JP2002361252A - 強電解水生成装置の電解槽 - Google Patents
強電解水生成装置の電解槽Info
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- JP2002361252A JP2002361252A JP2001211411A JP2001211411A JP2002361252A JP 2002361252 A JP2002361252 A JP 2002361252A JP 2001211411 A JP2001211411 A JP 2001211411A JP 2001211411 A JP2001211411 A JP 2001211411A JP 2002361252 A JP2002361252 A JP 2002361252A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 電気分解イオン水生成装置の電解槽を改善
し、低電圧で電解を可能とすることにより、隔膜の耐久
性を向上する技術を提供する。 【解決手段】 電解槽１の電解質液の電解室２内に電極
板８を設置し、外部に設けた電解質液循環槽９から電解
質液をポンプで導入し、配管により陰極室電解室２の循
環系を構成する。陰イオン交換膜４で隔てられた陽極室
３を分割して電極板８の配置された陽極室には直接水を
通水せず、遮蔽板５により分割された外側の陽極室へ水
の導入管６を取り付け、通水しながら電圧をかけ、酸性
水を水の排出管７から取り出す。
し、低電圧で電解を可能とすることにより、隔膜の耐久
性を向上する技術を提供する。 【解決手段】 電解槽１の電解質液の電解室２内に電極
板８を設置し、外部に設けた電解質液循環槽９から電解
質液をポンプで導入し、配管により陰極室電解室２の循
環系を構成する。陰イオン交換膜４で隔てられた陽極室
３を分割して電極板８の配置された陽極室には直接水を
通水せず、遮蔽板５により分割された外側の陽極室へ水
の導入管６を取り付け、通水しながら電圧をかけ、酸性
水を水の排出管７から取り出す。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は洗浄剤や除菌剤として好
適な強電解水生成装置の電解槽構造に関する。
適な強電解水生成装置の電解槽構造に関する。
【０００２】
【従来の技術】食塩を代表とする電解質を水に溶かし、
陽極に生成する酸性水及び陰極に生成するアルカリ水を
製造することは公知である。このようなイオン水の生成
装置を強電解水生成装置と呼び、近年特に酸性イオン水
の殺菌効果が注目されている。ところで、強電解水生成
装置の電解方法にも種々あって、最も代表的なものは電
解槽内を隔膜で隔てた２室内に陽極板と陰極板を置き、
０．１％程度の食塩水を送り込みながら直流電解するこ
とにより、食塩水の一部が陰極室ではアルカリ性に、陽
極室では酸性になるので、これを取り出して利用するも
のである。また食塩の代わりに塩酸を使用し、隔膜を使
用せずに電気分解する方法や、電解槽内を隔膜で３室に
分割し、中間室に食塩の濃厚液を、左右の室内に電極板
を設置して水を導入して電解することにより、陽極室と
陰極室にそれぞれ酸性水とアルカリ水を得る方法などが
ある。
陽極に生成する酸性水及び陰極に生成するアルカリ水を
製造することは公知である。このようなイオン水の生成
装置を強電解水生成装置と呼び、近年特に酸性イオン水
の殺菌効果が注目されている。ところで、強電解水生成
装置の電解方法にも種々あって、最も代表的なものは電
解槽内を隔膜で隔てた２室内に陽極板と陰極板を置き、
０．１％程度の食塩水を送り込みながら直流電解するこ
とにより、食塩水の一部が陰極室ではアルカリ性に、陽
極室では酸性になるので、これを取り出して利用するも
のである。また食塩の代わりに塩酸を使用し、隔膜を使
用せずに電気分解する方法や、電解槽内を隔膜で３室に
分割し、中間室に食塩の濃厚液を、左右の室内に電極板
を設置して水を導入して電解することにより、陽極室と
陰極室にそれぞれ酸性水とアルカリ水を得る方法などが
ある。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】前記した２槽式電解槽
に希釈食塩水を導入して電解する方法は最も安定して効
率が良く電気分解できる技術として主流となっている
が、実際に生成してくる電解水中には未反応の食塩が９
０％程度残留しており、残りの１０％程度が電気分解に
より利用されているにすぎない。いわば主成分は食塩水
なのである。この為、資源の無駄使いと共に、使用現場
では食塩が残留するために金属がさび易くなるという欠
点がある。錆ないと言われているステンレスも食塩が付
着した状態で乾湿が繰り返されると発錆するし、また穴
開きが起こることになる。隔膜を使用しない塩酸の電気
分解は食塩の代わりに塩酸が残留することになり、同様
である。３室型の電解槽を使用した電解水の生成方法
は、未反応の食塩などを電解水に含まない理論的に最も
効率良い電解水の生成方法であるが、電解質液室と陽極
室との隔膜として、陰イオン交換膜を使わなければなら
ない。陽極水は強酸性水と言われ、その用途は殺菌性の
良いこと、殺菌剤として残留性がないこと、その為に耐
性菌が出来にくいなどが評価されているものの、水の成
分は次亜塩素酸を含む強烈な腐食剤で、隔膜の耐久性が
ないのが実状である。これらのどの方法をとっても一長
一短があり、未反応の食塩等を含まず陰イオン交換膜と
して充分に耐久性のある技術の開発が望まれていた。
に希釈食塩水を導入して電解する方法は最も安定して効
率が良く電気分解できる技術として主流となっている
が、実際に生成してくる電解水中には未反応の食塩が９
０％程度残留しており、残りの１０％程度が電気分解に
より利用されているにすぎない。いわば主成分は食塩水
なのである。この為、資源の無駄使いと共に、使用現場
では食塩が残留するために金属がさび易くなるという欠
点がある。錆ないと言われているステンレスも食塩が付
着した状態で乾湿が繰り返されると発錆するし、また穴
開きが起こることになる。隔膜を使用しない塩酸の電気
分解は食塩の代わりに塩酸が残留することになり、同様
である。３室型の電解槽を使用した電解水の生成方法
は、未反応の食塩などを電解水に含まない理論的に最も
効率良い電解水の生成方法であるが、電解質液室と陽極
室との隔膜として、陰イオン交換膜を使わなければなら
ない。陽極水は強酸性水と言われ、その用途は殺菌性の
良いこと、殺菌剤として残留性がないこと、その為に耐
性菌が出来にくいなどが評価されているものの、水の成
分は次亜塩素酸を含む強烈な腐食剤で、隔膜の耐久性が
ないのが実状である。これらのどの方法をとっても一長
一短があり、未反応の食塩等を含まず陰イオン交換膜と
して充分に耐久性のある技術の開発が望まれていた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】上記課題のうち２槽式で
は電解質を１００％分解して取り出すことは無理と考え
られるので対象から外した。隔膜なしの塩酸の電解も同
様である。そこで３槽式の電解槽の改良で隔膜の耐久性
向上を図ることとした。この目的を達成するため、本発
明は陰イオン交換膜の耐久性を悪くしている原因を根本
から考え直し、その原因が次亜塩素酸による膜材料の劣
化によることは間違いないものの、印加する電圧の影響
も多大である事から、電圧を下げて電気分解することが
膜の耐久性向上につながることを確認し、電圧を下げて
も生成水中の有効塩素を充分に含ませる技術に取り組み
成功したものである。具体的には、電気分解は陽極と陰
極の間の抵抗が低ければ電流が通りやすくなり電解も進
行し、次亜塩素酸（有効塩素）の生成量も増加する事に
なるので、抵抗を低くして低電圧で電流値を増やす方法
をとり、膜の劣化を少なくしたものである。
は電解質を１００％分解して取り出すことは無理と考え
られるので対象から外した。隔膜なしの塩酸の電解も同
様である。そこで３槽式の電解槽の改良で隔膜の耐久性
向上を図ることとした。この目的を達成するため、本発
明は陰イオン交換膜の耐久性を悪くしている原因を根本
から考え直し、その原因が次亜塩素酸による膜材料の劣
化によることは間違いないものの、印加する電圧の影響
も多大である事から、電圧を下げて電気分解することが
膜の耐久性向上につながることを確認し、電圧を下げて
も生成水中の有効塩素を充分に含ませる技術に取り組み
成功したものである。具体的には、電気分解は陽極と陰
極の間の抵抗が低ければ電流が通りやすくなり電解も進
行し、次亜塩素酸（有効塩素）の生成量も増加する事に
なるので、抵抗を低くして低電圧で電流値を増やす方法
をとり、膜の劣化を少なくしたものである。
【０００５】
【発明の実施の形態】以下本発明の実施例を添付図面に
基づいて説明する。図１〜図４は本発明の電解槽の実施
例を示す構成図である。図１〜図４において、１は電解
槽で２は電解質液の電解室である。隔膜４により水の電
解室３と電解槽１内が区分されている。５は水の電解室
３内を分割するために設けられた流体の出入りが可能な
遮蔽板で具体的にはパンチングプレートの様な多孔板が
使い易い。遮蔽板５は隔膜と並列になる様に設置されれ
ば平行でも直角に設置されていても良い。更に分割され
た水の電解室３内には水を滞留させる目的で、充填材例
えばポリエステル繊維等を詰めておくと更に良い。６は
水の電解室３へ通水するための水の導入管で水道管や純
水の配管系と接続される。７は水の排出管で、この管か
ら排出される水は電解により酸性水又はアルカリ性水と
なっている。３の水の電解室が陽極室なら酸性水、陰極
室として構成している時はアルカリ水を排出する。ただ
し塩酸を電解しても殆どアルカリ性としてのイオン水は
排出されない。逆に苛性ソーダ溶液を電解しても酸性水
は排出されない。８は電極板で図１においては電解質液
の電解室２内に陰極板、水の電解室３に陽極板を設置
し、９の電解質液循環槽に塩酸を入れて電解すると、７
の水の排出管からは次亜塩素酸を含む酸性水が排出され
る。図２においては電極板８は左右の水の電解室３内に
設置され、電解質液循環槽９に食塩水を入れて電解する
と水の排出管７からは酸性水、水の排出管７’からはア
ルカリ水が排出される。図３は電解質液の電解槽を２室
有する図１の電解槽が２台一緒になった機能を持たせた
電解槽の例で電極板も２対になっている。図４は図１の
電解槽内の水の電解室３が３室になった例を示したもの
である。水の電解室は２〜３室が効率良く、それ以上で
は余り効果は上がってこない。図５は従来の２槽式、図
６は従来の３槽式電解槽の構成図である。
基づいて説明する。図１〜図４は本発明の電解槽の実施
例を示す構成図である。図１〜図４において、１は電解
槽で２は電解質液の電解室である。隔膜４により水の電
解室３と電解槽１内が区分されている。５は水の電解室
３内を分割するために設けられた流体の出入りが可能な
遮蔽板で具体的にはパンチングプレートの様な多孔板が
使い易い。遮蔽板５は隔膜と並列になる様に設置されれ
ば平行でも直角に設置されていても良い。更に分割され
た水の電解室３内には水を滞留させる目的で、充填材例
えばポリエステル繊維等を詰めておくと更に良い。６は
水の電解室３へ通水するための水の導入管で水道管や純
水の配管系と接続される。７は水の排出管で、この管か
ら排出される水は電解により酸性水又はアルカリ性水と
なっている。３の水の電解室が陽極室なら酸性水、陰極
室として構成している時はアルカリ水を排出する。ただ
し塩酸を電解しても殆どアルカリ性としてのイオン水は
排出されない。逆に苛性ソーダ溶液を電解しても酸性水
は排出されない。８は電極板で図１においては電解質液
の電解室２内に陰極板、水の電解室３に陽極板を設置
し、９の電解質液循環槽に塩酸を入れて電解すると、７
の水の排出管からは次亜塩素酸を含む酸性水が排出され
る。図２においては電極板８は左右の水の電解室３内に
設置され、電解質液循環槽９に食塩水を入れて電解する
と水の排出管７からは酸性水、水の排出管７’からはア
ルカリ水が排出される。図３は電解質液の電解槽を２室
有する図１の電解槽が２台一緒になった機能を持たせた
電解槽の例で電極板も２対になっている。図４は図１の
電解槽内の水の電解室３が３室になった例を示したもの
である。水の電解室は２〜３室が効率良く、それ以上で
は余り効果は上がってこない。図５は従来の２槽式、図
６は従来の３槽式電解槽の構成図である。
【０００６】以下具体的な実施例と比較例により、本発
明を説明する。
明を説明する。
【０００７】
【実施例】下記の条件で、図１及び図３に示した構成の
電解槽で電気分解を行った時に得られたデータを表１に
示す。
電解槽で電気分解を行った時に得られたデータを表１に
示す。
【０００８】
【表１】
【０００９】〔条件〕 電解質液・・・塩酸 ４ｇ／ｌ 通水量 ・・・１．０ｌ／分（水道水）流水式 電解電圧・・・５．０Ｖ、１２．０Ｖ 電極板 ・・・６０ｍｍ×８０ｍｍ Ｐｔメッシュ８０ 隔膜 ・・・ネオセプタＡＨＡ（株式会社トクヤマ）
【００１０】次に隔膜の耐久性を調査する目的で、表２
に示す条件のもと図３に示した構成の電解槽を用いて５
０日間（２４時間／日）電気分解を行ない、耐久性試験
を行なった。５０日後電解槽を分解し、アニオン交換膜
ネオセプタＡＨＡ（株式会社トクヤマ）の劣化度を肉眼
で観察した結果を表３に示す。
に示す条件のもと図３に示した構成の電解槽を用いて５
０日間（２４時間／日）電気分解を行ない、耐久性試験
を行なった。５０日後電解槽を分解し、アニオン交換膜
ネオセプタＡＨＡ（株式会社トクヤマ）の劣化度を肉眼
で観察した結果を表３に示す。
【００１１】
【表２】
【００１２】
【表３】
【００１３】
【比較例】実施例１と同条件で、水の電解室が分割され
ていない図５及び図６に示した構成の電解槽で電気分解
を行った時に得られたデータを表１に示す。
ていない図５及び図６に示した構成の電解槽で電気分解
を行った時に得られたデータを表１に示す。
【００１４】次に隔膜の耐久性を調査する目的で、表２
に示す条件のもと図５及び図６に示した構成の電解槽を
用いて５０日間（２４時間／日）電気分解を行ない、耐
久性試験を行なった。５０日後電解槽を分解し、アニオ
ン交換膜ネオセプタＡＨＡ（株式会社トクヤマ）の劣化
度を肉眼で観察した結果を表３に示す。
に示す条件のもと図５及び図６に示した構成の電解槽を
用いて５０日間（２４時間／日）電気分解を行ない、耐
久性試験を行なった。５０日後電解槽を分解し、アニオ
ン交換膜ネオセプタＡＨＡ（株式会社トクヤマ）の劣化
度を肉眼で観察した結果を表３に示す。
【００１５】上記結果が示す通り同一電圧で電気分解を
行った時、本発明の構成で電気分解を行った実施例の電
気分解陽極水中の有効塩素は比較例と比べ１．５〜４倍
程度多くなる。又、アニオン交換膜の耐劣化性も、有効
塩素量が充分に得られていながら、耐久性テスト５０日
間でのダメージは観察されない。
行った時、本発明の構成で電気分解を行った実施例の電
気分解陽極水中の有効塩素は比較例と比べ１．５〜４倍
程度多くなる。又、アニオン交換膜の耐劣化性も、有効
塩素量が充分に得られていながら、耐久性テスト５０日
間でのダメージは観察されない。
【００１６】
【作用】本発明の電解槽は電解質液室と水の給排水室が
隣接している従来式の電解槽と異なり、電解によりイオ
ン交換隔膜を透過してきたイオンが水のなかで蓄積さ
れ、しだいに濃くなって給排水室へ拡散されていき、発
生するガスと共に酸性水として排出される構造になって
いるため、電極近傍の水は濃縮イオン水となって通電し
やすくなっている。このためイオンの透過性が著しく良
くなる。その結果低電圧で、高濃度の有効塩素を含む水
が得られる。一方、膜の劣化は次亜塩素酸による腐食劣
化よりも高電圧による熱劣化の方が影響を受けやすい。
隣接している従来式の電解槽と異なり、電解によりイオ
ン交換隔膜を透過してきたイオンが水のなかで蓄積さ
れ、しだいに濃くなって給排水室へ拡散されていき、発
生するガスと共に酸性水として排出される構造になって
いるため、電極近傍の水は濃縮イオン水となって通電し
やすくなっている。このためイオンの透過性が著しく良
くなる。その結果低電圧で、高濃度の有効塩素を含む水
が得られる。一方、膜の劣化は次亜塩素酸による腐食劣
化よりも高電圧による熱劣化の方が影響を受けやすい。
【００１７】
【発明の効果】上記作用により、同一濃度の有効塩素を
生成させるために電圧を低くすることができるので、隔
膜の劣化が著しく軽減される。そのため電解槽の耐久性
が向上し、安定して電解水が生成できる様になる。又、
低電圧であるにもかかわらず電流値も低く抑えられるの
で消費電力も少なくなる。更に電解質液の濃度を上げる
ことで生成する有効塩素量も著しく上昇するので、生成
するイオン水の量を増加することもできるという優れた
効果が得られる。
生成させるために電圧を低くすることができるので、隔
膜の劣化が著しく軽減される。そのため電解槽の耐久性
が向上し、安定して電解水が生成できる様になる。又、
低電圧であるにもかかわらず電流値も低く抑えられるの
で消費電力も少なくなる。更に電解質液の濃度を上げる
ことで生成する有効塩素量も著しく上昇するので、生成
するイオン水の量を増加することもできるという優れた
効果が得られる。
【図１】〜
【図４】本発明のイオン水生成装置の電解槽と電解質液
槽の構成を示す図である。
槽の構成を示す図である。
【図５】〜
【図６】従来の電解槽と電解質液槽の構成を示す図であ
る。
る。
１ 電解槽 ２ 電解質液の電解室 ３ 水の電解室 ４ 隔膜 ５ 遮蔽板 ６、６’水の導入管 ７、７’水の排出管 ８ 電極板 ９ 電解質液循環槽
フロントページの続き Ｆターム(参考） 4D061 DA02 DB07 DB08 EA02 EB01 EB04 EB13 EB19 EB20 EB30 EB39 ED12 GC14 4K021 AA03 BA05 BB01 BB03 BC01 CA04 DB05 DB31 DC07
Claims (1)
- 【請求項１】 電解質液と水を隔膜で隔てた電解槽の電
解室へ別々に導入して電気分解し、水を強酸性水として
取り出す装置において、水を導入させる電解室を流体の
出入りが可能な遮蔽板等で隔膜と並列になるように分割
し、隔膜から最も離れた分割室に水の導入管及び排出管
を取り付けた強電解水生成装置の電解槽。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001211411A JP2002361252A (ja) | 2001-06-07 | 2001-06-07 | 強電解水生成装置の電解槽 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001211411A JP2002361252A (ja) | 2001-06-07 | 2001-06-07 | 強電解水生成装置の電解槽 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002361252A true JP2002361252A (ja) | 2002-12-17 |
Family
ID=19046734
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001211411A Pending JP2002361252A (ja) | 2001-06-07 | 2001-06-07 | 強電解水生成装置の電解槽 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002361252A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008049317A (ja) * | 2006-08-28 | 2008-03-06 | Honda Motor Co Ltd | 電解水の生成方法及びそれに用いる電解水生成装置 |
| JP2010106347A (ja) * | 2008-10-31 | 2010-05-13 | Japan Organo Co Ltd | 電極部材及び電解装置 |
| KR101057520B1 (ko) | 2007-09-19 | 2011-08-17 | 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤 | 전해수 생성 방법 및 장치 |
| WO2014034329A1 (ja) * | 2012-08-29 | 2014-03-06 | アクアエコ株式会社 | 電解水生成装置及び電解水生成方法 |
| JP2016003391A (ja) * | 2014-06-18 | 2016-01-12 | マグ テクノロジー カンパニー，リミテッド | 酸性水電解槽及びその酸性水の利用方法 |
-
2001
- 2001-06-07 JP JP2001211411A patent/JP2002361252A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008049317A (ja) * | 2006-08-28 | 2008-03-06 | Honda Motor Co Ltd | 電解水の生成方法及びそれに用いる電解水生成装置 |
| JP4653708B2 (ja) * | 2006-08-28 | 2011-03-16 | 本田技研工業株式会社 | 電解水の生成方法及びそれに用いる電解水生成装置 |
| KR101057520B1 (ko) | 2007-09-19 | 2011-08-17 | 혼다 기켄 고교 가부시키가이샤 | 전해수 생성 방법 및 장치 |
| JP2010106347A (ja) * | 2008-10-31 | 2010-05-13 | Japan Organo Co Ltd | 電極部材及び電解装置 |
| WO2014034329A1 (ja) * | 2012-08-29 | 2014-03-06 | アクアエコ株式会社 | 電解水生成装置及び電解水生成方法 |
| JP2016003391A (ja) * | 2014-06-18 | 2016-01-12 | マグ テクノロジー カンパニー，リミテッド | 酸性水電解槽及びその酸性水の利用方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20050118 |
|
| A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20050531 |