JP2005161196A - 電解殺菌水製造装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】 電解槽からの液漏れや気体の漏れをより確実に防止できるようにする。
【解決手段】ハウジング2と、電極3…と、給電端子棒4とを有する電解槽を備え、ハウジング2内に、塩素イオンを含有する原料水を供給した状態で電極3…に通電することによって、原料水を電気分解して電解殺菌水を生成する電解殺菌水製造装置であって、電解槽のハウジング2には貫通孔21が設けられ、該貫通孔21に給電端子棒4が挿通され、給電端子棒4の外面と貫通孔21の内面との間隙に第1の封止部材42が設けられるとともに、貫通孔21の内方に、ハウジング2の外部から、給電端子棒4の外面と貫通孔21の内面との間隙を経て、ハウジング2の外部に液体を流通させる内部流路5(5’)が設けられており、第1の封止部材42のハウジング2外部側の外面が、該内部流路5内に露出していることを特徴とする電解殺菌水製造装置。
【選択図】 図2
【解決手段】ハウジング2と、電極3…と、給電端子棒4とを有する電解槽を備え、ハウジング2内に、塩素イオンを含有する原料水を供給した状態で電極3…に通電することによって、原料水を電気分解して電解殺菌水を生成する電解殺菌水製造装置であって、電解槽のハウジング2には貫通孔21が設けられ、該貫通孔21に給電端子棒4が挿通され、給電端子棒4の外面と貫通孔21の内面との間隙に第1の封止部材42が設けられるとともに、貫通孔21の内方に、ハウジング2の外部から、給電端子棒4の外面と貫通孔21の内面との間隙を経て、ハウジング2の外部に液体を流通させる内部流路5(5’)が設けられており、第1の封止部材42のハウジング2外部側の外面が、該内部流路5内に露出していることを特徴とする電解殺菌水製造装置。
【選択図】 図2
Description
本発明は、塩素イオンを含有する原料水を電気分解して、次亜塩素酸を含有する殺菌水を生成する電解殺菌水製造装置に関する。
従来より、塩素イオンを含有する溶液を電気分解して得られる電解水に殺菌効果があることが知られており、このような電解水は電解殺菌水として種々の殺菌消毒に応用されている。
具体例としては、塩化ナトリウム水溶液、塩酸水溶液などを電気分解すると、電解酸化の作用により塩素ガスが発生し、発生した塩素ガスが水に溶解されて、水中に次亜塩素酸が生成される。このような電解水は、次亜塩素酸の作用による殺菌効果を呈する。
このようにして得られる電解殺菌水は、例えば、次亜塩素酸ソーダを水に溶解して調製した殺菌水に比して、低塩素濃度であっても殺菌効果が高く、また、毎回使用する度に微妙な濃度調整を行う必要が無いので、殺菌剤として好適である。
具体例としては、塩化ナトリウム水溶液、塩酸水溶液などを電気分解すると、電解酸化の作用により塩素ガスが発生し、発生した塩素ガスが水に溶解されて、水中に次亜塩素酸が生成される。このような電解水は、次亜塩素酸の作用による殺菌効果を呈する。
このようにして得られる電解殺菌水は、例えば、次亜塩素酸ソーダを水に溶解して調製した殺菌水に比して、低塩素濃度であっても殺菌効果が高く、また、毎回使用する度に微妙な濃度調整を行う必要が無いので、殺菌剤として好適である。
かかる電解殺菌水を生成するための電解殺菌水製造装置には、少なくとも一対の電極を設けた電解槽が用いられるが、電解槽内部で生成した電解殺菌水や、発生した腐食性の塩素ガス等を封止しつつ、電極槽内の電極に給電できるようにすることが必要である。かかる封止構造として、例えば、電解槽のハウジングに貫通孔を形成し、この貫通孔に給電端子棒を挿通させるとともに、該貫通孔と給電端子棒との間隙をOリング、シートパッキン、樹脂や合成油脂等のシーラントなどの封止部材を用いて封止する構造が提案されている(例えば、特許文献1,2参照。)。
特開2001−47053号公報
特開平8−309358号公報
しかしながら、上述のような従来の封止構造では、封止部材の劣化による液漏れが生じ易いという問題があった。すなわち、電解殺菌水製造装置の電解槽内で生成される電解殺菌水は腐食性を有することが多く、例えば次亜塩素酸を含有する電解殺菌水も腐食性液体である。従来の封止構造では、腐食性を有する電解殺菌水と封止部材とが直接接しているので、封止部材の劣化が進み易く、液漏れが生じ易い。このような液漏れを防止するためには、封止部材の管理、交換等のメンテナンスを頻繁に行わなければならなかった。
また、気体の漏れを十分に防止することができないという問題もあった。すなわち、電解殺菌水製造装置の電解槽内では塩素ガスなどの腐食性ガスが発生することがあるが、従来の封止構造では、このような腐食性ガスの漏れを完全に防ぐことが困難であり、電解槽外部への微量な漏れが生じ易かった。また、このようなガス漏れに起因して電解殺菌水も漏れ出してしまう可能性があるという問題もあった。
さらに、電解殺菌水生成時の反応熱により電解槽内の液温が上昇するなどの温度変化によっても、封止部材の劣化が進み易く、電解殺菌水の漏れの原因になり易いといった問題もあった。また、この問題を防止するために耐熱性に優れた材料を採用しようとすると、封止部材が高価になってしまうので高コスト化につながる、という問題もあった。
また、気体の漏れを十分に防止することができないという問題もあった。すなわち、電解殺菌水製造装置の電解槽内では塩素ガスなどの腐食性ガスが発生することがあるが、従来の封止構造では、このような腐食性ガスの漏れを完全に防ぐことが困難であり、電解槽外部への微量な漏れが生じ易かった。また、このようなガス漏れに起因して電解殺菌水も漏れ出してしまう可能性があるという問題もあった。
さらに、電解殺菌水生成時の反応熱により電解槽内の液温が上昇するなどの温度変化によっても、封止部材の劣化が進み易く、電解殺菌水の漏れの原因になり易いといった問題もあった。また、この問題を防止するために耐熱性に優れた材料を採用しようとすると、封止部材が高価になってしまうので高コスト化につながる、という問題もあった。
この発明は、このような事情を考慮してなされたもので、その目的は、電解槽からの液漏れや気体の漏れをより確実に防止できるようにした電解殺菌水製造装置を提供することにある。
上記目的を達成するために、本発明の電解殺菌水製造装置は、中空のハウジングと、該ハウジングの内部に設けられた電気分解用の電極と、該電極に電気的に接続された給電端子棒とを有する電解槽を備えてなり、前記電解槽の前記ハウジング内に、塩素イオンを含有する原料水を供給した状態で前記電極に通電することによって、前記原料水を電気分解して電解殺菌水を生成する電解殺菌水製造装置であって、前記電解槽の前記ハウジングには、該ハウジングの外部と内部とを連通させる貫通孔が設けられ、該貫通孔に前記給電端子棒が挿通され、該給電端子棒の外面と前記貫通孔の内面との間隙に第1の封止部材が設けられるとともに、前記貫通孔の内方に、前記ハウジングの外部から、前記給電端子棒の外面と前記貫通孔の内面との間隙を経て、該ハウジングの外部に液体を流通させる内部流路が設けられており、前記第1の封止部材の外面のうち、前記給電端子棒の外面に沿ってハウジング内部からハウジング外部へ向かう方向におけるハウジング外部側の外面が、前記内部流路内に露出していることを特徴とする。
前記電解槽の前記ハウジングの内部に連通しており、塩素イオンを含有しない液体が流通する原水流路、および、前記ハウジングの内部に連通しており、該ハウジング内で生成した電解殺菌水を含む液体が流通する排水流路を備えており、前記内部流路の上流側が前記原水流路に連通し、前記内部流路の下流側が前記排水流路に連通している構成とすることが好ましい。
前記給電端子棒の外面に沿ってハウジング内部からハウジング外部へ向かう方向における、前記内部流路よりもハウジング外部側に、前記給電端子棒の外面に接する第2の封止部材が設けられている構成とすることが好ましい。
前記給電端子棒のハウジング内部側の先端にフランジ部が形成されるとともに、前記貫通孔のハウジング内部側の端部に前記フランジ部と嵌合可能な凹部が形成されており、前記凹部の底面と前記フランジ部の外面との間に、前記第1の封止部材として環状の封止部材が設けられている構成とすることが好ましい。
本発明によれば、第1の封止部材のハウジング外部側に隣接して内部流路が設けられているので、第1の封止部材において液漏れや気体の漏れが生じた場合でも、漏れた液体や気体は内部流路内に閉じ込められ、該内部流路内を流れる液体によって押し流されるので、ハウジング外部への液漏れを確実に防止することができる。
また、電解殺菌水の生成時の反応により第1の封止部材に接する電解殺菌水に温度上昇が生じても、内部流路内を流れる液体による除熱効果によって第1の封止部材自身の温度変化を抑えることができる。その結果、耐熱性の高い材料を用いなくても、第1の封止部材の劣化を抑えることができる。
さらに、第1の封止部材のハウジング外部側の外面は、常に内部流路を流れる液体と接触しているため、かかる流液による洗浄効果が得られる。その結果、第1の封止部材の腐食の進行が抑えられ、封止部材の寿命延長を実現できる。
また、電解殺菌水の生成時の反応により第1の封止部材に接する電解殺菌水に温度上昇が生じても、内部流路内を流れる液体による除熱効果によって第1の封止部材自身の温度変化を抑えることができる。その結果、耐熱性の高い材料を用いなくても、第1の封止部材の劣化を抑えることができる。
さらに、第1の封止部材のハウジング外部側の外面は、常に内部流路を流れる液体と接触しているため、かかる流液による洗浄効果が得られる。その結果、第1の封止部材の腐食の進行が抑えられ、封止部材の寿命延長を実現できる。
以下、図面を参照し、本発明の一実施形態について図1から図4を参照して説明する。図1は、本実施形態の電解殺菌水製造装置を示した概略構成図である。
本実施形態の電解殺菌水製造装置は、電解槽1、電解槽1に原料水を供給するための供給流路10、および電解槽1内で生成した電解殺菌水を排出するための排水流路11を備えている。
本実施形態の電解殺菌水製造装置は、電解槽1、電解槽1に原料水を供給するための供給流路10、および電解槽1内で生成した電解殺菌水を排出するための排水流路11を備えている。
供給流路10は、塩素イオンを含まない原水が流れる第1の原水流路10Aと、該第1の原水流路10Aから分岐した第2の原水流路10Bと、一端が塩酸水溶液の供給タンク17の内部に連通し、他端が第2の原水流路10Bと連通している塩酸水溶液流路10Cと、第2の原水流路10Bを流れる原水と塩酸水溶液流路10Cを流れる塩酸水溶液との混合液が流れる原料水流路10Dを備えており、該原料水流路10Dは電解槽1の内部と連通している。
一方、排水流路11は、一端側が電解槽1の内部と連通し、他端側が前記第1の原水流路10Aの、前記第2の原水流路10Bとの分岐点よりも下流側に連通しており、電解槽1内で生成した電解殺菌水が流れる電解殺菌水流路11Aと、該電解殺菌水流路11Aと前記第1の原水流路10Aとの合流点よりも下流側の殺菌水排水流路11Bを備えている。なお図中符号15は、第2の原水流路10B内の原水を電解槽1に向けて送り出すポンプであり、図中符号16は、塩酸水溶液流路10C内の塩酸水溶液を電解槽1に向けて送り出すポンプである。
一方、排水流路11は、一端側が電解槽1の内部と連通し、他端側が前記第1の原水流路10Aの、前記第2の原水流路10Bとの分岐点よりも下流側に連通しており、電解槽1内で生成した電解殺菌水が流れる電解殺菌水流路11Aと、該電解殺菌水流路11Aと前記第1の原水流路10Aとの合流点よりも下流側の殺菌水排水流路11Bを備えている。なお図中符号15は、第2の原水流路10B内の原水を電解槽1に向けて送り出すポンプであり、図中符号16は、塩酸水溶液流路10C内の塩酸水溶液を電解槽1に向けて送り出すポンプである。
電解槽1は、中空のハウジング2、ハウジング2内に設けられた複数の電極3,3…、および両端の電極3,3それぞれに通電するための一対の給電端子棒4,4を備えている。
ハウジング2は、例えば硬質塩化ビニール等を用いて形成される。
給電端子棒4は、例えばチタン等を用いて形成される。
ハウジング2は、例えば硬質塩化ビニール等を用いて形成される。
給電端子棒4は、例えばチタン等を用いて形成される。
ハウジング2は略円筒形で、複数の電極3,3…は正方形である。該電極3,3…は、ハウジング2の中心軸が各電極3,3…の中心を通るように、互いに平行に配されている。
ハウジング2の両端面には、該ハウジング2の外部と内部を連通させる貫通孔21がそれぞれ形成されており、前記一対の給電端子棒4,4が、該貫通孔21にそれぞれ挿通されている。
各給電端子棒4の一端はハウジング2の内部に突出しており、ここに電極3が電気的に接続されている。給電端子棒4の他端はハウジング2の外部に突出しており、一対の給電端子棒4の他端は、図示していないが、直流電源(図示略)の陽極端子および陰極端子にそれぞれ接続されている。
また、ハウジング2の貫通孔21の内方には、ハウジング2の外部から、給電端子棒4の外面と貫通孔21の内面との間隙を経て、ハウジング2の外部に液体を流通させる内部流路5(5’)が設けられている。
ハウジング2の両端面には、該ハウジング2の外部と内部を連通させる貫通孔21がそれぞれ形成されており、前記一対の給電端子棒4,4が、該貫通孔21にそれぞれ挿通されている。
各給電端子棒4の一端はハウジング2の内部に突出しており、ここに電極3が電気的に接続されている。給電端子棒4の他端はハウジング2の外部に突出しており、一対の給電端子棒4の他端は、図示していないが、直流電源(図示略)の陽極端子および陰極端子にそれぞれ接続されている。
また、ハウジング2の貫通孔21の内方には、ハウジング2の外部から、給電端子棒4の外面と貫通孔21の内面との間隙を経て、ハウジング2の外部に液体を流通させる内部流路5(5’)が設けられている。
図2は、内部流路5(5’)およびその近傍を拡大して示したもので、(a)はハウジング2の貫通孔21が設けられた端面の一部を外部から見た平面図であり、(b)は(a)中のB−B線に沿ってハウジング2の一部を断面視した図である。また、図3は図2(b)中のIII−III線に沿う断面図であり、図4は図2(b)中のIV−IV線に沿う断面図である。
図2(b)に示されるように、給電端子棒4のハウジング2内部側の先端部には、円板状のフランジ部41が形成されている。また給電端子棒4のハウジング2外部側の端部には、ナット41aの螺合が可能なねじ部(図示略)が形成されている。
フランジ部41は、給電端子棒4と同じ材料で一体に成形されている。フランジ部41は給電端子棒4の一部であり、本実施形態における「給電端子棒の外面に沿ってハウジング内部からハウジング外部へ向かう方向」は、フランジ部41の外面およびこれに続く給電端子棒4の外面に沿ってハウジング2内部からハウジング2外部へ向かう方向を意味する。なお、本明細書における「ハウジング内部からハウジング外部へ向かう方向」はハウジング内部からハウジング外部へ最短距離で向かう方向の意である。
また、本明細書における「ハウジング外部側」および「ハウジング内部側」は、特に断りのない限り「給電端子棒の外面に沿ってハウジング内部からハウジング外部へ向かう方向における、ハウジング外部側およびハウジング内部側」をそれぞれ意味する。
図2(b)に示されるように、給電端子棒4のハウジング2内部側の先端部には、円板状のフランジ部41が形成されている。また給電端子棒4のハウジング2外部側の端部には、ナット41aの螺合が可能なねじ部(図示略)が形成されている。
フランジ部41は、給電端子棒4と同じ材料で一体に成形されている。フランジ部41は給電端子棒4の一部であり、本実施形態における「給電端子棒の外面に沿ってハウジング内部からハウジング外部へ向かう方向」は、フランジ部41の外面およびこれに続く給電端子棒4の外面に沿ってハウジング2内部からハウジング2外部へ向かう方向を意味する。なお、本明細書における「ハウジング内部からハウジング外部へ向かう方向」はハウジング内部からハウジング外部へ最短距離で向かう方向の意である。
また、本明細書における「ハウジング外部側」および「ハウジング内部側」は、特に断りのない限り「給電端子棒の外面に沿ってハウジング内部からハウジング外部へ向かう方向における、ハウジング外部側およびハウジング内部側」をそれぞれ意味する。
貫通孔21のハウジング2内部側の端部には、給電端子棒4のフランジ部41と嵌合可能な凹部21aが形成されており、該凹部21aの底面とフランジ部41の外面との間に円環状の第1の封止部材42を介在させた状態で、該凹部21a内にフランジ部41が嵌装されている。フランジ部41のハウジング2内部側の端部は、ハウジング2の内部に突出しており、該端部の表面に電極3が接合されている。第1の封止部材42は、例えばフッ素ゴムを用いて形成される。好ましくはO−リングまたはシートパッキンである。また第1の封止部材42の内径は、図4に示すように貫通孔21の長さ方向から平面視したときに、貫通孔21の内周面が第1の封止部材42の内側に包含される大きさとされる。
一方、貫通孔21のハウジング2外部側の端部には、円板状の凹部21bが形成されており、この凹部21b内に給電端子棒固定部材6が接着固定されている。
また、ハウジング2の貫通孔21のうち両端部の凹部21a、21bの間の部分は、給電端子棒4の外径と略等しい内径に形成されるとともに、該貫通孔21の内周面には、図2(b)および図4に示すように、貫通孔21の長さ方向に沿う2本の凹溝22a、22bが、互いに対向する位置に設けられている。
一方、貫通孔21のハウジング2外部側の端部には、円板状の凹部21bが形成されており、この凹部21b内に給電端子棒固定部材6が接着固定されている。
また、ハウジング2の貫通孔21のうち両端部の凹部21a、21bの間の部分は、給電端子棒4の外径と略等しい内径に形成されるとともに、該貫通孔21の内周面には、図2(b)および図4に示すように、貫通孔21の長さ方向に沿う2本の凹溝22a、22bが、互いに対向する位置に設けられている。
給電端子棒固定部材6は、略円板状で、中央に、給電端子棒4の外径と略等しい内径の中央貫通孔61が、ハウジング2の貫通孔21と同軸となるように形成されている。該中央貫通孔61の、ハウジング2外部側の端部には、外方に向かって拡径する凹部62が設けられている。該凹部62は、ハウジング2内部側から順に、給電端子棒4の外径と略等しい内径を有する円環状の第2の封止部材63が嵌装される小径凹部、前記第2の封止部材63と内径が同じで外径がより大きい円環状の第1押え部材64が嵌装される中径凹部、および前記第1押え部材64と内径が同じで外径がより大きい円環状の第2押え部材65が嵌装される大径凹部からなっている。これら小径凹部、中径凹部、および大径凹部は、それぞれ段部を介して互いに同軸となるように設けられている。
第2の封止部材63は、例えばフッ素ゴムを用いて形成される。好ましくはO−リングまたはシートパッキンである。第1押え部材64および第2押え部材65は、例えば硬質塩化ビニールを用いて形成される。第1押え部材64と第2押え部材65とは別体でもよく、一体とすることもできる。
給電端子棒固定部材6の中央貫通孔61を挟んで対称な位置に、2つの流路形成用貫通孔66a、66bが設けられている。該流路形成用貫通孔66a、66bは、途中に段部を有し、ハウジング2外部側に向かって拡径している。
給電端子棒固定部材6のハウジング2内部側の面には、図2(b)、図3に示されるように、流路形成用貫通孔66a、66bの開口端と中央貫通孔61とを結ぶ直線状の凹溝67a、67bが設けられている。
給電端子棒固定部材6は、例えば硬質塩化ビニールを用いて形成される。
第2の封止部材63は、例えばフッ素ゴムを用いて形成される。好ましくはO−リングまたはシートパッキンである。第1押え部材64および第2押え部材65は、例えば硬質塩化ビニールを用いて形成される。第1押え部材64と第2押え部材65とは別体でもよく、一体とすることもできる。
給電端子棒固定部材6の中央貫通孔61を挟んで対称な位置に、2つの流路形成用貫通孔66a、66bが設けられている。該流路形成用貫通孔66a、66bは、途中に段部を有し、ハウジング2外部側に向かって拡径している。
給電端子棒固定部材6のハウジング2内部側の面には、図2(b)、図3に示されるように、流路形成用貫通孔66a、66bの開口端と中央貫通孔61とを結ぶ直線状の凹溝67a、67bが設けられている。
給電端子棒固定部材6は、例えば硬質塩化ビニールを用いて形成される。
各部材の組み立て例としては、まず、ハウジング2の貫通孔21の、ハウジング2内部側の凹部21aの底面上に第1の封止部材42に配した状態で、該貫通孔21にハウジング2内部側から給電端子棒4を挿通させる。そして、該給電端子棒4がハウジング2の貫通孔21、給電端子棒固定部材6の中央貫通孔61、第2の封止部材63、第1押え部材64、および第2の押え部材65を順に貫通した状態で、給電端子棒4のハウジング2外部側の端部にナット41aを螺合させ、第2の押え部材65をハウジング2内部側へ押し付けるように締め付ける。このとき、図2(b)および図3に示すように、給電端子棒固定部材6のハウジング2内部側の面に形成された2本の凹溝67a、67bと、ハウジング2の貫通孔21の内周面に形成された2本の凹溝22a、22bとがそれぞれ連通するように、給電端子棒固定部材6を位置決めする。
ナット41aを前進する方向へ締め付けることにより、第2の封止部材63は、第1押え部材64および第2押え部材65により、給電端子棒固定部材6の凹部62の底面に押しつけられて変形し、給電端子棒4の外面に密着した状態となる。
また第1の封止部材42は、給電端子棒4のフランジ部41により、貫通孔21の凹部21aの底面に押しつけられて変形し、該凹部21aの底面(内面)とフランジ部41の外面に密着した状態となる。
ナット41aを前進する方向へ締め付けることにより、第2の封止部材63は、第1押え部材64および第2押え部材65により、給電端子棒固定部材6の凹部62の底面に押しつけられて変形し、給電端子棒4の外面に密着した状態となる。
また第1の封止部材42は、給電端子棒4のフランジ部41により、貫通孔21の凹部21aの底面に押しつけられて変形し、該凹部21aの底面(内面)とフランジ部41の外面に密着した状態となる。
このように組み立てられた状態で、ハウジング2の貫通孔21の、ハウジング2内部側の凹部21aの底面(内面)と、給電端子棒4のフランジ部41の外面との間隙のうち、第1の封止部材42の内方、すなわち給電端子棒4の外面に沿ってハウジング2内部からハウジング2外部へ向かう方向におけるハウジング外部側には、第1の封止部材42に隣接する円環状の第1の空間5Aが形成されている。この第1の空間5Aは、ハウジング2の貫通孔21の内周面に形成された2本の凹溝22a、22bの内面と、給電端子棒4の外面との間に形成される2つの第2の空間5B、5Bと連通している。この第2の空間5B、5Bは、給電端子棒固定部材6のハウジング2内部側の面に形成された2本の凹溝67a、67bと、ハウジング2の貫通孔21の外部側に設けられた凹部21bの底面との間に形成される2つの第3の空間5C、5Cとそれぞれ連通している。そして、この第3の空間5C、5Cは、給電端子棒固定部材6に設けられた2つの流路形成用貫通孔66a、66bにそれぞれ連通している。
したがって、第1の空間5A、第2の空間5B、5B、第3の空間5C、5C、および流路形成用貫通孔66a、66bは互いに連通しており、これによりハウジング2の外部からハウジング2の内部を経てハウジング2の外部に液体を流通させる内部流路5(5’)が形成されている。
したがって、第1の空間5A、第2の空間5B、5B、第3の空間5C、5C、および流路形成用貫通孔66a、66bは互いに連通しており、これによりハウジング2の外部からハウジング2の内部を経てハウジング2の外部に液体を流通させる内部流路5(5’)が形成されている。
本実施形態では、図1に示すように、電解槽1のハウジング2の両端面のうちの一方の端面に設けられている内部流路、図1の例では左側の内部流路5において、該内部流路5を構成している2つの流路形成用貫通孔66a、66bのうちの一方(例えば、流路形成用貫通孔66a)は、第1の原水流路10Aから分岐した第1の上流側流路12A、および該第1の上流側流路12Aから分岐した第2の上流側流路12Bを介して第1の原水流路10Aに連通している。また、他方(例えば、流路形成用貫通孔66b)は第1の下流側流路13A、およびこれに接続された第3の下流側流路13Cを介して殺菌水排水流路11Bに連通している。
これにより、第1の原水流路10Aを流れる原水の一部が、一方の流路形成用貫通孔66a側から内部流路5へ流入し、内部流路5内を経た液体が他方の流路形成用貫通孔66bから流出して、最終的に殺菌水排水流路11B内を流れる液体と混合されるようになっている。
これにより、第1の原水流路10Aを流れる原水の一部が、一方の流路形成用貫通孔66a側から内部流路5へ流入し、内部流路5内を経た液体が他方の流路形成用貫通孔66bから流出して、最終的に殺菌水排水流路11B内を流れる液体と混合されるようになっている。
電解槽1のハウジング2の他方の端面に設けられている内部流路、図1の例では右側の内部流路5’においても同様に、第1の原水流路10Aを流れる原水の一部が、一方の流路形成用貫通孔66a側から内部流路5’へ流入し、内部流路5’内を経た液体が他方の流路形成用貫通孔66bから流出して、最終的に殺菌水排水流路11B内を流れる液体と混合されるようになっている。
すなわち本実施形態では、該内部流路5’を構成している2つの流路形成用貫通孔66a、66bのうちの一方(例えば、流路形成用貫通孔66a)が、第1の原水流路10Aから分岐した第1の上流側流路12A、および該第1の上流側流路12Aから分岐した第3の上流側流路12Cを介して第1の原水流路10Aに連通しており、他方(例えば、流路形成用貫通孔66b)は第2の下流側流路13B、およびこれに接続された第3の下流側流路13Cを介して殺菌水排水流路11Bに連通している。
すなわち本実施形態では、該内部流路5’を構成している2つの流路形成用貫通孔66a、66bのうちの一方(例えば、流路形成用貫通孔66a)が、第1の原水流路10Aから分岐した第1の上流側流路12A、および該第1の上流側流路12Aから分岐した第3の上流側流路12Cを介して第1の原水流路10Aに連通しており、他方(例えば、流路形成用貫通孔66b)は第2の下流側流路13B、およびこれに接続された第3の下流側流路13Cを介して殺菌水排水流路11Bに連通している。
本実施形態のの装置によれば、第1の原水流路10Aおよび第2の原水流路10Bを経て供給される原水と、塩酸水溶液流路10Cを経て供給される塩酸水溶液との混合物が、原料水として電解槽1内に供給される。
原水としては実質的に塩素イオンを含有しない液体が用いられる。本明細書における「実質的に塩素イオンを含有しない液体」とは、塩素イオン濃度が、電解殺菌水の原料水として必要な塩素イオン濃度に満たない液体を意味する。具体的には、実質的に塩化ナトリウムを含有しない水が使用され、例えば、水道水、地下水、伏流水、脱塩水、蒸留水、精製水(RO水、膜処理水)、およびこれらの混合水等が好適に用いられる。
原料水における塩化水素濃度は、適切な反応を起させるために0.01%(質量基準。以下、特に断りのない限り同じ。)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。
原水としては実質的に塩素イオンを含有しない液体が用いられる。本明細書における「実質的に塩素イオンを含有しない液体」とは、塩素イオン濃度が、電解殺菌水の原料水として必要な塩素イオン濃度に満たない液体を意味する。具体的には、実質的に塩化ナトリウムを含有しない水が使用され、例えば、水道水、地下水、伏流水、脱塩水、蒸留水、精製水(RO水、膜処理水)、およびこれらの混合水等が好適に用いられる。
原料水における塩化水素濃度は、適切な反応を起させるために0.01%(質量基準。以下、特に断りのない限り同じ。)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。
そして、電解槽1内に原料水が供給された状態で、給電端子棒4,4を介して電極3,3…に通電することにより、電解槽1内の原料水の電気分解(電解)が生じ、電解酸化の作用によって塩素ガスが発生する。発生した塩素ガスは電解槽1内の水に溶解され、水中に次亜塩素酸が生成することにより、次亜塩素酸を含有する電解殺菌水が得られる。
電解槽1内で生成された電解殺菌水は、電解殺菌水流路11Aを経て排水され、さらに殺菌水排水流路11Bにおいて第1の原水流路10Aの原水と混合されて希釈され、殺菌水として排出される。
電解槽1内で生成された電解殺菌水は、電解殺菌水流路11Aを経て排水され、さらに殺菌水排水流路11Bにおいて第1の原水流路10Aの原水と混合されて希釈され、殺菌水として排出される。
電解槽1のハウジング2に設けられた貫通孔21と、該貫通孔21内に挿通されている電極端子棒4との間隙の封止構造においては、該貫通孔21のハウジング2内部側の凹部21a内に配されている円環状の第1の封止部材42が、該凹部21aの底面(内面)と電極端子棒4のフランジ部41の外面の両方に密に接しているので、これにより電解槽1内の液体や気体が該第1の封止部材42の内方に流入し難くなっている。
また、該第1の封止部材42の内方の空間(第1の空間5A)は内部流路5(5’)の一部であり、第1の封止部材42の外面の一部が該内部流路5(5’)内に露出している。そして、該内部流路5(5’)の上流側は第1の原水流路10Aに連通しているので、該内部流路5(5’)内に原水を流し続けると、その水圧の影響で、電解槽1内の液体や気体が該封止部材42の内方に流入し難くなる。また内部流路5(5’)に流す液体が、塩素イオンを含まない原水であるので、内部流路5(5’)を構成する各部材の劣化が抑えられる。さらに、電解殺菌水製造に必要な原水の一部が利用されるので、効率的にも有利である。
さらにまた、第1の封止部材42の劣化等によって、電解槽1内の液体や気体、例えば電解殺菌水や、塩酸水溶液や、塩素ガス等が、該第1の封止部材42の内方に漏れた場合でも、漏れた液体や気体は、内部流路5(5’)内に閉じ込められ、該内部流路5(5’)内を流れる原水に同伴して流されるので、ハウジング2外の雰囲気中へ漏れるのが防止される。また、内部流路5(5’)内を流れる原水に、電解槽1内の液体や気体が混合されても、内部流路5(5’)の下流側が殺菌水排水流路11Bに連通しており、最終的に殺菌水と混合されて排出されるので有効利用される。
さらに、第1の封止部材42の外面のうち、内部流路5(5’)内に露出している部分は、常に、内部流路5(5’)内を流れる原水に接しているので、該原水による洗浄作用が得られる。したがって、該電解槽1内の液体や気体による、第1の封止部材42の腐食や劣化の進行が抑えられ、結果的に第1の封止部材42の寿命を延長できる。
また、電解殺菌水の生成時の反応により電解槽1内の液体に昇温が生じても、内部流路5(5’)内を流れる原水による第1の封止部材42の除熱作用が得られるので、第1の封止部材42自身の温度変化が緩和され、かかる温度変化に起因する劣化を抑えることができる。その結果、耐熱性の高い材料を用いなくても、第1の封止部材42の寿命を延長でき、低コスト化の実現につながるという利点も得られる。
また、該第1の封止部材42の内方の空間(第1の空間5A)は内部流路5(5’)の一部であり、第1の封止部材42の外面の一部が該内部流路5(5’)内に露出している。そして、該内部流路5(5’)の上流側は第1の原水流路10Aに連通しているので、該内部流路5(5’)内に原水を流し続けると、その水圧の影響で、電解槽1内の液体や気体が該封止部材42の内方に流入し難くなる。また内部流路5(5’)に流す液体が、塩素イオンを含まない原水であるので、内部流路5(5’)を構成する各部材の劣化が抑えられる。さらに、電解殺菌水製造に必要な原水の一部が利用されるので、効率的にも有利である。
さらにまた、第1の封止部材42の劣化等によって、電解槽1内の液体や気体、例えば電解殺菌水や、塩酸水溶液や、塩素ガス等が、該第1の封止部材42の内方に漏れた場合でも、漏れた液体や気体は、内部流路5(5’)内に閉じ込められ、該内部流路5(5’)内を流れる原水に同伴して流されるので、ハウジング2外の雰囲気中へ漏れるのが防止される。また、内部流路5(5’)内を流れる原水に、電解槽1内の液体や気体が混合されても、内部流路5(5’)の下流側が殺菌水排水流路11Bに連通しており、最終的に殺菌水と混合されて排出されるので有効利用される。
さらに、第1の封止部材42の外面のうち、内部流路5(5’)内に露出している部分は、常に、内部流路5(5’)内を流れる原水に接しているので、該原水による洗浄作用が得られる。したがって、該電解槽1内の液体や気体による、第1の封止部材42の腐食や劣化の進行が抑えられ、結果的に第1の封止部材42の寿命を延長できる。
また、電解殺菌水の生成時の反応により電解槽1内の液体に昇温が生じても、内部流路5(5’)内を流れる原水による第1の封止部材42の除熱作用が得られるので、第1の封止部材42自身の温度変化が緩和され、かかる温度変化に起因する劣化を抑えることができる。その結果、耐熱性の高い材料を用いなくても、第1の封止部材42の寿命を延長でき、低コスト化の実現につながるという利点も得られる。
また、内部流路5(5’)よりもハウジング2外部側において、給電端子棒固定部材6の凹部62内に、給電端子棒4の外面に密着する第2の封止部材63が配されているので、これにより、内部流路5(5’)内の流体が、給電端子棒4と給電端子棒固定部材6との間隙から、ハウジング2外の雰囲気中へ漏れ出るのを防止することができる。
なお、上述したように、第1の封止部材42の内方に腐食性を有する液体や気体が漏れた場合でも、該液体や気体は内部流路5(5’)内の原水で押し流されるので、第2の封止部材63に、このような腐食性の液体や気体が接触する心配は無い。
なお、上述したように、第1の封止部材42の内方に腐食性を有する液体や気体が漏れた場合でも、該液体や気体は内部流路5(5’)内の原水で押し流されるので、第2の封止部材63に、このような腐食性の液体や気体が接触する心配は無い。
なお、原料水は塩素イオンを含有する水であればよく、塩酸水溶液以外にも、例えば塩化ナトリウム水溶液等を用いることができる。
また、ハウジング2の貫通孔21の形状、給電端子棒4の形状、および第1の封止部材42を設ける位置等は、上記実施形態に限らず、ハウジング2に設けられた貫通孔の外面と、その貫通孔に挿通された給電端子棒4の内面との間隙を、第1の封止部材で液密かつ気密に封止できる構成れあればよい。
また、各流路の構成も適宜変更可能である。例えば、内部流路5(5’)の上流側は、塩素イオンを含有しない原水が流れている流路に連通していればよく、第1の上流側流路12Aが第2の原水流路10Bから分岐されている構成としてもよい。また、内部流路5(5’)の下流側は、電解殺菌水を含む液体が流れる排水流路11に連通していればよく、第3の下流側流路13Cが電解殺菌水流路11Aに接続されていてもよい。
また、ハウジング2の貫通孔21の形状、給電端子棒4の形状、および第1の封止部材42を設ける位置等は、上記実施形態に限らず、ハウジング2に設けられた貫通孔の外面と、その貫通孔に挿通された給電端子棒4の内面との間隙を、第1の封止部材で液密かつ気密に封止できる構成れあればよい。
また、各流路の構成も適宜変更可能である。例えば、内部流路5(5’)の上流側は、塩素イオンを含有しない原水が流れている流路に連通していればよく、第1の上流側流路12Aが第2の原水流路10Bから分岐されている構成としてもよい。また、内部流路5(5’)の下流側は、電解殺菌水を含む液体が流れる排水流路11に連通していればよく、第3の下流側流路13Cが電解殺菌水流路11Aに接続されていてもよい。
なおまた、電解槽1における電極の構成や通電方法は、本実施形態のものに限らず、適宜変更可能である。
一般に電解槽において、電極を、複数の電極板で構成して通電する場合には、通電の方法として、従来、単極式及び複極式の二種類の形式が公知である(社団法人電気化学協会編、「電気化学便覧」、第510ページ、丸善、昭和29年)。単極式とは、電極板の全てが陰極又は陽極のいずれかである形式であり、複極式とは、例えば、複数の電極を一定間隔で相互に絶縁して重ね合わせた構造を有し、電源の陽極に接続された電極板と、電源の陰極に接続された電極板との間に、いずれの極とも接続されない電極(本明細書では、中間電極という。)が、少なくとも1枚存在する形式である(本明細書では、単極式の通電方法を行う電極を単極式電極、複極式の通電方法を行う電極を複極式電極という)。上記実施形態では後者の複極式電極を採用している。
電解効率の向上、それによるランニングコストの低減、電極の長寿命化等の点では、電解槽として無隔膜電解槽、電解用の電極として複極式電極を採用し、実質的に塩化ナトリウムを含有しない原料水(人為的なナトリウムの添加等が無い原料水。ナトリウムイオン濃度が200ppm以下)を電解槽(無隔膜電解槽)にて電気分解する構成が好ましい。
一般に電解槽において、電極を、複数の電極板で構成して通電する場合には、通電の方法として、従来、単極式及び複極式の二種類の形式が公知である(社団法人電気化学協会編、「電気化学便覧」、第510ページ、丸善、昭和29年)。単極式とは、電極板の全てが陰極又は陽極のいずれかである形式であり、複極式とは、例えば、複数の電極を一定間隔で相互に絶縁して重ね合わせた構造を有し、電源の陽極に接続された電極板と、電源の陰極に接続された電極板との間に、いずれの極とも接続されない電極(本明細書では、中間電極という。)が、少なくとも1枚存在する形式である(本明細書では、単極式の通電方法を行う電極を単極式電極、複極式の通電方法を行う電極を複極式電極という)。上記実施形態では後者の複極式電極を採用している。
電解効率の向上、それによるランニングコストの低減、電極の長寿命化等の点では、電解槽として無隔膜電解槽、電解用の電極として複極式電極を採用し、実質的に塩化ナトリウムを含有しない原料水(人為的なナトリウムの添加等が無い原料水。ナトリウムイオン濃度が200ppm以下)を電解槽(無隔膜電解槽)にて電気分解する構成が好ましい。
1 電解槽
2 ハウジング
3 電極
4 給電端子棒
5、5’ 内部流路
10 供給流路
10A 第1の原水流路
10B 第2の原水流路
11 排水流路
21 貫通孔(ハウジングの貫通孔)
21a 凹部
41 フランジ部
42 第1の封止部材
63 第2の封止部材
2 ハウジング
3 電極
4 給電端子棒
5、5’ 内部流路
10 供給流路
10A 第1の原水流路
10B 第2の原水流路
11 排水流路
21 貫通孔(ハウジングの貫通孔)
21a 凹部
41 フランジ部
42 第1の封止部材
63 第2の封止部材
Claims (4)
- 中空のハウジングと、該ハウジングの内部に設けられた電気分解用の電極と、該電極に電気的に接続された給電端子棒とを有する電解槽を備えてなり、
前記電解槽の前記ハウジング内に、塩素イオンを含有する原料水を供給した状態で前記電極に通電することによって、前記原料水を電気分解して電解殺菌水を生成する電解殺菌水製造装置であって、
前記電解槽の前記ハウジングには、該ハウジングの外部と内部とを連通させる貫通孔が設けられ、該貫通孔に前記給電端子棒が挿通され、該給電端子棒の外面と前記貫通孔の内面との間隙に第1の封止部材が設けられるとともに、
前記貫通孔の内方に、前記ハウジングの外部から、前記給電端子棒の外面と前記貫通孔の内面との間隙を経て、該ハウジングの外部に液体を流通させる内部流路が設けられており、
前記第1の封止部材の外面のうち、前記給電端子棒の外面に沿ってハウジング内部からハウジング外部へ向かう方向におけるハウジング外部側の外面が、前記内部流路内に露出していることを特徴とする電解殺菌水製造装置。 - 前記電解槽の前記ハウジングの内部に連通しており、塩素イオンを実質的に含有しない液体が流通する原水流路、および、前記ハウジングの内部に連通しており、該ハウジング内で生成した電解殺菌水を含む液体が流通する排水流路を備えており、
前記内部流路の上流側が前記原水流路に連通し、前記内部流路の下流側が前記排水流路に連通していることを特徴とする請求項1記載の電解殺菌水製造装置。 - 前記給電端子棒の外面に沿ってハウジング内部からハウジング外部へ向かう方向における、前記内部流路よりもハウジング外部側に、前記給電端子棒の外面に接する第2の封止部材が設けられていることを特徴とする請求項1または2のいずれかに記載の電解殺菌水製造装置。
- 前記給電端子棒のハウジング内部側の先端にフランジ部が形成されるとともに、前記貫通孔のハウジング内部側の端部に前記フランジ部と嵌合可能な凹部が形成されており、前記凹部の底面と前記フランジ部の外面との間に、前記第1の封止部材として環状の封止部材が設けられていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の電解殺菌水製造装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2003403219A JP2005161196A (ja) | 2003-12-02 | 2003-12-02 | 電解殺菌水製造装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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ID=34726590
Family Applications (1)
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JP2003403219A Withdrawn JP2005161196A (ja) | 2003-12-02 | 2003-12-02 | 電解殺菌水製造装置 |
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JP (1) | JP2005161196A (ja) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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WO2011077875A1 (ja) * | 2009-12-25 | 2011-06-30 | 森永乳業株式会社 | 電解水製造装置 |
WO2013027473A1 (ja) * | 2011-08-24 | 2013-02-28 | 森永乳業株式会社 | 電解水製造装置 |
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-
2003
- 2003-12-02 JP JP2003403219A patent/JP2005161196A/ja not_active Withdrawn
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