JP2014201825A - 次亜塩素酸水の生成用電解槽 - Google Patents

Abstract

【課題】塩素ガスの漏れが無い長期安定な効率の良い次亜塩素酸水の生成用電解槽を提供する。【解決手段】塩素ガスが絶対漏れない十分な厚みを持った塩化ビニールで形成されたケーシング２内に、希塩酸が供給され塩素ガスと水素ガスを発生する陰陽両電極を有する電解室３及びその電極板５ａ、５ｂの上部にガス溜まり４を設けた電解槽１を形成すると共に、電解槽１内を貫通する送水通路６を形成し、前記電解室３で生成された塩素ガスを前記送水通路６内を流動する水に混入させ、前記塩素ガスを前記送水通路内で安全を保つのに十分になるように溶かすようにし、水素ガスは水に殆ど溶解しないのでガス状のまま送水通路６に入り、貯留タンク１４に戻り、その上部より水素ガスとして空気中に散出するようにした。【選択図】図１

Description

本発明は次亜塩素酸水の生成用電解槽に関する。

本願発明者は、次亜塩素酸水の生成装置として、図４に示すように、希塩酸タンクａから陰陽両極間に隔膜が存在しない電解槽ｂに希塩酸送水管ｃを接続すると共に、水が貯留されている貯留タンクｄから水を流入循環して該貯留タンクｄ内に戻す循環管路ｅを設け、該循環管路ｅの混入箇所Ａと前記電解槽ｂとを混入管路ｆで連結し、該電解槽ｂからの塩素ガスを前記混入管路ｆを介して前記循環管路ｅ中の水に混入して、該貯留タンクｄ内の水を前記循環管路ｅを循環させることにより、所望の濃度の次亜塩素酸水を生成させるものを提案している（特許文献１参照。）。

尚、図４において、ｇは前記希塩酸送水管ｃに介在した希塩酸ポンプ、ｈは前記循環管路ｅに介在した循環ポンプ、ｉは前記貯留タンクｄに設けた次亜塩素酸水の排出口を示す。

特開２０１２−６７３５６号公報

前記次亜塩素水酸生成装置の運転操作に際し、特に重要な点は次の２点があげられる。

即ち、次亜塩素酸水生成装置の運転操作に際し、安全性の確保の点から、その希塩酸水を電気分解する電解槽及び連結するパイプ類から発生する塩素ガスを一切外部に漏らさないようにすること、同時に、電解槽の内部の電解室の陰陽の電極板の間に発生する水素ガス及び塩素ガスが電解室の内部に溜まるとそのガス溜まりの部分の電解の効率を落とし、かつ、電極板に直接長時間触れる塩素ガスにより電極板の損耗をもたらし寿命を短縮することを可能なかぎり阻止することであり、安全性と経済性を確保する事である。

そこで、本願発明者は、種々実験検討の結果、前記次亜塩素酸水の生成装置を改良し、前記電解槽ｂで生成した１０，０００ｐｐｍ〜２０，０００ｐｐｍという高い濃度の塩素ガスが前記混入管路ｆから循環管路ｅまで流動中に、該混入管路ｆや、電解槽ｂと混入管路ｆとの継ぎ目及び該混入管路ｆと該循環管路ｅとの継ぎ目から外部に完全に漏れ出ないようにし、また、該循環管路ｅ中で、塩素ガスが循環する水に完全に溶け込むまでに、該循環管路ｅから外部に漏れ出ないようにして、該塩素ガスにより生成装置内部の金属類や、生成装置の設置場所付近の機器類の金属類のサビを防止するために、更には塩素ガス漏れによる健康被害を防止するために、密封性を確実にする付加的な工夫、装置を必要とした。

また、本願発明者は、種々実験検討の結果、前記電解槽ｂ内で塩酸を分解して生成した塩素ガスと水素ガスが、電解槽ｂに通電する電圧、電流及び送入する希塩酸の濃度により変動するが、該電解槽ｂの電極板面積の約５％〜１５％に相当する電解槽ｂの内部の電解室の上部電極板空間部分に溜まり、前記電極板の上部を覆い、電解効率を落とすと同時に、その部分の電極板の耐久性を落とし、電解槽の寿命を短くしている場合があることを見出し、前記次亜塩素酸水の生成装置を改良し、電解槽の効率と寿命を長くし、経済性を従来以上に上げることが必要であった。

以上より、本発明は、電解槽の内部で生成する塩素ガスの外部への漏れを完全に防止し、安全性を確保すると共に、生成装置内の金属類のサビ及び生成装置の設置場所近辺の機器類の金属類のサビを防止し、また、電解槽の効率を上げ、安定した稼働による寿命の長い、経済的な電解槽を提供することを目的とする。

前記の目的を達成すべく、本発明の次亜塩素酸水の生成用電解槽は、塩素ガスが完全に漏れないだけの厚みをもった樹脂製、望ましくは塩化ビニール製のケーシング内に、希塩酸が供給され塩素ガスを発生する陰陽両電極を有する電解室を形成すると共に、該ケーシング内を貫通する循環水の送水通路を形成し、前記電解室で生成された塩素ガスを前記送水通路を流動する循環水内に直接混入させて前記塩素ガスを前記送水通路内で十分溶かすようにした、送水通路に塩素ガスを直接混入させる部位と電気分解をする電解槽とを一体とした電解槽を開発した。

また、同時に、この塩素ガス混入部位と電解室とを一体とした電解槽の内部の電解室の電極板部位に電気分解により発生した水素ガス及び塩素ガスが直接溜まらないように、電極板の上に位置した部位に電極板の総面積の５％以上、望ましくは１５％以上のガス溜まり部分を設け、電極板に接した部位にガスが溜まらないようにした、ガス溜まりを設けた電解槽を開発した。

本発明によれば、電解槽で生成した塩素ガスの外部への漏れを防止でき、その結果として、生成装置内及び生成装置の設置場所付近の機器類の金属類のサビを防止し、人的被害をなくし、さらに、電解槽内に電解室の上部にガス溜まりを設けたことによって塩素ガスの電極板への影響を少なくして、長期に安定した、安全な電解槽を提供することができる。

本発明の次亜塩素酸水の生成用電解槽の縦断正面図である。 本発明の次亜塩素酸水の生成用電解槽の縦断側面図である。 本発明の次亜塩素酸水の生成用電解槽の管路図である。 従来の次亜塩素酸水の生成用電解槽の管路図である。

本発明を実施するための形態の実施例を以下に示す。

本発明の次亜塩素酸水の生成用電解槽の実施例１を図１〜図３により説明する。

１は、電解槽を示し、２は、該電解槽１のケーシングを示し、該ケーシング２は、例えば、縦横８ｃｍ×１２ｃｍ、厚さ６ｃｍの矩形状の塩化ビニール製などの樹脂製であって、該ケーシング２内の中央に、例えば、直径６ｃｍ、幅１ｃｍの円筒状の電解室３を形成すると共に、該ケーシング２内の上部に前記電解室３上に連通したガス溜り室４を形成する。

なお、前記樹脂製のケーシング２の厚さは、前記電解室３、後述するガス溜り室４及び塩素ガスが流動する通路から塩素ガスが外部に漏れない厚さに設計される。

即ち、後述する混入通路７や、前記電解槽１と該混入通路７との継ぎ目や、該混入通路７と後述する送水通路６との継ぎ目などの塩素ガスが流動する箇所とケーシング外表面との距離が、例えば１ｃｍ以上となるように、前記ケーシング２の厚さが設計されると共に、前記送水通路６中で、塩素ガスが循環する水に完全に溶け込むまでに、該送水通路６からケーシング外部に塩素ガスが漏れ出ないように、前記ケーシング２の厚さが設計される。

なお、前記ガス溜り室４は、電極板面積の約５％以上、好ましくは１５％以上に相当する容積の空間に形成する。

５ａ、５ｂは、陽極板、陰極板を示し、該陽極板５ａと陰極板５ｂは、前記電解室３の側面と同形状の円板状に形成され、前記電解室３の互いに対向する側面３ａ、３ｂにそれぞれ設けられ、前記陽極板５ａと前記陰極板５ｂ間には、隔膜が存在しない。

なお、本実施例において、前記陽極板５ａ、陰極板５ｂの形状は円形であるが、円形以外の形状、例えば、ひし形等であってもよい。

６は、送水通路を示し、該送水通路６は、直径約１ｃｍで、前記ケーシング２内上部を貫通して設けられ、後述する循環管路１５に介在される。

７は、混入通路を示し、該混入通路７は、前記ケーシング２内に形成され、その一端部は前記ガス溜り室４に連通すると共に、他端部は前記送水通路６の中間部の混入箇所Ａに連通し、前記電解室３内で生成した塩素ガスを、前記混入通路７を介して、前記送水通路６内を流動する水に混入し、次亜塩素酸水を生成するようにした。

８ａ、８ｂは、電源端子を示し、９は、前記ケーシング２内の下部に、前記電解室３の下に連通して形成した電解専用液流入室、１０は、電解専用液用通路を示す。

また、１１は希塩酸タンクを示し、該希塩酸タンク１１と前記電解槽１の電解専用液通路１０との間に送水管１２が連結されていると共に該送水管１２に希塩酸ポンプ１３が介在されており、該希塩酸ポンプ１３の駆動により前記希塩酸タンク１１内の希塩酸を前記電解槽１に供給するようにした。

また、１４は貯留タンク、１５は循環管路を示し、該循環管路１５の流入管部１５ａと流出管部１５ｂを前記貯留タンク１４に接続すると共に、該循環管路１５の中間部に循環ポンプ１６を介在し、該循環ポンプ１６の駆動により、前記貯留タンク１４内の水が前記流入管部１５ａから流入して前記循環管路１５内を流動し前記流出管路１５ｂより前記貯留タンク１４内に流出し、前記循環管路１５内を水又は次亜塩素酸水が循環するようにした。

また、前記循環管路１５に前記電解槽１の送水通路６を介在させ、前記循環管路１５の水を前記送水通路６内も流動するようにした。

１７は、前記貯留タンク１４に設けた次亜塩素酸水の排出管を示す。

また、前記貯留タンク１４には、前記電解槽１で発生した水素ガスを外部に排出する排出口（図示せず）を有している。

次に前記実施例装置による次亜塩素酸水の生成方法とその効果について説明する。

希塩酸ポンプ１３を駆動して希塩酸タンク１１内の希塩酸を電解槽１内に供給する。

そして該電解槽１において、希塩酸に浸漬されている陰陽両極５ａ、５ｂに通電して希塩酸を電気分解して、塩素ガスを発生する。

一方、循環ポンプ１６を駆動して、貯留タンク１４内の水を循環管路１５と送水通路６内を循環流動する。

そして、前記電解槽１からの塩素ガスはガス溜り部４から混入通路７を流動して混入個所Ａで送水通路６内を流動する水に混入し次亜塩素酸水を生成して前記循環管路１５を介して貯留タンク１４内に貯留されていく。

そして、初期の時点では、次亜塩素酸水は低濃度であるが、該次亜塩素酸水が循環管路１５内の循環を繰り返しながら塩素ガスが混入されて徐々に濃度の高い次亜塩素酸水になってくる。そして貯留タンク１４内の次亜塩素酸水が所望の濃度になるまで運転を継続する。

本願発明によれば、前記電解槽１からの塩素ガスは、該送水通路６内を流動する間にほとんどが水に溶け込むので、循環管路１５から塩素ガスが漏れるということはなく、また、前記送水通路６中の水に溶け込まれていない塩素ガスが存在していても、前記送水通路６は、ケーシング２に囲まれているので、該送水通路６からケーシング外部に塩素ガスが漏れることはない。また、前記混入通路７や、前記電解槽１と該混入通路７との継ぎ目や、該混入通路７と前記送水通路６との継ぎ目などから塩素ガスが外部に漏れることがなく、塩素ガスが、外部に漏れるという危険性がなくなる。

また、ケーシングの厚さを利用して、塩素ガスが外部に漏れないようにしたので、装置を小型化できる。

また、前記電解槽１で発生した塩素ガスは、前記電解室３上のガス溜り室４に溜り、これにより、両電極は塩素ガスで覆われないので、高濃度にガス化した塩素ガスの電極板への影響をなくして、長期に安定した電解槽とすることができる。

本発明の次亜塩素酸水の生成用電解槽は、家庭や、食品工場、養鶏場、搾乳場、農場、医療や介護施設、レストラン等で利用されるので、その安全性、安定性、経済性が重視される。

１ 電解槽
２ ケーシング
３ 電解室
４ ガス溜り室
５ａ 陽極板
５ｂ 陰極板
６ 送水通路
７ 混入通路
８ａ 電源端子
８ｂ 電源端子
９ 電解専用液流入室
１０ 電解専用液用通路
１１ 希塩酸タンク
１２ 送水管
１３ 希塩酸ポンプ
１４ 貯留タンク
１５ 循環管路
１５ａ 流入管部
１５ｂ 流出管部
１６ 循環ポンプ
１７ 排出管

Claims (5)

1. ケーシング内に、希塩酸が供給され塩素ガスを発生する陰陽両電極を有する電解室を形成すると共に、該ケーシング内を貫通する送水通路を形成し、前記電解室で生成された塩素ガスを前記送水通路内を流動する水に混入して前記塩素ガスを前記送水通路内で溶かすようにした次亜塩素酸水の生成用電解槽。
2. 前記ケーシング内に、前記電解室と前記送水通路との間にガス溜り室を形成したことを特徴とする請求項１に記載の次亜塩素酸水の生成用電解槽。
3. 前記ケーシングの厚さは、前記電解室から前記送水通路まで流動する塩素ガスが該ケーシング外部に漏れ出ない厚さに形成されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の次亜塩素酸水の生成用電解槽。
4. 前記ケーシング内に、一端部が前記ガス溜り室に連通すると共に他端部が前記送水通路の混入箇所に連通する混入通路を設けたことを特徴とする請求項２又は請求項３に記載の次亜塩素酸水の生成用電解槽。
5. 水が貯留されている貯留タンクと、該貯留タンク内から水を流入循環して該貯留タンク内に戻す循環管路とを更に設け、前記循環管路に、前記送水通路を介在させた請求項１又は請求項２又は請求項３又は請求項４に記載の次亜塩素酸水の生成用電解槽。

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