JP2002316155A

JP2002316155A - 電解水生成装置

Info

Publication number: JP2002316155A
Application number: JP2001123820A
Authority: JP
Inventors: Koji Oka; 浩二岡; Keijiro Kunimoto; 啓次郎國本; Takemi Oketa; 岳見桶田; Shigeru Shirai; 白井　　滋; Tomohide Matsumoto; 朋秀松本; Kazushige Nakamura; 一繁中村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-04-23
Filing date: 2001-04-23
Publication date: 2002-10-29

Abstract

(57)【要約】【課題】電解後、排水時に酸性水やアルカリ水から悪
臭や刺激臭の発生することがあった。【解決手段】少なくとも一対の電極と、陽極室１３
と、陰極室１４を備えた電解槽２において、電気分解に
よって生成された陽極水を陰極室１４に送水する送水手
段３６を備えているので、陰極室１４で陽極水と陰極水
を混合中和してから排水することができ、排水時に排水
槽３８から酸性水、アルカリ水の悪臭や刺激臭が発生す
るのを抑えることができる。また、水道水中に含まれる
スケール成分が陰極室や陰極、それに隔膜の陰極室側に
付着し蓄積するのを、陽極水を陰極室に送水することで
溶かして排出することが可能である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被電解水を電気分
解して電解水を生成する電解水生成装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の電解水生成装置として
は、例えば、特開平８−２９９９５５号公報に記載され
るようなものがあった。図８は前記広報に記載された従
来の電解水生成装置を示すものである。図８において電
解水生成装置は、電気分解を行う電解槽２と、前記電解
槽２に原水を供給する原水供給管３と、原水に電解質を
添加する電解質添加装置４と、電解槽２で生成されて吐
出された酸性水およびアルカリ水を受ける流し槽５とか
ら概略構成されている。

【０００３】電解槽２は、原水を貯留する電解槽２内
に、陽極７および陰極８とからなる電極と、両極７、８
間に配置されて電解槽２内を陽極７側の室（陽極室１
３）と陰極８側の室（陰極室１４）とに区画するイオン
透過分離膜９とが設けられている。陽極７および陰極８
には、電源装置１０が接続されており、両極７、８間に
直流電圧を印加することにより、電解槽２の原水が電気
分解され、陽極室１３に酸性水が、陰極室１４にアルカ
リ水がそれぞれ生成される。そして、陽極室１３、陰極
室１４にはそれぞれ生成水を取り出すための酸性水吐出
管１１およびアルカリ水吐出管１２が接続されている。

【０００４】ここで、流し槽５は酸性水吐出管１１の下
方に配され、また、アルカリ水吐出管１２の吐出口１５
は、流し槽５に挿入されていて、流し槽５の底部付近に
は排水管１６が接続されている。配水管１６は、吐出口
１５よりも下方で流し槽５の底部から所定の高さの部位
に挿入されている。

【０００５】このように、アルカリ水の吐出口１５を直
接、流し槽５に挿入しているので、酸性水とアルカリ水
との誤用を防止できる上、生成されたアルカリ水と酸性
水とを中和して排水することが可能である。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら前記従来
の電解水生成装置では、刺激臭を発する酸性水やアルカ
リ水が生成された場合に、その刺激臭が特に流し槽５近
傍から漏れ出る場合があり、これを防ぐためには何らか
の対策を施す必要があった。

【０００７】本発明は上記従来の課題を解決するもの
で、生成されたアルカリ水や酸性水による刺激臭の発生
が抑えられる電解水生成装置を提供することを目的とす
る。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、陽極水を陰極室に送水する送水手段を設け
たものである。

【０００９】上記発明によれば、アルカリ水と酸性水を
陰極室で混合中和させるため排水する際には中和が完了
して、外部に刺激臭を漏らさなくて済む。また、水道水
中に含まれるスケール成分が陰極室や陰極、それに隔膜
の陰極室側に付着し蓄積するのを、陽極水を陰極室に送
水することで溶かして排出することが可能となる。

【００１０】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、少なく
とも一対の電極と、陽極室と陰極室を備え電気分解によ
って陽極水と陰極水を生成する電解槽と、前記陽極水を
前記陰極室に送水する送水手段を備えたので、電気分解
によって生成された陽極水や陰極水を電解槽内部で互い
に混合し中和することが可能で、生成水中の酸性水やア
ルカリ水が排水時に悪臭や刺激臭を発生させたり、また
排水によって周囲の金属やステンレス製品を腐食させた
り、変質させたりするのを防ぐことができる。加えて、
水道水中に含まれるスケール成分が陰極室や陰極、それ
に隔膜の陰極室側に付着し蓄積するのを、陽極水を陰極
室に送水することで溶かして排出することが可能とな
る。

【００１１】請求項２に記載の発明は、特に請求項１に
記載の送水手段は、陽極水の一部を送水させるので、有
用な陽極水を利用することが可能となる。

【００１２】請求項３に記載の発明は、特に請求項１に
記載の送水を陽極水供給手段で陽極水の一部を取り出し
た後に行うので、有用な陽極水を取水した後の不要な陽
極水で中和が可能となり、有用な陽極水を確実に利用で
きる。

【００１３】請求項４に記載の発明は、特に請求項１に
記載の送水を生成された陽極水を取水するための陽極水
供給手段から分岐して行うので、簡単な構成で中和が可
能となる。

【００１４】請求項５に記載の発明は、特に請求項１〜
４に記載の送水を陰極水の一部を取り出した後に行うの
で、有用な陰極水を取水した後の不要な陰極水で中和が
可能となり、有用な陽極水を確実に利用できる。

【００１５】請求項６記載の発明は、特に請求項１〜５
に記載の送水を電解中に行うので、電解の際の陰極室か
らの悪臭や刺激臭の発生を抑えることができる。

【００１６】請求項７に記載の発明は、特に請求項１〜
６に記載の送水を電解終了後に行うので、所定以上のpH
の強アルカリ水や所定以下のpHの強酸性水が生成可能と
なり、中和はこれらの不要な液を用いて実施することが
できる。

【００１７】請求項８に記載の発明は、特に請求項１〜
７に記載の送水を陰極室の陰極水底部略近傍に行い、陽
極水を陰極水の下層部に流入させるため、酸性水中のガ
スが悪臭や刺激臭となって電解槽に発生するのを抑える
ことができる。

【００１８】

【実施例】以下、本発明の実施例について図１〜７を参
照しながら説明する。

【００１９】（実施例１）図１は本発明の第１の実施例
における電解水生成装置の構成図を示す。

【００２０】同図において、２は電解槽であり、隔膜３
１によって陽極室１３と陰極室１４が形成されており、
各々陽極７および陰極８が隔膜３１を介して対向して配
置されている。

【００２１】３は電解槽２に原水を供給する原水供給
管、４は電解槽２に電解質を供給する電解質添加装置で
ある。ここでは電解質として食塩が挙げられるが、電解
質としては食塩のほかに珪酸塩、炭酸塩、重炭酸塩など
の水溶性電解質を用いることができる。

【００２２】１０は陽極７および陰極８に直流電圧を印
加する電源装置、３６は陰極室１４中の陰極水を陽極室
１３に送水する送水手段で送水管３５に設けられてい
る。３７は不要な陽極水や陰極水もしくはこれらを混合
させた混合水を排水槽３８に排水するための排水管であ
る。

【００２３】また、３９は陽極室１３から陽極水を殺菌
水タンク３２に抽出するための陽極水送水手段で、４０
は陰極水を陰極室１４から洗浄水用容器３３に抽出する
陰極水送水手段である。

【００２４】上記構成において次に動作、作用について
説明する。

【００２５】電解前に原水供給管３から電解槽２の所定
水位まで原水を入れる。そしてメインスイッチ（図示せ
ず）を投入すると、食塩が電解質添加装置４から陽極室
１３内に所定量供給され、陽極室１３は所定濃度の食塩
希釈水となる。

【００２６】次いで電源装置１０が動作して一対の電極
（以降これらをそれぞれ陽極、陰極と呼ぶ）７と８の間
に逆極性、つまり陽極７側を−極、陰極８側を＋極とし
て電流が所定時間印加される。これにより前回の電解に
よって陰極８の表面に析出したスケール成分が酸化還元
されて洗浄される。すなわち、原水には各種のイオンが
含まれており、特にカルシウムイオンやマグネシウムイ
オンなどの陽イオンは陰極室１４側の水酸基と反応して
水酸化カルシウムや水酸化マグネシウムとなり、溶解限
界を越えると陰極８や隔膜３１の表面に析出し、電解電
流の妨害因子となるが、電解前に逆電洗浄を所定時間行
うことで良好に洗浄されてスケール成分が分解され、電
極の長寿命化が実現できる。

【００２７】その後通常極性で所定時間だけ電気分解さ
れる。電解時の陽極室１３では（化１）に示した反応が
生じて酸性水が生成される。

【００２８】（化１）２Ｃｌ^-→Ｃｌ₂↑＋２ｅ^- Ｃｌ₂＋Ｈ₂Ｏ→ＨＣｌ＋ＨＣｌＯ２Ｈ₂Ｏ→Ｏ₂↑＋４Ｈ＋＋４ｅ^- 一方、陰極室１４では化式２に示した反応が生じて水酸
基ＯＨ^-を中和するためＮａ⁺が隔膜３１を通過して移動
し、アルカリ水が生成される。

【００２９】（化２）２Ｈ₂Ｏ＋２ｅ^-→Ｈ₂↑＋２ＯＨ^- Ｎａ＋＋ｅ^-→Ｎａ２Ｎａ＋２Ｈ₂Ｏ→２ＮａＯＨ＋Ｈ₂↑ ここで、陽極室１４のみに食塩溶液が供給されるので短
時間に還元力の強いアルカリ水が得られる。すなわち、
陽極７と陰極８間に電圧が印加されると被電解水に含ま
れるイオンは電気吸引力により陽／陰極７、８と逆極性
のイオンが隔膜３１を通過して移動することとなる。し
たがって陽極室１３に導入された食塩に含まれるＮａイ
オンは隔膜３１を経て陰極室１４へと即座に移動する。
この電気吸引力以外にも例えば拡散理論にしたがえば、
Ｎａイオンが拡散によってイオン濃度を均一にするよう
に作用する。この結果、陽／陰極７、８間に流れる電流
が増加し、短時間に還元力の強いアルカリ水が得られ
る。この還元力の強いアルカリ水は油脂の鹸化や乳化作
用および蛋白質に対する加水分解作用を有し、家具や住
宅建材、電気製品などの表面の洗浄水として利用でき
る。

【００３０】また陽極室１３のみに食塩溶液が供給され
ることで陰極室１４には塩素イオンＣｌ^-濃度の低いア
ルカリ水が生成される。Ｃｌ^-は洗浄力を阻害する因子
となるため、陽極室１３のみに食塩溶液が供給すること
で洗浄力の高いアルカリ水を生成できる。

【００３１】陽極室１３では塩素ガスＣｌ₂↑、酸素ガ
スＯ₂↑が生成され、陰極室１４では水素ガスＨ₂↑が生
成される。ここで陽極室１３から発生する塩素ガスは、
その発生濃度によって悪臭や刺激臭となるため、電解槽
２の上部開放部には、電解中この塩素ガスが装置外部に
漏れないようにシールをしたり、塩素ガスを吸着させる
等の対策が施される。

【００３２】陰極室１４に生成されたアルカリ水は、所
定時間電解された後、直ちに陰極水送水手段４０が一定
時間駆動して洗浄水用容器３３に抽出される。これによ
り隔膜３１を介しての酸性水とアルカリ水の浸透混入が
防止でき、pH値の劣化が防止でき、所定のpHのアルカリ
水が確実に抽出可能となる。

【００３３】その後、不要となった陰極水や陽極水を排
水する前に、送水手段３６によって、陽極水を陰極室に
送水し、陽極水と陰極水は混合されて中和される。これ
によって、塩素ガスの生成が抑えられるので排水時の悪
臭や刺激臭の発生は抑制され、また、排水を捨てる際に
近辺の金属や、シンクなどのステンレス製品を腐食させ
たり変質させたりするのを防止することができる。加え
て、水道水中に含まれるスケール成分が陰極室に蓄積す
るのを、陽極水を陰極室に送水することで溶かして排出
することが可能となる。

【００３４】ここで、送水手段３６を用いて陽極水を陰
極室１４に送水するのは、上述のとおり図５に示したよ
うな陰極水送水手段４０が駆動して陰極水の一部が抽出
された後の他、図４のように陽極水送水手段３９が駆動
して陽極水の一部が抽出された後でも、また図７のよう
に電解が終了した後でも、いずれでの場合でも同様の中
和効果が得られる。陽極水の一部が抽出された後に中和
する方法では所定のpHの酸性水が確実に抽出できる。さ
らに図６のように、電解中に少量の陽極水を複数回にわ
たって送水することで、電解中から電解槽内に塩素ガス
が発生するのを抑えることが可能となる。また、送水手
段３６の送水先を陰極室１４の底部近傍とすることで陰
極水の下側に陽極水を流し込むため、電解槽内でアルカ
リ性のガスが発生するのを陰極水が覆って抑えることが
できる。

【００３５】なお、陰極水送水手段４０や陽極水送水手
段３９がそれぞれ陰極水や陽極水の一部を抽出する方法
としては、それぞれの抽出口を陰陽各室の底部から所定
の高さに設けてかつポンプで駆動して取水する方法が挙
げられる。

【００３６】また、排水管３７の抽出口を陽極室１３と
陰極室１４のそれぞれに設けるのではなく、図２のよう
に陰極室１４にのみ設けても構わない。

【００３７】さらに図３のように送水手段３６を、切り
替え弁を用いるなどして陽水送水手段３９から分岐させ
ると、管路を簡略化することができる。

【００３８】ここで、混合水を陽極室１３から排水管３
７を通して排水槽３８へ排水したり、残った陰極水を陰
極室１４から排水する方法としては、ポンプを用いた
り、排水槽３８を電解槽２の下方に設けて弁などを用い
て排水させる等の方法が挙げられる。

【００３９】また、洗浄水用容器３３には噴霧機構（図
示せず）を設けて被洗浄面に直接スプレー噴霧して使用
することもでき、陽極室１３に生成された酸性水は、陽
極水抽出手段を操作することで、陽極水抽出路を通って
殺菌水タンク３２に抽出さる。この酸性水は殺菌水とし
て利用することができる。

【００４０】なお、以上述べた中で、所定のpHのアルカ
リ水、酸性水を抽出しあるいは所望のpHの中和水を混合
させるのには陰極室１３、陽極室１４の容積もしくは陽
極水、陰極水それぞれの容量を予め調節しておく必要が
ある。

【００４１】

【発明の効果】以上のように、請求項１〜８に記載の発
明によれば、電解を行った後に排水する際、酸性水やア
ルカリ水のガスが発生して悪臭や刺激臭に悩まされた
り、排水によって金属やステンレス製品が腐食したり変
質したりするのを防止することができる。また、水道水
中に含まれるスケール成分が陰極室や陰極、それに隔膜
の陰極室側に付着し蓄積するのを、陽極水を陰極室に送
水することで溶かして排出することが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における電解水生成装置の構
成図

【図２】本発明の実施例１における電解水生成装置の構
成図

【図３】本発明の実施例１における電解水生成装置の構
成図

【図４】同電解水生成装置の送水手段の動作を示すタイ
ムチャート

【図５】同電解水生成装置の送水手段の動作を示すタイ
ムチャート

【図６】同電解水生成装置の送水手段の動作を示すタイ
ムチャート

【図７】同電解水生成装置の送水手段の動作を示すタイ
ムチャート

【図８】従来の電解水生成装置の構成図

【符号の説明】

２電解槽７陽極８陰極１３陽極室１４陰極室３６送水手段３９陽極水送水手段４０陰極水送水手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者桶田岳見大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者白井滋大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者松本朋秀大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内 (72)発明者中村一繁大阪府門真市大字門真1006番地松下電器産業株式会社内Ｆターム(参考） 4D061 DA02 DB07 DB08 EA02 EB02 EB04 EB12 EB19 ED12 ED13

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも一対の電極と、陽極室と陰極
室を備え電気分解によって陽極水と陰極水を生成する電
解槽と、前記陽極水を前記陰極室に送水する送水手段を
有する電解水生成装置。
【請求項２】送水手段は、陽極水の一部を送水する請
求項１に記載の電解水生成装置。
【請求項３】陽極水を取水する陽極水供給手段を備
え、前記陽極水供給手段により陽極水の一部を取り出し
た後、送水手段が残りの陽極水を送水する請求項１に記
載の電解水生成装置。
【請求項４】陽極水を取水する陽極水供給手段を備
え、送水手段は前記陽極水供給手段から分岐するように
した請求項１に記載の電解水生成装置。
【請求項５】陰極水を取水する陰極水供給手段を備
え、前記陰極水供給手段により陰極水の一部を取り出し
た後、送水手段が陽極水を陰極室に送水する請求項１〜
４のいずれか１項に記載の電解水生成装置。
【請求項６】送水手段は、電解中に送水する請求項１
〜５のいずれか１項に記載の電解水生成装置。
【請求項７】送水手段は、電解終了後に送水する請求
項１〜６のいずれか１項に記載の電解水生成装置。
【請求項８】送水手段は、陽極水を陰極室の底部略近
傍に送水するとした請求項１〜７のいずれか１項に記載
の電解水生成装置。