JP5253483B2 - 電解装置 - Google Patents
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Description
本発明は、水の電気分解を効率よく行うことのできる3室型の電解装置である。
図1に示すように3室型の電解装置は、通常、中間室1に水(H2O)と食塩(NaCl)又は塩化カリウム(KCl)等の支持電解質と称される液体を入れ、食塩を電気分解して、ナトリウムイオン(Na+)と塩素イオン(Cl-)に分解し、ナトリウムイオン(Na+)が溶け込んだカソード室2の水を高還元水、塩素イオン(Cl-)が溶け込んだアノード室3の水を高酸化水とします。また、カソード室2と中間室1との間、及び中間室1とアノード室3との間は、イオン交換膜、電極で仕切られている。
以上のように構成された電解装置において、下端右側の原水入口4から供給された原水は、図8に示すように大きな矢印で示す旋回流6と小さな流れ9とが生じ、電極への通電によりカソード室2から高還元水が、アノード室3から高酸化水が発生し、電解水出口5から排出される。
また、特許文献1等にもカソード室から高還元水が、アノード室から高酸化水の生成される3室型の電解システムが開示されている。
また、中間室は、支持電解質を循環して使用するが、通常、流量を約1L/分〜2L/分とする。流量が少なく、流速が遅いと中間室にイオンが充分に供給されず、使用するイオン量に対して供給されるイオン量が足りなくなり、電解効率が低下する問題があった。電解効率の比較表からも明らかなように、流量が約1L/分〜2L/分の間では、やはり中間室においてもデッドゾーンが生じている。
本発明は上記実情に鑑み提案されたもので、アノード室或いはカソード室に夫々2個の流入口を設けるとともに、夫々の流入口を左右対称に対向配置したので、原水の供給流量を増加してもデッドゾーン(停滞域)の発生を防止することができる上に、電解効率を向上することのできる電解装置を提供することを目的とする。
また、中間室においても、デッドゾーンの発生を防止し、イオンを十分に行き渡らせる為に流入口を2個設け、電解効率を向上することのできる電解装置を提供することを目的とする。
流量が0.60(L/分)では、各装置とも pHは2.28、2.21、2.20と効率にそれ程差がない。つまり、従来の装置と本発明の装置とのpHの差は、0.01であり、効率比は1.02である。また、他社装置と本発明装置とのpHの差は、0.08であり、効率比は1.2である。
更に流量が増して3.20(L/分)では、他社の装置と従来の流入口が1つの電解装置とが略等しいpH3.05、3.00の値を示し、本発明の電解装置では、pHが2.7を示す。つまり、従来の装置と本発明の装置とのpHの差は、0.30であり、効率比は2.00である。また、他社装置と本発明装置とのpHの差は、0.35であり、効率比は2.24である。
このように本発明の電解装置と従来の流入口が1つの電解装置とを比較すると、流量が多くなるに従って電解効率の差が顕著となる。また、他社装置は、電解槽が狭く、流量が少ないときは良好であるが、流量が増すと本発明及び、従来の装置に比べ、かなりの流速があり電解効率が極端に低下する。つまり、本発明の電解装置では、流量が増してもアノード室において高い電解効率を示すことが判る。
流量が1.60(L/分)では、他社の装置がpH11.31、従来の流入口が1つの電解装置では、pH11.20、本発明の電解装置では、pHが11.45であり、本発明の装置が高いアルカリ性を示す。つまり、従来の装置と本発明の装置とのpHの差は、0.25であり、効率比は1.78である。また、他社装置と本発明装置とのpHの差は、0.14であり、効率比は1.38である。
つまり、従来の装置と本発明の装置とのpHの差は、0.29であり、効率比は1.95である。また、他社装置と本発明装置とのpHの差は、0.12であり、効率比は1.32である。
このように本発明の電解装置と従来の流入口が1つの電解装置とを比較すると、流量が多くなるに従って電解効率の差が顕著となる。流量が0.5(L/分)程度では、pHに差がないが、流量が多くなるとpHに差が出る。また、また、他社装置と本発明装置との電解効率の違いを検討すると、酸化水の結果と若干異なる。この違いは、Na+イオンとCL−イオンのイオン化傾向の違いから来るものである。このように流量が、少ない場合では他社装置が優れた値を示すが0.75(L/分)以上では、常に本発明の電解効率が優れている。
21 アノード室
22 中間室
23 カソード室
24 陰イオン交換膜
25 電極
26 陽イオン交換膜
27 電極
28 流入口
29 流入口
30 電解水出口
31 Oリング或いはパッキン
32 ボルト・ナット
33 上昇流
34 流入口
35 流入口
36 排出口
Claims (2)
- 電解槽がアノード室と中間室とカソード室から構成された3室型の電解装置であって、
前記アノード室と中間室の間に、陰イオン交換膜と電極が配置され、
前記カソード室と中間室の間に、陽イオン交換膜と電極が配置され、
前記アノード室と中間室とカソード室は夫々2個の流入口を備えており、
前記流入口は、各電解槽において夫々左右対称に対向配置されたことを特徴とする電解装置。 - 前記流入口から供給される水量が等しいことを特徴とする請求項1に記載の電解装置。
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