JP2002053318A - 高濃度塩水の製造方法および製造装置 - Google Patents

高濃度塩水の製造方法および製造装置

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JP2002053318A
JP2002053318A JP2000235873A JP2000235873A JP2002053318A JP 2002053318 A JP2002053318 A JP 2002053318A JP 2000235873 A JP2000235873 A JP 2000235873A JP 2000235873 A JP2000235873 A JP 2000235873A JP 2002053318 A JP2002053318 A JP 2002053318A
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water
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salts
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Nobuo Achinami
信夫 阿知波
Toshie Kobayashi
利枝 小林
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Hoshizaki Electric Co Ltd
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Hoshizaki Electric Co Ltd
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  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】高濃度塩水の貯留中や供給中に、溶解している
塩類の再結晶化を防止して、塩類の再結晶化に起因する
高濃度塩水の濃度変化、タンクや供給管路でのトラブル
を解消する。 【解決手段】高濃度塩水を製造する方法であって、多量
の塩類を水に完全に溶解して生成した高濃度塩水を、溶
解している塩類が再結晶化しない液温に保持すること、
または、多量の塩類を完全に溶解して高濃度塩水を生成
するための水量を、高濃度塩水の保存環境での温度変化
によっては溶解している塩類が再結晶化しない塩水濃度
になる量に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、高濃度塩水の製造
方法および製造装置に関する。
【0002】
【従来の技術】所定濃度の塩水(所定濃度塩水)を使用
するに当たっては、貯留タンクに貯留されている高濃度
の塩水(高濃度塩水)を水で希釈して所定濃度塩水に製
造する手段が一般に採られる。例えば、電解水を生成す
る場合には、被電解水として塩化ナトリウム水溶液や塩
化カリウム水溶液等の所定の希釈濃度の塩水が使用され
る。この場合、貯留タンクに貯留されている高濃度塩水
を、貯留タンクに接続されている流出管路を通して希釈
場所に供給し、水で所定濃度に希釈する。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】ところで、高濃度塩水
はできるかぎり高濃度で貯留するのが有利であり、飽和
濃度またはそれに近い高濃度で貯留される。しかしなが
ら、高濃度塩水の貯留場所や使用場所によっては、日中
と夜間で、また、夏期と冬季では温度差が大きくて、高
濃度塩水中の塩類が貯留タンク内や流出管路内で再結晶
化し、再結晶化した塩類が貯留タンク内や流出管路内に
析出するおそれがある。この結果、高濃度塩水の濃度が
変化するとともに、一旦再結晶化した塩類は容易には溶
解せず、漸次堆積して現状に復するには困難を伴うこと
になる。従って、本発明の目的は、これらの問題に対処
することにある。
【0004】
【課題を解決するための手段】本発明は、高濃度塩水を
製造する方法および製造装置に関するもので、本発明に
係る第1の製造方法は、多量の塩類を水に完全に溶解し
て生成した高濃度塩水を、溶解している塩類が再結晶化
しない液温に保持することを特徴とするものである。本
発明に係る第2の製造方法は、多量の塩類を完全に溶解
して高濃度の塩水を生成するための水量を、高濃度塩水
の保存環境での温度変化によっては溶解している塩類が
再結晶化しない塩水濃度になる量に設定することを特徴
とするものである。
【0005】また、本発明に係る第1の製造装置は、多
量の塩類を水に完全に溶解して生成された高濃度塩水を
貯留する貯留タンクと、同貯留タンク内の高濃度塩水を
溶解している塩類が再結晶化しない液温に保持するため
の定温保持手段を備えていることを特徴とするものであ
る。当該製造装置において、前記貯留タンクは多量の塩
類を水に完全に溶解して高濃度塩水を生成するタンクで
あって、同貯留タンク内に貯留されている高濃度塩水を
搬出するための流水管路を備えている場合には、同流水
管路にも前記定温保持手段を備えるようにすることがで
きる。
【0006】本発明に係る第2の製造装置は、高濃度の
塩水を製造するための製造装置であり、多量の塩類を水
に完全に溶解して高濃度塩水を生成して貯留する貯留タ
ンクを備え、同貯留タンクは、設定された塩類の投入量
を表示する第1の表示部手段と、塩水の保存環境での温
度変化によっては溶解している塩類が再結晶化しない塩
水濃度に設定される量の水量を表示する第2の表示手段
を備えていることを特徴とするものである。
【0007】当該製造装置においては、前記貯留タンク
に、前記第2の表示部手段を、異なる塩類に対応して複
数設けるようにすることができる。また、当該製造装置
においては、前記第2の表示手段を水位センサーにて形
成して、同水位センサーの検出信号に基づいて前記貯留
タンクへの給水量を設定水量に制御するようにすること
ができる。
【0008】
【発明の作用・効果】本発明に係る第1の製造方法は、
本発明に係る第1の製造装置を用いて実施することがで
き、当該製造方法では、貯留タンク内の高濃度塩水が定
温保持手段にて、溶解している塩類が再結晶化しない液
温に保持されているため、高濃度塩水が貯留中に、塩類
の再結晶化に起因して濃度変化がきたすことを防止する
ことができるとともに、貯留タンク内での塩類の析出を
防止して塩類の析出に起因するトラブルの発生を防止す
ることができる。
【0009】また、本発明に係る第2の製造方法は、本
発明に係る第2の製造装置を使用して実施することがで
き、当該製造方法では、高濃度塩水の保存環境での温度
変化では、溶解している塩類が再結晶化しない濃度に調
製されるため、高濃度塩水が貯留中に、塩類の再結晶化
に起因して濃度変化をきたすことを防止することができ
るとともに、貯留タンク内での塩類の析出を防止して塩
類の析出に起因するトラブルの発生を防止することがで
きる。
【0010】本発明に係る第2の製造装置において、第
2の表示手段を、異なる塩類に対応して複数設けるよう
にすれば、塩化ナトリウム水溶液や塩化カリウム水溶液
等、所望の高濃度塩水を所望の時に容易に製造すること
ができる。また、第2の表示手段を水位センサーにて形
成して、水位センサーの検出信号に基づいて貯留タンク
への給水量を設定水量に制御するようにすれば、高濃度
塩水を自動的に製造することができる。
【0011】
【発明の実施の形態】以下、本発明を図面に基づいて説
明すると、図1は、本発明に係る高濃度塩水の製造装置
を備えた電解水生成装置を示している。当該電解水生成
装置は、電解水生成機構10と、塩水調製機構20と、
電力付与装置30と、制御装置40を備えている。
【0012】電解水生成機構10は、電解槽10aと切
替弁10bとにより構成されている。電解槽10aは有
隔膜電解槽であって、槽本体11と、槽本体11の中央
部に配設されて槽本体11を2つの電解室R1,R2に区
画する隔膜12と、各電解室R1,R2に配設された一対
の電極13,14とからなり、各電解室R1,R2には、
それらの下方の部位には後述する塩水調製機構20を構
成する濃度調製管路26に接続する各塩水供給管路27
a,27bがそれぞれ接続されている。また、各電解室
R1,R2の上方の部位には、各流出管路15a,15b
が接続されている。
【0013】切替弁10bは、弁本体16と切替弁体1
7とからなり、弁本体16には、各流出管路15a,1
5bと各排出管路18a,18bとが接続されている。
切替弁10bにおいては、切替弁体17の切替動作によ
り、各流出管路15a,15bと各排出管路18a,1
8bとが選択的に接続され、切替弁体17が図示実線で
示し動作状態では、排出管路18aと流出管路15aが
互いに接続されるとともに、排出管路18bと流出管路
15bが互いに接続され、かつ、図示2点鎖線で示す動
作状態では、排出管路18aと流出管路15bが互いに
接続されるとともに、排出管路18bと流出管路15a
が互いに接続される。
【0014】塩水調製機構20は、濃塩水タンク21、
濃塩水供給管路22、塩水供給ポンプ23、水供給管路
24、給水弁25、濃度調製管路26、および塩水供給
管路27a,27bにて構成されている。濃塩水タンク
21は、飽和食塩水を貯留するもので、濃塩水供給管路
22を介して水供給管路24に接続されており、濃塩水
供給管路22には塩水供給ポンプ23が介装され、か
つ、水供給管路24には給水弁25が介装されている。
濃度調製管路26は、濃塩水供給管路22と水供給管路
24との接続部位より下流側の管路であり、かつ、各塩
水供給管路27a,27bは濃度調製管路26の下流側
の端部から分岐した各管路である。塩水供給ポンプ23
は吐出流量が可変のタイプのものであり、給水弁25は
一定流量を流出する開閉タイプのものである。
【0015】電力付与機構30は、直流電源31と電磁
開閉器32からなり、直流電源31の各電極が電磁開閉
器32を介して電解槽10内の各電極13,14に接続
されている。直流電源31は印加電圧が可変の電圧可変
タイプのもので、また、電磁開閉器32は切替動作によ
り、各電極13,14に対する印加電圧の極性を互いに
切替るべく機能するもので、中立状態では開成していて
直流電源31と両電極13,14の接続を遮断する。
【0016】制御装置40は、切替弁10aの切替弁体
17を切替制御し、塩水供給ポンプ22の吐出量を可変
制御し、給水弁25を開閉制御し、直流電源31の印加
電圧の電圧を可変制御し、かつ、電磁開閉器32を切替
制御する。なお、制御装置40には、電磁開閉器32と
電極14とを接続する接続回路に介装した電流センサー
33からの電流値が信号として入力される。
【0017】当該制御装置40は、電解水生成装置の電
源の投入により作動して、給水弁25を開成するととも
に塩水供給ポンプ23を駆動して塩水調製機構20を塩
水調製動作させ、直流電源31および電磁開閉器32を
閉成動作して電解槽10a内の両電極13,14に所定
の電圧を印加し、かつ、切替弁10bを動作する。
【0018】これにより、当該電解水生成装置において
は、塩水調製機構20にて調製された塩水が各塩水供給
管路27a,27bを通って電解槽10aの各電解室R
1,R2に供給され、各電解室R1,R2に供給された塩水
は電解されて電解水として切替弁10bを通って各排出
管路18a,18bから流出される。この場合、電解槽
10aは有隔膜電解槽であることから、正極側の電解室
(例えば電解室R1)では酸性水が生成され、酸性水は
排出管路18aを通って流出し、負極側の電解室(例え
ば電解室R2)ではアルカリ水が生成され、アルカリ水
は排出管路18bを通って流出する。制御装置40は、
電解開始から所定時間この状態に制御する。
【0019】この間、制御装置40は、電流センサー3
3からの電流値信号に基づき、両電極13,14間の電
解電流値が一定になる塩水濃度を演算し、この塩水濃度
が確保されるように塩水供給ポンプ23の濃塩水の吐出
量を微調整する。当該電解水生成装置においては、この
電解状態を1サイクルとし、電解運転を一旦中断して両
電極13,14に対する印加電圧の極性を互いに切替え
て、上記と同様の運転条件で電解運転を再開する。
【0020】これにより、当該電解水生成装置において
は、塩水調製機構20にて調製された塩水が各塩水供給
管路27a,27bを通って電解槽10aの各電解室R
1,R2に供給され、各電解室R1,R2に供給された塩水
は電解されて電解水として切替弁10bを通して各排出
管路18a,18bから流出される。この再開運転で
は、各電極13,14に対する印加電圧の極性が互いに
切替えられ、これに対応して切替弁10bも切替えられ
ていることから、正極側の電解室(例えば電解室R2)
では酸性水が生成され、酸性水は流出管路15bおよび
排出管路18aを通って流出し、負極側の電解室(例え
ば電解室R1)ではアルカリ水が生成され、アルカリ水
は流出管路15aおよび排出管路18bを通って流出す
る。
【0021】しかして、塩水調製機構20を構成する濃
塩水タンク21は、本発明に係る濃塩水製造装置の主要
構成部材をなすもので、濃塩水タンク21に連結されて
いる濃塩水供給管路22を備えている。濃塩水タンク2
1内では飽和濃度の高濃度塩水が生成されて貯留される
もので、濃塩水タンク21および濃塩水供給管路22の
外周は、定温保持手段であるシート状ヒータ21a,2
2aで被覆されている。また、濃塩水タンク21には温
度センサー21bが配設されていている。温度センサー
21bは、濃塩水タンク21内の濃塩水の液温を検出し
て制御装置40に出力し、制御装置40はこの検出信号
に基づいてシート状ヒータ21a,22aの温度制御を
して、濃塩水タンク21内の濃塩水を設定された一定の
液温に保持する。
【0022】当該電解水生成装置においては、被電解水
として塩化ナトリウム水溶液と塩化カリウム水溶液を想
定して、濃塩水タンク21では約飽和濃度の塩化ナトリ
ウム水溶液と塩化カリウム水溶液の2種類の高濃度塩水
の調製が行えるように考慮されており、液温が40℃と
50℃の2つの設定温度に可変制御し得るように構成さ
れている。液温40℃は、飽和濃度の塩化ナトリウム水
溶液での塩化ナトリウムが再結晶しない温度の下限値に
近い温度であり、また、液温50℃は、飽和濃度の塩化
カリウム水溶液での塩化カリウムが再結晶しない温度の
下限値に近い温度である。
【0023】従って、塩水調製機構20においては、濃
塩水タンク21で調製された高濃度塩水が貯留中に、周
囲温度の大きな変化によっても、溶解している塩類が濃
塩水タンク21内で再結晶化することがなく、また、高
濃度塩水の供給中に濃塩水供給管路22内で再結晶化す
ることもない。このため、高濃度塩水の貯留中および供
給中に、塩類の再結晶化に起因する濃度変化を防止する
ことができるとともに、濃塩水タンク21内での塩類の
析出を防止して塩類の析出に起因するトラブルの発生を
防止することができる。
【0024】図2には、塩水調製機構20を構成する他
の濃塩水タンク21Aが示されている。当該濃塩水タン
ク21Aは、タンク本体の側部に窓部21cを備え、窓
部21cの中央部に水平線の線状表示部21dを備えて
いる、線状表示部21dは、本発明における第1の表示
部に該当する。また、タンク本体に内部には、上下一対
の水位センサー21e、21fが配設されている。各水
位センサー21e,21fは、本発明における第2の表
示部に該当するもので、制御装置40に対して、タンク
本体内の水位を検出して出力するものである。制御装置
40は、各水位センサー21e,21fからの検出信号
の基づいて給水弁28を開閉制御して、タンク本体内へ
の水量を2種類の設定水量に調整する。第1水位センサ
ー21eからの検出信号によっては、塩化ナトリウム水
溶液が設定された高濃度になるように制御され、第2水
位センサー21fによっては、塩化カリウム水溶液が設
定された高濃度になるように制御される。
【0025】設定された高濃度とは、高濃度塩水の保存
環境での温度変化では、溶解している塩類が再結晶化し
ない最大限に近い濃度を意味し、かかる高濃度塩水で
は、貯留中および供給中に塩類が再結晶化することがな
くて、塩類の再結晶化に起因する濃度変化を防止するこ
とができるとともに、濃塩水タンク21内での塩類の析
出を防止して塩類の析出に起因するトラブルの発生を防
止することができる。
【0026】濃塩水タンク21Aにおいては、塩類の投
入を塩類が線状表示部21dに達した時点で停止すれ
ば、塩類の投入量は設定された一定量となり、その後、
制御装置40は各水位センサー21e,21fの検出信
号に基づいて給水弁28を開閉動作させて、各水位セン
サー21e,21fにて決定される一定量の水を濃塩水
タンク21A内に供給する。これにより、濃塩水タンク
21A内では、保存環境での温度変化では、溶解してい
る塩類が再結晶化することがない高濃度の塩化ナトリウ
ム水溶液または塩化カリウム水溶液が調製される。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一例に係る高濃度塩水の製造装置を濃
塩水タンクとする塩水調製機構を備えた電解水生成装置
の概略構成図である。
【図2】同塩水調製機構を構成する濃塩水タンクの他の
例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
10…電解水生成機構、10a…電解槽、10b…切替
弁、11…槽本体、12…隔膜、13,14…電極、1
5a,15b…流出管路、16…弁本体、17…切替弁
体、18a,18b…排出管路、20…塩水調製機構、
21,21A…濃塩水タンク、21a,22a…シート
状ヒータ、21b…温度センサー、21c…窓部、21
d…線状表示部、21e,21f…水位センサー、22
…濃塩水供給管路、23…塩水供給ポンプ、24…水供
給管路、25,28…給水弁、26…濃度調製管路、2
7a,27b…塩水供給管路、30…電力付与装置、3
1…直流電源、32…電磁開閉器、33…電流センサ
ー、40…制御装置、R1,R2…電解室。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4D061 DA04 DB07 DB08 EA03 EA04 EB05 EB12 EB17 EB19 EB37 EB39 ED12 ED13 GA12 GB04 GC02 GC06 GC14 GC16 4K021 AB25 BA03 BC01 BC05 CA05 CA08 DB05 DC15

Claims (7)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】高濃度塩水を製造する方法であって、多量
    の塩類を水に完全に溶解して生成した高濃度塩水を、溶
    解している塩類が再結晶化しない液温に保持することを
    特徴とする高濃度塩水の製造方法。
  2. 【請求項2】高濃度塩水を製造する方法であって、多量
    の塩類を完全に溶解して高濃度塩水を生成するための水
    量を、高濃度塩水の保存環境での温度変化によっては溶
    解している塩類が再結晶化しない塩水濃度になる量に設
    定することを特徴とする高濃度塩水の製造方法。
  3. 【請求項3】高濃度塩水を製造するための製造装置であ
    り、多量の塩類を水に完全に溶解して生成される高濃度
    塩水を貯留する貯留タンクと、同貯留タンク内の高濃度
    塩水に溶解されている塩類が再結晶化しない液温に保持
    するための定温保持手段を備えていることを特徴とする
    高濃度塩水の製造装置。
  4. 【請求項4】請求項3に記載の製造装置において、前記
    貯留タンクは多量の塩類を水に完全に溶解させて高濃度
    塩水を生成するタンクであって、同貯留タンク内に貯留
    されている高濃度塩水を搬出するための流水管路を備
    え、同流水管路にも前記定温保持手段を備えていること
    を特徴とする高濃度塩水の製造装置。
  5. 【請求項5】高濃度塩水を製造するための製造装置であ
    り、多量の塩類を水に完全に溶解して高濃度塩水を生成
    して貯留する貯留タンクを備え、同貯留タンクは、設定
    された塩類の投入量を表示する第1の表示手段と、高濃
    度塩水の保存環境での温度変化によっては溶解している
    塩類が再結晶化しない塩水濃度に設定される量の水量を
    表示する第2の表示手段を備えていることを特徴とする
    高濃度塩水の製造装置。
  6. 【請求項6】請求項5に記載の製造装置において、前記
    貯留タンクは、前記第2の表示手段を異なる塩類に対応
    する複数備えていることを特徴とする高濃度塩水製造装
    置。
  7. 【請求項7】請求項5または6に記載の製造装置におい
    て、前記第2の表示手段は水位センサーであって、同水
    位センサーの検出信号に基づいて前記貯留タンクへの給
    水量を設定水量に制御するように構成されていることを
    特徴とする高濃度塩水の製造装置。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP2008063615A (ja) * 2006-09-07 2008-03-21 Hitachi Zosen Corp 水電解装置
JP2015531687A (ja) * 2012-09-20 2015-11-05 ペッサチ サイデル チタンのろう付け及びコーティング適用のための耐腐食性の組成物、及びその適用方法

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