JP2003010852A - Method for operating diaphragm-free electrolytic cell and method for making electrolytic water - Google Patents
Method for operating diaphragm-free electrolytic cell and method for making electrolytic waterInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、無隔膜電解槽の運
転方法、及び電解水の製造方法に関する。更に詳しく
は、本発明は、電解水の有効塩素濃度及びpHを独立し
て調整し得る無隔膜電解槽の運転方法、及び電解水の製
造方法に関する。本発明において百分率は、特にことわ
りのないかぎり重量による値であり、ppmはmg/k
gを意味する。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method for operating a membraneless electrolytic cell and a method for producing electrolyzed water. More specifically, the present invention relates to a method for operating a membraneless electrolytic cell capable of independently adjusting the effective chlorine concentration and pH of electrolyzed water, and a method for producing electrolyzed water. In the present invention, percentages are values by weight unless otherwise specified, and ppm is mg / k.
means g.
【0002】[0002]
【従来の技術】近年、種々の溶液を電気分解して得られ
る電解水が知られており、このような電解水の応用技術
の確立が急がれている(芝紀代子ら著、「強電解水ハン
ドブック」、医学情報社、平成7年)。2. Description of the Related Art In recent years, electrolyzed water obtained by electrolyzing various solutions is known, and the establishment of an application technique for such electrolyzed water is urgently needed (Kiyoko Shiba et al., "Strong Electrolysis"). Water Handbook ", Medical Information Company, 1995).
【0003】従来の電解水は、例えば、特開平1−18
0293号に開示された技術により製造されるものであ
った。この技術においては、食塩を添加した水を、隔膜
付きの電解槽に通液し、これを電気分解し、陽極側に生
成する強酸性水を電解水として取得するものである。こ
の従来の電解水のpHは1.5以上3.2以下であり、
単なる低pH液に比して殺菌効果が高いとされている。
また、特許第2627100号に開示された技術によっ
て製造される電解水は、塩化ナトリウムを添加した水
と、塩酸水溶液とを混合し、これを無隔膜電解槽によっ
て電気分解して得られるものであり、この場合の塩化ナ
トリウムは、電解する際の電解効率を上げるために不可
欠の添加物とされている。Conventional electrolyzed water is disclosed in, for example, JP-A-1-18.
It was manufactured by the technique disclosed in No. 0293. In this technique, water to which salt is added is passed through an electrolytic cell with a diaphragm and electrolyzed to obtain strongly acidic water generated on the anode side as electrolyzed water. The pH of this conventional electrolyzed water is 1.5 or more and 3.2 or less,
It is said that the bactericidal effect is higher than that of a simple low pH liquid.
The electrolyzed water produced by the technique disclosed in Japanese Patent No. 2627100 is obtained by mixing sodium chloride-added water with an aqueous hydrochloric acid solution and electrolyzing the mixture with a diaphragmless electrolytic cell. In this case, sodium chloride is considered to be an indispensable additive for increasing electrolysis efficiency during electrolysis.
【0004】本発明者らは、先に、ほぼ中性で塩化ナト
リウムの含量が少ない電解水の製造技術を発明し、特願
平7−63384号として既に特許出願している(以
下、この電解水を単に「電解水」と記載するものとす
る。)。このような電解水は、塩酸を実質的に塩化ナト
リウムを添加せずに希釈水で希釈し、希釈した塩酸水溶
液を無隔膜電解槽に通液し、通液した無隔膜電解槽に通
電し、塩酸水溶液を電気分解し、電気分解した塩酸水溶
液を電解水として無隔膜電解槽より排出し、排出された
電解水を取得する、という手順によって製造される。The present inventors previously invented a technique for producing electrolyzed water which is almost neutral and has a low sodium chloride content, and has already filed a patent application as Japanese Patent Application No. 7-63384 (hereinafter, this electrolysis). Water shall be simply referred to as "electrolyzed water"). Such electrolyzed water is obtained by diluting hydrochloric acid with diluting water without substantially adding sodium chloride, passing the diluted hydrochloric acid aqueous solution through the diaphragmless electrolytic cell, and energizing the diaphragmless electrolytic cell. It is manufactured by a procedure of electrolyzing a hydrochloric acid aqueous solution, discharging the electrolyzed hydrochloric acid aqueous solution as electrolyzed water from a diaphragmless electrolytic cell, and obtaining the electrolyzed water discharged.
【0005】この電解水は、例えば、水に次亜塩素酸ソ
−ダを添加した場合に比して、低塩素濃度であっても殺
菌等の効果が高く、また、毎回使用する度に細かい濃度
調整を行なう必要がない点で優れている。This electrolyzed water has a high effect of sterilization even at a low chlorine concentration as compared with, for example, the case where soda hypochlorite is added to water, and it is finer each time it is used. It is excellent in that it is not necessary to adjust the density.
【0006】一般に、電解水の製造においては、電解槽
に印加する電気エネルギーの量に対して塩素の発生量が
高いことが、効率の上で望ましいとされている。尚、こ
の場合の効率とは、電解槽に投入した電力の1whあた
りに塩素が発生する量(mg)で表わされ、「電力効
率」と称される。Generally, in the production of electrolyzed water, it is considered desirable that the amount of chlorine generated is high with respect to the amount of electric energy applied to the electrolytic cell in terms of efficiency. The efficiency in this case is represented by the amount (mg) of chlorine generated per 1 wh of electric power supplied to the electrolytic cell, and is referred to as "electric power efficiency".
【0007】また、電気分解の際に、塩素以外の気体、
例えば酸素やオゾン等が発生した場合には、電力が無意
味な反応に使用されていることになるため、やはりエネ
ルギーの効率的な使用という面で、好ましくない。During electrolysis, gases other than chlorine,
For example, when oxygen or ozone is generated, electric power is used for meaningless reaction, which is also not preferable in terms of efficient use of energy.
【0008】一方、電解水は、実際の工程においては、
例えば、殺菌、洗浄、鮮度保持等に使用されているが、
この場合、使用する電解水の有効塩素濃度が変動した場
合には、殺菌、洗浄、鮮度保持等の効果もまた変動して
しまう。従って、電解槽の運転は、塩素の発生量が可及
的に変動しない運転であること、即ち取得した電解水の
有効塩素濃度が所定の範囲内に維持されていることが好
ましいとされる。このため、無隔膜電解槽を運転する際
には、生成する電解水の有効塩素濃度が可及的に一定に
なるように運転条件を設定し、また制御することが好ま
しいのである。On the other hand, electrolyzed water is
For example, it is used for sterilization, washing, freshness preservation, etc.
In this case, when the effective chlorine concentration of the electrolyzed water used changes, the effects of sterilization, washing, freshness maintenance, etc. also change. Therefore, it is preferable that the operation of the electrolytic cell is an operation in which the amount of chlorine generated does not fluctuate as much as possible, that is, the effective chlorine concentration of the obtained electrolyzed water is maintained within a predetermined range. Therefore, when operating the membrane-less electrolytic cell, it is preferable to set and control the operating conditions so that the effective chlorine concentration of the electrolyzed water produced is as constant as possible.
【0009】また、電解水は、塩素が溶解して次亜塩素
酸となった水であるが、一般に、このような次亜塩素酸
が溶解した水においては、殺菌効果が最も発揮できるp
Hの範囲は、pH4.0以上7.0以下、好ましくは
4.5以上6.5以下とされている。従って、電解水を
製造するにあたっても、電解水がこのようなpHの範囲
に収まるように無隔膜電解槽を運転することが好ましい
のである。The electrolyzed water is water in which chlorine is dissolved to form hypochlorous acid. Generally, in such water in which hypochlorous acid is dissolved, the bactericidal effect can be maximized.
The range of H is pH 4.0 or more and 7.0 or less, preferably 4.5 or more and 6.5 or less. Therefore, also in the production of electrolyzed water, it is preferable to operate the diaphragmless electrolyzer so that the electrolyzed water falls within such a pH range.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、無隔膜
電解槽の運転方法又は電解水の製造方法においては、排
出される電解水の有効塩素濃度とpHとは、様々な因子
に影響されるものであり、従来は、電解水の有効塩素濃
度とpHとを独立して制御できる技術は知られていなか
った。また、このように電解水の有効塩素濃度とpHと
を独立して制御するとともに、可及的に電力効率が高
く、またオゾンや酸素の発生がなく電力エネルギーの効
率的な方法は知られていなかった。However, in the method for operating the membraneless electrolytic cell or the method for producing electrolyzed water, the effective chlorine concentration and pH of the electrolyzed water discharged are influenced by various factors. However, conventionally, no technology has been known that can independently control the effective chlorine concentration and pH of electrolyzed water. Further, there is known a method of controlling the effective chlorine concentration and pH of the electrolyzed water independently, and having a power efficiency as high as possible, and an efficient power energy generation without generation of ozone or oxygen. There wasn't.
【0011】[0011]
【課題を解決するための手段】本発明は、以上のような
課題に鑑みてなされたものであり、本発明の目的は、一
定の電力効率を確保しながら運転することができ、酸素
やオゾンの発生がなく、電力エネルギーの効率的使用が
可能であり、電解水の有効塩素濃度とpHとを、独立し
て調節することができる工業的な無隔膜電解槽の運転方
法及び電解水の製造方法を提供すること、である。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to enable operation while ensuring a constant power efficiency, and to provide oxygen and ozone. Generation of electricity, efficient use of electric power energy is possible, and an industrial method for operating a diaphragmless electrolytic cell capable of independently adjusting the effective chlorine concentration and pH of electrolyzed water and the production of electrolyzed water Providing a method.
【0012】以上の課題を解決するための本発明の第一
の発明は、塩酸を希釈水により希釈してなる塩酸水溶液
を実質的に塩化ナトリウムを含有しない状態で無隔膜電
解槽に通液し、通液した無隔膜電解槽に所定の電圧を印
加し、印加した電圧によって塩酸水溶液を電気分解して
電解水となし、該電解水を無隔膜電解槽より排出する無
隔膜電解槽の運転方法であって、
a)無隔膜電解槽に通液する塩酸水溶液の塩酸濃度が所
定の設定濃度になるように塩酸と希釈水との混合比率を
調節し、
b)無隔膜電解槽に通電される電流値を計測し、該電流
値が所定の値になるように前記a)の塩酸水溶液の設定
濃度を上下し、これによって無隔膜電解槽から排出され
る電解水の有効塩素濃度を調節し、
c)無隔膜電解槽に通液する塩酸水溶液の通液量を増減
し、これによって無隔膜電解槽から排出される電解水の
pHを調節し、もって、無隔膜電解槽より排出される電
解水の有効塩素濃度とpHとを独立して調節することを
可能とした無隔膜電解槽の運転方法、である。A first aspect of the present invention for solving the above-mentioned problems is to pass an aqueous hydrochloric acid solution prepared by diluting hydrochloric acid with diluting water through a diaphragmless electrolytic cell in a state containing substantially no sodium chloride. A method for operating a diaphragmless electrolytic cell in which a prescribed voltage is applied to the passed diaphragmless electrolytic cell, the hydrochloric acid aqueous solution is electrolyzed into electrolyzed water by the applied voltage, and the electrolytic water is discharged from the diaphragmless electrolytic cell. A) adjusting the mixing ratio of hydrochloric acid and diluting water so that the hydrochloric acid concentration of the hydrochloric acid aqueous solution to be passed through the diaphragmless electrolyzer is b), and energizing the diaphragmless electrolyzer The current value is measured, and the set concentration of the hydrochloric acid aqueous solution of a) is raised or lowered so that the current value becomes a predetermined value, thereby adjusting the effective chlorine concentration of the electrolyzed water discharged from the diaphragmless electrolytic cell, c) Amount of hydrochloric acid solution to be passed through the diaphragmless electrolytic cell It is possible to increase / decrease and adjust the pH of the electrolyzed water discharged from the non-diaphragm electrolyzer by this, and thereby to independently adjust the effective chlorine concentration and pH of the electrolyzed water discharged from the non-diaphragm electrolyzer. The operating method of the non-diaphragm electrolytic cell.
【0013】また、以上の課題を解決するための本発明
の第二の発明は、塩酸を希釈水により希釈し、希釈した
塩酸水溶液を実質的に塩化ナトリウムを含有しない状態
で無隔膜電解槽に通液し、通液した無隔膜電解槽に所定
の電圧を印加し、印加した電圧によって塩酸水溶液を電
気分解し、電気分解した電解水を無隔膜電解槽より排出
し、排出された電解水を取得する電解水の製造方法にお
いて、
a)無隔膜電解槽に通液する塩酸水溶液の塩酸濃度が所
定の設定濃度になるように塩酸と希釈水との混合比率を
調節し、
b)無隔膜電解槽に通電される電流値を計測し、該電流
値が所定の値になるように前記a)の塩酸水溶液の設定
濃度を上下し、これによって無隔膜電解槽から排出され
る電解水の有効塩素濃度を調節し、
c)無隔膜電解槽に通液する塩酸水溶液の通液量を増減
し、これによって無隔膜電解槽から排出される電解水の
pHを調節し、もって、取得する電解水の有効塩素濃度
とpHとを独立して調節することを可能とした電解水の
製造方法、である。A second aspect of the present invention for solving the above problems is to dilute hydrochloric acid with diluting water, and to dilute the hydrochloric acid aqueous solution into a diaphragmless electrolytic cell in a state substantially containing no sodium chloride. After passing the liquid, a predetermined voltage is applied to the passed diaphragmless electrolytic cell, the hydrochloric acid aqueous solution is electrolyzed by the applied voltage, the electrolyzed electrolytic water is discharged from the diaphragmless electrolytic cell, and the discharged electrolytic water is discharged. In the method for producing electrolyzed water to be obtained, a) adjusting the mixing ratio of hydrochloric acid and diluting water so that the hydrochloric acid concentration of the hydrochloric acid aqueous solution to be passed through the diaphragmless electrolysis tank is adjusted to b) The current value applied to the cell is measured, and the effective concentration of the electrolytic water discharged from the diaphragmless electrolysis cell is increased or decreased by increasing or decreasing the set concentration of the hydrochloric acid aqueous solution of a) so that the current value becomes a predetermined value. Adjusting the concentration, c) In a non-diaphragm electrolytic cell To adjust the pH of the electrolyzed water discharged from the diaphragmless electrolyzer by increasing / decreasing the flow rate of the hydrochloric acid solution to be liquefied, thereby independently adjusting the effective chlorine concentration and pH of the electrolyzed water to be acquired. It is a method for producing electrolyzed water that enables the above.
【0014】[0014]
【発明の実施の形態】本発明の運転方法においては、塩
酸を希釈水により希釈してなる塩酸水溶液を実質的に塩
化ナトリウムを含有しない状態で無隔膜電解槽に通液す
る。そして、無隔膜電解槽においては、所定の一定の電
圧を印加して塩酸水溶液を電解し、電解した液を電解水
として排出するのである。即ち、本発明においては、無
隔膜電解槽に印加する電圧の値は、所定の一定値であ
る。BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION In the operating method of the present invention, an aqueous hydrochloric acid solution prepared by diluting hydrochloric acid with diluting water is passed through a diaphragmless electrolytic cell while substantially not containing sodium chloride. Then, in the diaphragmless electrolytic cell, a predetermined constant voltage is applied to electrolyze the hydrochloric acid aqueous solution, and the electrolyzed solution is discharged as electrolyzed water. That is, in the present invention, the value of the voltage applied to the diaphragmless electrolytic cell is a predetermined constant value.
【0015】この場合、電解水の有効塩素濃度を増減す
る目的で、仮に、電圧の値を調節した場合には、次のよ
うな問題があった。即ち、電圧を変化させた場合には、
無隔膜電解槽の電力効率(無隔膜電解槽に投入した電力
1whあたりの塩素発生量mg)が変動するため、電力
効率の悪い運転条件、即ちエネルギー的に不利な運転条
件となる可能性があった。また、電圧を変化させた場合
に、電圧が一定以上の値になると塩素以外に酸素やオゾ
ンが発生する場合があり、この場合は、やはりエネルギ
ー効率が低下する可能性がある。In this case, if the voltage value is adjusted to increase or decrease the effective chlorine concentration of the electrolyzed water, the following problems occur. That is, when the voltage is changed,
Since the power efficiency of the diaphragmless electrolytic cell (chlorine generation amount mg per 1 Wh of electric power supplied to the diaphragmless electrolytic cell) fluctuates, there is a possibility that operating conditions with poor power efficiency, that is, operating conditions that are energetically disadvantageous, may occur. It was Further, when the voltage is changed, if the voltage becomes a certain value or more, oxygen and ozone may be generated in addition to chlorine, and in this case, the energy efficiency may be lowered.
【0016】本発明においては、電圧の値は所定の一定
値に固定しておけば、これらの問題は生じないのであ
る。そして、本発明においては、無隔膜電解槽に通液す
る塩酸水溶液の塩酸濃度は、所定の設定濃度になるよう
に塩酸と希釈水との混合比率を調節する。この場合は、
自動制御することが望ましい。In the present invention, these problems do not occur if the voltage value is fixed at a predetermined constant value. Further, in the present invention, the mixing ratio of hydrochloric acid and dilution water is adjusted so that the hydrochloric acid concentration of the hydrochloric acid aqueous solution which is passed through the diaphragmless electrolytic cell is a predetermined set concentration. in this case,
Automatic control is desirable.
【0017】一方、電流についてみれば、電圧を所定の
値に固定した場合には、流れる電流の値は、無隔膜電解
槽内における化学反応の程度に相関することになる。こ
のため、無隔膜電解槽に流れる電流の値は、無隔膜電解
槽から排出される塩素の絶対量に相関することになり、
即ち、無隔膜電解槽から排出される電解水の有効塩素濃
度と相関することになる。On the other hand, regarding the current, when the voltage is fixed to a predetermined value, the value of the flowing current correlates with the degree of the chemical reaction in the diaphragmless electrolytic cell. Therefore, the value of the current flowing in the diaphragmless electrolytic cell will be correlated with the absolute amount of chlorine discharged from the diaphragmless electrolytic cell,
That is, it correlates with the effective chlorine concentration of the electrolyzed water discharged from the membraneless electrolytic cell.
【0018】本発明は、この点に着目したものであり、
無隔膜電解槽に流れる電流の値が、所定の設定値になる
ように、無隔膜電解槽に通液する塩酸水溶液の濃度を上
下させることを一つの特徴としている。この場合の塩酸
水溶液は、所定の設定濃度になるように塩酸と希釈水と
の混合比率が調節されているが、この設定濃度を上下さ
せることによって、塩酸水溶液の濃度を上下させるので
ある。The present invention focuses on this point,
One of the features is that the concentration of the hydrochloric acid aqueous solution passing through the diaphragmless electrolytic cell is increased or decreased so that the value of the current flowing in the diaphragmless electrolytic cell becomes a predetermined set value. In this case, the hydrochloric acid aqueous solution is adjusted in the mixing ratio of hydrochloric acid and dilution water so as to have a predetermined set concentration. By increasing or decreasing this set concentration, the concentration of the hydrochloric acid aqueous solution is increased or decreased.
【0019】現象としては、塩酸水溶液の濃度が上昇す
れば、無隔膜電解槽内の電気抵抗が低下するが、電圧が
所定の一定値であることもあって、その分、電流値が増
加するため、結局、無隔膜電解槽から排出される電解水
の有効塩素濃度は上昇する。そして、塩酸水溶液の濃度
が下降すれば、無隔膜電解槽内の電気抵抗が上昇して電
流値は下降し、この結果、無隔膜電解槽から排出される
電解水の有効塩素濃度は下降する。As a phenomenon, when the concentration of the hydrochloric acid aqueous solution increases, the electric resistance in the diaphragmless electrolytic cell decreases, but since the voltage has a predetermined constant value, the current value increases accordingly. Therefore, the effective chlorine concentration of the electrolyzed water discharged from the diaphragmless electrolyzer eventually increases. Then, when the concentration of the hydrochloric acid aqueous solution decreases, the electric resistance in the diaphragmless electrolytic cell rises and the current value drops, and as a result, the effective chlorine concentration of the electrolyzed water discharged from the diaphragmless electrolytic cell falls.
【0020】本発明では、無隔膜電解槽に流れる電流が
所定の設定値になるように無隔膜電解槽に通液する塩酸
水溶液の濃度、即ち設定濃度を上下するのである。これ
によって、無隔膜電解槽から排出される電解水を、所定
の有効塩素濃度に調節することができる。In the present invention, the concentration of the aqueous hydrochloric acid solution passed through the diaphragmless electrolytic cell, that is, the set concentration is increased or decreased so that the current flowing in the diaphragmless electrolytic cell reaches a predetermined set value. As a result, the electrolyzed water discharged from the diaphragmless electrolyzer can be adjusted to a predetermined effective chlorine concentration.
【0021】尚、この場合、「電流値が所定の値になる
ように」とは、その所定の値が1点である場合に限られ
るものではなく、上限下限等で定められた範囲であって
も良い。即ち、「所定の値」には範囲も含まれる。換言
すれば、無隔膜電解槽に流れる電流値が、所定の範囲に
入るように操作することも、「電流値が所定の値になる
ように」との用語に包含されるのである。In this case, "to make the current value a predetermined value" is not limited to the case where the predetermined value is one point, but is a range defined by an upper limit and a lower limit. May be. That is, the "predetermined value" includes a range. In other words, it is included in the term "so that the current value becomes a predetermined value" that the current value flowing in the membrane-less electrolytic cell is controlled to fall within a predetermined range.
【0022】一方、本発明は、以上の操作とは別個に、
無隔膜電解槽から排出される電解水のpHを調節するこ
とを第二の特徴としている。具体的にいえば、本発明で
は、無隔膜電解槽から排出される電解水のpHを調節す
るために、無隔膜電解槽に通液される塩酸水溶液の通液
量を増減するのである。On the other hand, the present invention, in addition to the above operation,
The second feature is that the pH of electrolyzed water discharged from the diaphragmless electrolyzer is adjusted. Specifically, in the present invention, in order to adjust the pH of the electrolyzed water discharged from the diaphragmless electrolyzer, the amount of hydrochloric acid aqueous solution to be passed through the diaphragmless electrolyzer is increased or decreased.
【0023】無隔膜電解槽に通液する塩酸水溶液の通液
量を増減すれば、無隔膜電解槽より排出される電解水の
pHもこれに追随して変動することになる。即ち、塩酸
水溶液の通液量が増加すれば、無隔膜電解槽において反
応に供されなかった塩酸の量(即ち電解されなかった塩
酸の量)が増加するため、排出される電解水のpHは低
下する。また、塩酸水溶液の通液量が減少すれば、無隔
膜電解槽において反応に供されなかった塩酸が減少する
ため、排出される電解水のpHは上昇する。When the amount of the hydrochloric acid aqueous solution to be passed through the diaphragmless electrolytic cell is increased or decreased, the pH of the electrolyzed water discharged from the diaphragmless electrolytic cell also changes accordingly. That is, as the flow rate of the hydrochloric acid aqueous solution increases, the amount of hydrochloric acid that has not been used in the reaction in the diaphragmless electrolytic cell (that is, the amount of hydrochloric acid that has not been electrolyzed) increases, so that the pH of the discharged electrolytic water is descend. Further, when the passing amount of the hydrochloric acid aqueous solution is decreased, the hydrochloric acid that has not been used in the reaction in the diaphragmless electrolytic cell is decreased, and the pH of the discharged electrolyzed water is increased.
【0024】尚、この場合は、例えば、塩酸を希釈する
希釈水の量を増加すれば、希釈後の塩酸水溶液の濃度が
所定の濃度に維持されるように塩酸の量も増加するた
め、これによって塩酸水溶液の全体量を増加させ、通液
量を増やすことが好ましい。In this case, for example, if the amount of diluting water for diluting hydrochloric acid is increased, the amount of hydrochloric acid is also increased so that the concentration of the diluted hydrochloric acid aqueous solution is maintained at a predetermined concentration. Therefore, it is preferable to increase the total amount of the hydrochloric acid aqueous solution to increase the liquid flow rate.
【0025】以上のように、本発明の運転方法によれ
ば、無隔膜電解槽から排出される電解水の有効塩素濃度
とpHとを、相互に影響を受けることなく独立して調節
しつつ無隔膜電解槽を運転することが可能となるのであ
る。尚、このような運転方法においては、塩酸の希釈水
による希釈、無隔膜電解槽への通液、電気分解、電解水
の排出等は、連続的に行うことが望ましいのはいうまで
もない。As described above, according to the operating method of the present invention, the effective chlorine concentration and pH of the electrolyzed water discharged from the diaphragmless electrolytic cell are independently adjusted without being influenced by each other. It is possible to operate the diaphragm electrolyzer. In such an operating method, it goes without saying that it is desirable to continuously dilute hydrochloric acid with diluting water, pass through a diaphragmless electrolytic cell, electrolyze, and discharge electrolytic water.
【0026】次に、本発明の電解水の製造方法について
説明する。本発明において、電解水の製造は、基本的に
は、次の手順で行われることが望ましい。即ち、まず、
塩酸を希釈水により希釈する。この場合には、実質的に
塩化ナトリウムを添加しない。Next, the method for producing electrolyzed water of the present invention will be described. In the present invention, it is desirable that the production of electrolyzed water is basically performed by the following procedure. That is, first
Dilute hydrochloric acid with dilution water. In this case, substantially no sodium chloride is added.
【0027】ここに「希釈水」は、水道水、地下水、伏
流水、脱塩水、蒸留水、精製水(RO水、膜処理水)、
これらの混合水等であって、実質的に塩化ナトリウムを
含有しない水を意味している。Here, "dilution water" means tap water, ground water, underground water, demineralized water, distilled water, purified water (RO water, membrane treated water),
It means water that is a mixture of these and that does not substantially contain sodium chloride.
【0028】塩酸を希釈水により希釈した後は、得られ
た塩酸水溶液は、実質的に塩化ナトリウムを含有しない
状態で無隔膜電解槽に通液する。「実質的に塩化ナトリ
ウムを含有しない状態で」の意味は、無隔膜電解槽に通
液するまでに人為的に塩化ナトリウムを添加することが
ないということである。この場合、希釈水、塩酸に自然
に含有されている微量の塩化ナトリウムは考慮しない。After diluting the hydrochloric acid with the diluting water, the resulting aqueous hydrochloric acid solution is passed through the diaphragmless electrolytic cell while containing substantially no sodium chloride. The term "substantially free of sodium chloride" means that sodium chloride is not artificially added before the solution is passed through the diaphragmless electrolytic cell. In this case, the trace amount of sodium chloride naturally contained in dilution water and hydrochloric acid is not considered.
【0029】塩化ナトリウム(塩化物)が人為的に添加
されていないということは、無隔膜電解槽に通液される
塩酸水溶液のナトリウムイオン濃度が、もとの希釈水又
は塩酸に含有されていたナトリウムイオン濃度を越える
ことがないことを意味している。一般に、希釈水又は塩
酸は、ナトリウムイオン濃度200ppm以下であるか
ら、本発明において希釈した塩酸水溶液も、ナトリウム
イオン濃度は200ppm以下である。The fact that sodium chloride (chloride) was not artificially added means that the sodium ion concentration of the hydrochloric acid aqueous solution passed through the diaphragmless electrolytic cell was contained in the original dilution water or hydrochloric acid. This means that the sodium ion concentration is not exceeded. Generally, since the dilution water or hydrochloric acid has a sodium ion concentration of 200 ppm or less, the hydrochloric acid aqueous solution diluted in the present invention also has a sodium ion concentration of 200 ppm or less.
【0030】また、塩酸水溶液の塩化水素濃度は、適切
な反応を起させるためには0.01%以上であることが
望ましく、特に0.1%以上であることが推奨される。
ただし、経済性を追及する場合には、塩化水素濃度は、
1.0%以上、21.0%以下であることが望ましい。
即ち、塩化水素濃度が1.0%以上であれば、工業的に
安定した反応を得ることが可能であり、また21.0%
以下であれば、常温で発煙することがなく、保管、取扱
いの点で望ましいからである。The concentration of hydrogen chloride in the aqueous hydrochloric acid solution is preferably 0.01% or more, and particularly recommended to be 0.1% or more, in order to cause an appropriate reaction.
However, when pursuing economic efficiency, the hydrogen chloride concentration is
It is preferably 1.0% or more and 21.0% or less.
That is, when the hydrogen chloride concentration is 1.0% or more, it is possible to obtain an industrially stable reaction, and 21.0%
This is because if it is the following, it does not emit smoke at room temperature and is desirable in terms of storage and handling.
【0031】このような塩酸水溶液を無隔膜電解槽に通
液し、陰陽両極に通電し、電気分解する。尚、無隔膜電
解槽は、隔膜を有しない電解槽である。この無隔膜電解
槽は、単極式のものであっても良いが、複極式の無隔膜
電解槽であることが望ましい。Such a hydrochloric acid aqueous solution is passed through a non-diaphragm electrolytic cell, and the positive and negative electrodes are energized to be electrolyzed. The diaphragmless electrolytic cell is an electrolytic cell having no diaphragm. The non-diaphragm electrolytic cell may be a monopolar type, but is preferably a bipolar non-membrane type electrolytic cell.
【0032】一般に、無隔膜電解槽の中で複数の電極を
結線する方式としては、単極式と複極式の2種類があ
る。単極式とは、電極の全てが電源の陰極又は陽極のい
ずれかと接続される方式であり、複極式とは、例えば、
複数の電極を一定間隔で重ね合わせ、相互に絶縁した構
造を有しており、電源の陽極に接続された電極(即ちア
ノード)と、電源の陰極に接続された電極(即ちカソー
ド)との間に、いずれの極とも接続されない中間電極
が、少なくとも1枚存在する方式である。In general, there are two types of methods for connecting a plurality of electrodes in a diaphragmless electrolytic cell: a monopolar type and a bipolar type. The unipolar type is a system in which all of the electrodes are connected to either the cathode or the anode of the power source, and the bipolar type is, for example,
It has a structure in which multiple electrodes are stacked at regular intervals and insulated from each other, and between the electrode connected to the anode of the power supply (that is, the anode) and the electrode connected to the cathode of the power supply (that is, the cathode). In addition, there is at least one intermediate electrode that is not connected to any of the electrodes.
【0033】尚、電気分解の際には、電極1対あたりの
電圧は1.5ボルト以上、4.0ボルト以下であること
が望ましい。複極式無隔膜電解槽の場合は、前記したよ
うにカソードとアノードとの間に中間電極が存在してい
るが、「電極1対あたりの電圧」とは、カソード、アノ
ード、及び中間電極を含めて、隣り合った2枚の電極の
間の電圧を意味する用語である。During electrolysis, the voltage per pair of electrodes is preferably 1.5 V or more and 4.0 V or less. In the case of the bipolar electrodeless electrolytic cell, the intermediate electrode exists between the cathode and the anode as described above, but the "voltage per pair of electrodes" means the cathode, the anode, and the intermediate electrode. Including, it is a term meaning a voltage between two adjacent electrodes.
【0034】一般に、電極1対あたりの電圧を上げてい
くと、1.3ボルト以上で塩素が発生し始め、1.5ボ
ルト以上で最大の発生量に達する。従って、電極1対あ
たりの電圧は1.5ボルト以上が望ましいのである。ま
た、電圧が4.0ボルトを越えると、酸素が発生し始
め、5.0ボルトを越えるとオゾンが発生し始める。オ
ゾンの発生は望ましくないため、電圧は5.0ボルト以
下が望ましい。また、酸素の発生は電力の無駄になるた
め、電圧は4.0ボルト以下が特に望ましい。尚、電圧
は、経済上の観点からは、3.0ボルト以下であること
が好ましい。少なくとも、オゾンの発生は作業環境の面
で好ましくないため、電圧は5.0ボルト以下が望まし
く、使用する電解水は特にオゾンのない電解水であるこ
とが好ましいのである。Generally, when the voltage per pair of electrodes is increased, chlorine starts to be generated at 1.3 V or higher, and reaches the maximum amount at 1.5 V or higher. Therefore, the voltage per pair of electrodes is preferably 1.5 V or more. When the voltage exceeds 4.0 V, oxygen starts to be generated, and when it exceeds 5.0 V, ozone starts to be generated. Since the generation of ozone is not desirable, the voltage is preferably 5.0 V or less. In addition, since the generation of oxygen wastes electric power, the voltage is particularly preferably 4.0 V or less. From the economical point of view, the voltage is preferably 3.0 V or less. At least, the generation of ozone is unfavorable from the viewpoint of the working environment. Therefore, the voltage is preferably 5.0 V or less, and the electrolyzed water used is preferably ozone-free electrolyzed water.
【0035】無隔膜電解槽より電解水を排出した後は、
電解水を取得する。尚、無隔膜電解槽より排出した電解
水を希釈した後で取得しても良い。一般に、電解水の製
造においては、塩素濃度が高い水を少量だけ製造し、そ
の後これを希釈して使用することが経済性の上からは望
ましいためである。従って、電気分解した後は、希釈し
た上で、電解水を採取することが好ましいのである。希
釈の度合いは、pHが4.0以上、好ましくは4.5〜
7.0の範囲から逸脱しないようにし、有効塩素濃度が
10〜30ppmの範囲になるように希釈することが好
ましい。After discharging the electrolyzed water from the diaphragmless electrolytic cell,
Get electrolyzed water. The electrolytic water discharged from the membraneless electrolytic cell may be obtained after being diluted. This is because, in general, in the production of electrolyzed water, it is desirable from the economical standpoint to produce only a small amount of water having a high chlorine concentration and then dilute it for use. Therefore, after electrolysis, it is preferable to dilute and then collect electrolyzed water. The degree of dilution is such that the pH is 4.0 or more, preferably 4.5 to
It is preferable to dilute so that the effective chlorine concentration falls within the range of 10 to 30 ppm without deviating from the range of 7.0.
【0036】尚、有効塩素濃度は、オルトトリジン法
(日本薬学会編、「衛生試験法・注解1980」、第7
46頁、金原出版株式会社、1980年3月20日)又
はヨウ素滴定法(社団法人日本水道協会、「上水試験方
法 1993年版」、第218〜219頁、平成5年1
1月15日)によって測定することが可能である。The effective chlorine concentration is determined by the orthotrizine method (edited by the Pharmaceutical Society of Japan, "Hygiene test method / Note 1980", No. 7).
46 pages, Kinbara Publishing Co., Ltd., March 20, 1980) or iodine titration method (Japan Waterworks Association, "Water test method 1993 edition", pages 218 to 219, 1993 1
It is possible to measure it by January 15).
【0037】また、電解水は、中和剤により中和しても
良い。このような中和剤としては、アルカリ性の薬品が
好適であり、水酸化ナトリウム、水酸化カリウム、重炭
酸ナトリウム、炭酸ナトリウム等を使用することができ
るが、水酸化ナトリウムが最も望ましい。このように電
解水を中和する場合は、中和剤の添加は、希釈の前であ
っても後であっても良いが、後の方が望ましい。The electrolyzed water may be neutralized with a neutralizing agent. As such a neutralizing agent, an alkaline chemical is preferable, and sodium hydroxide, potassium hydroxide, sodium bicarbonate, sodium carbonate and the like can be used, but sodium hydroxide is most preferable. When the electrolyzed water is neutralized in this way, the neutralizing agent may be added before or after the dilution, but is preferably added after the dilution.
【0038】以上の操作は、例えば、市販の電解水製造
装置であるピュアスタ−(商標。森永エンジニアリング
社製、以下同じ。)によって行うことができる。この装
置に、21%の塩酸を貯留したタンクを設置する。21
%の塩酸を水で希釈した後に無隔膜電解槽に通液し、連
続的に電気分解し、電解水を製造することが可能であ
る。The above operation can be carried out, for example, by using a commercially available electrolyzed water producing apparatus, Pure Star (trademark; manufactured by Morinaga Engineering Co., Ltd., hereinafter). A tank storing 21% hydrochloric acid is installed in this device. 21
It is possible to produce electrolyzed water by diluting% hydrochloric acid with water and then passing the solution through a non-diaphragm electrolytic cell for continuous electrolysis.
【0039】この際は、得られた電解水が、pH4.0
以上、好ましくはpH4.5〜6.8、有効塩素濃度1
0〜30ppmの範囲になるような条件で、前記第一の
発明を用いて無隔膜電解槽の運転条件を調節し、また電
解水を希釈する。At this time, the obtained electrolyzed water has a pH of 4.0.
Above, preferably pH 4.5 to 6.8, effective chlorine concentration 1
The operating conditions of the diaphragmless electrolyzer are adjusted by using the first aspect of the invention and the electrolyzed water is diluted under the condition that the range is 0 to 30 ppm.
【0040】このようにして得られた電解水は、塩化ナ
トリウムが実質的に添加されておらず、しかもpHはほ
ぼ中性の付近にあり、従来の電解水に比して、より自然
水に近い物性を有している。The electrolyzed water thus obtained is substantially free of sodium chloride and has a pH in the vicinity of neutrality, and is more natural than conventional electrolyzed water. It has similar physical properties.
【0041】以上のような電解水の製造方法において、
前記本発明の第一の発明である無隔膜電解槽の運転方法
を適用すれば、本発明の製造方法を実行することができ
る。即ち、a)無隔膜電解槽に通液する塩酸水溶液の塩
酸濃度が所定の設定濃度になるように塩酸と希釈水との
混合比率を調節し、b)無隔膜電解槽に通電される電流
値を計測し、該電流値が所定の値になるように前記a)
の塩酸水溶液の設定濃度を上下し、これによって無隔膜
電解槽から排出される電解水の有効塩素濃度を調節し、
c)無隔膜電解槽に通液する塩酸水溶液の通液量を増減
し、これによって無隔膜電解槽から排出される電解水の
pHを調節し、これによって無隔膜電解槽から排出され
る電解水のpHを調節するのである。In the method for producing electrolyzed water as described above,
The production method of the present invention can be carried out by applying the method for operating a diaphragmless electrolytic cell according to the first aspect of the present invention. That is, a) adjusting the mixing ratio of hydrochloric acid and diluting water so that the hydrochloric acid concentration of the hydrochloric acid aqueous solution to be passed through the diaphragmless electrolysis cell is adjusted to a predetermined set concentration, and b) the current value supplied to the diaphragmless electrolysis cell. Is measured so that the current value becomes a predetermined value.
Adjust the effective chlorine concentration of the electrolyzed water discharged from the diaphragmless electrolytic cell by raising or lowering the set concentration of the hydrochloric acid aqueous solution of
c) The amount of the hydrochloric acid aqueous solution to be passed through the diaphragmless electrolytic cell is increased or decreased to adjust the pH of the electrolytic water discharged from the diaphragmless electrolytic cell, whereby the electrolytic water discharged from the diaphragmless electrolytic cell is adjusted. The pH of the.
【0042】以上のように、本発明の電解水の製造方法
においては、所望の有効塩素濃度とpHとを有する電解
水を取得することができる。As described above, in the method for producing electrolyzed water of the present invention, electrolyzed water having a desired effective chlorine concentration and pH can be obtained.
【0043】[0043]
【実施例】実施例1
図1は、本発明が適用される無隔膜電解槽及び電解水製
造装置の一例の概略構造を説明するための説明図であ
る。EXAMPLE 1 FIG. 1 is an explanatory view for explaining a schematic structure of an example of a diaphragmless electrolytic cell and an electrolyzed water producing apparatus to which the present invention is applied.
【0044】ピュアスタ−100は、21%塩酸が貯留
された塩酸タンク101を備えており、塩酸タンク10
1には、塩酸送液管102が接続されている。塩酸送液
管102には、塩酸用の定量ポンプ103(ダイアフラ
ムポンプ)が配設されており、末端には無隔膜電解槽1
04が接続されている。The Pure Star 100 is equipped with a hydrochloric acid tank 101 in which 21% hydrochloric acid is stored.
A hydrochloric acid solution sending pipe 102 is connected to 1. A hydrochloric acid metering pump 103 (diaphragm pump) is provided in the hydrochloric acid liquid supply pipe 102, and a diaphragmless electrolytic cell 1 is provided at the end.
04 is connected.
【0045】無隔膜電解槽104には、電極105及び
106が内設されている。尚、図1では電極105及び
106を一対の電極として簡略化して図示しているが、
実際は電極105及び106は複極式の電極である。こ
の電極105及び106は電源107に結線されてい
る。Electrodes 105 and 106 are provided in the diaphragmless electrolytic cell 104. In FIG. 1, the electrodes 105 and 106 are simplified and shown as a pair of electrodes.
In reality, the electrodes 105 and 106 are bipolar electrodes. The electrodes 105 and 106 are connected to a power source 107.
【0046】無隔膜電解槽104の排出口104aに
は、電解水送出管108が接続されており、この電解水
送出管108の末端は、次の工程に至る。また、電解水
送出管108には、電解水を希釈する希釈手段110が
接続されている。An electrolyzed water delivery pipe 108 is connected to the outlet 104a of the diaphragmless electrolyzer 104, and the end of the electrolyzed water delivery pipe 108 reaches the next step. Further, a diluting means 110 for diluting electrolyzed water is connected to the electrolyzed water delivery pipe 108.
【0047】この希釈手段110は、基本的には、水の
供給源110a(水道タップ)と、この供給源110a
に接続される水供給管111によって構成されている。
水供給管111には、自動開閉弁112及び定流量弁1
13が配設されている。水供給管111の末端111a
は、前記電解水送出管108に合流する。This diluting means 110 is basically a water supply source 110a (water tap) and this supply source 110a.
It is constituted by a water supply pipe 111 connected to.
The water supply pipe 111 includes an automatic opening / closing valve 112 and a constant flow valve 1.
13 are provided. The end 111a of the water supply pipe 111
Joins the electrolyzed water delivery pipe 108.
【0048】また希釈手段110においては、水供給管
111より塩酸希釈管114が分岐しており、この塩酸
希釈管114には定量ポンプ115が設置され、塩酸希
釈管114の末端は、前記塩酸送液管102に合流す
る。Further, in the diluting means 110, a hydrochloric acid diluting pipe 114 is branched from a water supply pipe 111, a metering pump 115 is installed in the hydrochloric acid diluting pipe 114, and the end of the hydrochloric acid diluting pipe 114 is fed with the hydrochloric acid. It joins the liquid pipe 102.
【0049】尚、前記無隔膜電解槽104には塩酸タン
ク101及び塩酸送液管102のみ、又はこれらの他に
塩酸希釈管114のみが配設されることが望ましい。即
ち、無隔膜電解槽104には、実質的に塩化ナトリウム
を添加しない塩酸水溶液を通液することが好ましいので
ある。It should be noted that it is desirable that only the hydrochloric acid tank 101 and the hydrochloric acid liquid feeding pipe 102 or only the hydrochloric acid diluting pipe 114 be disposed in the diaphragmless electrolytic cell 104. That is, it is preferable to pass an aqueous hydrochloric acid solution containing substantially no sodium chloride into the membraneless electrolytic cell 104.
【0050】以上の基本的な構成に加えて、本発明で
は、無隔膜電解槽104に通電される電流を計測する電
流計測手段200を備えており、更に、電解水送出管1
08には、電解水のpHを計測するpH計300が備え
られている。In addition to the above basic structure, the present invention is provided with a current measuring means 200 for measuring the current passed through the diaphragmless electrolyzer 104, and further the electrolyzed water delivery pipe 1
08 is equipped with a pH meter 300 for measuring the pH of electrolyzed water.
【0051】以上、自動開閉弁112、定量ポンプ10
3、定量ポンプ115、無隔膜電解槽の電源107、電
流計測手段200、及びpH計300は、各々信号線1
12a、103a、115a、107a、200a、及
び300aによって、コントロ−ラ−400に結線され
ている。As described above, the automatic opening / closing valve 112 and the metering pump 10
3, the metering pump 115, the power supply 107 of the diaphragmless electrolyzer, the current measuring means 200, and the pH meter 300 are respectively connected to the signal line 1
12a, 103a, 115a, 107a, 200a, and 300a are connected to the controller 400.
【0052】尚、コントロ−ラ−400としては、市販
のシーケンサー、パーソナルコンピューター等(例え
ば、キーエンス社KZシリーズ、三菱電機社MELSE
C[商標]、オムロン社SYSMAC[商標]等)を例示す
ることができる。As the controller 400, a commercially available sequencer, personal computer or the like (for example, KZ series manufactured by Keyence Corporation, MELSE manufactured by Mitsubishi Electric Corporation) is used.
C (trademark), Omron's SYSMAC (trademark), etc.) can be exemplified.
【0053】以上の装置ピュアスター100は、次のよ
うに運転される。即ち、塩酸タンク101には21%塩
酸が貯留されており、この塩酸は、塩酸送液管102を
介して定量ポンプ103によって無隔膜電解槽104に
送液される。この際、塩酸希釈管114を介して定量ポ
ンプ115によって、希釈水が送られ、無隔膜電解槽1
04に流入する塩酸の濃度が調節される。The above device Pure Star 100 is operated as follows. That is, 21% hydrochloric acid is stored in the hydrochloric acid tank 101, and this hydrochloric acid is sent to the diaphragmless electrolytic cell 104 by the metering pump 103 via the hydrochloric acid sending pipe 102. At this time, the diluting water is sent by the metering pump 115 through the hydrochloric acid diluting pipe 114, and the diaphragmless electrolytic cell 1
The concentration of hydrochloric acid flowing into 04 is adjusted.
【0054】無隔膜電解槽104においては、電極10
5及び106に電流が通電され、塩酸は電気分解され、
電解水となる。電解水は、無隔膜電解槽104の排出口
104aより排出され、電解水送出管108を介して次
の工程に送液される。In the diaphragmless electrolytic cell 104, the electrode 10
5 and 106 are energized, hydrochloric acid is electrolyzed,
It becomes electrolyzed water. The electrolyzed water is discharged from the outlet 104a of the diaphragmless electrolyzer 104 and sent to the next step via the electrolyzed water delivery pipe 108.
【0055】希釈手段110において、水の供給源11
0aより、水供給管111を介して水が供給されるが、
この場合の水量は定流量弁113によって一定に保たれ
る。この水は、水供給管111を介して末端111aに
おいて電解水排出管108に合流し、ここで電解水は希
釈された上で、次の工程に送液されるのである。In the diluting means 110, the water source 11
Water is supplied from 0a through the water supply pipe 111,
The amount of water in this case is kept constant by the constant flow valve 113. This water joins the electrolyzed water discharge pipe 108 at the end 111a via the water supply pipe 111, where the electrolyzed water is diluted and then sent to the next step.
【0056】コントローラー400は、信号線112
a、103a、115a、107aを通じて、自動開閉
弁112、定量ポンプ103及び115、無隔膜電解槽
の電源107を稼動し、また停止させる機能を有する。The controller 400 uses the signal line 112
Through a, 103a, 115a and 107a, it has a function of operating and stopping the automatic opening / closing valve 112, the metering pumps 103 and 115, and the power supply 107 of the diaphragmless electrolytic cell.
【0057】以上のピュアスター100において、電解
水の有効塩素濃度、及びpHの調整は次のように行う。
電流計測手段200によって、無隔膜電解槽104に通
電される電流を計測し、計測結果を、信号線200aを
介してコントローラ400に入力する。In the above Pure Star 100, the effective chlorine concentration and pH of electrolyzed water are adjusted as follows.
The current measuring means 200 measures the current passed through the membraneless electrolytic cell 104, and inputs the measurement result to the controller 400 via the signal line 200a.
【0058】コントローラ400においては、入力され
た計測結果を、予め設定された設定値又は設定範囲と比
較し、計測結果が設定値より低い場合、又は設定範囲の
下限より低い場合には、無隔膜電解槽104に通液する
塩酸水溶液の濃度を上昇させる指令を出す。すると、定
量ポンプ103の流量が上がり、塩酸の絶対量が増加
し、塩酸水溶液の濃度が上昇する。塩酸水溶液の塩酸濃
度が上昇すれば、電気抵抗が低下し、電流値が上昇す
る。この場合、無隔膜電解槽104の内部における反応
が促進され、無隔膜電解槽104より排出される電解水
の有効塩素濃度が上昇する。In the controller 400, the input measurement result is compared with a preset setting value or setting range, and if the measurement result is lower than the setting value or lower than the lower limit of the setting range, the diaphragmless membrane is used. A command is issued to increase the concentration of the hydrochloric acid aqueous solution that is passed through the electrolytic cell 104. Then, the flow rate of the metering pump 103 increases, the absolute amount of hydrochloric acid increases, and the concentration of the hydrochloric acid aqueous solution increases. If the hydrochloric acid concentration of the hydrochloric acid aqueous solution increases, the electric resistance decreases and the current value increases. In this case, the reaction inside the diaphragmless electrolytic cell 104 is promoted, and the effective chlorine concentration of the electrolytic water discharged from the diaphragmless electrolytic cell 104 increases.
【0059】逆に、電流計測手段200により計測され
る電流値が設定値より高い場合、又は設定範囲の上限を
越えている場合には、無隔膜電解槽104に通液する塩
酸水溶液の濃度を下降させる指令を出す。すると、定量
ポンプ103の流量が下がり、塩酸の絶対量が減少し、
塩酸水溶液の濃度が下降する。塩酸水溶液の濃度が低下
すれば、電気抵抗が増大し、電流値が下降する。この場
合、無隔膜電解槽104の内部における反応が抑制され
るため、無隔膜電解槽104から排出される電解水の有
効塩素濃度が下降する。On the contrary, when the current value measured by the current measuring means 200 is higher than the set value or exceeds the upper limit of the set range, the concentration of the hydrochloric acid aqueous solution passing through the diaphragmless electrolytic cell 104 is changed. Issue a command to lower. Then, the flow rate of the metering pump 103 decreases, and the absolute amount of hydrochloric acid decreases,
The concentration of the hydrochloric acid solution drops. When the concentration of the hydrochloric acid aqueous solution decreases, the electric resistance increases and the current value decreases. In this case, since the reaction inside the diaphragmless electrolytic cell 104 is suppressed, the effective chlorine concentration of the electrolyzed water discharged from the diaphragmless electrolytic cell 104 decreases.
【0060】かくして、電解水送出管108を流れる電
解水の有効塩素濃度は、コントローラ400における電
流の設定値又は設定範囲を適宜設定することによって制
御することが可能である。Thus, the effective chlorine concentration of the electrolyzed water flowing through the electrolyzed water delivery pipe 108 can be controlled by appropriately setting the set value or the set range of the current in the controller 400.
【0061】一方、このような操作によって、電解水送
出管108を流れる電解水のpHが変動した場合には、
定量ポンプ115の回転数を調整して希釈水の流量を増
減する。それによって無隔膜電解槽104に通液する塩
酸水溶液の塩酸濃度が変動するが、この塩酸濃度は所定
の濃度になるように塩酸と希釈水との混合比率(即ち、
定量ポンプ103及び115の流量比率)が調節されて
いるため、塩酸の流量も追随して変動し、結局、塩酸水
溶液の通液量が増減することになる。On the other hand, when the pH of the electrolyzed water flowing through the electrolyzed water delivery pipe 108 is changed by such an operation,
The rotation speed of the metering pump 115 is adjusted to increase or decrease the flow rate of the dilution water. As a result, the hydrochloric acid concentration of the hydrochloric acid aqueous solution passing through the diaphragmless electrolytic cell 104 changes, but the mixing ratio of the hydrochloric acid and the diluting water (that is, the hydrochloric acid concentration becomes a predetermined concentration).
Since the flow rate ratios of the metering pumps 103 and 115 are adjusted, the flow rate of hydrochloric acid also fluctuates, and eventually the flow rate of the hydrochloric acid aqueous solution increases or decreases.
【0062】このように塩酸水溶液の通液量を変動させ
ることによって、電解水のpHを所定の値又は範囲に維
持するのである。Thus, the pH of the electrolyzed water is maintained at a predetermined value or range by varying the flow rate of the hydrochloric acid aqueous solution.
【0063】即ち、定量ポンプ115の回転数を調整し
て希釈水の流量を増減すれば、電解水送出管108を流
れる電解水のpHを、自由に調節できるのである。That is, the pH of the electrolyzed water flowing through the electrolyzed water delivery pipe 108 can be freely adjusted by adjusting the rotational speed of the metering pump 115 to increase or decrease the flow rate of the diluting water.
【0064】この場合、pH計300の指示値を、信号
線300aを介してコントローラ400に入力し、pH
が所定の値になるように、定量ポンプ115の回転数を
自動制御し、同様に、電流計測手段200によって計測
される電流値が、予め入力された設定値になるように自
動制御する。In this case, the indicated value of the pH meter 300 is input to the controller 400 via the signal line 300a,
Is automatically controlled so that is a predetermined value, and similarly, the current value measured by the current measuring means 200 is automatically controlled so as to be a preset value.
【0065】以上のように、ピュアスター100におい
ては、電解水送出管108を流れる電解水の有効塩素濃
度と、pHとを、各々独立して調節することができるの
である。As described above, in the pure star 100, the effective chlorine concentration and pH of the electrolyzed water flowing through the electrolyzed water delivery pipe 108 can be independently adjusted.
【0066】実施例2
図1の装置を使用して、無隔膜電解槽104を運転し、
次の手順によって電解水を製造した。Example 2 Using the apparatus of FIG. 1, the non-diaphragm electrolytic cell 104 was operated,
Electrolyzed water was produced by the following procedure.
【0067】塩酸タンク101に貯留された21%塩酸
を、定量ポンプ103によって100ml/hの流量
で、塩酸送液管102内を流した。尚、無隔膜電解槽1
04の複極式の電極(105、106等)の有効面積は
0.6dm2である。塩酸希釈管114より、0.5l
/hの流量で希釈水を流して塩酸を希釈し、塩酸水溶液
となして無隔膜電解槽104に通液した。The 21% hydrochloric acid stored in the hydrochloric acid tank 101 was caused to flow through the hydrochloric acid feed pipe 102 at a flow rate of 100 ml / h by the constant volume pump 103. In addition, the diaphragmless electrolytic cell 1
The effective area of the bipolar electrode of No. 04 (105, 106, etc.) is 0.6 dm 2 . From the hydrochloric acid dilution tube 114, 0.5l
Diluting water was flown at a flow rate of / h to dilute the hydrochloric acid to form an aqueous hydrochloric acid solution, which was passed through the diaphragmless electrolytic cell 104.
【0068】無隔膜電解槽104において、複極式電極
105、106に合計電圧24Vを印加し、塩酸水溶液
を電気分解した結果、排出口104aより、有効塩素濃
度15ppm、pH6.6の電解水が排出された。尚、
この条件における電流値は、1.5Aであった。In the diaphragmless electrolytic cell 104, a total voltage of 24 V was applied to the bipolar electrodes 105 and 106 to electrolyze the hydrochloric acid aqueous solution, and as a result, electrolyzed water having an effective chlorine concentration of 15 ppm and a pH of 6.6 was discharged from the outlet 104a. Was discharged. still,
The current value under this condition was 1.5A.
【0069】定量ポンプ103の回転数を上げて塩酸の
流量を増し、電流値が2.0Aになるように調節したと
ころ、排出口104aにおける電解水の有功塩素濃度
は、21ppmに上昇した。しかしながらpHの値は、
6.6であって変化はなかった。When the rotational speed of the metering pump 103 was increased to increase the flow rate of hydrochloric acid and the current value was adjusted to 2.0 A, the effective chlorine concentration of the electrolyzed water at the outlet 104a increased to 21 ppm. However, the pH value is
There was no change, which was 6.6.
【0070】この状態で、定量ポンプ115の回転数を
下げて希釈水の流量を下げたところ、排出口104aに
おける電解水のpHは、6.9に上昇し、更に、定量ポ
ンプ115の回転数を上げたところ、電解水のpHは、
5.9に低下した。しかしながら、有効塩素濃度の値は
21ppmのままであって、変化はなかった。In this state, when the rotation speed of the metering pump 115 was lowered to decrease the flow rate of the diluting water, the pH of the electrolyzed water at the outlet 104a increased to 6.9, and the rotation speed of the metering pump 115 was further increased. , The pH of the electrolyzed water is
It fell to 5.9. However, the value of the available chlorine concentration remained at 21 ppm and did not change.
【0071】以上のように、電解水の有効塩素濃度及び
pHを、各々独立して調節することができた。As described above, the effective chlorine concentration and pH of electrolyzed water could be adjusted independently.
【0072】[0072]
【発明の効果】本発明の無隔膜電解槽の運転方法又は電
解水の製造方法によれば、一定の電力効率を確保しなが
ら無隔膜電解槽を運転することができ、酸素やオゾンの
発生がなく、電力エネルギーの効率的使用が可能であり
ながら、電解水の有効塩素濃度とpHとを、独立して調
節することができる。また、電解水の有効塩素濃度とp
Hとを、独立して自動制御することも可能である。EFFECTS OF THE INVENTION According to the method for operating a diaphragmless electrolytic cell or the method for producing electrolyzed water according to the present invention, the diaphragmless electrolytic cell can be operated while ensuring a constant power efficiency, and oxygen and ozone are not generated. In addition, the effective chlorine concentration and pH of electrolyzed water can be independently adjusted while efficiently using electric power energy. Also, the effective chlorine concentration of electrolyzed water and p
It is also possible to automatically control H and H independently.
【0073】従って、電解槽の運転方法、電解水の製造
方法として、工業的な利用には好適であり、各種の産業
分野に対し、電解水の利用を促進することができる。Therefore, it is suitable for industrial use as a method for operating an electrolytic cell and a method for producing electrolyzed water, and it is possible to promote the use of electrolyzed water for various industrial fields.
【図1】図1は、本発明が適用される無隔膜電解槽及び
電解水製造装置の一例の概略構造を説明するための説明
図である。FIG. 1 is an explanatory diagram for explaining a schematic structure of an example of a diaphragmless electrolytic cell and an electrolyzed water manufacturing apparatus to which the present invention is applied.
100 ピュアスタ−(電解水製造装置) 101 塩酸タンク 102 塩酸送液管 103 定量ポンプ 104 無隔膜電解槽 108 電解水送出管 110 希釈手段 110a 水道タップ(水の供給源) 200 電流計測手段 300 pH計 400 コントローラー 100 Pure Star (electrolyzed water production equipment) 101 hydrochloric acid tank 102 Hydrochloric acid delivery pipe 103 Metering pump 104 diaphragmless electrolytic cell 108 Electrolyzed water delivery pipe 110 means of dilution 110a Water tap (water supply source) 200 Current measuring means 300 pH meter 400 controller
Claims (2)
溶液を実質的に塩化ナトリウムを含有しない状態で無隔
膜電解槽に通液し、通液した無隔膜電解槽に所定の電圧
を印加し、印加した電圧によって塩酸水溶液を電気分解
して電解水となし、該電解水を無隔膜電解槽より排出す
る無隔膜電解槽の運転方法であって、 a)無隔膜電解槽に通液する塩酸水溶液の塩酸濃度が所
定の設定濃度になるように塩酸と希釈水との混合比率を
調節し、 b)無隔膜電解槽に通電される電流値を計測し、該電流
値が所定の値になるように前記a)の塩酸水溶液の設定
濃度を上下し、これによって無隔膜電解槽から排出され
る電解水の有効塩素濃度を調節し、 c)無隔膜電解槽に通液する塩酸水溶液の通液量を増減
し、これによって無隔膜電解槽から排出される電解水の
pHを調節し、もって、無隔膜電解槽より排出される電
解水の有効塩素濃度とpHとを独立して調節することを
可能とした無隔膜電解槽の運転方法。1. A hydrochloric acid aqueous solution prepared by diluting hydrochloric acid with diluting water is passed through a diaphragmless electrolytic cell substantially without containing sodium chloride, and a predetermined voltage is applied to the passed diaphragmless electrolytic cell. A method for operating a diaphragmless electrolytic cell in which an aqueous hydrochloric acid solution is electrolyzed into electrolyzed water by an applied voltage and the electrolytic water is discharged from the diaphragmless electrolytic cell, comprising: a) hydrochloric acid passing through the diaphragmless electrolytic cell. The mixing ratio of hydrochloric acid and dilution water is adjusted so that the hydrochloric acid concentration of the aqueous solution reaches a predetermined set concentration, and b) the current value applied to the diaphragmless electrolytic cell is measured, and the current value becomes the predetermined value. As described above, the set concentration of the hydrochloric acid aqueous solution of a) is raised and lowered, thereby adjusting the effective chlorine concentration of the electrolyzed water discharged from the diaphragmless electrolytic cell, and c) the passage of the hydrochloric acid aqueous solution to be passed through the diaphragmless electrolytic cell. Increase / decrease the volume, which causes it to be discharged from the diaphragmless electrolytic cell A method for operating a non-diaphragm electrolyzer capable of adjusting the pH of electrolyzed water and thereby independently adjusting the effective chlorine concentration and pH of electrolyzed water discharged from the non-diaphragm electrolyzer.
酸水溶液を実質的に塩化ナトリウムを含有しない状態で
無隔膜電解槽に通液し、通液した無隔膜電解槽に所定の
電圧を印加し、印加した電圧によって塩酸水溶液を電気
分解し、電気分解した電解水を無隔膜電解槽より排出
し、排出された電解水を取得する電解水の製造方法にお
いて、 a)無隔膜電解槽に通液する塩酸水溶液の塩酸濃度が所
定の設定濃度になるように塩酸と希釈水との混合比率を
調節し、 b)無隔膜電解槽に通電される電流値を計測し、該電流
値が所定の値になるように前記a)の塩酸水溶液の設定
濃度を上下し、これによって無隔膜電解槽から排出され
る電解水の有効塩素濃度を調節し、 c)無隔膜電解槽に通液する塩酸水溶液の通液量を増減
し、これによって無隔膜電解槽から排出される電解水の
pHを調節し、もって、取得する電解水の有効塩素濃度
とpHとを独立して調節することを可能とした電解水の
製造方法。2. A hydrochloric acid is diluted with diluting water, and the diluted aqueous hydrochloric acid solution is passed through a diaphragmless electrolytic cell substantially without containing sodium chloride, and a predetermined voltage is applied to the passed diaphragmless electrolytic cell. In the method for producing electrolyzed water, in which the aqueous hydrochloric acid solution is electrolyzed by the applied voltage, the electrolyzed electrolyzed water is discharged from the diaphragmless electrolysis tank, and the discharged electrolyzed water is obtained: a) passing through the diaphragmless electrolyzer The mixing ratio of hydrochloric acid and diluting water is adjusted so that the hydrochloric acid concentration of the liquid hydrochloric acid solution is a predetermined set concentration, and b) the current value applied to the diaphragmless electrolytic cell is measured, and the current value is set to a predetermined value. The above-mentioned a) hydrochloric acid aqueous solution concentration is adjusted so that the value becomes a value, thereby adjusting the effective chlorine concentration of the electrolyzed water discharged from the diaphragmless electrolytic cell, and c) the hydrochloric acid aqueous solution which is passed through the diaphragmless electrolytic cell. Increase or decrease the liquid flow rate of the A method for producing electrolyzed water, which makes it possible to adjust the pH of electrolyzed water discharged from an electrolyzer and thereby independently adjust the effective chlorine concentration and pH of the electrolyzed water to be obtained.
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- 2001-07-02 JP JP2001200718A patent/JP2003010852A/en active Pending
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