JP2002186969A - 電解水生成方法および装置 - Google Patents
電解水生成方法および装置Info
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- electrode
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- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
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- C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
- C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
- C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
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- C02F1/72—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation
- C02F1/78—Treatment of water, waste water, or sewage by oxidation with ozone
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- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2303/00—Specific treatment goals
- C02F2303/04—Disinfection
Abstract
(57)【要約】
【課題】 洗浄効果を有し、かつ、オゾン濃度の高い電
解水を生成する方法および装置を提供する。 【解決手段】 液体から電解水を生成する電解水生成装
置を用いた、オゾンを含んだ電解水の生成方法に関す
る。前記電解水生成装置は、互いに近接していることで
２枚の板状電極２，４の間に当該板状電極２，４に沿っ
て形成された流路と、前記両板状電極２，４の間に直流
電圧を印加する直流電源５１と、前記板状電極の極性を
交互に切り替える制御回路５２とを備え、前記極性を切
り替える時間Ｔを下記の式(10)で定義される時間の範囲
に設定する。 0.5(sec)≦Ｔ≦（１／３）×（Ｌ／Ｖ） …(10) Ｖ：流路における液体の流速（cm/sec） Ｌ：液体の流れ方向についての板状電極の長さ（cm）
解水を生成する方法および装置を提供する。 【解決手段】 液体から電解水を生成する電解水生成装
置を用いた、オゾンを含んだ電解水の生成方法に関す
る。前記電解水生成装置は、互いに近接していることで
２枚の板状電極２，４の間に当該板状電極２，４に沿っ
て形成された流路と、前記両板状電極２，４の間に直流
電圧を印加する直流電源５１と、前記板状電極の極性を
交互に切り替える制御回路５２とを備え、前記極性を切
り替える時間Ｔを下記の式(10)で定義される時間の範囲
に設定する。 0.5(sec)≦Ｔ≦（１／３）×（Ｌ／Ｖ） …(10) Ｖ：流路における液体の流速（cm/sec） Ｌ：液体の流れ方向についての板状電極の長さ（cm）
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、洗浄効果および殺
菌効果を有する電解水の生成に関するものである。
菌効果を有する電解水の生成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、洗浄水として電解水が着目されて
いる。たとえば、特開２０００−３１７４１４号の生成
装置は、多数の孔を形成した陰電極板と、孔のない陽電
極板とを互いに対向させ、両電極板に沿って水を流す。
これにより、洗浄効果を持つ電解水が生成される。
いる。たとえば、特開２０００−３１７４１４号の生成
装置は、多数の孔を形成した陰電極板と、孔のない陽電
極板とを互いに対向させ、両電極板に沿って水を流す。
これにより、洗浄効果を持つ電解水が生成される。
【０００３】一方、特開平６−２７７３８５号の装置で
は、陽電極と陰電極との間で長い迷路状の流路を形成
し、当該流路に沿って水を流す。これにより、電解水を
生成すると共に、オゾンを発生させ、殺菌効果を持つ電
解水を生成する。
は、陽電極と陰電極との間で長い迷路状の流路を形成
し、当該流路に沿って水を流す。これにより、電解水を
生成すると共に、オゾンを発生させ、殺菌効果を持つ電
解水を生成する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかし、これらの先行
技術では、偶発的にオゾンを発生するので、オゾンの濃
度を高めるのが難しい。したがって、本発明の目的は、
洗浄効果を有し、かつ、オゾン濃度の高い電解水を生成
する方法および装置を提供することである。
技術では、偶発的にオゾンを発生するので、オゾンの濃
度を高めるのが難しい。したがって、本発明の目的は、
洗浄効果を有し、かつ、オゾン濃度の高い電解水を生成
する方法および装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成するため
に、本発明方法は、液体から電解水を生成する電解水生
成装置を用いて、オゾンを含んだ電解水を生成する生成
方法であって、前記電解水生成装置は、互いに近接して
いることで２枚の板状電極の間に当該板状電極に沿って
形成された流路と、前記両板状電極の間に直流電圧を印
加する直流電源と、前記板状電極の極性を交互に切り替
える制御回路とを備え、前記極性を切り替える時間Ｔを
下記の式(10)で定義される時間の範囲に設定したことを
特徴とする。 0.5(sec)≦Ｔ≦（１／３）×（Ｌ／Ｖ） …(10) Ｖ：前記流路における液体の流速（cm/sec) Ｌ：液体の流れ方向についての板状電極の長さ（cm)
に、本発明方法は、液体から電解水を生成する電解水生
成装置を用いて、オゾンを含んだ電解水を生成する生成
方法であって、前記電解水生成装置は、互いに近接して
いることで２枚の板状電極の間に当該板状電極に沿って
形成された流路と、前記両板状電極の間に直流電圧を印
加する直流電源と、前記板状電極の極性を交互に切り替
える制御回路とを備え、前記極性を切り替える時間Ｔを
下記の式(10)で定義される時間の範囲に設定したことを
特徴とする。 0.5(sec)≦Ｔ≦（１／３）×（Ｌ／Ｖ） …(10) Ｖ：前記流路における液体の流速（cm/sec) Ｌ：液体の流れ方向についての板状電極の長さ（cm)
【０００６】一方、本第１発明装置は、液体から電解水
を生成する電解水生成装置であって、電解槽と、前記電
解槽内に液体を圧送する導入部と、前記電解槽内に配置
された第一電極板と、前記第一電極板に対面して前記電
解槽内に配置された第二電極板と、前記第一電極板と前
記第二電極板との間に電位差が生ずるように、両電極板
に直流電圧を印加するための直流電源と、前記板状電極
の極性を交互に切り替える制御回路と、前記電解槽内で
生成された電解水を前記電解槽内から導出する導出管と
を備え、前記第一電極板が前記第二電極板に対して近接
していることで両電極板の間に当該電極板に沿った流路
が形成され、前記極性を切り替える時間Ｔを0.5 秒〜60
秒に設定することができるようにしたことを特徴とす
る。
を生成する電解水生成装置であって、電解槽と、前記電
解槽内に液体を圧送する導入部と、前記電解槽内に配置
された第一電極板と、前記第一電極板に対面して前記電
解槽内に配置された第二電極板と、前記第一電極板と前
記第二電極板との間に電位差が生ずるように、両電極板
に直流電圧を印加するための直流電源と、前記板状電極
の極性を交互に切り替える制御回路と、前記電解槽内で
生成された電解水を前記電解槽内から導出する導出管と
を備え、前記第一電極板が前記第二電極板に対して近接
していることで両電極板の間に当該電極板に沿った流路
が形成され、前記極性を切り替える時間Ｔを0.5 秒〜60
秒に設定することができるようにしたことを特徴とす
る。
【０００７】本発明において、「板状電極」とは、液体
の流れる貫通孔を有していない無孔電極板や、液体の流
れる多数の貫通孔を有する孔有電極板の他に、金属網な
どを含むことを意味する。
の流れる貫通孔を有していない無孔電極板や、液体の流
れる多数の貫通孔を有する孔有電極板の他に、金属網な
どを含むことを意味する。
【０００８】水の分子は水素結合によりクラスター（複
数個の分子が凝集して形成される分子の集合体）を形成
し、巨大分子のような振る舞いをしているといわれてい
る。しかし、水を電気分解すると、次の(1),(2),(3) 式
に示す化学反応により、水の分子は酸素ガス、水素ガス
及び新たな水分子を生成する。
数個の分子が凝集して形成される分子の集合体）を形成
し、巨大分子のような振る舞いをしているといわれてい
る。しかし、水を電気分解すると、次の(1),(2),(3) 式
に示す化学反応により、水の分子は酸素ガス、水素ガス
及び新たな水分子を生成する。
【０００９】 Ｈ2 Ｏ→Ｈ+ ＋ＯＨ- …(1) ２Ｈ+ ＋２ｅ- →Ｈ2 …(2) ４ＯＨ- →４ｅ- ＋Ｏ2 ＋２Ｈ2 Ｏ …(3)
【００１０】このような化学変化を行うことで、クラス
ターは破壊される。これにより、水の表面張力は減少し
て界面活性効果が増大し、汚れ物質に対する浸透性が高
まる。更に、生成された電解水には、水素ガスや酸素ガ
ス等の微細な気泡を豊富に含んでいるため、キャビテー
ション（発生した気泡が核になって、無数の真空に近い
微小空洞が発生し、これが崩壊する時に衝撃力を発生す
る）の作用により、汚れの原因である付着物質を洗浄対
象物から剥離しやすくする。なお、電気分解により、水
道水の表面張力は0.0722Ｎ／ｍから0.0716Ｎ／ｍ程度ま
で低下し得ることが確認されている。
ターは破壊される。これにより、水の表面張力は減少し
て界面活性効果が増大し、汚れ物質に対する浸透性が高
まる。更に、生成された電解水には、水素ガスや酸素ガ
ス等の微細な気泡を豊富に含んでいるため、キャビテー
ション（発生した気泡が核になって、無数の真空に近い
微小空洞が発生し、これが崩壊する時に衝撃力を発生す
る）の作用により、汚れの原因である付着物質を洗浄対
象物から剥離しやすくする。なお、電気分解により、水
道水の表面張力は0.0722Ｎ／ｍから0.0716Ｎ／ｍ程度ま
で低下し得ることが確認されている。
【００１１】本発明においては、水または水溶液を原水
（液体）として用いる。ここで、前記(1) 〜(3) 式の化
学反応を得るには原水に導電性が必要であり、したがっ
て、原水自体にイオンが含まれている必要から、「水」
としては純水（蒸留水）やイオン交換水を用いることも
可能であるが、一般に、水道水や井戸水を用いることが
できる。また、水溶液としては食塩やクエン酸を添加し
た水溶液を採用することもできる。
（液体）として用いる。ここで、前記(1) 〜(3) 式の化
学反応を得るには原水に導電性が必要であり、したがっ
て、原水自体にイオンが含まれている必要から、「水」
としては純水（蒸留水）やイオン交換水を用いることも
可能であるが、一般に、水道水や井戸水を用いることが
できる。また、水溶液としては食塩やクエン酸を添加し
た水溶液を採用することもできる。
【００１２】水の電気分解量は電極に流れる電流値に比
例する。したがって、強力な電気分解を行うためには、
電流値をできる限り大きくする必要がある。そこで、本
発明では、印加電圧をあまり上げずに電流を大きく取る
ために、電極間の間隙を小さくする。前記電極間の間隔
は一般に 3.0mm以下とするのが好ましく、より好ましく
は 0.5mm〜２mm程度とする。かかる観点から、複数の電
極ユニットを設けて、電極の面積を大きくするのが好ま
しい。
例する。したがって、強力な電気分解を行うためには、
電流値をできる限り大きくする必要がある。そこで、本
発明では、印加電圧をあまり上げずに電流を大きく取る
ために、電極間の間隙を小さくする。前記電極間の間隔
は一般に 3.0mm以下とするのが好ましく、より好ましく
は 0.5mm〜２mm程度とする。かかる観点から、複数の電
極ユニットを設けて、電極の面積を大きくするのが好ま
しい。
【００１３】第一電極板と第二電極板とは、互いに概ね
平行にかつ対面して配置し、これにより、前記電極間の
間隔が略一定となるようにして、電極板の表面が均等に
電気分解に寄与するようにする。なお、「対面」とは、
２枚の電極板の間に隔膜が設けられていないことを意味
する。
平行にかつ対面して配置し、これにより、前記電極間の
間隔が略一定となるようにして、電極板の表面が均等に
電気分解に寄与するようにする。なお、「対面」とは、
２枚の電極板の間に隔膜が設けられていないことを意味
する。
【００１４】一方、電極間の間隙を小さくしたことによ
り、前記間隙内に原水が流れ込み難くなってしまう。そ
こで、本発明では、一方の電極板に多数の貫通孔を設け
て、電極間の流路に水が流入し易い構造とするのが好ま
しい。更に、原水を孔有電極板の貫通孔に向かわせる方
向規制手段を設け、電極間の流路に水が流入するように
するのが好ましい。かかる方向規制手段としては、導入
管に多数のノズルを設けるのが好ましい。
り、前記間隙内に原水が流れ込み難くなってしまう。そ
こで、本発明では、一方の電極板に多数の貫通孔を設け
て、電極間の流路に水が流入し易い構造とするのが好ま
しい。更に、原水を孔有電極板の貫通孔に向かわせる方
向規制手段を設け、電極間の流路に水が流入するように
するのが好ましい。かかる方向規制手段としては、導入
管に多数のノズルを設けるのが好ましい。
【００１５】水が２枚の電極板の間の流路に入り込む
と、この水は気泡と共に流路内を流れ、他の孔や２枚の
電極板の上方の間隙から流れ出る。したがって、前記気
泡を含んだ水が流れ易いように、２枚の電極板は水平に
配置するのではなく、鉛直面ないし斜めに傾いた面に沿
って配置するのが好ましい。
と、この水は気泡と共に流路内を流れ、他の孔や２枚の
電極板の上方の間隙から流れ出る。したがって、前記気
泡を含んだ水が流れ易いように、２枚の電極板は水平に
配置するのではなく、鉛直面ないし斜めに傾いた面に沿
って配置するのが好ましい。
【００１６】水を電気分解した時には、水素ガスと酸素
ガスの微細な気泡が発生する。このように発生した微細
な気泡が核になって、無数の真空に近い微小空洞が発生
し、この微小空洞が崩壊する時に衝撃力が発生する。か
かる現象はキャビテーションと云われ、前記気泡が崩壊
する際のエネルギーが洗浄作用として有効に働く。な
お、殺菌に必要な水中オゾン濃度は１mg／Ｌ程度で十分
である。一般に脹内菌は0.01mg/L、ウイルスは1mg/L 、
芽胞菌は2mg/L の水中オゾン濃度であれば、約１分で99
％不活性化するといわれている。この程度の水中オゾン
濃度であれば、酸化力は微弱であり、電解水生成装置や
配管などを錆びさせるという問題も発生しない。
ガスの微細な気泡が発生する。このように発生した微細
な気泡が核になって、無数の真空に近い微小空洞が発生
し、この微小空洞が崩壊する時に衝撃力が発生する。か
かる現象はキャビテーションと云われ、前記気泡が崩壊
する際のエネルギーが洗浄作用として有効に働く。な
お、殺菌に必要な水中オゾン濃度は１mg／Ｌ程度で十分
である。一般に脹内菌は0.01mg/L、ウイルスは1mg/L 、
芽胞菌は2mg/L の水中オゾン濃度であれば、約１分で99
％不活性化するといわれている。この程度の水中オゾン
濃度であれば、酸化力は微弱であり、電解水生成装置や
配管などを錆びさせるという問題も発生しない。
【００１７】更に、無孔電極板および孔有電極板により
水の電気分解を行い、当該電極板の極性を反転させる
と、次のような現象でオゾンガスが発生し易くなるもの
と推測される。
水の電気分解を行い、当該電極板の極性を反転させる
と、次のような現象でオゾンガスが発生し易くなるもの
と推測される。
【００１８】今、無孔電極板の電位を高くすると、次の
(4), (5)式に示す化学反応に従って、無孔電極板の表面
にＯＨラジカルが発生して酸素原子が生成され、この酸
素原子同士が結合することによって酸素分子が生成され
る。 ＯＨ＋ＯＨ→Ｏ＋Ｈ2 Ｏ …(4) Ｏ＋Ｏ→Ｏ2 …(5)
(4), (5)式に示す化学反応に従って、無孔電極板の表面
にＯＨラジカルが発生して酸素原子が生成され、この酸
素原子同士が結合することによって酸素分子が生成され
る。 ＯＨ＋ＯＨ→Ｏ＋Ｈ2 Ｏ …(4) Ｏ＋Ｏ→Ｏ2 …(5)
【００１９】すなわち、前記(3) 式の化学反応式で示し
たように、酸素分子（酸素ガス）が生成される。この無
孔電極板の表面で発生した酸素分子は、流水と共に電極
間の狭い流路から出ようと、孔有電極板の貫通孔に向か
うため、孔有電極板の貫通孔の近傍において酸素分子の
濃度が高くなる。
たように、酸素分子（酸素ガス）が生成される。この無
孔電極板の表面で発生した酸素分子は、流水と共に電極
間の狭い流路から出ようと、孔有電極板の貫通孔に向か
うため、孔有電極板の貫通孔の近傍において酸素分子の
濃度が高くなる。
【００２０】このような状態において、電極板の電位を
反転（交番）させて、孔有電極板の電位を高くすると、
孔有電極板上でＯＨラジカルが発生して酸素原子が生成
される。この孔有電極板は、(5) 式の化学反応式に従っ
て酸素分子を発生するが、前述したように貫通孔の近傍
には既に酸素分子が集まっているので、更に酸素分子の
濃度が高くなる。そのため、次の(6) 式に示すように、
酸素原子が直接酸素分子と結合し易くなり、オゾンの発
生する確率が高くなると推測される。 Ｏ＋Ｏ2 →Ｏ3 …(6) すなわち、無孔電極板と孔有電極板の極性を、適切な時
間間隔で切り替えて交番させることにより、オゾン（Ｏ
3)の濃度を高くすることができると考えられる。
反転（交番）させて、孔有電極板の電位を高くすると、
孔有電極板上でＯＨラジカルが発生して酸素原子が生成
される。この孔有電極板は、(5) 式の化学反応式に従っ
て酸素分子を発生するが、前述したように貫通孔の近傍
には既に酸素分子が集まっているので、更に酸素分子の
濃度が高くなる。そのため、次の(6) 式に示すように、
酸素原子が直接酸素分子と結合し易くなり、オゾンの発
生する確率が高くなると推測される。 Ｏ＋Ｏ2 →Ｏ3 …(6) すなわち、無孔電極板と孔有電極板の極性を、適切な時
間間隔で切り替えて交番させることにより、オゾン（Ｏ
3)の濃度を高くすることができると考えられる。
【００２１】前述のように、電極板の電位を交番させる
代わりに、流水が流れる流路の電極板の形状が無孔から
孔有へ、更に孔有から無孔に変化すれば、電位を交番さ
せる必要はない。
代わりに、流水が流れる流路の電極板の形状が無孔から
孔有へ、更に孔有から無孔に変化すれば、電位を交番さ
せる必要はない。
【００２２】すなわち、本第２発明装置は、液体から電
解水を生成する電解水生成装置であって、電解槽と、前
記電解槽内に液体を圧送する導入部と、前記電解槽内に
配置された第一電極板と、前記第一電極板に対面して前
記電解槽内に配置された第二電極板と、前記第一電極板
と前記第二電極板との間に電位差が生ずるように、両電
極板に直流電圧を印加するための直流電源と、前記電解
槽内で生成された電解水を前記電解槽内から導出する導
出管とを備え、前記第一電極板が前記第二電極板に対し
て近接していることで両電極板の間に当該電極板に沿っ
た流路が形成され、前記両板状電極は、流れ方向に沿っ
て、交互に無孔板部と孔有板部とを備え、かつ、無孔板
部と孔有板部とが互いに対向するように配置されている
ことを特徴とする。
解水を生成する電解水生成装置であって、電解槽と、前
記電解槽内に液体を圧送する導入部と、前記電解槽内に
配置された第一電極板と、前記第一電極板に対面して前
記電解槽内に配置された第二電極板と、前記第一電極板
と前記第二電極板との間に電位差が生ずるように、両電
極板に直流電圧を印加するための直流電源と、前記電解
槽内で生成された電解水を前記電解槽内から導出する導
出管とを備え、前記第一電極板が前記第二電極板に対し
て近接していることで両電極板の間に当該電極板に沿っ
た流路が形成され、前記両板状電極は、流れ方向に沿っ
て、交互に無孔板部と孔有板部とを備え、かつ、無孔板
部と孔有板部とが互いに対向するように配置されている
ことを特徴とする。
【００２３】ところで、電極板に印加する電位差を切り
替えずに、水を電気分解しても、前述の従来例のよう
に、微量のオゾンが発生すると考えられる。しかし、そ
の際には、陰電極板にカルシウムやマグネシウム等を成
分とする水酸化物質のスケールが少しずつ析出して次第
に電流が流れ難くなり、電気分解の効率が低下し、やが
て、オゾンが殆ど発生しなくなる。
替えずに、水を電気分解しても、前述の従来例のよう
に、微量のオゾンが発生すると考えられる。しかし、そ
の際には、陰電極板にカルシウムやマグネシウム等を成
分とする水酸化物質のスケールが少しずつ析出して次第
に電流が流れ難くなり、電気分解の効率が低下し、やが
て、オゾンが殆ど発生しなくなる。
【００２４】逆に、前記切り替えまでの時間がある程度
短いと、電極にスケールが析出する前に極性が切り替わ
るので、前記貫通孔がなくても、すなわち、２枚の無孔
電極板に直流電圧を印加し、その極性を交番させても、
オゾンがある程度発生し易くなると推測される。また、
同様に２枚の孔有電極板に交番する直流電圧を印加して
も、オゾンが発生し易くなると推測される。
短いと、電極にスケールが析出する前に極性が切り替わ
るので、前記貫通孔がなくても、すなわち、２枚の無孔
電極板に直流電圧を印加し、その極性を交番させても、
オゾンがある程度発生し易くなると推測される。また、
同様に２枚の孔有電極板に交番する直流電圧を印加して
も、オゾンが発生し易くなると推測される。
【００２５】
【発明の実施形態】以下、本発明の実施形態を図面にし
たがって説明する。図１、図２および図３は、電解水生
成装置の第一実施形態を示す。電解槽１の中には一対の
電極ユニットＵが設けてある。各電極ユニットＵは、そ
れぞれ、無孔電極板（第一電極板）２と、多数の貫通孔
５を有する２枚の孔有電極板（第二電極板）４とを備え
ている。孔有電極板４，４は、所定の間隔Δを設けて無
孔電極板２の２つの面に対し対面するように配設されて
いる。電解槽１の中には孔有電極板４に対向するよう
に、電解槽１の下部に導入管２０が接続されている。更
に、電解槽１の底面部には上端が開口した導入管２１が
配設されている。電解槽１の上方には、生成された電解
水を吐出するための導出管２２が配設されている。
たがって説明する。図１、図２および図３は、電解水生
成装置の第一実施形態を示す。電解槽１の中には一対の
電極ユニットＵが設けてある。各電極ユニットＵは、そ
れぞれ、無孔電極板（第一電極板）２と、多数の貫通孔
５を有する２枚の孔有電極板（第二電極板）４とを備え
ている。孔有電極板４，４は、所定の間隔Δを設けて無
孔電極板２の２つの面に対し対面するように配設されて
いる。電解槽１の中には孔有電極板４に対向するよう
に、電解槽１の下部に導入管２０が接続されている。更
に、電解槽１の底面部には上端が開口した導入管２１が
配設されている。電解槽１の上方には、生成された電解
水を吐出するための導出管２２が配設されている。
【００２６】前記導入管２０には孔有電極板４の表面に
向って水を噴出する多数のノズル８が穿設されており、
導入管２０，２１から水を電解槽１内に圧送すると、前
記導入管２１の上端およびノズル８から孔有電極板４に
向けて水が吐出される。このように水が吐出されること
により、吐出された水が貫通孔５を通って無孔電極板２
と孔有電極板４との間に流れ込む。この流れ込んだ水
は、前記間隙Δで形成される流路６を通って両電極板
２，４に沿って上方に流れたり、あるいは、他の貫通孔
５から流れ出る。なお、導入管２０の上端は閉塞してい
る。
向って水を噴出する多数のノズル８が穿設されており、
導入管２０，２１から水を電解槽１内に圧送すると、前
記導入管２１の上端およびノズル８から孔有電極板４に
向けて水が吐出される。このように水が吐出されること
により、吐出された水が貫通孔５を通って無孔電極板２
と孔有電極板４との間に流れ込む。この流れ込んだ水
は、前記間隙Δで形成される流路６を通って両電極板
２，４に沿って上方に流れたり、あるいは、他の貫通孔
５から流れ出る。なお、導入管２０の上端は閉塞してい
る。
【００２７】図２の各電極ユニットＵの構造について説
明する。図３に示すように、無孔電極板２と孔有電極板
４との間には、複数個の第一絶縁スペーサー２１が介挿
されている。一対の電極ユニットＵ，Ｕの間には、複数
本の長い第二絶縁スペーサー２８が配設されており、複
数の絶縁ボルト２３で各電極板２，４が所定の間隔に保
つように組立てられている。孔有電極板４は、導電性の
スペーサー２５を介して、導電性のボルト２６で第二電
極接続ロッド２７に固定されている。無孔電極板２は導
電性スペーサー３２を挟持した状態で第一電極接続ロッ
ド３１に導電性ボルト３３によって固定されている。
明する。図３に示すように、無孔電極板２と孔有電極板
４との間には、複数個の第一絶縁スペーサー２１が介挿
されている。一対の電極ユニットＵ，Ｕの間には、複数
本の長い第二絶縁スペーサー２８が配設されており、複
数の絶縁ボルト２３で各電極板２，４が所定の間隔に保
つように組立てられている。孔有電極板４は、導電性の
スペーサー２５を介して、導電性のボルト２６で第二電
極接続ロッド２７に固定されている。無孔電極板２は導
電性スペーサー３２を挟持した状態で第一電極接続ロッ
ド３１に導電性ボルト３３によって固定されている。
【００２８】今、電解槽１の中に水が満たされ、導出管
２２から水が吐出されている状態で、孔有電極板４と無
孔電極板２に電圧が印加されると、水は電気分解されて
両電極板２，４から酸素ガスおよび水素ガスが発生す
る。これらのガスは、孔有電極板４の多数の貫通孔５や
前記流路６を通って電解槽１の上方に向って上昇し、生
成された電解水とともに導出管２２を通して導出され
る。
２２から水が吐出されている状態で、孔有電極板４と無
孔電極板２に電圧が印加されると、水は電気分解されて
両電極板２，４から酸素ガスおよび水素ガスが発生す
る。これらのガスは、孔有電極板４の多数の貫通孔５や
前記流路６を通って電解槽１の上方に向って上昇し、生
成された電解水とともに導出管２２を通して導出され
る。
【００２９】水圧による導入管２０の各ノズル８からの
吐出圧力差が生じないように、導入管２０の側面に設け
られた多数のノズル８の総面積は、導入管２０の断面積
よりも大きく設定しておくことが好ましい。導入管２
０，２１から孔有電極板４に向けて吐出された後、電気
分解で生成された水や発生ガスが原水中に均一に混ざる
ように、電解槽１内に撹拌用のフィンなどの撹拌装置を
内蔵させることも有効である。
吐出圧力差が生じないように、導入管２０の側面に設け
られた多数のノズル８の総面積は、導入管２０の断面積
よりも大きく設定しておくことが好ましい。導入管２
０，２１から孔有電極板４に向けて吐出された後、電気
分解で生成された水や発生ガスが原水中に均一に混ざる
ように、電解槽１内に撹拌用のフィンなどの撹拌装置を
内蔵させることも有効である。
【００３０】図１（ｂ）では孔有電極板４同士を結線
し、無孔電極板２同士を結線し、一つの電源で直流電圧
を印加している。しかし、各電極板の間隙Δや表面状態
の違い等により、両電極ユニットＵ，Ｕに流れる電流値
が互いに異なる場合がある。そのため、それぞれ独立に
且つ定電圧電源を接続し、各電極ユニットにおいてほぼ
同量の電気分解が行えるように、電圧調整できる機能を
設けておくのが好ましい。
し、無孔電極板２同士を結線し、一つの電源で直流電圧
を印加している。しかし、各電極板の間隙Δや表面状態
の違い等により、両電極ユニットＵ，Ｕに流れる電流値
が互いに異なる場合がある。そのため、それぞれ独立に
且つ定電圧電源を接続し、各電極ユニットにおいてほぼ
同量の電気分解が行えるように、電圧調整できる機能を
設けておくのが好ましい。
【００３１】更には、各電極ユニットで同量の電気分解
するように、定電圧電源ではなく定電流電源を使用すれ
ば、電圧調整の必要もなくなり一層好ましい。導出管２
２又は導入管２０，２１に流量センサ（図示せず）を設
け、導入管２０，２１から電解槽１内に水が供給された
ことを流量センサが検知した時のみ、電極ユニットＵへ
の印加を行うようにしてもよい。
するように、定電圧電源ではなく定電流電源を使用すれ
ば、電圧調整の必要もなくなり一層好ましい。導出管２
２又は導入管２０，２１に流量センサ（図示せず）を設
け、導入管２０，２１から電解槽１内に水が供給された
ことを流量センサが検知した時のみ、電極ユニットＵへ
の印加を行うようにしてもよい。
【００３２】孔有電極板４の多数の貫通孔５は、流路６
に水が流入しやすく、発生した水素ガスや酸素ガスを電
極の間隙から逃がすためのものである。したがって、貫
通孔５の形状は、丸穴、長穴、十字穴、角穴の他にスリ
ット状の長孔などでもよく、たとえば孔有電極板４とし
てはエキスパンドメタルを使用しても良い。
に水が流入しやすく、発生した水素ガスや酸素ガスを電
極の間隙から逃がすためのものである。したがって、貫
通孔５の形状は、丸穴、長穴、十字穴、角穴の他にスリ
ット状の長孔などでもよく、たとえば孔有電極板４とし
てはエキスパンドメタルを使用しても良い。
【００３３】図４は、電気回路のブロック図の一例を示
す。この図に示すように、無孔電極板２および孔有電極
板４には、切替回路５０を介して、直流電源５１が接続
されている。前記切替回路５０には制御回路（マイコ
ン）５２が接続されている。該制御回路５２はタイマ５
３を内蔵していると共に、流量検知回路５４および設定
器５５に接続されている。
す。この図に示すように、無孔電極板２および孔有電極
板４には、切替回路５０を介して、直流電源５１が接続
されている。前記切替回路５０には制御回路（マイコ
ン）５２が接続されている。該制御回路５２はタイマ５
３を内蔵していると共に、流量検知回路５４および設定
器５５に接続されている。
【００３４】前記設定器５５は、両電極２，４の極性を
切り替える時間Ｔを入力するためのものであり、当該設
定器５５から設定された切替時間Ｔは制御回路５２に記
憶される。前記流量検知回路５４は、電解槽１から流出
する水の流量（電解槽１内に流入する水の流量）を検出
するためのセンサ５６を含む。
切り替える時間Ｔを入力するためのものであり、当該設
定器５５から設定された切替時間Ｔは制御回路５２に記
憶される。前記流量検知回路５４は、電解槽１から流出
する水の流量（電解槽１内に流入する水の流量）を検出
するためのセンサ５６を含む。
【００３５】今、電解槽１内に水道水が供給され、流量
検知回路５４から制御回路５２に流量信号が出力される
と、前記制御回路５２が切替回路５０を制御して、無孔
電極板２および孔有電極板４に、それぞれプラスおよび
マイナスの電圧を印加する。前記制御回路５２は前記設
定時間Ｔが経過すると、切替回路５０により印加電圧の
極性を切り替えて、無孔電極板２および孔有電極板４
に、それぞれマイナスおよびプラスの電圧を印加する。
こうして、両電極板２，４には、設定時間Ｔごとに互い
に極性の異なる電圧が交互に印加される。
検知回路５４から制御回路５２に流量信号が出力される
と、前記制御回路５２が切替回路５０を制御して、無孔
電極板２および孔有電極板４に、それぞれプラスおよび
マイナスの電圧を印加する。前記制御回路５２は前記設
定時間Ｔが経過すると、切替回路５０により印加電圧の
極性を切り替えて、無孔電極板２および孔有電極板４
に、それぞれマイナスおよびプラスの電圧を印加する。
こうして、両電極板２，４には、設定時間Ｔごとに互い
に極性の異なる電圧が交互に印加される。
【００３６】図５（ａ）は、図１〜図３の電解水生成装
置を用いて本発明者が実際に測定した水中オゾンの濃度
を示すものである。無孔電極板２と孔有電極板４で対向
する面は、横100 ｍｍ、縦200 ｍｍであり、直流電源５
１を電極ユニットＵ，Ｕに印加して流した電流は24Ａと
した。この時、常に24アンペアの一定の電流が流れるよ
うに、直流電源５１としては定電流電源を使用した。電
解槽の直径は150 ｍｍである。水の流量は、3.5 リット
ル／ｍｉｎに設定した。設定時間Ｔを2.5 ，5, 10, 15,
20, 25, 30 （秒）に設定して印加電圧を切り替えた。
その結果を図５（ａ）に示す。図５（ａ）からオゾン濃
度を0.2 ｍｇ／Ｌ以上とするには、切り替え時間を2.5
秒以上で、かつ２０秒以下に設定する必要があることが
分かる。
置を用いて本発明者が実際に測定した水中オゾンの濃度
を示すものである。無孔電極板２と孔有電極板４で対向
する面は、横100 ｍｍ、縦200 ｍｍであり、直流電源５
１を電極ユニットＵ，Ｕに印加して流した電流は24Ａと
した。この時、常に24アンペアの一定の電流が流れるよ
うに、直流電源５１としては定電流電源を使用した。電
解槽の直径は150 ｍｍである。水の流量は、3.5 リット
ル／ｍｉｎに設定した。設定時間Ｔを2.5 ，5, 10, 15,
20, 25, 30 （秒）に設定して印加電圧を切り替えた。
その結果を図５（ａ）に示す。図５（ａ）からオゾン濃
度を0.2 ｍｇ／Ｌ以上とするには、切り替え時間を2.5
秒以上で、かつ２０秒以下に設定する必要があることが
分かる。
【００３７】オゾン濃度を高めるには、両電極板２，４
で発生する酸素分子と酸素原子とを十分に反応させる必
要がある。しかし、切り替え時間が2.5 秒以下の場合に
おいてオゾン濃度が低いのは、孔有電極板４よりも無孔
電極板２の電位が高い時に、無孔電極板２で発生する酸
素分子の濃度が十分に高くならないうちに両電極板２，
４の印加電圧が反転したためであると推定される。
で発生する酸素分子と酸素原子とを十分に反応させる必
要がある。しかし、切り替え時間が2.5 秒以下の場合に
おいてオゾン濃度が低いのは、孔有電極板４よりも無孔
電極板２の電位が高い時に、無孔電極板２で発生する酸
素分子の濃度が十分に高くならないうちに両電極板２，
４の印加電圧が反転したためであると推定される。
【００３８】一方、切り替え時間が２０秒以上の場合に
おいてオゾン濃度が低いのは、無孔電極板２で発生する
酸素分子の濃度は十分に高くなるが、印加電圧の切り替
えのタイミングが遅すぎて、発生した酸素分子の多くが
オゾン化しないまま導出管２２より吐出されたためであ
ると推定される。これは、電極板の長さと電解槽１内の
水の上昇速度との関係が影響していると考えられる。す
なわち、無孔電極板２で発生した酸素分子は、孔有電極
板４との間の流路６を上昇し、孔有電極板４の貫通孔５
から出て行く。そのため、無孔電極板２で十分に発生し
た酸素分子が、孔有電極板４の貫通孔５に到達した時
に、両電極板２，４の印加電圧を反転させるのが好まし
い。
おいてオゾン濃度が低いのは、無孔電極板２で発生する
酸素分子の濃度は十分に高くなるが、印加電圧の切り替
えのタイミングが遅すぎて、発生した酸素分子の多くが
オゾン化しないまま導出管２２より吐出されたためであ
ると推定される。これは、電極板の長さと電解槽１内の
水の上昇速度との関係が影響していると考えられる。す
なわち、無孔電極板２で発生した酸素分子は、孔有電極
板４との間の流路６を上昇し、孔有電極板４の貫通孔５
から出て行く。そのため、無孔電極板２で十分に発生し
た酸素分子が、孔有電極板４の貫通孔５に到達した時
に、両電極板２，４の印加電圧を反転させるのが好まし
い。
【００３９】仮に、電極板の上下の長さに対して１／２
の長さを水が上昇した時に印加電圧が切り替わるように
設定すると、水が電極ユニットＵの上半分まで移動する
間に、電極ユニットＵの孔有電極板４の下半分で発生し
ていた酸素分子の殆どは、電極ユニットＵの外に流出す
る。そのため、オゾンを発生する条件である酸素分子の
濃度が低くなり、つまり、オゾン発生濃度が低くなる。
したがって、電極板の上下長さに対して少なくとも１／
３以下の長さを水が上昇する間に印加電圧を反転するよ
うに切り替えるのが好ましい。
の長さを水が上昇した時に印加電圧が切り替わるように
設定すると、水が電極ユニットＵの上半分まで移動する
間に、電極ユニットＵの孔有電極板４の下半分で発生し
ていた酸素分子の殆どは、電極ユニットＵの外に流出す
る。そのため、オゾンを発生する条件である酸素分子の
濃度が低くなり、つまり、オゾン発生濃度が低くなる。
したがって、電極板の上下長さに対して少なくとも１／
３以下の長さを水が上昇する間に印加電圧を反転するよ
うに切り替えるのが好ましい。
【００４０】電解槽１内の水の上昇速度をＶｃｍ／秒、
電極板の上下長さをＬ、切り替え時間をＴ秒とすると、
上述のように電極板の上下長さに対して１／３以下の長
さを水が上昇する間に印加電圧を反転するように切り替
えるためには、ＶＴ≦Ｌ／３の条件を満足させる必要が
ある。図５（ａ）の測定条件より、Ｖ＝0.33ｃｍ／ｓｅ
ｃ，Ｌ＝20ｃｍであるから、切り替え時間Ｔは、計算上
Ｔ≦20.2秒となり、測定結果のＴ≦２０秒とほぼ一致す
る。
電極板の上下長さをＬ、切り替え時間をＴ秒とすると、
上述のように電極板の上下長さに対して１／３以下の長
さを水が上昇する間に印加電圧を反転するように切り替
えるためには、ＶＴ≦Ｌ／３の条件を満足させる必要が
ある。図５（ａ）の測定条件より、Ｖ＝0.33ｃｍ／ｓｅ
ｃ，Ｌ＝20ｃｍであるから、切り替え時間Ｔは、計算上
Ｔ≦20.2秒となり、測定結果のＴ≦２０秒とほぼ一致す
る。
【００４１】前述したように、無孔電極板２で十分に酸
素分子を発生させるためには、切り替え時間Ｔは最低2.
5 秒以上必要であることから、Ｔ≧2.5 秒も満足させる
のが好ましい。また、Ｔ≦２０秒とするのが好ましい。
したがって、電極切り替え制御を行って、オゾン濃度を
高めるためには、電解槽１内の水の上昇速度をＶｃｍ／
秒、電極板の上下長さをＬ、切り替え時間をＴ秒とした
とき、次の（８），（９）式の両者を満足させるのが好
ましい。 ＶＴ≦Ｌ／３ …（８） Ｔ≧２．５秒 …（９） すなわち、式（８）と（９）から、切り替え時間Ｔは
（１０）式を満たすのが好ましい。 ２．５秒≦Ｔ≦（１／３）×（Ｌ／Ｖ） …（１０）
素分子を発生させるためには、切り替え時間Ｔは最低2.
5 秒以上必要であることから、Ｔ≧2.5 秒も満足させる
のが好ましい。また、Ｔ≦２０秒とするのが好ましい。
したがって、電極切り替え制御を行って、オゾン濃度を
高めるためには、電解槽１内の水の上昇速度をＶｃｍ／
秒、電極板の上下長さをＬ、切り替え時間をＴ秒とした
とき、次の（８），（９）式の両者を満足させるのが好
ましい。 ＶＴ≦Ｌ／３ …（８） Ｔ≧２．５秒 …（９） すなわち、式（８）と（９）から、切り替え時間Ｔは
（１０）式を満たすのが好ましい。 ２．５秒≦Ｔ≦（１／３）×（Ｌ／Ｖ） …（１０）
【００４２】これらの結果から切替時間Ｔは、本実施形
態では2.5 秒〜２０秒程度が最も好ましいが、流路や両
電極板２，４の形状、あるいは、流速が変化すると、こ
れらの値も変化するので、一般に、切替時間Ｔが0.5 秒
〜６０秒程度であればオゾン濃度を高めることができる
と推測される。その一方で、切替時間Ｔを５秒〜１５秒
程度に設定するのが最も好ましい。
態では2.5 秒〜２０秒程度が最も好ましいが、流路や両
電極板２，４の形状、あるいは、流速が変化すると、こ
れらの値も変化するので、一般に、切替時間Ｔが0.5 秒
〜６０秒程度であればオゾン濃度を高めることができる
と推測される。その一方で、切替時間Ｔを５秒〜１５秒
程度に設定するのが最も好ましい。
【００４３】図５（ｂ）は、均一に尿石を付着させたガ
ラスに、３種類の水を3.5 リットル／分の流速で５分間
放水して、ガラス面に付着していた尿石がどの程度洗浄
できるかを測定した結果を示すものである。使用した水
には、脱残留塩素した水道水と図５（ａ）の測定で使用
した電解水生成装置により生成した電解水を使用した。
更に、前記電解水は無孔電極板２を孔有電極板４の電位
よりも高い電圧を印加して生成した電解水と、無孔電極
板２と孔有電極板４の電位を１０秒毎に反転切り替えし
て生成した電解水を使用した。
ラスに、３種類の水を3.5 リットル／分の流速で５分間
放水して、ガラス面に付着していた尿石がどの程度洗浄
できるかを測定した結果を示すものである。使用した水
には、脱残留塩素した水道水と図５（ａ）の測定で使用
した電解水生成装置により生成した電解水を使用した。
更に、前記電解水は無孔電極板２を孔有電極板４の電位
よりも高い電圧を印加して生成した電解水と、無孔電極
板２と孔有電極板４の電位を１０秒毎に反転切り替えし
て生成した電解水を使用した。
【００４４】図５（ｂ）から明らかなように、１０秒毎
に無孔電極板２と孔有電極板４の電位を反転切り替えし
て生成した電解水を使用した場合、最も尿石洗浄率が高
かった。これは、水の電気分解により生成した電解水の
洗浄効果に加え、オゾンによる尿石に対する酸化作用の
働きが加わった結果と推測される。
に無孔電極板２と孔有電極板４の電位を反転切り替えし
て生成した電解水を使用した場合、最も尿石洗浄率が高
かった。これは、水の電気分解により生成した電解水の
洗浄効果に加え、オゾンによる尿石に対する酸化作用の
働きが加わった結果と推測される。
【００４５】更に、本発明者は、図５（ｂ）で説明した
尿石付着ガラスの洗浄率測定に使用したのと同じ３種類
の水を使用して、殺菌効果の測定も行った。ただし、水
道水には残留塩素が含まれているため、残留塩素の影響
をなくすために脱残留塩素水を使用した。勿論、電解水
生成装置に使用した水も、脱残留塩素した水道水を使用
した。殺菌効果を確認するための試験対象菌として、大
腸菌、レジオネラ菌を使用した。大腸菌はトリプトソイ
寒天培地で培養し、レジオネラ菌は特定培地（ＷＹＯ
α）寒天培地で培養し、イオン交換水１ｃｃ中の菌数が
１００万個以上になるように菌の汚染水を作った。この
菌の汚染水を水道水、電極への印加電圧を切り替えずに
生成した電解水、電極印加電圧を１０秒毎に反転切り替
えして生成した電解水から、それぞれ１００ｃｃ採取
し、菌の汚染水を１ｃｃ入れ、撹拌後５分間放置した。
放置後、１ｃｃを各々の培地に塗布し、大腸菌は２５℃
で９６時間培養し、レジオネラ菌は３７℃で９６時間培
養した後、コロニー数を計測した。
尿石付着ガラスの洗浄率測定に使用したのと同じ３種類
の水を使用して、殺菌効果の測定も行った。ただし、水
道水には残留塩素が含まれているため、残留塩素の影響
をなくすために脱残留塩素水を使用した。勿論、電解水
生成装置に使用した水も、脱残留塩素した水道水を使用
した。殺菌効果を確認するための試験対象菌として、大
腸菌、レジオネラ菌を使用した。大腸菌はトリプトソイ
寒天培地で培養し、レジオネラ菌は特定培地（ＷＹＯ
α）寒天培地で培養し、イオン交換水１ｃｃ中の菌数が
１００万個以上になるように菌の汚染水を作った。この
菌の汚染水を水道水、電極への印加電圧を切り替えずに
生成した電解水、電極印加電圧を１０秒毎に反転切り替
えして生成した電解水から、それぞれ１００ｃｃ採取
し、菌の汚染水を１ｃｃ入れ、撹拌後５分間放置した。
放置後、１ｃｃを各々の培地に塗布し、大腸菌は２５℃
で９６時間培養し、レジオネラ菌は３７℃で９６時間培
養した後、コロニー数を計測した。
【００４６】その結果、脱残留塩素した水道水では全く
菌数の減少はなく１００万個以上であった。それに対
し、大腸菌とレジオネラ菌については完全に殺菌され０
個であった。即ち、明らかに殺菌効果を確認することが
できた。従って、本発明の電解水生成装置は、一般の水
道水や井戸水を使用することで、洗浄効果と殺菌効果を
合わせ持った水を生成することができる。
菌数の減少はなく１００万個以上であった。それに対
し、大腸菌とレジオネラ菌については完全に殺菌され０
個であった。即ち、明らかに殺菌効果を確認することが
できた。従って、本発明の電解水生成装置は、一般の水
道水や井戸水を使用することで、洗浄効果と殺菌効果を
合わせ持った水を生成することができる。
【００４７】なお、本発明において、洗浄対象用途とし
ては、Ｏ１５７対策で問題になっている水耕栽培用のカ
イワレ大根の種子洗浄、穀類や野菜洗浄、カット野菜の
洗浄、厨房関係の食器や容器の洗浄、病院関係の器具洗
浄、内視鏡の洗浄、尿を分析するための蓄尿機の洗浄、
リネン類の洗浄、産業用部品の洗浄、トイレの便器やそ
の配管洗浄など幅広く対応できる。また、本発明の電解
水生成装置で生成した電解水の浸透性と殺菌性をいかし
て、豆腐製造工程における大豆の浸漬工程中に雑菌の繁
殖を防止できる浸漬水としての用途としても効果を発揮
する。
ては、Ｏ１５７対策で問題になっている水耕栽培用のカ
イワレ大根の種子洗浄、穀類や野菜洗浄、カット野菜の
洗浄、厨房関係の食器や容器の洗浄、病院関係の器具洗
浄、内視鏡の洗浄、尿を分析するための蓄尿機の洗浄、
リネン類の洗浄、産業用部品の洗浄、トイレの便器やそ
の配管洗浄など幅広く対応できる。また、本発明の電解
水生成装置で生成した電解水の浸透性と殺菌性をいかし
て、豆腐製造工程における大豆の浸漬工程中に雑菌の繁
殖を防止できる浸漬水としての用途としても効果を発揮
する。
【００４８】ところで、前記切り替え時間Ｔは必ずしも
一定にする必要はなく、図４（ｂ）のように、互いに異
なる第１および第２の切り替え時間Ｔ１，Ｔ２を設定す
るようにしてもよい。本発明では、各電極板の極性を切
り替えた後に、再び元の極性に戻すまでの時間Ｔｗ、つ
まり１サイクルＴｗ＝（Ｔ１＋Ｔ２）で設定してもよ
く、この場合Ｔｗは１秒〜１２０秒に設定する必要があ
り、好ましくは、５秒〜４０秒に設定する。また、前記
第一実施形態では、タイマの設定時間により各電極板の
極性の切り替えを制御したが、本発明では、定電流を使
用せずに各電極板の電流値を検出する手段を設けて、各
電極板にスケールが付着したことによる電流値の変化に
より各電極板の極性の切り替えを制御するようにしても
よい。さらに、電解槽内に流入する水の流量（流速）か
ら計算により各電極板の極性の切り替えを制御するよう
にしてもよい。
一定にする必要はなく、図４（ｂ）のように、互いに異
なる第１および第２の切り替え時間Ｔ１，Ｔ２を設定す
るようにしてもよい。本発明では、各電極板の極性を切
り替えた後に、再び元の極性に戻すまでの時間Ｔｗ、つ
まり１サイクルＴｗ＝（Ｔ１＋Ｔ２）で設定してもよ
く、この場合Ｔｗは１秒〜１２０秒に設定する必要があ
り、好ましくは、５秒〜４０秒に設定する。また、前記
第一実施形態では、タイマの設定時間により各電極板の
極性の切り替えを制御したが、本発明では、定電流を使
用せずに各電極板の電流値を検出する手段を設けて、各
電極板にスケールが付着したことによる電流値の変化に
より各電極板の極性の切り替えを制御するようにしても
よい。さらに、電解槽内に流入する水の流量（流速）か
ら計算により各電極板の極性の切り替えを制御するよう
にしてもよい。
【００４９】図６は第二実施形態を示す。この図に示す
ように、電極ユニットＵは、陽極である第一電極板１１
と陰極である第二電極板１２とで構成されている。第一
および第二電極板１１，１２は、それぞれ、流れ方向Ｆ
に沿って、交互に無孔板部４０と孔有板部４１とを備え
ている。第一および第二電極板１１，１２は、それぞれ
の無孔板部４０と孔有板部４１とが互いに対向するよう
に配設されている。本実施形態では、通常は電極板の極
性は反転させず、逆洗時にのみ反転させる。その他の構
成は、図１で説明したものと同様であるため同一部分ま
たは相当部分に同一符号を付して、その詳しい説明を省
略する。
ように、電極ユニットＵは、陽極である第一電極板１１
と陰極である第二電極板１２とで構成されている。第一
および第二電極板１１，１２は、それぞれ、流れ方向Ｆ
に沿って、交互に無孔板部４０と孔有板部４１とを備え
ている。第一および第二電極板１１，１２は、それぞれ
の無孔板部４０と孔有板部４１とが互いに対向するよう
に配設されている。本実施形態では、通常は電極板の極
性は反転させず、逆洗時にのみ反転させる。その他の構
成は、図１で説明したものと同様であるため同一部分ま
たは相当部分に同一符号を付して、その詳しい説明を省
略する。
【００５０】今、第一電極板１１の電位を高くすると、
第一電極板１１の無孔板部４０と孔有板部４１の表面に
酸素分子が生成される。無孔板部４０で発生した酸素分
子は、二点鎖線矢印で示すように、流水と共に孔有板部
４１の貫通孔５に向かう。そのため、この酸素分子が孔
有板部４１で生成される酸素原子と結合し易くなり、オ
ゾンの発生する確率が高くなると推測される。本第二実
施例では、１つの電極板に無孔板部４０と孔有板部４１
を形成したので、電極を切り替えることなくオゾンの濃
度を高くすることができる。
第一電極板１１の無孔板部４０と孔有板部４１の表面に
酸素分子が生成される。無孔板部４０で発生した酸素分
子は、二点鎖線矢印で示すように、流水と共に孔有板部
４１の貫通孔５に向かう。そのため、この酸素分子が孔
有板部４１で生成される酸素原子と結合し易くなり、オ
ゾンの発生する確率が高くなると推測される。本第二実
施例では、１つの電極板に無孔板部４０と孔有板部４１
を形成したので、電極を切り替えることなくオゾンの濃
度を高くすることができる。
【００５１】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の電解水生
成装置は、強力に水を電気分解する装置であり、水のク
ラスターを破壊し、水の表面張力を下げ、界面活性効果
を高める。更に、水素ガスや酸素ガス等の微細な気泡を
豊富に含んだ電解水を生成するため、界面活性効果に加
えてキャビテーションの作用も加わり、洗剤を使用しな
くても優れた洗浄用水となる。特に、本発明の電解水生
成装置の電極印加電圧を所定時間の間隔で切り替えるこ
とで水中オゾン濃度を高めることができ、洗浄効果に加
えて殺菌効果も併せ持った殺菌洗浄水となる。なお、生
成した電解水のｐＨは原水のまま中性を維持している。
しかも新たに化学物質は全く添加していないため、環境
にも優しい。また、本発明の電解水生成装置で生成した
電解水は、酸化還元電位が-100ｍＶよりも十分に低く下
がるため、洗浄装置や配管の錆びを防止し得る。
成装置は、強力に水を電気分解する装置であり、水のク
ラスターを破壊し、水の表面張力を下げ、界面活性効果
を高める。更に、水素ガスや酸素ガス等の微細な気泡を
豊富に含んだ電解水を生成するため、界面活性効果に加
えてキャビテーションの作用も加わり、洗剤を使用しな
くても優れた洗浄用水となる。特に、本発明の電解水生
成装置の電極印加電圧を所定時間の間隔で切り替えるこ
とで水中オゾン濃度を高めることができ、洗浄効果に加
えて殺菌効果も併せ持った殺菌洗浄水となる。なお、生
成した電解水のｐＨは原水のまま中性を維持している。
しかも新たに化学物質は全く添加していないため、環境
にも優しい。また、本発明の電解水生成装置で生成した
電解水は、酸化還元電位が-100ｍＶよりも十分に低く下
がるため、洗浄装置や配管の錆びを防止し得る。
【図１】本発明の第一実施形態にかかる電解水生成装置
を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図２】第一実施形態の電極ユニットの斜視図である。
【図３】同電極ユニットを示す分解組立図である。
【図４】（ａ）は第一実施形態の電解水生成装置にかか
る概略構成図、（ｂ）は切り替え時間の他の例を示すタ
イムチャートである。
る概略構成図、（ｂ）は切り替え時間の他の例を示すタ
イムチャートである。
【図５】（ａ）は第一実施形態の水中オゾン発生濃度を
示すグラフ、（ｂ）は尿石洗浄率を示すグラフである。
示すグラフ、（ｂ）は尿石洗浄率を示すグラフである。
【図６】本発明の第二実施形態にかかる電極ユニットの
概略正面図である。
概略正面図である。
１：電解槽 ２：無孔電極板（第一電極板） ２０，２１：導入管（導入部） ２２：導出管 ４：孔有電極板（第二電極板） ４０：無孔板部 ４１：孔有板部 ５：貫通孔 ５１：直流電源 ５２：制御回路 ６：流路 Ｆ：流れ方向 Ｔ：切り替え時間
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） Ｃ０２Ｆ 1/50 ５６０ Ｃ０２Ｆ 1/50 ５６０Ｆ 1/78 1/78 Ｆターム(参考） 2B314 MA24 MA27 MA48 MA52 PA13 PA17 4D050 AA01 AB06 BB02 BD04 CA10 4D061 DA03 DB01 DB07 EA02 EB01 EB05 EB14 EB17 EB19 EB35 EB39 ED12 ED13 GC16 GC20
Claims (5)
- 【請求項１】 液体から電解水を生成する電解水生成装
置を用いて、オゾンを含んだ電解水を生成する生成方法
であって、 前記電解水生成装置は、互いに近接していることで２枚
の板状電極の間に当該板状電極に沿って形成された流路
と、前記両板状電極の間に直流電圧を印加する直流電源
と、前記板状電極の極性を交互に切り替える制御回路と
を備え、 前記極性を切り替える時間Ｔを下記の式(10)で定義され
る時間の範囲に設定した電解水の生成方法 0.5(sec)≦Ｔ≦（１／３）×（Ｌ／Ｖ） …(10) Ｖ：前記流路における液体の流速（cm/sec) Ｌ：液体の流れ方向についての板状電極の長さ（cm) 。 - 【請求項２】 請求項１において、 前記切替時間Ｔを0.5 秒〜60秒に設定した電解水生成方
法。 - 【請求項３】 液体から電解水を生成する電解水生成装
置であって、 電解槽と、 前記電解槽内に液体を圧送する導入部と、 前記電解槽内に配置された第一電極板と、 前記第一電極板に対面して前記電解槽内に配置された第
二電極板と、 前記第一電極板と前記第二電極板との間に電位差が生ず
るように、両電極板に直流電圧を印加するための直流電
源と、 前記板状電極の極性を交互に切り替える制御回路と、 前記電解槽内で生成された電解水を前記電解槽内から導
出する導出管とを備え、 前記第一電極板が前記第二電極板に対して近接している
ことで両電極板の間に当該電極板に沿った流路が形成さ
れ、 前記極性を切り替える時間Ｔを0.5 秒〜60秒に設定する
ことができるようにした電解水生成装置。 - 【請求項４】 請求項３において、 前記両電極のうち、一方の電極は、複数の貫通孔が形成
された孔有電極板であり、他方の電極は貫通孔を有して
いない無孔電極板である電解水生成装置。 - 【請求項５】 液体から電解水を生成する電解水生成装
置であって、 電解槽と、 前記電解槽内に液体を圧送する導入部と、 前記電解槽内に配置された第一電極板と、 前記第一電極板に対面して前記電解槽内に配置された第
二電極板と、 前記第一電極板と前記第二電極板との間に電位差が生ず
るように、両電極板に直流電圧を印加するための直流電
源と、 前記電解槽内で生成された電解水を前記電解槽内から導
出する導出管とを備え、 前記第一電極板が前記第二電極板に対して近接している
ことで両電極板の間に当該電極板に沿った流路が形成さ
れ、 前記両板状電極は、流れ方向に沿って、交互に無孔板部
と孔有板部とを備え、かつ、無孔板部と孔有板部とが互
いに対向するように配置されている電解水生成装置。
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|---|---|---|---|
| JP2000384641A JP3805621B2 (ja) | 2000-12-19 | 2000-12-19 | 電解水生成装置 |
| US10/021,842 US6716335B2 (en) | 2000-12-19 | 2001-12-13 | Method of producing electrolyzed water |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2000384641A JP3805621B2 (ja) | 2000-12-19 | 2000-12-19 | 電解水生成装置 |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002186969A true JP2002186969A (ja) | 2002-07-02 |
| JP2002186969A5 JP2002186969A5 (ja) | 2006-03-16 |
| JP3805621B2 JP3805621B2 (ja) | 2006-08-02 |
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| JP2000384641A Expired - Fee Related JP3805621B2 (ja) | 2000-12-19 | 2000-12-19 | 電解水生成装置 |
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