JP2005193219A - 電解液製造手段を備えた電解槽 - Google Patents

Abstract

【課題】電解液の構造がシンプルでかつコンパクトな電解槽を提供する。
【解決手段】電解槽Ｅを形成する電解槽容器１０の内部に陰極１１・陽極１２・隔膜１３が設けられ、制御手段Ｃ・ポンプ手段Ｐ・直流電源Ｄと接続され、ポンプ手段Ｐは制御手段Ｃにより制御され、制御手段Ｃ・ポンプ手段Ｐは直流電源Ｄに接続される。１４は給水手段であり、ポンプ手段Ｐの機能により電解槽Ｅの内部に給水され、１５は出水手段であり電解槽Ｅの外部に出水され、電解質容器２０は固形電解質の集合体Ｓ１を収容する電解質収容部２１と液面１６に接触し固形電解質集合体Ｓ１を溶解させるように孔部を形成させた孔部液面接触部２２ａとで形成され、ポンプ手段Ｐに流入した水道水Ｗ１は制御手段Ｃにより給水手段１４を介して電解槽Ｅに流入した後に電解処理され出水手段１５を介してポンプ手段Ｐにより吐水Ｗ２として吐水される。
【選択図】図１

Description

本発明は、給水手段と電解液を電気分解後の電解水の出水手段と少なくとも１組の電極と隔膜とを備えた電解槽において、前記電解槽の内部には前記電極周辺に電解液を供給する手段を備え、前記電解液供給手段は固体電解質または固形電解質を収容する電解質容器の少なくとも一部が前記電解槽内の液面に接触するように設けられたことを特徴とする電解液製造手段を備えた電解槽に関するものである。

近年になって、塩化化合物を代表とする電解質を水に溶かした電解質水溶液（以下、電解液と略す）を電気分解し、酸性水やアルカリ水などの電解水を製造する手段がよく知られるようになった。その電解水生成手段にも種々のものが知られているが、特にｐＨ２〜ｐＨ３前後の酸性水には消毒または殺菌または除菌効果が公知であり、強酸性水の名称で滅菌手段や消毒手段や殺菌手段として活用されている。
例えば、医療用殺菌水として手指消毒に認められていて、残留性のない事や耐性菌ができない等の評価を得て一部の医師により手術時の切創の消毒水としても使用されるようになってきた。また、例えば、飲食業界においても、近年話題になった、新型肺炎「重症急性呼吸器症候群」（ＳＡＲＳ）の影響で、消毒手段や殺菌手段としてのニーズが高まってきた。

また、近年では、ただ単に電解水が製造できればよいだけではなく、電解水生成手段にも取り扱いの簡便性やメンテンナンスの容易性や低価格性が要求されるようになってきており、その一端として、固体電解質または固形電解質を用いた電解液の製造手段を内蔵した電解水生成手段の開発例が増えてきた。
例えば、塩等の電解質の量を計量する必要がなく、家庭でも手軽に利用できる電解水生成装置の提供を課題とし、その解決手段として、内部を目視確認できるようにした固形電解質を貯蔵する電解質タンクと、電解質タンクの固形電解質の水溶液を電解槽に供給する電解質供給手段を制御する制御手段により、電解質の量を計量したり手作業によって食塩水などを作製したりする必要がなく、家庭でも手軽に利用できる電解水生成装置を提供する開発案件が知られている。（特開２００２−１９２１５６号公報を参照する）

また、例えば、均一強度の電解水を安定して得ることができる電解性能の優れた電解水生成器の提供を目的として、その構成が、電解液槽を隔壁により、水及び固体電解質が供給される第１の室と電解槽に連通する第２の室とに画成し、隔壁の下側部分には、多孔質膜が設けられており、固体電解質の通過を阻止しかつ電解液の通過を許容するようになっていて、電解液は拡散現象により多孔質膜を通して第２の室に流れ込む一方、第１の室に沈殿している固体電解質が第２の室に流出することが防止され、固体電解質が電解槽のセパレータ膜に付着して目詰りしたり、あるいは電解槽内の他の部分に付着しなくなり、良好な電解性能を維持できる開発案件が知られている。（特開平８−１１７７５４号公報を参照する）

また、例えば、電解液の混和状態を良好なものにでき、かつ電解槽への固体電解質の流入を抑えて優れた電解性能を有する電解水生成器の提供を目的とし、構成は、水及び固体電解質が供給される第１の室と、該第１の室の上部側から供給される食塩水を貯留しかつ電解水を生成する電解槽に食塩水を供給する第２の室と、第１の室と第２の室とを連通する循環用管と、循環用管の途中に介装されたポンプとを有し、循環用管の一端部を、第１の室内の底部側に挿入し、かつ水平方向に向けて配置し、第１の室の上方から流出する食塩水を第２の室に貯留した上で、電解槽に送るので、電解槽に固体食塩が流入することが抑えられ、ノズルから吐出する食塩水が固体食塩を攪拌し、この攪拌により固体食塩が十分溶解し良好な混和状態を得る開発案件が知られている。（特開平８−９９０８７号公報を参照する）

ところが、一般的に知られている、固体電解質または固形電解質を用いた電解液の製造手段は、構造が複雑だったりメンテナンス性に問題があったりで、もっと購入しやすくかつ利用しやすい製品は無いものかという消費者の声が増えてきた。
また、装置が高価であるため、例えば、殺菌効果と安全性が証明されているにも関わらず強酸性水は特定の企業や商店等で採用されているだけに留まり、一般的にはまだ広く普及していない。
また、例えば、特開２００２−１９２１５６号の固形電解質を貯蔵する電解質タンクと、電解質タンクの固形電解質の水溶液を電解槽に供給する電解質供給手段を制御する制御手段により、電解質の量を計量したり手作業によって食塩水などを作製したりする必要がなく、家庭でも手軽に利用できることを特徴とするが、このタイプでは電解質供給手段を制御する制御手段を必要とするため、コスト的な面と、メンテナンス性に問題があるという指摘を受けている。

また、例えば、特開平８−１１７７５４号の、水及び固体電解質が供給される第１の室と電解槽に連通する第２の室とに画成し、隔壁の下側部分には、多孔質膜が設けられており、固体電解質の通過を阻止しかつ電解液の通過を許容するようになっていて、電解液は拡散現象により多孔質膜を通して第２の室に流れ込む一方、第１の室に沈殿している固体電解質が第２の室に流出することが防止され、固体電解質が電解槽のセパレータ膜に付着して目詰りしたり、あるいは電解槽内の他の部分に付着しなくなり良好な電解性能を維持できることを特徴とするが、電解液の拡散現象を得るのに構造が複雑であり、また固体電解質の選択性も少ないと言う指摘を受けている。

また、例えば、特開平８−９９０８７号の、水及び固体電解質が供給される第１の室と、該第１の室の上部側から供給される食塩水を貯留しかつ電解水を生成する電解槽に食塩水を供給する第２の室と、第１の室と第２の室とを連通する循環用管と、循環用管の途中に介装されたポンプとを有し、循環用管の一端部を、第１の室内の底部側に挿入し、かつ水平方向に向けて配置し、第１の室の上方から流出する食塩水を第２の室に貯留した上で、電解槽に送るので、電解槽に固体食塩が流入することが抑えられ、ノズルから吐出する食塩水が固体食塩を攪拌し、この攪拌により固体食塩が十分溶解し良好な混和状態を得ることを特徴とするが、固体電解質の攪拌作用にポンプ手段とノズル手段を用いるため装置の構造が複雑になり、結果的に低コストでの提供は難しいと言う問題が指摘されている。

本発明は、上述した問題点を解決するためになされたものであり、例えば、電解液の拡散現象を得るための構造がシンプルでかつコンパクトであり、電解質の交換性や供給性に優れ、使用できる固体電解質や固形電解質の種類が多く、かつ低コストでの提供が可能な電解液製造手段を備えた電解槽の提供を目的とする。
また、電解液の混和状態を良好なものにでき、かつ電解槽への固体・固形電解質の流入を抑えて優れた電解性能を有し、さらに、固体・固形電解質の量を計量する必要がなく、家庭でも手軽に利用できる電解液製造手段を備えた電解槽の提供を目的とする。

課題を解決するための第一の手段として、給水手段と電解液を電気分解後の電解水の出水手段と少なくとも１組の電極と隔膜とを備えた電解槽において、前記電解槽の内部には前記電極周辺に電解液を供給する手段を備え、前記電解液供給手段は固体電解質または固形電解質を収容する電解質容器の少なくとも一部が前記電解槽内の液面に接触するように設けられたことを特徴とする電解液製造手段を備えた電解槽の提供を目的とするが、本発明での電解槽に関しては、所定量の原水に所定量の電解質を添加した電解質液を電解液供給手段により陰極と陽極に供給され直流電流により電気分解することで得た電解水（酸性水、強酸性水、アルカリ水、強アルカリ水）を供給する手段のことをいい、前記給水手段に関しては、貯水タンクからの水を給水するバッチ式給水手段でも水道水からの水を通水しながら給水する手段でもどちらでも適用可能である。

また、前記電解液に関しては、前記電解槽に入れられる電解質水溶液をいい、本発明では、濃度に関しては任意である。
また、前記給水手段に用いることが可能な水に関しては、水道水、地下水、伏流水、脱塩水、蒸留水、精製水、純水、これらの中から少なくとも１種を選択して用いた水等であって、また電解質を含有しない水の意味でもある。
また、前記隔膜に関しては、イオンを透過可能な材質またはその加工品またはその形成体であれば何を用いても構わないが、本発明では、公知になっているか、一般的に市販されているタイプを用いればよい。
また、前記電解質に関しては、水などの溶媒に溶け、電離して陰陽のイオンを生ずる物質のことをいい、その溶液は電導性を示す。さらに電離度の大小により、多くの無機酸や無機塩基や塩化化合物などのような強電解質と、多くの有機酸や有機塩基などのような弱電解質とに分けられる。

また、前記固体に関しては、一般的には、気体や液体でなく、定まった形と体積をもつものを言うが、本発明では、主に結晶質や粉体や顆粒状のものをいい、結晶質に関しては縦・横・高さの概略寸法が１００μｍ〜２ｍｍのものの使用が好ましく、粉体に関しては縦・横・高さの概略寸法が５０μｍ〜１ｍｍのものの使用が好ましく、顆粒状に関しては縦・横・高さの概略寸法が５０μｍ〜１ｍｍのものの使用が好ましい。
また、前記固形に関しては、一般的には、硬くて一定の形をしたものを言うが、本発明では、液体が固化したものや、前記結晶質や前記粉体や前記顆粒状のものを所定の硬化・固化条件や所望する形状や寸法の型を用いて固化させたものの使用が好ましい。
また、前記液面に関しては、本発明では、前記水または／及び前記電解液または／及び前記電解水または／及びこれらの混合液の液面をいう。

また、前記電解質容器や前記電解槽の材質に関しては絶縁体であることや耐酸性または耐アルカリ性であることが好ましいので、プラスチック製であることが好ましい。なお、前記電解質容器や前記電解槽の形状や寸法は、求められる電解水の製造量や電解強度や市場のニーズに合わせて設計され、プラスチック形成手段に関しては、所望する形状や寸法の金型を用いて押出し成型される。
また、前記電極に関しては、夫々陰極または陽極として用いられ、白金またはその合金、チタンまたはその合金、耐酸性や耐アルカリ性を有する金属またはその合金、導電性プラスチック、導電性セラミック、炭素などから選択して用いればよく、公知の手段で前記電解槽を制御する電源ユニットや制御手段に接続される。

課題を解決するための第二の手段として、前記電解質容器が前記電解質を収容する電解質収容部と前記液面に接触する液面接触部とで形成され、前記液面接触部には孔部またはメッシュが設けられたことで、前記液面接触部で前記電解質が溶解されることを特徴とする、課題を解決するための第一の手段に記載の電解液製造手段を備えた電解槽の提供を目的とする。

前記孔部に関しては、前記液面接触部で前記電解質収容部の内部から外部にかけて貫通する状態であれば孔形状になっていても切欠き形状になっていてもスリット形状になっていても溝形状になっていてもよい。また、前記孔部に関しては、前記電解質が落下しない構造であればどんな形状でも構わない。

前記メッシュに関しては、前記液面接触部で前記電解質収容部の内部から外部にかけて貫通する状態が網目形状になっていて、前記網目の寸法に関しては、５０μｍ以上のタイプの使用が好ましい。

課題を解決するための第三の手段として、前記電解質容器または前記電解質容器底部の一部または全部に、前記電解質が前記電解質収容部から前記液面接触部まで誘導または移動する手段を備えたことを特徴とする、課題を解決するための第一の手段または課題を解決するための第二の手段に記載の電解液製造手段を備えた電解槽の提供を目的とする。

前記電解質容器の形状に関しては、略箱形状でも略筒形状でも略蒲鉾形状でもよく特に制限はない。また、前記電解質が前記電解質収容部から前記液面接触部まで誘導または移動する手段に関しては、本発明の電解槽が作動することで前記電解質容器の内部に収容されている前記電解質の一部が前記液面接触部にて溶解して消費されることで、即ち前記電解質の容量が変化し、この変化の分に比例して、前記電解質の一部または全体が前記液面接触部に向かって移動する原理を利用できるのでばあればどんな手段を用いても構わない。

課題を解決するための第四の手段として、前記電解質誘導手段または前記電解質移動手段として、前記電解質容器または前記電解質容器底部の形状の一部または全体を傾斜するよう形成させたことを特徴とする、課題を解決するための第一の手段から課題を解決するための第三の手段のいずれかに記載の電解液製造手段を備えた電解槽の提供を目的とする。

前記電解質容器または前記電解質容器底部の形状の一部または全体を傾斜するよう形成させる手段に関しては、前記傾斜角度は所望する角度で構わないが、本発明では、１度から４５度の範囲が好ましい。また、前記角度になるよう、前記電解質容器底部の形状の一部または全体の形状や寸法の金型を用いて押出し成型される。

課題を解決するための第五の手段として、前記電解質容器が前記電解槽の上部に着脱可能または交換可能に設けられていることを特徴とする、課題を解決するための第一の手段または課題を解決するための第二の手段に記載の電解液製造手段を備えた電解槽の提供を目的とする。

前記電解質容器が前記電解槽の上部に着脱可能または交換可能に設ける手段に関しては、公知でかつ一般的に市販されている手段を用いればよい。

課題を解決するための第六の手段として、前記電解質容器の上部には前記電解質の出し入れが可能になるように蓋部が開閉自在に設けられていることを特徴とする、課題を解決するための第一の手段または課題を解決するための第二の手段に記載の電解液製造手段を備えた電解槽の提供を目的とする。

前記蓋部が開閉自在に設けられる手段に関しては、公知でかつ一般的に市販されている手段を用いればよい。

本発明の課題を解決するための手段を実行することによって、前記電解液が前記液面接触部を通過する一方、前記固体電解質が前記液面接触部の孔部または前記液面接触部のメッシュにより通過を阻止されて前記電解槽の内部には流出しない。
なお、本発明によって得られた電解液は、前記電解槽の内部の前記水または／及び前記電解液または／及び前記電解水または／及びこれらの混合液の中で比重が重い電解液の拡散現象または／及び対流現象、または／及び電気分解の進行によるイオンの消費による電解液の濃度の変化による拡散現象または／及び対流現象によって所望する電解液が生成される。
前記電解水は前記電解槽に設けられた電解水の出水手段と前記電解槽に備えられたポンプ手段によって前記電解槽の外に吐水され使用される。
以上、本発明の課題を解決するための手段を説明してきたが、本発明の具体的な構成は、以下の本実施の形態に示されるが、限定されるものではなく、発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。

本発明の電解液製造手段を備えた電解槽によって、電解液の拡散現象や対流現象を得るための構造がシンプルでかつコンパクトであり、固体・固形電解質の交換性や供給性に優れ、基本的にどんなタイプの固体電解質や固形電解質の使用が可能なので汎用性があり、その結果低コストでの提供が可能になる。
また、電解液の拡散現象や対流現象を同時に利用することで良好な電解液を得ることができ、かつ電解槽への固体・固形電解質の流入を抑えて優れた電解性能を有し、さらに、固体・固形電解質の量を計量する必要がなく、家庭でも手軽に利用できる電解液製造手段を備えた電解槽を提供できる。

本発明は、以上説明したように構成された電解液製造手段を備えた電解槽であるから、固体電解質が電解槽に流出しないので、固体電解質が電解槽内に付着することがなくなって良好な電解性能を維持できる。また、固体電解質が水に溶けやすくなり、一定濃度の電解液を確実に得られると共に、電解液槽の小型化を図ることができる。

請求項３記載の発明は、以上説明したように構成された電解槽であるから、電解質容器２０の底部の傾斜によって、固形電解質または固体電解質を移動させて溶解を促進させるので、良好な溶解状態または混和状態を得ることができる。

以上のように、本発明によれば、電解質タンクに固形電解質が残っている状態になるよう十分に入れておくだけで、電解質誘導手段または電解質移動手段によって固形電解質または固体電解質の水溶液を前記電解槽に所定量自動的に供給され、電解質の量を計量したり手作業によって食塩水などを作製したりする必要がなく、家庭でも手軽に利用できる電解液製造手段を備えた電解槽を提供することができる。

以下、本発明の電解液製造手段を備えた電解槽の実施の形態例について、図１から図３に基づいて説明する。
図１は本発明の実施の形態例を説明する構成概要図であり、図２は本発明の実施の形態例を説明する概略図であり、図３は本発明の実施の形態例を説明する概略図であり、図４は本発明の実施の形態例を説明する概略図であり、図５は本発明の実施の形態例を説明する概略図である。

図１より、Ｅは本発明の電解水を生成する手段としての電解槽であり、１０は電解槽Ｅを形成する電解槽容器であり、電解槽容器１０の内部に公知の手段で作成された１組の電極が設けられており本実施の形態では電解槽Ｅは酸性水または強酸性水の生成を想定しているので、１１は陰極であり、１２は陽極である。１３は隔膜であり電解槽容器１０の内部に公知の手段でかつ陰極１１と陽極１２の間に任意の距離で設けられる。電解槽Ｅは公知の電解水生成手段や公知の電解水製造装置に組み込まれることを目的としているので、公知の制御手段Ｃ・ポンプ手段Ｐ・直流電源Ｄなどと公知の手段で接続される。ポンプ手段Ｐや陰極１１や陽極１２は制御手段Ｃにより制御され、制御手段Ｃやポンプ手段Ｐは直流電源Ｄに接続され、直流電源ＤはＡＣ電源に接続される。なお、ポンプ手段Ｐには電磁弁の機能が付加されていてもよい。

また、図１より、１４は前記水の給水手段であり、ポンプ手段Ｐまたは電磁弁の機能により電解槽Ｅの内部に所定の部位まで給水され液面１６となり、液面１６は電解槽Ｅにより生成される電解水の液面でもある。１５は前記電解水の出水手段であり、ポンプ手段Ｐまたは電磁弁の機能により電解槽Ｅの外部に所定量出水され、出水手段１５はポンプ手段Ｐまたは電磁弁と電解槽Ｅの間に公知のパイプで接続される。２０は陰極１１と陽極１２の間に電解液を供給する手段である電解質容器であり、電解質容器２０は固形電解質の集合体Ｓ１を収容する電解質収容部２１と液面１６に接触し固形電解質集合体Ｓ１を溶解させるように孔部を形成させた孔部液面接触部２２ａとで形成された。また、ポンプ手段Ｐに流入した水道水Ｗ１は制御手段Ｃにより給水手段１４を介して電解槽Ｅに流入した後に電解処理され出水手段１５を介してポンプ手段Ｐまたは電磁弁の機能により吐水Ｗ２として吐水され利用され、１７は電解槽Ｅの排水手段として機能する。

また、図１と図２より、電解質容器２０の詳細な実施の形態例を説明すると、電解質容器２０は固形電解質の集合体Ｓ１を収容する電解質収容部２１の一部と液面１６に接触し固形電解質集合体Ｓ１を溶解させるように孔部を形成させた孔部液面接触部２２ａとで形成されることで、給水手段１４によって液面１６の位置になるよう給水された水は、孔部液面接触部２２ａより進入することで固形電解質集合体Ｓ１の一部を溶解し、水よりも比重が重い電解液となることで電解質容器２０の底部に向かって降下を始め、拡散現象により濃度が薄まり比重が軽くなった電解液は上昇を始め、所定の濃度になるまでこの作用が繰り返され、さらに電解液が所定の濃度になると制御手段Ｃにより陰極１１と陽極１２に印加され電気分解作用によりイオンが消費されることで比重が軽くなった電解液は上昇を始め、所定の濃度になるまで固形電解質集合体Ｓ１の一部を溶解し、比重が重くなった電解液は陰極１１と陽極１２の付近に降下し、所望する時間までこの作用が繰り返される。
本発明は、上述したように、固形電解質と孔部との関係で電解液を生成し、生成した電解液の拡散現象と対流現象を利用するものである。

また、図１と図３より、電解質容器２０の詳細な実施の形態例を説明すると、電解質容器２０は固体電解質の集合体Ｓ２を収容する電解質収容部２１の一部と液面１６に接触し固体電解質集合体Ｓ２を溶解させるようにメッシュを形成させたメッシュ液面接触部２２ｂとで形成されることで、給水手段１４によって液面１６の位置になるよう給水された水は、メッシュ液面接触部２２ｂより進入することで固体電解質集合体Ｓ２の一部を溶解し、水よりも比重が重い電解液となることで電解質容器２０の底部に向かって降下を始め、拡散現象により濃度が薄まり比重が軽くなった電解液は上昇を始め、所定の濃度になるまでこの作用が繰り返され、さらに電解液が所定の濃度になると制御手段Ｃにより陰極１１と陽極１２に印加され電気分解作用によりイオンが消費されることで比重が軽くなった電解液は上昇を始め、所定の濃度になるまで固体電解質集合体Ｓ２の一部を溶解し、比重が重くなった電解液は陰極１１と陽極１２の付近に降下し、所望する時間までこの作用が繰り返される。
本発明は、上述したように、固体電解質とメッシュとの関係で電解液を生成し、生成した電解液の拡散現象と対流現象を利用するものである。

また、図２から図４より、請求項３と請求項４の実施の形態例を説明すると、固形電解質集合体Ｓ１または固体電解質集合体Ｓ２の誘導手段、または、固形電解質集合体Ｓ１または固体電解質集合体Ｓ２の移動手段として、電解質容器２０の上部分を電解質容器上部２０ａ、電解質容器２０の底部分を電解質容器底部２０ｂとすると、電解質容器２０の底部分の外側、即ち液面１６との接触面が傾斜するように形成させた電解質容器底部２０ｂを液面接触傾斜底部２３として設け、液面接触傾斜底部２３は電解質容器底部２０ｂの外側の一端と他端に寸法差を設けることで液面１６との接触面が傾斜することになり、図４の場合では、電解質容器底部２０ｂの外側の一端から電解質容器上部２０ａの外側の一端までの高さを２３ａとし、電解質容器底部２０ｂの外側の他端から電解質容器上部２０ａの外側の他端までの高さを２３ｂとし、一端高さ２３ａが他端高さ２３ｂより寸法が小さいことで傾斜差２３ｃが生じるようになり、液面接触傾斜底部２３が液面１６との接触面が傾斜することになるが、図４の場合以外でも、例えば、一端高さ２３ａが他端高さ２３ｂより寸法が大きい場合でも傾斜差が生じるようになり、液面接触傾斜底部２３が液面１６との接触面が傾斜することになる。

また、図２から図５より、請求項３と請求項４の実施の形態例を説明すると、固形電解質集合体Ｓ１または固体電解質集合体Ｓ２の誘導手段、または、固形電解質集合体Ｓ１または固体電解質集合体Ｓ２の移動手段として、電解質容器２０の上部分を電解質容器上部２０ａ、電解質容器２０の底部分を電解質容器底部２０ｂとすると、電解質容器底部２０ｂの内側、即ち固形電解質集合体Ｓ１または固体電解質集合体Ｓ２との接触面が傾斜するように形成させた電解質接触傾斜底部２４として設け、電解質接触傾斜底部２４は電解質容器底部の内側の一端と他端に高低差を設けることで固形電解質集合体Ｓ１または固体電解質集合体Ｓ２との接触面が傾斜することになり、図５の場合では、電解質接触傾斜底部２４の一端から電解質容器上部２０ａの一端までの壁面の高さを２４ａとし、電解質接触傾斜底部２４の他端がら電解質容器上部２０ａの他端までの壁面の高さを２４ｂとし、壁面の高さ２４ａが壁面の高さ２４ｂより高低差が小さいことで傾斜差２４ｃが生じるようになり、電解質接触傾斜底部２４が固形電解質集合体Ｓ１または固体電解質集合体Ｓ２との接触面が傾斜することになるが、図５の場合以外でも、例えば、壁面高さ２４ａが壁面高さ２４ｂより高低差が大きい場合でも傾斜差が生じるようになり、電解質接触傾斜底部２４が固形電解質集合体Ｓ１または固体電解質集合体Ｓ２との接触面が傾斜することになる。

また、一例として、本発明の電解槽で酸性水または強酸性水を生成し吐水させる場合の動作例を図１を用いて説明する。
電解質容器２０に市販されている固形電解質（塩化ナトリウム、直径約２０ｍｍで厚さ約５ｍｍで略円板形）を５個入れて、電解槽容器１０の上部に装着する。
予め電解槽容器１０の所定の位置まで所定の濃度の電解液を孔部液面接触部２２ａに接触させるようにして収容する。次に直流電源Ｄと制御手段Ｃにより、給水手段１４を介して、水道水Ｗ１が電解槽容器１０に送られ、直流電源Ｄと制御手段Ｃにより、陰極１１と陽極１２に直流電圧を印加することで、電解液が所定時間電気分解される。陰極１１側で生成したアルカリ水または強アルカリ水は電解液の希釈用および固形電解質集合体Ｓ１の溶解用として使われ、陽極１２側で生成した酸性水または強酸性水は出水手段１５とポンプ手段Ｐにより吐水Ｗ２として吐水され利用される。なお、本発明の使用後には電解槽容器１０の内部の不要になった液体は排水手段１７を介して排水される。
次に具体的な実施例を以下に示す。

図１の構成で、電解質容器２０に市販されている固形電解質（塩化ナトリウム、直径約２０ｍｍで厚さ約５ｍｍで略円板形）を５個入れて、電解槽容器１０の上部に装着する。電解槽Ｅの作動開始時においてセットアップ用の電解液として０．２％の食塩水を孔部液面接触部２２ａに接触させるようにして約５００ｍｌ電解槽容器１０内に収容し、陰極１１は１ｍｍ厚のチタン板を使用し、陽極１２は１ｍｍ厚のチタン板に白金メッキしたものを使用し、隔膜にはアルミナタイプの３ｍｍ厚のセラミック板を用いて、Ｗ１には水道水を使用して給水手段１４を介して１００ｍｌ／分の流量で通水しながら制御手段Ｃを介して、前記の各電極に印加電圧５Ｖで１０分間通電したところ、約１０００ｍｌの強酸性水を生成し、この強酸性水約１０００ｍｌを２５ｃｍ開放ビーカに入れ、日当たり良い所、即ち電解水にとって最悪の環境条件のもとで、ｐＨの変化や特性を測定して、表１の実施例１の実験室データを得た。

図１の構成で、電解質容器２０に市販されている固形電解質（塩化ナトリウム、直径約２０ｍｍで厚さ約５ｍｍで略円板形）を５個入れて、電解槽容器１０の上部に装着する。電解槽Ｅの作動開始時においてセットアップ用の電解液として０．２％の食塩水を孔部液面接触部２２ａに接触させるようにして約５００ｍｌ電解槽容器１０内に収容し、陰極１１は１ｍｍ厚のチタン板を使用し、陽極１２は１ｍｍ厚のチタン板に白金メッキしたものを使用し、隔膜にはアルミナタイプの３ｍｍ厚のセラミック板を用いて、Ｗ１には水道水を使用して給水手段１４を介して通水量を変化させながら制御手段Ｃを介して、前記の各電極に印加電圧１２Ｖで１０分間通電して、ｐＨの変化や特性を測定して、表２の実施例２の実験室データを得た。

市販の電解水を生成する手段や電解水を製造する装置への組込みが可能なので、従来の手段や装置のコストを低下させることが可能であり、性能を向上させることができる。

本発明の実施の形態例を説明する構成概要図である。 本発明の実施の形態例を説明する概略図である。 本発明の実施の形態例を説明する概略図である。 本発明の実施の形態例を説明する概略図である。 本発明の実施の形態例を説明する概略図である。

符号の説明

Ｅ 電解槽
Ｃ 制御手段
Ｐ ポンプ手段
Ｄ 直流電源
ＡＣ 電源
Ｓ１ 固形電解質集合体
Ｓ２ 固体電解質集合体
Ｗ１ 水道水
Ｗ２ 吐水
１０ 電解槽容器
１１ 陽極
１２ 陰極
１３ 隔膜
１４ 給水手段
１５ 出水手段
１６ 液面
１７ 排水手段
２０ 電解質容器
２０ａ 電解質容器上部
２０ｂ 電解質容器底部
２１ 電解質収容部
２２ａ 孔部液面接触部
２２ｂ メッシュ液面接触部
２３ 液面接触傾斜底部
２３ａ 一端高さ
２３ｂ 他端高さ
２３ｃ 傾斜差
２４ 電解質接触傾斜底部
２４ａ 壁面高さ
２４ｂ 壁面高さ
２４ｃ 傾斜差

Claims (6)

1. 給水手段と電解液を電気分解後の電解水の出水手段と少なくとも１組の電極と隔膜とを備えた電解槽において、前記電解槽の内部には前記電極周辺に電解液を供給する手段を備え、前記電解液供給手段は固体電解質または固形電解質を収容する電解質容器とその容器の底部の少なくとも一部が前記電解槽内の液面に接触するように設けられたことを特徴とする電解液製造手段を備えた電解槽。
2. 前記電解質容器が前記電解質を収容する電解質収容部と前記液面に接触する液面接触部とで形成され、前記液面接触部には孔部またはメッシュが設けられたことで、前記液面接触部で前記電解質が溶解されることを特徴とする、請求項１に記載の電解液製造手段を備えた電解槽。
3. 前記電解質容器または前記電解質容器底部の一部または全部に、前記電解質が前記電解質収容部から前記液面接触部まで誘導または移動する手段を備えたことを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の電解液製造手段を備えた電解槽。
4. 前記電解質誘導手段または前記電解質移動手段として、前記電解質容器または前記電解質容器底部の形状の一部または全体を傾斜するよう形成させたことを特徴とする、請求項１から請求項３のいずれかに記載の電解液製造手段を備えた電解槽。
5. 前記電解質容器が前記電解槽の上部に着脱可能または交換可能に設けられていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の電解液製造手段を備えた電解槽。
6. 前記電解質容器の上部には前記電解質の出し入れが可能になるように蓋部が開閉自在に設けられていることを特徴とする、請求項１または請求項２に記載の電解液製造手段を備えた電解槽。

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