JP2018183739A - Electrolytic water generator - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrolytic water generator capable of easily generating electrolytic water containing a large amount of hydrogen occlusion metal colloid such as platinum nanocolloid by a simple configuration.SOLUTION: An electrolytic water generator 1 includes: an electrolytic chamber 40 for electrolyzing water; a first feeder 41 and a second feeder 42 disposed as opposing to each other in the electrolytic chamber 40, to which a DC voltage is to be applied; a barrier membrane 43 disposed between the first feeder 41 and the second feeder 42 and dividing the electrolytic chamber 40 into a first electrode chamber 40a on the first feeder 41 side and a second electrode chamber 40b on the second feeder 42 side; and a water supply channel 21 for supplying water to the first electrode chamber 40a. The surface of the first feeder 41 is formed of a hydrogen occlusion metal. The electrolytic water generator 1 has an intermediate water channel 46 that guides electrolytic water electrolyzed in the first electrode chamber 40a to the second electrode chamber 40b.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、水素吸蔵金属を含む電解水を生成する電解水生成装置に関する。   The present invention relates to an electrolyzed water generating apparatus that generates electrolyzed water containing a hydrogen storage metal.

従来、コロイド状の水素吸蔵金属コロイドを含む電解水について、種々の研究開発がなされている。例えば、特許文献1では、交流電圧が印加される電極対と、直流電圧が印加される電極対とを備えた水処理装置が提案されている。   Conventionally, various research and development have been conducted on electrolyzed water containing colloidal hydrogen storage metal colloids. For example, Patent Document 1 proposes a water treatment apparatus including an electrode pair to which an AC voltage is applied and an electrode pair to which a DC voltage is applied.

特開2009−50774号公報JP 2009-50774 A

しかしながら、上記装置では、通常の直流電解用の電極対に加えて、交流電解用の電極対が必要であるため、装置のコストアップを招来する。また、交流電解用の電極対に、適切な交流電圧を印加するための回路が別途必要となるため、装置のコストアップは免れない。   However, since the above apparatus requires an electrode pair for AC electrolysis in addition to a normal electrode pair for DC electrolysis, the cost of the apparatus is increased. In addition, since a circuit for applying an appropriate AC voltage to the electrode pair for AC electrolysis is required separately, an increase in the cost of the apparatus is inevitable.

また、同文献の図4に示される装置では、その構造上、交流電解と直流電解とを同時に行なうことができないため、所望の電解水が生成されるまで時間がかかる。このため、使い勝手が悪く、水素吸蔵金属コロイドを多く含有する電解水を気軽に生成できない。   Further, in the apparatus shown in FIG. 4 of the same document, it is not possible to perform AC electrolysis and DC electrolysis at the same time because of the structure, so it takes time until desired electrolyzed water is generated. For this reason, it is not convenient and electrolyzed water containing a large amount of hydrogen storage metal colloid cannot be easily produced.

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、水素吸蔵金属コロイドを多く含有する電解水を簡素な構成で気軽に生成できる電解水生成装置を提供することを主たる目的としている。   The present invention has been devised in view of the above circumstances, and has as its main object to provide an electrolyzed water generating device that can easily generate electrolyzed water containing a large amount of hydrogen storage metal colloid with a simple configuration. .

本発明の第1発明は、水を電気分解する電解室と、前記電解室内に配され、直流電圧が印加される陽極給電体及び陰極給電体と、前記陽極給電体と前記陰極給電体との間に配され、前記電解室を前記陽極給電体側の陽極室と前記陰極給電体側の陰極室とに区分する隔膜と、前記陽極室に水を供給する給水路と、を備えた電解水生成装置であって、前記陽極給電体の表面は、水素吸蔵金属によって形成され、前記陽極室で電気分解された電解水を前記陰極室に導く水路を有することを特徴とする。   A first invention of the present invention includes an electrolysis chamber for electrolyzing water, an anode feeder and a cathode feeder that are arranged in the electrolysis chamber and to which a DC voltage is applied, and the anode feeder and the cathode feeder. An electrolyzed water generating apparatus comprising: a diaphragm that is arranged between the anode chamber on the anode feeder side and the cathode chamber on the cathode feeder side; and a water supply channel that supplies water to the anode chamber. And the surface of the said anode electric power feeding body is formed with the hydrogen storage metal, It has the water path which guides the electrolyzed water electrolyzed in the said anode chamber to the said cathode chamber, It is characterized by the above-mentioned.

前記電解水生成装置において、前記陽極給電体及び前記陰極給電体には交流電圧が印加されないことが望ましい。   In the electrolyzed water generating apparatus, it is preferable that an AC voltage is not applied to the anode feeder and the cathode feeder.

前記電解水生成装置において、前記陽極室から前記水路に流出した前記電解水は、前記陽極室には供給されないことが望ましい。   In the electrolyzed water generating apparatus, it is desirable that the electrolyzed water that has flowed out of the anode chamber into the water channel is not supplied to the anode chamber.

本発明の第2発明は、水を電気分解する電解室と、前記電解室内に配された陽極給電体及び陰極給電体と、前記陽極給電体と前記陰極給電体との間に配され、前記電解室を前記陽極給電体側の陽極室と前記陰極給電体側の陰極室とに区分する隔膜とを用いて電解水を生成する電解水生成方法であって、前記陽極給電体は、表面が水素吸蔵金属によって形成され、前記陽極室に水を供給するステップと、前記陽極給電体と前記陰極給電体との間に直流電圧を印加して、前記陽極室に供給された水から電子を奪い酸化水を生成するステップと、前記酸化水を前記陰極室に移動させるステップと、前記陽極給電体と前記陰極給電体との間に直流電圧を印加して、前記陰極室に移動した前記酸化水に電子を供給して、前記酸化水を還元するステップとを含むことを特徴とする。   According to a second aspect of the present invention, there is provided an electrolysis chamber for electrolyzing water, an anode feeder and a cathode feeder arranged in the electrolysis chamber, and the anode feeder and the cathode feeder, An electrolyzed water generating method for generating electrolyzed water using a diaphragm that divides an electrolysis chamber into an anode chamber on the anode feeder side and a cathode chamber on the cathode feeder side, the surface of the anode feeder being hydrogen occluded A step of supplying water to the anode chamber, formed of metal, and applying a direct current voltage between the anode feeder and the cathode feeder to remove electrons from the water supplied to the anode chamber. A step of moving the oxidized water to the cathode chamber, applying a DC voltage between the anode feeder and the cathode feeder, and supplying electrons to the oxidized water moved to the cathode chamber And reducing the oxidized water; Characterized in that it contains.

第1発明の電解水生成装置では、陽極給電体の表面は、水素吸蔵金属によって形成されているので、電気分解の際、陽極室では、水素吸蔵金属がイオン化する。このとき生ずる水素吸蔵金属のイオンは、陽極室で電気分解された電解水と共に水路を通って陰極室に導かれる。そして、陰極給電体が上記水素吸蔵金属のイオンに電子を供給することにより、陰極室では、コロイド状の水素吸蔵金属が析出し、水素吸蔵金属コロイドを多く含有する電解水が生成される。   In the electrolyzed water generating apparatus according to the first aspect of the invention, the surface of the anode power feeding body is formed of a hydrogen storage metal. Therefore, during the electrolysis, the hydrogen storage metal is ionized in the anode chamber. The ions of the hydrogen storage metal generated at this time are guided to the cathode chamber through the water channel together with the electrolyzed water electrolyzed in the anode chamber. When the cathode power supply supplies electrons to the ions of the hydrogen storage metal, colloidal hydrogen storage metal is deposited in the cathode chamber, and electrolyzed water containing a large amount of hydrogen storage metal colloid is generated.

また、陽極室と陰極室とが隔膜によって分離されているので、陰極室で生成された水素吸蔵金属コロイドが陽極室に移動することがない。このため、装置から取り出される電解水素水に含まれる水素吸蔵金属コロイドの量が容易に増加する。さらに、直流電解のみによって水素吸蔵金属コロイドを多く含有する電解水が生成されるので、装置の構成が簡素であると共に、電解水の生成に要する時間が短縮される。   Moreover, since the anode chamber and the cathode chamber are separated by the diaphragm, the hydrogen storage metal colloid generated in the cathode chamber does not move to the anode chamber. For this reason, the quantity of the hydrogen storage metal colloid contained in the electrolysis hydrogen water taken out from an apparatus increases easily. Furthermore, since electrolyzed water containing a large amount of hydrogen storage metal colloid is generated only by direct current electrolysis, the configuration of the apparatus is simple and the time required for generating electrolyzed water is shortened.

第2発明の電解水生成方法では、陽極室に供給された水から電子を奪い酸化水を生成するステップで、陽極給電体の表面では、水素吸蔵金属がイオン化する。このとき生ずる水素吸蔵金属のイオンは、酸化水を陰極室に移動させるステップで、酸化水と共に陰極室に移動する。そして、陰極室に移動した酸化水を還元するステップにおいて、陰極給電体が上記水素吸蔵金属のイオンに電子を供給することにより、陰極室では、コロイド状の水素吸蔵金属が析出し、水素吸蔵金属コロイドを多く含有する電解水が生成される。また、直流電解のみによって水素吸蔵金属コロイドを多く含有する電解水が生成されるので、電解水の生成に要するステップが簡素化され、時間が短縮される。   In the electrolyzed water generating method according to the second aspect of the present invention, the hydrogen storage metal is ionized on the surface of the anode feeder in the step of generating oxidized water by removing electrons from the water supplied to the anode chamber. The ions of the hydrogen storage metal generated at this time move to the cathode chamber together with the oxidized water in the step of moving the oxidized water to the cathode chamber. Then, in the step of reducing the oxidized water that has moved to the cathode chamber, the cathode feeder supplies electrons to the ions of the hydrogen storage metal, so that colloidal hydrogen storage metal is deposited in the cathode chamber, and the hydrogen storage metal Electrolyzed water containing a large amount of colloid is produced. Moreover, since electrolyzed water containing a large amount of hydrogen storage metal colloid is generated only by direct current electrolysis, the steps required for generating electrolyzed water are simplified and the time is shortened.

本発明の電解水生成装置の一実施形態の流路構成を示す図である。It is a figure which shows the flow-path structure of one Embodiment of the electrolyzed water generating apparatus of this invention. 図1の電解水生成装置の電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electrical structure of the electrolyzed water generating apparatus of FIG. 図1の電解水生成装置の処理手順の一実施形態を示すフローチャートである。It is a flowchart which shows one Embodiment of the process sequence of the electrolyzed water generating apparatus of FIG. 図1の電解水生成装置の変形例の流路構成を示す図である。It is a figure which shows the flow-path structure of the modification of the electrolyzed water generating apparatus of FIG.

以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図1は、本実施形態の電解水生成装置1の概略構成を示している。図2は、電解水生成装置1の電気的構成を示している。電解水生成装置1は、電気分解される水が供給される電解室40と、極性の異なる第1給電体41及び第2給電体42と、電解室40を区分する隔膜43と、電解水生成装置1の各部の制御を司る制御手段5とを備えている。
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a schematic configuration of an electrolyzed water generating apparatus 1 of the present embodiment. FIG. 2 shows the electrical configuration of the electrolyzed water generator 1. The electrolyzed water generating apparatus 1 includes an electrolyzing chamber 40 to which water to be electrolyzed, a first power feeding body 41 and a second power feeding body 42 having different polarities, a diaphragm 43 that separates the electrolyzing chamber 40, and electrolyzed water generation. And a control means 5 for controlling each part of the apparatus 1.

電解室40は、電解槽4の内部に形成されている。電解室40には、電気分解前の原水が供給される。原水には、一般的には水道水が利用されるが、その他、例えば、井戸水、地下水等を用いることができる。電解室40の上流側には、電解室40に供給される水を浄化する浄水カートリッジが設けられていてもよい。   The electrolytic chamber 40 is formed inside the electrolytic cell 4. The electrolysis chamber 40 is supplied with raw water before electrolysis. As the raw water, tap water is generally used, but well water, ground water, and the like can be used. A water purification cartridge that purifies water supplied to the electrolysis chamber 40 may be provided on the upstream side of the electrolysis chamber 40.

第1給電体41及び第2給電体42は、電解室40内で、互いに対向して配置されている。第1給電体41及び第2給電体42の表面は、水素吸蔵金属によって形成されている。水素吸蔵金属とは、例えば、白金、パラジウム、バナジウム、マグネシウム、ジルコニウムであり、これらを成分とする合金も含まれる。本実施形態では、第1給電体41及び第2給電体42の表面には、白金のめっき層が形成されている。   The first power supply body 41 and the second power supply body 42 are disposed to face each other in the electrolysis chamber 40. The surface of the 1st electric power feeding body 41 and the 2nd electric power feeding body 42 is formed with the hydrogen storage metal. Examples of the hydrogen storage metal include platinum, palladium, vanadium, magnesium, and zirconium, and alloys including these as components are also included. In the present embodiment, platinum plating layers are formed on the surfaces of the first power supply body 41 and the second power supply body 42.

隔膜43は、第1給電体41と第2給電体42との間に配されている。隔膜43は、電解室40を第1給電体41側の第1極室40aと、第2給電体42側の第2極室40bとに区分する。隔膜43は、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)親水膜によって構成されている。電解室40内に水が満たされた状態で第1給電体41と第2給電体42との間に直流電圧が印加されると、電解室40内で水が電気分解され、電解水が得られる。   The diaphragm 43 is disposed between the first power feeding body 41 and the second power feeding body 42. The diaphragm 43 divides the electrolysis chamber 40 into a first electrode chamber 40a on the first power supply body 41 side and a second electrode chamber 40b on the second power supply body 42 side. The diaphragm 43 is made of, for example, a polytetrafluoroethylene (PTFE) hydrophilic film. When a DC voltage is applied between the first power supply body 41 and the second power supply body 42 in a state where the electrolysis chamber 40 is filled with water, the water is electrolyzed in the electrolysis chamber 40 to obtain electrolyzed water. It is done.

電解水生成装置1では、第1給電体41と第2給電体42との間に直流電圧のみが印加され、交流電圧は印加されない。従って、上記交流電圧を生成する電源装置及び交流電流を供給するための回路が不要となり、上記特許文献1に記載された水処理装置と比較して、装置のコストダウンを図ることが可能となる。   In the electrolyzed water generating apparatus 1, only a DC voltage is applied between the first power supply body 41 and the second power supply body 42, and no AC voltage is applied. Therefore, the power supply device for generating the AC voltage and the circuit for supplying the AC current are not required, and the cost of the device can be reduced as compared with the water treatment device described in Patent Document 1. .

例えば、図1に示される状態では、第1給電体41には正の電荷が帯電し、第1極室40aは、陽極室として機能している。一方、第2給電体42には負の電荷が帯電し、第2極室40bは、陰極室として機能している。これにより、第2極室40bでは電気分解により発生した水素ガスが溶け込んだ還元性の電解水素水が、第1極室40aでは電気分解により発生した酸素ガスが溶け込んだ電解酸性水がそれぞれ生成される。   For example, in the state shown in FIG. 1, positive charge is charged in the first power feeding body 41, and the first electrode chamber 40 a functions as an anode chamber. On the other hand, negative charge is charged in the second power feeding body 42, and the second electrode chamber 40b functions as a cathode chamber. Thereby, reducing electrolytic hydrogen water in which hydrogen gas generated by electrolysis is dissolved is generated in the second electrode chamber 40b, and electrolytic acidic water in which oxygen gas generated by electrolysis is dissolved in the first electrode chamber 40a. The

図2に示されるように、第1給電体41及び第2給電体42と制御手段5とは、電流供給ラインを介して接続されている。第1給電体41と制御手段5との間の電流供給ラインには、電流検出手段44が設けられている。電流検出手段44は、第2給電体42と制御手段5との間の電流供給ラインに設けられていてもよい。電流検出手段44は、第1給電体41、第2給電体42に供給する直流電流(電解電流)を検出し、その値に相当する電気信号を制御手段5に出力する。   As shown in FIG. 2, the first power supply body 41, the second power supply body 42, and the control unit 5 are connected via a current supply line. Current detection means 44 is provided on the current supply line between the first power feeder 41 and the control means 5. The current detection unit 44 may be provided in a current supply line between the second power feeder 42 and the control unit 5. The current detection means 44 detects a direct current (electrolytic current) supplied to the first power supply body 41 and the second power supply body 42 and outputs an electric signal corresponding to the value to the control means 5.

制御手段5は、例えば、各種の演算処理、情報処理等を実行するCPU(Central Processing Unit)及びCPUの動作を司るプログラム及び各種の情報を記憶するメモリ等を有している。制御手段5の各種の機能は、CPU、メモリ及びプログラムによって実現される。   The control unit 5 includes, for example, a CPU (Central Processing Unit) that executes various arithmetic processes, information processing, and the like, a program that controls the operation of the CPU, and a memory that stores various information. Various functions of the control means 5 are realized by a CPU, a memory, and a program.

制御手段5は、例えば、電流検出手段44から出力された電気信号に基づいて、第1給電体41及び第2給電体42に印加する直流電圧(電解電圧)を制御する。より具体的には、制御手段5は、ユーザー等によって設定された溶存水素濃度に応じて、電流検出手段44によって検出される電解電流が所望の値となるように、第1給電体41及び第2給電体42に印加する電圧をフィードバック制御する。例えば、電解電流が過大である場合、制御手段5は、上記電圧を減少させ、電解電流が過小である場合、制御手段5は、上記電圧を増加させる。これにより、第1給電体41及び第2給電体42に供給する電解電流が適切に制御され、電解室40で所望の溶存水素濃度の水素水が生成される。   The control means 5 controls the DC voltage (electrolytic voltage) applied to the 1st electric power feeder 41 and the 2nd electric power feeder 42 based on the electrical signal output from the electric current detection means 44, for example. More specifically, the control means 5 controls the first power supply 41 and the first power supply 41 so that the electrolysis current detected by the current detection means 44 becomes a desired value according to the dissolved hydrogen concentration set by the user or the like. (2) The voltage applied to the power feeder 42 is feedback-controlled. For example, when the electrolysis current is excessive, the control unit 5 decreases the voltage, and when the electrolysis current is excessive, the control unit 5 increases the voltage. Thereby, the electrolysis current supplied to the first power supply body 41 and the second power supply body 42 is appropriately controlled, and hydrogen water having a desired dissolved hydrogen concentration is generated in the electrolysis chamber 40.

第1給電体41及び第2給電体42の極性は、制御手段5によって制御される。すなわち、制御手段5は、第1給電体41及び第2給電体42の極性を切り替える極性切替手段として機能する。制御手段5が第1給電体41及び第2給電体42の極性を適宜切り替えることにより、第1給電体41及び第2給電体42が陽極室又は陰極室として機能する機会が均等化される。これにより、第1給電体41及び第2給電体42等へのスケールの付着が抑制される。以下、本明細書では、特に断りのない限り、第1給電体41が陽極給電体として、第2給電体42が陰極給電体として、それぞれ機能している場合が説明されるが、第1給電体41及び第2給電体42の極性を相互に入れ替えた場合も同様である(後述する図4においても同様)。   The polarities of the first power supply body 41 and the second power supply body 42 are controlled by the control means 5. That is, the control unit 5 functions as a polarity switching unit that switches the polarities of the first power feeding body 41 and the second power feeding body 42. When the control unit 5 appropriately switches the polarities of the first power supply body 41 and the second power supply body 42, the opportunity for the first power supply body 41 and the second power supply body 42 to function as an anode chamber or a cathode chamber is equalized. Thereby, adhesion of the scale to the 1st electric power feeder 41, the 2nd electric power feeder 42, etc. is suppressed. Hereinafter, in the present specification, unless otherwise specified, the case where the first power feeding body 41 functions as an anode power feeding body and the second power feeding body 42 functions as a cathode power feeding body will be described. The same applies to the case where the polarities of the body 41 and the second power feeding body 42 are interchanged (the same applies to FIG. 4 described later).

図1に示されるように、電解水生成装置1は、電解槽4の上流側に設けられた入水部2と、電解槽4の下流側に設けられた出水部6とをさらに備えている。   As shown in FIG. 1, the electrolyzed water generating device 1 further includes a water inlet 2 provided on the upstream side of the electrolytic cell 4 and a water outlet 6 provided on the downstream side of the electrolytic cell 4.

入水部2は、給水路21、21a、21bと、流量センサー22と流路切替弁25等を有している。給水路21は、電気分解される水を電解室40に供給する。流量センサー22は、給水路21に設けられている。流量センサー22は、電解室40に供給される水の単位時間あたりの流量(以下、単に「流量」と記すこともある)Fを定期的に検出し、その値に相当する信号を制御手段5に出力する。   The water inlet 2 has water supply channels 21, 21a, 21b, a flow rate sensor 22, a flow path switching valve 25, and the like. The water supply channel 21 supplies water to be electrolyzed to the electrolysis chamber 40. The flow sensor 22 is provided in the water supply channel 21. The flow rate sensor 22 periodically detects the flow rate per unit time of water supplied to the electrolysis chamber 40 (hereinafter sometimes simply referred to as “flow rate”) F, and sends a signal corresponding to the value to the control means 5. Output to.

給水路21は、流路切替弁25の下流側で給水路21a、21bの二方に分岐している。給水路21aは第1極室40aと連通し、給水路21bは第2極室40bと連通している。流路切替弁25は、制御手段5の管理下で、原水の流れる水路を給水路21a又は21bに切り替える。これにより、給水路21を流れる原水は、第1極室40a又は第2極室40bのいずれかに流入する。図1に示される状態では、流路切替弁25によって給水路21と給水路21aとが連通され、給水路21を流れる原水は、第1極室40aに供給される。   The water supply path 21 branches into two sides of the water supply paths 21 a and 21 b on the downstream side of the flow path switching valve 25. The water supply channel 21a communicates with the first electrode chamber 40a, and the water supply channel 21b communicates with the second electrode chamber 40b. The flow path switching valve 25 switches the water path through which the raw water flows to the water supply path 21 a or 21 b under the control of the control means 5. Thereby, the raw | natural water which flows through the water supply path 21 flows into either the 1st pole chamber 40a or the 2nd pole chamber 40b. In the state shown in FIG. 1, the water supply channel 21 and the water supply channel 21a are communicated by the flow channel switching valve 25, and the raw water flowing through the water supply channel 21 is supplied to the first electrode chamber 40a.

電解槽4には、中間水路46が設けられている。中間水路46は、例えば、電解槽4と一体に形成される。中間水路46は、一端が第1極室40aに他端が第2極室40bに連通されており、第1極室40a及び第2極室40bのうち陽極側の極室(以下、陽極室と記す)において電気分解によって生成された電解水を第1極室40a及び第2極室40bのうち陰極側の極室(以下、陽極室と記す)に導く。図1に示される状態では、第1極室40aで生成された電解水は、中間水路46を通過して第2極室40bに供給される。   An intermediate water channel 46 is provided in the electrolytic cell 4. The intermediate water channel 46 is formed integrally with the electrolytic cell 4, for example. The intermediate water channel 46 has one end communicating with the first pole chamber 40a and the other end communicating with the second pole chamber 40b. Of the first pole chamber 40a and the second pole chamber 40b, the anode chamber (hereinafter referred to as the anode chamber). In the first electrode chamber 40a and the second electrode chamber 40b, the electrolyzed water generated by electrolysis is guided to the cathode chamber on the cathode side (hereinafter referred to as the anode chamber). In the state shown in FIG. 1, the electrolyzed water generated in the first electrode chamber 40a passes through the intermediate water channel 46 and is supplied to the second electrode chamber 40b.

出水部6は、出水路61、61a、61bと、流路切替弁65とを有する。出水路61、61a、61bは、陰極室で生成された電解水(すなわち電解水素水)を取り出すための陰極水路として機能している。出水路61aは第1極室40aと連通し、出水路61bは第2極室40bと連通している。出水路61a、61bは、流路切替弁65の下流側で出水路61に集約される。流路切替弁65は、制御手段5の管理下で、出水路61との接続を出水路61a又は61bに切り替える。これにより、陰極室で生成された電解水は、出水路61から流出される。図1に示される状態では、流路切替弁65によって出水路61bと出水路61とが連通され、第2極室40bにて生成された電解水は、出水路61から取り出される。   The water outlet 6 includes water outlets 61, 61 a, 61 b and a flow path switching valve 65. The outlet channels 61, 61a, 61b function as a cathode channel for taking out the electrolyzed water (that is, electrolyzed hydrogen water) generated in the cathode chamber. The water outlet 61a communicates with the first electrode chamber 40a, and the water outlet 61b communicates with the second electrode chamber 40b. The water outlets 61 a and 61 b are collected in the water outlet 61 on the downstream side of the flow path switching valve 65. The flow path switching valve 65 switches the connection with the water discharge path 61 to the water discharge path 61 a or 61 b under the control of the control means 5. As a result, the electrolyzed water generated in the cathode chamber flows out from the water outlet 61. In the state shown in FIG. 1, the water discharge path 61 b and the water discharge path 61 are communicated by the flow path switching valve 65, and the electrolyzed water generated in the second electrode chamber 40 b is taken out from the water discharge path 61.

本実施形態では、制御手段5が、第1給電体41及び第2給電体42の極性の切り替えと流路切替弁65による流路の切り替えとを同期させることにより、ユーザーによって選択された電解水(例えば、図1では電解水素水)が出水路61から吐出されうる。   In the present embodiment, the control means 5 synchronizes the switching of the polarities of the first power feeding body 41 and the second power feeding body 42 with the switching of the flow path by the flow path switching valve 65, so that the electrolyzed water selected by the user is selected. (For example, electrolytic hydrogen water in FIG. 1) can be discharged from the water outlet 61.

流路切替弁25と流路切替弁65とは、例えば、特許第5809208号公報に記載されているように、一体に形成され、単一のモーターによって連動して駆動される形態が望ましい。すなわち、流路切替弁25及び流路切替弁65は、円筒形状の外筒体と内筒体等によって構成される。内筒体の内側及び外側には、流路切替弁25及び流路切替弁65を構成する流路が形成され、各流路は、流路切替弁25及び流路切替弁65の動作状態に応じて適宜交差するように構成されている。このような弁装置は、「ダブルオートチェンジクロスライン弁」と称され、電解水生成装置1の構成及び制御の簡素化に寄与し、電解水生成装置1の商品価値をより一層高める。   For example, as described in Japanese Patent No. 5809208, the flow path switching valve 25 and the flow path switching valve 65 are preferably integrally formed and driven in conjunction with a single motor. That is, the flow path switching valve 25 and the flow path switching valve 65 are configured by a cylindrical outer cylinder, an inner cylinder, and the like. The flow path constituting the flow path switching valve 25 and the flow path switching valve 65 is formed inside and outside the inner cylinder, and each flow path is in an operating state of the flow path switching valve 25 and the flow path switching valve 65. It is configured to intersect appropriately. Such a valve device is referred to as a “double auto change cross line valve”, contributes to the simplification of the configuration and control of the electrolyzed water generating device 1, and further increases the commercial value of the electrolyzed water generating device 1.

なお、図1に示される電解水生成装置1において、給水路21a、21b及び流路切替弁25、並びに出水路61a、61b及び流路切替弁65は、廃されていてもよい。この場合、給水路21は、第1極室40aと直接的に接続され、出水路61は、第2極室40bと直接的に接続される。   In addition, in the electrolyzed water generating apparatus 1 shown in FIG. 1, the water supply channels 21 a and 21 b and the flow channel switching valve 25, the water discharge channels 61 a and 61 b and the flow channel switching valve 65 may be eliminated. In this case, the water supply channel 21 is directly connected to the first electrode chamber 40a, and the water discharge channel 61 is directly connected to the second electrode chamber 40b.

本実施形態では、陽極給電体である第1給電体41の表面は、水素吸蔵金属によって形成されているので、電気分解の際、第1極室40aでは、水素吸蔵金属がイオン化する。このとき生ずる水素吸蔵金属のイオン(本実施形態では、白金イオン)は、第1極室40aで電気分解された電解水と共に中間水路46を通って第2極室40bに導かれる。そして、陰極給電体である第2給電体42が上記水素吸蔵金属のイオンを引き寄せて電子を供給する。これに伴い、第1極室40aでは、コロイド状の水素吸蔵金属が析出し、直径がナノメートルレベルの微小な水素吸蔵金属コロイド(本実施形態では、白金ナノコロイド)を多く含有する電解水が生成される。   In the present embodiment, since the surface of the first power supply body 41 that is an anode power supply body is formed of a hydrogen storage metal, the hydrogen storage metal is ionized in the first electrode chamber 40a during electrolysis. The hydrogen-absorbing metal ions (in this embodiment, platinum ions) generated at this time are guided to the second electrode chamber 40b through the intermediate water channel 46 together with the electrolyzed water electrolyzed in the first electrode chamber 40a. And the 2nd electric power feeder 42 which is a cathode electric power feeder attracts the ion of the said hydrogen storage metal, and supplies an electron. Accordingly, in the first electrode chamber 40a, colloidal hydrogen storage metal is deposited, and electrolyzed water containing a large amount of minute hydrogen storage metal colloid (platinum nanocolloid in this embodiment) having a diameter of nanometer level. Generated.

また、第1極室40aと第2極室40bとが隔膜43によって分離されているので、第2極室40bで生成された水素吸蔵金属コロイドが第1極室40aに移動することがない。このため、出水路61から取り出される電解水素水に含まれる水素吸蔵金属コロイドの量が容易に増加する。さらに、直流電解のみによって水素吸蔵金属コロイドを多く含有する電解水が生成されるので、装置の構成が簡素であると共に、電解水の生成に要する時間が短縮される。   Moreover, since the first electrode chamber 40a and the second electrode chamber 40b are separated by the diaphragm 43, the hydrogen storage metal colloid generated in the second electrode chamber 40b does not move to the first electrode chamber 40a. For this reason, the amount of the hydrogen storage metal colloid contained in the electrolytic hydrogen water taken out from the water outlet 61 is easily increased. Furthermore, since electrolyzed water containing a large amount of hydrogen storage metal colloid is generated only by direct current electrolysis, the configuration of the apparatus is simple and the time required for generating electrolyzed water is shortened.

図1に示されるように、電解水生成装置1は、中間水路46にフィルター47が設けられていてもよい。フィルター47は、第1極室40aから取り出された電解水に含まれる次亜塩素酸等を除去する。フィルター47は、原水として次亜塩素酸カルシウムを含む水道水が用いられる場合に有効である。フィルター47は、出水路61に設けられていてもよい。   As shown in FIG. 1, in the electrolyzed water generating apparatus 1, a filter 47 may be provided in the intermediate water channel 46. The filter 47 removes hypochlorous acid and the like contained in the electrolyzed water taken out from the first electrode chamber 40a. The filter 47 is effective when tap water containing calcium hypochlorite is used as raw water. The filter 47 may be provided in the water discharge channel 61.

図3は、電解水生成装置1を用いて水素吸蔵金属コロイドを多く含有する電解水を生成する電解水生成方法の処理手順の一実施形態を示すフローチャートである。電解水生成装置1が接続されている水栓等が開かれることにより、第1極室40a及び第2極室40b水が供給され(S1)、第1給電体41及び第2給電体42との間に直流電圧が印加されると、陽極側の第1給電体41は周辺の水から電子を奪い、陽極側の第1極室40aで酸化水が生成される(S2)。このとき、第1給電体41の表面では、水素吸蔵金属が電子を失いイオン化する。すなわち、S2で生成された酸化水は、水素吸蔵金属のイオンを含んでいる。   FIG. 3 is a flowchart showing an embodiment of a processing procedure of an electrolyzed water generating method for generating electrolyzed water containing a large amount of hydrogen storage metal colloid using the electrolyzed water generating apparatus 1. By opening the faucet or the like to which the electrolyzed water generator 1 is connected, water is supplied from the first electrode chamber 40a and the second electrode chamber 40b (S1), and the first power supply body 41 and the second power supply body 42 When a DC voltage is applied during this period, the anode-side first power supply body 41 takes electrons from the surrounding water, and oxidized water is generated in the anode-side first electrode chamber 40a (S2). At this time, the hydrogen storage metal loses electrons and ionizes on the surface of the first power feeder 41. That is, the oxidized water generated in S2 contains ions of the hydrogen storage metal.

次いで、第1極室40aで生成された酸化水は、中間水路46を介して陰極側の第2極室40bに移動される(S3)。これに伴い、水素吸蔵金属のイオンも第2極室40bに移動される。   Next, the oxidized water generated in the first electrode chamber 40a is moved to the second electrode chamber 40b on the cathode side via the intermediate water channel 46 (S3). Along with this, ions of the hydrogen storage metal are also moved to the second electrode chamber 40b.

そして、第1給電体41及び第2給電体42との間に直流電圧が印加されると、陰極側の第2給電体42は、周辺の酸化水に電子を供給して、酸化水を還元する(S4)。このとき、水素吸蔵金属のイオンは、第2給電体42から電子を受け取り、微小な水素吸蔵金属コロイドとなって、還元水中に析出し、水素吸蔵金属コロイドを多く含有する電解水が生成される。また、直流電解のみによって水素吸蔵金属コロイドを多く含有する電解水が生成されるので、電解水の生成に要するステップが簡素化され、時間が短縮される。   When a DC voltage is applied between the first power supply body 41 and the second power supply body 42, the second power supply body 42 on the cathode side supplies electrons to the surrounding oxidized water to reduce the oxidized water. (S4). At this time, the ions of the hydrogen storage metal receive electrons from the second power supply body 42, become minute hydrogen storage metal colloids, precipitate in the reduced water, and generate electrolyzed water containing a large amount of hydrogen storage metal colloids. . Moreover, since electrolyzed water containing a large amount of hydrogen storage metal colloid is generated only by direct current electrolysis, the steps required for generating electrolyzed water are simplified and the time is shortened.

なお、本電解水生成方法における上記S1乃至S4の処理は、通常同時に継続して実行されるが、S1、S2、S3、S4の順序で別々に実行されてもよい。   In addition, although the process of said S1 thru | or S4 in this electrolyzed water production | generation method is normally performed continuously simultaneously, you may perform separately in order of S1, S2, S3, and S4.

図4は、上記電解水生成装置1とは別の電解水生成装置1Aを示している。電解水生成装置1Aでは、電解水生成装置1に対して電解槽4の周辺の水路構成が変更されている。電解水生成装置1Aのうち、以下で説明されてない部分については、上述した電解水生成装置1の構成が採用されうる。   FIG. 4 shows an electrolyzed water generating apparatus 1 </ b> A that is different from the electrolyzed water generating apparatus 1. In the electrolyzed water generating apparatus 1 </ b> A, the water channel configuration around the electrolyzer 4 is changed with respect to the electrolyzed water generating apparatus 1. Regarding the portion of the electrolyzed water generating apparatus 1A that is not described below, the configuration of the electrolyzed water generating apparatus 1 described above can be employed.

電解槽4の上流側の入水部2は、給水路21、21a、21bと、流路切替弁25A等を有している。給水路21は、分岐部23において給水路21a、21bの二方に分岐される。給水路21aは陽極室に水を供給する陽極側給水路であり、給水路21bは陰極室に水を供給する陰極側給水路である。流路切替弁25Aは、給水路21a及び21bと第1極室40a及び第2極室40bとの接続を切り替える流路切替手段として機能する。   The water inlet 2 on the upstream side of the electrolytic cell 4 has water supply channels 21, 21a, 21b, a channel switching valve 25A, and the like. The water supply path 21 is branched in two directions of the water supply paths 21a and 21b at the branch portion 23. The water supply channel 21a is an anode-side water supply channel that supplies water to the anode chamber, and the water supply channel 21b is a cathode-side water supply channel that supplies water to the cathode chamber. The flow path switching valve 25A functions as flow path switching means for switching the connection between the water supply paths 21a and 21b and the first and second polar chambers 40a and 40b.

電解槽4の下流側の出水部6には、流路切替弁65Aが設けられている。流路切替弁65Aは、第1極室40a及び第2極室40bと出水路61及び中間水路46Aとの接続を切り替える流路切替手段として機能する。   In the water discharge section 6 on the downstream side of the electrolytic cell 4, a flow path switching valve 65A is provided. The flow path switching valve 65A functions as a flow path switching means for switching the connection between the first polar chamber 40a and the second polar chamber 40b, the water discharge path 61, and the intermediate water path 46A.

中間水路46Aは、一端が流路切替弁65Aと、他端が給水路21bとそれぞれ接続されている。中間水路46Aは、流路切替弁65Aを流れる電解水を第2極室40bに導く。電解水生成装置1Aでは、給水路21を流れる原水の一部及び第1極室40aにて生成された電解水が、第2極室40bに供給される。   The intermediate water channel 46A has one end connected to the channel switching valve 65A and the other end connected to the water supply channel 21b. The intermediate water channel 46A guides the electrolyzed water flowing through the channel switching valve 65A to the second electrode chamber 40b. In the electrolyzed water generating apparatus 1A, part of the raw water flowing through the water supply channel 21 and the electrolyzed water generated in the first electrode chamber 40a are supplied to the second electrode chamber 40b.

第1給電体41及び第2給電体42の極性の切り替えにあたっては、制御手段5が、流路切替弁25Aと流路切替弁65Aとを、連動して動作させる。これにより、陽極室で生成された電解水が陰極室に供給される。   In switching the polarities of the first power supply body 41 and the second power supply body 42, the control means 5 operates the flow path switching valve 25A and the flow path switching valve 65A in conjunction with each other. Thereby, the electrolyzed water generated in the anode chamber is supplied to the cathode chamber.

電解水生成装置1Aは、中間水路46Aにフィルター47及びポンプ48が設けられていてもよい。ポンプ48は、第1極室40aから取り出された電解水を給水路21bに圧送する。また、中間水路46Aには、給水路21b内の水が流路切替弁65に逆流することを防止する逆止弁が設けられていてもよい。   In the electrolyzed water generating apparatus 1A, a filter 47 and a pump 48 may be provided in the intermediate water channel 46A. The pump 48 pumps the electrolyzed water taken out from the first electrode chamber 40a to the water supply path 21b. The intermediate water passage 46A may be provided with a check valve that prevents the water in the water supply passage 21b from flowing back to the flow passage switching valve 65.

図3に示される電解水生成方法は、電解水生成装置1の他、電解水生成装置1Aによっても実施可能である。すなわち、電解水生成装置1Aを用いた電解水生成方法において、上記S1で第1極室40a及び第2極室40b水が供給され、第1給電体41及び第2給電体42との間に直流電圧が印加されると、陽極側の第1給電体41は周辺の水から電子を奪い、酸化水が生成される(S2)。   The electrolyzed water generating method shown in FIG. 3 can be implemented not only by the electrolyzed water generating device 1 but also by the electrolyzed water generating device 1A. That is, in the electrolyzed water generating method using the electrolyzed water generating apparatus 1A, the water in the first electrode chamber 40a and the second electrode chamber 40b is supplied in S1 and between the first power supply body 41 and the second power supply body 42. When the DC voltage is applied, the anode-side first power supply body 41 takes electrons from the surrounding water and generates oxidized water (S2).

このとき、第1給電体41の表面では、水素吸蔵金属が電子を失いイオン化する。すなわち、S2で生成された酸化水は、水素吸蔵金属のイオンを含んでいる。   At this time, the hydrogen storage metal loses electrons and ionizes on the surface of the first power feeder 41. That is, the oxidized water generated in S2 contains ions of the hydrogen storage metal.

次いで、第1極室40aで生成された酸化水は、中間水路46Aを介して陰極側の第2極室40bに移動される(S3)。これに伴い、水素吸蔵金属のイオンも第2極室40bに移動される。   Next, the oxidized water generated in the first electrode chamber 40a is moved to the second electrode chamber 40b on the cathode side via the intermediate water channel 46A (S3). Along with this, ions of the hydrogen storage metal are also moved to the second electrode chamber 40b.

そして、第1給電体41及び第2給電体42との間に直流電圧が印加されると、陰極側の第2給電体42は、周辺の酸化水に電子を供給して、酸化水を還元する(S4)。このとき、水素吸蔵金属のイオンは、第2給電体42から電子を受け取り、微小な水素吸蔵金属コロイドとなって、還元水中に析出し、水素吸蔵金属コロイドを多く含有する電解水が生成される。   When a DC voltage is applied between the first power supply body 41 and the second power supply body 42, the second power supply body 42 on the cathode side supplies electrons to the surrounding oxidized water to reduce the oxidized water. (S4). At this time, the ions of the hydrogen storage metal receive electrons from the second power supply body 42, become minute hydrogen storage metal colloids, precipitate in the reduced water, and generate electrolyzed water containing a large amount of hydrogen storage metal colloids. .

以上、本発明の電解水生成装置1が詳細に説明されたが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されることなく種々の態様に変更して実施される。すなわち、電解水生成装置1は、少なくとも、水を電気分解する電解室40と、電解室40内に配され直流電圧が印加される第1給電体41及び第2給電体42と、第1給電体41と第2給電体42との間に配され、電解室40を第1給電体41側の第1極室40aと第2給電体42側の第2極室40bとに区分する隔膜43と、第1極室40aに水を供給する給水路21と、を備え、第1給電体41の表面は、水素吸蔵金属によって形成され、第1極室40aで電気分解された電解水を第2極室40bに導く中間水路46を有するように構成されていればよい。   As mentioned above, although the electrolyzed water generating apparatus 1 of this invention was demonstrated in detail, this invention is changed and implemented in various aspects, without being limited to said specific embodiment. That is, the electrolyzed water generating apparatus 1 includes at least an electrolysis chamber 40 that electrolyzes water, a first power feeding body 41 and a second power feeding body 42 that are arranged in the electrolysis chamber 40 and to which a DC voltage is applied, and a first power feeding. The diaphragm 43 is disposed between the body 41 and the second power feeding body 42 and divides the electrolysis chamber 40 into a first electrode chamber 40a on the first power feeding body 41 side and a second electrode chamber 40b on the second power feeding body 42 side. And a water supply path 21 for supplying water to the first electrode chamber 40a. The surface of the first power supply body 41 is formed of a hydrogen storage metal, and electrolyzed electrolyzed water electrolyzed in the first electrode chamber 40a. What is necessary is just to be comprised so that it may have the intermediate water channel 46 led to the bipolar chamber 40b.

本電解水生成装置1では、第1給電体41及び第2給電体42の極性が切り替え可能に構成されているため、第1給電体41及び第2給電体42の表面は、水素吸蔵金属によって形成されている。しかしながら、上記極性の切替を実施しない構成では、陽極給電体の表面のみが水素吸蔵金属によって形成されていてもよい。   In the present electrolyzed water generating apparatus 1, the polarities of the first power feeding body 41 and the second power feeding body 42 are configured to be switchable. Therefore, the surfaces of the first power feeding body 41 and the second power feeding body 42 are made of hydrogen storage metal. Is formed. However, in the configuration in which the polarity switching is not performed, only the surface of the anode power feeding body may be formed of a hydrogen storage metal.

1 :電解水生成装置
1A :電解水生成装置
7 :帰還水路
21 :給水路
40 :電解室
40a :第1極室
40b :第2極室
41 :第1給電体
42 :第2給電体
43 :隔膜
46 :中間水路(水路)
46A :中間水路(水路)
1: Electrolyzed water generating device 1A: Electrolyzed water generating device 7: Return water channel 21: Water supply channel 40: Electrolytic chamber 40a: First electrode chamber 40b: Second electrode chamber 41: First power feeder 42: Second power feeder 43: Diaphragm 46: Intermediate channel (water channel)
46A: Intermediate waterway (waterway)

Claims (4)

水を電気分解する電解室と、
前記電解室内に配され、直流電圧が印加される陽極給電体及び陰極給電体と、
前記陽極給電体と前記陰極給電体との間に配され、前記電解室を前記陽極給電体側の陽極室と前記陰極給電体側の陰極室とに区分する隔膜と、
前記陽極室に水を供給する給水路と、を備えた電解水生成装置であって、
前記陽極給電体の表面は、水素吸蔵金属によって形成され、
前記陽極室で電気分解された電解水を前記陰極室に導く水路を有する、
電解水生成装置。
An electrolysis chamber for electrolyzing water;
An anode feeder and a cathode feeder which are arranged in the electrolytic chamber and to which a DC voltage is applied;
A diaphragm disposed between the anode feeder and the cathode feeder, and dividing the electrolysis chamber into an anode chamber on the anode feeder side and a cathode chamber on the cathode feeder side;
An electrolyzed water generating device comprising a water supply channel for supplying water to the anode chamber,
The surface of the anode feeder is formed of a hydrogen storage metal,
Having a water channel for leading electrolyzed water electrolyzed in the anode chamber to the cathode chamber;
Electrolyzed water generator.
前記陽極給電体及び前記陰極給電体には交流電圧が印加されない請求項1記載の電解水生成装置。   The electrolyzed water generating apparatus according to claim 1, wherein no AC voltage is applied to the anode power supply body and the cathode power supply body. 前記陽極室から前記水路に流出した前記電解水は、前記陽極室には供給されない請求項1又は2に記載の電解水生成装置。   The electrolyzed water generating apparatus according to claim 1 or 2, wherein the electrolyzed water that has flowed out of the anode chamber into the water channel is not supplied to the anode chamber. 水を電気分解する電解室と、前記電解室内に配された陽極給電体及び陰極給電体と、前記陽極給電体と前記陰極給電体との間に配され、前記電解室を前記陽極給電体側の陽極室と前記陰極給電体側の陰極室とに区分する隔膜とを用いて電解水を生成する電解水生成方法であって、
前記陽極給電体は、表面が水素吸蔵金属によって形成され、
前記陽極室に水を供給するステップと、
前記陽極給電体と前記陰極給電体との間に直流電圧を印加して、前記陽極室に供給された水から電子を奪い酸化水を生成するステップと、
前記酸化水を前記陰極室に移動させるステップと、
前記陽極給電体と前記陰極給電体との間に直流電圧を印加して、前記陰極室に移動した前記酸化水に電子を供給して、前記酸化水を還元するステップとを含み、
前記陽極給電体と前記陰極給電体との間に交流電圧を印加するステップを含まない、
電解水生成方法。
An electrolysis chamber for electrolyzing water; an anode feeder and a cathode feeder disposed in the electrolysis chamber; and the anode feeder and the cathode feeder. The electrolysis chamber is disposed on the anode feeder side. An electrolyzed water generating method for generating electrolyzed water using an anode chamber and a diaphragm that is divided into a cathode chamber on the cathode feeder side,
The anode feeder has a surface formed of a hydrogen storage metal,
Supplying water to the anode chamber;
Applying a DC voltage between the anode power supply and the cathode power supply to take away electrons from the water supplied to the anode chamber to generate oxidized water;
Moving the oxidized water to the cathode chamber;
Applying a DC voltage between the anode feeder and the cathode feeder, supplying electrons to the oxidized water moved to the cathode chamber, and reducing the oxidized water,
Not including the step of applying an AC voltage between the anode feeder and the cathode feeder,
Electrolyzed water generation method.
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