JP2015178090A - 電解水の生成装置 - Google Patents
電解水の生成装置 Download PDFInfo
- Publication number
- JP2015178090A JP2015178090A JP2014078175A JP2014078175A JP2015178090A JP 2015178090 A JP2015178090 A JP 2015178090A JP 2014078175 A JP2014078175 A JP 2014078175A JP 2014078175 A JP2014078175 A JP 2014078175A JP 2015178090 A JP2015178090 A JP 2015178090A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- anode
- chamber
- cathode
- electrolyzed water
- water
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 title claims abstract description 211
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 title claims abstract description 12
- 239000007788 liquid Substances 0.000 claims abstract description 63
- KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N Chlorine Chemical compound ClCl KZBUYRJDOAKODT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 52
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 claims abstract description 46
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 claims abstract description 42
- 238000003756 stirring Methods 0.000 claims abstract description 33
- 239000003011 anion exchange membrane Substances 0.000 claims abstract description 27
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000012528 membrane Substances 0.000 claims abstract description 22
- 238000005341 cation exchange Methods 0.000 claims abstract description 13
- 238000003860 storage Methods 0.000 claims abstract description 12
- 238000010030 laminating Methods 0.000 claims abstract description 10
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 claims description 33
- 239000008151 electrolyte solution Substances 0.000 claims description 16
- 238000005868 electrolysis reaction Methods 0.000 claims description 14
- 238000005192 partition Methods 0.000 claims description 14
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M Chloride anion Chemical compound [Cl-] VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 13
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 12
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 10
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims description 10
- BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N platinum Chemical compound [Pt] BASFCYQUMIYNBI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 8
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 6
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 claims description 6
- 229910052741 iridium Inorganic materials 0.000 claims description 4
- GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N iridium atom Chemical compound [Ir] GKOZUEZYRPOHIO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 4
- 229910052697 platinum Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 229910001220 stainless steel Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 239000010935 stainless steel Substances 0.000 claims description 4
- 229910001200 Ferrotitanium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000004677 Nylon Substances 0.000 claims description 3
- 238000002156 mixing Methods 0.000 claims description 3
- 229920001778 nylon Polymers 0.000 claims description 3
- 238000005245 sintering Methods 0.000 claims description 3
- 239000002923 metal particle Substances 0.000 claims description 2
- 239000002245 particle Substances 0.000 claims description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims description 2
- 238000003466 welding Methods 0.000 claims description 2
- QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N hypochlorous acid Chemical compound ClO QWPPOHNGKGFGJK-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 38
- 239000000243 solution Substances 0.000 abstract description 2
- 230000007774 longterm Effects 0.000 abstract 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 12
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 11
- 150000001450 anions Chemical class 0.000 description 10
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 8
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 8
- FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M Sodium chloride Chemical compound [Na+].[Cl-] FAPWRFPIFSIZLT-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 7
- 150000001768 cations Chemical class 0.000 description 7
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 6
- 239000000460 chlorine Substances 0.000 description 6
- 229910052801 chlorine Inorganic materials 0.000 description 6
- WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M Potassium chloride Chemical compound [Cl-].[K+] WCUXLLCKKVVCTQ-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 5
- ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N Chlorine atom Chemical compound [Cl] ZAMOUSCENKQFHK-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000013019 agitation Methods 0.000 description 4
- 239000011780 sodium chloride Substances 0.000 description 4
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 3
- NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M potassium iodide Chemical compound [K+].[I-] NLKNQRATVPKPDG-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 125000001309 chloro group Chemical group Cl* 0.000 description 2
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 2
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 2
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000003014 ion exchange membrane Substances 0.000 description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 2
- 239000001103 potassium chloride Substances 0.000 description 2
- 235000011164 potassium chloride Nutrition 0.000 description 2
- 229910001414 potassium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 2
- 229910001415 sodium ion Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 2
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 description 1
- 229910001111 Fine metal Inorganic materials 0.000 description 1
- VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N Hydrochloric acid Chemical compound Cl VEXZGXHMUGYJMC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229920002472 Starch Polymers 0.000 description 1
- 125000004429 atom Chemical group 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 150000001804 chlorine Chemical class 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 230000001877 deodorizing effect Effects 0.000 description 1
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 description 1
- 238000009826 distribution Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000001704 evaporation Methods 0.000 description 1
- 230000008020 evaporation Effects 0.000 description 1
- 238000002474 experimental method Methods 0.000 description 1
- 239000004744 fabric Substances 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- -1 hydroxide ions Chemical class 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 230000007935 neutral effect Effects 0.000 description 1
- 230000033116 oxidation-reduction process Effects 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 125000004430 oxygen atom Chemical group O* 0.000 description 1
- 238000007747 plating Methods 0.000 description 1
- 239000011148 porous material Substances 0.000 description 1
- 150000003839 salts Chemical class 0.000 description 1
- 238000000638 solvent extraction Methods 0.000 description 1
- 235000019698 starch Nutrition 0.000 description 1
- 239000008107 starch Substances 0.000 description 1
- 230000001954 sterilising effect Effects 0.000 description 1
- 238000005728 strengthening Methods 0.000 description 1
- 239000002344 surface layer Substances 0.000 description 1
- 238000003786 synthesis reaction Methods 0.000 description 1
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 1
- 238000012546 transfer Methods 0.000 description 1
- 238000009834 vaporization Methods 0.000 description 1
- 230000008016 vaporization Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/42—Electrodialysis; Electro-osmosis ; Electro-ultrafiltration; Membrane capacitive deionization
- B01D61/44—Ion-selective electrodialysis
- B01D61/46—Apparatus therefor
- B01D61/463—Apparatus therefor comprising the membrane sequence AC or CA, where C is a cation exchange membrane
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/42—Electrodialysis; Electro-osmosis ; Electro-ultrafiltration; Membrane capacitive deionization
- B01D61/44—Ion-selective electrodialysis
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D61/00—Processes of separation using semi-permeable membranes, e.g. dialysis, osmosis or ultrafiltration; Apparatus, accessories or auxiliary operations specially adapted therefor
- B01D61/42—Electrodialysis; Electro-osmosis ; Electro-ultrafiltration; Membrane capacitive deionization
- B01D61/44—Ion-selective electrodialysis
- B01D61/46—Apparatus therefor
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01F—MIXING, e.g. DISSOLVING, EMULSIFYING OR DISPERSING
- B01F25/00—Flow mixers; Mixers for falling materials, e.g. solid particles
- B01F25/40—Static mixers
- B01F25/45—Mixers in which the materials to be mixed are pressed together through orifices or interstitial spaces, e.g. between beads
- B01F25/452—Mixers in which the materials to be mixed are pressed together through orifices or interstitial spaces, e.g. between beads characterised by elements provided with orifices or interstitial spaces
- B01F25/4522—Mixers in which the materials to be mixed are pressed together through orifices or interstitial spaces, e.g. between beads characterised by elements provided with orifices or interstitial spaces the components being pressed through porous bodies, e.g. flat plates, blocks or cylinders, which obstruct the whole diameter of the tube
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/467—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
- C02F1/4672—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation
- C02F1/4674—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation with halogen or compound of halogens, e.g. chlorine, bromine
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
- B01D2313/14—Specific spacers
-
- B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
- B01—PHYSICAL OR CHEMICAL PROCESSES OR APPARATUS IN GENERAL
- B01D—SEPARATION
- B01D2313/00—Details relating to membrane modules or apparatus
- B01D2313/26—Specific gas distributors or gas intakes
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Water Supply & Treatment (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Urology & Nephrology (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Hydrology & Water Resources (AREA)
- Organic Chemistry (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Separation Using Semi-Permeable Membranes (AREA)
Abstract
【課題】 陽極室内で塩素ガスと酸性水が気液接触しやすい環境を確保し、効率良く、高純度で高濃度の次亜塩素酸水を生成し、長期間の保管も可能とする電解水の生成装置の提供。
【解決手段】
陽極が配設される陽極室と、陰極が配設される陰極室と、陽極室と陰極室との間に設けられ電解質イオンを陽極室及び陰極室に供給するための電解質水溶液が収容される中間室と、陽極室と前間室とを隔てる陰イオン交換膜と、陰極室と中間室とを隔てる陽イオン交換膜と、陽極及び陰極の両面に設けられ電解質イオンを陽極及び陰極の周辺に滞留させるイオン滞留体と、を備えた電解水の生成装置であって、陽極及び／又は陰極を、線の太さが異なった及び／又は網目が異なった網で複数枚積層し、陽極室には、陽極室で生成される酸性水と前記陽極表面で発生し該酸性水中に浮遊する塩素ガスとを攪拌する気液撹拌体を設ける。
【選択図】図１
【解決手段】
陽極が配設される陽極室と、陰極が配設される陰極室と、陽極室と陰極室との間に設けられ電解質イオンを陽極室及び陰極室に供給するための電解質水溶液が収容される中間室と、陽極室と前間室とを隔てる陰イオン交換膜と、陰極室と中間室とを隔てる陽イオン交換膜と、陽極及び陰極の両面に設けられ電解質イオンを陽極及び陰極の周辺に滞留させるイオン滞留体と、を備えた電解水の生成装置であって、陽極及び／又は陰極を、線の太さが異なった及び／又は網目が異なった網で複数枚積層し、陽極室には、陽極室で生成される酸性水と前記陽極表面で発生し該酸性水中に浮遊する塩素ガスとを攪拌する気液撹拌体を設ける。
【選択図】図１
Description
本発明は、電解水の生成装置に関し、詳しくは、陽極室内で塩素ガスと酸性水が気液接触しやすい環境を確保し、効率良く、高純度で高濃度の次亜塩素酸水を生成し、長期間の保管も可能とする電解水の生成装置に関する。
この種の次亜塩素酸水を生成する電解水生成装置としては、特許文献１および特許文献２に開示されているように、一隔膜二室型のものと二隔膜三室型のものとが知られている。
一隔膜二室型の電解水生成装置は、陰イオン透過膜を介して対向配置された陽極室と陰極室とを備え、陽極室には、食塩水を混合した原水が供給され、陰極室には電解原水のみが供給される。そして、電極に直流電流を印加することにより、陽極室では、次亜塩素酸を含む酸性電解水が生成され、陰極室では、アルカリ性電解水が生成される。
二隔膜三室型の電解水生成装置は、電解質水溶液が収容される中間室と、中間室の片側に陽イオン透過膜を隔壁として陰極を配設した陰極室と、中間室を挟んだ反対側に陰イオン透過膜を隔壁として陽極を配設した陽極室からなるものである。２枚の隔膜で仕切ることによって陽極室と中間室と陰極室とを設けた装置であり、陽極室と陰極室には電解原水が供給され、中間室には高濃度の電解質水溶液が充填される。陽極室では、酸性電解水（次亜塩素酸水（ＨＣｌＯ））が生成され、陰極室では、アルカリ性電解水が生成される。
陽極室における電解次亜塩素酸水の生成原理について説明すると、まず、陰イオン透過膜から塩化物イオンが導き出される。この塩化物イオンは、すぐに陽極に電子を引き抜かれて塩素原子となる。この塩素原子は、原子の空席を埋めるために、即座に塩素原子同士が結合して塩素ガス（Ｃｌ２）の気泡を生成する。この塩素ガス気泡は、水に溶け易い性質を持っており、電極表面から陽極室内に放出される。
一方、給液口から陽極室内に給液された電解原水は、０．０２秒以内の高速で陽極室内から室外に排出される。その短時間に、電解原水の水分子は電子を陽極に引き抜かれ、水素と酸素原子として浮遊し酸性水として存在する。そこで、前述した塩素ガス気泡は酸性水に含まれる酸素と水素または水酸イオンと結合し（気液接触し）、酸性水に溶け込み、酸性の次亜塩素酸水を合成する。
しかしながら、このような電解水の生成装置によれば以下のような課題があった。
電解原水が陽極室を瞬時に通過し、これに伴い、陽極室内で発生する塩素ガスも瞬時に未溶解のまま陽極室内から排出されてしまうため、塩素ガスが充分に溶解されず次亜塩素酸合成の効率を低下させるという解決すべき課題がある。
電解原水が陽極室を瞬時に通過し、これに伴い、陽極室内で発生する塩素ガスも瞬時に未溶解のまま陽極室内から排出されてしまうため、塩素ガスが充分に溶解されず次亜塩素酸合成の効率を低下させるという解決すべき課題がある。
また、電解原水が高速で陽極室を通過するため、塩化物イオンが電極両面の表層に電解質から陽極に電子を引き渡す効率が低下し、高純度で高濃度の次亜塩素酸水の生成を阻害するという解決すべき課題がある。
また、塩素ガスと酸性水との気液接触を阻害する高速流により、次亜塩素酸を合成できない塩素ガスが装置から排出され、生成される酸性水中に存在する塩素ガスが酸性水表面に浮き出て揮発・気化し、室内に塩素ガスが充満するという解決すべき課題もある。
更に、塩素ガスが揮発・気化すると、次亜塩素酸は短時間で気化してしまい、酸性次亜塩素酸において必要とする殺菌力や消臭力の機能を長時間担保することが難しく、その用途が制限されてしまうという解決すべき問題もある。
従って、本発明は、陽極室内で塩素ガスと酸性水が気液接触しやすい環境を確保し、効率良く、高純度で高濃度の次亜塩素酸水を生成し、長期間の保管も可能とする電解水の生成装置を提供することを目的とする。
本発明は、かかる課題を解決すべく、陽極が配設される陽極室と、陰極が配設される陰極室と、前記陽極室と前記陰極室の間に設けられる陰イオン交換膜と、前記陰イオン交換膜を保持して固定する固定板と、前記陽極の両面に設けられ塩化物イオンを該陽極周辺に滞留させるイオン滞留体と、前記陰極室に供給される電解質の水溶液を収納する電解質水溶液収納槽と、を備えた電解水の生成装置であって、前記陽極及び／又は前記陰極は、線の太さが異なった及び／又は網目が異なった網を複数枚積層したものであることを特徴とする電解水の生成装置を提案するものである。
また、本発明は、かかる課題を解決すべく、陽極が配設される陽極室と、陰極が配設される陰極室と、前記陽極室と前記陰極室の間に設けられる陰イオン交換膜と、前記陰イオン交換膜を保持して固定する固定板と、前記陽極の両面に設けられ塩化物イオンを該陽極周辺に滞留させるイオン滞留体と、前記陰極室に供給される電解質の水溶液を収納する電解質水溶液収納槽と、を備えた電解水の生成装置であって、前記陽極室には、該陽極室で生成される酸性水と前記陽極表面で発生し該酸性水中に浮遊する塩素ガスとを攪拌する気液撹拌体が設けられていることを特徴とする電解水の生成装置を提案するものである。
また、本発明は、かかる課題を解決すべく、陽極が配設される陽極室と、陰極が配設される陰極室と、前記陽極室と前記陰極室との間に設けられ電解質イオンを前記陽極室及び前記陰極室に供給するための電解質水溶液が収容される中間室と、前記陽極室と前記中間室とを隔てる陰イオン交換膜からなる第１の隔壁と、前記陰極室と前記中間室とを隔てる陽イオン交換膜からなる第２の隔壁と、前記陽極及び前記陰極の両面に設けられ前記電解質イオンを該陽極及び該陰極の周辺に滞留させるイオン滞留体と、を備えた電解水の生成装置であって、前記陽極及び／又は前記陰極は、線の太さが異なった及び／又は網目が異なった網を複数枚積層したものであることを特徴とする電解水の生成装置を提案するものである。
また、本発明は、かかる課題を解決すべく、陽極が配設される陽極室と、陰極が配設される陰極室と、前記陽極室と前記陰極室との間に設けられ電解質イオンを前記陽極室及び前記陰極室に供給するための電解質水溶液が収容される中間室と、前記陽極室と前記中間室とを隔てる陰イオン交換膜からなる第１の隔壁と、前記陰極室と前記中間室とを隔てる陽イオン交換膜からなる第２の隔壁と、前記陽極及び前記陰極の両面に設けられ前記電解質イオンを該陽極及び該陰極の周辺に滞留させるイオン滞留体と、を備えた電解水の生成装置であって、前記陽極室には、該陽極室で生成される酸性水と前記陽極表面で発生し該酸性水中に浮遊する塩素ガスとを攪拌する気液撹拌体が設けられていることを特徴とする電解水の生成装置を提案するものである。
前記陽極及び／又は前記陰極は、線の太さが０．２ｍｍ以下の微細な網と０．３ｍｍ以上の粗目の網の少なくとも二種類以上の網を二枚以上積層したものであることを特徴とする。
前記陽極及び／又は前記陰極は、チタン及びステンレスを母材にした線を網目状に加工又は金網を積層して圧着溶接したものであることを特徴とする。
前記陽極及び／又は前記陰極は、チタン粒子及びステンレスの金属粒子を焼結して製造されたポーラス状の多孔質体であることを特徴とする。
前記陽極は、母材をチタンとし、表面を白金又はイリジウムメッキしたものであることを特徴とする。
前記気液撹拌体は、ナイロン製の不織布又はスポンジ状の多孔質体であることを特徴とする。
前記気液撹拌体は、前記陽極室の室内全体に配設されていることを特徴とする。
前記気液撹拌体は、前記陽極室の排出管に設けられていることを特徴とする。
前記陽極室には、前記電解原水を誘導する誘導路溝が設けられていることを特徴とする。
前記誘導路溝は、前記陽極室の幅方向に隙間を設けて交互に形成された壁であることを特徴とする。
前記電解水の生成装置は、更に、前記陽極室及び／又は前記陰極室に供給される電解原水の流量を調整する調整バルブを備えたことを特徴とする。
前記陽極室は、容積が前記陰極室の容積の同等以上で３倍以内であることを特徴とする。
前記電解水の製造装置は、電流及び電圧を調整可能な整流器を用いることを特徴とする。
本発明によれば、以上のように構成され、陽極室内で発生した塩素ガスが酸性水に溶解される効率を高め、酸性水に未溶解の塩素ガスが電解水に含まれたまま、電解装置外に排出されることを極端に軽減し、生成された次亜塩素酸水溶液から未溶解の塩素ガスの蒸発を軽減し、少ない消費電力で高純度かつ高濃度の次亜塩素酸水を生成することができる。
以下、図面を参照しながら本発明の実施の形態に係る電解水の生成装置を説明する。
図１は、本実施の形態に係る二隔膜三室型の電解水の生成装置（以下、「電解装置」という）の模式図を示す。
図１は、本実施の形態に係る二隔膜三室型の電解水の生成装置（以下、「電解装置」という）の模式図を示す。
図に示すように、電解装置１０は、陽極室２０と陰極室３０と中間室４０とを含む。中間室４０は、陽極室２０と陰極室３０の間に設けられている。
中間室４０には電解質水溶液が充填される。ここで用いられる電解質は、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）又は塩化カリウム（ＫＣｌ）が望ましい。電解質水溶液収容槽８０から電解質水溶液供給口５０ａを介して中間室４０に供給された電解室水溶液は、陽イオン（ナトリウムイオンやカリウムイオン）が陰極室３０に供給され、陰イオン（塩化物イオン）は陽極室２０に供給される。
中間室４０を通過した電解質水溶液（塩化ナトリウム水溶液又は塩化カリウム水溶液）は電解質水溶液排出口５０ｂを経由して電解質水溶液収容槽８０に戻される。戻された電解質水溶液は再利用し循環させてもよいし、または、消費した分だけの電解質を中間室４０に追加してもよい。電解質水溶液の濃度としては、たとえば、電解質の飽和濃度とすることができる。
中間室４０と陽極室２０とは、陰イオン交換膜１５ａにより隔てられている。これにより、中間室４０の陽イオンが陰イオン交換膜１５ａを通過せず、陰イオンのみが選択的に陰イオン交換膜１５ａを通過することとなる。陰イオン交換膜１５ａに適用される陰イオン交換膜は、公知のものを適用することができる。
中間室４０と陰極室３０とは、陽イオン交換膜１５ｂにより隔てられている。これにより、中間室４０の陰イオンが陽イオン交換膜１５ｂを通過せず、陽イオンのみが選択的に陽イオン交換膜１５ｂを通過することとなる。なお、陽イオン交換膜１５ｂに適用される陽イオン交換膜は、陰イオン交換膜と同じく公知のものを適用することができる。
中間室４０には、陰イオン交換膜１５ａと陽イオン交換膜１５ｂを固定する多孔質の固定枠４５が設けられている。
陰極３２は直流電源７０の−側に接続され、陽極２２は直流電源７０の＋側に接続されている。直流電源７０は、その電圧や電流を任意に設定できる構成になっている。直流電源７０は、たとえば、電圧は５〜２０ボルト程度の範囲で任意に選択でき、電流についても３〜２６アンペアの範囲で適宜選択して設定することができるものを挙げることができる。
陽極２２および陰極３２は、線の太さが異なったり網目が異なったりした網を複数枚積層した網状多層電極とする。特に、電流密度を高めるために、微細な線のメッシュ電極と太めな線の網状の電極を少なくとも二枚以上の積層にした電極を用いるのが望ましい。こうすることにより、電気伝導率を向上させ、低電圧と低電流を可能にし、酸性水に溶解しやすい極微細な塩素ガス気泡の内に微細な線から離れさせ、酸性水に溶解しやすくさせ、次亜塩素酸を合成させ、塩素ガスが未溶解として排出されるのを軽減して、安全な、塩素ガス気泡の少ない高純度で高濃度の次亜塩素酸水、塩素ガスが未溶解として排出されるのを軽減させることができる。
この網状多層電極は、０．２ｍｍ以下、好ましくは０．２〜０．０１ｍｍの範囲、の微細な網と、０．３ｍｍ以上、好ましくは１〜３ｍｍ範囲、の粗目の網の少なくとも二種類以上の網を二枚以上積層したものであり、チタン及びステンレスを母材にした線を網目状に加工又は金網を積層して圧着溶接したものであっても良く、チタン粒子及びステンレスの金属粒子を焼結して製造されたポーラス状の多孔質体であっても良い。なお、陽極は、母材をチタンとし、表面を白金又はイリジウムメッキしたものであっても良い。
また、たとえば０．２ｍｍ前後の切れ目と幅３ｍｍから７ｍｍ以内に細長く切れ目穴（裂口）加工した電極などからも構成することができる。なお、切れ目（裂口）加工した電極は取り除く面積が無く、電極面積の損失を小さくすることができる。電極の材質は公知のものを適用することができる。
電解装置１０には、バルブ６０から陽極室２０に電解原水を給水するための第１の給水口２６と、バルブ６０から陰極室３０に水を供給するための第２の給水口３６とが設けられている。第１の給水口２６および第２の給水口３６には、陽極室２０および陰極室３０に電解原水の量を調整して供給する水量調整バルブ２６ｂ，３８ｂが設けられている。この水量量調整バルブを配設することにより、電解水の生成量やｐＨや次亜塩素酸濃度を適宜変更することができる。
また、電解装置１０には、陽極室２０の液を吐出する第１の吐出口２８ａと、陰極室３０の液を吐出する第２の吐出口３８ａとが設けられている。
第１の吐出口２８ａは、陽極室２０の下部に設け、第１の給水口２６は、陽極室２０の上部に設ける。これにより、第１の給水口２６から給水された電解原水は、上から下に向かって流れようとする。したがって、陽極２２にて発生する気体（塩素）からなる気泡が電解原水に押されて上に上がり難くなり、その分だけ、その気体（塩素）が電解原水と気液接触する時間が長くなり、次亜塩素酸への反応をより確実に行うことができる。
陽極２２および陰極３２の両面には、常温の電解原水と電解質水溶液中のイオン（陰イオンおよび陽イオン）を滞留させる含水性の高いイオン滞留体２４ａと２４ｂ及び３４ａと３４ｂが陽極２２および陰極３２を覆うように設けられている。これにより、電解原水を陽極２２および陰極３２両面付近に滞留させることができる。
イオン滞留体２４ａと２４ｂ及び３４ａと３４ｂは、多孔質で含水性のある天然または合成のスポンジや、コットンで目を粗く織った柔らかい布で含水性のあるガーゼや、ペーパータオル等の含水性のある不織布や、含水性のある和紙等の紙などのように、所定の厚みを有し、液体を含浸して保持する性能を有するシート状の材料から構成されている。
このイオン滞留体２４ａと２４ｂ及び３４ａと３４ｂを電極（陽極２２及び陰極３２）の両面に設置することで、各電極室（陽極室２０および陰極室３０）に供給される電解原水を含水して、電解原水の流れを滞留させることができ、この滞留により、中間室４０から移動してくる電解イオン物質を効率良く電解密度の高い電極近傍に供給し各電極室内で電解することができる。従って、電解イオン物質が未電解のまま排出されることを防止することができる。
また、陽極室２０には、陽極室内に多孔質体からなる気液攪拌体２０７が設けられている。この気液攪拌体２０７は、電極表面で発生する塩素ガスと酸性水を半ば強制的に気液接触させるものであり、この気液接触により塩素ガスを酸性水に溶解し、次亜塩素酸を合成し、未溶解塩素ガスを削減し、溶解を確実に確保する。
この気液撹拌体２０７は、ナイロン製の不織布又はスポンジ状の多孔質体であることが望ましく、また、陽極室２０の室内全体に配設されることが望ましい。また、この気液撹拌体２０７は、後述するように、電解酸性水の排出管２０３に設けるようにしても良い。
図２は、陽極２２および陰極３２を示す図であり、（ａ）は粗い目に編んだ網状電極を示す図、（ｂ）は微細に編まれた網状電極を示す図、（ｃ）はこの粗い目の網状電極と微細な網目の網状電極を積層した状態を示す図、（ｄ）はこの粗い目の網状電極と微細な網目の網状電極を多層に積層した状態を示す図である。
図示していないが、図２（ａ）および図２（ｂ）の網状電極に加え、例えば、太い線で編まれた電極と粗い目の電極との組み合わせ、太い線で編まれた電極と微細に編まれた網状電極、あるいは、これらを多層に積層した網状電極としても良い。このように構成することで、前述したように、電気伝導率を向上させ、低電圧と低電流を可能にし、酸性水に溶解しやすい極微細な塩素ガス気泡の内に微細な線から離れさせ、酸性水に溶解しやすくさせることが可能となる。
図示していないが、図２（ａ）および図２（ｂ）の網状電極に加え、例えば、太い線で編まれた電極と粗い目の電極との組み合わせ、太い線で編まれた電極と微細に編まれた網状電極、あるいは、これらを多層に積層した網状電極としても良い。このように構成することで、前述したように、電気伝導率を向上させ、低電圧と低電流を可能にし、酸性水に溶解しやすい極微細な塩素ガス気泡の内に微細な線から離れさせ、酸性水に溶解しやすくさせることが可能となる。
図３は、図２で示した多層電極である陽極２２を両側からイオン滞留体２４ａ，２４ｂで挟み、陰イオン透過膜１５ｂが電極を挟んで対峙する側に気液攪拌体２０７を組み合わせた断面の模式図である。
このように、気液攪拌体２０７を設けることにより、陽極近傍で発生した塩素ガスの微細気泡が陽極室から排出する前に強制的に撹拌させ電解酸性水と十分な気液接触可能な滞留時間で溶解しやすくすることができる。
このように、気液攪拌体２０７を設けることにより、陽極近傍で発生した塩素ガスの微細気泡が陽極室から排出する前に強制的に撹拌させ電解酸性水と十分な気液接触可能な滞留時間で溶解しやすくすることができる。
図４は、陽極室２０内に壁２０５を設け、電解水の流路溝２００とした状態を示す図である。
図に示すように、壁２０５の長さは、陽極室２０の幅方向の途中までになるように隙間を設けて形成されている。これを交互に形成することにより、電解原水の流路溝２０６を形成し、電解原水と電極との接触時間を確実に確保し、電解原水が供給口２６ｂから排出口２８ａに至る間でもムラなく電解できるようにした。
図に示すように、壁２０５の長さは、陽極室２０の幅方向の途中までになるように隙間を設けて形成されている。これを交互に形成することにより、電解原水の流路溝２０６を形成し、電解原水と電極との接触時間を確実に確保し、電解原水が供給口２６ｂから排出口２８ａに至る間でもムラなく電解できるようにした。
図５は、図４の陽極室２０の壁２０５部分に着目した縦断面図である。
図に示すように、陽極室２０内には多孔質の気液攪拌体２０７が設けられている。これにより、電解原水と電極との接触時間が確実に確保されるので、更に、電解原水をムラなく電解することができる。
図に示すように、陽極室２０内には多孔質の気液攪拌体２０７が設けられている。これにより、電解原水と電極との接触時間が確実に確保されるので、更に、電解原水をムラなく電解することができる。
図６は、陽極室２０で生成された酸性水の排出口２８ａに多孔質の気液攪拌体２０７を取り入れた状態を示す図である。
陽極室２０内には多孔質の気液攪拌体２０７を設けることに加え、気液攪拌体２０７を排出口２８ａに設けることにより、更に、電解原水と電極との接触時間が確実に確保されるので、電解原水をムラなく電解することができる。なお、排出口２８ａにのみ気液攪拌体２０７を設けても負い。
陽極室２０内には多孔質の気液攪拌体２０７を設けることに加え、気液攪拌体２０７を排出口２８ａに設けることにより、更に、電解原水と電極との接触時間が確実に確保されるので、電解原水をムラなく電解することができる。なお、排出口２８ａにのみ気液攪拌体２０７を設けても負い。
以上のように、給水口から排出口まで電解水流路溝を設け、強制的に流路溝を通過させ、流路溝には多孔質体からなる気液攪拌体を配設し、塩素ガスを含んだ酸性水の直線的流れを阻害し、滞留時間を延伸し、乱流し、撹拌混合され、猛烈な気液接触を行うことで、多くの塩素ガス気泡は陽極室内で酸性水に溶解されて次亜塩素酸を合成する。
次に、電解装置１０の動作を説明する。
まず、水量調整バルブ２６ｂ，３８ｂで水量を調整すると共に、電解原水を陽極室２０および陰極室３０に供給する。電解原水の水量は、たとえば０．５〜１．５ｌ／分とする。
まず、水量調整バルブ２６ｂ，３８ｂで水量を調整すると共に、電解原水を陽極室２０および陰極室３０に供給する。電解原水の水量は、たとえば０．５〜１．５ｌ／分とする。
この電解原水の供給と併せて、陽極２２と陰極３２の間に電位を印加し、電気分解を行う。たとえば、電気分解時の電圧は、５〜１０Ｖとし、電流を３〜１０アンペアとする。陽極２２と陰極３２との間に電位を印加すると、中間室４０の陽イオン（ナトリウムイオン又はカリウムイオン）が陽イオン透過膜１５ｂを通過し陰極室３０に移動する一方で、中間室４０の陰イオン（塩化物イオン）が陰イオン透過膜１５ａを通過し陽極室２０に移動する。
陽極室２０では、陽極２２にて塩化物イオンが次式の反応を起こし、塩素が発生する。
２Ｃｌ−→Ｃｌ２＋２ｅ−
この塩素は、さらに、電解原水と反応して次亜塩素酸が生成される。
Ｃｌ２＋Ｈ２Ｏ→ＨＣｌＯ＋ＨＣｌ
一方で、陰極室３０では、陰極にて次式の反応が起こる。
Ｈ２Ｏ＋２ｅ−→１／２Ｈ２＋ＯＨ−
２Ｃｌ−→Ｃｌ２＋２ｅ−
この塩素は、さらに、電解原水と反応して次亜塩素酸が生成される。
Ｃｌ２＋Ｈ２Ｏ→ＨＣｌＯ＋ＨＣｌ
一方で、陰極室３０では、陰極にて次式の反応が起こる。
Ｈ２Ｏ＋２ｅ−→１／２Ｈ２＋ＯＨ−
第１の吐出口２８ａから吐出された電解水と、第２の吐出口３８ａから吐出された電解水とを混合することで、弱アルカリ性、中性または弱酸性の次亜塩素酸を含む電解水が生成される。
表１は、多孔質体を陽極室だけに配設又は非配設として実験を行った結果を示す。
電流及び電圧を調整可能な整流器を用い、ＨＣｌＯの濃度は１０倍希釈し、アドバンテック社製よう化カリウム澱粉試験紙を使用した。また、定電流とし、電圧変化で抵抗を確認した。
電流及び電圧を調整可能な整流器を用い、ＨＣｌＯの濃度は１０倍希釈し、アドバンテック社製よう化カリウム澱粉試験紙を使用した。また、定電流とし、電圧変化で抵抗を確認した。
この結果から明らかなように、１５Ａ・２０Ａ・２５Ａ・３０Ａの各定電流により電圧値は多孔質体を陽極室に配設した場合、おおよそ０．１Ｖの低下が見られた。同様に、ｐＨについては大きな変化が見られ、ｐＨ値を余り下げないＨＣｌＯ水の生成を実現し、ＨＣｌＯの濃度分布の高いｐＨ４．５〜６．０に近づいている。また、ＨＣｌＯの濃度は各電圧値でも大きな変化が見られ、陽極近傍で発生する塩素ガス（Ｃｌ２）が酸性水に溶解され、ＨＣｌＯに合成されていることが顕著である。なお、酸化還元電位（ＯＲＰ）は大きな変化がなかった。
結論としては、従来、陽極室内で発生する塩素ガスが、陽極室の原水入口から排出口まで障害物の無い電解室内を僅か０．０２秒前後の高速でスムーズに通過し溶解しにくいが、電極近傍で発生した塩素ガスは酸性水と良好な気液接触させる多孔質体が不可欠であると言える大幅な効果が見られた。特に、２０Ａ（アンペア）以上では顕著な改善と言える。
図７は、本発明の実施の形態に係る電解水の生成装置の変形例１の構成を示す模式図である。
図１と同じ符号は同じ内容であるので重複する説明は省略するが、この変形例１では、陽極室２０を陰極室の容積の３倍以上とすると共に、陽極室２０内に、別途、気液攪拌体を収納した気液攪拌室７００を設け、通水口２０３を通った電解水が第１の吐出口２８ａを通じて吐出するようにしたものである。陽極室の容積が大きくなり、また、別途、気液攪拌室７００を設けるようにしたので、更に、電解原水と電極との接触時間が確実に確保されるので、電解原水をムラなく大量に電解することができる。なお、図示していないが、陽極室には、壁２０５や流路溝２００あるいは気液攪拌体２０７を設けてよいことは言うまでもない。
図１と同じ符号は同じ内容であるので重複する説明は省略するが、この変形例１では、陽極室２０を陰極室の容積の３倍以上とすると共に、陽極室２０内に、別途、気液攪拌体を収納した気液攪拌室７００を設け、通水口２０３を通った電解水が第１の吐出口２８ａを通じて吐出するようにしたものである。陽極室の容積が大きくなり、また、別途、気液攪拌室７００を設けるようにしたので、更に、電解原水と電極との接触時間が確実に確保されるので、電解原水をムラなく大量に電解することができる。なお、図示していないが、陽極室には、壁２０５や流路溝２００あるいは気液攪拌体２０７を設けてよいことは言うまでもない。
図８は、本発明の実施の形態に係る電解水の生成装置の変形例２の構成を示す模式図である。
図１と同じ構成には同じ符号を付したので省略するが、この変形例２は、一隔膜二室型の電解水の生成装置に本発明を適用したものである。
一隔膜二室型の電解水の生成装置の場合においても、基本的な動作は同じであり、水量調整バルブ２６ｂから電解原水の供給が始まり、電解質水溶液収容槽８０から陰極室３０に電解質水溶液が供給されて電解が開始され、電解質水溶液は排出口からガス抜き栓４０１を備えた電解質水溶液収容槽８０に還流する。水量調整バルブ２６ｂから陽極室２０に入った電解原水は、陽極２２から発生する塩素ガスを含みながら誘導路２０６を確実に移動しながら陰イオン交換膜１５ａを透過してきた陰イオンにより導電性が向上し、低電圧と電流で電解され、気液撹拌され、塩素ガスは電解水に溶解され、確実に次亜塩素酸を合成する。
図１と同じ構成には同じ符号を付したので省略するが、この変形例２は、一隔膜二室型の電解水の生成装置に本発明を適用したものである。
一隔膜二室型の電解水の生成装置の場合においても、基本的な動作は同じであり、水量調整バルブ２６ｂから電解原水の供給が始まり、電解質水溶液収容槽８０から陰極室３０に電解質水溶液が供給されて電解が開始され、電解質水溶液は排出口からガス抜き栓４０１を備えた電解質水溶液収容槽８０に還流する。水量調整バルブ２６ｂから陽極室２０に入った電解原水は、陽極２２から発生する塩素ガスを含みながら誘導路２０６を確実に移動しながら陰イオン交換膜１５ａを透過してきた陰イオンにより導電性が向上し、低電圧と電流で電解され、気液撹拌され、塩素ガスは電解水に溶解され、確実に次亜塩素酸を合成する。
図９は、上記一隔膜二室型の電解水の生成装置に変形例１で示した気液攪拌室７００を設けた例を示す模式図である。
変形例１と同じく、陽極室２０内に、別途、気液攪拌体を収納した気液攪拌室７００を設け、通水口２０３を通った電解水が第１の吐出口２８ａを通じて吐出するようにしたものである。これにより、更に、電解原水と電極との接触時間が確実に確保されるので、電解原水をムラなく電解することができる。なお、図示していないが、陽極室には、壁２０５や流路溝２００あるいは気液攪拌体２０７を設けてよいことは言うまでもない。
変形例１と同じく、陽極室２０内に、別途、気液攪拌体を収納した気液攪拌室７００を設け、通水口２０３を通った電解水が第１の吐出口２８ａを通じて吐出するようにしたものである。これにより、更に、電解原水と電極との接触時間が確実に確保されるので、電解原水をムラなく電解することができる。なお、図示していないが、陽極室には、壁２０５や流路溝２００あるいは気液攪拌体２０７を設けてよいことは言うまでもない。
＜まとめ＞
本発明によれば、液体次亜塩素酸を高純度高濃度に生成出来る一隔膜二室式及び二隔膜三室式電解水生成装置の陰極室に、塩化物溶液を電解質とし、陽極室には純水を供給して電流を印加し、高電圧高電流で高純度高濃度の次亜塩素酸水を生成する。本発明では、未溶解塩素ガスを電解酸性水に溶解せしめ次亜塩素酸を合成するが、微細な金属メッシュと形状が強固に出来る太目の金属網状の積層を多層にし、微細メッシュ金属部をイオン透過膜側に配設し、イオン滞留体に包含するイオンと電極が電子の授受改善を図り、電流密度の向上と塩素ガスと酸性水を撹拌し、気液接触を促進し、未溶解塩素ガスを次亜塩素酸に合成し、塩素ガス排出を防ぐことができる。
本発明によれば、液体次亜塩素酸を高純度高濃度に生成出来る一隔膜二室式及び二隔膜三室式電解水生成装置の陰極室に、塩化物溶液を電解質とし、陽極室には純水を供給して電流を印加し、高電圧高電流で高純度高濃度の次亜塩素酸水を生成する。本発明では、未溶解塩素ガスを電解酸性水に溶解せしめ次亜塩素酸を合成するが、微細な金属メッシュと形状が強固に出来る太目の金属網状の積層を多層にし、微細メッシュ金属部をイオン透過膜側に配設し、イオン滞留体に包含するイオンと電極が電子の授受改善を図り、電流密度の向上と塩素ガスと酸性水を撹拌し、気液接触を促進し、未溶解塩素ガスを次亜塩素酸に合成し、塩素ガス排出を防ぐことができる。
本発明によれば、少なくとも二種類以上の太さの線で網状にしたメッシュと、二種類以上の網目の大きさで網状にした金網を少なくても二枚以上に積層を多層にし、微細な線で微細な網目の面をイオン交換膜側に配設し、少なくても概電極と概イオン交換膜の間にイオン帯流体を配設した構造の電解方法の発送は無かったのである。
本発明では、高純度高濃度次亜塩素酸水を生成する一隔膜二室式及び二隔膜三室式電解水生成装置の陽極室に、未溶解塩素ガスを電解酸性水に溶解せしめる多孔質体を収納して、塩素ガスと酸性水を撹拌し、気液接触を促進し、未溶解塩素ガス排出を防ぐ気液接触攪拌槽を連結することで解決した。
陽極室から未溶解塩素ガスを含んだ酸性水が排出されるが、本発明では、陽極室の電解水排出口に接続した配管の一部の内部に、気液攪拌体を設けて塩素ガスと酸性水を撹拌させ気液接触させるようにした。
本発明の装置から生成される次亜塩素酸水には、未溶解の塩素ガスは微量であり、生成の次亜塩素酸水から塩素ガスが排出されるのは臭覚では感じられない程度である。
本発明によれば、各電解室原水供給部に供給流量調整バルブを配設したので、電解水生成量やｐＨや次亜塩素酸濃度を変更することができる。
１０ 電解装置
１５ａ 陰イオン交換膜
１５ｂ 陽イオン交換膜
２０ 陽極室
２２ 陽極
２４ａ、２４ｂ イオン滞留体
２６ 第１の給水口
２６ｂ 水量調整バルブ
２８ａ 第１の吐出口
３０ 陰極室
３２ 陰極
３４ａ、３４ｂ イオン滞留体
３６ 第２の給水口
３８ｂ 水量調整バルブ
３８ａ 第２の吐出口
４０ 中間室
４５ 固定枠
５０ａ 電解質水溶液供給口
５０ｂ 電解質水溶液排出口
５２ 二重オーリング
６０ バルブ
７０ 直流電源
８０ 電解質水溶液収容槽
９０ 陽極室外側固定用金属板
９２ 陰極室外側固定用金属板
２００ 流路溝
２０５ 壁
２０７ 気液攪拌体
１５ａ 陰イオン交換膜
１５ｂ 陽イオン交換膜
２０ 陽極室
２２ 陽極
２４ａ、２４ｂ イオン滞留体
２６ 第１の給水口
２６ｂ 水量調整バルブ
２８ａ 第１の吐出口
３０ 陰極室
３２ 陰極
３４ａ、３４ｂ イオン滞留体
３６ 第２の給水口
３８ｂ 水量調整バルブ
３８ａ 第２の吐出口
４０ 中間室
４５ 固定枠
５０ａ 電解質水溶液供給口
５０ｂ 電解質水溶液排出口
５２ 二重オーリング
６０ バルブ
７０ 直流電源
８０ 電解質水溶液収容槽
９０ 陽極室外側固定用金属板
９２ 陰極室外側固定用金属板
２００ 流路溝
２０５ 壁
２０７ 気液攪拌体
本発明は、かかる課題を解決すべく、線の太さが異なった及び／又は網目が異なった網を複数枚積層したものである陽極及び陰極と、前記陽極が配設される陽極室と、前記陰極が配設される陰極室と、前記陽極室と前記陰極室の間に設けられる陰イオン交換膜と、前記陰イオン交換膜を保持して固定する固定板と、前記陽極の両面に設けられ塩化物イオンを該陽極周辺に滞留させるイオン滞留体と、前記陰極室に供給される電解質の水溶液を収納する電解質水溶液収納槽と、前記陽極室内に配設され、該陽極室で生成される酸性水と前記陽極表面で発生し該酸性水中に浮遊する塩素ガスとを攪拌する気液撹拌体と、を備えたことを特徴とする電解水の生成装置を提案する。
また、本発明は、かかる課題を解決すべく、線の太さが異なった及び／又は網目が異な った網を複数枚積層したものである陽極及び陰極と、前記陽極が配設される陽極室と、前記陰極が配設される陰極室と、前記陽極室と前記陰極室との間に設けられ電解質イオンを前記陽極室及び前記陰極室に供給するための電解質水溶液が収容される中間室と、前記陽極室と前記中間室とを隔てる陰イオン交換膜からなる第１の隔壁と、前記陰極室と前記中間室とを隔てる陽イオン交換膜からなる第２の隔壁と、前記陽極及び前記陰極の両面に設けられ前記電解質イオンを該陽極及び該陰極の周辺に滞留させるイオン滞留体と、前記陽極室内に配設され、該陽極室で生成される酸性水と前記陽極表面で発生し該酸性水中に浮遊する塩索ガスとを攪拌する気液撹拌体と、を備えたことを特徴とする電解水の生成装置を提案する。
前記陽極及び／又は前記陰極は、線の太さが０．２ｍｍ以下であって網目が微細な網と線の太さが０．３ｍｍ以上であって網目が粗目の網の少なくとも二種類以上の網を二枚以上積層したものであることを特徴とする。
前記線は、チタン及びステンレスを母材にした線であることを特徴とする。
前記線のうち陽極を構成する線は、チタンを母材とし表面を白金又はイリジウムメッキしたものであることを特徴とする。
本発明は、かかる課題を解決すべく、線の太さが異なった及び／又は網目が異なった網を複数枚積層したものである陽極及び陰極と、前記陽極が配設される陽極室と、前記陰極が配設される陰極室と、前記陽極室と前記陰極室の間に設けられる陰イオン交換膜と、前記陰イオン交換膜を保持して固定する固定板と、前記陽極の両面に設けられ塩化物イオンを該陽極周辺に滞留させるイオン滞留体と、前記陰極室に供給される電解質の水溶液を収納する電解質水溶液収納槽と、前記陽極室内に配設され、該陽極室で生成される酸性水と前記陽極表面で発生し該酸性水中に浮遊する塩素ガスとを攪拌する気液撹拌体と、を備え、前記イオン滞留体が液体を含浸して保持する性能を有するシート状のガーゼ、不織布又は紙からなり、前記気液攪拌体がスポンジ状の多孔質体からなることを特徴とする電解水の生成装置を提案する。
また、本発明は、かかる課題を解決すべく、線の太さが異なった及び／又は網目が異なった網を複数枚積層したものである陽極及び陰極と、前記陽極が配設される陽極室と、前記陰極が配設される陰極室と、前記陽極室と前記陰極室との間に設けられ電解質イオンを前記陽極室及び前記陰極室に供給するための電解質水溶液が収容される中間室と、前記陽極室と前記中間室とを隔てる陰イオン交換膜からなる第１の隔壁と、前記陰極室と前記中間室とを隔てる陽イオン交換膜からなる第２の隔壁と、前記陽極及び前記陰極の両面に設けられ前記電解質イオンを該陽極及び該陰極の周辺に滞留させるイオン滞留体と、前記陽極室内に配設され、該陽極室で生成される酸性水と前記陽極表面で発生し該酸性水中に浮遊する塩素ガスとを攪拌する気液撹拌体と、を備え、前記イオン滞留体が液体を含浸して保持する性能を有するシート状のガーゼ、不織布又は紙からなり、前記気液攪拌体がスポンジ状の多孔質体からなることを特徴とする電解水の生成装置を提案する。
Claims (18)
- 陽極が配設される陽極室と、陰極が配設される陰極室と、前記陽極室と前記陰極室の間に設けられる陰イオン交換膜と、前記陰イオン交換膜を保持して固定する固定板と、前記陽極の両面に設けられ塩化物イオンを該陽極周辺に滞留させるイオン滞留体と、前記陰極室に供給される電解質の水溶液を収納する電解質水溶液収納槽と、を備えた電解水の生成装置であって、
前記陽極及び／又は前記陰極は、線の太さが異なった及び／又は網目が異なった網を複数枚積層したものであることを特徴とする電解水の生成装置。 - 陽極が配設される陽極室と、陰極が配設される陰極室と、前記陽極室と前記陰極室の間に設けられる陰イオン交換膜と、前記陰イオン交換膜を保持して固定する固定板と、前記陽極の両面に設けられ塩化物イオンを該陽極周辺に滞留させるイオン滞留体と、前記陰極室に供給される電解質の水溶液を収納する電解質水溶液収納槽と、を備えた電解水の生成装置であって、
前記陽極室には、該陽極室で生成される酸性水と前記陽極表面で発生し該酸性水中に浮遊する塩素ガスとを攪拌する気液撹拌体が設けられていることを特徴とする電解水の生成装置。 - 陽極が配設される陽極室と、陰極が配設される陰極室と、前記陽極室と前記陰極室との間に設けられ電解質イオンを前記陽極室及び前記陰極室に供給するための電解質水溶液が収容される中間室と、前記陽極室と前記中間室とを隔てる陰イオン交換膜からなる第１の隔壁と、前記陰極室と前記中間室とを隔てる陽イオン交換膜からなる第２の隔壁と、前記陽極及び前記陰極の両面に設けられ前記電解質イオンを該陽極及び該陰極の周辺に滞留させるイオン滞留体と、を備えた電解水の生成装置であって、
前記陽極及び／又は前記陰極は、線の太さが異なった及び／又は網目が異なった網を複数枚積層したものであることを特徴とする電解水の生成装置。 - 陽極が配設される陽極室と、陰極が配設される陰極室と、前記陽極室と前記陰極室との間に設けられ電解質イオンを前記陽極室及び前記陰極室に供給するための電解質水溶液が収容される中間室と、前記陽極室と前記中間室とを隔てる陰イオン交換膜からなる第１の隔壁と、前記陰極室と前記中間室とを隔てる陽イオン交換膜からなる第２の隔壁と、前記陽極及び前記陰極の両面に設けられ前記電解質イオンを該陽極及び該陰極の周辺に滞留させるイオン滞留体と、を備えた電解水の生成装置であって、
前記陽極室には、該陽極室で生成される酸性水と前記陽極表面で発生し該酸性水中に浮遊する塩素ガスとを攪拌する気液撹拌体が設けられていることを特徴とする電解水の生成装置。 - 前記陽極及び／又は前記陰極は、線の太さが０．２ｍｍ以下の微細な網と０．３ｍｍ以上の粗目の網の少なくとも二種類以上の網を二枚以上積層したものであることを特徴とする請求項１又は３に記載の電解水の生成装置。
- 前記陽極及び／又は前記陰極は、チタン及びステンレスを母材にした線を網目状に加工又は金網を積層して圧着溶接したものであることを特徴とする請求項１，３又は５のいずれかに記載の電解水の生成装置。
- 前記陽極及び／又は前記陰極は、チタン粒子及びステンレスの金属粒子を焼結して製造されたポーラス状の多孔質体であることを特徴とする請求項１，３，５又は６のいずれかに記載の電解水の生成装置電解水生成装置。
- 前記陽極は、母材をチタンとし、表面を白金又はイリジウムメッキしたものであることを特徴とする請求項１，３，５，６又は７のいずれかに記載の電解水の生成装置。
- 前記気液撹拌体は、ナイロン製の不織布又はスポンジ状の多孔質体であることを特徴とする請求項２又は４に記載の電解水の生成装置。
- 前記気液撹拌体は、前記陽極室の室内全体に配設されていることを特徴とする請求項２，４又９に記載の電解水の生成装置。
- 前記気液撹拌体は、前記陽極室の排出管に設けられていることを特徴とする請求項２，４，９又は１０のいずれかに記載の電解水の製造装置。
- 前記陽極室には、前記電解原水を誘導する誘導路溝が設けられていることを特徴とする請求項１〜１１のいずれかに記載の電解水の生成装置。
- 前記誘導路溝は、前記陽極室の幅方向に隙間を設けて交互に形成された壁であることを特徴とする請求項１２に記載の電解水の生成装置。
- 前記電解水の生成装置は、更に、前記陽極室及び／又は前記陰極室に供給される電解原水の流量を調整する調整バルブを備えたことを特徴とする請求項１〜１３に記載の電解水の生成装置。
- 前記陽極室は、容積が前記陰極室の容積の同等以上で３倍以内であることを特徴とする請求項１〜１４に記載の電解水の製造装置。
- 前記電解水の製造装置は、電流及び電圧を調整可能な整流器を用いることを特徴とする請求項１〜１５に記載の電解水の製造装置。
- 前記電解水の製造装置は、各電解室の組み合わせ部にはイオン透過膜の固定と電解液の混合及び漏出を防止する二重のオーリングが配設されていることを特徴とする請求項１〜１６に記載の電解水の製造装置。
- 前記電解水の製造装置は、陽極室と陰極室を組み立てた両外側に、厚み２ｍｍ以上で１０ｍｍ以内の金属製固定板を設け、ネジで固定することを特徴とする請求項１〜１７に記載の電解水の製造装置。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014078175A JP5687789B1 (ja) | 2014-03-19 | 2014-03-19 | 電解水の生成装置 |
| PCT/JP2015/058637 WO2015141858A1 (ja) | 2014-03-19 | 2015-03-16 | 電解水の生成装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014078175A JP5687789B1 (ja) | 2014-03-19 | 2014-03-19 | 電解水の生成装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP5687789B1 JP5687789B1 (ja) | 2015-03-18 |
| JP2015178090A true JP2015178090A (ja) | 2015-10-08 |
Family
ID=52822382
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014078175A Expired - Fee Related JP5687789B1 (ja) | 2014-03-19 | 2014-03-19 | 電解水の生成装置 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP5687789B1 (ja) |
| WO (1) | WO2015141858A1 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017127850A (ja) * | 2016-01-21 | 2017-07-27 | 優章 荒井 | 電解原水貯留式電解装置 |
| JP2019120480A (ja) * | 2018-01-05 | 2019-07-22 | 優章 荒井 | 製氷装置 |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2016147438A1 (ja) * | 2015-03-16 | 2016-09-22 | 株式会社 東芝 | 電解水生成装置、電極ユニット、および電解水生成方法 |
| CN106430463B (zh) * | 2016-12-21 | 2023-07-21 | 新疆融通利和水处理技术有限公司 | 一种带有中间极板的电渗析水处理装置及方法 |
Family Cites Families (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000263046A (ja) * | 1999-03-16 | 2000-09-26 | Japan Carlit Co Ltd:The | 洗浄用電解水の生成装置 |
| JP2001073177A (ja) * | 1999-09-03 | 2001-03-21 | Hoshizaki Electric Co Ltd | 電解水生成装置 |
| JP3793114B2 (ja) * | 2002-06-10 | 2006-07-05 | 島崎電機株式会社 | 電解水生成装置 |
| NO321256B1 (no) * | 2002-08-26 | 2006-04-10 | Oro As | Elektrodekonstruksjoner, samt anvendelse derav |
| JP2012183489A (ja) * | 2011-03-04 | 2012-09-27 | Masaaki Arai | 電解水の製造装置 |
-
2014
- 2014-03-19 JP JP2014078175A patent/JP5687789B1/ja not_active Expired - Fee Related
-
2015
- 2015-03-16 WO PCT/JP2015/058637 patent/WO2015141858A1/ja active Application Filing
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017127850A (ja) * | 2016-01-21 | 2017-07-27 | 優章 荒井 | 電解原水貯留式電解装置 |
| JP2019120480A (ja) * | 2018-01-05 | 2019-07-22 | 優章 荒井 | 製氷装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| WO2015141858A1 (ja) | 2015-09-24 |
| JP5687789B1 (ja) | 2015-03-18 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP4216892B1 (ja) | 電解水の製造装置、電解水の製造方法および電解水 | |
| JP6062597B2 (ja) | 電解装置、電極ユニットおよび電解水生成方法 | |
| JP5687789B1 (ja) | 電解水の生成装置 | |
| JP4713537B2 (ja) | 電解水の製造方法および電解水 | |
| JP2009072778A (ja) | 電解水の製造装置、電解水の製造方法および電解水 | |
| WO2017141284A1 (ja) | 電気分解水生成装置 | |
| JP5432103B2 (ja) | 電解水の製造装置及びその製造方法 | |
| JP4394942B2 (ja) | 電解式オゾナイザ | |
| JP7271612B2 (ja) | 電解水生成装置および電解水生成方法 | |
| JP4705190B1 (ja) | 電解生成水の製造装置及びその製造方法 | |
| US20200140295A1 (en) | Electrochemical cell | |
| JP6037238B2 (ja) | 電解水の逆流防止機構 | |
| JP4685838B2 (ja) | 電解水の製造装置、電解水の製造方法および電解水 | |
| JP2012196643A (ja) | 次亜塩素酸水等の生成装置 | |
| JP4685830B2 (ja) | 電解水の製造装置、電解水の製造方法および電解水 | |
| JP4620720B2 (ja) | 電解水の製造装置、電解水の製造方法および電解水 | |
| JP2012183489A (ja) | 電解水の製造装置 | |
| JP6675112B2 (ja) | 電解原水貯留式電解装置 | |
| JP6215419B2 (ja) | 電解水生成装置、電極ユニット、および電解水生成方法 | |
| JP2009035767A (ja) | 電極 | |
| JP2015178062A (ja) | 電解水生成装置及び電解液供給装置 | |
| WO2016147434A1 (ja) | 電解水生成装置、電極ユニット、および電解水生成方法 | |
| WO2022014127A1 (ja) | 電解水生成装置 | |
| JP2016172884A (ja) | ガス生成装置およびそれを用いた装置 | |
| KR20220032187A (ko) | 순수 차아염소산수를 생성하는 3실형 전해조 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20150106 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 5687789 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |