JP2017196559A - 電解水製造装置及びその運転方法 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】逆浸透膜透過水生成装置10と、逆浸透膜透過水生成装置10の下流側に接続される電解質添加装置30と、電解質添加装置30の下流側に接続される電解装置50と、電解装置50に接続される貯水タンク70と、を含んで成る電解水製造装置100であって、電解装置50は、互いに平行に配設された第1電極57及び第2電極67から成る一対の電極対を備え、前記電極対間に前記電極対と平行に張設された隔膜69により第1電解室55及び第2電解室65が形成され、電解原水を第1電解室55のみに流通させた後に第2電解室65のみに順次流通する様に構成した流通型電解槽を備え、かつ第1電極57及び第2電極67の電極極性を自在に入れ替える極性変更手段を具備する電解水製造装置100。
【選択図】図1
Description
電解原水を逆浸透膜透過水生成装置を用いて逆浸透膜透過水を製造することにより電解原水の水質を均質化するとともに、電解質添加装置を用いて飲用電解質を添加し、次いで隔膜式電解装置の第1電解室及び第2電解室に順次流通させながら電解して飲用電解水を製造する飲用電解水製造工程と;
電解原水を逆浸透膜透過水生成装置を用いて逆浸透膜透過水を製造することにより電解原水の水質を均質化するとともに、電解質添加装置を用いて殺菌消毒用電解質を添加し、次いで第1電解室及び/又は第2電解室に順次流通させながら電解して殺菌消毒用電解水を製造し、この殺菌消毒用電解水を電解水製造装置内の一部又は全部に流通させることにより装置内を殺菌消毒する殺菌消毒工程と;
を切り換え可能に構成することに想到し、本発明を完成するに至った。
電解原水を逆浸透膜透過水生成装置を用いて逆浸透膜透過水を製造することにより電解原水の水質を均質化するとともに、電解質添加装置を用いて殺菌消毒用電解質を添加し、次いで隔膜式電解装置の流路を切り換えることにより、第1電解室及び第2電解室に同時にそれぞれ流通させながら電解して陽極室側で殺菌消毒用電解水を製造し、この殺菌消毒用電解水を電解水製造装置内の一部又は全部に流通させることにより装置内を殺菌消毒する殺菌消毒工程と;
を切り換え可能に構成することに想到し、本発明を完成するに至った。
前記逆浸透膜透過水生成装置の下流側に接続される電解質添加装置と、
前記電解質添加装置の下流側に接続される電解装置と、
前記電解装置に接続される貯水タンクと、
を含んで成る電解水製造装置であって、
前記電解装置は、互いに平行に配設された第1電極及び第2電極から成る少なくとも一対の電極対を備えるとともに、前記電極対間に前記電極対と平行に張設された隔膜により第1電解室及び第2電解室が形成されて成り、電解原水を前記第1電解室のみに流通させた後に前記第2電解室のみに順次流通させるように構成した流通型電解槽を備えて成り、かつ前記第1電極及び前記第2電極の電極極性を自在に入れ替える極性変更手段を有する電解装置であることを特徴とする電解水製造装置。
前記逆浸透膜透過水生成装置の下流側に配設される電解質添加装置と、
前記電解質添加装置の下流側に配設される電解装置と、
前記電解装置に接続される貯水タンクと、
を含んで成る電解水製造装置であって、
前記電解装置は、互いに平行に配設された第1電極及び第2電極から成る少なくとも一対の電極対を備えるとともに、前記電極対間に前記電極対と平行に張設された隔膜により第1電解室及び第2電解室が形成されて成り、電解原水を前記第1電解室のみに流通させた後に前記第2電解室のみに順次流通させる流路と、前記第1電解室又は前記第2電解室のみに流通させる流路と、を自在に切り換えることができるように構成した流通型電解槽を備えて成り、かつ前記第1電極及び前記第2電極の電極極性を自在に入れ替える極性変更手段を有する電解装置であることを特徴とする電解水製造装置。
工程(A):前記逆浸透膜透過水生成装置を用いて逆浸透膜透過水を製造し、
前記電解質添加装置を用いて前記逆浸透膜透過水に殺菌消毒用電解質を添加して殺菌消毒用電解質含有逆浸透膜透過水を製造し、
前記電解装置を用いて前記殺菌消毒用電解質含有逆浸透膜透過水を電解して殺菌消毒用電解水を製造し、
前記殺菌消毒用電解水を前記貯水タンク内に供給する殺菌消毒工程。
工程(B):前記逆浸透膜透過水生成装置を用いて逆浸透膜透過水を製造し、
前記電解質添加装置を用いて前記逆浸透膜透過水に飲用電解質を添加して飲用電解質含有逆浸透膜透過水を製造し、
前記電解装置を用いて前記飲用電解質含有逆浸透膜透過水を電解して飲用電解水を製造する飲用電解水製造工程。
工程(C):前記逆浸透膜透過水生成装置を用いて逆浸透膜透過水を製造し、
前記電解質添加装置を用いて前記逆浸透膜透過水に殺菌消毒用電解質を添加して殺菌消毒用電解質含有逆浸透膜透過水を製造し、
前記電解装置を用いて前記殺菌消毒用電解質含有逆浸透膜透過水を前記流通型電解槽の前記第1電解室のみ又は前記第2電解室のみにそれぞれ流通させる流路に流通させながら電解して殺菌消毒用電解水及び陰極電解水をそれぞれ製造し、
前記殺菌消毒用電解水を前記貯水タンク内に供給する殺菌消毒工程。
工程(D):前記逆浸透膜透過水生成装置を用いて逆浸透膜透過水を製造し、
前記電解質添加装置を用いて前記逆浸透膜透過水に飲用電解質を添加して飲用電解質含有逆浸透膜透過水を製造し、
前記電解装置を用いて前記飲用電解質含有逆浸透膜透過水を前記流通型電解槽の前記第1電解室のみに流通させた後に前記第2電解室のみに順次流通させる流路に流通させながら電解して飲用電解水を製造する飲用電解水製造工程。
(1−1) 装置の構成
図1は、本発明第1形態の電解水製造装置の一例を示す概略構成図である。
また、流通管61や接続管71には、遊離塩素除去フィルタが介装されたバイパス流路が形成されていてもよい。バイパス流路を形成することにより、飲用電解水製造時には遊離塩素を除去し、殺菌消毒時には遊離塩素を除去することなく殺菌消毒用電解水を装置内に流通させることができる。
次に、図1に記載の電解水製造装置100を用いて殺菌消毒用電解水及び飲用電解水を製造する方法について説明する。図1中の矢印は、装置内における水の流れ方向を示す。
電解原水供給管11の一端から供給される電解原水は、電解原水供給管11内を通って逆浸透膜透過水生成装置10内に供給される。電解原水は、ここで逆浸透膜を通過して逆浸透膜透過水が製造される。次いで、逆浸透膜透過水は接続管15を通って電解質添加装置30の電解質混合部39に供給される。逆浸透膜透過水には、電解質収納部31から供給される殺菌消毒用電解質が添加される。殺菌消毒用電解質が添加された逆浸透膜透過水(殺菌消毒用電解質含有逆浸透膜透過水)は、接続管51を通って電解装置50に供給される。殺菌消毒用電解質含有逆浸透膜透過水は、接続管51から開口部53を通って第1電解室55内に供給され、次いで開口部59、流通管61、開口部63を通って第2電解室65内に供給され、開口部67から接続管71を通って電解装置50外に排出される。この間、殺菌消毒用電解質含有逆浸透膜透過水は、第1電極57及び第2電極67に印加される直流電圧電流により電解され、殺菌消毒用電解水が製造される。電解装置50外に排出された殺菌消毒用電解水は接続管71を通って貯水タンク70内に供給される。
上記(1−2−1)と同様に逆浸透膜透過水が製造される。次いで、逆浸透膜透過水は接続管15を通って電解質添加装置30の電解質混合部39に供給される。逆浸透膜透過水には、電解質収納部33から飲用電解質が必要に応じて添加される。飲用電解質が添加された逆浸透膜透過水(飲用電解質含有逆浸透膜透過水)は、上記(1−2−1)と同様に電解装置50に供給され、第1電極57及び第2電極67に印加される直流電圧電流により電解され、飲用電解水が製造される。電解装置50外に排出された飲用電解水は接続管71を通って貯水タンク70内に供給される。
(a)殺菌消毒用電解水の物性値
本発明における殺菌消毒用電解水は、所定の物性値を有している。殺菌消毒用電解水のpH(25℃)は、1.0〜7.0であり、1.5〜6.5であることが好ましく、2.0〜6.0であることが特に好ましい。殺菌消毒用電解水のpHが1.0〜7.0の範囲外である場合、殺菌消毒作用が低いため好ましくない。
本発明における飲用電解水は、所定の物性値を有している。飲用電解水のpH(25℃)は、5.5〜11.0であり、6.0〜9.0であることが好ましく、6.5〜7.5であることが特に好ましい。飲用電解水のpHが5.5〜11.0の範囲外である場合、飲用に適さないため好ましくない。
(2−1)装置の構成
図3及び図4は、本発明第2形態の電解水製造装置の一例を示す概略構成図である。図1と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
次に、図3及び図4に記載の電解水製造装置200を用いて殺菌消毒用電解水及び飲用電解水を製造する方法について説明する。図3中の矢印は、殺菌消毒用電解水の製造時における装置内における水の流れ方向を示す。図4中の矢印は、飲用電解水の製造時における装置内における水の流れ方向を示す。
電解原水供給管11の一端から供給される電解原水は、電解原水供給管11内を通って逆浸透膜透過水生成装置10内に供給される。電解原水は、ここで逆浸透膜を通過して逆浸透膜透過水が製造される。次いで、逆浸透膜透過水は接続管15を通って電解質添加装置30の電解質混合部39に供給される。逆浸透膜透過水には、電解質収納部31から供給される殺菌消毒用電解質が添加される。殺菌消毒用電解水の製造時においては、三方バルブ81を接続管51から接続管83に通じる流路に切り換える。殺菌消毒用電解質が添加された逆浸透膜透過水(殺菌消毒用電解質含有逆浸透膜透過水)は、接続管51、三方バルブ81、接続管83、流通管61を順次流通して電解装置50に供給される。殺菌消毒用電解質含有逆浸透膜透過水は、流通管61から開口部59及び63を通って第1電解室55のみ又は第2電解室65のみにそれぞれ供給され、次いで開口部53及び67を通ってそれぞれ電解装置50外に排出される。この間、殺菌消毒用電解質含有逆浸透膜透過水は、第1電極57及び第2電極67に印加される直流電圧電流によりそれぞれ電解される。第1電極57が陰極である場合、第1電解室55内で得られる電解水は次亜塩素酸を含まないアルカリ性の電解水である。第1電極57が陽極である場合、第1電解室55内で得られる電解水は次亜塩素酸を含む酸性の電解水である。同様に、第2電極67が陰極である場合、第2電解室65内で得られる電解水は次亜塩素酸を含まないアルカリ性の電解水である。第2電極67が陽極である場合、第2電解室65内で得られる電解水は次亜塩素酸を含む酸性の電解水である。
第1電解室55から排出された電解水は、電解水取出管85から排出される。第2電解室65から排出された電解水は、接続管71を通って貯水タンク70内に供給される。
酸性の殺菌消毒用電解水は前述の通り装置内の殺菌消毒に使用できる。また、アルカリ性の電解水は、油脂や蛋白質等を除去する作用があるため、必要に応じて装置内の洗浄に用いることができる。
飲用電解水の製造時においては、三方バルブ81を接続管51から開口部53に通じる流路に切り換える。その他の動作は第1形態における飲用電解水の製造と同様である。
殺菌消毒用電解水及び飲用電解水の物性値は、第1形態において説明したとおりである。
図2は、本発明の電解水製造装置の更に他の例を示す構成図である。図1と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。この電解水製造装置101は、流通管61に排水管62が流量調整バルブ64を介して接続されている。
図5は、本発明の電解水製造装置の更に他の例を示す構成図である。図1と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
図6は、本発明の電解水製造装置の更に他の例を示す構成図である。図1〜3と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。
図1に示した電解水製造装置を構成した。電解原水としては、表1に記載の物性値を有する水道水を用いた。なお、表1に記載の物性値はいずれも25℃における測定値である。
逆浸透膜透過水生成装置(エルケンコーポレーション製、マレーシア)により製造された逆浸透膜透過水に、飲用電解質として0.2%塩化ナトリウム水溶液を電解質供給装置を用いて添加して電気伝導度を25mS/mとした。この塩化ナトリウム水溶液を図1に示す電解水製造装置を用いて2A/min・Lの電流で電解した(流速:1L/min.、印加電流:2A)。得られた飲用電解水の各種物性値を測定し、表1に記載した。
飲用電解質を添加せず、殺菌消毒用電解質として0.15%塩化ナトリウム水溶液/塩酸の混合溶液(pH:3.0)を添加した他は実施例1と同様に電解した。得られた殺菌消毒用電解水の各種物性値を測定し、表2に記載した。
図5に示した電解水製造装置を用いた他は実施例1と同様に電解した。得られた飲用電解水の各種物性値を測定し、表3に記載した。
図5に示した電解水製造装置を用いた他は実施例2と同様に電解した。得られた殺菌消毒用電解水の各種物性値を測定し、表4に記載した。
図3−4に示した電解水製造装置であって、その流路を図4に示した通りとした他は実施例1と同様に電解した。得られた飲用電解水の各種物性値を測定し、表5に記載した。
図3−4に示した電解水製造装置であって、その流路が図3に示した状態である電解水製造装置を用いた。電解原水としては、表6に記載の物性値を有する水道水を用いた。逆浸透膜透過水生成装置(エルケンコーポレーション製、マレーシア)により製造された逆浸透膜透過水に、殺菌消毒用電解質として0.2%塩化ナトリウム水溶液を電解質供給装置を用いて添加して電気伝導度を25mS/mとした。この塩化ナトリウム水溶液を図3−4に示す電解水製造装置を用いて2A/min・Lの電流で電解した(流速:1L/min.、印加電流:2A)。得られた殺菌消毒用電解水の各種物性値を測定し、表6に記載した。
実施例2、4、6は表2、4、6で示したようにいずれもpHが強酸性領域にあり、酸化還元電位が1100mV以上であることから次亜塩素酸が生成する領域である。この電解水は、殺菌性の高い電解水である。
10・・・逆浸透膜透過水生成装置
11・・・電解原水供給管
13、35、37、77、87、99・・・バルブ
15、51、71、83、93・・・接続管
30・・・電解質添加装置
31、33・・・電解質収納部
39・・・電解質混合部
50・・・電解装置
53、59、63、67・・・開口部
55・・・第1電解室
57・・・第1電極
61・・・流通管
62、97・・・排水管
64・・・流量調整バルブ
65・・・第2電解室
67・・・第2電極
69・・・隔膜
70・・・貯水タンク
73・・・部材
75・・・電解水取出管
81、89・・・三方バルブ
85・・・電解水取出管
91・・・電解水取出管
95・・・ポンプ
Claims (6)
- 逆浸透膜透過水生成装置と、
前記逆浸透膜透過水生成装置の下流側に接続される電解質添加装置と、
前記電解質添加装置の下流側に接続される電解装置と、
前記電解装置に接続される貯水タンクと、
を含んで成る電解水製造装置であって、
前記電解装置は、互いに平行に配設された第1電極及び第2電極から成る少なくとも一対の電極対を備えるとともに、前記電極対間に前記電極対と平行に張設された隔膜により第1電解室及び第2電解室が形成されて成り、電解原水を前記第1電解室のみに流通させた後に前記第2電解室のみに順次流通させるように構成した流通型電解槽を備えて成り、かつ前記第1電極及び前記第2電極の電極極性を自在に入れ替える極性変更手段を有する電解装置であることを特徴とする電解水製造装置。 - 逆浸透膜透過水生成装置と、
前記逆浸透膜透過水生成装置の下流側に配設される電解質添加装置と、
前記電解質添加装置の下流側に配設される電解装置と、
前記電解装置に接続される貯水タンクと、
を含んで成る電解水製造装置であって、
前記電解装置は、互いに平行に配設された第1電極及び第2電極から成る少なくとも一対の電極対を備えるとともに、前記電極対間に前記電極対と平行に張設された隔膜により第1電解室及び第2電解室が形成されて成り、電解原水を前記第1電解室のみに流通させた後に前記第2電解室のみに順次流通させる流路と、前記第1電解室又は前記第2電解室のみに流通させる流路と、を自在に切り換えることができるように構成した流通型電解槽を備えて成り、かつ前記第1電極及び前記第2電極の電極極性を自在に入れ替える極性変更手段を有する電解装置であることを特徴とする電解水製造装置。 - 前記貯水タンクが、前記電解装置から貯水タンク内に供給される電解水の一部又は全部を貯水タンクの内壁部に接触させる部材を内部に備える請求項1又は請求項2に記載の電解水製造装置。
- 前記電解質添加装置が、2種以上の電解質を個別に収納可能に構成した電解質収納部を有し、添加する電解質を切り換え可能に構成して成る請求項1又は請求項2に記載の電解水製造装置。
- 請求項1、3又は4のいずれか1項に記載の電解水製造装置の運転方法であって、以下の工程(A)及び工程(B)を有することを特徴とする電解水製造装置の運転方法。
工程(A):前記逆浸透膜透過水生成装置を用いて逆浸透膜透過水を製造し、
前記電解質添加装置を用いて前記逆浸透膜透過水に殺菌消毒用電解質を添加して殺菌消毒用電解質含有逆浸透膜透過水を製造し、
前記電解装置を用いて前記殺菌消毒用電解質含有逆浸透膜透過水を電解して殺菌消毒用電解水を製造し、
前記殺菌消毒用電解水を前記貯水タンク内に供給する殺菌消毒工程。
工程(B):前記逆浸透膜透過水生成装置を用いて逆浸透膜透過水を製造し、
前記電解質添加装置を用いて前記逆浸透膜透過水に飲用電解質を添加して飲用電解質含有逆浸透膜透過水を製造し、
前記電解装置を用いて前記飲用電解質含有逆浸透膜透過水を電解して飲用電解水を製造する飲用電解水製造工程。 - 請求項2乃至4のいずれか1項に記載の電解水製造装置の運転方法であって、以下の工程(C)及び工程(D)を有することを特徴とする電解水製造装置の運転方法。
工程(C):前記逆浸透膜透過水生成装置を用いて逆浸透膜透過水を製造し、
前記電解質添加装置を用いて前記逆浸透膜透過水に殺菌消毒用電解質を添加して殺菌消毒用電解質含有逆浸透膜透過水を製造し、
前記電解装置を用いて前記殺菌消毒用電解質含有逆浸透膜透過水を前記流通型電解槽の前記第1電解室のみ又は前記第2電解室のみにそれぞれ流通させる流路に流通させながら電解して殺菌消毒用電解水及び陰極電解水をそれぞれ製造し、
前記殺菌消毒用電解水を前記貯水タンク内に供給する殺菌消毒工程。
工程(D):前記逆浸透膜透過水生成装置を用いて逆浸透膜透過水を製造し、
前記電解質添加装置を用いて前記逆浸透膜透過水に飲用電解質を添加して飲用電解質含有逆浸透膜透過水を製造し、
前記電解装置を用いて前記飲用電解質含有逆浸透膜透過水を前記流通型電解槽の前記第1電解室のみに流通させた後に前記第2電解室のみに順次流通させる流路に流通させながら電解して飲用電解水を製造する飲用電解水製造工程。
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