JP2002339089A - Method for producing electrolytic ozone water and apparatus therefor - Google Patents

Method for producing electrolytic ozone water and apparatus therefor

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JP2002339089A
JP2002339089A JP2001149112A JP2001149112A JP2002339089A JP 2002339089 A JP2002339089 A JP 2002339089A JP 2001149112 A JP2001149112 A JP 2001149112A JP 2001149112 A JP2001149112 A JP 2001149112A JP 2002339089 A JP2002339089 A JP 2002339089A
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ozone water
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electrolytic ozone
anode
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Japanese (ja)
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Takafumi Kanetani
隆文 金谷
Noriaki Okubo
典昭 大久保
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SHINKO PLANT KENSETSU KK
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SHINKO PLANT KENSETSU KK
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  • Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a method for regenerating a solid high polymer electrolytic membrane deteriorated by a Si or heavy metal ions. SOLUTION: The method for producing electrolytic ozone water uses an electrolytic ozone water generator (2) in which the anode electrode (4) and the cathode electrode (6) are arranged with the solid high polymer electrolytic membrane interposed, both electrodes (4, 6) are connected to a d.c. power source. Water is passed through a channel (2a) on the anode side and a channel (2b) on the cathode side to electrolyze the water, respectively and ozone water is generated on the side of the anode. In this method, soft water is fed to the channels (2a, 2b) on both electrode sides, respectively and ozone water is produced. Further, when the solid high polymer electrolytic membrane (5) is deteriorated by one or more kinds selected from dissolved silica or heavy metal ions contained in the soft water, a solution selected from hard water, an aqueous solution of acetone or alcohol and hot water of >=70 deg.C is fed to the electrolytic ozone water generator (2), and the regeneration of the solid high polymer electrolytic membrane (5) is performed.

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、電解式オゾン水製
造装置を用いて、水道水や井戸水からオゾン水を製造す
るオゾン水製造方法に関するものであり、特に、水質に
起因して劣化した固体高分子電解質膜(以下、単に『電
解質膜』或いは『膜』と記載する場合がある)の簡便な
再生技術を提供するものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an ozone water production method for producing ozone water from tap water or well water using an electrolytic ozone water production apparatus. An object of the present invention is to provide a simple technique for regenerating a polymer electrolyte membrane (hereinafter sometimes simply referred to as “electrolyte membrane” or “membrane”).

【0002】[0002]

【従来の技術】従来より、オゾン水による食品や機器類
及び環境の殺菌洗浄法はよく知られており、最近では、
水道水や井戸水からオゾン水を製造する電解式オゾン水
製造装置が出現し、オゾン水の利用が各方面に急速に普
及しつつある。
2. Description of the Related Art Conventionally, methods for sterilizing and cleaning foods, equipment and the environment using ozone water are well known.
Electrolytic ozone water production apparatuses for producing ozone water from tap water or well water have appeared, and the use of ozone water has been rapidly spreading in various fields.

【0003】従来より一般的に使用されている電解式オ
ゾン水製造装置は、図7にそのフロー図を示している様
に、水道水や井戸水等の上水を原料水となし、これを原
料水供給配管L1からバルブV1を経て、先ず軟水化装
置1に供給され、ここで硬水成分であるカルシウムイオ
ン(Ca++)やマグネシウムイオン(Mg++)をナトリ
ウムイオン(Na+ )とイオン交換して原料水を軟水化
する。この軟水は、軟水化装置出口配管L2を経て二分
され、一方は、電解式オゾン水発生機2の陽極側軟水配
管L21から該電解式オゾン水発生機2の陽極側水路2
aに供給され、他方は、該電解式オゾン水発生機2の陰
極側軟水配管L22から陰極側水路2bに供給される。
As shown in the flow chart of FIG. 7, a conventional electrolytic ozone water producing apparatus generally uses tap water or well water as raw water and feeds the raw water. The water is first supplied from the water supply pipe L1 to the water softening device 1 via the valve V1, where calcium ions (Ca ++ ) and magnesium ions (Mg ++ ), which are hard water components, are ion-exchanged with sodium ions (Na + ). To soften the raw water. This softened water is divided into two via a water softener outlet pipe L2, and one is connected from the anode-side softened water pipe L21 of the electrolytic ozone water generator 2 to the anode-side water passage 2 of the electrolytic ozone water generator 2.
a and the other is supplied from the cathode side soft water pipe L22 of the electrolytic ozone water generator 2 to the cathode side water passage 2b.

【0004】この電解式オゾン水発生機2は、特開平8
−134677号等に示されている様に既に一般的に知
られている装置であり、その要部構造を図8に示してい
る。即ち、図8及び前記図7に示している通り、耐オゾ
ン性のフッ素系イオン交換膜等の固体高分子電解質膜5
の一方の面に、オゾン発生触媒機能を有する貴金属製の
金網からなる陽極電極4を該電解質膜5に重ね合わせる
様にして配置し、他方の面には、同様に陰極電極6を該
電解質膜5に重ね合わせる様にして配置すると共に、両
電極の外側面には、夫々ステンレス鋼等の耐蝕性を有す
る金属製のラス網15,16が全長に亘って配置されて
おり、両電極4,5間に直流電圧を印加できる様に各電
極は直流電源3に接続されている。又、各電極4,6と
ラス網15,16とを内包する様に、外側に陽極側ジャ
ケット11と陰極側ジャケット12が夫々配置され、各
ジャケットには、陽極側軟水入口13,陰極側軟水入口
14及びオゾン水出口17,アルカリ水出口18が夫々
形成されている。
The electrolytic ozone water generator 2 is disclosed in
As shown in, for example, JP-A-134677, it is a generally known device, and the main structure thereof is shown in FIG. That is, as shown in FIG. 8 and FIG. 7, the solid polymer electrolyte membrane 5 such as an ozone-resistant fluorine-based ion exchange membrane is used.
On one surface, an anode electrode 4 made of a noble metal wire mesh having an ozone generation catalytic function is disposed so as to overlap with the electrolyte membrane 5, and on the other surface, a cathode electrode 6 is similarly provided with the electrolyte membrane. 5, lath nets 15 and 16 made of corrosion-resistant metal such as stainless steel are arranged on the outer surfaces of both electrodes over the entire length. Each electrode is connected to a DC power supply 3 so that a DC voltage can be applied between the electrodes 5. An anode-side jacket 11 and a cathode-side jacket 12 are arranged on the outside so as to include the electrodes 4 and 6 and the lath nets 15 and 16, respectively. An inlet 14, an ozone water outlet 17, and an alkaline water outlet 18 are respectively formed.

【0005】係る装置において、両電極4,6を直流電
源3に接続すると共に、各軟水入口13,14から軟水
を供給しつつ電解を行うと、陽極4側には水の電解によ
り生成したOHイオン(OH- )が集まり、このOHイ
オンは、陽極のオゾン発生触媒の作用によってオゾン
(O3 )になると共に、直ちに水中に溶解してオゾン水
が生成する。このオゾン水は、オゾン水出口17からオ
ゾン水配管L3を経てオゾン水タンク或いは消費地に送
給される。ここで、陽極電極4の外面近傍には、金網が
千鳥状に接合された形状のラス網15によって複雑に入
り組んだ流路が形成されているので、陽極電極外面には
多数の小さな渦流が生じる。この結果、電極面で発生し
たオゾンは渦流に巻き込まれて速やかに水中に溶解し、
オゾンガスとして水流と共に流出するオゾン量は減少す
る。即ち、溶解オゾン量が増加して30ppm程度の高
濃度オゾン水が生成される事が確認されている。
In such an apparatus, when the electrodes 4 and 6 are connected to the DC power supply 3 and electrolysis is performed while supplying soft water from the respective soft water inlets 13 and 14, the OH generated by the electrolysis of water appears on the anode 4 side. The ions (OH ) are collected, and the OH ions are converted into ozone (O 3 ) by the action of the ozone generating catalyst of the anode, and are immediately dissolved in water to generate ozone water. The ozone water is supplied from the ozone water outlet 17 to the ozone water tank or the consumption area via the ozone water pipe L3. Here, in the vicinity of the outer surface of the anode electrode 4, a complicated and complicated flow path is formed by a lath net 15 having a shape in which a wire mesh is staggered, so that many small eddies are generated on the outer surface of the anode electrode 4. . As a result, the ozone generated on the electrode surface is entrained in the vortex and quickly dissolves in water,
The amount of ozone flowing out together with the water stream as ozone gas decreases. That is, it has been confirmed that the amount of dissolved ozone is increased to generate high-concentration ozone water of about 30 ppm.

【0006】この生成したオゾン水の濃度は、オゾン水
配管L3に設けられたオゾン水濃度計7で常時監視さ
れ、その結果を制御装置8に入力する様になっている。
制御装置8では、入力されたオゾン水濃度を設定濃度と
比較し、オゾン水濃度が設定濃度よりも低ければ電流値
を上げる様にDC電源3に指示を出し、逆にオゾン水が
設定濃度よりも高ければ電流値を下げる様にDC電源3
に指示を出す様になっており、これによって、オゾン水
配管L3から供給されるオゾン水濃度は、予め設定され
た濃度に略一定に保たれる様になっている。
[0006] The concentration of the generated ozone water is constantly monitored by an ozone water concentration meter 7 provided in the ozone water pipe L3, and the result is input to the control device 8.
The controller 8 compares the input ozone water concentration with the set concentration, and issues an instruction to the DC power supply 3 to increase the current value if the ozone water concentration is lower than the set concentration. DC power supply 3 to lower the current value if higher
Thus, the concentration of the ozone water supplied from the ozone water pipe L3 is kept substantially constant at a preset concentration.

【0007】一方、水の電解によって生成した水素イオ
ン(H+ )は、陰極電極6側の電極面に集まり水素ガス
となって水中から放出されるが、陰極面には水中に微量
に含まれているナトリウムイオン(Na+ )を主とする
金属イオンも集まって濃縮され、陰極側の水をアルカリ
水となし、前述の水素ガスと共にアルカリ水流出口18
からアルカリ水配管L4を経て、アリカリ水タンク或い
は使用場所に送給される。この様に、陰極側には水素ガ
スと共に水中に微量に含まれている金属イオン(主とし
てNa+ )が濃縮されて、陰極側の水はpH9〜11或
いはそれ以上のアルカリ水が生成される事が確認されて
いる。尚、このpH値は、両極側に供給する水の量の比
によって異なり、陰極側に供給する水の量を陽極側に供
給する水の量よりも少なくすれば、pH値は相対的に高
くなり、逆に多くすればpH値は低くなる。
On the other hand, hydrogen ions (H + ) generated by the electrolysis of water are collected on the electrode surface on the side of the cathode electrode 6 and are released as hydrogen gas from the water. The metal ions mainly containing sodium ions (Na + ) are also collected and concentrated, the water on the cathode side is converted into alkaline water, and the alkaline water outlet 18 together with the hydrogen gas described above.
Through the alkaline water pipe L4 to the alkaline water tank or the place of use. As described above, the metal ions (mainly Na + ) contained in a trace amount in the water together with the hydrogen gas are concentrated on the cathode side, and the water on the cathode side generates alkaline water having a pH of 9 to 11 or more. Has been confirmed. It should be noted that this pH value depends on the ratio of the amount of water supplied to both electrodes, and the pH value is relatively high if the amount of water supplied to the cathode side is smaller than the amount of water supplied to the anode side. Conversely, the higher the value, the lower the pH value.

【0008】係る電解式オゾン水発生機の運転を継続し
ていると、固体高分子電解質膜5は次第に劣化してくる
ので、劣化が確認されると、本願出願人の出願に係るP
CT/JP01/779号に詳述されている如く、該固
体高分子電解質膜5に対する陽極電極4及び陰極電極6
の押圧力を、所定の条件下で変化させたり該押圧力を所
定時間開放したりして、該固体高分子電解質膜5の再生
を図る方式が提案され実用化されている。係る再生法の
実用化により、従来の数時間の連続運転にしか耐えられ
なかった係る電解式オゾン水発生機を、略半永久的に連
続運転する事が可能となり、電解式オゾン水製造装置の
飛躍的な普及が期待されていた。
[0008] If the operation of the electrolytic ozone water generator is continued, the solid polymer electrolyte membrane 5 is gradually deteriorated.
As described in detail in CT / JP01 / 779, an anode electrode 4 and a cathode electrode 6 for the solid polymer electrolyte membrane 5 are provided.
The method of regenerating the solid polymer electrolyte membrane 5 by changing the pressing force under predetermined conditions or releasing the pressing force for a predetermined time has been proposed and put into practical use. By the practical use of such a regeneration method, it becomes possible to continuously operate the electrolytic ozone water generator, which can only withstand continuous operation for several hours in the past, almost semi-permanently. Spread was expected.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】ところが、水道水を原
料水とし、これを軟水化装置1を通して軟水化した軟水
を電解式オゾン水発生機2に供給する場合には、問題な
く長期連続運転する事が可能であったが、原料水を大量
に使用する大型の電解式オゾン水製造装置においては、
安価な井戸水に原料水を変更すると、地域によっては、
とたんに固体高分子電解質膜の劣化が進行し、上記した
固体高分子電解質膜への押圧力の変化操作や押圧力の開
放操作等の固体高分子電解質膜再生法を適用しても、膜
性能の回復を図ることが困難な事態が発生する事が判明
した。尚、使用した井戸水は、飲料水としての水質基準
を全て満足しているものが殆どであり、この点において
は、水道水とは殆ど変わるところはない。
However, in the case where tap water is used as raw water and the softened water is supplied to the electrolytic ozone water generator 2 through the water softener 1, the continuous operation is carried out for a long time without any problem. Although it was possible, in large electrolytic ozone water production equipment that uses a large amount of raw water,
If you change raw water to cheap well water, depending on the area,
As soon as the solid polymer electrolyte membrane deteriorates, even if the solid polymer electrolyte membrane regeneration method such as the operation of changing the pressing force on the solid polymer electrolyte membrane or the operation of releasing the pressing force is applied, the membrane is not affected. It has been found that it is difficult to recover the performance. In addition, most of the used well water satisfies all water quality standards as drinking water, and in this respect, there is almost no difference from tap water.

【0010】そこで、上記装置における固体高分子電解
質膜を新品の膜に交換して再度連続運転を行って運転デ
ータを採取した。その結果を図9に示している。同図か
ら明らかな様に、設定オゾン水濃度は10ppmであ
り、運転開始後12日までは、電流値は105アンペア
(A),オゾン水濃度は10ppmで略一定の安定した
運転が継続しているが、12日目から固体高分子電解質
膜の劣化が始まり、膜の電気抵抗の増加が始まった結
果、前記制御装置の作用により電流値の上昇が始まって
いる。そして運転開始後18日目に至ると、電流値は、
使用した直流電源の許容最大値である約190Aに達
し、以後は、その最大電流値で一定となっている。この
結果、固体高分子電解質膜の劣化が顕在化して、生成オ
ゾン水濃度の低下が始まり、21日目には5ppmを切
る状態に至り、23日目には更なる低下が観測されたの
で、この時点で装置の運転を打切った。
Therefore, the solid polymer electrolyte membrane in the above apparatus was replaced with a new membrane, and the continuous operation was performed again to collect operation data. The result is shown in FIG. As is clear from the figure, the set ozone water concentration is 10 ppm, and until 12 days after the start of the operation, the current value is 105 amperes (A), and the ozone water concentration is 10 ppm, and almost constant stable operation continues. However, on the twelfth day, the deterioration of the solid polymer electrolyte membrane started, and the increase in the electric resistance of the membrane started. As a result, the current value started to increase due to the operation of the control device. And on the 18th day after the start of operation, the current value becomes
The current reaches the allowable maximum value of the used DC power supply of about 190 A, and thereafter, the maximum current value is constant. As a result, the deterioration of the solid polymer electrolyte membrane became apparent, the concentration of the generated ozone water began to decrease, and reached a level of less than 5 ppm on the 21st day, and a further decrease was observed on the 23rd day. At this point, operation of the device was discontinued.

【0011】次に、この劣化した固体高分子電解質膜を
取り出して各種調査を行った。尚、この調査では、比較
のために、神戸市の水道水を用いて長期連続運転を行っ
ても全く問題の生じていない使用済の固体高分子電解質
膜と、未使用の固体高分子電解質膜についても同様の調
査を行った。この内のエネルギー分散型X線マイクロア
ナライザーによるEDS分析の結果を図10〜図12に
示す。図10は、前記劣化膜のEDS分析結果であり、
同図(a)は、該劣化膜の陽極側表面層のEDS分析結
果を示し、同図(b)は、該劣化膜の断面の陰極側近傍
のEDS分析結果を示し、同図(c)は、該劣化膜の陰
極側表面層のEDS分析結果を示している。同様に、図
11は、神戸市の水道水を用いて長期連続運転を行った
後の使用済膜のEDS分析結果であり、同図(a)は、
該使用済膜の陽極側表面層のEDS分析結果を示し、同
図(b)は、該使用済膜の陰極側表面層のEDS分析結
果を示しており、又、図12は、未使用の固体高分子電
解質膜のEDS分析結果であり、同図(a)は、該未使
用膜の表面側表面層のEDS分析結果を示し、同図
(b)は、該未使用膜の裏面側表面層のEDS分析結果
を示している。
Next, the deteriorated solid polymer electrolyte membrane was taken out and subjected to various investigations. In this study, for comparison, used solid polymer electrolyte membranes that did not cause any problems even after long-term continuous operation using Kobe city tap water and unused solid polymer electrolyte membranes A similar survey was conducted for. FIGS. 10 to 12 show the results of EDS analysis using an energy dispersive X-ray microanalyzer. FIG. 10 is an EDS analysis result of the deteriorated film,
FIG. 2A shows the EDS analysis result of the surface layer on the anode side of the deteriorated film, and FIG. 2B shows the EDS analysis result near the cathode side of the cross section of the deteriorated film, and FIG. Shows EDS analysis results of the cathode side surface layer of the deteriorated film. Similarly, FIG. 11 shows the results of EDS analysis of the used membrane after the long-term continuous operation using the tap water of Kobe City, and FIG.
FIG. 12B shows the EDS analysis result of the anode-side surface layer of the used membrane, FIG. 12B shows the EDS analysis result of the cathode-side surface layer of the used membrane, and FIG. FIG. 3A shows the EDS analysis result of the solid polymer electrolyte membrane, and FIG. 3A shows the EDS analysis result of the surface layer on the front side of the unused membrane, and FIG. 4 shows the EDS analysis result of the layer.

【0012】先ず、図12の未使用の固体高分子電解質
膜の表面側表面層のEDS分析結果を示す(a)のチャ
ートに現れた元素C(炭素),O(酸素),F(フッ
素),Na(ナトリウム)及びS(硫黄)の全ては、分
析対象として用いた固体高分子電解質膜に含まれている
構成元素であり、他方の裏面側表面層のEDS分析結果
を示す(b)のチャートに現れた元素も全く同一であ
る。一方、図10における陽極側表面層のEDS分析結
果を示す(a)のチャートに現れた元素、C,O,F,
Na,Sの全ては、使用した固体高分子電解質膜に含ま
れている構成元素であるが、陰極側近傍の断面のEDS
分析結果を示す(b)のチャートと陰極側表面のEDS
分析結果を示す(c)のチャートには、前記(a)のチ
ャートには見られないSi(珪素)とFe(鉄)とPt
(白金)が検出されている。一方、図11の神戸市の水
道水を用いて長期運転を行った使用済膜の場合には、陽
極側表面層のEDS分析結果を示す(a)のチャートで
は、図12(a)に比して僅かにK(カリウム)が検出
されており、陰極側の分析結果を示す(b)のチャート
も同様である。
First, the elements C (carbon), O (oxygen), and F (fluorine) appearing in the chart (a) showing the EDS analysis results of the surface layer on the unused solid polymer electrolyte membrane shown in FIG. , Na (sodium) and S (sulfur) are all the constituent elements contained in the solid polymer electrolyte membrane used as the analysis object, and show the EDS analysis results of the other back surface layer (b). The elements that appear in the chart are exactly the same. On the other hand, the elements, C, O, F, and C appeared in the chart (a) showing the EDS analysis result of the anode-side surface layer in FIG.
All of Na and S are constituent elements contained in the used solid polymer electrolyte membrane.
Chart (b) showing the analysis result and EDS on the cathode side surface
The chart (c) showing the analysis results shows that Si (silicon), Fe (iron), and Pt not found in the chart (a) are used.
(Platinum) is detected. On the other hand, in the case of the used membrane which has been operated for a long time using the tap water of Kobe city in FIG. 11, the EDS analysis result of the anode side surface layer is shown in the chart of FIG. Then, K (potassium) is slightly detected, and the chart (b) showing the analysis result on the cathode side is the same.

【0013】このEDS分析の結果から、劣化膜の断面
陰極近傍と陰極側表面層には、他の固体高分子電解質膜
のEDS分析の結果には見られないSi,Fe,Ptの
3元素が検出されている事が分かる。この内のPtは白
金電極に由来するものと想定されるが、他のSiとFe
とは原料水に由来するものと考えられたので、使用した
井戸水の分析を行ったところ、該井戸水にはイオン状シ
リカ(溶存シリカ)が約50〔mg/リットル〕検出さ
れ、Feは約0.5〔mg/リットル〕検出された。因
みに、水道水の水質基準では、溶存シリカは分析対象外
であり、Feは0.3〔mg/リットル〕未満となって
いる。従って、この井戸水は、Feの含有量においての
み水質基準を満たさないと言える。一方、CaやMg
は、炭酸カルシウム換算で80〜90〔mg/リット
ル〕含有されており、水道水の水質基準である300
〔mg/リットル〕未満を満足しているが、電解式オゾ
ン水発生機に使用するには膜劣化を促進させるので、軟
水化装置を通して使用しており、該軟水化装置を通すと
0.1〔mg/リットル〕未満にまでCaやMgは除去
されている。しかしながら、上記SiやFeは軟水化装
置では除去できないので、原料水に含有されていたSi
やFeは、そのまま電解式オゾン水発生機に供給されて
いるので、これが膜劣化の原因と考えられる。
From the results of this EDS analysis, the three elements of Si, Fe and Pt, which are not found in the results of EDS analysis of other solid polymer electrolyte membranes, are found in the vicinity of the cross section of the deteriorated film and on the cathode side surface layer. You can see that it has been detected. Pt in this is assumed to be derived from the platinum electrode, but other Si and Fe
Was considered to be derived from the raw material water, and the well water used was analyzed. As a result, about 50 [mg / liter] of ionic silica (dissolved silica) was detected in the well water, and Fe was reduced to about 0 mg / l. 0.5 [mg / liter] was detected. Incidentally, on the basis of tap water quality, dissolved silica is not subject to analysis, and Fe is less than 0.3 [mg / liter]. Therefore, it can be said that this well water does not satisfy the water quality standard only in the content of Fe. On the other hand, Ca and Mg
Is contained in an amount of 80 to 90 [mg / liter] in terms of calcium carbonate.
[Mg / L], but the film is deteriorated when used in an electrolytic ozone water generator. Therefore, the film is used through a water softening device. Ca and Mg have been removed to less than [mg / liter]. However, since the above-mentioned Si and Fe cannot be removed by the water softener, the Si and Fe contained in the raw water are not included.
Since Fe and Fe are directly supplied to the electrolytic ozone water generator, this is considered to be a cause of film deterioration.

【0014】その他、鉄以外のマンガン(Mn)等の重
金属を含む水は、水道水の水質基準には適合しない場合
でも、ニッケル(Ni)やクロム(Cr)等の有害性の
高い重金属を多量に含む場合は別として、これらを微量
に含む井戸水をオゾン水化して床洗浄に使用したり、オ
ゾン水洗浄の後に無菌水で仕上げ洗浄する方式の容器洗
浄においては、係る重金属を含むオゾン水の使用も考え
られる。
[0014] In addition, water containing heavy metals such as manganese (Mn) other than iron does not contain a large amount of highly harmful heavy metals such as nickel (Ni) and chromium (Cr) even if they do not conform to the water quality standards of tap water. Aside from this, in wells containing a trace amount of these, ozonated water is used as ozonated water and used for floor cleaning. Use is also conceivable.

【0015】そこで、本発明は、上記した軟水化装置で
は除去できない溶存シリカを比較的多量に含有する水
や、Fe,Mn等の重金属を含む水を原料水として使用
する事のできる電解式オゾン水製造方法を提供すると共
に、これに使用する電解式オゾン水製造装置を提供する
事を目的とするものである。
Therefore, the present invention provides an electrolytic ozone which can use water containing a relatively large amount of dissolved silica which cannot be removed by the above water softener or water containing heavy metals such as Fe and Mn as raw water. An object of the present invention is to provide a water production method and an electrolytic ozone water production apparatus used for the method.

【0016】[0016]

【課題を解決するための手段】本発明は、係る観点の元
になされたものであって、本発明の特徴とするところ
は、前述の電解式オゾン水発生機を用いる電解式オゾン
水製造方法において、電解に用いた軟水中に含有されて
いる溶存シリカ又は重金属イオンの1種以上によって前
記固体高分子電解質膜が劣化すると、この劣化膜の再生
手段として、軟水に代えて、硬水、又は、アセトン若し
くはアルコールと水との混合溶液、或いは70℃以上の
熱水のいずれかからなる再生液を、前記電解式オゾン水
発生機に供給する事により、前記劣化膜の再生を行うも
のである。特に、再生液として硬水を用いる場合には、
少なくとも前記電解式オゾン水発生機の陽極側水路に供
給すればよいので、該電解式オゾン水発生機の陰極側水
路には前記軟水を継続して通水する様になす方式もあ
る。因みに、原料水が硬水の場合には、軟水化装置を通
して得られた軟水を電解式オゾン水発生機に供給すると
共に、膜再生時には、該軟水化装置を通す前の原水を使
用するのが好ましい方式である。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made on the basis of this point of view, and a feature of the present invention is a method for producing electrolytic ozone water using the above-mentioned electrolytic ozone water generator. In, when the solid polymer electrolyte membrane is deteriorated by one or more of dissolved silica or heavy metal ions contained in soft water used for electrolysis, as a means for regenerating the deteriorated film, instead of soft water, hard water, or The regeneration of the deteriorated film is performed by supplying a regenerating solution composed of either acetone or a mixed solution of alcohol and water or hot water of 70 ° C. or higher to the electrolytic ozone water generator. In particular, when hard water is used as the regenerating liquid,
Since it is sufficient to supply the water to at least the anode-side water channel of the electrolytic ozone water generator, there is a method in which the soft water is continuously passed through the cathode-side water channel of the electrolytic ozone water generator. Incidentally, when the raw water is hard water, the soft water obtained through the water softener is supplied to the electrolytic ozone water generator, and at the time of membrane regeneration, it is preferable to use the raw water before passing through the water softener. It is a method.

【0017】尚、再生液としてアセトン若しくはアルコ
ールと水との混合溶液、或いは70℃以上の熱水を使用
する場合には、該再生液を少なくとも電解式オゾン水発
生機の陰極側水路に供給する様になし、特に、該再生液
を陰極側水路にのみ供給し、陽極側水路には、前記軟水
を継続して供給する様にしておけば、膜再生を行いなが
らオゾン水製造を継続する事が可能となる。
When a mixed solution of acetone or alcohol and water or hot water of 70 ° C. or higher is used as the regenerating solution, the regenerating solution is supplied at least to the cathode side channel of the electrolytic ozone water generator. In particular, if the regenerating solution is supplied only to the cathode side water channel and the soft water is continuously supplied to the anode side water channel, ozone water production can be continued while performing membrane regeneration. Becomes possible.

【0018】尚、アルコールとしては、メタノール,エ
タノール,プロパノール,ブタノールの1種以上を含有
するものであり、このアルコール水溶液又はアセトン水
溶液の電解式オゾン水発生機への供給は、該電解式オゾ
ン水発生機への軟水供給配管内にアセトン又はアルコー
ル自体を注入する事によって行う方式もあり、特に、陰
極側軟水供給管に対してのみ行えば、陽極側水路には軟
水が継続して通水されているので、オゾン水の製造を継
続しつつ膜再生を行う事が可能となる。
The alcohol contains at least one of methanol, ethanol, propanol, and butanol. The supply of the alcohol aqueous solution or the acetone aqueous solution to the electrolytic ozone water generator is performed by using the electrolytic ozone water. There is also a method of injecting acetone or alcohol itself into the soft water supply pipe to the generator, especially if it is performed only on the cathode side soft water supply pipe, soft water is continuously passed through the anode side water channel. Therefore, it is possible to perform film regeneration while continuing production of ozone water.

【0019】上記再生液の供給は、前記電解質膜の劣化
を検知して行うものであり、この電解質膜の劣化判断の
方法としては、次の方法がある。 (1)前記電解式オゾン水発生機における生成オゾン水
濃度が所定の許容下限値に低下した事を検知して前記再
生液の供給を行う方式 (2)前記電解式オゾン水発生機における生成オゾン水
濃度が予め設定した所定値に保たれる様に直流電源の電
流値を制御しつつオゾン水の製造を行うと共に、前記電
流値が所定の電源上限値に達した事を検知して、前記再
生液の供給を行う方式 (3)前記電解式オゾン水発生機における生成オゾン水
濃度が予め設定した所定値に保たれる様に直流電源の電
流値を制御しつつオゾン水の製造を行うと共に、前記電
流値が所定の電源上限値以下の予め設定した再生開始電
流値に達した事を検知して、前記再生液の供給を行う方
式 (4)前記電解式オゾン水発生機における生成オゾン水
濃度が予め設定した所定値に保たれる様に直流電源の電
流値を制御しつつオゾン水の製造を行うと共に、前記電
流値が所定の電源上限値に達した後であって、前記オゾ
ン水濃度が前記所定値と許容下限値との間の予め設定し
た再生開始濃度に低下した事を検知して、前記再生液の
供給を行う方式 尚、電解質膜の劣化を検知する事なく、予め設定した所
定時間毎に再生液の供給を行う方式もある。
The supply of the regenerating solution is performed by detecting the deterioration of the electrolyte membrane. The following methods are available for determining the deterioration of the electrolyte membrane. (1) A method of supplying the regenerating liquid by detecting that the concentration of ozone water generated in the electrolytic ozone water generator has dropped to a predetermined lower limit value. (2) Ozone generated in the electrolytic ozone water generator. While performing the production of ozone water while controlling the current value of the DC power supply so that the water concentration is maintained at a predetermined value set in advance, detecting that the current value has reached a predetermined power supply upper limit value, Method of supplying regenerating liquid (3) Ozone water is produced while controlling the current value of the DC power supply so that the concentration of ozone water generated in the electrolytic ozone water generator is maintained at a predetermined value. A method of supplying the regenerating liquid by detecting that the current value reaches a preset regeneration start current value equal to or less than a predetermined power supply upper limit value. (4) Ozone water generated in the electrolytic ozone water generator Predetermined concentration is preset The ozone water is produced while controlling the current value of the DC power supply so as to maintain the ozone water concentration, and after the current value has reached a predetermined power supply upper limit value, the ozone water concentration is equal to the predetermined value. A method of supplying the regenerating liquid by detecting that the regenerating liquid has decreased to a preset regeneration start concentration between the lower limit and the regenerating liquid at predetermined preset time intervals without detecting deterioration of the electrolyte membrane. There is also a method of supplying the water.

【0020】又、電解式オゾン水製造装置としては、固
体高分子電解質膜を挟んで陽極電極と陰極電極とを配置
し、両電極を直流電源に接続すると共に、陽極側水路及
び陰極側水路に夫々通水する事によって水を電気分解
し、陽極側にオゾン水を生成させる電解式オゾン水発生
機を用いるオゾン水製造装置において、原料水を軟水化
する軟水化装置を、原料水配管と前記電解式オゾン水発
生機との間に配置すると共に、前記再生液を、前記電解
式オゾン水発生機に供給する配管が設けられているもの
である。特に、再生液として硬水を用いる場合には、前
記電解式オゾン水発生機の少なくとも陽極側水路に供給
できる様に配管されており、又、再生液としてアセトン
若しくはアルコールとの混合溶液、或いは70℃以上の
熱水を用いる場合には、前記電解式オゾン水発生機の少
なくとも陰極側水路に供給できる様に配管されているも
のである。
As an electrolytic ozone water producing apparatus, an anode electrode and a cathode electrode are arranged with a solid polymer electrolyte membrane interposed therebetween, and both electrodes are connected to a DC power supply, and are connected to an anode side water channel and a cathode side water channel. In an ozone water producing apparatus using an electrolytic ozone water generator that electrolyzes water by passing water and generates ozone water on the anode side, a water softening apparatus for softening raw water is provided with a raw water pipe and the water softening apparatus. A pipe is disposed between the electrolytic ozone water generator and a pipe for supplying the regenerating liquid to the electrolytic ozone water generator. In particular, when hard water is used as the regenerating solution, piping is provided so that it can be supplied to at least the anode side water channel of the electrolytic ozone water generator, and a mixed solution of acetone or alcohol as the regenerating solution, or 70 ° C. When the above hot water is used, the hot water is provided so as to be supplied to at least the cathode side water channel of the electrolytic ozone water generator.

【0021】再生液の供給制御方式としては、電解用の
軟水の供給を停止して再生液を供給する方式と、硬水を
陽極側水路にのみ供給しつつ陰極側水路には軟水の供給
を継続できる様になす方式と、アセトン若しくはアルコ
ールとの混合溶液、或いは70℃以上の熱水を再生水と
して使用する場合には、陰極側水路にのみ該再生水を供
給し、陽極側水路には軟水を継続して通水する事によっ
て、オゾン水の製造を継続しつつ膜再生を行える様にな
す方式とがある。
As the supply control method of the regenerating solution, a method of stopping the supply of the soft water for electrolysis and supplying the regenerating solution or a method of supplying the soft water only to the anode-side water channel while continuing to supply the soft water to the cathode-side water channel. In the case of using a mixed solution of acetone or alcohol or hot water of 70 ° C or higher as regenerated water, supply the regenerated water only to the cathode side water channel and continue soft water to the anode side water channel. There is a method in which the membrane can be regenerated while the production of ozone water is continued by passing the water.

【0022】[0022]

【発明の実施の形態】以下、本発明について詳細に説明
する。先ず、本発明において使用する固体高分子電解質
膜の構造は、図13に模式的に記載している様に、炭素
(C),フッ素(F),酸素(O)等からなるフロロカ
ーボン系の撥水性の主鎖20と、スルフォン酸基(−S
3 H)を有する側鎖22とからなり、スルフォン酸基
は、球状に集まってクラスター(房)21を形成してい
る。このクラスター21には水が貯蔵されて、プロトン
(H+ ) が図中矢印で示した如く移動する事により導電
性が発揮される構造となっている。係るプロトンの移動
については、「グロットスの機構」で説明されており、
プラス電荷がホッピングして移動するので、電子ほどで
はないが、他のイオンよりも遙かに早い速度で移動で
き、この移動には、数個の水分子を伴って移動するもの
と考えられている。
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION Hereinafter, the present invention will be described in detail. First, the structure of the solid polymer electrolyte membrane used in the present invention is, as schematically shown in FIG. 13, a fluorocarbon-based repellent made of carbon (C), fluorine (F), oxygen (O), or the like. An aqueous backbone 20 and a sulfonic acid group (-S
O 3 H), and the sulfonic acid groups are aggregated in a spherical shape to form clusters (bunches) 21. The cluster 21 has a structure in which water is stored, and protons (H + ) move as indicated by arrows in the figure to exhibit conductivity. Such proton transfer is described in the "Grotts mechanism",
Since the positive charges move by hopping, they can move at a much faster speed than other ions, though not as much as electrons, and this movement is thought to involve several water molecules. I have.

【0023】又、前記スルフォン酸基のクラスター21
の構造は、図14の「クラスターモデル」に示している
様に、スルフォン酸基が内側を密に覆う様にして直径
(D)が約2〜4nmの球状のクラスター21を形成
し、該クラスター21は、同様にスルフォン酸基が密に
内側を覆う直径約1nmの円柱状の「パス」23で連結
されているイメージである。
The sulfonic acid group cluster 21
As shown in the “cluster model” in FIG. 14, the sulfonic acid group forms a spherical cluster 21 having a diameter (D) of about 2 to 4 nm as shown in the “cluster model” in FIG. Reference numeral 21 is an image in which sulfonic acid groups are similarly connected by a columnar “path” 23 having a diameter of about 1 nm that closely covers the inside.

【0024】上記スルフォン酸基やパスは、固体高分子
電解質膜の電気抵抗に影響を与える要素であり、水が入
るとクラスター21の径D及びパス23の径dが脹ら
み、水がないとボトルネックになっているパス23の径
dが細くなって水が通り難くなり、イオン伝導抵抗が高
くなる。一般には、固体高分子電解質膜の単位重量当た
りのスルフォン酸基の多いものほどイオン伝導抵抗が小
さくなる特性を有しているが、この他、運転中に、前記
ボトルネックになっているパス23が太く維持されるほ
ど、膜のイオン伝導抵抗が小さくなる傾向がある。
The above sulfonic acid groups and paths are factors that affect the electric resistance of the solid polymer electrolyte membrane. When water enters, the diameter D of the cluster 21 and the diameter d of the path 23 expand, and there is no water. As a result, the diameter d of the path 23, which is a bottleneck, becomes thin, making it difficult for water to pass through, and increasing the ion conduction resistance. In general, the higher the sulfonic acid group per unit weight of the solid polymer electrolyte membrane, the lower the ionic conduction resistance. However, during operation, the path 23 which is the bottleneck during the operation is also used. , The ion conduction resistance of the membrane tends to decrease.

【0025】次に、前述のSiやFe,Mn等の重金属
を含む水を原料水として使用した場合の膜劣化(電気抵
抗の上昇)について検討するに、上記の通り、スルフォ
ン酸基の減少やパス径dの縮小が膜の電気抵抗の増加を
もたらすと考えられるので、前記Siや重金属の存在が
スルフォン酸基の減少やパス径dの実質的縮小を生じさ
せたものと考えられる。前記図10の劣化膜のEDS分
析チャートによると、劣化膜の裏面(陰極側)と断面の
裏面近傍側にSiとFeの存在が確認されている事か
ら、当該膜劣化の原因は、原料水中の珪酸イオン(Si
4 4-)がスルフォン酸基と置換したか、スルフォン酸
基の水素がFeイオンと置換したか、珪酸イオンや鉄イ
オン或いはこれら両方を含む珪酸鉄イオンが膜内を移動
する過程でイオン径の大きなこれらのイオンが前記パス
23の陰極側表面通路を閉塞する事により、該パス23
の実質的縮径を生じたものと推測される。
Next, film deterioration (increase in electrical resistance) when water containing heavy metals such as Si, Fe, and Mn is used as raw material water will be examined. Since the reduction in the path diameter d is considered to cause an increase in the electrical resistance of the film, it is considered that the presence of the Si and the heavy metal caused the reduction in the sulfonic acid group and the substantial reduction in the path diameter d. According to the EDS analysis chart of the deteriorated film shown in FIG. 10, Si and Fe were confirmed on the back surface (cathode side) of the deteriorated film and near the back surface of the cross section. Silicate ion (Si
O 4 4- ) is replaced by a sulfonic acid group, hydrogen of the sulfonic acid group is replaced by Fe ion, or silicate ion or iron ion or iron silicate ion containing both of them is moved in the film in the ion diameter. These large ions block the passage on the cathode side of the path 23, and
It is presumed that a substantial diameter reduction was caused.

【0026】そこで、本発明者等は、先ず、前記劣化膜
の断面裏面側及び裏面に存在する珪酸イオン及び鉄イオ
ン或いは珪酸鉄イオンが前記パス23を閉塞させている
のではないかと推測し、比較的分子量の大きな金属イオ
ンを該パスに通して、これらを追い出す事が可能ではな
いかと考え、通常の水に含まれているが電解用原料水に
は含まれていない硬水成分であるMgイオンやCaイオ
ンに着目して、硬水の電解式オゾン水発生機への通水を
行ったところ、劣化膜が再生させる事を確認した。
Therefore, the present inventors first speculated that silicate ions and iron ions or iron silicate ions present on the cross-section back surface and the back surface of the deteriorated film might block the path 23, It is thought that it is possible to pass metal ions having a relatively large molecular weight through the path to drive them out, and Mg ions, which are hard water components contained in ordinary water but not contained in the raw material water for electrolysis, are considered. When water was passed through a hard water electrolytic ozone water generator paying attention to Ca and Ca ions, it was confirmed that the deteriorated film was regenerated.

【0027】図6は、この時の電圧(V),電流(A)
及びオゾン水濃度(C)の経時変化を示す運転データで
あり、設定濃度10ppmで運転していた電解式オゾン
水発生機の出口オゾン水濃度が5ppm程度に低下した
状態(膜劣化が進行している状態)からの運転データで
ある。同図において、オゾン水濃度が5〜7ppm程度
に低下した状態が続いた後、図中の経過時間で約10時
間の時点で、電解式オゾン水発生機への供給水を、前記
軟水化装置を通す前の井戸水(硬水)に切替え、オゾン
水の製造を継続しつつ、該硬水の供給を約1時間半程度
行ったところ、硬水の供給開始に伴ってオゾン水濃度が
上昇を初め、約1時間半で所定の設定値濃度の10pp
mに復元している。この時点で再度軟水化装置を通した
軟水に切り換えたところ、次第にオゾン水濃度の低下が
始まってきている。
FIG. 6 shows the voltage (V) and current (A) at this time.
And operation data showing the change over time of the ozone water concentration (C), and the state in which the ozone water concentration at the outlet of the electrolytic ozone water generator operating at the set concentration of 10 ppm has dropped to about 5 ppm (film deterioration has progressed). Operating data). In the figure, after the ozone water concentration has been reduced to about 5 to 7 ppm, the supply water to the electrolytic ozone water generator is supplied to the water softening device at about 10 hours in the elapsed time in the figure. When the supply of the hard water was performed for about one and a half hours while the production of the ozone water was continued while the production of the ozone water was continued, the ozone water concentration started to increase with the start of the supply of the hard water, and the water concentration was increased by about 1 hour. One-and-a-half hour at 10pp
m. At this point, the water was again switched to softened water through the water softening device, and the ozone water concentration gradually began to decrease.

【0028】この事実から、珪酸イオンや鉄イオンの存
在によって劣化した膜は、硬水を短時間供給する事によ
り再生可能である事が確認された。即ち、硬水による電
解を行うと、硬水中に含まれているMgイオンやCaイ
オンは、陽極側から陰極側に固体高分子電解質膜の前記
パス23を通って水と共に移動する事になるが、この移
動の際に、該パス23の出口側(陰極側)近傍に留ま
り、該パスを実質的に縮径している珪酸イオンや鉄イオ
ン或いはこれらで形成される珪酸鉄イオンが、前記Mg
イオンやCaイオンによって排出されるものと考えられ
る。この排出のメカニズムは、現時点では定かではない
が、いずれにしても、硬水の通水によって膜再生が行わ
れる事が判明した。尚、MgイオンやCaイオンがスル
フォン酸基と結合している場合には、前記硬水に続いて
弱酸性化している軟水を通水する事により、前記Mgイ
オンやCaイオンが水素イオンに置換されて元のスルフ
ォン酸基(−SO3 H)に戻り膜の再生が完了する事に
なる。
From this fact, it was confirmed that the membrane deteriorated by the presence of silicate ions or iron ions can be regenerated by supplying hard water for a short time. That is, when performing electrolysis with hard water, Mg ions and Ca ions contained in the hard water move from the anode side to the cathode side together with water through the path 23 of the solid polymer electrolyte membrane, During this movement, silicate ions or iron ions that remain near the exit side (cathode side) of the path 23 and substantially reduce the diameter of the path, or iron silicate ions formed by these,
It is considered that these ions are discharged by ions or Ca ions. The mechanism of this discharge is not clear at present, but in any case, it has been found that the membrane is regenerated by passing hard water. When Mg ions or Ca ions are bonded to sulfonic acid groups, the Mg ions or Ca ions are replaced with hydrogen ions by passing weakly acidified soft water following the hard water. As a result, the film returns to the original sulfonic acid group (—SO 3 H), and the regeneration of the film is completed.

【0029】本発明は、係る知見に基づいてなされたも
ので、先ず、硬水を電解式オゾン水発生機に定期的に供
給するシステムについて説明する。図1は、本発明に係
る電解式オゾン水製造装置の第1実施例のフローを示す
フローシートであって、硬水を原料とする上水(井戸水
等)を、配管L1から軟水化装置1で軟水化して2分
し、一部を電解式オゾン水発生機2の陽極側水路2aに
供給し、残部は該電解式オゾン水発生機の陰極側水路2
bに供給して、陽極側にオゾン水を生成してオゾン水配
管L3からオゾン水を該オゾン水の使用場所或いはオゾ
ン水タンクに送給すると共に、オゾン水濃度をオゾン水
濃度計7で常時監視して、その値を制御装置8に送信
し、該オゾン水濃度変化に応じてDC電源3の電留値や
電圧値を制御する点は、従前の装置と同一である。本発
明の装置においては、原料水配管L1と軟水化装置1の
出口配管L2とを直結するバイパス配管L12と該配管
にバルブV4を設け、硬水である原料水を軟水化装置1
を経る事なく直接電解式オゾン水発生機2に供給できる
様にした点に特徴がある。
The present invention has been made based on the above findings. First, a system for periodically supplying hard water to an electrolytic ozone water generator will be described. FIG. 1 is a flow sheet showing a flow of a first embodiment of an electrolytic ozone water producing apparatus according to the present invention, in which tap water (well water or the like) made of hard water is supplied from a pipe L1 by a water softening apparatus 1. Water is softened and divided into two parts, a part of which is supplied to the anode side water channel 2a of the electrolytic ozone water generator 2, and the remainder is the cathode side water channel 2 of the electrolytic ozone water generator.
b, the ozone water is generated on the anode side, and the ozone water is supplied from the ozone water pipe L3 to the use place of the ozone water or the ozone water tank, and the ozone water concentration is constantly measured by the ozone water concentration meter 7. It is the same as the previous device in that it monitors and transmits the value to the control device 8 and controls the charge value and voltage value of the DC power supply 3 according to the change in the ozone water concentration. In the apparatus of the present invention, a bypass pipe L12 that directly connects the raw water pipe L1 and the outlet pipe L2 of the water softening apparatus 1 and a valve V4 are provided in the pipe, and the raw water, which is hard water, is supplied to the water softening apparatus 1.
This is characterized in that it can be supplied directly to the electrolytic ozone water generator 2 without going through.

【0030】次に、この装置の運転方法の例(第1方
式)を図4によって説明する。同図は縦軸にオゾン水濃
度(C)と電解式オゾン水発生機に供給する電流(A)
の経時変化を模式的に示したタイムチャートであり、オ
ゾン水濃度Cが、所定の設定濃度Csに維持される様に
電流Aを制御する方式を採用している。同図において、
運転開始後、時間t1から電解質膜の劣化が始まるが、
オゾン水濃度Cを所定の濃度Csに維持する様に電流値
Aは次第に上昇を始める。電流値Aが、その電源の所定
の最高値Aeに達すると、これ以上の電流上昇は行えな
いから、オゾン水濃度Cは次第に低下を初め、時間t3
に至ると、遂に所定の許容下限値Ceに達する。この状
態を継続しているとオゾン水濃度は低下を続けるのみで
あるから、本実施例では、時間t3になると(オゾン水
濃度が所定の許容下限値Ceに達すると)、前記図1に
示した軟水化装置1の硬水供給配管L11のバルブV1
を“閉”とし、前記バイパス配管L12のバルブV4を
“開”とすると、電解式オゾン水発生機2には、それま
での軟水に代えて硬水の供給が開始され、劣化膜の再生
が始まる。この状態では、水の電解によるオゾン水の製
造は継続されているので、オゾン水の製造を停止する事
なく膜再生が行える事になる。
Next, an example (first method) of an operation method of this device will be described with reference to FIG. In the figure, the vertical axis represents the ozone water concentration (C) and the current supplied to the electrolytic ozone water generator (A).
5 is a time chart schematically showing the change over time of the present embodiment, and employs a method of controlling the current A so that the ozone water concentration C is maintained at a predetermined set concentration Cs. In the figure,
After the start of operation, the deterioration of the electrolyte membrane starts at time t1,
The current value A gradually starts increasing so as to maintain the ozone water concentration C at a predetermined concentration Cs. When the current value A reaches a predetermined maximum value Ae of the power supply, the current cannot be increased any more, so that the ozone water concentration C starts to gradually decrease and the time t3
Reaches the predetermined allowable lower limit Ce. If this state is continued, the ozone water concentration only continues to decrease. Therefore, in the present embodiment, when the time t3 is reached (when the ozone water concentration reaches the predetermined allowable lower limit Ce), as shown in FIG. V1 of the hard water supply pipe L11 of the water softener 1
Is set to "closed" and the valve V4 of the bypass pipe L12 is set to "open", the supply of hard water to the electrolytic ozone water generator 2 is started instead of the soft water, and the regeneration of the deteriorated film starts. . In this state, since the production of ozone water by electrolysis of water is continued, the membrane can be regenerated without stopping the production of ozone water.

【0031】この硬水の供給を長時間継続していると、
硬水に起因する新たな膜劣化を生じる事になるので、時
間t4迄の予め定められた一定時間(Δt1)のみの供
給を行い、該一定時間(Δt1)が経過すると前記バル
ブV1を“開”、バルブV4を“閉”にして、元に軟水
による電解式オゾン水発生機2の運転に移行する。尚、
図4からも明らかな通り、硬水供給開始後のオゾン水濃
度が所定の設定値Csに達した事を検知し、この検知信
号によって硬水の供給を軟水に切り換える事も可能であ
る。又、軟水/硬水の切替えを完全に行うのではなく、
バルブV1の開度を絞って軟水化装置1への原料水の供
給量を低下させ、その低下量に見合う量の硬水を、バル
ブV4,配管L12から軟水化装置の出口配管L2に供
給する事も可能である。この場合には、電解式オゾン水
発生機2に供給される硬水成分の濃度が低下するので、
膜再生時間が長くなる事は容易に推測できる事である。
If this hard water supply is continued for a long time,
Since new film deterioration due to hard water occurs, supply is performed only for a predetermined time (Δt1) until time t4, and after the predetermined time (Δt1) elapses, the valve V1 is opened. Then, the valve V4 is closed, and the operation shifts to the operation of the electrolytic ozone water generator 2 based on soft water. still,
As is clear from FIG. 4, it is also possible to detect that the ozone water concentration after the start of hard water supply has reached the predetermined set value Cs, and to switch the supply of hard water to soft water by this detection signal. Also, instead of completely switching between soft water and hard water,
The amount of raw water supplied to the water softening device 1 is reduced by narrowing the opening of the valve V1, and an amount of hard water corresponding to the reduced amount is supplied from the valve V4, the pipe L12 to the outlet pipe L2 of the water softening device. Is also possible. In this case, since the concentration of the hard water component supplied to the electrolytic ozone water generator 2 decreases,
It is easy to guess that the film regeneration time is long.

【0032】尚、図1の例では、硬水を電解式オゾン水
発生機2の陽極側水路2aと陰極側水路2bの両方に供
給しているが、硬水成分であるMg++やCa++は、陽極
側から陰極側に移動するものであるから、少なくとも陽
極側にのみ硬水の供給を行えばよい。図2は、この場合
の例を示したフロー図であり、図1との相違点は、上水
供給配管L1から分岐したバイパス配管L13を電解式
オゾン水発生機2の陽極側軟水配管L21に接続してい
る点で異なっている。この装置の場合には、図4におけ
る時間t3(硬水供給開始時点)になると、制御装置8
からの指令により、陽極側軟水配管L21のバルブV2
を“閉”とし前記バイパス配管L13のバルブV5を
“開”にして、前記陽極側水路2aに硬水の供給を開始
し、前述の場合と同様に所定時間(Δt1)が経過する
か、或いはオゾン水濃度が所定の設定値Csに復帰する
まで硬水の供給を継続する。この場合も、前記陽極側水
路2aへの通水を100%硬水に切り換えるのではな
く、配管L21からの軟水供給量を減少させ、該減少量
に相当する硬水を該配管L13から配管L21に供給す
る事ができる事は言うまでもない。
In the example shown in FIG. 1, hard water is supplied to both the anode-side water passage 2a and the cathode-side water passage 2b of the electrolytic ozone water generator 2. However, hard water components such as Mg ++ and Ca ++ are used. Moves from the anode side to the cathode side, so that hard water needs to be supplied only to at least the anode side. FIG. 2 is a flow chart showing an example of this case. The difference from FIG. 1 is that a bypass pipe L13 branched from a water supply pipe L1 is connected to an anode-side soft water pipe L21 of the electrolytic ozone water generator 2. They differ in their connection. In the case of this device, at time t3 (at the start of hard water supply) in FIG.
From the valve V2 of the anode-side soft water pipe L21
Is closed, the valve V5 of the bypass pipe L13 is opened, and the supply of hard water to the anode-side water passage 2a is started, and the predetermined time (Δt1) elapses as described above, or The supply of hard water is continued until the water concentration returns to the predetermined set value Cs. Also in this case, instead of switching the flow of water through the anode-side water passage 2a to 100% hard water, the amount of soft water supplied from the pipe L21 is reduced, and hard water corresponding to the reduced amount is supplied from the pipe L13 to the pipe L21. It goes without saying that you can do it.

【0033】次に、硬水供給制御の他の例について説明
する。図5は、硬水供給制御の第2方式〜第5方式の各
運転タイムチャートであり、先ず、第2方式は、膜劣化
が生じる前に所定時間毎に短時間の硬水供給を行う事に
より、電解質膜を一定の条件の元で使用する方式であ
り、運転開始後所定時間(Δt2)が経過して時間t5
になると、軟水の供給を停止して硬水の供給を開始し、
硬水供給時間が所定の短時間(Δt3)を経過して時間
t6になると、軟水の供給を再開して硬水の供給を停止
する。この軟水の供給を所定時間(Δt2)行って時間
t7になると、時間t8までの所定時間(Δt3)硬水
の供給を行う。この様に、タイマーにより一定周期で硬
水と軟水の供給切替えを行うものである。この場合も、
軟水供給量を所定量(Q1s)から0(ゼロ)にして硬
水供給量を0(ゼロ)から所定量(Q2s)に切り換え
る方式のみならず、前述の通り、軟水量Q1を減少さ
せ、その減少量に見合う量の硬水供給量Q2に設定する
事も可能であり、又、硬水の供給は、陽極側軟水配管L
21のみとなす事も可能である。
Next, another example of the hard water supply control will be described. FIG. 5 is an operation time chart of each of the second system to the fifth system of the hard water supply control. First, the second system performs a short-time hard water supply every predetermined time before film deterioration occurs. This is a method in which the electrolyte membrane is used under certain conditions.
, The supply of soft water is stopped and the supply of hard water is started,
When the hard water supply time elapses a predetermined short time (Δt3) and reaches time t6, the supply of the soft water is restarted and the supply of the hard water is stopped. When the supply of the soft water is performed for a predetermined time (Δt2) and time t7 is reached, the hard water is supplied for a predetermined time (Δt3) until time t8. In this way, the supply of hard water and soft water is switched at regular intervals by the timer. Again,
Not only the method of changing the soft water supply amount from the predetermined amount (Q1s) to 0 (zero) and switching the hard water supply amount from 0 (zero) to the predetermined amount (Q2s), but also reducing the soft water amount Q1, It is also possible to set the hard water supply amount Q2 to an amount corresponding to the amount.
It is also possible to make only 21.

【0034】次に、第3方式は、膜劣化がある程度進行
した時点で硬水の供給を行う方式であり、硬水による膜
劣化を極力抑える方式である。この場合は、時間t9に
なると膜劣化が始まり、これに伴って膜劣化を補償する
様に電流値Aが初期値Asから上昇を開始し、電源の上
限値Aeよりは低い値に予め設定されている制御開始電
流値Acになると(時間t10)、軟水の供給を停止し
て硬水の供給を時間t11までの所定時間(Δt4)行
う。この硬水供給時間(Δt4)は、劣化した膜が再生
されるに必要な時間であり、予め試験によって設定され
た時間であって前記第2の方式の硬水供給時間(Δt
3)よりは長い時間となる。尚、この場合も、膜の再生
に連れて低下する電流値Aを検出し、該電流値Aが初期
値Asにまで低下した事を検知して硬水の供給を中止
し、軟水の供給を開始する様になす事も可能である。更
に、この場合にも、軟水供給量を所定量(Q1s)から
0(ゼロ)にして硬水供給量を0(ゼロ)から所定量
(Q2s)に切り換える方式のみならず、前述の通り、
軟水量Q1を減少させ、その減少量に見合う量の硬水供
給量Q2に設定する事も可能であり、又、硬水の供給
は、陽極側軟水配管L21のみとなす事も可能である。
Next, the third method is a method in which hard water is supplied when the film deterioration has progressed to some extent, and is a method in which film deterioration due to hard water is suppressed as much as possible. In this case, the film deterioration starts at time t9, and the current value A starts increasing from the initial value As so as to compensate for the film deterioration. At this time, the current value A is preset to a value lower than the upper limit value Ae of the power supply. When the control start current value Ac reaches (time t10), the supply of soft water is stopped and the supply of hard water is performed for a predetermined time (Δt4) until time t11. The hard water supply time (Δt4) is a time required for the deteriorated film to be regenerated, is a time set in advance by a test, and is the hard water supply time (Δt
It takes longer than 3). In this case as well, the current value A that decreases with the regeneration of the film is detected, and when the current value A decreases to the initial value As, the supply of hard water is stopped, and the supply of soft water is started. It is also possible to do so. Further, also in this case, as described above, not only the method in which the soft water supply amount is changed from the predetermined amount (Q1s) to 0 (zero) but the hard water supply amount is switched from 0 (zero) to the predetermined amount (Q2s).
It is also possible to reduce the soft water amount Q1 and set the hard water supply amount Q2 to an amount corresponding to the reduced amount, and it is also possible to supply the hard water only to the anode side soft water pipe L21.

【0035】次に、第4方式は、第3方式に比して、膜
劣化が更に進行した時点で硬水の供給を行う方式であ
り、硬水による膜劣化を一層抑える方式である。この場
合は、時間t12になると膜劣化が始まり、これに伴っ
て膜劣化を補償する様に電流値Aが初期値Asから上昇
を開始し、遂に、時間t13では、電源の上限値Aeに
達し、この時点からオゾン水濃度Cは、所定の設定値C
sから低下を始め、許容下限値Ceよりは高い値に予め
設定されている制御開始濃度Ccになると(時間t1
4)、軟水の供給を停止して硬水の供給を時間t15ま
での所定時間(Δt5)行う。この硬水供給時間(Δt
5)は、劣化した膜が再生されるに必要な時間であり、
予め試験によって設定された時間であって、前記第2,
第3の方式の硬水供給時間(Δt2,Δt3)よりは長
い時間となる。尚、この場合も、膜の再生に連れて低下
する電流値Aを検出し、該電流値Aが初期値Asにまで
低下した事を検知して硬水の供給を中止し、軟水の供給
を開始する様になす事も可能である。同様に、軟水供給
量を所定量(Q1s)から0(ゼロ)にして硬水供給量
を0(ゼロ)から所定量(Q2s)に切り換える方式の
みならず、前述の通り、軟水量Q1を減少させ、その減
少量に見合う量の硬水供給量Q2に設定する事も可能で
あり、又、硬水の供給は、陽極側軟水配管L21のみと
なす事も可能である。
Next, the fourth method is a method in which hard water is supplied when the film deterioration further progresses, as compared with the third method, and the film deterioration due to hard water is further suppressed. In this case, the film deterioration starts at time t12, and the current value A starts increasing from the initial value As so as to compensate for the film deterioration. At time t13, the current value A finally reaches the upper limit value Ae of the power supply. From this point, the ozone water concentration C becomes a predetermined set value C
s, and when the control start concentration Cc is set to a value higher than the allowable lower limit Ce, the control start concentration Cc (time t1)
4) The supply of soft water is stopped, and the supply of hard water is performed for a predetermined time (Δt5) until time t15. This hard water supply time (Δt
5) is the time required for the deteriorated film to be regenerated,
A time set in advance by a test, wherein
The time is longer than the hard water supply time (Δt2, Δt3) of the third method. In this case as well, the current value A that decreases with the regeneration of the film is detected, and when the current value A decreases to the initial value As, the supply of hard water is stopped, and the supply of soft water is started. It is also possible to do so. Similarly, not only the method of changing the soft water supply amount from the predetermined amount (Q1s) to 0 (zero) and switching the hard water supply amount from 0 (zero) to the predetermined amount (Q2s), but also reducing the soft water amount Q1 as described above. It is also possible to set the hard water supply amount Q2 to an amount corresponding to the decrease amount, and it is also possible to supply the hard water only to the anode side soft water pipe L21.

【0036】次に、第5方式は、前記第4方式に比し
て、オゾン水濃度の低下が生じる直前に硬水の供給に切
り換える方式である。この場合は、時間t16になると
膜劣化が始まり、これに伴って膜劣化を補償する様に電
流値Aが初期値Asから上昇を開始し、時間t17では
電源の上限値Aeに達する。この時点ではオゾン水濃度
Cの低下は生じていない。そこで、この電源上限値Ae
に達した時点(時間t17)で軟水の供給を停止して硬
水の供給を開始し、時間t18までの予め設定された所
定時間(Δt6)硬水供給を行う。この硬水供給時間
(Δt6)は、劣化した膜が再生されるに必要な時間で
あり、予め試験によって設定された時間であって、前記
第2,第3の方式の硬水供給時間(Δt3,Δt4)よ
りは長いが、第4方式の硬水供給時間(Δt5)よりは
短く設定されている。尚、この場合も膜の再生に連れて
低下する電流値Aを検出し、該電流値Aが初期値Asに
まで低下した事を検知して硬水の供給を中止し、軟水の
供給を開始する様になす事も可能であり、又、軟水供給
量を所定量(Q1s)から0(ゼロ)にして硬水供給量
を0(ゼロ)から所定量(Q2s)に切り換える方式の
みならず、軟水量Q1を減少させ、その減少量に見合う
量の硬水供給量Q2に設定する事も可能であり、又、硬
水の供給は、陽極側軟水配管L21のみとなす事も可能
である。
Next, the fifth system is a system in which the supply of hard water is switched to immediately before the ozone water concentration lowers as compared with the fourth system. In this case, the film degradation starts at time t16, and the current value A starts increasing from the initial value As so as to compensate for the film degradation, and reaches the upper limit value Ae of the power supply at time t17. At this time, the ozone water concentration C has not decreased. Therefore, this power supply upper limit value Ae
At the time point (time t17), the supply of the soft water is stopped to start the supply of the hard water, and the hard water supply is performed for a predetermined time (Δt6) until a time t18. The hard water supply time (Δt6) is a time required for the deteriorated film to be regenerated, is a time set in advance by a test, and is a hard water supply time (Δt3, Δt4) of the second and third methods. ), But shorter than the hard water supply time (Δt5) of the fourth method. In this case as well, the current value A that decreases with the regeneration of the film is detected, and when the current value A decreases to the initial value As, the supply of hard water is stopped, and the supply of soft water is started. In addition to the method of changing the soft water supply amount from a predetermined amount (Q1s) to 0 (zero) and switching the hard water supply amount from 0 (zero) to a predetermined amount (Q2s), the soft water amount Q1 Can be reduced and the hard water supply amount Q2 can be set to an amount corresponding to the reduced amount, and the hard water can be supplied only to the anode side soft water pipe L21.

【0037】以上は、珪酸イオンや鉄イオンによる劣化
膜の硬水による再生についての説明であるが、井戸水中
には、Feイオン以外のMnイオン等の重金属イオンが
比較的多量に含有されている場合があり、この場合も固
体高分子電解質膜の劣化を招く事はよく知られている。
本発明の第二の方式は、これら重金属を含む原料水によ
る膜劣化にも対処できる方式である。これら重金属は前
記軟水化装置を通しても除去されず、軟水中に含有され
たまま電解式オゾン水発生機に供給されるが、電解質膜
中に捕捉されて電気抵抗を著しく上昇させる結果とな
る。そこで、本発明者らは、前記劣化膜をエタノール水
溶液に浸漬して暫く放置した後、取り出して再使用した
ところ、該劣化膜の性能が改善されていた事を知見し
た。即ち、エタノール水溶液に電解質膜を浸漬する事に
より、該電解質膜が膨潤して前記スルフォン酸基のクラ
スター間のパス23を広げて前記電解質膜に捕捉されて
いた珪酸イオンや重金属イオンが除去され、同時に該パ
ス径の拡大により電気抵抗を小さくして導電性が向上し
たものと考えられる。
The above description is about the regeneration of a deteriorated film by silicate ions or iron ions with hard water. However, in the case where well water contains a relatively large amount of heavy metal ions such as Mn ions other than Fe ions. It is well known that this case also causes deterioration of the solid polymer electrolyte membrane.
The second method of the present invention is a method that can cope with film deterioration due to raw water containing these heavy metals. These heavy metals are not removed even through the water softening device, and are supplied to the electrolytic ozone water generator while being contained in the soft water. However, they are trapped in the electrolyte membrane and result in a significant increase in electric resistance. Then, the present inventors found that the performance of the deteriorated film was improved when the deteriorated film was immersed in an aqueous ethanol solution, left for a while, taken out and reused. That is, by immersing the electrolyte membrane in an aqueous ethanol solution, the electrolyte membrane is swollen, the path 23 between the clusters of the sulfonic acid groups is widened, and silicate ions and heavy metal ions trapped in the electrolyte membrane are removed. At the same time, it is considered that the electrical resistance was reduced by increasing the diameter of the path and the conductivity was improved.

【0038】そこで、本発明の第二の方式は、重金属イ
オン等により劣化した膜を膨潤させて再生する方式であ
り、電解質膜を膨潤させる手段としては、アセトン若し
くはアルコールとの混合溶液に電解質膜を浸漬する方式
と70℃以上の熱水に浸漬する方式がある。
Therefore, the second method of the present invention is a method of swelling and regenerating a membrane degraded by heavy metal ions or the like. As means for swelling the electrolyte membrane, the electrolyte membrane is mixed with a mixed solution of acetone or alcohol. Is immersed in hot water of 70 ° C. or higher.

【0039】先ず、アセトン若しくはアルコールとの混
合溶液による膨潤方式について説明する。デュポン社の
ナフィオン(登録商標)の例では、メタノールの混合溶
液の場合には、水20重量%(以下同じ)/メタノール
80%で約1.35倍程度に膨潤し、メタノール0%か
ら80%までは略直線的に膨潤率が高くなる。水とエタ
ノールの混合溶液の場合には、水25%/エタノール7
5%で約1.45倍に膨潤し、エタノール0%から75
%までは略直線的に膨潤率が高くなる。水とイソプロパ
ノール混合溶液の場合には、水25%/イソプロパノー
ルエタノール60%で約1.65倍に膨潤し、イソプロ
パノール0%から60%までは略直線的に膨潤率が高く
なる。水とt−ブタノールの混合溶液の場合には、水7
0%/t−ブタノール30%で約1.6倍に膨潤し、t
−ブタノール0%から30%までは略直線的に膨潤率が
高くなる。水とアセトンとの混合溶液の場合には、水2
5%/アセトン75%で約1.6倍に膨潤し、アセトン
0%から75%までは略直線的に膨潤率が高くなる。こ
の様に、電解質膜をアルコール水又はアセトン水に浸漬
する事によって該電解質膜を膨潤させ、パス径を同様に
大きくなす事が可能となる。
First, a swelling method using a mixed solution with acetone or alcohol will be described. In the case of Nafion (registered trademark) manufactured by DuPont, in the case of a mixed solution of methanol, it swells about 1.35 times with water 20% by weight (the same applies hereinafter) / methanol 80%, and methanol 0% to 80% Up to this point, the swelling ratio increases substantially linearly. In the case of a mixed solution of water and ethanol, water 25% / ethanol 7
It swells about 1.45 times at 5%, and from 0% ethanol to 75%.
%, The swelling ratio increases substantially linearly. In the case of a mixed solution of water and isopropanol, swelling is about 1.65 times with 25% water / 60% isopropanol ethanol, and the swelling rate increases almost linearly from 0% to 60% isopropanol. In the case of a mixed solution of water and t-butanol, water 7
Swell about 1.6 times with 0% / t-butanol 30%, t
-The swelling ratio increases almost linearly from 0% to 30% butanol. In the case of a mixed solution of water and acetone, water 2
The swelling ratio is about 1.6 times at 5% / acetone 75%, and the swelling ratio increases almost linearly from 0% to 75% of acetone. As described above, by immersing the electrolyte membrane in alcoholic water or acetone water, the electrolyte membrane is swelled and the path diameter can be similarly increased.

【0040】次に、電解質膜は、水によっても膨潤する
事は知られており、特に70℃以上の熱水の膨潤効果は
顕著である。この意味から、電解質膜を燃料電池に使用
する場合には70℃以上で使用されている。従って、本
発明の電解式オゾン水発生機においても、通常の使用状
態は常温であるが、これを意識的に膨潤させる手段とし
て熱水を使用する事が可能である。
Next, it is known that the electrolyte membrane swells even with water. In particular, the swelling effect of hot water at 70 ° C. or higher is remarkable. In this sense, when the electrolyte membrane is used for a fuel cell, the temperature is 70 ° C. or higher. Therefore, in the electrolytic ozone water generator of the present invention as well, although the normal use state is normal temperature, hot water can be used as a means for intentionally swelling it.

【0041】次に、これらアセトンやアルコールや熱水
を用いて劣化膜の再生を行う方式について説明する。図
3は、この場合のフローを示すもので、オゾン水の製造
システムは、前述の場合と同様であるので、ここでは重
複説明は省略して膜再生ラインについてのみ説明する。
同図において、9は再生液タンクであり、前記アセトン
若しくはアルコール、或いは、これらと水の混合溶液、
又は70℃以上の熱水が貯蔵されている。電解式オゾン
水発生機2の膜劣化が前述の要領で検出されると、電源
3からの通電を停止した状態で(即ち、オゾン水の生成
を停止した状態で)、上水供給配管L1のバルブV1を
“閉”とし、再生液タンク9の接続された再生液配管L
5のバルブV6を“開”として、該洗浄水タンク9内の
再生液を配管L5から配管L51,配管L2及び配管L
21並びに配管L22を経て、前記電解式オゾン水発生
機2の陽極側水路2a及び陰極側水路2bに夫々上記再
生液を供給する。すると前記電解質膜5が膨潤して前記
パス径が広がり、内部に滞留していた珪酸イオンをパス
から排出する事になる。ここで、本発明で使用する電解
式オゾン水発生機の構造は、図8において説明した通
り、電解質膜5の周囲は固定されているので、該電解質
膜5の面積が広がる様な膨潤は生じず、専ら厚さ方向に
膨潤して前記パスを拡径する事になるので、装置面では
膜の膨潤は全く問題はない。
Next, a method for regenerating a deteriorated film by using acetone, alcohol or hot water will be described. FIG. 3 shows a flow in this case. Since the system for producing ozone water is the same as that in the above-described case, a duplicate description will be omitted here and only the film regeneration line will be described.
In the figure, reference numeral 9 denotes a regenerating liquid tank, which is the above-mentioned acetone or alcohol, or a mixed solution thereof with water;
Alternatively, hot water of 70 ° C. or higher is stored. When the membrane deterioration of the electrolytic ozone water generator 2 is detected in the above-described manner, in a state in which the power supply from the power supply 3 is stopped (that is, in a state in which the generation of the ozone water is stopped), the water supply pipe L1 is stopped. The valve V1 is closed, and the regenerating solution pipe L connected to the regenerating solution tank 9
5, the regenerating liquid in the washing water tank 9 is supplied from the pipe L5 to the pipe L51, the pipe L2, and the pipe L.
The regenerating liquid is supplied to the anode-side water passage 2a and the cathode-side water passage 2b of the electrolytic ozone water generator 2 via the pipe 21 and the pipe L22. Then, the electrolyte membrane 5 swells and the path diameter increases, and the silicate ions staying inside are discharged from the path. Here, in the structure of the electrolytic ozone water generator used in the present invention, as described with reference to FIG. 8, since the periphery of the electrolyte membrane 5 is fixed, swelling occurs such that the area of the electrolyte membrane 5 is widened. However, since the diameter of the path is expanded by swelling only in the thickness direction, there is no problem of swelling of the film on the apparatus side.

【0042】尚、上記方式では、再生液を陽極側水路2
aと陰極側水路2bの両方に供給する関係上、オゾン水
の生成を停止して膜再生を行っているが、オゾン水の生
成を停止する事なく膜再生を行う事も可能である。この
場合には、陰極側軟水供給配管L22のバルブV3を
“閉”とし、陽極側軟水供給配管L21のバルブV2は
“開”とした状態で、即ち、陽極側水路2aには軟水を
供給しつつ、前記再生液を配管L5から配管L52を経
て前記陰極側軟水供給配管L22に供給し、陰極側水路
2b内に該再生液を供給する。尚、電解式オゾン水発生
機で使用される電解質膜5は、極めて薄い膜であるか
ら、陰極側水路2bのみに前記再生液を供給するだけで
目的とする膜の膨潤によるパス径の拡大は容易に生じる
ので問題はない。これによりオゾン水の生成を継続しつ
つ膜再生を行う事が可能となる。
In the above method, the regenerating solution is supplied to the anode side waterway 2
Although the regeneration of the membrane is performed by stopping the generation of the ozone water because of the supply to both the a and the cathode-side water channel 2b, the regeneration of the membrane can be performed without stopping the generation of the ozone water. In this case, the valve V3 of the cathode side soft water supply pipe L22 is "closed" and the valve V2 of the anode side soft water supply pipe L21 is "open", that is, soft water is supplied to the anode side water passage 2a. Meanwhile, the regenerating liquid is supplied from the pipe L5 to the cathode-side soft water supply pipe L22 via the pipe L52, and the regenerating liquid is supplied into the cathode-side water passage 2b. Since the electrolyte membrane 5 used in the electrolytic ozone water generator is an extremely thin membrane, only by supplying the regenerating solution only to the cathode side water channel 2b, the expansion of the path diameter due to the swelling of the target membrane can be prevented. There is no problem because it occurs easily. This makes it possible to perform film regeneration while continuing generation of ozone water.

【0043】又、上記陰極側にのみ洗浄水を供給する場
合には、前記再生液タンクには、アセトン又はアルコー
ルと水との混合溶液ではなく、純アセトン又は純アルコ
ールのみとし、前記陰極側軟水供給配管L22のバルブ
V3は、僅かに流量を絞った状態となし、該配管L22
内の軟水中に前記純アセトン又は純アルコールを配管L
52から注入して、該配管L22内でアセトン又はアル
コールと水との混合溶液を形成する様になす事も可能で
ある。この場合には、混合溶液でタンク内に貯蔵するよ
りも、同一貯蔵量で長時間の使用が可能となる。
When washing water is supplied only to the cathode side, the regenerating solution tank is not made of acetone or a mixed solution of alcohol and water, but is made of pure acetone or pure alcohol only. The valve V3 of the supply pipe L22 is in a state where the flow rate is slightly reduced.
Pipe the pure acetone or pure alcohol into the soft water inside
It is also possible to form a mixed solution of acetone or alcohol and water in the pipe L22 by injecting from the pipe 52. In this case, it is possible to use the storage solution for a long time with the same storage amount, rather than storing the mixed solution in a tank.

【0044】尚、アセトンやメタノールは、食品の洗浄
には使用できないので、食品の洗浄殺菌に使用するオゾ
ン水を製造する電解式オゾン水製造装置においてはエタ
ノールを再生液として使用するのが好ましく、床洗浄に
使用するオゾン水を製造する場合には、アセトンやメタ
ノールも再生液として使用する事は可能である。
Since acetone and methanol cannot be used for cleaning foods, it is preferable to use ethanol as a regenerating liquid in an electrolytic ozone water producing apparatus for producing ozone water used for cleaning and sterilizing foods. When producing ozone water used for floor cleaning, acetone or methanol can also be used as a regenerating solution.

【0045】[0045]

【発明の効果】以上説明した如く、オゾン水製造用の原
料水として、水道水に代えて井戸水を用いた場合には、
電解質膜が経時的に劣化する事態が生じ、その理由も定
かでなかったが、本発明によると、その原因が、原料水
中に含まれるSiイオンや鉄イオンに代表される重金属
イオンの存在が原因である事を突き止め、本発明は、そ
の対応策を提示するものであるので、オゾン水製造用の
原料水の適用範囲が格段に拡大される結果、低コストで
オゾン水を製造する事を可能となし、オゾン水の用途拡
大と普及に大きく貢献する事が期待される。
As described above, when well water is used in place of tap water as raw water for ozone water production,
Although the situation where the electrolyte membrane deteriorated with time occurred and the reason was not clear, according to the present invention, the cause was caused by the presence of heavy metal ions represented by Si ions and iron ions contained in the raw material water. Since the present invention proposes a countermeasure, the range of application of the raw water for the production of ozone water is greatly expanded, so that ozone water can be produced at low cost. It is expected to greatly contribute to the expansion and spread of use of ozone water.

【0046】特に、原料水が硬水の場合(通常の水道水
は、殆ど硬水成分を含有している)には、電解質膜が劣
化すると、オゾン水発生装置に供給する原料水を、軟水
化装置を通す事なく直接オゾン水発生装置に供給するだ
けで、容易に劣化した膜の再生が行えるものであり、そ
の硬水供給操作も、種々の膜劣化検出手段や所定周期で
硬水供給を行う等の自動操作によって行えるから、装置
の連続運転が可能となり、オゾン水製造コストの低減が
可能となる。
In particular, when the raw water is hard water (ordinary tap water almost contains hard water components), when the electrolyte membrane is deteriorated, the raw water supplied to the ozone water generator is replaced with a water softener. By simply supplying the ozone water generator directly without passing through it, it is possible to easily regenerate the deteriorated film, and the hard water supply operation can be performed by various film deterioration detection means or by supplying hard water at a predetermined cycle. Since the operation can be performed by automatic operation, continuous operation of the apparatus becomes possible, and ozone water production cost can be reduced.

【0047】又、硬水を通水する場合に、電解質膜の両
極側に通水する代わりに、陽極側のみに通水する事も可
能であり、且つ、これらの通水中もオゾン水発生装置の
運転を停止する事なく行う事が可能であるので、装置の
自動制御に好適な膜再生方式といえる。
In the case of passing hard water, instead of passing water on both electrode sides of the electrolyte membrane, it is also possible to pass water only to the anode side. Since it can be performed without stopping the operation, it can be said that this is a film regeneration method suitable for automatic control of the apparatus.

【0048】又、硬水に代えて、アルコールやアセトン
の水溶液や熱水の供給を行う事も可能であり、オゾン水
発生装置の設置現場に応じて、適宜再生液を選択する事
も可能である。更に、陽極側には軟水化装置で軟水化さ
れた軟水を継続して通水しつつ、陰極側にのみ、これら
の再生液を供給する事も可能であるので、この場合に
も、オゾン水の製造を中止する事なく劣化した膜の再生
が可能となる。
It is also possible to supply an aqueous solution of alcohol or acetone or hot water instead of hard water, and it is also possible to appropriately select a regenerating solution according to the installation site of the ozone water generator. . Furthermore, it is also possible to supply these regenerating solutions only to the cathode side while continuously passing the softened water softened by the water softener to the anode side. It is possible to regenerate a deteriorated film without stopping production of the film.

【0049】これらの結果、原料水の水質に合わせた膜
再生方法の採用が可能となり、オゾン水の連続製造が一
層容易となり、オゾン水による殺菌や洗浄方式の普及を
通して、国民の衛生管理の飛躍的な向上が期待される。
As a result, it is possible to adopt a membrane regeneration method adapted to the quality of the raw water, to make continuous production of ozone water even easier, and to increase the sanitation control of the people through the dissemination of ozone water sterilization and washing methods. Improvement is expected.

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

【図1】本発明に係る電解式オゾン水製造装置の第一実
施例を示すフロー図である。
FIG. 1 is a flowchart showing a first embodiment of an electrolytic ozone water producing apparatus according to the present invention.

【図2】本発明に係る電解式オゾン水製造装置の第一実
施例の変形例を示すフロー図である。
FIG. 2 is a flowchart showing a modification of the first embodiment of the electrolytic ozone water producing apparatus according to the present invention.

【図3】本発明に係る電解式オゾン水製造装置の第二実
施例を示すフロー図である。
FIG. 3 is a flowchart showing a second embodiment of the electrolytic ozone water producing apparatus according to the present invention.

【図4】本発明に係る電解式オゾン水製造方法の第一実
施例を示す運転タイムチャートである。
FIG. 4 is an operation time chart showing a first embodiment of the electrolytic ozone water producing method according to the present invention.

【図5】本発明に係る電解式オゾン水製造方法の第二実
施例〜第五実施例を示す運転タイムチャートである。
FIG. 5 is an operation time chart showing second to fifth embodiments of the electrolytic ozone water producing method according to the present invention.

【図6】本発明による電解式オゾン水製造方法による連
続運転中の運転条件の経時変化の1例を示す運転データ
のグラフである。
FIG. 6 is a graph of operation data showing an example of a change over time in operation conditions during continuous operation by the electrolytic ozone water production method according to the present invention.

【図7】従来の電解式オゾン水製造装置を示すフロー図
である。
FIG. 7 is a flowchart showing a conventional electrolytic ozone water producing apparatus.

【図8】本発明で使用する電解式オゾン水発生機の要部
断面概念図である。
FIG. 8 is a conceptual sectional view of a main part of an electrolytic ozone water generator used in the present invention.

【図9】従来の電解式オゾン水製造方法による連続運転
中の運転条件の経時変化の1例を示す運転データのグラ
フである。
FIG. 9 is a graph of operation data showing an example of a change over time in operation conditions during continuous operation according to a conventional electrolytic ozone water production method.

【図10】井戸水により劣化した固体高分子電解質膜の
EDS分析結果を示すチャートであり、(a)は陽極側
表面層のEDS分析結果を示し、(b)は断面陰極近傍
のEDS分析結果を示し、(c)は陰極側表面層のED
S分析結果を示すチャートである。
10A and 10B are charts showing EDS analysis results of a solid polymer electrolyte membrane deteriorated by well water, wherein FIG. 10A shows EDS analysis results of an anode-side surface layer, and FIG. 10B shows EDS analysis results near a cross-sectional cathode. (C) shows the ED of the cathode side surface layer.
It is a chart which shows an S analysis result.

【図11】神戸市の水道水を用いた使用済固体高分子電
解質膜のEDS分析結果を示すチャートであり、(a)
は陽極側表面層のEDS分析結果を示し、(b)は陰極
側表面層のEDS分析結果を示すチャートである。
FIG. 11 is a chart showing the results of EDS analysis of a used solid polymer electrolyte membrane using tap water in Kobe City, (a).
3 is a chart showing an EDS analysis result of the anode side surface layer, and (b) is a chart showing an EDS analysis result of the cathode side surface layer.

【図12】未使用の固体高分子電解質膜のEDS分析結
果を示すチャートであり、(a)は陽極側表面層のED
S分析結果を示し、(b)は陰極側表面層のEDS分析
結果を示すチャートである。
FIG. 12 is a chart showing the EDS analysis results of an unused solid polymer electrolyte membrane, where (a) shows the ED of the anode-side surface layer.
FIG. 3B is a chart showing S analysis results, and FIG. 4B is a chart showing EDS analysis results of the cathode side surface layer.

【図13】電解式オゾン水発生機に使用する固体高分子
電解質膜の構造模式図である。
FIG. 13 is a schematic structural view of a solid polymer electrolyte membrane used in an electrolytic ozone water generator.

【図14】電解式オゾン水発生機に使用する固体高分子
電解質膜のスルフォン酸基のクラスターの構造模式図で
ある。
FIG. 14 is a schematic structural view of a cluster of sulfonic acid groups of a solid polymer electrolyte membrane used in an electrolytic ozone water generator.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 軟水化装置 2 電解式オゾン水発生機 2a 陽極側水路 2b 陰極側水路 3 DC電源 4 陽極電極 5 固体高分子電解質膜 6 陰極電極 7 オゾン水濃度計 8 制御装置 9 再生液タンク L1 原料水(硬水)供給配管 L12 原料水バイパス配管 L2 軟水化装置出口配管 L21 陽極側軟水配管 L22 陰極側軟水配管 L51 再生液供給管 L52 再生液供給管 20 固体高分子電解質膜の撥水性主鎖 21 スルフォン酸基のクラスター 22 側鎖 23 スルフォン酸基クラスターのパス DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Water softening apparatus 2 Electrolysis-type ozone water generator 2a Anode side waterway 2b Cathode side waterway 3 DC power supply 4 Anode electrode 5 Solid polymer electrolyte membrane 6 Cathode electrode 7 Ozone water concentration meter 8 Control device 9 Regeneration liquid tank L1 Raw material water ( Hard water) supply pipe L12 raw water bypass pipe L2 water softener outlet pipe L21 anode side soft water pipe L22 cathode side soft water pipe L51 regenerated liquid supply pipe L52 regenerated liquid supply pipe 20 water repellent main chain of solid polymer electrolyte membrane 21 sulfonate group Cluster 22 Side chain 23 Sulfonic acid cluster cluster path

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 4D006 GA16 KC15 KC16 KD28 KD29 MA11 MC28 MC74 PB05 PC80 4D061 DA03 DB09 EA02 EB01 EB04 EB13 4K021 AA01 BA02 BB01 DB31 DB53 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page F term (reference) 4D006 GA16 KC15 KC16 KD28 KD29 MA11 MC28 MC74 PB05 PC80 4D061 DA03 DB09 EA02 EB01 EB04 EB13 4K021 AA01 BA02 BB01 DB31 DB53

Claims (26)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 固体高分子電解質膜(5)を挟んで陽極
電極(4)と陰極電極(6)とを配置し、両電極(4,
6)を直流電源(3)に接続すると共に、陽極側水路
(2a)及び陰極側水路(2b)に夫々通水する事によ
って水を電気分解し、陽極側にオゾン水を生成させる電
解式オゾン水発生機(2)を用いる電解式オゾン水製造
方法において、 前記電解式オゾン水発生機の両電極側水路(2a,2
b)に夫々軟水を供給してオゾン水を製造すると共に、 前記軟水中に含有されている溶存シリカ又は重金属イオ
ンの1種以上により前記固体高分子電解質膜(5)が劣
化すると、硬水、又は、アセトン若しくはアルコールと
水との混合溶液、或いは70℃以上の熱水から選択され
た再生液を、前記電解式オゾン水発生機(2)に供給し
て前記固体高分子電解質膜(5)を再生することを特徴
とする電解式オゾン水の製造方法
An anode (4) and a cathode (6) are arranged with a solid polymer electrolyte membrane (5) interposed therebetween, and both electrodes (4, 4) are disposed.
6) is connected to a DC power supply (3), and water is electrolyzed by flowing water through the anode-side water passage (2a) and the cathode-side water passage (2b), respectively. In the method for producing electrolytic ozone water using a water generator (2), a water channel (2a, 2) on both electrodes of the electrolytic ozone water generator is provided.
b) to supply soft water respectively to produce ozone water, and when the solid polymer electrolyte membrane (5) is deteriorated by one or more of dissolved silica or heavy metal ions contained in the soft water, hard water or And a regenerating solution selected from a mixed solution of acetone or alcohol and water, or hot water having a temperature of 70 ° C. or more, is supplied to the electrolytic ozone water generator (2) to remove the solid polymer electrolyte membrane (5). Method for producing electrolytic ozone water characterized by regenerating
【請求項2】 前記硬水を、少なくとも前記陽極側水路
(2a)に供給する請求項1に記載の電解式オゾン水製
造方法
2. The electrolytic ozone water production method according to claim 1, wherein the hard water is supplied to at least the anode side water channel (2a).
【請求項3】 前記硬水を、前記陽極側水路(2a)に
のみ供給し、前記陰極側水路(2b)には、前記軟水を
継続して通水する様にしてなる請求項1に記載の電解式
オゾン水製造方法
3. The method according to claim 1, wherein the hard water is supplied only to the anode side channel (2a), and the soft water is continuously passed through the cathode side channel (2b). Electrolytic ozone water production method
【請求項4】 前記軟水が、硬水を軟水化装置(1)を
通して得られた軟水であり、前記硬水が、該軟水化装置
(1)を通す前の原水である請求項2又は3に記載の電
解式オゾン水製造方法
4. The soft water according to claim 2, wherein the soft water is soft water obtained by passing hard water through a water softening device (1), and the hard water is raw water before passing through the water softening device (1). Electrolytic ozone water production method
【請求項5】 前記アセトン若しくはアルコールと水と
の混合溶液、或いは70℃以上の熱水を、少なくとも前
記陰極側水路(2b)に供給する請求項1に記載の電解
式オゾン水製造方法
5. The electrolytic ozone water producing method according to claim 1, wherein the mixed solution of acetone or alcohol and water or hot water of 70 ° C. or higher is supplied to at least the cathode side water channel (2b).
【請求項6】 前記アセトン若しくはアルコールと水と
の混合溶液、或いは70℃以上の熱水を、前記陰極側水
路(2b)にのみ供給し、前記陽極側水路(2a)に
は、前記軟水の供給を継続する様にしてなる請求項1に
記載の電解式オゾン水製造方法
6. The mixed solution of acetone or alcohol and water, or hot water of 70 ° C. or higher is supplied only to the cathode side channel (2b), and the soft water is supplied to the anode side channel (2a). 2. The electrolytic ozone water producing method according to claim 1, wherein the supply is continued.
【請求項7】 前記アセトン若しくはアルコールと水と
の混合溶液の前記電解式オゾン水発生機(2)への供給
は、該電解式オゾン水発生機(2)への軟水供給配管内
に前記アセトン若しくはアルコールを注入する事によっ
て行われるものである請求項5又は6に記載の電解式オ
ゾン水製造方法
7. The supply of the mixed solution of acetone or alcohol and water to the electrolytic ozone water generator (2) is performed by supplying the acetone or a mixed solution of water to the electrolytic ozone water generator (2) in a soft water supply pipe. The method according to claim 5 or 6, wherein the method is performed by injecting alcohol.
【請求項8】 前記アセトン若しくはアルコールと水と
の混合溶液の前記電解式オゾン水発生機(2)への供給
は、陰極側軟水供給管(L22)に対して行われるもの
である請求項5又は6に記載の電解式オゾン水製造方法
8. The supply of the mixed solution of acetone or alcohol and water to the electrolytic ozone water generator (2) is performed to a cathode side soft water supply pipe (L22). Or the electrolytic ozone water production method according to 6.
【請求項9】 前記アルコールが、メタノール,エタノ
ール,プロパノール及びブタノールの1種以上である請
求項5乃至8のいずれかに記載の電解式オゾン水製造方
9. The method for producing electrolytic ozone water according to claim 5, wherein the alcohol is at least one of methanol, ethanol, propanol and butanol.
【請求項10】 前記電解式オゾン水発生機(2)にお
ける生成オゾン水濃度(C)が、所定の許容下限値(C
e)に低下した事を検知して前記再生液の供給を行う様
にしてなる請求項1乃至9のいずれかに記載の電解式オ
ゾン水製造方法
10. The generated ozone water concentration (C) in the electrolytic ozone water generator (2) is adjusted to a predetermined allowable lower limit (C).
The electrolytic ozone water production method according to any one of claims 1 to 9, wherein the supply of the regenerating liquid is performed by detecting that the temperature has dropped to e).
【請求項11】 前記電解式オゾン水発生機(2)にお
ける生成オゾン水濃度(C)が、予め設定した所定値
(Cs)に保たれる様に前記直流電源(3)の電流値
(A)を制御しつつオゾン水の製造を行うと共に、前記
電流値(A)が、所定の電源上限値(Ae)に達した事
を検知して前記再生液の供給を行う様にしてなる請求項
1乃至9のいずれかに記載の電解式オゾン水製造方法
11. The current value (A) of the DC power supply (3) such that the generated ozone water concentration (C) in the electrolytic ozone water generator (2) is maintained at a predetermined value (Cs) set in advance. ), The production of ozone water is performed, and the supply of the regenerating liquid is performed by detecting that the current value (A) has reached a predetermined power supply upper limit value (Ae). The method for producing electrolytic ozone water according to any one of 1 to 9
【請求項12】 前記電解式オゾン水発生機(2)にお
ける生成オゾン水濃度(C)が、予め設定した所定値
(Cs)に保たれる様に前記直流電源(3)の電流値
(A)を制御しつつオゾン水の製造を行うと共に、前記
電流値(A)が、所定の電源上限値(Ae)以下の予め
設定した再生開始電流値(Ac)に達した事を検知し
て、前記再生液の供給を行う様にしてなる請求項1乃至
9のいずれかに記載の電解式オゾン水製造方法
12. The current value (A) of the DC power supply (3) such that the generated ozone water concentration (C) in the electrolytic ozone water generator (2) is maintained at a predetermined value (Cs) set in advance. ), While detecting that the current value (A) has reached a preset regeneration start current value (Ac) equal to or less than a predetermined power supply upper limit value (Ae), The electrolytic ozone water production method according to claim 1, wherein the supply of the regenerating liquid is performed.
【請求項13】 前記電解式オゾン水発生機(2)にお
ける生成オゾン水濃度(C)が、予め設定した所定値
(Cs)に保たれる様に前記直流電源(3)の電流値
(A)を制御しつつオゾン水の製造を行うと共に、前記
電流値(A)が、所定の電源上限値(Ae)に達した後
であって、オゾン水濃度(C)が前記所定値(Cs)と
許容下限値(Ce)との間の予め設定した再生開始濃度
(Cc)に低下した事を検知して、前記再生液の供給を
行う様にしてなる請求項1乃至9のいずれかに記載の電
解式オゾン水製造方法
13. The current value (A) of the DC power supply (3) such that the generated ozone water concentration (C) in the electrolytic ozone water generator (2) is maintained at a predetermined value (Cs) set in advance. ) Is performed while the current value (A) reaches a predetermined power supply upper limit (Ae), and the ozone water concentration (C) is changed to the predetermined value (Cs). The regenerating liquid is supplied by detecting that the regenerating liquid has decreased to a preset regenerating start concentration (Cc) between the regenerative liquid and the allowable lower limit value (Ce). Electrolytic ozone water production method
【請求項14】 前記再生液の供給を、予め設定した所
定時間(Δt1)行う様にしてなる請求項1乃至13の
いずれかに記載の電解式オゾン水製造方法
14. The electrolytic ozone water producing method according to claim 1, wherein the supply of the regenerating liquid is performed for a predetermined time (Δt1) set in advance.
【請求項15】 前記再生液が硬水であり、該硬水の供
給開始後も前記電解式オゾン水発生機(2)によるオゾ
ン水の生成を継続すると共に、該電解式オゾン水発生機
(2)による生成オゾン水濃度(C)が、所定の設定濃
度(Cs)に復帰するまで、前記硬水の供給を継続する
様にしてなる請求項1乃至4のいずれか、又は請求項1
0乃至13のいずれかに記載の電解式オゾン水製造方法
15. The regenerated liquid is hard water, and after the start of the supply of the hard water, the generation of ozone water by the electrolytic ozone water generator (2) is continued, and the electrolytic ozone water generator (2) is used. 5. The method according to claim 1, wherein the supply of the hard water is continued until the concentration (C) of the ozone water generated by the method returns to a predetermined concentration (Cs). 6.
The method for producing electrolytic ozone water according to any one of 0 to 13
【請求項16】 前記再生液の供給を、予め設定した所
定時間(Δt2)毎に、予め設定した所定時間(Δt
3)行う様にしてなる請求項1乃至9のいずれかに記載
の電解式オゾン水製造方法
16. The supply of the regenerating liquid is performed at a predetermined time interval (Δt2) every predetermined time interval (Δt2).
3) The method for producing electrolytic ozone water according to any one of claims 1 to 9, wherein the method is performed.
【請求項17】 固体高分子電解質膜(5)を挟んで陽
極電極(4)と陰極電極(6)とを配置し、両電極
(4,6)を直流電源(3)に接続すると共に、陽極側
水路(2a)及び陰極側水路(2b)に夫々通水する事
によって水を電気分解し、陽極側にオゾン水を生成させ
る電解式オゾン水発生機(2)を用いる電解式オゾン水
発生機を用いるオゾン水製造装置において、 原料水を軟水化する軟水化装置(1)を、原料水配管
(L1)と前記電解式オゾン水発生機(2)との間に配
置すると共に、前記軟水化装置(1)の出口側配管(L
2)に、硬水、又は、アセトン若しくはアルコールと水
との混合溶液、或いは70℃以上の熱水から選択された
再生液を供給する配管(L12,L5)が設けられてい
る事を特徴とする電解式オゾン水製造装置
17. An anode (4) and a cathode (6) are arranged with a solid polymer electrolyte membrane (5) interposed therebetween, and both electrodes (4, 6) are connected to a DC power supply (3); Electrolytic ozone water generation using an electrolytic ozone water generator (2) that electrolyzes water by passing water through the anode side water channel (2a) and the cathode side water channel (2b) to generate ozone water on the anode side. In the apparatus for producing ozone water using a water generator, a water softening device (1) for softening raw water is disposed between a raw water pipe (L1) and the electrolytic ozone water generator (2), and Outlet piping (L
2) a pipe (L12, L5) for supplying a regenerating liquid selected from hard water, a mixed solution of acetone or alcohol and water, or hot water of 70 ° C. or higher; Electrolytic ozone water production equipment
【請求項18】 前記軟水化装置(1)の入口側原料水
配管(L1)と該軟水化装置(1)の出口配管(L2)
を連結したバイパス配管(L12)を設けて前記電解式
オゾン水発生機(2)に硬水を供給可能にしてなる請求
項17に記載の電解式オゾン水製造装置
18. An inlet-side raw water pipe (L1) of the water softener (1) and an outlet pipe (L2) of the water softener (1).
18. An electrolytic ozone water producing apparatus according to claim 17, wherein a hard water can be supplied to the electrolytic ozone water generator (2) by providing a bypass pipe (L12) connected to the electrolytic ozone water generator (2).
【請求項19】 前記原料水配管(L1)から前記軟水
化装置(1)に至る配管(L11)と前記バイパス配管
(L12)の夫々に、バルブ(V1,V4)を配置し、
オゾン水製造中は、これら2つのバルブの内の一方が
“開”の場合には他方が“閉”となる様に、制御装置
(8)によって制御されている請求項18に記載の電解
式オゾン水製造装置
19. A valve (V1, V4) is arranged on each of a pipe (L11) from the raw water pipe (L1) to the water softening device (1) and the bypass pipe (L12),
19. The electrolysis system according to claim 18, wherein during the production of ozone water, the control device (8) is controlled such that when one of these two valves is "open", the other is "closed". Ozone water production equipment
【請求項20】 前記アセトン若しくはアルコールと水
との混合溶液、又は70℃以上の熱水のいずれかからな
る再生液を貯蔵する再生液タンク(9)と前記軟水化装
置(1)の出口配管(L2)とを、バルブ(V6)を備
えた再生液供給配管(L5)で連結し、該配管(L5)
に設けた前記バルブ(V6)と前記原料水配管(L1)
に設けられたバルブ(V1)とは、オゾン水製造中は、
これら2つのバルブの内の一方が“開”の場合には、他
方が“閉”となる様に、制御装置(8)によって制御さ
れている請求項17に記載の電解式オゾン水製造装置
20. A regenerating solution tank (9) for storing a regenerating solution composed of either the mixed solution of acetone or alcohol and water or hot water of 70 ° C. or higher, and an outlet pipe of the water softening device (1). (L2) and a regenerating liquid supply pipe (L5) provided with a valve (V6).
(V6) and raw water pipe (L1)
The valve (V1) provided in the ozone water production,
The electrolytic ozone water producing apparatus according to claim 17, wherein the control device (8) controls the one of these two valves to be "open" and the other to be "closed".
【請求項21】 前記軟水化装置(1)の出口配管(L
2)に、アセトン又はアルコールを注入する再生液注入
配管(L51)が、バルブ(V6)を介して接続されて
いる請求項17に記載の電解式オゾン水製造装置
21. An outlet pipe (L) of the water softener (1).
The electrolytic ozone water producing apparatus according to claim 17, wherein a regeneration liquid injection pipe (L51) for injecting acetone or alcohol is connected to 2) via a valve (V6).
【請求項22】 固体高分子電解質膜(5)を挟んで陽
極電極(4)と陰極電極(6)とを配置し、両電極
(4,6)を直流電源(3)に接続すると共に、陽極側
水路(2a)及び陰極側水路(2b)に夫々軟水を通水
する事によって水を電気分解し、陽極側にオゾン水を生
成させる電解式オゾン水発生機(2)を用いる電解式オ
ゾン水発生機を用いるオゾン水製造装置において、 原料水を軟水化装置(1)に供給する配管(L1)と、 該軟水化装置(1)の出口配管(L2)と、を有し、 該出口配管(L2)を二分して、一方を前記陽極側水路
(2a)に供給する陽極側軟水配管(L21)となし、
他方を前記陰極側水路(2b)に供給する陰極側軟水配
管(L22)となし、 前記陽極側軟水配管(L21)に、前記原料水配管(L
1)から分岐して該該陽極側軟水配管(L21)中に硬
水からなる原料水を供給する硬水供給配管(L13)を
バルブ(V5)を介して接続してなることを特徴とする
電解式オゾン水製造装置
22. An anode electrode (4) and a cathode electrode (6) are arranged with a solid polymer electrolyte membrane (5) interposed therebetween, and both electrodes (4, 6) are connected to a DC power supply (3); Electrolytic ozone using an electrolytic ozone water generator (2) that electrolyzes water by passing soft water through the anode side water channel (2a) and the cathode side water channel (2b) to generate ozone water on the anode side An ozone water producing apparatus using a water generator, comprising: a pipe (L1) for supplying raw water to a water softening apparatus (1); and an outlet pipe (L2) of the water softening apparatus (1). The pipe (L2) is divided into two, and one is formed as an anode-side soft water pipe (L21) for supplying one to the anode-side waterway (2a);
A cathode-side soft water pipe (L22) for supplying the other to the cathode-side water channel (2b) is provided. The raw water pipe (L) is connected to the anode-side soft water pipe (L21).
An electrolytic method characterized in that a hard water supply pipe (L13) branching from 1) for supplying raw water composed of hard water into the anode side soft water pipe (L21) is connected via a valve (V5). Ozone water production equipment
【請求項23】 前記陽極側軟水配管(L21)に前記
軟水を通水しつつ、前記硬水供給配管(L13)より前
記陽極側軟水配管(L21)内に硬水を注入する様にし
てなる請求項22に記載の電解式オゾン水製造装置
23. Hard water is injected from the hard water supply pipe (L13) into the anode soft water pipe (L21) while the soft water is passed through the anode soft water pipe (L21). The electrolytic ozone water producing apparatus according to Item 22
【請求項24】 固体高分子電解質膜(5)を挟んで陽
極電極(4)と陰極電極(6)とを配置し、両電極
(4,6)を直流電源(3)に接続すると共に、陽極側
水路(2a)及び陰極側水路(2b)に夫々軟水を通水
する事によって水を電気分解し、陽極側にオゾン水を生
成させる電解式オゾン水発生機(2)を用いる電解式オ
ゾン水発生機を用いるオゾン水製造装置において、 原料水を軟水化装置(1)に供給する配管(L1)と、 該軟水化装置(1)の出口配管(L2)と、を有し、 該出口配管(L2)を二分して、一方を前記陽極側水路
(2a)に供給する陽極側軟水配管(L21)となし、
他方を前記陰極側水路(2b)に供給する陰極側軟水配
管(L22)となし、 該陰極側軟水配管(L22)に、アセトン若しくはアル
コール、又は、アセトン若しくはアルコールと水との混
合溶液、或いは70℃以上の熱水を供給する再生液供給
管(L52)がバルブ(V6)を介して接続されている
ことを特徴とする電解式オゾン水製造装置
24. An anode electrode (4) and a cathode electrode (6) are arranged with a solid polymer electrolyte membrane (5) interposed therebetween, and both electrodes (4, 6) are connected to a DC power supply (3). Electrolytic ozone using an electrolytic ozone water generator (2) that electrolyzes water by passing soft water through the anode side water channel (2a) and the cathode side water channel (2b) to generate ozone water on the anode side An ozone water producing apparatus using a water generator, comprising: a pipe (L1) for supplying raw water to a water softening apparatus (1); and an outlet pipe (L2) of the water softening apparatus (1). The pipe (L2) is divided into two, and one is formed as an anode-side soft water pipe (L21) for supplying one to the anode-side waterway (2a);
A cathode-side soft water pipe (L22) for supplying the other to the cathode-side water channel (2b) is provided. Acetone or alcohol, or a mixed solution of acetone or alcohol and water, or 70 A regenerating liquid supply pipe (L52) for supplying hot water at a temperature of at least 100 ° C. connected via a valve (V6);
【請求項25】 前記陽極側軟水配管(L21)及び陰
極側軟水配管(L22)に前記軟水を通水しつつ、前記
アセトン若しくはアルコール、又は、アセトン若しくは
アルコールと水との混合溶液を、前記陰極側軟水配管
(L22)に注入する様にしてなる請求項24に記載の
電解式オゾン水製造装置
25. While passing the soft water through the anode-side soft water pipe (L21) and the cathode-side soft water pipe (L22), the acetone or alcohol, or a mixed solution of acetone or alcohol and water, is added to the cathode soft water pipe (L22). 25. The electrolytic ozone water producing apparatus according to claim 24, wherein the electrolytic ozone water producing apparatus is injected into the side soft water pipe (L22).
【請求項26】 前記陽極側軟水配管(L21)に前記
軟水を通水しつつ、前記陰極側軟水配管(L22)に
は、前記軟水の通水を停止して、前記アセトン若しくは
アルコール、又は、アセトン若しくはアルコールと水と
の混合溶液、或いは70℃以上の熱水を通水する様にし
てなる請求項24に記載の電解式オゾン水製造装置
26. While passing the soft water through the anode-side soft water pipe (L21), stopping the flow of the soft water through the cathode-side soft water pipe (L22), the acetone or alcohol, or 25. The electrolytic ozone water producing apparatus according to claim 24, wherein water is passed through a mixed solution of acetone or alcohol and water, or hot water of 70 ° C. or higher.
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JP2006124750A (en) * 2004-10-27 2006-05-18 Central Japan Railway Co Ozone water producer
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