supplied to the cathode compartment 10 through the pipe 1, and firstly the small compartment 11 of the compartment 11
flows into a. Here, the flow of the water flow is changed to the partition plate 13a, passes through the cathode 5 in a mesh shape, and flows into the small sub-chamber 12a of the sub-chamber 12. Here, the water flow is again applied to the partition plate 13.
b, the path is changed to pass through the mesh-shaped cathode 5,
It flows into the small compartment 11b of the compartment 11. Further, the partition plate 13
The path is changed to c and passes through the mesh-shaped cathode 5 and flows into the small compartment 12b of the compartment 12. After passing through the mesh-shaped cathode 5 again and flowing into the small compartment 11c of the compartment 11, it is discharged out of the electrolytic cell 8 through the conduit 3.

【0041】本実施形態では陰極室10に供給された水
は必ず陰極5と接触し、しかも複数回(図示の例では合
計4回)、陰極5を通過することとなり、過酸化水素の
発生量も4倍になると考えられ、過酸化水素の発生の高
効率化をはかることができる。従って、水中の不純物の
分解効率が更に向上することができる。
In the present embodiment, the water supplied to the cathode chamber 10 always comes into contact with the cathode 5 and passes through the cathode 5 a plurality of times (a total of four times in the illustrated example). Is also expected to be quadrupled, and the efficiency of hydrogen peroxide generation can be increased. Therefore, the decomposition efficiency of impurities in water can be further improved.

【0042】図示の本実施形態では陰極室10内におけ
る陰極5の通過回数を4回としたが、陰極5の通過回数
についてはこの限りでは無い。
In the illustrated embodiment, the number of passages of the cathode 5 in the cathode chamber 10 is four, but the number of passages of the cathode 5 is not limited to this.

【0043】(実施形態5)本実施形態は、電解槽8に
おいて電解される前に水中に空気をバブリングする事に
より電解前の水中の溶存酸素濃度を高くし、電解時の過
酸化水素の発生効率を上昇させるものである。
(Embodiment 5) In this embodiment, the concentration of dissolved oxygen in water before electrolysis is increased by bubbling air into the water before electrolysis in the electrolysis tank 8 to generate hydrogen peroxide during electrolysis. It increases efficiency.

【0044】図5は本実施形態の水浄化装置の電解槽8
の例を示す。電解槽8は実施形態2と同様に形成されて
いる。陰極室10の上流側に接続される管路1の配管途
中には、バブリング部16が配設されている。バブリン
グ部16には空気供給管17の一端が挿通されており、
バブリング部16に配置されている空気供給管17の一
端部には、空気放出口32が設けられている。空気供給
管17の他端側にはポンプ18が設けられており、ポン
プ18を作動させると空気供給管17を通じて空気が空
気放出口32からバブリング部16内に供給されるよう
になっている。
FIG. 5 shows an electrolytic cell 8 of the water purification apparatus of the present embodiment.
Here is an example. The electrolytic cell 8 is formed in the same manner as in the second embodiment. A bubbling section 16 is provided in the middle of the pipe 1 connected to the upstream side of the cathode chamber 10. One end of an air supply pipe 17 is inserted into the bubbling section 16,
An air outlet 32 is provided at one end of the air supply pipe 17 arranged in the bubbling section 16. A pump 18 is provided on the other end side of the air supply pipe 17. When the pump 18 is operated, air is supplied from the air discharge port 32 into the bubbling unit 16 through the air supply pipe 17.

【0045】電解槽8にて水の電解を行うにあたり、管
路1に水を流通させてこの水を電解槽8の陰極室10に
供給すると共に、ポンプ18を作動させてバブリング部
16に空気を供給すると、バブリング部16でバブリン
グされる事により管路1を流通する水の中に空気が取り
込まれ、これにより水中の溶存酸素濃度が上昇する。こ
のバブリングされた水は陰極室10に供給され、実施形
態2の場合と同様に陰極5表面で溶存酸素が還元されて
過酸化水素が発生するものであるが、水中の溶存酸素濃
度が上昇されているので、過酸化水素が更に高効率で発
生されることとなって、水中の不純物の分解効率が更に
向上することとなる。陰極5上で発生した水素及び過酸
化水素は陰極5の網目を通過して管路3を経て電解槽8
外に導出される。
In performing electrolysis of water in the electrolytic cell 8, water is circulated through the pipe 1 and supplied to the cathode chamber 10 of the electrolytic cell 8, and the pump 18 is operated to supply air to the bubbling section 16. When air is supplied, air is taken into the water flowing through the pipe line 1 by bubbling in the bubbling unit 16, whereby the dissolved oxygen concentration in the water increases. The bubbling water is supplied to the cathode chamber 10 and the dissolved oxygen is reduced on the surface of the cathode 5 to generate hydrogen peroxide as in the case of Embodiment 2, but the dissolved oxygen concentration in the water is increased. Therefore, hydrogen peroxide is generated with higher efficiency, and the efficiency of decomposing impurities in water is further improved. Hydrogen and hydrogen peroxide generated on the cathode 5 pass through the mesh of the cathode 5, pass through the pipe 3, and pass through the electrolytic cell 8.
Led out.

【0046】本実施形態では、水のバブリングの方法と
してポンプ18によるバブリング手法を示したが、バブ
リングの方法は、この方法に限られるものではない。
In the present embodiment, the bubbling method using the pump 18 has been described as a method for bubbling water, but the bubbling method is not limited to this method.

【0047】(実施形態6)本実施形態は、前期各実施
形態における陰極5として、表面に多数の細孔15を有
するチューブ状の線材14を織り合わせて網目構造(メ
ッシュ状)に形成した陰極5を設けるものであり、この
線材14の端部をポンプ等に接続して電解時に線材14
の内部の中空部30に空気を供給し、この空気を細孔1
5から水に送り込むことにより、陰極室10中の水に空
気を供給して溶存酸素濃度を向上し、過酸化水素の発生
効率を上昇させることができる。
(Embodiment 6) In this embodiment, the cathode 5 in each of the above embodiments is formed by weaving a tubular wire 14 having a large number of pores 15 on its surface to form a mesh structure (mesh shape). The end of the wire 14 is connected to a pump or the like to connect the wire 14 during electrolysis.
Air is supplied to the hollow part 30 inside the
By sending the water from 5 to the water, air can be supplied to the water in the cathode chamber 10 to increase the dissolved oxygen concentration and increase the efficiency of generating hydrogen peroxide.

【0048】図6(a)は本実施形態の陰極5の例を示
す。陰極5は図6(b)に示すような、表面に細孔15
を無数に有すると共に、内部にこの細孔15と連通する
中空部30を有する中空糸チューブの表面に導電性を有
するように金属めっきを施すことにより形成された線材
14を、メッシュ状に織り合わせることにより形成され
ている。
FIG. 6A shows an example of the cathode 5 of this embodiment. The cathode 5 has pores 15 on its surface as shown in FIG.
And a wire rod 14 formed by applying metal plating so as to have conductivity on the surface of a hollow fiber tube having a hollow portion 30 communicating with the pores 15 therein, and woven in a mesh shape. It is formed by this.

【0049】電解にあたっては、線材14の端部をポン
プ等に接続して電解時にポンプを作動させる等して、線
材14の内部に空気を供給し、空気を細孔15から水に
送り込む。このとき、水が陰極5の網目を通過すると同
時に、この水に線材14の表面において細孔15から空
気が送り込まれて、陰極5を通過していく水に空気がバ
ブリングされ、この水の溶存酸素濃度が向上する。その
ため、陰極5上における電解反応によって過酸化水素が
更に高効率で発生されることとなって、水中の不純物の
分解効率が更に向上することとなる。
In the electrolysis, the end of the wire 14 is connected to a pump or the like, and the pump is operated at the time of electrolysis, so that air is supplied into the wire 14 and the air is sent from the fine holes 15 to the water. At this time, at the same time as the water passes through the mesh of the cathode 5, air is sent into the water from the fine holes 15 on the surface of the wire 14, and the air is bubbled into the water passing through the cathode 5, and the water is dissolved. Oxygen concentration improves. Therefore, hydrogen peroxide is generated with higher efficiency by the electrolytic reaction on the cathode 5, and the efficiency of decomposing impurities in water is further improved.

【0050】本実施形態では、線材14を構成するにあ
たり、中空糸チューブを用い、この中空糸チューブ表面
に導電性物質を設けるにあたって金属めっきを施したも
のであるが、線材14の形成方法はこの方法に限られな
い。
In this embodiment, the wire 14 is formed by using a hollow fiber tube and plating the surface of the hollow fiber tube with a conductive substance by metal plating. The method is not limited.

【0051】(実施形態7)本実施形態は、既述の過酸
化水素生成用の電解槽8の上流側に、他の電解槽として
酸素添加用電解槽31を設け、この酸素添加用電解槽3
1にて電解槽8の陰極室10に供給される前の水を陽極
電解(電解酸化)して酸素を発生させて電解槽8の陰極
室10に供給される水にこの酸素を混入するものであ
り、水中の溶存酸素濃を向上して過酸化水素の発生効率
を更に向上させるものである。
(Embodiment 7) In the present embodiment, an oxygen-adding electrolytic cell 31 is provided as another electrolytic cell on the upstream side of the hydrogen peroxide-generating electrolytic cell 8 described above. 3
A process in which water before being supplied to the cathode chamber 10 of the electrolytic cell 8 is subjected to anodic electrolysis (electrolytic oxidation) to generate oxygen, and this oxygen is mixed with the water supplied to the cathode chamber 10 of the electrolytic cell 8 in 1 In addition, the concentration of dissolved oxygen in water is improved to further improve the generation efficiency of hydrogen peroxide.

【0052】図7は本実施形態の水浄化装置の例を示
す。電解槽8としては、実施形態2に示すものと同様の
ものが配設されている。また酸素添加用電解槽31は、
内部が隔膜20によって陰極室26と陽極室27に仕切
られて構成されており、陰極室26には陰極19が、陽
極室27には陽極21がそれぞれ配設されている。陽極
室27の下流側には、電解槽8の陰極室10に接続され
ている管路1の上流側端部が接続されており、上流側に
は管路24が接続されている。また陰極室26の上流側
及び下流側にはそれぞれ管路23,22が接続されてい
る。
FIG. 7 shows an example of the water purification apparatus of the present embodiment. As the electrolytic cell 8, the same as that shown in the second embodiment is provided. In addition, the electrolytic cell 31 for oxygen addition
The inside is partitioned by a diaphragm 20 into a cathode chamber 26 and an anode chamber 27. The cathode chamber 26 is provided with a cathode 19, and the anode chamber 27 is provided with an anode 21. The downstream end of the anode chamber 27 is connected to the upstream end of the pipeline 1 connected to the cathode chamber 10 of the electrolytic cell 8, and the pipeline 24 is connected to the upstream side. Further, pipe lines 23 and 22 are connected to the upstream side and the downstream side of the cathode chamber 26, respectively.

【0053】水の浄化を行うにあたっては、水は管路2
3,24,2に供給される。酸素添加用電解槽31の陰
極室26側には水が管路23を通って供給され、陰極1
9で水分子が還元されて水素が発生し、管路22を通っ
て排出される。一方、浄化される対象の水は管路24を
通り酸素添加用電解槽31の陽極室27に供給される。
ここで陽極21で水分子が酸化されて酸素が発生し、こ
の酸素が水中に混入して溶存酸素濃度が向上する。水は
この状態で管路1を通って酸素添加用電解槽31外に排
出される。この水は管路1を通り電解槽8の陰極室10
の上流側分室10aに流入する。ここで陰極室10に入
った水はメッシュ状の陰極5を通過して下流側分室10
bに流入し、このとき陰極5表面において水素が発生す
ると共に水中の溶存酸素が陰極5表面において還元され
て過酸化水素が発生する。発生した水素、過酸化水素は
水流に流れて下流側分室10bに流入し、管路3を経て
電解槽8外に排出される。このように酸素添加用電解槽
31の陽極室27内にて溶存酸素濃度が向上された後、
電解槽8にて溶存酸素の陰極電解を行うことにより、こ
の溶存酸素の陰極電解が起こり易くなるため、過酸化水
素の発生効率が更に上昇し、水中の不純物の分解効率が
更に向上することとなる。
In purifying the water, the water is supplied through line 2
3, 24, 2. Water is supplied to the cathode chamber 26 side of the electrolytic cell 31 for oxygen addition through the pipe 23,
At 9, the water molecules are reduced to produce hydrogen, which is discharged through line 22. On the other hand, the water to be purified is supplied to the anode chamber 27 of the electrolytic cell 31 for oxygen addition through the pipe 24.
Here, water molecules are oxidized at the anode 21 to generate oxygen, and this oxygen is mixed into the water to increase the dissolved oxygen concentration. The water is discharged to the outside of the oxygenation electrolytic cell 31 through the pipe 1 in this state. This water passes through the pipe 1 and the cathode chamber 10 of the electrolytic cell 8.
Flows into the upstream branch 10a. Here, the water that has entered the cathode chamber 10 passes through the mesh-shaped cathode 5 and passes through the downstream compartment 10.
b, and at this time, hydrogen is generated on the surface of the cathode 5 and dissolved oxygen in water is reduced on the surface of the cathode 5 to generate hydrogen peroxide. The generated hydrogen and hydrogen peroxide flow into the water flow, flow into the downstream branch 10b, and are discharged out of the electrolytic cell 8 through the pipe 3. After the dissolved oxygen concentration is improved in the anode chamber 27 of the oxygenation electrolytic cell 31 as described above,
By performing cathodic electrolysis of dissolved oxygen in the electrolytic cell 8, the cathodic electrolysis of this dissolved oxygen easily occurs, so that the efficiency of generating hydrogen peroxide is further increased, and the efficiency of decomposing impurities in water is further improved. Become.

【0054】本実施形態では過酸化水素生成用の電解槽
8の上流側に別途の電解槽である酸素添加用電解槽31
を酸素発生用の電解槽として設けた場合を例に挙げた
が、酸素発生用の電解槽の構成はこのような構成に限ら
れない。例えば、酸素添加用電解槽31を別途に設けず
に、電解槽8の管路4の下流側を管路1の上流側と接続
し、電解槽8の陽極室9に供給されて電解反応にて溶存
酸素濃度が向上した水を更に電解槽8の陰極室10に供
給して、過酸化水素を生成・混入するようにしても良
い。
In this embodiment, an oxygen-adding electrolytic cell 31 which is a separate electrolytic cell is provided upstream of the electrolytic cell 8 for generating hydrogen peroxide.
Is provided as an example of an electrolytic cell for oxygen generation, but the configuration of the electrolytic cell for oxygen generation is not limited to such a configuration. For example, the downstream side of the pipe 4 of the electrolytic tank 8 is connected to the upstream side of the pipe 1 without separately providing the electrolytic cell 31 for oxygen addition, and supplied to the anode chamber 9 of the electrolytic tank 8 for the electrolytic reaction. The water having an increased dissolved oxygen concentration may be further supplied to the cathode chamber 10 of the electrolytic cell 8 to generate and mix hydrogen peroxide.

【0055】(実施形態8)本実施形態は、電解槽8の
下流側に、水中に発生した過酸化水素から活性酸素を発
生させるために、網目状金属として例えばSUS(ステ
ンレス鋼)製等の金属製のフィルターを設けたものであ
り、過酸化水素と活性酸素で水の浄化を行うようにした
ものである。
(Embodiment 8) In this embodiment, in order to generate active oxygen from hydrogen peroxide generated in water, a mesh metal such as SUS (stainless steel) is provided downstream of the electrolytic cell 8. It is provided with a metal filter, and purifies water with hydrogen peroxide and active oxygen.

【0056】図8は本実施形態の水浄化装置の例を示
す。電解槽8としては、実施形態2と同様のものが設け
られている。電解槽8の陰極室10の下流側に接続され
ている管路3の下流側の配管途中には、網目状金属とし
て鉄製メッシュフィルター28が設けられている。
FIG. 8 shows an example of the water purification apparatus of this embodiment. As the electrolytic cell 8, the same as in the second embodiment is provided. An iron mesh filter 28 is provided as a mesh metal in the middle of the pipe downstream of the pipe 3 connected to the cathode chamber 10 of the electrolytic cell 8 on the downstream side.

【0057】水の浄化を行うにあたっては、ポンプ等に
よって水が管路1,2に供給される。陽極室9側では水
は管路2を通り陽極室9に流入し、陽極6で酸化されて
水分子から酸素が発生し、管路4を通って排出される。
一方、陰極室10側で浄化される対象の水は管路1を通
り陰極室10に流入する。ここで陰極室10に入った水
はまず上流側分室10aに供給され、上流側分室10a
から必ず網目構造を持つメッシュ状の陰極5を通過して
下流側分室10bに流入した後に、管路3を通って電解
槽8外に排出される。このとき、陰極5表面上では水分
子から水素が発生すると同時に溶存酸素が陰極5上で還
元されて過酸化水素が発生する。ここで、陰極室10に
供給された水は必ず陰極5と接触するため、陰極5表面
上での電解反応効率が向上され、過酸化水素が更に高効
率で発生されることとなる。
In purifying water, water is supplied to the pipelines 1 and 2 by a pump or the like. On the anode chamber 9 side, water flows into the anode chamber 9 through the pipe 2, is oxidized by the anode 6, generates oxygen from water molecules, and is discharged through the pipe 4.
On the other hand, water to be purified on the cathode chamber 10 side flows into the cathode chamber 10 through the pipe 1. Here, the water that has entered the cathode compartment 10 is first supplied to the upstream compartment 10a,
After flowing through the mesh-shaped cathode 5 having a mesh structure and flowing into the downstream side compartment 10b, it is discharged through the conduit 3 to the outside of the electrolytic cell 8. At this time, hydrogen is generated from water molecules on the surface of the cathode 5 and at the same time, dissolved oxygen is reduced on the cathode 5 to generate hydrogen peroxide. Here, since the water supplied to the cathode chamber 10 always comes into contact with the cathode 5, the efficiency of the electrolytic reaction on the surface of the cathode 5 is improved, and hydrogen peroxide is generated with higher efficiency.

【0058】陰極室10から管路3に供給された過酸化
水素を含んだ水は鉄製メッシュフィルター28を通過す
ることとなり、このとき反応を受けて活性酸素が発生す
る。つまり、フェントン反応 H22 + Fe2+ → Fe3+ + OH- + O
H・ が鉄製メッシュフィルター28上で起こる事により過酸
化水素から活性酸素が生じる。活性酸素は過酸化水素よ
り酸化力が強いため、更に水の浄化を促進することがで
きる。
The water containing hydrogen peroxide supplied from the cathode chamber 10 to the pipe 3 passes through the iron mesh filter 28, and at this time reacts to generate active oxygen. That, Fenton reaction H 2 O 2 + Fe 2+ → Fe 3+ + OH - + O
H. is generated on the iron mesh filter 28 to generate active oxygen from hydrogen peroxide. Since active oxygen has stronger oxidizing power than hydrogen peroxide, it can further promote water purification.

【0059】本実施例では網目状金属として、SUS製
等の鉄製メッシュフィルター28を示したが、網目状金
属の材質、形状は特に制限するものではなく、過酸化水
素を分解してラジカルを発生させるものであればよい。
In this embodiment, an iron mesh filter 28 made of SUS or the like is shown as the mesh metal. However, the material and shape of the mesh metal are not particularly limited, and radicals are generated by decomposing hydrogen peroxide. What is necessary is just to make it.

【0060】(実施形態9)本実施形態は、電解槽8の
下流側の水の流路に、水中に発生した過酸化水素から活
性酸素を発生させるために紫外線照射部29を設け、過
酸化水素と活性酸素で水の浄化を行うようにしたもので
ある。
(Embodiment 9) In this embodiment, an ultraviolet irradiation section 29 is provided in the flow path of water downstream of the electrolytic cell 8 in order to generate active oxygen from hydrogen peroxide generated in water. It purifies water with hydrogen and active oxygen.

【0061】図9は本実施形態の水浄化装置の例を示
す。電解槽8としては、実施形態2と同様のものが配設
されている。電解槽8の陰極室10の下流側に接続され
ている管路3の下流側の配管途中には、紫外線照射部2
9が設けられている。紫外線照射部には紫外線ランプが
設けられており、この紫外線ランプにて管路3を流通す
る水に紫外線を照射することができるようになってい
る。
FIG. 9 shows an example of the water purification apparatus of this embodiment. As the electrolytic cell 8, the same one as in the second embodiment is provided. In the middle of the pipe downstream of the conduit 3 connected to the cathode chamber 10 downstream of the electrolytic cell 8, an ultraviolet irradiation unit 2 is provided.
9 are provided. An ultraviolet lamp is provided in the ultraviolet irradiation unit, and the ultraviolet lamp can irradiate water flowing through the conduit 3 with the ultraviolet lamp.

【0062】水の浄化を行うにあたっては、ポンプ等に
よって水が管路1,2に供給される。陽極室9側では水
は管路2を通り陽極室9に流入し、陽極6で酸化されて
水分子から酸素が発生し、管路4を通って排出される。
一方、陰極室10側で浄化される対象の水は管路1を通
り陰極室10に流入する。ここで陰極室10に入った水
はまず上流側分室10aに供給され、上流側分室10a
から必ず網目構造を持つメッシュ状の陰極5を通過して
下流側分室10bに流入した後に、管路3を通って電解
槽8外に排出される。このとき、陰極5表面上では水分
子から水素が発生すると同時に溶存酸素が陰極5上で還
元されて過酸化水素が発生する。ここで、陰極室10に
供給された水は必ず陰極5と接触するため、陰極5表面
上での電解反応効率が向上され、過酸化水素が更に高効
率で発生されることとなる。
In purifying water, water is supplied to the pipelines 1 and 2 by a pump or the like. On the anode chamber 9 side, water flows into the anode chamber 9 through the pipe 2, is oxidized by the anode 6, generates oxygen from water molecules, and is discharged through the pipe 4.
On the other hand, water to be purified on the cathode chamber 10 side flows into the cathode chamber 10 through the pipe 1. Here, the water that has entered the cathode compartment 10 is first supplied to the upstream compartment 10a,
After flowing through the mesh-shaped cathode 5 having a mesh structure and flowing into the downstream side compartment 10b, it is discharged through the conduit 3 to the outside of the electrolytic cell 8. At this time, hydrogen is generated from water molecules on the surface of the cathode 5 and at the same time, dissolved oxygen is reduced on the cathode 5 to generate hydrogen peroxide. Here, since the water supplied to the cathode chamber 10 always comes into contact with the cathode 5, the efficiency of the electrolytic reaction on the surface of the cathode 5 is improved, and hydrogen peroxide is generated with higher efficiency.

【0063】陰極室10から管路3に供給された過酸化
水素を含んだ水は紫外線照射部29を通過することとな
り、このとき紫外線の照射を受けて光励起反応を受け、
活性酸素が発生する。つまり、光化学的反応 H22 + hν → 2OH・ が紫外線照射部29で起こる事により過酸化水素から活
性酸素が生じる。活性酸素は過酸化水素より酸化力が強
いため、更に水の浄化を促進することができる。
The water containing hydrogen peroxide supplied from the cathode chamber 10 to the pipe line 3 passes through the ultraviolet irradiation section 29, and at this time, is subjected to a photoexcitation reaction by irradiation of ultraviolet rays,
Active oxygen is generated. In other words, active oxygen is generated from hydrogen peroxide by the photochemical reaction H 2 O 2 + hv → 2OH. Since active oxygen has stronger oxidizing power than hydrogen peroxide, it can further promote water purification.

【0064】[0064]

【発明の効果】上記のように本発明の請求項1に係る水
浄化装置は、陽極室と陰極室の間に隔膜を設けて構成さ
れる電解槽の陰極室内に水を供給し、陰極室内で水中の
溶存酸素を電解還元して過酸化水素を発生させ、生成し
た過酸化水素又はこの過酸化水素に由来する活性酸素に
より水中の不純物を分解して水の浄化を行う水浄化装置
であって、電解時における水素発生効率の低い単体また
は合金にて形成された陰極を陰極室に配設したため、浄
化される対象の水から過酸化水素を高効率で発生させる
ことができ、過酸化水素による水の浄化を効率良いもの
とすることができるものである。
As described above, the water purifying apparatus according to the first aspect of the present invention supplies water into the cathode chamber of an electrolytic cell having a diaphragm provided between the anode chamber and the cathode chamber, This is a water purification apparatus that purifies water by electrolytically reducing dissolved oxygen in water to generate hydrogen peroxide, and decomposing impurities in the water by the generated hydrogen peroxide or active oxygen derived from the hydrogen peroxide. Therefore, since a cathode formed of a simple substance or an alloy having low hydrogen generation efficiency during electrolysis is disposed in the cathode chamber, hydrogen peroxide can be generated with high efficiency from water to be purified, and hydrogen peroxide can be generated. Water can be efficiently purified.

【0065】また請求項2に記載の発明は、請求項1の
構成に加えて、陰極の形状を網目構造に形成したため、
浄化される対象の水を陰極室内において陰極に高い確率
で接触させることができ、過酸化水素を更に高効率で発
生させることができるものである。
According to a second aspect of the present invention, in addition to the structure of the first aspect, the shape of the cathode is formed in a mesh structure.
The water to be purified can be brought into contact with the cathode in the cathode chamber with a high probability, and hydrogen peroxide can be generated with higher efficiency.

【0066】また請求項3に記載の発明は、請求項1又
は2の構成に加えて、陰極を複数個設けたため、浄化さ
れる対象の水を陰極室内において陰極に更に高い確率で
接触させることができ、過酸化水素を更に高効率で発生
させることができるものである。
According to a third aspect of the present invention, in addition to the constitution of the first or second aspect, a plurality of cathodes are provided, so that the water to be purified is brought into contact with the cathodes in the cathode chamber with a higher probability. Thus, hydrogen peroxide can be generated with higher efficiency.

【0067】また請求項4に記載の発明は、請求項1乃
至3のいずれかの構成に加えて、陰極室に仕切り板を設
けて水路構造を形成したため、水路構造を調整して浄化
される対象の水の陰極との接触回数を増加させ、水を複
数回、陰極に接触させることができ、過酸化水素を更に
高効率で発生させることができるものである。
According to a fourth aspect of the present invention, in addition to the configuration of any one of the first to third aspects, since a water channel structure is formed by providing a partition plate in the cathode chamber, the water channel structure is adjusted for purification. By increasing the number of times the target water contacts the cathode, water can be brought into contact with the cathode a plurality of times, and hydrogen peroxide can be generated with higher efficiency.

【0068】また請求項5に記載の発明は、請求項1乃
至4のいずれかの構成に加えて、陰極室に供給される水
の溶存酸素濃度を増大させる手段を具備するため、電解
反応に供される溶存酸素量を増大して、陰極と溶存酸素
との接触数を増加させることができ、過酸化水素を更に
高効率で発生させることができるものである。
According to a fifth aspect of the present invention, in addition to any one of the first to fourth aspects, a means for increasing the concentration of dissolved oxygen in water supplied to the cathode chamber is provided. By increasing the amount of dissolved oxygen to be provided, the number of contacts between the cathode and dissolved oxygen can be increased, and hydrogen peroxide can be generated with higher efficiency.

【0069】また請求項6に記載の発明は、請求項5の
構成に加えて、陰極室内に空気を混入する事により陰極
室内に供給される水の溶存酸素濃度を高くする手段を具
備するため、空気を混入することにより電解反応に供さ
れる溶存酸素量を増大して、陰極と溶存酸素との接触数
を増加させることができ、過酸化水素を更に高効率で発
生させることができるものである。
According to a sixth aspect of the present invention, in addition to the structure of the fifth aspect, there is provided means for increasing the dissolved oxygen concentration of water supplied into the cathode chamber by mixing air into the cathode chamber. By mixing air, the amount of dissolved oxygen supplied to the electrolytic reaction can be increased to increase the number of contacts between the cathode and the dissolved oxygen, and hydrogen peroxide can be generated with higher efficiency. It is.

【0070】また請求項7に記載の発明は、請求項5の
構成に加えて、陰極室に供給される前の水に空気をバブ
リングすることにより陰極室に供給される水の溶存酸素
濃度を増大させる手段を具備するため、バブリングによ
って空気を混入することにより電解反応に供される溶存
酸素量を増大して、陰極と溶存酸素との接触数を増加さ
せることができ、過酸化水素を更に高効率で発生させる
ことができるものである。
According to a seventh aspect of the present invention, in addition to the configuration of the fifth aspect, the dissolved oxygen concentration of the water supplied to the cathode chamber is reduced by bubbling air before the water is supplied to the cathode chamber. By providing a means for increasing the amount of dissolved oxygen supplied to the electrolytic reaction by mixing air by bubbling, the number of contacts between the cathode and the dissolved oxygen can be increased, and hydrogen peroxide can be further reduced. It can be generated with high efficiency.

【0071】また請求項8に記載の発明は、請求項5の
構成に加えて、細孔を有する中空の線材を織り合わせる
事により網目構造を有する陰極を形成し、電解時に線材
の中空部に空気を供給して細孔から陰極室内に空気が送
り込まれるように構成することにより、陰極室に供給さ
れる水の溶存酸素濃度を増大させる手段を形成したた
め、バブリングによって空気を混入することにより電解
反応に供される溶存酸素量を増大して、陰極と溶存酸素
との接触数を増加させることができ、しかも陰極自体を
水に空気をバブリングする機構と同一化させて、バブリ
ングによる酸素増加と電解を効率良くすることができ、
過酸化水素を更に高効率で発生させることができるもの
である。
According to the eighth aspect of the present invention, in addition to the constitution of the fifth aspect, a cathode having a mesh structure is formed by weaving a hollow wire having pores, and the cathode is formed in a hollow portion of the wire during electrolysis. By forming a means to increase the dissolved oxygen concentration of water supplied to the cathode chamber by supplying air and feeding air into the cathode chamber from the pores, electrolysis is performed by mixing air by bubbling. By increasing the amount of dissolved oxygen provided for the reaction, the number of contacts between the cathode and the dissolved oxygen can be increased, and the cathode itself is made the same as a mechanism for bubbling air into water, thereby increasing oxygen by bubbling. Electrolysis can be made efficient,
Hydrogen peroxide can be generated with higher efficiency.

【0072】また請求項9に記載の発明は、請求項5の
構成に加えて、陰極室に供給される前の水を陽極電解し
て酸素を発生させることにより陰極室に供給される水の
溶存酸素濃度を増大させる手段を具備するため、水自体
の電気分解から酸素を発生させて溶存酸素濃度を上昇さ
せ、陰極と溶存酸素との接触数を増加させることがで
き、過酸化水素を更に高効率で発生させることができる
ものである。
According to a ninth aspect of the present invention, in addition to the configuration of the fifth aspect, water supplied to the cathode chamber is generated by anodic electrolysis of water before being supplied to the cathode chamber to generate oxygen. Since a means for increasing the dissolved oxygen concentration is provided, oxygen can be generated from the electrolysis of water itself to increase the dissolved oxygen concentration, and the number of contacts between the cathode and the dissolved oxygen can be increased. It can be generated with high efficiency.

【0073】また請求項10に記載の発明は、請求項1
乃至9のいずれかの構成に加えて、陰極室の下流側にお
ける水の流路に水中の過酸化水素から活性酸素を発生さ
せる機構を配置したため、過酸化水素と、過酸化水素よ
りも酸化力が強い活性酸素とを併用して水の浄化を行う
ことができ、水の浄化効率を更に向上することができる
ものである。
The tenth aspect of the present invention is the first aspect of the present invention.
In addition to the configuration of any one of (1) to (9), a mechanism for generating active oxygen from hydrogen peroxide in the water is provided in the flow path of water on the downstream side of the cathode chamber. It is possible to purify water in combination with active oxygen having a high water content, and to further improve the water purification efficiency.

【0074】また請求項11に記載の発明は、請求項1
0の構成に加えて、陰極室の下流側における水の流路に
網目状金属を設けることにより水中の過酸化水素から活
性酸素を発生させる機構を構成したため、網目状金属に
おいて過酸化水素から活性酸素を生成し、過酸化水素
と、過酸化水素よりも酸化力が強い活性酸素とを併用し
て水の浄化を行うことができ、水の浄化効率を更に向上
することができるものである。
The invention described in claim 11 is the first invention.
In addition to the configuration of No. 0, a mechanism for generating active oxygen from hydrogen peroxide in water by providing a mesh-like metal in the water flow path on the downstream side of the cathode chamber has been constructed. Oxygen is generated, and water can be purified using hydrogen peroxide in combination with active oxygen having an oxidizing power stronger than hydrogen peroxide, so that the water purification efficiency can be further improved.

【0075】また請求項12に記載の発明は、請求項1
0の構成に加えて、陰極室の下流側を流通する水に紫外
線を照射する紫外線照射部を設けることにより水中の過
酸化水素から活性酸素を発生させる機構を構成したた
め、紫外線の照射によって過酸化水素から活性酸素を生
成し、過酸化水素と、過酸化水素よりも酸化力が強い活
性酸素とを併用して水の浄化を行うことができ、水の浄
化効率を更に向上することができるものである。
The twelfth aspect of the present invention is the first aspect of the present invention.
In addition to the above configuration, a mechanism is provided to generate active oxygen from hydrogen peroxide in water by providing an ultraviolet irradiation unit that irradiates ultraviolet light to water flowing downstream of the cathode chamber. Active oxygen is generated from hydrogen, and water can be purified using hydrogen peroxide and active oxygen having a stronger oxidizing power than hydrogen peroxide, and the water purification efficiency can be further improved. It is.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の実施形態1の構成を示す概略図であ
る。
FIG. 1 is a schematic diagram showing a configuration of Embodiment 1 of the present invention.

【図2】本発明の実施形態2の構成を示す概略図であ
る。
FIG. 2 is a schematic diagram showing a configuration of a second embodiment of the present invention.

【図3】本発明の実施形態3の構成を示す概略図であ
る。
FIG. 3 is a schematic diagram illustrating a configuration of a third embodiment of the present invention.

【図4】本発明の実施形態4の構成を示す概略図であ
る。
FIG. 4 is a schematic diagram illustrating a configuration of a fourth embodiment of the present invention.

【図5】本発明の実施形態5の構成を示す概略図であ
る。
FIG. 5 is a schematic diagram showing a configuration of a fifth embodiment of the present invention.

【図6】本発明の実施形態6の構成を示すものであり、
(a)は陰極を示す正面図、(b)は(a)のイ部分の
拡大図、(c)は(a)の一部を示す破断した斜視図で
ある。
FIG. 6 shows a configuration of a sixth embodiment of the present invention.
(A) is a front view showing a cathode, (b) is an enlarged view of a portion (a), and (c) is a cutaway perspective view showing a part of (a).

【図7】本発明の実施形態7の構成を示す概略図であ
る。
FIG. 7 is a schematic diagram showing a configuration of Embodiment 7 of the present invention.

【図8】本発明の実施形態8の構成を示す概略図であ
る。
FIG. 8 is a schematic diagram showing a configuration of Embodiment 8 of the present invention.

【図9】本発明の実施形態9の構成を示す概略図であ
る。
FIG. 9 is a schematic diagram showing a configuration of a ninth embodiment of the present invention.

【図10】陰極の相違による電解電圧に対する過酸化水
素発生量及び電流値の変化を示すグラフである。
FIG. 10 is a graph showing changes in the amount of hydrogen peroxide generated and the current value with respect to the electrolytic voltage depending on the difference in cathode.

【符号の説明】 5 陰極 7 隔膜 8 電解槽 9 陽極室 10 陰極室 13 仕切り板 14 線材 15 細孔 29 紫外線照射部 30 中空部[Description of Signs] 5 Cathode 7 Diaphragm 8 Electrolyzer 9 Anode chamber 10 Cathode chamber 13 Partition plate 14 Wire rod 15 Pores 29 Ultraviolet irradiation part 30 Hollow part

─────────────────────────────────────────────────────
────────────────────────────────────────────────── ───

【手続補正書】[Procedure amendment]

【提出日】平成12年7月24日(2000.7.2
4)
[Submission date] July 24, 2000 (2007.2
4)

【手続補正1】[Procedure amendment 1]

【補正対象書類名】明細書[Document name to be amended] Statement

【補正対象項目名】0024[Correction target item name] 0024

【補正方法】変更[Correction method] Change

【補正内容】[Correction contents]

【0024】 (陰極反応) 2H+ + 2e- → H2 (1) O2 + e- → O2 -・ (2) O2 -・ + H+ → HOO・ (3) 2HOO・ → H22 + O2 (4) (陽極反応) H2O → 1/2O2 + 2H+ + 2e- (5) 図10に、電解槽8に陰極5としてPt製の陰極5を設
けた場合と、SUS(ステンレス鋼)製の陰極5を設け
た場合について、流水系で電解槽8にて水を電解し、陰
極5の違いによる過酸化水素の発生量の違いを測定した
結果を示す。使用した水は純水にNa2SO4 を溶解させ
て水道水相当の導電率を持たせたものである。また、陰
極5の形状は網目構造のものを使用した。図中の●は陰
極5をSUSにて形成した場合の陰極室10における生
成水中の電解電圧に対する過酸化水素濃度を、▼は陰極
5をPtにて形成した場合の陰極室10における生成水
中の電解電圧に対する過酸化水素濃度を、○は陰極5を
SUSにて形成した場合の電解電圧に対する電流値を、
▽は陰極5をPtにて形成した場合の電解電圧に対する
電流値をそれぞれ示す。
[0024] (cathodic reaction) 2H + + 2e - → H 2 (1) O 2 + e - → O 2 - · (2) O 2 - · + H + → HOO · (3) 2HOO · → H 2 O 2 + O 2 (4) (anode reaction) H 2 O → 1 / 2O 2 + 2H + + 2e - (5) 10, and the case in which the cathode 5 made of Pt as the cathode 5 to the electrolytic tank 8, In the case where the cathode 5 made of SUS (stainless steel) is provided, water is electrolyzed in the electrolytic cell 8 in a flowing water system, and the result of measuring the difference in the amount of generated hydrogen peroxide due to the difference in the cathode 5 is shown. The used water is obtained by dissolving Na 2 SO 4 in pure water and having conductivity equivalent to tap water. The cathode 5 used had a mesh structure. In the figure, ● represents the hydrogen peroxide concentration with respect to the electrolysis voltage in the produced water in the cathode chamber 10 when the cathode 5 is formed of SUS, and ▼ represents the concentration of the produced water in the cathode chamber 10 when the cathode 5 is formed of Pt. The hydrogen peroxide concentration with respect to the electrolysis voltage, and は indicates the current value with respect to the electrolysis voltage when the cathode 5 was formed of SUS,
▽ indicates a current value with respect to an electrolytic voltage when the cathode 5 is formed of Pt.

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) C25B 11/02 C02F 1/46 101Z 11/04 C25B 9/00 L Fターム(参考) 4D037 AA02 AA05 AA11 BA18 BB01 CA04 CA11 CA12 4D050 AA02 AA04 AA12 BB09 BC07 BC09 BD04 BD08 CA10 4D061 DA02 DA03 DA08 DB09 EA04 EB01 EB04 EB12 EB17 EB20 EB28 EB30 EB31 EB35 EB39 ED06 FA07 FA16 GC12 GC14 4K011 AA17 CA03 DA01 4K021 AB15 BA02 BC01 CA08 CA15 DB13 DB18 DB31 DB40 DC01 DC15 ──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (51) Int.Cl. 7 Identification symbol FI theme coat ゛ (reference) C25B 11/02 C02F 1/46 101Z 11/04 C25B 9/00 LF term (reference) 4D037 AA02 AA05 AA11 BA18 BB01 CA04 CA11 CA12 4D050 AA02 AA04 AA12 BB09 BC07 BC09 BD04 BD08 CA10 4D061 DA02 DA03 DA08 DB09 EA04 EB01 EB04 EB12 EB17 EB20 EB28 EB30 EB31 EB35 EB39 ED06 FA07 FA16 GC12 GC01 4K011 DB02 DC15

Claims (12)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 陽極室と陰極室の間に隔膜を設けて構成
される電解槽の陰極室内に水を供給し、陰極室内で水中
の溶存酸素を電解還元して過酸化水素を発生させ、生成
した過酸化水素又はこの過酸化水素に由来する活性酸素
により水中の不純物を分解して水の浄化を行う水浄化装
置であって、電解時における水素発生効率の低い単体ま
たは合金にて形成された陰極を陰極室に配設して成るこ
とを特徴とする水浄化装置。
1. A method according to claim 1, wherein water is supplied into a cathode chamber of an electrolytic cell having a diaphragm provided between the anode chamber and the cathode chamber, and dissolved oxygen in the water is electrolytically reduced in the cathode chamber to generate hydrogen peroxide. A water purification device for purifying water by decomposing impurities in water by generated hydrogen peroxide or active oxygen derived from the hydrogen peroxide, and is formed of a simple substance or an alloy having low hydrogen generation efficiency during electrolysis. A water purification device comprising a cathode arranged in a cathode chamber.
【請求項2】 陰極の形状を網目構造に形成して成るこ
とを特徴とする請求項1に記載の水浄化装置。
2. The water purification apparatus according to claim 1, wherein the cathode is formed in a mesh structure.
【請求項3】 陰極を複数個設けて成ることを特徴とす
る請求項1又は2に記載の水浄化装置。
3. The water purification device according to claim 1, wherein a plurality of cathodes are provided.
【請求項4】 陰極室に仕切り板を設けて水路構造を形
成して成ることを特徴とする請求項1乃至3のいずれか
に記載の水浄化装置。
4. The water purifier according to claim 1, wherein a partition plate is provided in the cathode chamber to form a water channel structure.
【請求項5】 陰極室に供給される水の溶存酸素濃度を
増大させる手段を具備して成ることを特徴とする請求項
1乃至4のいずれかに記載の水浄化装置。
5. A water purifying apparatus according to claim 1, further comprising means for increasing the concentration of dissolved oxygen in water supplied to the cathode chamber.
【請求項6】 陰極室内に空気を混入する事により陰極
室内に供給される水の溶存酸素濃度を高くする手段を具
備して成ることを特徴とする請求項5に記載の水浄化装
置。
6. The water purification apparatus according to claim 5, further comprising means for increasing the dissolved oxygen concentration of water supplied into the cathode chamber by mixing air into the cathode chamber.
【請求項7】 陰極室に供給される前の水に空気をバブ
リングすることにより陰極室に供給される水の溶存酸素
濃度を増大させる手段を具備して成ることを特徴とする
請求項5に記載の水浄化装置。
7. The apparatus according to claim 5, further comprising means for increasing the dissolved oxygen concentration of the water supplied to the cathode chamber by bubbling air into the water before being supplied to the cathode chamber. A water purification device as described in the above.
【請求項8】 細孔を有する中空の線材を織り合わせる
事により網目構造を有する陰極を形成し、電解時に線材
の中空部に空気を供給して細孔から陰極室内に空気が送
り込まれるように構成することにより、陰極室に供給さ
れる水の溶存酸素濃度を増大させる手段を形成して成る
ことを特徴とする請求項5に記載の水浄化装置。
8. A cathode having a network structure is formed by weaving a hollow wire having pores, and air is supplied to the hollow portion of the wire during electrolysis so that air is sent from the pores into the cathode chamber. The water purification apparatus according to claim 5, wherein the means for increasing the concentration of dissolved oxygen in the water supplied to the cathode chamber is formed.
【請求項9】 陰極室に供給される前の水を陽極電解し
て酸素を発生させることにより陰極室に供給される水の
溶存酸素濃度を増大させる手段を具備して成ることを特
徴とする請求項5に記載の水浄化装置。
9. A method comprising: means for increasing the dissolved oxygen concentration of water supplied to the cathode chamber by anodic electrolysis of water before being supplied to the cathode chamber to generate oxygen. The water purification device according to claim 5.
【請求項10】 陰極室の下流側における水の流路に水
中の過酸化水素から活性酸素を発生させる機構を配置し
て成ることを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記
載の水浄化装置。
10. The water according to claim 1, wherein a mechanism for generating active oxygen from hydrogen peroxide in the water is arranged in a flow path of the water downstream of the cathode chamber. Purification device.
【請求項11】 陰極室の下流側における水の流路に網
目状金属を設けることにより水中の過酸化水素から活性
酸素を発生させる機構を構成して成ることを特徴とする
請求項10に記載の水浄化装置。
11. A mechanism for generating active oxygen from hydrogen peroxide in water by providing a mesh-like metal in a flow path of water on the downstream side of the cathode chamber. Water purification equipment.
【請求項12】 陰極室の下流側を流通する水に紫外線
を照射する紫外線照射部を設けることにより水中の過酸
化水素から活性酸素を発生させる機構を構成して成るこ
とを特徴とする請求項10に記載の水浄化装置。
12. A mechanism for generating active oxygen from hydrogen peroxide in water by providing an ultraviolet irradiation unit for irradiating ultraviolet light to water flowing downstream of the cathode chamber. The water purification device according to claim 10.
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