JP4713537B2 - Method for producing electrolyzed water and electrolyzed water - Google Patents

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Description

本発明は、電気分解により電解水を製造するための電解水製造ユニット、電解水の製造装置、電解水の製造方法および電解水に関する。   The present invention relates to an electrolyzed water production unit, electrolyzed water production apparatus, electrolyzed water production method, and electrolyzed water for producing electrolyzed water by electrolysis.

一般的な電解水の生成装置としては、１槽式と２槽（室）式の生成装置がある。１槽式の生成装置は、例えば、食塩水などの電解質水溶液を槽内に注入して陽極板と陰極板とを配設し、これら陽極板と陰極板とに通電して電解工程を経ると塩化ナトリウムを含むアルカリ電解水が生成される。また、電解工程において、有害なトリハロメタンが発生すると共に、塩化ナトリウムがそのまま残存している。   As a general electrolyzed water generating device, there are a one-tank type and a two-tank (chamber) type generating device. For example, when a one-tank generator is used, an aqueous electrolyte solution such as saline is injected into a tank to dispose an anode plate and a cathode plate, and the anode plate and the cathode plate are energized to undergo an electrolysis process. Alkaline electrolyzed water containing sodium chloride is produced. Further, in the electrolysis process, harmful trihalomethane is generated and sodium chloride remains as it is.

また、２槽（室）式の生成装置としては、例えば、特開２００５−３２９３７５号公報（文献１）に開示された構成のものが公知になっている。この２室式の生成装置は、１つの槽の中間部をイオン透過性隔膜で仕切って対向する２つの電解室を形成し、各電解室に原水供給手段と電解水取出手段とを設けると共に、一方の電解式に陽極用の電極と塩化物水溶液(食塩水)供給手段を配設し他方の電解室に陰極用の電極を配設したものである。そして、各電極に所要の電圧を印加して電解工程を経ることにより、陽極側の電解式では塩素ガスと塩化ナトリウムを含む酸性電解水が得られ、陰極側の電解室では水素ガスとアルカリ電解水が得られる。   Moreover, as a 2 tank (chamber) type production | generation apparatus, the thing of the structure disclosed by Unexamined-Japanese-Patent No. 2005-329375 (document 1) is well-known, for example. This two-chamber generator forms two electrolysis chambers that are opposed to each other by partitioning an intermediate portion of one tank with an ion-permeable diaphragm, and provides raw water supply means and electrolyzed water extraction means in each electrolysis chamber, One electrolytic type is provided with an anode electrode and a chloride aqueous solution (brine) supply means, and the other electrolytic chamber is provided with a cathode electrode. Then, by applying a required voltage to each electrode and performing an electrolysis process, acidic electrolyzed water containing chlorine gas and sodium chloride is obtained in the electrolytic method on the anode side, and hydrogen gas and alkaline electrolysis are obtained in the electrolysis chamber on the cathode side. Water is obtained.

塩化ナトリウムを含まない電解水を生産する装置としては、例えば、特開２０００−２４６２４９号公報（文献２）に開示された３槽式の電解装置が公知になっている。この３槽式の電解装置は、中間室の両側にイオン交換膜と電極板とを介して両側に陽極室と陰極室とを備えた構造を有するものである。中間室には高濃度の電解質水溶液、例えば、１０％濃度の塩化カリウムや塩化ナトリウム水溶液を充填される。また、陽極室と陰極室には、例えば水道水を通水し、両電極板に通電して電解工程を経ることで、塩化ナトリウムを含まない電解水、即ち陽極室ではｐＨ２．０〜３．０程度の酸性電解水が生成される。一方、陰極室ではｐＨ１０．０〜１２．０程度のアルカリ性電解水が生成される。
特開２００５−３２９３７５号公報 特開２０００−２４６２４９号公報 As an apparatus for producing electrolyzed water that does not contain sodium chloride, for example, a three-tank electrolyzer disclosed in Japanese Patent Laid-Open No. 2000-246249 (Document 2) is known. This three-tank electrolysis apparatus has a structure in which an anode chamber and a cathode chamber are provided on both sides of the intermediate chamber via ion exchange membranes and electrode plates. The intermediate chamber is filled with a high concentration electrolyte aqueous solution, for example, 10% potassium chloride or sodium chloride aqueous solution. Further, for example, tap water is passed through the anode chamber and the cathode chamber, and both electrode plates are energized and subjected to an electrolysis step, so that electrolysis water containing no sodium chloride, that is, pH 2.0 to 3. in the anode chamber. About 0 acidic electrolyzed water is produced. On the other hand, alkaline electrolyzed water having a pH of about 10.0 to 12.0 is generated in the cathode chamber.
JP 2005-329375 A JP 2000-246249 A

しかしながら、前記文献１に開示されている電解水の生成においては、電解の効率を高めるために一方の電解室（陽極側）に食塩水を供給して電解を行うようにしている。その陽極側の電解室で生成された酸性電解水は、次亜塩素酸のみならず、塩化ナトリウム分を含んでいることによって、平衡移動による塩素ガスの気化等が生じてしまう。したがって、次亜塩素酸などは短時間で気化してしまうため、酸性電解水において必要とする殺菌力を担保することがし難く、その用途が制限されてしまうという問題点を有する。   However, in the generation of electrolyzed water disclosed in the above-mentioned document 1, in order to increase electrolysis efficiency, salt water is supplied to one electrolysis chamber (anode side) to perform electrolysis. The acidic electrolyzed water produced in the electrolytic chamber on the anode side contains not only hypochlorous acid but also sodium chloride, which causes vaporization of chlorine gas due to equilibrium movement. Therefore, since hypochlorous acid and the like are vaporized in a short time, it is difficult to ensure the bactericidal power required in the acidic electrolyzed water, and there is a problem that the use is limited.

また、前記文献２に開示されている電解水の生成方法は、電解室を３槽式にし、中央部の電解室に食塩水などの電解質水溶液を収納し、両側の陽極と陰極の電解室に水道水または浄水器を介した浄水を収容して電解する。中央部の電解室に電解質水溶液を収納して電解工程を行うことで、電圧・電流・時間が少なくても効率よく塩化ナトリウムを含まない酸性電解水およびアルカリ性電解水を生成できる点で優れている。しかしながら、３槽式の電解室はいずれも回分式であることから、量産性に乏しいばかりでなく、酸性電解水とアルカリ性電解水とを混合または配合して、弱酸性、中性または弱アルカリ性にｐＨ調整した次亜塩素酸を含む電解水を製造するという思想は全くないのである。   In addition, the method for producing electrolyzed water disclosed in the above-mentioned document 2 is that the electrolysis chamber has three tanks, an aqueous electrolyte solution such as saline is stored in the center electrolysis chamber, and the anode and cathode electrolysis chambers on both sides are accommodated. Accommodates electrolyzed tap water or purified water via a water purifier. It is superior in that it can efficiently generate acidic electrolyzed water and alkaline electrolyzed water that does not contain sodium chloride, even when the voltage, current, and time are small, by storing the aqueous electrolyte solution in the central electrolysis chamber. . However, since all of the three-tank electrolytic chambers are batch-type, they are not only mass-productive, but are mixed or blended with acidic electrolyzed water and alkaline electrolyzed water to make it weakly acidic, neutral or weakly alkaline. There is no idea of producing electrolyzed water containing hypochlorous acid adjusted for pH.

ところで、前記公知技術に係る二室型または三室型電解槽を使用した電解法で酸性とアルカリ性の電解水を生成することが行われているが、その生成された電解水の有効塩素濃度を所定の範囲に保ちつつ、かつ、ｐＨ値を微酸性、中性もしくは微アルカリ性に調整することは困難であり、実質的に次亜塩素酸水の製造は行われていなかったのである。   Incidentally, acidic and alkaline electrolyzed water is generated by an electrolysis method using a two-chamber or three-chamber electrolytic cell according to the above-mentioned known technology, and the effective chlorine concentration of the electrolyzed water thus generated is predetermined. It was difficult to adjust the pH value to slightly acidic, neutral or slightly alkaline while maintaining the above range, and hypochlorous acid water was not substantially produced.

本発明の目的は、電解水を製造するための電解水の製造装置を簡易に構成することができる電解水製造ユニット、簡易な構成の電解水の製造装置、簡易に電解水を製造することができる電解水の製造方法および電解水を提供することにある。   An object of the present invention is to provide an electrolyzed water production unit capable of easily configuring an electrolyzed water production apparatus for producing electrolyzed water, an electrolyzed water production apparatus having a simple structure, and an electrolyzed water easily produced. It is in providing the manufacturing method of electrolyzed water which can be performed, and electrolyzed water.

本発明において、前記陽極および前記陰イオン交換膜を保持する第１の保持体と、
前記陰極および前記陽イオン交換膜を保持する第２の保持体と、を含むことができる。 In the present invention, a first holding body for holding the anode and the anion exchange membrane;
And a second holding body for holding the cathode and the cation exchange membrane.

本発明によれば、第１の保持体により、陽極と陰イオン交換膜とがずれたりするのを防ぐことができる。また、第２の補自体により、陰極と陽イオン交換膜とがずれたりするのを防ぐことができる。   According to the present invention, it is possible to prevent the anode and the anion exchange membrane from being displaced by the first holding body. Further, the second complement itself can prevent the cathode and the cation exchange membrane from shifting.

本発明において、前記第１の保持体は、第１の内枠と、第１の外枠とを含み、
前記第１の内枠と前記第１の外枠との間に、前記陽極および前記陰イオン交換膜が収容されていることができる。 In the present invention, the first holding body includes a first inner frame and a first outer frame,
The anode and the anion exchange membrane may be accommodated between the first inner frame and the first outer frame.

本発明によれば、陽極と陰イオン交換膜とを挟み込むように第１の内枠と第１の外枠とを設けているため、陽極と陰イオン交換膜とが離れる方向にずれるのを防ぐことができると共に、第１の内枠および第１の外枠により陽極と陰イオン交換膜とが保護されることとなる。   According to the present invention, since the first inner frame and the first outer frame are provided so as to sandwich the anode and the anion exchange membrane, it is possible to prevent the anode and the anion exchange membrane from being shifted in the direction away from each other. In addition, the anode and the anion exchange membrane are protected by the first inner frame and the first outer frame.

本発明において、前記第２の保持体は、第２の内枠と、第２の外枠とを含み、
前記第２の内枠と前記第２の外枠との間に、前記陰極および前記陽イオン交換膜が設けられていることができる。 In the present invention, the second holding body includes a second inner frame and a second outer frame,
The cathode and the cation exchange membrane may be provided between the second inner frame and the second outer frame.

本発明によれば、陰極と陽イオン交換膜とを挟み込むように第２の内枠と第２の外枠とを設けているため、陰極と陽イオン交換膜とが離れる方向にずれるのを防ぐことができると共に、第２の内枠および第２の外枠により陰極と陽イオン交換膜とが保護されることとなる。   According to the present invention, since the second inner frame and the second outer frame are provided so as to sandwich the cathode and the cation exchange membrane, it is possible to prevent the cathode and the cation exchange membrane from moving in the direction away from each other. In addition, the cathode and the cation exchange membrane are protected by the second inner frame and the second outer frame.

本発明において、電解質水溶液を前記電解質収容室へ送水ポンプを通じて供給する電解質水溶液の供給源を含むことができる。これにより、電解質収容室に電解質水溶液を供給するのが容易となる。   In the present invention, a supply source of the electrolyte aqueous solution that supplies the electrolyte aqueous solution to the electrolyte storage chamber through a water pump can be included. Thereby, it becomes easy to supply electrolyte aqueous solution to an electrolyte storage chamber.

本発明において、前記電解質水溶液の供給源は、着脱自在とすることができる。これにより、電解質水溶液の供給源の取り替えが容易となる。   In the present invention, the supply source of the electrolyte aqueous solution may be detachable. This facilitates replacement of the supply source of the aqueous electrolyte solution.

本発明において、前記陽極と前記陰極との間に流れる電流値に基づき、電解質水溶液の濃度を導出するための制御部を含むことができる。これにより、電解質水溶液の濃度は電気分解に大きく影響を及ぼすため、電気分解の状況を容易に把握することができる。また、電解質水溶液の取り替え時期を容易に把握することができる。   In the present invention, a control unit for deriving the concentration of the electrolyte aqueous solution based on the value of a current flowing between the anode and the cathode can be included. Thereby, since the density | concentration of electrolyte aqueous solution has a big influence on electrolysis, the condition of electrolysis can be grasped | ascertained easily. In addition, it is possible to easily grasp the replacement time of the electrolyte aqueous solution.

本発明において、前記陽極と前記陰極との間に流れる電流を整流するための整流素子と、
前記整流素子を制御するための制御部を含むことができる。 In the present invention, a rectifying element for rectifying a current flowing between the anode and the cathode;
A control unit for controlling the rectifying device may be included.

本発明によれば、安定した電流の流れを実現できるため、電気分解を安定化することができる。   According to the present invention, since a stable current flow can be realized, electrolysis can be stabilized.

本発明において、前記陽極の電極面積と前記陰極の電極面積とは、異ならせることができる。前記陽極の電極面積は、前記陰極の電極面積より大きいことで、酸性電解水の発生量がアルカリ性電解水の発生量よりも多くなるため、酸性度を高めることができる。一方で、前記陰極の電極面積を前記陽極の電極面積より大きくすることで、アルカリ性電解水の発生量が酸性電解水の発生量よりも多くなるため、アルカリ性の度合いを高めることができる。   In the present invention, the electrode area of the anode and the electrode area of the cathode can be different. Since the electrode area of the anode is larger than the electrode area of the cathode, the amount of acidic electrolyzed water generated is larger than the amount of alkaline electrolyzed water generated, so that the acidity can be increased. On the other hand, since the amount of alkaline electrolyzed water generated is larger than the amount of acidic electrolyzed water generated by making the electrode area of the cathode larger than the electrode area of the anode, the degree of alkalinity can be increased.

本発明において、前記電解質水溶液は、塩化物イオンを含み、前記電解水製造ユニットは、次亜塩素酸を含む電解水の生成に適用する場合に好適である。   In this invention, the said electrolyte aqueous solution contains a chloride ion, and the said electrolyzed water manufacturing unit is suitable when applying to the production | generation of the electrolyzed water containing hypochlorous acid.

本発明において、前記水槽には、前記電解水製造ユニットを固定するための固定部が設けられていることができる。これにより、電解水製造ユニットを水槽の所定の位置に固定することができる。   In the present invention, the water tank may be provided with a fixing portion for fixing the electrolyzed water production unit. Thereby, an electrolyzed water manufacturing unit can be fixed to the predetermined position of a water tank.

１．電解水の製造方法
本発明の電解水の製造方法は、筐体と、前記筐体により画定された電解質収容室と、陽極と、陰極とを含み、
前記電解質収容室は、電解質水溶液を収容し、
前記電解質収容室と前記陽極との間の前記筐体は、陰イオン交換膜により構成され、
前記電解質収容室と前記陰極との間の前記筐体は、陽イオン交換膜により構成され、
前記電解質水溶液を前記電解質収容室へ送水ポンプを通じて供給する電解質水溶液の供給源を含む電解水製造ユニットを用いた電解水の製造方法であって、
前記電解水製造ユニットを水槽に貯められた水に浸す工程（Ａ）と、
前記工程（Ａ）の後に、前記陽極と前記陰極との間に電圧を印加し、電気分解を行う工程（Ｂ）と、を含み、
前記工程（Ｂ）は、前記電解質水溶液の供給源は、前記水槽に貯められた水の水面よりも上に設定されていることを特徴とする電解水の製造方法。 1 . Method for Producing Electrolyzed Water The method for producing electrolyzed water of the present invention includes a housing, an electrolyte storage chamber defined by the housing, an anode, and a cathode.
The electrolyte storage chamber stores an aqueous electrolyte solution,
The housing between the electrolyte storage chamber and the anode is composed of an anion exchange membrane,
The housing between the electrolyte storage chamber and the cathode is composed of a cation exchange membrane,
A method for producing electrolyzed water using an electrolyzed water production unit including a supply source of an aqueous electrolyte solution for supplying the aqueous electrolyte solution to the electrolyte storage chamber through a water pump,
Soaking the electrolyzed water production unit in water stored in a water tank (A);
After the step (A), applying a voltage between the anode and the cathode to perform electrolysis (B),
In the step (B), the supply source of the aqueous electrolyte solution is set above the water surface of the water stored in the water tank.

本願発明者は、この電解水の製造方法により、陽極で生成された酸性電解水が陰極付近に広がり、陰極にスケールが付着し難いことを見出した。したがって、本発明によれば、陽極室と陰極室とが連通しているため、陰極室の陰極にスケールが付着せず、スケールを洗浄する工程をなくすか、または回数を減らすことができるため、長い時間の連続運転が可能となる。さらに、陽極で生成された酸性電解水と陰極で生成されたアルカリ性電解水とが混合されるため、弱酸性から弱アルカリ性の電解水の製造がし易い。   The inventor of the present application has found that the acidic electrolyzed water generated at the anode spreads in the vicinity of the cathode and the scale hardly adheres to the cathode by the method for producing electrolyzed water. Therefore, according to the present invention, since the anode chamber and the cathode chamber communicate with each other, the scale does not adhere to the cathode of the cathode chamber, and the process of cleaning the scale can be eliminated or the number of times can be reduced. Long continuous operation is possible. Furthermore, since the acidic electrolyzed water generated at the anode and the alkaline electrolyzed water generated at the cathode are mixed, it is easy to produce weakly acidic to weakly alkaline electrolyzed water.

本発明において、本発明の電解水の製造装置が電解質水溶液の供給源を含む場合には、 前記工程（Ｂ）にて、前記電解質水溶液の供給源は、前記水槽に貯められた水の水面よりも上に設定されるとよい。これによれば、電解質水溶液の供給源の水圧により、電解質収容室の電解質水溶液のイオンがイオン交換膜を通過し易くなる。   In the present invention, when the electrolyzed water production apparatus of the present invention includes a supply source of an electrolyte aqueous solution, in the step (B), the supply source of the electrolyte aqueous solution is from the surface of the water stored in the water tank. Should also be set above. According to this, the ions of the electrolyte aqueous solution in the electrolyte storage chamber easily pass through the ion exchange membrane due to the water pressure of the supply source of the electrolyte aqueous solution.

２．電解水
本発明の電解水は、本発明の電解水の製造方法により得られたものである。
 2 . Electrolyzed water The electrolyzed water of the present invention is obtained by the method for producing electrolyzed water of the present invention.

１．電解水の製造装置
本実施の形態では、本発明に係る電解水の製造装置を次亜塩素酸水の製造の場合に適用した例を示す。 1. Electrolyzed water production apparatus In this embodiment, an example in which the electrolyzed water production apparatus according to the present invention is applied to the production of hypochlorous acid water is shown.

図１は、電解水の製造装置（以下、「電解装置」という）に係る模式図を示す。   FIG. 1 shows a schematic view of an apparatus for producing electrolyzed water (hereinafter referred to as “electrolyzer”).

電解装置１０は、電解水製造ユニット１２と、水槽１４とを含む。   The electrolyzer 10 includes an electrolyzed water production unit 12 and a water tank 14.

電解水製造ユニット１２は、筐体３０と、筐体３０により画定された電解質収容室３６と、陽極２０と、陰極２２とを含む。電解質収容室３６は、電解質水溶液を収容する。電解質収容室３６と陽極２０との間の筐体３０は、陰イオン交換膜３２により構成されている。電解質収容室３６と陰極２２との間の筐体３０は、陽イオン交換膜３４により構成されている。陰イオン交換膜３２と陽イオン交換膜３４とは対向して設けることができる。   The electrolyzed water production unit 12 includes a housing 30, an electrolyte storage chamber 36 defined by the housing 30, an anode 20, and a cathode 22. The electrolyte storage chamber 36 stores an aqueous electrolyte solution. A housing 30 between the electrolyte storage chamber 36 and the anode 20 is constituted by an anion exchange membrane 32. A housing 30 between the electrolyte storage chamber 36 and the cathode 22 is constituted by a cation exchange membrane 34. The anion exchange membrane 32 and the cation exchange membrane 34 can be provided to face each other.

電解質収容室３６には、電解質水溶液が収容されている。電解質収容室３６には、電解質水溶液が貯められた電解質水溶液の供給源（タンク）８０から電解質水溶液が供給される。電解質水溶液の供給源８０の電解質水溶液は、送水ポンプ８２により電解質収容室３６に送水され、電解質収容室３６を通過した電解質水溶液は、再度、電解質水溶液の供給源８０に戻り、消費分の電解質が補われ、電解質収容室３６に送水される。電解質水溶液の供給源８０は、取り替えが容易となるように、着脱自在に設けられることができる。着脱機構は、公知のものを適用することができる。   An electrolyte aqueous solution is accommodated in the electrolyte storage chamber 36. An electrolyte aqueous solution is supplied to the electrolyte storage chamber 36 from a supply source (tank) 80 of the electrolyte aqueous solution in which the electrolyte aqueous solution is stored. The electrolyte aqueous solution of the electrolyte aqueous solution supply source 80 is sent to the electrolyte storage chamber 36 by the water pump 82, and the electrolyte aqueous solution that has passed through the electrolyte storage chamber 36 returns to the electrolyte aqueous solution supply source 80 again. The water is supplemented and sent to the electrolyte storage chamber 36. The electrolyte aqueous solution supply source 80 can be detachably provided so as to be easily replaced. A well-known thing can be applied to the attachment / detachment mechanism.

なお、このように電解質水溶液を循環させる例に限定されず、単に、電解質水溶液を電解質収容室３６に充填し、使用後の電解質水溶液を抽出し、新たな電解質水溶液を充填してもよいし、または、消費した分の電解質を加えてもよい。   In addition, it is not limited to the example in which the electrolyte aqueous solution is circulated in this way, simply filling the electrolyte storage chamber 36 with the electrolyte aqueous solution, extracting the electrolyte aqueous solution after use, and filling a new electrolyte aqueous solution, Alternatively, the consumed amount of electrolyte may be added.

電解質水溶液の供給源８０は、水槽の水面よりも高い位置に固定するとよい。これにより、電解質水溶液の供給源の水圧により、電解質収容室３６の電解質水溶液に水圧がかかり、電解質イオンがイオン交換膜２２，２４から流出しやくなる。   The electrolyte aqueous solution supply source 80 may be fixed at a position higher than the water surface of the water tank. Thereby, the water pressure is applied to the electrolyte aqueous solution in the electrolyte storage chamber 36 by the water pressure of the supply source of the electrolyte aqueous solution, and the electrolyte ions easily flow out of the ion exchange membranes 22 and 24.

電解質水溶液は、たとえば、塩化ナトリウム水溶液や塩化カリウム水溶液を挙げることができる。電解質水溶液の濃度としては、たとえば、電解質の飽和濃度とすることができる。   Examples of the aqueous electrolyte solution include an aqueous sodium chloride solution and an aqueous potassium chloride solution. The concentration of the aqueous electrolyte solution can be, for example, the saturation concentration of the electrolyte.

陰イオン交換膜３２は、陰イオンのみを選択的に通過させる隔膜で、陽極２２に陰イオン（塩化物イオン）をもたらす役割を有する。陽イオン交換膜３４は、陽イオンのみを選択的に通過させる隔膜で、陰極２４に陽イオン（ナトリウムイオンなど）をもたらす役割を有する。   The anion exchange membrane 32 is a diaphragm that selectively allows only anions to pass through, and has a role of providing anions (chloride ions) to the anode 22. The cation exchange membrane 34 is a diaphragm that selectively allows only cations to pass therethrough, and has a role of providing cations (such as sodium ions) to the cathode 24.

陰極２４は直流電源９０の−側に接続され、陽極２２は直流電源９０の＋側に接続されている。直流電源９０は、その電圧や電流を任意に設定できる構成になっている。直流電源９０は、たとえば、電圧は５〜２０ボルト程度の範囲で任意に選択でき、電流についても５〜２６アンペアの範囲で適宜選択して設定することができるものを挙げることができる。   The cathode 24 is connected to the − side of the DC power supply 90, and the anode 22 is connected to the + side of the DC power supply 90. The DC power supply 90 is configured to arbitrarily set the voltage and current. For example, the DC power supply 90 can include a voltage that can be arbitrarily selected within a range of about 5 to 20 volts, and a current that can be appropriately selected and set within a range of 5 to 26 amperes.

第１の保持体５０は、陽極２２および陰イオン交換膜３２を保持する。第１の保持体５０は、第１の内枠５２と、第１の外枠５４とを含む。第１の内枠５２と第１の外枠５４との間に、陽極２２と陰イオン交換膜３２とが収容されている。第１の内枠５２と第１の外枠５４は固定部材（図示せず）により連結させてもよい。   The first holding body 50 holds the anode 22 and the anion exchange membrane 32. The first holding body 50 includes a first inner frame 52 and a first outer frame 54. The anode 22 and the anion exchange membrane 32 are accommodated between the first inner frame 52 and the first outer frame 54. The first inner frame 52 and the first outer frame 54 may be connected by a fixing member (not shown).

第２の保持体６０は、陰極２４および陽イオン交換膜３４を保持する。第２の保持体６０は、第２の内枠６２と、第２の外枠６４とを含む。第２の内枠６２と第２の外枠６４との間に、陰極２４と陽イオン交換膜３４とが収容されている。第２の内枠６２と第２の外枠６４は固定部材（図示せず）により連結させてもよい。   The second holding body 60 holds the cathode 24 and the cation exchange membrane 34. The second holding body 60 includes a second inner frame 62 and a second outer frame 64. The cathode 24 and the cation exchange membrane 34 are accommodated between the second inner frame 62 and the second outer frame 64. The second inner frame 62 and the second outer frame 64 may be connected by a fixing member (not shown).

第１および第２の内枠５２，６２および第１および第２の外枠５４，６４は、液体が通過する通過口を複数有する。具体的には、保護網から構成するとよい。このように第１および第２の内枠５２，６２および第１および第２の外枠５４，６４が保護膜からなることにより、陽極２２や陰極２４を保護することができる。第１および第２の内枠５２，６２と第１および第２の外枠５４，６４の材質は、樹脂製で水圧により形状が変化しないものであるとよい。   The first and second inner frames 52 and 62 and the first and second outer frames 54 and 64 have a plurality of passage ports through which liquid passes. Specifically, it may be configured from a protection network. Thus, the anode 22 and the cathode 24 can be protected by the first and second inner frames 52 and 62 and the first and second outer frames 54 and 64 being made of the protective film. The materials of the first and second inner frames 52 and 62 and the first and second outer frames 54 and 64 are preferably made of resin and do not change in shape due to water pressure.

陽極２２の電極面積と陰極２４の電極面積とを異ならしてもよい。電極面積の差異を調整することで、生成された電解水に含まれる次亜塩素酸の濃度を変化させることができる。具体的には、陽極２２の電極面積が陰極２４の電極面積よりも大きい場合には、次亜塩素酸の濃度が高くなると共に酸性度合いも高くなる。一方で、陰極２４の電極面積が陽極２２の電極面積よりも大きい場合には、次亜塩素酸の濃度は低くなると共に酸性度合いも低くなる。   The electrode area of the anode 22 and the electrode area of the cathode 24 may be different. By adjusting the difference in electrode area, the concentration of hypochlorous acid contained in the generated electrolyzed water can be changed. Specifically, when the electrode area of the anode 22 is larger than the electrode area of the cathode 24, the concentration of hypochlorous acid increases and the acidity also increases. On the other hand, when the electrode area of the cathode 24 is larger than the electrode area of the anode 22, the concentration of hypochlorous acid is lowered and the acidity is also lowered.

電解水製造ユニット１２は、図２に示すように、制御部４０が設けられていてもよい。制御部４０は、たとえば、直流電源９０の電圧や電流を調整する役割を有する。また、パルススイッチなどの整流素子を設けた場合には、制御部４０によって、パルススイッチなどの整流素子を制御させることができる。なお、整流素子が組み込まれていることで、電流を安定的に出力しやすくなり、安定した電気分解を実現することができる。さらに、制御部４０は、陽極２２と陰極２４との間に流れる電流値に基づき、電解質水溶液の電解質の濃度を導出させてもよい。つまり、電解質の濃度が低くなると、陽極２２と陰極２４との間に電流量が小さくなっていくため、電流量を計測することで電解質水溶液の濃度を導出することができる。必要に応じて、タイマー機能を付与することで、電気分解をはじめてから所定時間後に電気分解を止めることができる。制御部４０は、演算処理装置（ＣＰＵなど）、ＲＡＭ、ＲＯＭなどから構成される。   The electrolyzed water production unit 12 may be provided with a control unit 40 as shown in FIG. The control unit 40 has a role of adjusting the voltage and current of the DC power supply 90, for example. When a rectifier such as a pulse switch is provided, the controller 40 can control the rectifier such as a pulse switch. In addition, it becomes easy to output an electric current stably by incorporating a rectifying element, and stable electrolysis can be realized. Furthermore, the control unit 40 may derive the electrolyte concentration of the aqueous electrolyte solution based on the value of the current flowing between the anode 22 and the cathode 24. That is, when the concentration of the electrolyte decreases, the amount of current decreases between the anode 22 and the cathode 24, and thus the concentration of the aqueous electrolyte solution can be derived by measuring the amount of current. If necessary, by providing a timer function, the electrolysis can be stopped after a predetermined time from the start of electrolysis. The control unit 40 includes an arithmetic processing device (CPU or the like), a RAM, a ROM, and the like.

水槽１４には、電解水製造ユニット１２を固定する固定部７０が設けられている。水槽１４には、水位感知センサー（図示せず）を設けるとよい。   The water tank 14 is provided with a fixing portion 70 for fixing the electrolyzed water production unit 12. The water tank 14 may be provided with a water level sensor (not shown).

２．動作
次に、電解装置１０の動作を説明する。 2. Operation Next, the operation of the electrolysis apparatus 10 will be described.

まず、電解水製造ユニット１２を水槽１４に貯められた水に浸すと共に、送水ポンプ８２を動作し、電解質水溶液の供給源８０から電解室収容室２０に電解質水溶液を供給する。この際に、電解質水溶液の供給源８０は、水槽１４に貯められた水の水面よりも上に設定されるとよい。これにより、電解質収容室３６の電解質水溶液に水圧がかかり、電解質イオンがイオン交換膜２２，２４から流出しやくなる。   First, the electrolyzed water production unit 12 is immersed in the water stored in the water tank 14, and the water supply pump 82 is operated to supply the aqueous electrolyte solution from the electrolyte aqueous solution supply source 80 to the electrolytic chamber housing chamber 20. At this time, the supply source 80 of the electrolyte aqueous solution is preferably set above the water surface of the water stored in the water tank 14. As a result, water pressure is applied to the electrolyte aqueous solution in the electrolyte storage chamber 36, and electrolyte ions easily flow out of the ion exchange membranes 22 and 24.

次に、陽極２２と陰極２４との間に電位を印加し、電気分解を行う。たとえば、電気分解時の電圧は、５〜１０Ｖとし、電流を３〜１０アンペアとする。陽極２２と陰極２４との間に電位を印加すると、電解質収容室３６の陽イオン（たとえば電解質が塩化ナトリウムの場合にはナトリウムイオン）が陽イオン交換膜３４を通過し陰極２４へと移動する。一方、電解質収容室３６の陰イオン（たとえば電解質が塩化ナトリウムの場合には塩化物イオン）は陰イオン交換膜３２を通過し陽極２２へと移動する。   Next, a potential is applied between the anode 22 and the cathode 24 to perform electrolysis. For example, the voltage during electrolysis is 5 to 10 V, and the current is 3 to 10 amperes. When a potential is applied between the anode 22 and the cathode 24, cations in the electrolyte storage chamber 36 (for example, sodium ions when the electrolyte is sodium chloride) pass through the cation exchange membrane 34 and move to the cathode 24. On the other hand, anions in the electrolyte storage chamber 36 (for example, chloride ions when the electrolyte is sodium chloride) pass through the anion exchange membrane 32 and move to the anode 22.

陽極２２では、塩化物イオンが次式の反応を起こし、塩素が発生する。
２Ｃｌ−→Ｃｌ２＋２ｅ−
この塩素は、さらに、水と反応して次亜塩素酸が生成される。
Ｃｌ２＋Ｈ２Ｏ→ＨＣｌＯ＋ＨＣｌ
一方で、陰極２４では、次式の反応が起こる。
Ｈ２Ｏ＋２ｅ−→１／２Ｈ２＋ＯＨ−
この電気分解時において、陽極２２の付近で生成された次亜塩素酸を含む酸性の電解水は、水槽の水全体に広がっていく。酸性の電解水が陰極２４の付近に広がっていくため、陰極２４にスケールが付着するのを防ぐことができる。また、陰極２４の付近で生成されたアルカリの電解水もまた水槽の水全体に広がっていく。こうして、酸性の電解水とアルカリの電解水とが混合していく。こうして、酸性の電解水とアルカリの電解水との混合水を生成することができる。この混合水は、弱アルカリ性、中性または弱酸性を示す。 At the anode 22, chloride ions cause a reaction of the following formula, and chlorine is generated.
2Cl − → Cl 2 + 2e −
This chlorine further reacts with water to produce hypochlorous acid.
Cl 2 + H 2 O → HClO + HCl
On the other hand, the following reaction occurs at the cathode 24.
H 2 O + 2e − → 1 / 2H 2 + OH −
During this electrolysis, acidic electrolyzed water containing hypochlorous acid generated in the vicinity of the anode 22 spreads throughout the water in the aquarium. Since acidic electrolyzed water spreads in the vicinity of the cathode 24, it is possible to prevent scale from adhering to the cathode 24. Moreover, the alkaline electrolyzed water produced in the vicinity of the cathode 24 also spreads over the entire water in the aquarium. In this way, acidic electrolyzed water and alkaline electrolyzed water are mixed. In this way, mixed water of acidic electrolyzed water and alkaline electrolyzed water can be generated. This mixed water exhibits weak alkalinity, neutrality or weak acidity.

３．作用効果
本実施の形態によれば、次の作用効果を奏することができる。 3. Operational Effects According to the present embodiment, the following operational effects can be achieved.

（１）本実施の形態に係る電解水製造ユニット１２によれば、水が貯められた水槽１４に浸けるだけで、電解装置１０を具現化できるため、簡易な構成の電解装置１０を実現することができる。また、簡易な構成により、故障が起き難いと共に、故障が起きても修理が容易である。さらに、電解水製造ユニット１２によれば、陽極室や陰極室が独立して設けられていないため、小型化を図ることができ、携帯性も高い。   (1) According to the electrolyzed water production unit 12 according to the present embodiment, the electrolyzer 10 can be embodied simply by immersing it in the water tank 14 in which water is stored, and thus the electrolyzer 10 having a simple configuration is realized. Can do. In addition, the simple configuration makes it difficult for a failure to occur, and repair is easy even if a failure occurs. Furthermore, according to the electrolyzed water production unit 12, since the anode chamber and the cathode chamber are not provided independently, the size can be reduced and the portability is high.

（２）この電解装置１０は、１室型であり、陽極２２付近で発生したＨＣｌＯが陰極２４の付近にも向かい、陰極２４で本来発生するスケールが付き難くなるということを本願発明者は見出した。このように陰極３２にスケールがつかないことで、陰極３２に付着したスケールを取り去る工程（逆洗浄）が不要または減らすことができるため、連続運転が可能となる。   (2) The present inventor has found that the electrolyzer 10 is of a single chamber type, and HClO generated near the anode 22 is also directed to the vicinity of the cathode 24 so that the scale originally generated at the cathode 24 is difficult to attach. It was. Since the scale is not attached to the cathode 32 in this way, a step of removing the scale adhering to the cathode 32 (back washing) can be eliminated or reduced, so that continuous operation is possible.

（３）本実施の形態によれば、小型の電極（たとえば５ｃｍ四方）からなる電解装置１０から、大型の電極（たとえば１００ｃｍ四方）からなる電解装置１０まで適用が可能である。   (3) According to the present embodiment, the present invention can be applied to an electrolysis apparatus 10 composed of a small electrode (for example, 5 cm square) to an electrolysis apparatus 10 composed of a large electrode (for example, 100 cm square).

（４）塩化物イオンの大部分は、陽極２２でＣｌ２となるため、水中に広がらない。したがって、電解水に塩化ナトリウムが発生するのを防ぐことができる。 (4) Most of the chloride ions become Cl 2 at the anode 22 and therefore do not spread into water. Accordingly, it is possible to prevent sodium chloride from being generated in the electrolyzed water.

（５）通常であれば、陽極２２で生成した酸性の電解水と陰極２４で生成した電解水とを混合した場合には、次亜塩素酸の濃度が大きく低下すると思われる。しかし、本発明者は、本実施の形態により得られた電解水は、次亜塩素酸の濃度（有効塩素濃度）が大きく低下しないことを見出した。したがって、本実施の形態によれば、得られる電解水が高濃度の次亜塩素酸を含有するため、殺菌力が低下しない。   (5) Normally, when the acidic electrolyzed water generated at the anode 22 and the electrolyzed water generated at the cathode 24 are mixed, the concentration of hypochlorous acid seems to be greatly reduced. However, the present inventor has found that the concentration of hypochlorous acid (effective chlorine concentration) does not greatly decrease in the electrolyzed water obtained by the present embodiment. Therefore, according to this Embodiment, since the electrolyzed water obtained contains high concentration hypochlorous acid, bactericidal power does not fall.

なお、次亜塩素酸は陽極２２側で生成された酸性の電解水中に含まれるものであることが一般的に知られているが、ｐＨ値が微酸性、中性もしくは微アルカリ性に調整された次亜塩素酸水を製造しようとする場合は、工業的に製造された次亜塩素酸ナトリウム（ソーダ）に塩酸を加えてｐＨ値を調整するか、または前記文献１により生成された塩化ナトリウムを含む酸性電解水とアルカリ性の電解水とを適当量混合して製造することが考えられるが、いずれの場合も有効塩素濃度をあまり変化させずにｐＨ値を単独に調整することは行われていない。   In addition, it is generally known that hypochlorous acid is contained in the acidic electrolyzed water produced on the anode 22 side, but the pH value was adjusted to slightly acidic, neutral or slightly alkaline. When trying to produce hypochlorous acid water, hydrochloric acid is added to sodium hypochlorite (soda) produced industrially to adjust the pH value, or sodium chloride produced according to the above-mentioned literature 1 is used. It is conceivable to produce an appropriate amount of acidic electrolyzed water and alkaline electrolyzed water, but in any case, the pH value is not adjusted independently without changing the effective chlorine concentration. .

（６）従来は、どちらか一方を使用している時は一方を廃棄していたがＢの製法により
大切な水資源を無駄に捨てないで済むようになった。 (6) Conventionally, when either one is used, one is discarded, but the manufacturing method B has made it possible to avoid wasting valuable water resources.

上記の実施の形態は、本発明の範囲内において、種々の変更が可能である。   Various modifications can be made to the above-described embodiment within the scope of the present invention.

電解水の製造装置を模式的に示す図である。It is a figure which shows typically the manufacturing apparatus of electrolyzed water. 電解水の製造装置の制御部を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the control part of the manufacturing apparatus of electrolyzed water.

符号の説明Explanation of symbols

１０ 電解水の製造装置
１２ 電解水製造ユニット
１４ 水槽
２０ 陽極
２２ 陰極
３０ 筐体
３２ 陰イオン交換膜
３４ 陽イオン交換膜
３６ 電解質収容室
４０ 制御部
５０ 第１の保持体
５０ａ 第１の内枠
５０ｂ 第１の外枠
６０ 第２の保持体
６０ａ 第２の内枠
６０ｂ 第２の外枠
７０ 固定部
８０ 電解質水溶液の供給源
８２ 送水ポンプ
９０ 直流電源 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Electrolyzed water manufacturing apparatus 12 Electrolyzed water manufacturing unit 14 Water tank 20 Anode 22 Cathode 30 Case 32 Anion exchange membrane 34 Cation exchange membrane 36 Electrolyte storage chamber 40 Control part 50 1st holding body 50a 1st inner frame 50b 1st outer frame 60 2nd holding body 60a 2nd inner frame 60b 2nd outer frame 70 Fixing part 80 Supply source 82 of electrolyte solution Water supply pump 90 DC power supply

Claims (13)

筐体と、前記筐体により画定された電解質収容室と、陽極と、陰極とを含み、
前記電解質収容室は、電解質水溶液を収容し、
前記電解質収容室と前記陽極との間の前記筐体は、陰イオン交換膜により構成され、
前記電解質収容室と前記陰極との間の前記筐体は、陽イオン交換膜により構成され、
前記電解質水溶液を前記電解質収容室へ送水ポンプを通じて供給する電解質水溶液の供給源を含む電解水製造ユニットを用いた電解水の製造方法であって、
前記電解水製造ユニットを水槽に貯められた水に浸す工程（Ａ）と、
前記工程（Ａ）の後に、前記陽極と前記陰極との間に電圧を印加し、電気分解を行う工程（Ｂ）と、を含み、
前記工程（Ｂ）は、前記電解質水溶液の供給源は、前記水槽に貯められた水の水面よりも上に設定されていることを特徴とする電解水の製造方法。 A housing, an electrolyte storage chamber defined by the housing, an anode, and a cathode,
The electrolyte storage chamber stores an aqueous electrolyte solution,
The housing between the electrolyte storage chamber and the anode is composed of an anion exchange membrane,
The housing between the electrolyte storage chamber and the cathode is composed of a cation exchange membrane ,
A method for producing electrolyzed water using an electrolyzed water production unit including a supply source of an aqueous electrolyte solution for supplying the aqueous electrolyte solution to the electrolyte storage chamber through a water pump ,
Soaking the electrolyzed water production unit in water stored in a water tank (A);
After the step (A), applying a voltage between the anode and the cathode to perform electrolysis (B),
In the step (B), the supply source of the aqueous electrolyte solution is set above the water surface of the water stored in the water tank. 請求項１において、
前記水槽には、前記電解水製造ユニットを固定するための固定部が設けられていることを特徴とする電解水の製造方法。 In claim 1,
Wherein the water tank, method of manufacturing an electrolytic water, wherein a fixing portion for fixing the electrolytic water producing unit is provided. 請求項１において、
前記電解水製造ユニットは、
前記陽極および前記陰イオン交換膜を保持する第１の保持体と、
前記陰極および前記陽イオン交換膜を保持する第２の保持体と、を含むことを特徴とする電解水の製造方法。 Oite to claim 1,
The electrolyzed water production unit is
A first holding body for holding the anode and the anion exchange membrane;
Method for producing electrolyzed water, characterized in that it comprises a second holder for holding the cathode and the cation exchange membrane. 請求項３において、
前記第１の保持体は、第１の内枠と、第１の外枠とを含み、
前記第１の内枠と前記第１の外枠との間に、前記陽極および前記陰イオン交換膜が収容されていることを特徴とする電解水の製造方法。 In claim 3 ,
The first holding body includes a first inner frame and a first outer frame,
The method for producing electrolyzed water , wherein the anode and the anion exchange membrane are accommodated between the first inner frame and the first outer frame . 請求項３において、
前記第２の保持体は、第２の内枠と、第２の外枠とを含み、
前記第２の内枠と前記第２の外枠との間に、前記陰極および前記陽イオン交換膜が設けられていることを特徴とする電解水の製造方法。 Oite to claim 3,
The second holding body includes a second inner frame and a second outer frame,
The method for producing electrolyzed water , wherein the cathode and the cation exchange membrane are provided between the second inner frame and the second outer frame . 請求項１〜５のいずれかにおいて、
前記電解質水溶液の供給源は、着脱自在であることを特徴とする電解水の製造方法。 In any one of Claims 1-5,
The method for producing electrolyzed water , wherein the supply source of the electrolyte aqueous solution is detachable. 請求項１〜６のいずれかにおいて、
前記陽極と前記陰極との間に流れる電流値に基づき、電解質水溶液の濃度を導出するための制御部を含むことを特徴とする電解水の製造方法。 In any one of Claims 1-6,
A method for producing electrolyzed water , comprising: a control unit for deriving a concentration of an aqueous electrolyte solution based on a value of a current flowing between the anode and the cathode. 請求項１〜７のいずれかにおいて、
前記陽極と前記陰極との間に流れる電流を整流するための整流素子と、
前記整流素子を制御するための制御部を含むことを特徴とする電解水の製造方法。 In any one of Claims 1-7,
A rectifying element for rectifying a current flowing between the anode and the cathode;
The manufacturing method of the electrolyzed water characterized by including the control part for controlling the said rectifier. 請求項１〜８のいずれかにおいて、
前記陽極の電極面積と前記陰極の電極面積とは、異なることを特徴とする電解水の製造方法。 In any one of Claims 1-8,
The method for producing electrolyzed water , wherein the electrode area of the anode and the electrode area of the cathode are different. 請求項９において、
前記陽極の電極面積は、前記陰極の電極面積より大きいことを特徴とする電解水の製造方法。 Oite to claim 9,
The method for producing electrolyzed water, wherein an electrode area of the anode is larger than an electrode area of the cathode. 請求項９において、
前記陰極の電極面積は、前記陽極の電極面積より大きいことを特徴とする電解水の製造方法。 In claim 9,
The method for producing electrolyzed water, wherein an electrode area of the cathode is larger than an electrode area of the anode. 請求項１〜１１のいずれかにおいて、
前記電解質水溶液は、塩化物イオンを含み、
前記電解水製造ユニットは、次亜塩素酸を含む電解水の生成に適用されることを特徴とする電解水の製造方法。 In any one of Claims 1-11,
The aqueous electrolyte solution contains chloride ions,
The electrolytic water producing unit, method for producing electrolytic water, characterized in that it is applied to the generation of the electrolytic water containing hypochlorous acid. 請求項１から１２のいずれかに記載の電解水の製造方法により得られた電解水。
Electrolyzed water obtained by the method for producing electrolyzed water according to any one of claims 1 to 12.
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