JP2015112570A - 電解水生成装置及びその運転方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】電解水生成装置10は、第1電解室12と、第2電解室14と、中央電解室16と、第1の隔膜18と、第2の隔膜20と、第1電解室12に設けられた第1電極22及び中央電解室16に設けられた第2電極24からなる第1の電極対26と、第1電解室12に設けられた第3電極28及び中央電解室16に設けられた第4電極30からなる第2の電極対32と、第2電解室14に設けられた第5電極34及び中央電解室16に設けられた第6電極36からなる第3の電極対38と、第2電解室14に設けられた第7電極40及び中央電解室16に設けられた第8電極42からなる第4の電極対44と、第1〜第4の電極対に電圧を印加する電源と、第1〜第4の電極対の極性を切り替える極性切替手段と、を備える。
【選択図】図1
Description
第1電解室と、
第2電解室と、
前記第1電解室と前記第2電解室の間に配置された中央電解室と、
前記第1電解室と前記中央電解室とを仕切る第1の隔膜と、
前記第2電解室と前記中央電解室とを仕切る第2の隔膜と、
前記第1電解室に設けられた第1電極及び前記中央電解室に設けられた第2電極からなる第1の電極対と、
前記第1電解室に設けられた第3電極及び前記中央電解室に設けられた第4電極からなる第2の電極対と、
前記第2電解室に設けられた第5電極及び前記中央電解室に設けられた第6電極からなる第3の電極対と、
前記第2電解室に設けられた第7電極及び前記中央電解室に設けられた第8電極からなる第4の電極対と、
前記第1〜第4の電極対に電圧を印加する電源と、
前記第1〜第4の電極対のうち少なくとも1つの電極対の極性を切り替える極性切替手段と、を備えることを特徴とする電解水生成装置。
第1電解室と、
第2電解室と、
前記第1電解室と前記第2電解室の間に配置された中央電解室と、
前記第1電解室と前記中央電解室とを仕切る第1の隔膜と、
前記第2電解室と前記中央電解室とを仕切る第2の隔膜と、
前記第1電解室に設けられた第1電極及び前記中央電解室に設けられた第2電極からなる第1の電極対と、
前記第1電解室に設けられた第3電極及び前記中央電解室に設けられた第4電極からなる第2の電極対と、
前記第2電解室に設けられた第5電極及び前記中央電解室に設けられた第6電極からなる第3の電極対と、
前記第2電解室に設けられた第7電極及び前記中央電解室に設けられた第8電極からなる第4の電極対と、
前記第1〜第4の電極対に電圧を印加する電源と、
前記第1〜第4の電極対のうち少なくとも1つの電極対の極性を切り替える極性切替手段と、を備える電解水生成装置の運転方法であって、
前記電解水生成装置が第1の運転モードで運転されるときに、前記第1電極を陽極、前記第2電極を陰極、前記第3電極を陽極、前記第4電極を陰極、前記第5電極を陽極、前記第6電極を陰極、前記第7電極を陽極、前記第8電極を陰極とすることを特徴とする電解水生成装置の運転方法。
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態に係る電解水生成装置の概略構成図である。
図1に示すように、電解水生成装置10は、第1電解室12と、第2電解室14と、第1電解室12と第2電解室14の間に配置された中央電解室16を備えている。第1電解室12と中央電解室16は、第1の隔膜18によって仕切られている。第2電解室14と中央電解室16は、第2の隔膜20によって仕切られている。
電解質補充タンク52の側面には、陽イオンまたは陰イオンのうちいずれか一方の濃度が過剰に高くなった電解質水溶液を、電解質補充タンク52の外部に排出するためのオーバーフロー配管56が接続されている。
流量調整バルブ60としては、例えば手動又は自動の流量調整バルブを用いることができる。
第1の運転モードでは、第1電極22が陽極、第2電極24が陰極、前記第3電極28が陽極、第4電極30が陰極、第5電極34が陽極、第6電極36が陰極、第7電極40が陽極、第8電極42が陰極となる。第1の運転モードでは、中央電解室16の上部からアルカリ水が取出し可能である。
第2の運転モードでは、第1電極22が陰極、第2電極24が陽極、第3電極28が陰極、第4電極30が陽極、第5電極34が陰極、第6電極36が陽極、第7電極40が陰極、第8電極42が陽極となる。第2の運転モードでは、中央電解室16の上部から強酸性水が取出し可能である。
第3の運転モードでは、第1電極22が陰極、第2電極24が陽極、第3電極28が陽極、第4電極30が陰極、第5電極34が陽極、第6電極36が陰極、第7電極40が陽極、第8電極42が陰極となる。第3の運転モードでは、中央電解室16の上部から弱酸性水又は微酸性水が取出し可能である。
(陰極での反応)
水素の生成 2H2O + 2e− → H2 + 2OH−
アルカリ水の生成 Na+ + OH− ⇔ NaOH
(陽極での反応)
酸素の生成 2H2O → O2 + 4H+ + 4e− (酸性水が生成)
塩素の生成 2Cl− → Cl2 + 2e−
次亜塩素酸の生成 Cl2 + H2O → HCl + HClO
第4の運転モードでは、第1電極22が陽極、第2電極24が陰極、第3電極28が陰極、第4電極30が陽極、第5電極34が陽極、第6電極36が陰極、第7電極40が陰極、第8電極42が陽極となる。
第5の運転モードでは、第1電極22が陽極、第2電極24が陰極、第3電極28が陽極、第4電極30が陰極、第5電極34が陰極、第6電極36が陽極、第7電極40が陰極、第8電極42が陽極となる。
第6の運転モードでは、第1電極22が陰極、第2電極24が陽極、第3電極28が陰極、第4電極30が陽極、第5電極34が陽極、第6電極36が陰極、第7電極40が陰極、第8電極42が陽極となる。
図2は、本発明の第2実施形態に係る電解水生成装置70の概略構成図である。
図2に示すように、第2実施形態に係る電解水生成装置70は、循環用配管53によって中央電解室16の上部と電解質補充タンク52の上部が接続されており、返流用配管51によって電解質補充タンク52の下部と中央電解室16の下部が接続されている。また、原水導入配管58が第1電解室12の下部と第2電解室14の下部にそれぞれ接続されており、第1電解室12の上部には第1の電解水排出配管62aが接続されており、第2電解室14の上部には第2の電解水排出配管62bが接続されている。第2の電解水排出配管62bの途中には、流路切替バルブ72が設置されている。流路切替バルブ72によって、第2電解室14において生成した電解水を第2の電解水排出配管62bからそのまま排出する流路(a)と、第1の電解水排出配管62aに合流させて第1電解室12において生成した電解水と混合することのできる流路(b)とを切り替えることができるようになっている。第2実施形態に係る電解水生成装置70のその他の構成は、第1実施形態に係る電解水生成装置10とほぼ同様である。
12 第1電解室
14 第2電解室
16 中央電解室
22 第1電極
24 第2電極
26 第1の電極対
28 第3電極
30 第4電極
32 第2の電極対
34 第5電極
36 第6電極
38 第3の電極対
40 第7電極
42 第8電極
44 第4の電極対
46a〜46d 第1〜第4の電源
48a〜48d 第1〜第4の極性切替手段
50a〜50d 第1〜第4の電流調整手段
51 返流用配管
52 電解質補充タンク
53 循環用配管
54 水補充配管
55 循環ポンプ
58 原水導入配管
62、62a、62b 電解水排出配管
Claims (8)
- 第1電解室と、
第2電解室と、
前記第1電解室と前記第2電解室の間に配置された中央電解室と、
前記第1電解室と前記中央電解室とを仕切る第1の隔膜と、
前記第2電解室と前記中央電解室とを仕切る第2の隔膜と、
前記第1電解室に設けられた第1電極及び前記中央電解室に設けられた第2電極からなる第1の電極対と、
前記第1電解室に設けられた第3電極及び前記中央電解室に設けられた第4電極からなる第2の電極対と、
前記第2電解室に設けられた第5電極及び前記中央電解室に設けられた第6電極からなる第3の電極対と、
前記第2電解室に設けられた第7電極及び前記中央電解室に設けられた第8電極からなる第4の電極対と、
前記第1〜第4の電極対に電圧を印加する電源と、
前記第1〜第4の電極対のうち少なくとも1つの電極対の極性を切り替える極性切替手段と、を備えることを特徴とする電解水生成装置。 - 前記第1〜第4の電極対のうち少なくとも1つの電極対に流れる電流を調整する電流調整手段を備えることを特徴とする請求項1に記載の電解水生成装置。
- 第1の運転モードで運転されるときに、前記第1電極が陽極、前記第2電極が陰極、前記第3電極が陽極、前記第4電極が陰極、前記第5電極が陽極、前記第6電極が陰極、前記第7電極が陽極、前記第8電極が陰極となることを特徴とする請求項1または請求項2に記載の電解水生成装置。
- 第2の運転モードで運転されるときに、前記第1電極が陰極、前記第2電極が陽極、前記第3電極が陰極、前記第4電極が陽極、前記第5電極が陰極、前記第6電極が陽極、前記第7電極が陰極、前記第8電極が陽極となることを特徴とする請求項1から請求項3のうちいずれか1項に記載の電解水生成装置。
- 第3の運転モードで運転されるときに、前記第1電極が陰極、前記第2電極が陽極、前記第3電極が陽極、前記第4電極が陰極、前記第5電極が陽極、前記第6電極が陰極、前記第7電極が陽極、前記第8電極が陰極となることを特徴とする請求項1から請求項4のうちいずれか1項に記載の電解水生成装置。
- 第1電解室と、
第2電解室と、
前記第1電解室と前記第2電解室の間に配置された中央電解室と、
前記第1電解室と前記中央電解室とを仕切る第1の隔膜と、
前記第2電解室と前記中央電解室とを仕切る第2の隔膜と、
前記第1電解室に設けられた第1電極及び前記中央電解室に設けられた第2電極からなる第1の電極対と、
前記第1電解室に設けられた第3電極及び前記中央電解室に設けられた第4電極からなる第2の電極対と、
前記第2電解室に設けられた第5電極及び前記中央電解室に設けられた第6電極からなる第3の電極対と、
前記第2電解室に設けられた第7電極及び前記中央電解室に設けられた第8電極からなる第4の電極対と、
前記第1〜第4の電極対に電圧を印加する電源と、
前記第1〜第4の電極対のうち少なくとも1つの電極対の極性を切り替える極性切替手段と、を備える電解水生成装置の運転方法であって、
前記電解水生成装置が第1の運転モードで運転されるときに、前記第1電極を陽極、前記第2電極を陰極、前記第3電極を陽極、前記第4電極を陰極、前記第5電極を陽極、前記第6電極を陰極、前記第7電極を陽極、前記第8電極を陰極とすることを特徴とする電解水生成装置の運転方法。 - 前記電解水生成装置が第2の運転モードで運転されるときに、前記第1電極を陰極、前記第2電極を陽極、前記第3電極を陰極、前記第4電極を陽極、前記第5電極を陰極、前記第6電極を陽極、前記第7電極を陰極、前記第8電極を陽極とすることを特徴とする請求項6に記載の電解水生成装置の運転方法。
- 前記電解水生成装置が第3の運転モードで運転されるときに、前記第1電極を陰極、前記第2電極を陽極、前記第3電極を陽極、前記第4電極を陰極、前記第5電極を陽極、前記第6電極を陰極、前記第7電極を陽極、前記第8電極を陰極とすることを特徴とする請求項6または請求項7に記載の電解水生成装置の運転方法。
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