JP4091478B2 - Electrolyzer - Google Patents

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JP4091478B2
JP4091478B2 JP2003149742A JP2003149742A JP4091478B2 JP 4091478 B2 JP4091478 B2 JP 4091478B2 JP 2003149742 A JP2003149742 A JP 2003149742A JP 2003149742 A JP2003149742 A JP 2003149742A JP 4091478 B2 JP4091478 B2 JP 4091478B2
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  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電解装置に関し、一層詳細には、塩素化合物を含む液体を電気分解して塩素を含む液体とする電解装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
例えば、次亜塩素酸を含有する水は、菌類を死滅させる殺菌水として知られ、広汎に使用されている。
【0003】
この種の殺菌水は、特許文献1に記載されているように、食塩(塩化ナトリウム)を添加した水を隔膜付きの電解槽で電気分解することによって製造されるのが一般的であるが、近年、特許文献2及び特許文献3に記載されているように、塩酸の希釈水溶液を電気分解することが提案されている。この場合、ナトリウムイオンが存在しないので、陽極に水酸化ナトリウムの沈殿が生成することを回避することができるという利点がある。
【0004】
【特許文献1】
特開平1−180293号公報(第6頁左上欄第2行〜第10行)
【特許文献2】
特開平10-76269号公報(段落[0006])
【特許文献3】
特開2003-10852号公報(段落[0014])
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献1〜3に記載された方法ないし装置のいずれにおいても、陰極で発生した塩素ガスを自発的に水に溶解させるようにしているだけである。このため、発生した塩素ガスをすべて水に溶解させることが困難であるという不具合が顕在化している。
【0006】
溶解されなかった塩素ガスを装置内に貯留させると、この塩素ガスによって装置が腐食することが懸念される。そこで、電解装置の外部に受水タンクを設け、この受水タンクに水と塩素ガスとを収集し、排気ファン等によって塩素ガスを該受水タンクから排出した後に該塩素ガスを捕集するようにしている。
【0007】
しかしながら、この場合、受水タンクや排気ファン等を設けることに伴って電解装置が大規模なものとなってしまう。このため、電解装置を設置するための広大なスペースが必要となる。また、電解装置の設備投資が高騰するので、電解に要する初期コストが高くなってしまう。
【0008】
本発明は、上記した問題を解決するためになされたもので、電解によって発生した塩素ガスを液体中に確実に溶解させることが可能であり、しかも、構成が簡素で且つ小形状である電解装置を提供することを目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
前記の目的を達成するために、本発明は、液体が導入される長尺な槽部が設けられたケーシングと、
前記槽部に配設されて該槽部に導入された前記液体を囲繞する陽極と、
前記槽部に配設されたバー部材と、
前記バー部材に取り付けられた陰極と、
を有し、
前記槽部の一端部に設けられた導入口から導入された塩素化合物を含有する液体は、前記バー部材の周囲を螺旋状に旋回しながら前記陽極に到達し、
前記陽極と前記陰極とに通電がなされた際に前記陽極に発生した塩素ガスを、旋回しながら前記槽部を流通する液体で捕集した後、前記ケーシングの他端部に設けられた排出口を介して該液体を排出することを特徴とする。
【0010】
このように、本発明においては、液体の旋回流を形成し、この旋回流によって陽極の表面に生成した塩素ガスを離脱させ、且つ離脱した塩素ガスを旋回流に捕集させるようにしている。この塩素ガスは、旋回流の遠心力が作用するので、液体中を上昇することはできない。すなわち、塩素ガスは、液体に確実に同伴されて陽極から脱落し、該液体に溶解されて電解装置から排出される。
【0011】
要するに、本発明によれば、旋回流を生じさせることによって塩素ガスを陽極表面から脱落させるとともに、脱落した塩素ガスが液体に確実に同伴されて該液体に溶解した後に排出されるようにしている。このため、受水タンクや排気ファン等を設ける必要がないので、電解装置が小型なものとなり、従って、該電解装置を設置するためのスペースを狭小化することができる。また、このために電解に要する設備投資を低廉化することができる。
【0012】
ここで、旋回流を形成するためには、例えば、槽部に円錐形状の凹部を設け、且つ液体を、該凹部の断面円の接線方向から導入口を介して該凹部に導入すればよい。この場合、導入口を出た液体は、凹部の内周壁部に沿って走行し、螺旋状に旋回しながら槽部の下方へと降下する。
【0013】
又は、前記槽部に、液体を旋回させるための撹拌翼を設置するようにしてもよい。
【0014】
また、バー部材が中空体であるとともに陰極が貫通孔を有し、該陰極で水素ガスが発生した場合、該水素ガスを、陰極の貫通孔及びバー部材の中空内部を通過させてケーシングの外部に排出するようにすることが好ましい。これにより、発生した水素ガスが迅速にバー部材の中空内部に貯留されるので、水素ガスが液体に溶解することを回避することができる。
【0015】
なお、塩素化合物の好適な例としては塩酸が例示される。そして、本発明に係る電解装置においては、塩酸を含む水を電気分解することによって塩素ガスを含む水を生成することができる。
【0016】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る電解装置につき好適な実施の形態を挙げ、添付の図面を参照して詳細に説明する。
【0017】
本実施の形態に係る電解装置を含む電解システムを図1に示す。この電解システム10は、電解装置12に対し、液体導入ライン14、液体排出ライン16、及び水素ガス排出ライン17が接続されることによって構成されている。
【0018】
図1及び図2に示すように、電解装置12は長尺なケーシング18を有し、該ケーシング18の内部には、水平方向断面が略真円状の長尺な槽部20が設けられている。この槽部20の一端部には、後述する希薄塩酸水溶液を導入するための導入口22が設けられており、一方、他端部には排出口24が設けられている。なお、図3に示すように、導入口22と排出口24とは、凹部26、28の水平方向断面における真円の接線方向に沿って設けられ、且つ互いに180°離間している。
【0019】
槽部20における導入口22及び排出口24の各近傍は、端部に向かうに連れてテーパ状に縮径しており(図1及び図2参照)、これにより円錐形状の凹部26、28がそれぞれ設けられている。このうち、凹部26の頂部からは、中空のバー部材30が垂下している。
【0020】
このバー部材30の先端部には、陰極32が設置されている。該陰極32は網状金属からなり、このため、複数の図示しない貫通孔を有する。この貫通孔を介して、槽部20とバー部材30の中空内部とが連通する。
【0021】
バー部材30には、陰極32の他、第1液位センサ34及び第2液位センサ36が設置されている。なお、図1中、参照符号40、42、44は、それぞれ、陰極32、第1液位センサ34、第2液位センサ36に電気的に接続されたリード線を示し、参照符号46は、これらリード線40、42、44を保護する保護シールドを示す。リード線40は図示しない電源に電気的に接続されており、この電源からのリード線と、リード線42、44とは、図示しない制御部に電気的に接続されている。
【0022】
槽部20の内周壁部において、凹部28の近傍には環状凹部48が設けられており、該環状凹部48には陽極50が嵌合されている。すなわち、陽極50は、槽部20に導入された希薄塩酸水溶液を囲繞するように設けられている。また、この陽極50は、前記陰極32とともに図示しない電源に電気的に接続されている。
【0023】
凹部28の底部には、排水バルブ52が介装されたドレンライン54が設けられており、一方、凹部26(バー部材30)の頂部には、前記水素ガス排出ライン17が設けられている。この水素ガス排出ライン17には、水素排出用バルブ56が介装されており、該水素排出用バルブ56が開くことにより、電解に伴って発生した水素ガスが電解装置12の外部へと排出される。
【0024】
液体導入ライン14には、上流側から、電磁バルブ58、減圧弁60、定流量弁62、流量計64がこの順序で介装されており、また、流量計64と導入口22との間には、塩酸供給ライン66が合流している。タンク68に貯留された塩酸は、ポンプ70によって汲み出される。
【0025】
一方、排出口24に接続された液体排出ライン16には、pH検出計71、流量調整弁72、三方弁74が排出口24側からこの順序で介装されている。
【0026】
以上の構成において、電磁バルブ58、減圧弁60、定流量弁62、流量計64、ポンプ70、pH検出計71、流量調整弁72及び三方弁74は、前記制御部に電気的に接続されている。
【0027】
本実施の形態に係る電解システム10は、基本的には以上のように構成されるものであり、次にその作用効果について説明する。
【0028】
電解システム10が運転されない場合、排水バルブ52は常時開状態となる。すなわち、槽部20内の液体はすべてドレンライン54を介して排出され、槽部20内に残留することはない。
【0029】
電解システム10が付勢された際、前記制御部の制御作用下に、排水バルブ52が閉じる一方で、三方弁74が排出側となる。また、電磁バルブ58が開き、減圧弁60で圧力を調整された水が定流量弁62で最大流量に制御された状態で、液体導入ライン14を通過する。さらに、ポンプ70が付勢されて塩酸がタンク68から汲み出され、塩酸供給ライン66と液体導入ライン14との合流点において水と合流し、これにより希薄塩酸水溶液が生成される。なお、希薄塩酸水溶液のpHはpH検出計71によって確認され、そのpHに基づき、ポンプ70の揚液量、換言すれば、塩酸の供給量が、液体のpHが予め設定された設定pH値になるように増減される。
【0030】
この希薄塩酸水溶液は、導入口22を介して槽部20における凹部26に供給される。ここで、凹部26が円錐形状であり、且つ導入口22が凹部26の水平方向断面の接線方向に沿って設けられているので、導入口22を出た希薄塩酸水溶液は、凹部26の内周壁部に沿ってバー部材30の周囲を螺旋状に旋回しながら槽部20の下方へと降下する。勿論、槽部20の等径部においても、希薄塩酸水溶液は上記と同様に螺旋状に旋回し、最終的に、凹部28に到達する。
【0031】
凹部28に到達した希薄塩酸水溶液は、流量調整弁72を経由して三方弁74の排出口から排出されるが、供給量の方が多いため、槽部20内の液位が上昇する。そして、液位が第1液位センサ34に到達したことが信号としてリード線42を介して制御部に伝達されると、該制御部は、三方弁74を供給側に切り換えるとともに、電源を介して陰極32、陽極50への通電を開始する。
【0032】
このようにして陰極32、陽極50への通電がなされると、希薄塩酸水溶液中の塩酸が電気分解され、これに伴って希薄塩酸水溶液が水となるとともに、網状の陰極32から水素ガスが発生する一方、陽極50の表面から塩素ガスが発生する。このうち、塩素ガスに対しては、陽極50の周囲で希薄塩酸水溶液が螺旋状に旋回しているために大きな力が作用し、結局、塩素ガスが陽極50の表面から脱落して水に捕集される。すなわち、塩素を含有する殺菌水が生成する。なお、この際、塩素ガスには、旋回する水の遠心力が作用する。このため、塩素ガスが水中を上昇することはない。
【0033】
このように、本実施の形態においては、希薄塩酸水溶液が槽部20を通過する際、該希薄塩酸水溶液を螺旋状に旋回させている。このため、陽極50で生成した塩素ガスが該陽極50から確実に脱落する。また、脱落した塩素ガスが遠心力の作用によって、水中から離脱することなくすべて水に同伴されて溶解した後排出され、その結果、殺菌水が生成する。このため、従来技術に係る電解装置のように受水タンクを設ける必要がなく、従って、電解装置12を設置するスペースが狭小となるとともに、電解に要する設備投資が低廉化する。
【0034】
以上のようにして生成された殺菌水は、殺菌を要する設備に供給される。
【0035】
一方、水素ガスは、網状の陰極32の貫通孔を通過し、さらに、バー部材30の中空内部を上昇する。この際、水素排出用バルブ56が閉じられているので、水素ガスは、外部に排出されることなくバー部材30の内部に貯留される。
【0036】
電気分解が進行して水素ガスがさらに発生すると、バー部材30の中空内部の液位が下降し、最終的に、第1液位センサ34に到達する。槽部20内のリード線42を介してこのことを検知した制御部は、制御信号を発して水素排出用バルブ56を開放し、その結果、水素ガスがバー部材30の中空内部から放出されるとともに、液位が上昇する。
【0037】
すなわち、本実施の形態においては、水素ガスがバー部材30の中空内部に迅速に貯留される。このため、水素ガスが水に同伴されて排出されることはなく、従って、水素が溶解されていない殺菌水が得られる。
【0038】
バー部材30の中空内部の液位が第2液位センサ36にまで上昇した際、制御部は、リード線44を介する制御信号を発して水素排出用バルブ56を閉止する。これにより、水素ガスが再度バー部材30の中空内部に貯留され始める。
【0039】
電解システム10の運転が終了されると、電磁バルブ58、減圧弁60、定流量弁62及び流量調整弁72がすべて閉止されるとともに、ポンプ70が滅勢される。さらに、排水バルブ52が開放され、槽部20内の水がドレンライン54を介して排出される。また、三方弁74が排出側に切り換わる。
【0040】
なお、上記した実施の形態においては、中空体のバー部材30を用いて電解装置12を構成するようにしているが、図4に示すように、中実体のバー部材80であってもよい。この場合、水素ガスは、バー部材80に沿って上昇し、凹部26に貯留される。以下、上記と同様に、水素ガスが所定量貯留されて液位が第1液位センサ34まで下降した際に水素排出用バルブ56を開放し、水素ガスが放出されることに伴って液位が第2液位センサ36にまで上昇した際に水素排出用バルブ56を閉止するようにすればよい。
【0041】
また、液体を旋回させるために、槽部20に撹拌翼を設置するようにしてもよい。
【0042】
さらに、塩素化合物は塩酸に特に限定されるものではなく、塩化ナトリウムであってもよい。すなわち、本発明に係る電解装置においては、食塩水を電気分解することも可能である。
【0043】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、液体の旋回流を形成し、この旋回流によって陽極の表面に生成した塩素ガスを離脱させ、且つ離脱した塩素ガスを旋回流に捕集させるようにしている。このため、陽極の表面から脱落した塩素ガスが液体に確実に同伴されて該液体に溶解した後に排出されるので、殺菌水等の塩素を含有する液体が確実に得られる。従って、電解装置を小型化することができるので、該電解装置を設置するためのスペースを狭小化することができるとともに、電解に要する設備投資を低廉化することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本実施の形態に係る電解装置を含んで構成される電解システムの概略構成説明図である。
【図2】本実施の形態に係る電解装置の概略全体斜視図である。
【図3】図2の電解装置の平面図である。
【図4】別の実施の形態に係る電解装置を含んで構成される電解システムの概略構成説明図である。
【符号の説明】
10…電解システム 12…電解装置
14…液体導入ライン 16…液体排出ライン
18…ケーシング 20…槽部
22…導入口 24…排出口
26、28…凹部 30、80…バー部材
32…陰極 34、36…液位センサ
50…陽極 54…ドレンライン
66…塩酸供給ライン 68…タンク
70…ポンプ 71…pH検出計
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to an electrolysis apparatus, and more particularly to an electrolysis apparatus that electrolyzes a liquid containing a chlorine compound to obtain a liquid containing chlorine.
[0002]
[Prior art]
For example, water containing hypochlorous acid is known as sterilizing water that kills fungi and is widely used.
[0003]
As described in Patent Document 1, this type of sterilized water is generally produced by electrolyzing water added with sodium chloride (sodium chloride) in an electrolytic cell with a diaphragm. In recent years, as described in Patent Document 2 and Patent Document 3, it has been proposed to electrolyze a dilute aqueous solution of hydrochloric acid. In this case, since there is no sodium ion, there is an advantage that it is possible to avoid the precipitation of sodium hydroxide at the anode.
[0004]
[Patent Document 1]
Japanese Laid-Open Patent Publication No. 1-180293 (page 6, upper left column, lines 2 to 10)
[Patent Document 2]
Japanese Patent Laid-Open No. 10-76269 (paragraph [0006])
[Patent Document 3]
JP 2003-10852 A (paragraph [0014])
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
By the way, in any of the methods and apparatuses described in Patent Documents 1 to 3, the chlorine gas generated at the cathode is only spontaneously dissolved in water. For this reason, the problem that it is difficult to dissolve all the generated chlorine gas in water has become apparent.
[0006]
If chlorine gas that has not been dissolved is stored in the apparatus, there is a concern that the chlorine gas may corrode the apparatus. Therefore, a water receiving tank is provided outside the electrolyzer, water and chlorine gas are collected in the water receiving tank, and the chlorine gas is collected after the chlorine gas is discharged from the water receiving tank by an exhaust fan or the like. I have to.
[0007]
However, in this case, the electrolyzer becomes large-scale with the provision of a water receiving tank, an exhaust fan, and the like. For this reason, a vast space for installing the electrolyzer is required. Moreover, since the capital investment of an electrolysis apparatus rises, the initial cost required for electrolysis will become high.
[0008]
The present invention has been made to solve the above-described problems, and is capable of reliably dissolving chlorine gas generated by electrolysis in a liquid, and has a simple structure and a small shape. The purpose is to provide.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, the present invention provides a casing provided with a long tank portion into which a liquid is introduced;
An anode disposed in the tank and surrounding the liquid introduced into the tank;
A bar member disposed in the tank,
A cathode attached to the bar member;
Have
The liquid containing the chlorine compound introduced from the introduction port provided at one end of the tank reaches the anode while spirally turning around the bar member,
After collecting the chlorine gas generated at the anode when the anode and the cathode are energized with the liquid flowing through the tank portion while turning, an outlet provided at the other end of the casing The liquid is discharged via
[0010]
Thus, in the present invention, a swirling flow of liquid is formed, the chlorine gas generated on the surface of the anode by this swirling flow is separated, and the separated chlorine gas is collected in the swirling flow. This chlorine gas cannot rise in the liquid because of the centrifugal force of the swirling flow. That is, the chlorine gas is reliably entrained in the liquid and drops off from the anode, is dissolved in the liquid, and is discharged from the electrolysis apparatus.
[0011]
In short, according to the present invention, the swirling flow causes chlorine gas to drop from the anode surface, and the dropped chlorine gas is reliably entrained by the liquid and discharged after being dissolved in the liquid. . For this reason, since it is not necessary to provide a water receiving tank, an exhaust fan, etc., an electrolysis apparatus becomes small, Therefore The space for installing this electrolysis apparatus can be narrowed. Moreover, the capital investment required for electrolysis can be reduced.
[0012]
Here, in order to form the swirling flow, for example, a conical recess is provided in the tank, and the liquid may be introduced into the recess from the tangential direction of the sectional circle of the recess through the inlet. In this case, the liquid exiting the introduction port travels along the inner peripheral wall portion of the recess, and descends below the tank portion while turning spirally.
[0013]
Or you may make it install the stirring blade for turning a liquid in the said tank part.
[0014]
In addition, when the bar member is a hollow body and the cathode has a through-hole, and hydrogen gas is generated at the cathode, the hydrogen gas is passed through the through-hole of the cathode and the hollow interior of the bar member to It is preferable to discharge the water. Thereby, the generated hydrogen gas is quickly stored in the hollow inside of the bar member, so that it is possible to avoid the hydrogen gas from being dissolved in the liquid.
[0015]
In addition, hydrochloric acid is illustrated as a suitable example of a chlorine compound. In the electrolysis apparatus according to the present invention, water containing chlorine gas can be generated by electrolyzing water containing hydrochloric acid.
[0016]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, preferred embodiments of an electrolysis apparatus according to the present invention will be given and described in detail with reference to the accompanying drawings.
[0017]
An electrolysis system including the electrolysis apparatus according to the present embodiment is shown in FIG. The electrolysis system 10 is configured by connecting a liquid introduction line 14, a liquid discharge line 16, and a hydrogen gas discharge line 17 to an electrolysis apparatus 12.
[0018]
As shown in FIGS. 1 and 2, the electrolysis apparatus 12 has a long casing 18, and a long tank portion 20 having a substantially circular cross section in the horizontal direction is provided inside the casing 18. Yes. An inlet 22 for introducing a dilute hydrochloric acid aqueous solution, which will be described later, is provided at one end of the tank portion 20, while a discharge port 24 is provided at the other end. As shown in FIG. 3, the introduction port 22 and the discharge port 24 are provided along the tangential direction of a perfect circle in the horizontal section of the recesses 26 and 28, and are separated from each other by 180 °.
[0019]
Each vicinity of the introduction port 22 and the discharge port 24 in the tank unit 20 is tapered in diameter toward the end (see FIGS. 1 and 2), whereby the conical recesses 26 and 28 are formed. Each is provided. Among these, the hollow bar member 30 hangs down from the top of the recess 26.
[0020]
A cathode 32 is installed at the tip of the bar member 30. The cathode 32 is made of a net-like metal, and thus has a plurality of through holes (not shown). The tank portion 20 and the hollow interior of the bar member 30 communicate with each other through the through hole.
[0021]
In addition to the cathode 32, the bar member 30 is provided with a first liquid level sensor 34 and a second liquid level sensor 36. In FIG. 1, reference numerals 40, 42, and 44 indicate lead wires electrically connected to the cathode 32, the first liquid level sensor 34, and the second liquid level sensor 36, respectively. A protective shield for protecting these lead wires 40, 42 and 44 is shown. The lead wire 40 is electrically connected to a power source (not shown), and the lead wire from the power source and the lead wires 42 and 44 are electrically connected to a control unit (not shown).
[0022]
In the inner peripheral wall portion of the tank portion 20, an annular recess 48 is provided in the vicinity of the recess 28, and an anode 50 is fitted in the annular recess 48. That is, the anode 50 is provided so as to surround the diluted hydrochloric acid aqueous solution introduced into the tank unit 20. The anode 50 is electrically connected to a power source (not shown) together with the cathode 32.
[0023]
A drain line 54 in which a drain valve 52 is interposed is provided at the bottom of the recess 28, while the hydrogen gas discharge line 17 is provided at the top of the recess 26 (bar member 30). The hydrogen gas discharge line 17 is provided with a hydrogen discharge valve 56, and when the hydrogen discharge valve 56 is opened, hydrogen gas generated along with electrolysis is discharged to the outside of the electrolysis apparatus 12. The
[0024]
An electromagnetic valve 58, a pressure reducing valve 60, a constant flow valve 62, and a flow meter 64 are interposed in this order from the upstream side in the liquid introduction line 14, and between the flow meter 64 and the introduction port 22. The hydrochloric acid supply line 66 is joined. The hydrochloric acid stored in the tank 68 is pumped out by the pump 70.
[0025]
On the other hand, in the liquid discharge line 16 connected to the discharge port 24, a pH detector 71, a flow rate adjusting valve 72, and a three-way valve 74 are interposed in this order from the discharge port 24 side.
[0026]
In the above configuration, the electromagnetic valve 58, the pressure reducing valve 60, the constant flow valve 62, the flow meter 64, the pump 70, the pH detector 71, the flow adjustment valve 72, and the three-way valve 74 are electrically connected to the control unit. Yes.
[0027]
The electrolysis system 10 according to the present embodiment is basically configured as described above. Next, the function and effect will be described.
[0028]
When the electrolysis system 10 is not operated, the drain valve 52 is normally open. That is, all the liquid in the tank unit 20 is discharged through the drain line 54 and does not remain in the tank unit 20.
[0029]
When the electrolysis system 10 is energized, the three-way valve 74 is on the discharge side while the drain valve 52 is closed under the control action of the controller. Further, the electromagnetic valve 58 is opened, and the water whose pressure is adjusted by the pressure reducing valve 60 passes through the liquid introduction line 14 while being controlled to the maximum flow rate by the constant flow valve 62. Further, the pump 70 is energized and the hydrochloric acid is pumped out of the tank 68 and merges with water at the junction of the hydrochloric acid supply line 66 and the liquid introduction line 14, thereby producing a dilute hydrochloric acid aqueous solution. The pH of the dilute hydrochloric acid aqueous solution is confirmed by a pH detector 71. Based on the pH, the pumped amount of the pump 70, in other words, the supply amount of hydrochloric acid is set to a preset pH value at which the pH of the liquid is set in advance. It is increased or decreased to become.
[0030]
This dilute hydrochloric acid aqueous solution is supplied to the concave portion 26 in the tank portion 20 through the inlet 22. Here, since the concave portion 26 has a conical shape and the inlet port 22 is provided along the tangential direction of the horizontal section of the concave portion 26, the dilute hydrochloric acid aqueous solution exiting the inlet port 22 It descends below the tank part 20 while spirally turning around the bar member 30 along the part. Of course, also in the equal-diameter portion of the tank portion 20, the diluted hydrochloric acid aqueous solution spirally turns in the same manner as described above, and finally reaches the recess 28.
[0031]
The dilute hydrochloric acid aqueous solution that has reached the recess 28 is discharged from the discharge port of the three-way valve 74 via the flow rate adjusting valve 72, but the liquid level in the tank unit 20 rises because the supply amount is larger. When the fact that the liquid level has reached the first liquid level sensor 34 is transmitted as a signal to the control unit via the lead wire 42, the control unit switches the three-way valve 74 to the supply side, and also via the power source. Then, energization of the cathode 32 and the anode 50 is started.
[0032]
When the cathode 32 and the anode 50 are energized in this way, hydrochloric acid in the dilute hydrochloric acid aqueous solution is electrolyzed, and accordingly, the dilute hydrochloric acid aqueous solution becomes water, and hydrogen gas is generated from the net-like cathode 32. On the other hand, chlorine gas is generated from the surface of the anode 50. Of these, a large force acts on the chlorine gas because the dilute hydrochloric acid aqueous solution swirls around the anode 50, and eventually the chlorine gas falls off the surface of the anode 50 and is trapped in water. Be collected. That is, sterilizing water containing chlorine is generated. At this time, the centrifugal force of the swirling water acts on the chlorine gas. For this reason, chlorine gas does not rise in water.
[0033]
Thus, in the present embodiment, when the dilute hydrochloric acid aqueous solution passes through the tank portion 20, the dilute hydrochloric acid aqueous solution is spirally swirled. For this reason, the chlorine gas produced | generated by the anode 50 falls out from this anode 50 reliably. Further, the dropped chlorine gas is discharged after being accompanied and dissolved by the water without being separated from the water by the action of centrifugal force, and as a result, sterilized water is generated. For this reason, it is not necessary to provide a water receiving tank unlike the electrolyzer based on a prior art, Therefore, the space which installs the electrolyzer 12 becomes narrow, and the capital investment required for electrolysis is reduced.
[0034]
The sterilized water generated as described above is supplied to facilities that require sterilization.
[0035]
On the other hand, the hydrogen gas passes through the through-hole of the net-like cathode 32 and further rises in the hollow interior of the bar member 30. At this time, since the hydrogen discharge valve 56 is closed, the hydrogen gas is stored inside the bar member 30 without being discharged outside.
[0036]
As the electrolysis progresses and hydrogen gas is further generated, the liquid level inside the hollow of the bar member 30 is lowered and finally reaches the first liquid level sensor 34. The control unit that detects this via the lead wire 42 in the tank unit 20 issues a control signal to open the hydrogen discharge valve 56, and as a result, hydrogen gas is released from the hollow interior of the bar member 30. At the same time, the liquid level rises.
[0037]
That is, in the present embodiment, hydrogen gas is quickly stored in the hollow interior of the bar member 30. For this reason, hydrogen gas is not accompanied and discharged | emitted with water, Therefore The sterilized water in which hydrogen is not melt | dissolved is obtained.
[0038]
When the liquid level inside the hollow of the bar member 30 rises to the second liquid level sensor 36, the control unit issues a control signal via the lead wire 44 and closes the hydrogen discharge valve 56. As a result, the hydrogen gas starts to be stored in the hollow of the bar member 30 again.
[0039]
When the operation of the electrolysis system 10 is finished, the electromagnetic valve 58, the pressure reducing valve 60, the constant flow valve 62, and the flow regulating valve 72 are all closed, and the pump 70 is deactivated. Further, the drain valve 52 is opened, and the water in the tank unit 20 is discharged through the drain line 54. In addition, the three-way valve 74 is switched to the discharge side.
[0040]
In the above-described embodiment, the electrolysis apparatus 12 is configured using the hollow bar member 30, but a solid bar member 80 may be used as shown in FIG. In this case, the hydrogen gas rises along the bar member 80 and is stored in the recess 26. Thereafter, in the same manner as described above, when a predetermined amount of hydrogen gas is stored and the liquid level drops to the first liquid level sensor 34, the hydrogen discharge valve 56 is opened, and the liquid level is released as the hydrogen gas is released. May be closed when the hydrogen level rises to the second liquid level sensor 36.
[0041]
Further, a stirring blade may be installed in the tank unit 20 in order to swirl the liquid.
[0042]
Furthermore, the chlorine compound is not particularly limited to hydrochloric acid, and may be sodium chloride. That is, in the electrolytic device according to the present invention, the saline solution can be electrolyzed.
[0043]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a swirling flow of liquid is formed, the chlorine gas generated on the surface of the anode by the swirling flow is separated, and the separated chlorine gas is collected in the swirling flow. ing. For this reason, the chlorine gas dropped from the surface of the anode is reliably entrained in the liquid and discharged after being dissolved in the liquid, so that a liquid containing chlorine such as sterilized water can be obtained with certainty. Therefore, since the electrolyzer can be reduced in size, the space for installing the electrolyzer can be reduced, and the capital investment required for electrolysis can be reduced.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram of a schematic configuration of an electrolysis system including an electrolysis apparatus according to the present embodiment.
FIG. 2 is a schematic overall perspective view of the electrolysis apparatus according to the present embodiment.
FIG. 3 is a plan view of the electrolysis apparatus of FIG. 2;
FIG. 4 is a schematic configuration explanatory diagram of an electrolysis system including an electrolysis apparatus according to another embodiment.
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Electrolysis system 12 ... Electrolysis apparatus 14 ... Liquid introduction line 16 ... Liquid discharge line 18 ... Casing 20 ... Tank part 22 ... Inlet 24 ... Discharge port 26, 28 ... Recess 30, 30 ... Bar member 32 ... Cathode 34, 36 ... Liquid level sensor 50 ... Anode 54 ... Drain line 66 ... Hydrochloric acid supply line 68 ... Tank 70 ... Pump 71 ... pH detector

Claims (5)

液体が導入される長尺な槽部が設けられたケーシングと、
前記槽部に配設されて該槽部に導入された前記液体を囲繞する陽極と、
前記槽部に配設されたバー部材と、
前記バー部材に取り付けられた陰極と、
を有し、
前記槽部の一端部に設けられた導入口から導入された塩素化合物を含有する液体は、前記バー部材の周囲を螺旋状に旋回しながら前記陽極に到達し、
前記陽極と前記陰極とに通電がなされた際に前記陽極に発生した塩素ガスを、旋回しながら前記槽部を流通する液体で捕集した後、前記ケーシングの他端部に設けられた排出口を介して該液体を排出することを特徴とする電解装置。
A casing provided with a long tank into which liquid is introduced;
An anode disposed in the tank and surrounding the liquid introduced into the tank;
A bar member disposed in the tank,
A cathode attached to the bar member;
Have
The liquid containing the chlorine compound introduced from the introduction port provided at one end of the tank reaches the anode while spirally turning around the bar member,
After collecting the chlorine gas generated at the anode when the anode and the cathode are energized with the liquid flowing through the tank portion while turning, an outlet provided at the other end of the casing An electrolyzer that discharges the liquid via
請求項1記載の電解装置において、前記槽部に円錐形状の凹部が設けられ、且つ液体は、前記凹部の断面円の接線方向から前記導入口を介して該凹部に導入されることを特徴とする電解装置。2. The electrolytic apparatus according to claim 1, wherein a conical recess is provided in the tank, and the liquid is introduced into the recess from the tangential direction of the cross-sectional circle of the recess through the inlet. Electrolytic device to do. 請求項1記載の電解装置において、前記槽部に、液体を旋回させるための撹拌翼が設置されていることを特徴とする電解装置。The electrolyzer according to claim 1, wherein the tank portion is provided with a stirring blade for rotating the liquid. 請求項1〜3のいずれか1項に記載の電解装置において、前記バー部材が中空体であるとともに前記陰極が貫通孔を有し、該陰極で水素ガスが発生した場合、該水素ガスを、前記陰極の貫通孔及び前記バー部材の中空内部を通過させて前記ケーシングの外部に排出することを特徴とする電解装置。The electrolysis device according to any one of claims 1 to 3, wherein when the bar member is a hollow body and the cathode has a through-hole, and hydrogen gas is generated at the cathode, the hydrogen gas is An electrolysis apparatus characterized in that it passes through the through hole of the cathode and the hollow inside of the bar member and is discharged to the outside of the casing. 請求項1〜4のいずれか1項に記載の電解装置において、前記塩素化合物としての塩酸を含む水を電気分解することによって塩素ガスを含む水を生成することを特徴とする電解装置。5. The electrolysis apparatus according to claim 1, wherein water containing chlorine gas is generated by electrolyzing water containing hydrochloric acid as the chlorine compound. 6.
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