JP3055746B2 - Non-diaphragm type electrolytic cell for ion-rich water generator - Google Patents

Non-diaphragm type electrolytic cell for ion-rich water generator

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JP3055746B2 JP5152746A JP15274693A JP3055746B2 JP 3055746 B2 JP3055746 B2 JP 3055746B2 JP 5152746 A JP5152746 A JP 5152746A JP 15274693 A JP15274693 A JP 15274693A JP 3055746 B2 JP3055746 B2 JP 3055746B2
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【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の目的】 SUMMARY OF THE INVENTION

【産業上の利用分野】本発明は、広義には、電気分解により上水を改質し、上水の水素イオン濃度(pH)を調整する装置に関する。 BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention, in a broad sense reforming water supply by the electrolysis relates to a device for adjusting the hydrogen ion concentration of the tap water (pH). より詳しくは、本発明は、上水の電気分解により水素イオンリッチの酸性水および/又は水酸イオンリッチのアルカリ性水を生成するようになった電解槽に関する。 More particularly, the present invention is the electrolysis of tap water it relates to the electrolytic cell adapted to produce an acidic water and / or hydroxyl ion rich aqueous alkaline hydrogen ion rich. 本発明は、特に、無隔膜型の電解槽の改良に関する。 The present invention particularly relates to an improvement of the electrolytic cell of the diaphragm-free type.

【0002】 [0002]

【従来の技術】水酸イオン(OH )リッチのアルカリ性水は、従来“アルカリイオン水”とも呼ばれており、 BACKGROUND OF THE INVENTION hydroxyl ion (OH -) rich alkaline water, which is also referred to as a conventional "alkali ion water",
飲用に供する場合には健康増進に効果があり、お茶・コーヒー等や料理に使用する場合には味を引き立たせる効果があると考えられている。 Is effective in health promotion in the case to be subjected to drinking, it is believed that there is an effect to complement the taste when used in tea, coffee, etc. and cooking. また、水素イオン(H The hydrogen ions (H +)
リッチの酸性水は、麺類をゆでたりするのに適するものとして知られており、特に水素イオン濃度の高い強酸性の水は台所のまな板や布巾の滅菌・殺菌等に有用であるとして注目されている。 Rich acidic water is known as being suitable for or boiled noodles, are of particular interest as a highly strong acidic water of the hydrogen ion concentration is useful for sterilization, sterilization, etc. kitchen cutting board and dishcloth there.

【0003】このため、従来、種々の形式のイオンリッチ水生成装置(業界では、しばしば、イオン水生成装置と呼ばれる)が市販され、或いは、提案されている。 [0003] Therefore, conventionally, (in the industry, often referred to as ion water generator) various types of ion-rich water generator are commercially available, or have been proposed. イオンリッチ水生成装置は水の電気分解を利用したもので、陽極と陰極とを備えた電解槽を有する。 Ion rich water generation apparatus utilizes the electrolysis of water, with a electrolytic cell having an anode and a cathode. 陽極と陰極との間に直流電圧を印加すると、図1に模式的に示したように、陽極と水との界面においては、水の電離により水中に存在するOH は陽極に電子を与えて酸化され、 When a DC voltage is applied between the anode and the cathode, as schematically shown in FIG. 1, at the interface between the anode and the water present in the water by the ionization of water OH - is giving electrons to the anode is oxidized,
酸素ガスとなって系から除去される。 Becomes oxygen gas is removed from the system. その結果、陽極と水との界面ではH 濃度が高まり、H リッチの酸性水が生成される。 As a result, increased H + concentrations at the interface between the anode and the water, H + rich acidic water is produced. 他方、陰極と水との界面では、H は陰極板から電子を受け取って水素に還元され、水素ガスとなって除去されるので、OH 濃度が高まり、陰極側にはOH リッチのアルカリ性水が生成される。 On the other hand, at the interface between the cathode and water, H + is reduced to hydrogen by receiving electrons from the cathode plate, because they are removed by a hydrogen gas, OH - concentration is increased, the cathode side OH - rich alkaline water is generated.

【0004】初期のイオンリッチ水生成用電解槽はバッチ処理式のものであったが、今日では連続通水式の電解槽が一般的であり、後者は陽極と陰極との間に形成された通水路に通水しながら水を電解してイオンリッチ水を生成するようになっている。 [0004] The initial ion-rich water generating electrolyzer but was of the batch processing type, the electrolytic cell of flow-through today are common, the latter being formed between an anode and a cathode the water electrolysis is adapted to generate the ion-rich water while Rohm water channel. 連続式の電解槽は、隔膜型と無隔膜型の2種に大別することができる。 Electrolyzer continuous system can be broadly divided into two diaphragm-type and diaphragm-free type.

【0005】隔膜型の電解槽においては、例えば、実開昭56-80292号、特開昭58-189090号、実公昭58-47985号に開示されているように、陽極と陰極との間に形成され電解室として作用する通水路は、イオン浸透性で不透水性の隔膜によって仕切られており、電解により陽極側に生成した酸性水と陰極側に生成したアルカリ性水とが混合しないようになっている。 [0005] In the electrolytic cell of the diaphragm type, for example, Japanese Utility Model 56-80292, JP No. 58-189090, as disclosed in JP Utility Model 58-47985, between an anode and a cathode water passage that is formed acts as an electrolyte chamber, an ion permeable are separated by an impermeable membrane, so do not mix with alkaline water produced acidic water produced in the anode side and the cathode side by electrolysis ing. このように、不透水性隔膜の存在により酸性水とアルカリ性水との混合が防止されるので、隔膜型の電解槽は、生成した酸性水およびアルカリ性水を所望の任意の流量でしかも極めて容易に取り出すことができるという利点がある。 Thus, since the mixing of the acidic water and alkaline water is prevented by the presence of a water-impermeable diaphragm, electrolytic cell of the membrane type, the generated acidic water and alkaline water addition very easily at any desired flow rate there is an advantage that can be taken.

【0006】しかしながら、隔膜型電解槽の難点は、 [0006] However, the difficulty of the diaphragm type electrolytic cell,
(1)隔膜のところで細菌や微生物が繁殖しやすいので、 (1) Since the bacteria and microorganisms are likely to breed at the diaphragm,
衛生的でないこと、(2)隔膜を配置するためには電極間隔を大きくせざるを得ないので、装置の消費電力が大きくなること、である。 Not hygienic, (2) since the electrode spacing increases forced in order to place the diaphragm is, the power consumption of the device increases.

【0007】そこで、従来技術においては、陽極と陰極との間の隔膜を廃止した所謂“無隔膜型”の電解槽が提案されている(例えば、実公昭57-8957号)。 [0007] Therefore, in the prior art, the electrolytic cell the anode and the diaphragm abolished the so-called "non-diaphragm-type" to between the cathode has been proposed (e.g., JP Utility Model 57-8957). 無隔膜型の電解槽は、層流の原理を利用したもので、陽極板と陰極板とはその間に隔膜を介在させることなく互いに近接して並置してあり、陽極板と陰極板とに沿って層流を形成させながら通水するようになっている。 Electrolytic cell non-diaphragm type, utilizes the principle of laminar flow, the anode plate and the cathode plate Yes juxtaposed in proximity to each other without interposing a diaphragm between them, along the anode plate and the cathode plate It adapted to water flow while forming a laminar flow Te. 陽極板と陰極板との間に電圧を印加しながら通水すると、陽極板と陰極板との間の電解室として作用する通水路には層流が形成され、図2に模式的に示したように(図中の数値はp When passed through while applying a voltage between the anode plate and the cathode plate, the water passage which acts as an electrolyte chamber between the cathode and anode plates laminar flow is formed, schematically shown in FIG. 2 as (numerical value in the figure p
H値を表し、電極間隔は異なる濃度の層を分かり易く示すため誇張してある)、強酸性から強アルカリ性まで水素イオン濃度が漸変する層が形成される。 Represents H value, the electrode spacing is exaggerated for easy understanding layers of different concentrations), hydrogen ion concentration to strongly alkaline from strongly acidic is graded layer is formed. 斯る無隔膜型の電解槽は、隔膜がないので衛生的であり、電極間隔を小さくできるので消費電力を低減できる、という利点がある。斯Ru non-diaphragm type electrolytic cell is a hygienic because there is no diaphragm, it is possible to reduce the power consumption since the electrode spacing can be reduced, there is an advantage that.

【0008】実公昭57-8957号に開示された無隔膜型電解槽においては、陰極板の両側には2枚の陽極板が配置してあり、合計3枚の電極板により2つの電解室が形成されている。 [0008] In the non-diaphragm type electrolytic cell disclosed in JP Utility Model 57-8957, on both sides of the cathode plate Yes disposed the two anode plate, two electrolysis chambers by a total of three electrode plates It is formed. この電解槽は陰極板の両面を有効利用した二重セル構造になっているので、小型ながらも処理流量を倍増させることができる。 This electrolytic cell has a double cell structure effectively utilizing the both surfaces of the cathode plate, it is possible to also double the processing flow while small. 陽極板に沿って生成された酸性水と陰極板に沿って生成されたアルカリ性水とは楔形の分離板によって分離され、夫々の出口から回収されるようになっている。 The alkaline water produced along the acidic water and the cathode plate which is generated along the anode plate are separated by wedge-shaped separation plate, and is recovered from the outlet of each.

【0009】 [0009]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、実公昭 THE INVENTION Problems to be Solved] However, Japanese Utility Model
57-8957号の電解槽構造においては、分離板の位置が固定であるので、強酸性水または強アルカリ性水だけを取り出すことができない。 In the electrolytic cell structure of No. 57-8957, since the position of the separation plate is fixed, it is impossible to extract only the strongly acidic water or strong alkaline water. また、消費電力の低減を目的として電極間隔を例えば1mm以下と狭くした場合には、 Further, reduction of power consumption when narrowing the electrode spacing purposes e.g. 1mm or less,
図2から理解できるように強酸性水の層および強アルカリ性水の層は夫々非常に薄くなるので、分離板を高精度で位置決めすることを要し、品質管理が非常に困難となる。 Since the layer of the layer and strongly alkaline water strongly acidic water As can be understood from FIG. 2 are each composed of very thin, requires positioning the separation plate with high precision, quality control becomes very difficult.

【0010】本発明の目的は、強酸性および/又は強アルカリ性のイオンリッチ水を回収することが可能で、構造簡素な無隔膜型電解槽を提供することにある。 An object of the present invention, can be recovered strongly acidic and / or strongly alkaline ion rich water is to provide a structural simple non-diaphragm type electrolytic cell.

【0011】 [0011]

【発明の構成】 SUMMARY OF THE INVENTION

【課題を解決するための手段および作用】本発明は、中央電極板の両側に2枚の側方電極板を配置してなる二重セル構造の無隔膜型の電解槽において、通水路の下流側端部は、その延長上に設けられ該通水路の流路断面積より大きな流路断面積を有する第1イオンリッチ水の回収通路に接続すると共に、該通水路に垂直に開口する第2 SUMMARY and operation for solving] The present invention, in the electrolytic cell of the non-diaphragm-type double-cell structure formed by arranging the two lateral electrode plates on either side of the central electrode plate, downstream of the water passage side end portion includes a first as well as connected to the recovery path of the first ion-rich water having a large flow path cross-sectional area than the flow path cross-sectional area of ​​the vent canal provided on the extension, it opens perpendicularly to vent waterway 2
イオンリッチ水の回収口に接続し、中央電極板の下流側端部には第1イオンリッチ水回収通路に向かって延長する層流案内板を設けたことを特徴とする。 Connected to the recovery port of the ion-rich water, the downstream end of the central electrode plate, characterized in that a laminar flow guide plate extending toward the first ion-rich water recovery passage.

【0012】電極板に沿って層流を形成させながら水を電解すると、中央電極板に沿って第1イオンリッチ水(中央電極板が陰極の場合にはアルカリ性水となり、中央電極板が陽極の場合には酸性水)が生成され、側方電極板に沿って第2イオンリッチ水(中央電極板が陰極の場合には、酸性水。中央電極板が陽極の場合には、アルカリ性水)が生成される。 [0012] electrode plate for electrolysis of water while forming a laminar flow along, becomes alkaline water when first ion rich water along a central electrode plate (middle electrode plate of the cathode, the central electrode plate is an anode acid water) is generated if, when the second ion-rich water along the side electrode plate (middle electrode plate of the cathode is, when acidic water. middle electrode plate of the anode, the alkaline water) It is generated. 側方電極板に沿って流れる酸性水の流速は遅いので、第2イオンリッチ水回収口に到達すると主流から分かれて第2イオンリッチ水回収口内に流入する。 Since the flow rate of the acidic water flowing along the side electrode plate is slow, it flows into the second ion-rich water recovery mouth separated from the main flow reaches the second ion-rich water collecting port. アルカリ性水を同伴する主流は層流案内板に沿って第1イオンリッチ水回収通路に向かって流れ、 The mainstream entrained alkaline water flows toward the first ion-rich water recovery passage along the layer flow guide plate,
第1イオンリッチ水回収通路内に回収される。 It is recovered in the first ion-rich water recovery passage.

【0013】本発明の上記特徴や効果、ならびに、他の特徴や利点は、以下の実施例の記載に従いより詳しく説明する。 [0013] The above features and advantages of the present invention, as well as other features and advantages will be described in more detail according to the description of the following examples.

【0014】 [0014]

【実施例】図3および図4を参照するに、本発明の無隔膜型電解槽10は縦長のハウジング12を有する。 Referring to Example 3 and 4, non-diaphragm type electrolytic cell 10 of the present invention has an elongated housing 12. このハウジング12は、樹脂製の耐圧ケース14の凹みに、 The housing 12, the recess of the resin pressure-resistant case 14,
第1陽極板16と中央陰極板18と第2陽極板20との3枚の電極板を複数の樹脂製スペーサ22を挟みながら順次配置し、カバー24をケース14に液密にねじ止めすることにより構成される。 A first anode plate 16 and the central cathode plate 18 three electrode plates and the second anode plate 20 are sequentially disposed while sandwiching a plurality of resin spacer 22, fluid tightly screwing the cover 24 to the case 14 It constituted by. 中央陰極板18の両側に側方陽極板16と20を夫々配置したことによりこの電解槽10は二重セル構造になっており、中央陰極板18の両面を有効利用することで処理能力を倍増しながらも小さなスペースに格納できるようになっている。 The electrolytic cell 10 by the side positive electrode plate 16 and 20 were respectively disposed on either side of the central cathode plate 18 has a double cell construction, double the capacity by effectively utilizing the both surfaces of the central cathode plate 18 It is also made to be stored in a small space while. 図示した実施例では、側方電極板16と20が陽極板として作用し、中央電極板18が陰極板として作用するように電圧が印加されるが、言うまでもなく、印加電圧の極性を逆にすることも可能である。 In the illustrated embodiment, the side electrode plate 16 and 20 acts as an anode plate, voltages are applied to the central electrode plate 18 acts as a cathode plate, of course, the polarity of the applied voltage in the reverse it is also possible.

【0015】電極板相互の間隔は例えば5本のスペーサ22によって定められるもので、この実施例ではスペーサ22は約0.5mmの厚さを有し、従って、電極間隔が約0.5mmになるようになっている。 [0015] interval of electrode plates mutually shall be determined by the five spacers 22 For example, the spacer 22 in this embodiment has a thickness of about 0.5mm, thus, the electrode spacing is about 0.5mm It has become way. 好ましくは、 Preferably,
電極板16、18、20は、チタン金属板に白金を被覆することにより製作され、夫々約6×12cmの寸法を有し、約0.5mmの厚さを有する。 Electrode plates 16, 18, 20 are fabricated by coating a platinum titanium metal plate having a dimension of each about 6 × 12cm, with a thickness of about 0.5 mm. 電極板16、1 Electrode plate 16, 1
8、20には端子16A、18A、20Aが夫々固定してある。 The 8,20 terminals 16A, 18A, 20A are are then each secured. これらの端子16A、18A、20Aの端部はいづれもケース14の正面に向かって延長するようになっており、ケースの正面側のみにて電解槽10の直流電源(図示せず)に接続できるようになっている。 These terminals 16A, can connect 18A, Izure the end of 20A is also adapted to extend toward the front of the case 14, the front side of the case only by the DC power supply of the electrolytic cell 10 (not shown) It has become way.

【0016】図3からよく分かるように、ケース14には、上水入口26とイオンリッチ水出口28および30 [0016] As best seen in FIG. 3, the case 14, clean water inlet 26 and the ion-rich water outlet 28 and 30
が形成してある。 There is formed. 図示した実施例では、側方電極板16 In the illustrated embodiment, the side electrode plate 16
と20を陽極板として作用させ、中央電極板18を陰極板として作用させるので、出口28がアルカリ性水出口となり、出口30が酸性水出口となる。 When 20 was allowed to act as an anode plate, since the central electrode plate 18 to act as a cathode plate, the outlet 28 becomes alkaline water outlet, the outlet 30 is an acidic water outlet. しかし、前述したように電極板の極性を逆にすることも可能であり、その場合には、出口28が酸性水出口となり、出口30がアルカリ性水出口となる。 However, it is also possible to reverse the polarity of the electrode plates as described above, in that case, outlet 28 becomes acid water outlet, the outlet 30 is alkaline water outlet. 上水入口26は断面略三角形の上水分配通路32に連通しており、この上水分配通路32は、図5からよく分かるように、ケース14とカバー24によって形成されており、電極板の上下方向全長にわたって延長している。 Clean water inlet 26 communicates with the clean water distribution passage 32 of substantially triangular cross section, the clean water distribution passage 32, as best seen in FIG. 5, it is formed by the case 14 and the cover 24, the electrode plate and extending over the vertically entire length. 電解槽10の使用に際しては、上水入口26はホース等により水道管に接続することができる。 In use of the electrolytic cell 10, water supply inlet 26 may be connected to the water pipe by a hose or the like. 或いは、電解槽10を浄水器の下流に接続し、浄水器によって浄化された水を電解槽10の上水入口26に導入してもよい。 Alternatively, connect the electrolytic cell 10 downstream of the water purifier may be introduced water that has been purified by the water purifier to the clean water inlet 26 of the electrolytic cell 10.

【0017】図8および図9の拡大断面図からよく分かるように、第1陽極板16と中央陰極板18との間には第1通水路34が形成され、中央陰極板18と第2陽極板20との間には第2通水路36が形成される。 [0017] As best seen from the enlarged sectional view of FIG. 8 and 9, between the first anode plate 16 and the central cathode plate 18 first water passage 34 is formed, the central cathode plate 18 and the second anode the second water channel 36 is formed between the plate 20. これらの通水路34および36は、電極板16、18、20と協動して電解室として作用するものである。 These water channel 34 and 36 are those which cooperate with the electrode plates 16, 18, 20 acts as an electrolyte chamber. 夫々の通水路34および36は水平方向に延長する例えば5本のスペーサ22により上下4つのサブ通水路に分割される。 Water channel 34 and 36 each are divided into upper and lower four sub flow passage by a spacer 22 of, for example, five extending horizontally.
図9から分かるように、これらの通水路34および36 As can be seen from Figure 9, these water passages 34 and 36
の上流側端部は上水分配通路32に連通しているので、 Since the upstream end portion communicates with the clean water distribution passage 32,
上水入口26から分配通路32に沿って流下した上水は夫々の通水路34および36の4つのサブ通水路に分配され、図8および図9に示したように通水路34および36に水平方向に流入する。 Clean water flowing down along the distribution channel 32 from water supply inlet 26 is distributed to the four sub-water passage of the water passage 34 and 36, respectively, horizontal to the water channel 34 and 36 as shown in FIGS. 8 and 9 and it flows into the direction. 分配通路32の容量が大きいのに対して電極間隔が0.5mmと十分に狭いので、 The electrode spacing relative to the volume of the distribution passages 32 is large 0.5mm and sufficiently narrow,
通水路34および36を水平方向に流れる水流は層流となる。 Water flowing through the water passage 34 and 36 in the horizontal direction is laminar flow.

【0018】図5および図8に示したように、電解室として作用する通水路34および36の下流側端部34A [0018] As shown in FIGS. 5 and 8, the downstream side end portion 34A of the water passage 34 and 36 acts as an electrolyte chamber
および36Aは、通水路の延長部分34Bおよび36B And 36A is a water passage extension 34B and 36B
を介して、ケース14とカバー24によって形成された断面略5角形のアルカリ性水回収通路38に連通している。 Through, and communicates with the cross section pentagonal alkaline water recovery passage 38 formed by the case 14 and the cover 24. このアルカリ性水回収通路38はアルカリ性水出口28に連通しており、上水分配通路32と同様に電極板の上下方向全長にわたって延長している。 The alkaline water recovery passage 38 communicates with the alkaline water outlet 28, and extending over the vertically entire length of the similarly electrode plate and tap water distribution passage 32. 図5および図8からよく分かるように、アルカリ性水回収通路38の流路断面積は通水路34および36の流路断面積に対して十分に大きくしてあり、乱流を発生させることなく通水路34および36の末端からアルカリ性水回収通路3 As best seen in FIGS. 5 and 8, the flow path cross-sectional area of ​​the alkaline water recovery passage 38 Yes sufficiently large with respect to the flow path cross-sectional area of ​​the water passage 34 and 36, passing without causing turbulence waterway 34 and alkaline water recovery passage 3 from the end of the 36
8に向かってアルカリ性水をスムースに流出させるようになっている。 And it is adapted to flow out the alkaline water smoothly toward 8.

【0019】図5からよく分かるように、ケース14およびカバー24には、更に、陽極板16および20の上下方向全長にわたって延長する溝40および42が夫々形成してあり、陽極板と夫々協動して酸性水回収通路4 [0019] As best seen in FIG. 5, the case 14 and the cover 24, further, the grooves 40 and 42 extending over the vertical direction the entire length of the anode plate 16 and 20 is Yes and respectively forming the anode plate and each cooperating acidic water recovery passage 4
4および46を形成するようになっている。 Thereby forming a 4 and 46. これらの酸性水回収通路44および46の下端は連絡ポート48にて合流し(図6〜7)、更に酸性水出口30に連通している(図3)。 Lower ends of these acidic water recovery passage 44 and 46 are joined at communication port 48 (FIG. 6-7), and further communicates with the acidic water outlet 30 (FIG. 3).

【0020】図4および図8からよく分かるように、図示した実施例では、側方陽極板16および20には、それらの下流側エッジ16Bおよび20Bよりも上流側において、通水路34および36に垂直に開口するスリット16Cおよび20Cが夫々形成してある。 [0020] As best seen in FIGS. 4 and 8, in the embodiment shown, the side positive electrode plate 16 and 20, on the upstream side than their downstream edge 16B and 20B, the water passage 34 and 36 slits 16C and 20C is vertically opening are then respectively formed. これらのスリット16Cおよび20Cは酸性水回収口として作用するもので、スリット16Cおよび20Cを通過した水が酸性水回収通路44および46に流入するようになっている。 These slits 16C and 20C are intended to act as acidic water collection port, water passed through the slit 16C and 20C is adapted to flow into the acid water recovery passage 44 and 46.

【0021】中央陰極板18にはスリットは形成されていないので、図示した実施例では、スリット16Cおよび20Cより下流側の中央陰極板18の延長部分18A [0021] Since the central cathode plate 18 is not slit is formed, in the illustrated embodiment, extension 18A of the central cathode plate 18 on the downstream side of the slit 16C and 20C
は、後述するように、層流案内板として作用する。 , As described below, it acts as a laminar flow guide plate.

【0022】図5および図8からよく分かるように、酸性水回収通路44および46の流路断面積もスリット1 [0022] As best seen in FIGS. 5 and 8, the slits 1 also flow path cross-sectional area of ​​the acid water recovery passage 44 and 46
6Cおよび20Cの流路断面積に対して十分に大きくしてあり、スリットから回収された酸性水が乱流を生じることなく酸性水回収通路44および46内にスムースに流入するようになっている。 Yes sufficiently large with respect to the flow path cross-sectional area of ​​6C and 20C, so that the acidic water which has been recovered from the slit flows smoothly into the acid water recovery passage 44 and 46 without causing turbulence . スリット16Cおよび20 Slit 16C and 20
Cから流出した酸性水は陽極板の上下方向ほぼ全長にわたって酸性水回収通路44および46内に回収され、そこから更に酸性水出口30へ送られる。 Acidic water flowing out from the C is recovered in the acid water recovery passage 44 and 46 over a vertical substantially the entire length of the anode plate, is further transmitted to the acid water outlet 30 therefrom.

【0023】この電解槽10の使用に際しては、上水入口26への上水の供給は従来型の手動又は電動の制御弁(図示せず)によって制御することができ、アルカリ性水出口28および酸性水出口30には従来型の流量制御バルブ50および52を夫々接続することができる。 [0023] In use of the electrolytic bath 10, the supply of clean water to the water supply inlet 26 can be controlled by conventional manual or motorized control valve (not shown), an alkaline water outlet 28 and acid water in the outlet 30 can be respectively connected to flow control valves 50 and 52 of conventional type. 上水入口26から導入された上水は、前述したように、分配通路32により電極板16、18、20の上下方向全長にわたって通水路34および36の入口(上流側端部)に均一に分配され、通水路34および36内に水平方向に流入し、層流となる。 Clean water introduced from the water supply inlet 26, as described above, uniformly distributed inlet in the vertical direction over the entire length water passage 34 and 36 of the electrode plates 16, 18 by distribution passage 32 (upstream end) is, flows horizontally waterway 34 and 36, a laminar flow.

【0024】陰極板18と陽極板16および20との間に例えば約12Vの直流電圧を印加することにより、通水路34および36内に通水しながら電気分解を進行させると、図2を参照して前述したように、陽極板と陰極板との間の電界に垂直な方向にpHの漸変する流れが生成する。 [0024] By applying, for example, a DC voltage of about 12V between the cathode plate 18 and anode plate 16 and 20, when the progress of the electrolysis while passing water into the water passage 34 and 36, see Figure 2 to as described above, the graded flow pH in a direction perpendicular to the electric field between the anode plate and the cathode plate to produce.

【0025】酸性水出口30において殺菌の用途に適したpH3程度の強酸性水を得たい場合には、アルカリ性水出口28で得られるアルカリ性水の流量と酸性水出口30で得られる酸性水の流量との比が約4:1になるように流量制御バルブ50および/又は52を制御するのが好ましい。 [0025] If, in the acid water outlet 30 is desired to obtain a pH3 about strongly acidic water suitable for sterilization applications, the flow rate of the acidic water obtained by the flow rate and acidic water outlet 30 of the alkaline water obtained by the alkaline water outlet 28 ratio of about 4: preferably controls the flow control valve 50 and / or 52 to be 1. このような流量条件では、陽極板16および20の表面に沿って流れる速度の遅い強酸性水の薄層は、酸性水回収スリット16Cおよび20Cに到達すると、図8に矢印で示したようにスリット16Cおよび2 In such a flow condition, a thin layer of slow strongly acidic water flowing along the surface of the anode plate 16 and 20, reaches the acidic water recovery slits 16C and 20C, the slits as indicated by arrows in FIG. 8 16C and 2
0Cを介して酸性水回収通路44および46内にスムースに流入するので、酸性水出口30において強酸性水が得られる。 Since flows smoothly into the acid water recovery passage 44 and 46 through a 0C, strongly acidic water is obtained in the acid water outlet 30.

【0026】中央陰極板18に沿って層流の形で流れて来たアルカリ性水は、中央陰極板18の層流案内板部分18Aによって案内され、層流の主流(最大流速をもった流れ)に同伴してアルカリ性水回収通路38に向かって直進する。 The central cathode plate 18 alkaline water came flowing in the form of a laminar flow along is guided by a laminar flow guide plate portion 18A of the central cathode plate 18, mainstream laminar flow (flow having a maximum flow rate) Allowed to straight toward the alkaline water recovery passage 38. アルカリ性水回収通路38の流路断面積は通水路34および36の流路断面積に対して十分に大きくしてあるので、アルカリ性水は乱流を発生することなくアルカリ性水回収通路38内に回収される。 Since the flow path cross-sectional area of ​​the alkaline water recovery passage 38 are sufficiently large with respect to the flow path cross-sectional area of ​​the water passage 34 and 36, alkaline water is collected in alkaline water recovery passage 38 without generating a turbulent flow It is.

【0027】アルカリ性水出口28においてpH10程度の強アルカリ性水を得たい場合には、アルカリ性水出口28と酸性水出口30の流量比が例えば約3:2になるように流量制御バルブ50および/又は52を制御することができる。 [0027] When it is desired in the alkaline water outlet 28 give pH10 medium strong alkaline water, alkaline water outlet 28 and the acid water outlet 30 of the flow ratio of for example about 3: 2 so as to flow control valve 50 and / or it can be controlled 52.

【0028】図10は電解槽の変化形を示すもので、この実施例においては、側方電極板16および20は酸性水回収スリット16Cおよび20Cのところで終わっており、中央電極板18のみが層流案内板部分18Aを形成するため延長させてある。 [0028] Figure 10 shows the change in shape of the cell, in this embodiment, the side electrode plates 16 and 20 and ends at the acid water collecting slits 16C and 20C, a central electrode plate 18 Nomigaso It is then extended to form a flow guide plate portion 18A. 図8に示した実施例において、酸性水回収スリットより下流の通水路延長部分34 In the embodiment shown in FIG. 8, passing downstream of the acid water collecting slits waterway extension 34
Bおよび36Bが側方電極板16および20によって形成されているのに対して、図10の実施例では、酸性水回収スリットより下流の通水路延長部分34Bおよび3 Whereas B and 36B are formed by lateral electrode plates 16 and 20, in the embodiment of FIG. 10, through the downstream acidic water recovery slit waterway extension 34B and 3
6Bはケース14およびカバー24によって形成されている。 6B is formed by the case 14 and the cover 24.

【0029】図11に示した変化形においては、中央電極板18の層流案内板部分18Aは湾曲させてあり、流速分布カーブで示したように流速の遅いアルカリ性水が層流案内板部分18Aの湾曲表面に沿ってアルカリ性水回収通路38に案内されるようになっている。 [0029] In the variation shown in FIG. 11, a laminar flow guide plate portion 18A of the central electrode plate 18 Yes be curved, slow alkaline water laminar flow guide plate portion 18A of the flow rate as indicated by the flow velocity distribution curve It is guided to the alkaline water recovery passage 38 along the curved surface.

【0030】図12に示した変化形においては、中央電極板18の層流案内板部分18Aは、中央電極板18とは別個の部材によって形成されており、接着剤54によって中央電極板18に固定してある。 [0030] In variation shown in FIG. 12, a laminar flow guide plate portion 18A of the central electrode plate 18, the central electrode plate 18 is formed by a separate member, to the central electrode plate 18 by an adhesive 54 It is fixed.

【0031】本発明者が図12に示した電解槽を用いて印加電圧と電流をを変えながらpH7.3の原水を電解したところ、図13のグラフに示したような結果が得られた。 [0031] The present inventor has electrolyzing raw water pH7.3 while changing the applied voltage and current using the electrolytic cell shown in FIG. 12, results was obtained as shown in the graph of FIG. 13. このグラフから、殺菌に利用可能なpH3.5の強酸性水が約50Wの消費電力で得られることが分かる。 From this graph, it is seen that the strongly acidic aqueous solution of pH3.5 available sterilization is obtained at a power consumption of about 50 W. 図12の層流案内板18Aを廃止して試験したところ、図13のグラフにハッチング領域56で示したように、消費電力を120Wまで上げても、原水のpH改質に実質的な向上は見られなかった。 When tested abolished the laminar flow guide plate 18A in FIG. 12, as indicated by hatched area 56 in the graph of FIG. 13, it is increased power consumption to 120 W, a substantial improvement in pH modification of raw water It was not observed.

【0032】このことから、電極間隔が狭い場合には、 [0032] Therefore, when the electrode spacing is narrow,
層流案内板18Aの存在は強酸性水の回収に有効であることが推論される。 It is inferred the presence of a laminar flow guide plate 18A is effective for the recovery of strongly acidic water.

【0033】以上には本発明の特定の実施例について記載したが、本発明はこれに限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々の設計変更を加えることができる。 [0033] Having described specific embodiments of the above the present invention, the present invention is not limited thereto, it is possible to make various design changes within the scope of the present invention.
例えば、電極板の極性を逆にし、出口30からアルカリ性水を取り出し、出口28から酸性水を取り出すことができる。 For example, the polarity of the electrode plate in the contrary, removed alkaline water from the outlet 30, it is possible to take out the acid water from the outlet 28.

【0034】 [0034]

【発明の効果】以上に述べたように、本発明によれば、 As described above, according to the present invention, according to the present invention,
通水路に垂直に酸性水回収口16Cおよび20Cを開口させることにより層流の中の流速の遅い酸性水を効果的に回収すると共に、中央電極板の下流側端部に層流案内板18Aを設けるという極めて簡単な手段により、強度のイオンリッチ水を回収することができ、衛生的で消費電力が小さいという無隔膜型の電解槽の利点を享受しながらも、電解槽の構造を簡素化することができる。 The flow rate slow acidic water in laminar flow with effectively recovered by opening the acidic water recovery port 16C and 20C perpendicularly to the water channel, a laminar flow guide plate 18A on the downstream end of the central electrode plate by a very simple means of providing, can be recovered ion-rich water in strength, while enjoying the advantages of the electrolytic cell of the non-diaphragm type called hygienic small power consumption, simplify the structure of the electrolytic cell be able to.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】図1は、水の電解によるイオンリッチ水生成原理を示す模式図である。 [1] Figure 1 is a schematic diagram showing an ion-rich water generation principle by electrolysis of water.

【図2】図2は、無隔膜型電解槽の電解室における水素イオン濃度分布を示す模式図である。 Figure 2 is a schematic diagram showing a hydrogen ion concentration distribution in the electrolysis chamber of the non-diaphragm type electrolytic cell.

【図3】図3は、本発明の電解槽の一部切欠き正面図である。 Figure 3 is a cutaway front view of a portion of the electrolytic cell of the present invention.

【図4】図4は、図3に示した電解槽の分解斜視図である。 Figure 4 is an exploded perspective view of the electrolytic cell shown in FIG.

【図5】図5は、図3のV−V線に沿った断面図であって、図面簡素化のため電極板とスペーサは省略してある。 Figure 5 is a sectional view taken along line V-V in FIG. 3, the electrode plates and spacers for drawing simplicity is omitted.

【図6】図6は、図3のVI−VI線に沿った断面図である。 Figure 6 is a sectional view taken along line VI-VI in FIG.

【図7】図7は、図3のVII−VII線に沿った断面図である。 Figure 7 is a sectional view taken along line VII-VII in FIG.

【図8】図8は、図5の円A内部分の拡大断面図である。 Figure 8 is an enlarged sectional view of circle A inner portion of FIG.

【図9】図9は、図5の円B内部分の拡大断面図である。 Figure 9 is an enlarged sectional view of circle B inner portion of FIG.

【図10】図10は、図8に示した構造の変化形を示す。 Figure 10 shows the change shape of the structure shown in FIG.

【図11】図11は、図8に示した構造の他の変化形を示す。 Figure 11 shows another variation form the structure shown in FIG.

【図12】図12は、図8に示した構造の更に他の変化形を示す。 Figure 12 illustrates yet another variation form the structure shown in FIG.

【図13】図13は、図12に示した電解槽の試験結果を示すグラフである。 Figure 13 is a graph showing the test results of the electrolytic cell shown in FIG. 12.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

10: 電解槽 16、20: 側方電極板 16C、20C: 酸性水回収口(第2イオンリッチ水回収口) 18: 中央電極板 18A: 層流案内板 34、36: 通水路(電解室) 38: アルカリ性水回収通路(第1イオンリッチ水回収通路) 10: electrolytic cell 16, 20: side electrode plates 16C, 20C: acidic water collecting port (second ion-rich water recovery port) 18: Central electrode plates 18A: laminar flow guide plates 34 and 36: waterway (electrolyte chamber) 38: alkaline water recovery passage (first ion-rich water recovery passage)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 安藤 茂 福岡県北九州市小倉北区中島2丁目1番 1号 東陶機器株式会社内 (56)参考文献 特開 平6−246272(JP,A) 特開 平4−284889(JP,A) 実開 平4−110189(JP,U) (58)調査した分野(Int.Cl. 7 ,DB名) C02F 1/46 - 1/46 ────────────────────────────────────────────────── ─── of the front page continued (72) inventor Shigeru Ando Kitakyushu, Fukuoka Prefecture Kokura-ku Nakajima 2-chome No. 1 No. 1 TOTO within Co., Ltd. (56) reference Patent flat 6-246272 (JP, a) Patent flat 4-284889 (JP, a) JitsuHiraku flat 4-110189 (JP, U) (58 ) investigated the field (Int.Cl. 7, DB name) C02F 1/46 - 1/46

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】 (57) [the claims]
  1. 【請求項1】 中央電極板(18)の両側に隔膜を介在させることなく側方電極板(16、20)を近接して平行に配置することにより、電解室として作用する2つの通水路(34、36)を前記中央電極板の両側に形成し、前記中央電極板と側方電極板との間に直流電圧を印加しながら前記通水路に通水することにより水の電気分解によりイオンリッチ水を生成するようになった無隔膜型の電解槽(10)において:前記通水路(34、36)の下流側端部は、該通水路の延長上に設けられ該通水路の流路断面積より大きな流路断面積を有する第1イオンリッチ水の回収通路(38)に接続すると共に、該通水路に垂直に開口する第2イオンリッチ水の回収口(16C、20C)に接続し、前記中央電極板の下流側端部には前記第1イオンリッチ水回収通路(38)に向かって 1. A by parallel disposed proximate the side electrode plate without intervention of a membrane and (16, 20) on either side of the central electrode plate (18), 2 Tsunotsu waterways acting as an electrolyte chamber ( the 34, 36) are formed on both sides of the central electrode plate, the ion-rich by the electrolysis of water by passing water to said water passage while applying a DC voltage between said central electrode plate and the side electrode plate non-diaphragm type electrolytic cell of which is adapted to produce water at (10): the downstream end, the flow path cross-sectional of the vent canal provided on the extension of the vent canal of the water conduit (34, 36) while connected to the recovery path of the first ion-rich water (38) having a larger flow path cross-sectional area than, and connected to a second ion-rich water recovery port which vertically opened to vent water passage (16C, 20C), wherein the downstream end of the central electrode plate toward the first ion-rich water recovery passage (38) 延長する層流案内板(18A)を設けたことを特徴とする無隔膜型電解槽。 Non-diaphragm type electrolytic cell, characterized in that laminar flow guide plate to extend (18A) provided.
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