JP2015500402A - Double diaphragm electrolyzer assembly and method for producing a cleaning solution free of residual salts and at the same time producing a disinfecting solution with predetermined levels of free active chlorine and PH - Google Patents
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Abstract
洗浄および消毒特性を有する希釈水酸化ナトリウム(NaOH)溶液と希釈次亜塩素酸(HOCL)溶液を生成する電解槽組立体。電解槽は円筒形電解槽のための2つの絶縁性端末部材を有し、少なくとも2つの円筒形電極とそれら電極の間に配置された同軸の2つの円筒形隔膜を有する。異なる容積と濃度の希釈水酸化ナトリウム(NaOH)溶液と希釈次亜塩素酸(HOCL)溶液を生成する方法は、塩化ナトリウム水溶液または塩化カリウム水溶液を円筒形電解槽の中央部屋に再循環させるステップと、濾過された軟水を円筒形電解槽のカソード部屋とアノード部屋に供給するステップとを有する。【選択図】なしAn electrolytic cell assembly that produces dilute sodium hydroxide (NaOH) and dilute hypochlorous acid (HOCL) solutions having cleaning and disinfecting properties. The electrolytic cell has two insulating terminal members for the cylindrical electrolytic cell, and has at least two cylindrical electrodes and two coaxial cylindrical diaphragms disposed between the electrodes. A method for producing dilute sodium hydroxide (NaOH) and dilute hypochlorous acid (HOCL) solutions of different volumes and concentrations includes recirculating an aqueous sodium chloride solution or an aqueous potassium chloride solution to the central chamber of the cylindrical cell. Supplying the filtered soft water to the cathode chamber and the anode chamber of the cylindrical electrolytic cell. [Selection figure] None
Description
本発明は、塩類水溶液の電解により洗浄および消毒液として使用される希釈水酸化ナトリウムおよび希釈次亜塩素酸溶液を同時に生成するための円筒形電解槽組立体に関するものである。その方法は、カソード部屋と電解液部屋とアノード部屋が2つの円筒形の隔膜により隔離されており、それにより洗浄および消毒液における残留塩類の存在を防止し、一方で消毒液のPHおよび遊離型有効塩素含有量を変化させることが可能である。 The present invention relates to a cylindrical electrolytic cell assembly for simultaneously producing dilute sodium hydroxide and dilute hypochlorous acid solutions used as cleaning and disinfecting solutions by electrolysis of aqueous salt solutions. The method is that the cathode chamber, electrolyte chamber and anode chamber are separated by two cylindrical diaphragms, thereby preventing the presence of residual salts in the cleaning and disinfecting solution, while disinfecting solution PH and free form. It is possible to change the effective chlorine content.
電解槽は塩水から洗浄および消毒液を生成するのに使用される。また電解槽は、水または他の溶媒を殺菌するための消毒液を生成するのに使用される。この目的に対し多くのタイプの電解槽が存在する。これら電解槽の基本的特徴は、2つの同心円的に配置された円筒形の電極であり、1つの隔膜が2つの電極間の空間を分離し、アノード部屋とカソード部屋を画定している。塩水のような電解液はアノード部屋およびカソード部屋を別々にまたは順次通過する。塩水が適切な条件下でこのように電気分解されると、それは高濃度で貯蔵寿命の長い、環境と人にやさしい洗浄および消毒液を生成可能である。 Electrolyzers are used to produce cleaning and disinfecting solutions from salt water. The electrolyzer is also used to produce a disinfectant for sterilizing water or other solvents. There are many types of electrolytic cells for this purpose. The basic feature of these electrolytic cells is two concentrically arranged cylindrical electrodes, with one diaphragm separating the space between the two electrodes and defining an anode chamber and a cathode chamber. The electrolyte solution, such as brine, passes through the anode and cathode chambers separately or sequentially. When salt water is electrolyzed in this way under suitable conditions, it can produce environmentally and human-friendly cleaning and disinfecting solutions with high concentrations and long shelf life.
一般的に電解液は別々にアノードおよびカソード部屋を通過し、消毒液としての希釈次亜塩素酸溶液と洗浄液としての希釈水酸化ナトリウムを生成する。あるいは、電解液がアノードおよびカソード部屋を順次通過する場合、中性の消毒液が生成可能である。 In general, the electrolyte passes separately through the anode and cathode chambers, producing a dilute hypochlorous acid solution as a disinfectant and dilute sodium hydroxide as a cleaning solution. Alternatively, a neutral disinfectant can be generated when the electrolyte passes sequentially through the anode and cathode chambers.
隔膜は透過性セラミックまたはイオン交換膜のいずれかからできている。隔膜はアノードおよびカソード間の電解液の拡散を可能にするが、アノードおよびカソードにおける電解生成物が互いに向かって分散して開始物質または望まれない副産物に戻ることを阻害する。 The diaphragm is made of either a permeable ceramic or an ion exchange membrane. The diaphragm allows the electrolyte to diffuse between the anode and cathode, but prevents the electrolytic products at the anode and cathode from dispersing towards each other and returning to the starting material or unwanted by-products.
酸性の消毒液は、塩類溶液をアノード部屋、カソード部屋およびセパレータよりなる電解槽を通過させることにより生成される。結果生成物は、酸化種、主として次亜塩素酸(HOCl)および次亜塩素酸ナトリウムの混合物の形態の遊離型有効塩素(FAC)を含み、そして結果生成物はそのPH度、FACの含有量および酸化還元レベルにより特徴づけられる。このような反応種は限られた寿命しかなく、従って溶液のPHは通常一定に保たれるが、その殺生物剤有効性は時間とともに減少する。電解槽は複数の円筒形電極に1つの円筒形セラミック隔膜からなるか、または電解槽は複数の平面電極とセパレータとしての1つのイオン透過性膜シートからなる。 The acidic disinfectant is generated by passing a salt solution through an electrolytic cell composed of an anode chamber, a cathode chamber and a separator. The resulting product contains free active chlorine (FAC) in the form of a mixture of oxidizing species, mainly hypochlorous acid (HOCl) and sodium hypochlorite, and the resulting product has its PH degree, FAC content And is characterized by redox levels. Such reactive species have a limited lifetime, so the pH of the solution is usually kept constant, but its biocide effectiveness decreases with time. The electrolytic cell is composed of a plurality of cylindrical electrodes and one cylindrical ceramic diaphragm, or the electrolytic cell is composed of a plurality of planar electrodes and one ion-permeable membrane sheet as a separator.
電極間の不溶性イオン透過膜またはセラミック隔膜の使用は100年以上に渡って発表され、例えば特許文献1−2では、同心円の円筒形電極とイオン透過性隔膜を使用して、電解液が別々にアノード部屋およびカソード部屋を通過することが可能な電解槽を記載している。
The use of an insoluble ion permeable membrane or a ceramic membrane between electrodes has been announced for over 100 years. For example, in Patent Document 1-2, a concentric cylindrical electrode and an ion permeable membrane are used to separate electrolytes. An electrolytic cell is described that is capable of passing through an anode chamber and a cathode chamber.
3部屋からなる電解槽は次の利点がある:特許文献3,4または5のような2部屋からなる電解槽を使用する場合、カソード部屋で形成される溶解水素ガスのような還元種は隔膜を通ってアノード部屋に移動しがちである。しかし3部屋からなる電解槽における中央の部屋は還元種のカソード部屋からアノード部屋への拡散を制御し、そしてそれにより、より強い酸化性のアノード水が得られる。
A three-chamber electrolytic cell has the following advantages: When using a two-chamber electrolytic cell such as
図1の電解槽では次の電気分解反応が起こる:
アノードでは:
At the anode:
これらの反応はアノード溶液の酸素濃度を増加させそしてカソード溶液の水素濃度を増加させるが、一方で電解水の必須特性は不変に保たれる。さらにアノードで生成された水素イオンのカソードに向かっての移動が制限され、そしてその後電気分解反応[3]が反応[1]および反応[2]に追加して起こる。
この反応はカソード水のPHがアルカリ領域にシフトする傾向があることを示唆する。反応[1]においてアノード部屋で生成された水素イオンは、一部アノード部屋に残留する。図1の2部屋からなる電解槽ではアノード液は水素イオンにより荷電されやすく、一方カソードは水酸化イオンにより荷電される。言い換えれば、図1の電解槽で生成される荷電水はガラス、鏡、金属などの表面洗浄または半導体またはレジンの処理に向いていない可能性がある。 This reaction suggests that the pH of the cathode water tends to shift to the alkaline region. The hydrogen ions generated in the anode chamber in the reaction [1] partially remain in the anode chamber. In the two-chamber electrolytic cell of FIG. 1, the anolyte is easily charged with hydrogen ions, while the cathode is charged with hydroxide ions. In other words, the charged water generated in the electrolytic cell of FIG. 1 may not be suitable for surface cleaning of glass, mirrors, metals, etc., or for semiconductor or resin processing.
洗浄または表面処理の効率を向上させるため、アノード水はもっと酸化性および/または酸性であり、カソードはもっと還元性および/またはアルカリ性であることを求められている。しかし図1の電解槽は有効な解決策を作るのが難しい。 In order to improve the efficiency of cleaning or surface treatment, it is required that the anode water is more oxidizing and / or acidic and the cathode is more reducing and / or alkaline. However, the electrolytic cell of FIG. 1 is difficult to make an effective solution.
図2の3部屋からなる電解槽は上記の課題を解決するために設計され、そこではアノード部屋とカソード部屋の間に中央の部屋が追加されている。3部屋からなる電解槽を使用すれば、容易に軟水を電気分解できる。 The three-chamber electrolytic cell of FIG. 2 is designed to solve the above problem, in which a central chamber is added between the anode chamber and the cathode chamber. If an electrolytic cell consisting of three rooms is used, soft water can be easily electrolyzed.
3部屋からなる電解槽の他の利点は、電解液がアノードおよびカソード部屋に供給されないことである。2部屋からなる電解槽の効率は大幅に改善されたが、カソード部屋を通過する全ての電解液が水酸化ナトリウムに変換されることはない。同様にアノード部屋を通過する全ての電解液が次亜塩素酸および/または次亜塩素酸イオンに変換されることはない。 Another advantage of a three chamber electrolytic cell is that no electrolyte is supplied to the anode and cathode chambers. Although the efficiency of the two-chamber cell is greatly improved, not all electrolyte passing through the cathode chamber is converted to sodium hydroxide. Similarly, not all electrolyte passing through the anode chamber is converted to hypochlorous acid and / or hypochlorite ions.
結果として2部屋からなる電解槽で生成された洗浄および消毒液は共に残留塩類を含む。洗浄および消毒液の両方における塩類の存在は表面処理に対するその使用を制限する、なぜならば塩類は腐食性であり、表面に斑点を付け、表面に付着物を残す。その結果ほとんどの洗浄および消毒工程には水道水による追加のすすぎが含まれる。
本発明は塩類の付着の問題を解決し、それにより追加のすすぎを要しない表面洗浄および消毒を可能にする。
As a result, both the cleaning and disinfecting liquid produced in the two-chamber electrolyzer contains residual salts. The presence of salts in both cleaning and disinfecting liquids limits their use for surface treatment because salts are corrosive, spotting the surface and leaving deposits on the surface. As a result, most cleaning and disinfection processes involve an additional rinse with tap water.
The present invention solves the problem of salt adhesion, thereby allowing surface cleaning and disinfection that does not require additional rinsing.
本発明はカソード部屋、アノード部屋および電解液部屋からなる円筒形2重隔膜電解槽組立体に向けられている。本発明は少なくとも2つの円筒形電極が同軸で配置され、一方の電極が他方の電極の中に配置され、少なくとも2つの電極の間に同軸で配置される2つの隔膜を有するタイプの円筒形電解槽に対する絶縁性末端部材を提供する。 The present invention is directed to a cylindrical double diaphragm cell assembly comprising a cathode chamber, an anode chamber and an electrolyte chamber. The present invention is a cylindrical electrolysis of the type having at least two cylindrical electrodes arranged coaxially, one electrode arranged in the other electrode and two diaphragms arranged coaxially between the at least two electrodes. An insulating end member for the bath is provided.
カソード部屋を通過した濾過された軟水は全ての表面、織物、布地、およびカーペットに対する洗浄剤として機能する。アノード部屋を通過した濾過された軟水は全ての硬質表面に対する消毒剤として機能する。 The filtered soft water that has passed through the cathode chamber functions as a cleaning agent for all surfaces, fabrics, fabrics, and carpets. The filtered soft water that has passed through the anode chamber functions as a disinfectant for all hard surfaces.
軟水のアノードにおける電気分解は水素イオンを生成し、そこでは塩酸や硫酸などの酸を添加して調製された酸性溶液と異なり、対イオンとしての陰イオンは存在しない。軟水を電気分解することにより生成されるアノード水はその溶液が荷電されていることを示す。さらに水素イオンそのものは電子受容体であり、従って酸化種の1つであることを示す。従ってアノード水の酸化還元電位は酸化に対して不活性な側にシフトする傾向がある。言い換えれば、酸化還元センサはプラスの値を示す。軟水のカソードでの電気分解の間に水はカソードで還元される。このことは水がナトリウムイオンより還元されやすいために起こる。カソードでの電気分解はカソード周辺のH+/OH−のバランスを変化させ、溶液をより塩基性にし、カソードの酸化還元電位はネガティブになる。 Electrolysis at the anode of soft water produces hydrogen ions, where there are no anions as counter ions, unlike acidic solutions prepared by adding acids such as hydrochloric acid or sulfuric acid. Anodic water produced by electrolyzing soft water indicates that the solution is charged. Furthermore, hydrogen ion itself is an electron acceptor and thus indicates one of the oxidizing species. Therefore, the redox potential of the anode water tends to shift to the inactive side with respect to oxidation. In other words, the redox sensor shows a positive value. During electrolysis at the soft water cathode, water is reduced at the cathode. This occurs because water is more easily reduced than sodium ions. Electrolysis at the cathode changes the H + / OH- balance around the cathode, making the solution more basic and the cathode redox potential becomes negative.
図1の2部屋からなる電解槽が使用される場合、カソード水は、表面を蒸留水、逆浸透圧水(RO)または水道水ですすぎ落とすことをしない実際の洗浄または表面処理に必ずしも適していない。アノード水は、表面を後に蒸留水、ROまたは水道水ですすぎ落とすことをしない硬質表面の消毒に必ずしも適していない。従って実際の使用に供するには電解槽の改良は大変重要である。 When the two-chamber electrolyzer of FIG. 1 is used, the cathodic water is not necessarily suitable for actual cleaning or surface treatment without rinsing the surface with distilled water, reverse osmotic pressure water (RO) or tap water. Absent. Anodic water is not necessarily suitable for disinfection of hard surfaces whose surfaces are not subsequently rinsed with distilled water, RO or tap water. Therefore, the improvement of the electrolytic cell is very important for practical use.
詳細には、効果のある洗浄および消毒剤を生成するための重要な要素は、見掛け電流密度(電流(A)/電極全体の見掛け面積(cm2))、電極面に沿った流体速度、および実電流密度(実効電流密度;電流(A)/電極の実面積(cm2))である。流体速度が増加すると水素イオンおよび電極表面上に生成された他の電解種はより速く移動する。 Specifically, the key factors for producing an effective cleaning and disinfecting agent are the apparent current density (current (A) / apparent area of the entire electrode (cm 2 )), fluid velocity along the electrode surface, and The actual current density (effective current density; current (A) / actual electrode area (cm 2 )). As the fluid velocity increases, hydrogen ions and other electrolyte species generated on the electrode surface move faster.
電解槽を通過する種々の流れパターンに応じて、種々の異なる消毒液が本発明の電解槽の中で生成可能である。例えば、軟水はアノード部屋およびカソード部屋に供給され、電解された溶液がその後それぞれの部屋から別々に回収可能である。あるいは軟水はアノード部屋およびカソード部屋の両方に順次供給されてもよい。消毒溶液を変化させるのに使用可能な他の要素は、電極に印加される電圧、吸収される電力、電極皮膜、および電極の物理的寸法、電極の形状および電極間の距離、および、膜の間隔と材料である。膜材料はまた重要な特性である、なぜならばそれが電極間を移動するイオンの移動度に影響するからである。 Depending on the different flow patterns passing through the electrolytic cell, a variety of different disinfectants can be produced in the electrolytic cell of the present invention. For example, soft water is supplied to the anode and cathode chambers, and the electrolyzed solution can then be recovered separately from each chamber. Alternatively, the soft water may be sequentially supplied to both the anode chamber and the cathode chamber. Other factors that can be used to change the disinfecting solution include the voltage applied to the electrodes, the power absorbed, the electrode coating, and the physical dimensions of the electrodes, the electrode geometry and the distance between the electrodes, and the membrane Spacing and material. The membrane material is also an important property because it affects the mobility of ions moving between the electrodes.
本発明の目的の1つは、希釈水酸化ナトリウムと希釈次亜塩素酸を同時に供給し、そしてPHと遊離型塩素の含有量が調製可能な円筒形電解槽を供給することである。 One of the objects of the present invention is to supply a cylindrical electrolytic cell capable of supplying dilute sodium hydroxide and dilute hypochlorous acid simultaneously and adjusting the contents of PH and free chlorine.
本発明の目的の他の1つは、洗浄および消毒液の中の残留塩類の存在を防止し、一方で消毒液のPHと遊離型実効塩素含有量を変化させることができる方法と装置を開示することである。 Another object of the present invention is to disclose a method and apparatus that can prevent the presence of residual salts in cleaning and disinfecting solutions while changing the PH and free effective chlorine content of the disinfecting solution. It is to be.
本発明の目的のさらに1つは、清浄度を向上させることである。なぜならば電解槽により生成された洗浄液は、表面から微小粒子またはその類似物を取り除くことにより全ての表面を洗浄するのに効果的であり、そして電解槽から生成された消毒液は、微生物およびウィルスの酸化により、全ての硬質表面を消毒するのに効果的である。 Another object of the present invention is to improve cleanliness. Because the cleaning solution produced by the electrolyzer is effective to clean all surfaces by removing microparticles or the like from the surface, and the disinfecting solution produced from the electrolyzer is microbial and viral Is effective in disinfecting all hard surfaces.
本発明の目的のさらに1つは、レジンまたは類似のもの、詳細には飲料、乳製品および医療器具用のレジンを洗浄および消毒するのに効果的な洗浄および消毒液を提供することである。 It is a further object of the present invention to provide a cleaning and disinfecting solution that is effective in cleaning and disinfecting resins or the like, in particular resins for beverages, dairy products and medical devices.
本発明の目的のもう1つは、洗浄および消毒後に特別な化学物質が残留しない洗浄および消毒液を提供することである。 Another object of the present invention is to provide a cleaning and disinfecting solution in which no special chemicals remain after cleaning and disinfection.
本発明に付随する他の目的およびさらなる優位性および利点は以下の記述、事例および請求項から当業者には自明となろう。 Other objects and further advantages and advantages associated with the present invention will be apparent to those skilled in the art from the following description, examples, and claims.
本発明は洗浄液とともに同時に消毒液を生成する最適な円筒形電解槽の構築に向けられる。希釈水酸化ナトリウムは塩基性がより強く、残留塩類を含まず、従ってその溶液は蒸留水、逆浸透圧水(RO)または水道水で後に表面をすすぐ必要なく任意の表面を洗浄するのに使用可能である。希釈次亜塩素酸は残留塩類を含まず、そしてその遊離型有効塩素含有量およびPHは調製可能である。その結果、塩素使用料を考慮し、そしてFDA,EPA,USDAおよびCDCなどの規制官庁により設定された種々の消毒プロセスに準拠して、ある表面の消毒用にPHおよび遊離型有効塩素が「個別に適合」された消毒液を使用して、表面が効果的に消毒できる。一定の表面はより酸性度の強い消毒液を必要とするが、一方他の表面は消毒液の酸性によりダメージを受ける。これらのケースではより中性のPHの次亜塩素酸が好ましい。また、残留塩類を含まないことにより、表面を蒸留水、逆浸透圧水(RO)または水道水で表面をすすぐことなく、消毒液を任意の表面に使用できる。 The present invention is directed to the construction of an optimal cylindrical electrolytic cell that simultaneously produces a disinfectant solution with a cleaning solution. Diluted sodium hydroxide is more basic and free of residual salts, so the solution can be used to clean any surface without the need to rinse the surface later with distilled water, reverse osmotic pressure water (RO) or tap water Is possible. Diluted hypochlorous acid does not contain residual salts and its free available chlorine content and PH can be adjusted. As a result, PH and free active chlorine are “individually” for disinfection of certain surfaces in consideration of chlorine usage and in accordance with various disinfection processes established by regulatory agencies such as FDA, EPA, USDA and CDC. The surface can be effectively disinfected using a disinfectant that is "conforming to". Certain surfaces require a more acidic disinfectant, while other surfaces are damaged by the acidity of the disinfectant. In these cases, the more neutral PH hypochlorous acid is preferred. Moreover, by not containing residual salts, the disinfectant can be used on any surface without rinsing the surface with distilled water, reverse osmotic pressure water (RO) or tap water.
3部屋からなる電解槽は図2と図4に示される。円筒形の電極(1)が円筒形隔膜(2)の中に配置され、円筒形隔膜(2)は第2の円筒形隔膜(3)の内部に配置され、ここで2つの末端部材(99)の使用により第2の円筒形隔膜(3)は第2の電極(4)の内部に配置され、末端部材(99)は1つのチューブキャップ(6)、ポートAキャップ(7)、ポートBキャップ(8)およびポートCキャップ(9)から構成される。 A three-room electrolytic cell is shown in FIGS. A cylindrical electrode (1) is placed in a cylindrical diaphragm (2), which is placed inside a second cylindrical diaphragm (3), where two end members (99 ), The second cylindrical diaphragm (3) is placed inside the second electrode (4), and the end member (99) is one tube cap (6), port A cap (7), port B It consists of a cap (8) and a port C cap (9).
末端部材(99)の4区画の設計により、組立体(100)全体の方向決めと密封が可能になる。チューブキャップ(6)は外側電極(4)をO−リング(12)を使用して末端部材(99)で密封する。チューブキャップ(6)は外側電極(4)上に接着されるかネジ止めされる。チューブキャップ(6)が外側電極(4)上にネジ止めされる場合、外部電極のチューブ末端はおすネジを有し、チューブキャップ(6)上に設けられたメスネジに適合する。 The four-compartment design of the end member (99) allows the entire assembly (100) to be oriented and sealed. The tube cap (6) seals the outer electrode (4) with the end member (99) using an O-ring (12). The tube cap (6) is glued or screwed onto the outer electrode (4). When the tube cap (6) is screwed onto the outer electrode (4), the tube end of the external electrode has a male screw and fits a female screw provided on the tube cap (6).
ポートAキャップ(7)はポートAが、軟水の流れを、管継手(17)内のポートA端末を通って、アノード(4)と隔膜(3)の間の空間により画定される部屋Aに入り、そして反対側のポートAキャップ(7)の管継手(17)内のポートA端末を通って部屋Aから外に出るように仕向ける機能を特徴とする。 The port A cap (7) allows port A to flow soft water through the port A end in the fitting (17) into the chamber A defined by the space between the anode (4) and the diaphragm (3). Characterized by the ability to enter and exit from room A through the port A terminal in the fitting (17) of the opposite port A cap (7).
ポートBキャップ(8)はポートBが、飽和塩水の流れを、管継手(17)内のポートB端末を通って、隔膜(2)と隔膜(3)の間の空間により画定される部屋Bに入り、そして反対側のポートBキャップ(8)の管継手(17)内のポートB端末を通って部屋Bから外に出るように仕向ける機能を特徴とする。 The port B cap (8) is a chamber B in which port B allows the flow of saturated brine through the port B end in the pipe fitting (17) and defined by the space between the diaphragm (2) and the diaphragm (3). Features the ability to enter and exit from room B through the port B terminal in the fitting (17) of the opposite port B cap (8).
ポートCキャップ(9)はポートCが、軟水の流れを、管継手(17)内のポートC端末を通って、内側電極(1)と隔膜(2)の間の空間により画定される部屋Cに入り、そして反対側のポートCキャップ(9)の管継手(17)内のポートC端末を通って部屋Cから外に出るように仕向ける機能を特徴とする。 The port C cap (9) is a chamber C in which the port C is defined by the space between the inner electrode (1) and the diaphragm (2) through the soft water flow through the port C end in the fitting (17). It is characterized by the ability to enter and leave the room C out through the port C terminal in the fitting (17) of the opposite port C cap (9).
末端部材(99)の4つの区画はそれぞれの区画を互いの上に密封するため、互いに接着されているか又はO−リング(13)を使用して互いに圧迫している。 The four compartments of the end member (99) are glued together or pressed together using an O-ring (13) to seal each compartment on top of each other.
チューブキャップ(6)は外側電極(4)上に接着されるかネジ止めされる。ポートAキャップ(7)はチューブキャップ(6)に接着されるか押しつけられる。チューブキャップ(6)はO−リング(13)用の溝を備え、ポートAキャップ(7)はチューブキャップ(6)の上に押し付けられる。ポートBキャップ(8)はポートAキャップ(7)に接着されるか押しつけられる。ポートAキャップ(7)はO−リング(13)用の溝を備え、ポートBキャップ(8)はポートAキャップ(7)の上に押し付けられる。ポートCキャップ(9)はポートBキャップ(8)に接着されるか押しつけられる。ポートBキャップ(8)はO−リング(13)用の溝を備え、ポートCキャップ(9)はポートBキャップ(8)の上に押し付けられる。 The tube cap (6) is glued or screwed onto the outer electrode (4). The port A cap (7) is glued or pressed against the tube cap (6). The tube cap (6) is provided with a groove for the O-ring (13), and the port A cap (7) is pressed onto the tube cap (6). The port B cap (8) is glued or pressed against the port A cap (7). The port A cap (7) is provided with a groove for the O-ring (13), and the port B cap (8) is pressed onto the port A cap (7). The port C cap (9) is glued or pressed against the port B cap (8). The port B cap (8) is provided with a groove for the O-ring (13), and the port C cap (9) is pressed onto the port B cap (8).
チューブキャップ(6)、ポートAキャップ(7)、ポートBキャップ(8)およびポートCキャップ(9)は3つのステンレス鋼のボルト(18)、ワッシャー(19)およびナット(20)を使用してボルト締めされる。末端部材(99)の各区画では3つの孔(21)があり、ステンレス鋼のボルト(18)、ワッシャー(19)およびナット(20)の収容を円滑にしている。末端部材(99)の各区画の密封は、圧力がトルクを与えることなくゆっくりとそしてスムースに印加され、セラミックの隔膜(2)と(3)を損傷することなく確実な密閉が得られるように、末端部材(99)の各区画を互いの上に圧迫することにより達成される。 The tube cap (6), port A cap (7), port B cap (8) and port C cap (9) use three stainless steel bolts (18), washers (19) and nuts (20). Bolted. Each compartment of the end member (99) has three holes (21) to facilitate the accommodation of stainless steel bolts (18), washers (19) and nuts (20). The sealing of each section of the end member (99) is such that pressure is applied slowly and smoothly without applying torque, and a positive seal is obtained without damaging the ceramic diaphragms (2) and (3). This is accomplished by pressing each compartment of the end member (99) onto each other.
電極(1)および電極(4)のいずれか一方がアノードとなり、他方がカソードとなる。この選択は製造の容易さ、または行われるべき電気分解工程の性質からの要求を考慮して、アノードとカソード部屋のどちらが優先的に外側の部屋であるべきかにより決められてよい。これらの考慮には電極と隔膜との間隔、隔膜(2)と隔膜(3)の所望のスペース、および部屋Bにおける電解液の流れと部屋Aと部屋Cにおける軟水の流れのバランスに対する相対的容積要求を含む。 One of the electrode (1) and the electrode (4) is an anode, and the other is a cathode. This choice may be determined by whether the anode or cathode chamber should be preferentially the outer chamber, taking into account the ease of manufacture or the nature of the electrolysis process to be performed. These considerations include the relative volume to the electrode-diaphragm spacing, the desired space of the diaphragm (2) and diaphragm (3), and the balance of electrolyte flow in room B and soft water flow in room A and room C. Includes a request.
内部電極(1)と外部電極(4)のチューブは電気伝導性材料、好適にはチタンで構成される。 The tubes of the internal electrode (1) and the external electrode (4) are made of an electrically conductive material, preferably titanium.
金属電極チューブは隔膜(2)と隔膜(3)に向いたチューブ面が混合酸化金属で被覆されている。2つの電極の金属はチタンまたはステンレス鋼でもよい。両方の金属は共に混合酸化金属で被覆されてよい。カソードは皮膜されない金属でもよいが、アノードは混合酸化金属で被覆された金属でなければならない。好適な配置では、外側電極チューブ(4)がアノードであり、その内側が混合酸化金属で被覆されていて、内側電極チューブ(1)がカソードであり、それは皮膜されていない。 In the metal electrode tube, the tube surface facing the diaphragm (2) and the diaphragm (3) is coated with mixed metal oxide. The metal of the two electrodes may be titanium or stainless steel. Both metals may be coated with mixed metal oxides. The cathode may be an uncoated metal, but the anode must be a metal coated with a mixed metal oxide. In a preferred arrangement, the outer electrode tube (4) is the anode, the inside of which is coated with mixed metal oxide, and the inner electrode tube (1) is the cathode, which is not coated.
外側電極(4)は図2に示され、それは電気的コネクタ(10)が外側電極チューブ(4)の外側に半田付けされている。内側電極(1)は電気的コネクタ(11)をその末端に有し、それは内側電極(1)の一部であり、そして上側末端部材(99)の外側から外に伸長している。電解槽組立体の機能性にとっては不要であるが、外側電極(4)の外側はゴム製スリーブ(5)で絶縁されており、それは外側電極(4)の上で熱収縮され、必要な長さに切断されたものである。他の選択肢として、絶縁被覆管(5)またはチューブを外側電極(4)の外側に接着する。 The outer electrode (4) is shown in FIG. 2, which has an electrical connector (10) soldered to the outside of the outer electrode tube (4). The inner electrode (1) has an electrical connector (11) at its end, which is part of the inner electrode (1) and extends out from the outside of the upper end member (99). Although not necessary for the functionality of the electrolyzer assembly, the outside of the outer electrode (4) is insulated by a rubber sleeve (5), which is heat-shrinked on the outer electrode (4), and has the required length. It was cut. As another option, an insulating coated tube (5) or tube is glued to the outside of the outer electrode (4).
アノードとカソードは2つの隔膜(2)、(3)により分離される。好適にはこれら隔膜はアルミナ、ジルコニウムを含むセラミックである。隔膜の厚みは電解槽組立体(100)が使用される用途により広い範囲で変わりうるが、隔膜(2)、(3)は壊れやすく、ほとんどの用途に対して膜圧1.5−2mmが好ましい。 The anode and cathode are separated by two diaphragms (2) and (3). Preferably, these diaphragms are ceramics containing alumina and zirconium. The thickness of the diaphragm can vary within a wide range depending on the application in which the electrolytic cell assembly (100) is used, but the diaphragms (2) and (3) are fragile and have a membrane pressure of 1.5-2 mm for most applications. preferable.
外側電極(4)、内側電極(1)、隔膜(2)、隔膜(3)の相対的直径寸法は、外側電極(4)の直径は隔膜(3)の直径より大きく、隔膜(3)の直径は隔膜(2)の直径より大きく、隔膜(2)の直径は内側電極(1)の直径より大きいという単一の要件の下で変化してよい。実際の直径は電解槽組立体(100)の所望の特性により変わってよい。この点で直径は電解の速度、電解槽組立体を通過する流れの速度、および電解槽組立体が使用されるシステムの他のニーズを最適化するために変化してよい。
同様に、外側電極(4)、内側電極(1)、隔膜(2)、隔膜(3)の相対的長さは、外側電極(4)の長さが隔膜(3)の長さより短く、隔膜(3)の長さが隔膜(2)の長さより短く、隔膜(2)の長さが内側電極(1)の長さより短いというこの実施形態の単一の要件の下で変化してよい。外側電極(4)、内側電極(1)の長さおよび隔膜(2)、隔膜(3)の長さは、組立の容易さ、および電解槽組立体が使用されるシステムにおいて電解槽組立体の性能を最大にするための形状、のような要因により決定されてよい。
The relative diameter of the outer electrode (4), inner electrode (1), diaphragm (2) and diaphragm (3) is such that the diameter of the outer electrode (4) is larger than the diameter of the diaphragm (3). The diameter may be varied under the single requirement that the diameter of the diaphragm (2) is greater than the diameter of the diaphragm (2) and that the diameter of the diaphragm (2) is greater than the diameter of the inner electrode (1). The actual diameter may vary depending on the desired characteristics of the cell assembly (100). In this regard, the diameter may vary to optimize the rate of electrolysis, the rate of flow through the cell assembly, and other needs of the system in which the cell assembly is used.
Similarly, the relative lengths of the outer electrode (4), the inner electrode (1), the diaphragm (2), and the diaphragm (3) are such that the length of the outer electrode (4) is shorter than the length of the diaphragm (3). It may vary under the single requirement of this embodiment that the length of (3) is shorter than the length of the diaphragm (2) and the length of the diaphragm (2) is shorter than the length of the inner electrode (1). The length of the outer electrode (4), the inner electrode (1) and the diaphragm (2), the length of the diaphragm (3) is the ease of assembly and of the cell assembly in the system in which the cell assembly is used. It may be determined by factors such as the shape to maximize performance.
上方および下方末端部材(99)は相互に交換可能であり、また絶縁材料、好適にはポリ塩化ビニルより作られる。それぞれの末端部材(99)はチューブキャップ(6)、ポートAキャップ(7)、ポートBキャップ(8)およびポートCキャップ(9)の4つの区画からなる。 The upper and lower end members (99) are interchangeable and are made of an insulating material, preferably polyvinyl chloride. Each end member (99) consists of four compartments: a tube cap (6), a port A cap (7), a port B cap (8) and a port C cap (9).
末端部材(99)の4つの区画は鋳造または機械加工により形成可能である。ポート(17)は軟水の部屋Aおよび部屋Cへの流入またはそこからの流出のためにある。ポート(17)は電解液の部屋Bへの流入または部屋Bからの流出のためにある。末端部材(99)の全ての区画は、3つ以上のステンレス鋼のボルト(18)、ワッシャー(19)およびナット(20)の収容を容易にする3つ以上の孔を有し、それらボルト(18)、ワッシャー(19)およびナット(20)により末端部材(99)の4つの区画は一緒に圧迫される。 The four sections of the end member (99) can be formed by casting or machining. Port (17) is for inflow into or out of soft water rooms A and C. Port (17) is for inflow or outflow from room B of electrolyte. All compartments of the end member (99) have three or more holes that facilitate the accommodation of three or more stainless steel bolts (18), washers (19) and nuts (20). 18) The four sections of the end member (99) are pressed together by the washer (19) and the nut (20).
末端部材(99)の3つの区画、チューブキャップ(6)、ポートAキャップ(7)、およびポートCキャップ(9)は溝を持ち、O−リングがそれらの区画の間で密封を形成するのを促進する。チューブキャップ(6)が外部電極(4)の上にネジ止めされ、そしてステンレス鋼のボルト(18)、ワッシャー(19)およびナット(20)が使用される場合、3つのボルトは電解槽組立体(100)の構造的統合性を提供する。チューブキャップ(6)が外部電極(4)の上に接着された場合、末端部材(99)の3つの区画も一緒に接着される。 The three compartments of the end member (99), the tube cap (6), the port A cap (7), and the port C cap (9) have grooves and the O-ring forms a seal between the compartments. Promote. If the tube cap (6) is screwed onto the external electrode (4) and stainless steel bolts (18), washers (19) and nuts (20) are used, the three bolts are the cell assembly. Provides (100) structural integrity. When the tube cap (6) is glued onto the external electrode (4), the three compartments of the end member (99) are also glued together.
メスネジを持つ2つの孔(22)が対向するチューブキャップ(6)内に共に形成される。これにより電解槽組立体(100)をプレートまたはブラケット上に搭載することが可能になる。このプレートまたはブラケットは金属が一方または両方の電極から絶縁されているかぎり、プラスチックまたはステンレス鋼でよい。搭載するプレートまたはブラケットの好適な成形加工は、ポリ塩化ビニルの加工シートであり、それはPVCとして商業的に入手可能である。 Two holes (22) with female threads are formed together in the opposing tube cap (6). This allows the electrolytic cell assembly (100) to be mounted on a plate or bracket. The plate or bracket may be plastic or stainless steel as long as the metal is insulated from one or both electrodes. A suitable molding process for the mounting plate or bracket is a polyvinyl chloride processed sheet, which is commercially available as PVC.
末端部材(99)の1つの重要な特徴は、末端部材(99)の全ての区画の内径が4つのチューブ(1)、(2)、(3)および(4)の外径に密接に適合し、それにより密封剤として接着材を使用する場合に良好な密封が得られることである。チューブキャップ(6)が外側電極(4)の上にネジ止めされる場合、かつ末端部材(99)の他の区画が互いの上に圧迫されている場合、O−リング(12)、(14)、(15)および(16)が良好な密封をチューブ(1)、(2)、(3)および(4)と4つの端末キャップ(6)、(7)、(8)および(9)の間で形成し、またO−リング(13)を使用して4つの区画自体の間で良好な密封を形成することが重要である。相対的に壊れやすい隔膜(2)、(3)は、組み立て中に隔膜が破壊されないように、密封を形成するためにO−リング(14)、(15)の使用を必要とする。組立時には電解槽組立体(100)の長さは外部電極チューブ(4)により課された長さにより画定されることが必要である。隔膜(2)、(3)は、たとえ隔膜(2)、(3)の片端がポートBキャップ(8)およびポートCキャップ(9)に載っていても、両端をO−リング(14)、(15)で密封するために十分に長くなくてはならない。 One important feature of the end member (99) is that the inner diameter of all compartments of the end member (99) closely matches the outer diameter of the four tubes (1), (2), (3) and (4). Thus, a good seal is obtained when an adhesive is used as the sealant. O-rings (12), (14) when the tube cap (6) is screwed onto the outer electrode (4) and the other compartments of the end member (99) are squeezed over each other. ), (15) and (16) provide a good seal with tubes (1), (2), (3) and (4) and four end caps (6), (7), (8) and (9) It is important to form a good seal between the four compartments themselves using an O-ring (13). The relatively fragile diaphragms (2), (3) require the use of O-rings (14), (15) to form a seal so that the diaphragm is not broken during assembly. During assembly, the length of the electrolytic cell assembly (100) needs to be defined by the length imposed by the external electrode tube (4). The diaphragms (2), (3) have O-rings (14) at both ends, even if one end of the diaphragm (2), (3) rests on the port B cap (8) and port C cap (9). It must be long enough to seal with (15).
末端部材キャップ(99)の第2の重要な特徴は、3つのポートの存在である。ポートAは、図2と図4に示されるように、ポートAキャップ(7)の外側表面上の管継手(17)より始まり、そして外側電極チューブ(4)の内側と隔膜(3)の外側とにより画定される部屋Aを通過する軟水の流れを可能にする。ポートCは、図2と図4に示されるように、ポートCキャップ(9)の外側表面上の管継手(17)より始まり、そして隔膜(2)の内側と内側電極(1)の外側とにより画定される部屋Cを通過する軟水の流れを可能にする。ポートBは、図2と図4に示されるように、ポートBキャップ(8)の外側表面上の管継手(17)より始まり、そして隔膜(3)の内側と隔膜(2)の外側とにより画定される部屋Bを通過する電解液溶液の流れを可能にする。ポートA、ポートB、ポートCの外側は管継手(17)であり、それは電解槽組立体(100)へ流入し、またはそこから流出するチューブを受容する。 The second important feature of end member cap (99) is the presence of three ports. Port A begins with a fitting (17) on the outer surface of the port A cap (7), as shown in FIGS. 2 and 4, and inside the outer electrode tube (4) and outside the diaphragm (3) Allowing the flow of soft water through the room A defined by Port C begins with a fitting (17) on the outer surface of the port C cap (9), as shown in FIGS. 2 and 4, and the inside of the diaphragm (2) and the outside of the inner electrode (1) Allowing the flow of soft water through the room C defined by Port B begins with the fitting (17) on the outer surface of the port B cap (8), as shown in FIGS. 2 and 4, and by the inside of the diaphragm (3) and the outside of the diaphragm (2) Allows the flow of the electrolyte solution through the defined room B. The outside of port A, port B, port C is a pipe fitting (17) that receives tubes that flow into or out of the cell assembly (100).
これらの管継手(17)は図2と図4に示されるように、フレアレス管継ぎ手でよく、またはホース用かかりでもよく、または電解槽組立体(100)が組み込まれるシステムにとって適切な他の結合器具でもよい。ポートの向きは、内側電極チューブ(1)、隔膜(2)、(3)の周りの、部屋A、部屋Bおよび部屋Cの空間の間の急な螺旋流を促進する向きである必要がある。 These pipe fittings (17) may be flareless pipe fittings, as shown in FIGS. 2 and 4, or hose barbs, or other connections suitable for the system in which the cell assembly (100) is incorporated. An instrument may be used. The orientation of the port should be such that it promotes a steep spiral flow between the room A, room B and room C spaces around the inner electrode tube (1), diaphragm (2), (3) .
末端部材(99)はその構成が電解槽組立体の密封を可能にし、押圧力が外側電極(4)に印加され、そして隔膜(2)と(3)には大きな押圧力が印加されない限り、他の構成であってもよい。異なるタイプの末端部材(99)は適切な長さのチューブが選択され、かつ末端部材(99)の区画が加圧または接着により一緒に密封される限り、任意の組み合わせで組み合わされてよい。好適な末端部材(99)が図示され記述されているが、本発明はこれにより限定されないことは明白である。請求項に記載された本発明の精神と範囲から離れることなく、変更、変化、修正、置換、等価が同業者に想起されよう。 The end member (99) allows its structure to seal the cell assembly, a pressing force is applied to the outer electrode (4), and unless a large pressing force is applied to the diaphragms (2) and (3), Other configurations may be used. The different types of end members (99) may be combined in any combination as long as the appropriate length of tubing is selected and the compartments of the end members (99) are sealed together by pressure or adhesion. While a suitable end member (99) is shown and described, it will be apparent that the invention is not so limited. Changes, changes, modifications, substitutions, and equivalents will occur to those skilled in the art without departing from the spirit and scope of the invention as claimed.
本発明のもう1つの重要な特徴は、図13に示すように、塩水貯蔵室(98)の構築および、電解液を塩水貯蔵室(98)から部屋Bを通って塩水貯蔵室(98)に循環させるためのポンプ(23)の使用である。塩水貯蔵室(98)は好適には透明なプラスチックチューブ(24)と2つの末端部材(25)と(26)からなり、それらはPVCとして商業的に入手可能なポリ塩化ビニルから作られる。透明チューブ(24)は末端部材(25)と(26)の間に接着される。末端部材(25)はオスネジを有し、それによりキャップ(27)が末端部材(25)の上にネジ止め可能である。末端部材(25)はまたポート(28)を有し、そこに電解液を部屋Bに排出するためのチューブが管継手(17)を介して接続できる。末端部材(26)は末端部材(26)の底部にポート(29)を有し、そこに軟水を注入するためのチューブが管継手(17)を介して接続できる。末端部材(26)は末端部材(26)の底部にバルブ(31)付きのもう1つのポート(30)を有する。バルブ(31)を開くことにより、電解液を塩水貯蔵室(98)からドレン排出することができる。ポート(29)と(30)はポート(29)と(30)の開口部が塩水の満水線より上に位置するように構築されている。この特徴は2つの点で重要である。第1にキャップ(27)を開けることにより塩水貯蔵室(98)に粒状塩が添加されるときに、開口部がこれらの高い位置のポート(29)(30)の側面にあるため、塩がポート(29)(30)に入らない。第2に、バルブ(31)を開けたときに電解液のみが排出され、そして塩水貯蔵室(98)は、末端部材(26)の上の塩水貯蔵室(98)の底部に集められた粒状塩類で満たされたままである。 Another important feature of the present invention is the construction of the salt water storage chamber (98) and the electrolyte from the salt water storage chamber (98) through room B to the salt water storage chamber (98) as shown in FIG. Use of a pump (23) for circulation. The salt water storage chamber (98) preferably consists of a transparent plastic tube (24) and two end members (25) and (26), which are made of polyvinyl chloride, commercially available as PVC. The transparent tube (24) is glued between the end members (25) and (26). The end member (25) has a male thread so that the cap (27) can be screwed onto the end member (25). The end member (25) also has a port (28) to which a tube for discharging the electrolyte solution into the room B can be connected via a fitting (17). The end member (26) has a port (29) at the bottom of the end member (26) to which a tube for injecting soft water can be connected via a fitting (17). The end member (26) has another port (30) with a valve (31) at the bottom of the end member (26). By opening the valve (31), the electrolyte can be drained from the salt water storage chamber (98). Ports (29) and (30) are constructed so that the openings of ports (29) and (30) are located above the full line of salt water. This feature is important in two respects. First, when granular salt is added to the salt water storage chamber (98) by opening the cap (27), the openings are on the sides of these elevated ports (29) (30) so that the salt Does not enter port (29) (30). Secondly, only the electrolyte is drained when the valve (31) is opened, and the salt water storage chamber (98) is collected at the bottom of the salt water storage chamber (98) above the end member (26). It remains filled with salt.
末端部材(26)は末端部材(26)の底部に第3のポート(32)を有し、そこにポンプ(23)からの電解液を注入するためのチューブが管継手(17)を介して接続できる。ポート(32)はその開口部が塩水の満水線より下に位置するように構築されている。この特徴は2つの点で重要である。第一にキャップ(27)を開けることにより塩水貯蔵室(98)に粒状塩が添加されるときに、開口部がポート(32)の側面にあるため、塩がポート(32)に入らない。第2に、ポンプ(23)からの電解液が塩水層を通って循環され、それが電解液を飽和させる。電解液はポンプを介して循環され、そのポンプは好適には可変速度の蠕動式ポンプであり、塩水貯蔵室(98)からポンプ(23)へのチューブを接続する管継手(17)と、ポンプ(23)から電解槽組立体(100)へのチューブを接続する管継手(17)との2つの管継手(17)を持つ。 The end member (26) has a third port (32) at the bottom of the end member (26), and a tube for injecting the electrolyte from the pump (23) is connected to the end member (26) via the pipe joint (17). Can connect. The port (32) is constructed such that its opening is located below the full line of salt water. This feature is important in two respects. First, when granular salt is added to the salt water storage chamber (98) by opening the cap (27), the salt does not enter the port (32) because the opening is on the side of the port (32). Second, the electrolyte from the pump (23) is circulated through the brine layer, which saturates the electrolyte. The electrolyte is circulated through a pump, which is preferably a variable speed peristaltic pump, a fitting (17) connecting the tube from the salt water storage chamber (98) to the pump (23), and a pump It has two pipe joints (17) with a pipe joint (17) connecting the tube from (23) to the electrolytic cell assembly (100).
塩水濃度は粒状塩と軟水を塩水貯蔵室(98)に添加することにより調整可能である。電解液は好適にはキャップ(27)を開けて、粒状塩化ナトリウムを塩水貯蔵室(98)に添加することにより形成される。粒状塩化ナトリウムの他に粒状塩化カリウムも使用可能である。電解液は好適には飽和塩水溶液である。電解液の飽和はある一定の最小量の塩水で満たされた塩水貯蔵室(98)を通って電解液を循環させることにより確実にされる。電解液は塩水貯蔵室(98)の底部から塩水貯蔵室(98)の底部にある塩の層を通って循環される。 The salt water concentration can be adjusted by adding granular salt and soft water to the salt water storage chamber (98). The electrolyte is preferably formed by opening the cap (27) and adding granular sodium chloride to the brine storage chamber (98). In addition to granular sodium chloride, granular potassium chloride can also be used. The electrolyte is preferably an aqueous saturated salt solution. Saturation of the electrolyte is ensured by circulating the electrolyte through a brine storage chamber (98) filled with a certain minimum amount of brine. The electrolyte is circulated from the bottom of the salt water storage chamber (98) through the salt layer at the bottom of the salt water storage chamber (98).
この3部屋からなる円筒形電解槽は異なる流れパターンで使用でき、それにより洗浄および消毒溶液の容積を変化させ、またPHと遊離型有効塩素含有量を変化させることが可能になる。一般的な流れパターンは約30−70%の軟水がアノード部屋を通過し、そして70−30%の軟水がカソード部屋を通過することを可能にする。アノード部屋またはカソード部屋を通過する軟水の容量はアノード部屋の出口チューブに搭載されたバルブを閉めることにより制限可能であり、そしてカソード部屋を通過する軟水の容量はカソード部屋の出口チューブに搭載されたバルブを閉めることにより制限可能である。 This three-chamber cylindrical cell can be used in different flow patterns, thereby changing the volume of the cleaning and disinfecting solution, and changing the PH and free active chlorine content. A typical flow pattern allows about 30-70% soft water to pass through the anode chamber and 70-30% soft water to pass through the cathode chamber. The volume of soft water that passes through the anode or cathode chamber can be limited by closing the valve mounted on the outlet tube of the anode chamber, and the volume of soft water that passes through the cathode chamber is mounted on the outlet tube of the cathode chamber It can be limited by closing the valve.
他の選択肢としての流れパターンは、軟水の100%がアノード部屋またはカソード部屋を通過するパターンである。アノード部屋またはカソード部屋を出る電気分解された溶液の約70−100%は、再びアノード部屋またはカソード部屋に仕向けられるが、一方で0−30%の電気分解された溶液は水酸化ナトリウム貯蔵コンテナに集められるか、または有用な副産物として排出される。70−100%の電気分解された溶液が次亜塩素酸貯蔵コンテナに集められるこの流れパターンは、副産物の使用が無いか少ない場合に好適であり、この場合主産物の容積が最大になる。 Another alternative flow pattern is a pattern in which 100% of the soft water passes through the anode or cathode chamber. Approximately 70-100% of the electrolyzed solution exiting the anode or cathode chamber is again directed to the anode or cathode chamber, while 0-30% of the electrolyzed solution is returned to the sodium hydroxide storage container. Collected or discharged as a useful byproduct. This flow pattern in which 70-100% of the electrolyzed solution is collected in a hypochlorous acid storage container is preferred when there is little or no by-product usage, in which case the main product volume is maximized.
好適な選択肢としての流れパターンの1つは、最初に軟水をカソード部屋を通過させ、ここで出口チューブはT字管が搭載され約20%の希釈水酸化ナトリウムが貯蔵タンクに流れ、そして約80%の希釈水酸化ナトリウムがアノード部屋に再び入るというパターンである。この好適な選択肢としての流れパターンの結果は、約80%の軟水がカソードでの電気分解を受け、その後アノードでの電気分解を受けてPHが中性の消毒液を生成する。それより多い希釈水酸化ナトリウムをアノード部屋に再投入すると、希釈次亜塩素酸のPHを増加させ、それより少ない希釈水酸化ナトリウムをアノード部屋に再投入すると、希釈次亜塩素酸のPHを減少させる。アノード部屋に入る希釈水酸化ナトリウムの容積はT字管と水酸化ナトリウム貯蔵コンテナの間のカソード部屋の出口チューブに搭載されたバルブにより制御される。 One preferred flow pattern is to first pass soft water through the cathode chamber, where the outlet tube is loaded with a T-tube and about 20% diluted sodium hydroxide flows to the storage tank and about 80 % Dilute sodium hydroxide reenters the anode chamber. The result of this preferred option flow pattern is that about 80% of the soft water undergoes electrolysis at the cathode, followed by electrolysis at the anode to produce a neutral PH disinfectant. Re-introducing more diluted sodium hydroxide into the anode chamber increases the PH of diluted hypochlorous acid, and re-injecting less dilute sodium hydroxide into the anode chamber decreases the PH of diluted hypochlorous acid. Let The volume of diluted sodium hydroxide entering the anode chamber is controlled by a valve mounted on the outlet tube of the cathode chamber between the tee and the sodium hydroxide storage container.
当業者は本発明が本発明の目的を実現し上記の目的や利点およびそれらに内在するものを獲得するために良く適応されていることを容易に理解しよう。ここに記載された実施例、方法、手順、および技術は好適な実施形態の現時点の代表であり、例示を目的とし、そして発明の範囲を制限することを意図していない。そこにおける変更や他の使用は当業者に想起されようが、それは本発明の精神の範囲に含まれ、また添付の請求項の範囲により定義される。本発明は特定の好適な事例に関連して記述されてきたが、請求の範囲の本発明は、これらの特定の実施例に制限されるべきではない。本発明を実施するために記載されたモードの当業者には自明な種々の変更は、以下の特許請求の範囲に含まれることを意図されている。 Those skilled in the art will readily appreciate that the present invention is well adapted to realize the objects of the invention and to obtain the above objects and advantages and what is inherent therein. The examples, methods, procedures, and techniques described herein are presently representative of preferred embodiments, are intended for purposes of illustration, and are not intended to limit the scope of the invention. Changes therein and other uses will occur to those skilled in the art, which are within the spirit of the invention and are defined by the scope of the appended claims. Although the invention has been described in connection with specific preferred cases, the invention as claimed should not be limited to these specific embodiments. Various modifications apparent to those skilled in the art in the mode described for carrying out the invention are intended to be included within the scope of the following claims.
Claims (28)
ここに前記電解槽は、一方が他方の中に同心で配置される2つの円筒形隔膜により円筒形内側電極から分離された円筒形外側電極を有し、カソード部屋、中央部屋およびアノード部屋を形成し;
前記方法は、
1対の末端部材を提供するステップと、
ここにおいて管状の前記内側電極と前記隔膜の間の空間および前記隔膜と管状の前記外側電極の間の空間はアノード部屋およびカソード部屋を画定し;
前記2つの隔膜の間の空間は電解液部屋を画定し、そして前記電極の1つはアノードとして機能し、他の1つはカソードとして機能し;
前記電解槽の前記中央部屋に飽和塩水溶液を供給し、そして前記アノード部屋および前記カソード部屋に軟水を供給し、前記電極間に電流を適用するステップと、
からなり、
ここにおいてそれぞれの前記末端部材は前記末端部材の4つの区画とそれぞれの前記円筒形電極と前記2つの円筒形隔膜との間の密封係合を提供し、
前記末端部材はその外側壁を通る横方向注入口を有し、前記注入口は液体の前記末端部材の内側への接線送りのための管継手を備え、流体の流入または流出のための3対のポートが上側および下側の前記末端部材内に配置され、それぞれの前記ポートはホースまたはパイプの接続のための外部管継手を備え、前記組立体の対向する末端にある第1の1対のポートが前記外側電極の管と外側の前記隔膜との間の空間を内部からアドレスし、前記組立体の対向する末端にある第2の1対のポートが外側の前記隔膜と内側の前記隔膜との間の空間を内部からアドレスし、そして前記組立体の対向する末端にある第3の1対のポートが前記内側電極の管と内側の前記隔膜との間の空間を内部からアドレスする、
ことを特徴とする方法。 A method for producing an electrolysis solution using an electrolytic cell,
Here the electrolytic cell has a cylindrical outer electrode separated from a cylindrical inner electrode by two cylindrical diaphragms, one concentrically disposed in the other, forming a cathode chamber, a central chamber and an anode chamber And
The method
Providing a pair of end members;
Wherein the space between the tubular inner electrode and the diaphragm and the space between the diaphragm and the tubular outer electrode define an anode chamber and a cathode chamber;
The space between the two diaphragms defines an electrolyte chamber, and one of the electrodes functions as an anode and the other functions as a cathode;
Supplying a saturated salt solution to the central chamber of the electrolytic cell, and supplying soft water to the anode chamber and the cathode chamber, and applying a current between the electrodes;
Consists of
Wherein each said end member provides a sealing engagement between the four compartments of said end member and each said cylindrical electrode and said two cylindrical diaphragms;
The end member has a lateral inlet through its outer wall, the inlet comprising a pipe joint for tangential feed of liquid to the inside of the end member, and three pairs for fluid inflow or outflow Are located in the upper and lower end members, each port comprising an external fitting for connection of a hose or pipe, and a first pair of ports at opposite ends of the assembly. A port addresses the space between the outer electrode tube and the outer diaphragm from the inside, and a second pair of ports at opposite ends of the assembly are the outer diaphragm and the inner diaphragm. And a third pair of ports at opposite ends of the assembly address the space between the inner electrode tube and the inner diaphragm from the inside.
A method characterized by that.
28. The absence of residual salts means that no residue appears on the surface comprising the fabric that has been cleaned and disinfected with diluted sodium hydroxide and diluted hypochlorous acid solution produced. The method described in 1.
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