JP2021188065A - Electrolytic water generating device and hypochlorous acid water generating method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電気分解によって次亜塩素酸水を生成する技術に関する。 The present invention relates to a technique for producing hypochlorite water by electrolysis.
従来、電気分解によって次亜塩素酸水を生成する技術が、種々提案されている(例えば、特許文献1参照)。 Conventionally, various techniques for producing hypochlorite water by electrolysis have been proposed (see, for example, Patent Document 1).
特許文献1に開示されている装置では、塩酸を無隔膜電解槽で電解し、生成した電解液を水で希釈して微酸性電解水にする。しかしながら、電解に供される塩酸は、取扱いが困難で一般家庭での使用に不向きであった。
In the apparatus disclosed in
本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、一般家庭等でも容易に次亜塩素酸水を生成できる技術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 an object of the present invention is to provide a technique capable of easily producing hypochlorite water even in ordinary households and the like.
本発明の第1発明は、電解水生成装置であって、水を電気分解するための電解槽と、前記電解槽の内部を第1室と第2室とに区画するための隔膜と、前記第1室に配された第1陰極給電板及び前記第2室に配された第1陽極給電板を含み、前記第1室及び前記第2室に供給された前記水を電気分解することにより1次電解水を生成するための第1電極対と、前記第2室に配された第2陰極給電板及び第2陽極給電板を含み、前記第2室で生成された前記1次電解水を電気分解することにより、2次電解水を生成するための第2電極対とを含み、前記第1陰極給電板の電極面積及び前記第1陽極給電板の電極面積は、前記第2陰極給電板の電極面積及び前記第2陽極給電板の電極面積のいずれよりも大きい。 The first invention of the present invention is an electrolytic water generator, which comprises an electrolytic tank for electrolyzing water, a diaphragm for partitioning the inside of the electrolytic tank into a first chamber and a second chamber, and the above-mentioned. By including the first cathode feeding plate arranged in the first chamber and the first anode feeding plate arranged in the second chamber, and electrolyzing the water supplied to the first chamber and the second chamber. The primary electrolyzed water including a first electrode pair for producing the primary electrolyzed water, a second cathode feeding plate and a second anode feeding plate arranged in the second chamber, and the primary electrolyzed water generated in the second chamber. The electrode area of the first cathode feeding plate and the electrode area of the first anode feeding plate include the second electrode pair for generating secondary electrolyzed water by electrolyzing the second cathode feeding plate. It is larger than either the electrode area of the plate or the electrode area of the second anode feeding plate.
本発明の第2発明は、電解水生成装置であって、水を電気分解するための電解槽と、前記電解槽の内部を第1室と第2室とに区画するための隔膜と、前記第1室に配された第1陰極給電板及び前記第2室に配された第1陽極給電板を含み、前記第1室及び前記第2室に供給された前記水を電気分解することにより1次電解水を生成するための第1電極対と、前記第2室に配された第2陰極給電板及び第2陽極給電板を含み、前記第2室で生成された前記1次電解水を電気分解することにより、2次電解水を生成するための第2電極対とを含み、前記第1陰極給電板の高さ及び前記第1陽極給電板の高さは、前記第2陰極給電板の高さ及び前記第2陽極給電板の高さのいずれよりも大きい。 The second invention of the present invention is an electrolytic water generator, which comprises an electrolytic tank for electrolyzing water, a diaphragm for partitioning the inside of the electrolytic tank into a first chamber and a second chamber, and the above-mentioned. By including the first cathode feeding plate arranged in the first chamber and the first anode feeding plate arranged in the second chamber, and electrolyzing the water supplied to the first chamber and the second chamber. The primary electrolyzed water including a first electrode pair for producing the primary electrolyzed water, a second cathode feeding plate and a second anode feeding plate arranged in the second chamber, and the primary electrolyzed water generated in the second chamber. The height of the first cathode feeding plate and the height of the first anode feeding plate include the second electrode pair for generating the secondary electrolyzed water by electrolyzing the second cathode feeding plate. It is larger than either the height of the plate or the height of the second anode feeding plate.
本発明の第3発明は、電解水生成装置であって、水を電気分解するための電解槽と、前記電解槽の内部を第1室と第2室とに区画するための隔膜と、前記第1室に配された第1陰極給電板及び前記第2室に配された第1陽極給電板を含み、前記第1室及び前記第2室に供給された前記水を電気分解することにより1次電解水を生成するための第1電極対と、前記第2室に配された第2陰極給電板及び第2陽極給電板を含み、前記第2室で生成された前記1次電解水を電気分解することにより、2次電解水を生成するための第2電極対とを含み、前記第1陽極給電板と前記第2陰極給電板及び前記第2陽極給電板とは、平面視でT字状に交差するように配置されている。 The third invention of the present invention is an electrolytic water generator, which comprises an electrolytic tank for electrolyzing water, a diaphragm for partitioning the inside of the electrolytic tank into a first chamber and a second chamber, and the above-mentioned. By including the first cathode feeding plate arranged in the first chamber and the first anode feeding plate arranged in the second chamber, and electrolyzing the water supplied to the first chamber and the second chamber. The primary electrolyzed water including a first electrode pair for producing the primary electrolyzed water, a second cathode feeding plate and a second anode feeding plate arranged in the second chamber, and the primary electrolyzed water generated in the second chamber. The first anode feeding plate, the second cathode feeding plate, and the second anode feeding plate include a second electrode pair for generating secondary electrolyzed water by electrolyzing. They are arranged so as to intersect in a T shape.
本第3発明に係る前記電解水生成装置において、前記電解槽は、前記第1室とは反対側に、前記第2室から前記2次電解水を取り出すための注ぎ口を有し、前記注ぎ口は、前記第2陰極給電板及び前記第2陽極給電板を延長した面上に配されている、ことが望ましい。 In the electrolyzed water generator according to the third aspect of the present invention, the electrolytic cell has a spout on the opposite side of the first chamber for taking out the secondary electrolyzed water from the second chamber, and the pouring. It is desirable that the mouth is arranged on an extended surface of the second cathode feeding plate and the second anode feeding plate.
本発明の第4発明は、電解水生成装置であって、水を電気分解するための電解槽と、前記電解槽の内部を第1室と第2室とに区画するための隔膜と、前記第1室に配された第1陰極給電板及び前記第2室に配された第1陽極給電板を含み、前記第1室及び前記第2室に供給された前記水を電気分解することにより1次電解水を生成するための第1電極対と、前記第2室に配され、前記第2室で生成された前記1次電解水を電気分解することにより、2次電解水を生成するための第2電極対と、前記隔膜に連なって前記第1室と前記第2室とを隔てる第1隔壁を含み、前記第1隔壁には、前記第1室と前記第2室との間での水の移動を制限する逆止弁が設けられ、前記逆止弁は、前記第2室から前記第1室への前記水の流入を許容し、前記第1室で生成された前記1次電解水の前記第2室への流出を阻止する。 The fourth invention of the present invention is an electrolytic water generator, which comprises an electrolytic tank for electrolyzing water, a diaphragm for partitioning the inside of the electrolytic tank into a first chamber and a second chamber, and the above-mentioned. By including the first cathode feeding plate arranged in the first chamber and the first anode feeding plate arranged in the second chamber, and electrolyzing the water supplied to the first chamber and the second chamber. The secondary electrolytic water is generated by electrolyzing the first electrode pair for producing the primary electrolytic water and the primary electrolytic water arranged in the second chamber and generated in the second chamber. A second electrode pair for the purpose and a first partition wall which is connected to the diaphragm and separates the first chamber and the second chamber are included, and the first partition wall is between the first chamber and the second chamber. A check valve is provided to limit the movement of water in the room, and the check valve allows the inflow of the water from the second chamber to the first chamber, and the check valve is generated in the first chamber. The next electrolyzed water is prevented from flowing out to the second chamber.
本発明に係る前記電解水生成装置において、前記第2室を、塩化物水溶液を生成するための溶解室と、前記第1陽極給電板及び前記第2電極対によって電気分解を行うための電解室とに区画するための第2隔壁をさらに含み、前記第2隔壁には、前記溶解室と前記電解室との間で水の行き来を可能とする貫通孔が形成されている、ことが望ましい。 In the electrolyzed water generator according to the present invention, the second chamber is a dissolution chamber for producing an aqueous chloride solution, and an electrolysis chamber for performing electrolysis by the first anode feeding plate and the second electrode pair. It is desirable that the second partition wall further includes a second partition wall for partitioning into the above, and the second partition wall is formed with a through hole that allows water to flow between the dissolution chamber and the electrolysis chamber.
本発明に係る前記電解水生成装置において、前記電解槽は、前記第1室で生成された前記1次電解水を排出するための排出口を有し、前記排出口は、平面視で前記第2室とは反対側に開口する、ことが望ましい。 In the electrolyzed water generator according to the present invention, the electrolytic cell has a discharge port for discharging the primary electrolyzed water generated in the first chamber, and the discharge port is the first in a plan view. It is desirable to open on the opposite side of the two rooms.
本発明の第5発明は、次亜塩素酸水生成方法であって、塩化物水溶液を有隔膜電解することにより、酸性の1次電解水を生成する第1ステップと、前記第1ステップで生成された前記1次電解水を対流させる第2ステップと、前記第2ステップを経て対流する前記1次電解水を無隔膜電解することにより、2次電解水を生成し、適性濃度の次亜塩素酸水を得る第3ステップとを含む。 The fifth invention of the present invention is a method for producing hypochlorite water, which is produced in a first step of producing acidic primary electrolyzed water by electrolyzing a chloride aqueous solution through a diaphragm, and in the first step. A secondary electrolyzed water is generated by electrolyzing the primary electrolyzed water that is convected through the second step and the primary electrolyzed water that is convected through the second step without a diaphragm, and hypochlorite having an appropriate concentration. Includes a third step of obtaining acid water.
本発明に係る前記次亜塩素酸水生成方法において、前記第3ステップで生成された前記2次電解水を対流させる第4ステップを含む、ことが望ましい。 In the method for producing hypochlorite water according to the present invention, it is desirable to include a fourth step of convection of the secondary electrolyzed water generated in the third step.
本第1ないし第4発明の前記電解水生成装置では、前記第1電極対を用いた有隔膜電解によって、前記第2室で酸性の前記1次電解水が生成される。そして、前記第2電極対を用いた無隔膜電解によって、前記第2室で前記2次電解水が生成される。この前記第2室で得られた前記2次電解水は、次亜塩素酸水とも称され、除菌・消臭に有効とされる。従って、塩酸等を用いることなく、容易に次亜塩素酸水が得られる。 In the electrolyzed water generator of the first to fourth inventions, the acidic primary electrolyzed water is generated in the second chamber by electrolysis with a diaphragm using the first electrode pair. Then, the secondary electrolyzed water is generated in the second chamber by electrolysis without a diaphragm using the second electrode pair. The secondary electrolyzed water obtained in the second chamber is also referred to as hypochlorite water and is effective for sterilization and deodorization. Therefore, hypochlorite water can be easily obtained without using hydrochloric acid or the like.
本第5発明の前記次亜塩素酸水生成方法では、前記第1ステップの有隔膜電解により酸性の前記1次電解水が生成される。そして、前記第3ステップで前記1次電解水が無隔膜電解されることにより、前記2次電解水が生成される。従って、塩酸等を用いることなく、容易に前記次亜塩素酸水が得られる。 In the hypochlorite water generation method of the fifth invention, the acidic primary electrolyzed water is produced by the septal electrolysis in the first step. Then, in the third step, the primary electrolyzed water is electrolyzed without a diaphragm, so that the secondary electrolyzed water is generated. Therefore, the hypochlorite water can be easily obtained without using hydrochloric acid or the like.
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の外観を示している。図2は、電解水生成装置1の構成を示す断面図である。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows the appearance of the electrolyzed
電解水生成装置1は、電解槽2と、隔膜3と、第1電極対4と、第2電極対5とを含んでいる。
The
電解槽2は、底壁及び側壁によって囲まれた室の内部に、隔膜3、第1電極対4及び第2電極対5を収容する。電解槽2には、電気分解される水が供給される。電解槽2内で、水が電気分解される。
The
電解槽2に供給される水は、塩化物水溶液が望ましい。塩化物としては、例えば、食塩(塩化ナトリウム)及び塩化カリウム等が用いられる。塩化物は、電解槽2内で生成されてもよい。例えば、水道水等の水が充填された電解槽2に塩化物を投入し、攪拌等することにより、塩化物水溶液が生成される。以下、塩化物として、食塩が用いられる形態について説明するが、他の塩化物についても同様である。
The water supplied to the
隔膜3は、電解槽2の内部を第1室21と第2室22とに区画する。隔膜3には、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)親水膜が用いられている。隔膜3は、例えば、格子状に形成されたホルダー31によって、第1室21側及び第2室22側の両面で支持されている。
The
第1電極対4は、第1室21に配された第1陰極給電板41と、第2室22に配された第1陽極給電板42とを含んでいる。第1陰極給電板41及び第1陽極給電板42には、両者間に直流電圧を印加するための給電端子が接続されている。給電端子は、第1陰極給電板41及び第1陽極給電板42の下方に延びている。隔膜3は、第1陰極給電板41と第1陽極給電板42との間に配されている。第1陰極給電板41、第1陽極給電板42及び隔膜3は、平行に配されている。
The
第1電極対4は、第1室21及び第2室22に供給された水を電気分解することにより1次電解水を生成する(以下、第1電極対4による電気分解を1次電解とする)。第1陰極給電板41と第1陽極給電板42との間には、隔膜3が配されているため、第1電極対4による電気分解は、有隔膜電解である。第1電極対4を用いた有隔膜電解によって、第1室21でアルカリ性の1次電解水が生成され、第2室22で酸性の1次電解水が生成される。
The
第2電極対5は、第2室22に配されている。本実施形態の電解水生成装置1では、第2電極対5は、第2陰極給電板51及び第2陽極給電板52を含んでいる。第2陰極給電板51及び第2陽極給電板52は、第2室22に配されている。第2陰極給電板51及び第2陽極給電板52には、両者間に直流電圧を印加するための給電端子が接続されている。給電端子は、第2陰極給電板51及び第2陽極給電板52の下方に延びている。第2陰極給電板51と第2陽極給電板52とは、平行に配されている。
The
第2電極対5は、第2室22に存在する酸性の1次電解水を電気分解することにより、2次電解水を生成する(以下、第2電極対5による電気分解を2次電解とする)。第2電極対5による2次電解は、第1電極対4による1次電解と同時に進行してもよい。
The
電解水生成装置1は、上記構成の他、第1電極対4及び第2電極対5に電解電流を供給するための電解制御部(図示せず)を有している。第1電極対4及び第2電極対5に供給される電解電流は、同一であってもよく、また異なっていてもよい。上記電解制御部は、第1電極対4及び第2電極対5に所望の電解電流が供給されるように、第1電極対4及び第2電極対5に印加する電解電圧をフィードバック制御する。本実施形態の電解制御部は、電源回路と共に、電解槽2の下方に配されている。
In addition to the above configuration, the electrolyzed
第2陰極給電板51と第2陽極給電板52との間には、隔膜が配されていないので、第2電極対5による電気分解は、無隔膜電解である。この第2室で得られた2次電解水は、次亜塩素酸(HOCL)水とも称され、除菌・消臭に有効とされる。従って、本電解水生成装置1では、塩酸等を用いることなく、水道水及び食塩のみで容易に次亜塩素酸水が得られる。
Since no diaphragm is arranged between the second
本電解水生成装置1で生成される次亜塩素酸水のpHは、第1電極対4の電解強度すなわち1次電解水のpHに依存する。本電解水生成装置1によって生成可能なpHが5〜6.5の微酸性の次亜塩素酸水は、強い殺菌力を備え、病原菌やウィルスの除去効果が期待されている。
The pH of the hypochlorite water produced by the present
第2室22の容積は、第1室21の容積よりも大きい、のが望ましい。これにより、短時間で大量の次亜塩素酸水が生成できるようになる。
It is desirable that the volume of the
同一の電解電圧で、効率よく電気分解を行うためには、極板間の間隔を詰める等の手法により、電気抵抗を小さくすることが有効である。ところが、第1陰極給電板41と第1陽極給電板42との間には、隔膜3が配されているため、第1陰極給電板41と第1陽極給電板42との間隔を十分に詰めることが困難となる場合がある。
In order to efficiently perform electrolysis at the same electrolytic voltage, it is effective to reduce the electric resistance by a method such as narrowing the space between the plates. However, since the
そこで、本実施形態では、第1陰極給電板41及び第1陽極給電板42の電極面積は、第2陰極給電板51及び第2陽極給電板52の電極面積よりも大きい、のが望ましい。これにより、第1陰極給電板41と第1陽極給電板42との間での電気抵抗が容易に低減され、1次電解での電解効率が向上する。
Therefore, in the present embodiment, it is desirable that the electrode areas of the first
また、第1陰極給電板41及び第1陽極給電板42の高さは、第2陰極給電板51及び第2陽極給電板52の高さよりも大きい、のが望ましい。これにより、第1陰極給電板41と第1陽極給電板42の電極面積を容易に大きく設定できる。また、第2陰極給電板51及び第2陽極給電板52の上方に大きな空間を容易に確保することが可能となる。上記空間は、食塩水の攪拌に好適である。
Further, it is desirable that the heights of the first
図4は、1次電解及び2次電解を実行中の第1電極対4及び第2電極対5を示している。
1次電解によって第1陽極給電板42の表面から酸素ガスが生成され、気泡となって上方に移動する。同様に、2次電解によって第2陰極給電板51の表面から水素ガスが、第2陽極給電板52の表面から酸素ガスがそれぞれ生成され、気泡となって上方に移動する。
FIG. 4 shows a
Oxygen gas is generated from the surface of the first
これらの酸素ガス及び水素ガスの移動の際に、周辺の水が巻き込まれ、第2室22内で対流が生ずる(同様に、第1室21内でも対流が生ずる)。このような対流によって、第2室22内及び第1室21内の水が拡散され、2次電解及び1次電解が促進される。従って、第1陰極給電板41、第1陽極給電板42及び第2陰極給電板51、第2陽極給電板52は起立姿勢で電解槽2の筐体等に支持されるのが望ましい。
During the movement of these oxygen gas and hydrogen gas, the surrounding water is caught and convection occurs in the second chamber 22 (similarly, convection also occurs in the first chamber 21). By such convection, the water in the
図5は、第1電極対4及び第2電極対5の配置を示す平面図である。第1陰極給電板41及び第1陽極給電板42と第2陰極給電板51及び第2陽極給電板52とは、平面視で直交するように配置されている、のが望ましい。これにより、第2室22内で、複雑な対流が発生し、水の拡散が促進される。「直交するように」とは、第1陽極給電板42と第2陰極給電板51とのなす角及び第1陽極給電板42と第2陽極給電板52とのなす角が、90゜である形態に限られず、上記作用に鑑み、例えば、±10゜(望ましくは±5゜)誤差を許容する趣旨である。
FIG. 5 is a plan view showing the arrangement of the
また、本実施形態では、第1電極対4と第2電極対5とが平面視でT字状に配置されている。このような配置によって、第2陰極給電板51及び第2陽極給電板52に対する1次電解水の拡散が均等となり、2次電解による次亜塩素酸水の生成が促進される。
Further, in the present embodiment, the
本電解槽2では、第2室22の上端部が開放され、第2室22に食塩を投入するための食塩投入口25を構成する。これにより、第2室22での食塩水の調製が容易に行える。
In the present
第2室22には、隔壁(第2隔壁)26が設けられている。隔壁26は、第2室22を、食塩水を生成するための溶解室33と、第1陽極給電板42及び第2電極対5によって電気分解を行うための電解室34とに区画する。隔壁26は、第1陽極給電板42及び第2電極対5を覆い、食塩水を生成する際に、第1陽極給電板42及び第2電極対5を保護する。
The
隔壁26には、貫通孔26aが適宜設けられ、溶解室と電解室との間で水が行き来可能である。これにより、食塩水が第1陽極給電板42及び第2電極対5の周辺に行き渡る。
The
電解槽2は、第1室21と第2室22とを隔てる隔壁(第1隔壁)27を有する、のが望ましい。このような構成では、隔壁27の一部に隔膜3が設けられる。隔壁27によってアルカリ性の1次電解水と酸性の次亜塩素酸水とが分離される。なお、本実施形態では、隔壁26と隔壁27とが一体に形成されている。
It is desirable that the
隔壁27には、第1室21と第2室22との間での水の移動を制限する逆止弁28が設けられる、のが望ましい。逆止弁28は、第2室22から第1室21への水の流入を許容し、第1室21で生成された1次電解水の第2室22への流出を阻止する。逆止弁28には、例えば、ダックビル弁の他、アンブレラ弁等が適用される。隔壁27及び逆止弁28によって、アルカリ性の1次電解水が酸性の次亜塩素酸水に混合されることが防止される。
It is desirable that the
本電解槽2では、第1室21とは反対側に、第2室22から2次電解水を取り出すための注ぎ口29が設けられている、のが望ましい。注ぎ口29は、第2室22の上端部で、第2陰極給電板51及び第2陽極給電板52を延長した面上に配されている。このような構成では、第2室22で生成された次亜塩素酸水が、第2陰極給電板51及び第2陽極給電板52によって堰き止められることなく、注ぎ口29から別の容器等に容易に移し替えられる。
In the present
第2室22から2次電解水を取り出す際に電解槽2を傾けたとき、隔壁27は、第1室21で生成されたアルカリ性の1次電解水の第2室22への流出を阻止する、ように構成されているのが望ましい。例えば、隔壁27は、第2室22の上端よりも上方に延出されているのが望ましい。さらに隔壁27の上端は、第2室22とは反対側に延出されているのが望ましい。
When the
電解槽2は、第1室21で生成された1次電解水を排出するための排出口35を有する、のが望ましい。排出口35は、平面視で第2室22とは反対側に開口している。このような構成では、第1室21で生成されたアルカリ性の1次電解水を、容易に次亜塩素酸水から分離して排出できる。
It is desirable that the
図6ないし11は、電解水生成装置1を用いた次亜塩素酸水生成方法を示している。次亜塩素酸水生成方法は、食塩水生成工程と、電解工程と、取水工程と、排水工程とを含んでいる。
6 to 11 show a hypochlorite water generation method using the electrolyzed
図6、7は、食塩水生成工程を示している。図6に示される工程では、食塩投入口25から第2室22に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、純水、井戸水、地下水等を用いることができる。この工程では、逆止弁28を介して第2室22から第1室21に原水が流入する。第2室22の水位と第1室21の水位が等しくなる。
6 and 7 show the saline solution generation process. In the step shown in FIG. 6, raw water before electrolysis is supplied from the
図7に示される工程では、食塩投入口25から第2室22に食塩が投入される。そして、第2室22内の水を攪拌することにより、食塩水が生成される。なお、食塩水生成工程は、電解工程と同時に実行されてもよい。
In the step shown in FIG. 7, salt is charged into the
図8は、電解工程を示している。電解工程は、第1電極対4を用いて1次電解水を生成する第1ステップS1と、1次電解水を対流させる第2ステップS2と、第2電極対5を用いて2次電解水を生成し、次亜塩素酸水を得る第3ステップS3とを含んでいる。
FIG. 8 shows an electrolysis process. In the electrolysis step, the first step S1 for generating the primary electrolyzed water using the
第1ステップS1では、食塩水を第1電極対4で有隔膜電解することにより、1次電解水が生成される。電解槽2の内部は、隔膜3によって第1陰極給電板41側の第1室21と第1陽極給電板42側の第2室22とが分離されているので、第1ステップS1では、第1室21でアルカリ性の1次電解水が生成され、第2室22で酸性の1次電解水が生成される。
In the first step S1, the primary electrolyzed water is produced by performing septal electrolysis of the saline solution on the
第2ステップS2では、第1ステップS1で生成された1次電解水が対流する。すなわち、第1室21では、アルカリ性の1次電解水が対流し、第2室22では、酸性の1次電解水が対流する。
In the second step S2, the primary electrolyzed water generated in the first step S1 is convected. That is, in the
第3ステップS3では、第2室22内で対流する酸性の1次電解水を第2電極対5で無隔膜電解することにより、2次電解水が生成される。従って、塩酸等を用いることなく、容易に適正濃度の次亜塩素酸水が得られる。
In the third step S3, the secondary electrolyzed water is generated by electrolyzing the acidic primary electrolyzed water convection in the
第1ステップS1及び第2ステップS2と、第3ステップS3は、同時に実行されるのが望ましいが、交互に実行されてもよい。また、先に第3ステップS3を開始した後、第1ステップS1及び第2ステップS2を開始し、第1ステップS1ないし第3ステップS3が同時に継続する形態であってもよい。 The first step S1 and the second step S2 and the third step S3 are preferably executed at the same time, but may be executed alternately. Further, the third step S3 may be started first, then the first step S1 and the second step S2 may be started, and the first step S1 to the third step S3 may be continued at the same time.
第1ステップS1における1次電解及び第3ステップS3における2次電解によって発生した水素ガス及び酸素ガスは、食塩投入口25及び排出口35から電解槽2の外部に排出される。
The hydrogen gas and oxygen gas generated by the primary electrolysis in the first step S1 and the secondary electrolysis in the third step S3 are discharged to the outside of the
一方、第1ステップS1における1次電解及び第3ステップS3における2次電解によって、第1室21及び第2室22の水は消費される。本実施形態の電解槽2では、第2室22の容積は、第1室21の容積よりも大きいので、電解工程の進行に伴い、第1室21の水位が第2室22の水位よりも低くなる場合がある。この場合、逆止弁28を介して第2室22から第1室21に水が流入するので、第2室22の水位と第1室21の水位が等しくなる。逆に、第2室22の水位が第1室21の水位よりも低くなる場合、逆止弁28を介しての水の移動は生じない。
On the other hand, the water in the
本次亜塩素酸水生成方法では、第3ステップS3で生成された2次電解水を対流させる第4ステップS4を含む、ことが望ましい。上記第2ステップS2及び第4ステップS4によって、第2室22内で複雑な対流が発生し水の拡散が促進されるので、次亜塩素酸水の生成が効率よく生成される。
It is desirable that the present hypochlorite water generation method includes a fourth step S4 in which the secondary electrolyzed water generated in the third step S3 is convected. By the second step S2 and the fourth step S4, complicated convection is generated in the
図9は、取水工程を示している。取水工程では、電解槽2を傾けることにより、第2室22で生成された次亜塩素酸水が、注ぎ口29から注ぎ出される。このとき、第1室21で生成されたアルカリ性の1次電解水の流出が、隔壁27によって阻止される。
FIG. 9 shows the water intake process. In the water intake step, by tilting the
図10は、取水工程を終え正立された電解槽2を示している。この状態にあっても、逆止弁28の働きによって、アルカリ性の1次電解水は、第2室22に移動することなく、第1室21内に留められる。
FIG. 10 shows an upright
図11は、排水工程を示している。排水工程では、電解槽2が図9とは逆向きに傾けられ、第1室21内のアルカリ性の1次電解水が、排出口35から排出される。
FIG. 11 shows a drainage process. In the drainage step, the
図12、13は、図1ないし図11の電解水生成装置1の変形例である電解水生成装置1Aの斜視図である。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。
12 and 13 are perspective views of the electrolyzed
電解水生成装置1Aは、電解槽2Aと、隔膜3Aと、第1電極対4Aと、第2電極対5Aとを含んでいる。
The electrolyzed
電解槽2Aは、隔膜3A、第1電極対4A及び第2電極対5Aを収容する。電解槽2Aには、電気分解される水が供給される。
The
隔膜3Aは、電解槽2Aの内部を第1室21Aと第2室22Aとに区画する。隔膜3Aには、例えば、ポリテトラフルオロエチレン(PTFE)親水膜が用いられている。隔膜3Aは、例えば、格子状に形成されたホルダー31Aによって、第1室21A側及び第2室22A側の両面で支持されている。
The
第1電極対4Aは、第1室21Aに配された第1陰極給電板41Aと、第2室22Aに配された第1陽極給電板42Aとを含んでいる。隔膜3Aは、第1陰極給電板41Aと第1陽極給電板42Aとの間に配されている。
The
第1陰極給電板41A及び第1陽極給電板42Aには、両者間に直流電圧を印加するための給電端子が接続されている。本電解槽2の給電端子は、第1陰極給電板41A及び第1陽極給電板42Aの上方に延びている。
A feeding terminal for applying a DC voltage is connected to the first
第1電極対4Aは、第1室21A及び第2室22Aに供給された水を電気分解することにより1次電解水を生成する。第1電極対4Aを用いた有隔膜電解によって、第1室21Aでアルカリ性の1次電解水が生成され、第2室22Aで酸性の1次電解水が生成される。
The
第2電極対5Aは、第2室22Aに配されている。本実施形態の電解水生成装置1Aでは、第2電極対5Aは、第2陰極給電板51A及び第1陽極給電板42Aを含んでいる。すなわち、第1電極対4Aの第1陽極給電板42Aは、第2電極対5Aの陽極給電板としても機能する。そして、第2陰極給電板51Aは、第1陽極給電板42Aに対向するように配置されている。
The
第2陰極給電板51Aには、第2陰極給電板51A及び第1陽極給電板42Aとの間に直流電圧を印加するための給電端子が接続されている。給電端子は、第2陰極給電板51Aの上方に延びている。
A feeding terminal for applying a DC voltage is connected to the second
第2電極対5Aは、第2室22Aに存在する酸性の1次電解水を電気分解することにより、2次電解水を生成する。
The
電解槽2Aの上部には、第1電極対4A及び第2電極対5Aを吊下支持するための支持部材24Aが設けられている。第1電極対4A及び第2電極対5Aは、電解制御部から電解電流の供給を受ける。
A
第2陰極給電板51Aと第1陽極給電板42Aとの間には、隔膜が配されていないので、第2電極対5による電気分解は、無隔膜電解である。従って、本電解水生成装置1Aでも、塩酸等を用いることなく、水道水及び食塩のみで容易に次亜塩素酸水が得られる。
Since no diaphragm is arranged between the second
第1陰極給電板41A、第1陽極給電板42A及び第2陰極給電板51Aの電極面積は、それぞれ同一である。また、第1陰極給電板41A、第1陽極給電板42A及び第2陰極給電板51Aの高さは、それぞれ同一である。第2陰極給電板51Aの電極面積は、第1陽極給電板42Aの電極面積よりも小さくてもよく、第2陰極給電板51Aの高さは、第1陽極給電板42Aの高さよりも低くてもよい。
The electrode areas of the first
以上、本発明の電解水生成装置1等及び次亜塩素酸水生成方法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。
Although the electrolyzed
例えば、電解水生成装置1等は、少なくとも、水を電気分解するための電解槽2と、電解槽2の内部を第1室21と第2室22とに区画するための隔膜3と、第1室21に配された第1陰極給電板41及び第2室22に配された第1陽極給電板42を含み、第1室21及び第2室22に供給された水を電気分解することにより1次電解水を生成するための第1電極対4と、第2室22に配され、第2室22で生成された1次電解水を電気分解することにより、2次電解水を生成するための第2電極対5とを含んでいればよい。
For example, the
また、次亜塩素酸水生成方法は、少なくとも、食塩水を有隔膜電解することにより、酸性の1次電解水を生成する第1ステップと、第1ステップで生成された1次電解水を無隔膜電解することにより、2次電解水を生成し、次亜塩素酸水を得る第2ステップとを含んでいればよい。 Further, in the hypochlorite water generation method, at least, the first step of producing acidic primary electrolyzed water by electrolyzing the saline solution with a diaphragm and the primary electrolyzed water generated in the first step are absent. It may include a second step of producing secondary electrolyzed water by electrolyzing the diaphragm and obtaining hypochlorite water.
1 電解水生成装置
2 電解槽
3 隔膜
4 第1電極対
5 第2電極対
21 第1室
22 第2室
25 食塩投入口
26 カバー部材
27 隔壁
28 逆止弁
29 注ぎ口
35 排出口
41 第1陰極給電板
42 第1陽極給電板
51 第2陰極給電板
52 第2陽極給電板
S1 第1ステップ
S2 第2ステップ
1
Claims (9)
水を電気分解するための電解槽と、
前記電解槽の内部を第1室と第2室とに区画するための隔膜と、
前記第1室に配された第1陰極給電板及び前記第2室に配された第1陽極給電板を含み、前記第1室及び前記第2室に供給された前記水を電気分解することにより1次電解水を生成するための第1電極対と、
前記第2室に配された第2陰極給電板及び第2陽極給電板を含み、前記第2室で生成された前記1次電解水を電気分解することにより、2次電解水を生成するための第2電極対とを含み、
前記第1陰極給電板の電極面積及び前記第1陽極給電板の電極面積は、前記第2陰極給電板の電極面積及び前記第2陽極給電板の電極面積のいずれよりも大きい、
電解水生成装置。 It is an electrolyzed water generator
An electrolytic cell for electrolyzing water and
A diaphragm for partitioning the inside of the electrolytic cell into a first chamber and a second chamber,
To electrolyze the water supplied to the first chamber and the second chamber, including the first cathode feeding plate arranged in the first chamber and the first anode feeding plate arranged in the second chamber. The first electrode pair for producing primary electrolyzed water and
To generate secondary electrolyzed water by electrolyzing the primary electrolyzed water generated in the second chamber, which includes a second cathode feeding plate and a second anode feeding plate arranged in the second chamber. Including the second electrode pair of
The electrode area of the first cathode feeding plate and the electrode area of the first anode feeding plate are larger than both the electrode area of the second cathode feeding plate and the electrode area of the second anode feeding plate.
Electrolyzed water generator.
水を電気分解するための電解槽と、
前記電解槽の内部を第1室と第2室とに区画するための隔膜と、
前記第1室に配された第1陰極給電板及び前記第2室に配された第1陽極給電板を含み、前記第1室及び前記第2室に供給された前記水を電気分解することにより1次電解水を生成するための第1電極対と、
前記第2室に配された第2陰極給電板及び第2陽極給電板を含み、前記第2室で生成された前記1次電解水を電気分解することにより、2次電解水を生成するための第2電極対とを含み、
前記第1陰極給電板の高さ及び前記第1陽極給電板の高さは、前記第2陰極給電板の高さ及び前記第2陽極給電板の高さのいずれよりも大きい、
電解水生成装置。 It is an electrolyzed water generator
An electrolytic cell for electrolyzing water and
A diaphragm for partitioning the inside of the electrolytic cell into a first chamber and a second chamber,
To electrolyze the water supplied to the first chamber and the second chamber, including the first cathode feeding plate arranged in the first chamber and the first anode feeding plate arranged in the second chamber. The first electrode pair for producing primary electrolyzed water and
To generate secondary electrolyzed water by electrolyzing the primary electrolyzed water generated in the second chamber, which includes a second cathode feeding plate and a second anode feeding plate arranged in the second chamber. Including the second electrode pair of
The height of the first cathode feeding plate and the height of the first anode feeding plate are larger than both the height of the second cathode feeding plate and the height of the second anode feeding plate.
Electrolyzed water generator.
水を電気分解するための電解槽と、
前記電解槽の内部を第1室と第2室とに区画するための隔膜と、
前記第1室に配された第1陰極給電板及び前記第2室に配された第1陽極給電板を含み、前記第1室及び前記第2室に供給された前記水を電気分解することにより1次電解水を生成するための第1電極対と、
前記第2室に配された第2陰極給電板及び第2陽極給電板を含み、前記第2室で生成された前記1次電解水を電気分解することにより、2次電解水を生成するための第2電極対とを含み、
前記第1陽極給電板と前記第2陰極給電板及び前記第2陽極給電板とは、平面視でT字状に交差するように配置されている、
電解水生成装置。 It is an electrolyzed water generator
An electrolytic cell for electrolyzing water and
A diaphragm for partitioning the inside of the electrolytic cell into a first chamber and a second chamber,
To electrolyze the water supplied to the first chamber and the second chamber, including the first cathode feeding plate arranged in the first chamber and the first anode feeding plate arranged in the second chamber. The first electrode pair for producing primary electrolyzed water and
To generate secondary electrolyzed water by electrolyzing the primary electrolyzed water generated in the second chamber, which includes a second cathode feeding plate and a second anode feeding plate arranged in the second chamber. Including the second electrode pair of
The first anode feeding plate, the second cathode feeding plate, and the second anode feeding plate are arranged so as to intersect each other in a T shape in a plan view.
Electrolyzed water generator.
前記注ぎ口は、前記第2陰極給電板及び前記第2陽極給電板を延長した面上に配されている、請求項3に記載の電解水生成装置。 The electrolytic cell has a spout on the opposite side of the first chamber for taking out the secondary electrolyzed water from the second chamber.
The electrolyzed water generator according to claim 3, wherein the spout is arranged on an extended surface of the second cathode feeding plate and the second anode feeding plate.
水を電気分解するための電解槽と、
前記電解槽の内部を第1室と第2室とに区画するための隔膜と、
前記第1室に配された第1陰極給電板及び前記第2室に配された第1陽極給電板を含み、前記第1室及び前記第2室に供給された前記水を電気分解することにより1次電解水を生成するための第1電極対と、
前記第2室に配され、前記第2室で生成された前記1次電解水を電気分解することにより、2次電解水を生成するための第2電極対と、
前記隔膜に連なって前記第1室と前記第2室とを隔てる第1隔壁を含み、
前記第1隔壁には、前記第1室と前記第2室との間での水の移動を制限する逆止弁が設けられ、
前記逆止弁は、前記第2室から前記第1室への前記水の流入を許容し、前記第1室で生成された前記1次電解水の前記第2室への流出を阻止する、
電解水生成装置。 It is an electrolyzed water generator
An electrolytic cell for electrolyzing water and
A diaphragm for partitioning the inside of the electrolytic cell into a first chamber and a second chamber,
To electrolyze the water supplied to the first chamber and the second chamber, including the first cathode feeding plate arranged in the first chamber and the first anode feeding plate arranged in the second chamber. The first electrode pair for producing primary electrolyzed water and
A second electrode pair for producing secondary electrolyzed water by electrolyzing the primary electrolyzed water arranged in the second chamber and generated in the second chamber.
Includes a first septum that connects to the diaphragm and separates the first chamber from the second chamber.
The first partition wall is provided with a check valve that limits the movement of water between the first chamber and the second chamber.
The check valve allows the inflow of the water from the second chamber to the first chamber and prevents the outflow of the primary electrolyzed water generated in the first chamber to the second chamber.
Electrolyzed water generator.
前記第2隔壁には、前記溶解室と前記電解室との間で水の行き来を可能とする貫通孔が形成されている、請求項1ないし5のいずれかに記載の電解水生成装置。 A second partition wall for partitioning the second chamber into a dissolution chamber for producing an aqueous chloride solution and an electrolytic chamber for performing electrolysis by the first anode feeding plate and the second electrode pair is further provided. Including,
The electrolyzed water generating apparatus according to any one of claims 1 to 5, wherein the second partition wall is formed with a through hole that allows water to flow between the melting chamber and the electrolyzing chamber.
塩化物水溶液を有隔膜電解することにより、酸性の1次電解水を生成する第1ステップと、
前記第1ステップで生成された前記1次電解水を対流させる第2ステップと、
前記第2ステップを経て対流する前記1次電解水を無隔膜電解することにより、2次電解水を生成し、適性濃度の次亜塩素酸水を得る第3ステップとを含む、
次亜塩素酸水生成方法。 Hypochlorite water generation method
The first step of producing acidic primary electrolyzed water by electrolyzing the chloride aqueous solution through a septum,
The second step of convection of the primary electrolyzed water generated in the first step and
The primary electrolyzed water convected through the second step is electrolyzed without a diaphragm to generate a secondary electrolyzed water, which comprises a third step of obtaining a hypochlorite water having an appropriate concentration.
Hypochlorite water generation method.
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