JP6957418B2 - Electrolyzed water generator - Google Patents

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本発明の実施形態は、電解水生成装置に関する。 Embodiments of the present invention relate to an electrolyzed water generator.

近年、水を電解して様々な機能を付与した電解水が知られている。例えば、殺菌除臭の機能を有する電解水として次亜塩素酸水を生成し、あるいは、飲料や洗浄防錆の機能を有する電解水としてアルカリイオン水を生成する電解水生成装置が提案されている。このような電解水生成装置は、1対の電極を1つの部屋に備えた1室型電解セル、1対の電極の間に1つの隔膜を設けて陽極室と陰極室に区切られた2室型電解セル、あるいは、1対の電極の間に2つの隔膜を設け、陽極室と陰極室の間に2つの隔膜で区切られた電解液室を備えた3室型電解セルなどを用いている。電解水生成装置は、電解液中あるいは水中の電解質を電解して得た電解生成物により、様々な機能を付与した電解水を生成している。 In recent years, electrolyzed water obtained by electrolyzing water to give various functions is known. For example, an electrolyzed water generator has been proposed that generates hypochlorite water as electrolyzed water having a sterilizing and deodorizing function, or produces alkaline ionized water as electrolyzed water having a function of drinking and cleaning and rust prevention. .. Such an electrolyzed water generator is a one-chamber type electrolytic cell having a pair of electrodes in one chamber, and two chambers divided into an anode chamber and a cathode chamber by providing one diaphragm between the pair of electrodes. A type electrolytic cell or a three-chamber type electrolytic cell in which two diaphragms are provided between a pair of electrodes and an electrolytic solution chamber separated by two diaphragms is used between the anode chamber and the cathode chamber is used. .. The electrolyzed water generator produces electrolyzed water having various functions by using an electrolyzed product obtained by electrolyzing an electrolyte in an electrolytic solution or water.

電解質としては、水に含まれるイオン成分以外にも故意に添加した塩化物、酸化物、アルカリ塩、炭酸塩、有機酸などがある。例えば、1室型電解セルでは、電解質を含んだ電解液を供給し、これを電解して電解生成物を生成して排出する。2室型電解セルでは、電解液を2室の両方あるいは一方に供給し、電解生成物として陽極生成物と陰極生成物を分離して2室から排出する。3室型電解セルでは、電解液を中央の電解液室だけに供給し、陽極生成物および陰極生成物を電解質から分離した形態で、陽極室および陰極室から排出する。
これらの電解水生成装置では、電解セルに水や電解液を流水しながら電解する流水式が一般的である。また、溜めた水を静水状態のまま電解するバッチ式の電解水生成装置もあり、用途にあわせて使い分けされている。
Examples of the electrolyte include chlorides, oxides, alkaline salts, carbonates, organic acids and the like intentionally added in addition to the ionic components contained in water. For example, in a one-chamber electrolytic cell, an electrolytic solution containing an electrolyte is supplied and electrolyzed to generate an electrolytic product and discharged. In the two-chamber type electrolytic cell, the electrolytic solution is supplied to both or one of the two chambers, and the anode product and the cathode product are separated as electrolytic products and discharged from the two chambers. In the three-chamber type electrolytic cell, the electrolytic solution is supplied only to the central electrolytic solution chamber, and the anode product and the cathode product are discharged from the anode chamber and the cathode chamber in a form separated from the electrolyte.
In these electrolyzed water generators, a running water type is generally used in which electrolysis is performed while running water or an electrolytic solution through an electrolytic cell. There is also a batch-type electrolyzed water generator that electrolyzes the stored water in a still water state, and it is used properly according to the application.

特許第3798486号公報Japanese Patent No. 3798486 特許第3292930号公報Japanese Patent No. 3292930 特許第3716042号公報Japanese Patent No. 3716042 特許第3500173号公報Japanese Patent No. 3500173 特開2017−170306号公報JP-A-2017-170306

上述した電解水生成装置で次亜塩素酸水を生成する場合、生成された次亜塩素酸水は基本的に酸性である。しかしながら、次亜塩素酸水は、酸性が強く塩分(塩素イオン濃度)が濃いほど塩素ガスを発生しやすい。また、pH8を超えるアルカリ性では、次亜塩素酸は次亜塩素酸イオンへと変わってしまい、殺菌能力が低下する。
この発明の実施形態の課題は、生成する次亜塩素酸水のpHを中性付近に制御可能な電解水生成装置を提供することにある。
When the electrolyzed water generator described above produces hypochlorite water, the generated hypochlorite water is basically acidic. However, hypochlorous acid water is more acidic and the higher the salt content (chlorine ion concentration), the more likely it is to generate chlorine gas. Further, when the pH is more alkaline than 8, hypochlorous acid is changed to hypochlorite ion, and the bactericidal ability is lowered.
An object of the embodiment of the present invention is to provide an electrolyzed water generator capable of controlling the pH of the hypochlorite water to be produced near neutral.

実施形態によれば、電解水生成装置は、電解液を収納する電解液室と、それぞれ隔膜を介して前記電解液室に対向する陽極および陰極が設けられた電極室と、前記電解液室に設けられ前記隔膜を介して前記陽極に対向する第2陰極と、前記陽極、前記陰極および前記第2陰極に給電する給電部と、前記給電部からの通電を前記陰極と前記第2陰極とに選択的に切り換える切換えスイッチと、前記電解液を電解することで得られる陽極生成水と陰極生成水を混合して混合生成水とする生成水混合部と、を備え、
前記陽極および前記陰極は、それぞれ複数の透孔が形成された板状の電極であり、電極の面積における複数の透孔が占める割合を開口率とした場合、前記陰極は、前記陽極の開口率よりも低い開口率を有している.
According to the embodiment, electrolytic water generation apparatus, and the electrolyte chamber for accommodating an electrolyte, and an electrode chamber anode and a cathode facing the electrolyte chamber via a diaphragm is provided, respectively, on the electrolyte chamber A second cathode that is provided and faces the anode via the diaphragm, a feeding unit that supplies power to the anode, the cathode, and the second cathode, and an energization from the feeding unit to the cathode and the second cathode. It is provided with a changeover switch that selectively switches, and a generated water mixing unit that mixes the anode-generated water and the anode-generated water obtained by electrolyzing the electrolytic solution to obtain mixed-generated water.
The anode and the cathode are plate-shaped electrodes having a plurality of through holes formed therein, and when the ratio of the plurality of through holes in the area of the electrodes is defined as the aperture ratio, the cathode has the aperture ratio of the anode. Has a lower aperture ratio than.

図1は、第1の実施形態に係る流水式の電解水生成装置を概略的に示す図。FIG. 1 is a diagram schematically showing a running water type electrolyzed water generator according to the first embodiment. 図2は、pH変化要因となる電解セル内のイオンの移動状態を概略的に示す図。FIG. 2 is a diagram schematically showing a moving state of ions in an electrolytic cell, which is a factor of changing pH. 図3は、第1例に係るpH制御構造を有する電解セルの概略図。FIG. 3 is a schematic view of an electrolytic cell having a pH control structure according to the first example. 図4は、第2例に係るpH制御構造を有する電解セルの概略図。FIG. 4 is a schematic view of an electrolytic cell having a pH control structure according to a second example. 図5は、第3例に係るpH制御構造を有する電解セルの概略図。FIG. 5 is a schematic view of an electrolytic cell having a pH control structure according to a third example. 図6は、第1の実施形態に係る電解水生成装置における、陰極マスキング率に対する生成水pH制御の実験結果を示す図。FIG. 6 is a diagram showing the experimental results of pH control of produced water with respect to the cathode masking rate in the electrolyzed water generator according to the first embodiment. 図7は、開口率(マスキング率)の異なる複数のマスクを概略的に示す図。FIG. 7 is a diagram schematically showing a plurality of masks having different aperture ratios (masking ratios). 図8は、第2の実施形態に係るバッチ式の電解水生成装置の断面図。FIG. 8 is a cross-sectional view of the batch type electrolyzed water generator according to the second embodiment. 図9は、第2の実施形態に係る電解水生成装置における、陰極マスキング率に対する生成水pH制御の実験結果を示す図。FIG. 9 is a diagram showing the experimental results of pH control of produced water with respect to the cathode masking rate in the electrolyzed water generator according to the second embodiment. 図10は、開口率(マスキング率)の異なる複数のマスクを概略的に示す図。FIG. 10 is a diagram schematically showing a plurality of masks having different aperture ratios (masking ratios). 図11は、第2の実施形態に係る電解水生成装置における、陰極の遮蔽率に対する生成水pH制御の実験結果を示す図。FIG. 11 is a diagram showing the experimental results of pH control of produced water with respect to the shielding rate of the cathode in the electrolyzed water generator according to the second embodiment. 図12は、陰極の遮蔽率と生成水pHとの関係を示す図。FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the shielding rate of the cathode and the pH of the produced water. 図13は、遮蔽率の異なる複数の陰極を概略的に示す図。FIG. 13 is a diagram schematically showing a plurality of cathodes having different shielding rates. 図14は、第3の実施形態に係る電解水生成装置を概略的に示す図。FIG. 14 is a diagram schematically showing an electrolyzed water generator according to a third embodiment. 図15は、第3の実施形態に係る電解水生成装置において、第2陰極の通電比率と生成水の水質との関係を示す図。FIG. 15 is a diagram showing the relationship between the energization ratio of the second cathode and the water quality of the generated water in the electrolyzed water generator according to the third embodiment. 図16は、第4の実施形態に係る電解水生成装置を概略的に示す図。FIG. 16 is a diagram schematically showing an electrolyzed water generator according to a fourth embodiment. 図17は、第4の実施形態に係る電解水生成装置における電極配列構造を示す側面図。FIG. 17 is a side view showing the electrode arrangement structure in the electrolyzed water generator according to the fourth embodiment. 図18は、第4の実施形態に係る電解水生成装置における他の電極配列構造を示す側面図。FIG. 18 is a side view showing another electrode arrangement structure in the electrolyzed water generator according to the fourth embodiment. 図19は、第5の実施形態に係る電解水生成装置を概略的に示す図。FIG. 19 is a diagram schematically showing an electrolyzed water generator according to a fifth embodiment. 図20は、第6の実施形態に係る電解水生成装置を概略的に示す図。FIG. 20 is a diagram schematically showing an electrolyzed water generator according to a sixth embodiment. 図21は、第7の実施形態に係る電解水生成装置を概略的に示す図。FIG. 21 is a diagram schematically showing an electrolyzed water generator according to a seventh embodiment.

以下に、図面を参照しながら、種々の実施形態について説明する。なお、実施形態を通して共通の構成には同一の符号を付すものとし、重複する説明は省略する。また、各図は実施形態とその理解を促すための模式図であり、その形状や寸法、比などは実際の装置と異なる個所があるが、これらは以下の説明と公知の技術を参酌して適宜、設計変更することができる。 Hereinafter, various embodiments will be described with reference to the drawings. In addition, the same reference numerals are given to common configurations throughout the embodiment, and duplicate description will be omitted. In addition, each figure is a schematic view for facilitating the understanding of the embodiment, and its shape, dimensions, ratio, etc. may differ from those of the actual device, but these are based on the following explanation and known techniques. The design can be changed as appropriate.

(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る流水式の電解水生成装置を概略的に示す図である。本実施形態では、電解水生成装置10は、所謂3室型の電解槽(電解セル)11を用いている。電解槽11は、偏平な矩形箱状に形成され、その内部は、第1隔膜(陽極側隔膜、陰イオン交換膜)16および第2隔膜(陰極側隔膜、陽イオン交換膜)18により、2枚の隔膜間に規定された中間室(電解液室)15aと、中間室15aの両側に位置する陽極室15bおよび陰極室15cとの3室に仕切られている。陽極室15b内に陽極14が設けられ、第1隔膜16に対向している。陰極室15c内に陰極20が設けられ、第2隔膜18に対向している。陽極14および陰極20は、ほぼ等しい大きさの矩形板状に形成され、中間室15aおよび第1、第2隔膜16、18を間に挟んで、互いに対向している。陽極14および陰極20は、それぞれ多数の透孔が形成された金属板で構成されている。
(First Embodiment)
FIG. 1 is a diagram schematically showing a running water type electrolyzed water generator according to the first embodiment. In the present embodiment, the electrolyzed water generator 10 uses a so-called three-chamber type electrolytic cell (electrolytic cell) 11. The electrolytic cell 11 is formed in a flat rectangular box shape, and the inside thereof is 2 by the first diaphragm (anode side membrane, anion exchange membrane) 16 and the second diaphragm (cathode side membrane, cation exchange membrane) 18. It is divided into three chambers: an intermediate chamber (electrolyte chamber) 15a defined between the sheets of the diaphragm, and an anode chamber 15b and a cathode chamber 15c located on both sides of the intermediate chamber 15a. An anode 14 is provided in the anode chamber 15b and faces the first diaphragm 16. A cathode 20 is provided in the cathode chamber 15c and faces the second diaphragm 18. The anode 14 and the cathode 20 are formed in the shape of a rectangular plate having substantially the same size, and face each other with the intermediate chamber 15a and the first and second diaphragms 16 and 18 interposed therebetween. The anode 14 and the cathode 20 are each made of a metal plate having a large number of through holes formed therein.

電解水生成装置10は、電解槽11の中間室15aに電解液、例えば、塩水を供給する電解液供給部19と、陽極室15bおよび陰極室15cに電解原水、例えば、水を供給する給水部21と、陽極14および陰極20に正電圧および負電圧をそれぞれ印加する電源(給電部)23と、を備えている。 The electrolytic water generator 10 has an electrolytic solution supply unit 19 for supplying an electrolytic solution, for example, salt water, to an intermediate chamber 15a of the electrolytic cell 11, and a water supply unit for supplying electrolytic raw water, for example, water to the anode chamber 15b and the cathode chamber 15c. 21 and a power supply (feeding unit) 23 for applying positive voltage and negative voltage to the anode 14 and the cathode 20, respectively, are provided.

電解液供給部19は、電解液として塩水を貯溜した塩水タンク(電解液タンク)25と、塩水タンク25から中間室15aの下部に塩水を導く供給配管19aと、供給配管19a中に設けられた送液ポンプ29と、中間室15a内を流れた電解液を中間室15aの上部から排水する排水配管19bと、を備えている。
給水部21は、水を供給する図示しない給水源と、給水源から陽極室15bおよび陰極室15cの下部に水を導く給水配管21aと、陽極室15bを流れた水を陽極室15bの上部から排出する第1排水配管21bと、陰極室15cを流れた水を陰極室15cの上部から排出する第2排水配管21cと、を備えている。第1排水配管21bは、第2排水配管21cの中途部に接続されている。これにより、第1排水配管21bから排水される陽極生成水と第2排水配管21cから排水される陰極生成水とが混合され、混合生成水として排水される。このように、第1排水配管21bおよび第2排水配管21cは、生成水を混合して排水する生成水混合部34を構成している。本実施形態において、排水される混合生成水は、中性付近にpH制御した次亜塩素酸水である。
その他、各配管に開閉バルブ28あるいは流量調整弁を設けてもよい。
The electrolytic solution supply unit 19 is provided in a salt water tank (electrolyte solution tank) 25 that stores salt water as an electrolytic solution, a supply pipe 19a that guides salt water from the salt water tank 25 to the lower part of the intermediate chamber 15a, and a supply pipe 19a. A liquid feeding pump 29 and a drain pipe 19b for draining the electrolytic solution flowing in the intermediate chamber 15a from the upper part of the intermediate chamber 15a are provided.
The water supply unit 21 includes a water supply source (not shown) for supplying water, a water supply pipe 21a for guiding water from the water supply source to the lower part of the anode chamber 15b and the cathode chamber 15c, and water flowing through the anode chamber 15b from the upper part of the anode chamber 15b. A first drainage pipe 21b for discharging and a second drainage pipe 21c for discharging the water flowing through the cathode chamber 15c from the upper part of the cathode chamber 15c are provided. The first drainage pipe 21b is connected to the middle part of the second drainage pipe 21c. As a result, the anodized water drained from the first drainage pipe 21b and the cathode generated water drained from the second drainage pipe 21c are mixed and drained as mixed generated water. As described above, the first drainage pipe 21b and the second drainage pipe 21c constitute the generated water mixing unit 34 that mixes and drains the generated water. In the present embodiment, the mixed product water to be drained is hypochlorite water whose pH is controlled near neutrality.
In addition, an on-off valve 28 or a flow rate adjusting valve may be provided in each pipe.

上記のように構成された電解水生成装置により、実際に塩水を電解して酸性水(次亜塩素酸および塩酸)とアルカリ性水(水酸化ナトリウム)を生成する動作について説明する。
図1に示すように、送液ポンプ29を作動させ、塩水タンク25から電解槽11の中間室15aに塩水を供給する。また、給水設備から陽極室15bおよび陰極室15cに水を給水する。
電源23から正電圧および負電圧を陽極14および陰極20にそれぞれ印加する。中間室15aへ流入した塩水中に電離しているナトリウムイオンは、陰極20に引き寄せられ、第2隔膜18を通過して、陰極室15cへ流入する。そして、陰極室15cにおいて、陰極20で水が電気分解されて水素ガスと水酸化ナトリウム水溶液が生成される。生成された水酸化ナトリウム水溶液および水素ガスは、陰極室15cから第2排水配管21cに流出する。
The operation of actually electrolyzing salt water to generate acidic water (hypochlorous acid and hydrochloric acid) and alkaline water (sodium hydroxide) by the electrolyzed water generator configured as described above will be described.
As shown in FIG. 1, the liquid feed pump 29 is operated to supply salt water from the salt water tank 25 to the intermediate chamber 15a of the electrolytic cell 11. Further, water is supplied from the water supply facility to the anode chamber 15b and the cathode chamber 15c.
Positive and negative voltages are applied from the power source 23 to the anode 14 and the cathode 20, respectively. The sodium ions ionized in the salt water flowing into the intermediate chamber 15a are attracted to the cathode 20 and pass through the second diaphragm 18 and flow into the cathode chamber 15c. Then, in the cathode chamber 15c, water is electrolyzed at the cathode 20 to generate hydrogen gas and an aqueous solution of sodium hydroxide. The generated sodium hydroxide aqueous solution and hydrogen gas flow out from the cathode chamber 15c to the second drain pipe 21c.

また、中間室15a内の塩水中に電離している塩素イオンは、陽極14に引き寄せられ、第1隔膜16を通過して、陽極室15bへ流入する。そして、陽極14にて塩素イオンが還元され塩素ガスが発生する。その後、塩素ガスは陽極室15b内で水と反応して次亜塩素酸と塩酸を生じる。このようにして生成された酸性水(次亜塩素酸水および塩酸)は、陽極室15bから第1排水配管21bを通って流出する。酸性水とアルカリ性水とは生成水混合部34で混合され、pH8以下の次亜塩素酸水として排水される。 Further, the chlorine ions ionized in the salt water in the intermediate chamber 15a are attracted to the anode 14, pass through the first diaphragm 16, and flow into the anode chamber 15b. Then, chlorine ions are reduced at the anode 14 to generate chlorine gas. After that, chlorine gas reacts with water in the anode chamber 15b to produce hypochlorous acid and hydrochloric acid. The acidic water (hypochlorous acid water and hydrochloric acid) thus produced flows out from the anode chamber 15b through the first drainage pipe 21b. The acidic water and the alkaline water are mixed in the generated water mixing unit 34 and drained as hypochlorite water having a pH of 8 or less.

図2は、生成水pH変化要因とpH制御原理を模式的に示す図である。
図示のように、3室型の電解槽方式では、電解液は中間室15aに隔離され、陽極14および陰極20は、第1隔膜16および第2隔膜18を介して基本的に電解液の無い水中に置かれている。このため、隔膜を通過した電解質が希薄にならないように、陽極14および陰極20は、それぞれ第1隔膜16および第2隔膜18に近接して設置される。また、各電極には生成成分を取り出すために複数の孔(開口)が設けられている。これらの電極の開口は、例えば、パンチング加工による孔、エキスパンド加工による網目で構成される。
FIG. 2 is a diagram schematically showing a pH change factor of produced water and a pH control principle.
As shown in the figure, in the three-chamber type electrolytic cell system, the electrolytic solution is isolated in the intermediate chamber 15a, and the anode 14 and the cathode 20 are basically free of the electrolytic solution via the first diaphragm 16 and the second diaphragm 18. It is placed in the water. Therefore, the anode 14 and the cathode 20 are installed close to the first diaphragm 16 and the second diaphragm 18, respectively, so that the electrolyte that has passed through the diaphragm is not diluted. In addition, each electrode is provided with a plurality of holes (openings) for taking out the produced component. The openings of these electrodes are composed of, for example, punched holes and expanded meshes.

陽極14および陰極20に電流を流すと、電荷量に応じて、電解液中の塩素イオン(Cl−)が陽極14まで移動し、電解液中のナトリウムイオン(Na+)が陰極20まで移動する。陽極14に到達した塩素イオンは、以下の反応により半分が次亜塩素酸に代わり、残り半分が塩酸としてCl−のまま残る。
2・Cl−+2e⇒Cl2
Cl2+H2O⇒HClO+HCl
陰極20に到達したナトリウムイオンは以下の反応により全量が水酸化ナトリウムとしてNa+のまま残る。
2・H2O+2Na+⇒2e+H2+2・NaOH
When an electric current is passed through the anode 14 and the cathode 20, chloride ions (Cl−) in the electrolytic solution move to the anode 14 and sodium ions (Na +) in the electrolytic solution move to the cathode 20 according to the amount of electric charge. .. Half of the chlorine ions that have reached the anode 14 are replaced with hypochlorous acid by the following reaction, and the other half remains Cl- as hydrochloric acid.
2. Cl- + 2e⇒Cl2
Cl2 + H2O⇒HClO + HCl
The entire amount of sodium ions that have reached the cathode 20 remains as Na + as sodium hydroxide by the following reaction.
2.H2O + 2Na + ⇒ 2e + H2 + 2 / NaOH

しかしながら、3室型の電解水生成装置では、これらの電極生成物は、電極の隔膜側で局所的に生成されるため、電極と隔膜との間を縫って生成水として取り出されにくい構造となっている。電荷量と消費電解質量の差分から、電解質の一部が第1隔膜あるいは第2隔膜を介して、中間室15aに戻っていることが確認された。電解質の戻り量は、第1隔膜および第2隔膜の透過率にも依存するが、概ね電解電流の電荷量に対して5〜50%にもなる。
また、陽極生成水と陰極生成水とを混合した場合、上述したように塩酸の方が水酸化ナトリウムより生成量が少ないため、混合生成水はpH8〜9程度のアルカリ性となる。
However, in the three-chamber type electrolyzed water generator, since these electrode products are locally generated on the diaphragm side of the electrode, the structure is such that it is difficult to sew between the electrode and the diaphragm and take out as generated water. ing. From the difference between the amount of charge and the mass of electrolytically consumed, it was confirmed that a part of the electrolyte returned to the intermediate chamber 15a via the first diaphragm or the second diaphragm. The amount of electrolyte returned depends on the transmittance of the first and second diaphragms, but is approximately 5 to 50% of the charge amount of the electrolytic current.
Further, when the anode-generated water and the cathode-generated water are mixed, the amount of hydrochloric acid produced is smaller than that of sodium hydroxide as described above, so that the mixed produced water becomes alkaline with a pH of about 8 to 9.

そこで、本実施形態に係る電解水生成装置は、中間室15aに戻る電解質量を積極的に調整し、混合生成水のpHを次亜塩素酸イオンとならないpH8以下に制御する構成としている。
図3は、制御構造の第1例を概略的に示す図である。
第1例では、電解槽11は、陰極20に対向して設けられたマスク32を備えている。マスク32は、例えば、複数の透孔を有する樹脂シートで構成している。マスク32は、陰極20の第2隔膜18と反対側の面に重ねて配置されている。マスク32には、陰極20の透孔よりも粗い間隔で複数の透孔が空いている。マスク32の非透孔部で陰極20を覆う割合をマスキング率とし、あるいは、マスク32の面積における複数の透孔が占める割合をマスク32の開口率とする。
上記マスク32で陰極20の少なくとも一部を覆うことにより、ナトリウムイオン(Na+)の透過量が低減し、逆に、ナトリウムイオンの中間室15aへの戻り量が増加する。これにより、陰極生成水のアルカリ度が低下し、逆に、中間室15aの電解後の塩水のアルカリ度が増大する。従って、マスク32のマスキング率あるいは開口率を調整することにより、陰極生成水のアルカリ度を適時低下させ、混合生成水を中性(pH8以下)に制御することができる。
Therefore, the electrolyzed water generator according to the present embodiment is configured to positively adjust the electrolytic mass returning to the intermediate chamber 15a and control the pH of the mixed produced water to pH 8 or less which does not become hypochlorite ions.
FIG. 3 is a diagram schematically showing a first example of a control structure.
In the first example, the electrolytic cell 11 includes a mask 32 provided so as to face the cathode 20. The mask 32 is made of, for example, a resin sheet having a plurality of through holes. The mask 32 is arranged so as to overlap the surface of the cathode 20 opposite to the second diaphragm 18. The mask 32 has a plurality of through holes at intervals coarser than those of the cathode 20. The ratio of covering the cathode 20 with the non-transparent portion of the mask 32 is defined as the masking ratio, or the ratio occupied by the plurality of through holes in the area of the mask 32 is defined as the aperture ratio of the mask 32.
By covering at least a part of the cathode 20 with the mask 32, the permeation amount of sodium ions (Na +) is reduced, and conversely, the amount of sodium ions returned to the intermediate chamber 15a is increased. As a result, the alkalinity of the cathode-generated water decreases, and conversely, the alkalinity of the electrolyzed salt water in the intermediate chamber 15a increases. Therefore, by adjusting the masking ratio or aperture ratio of the mask 32, the alkalinity of the cathode-generated water can be timely lowered, and the mixed-produced water can be controlled to be neutral (pH 8 or less).

図6は、本実施形態の電解水生成装置10において、図3に示したマスキング構造で、マスク32のマスキング率と混合生成水のpHとの関係を示す図、図7は、マスキング率の異なる複数のマスクを概略的に示す図である。
図7に示すように、例えば、マスキング率が57.2%、86.5%、95.9%の3種類のマスク32を用意し、これらのマスク32を用いて、マスキング率と混合生成水のpHとの関係を測定した。図6から分かるように、マスキング率の増加に応じて、混合生成水のpHが低下していき、マスキング率が20%以上で、混合生成水のpHが8以下となる。マスキング率を50%程度とすることにより、中性次亜塩素酸水を生成できることがわかる。
なお、マスク32の形状は、図示の円形に限定されることなく、他の種々の形状を採用可能である。
FIG. 6 is a diagram showing the relationship between the masking rate of the mask 32 and the pH of the mixed produced water in the masking structure shown in FIG. 3 in the electrolyzed water generator 10 of the present embodiment, and FIG. 7 shows different masking rates. It is a figure which shows the plurality of masks schematically.
As shown in FIG. 7, for example, three types of masks 32 having a masking rate of 57.2%, 86.5%, and 95.9% are prepared, and using these masks 32, the masking rate and mixed water are produced. The relationship with pH was measured. As can be seen from FIG. 6, the pH of the mixed product water decreases as the masking rate increases, the masking rate is 20% or more, and the pH of the mixed product water is 8 or less. It can be seen that neutral hypochlorite water can be produced by setting the masking rate to about 50%.
The shape of the mask 32 is not limited to the circular shape shown in the figure, and various other shapes can be adopted.

は、制御構造の第2例を概略的に示す図である。
第2例では、陰極20の透孔を間引いて陽極14よりも透孔と透孔との間隔を大きくしている。陽極14および陰極20は、それぞれ多数の透孔が形成された矩形状の金属板で形成されている。一例では、陽極14および陰極20は、同一寸法としている。陰極20の透孔の数、および大きさは、陽極14の透孔よりも少なく、あるいは小さく形成され、その結果、陰極20の開口率は陽極14の開口率よりも低くなっている。更に、陽極14の開口パターンの精細度(孔の間隔)より陰極20の開口パターンの精細度の方が粗く(大きく)している。
上記のように、陰極20の透孔を間引いて遮蔽された領域を大きくすることにより、ナトリウムイオン(Na+)の透過量が低減し、逆に、ナトリウムイオンの中間室15aへの戻り量が増加する。これにより、アルカリ性水のアルカリ度が減少し、その分、中間室15aの電解後のアルカリ度が増加する。従って、陰極20の開口率(遮蔽率)を上記のように調整することにより、混合生成水を中性(pH8以下)に制御することができる。
FIG. 4 is a diagram schematically showing a second example of the control structure.
In the second example, the through-holes of the cathode 20 are thinned out to make the distance between the through-holes larger than that of the anode 14. The anode 14 and the cathode 20 are each formed of a rectangular metal plate having a large number of through holes. In one example, the anode 14 and the cathode 20 have the same dimensions. The number and size of the through-holes of the cathode 20 are formed to be smaller or smaller than the through-holes of the anode 14, and as a result, the aperture ratio of the cathode 20 is lower than the aperture ratio of the anode 14. Further, the fineness of the opening pattern of the cathode 20 is coarser (larger) than the fineness of the opening pattern of the anode 14 (interval between holes).
As described above, by thinning out the through holes of the cathode 20 to increase the shielded region, the amount of sodium ion (Na +) permeated is reduced, and conversely, the amount of sodium ion returned to the intermediate chamber 15a is increased. To increase. As a result, the alkalinity of the alkaline water decreases, and the alkalinity of the intermediate chamber 15a after electrolysis increases accordingly. Therefore, by adjusting the aperture ratio (shielding ratio) of the cathode 20 as described above, the mixed water can be controlled to be neutral (pH 8 or less).

図5は、制御構造の第3例を概略的に示す図である。
第3例では、電解槽11は、陽極14と第1隔膜16との間に設けられたスペーサ30を備えている。スペーサ30は、透水性を有するスペーサであり、例えば、多数の透孔を有するシート状のスペーサ、あるいは、格子状に形成されたスペーサを用いることができる。スペーサ30の厚さは、0.2〜0.3mm程度に形成されている。
スペーサ30を設けることにより、陽極14と第1隔膜16との間隔が、陰極20と第2隔膜18との間隔よりも広くなる。そのため、第1隔膜16および陽極14を透過する塩素イオン(Cl−)の量が増大し、相対的に、塩素イオンの戻り量が減少する。これにより、塩酸の生成量を増加させ、混合生成水を中性(pH8以下)に制御することができる。
その他の制御構造として、陽極14の面積(反応面積)を陰極20の面積よりも大きく形成する構造も可能である。
以上のことから、第1の実施形態によれば、生成する次亜塩素酸水のpHを中性付近に制御可能な電解水生成装置が得られる。
FIG. 5 is a diagram schematically showing a third example of the control structure.
In the third example, the electrolytic cell 11 includes a spacer 30 provided between the anode 14 and the first diaphragm 16. The spacer 30 is a spacer having water permeability, and for example, a sheet-shaped spacer having a large number of through holes or a spacer formed in a lattice pattern can be used. The thickness of the spacer 30 is formed to be about 0.2 to 0.3 mm.
By providing the spacer 30, the distance between the anode 14 and the first diaphragm 16 becomes wider than the distance between the cathode 20 and the second diaphragm 18. Therefore, the amount of chloride ions (Cl−) that permeates the first diaphragm 16 and the anode 14 increases, and the amount of chloride ions returned decreases relatively. Thereby, the amount of hydrochloric acid produced can be increased and the mixed produced water can be controlled to be neutral (pH 8 or less).
As another control structure, a structure in which the area of the anode 14 (reaction area) is formed larger than the area of the cathode 20 is also possible.
From the above, according to the first embodiment, an electrolyzed water generator capable of controlling the pH of the hypochlorite water to be produced near neutral can be obtained.

次に、他の実施形態に係る電解水生成装置について説明する。以下に説明する他の実施形態において、前述した第1の実施形態と同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略あるいは簡略化し、第1の実施形態と異なる部分を中心に詳しく説明する。 Next, the electrolyzed water generator according to another embodiment will be described. In other embodiments described below, the same parts as those in the first embodiment described above are designated by the same reference numerals to omit or simplify the detailed description thereof, and parts different from those in the first embodiment. Will be explained in detail.

(第2の実施形態)
図8は、第2の実施形態に係る電解水生成装置を示す断面図である。本実施形態において、電解水生成装置10は、容器内に収容された静水状態の水を電解水に変える、バッチ式あるいはポット型の電解水生成装置として構成されている。本実施形態の電解水生成装置は、前述の図3に示した陰極マスキング構造によりpHを制御する構成としている。
図8に示すように、電解水生成装置10は、水等の液体を収容する生成水容器(水槽)112と、生成水容器112の上端開口に脱着自在に装着され、生成水容器112内に支持および配置される電極ユニット116と、電極ユニット116の電極に電解電力を供給する給電部130と、を備えている。給電部130は、図示しない直流電源に接続されている。なお、給電部130は、定電圧を供給する電池等で構成してもよい。
(Second Embodiment)
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the electrolyzed water generator according to the second embodiment. In the present embodiment, the electrolyzed water generating device 10 is configured as a batch type or pot type electrolyzed water generating device that changes the still water contained in the container into electrolyzed water. The electrolyzed water generator of the present embodiment has a configuration in which the pH is controlled by the cathode masking structure shown in FIG. 3 described above.
As shown in FIG. 8, the electrolyzed water generator 10 is detachably attached to the generated water container (water tank) 112 for accommodating a liquid such as water and the upper end opening of the generated water container 112, and is inside the generated water container 112. It includes an electrode unit 116 that is supported and arranged, and a feeding unit 130 that supplies electrolytic power to the electrodes of the electrode unit 116. The power feeding unit 130 is connected to a DC power supply (not shown). The power feeding unit 130 may be composed of a battery or the like that supplies a constant voltage.

生成水容器112は、例えば、塩化ビニールやポリプロピレンやポリエチレンなどの耐酸性、耐アルカリ性に優れたガラスや樹脂により形成され、円錐台状に形成されている。生成水容器112は、上端開口112a有している。生成水容器112は、例えば、1Lの水を収容可能な容量に形成されている。 The generated water container 112 is formed of, for example, glass or resin having excellent acid resistance and alkali resistance such as vinyl chloride, polypropylene, or polyethylene, and is formed in a truncated cone shape. The generated water container 112 has an upper end opening 112a. The generated water container 112 is formed to have a capacity capable of accommodating 1 L of water, for example.

電極ユニット116は、円板形状に形成された支持体(蓋体)114と、支持体に支持され、支持体と同軸的に位置するほぼ円筒形状の筐体118と、を備えている。
支持体114は、例えば、塩化ビニールやポリプロピレンやポリエチレンなどの耐酸性、耐アルカリ性に優れた樹脂により形成されている。支持体114は、生成水容器112の上端開口112aに脱着自在に装着され、この上端開口112aを閉塞する蓋体としても機能する。支持体114の中央部に、電解液を注入するための注入口114aが形成されている。更に、支持体114は、この支持体の下面から延出する注入管114bを一体に有し、この注入管114bは注入口114aに連通している。
The electrode unit 116 includes a support (cover body) 114 formed in a disk shape, and a substantially cylindrical housing 118 supported by the support and located coaxially with the support.
The support 114 is formed of, for example, a resin having excellent acid resistance and alkali resistance, such as vinyl chloride, polypropylene, and polyethylene. The support 114 is detachably attached to the upper end opening 112a of the generated water container 112, and also functions as a lid for closing the upper end opening 112a. An injection port 114a for injecting the electrolytic solution is formed in the central portion of the support 114. Further, the support 114 integrally has an injection pipe 114b extending from the lower surface of the support, and the injection pipe 114b communicates with the injection port 114a.

筐体118は、例えば、塩化ビニールやポリプロピレンやポリエチレンなどの耐酸性、耐アルカリ性に優れた樹脂により形成されている。筐体118は、中間室(電解液室)120を形成する中間フレーム121と、陰極室122を形成する陰極ケース124と、陽極室126を形成する陽極ケース128と、を有している。中間フレーム121の両側に陰極ケース124および陽極ケース128が接合され、筐体118は、全体として円筒形状をなしている。 The housing 118 is formed of, for example, a resin having excellent acid resistance and alkali resistance, such as vinyl chloride, polypropylene, and polyethylene. The housing 118 has an intermediate frame 121 forming an intermediate chamber (electrolyte solution chamber) 120, a cathode case 124 forming a cathode chamber 122, and an anode case 128 forming an anode chamber 126. The cathode case 124 and the anode case 128 are joined to both sides of the intermediate frame 121, and the housing 118 has a cylindrical shape as a whole.

中間室120の一方の開口を塞ぐように矩形状の第1隔膜132aが設けられ、中間室120の他方の開口を塞ぐように矩形状の第2隔膜132bが設けられている。第1隔膜132aおよび第2隔膜132bは、互いに対向している。これにより、中間室120は、第1隔膜132aおよび第2隔膜132bの間に仕切られている。中間室120と陽極室126(生成水容器12内部)との間は第1隔膜132aにより仕切られ、中間室120と陰極室122との間は、第2隔膜132bにより仕切られている。中間室120は、例えば、10mLの容量に形成されている。中間室120の上端は注入管114bに連通している。 A rectangular first diaphragm 132a is provided so as to close one opening of the intermediate chamber 120, and a rectangular second diaphragm 132b is provided so as to close the other opening of the intermediate chamber 120. The first diaphragm 132a and the second diaphragm 132b face each other. As a result, the intermediate chamber 120 is partitioned between the first diaphragm 132a and the second diaphragm 132b. The intermediate chamber 120 and the anode chamber 126 (inside the generated water container 12) are separated by a first diaphragm 132a, and the intermediate chamber 120 and the cathode chamber 122 are partitioned by a second diaphragm 132b. The intermediate chamber 120 is formed, for example, in a volume of 10 mL. The upper end of the intermediate chamber 120 communicates with the injection pipe 114b.

第1隔膜132aの外側に、矩形板状の陽極134aが隣接、対向して設けられている。陽極134aは陽極室126内に位置している。第2隔膜132bの外側に矩形板状の陰極134bが隣接、対向して設けられている。陰極134bは陰極室122内に位置している。陽極134aおよび陰極134bは、第1および第2隔膜132a、132b、並びに中間室120を間に挟んで、互いに対向している。陽極134aおよび陰極134bは、接続端子および配線を介して、給電部130に電気的に接続されている。 A rectangular plate-shaped anode 134a is provided adjacent to and facing each other on the outside of the first diaphragm 132a. The anode 134a is located in the anode chamber 126. A rectangular plate-shaped cathode 134b is provided adjacent to or opposed to the outside of the second diaphragm 132b. The cathode 134b is located in the cathode chamber 122. The anode 134a and the cathode 134b face each other with the first and second diaphragms 132a and 132b and the intermediate chamber 120 in between. The anode 134a and the cathode 134b are electrically connected to the feeding unit 130 via connection terminals and wiring.

陰極室122は、例えば、20mL程度の容量に形成されている。陰極ケース124の壁部に複数の排水口124aが形成されている。陰極室122は、これらの排水口124aを介して生成水容器112の内部に連通している。また、陰極ケース124の上端部に、陰極室122内で発生するガスを排気するための排気口124bが形成されている。
陽極室126は、例えば、20mL程度の容量に形成されている。陽極ケース128の壁部に複数の排水口128aが形成されている。陽極室126は、これらの排水口128aを介して生成水容器112の内部に連通している。陽極ケース128の上端部に、陽極室126内で発生するガスを排気するための排気口128bが形成されている。
上記のように陰極室122および陽極室126は、生成水容器112内に開放した構造となっているため、生成水容器112の内部は、陰極生成水と陽極生成水とを混合する生成水混合部を構成している。
The cathode chamber 122 is formed to have a capacity of, for example, about 20 mL. A plurality of drainage ports 124a are formed on the wall portion of the cathode case 124. The cathode chamber 122 communicates with the inside of the generated water container 112 through these drain ports 124a. Further, an exhaust port 124b for exhausting the gas generated in the cathode chamber 122 is formed at the upper end of the cathode case 124.
The anode chamber 126 is formed to have a capacity of, for example, about 20 mL. A plurality of drainage ports 128a are formed on the wall portion of the anode case 128. The anode chamber 126 communicates with the inside of the generated water container 112 through these drain ports 128a. An exhaust port 128b for exhausting the gas generated in the anode chamber 126 is formed at the upper end of the anode case 128.
Since the cathode chamber 122 and the anode chamber 126 have a structure that is open inside the generated water container 112 as described above, the inside of the generated water container 112 is a mixture of produced water that mixes the cathode generated water and the anode generated water. It constitutes a part.

以上のように構成された電解水生成装置10により生成水を生成する場合、電極ユニット116を取外した状態で、生成水容器112内に所定量の水を入れ、ほぼ1Lの水を収容する。投入する水は、水道水などの一般的に入手可能な水でよい。また、塩化ナトリウム、塩化カリウム等の塩化物を含有する電解液として、塩水を、注入口114aから電極ユニット116の中間室120に注水する。約10mLの塩水を注入し、中間室120を塩水で満たす。
次いで、図8に示すように、塩水が注入された電極ユニット116を生成水容器12内に挿入し、支持体114を生成水容器112の上端開口112aに嵌合する。これにより、電極ユニット116が生成水容器112に装着され、生成水容器112内の水に浸漬される。生成水容器112内の水の一部は、陰極ケース124の排水口124aから陰極室122に流入し、約20mLの水が陰極室122に充填される。また、生成水容器112内の水の一部は、陽極ケース128の複数の排水口128aから陽極室126に流入し、約20mLの水が陰極室122に充填される。
When the generated water is generated by the electrolyzed water generating device 10 configured as described above, a predetermined amount of water is put into the generated water container 112 with the electrode unit 116 removed, and approximately 1 L of water is stored. The water to be added may be generally available water such as tap water. Further, as an electrolytic solution containing chlorides such as sodium chloride and potassium chloride, salt water is poured from the injection port 114a into the intermediate chamber 120 of the electrode unit 116. Inject about 10 mL of salt water and fill the intermediate chamber 120 with salt water.
Next, as shown in FIG. 8, the electrode unit 116 infused with salt water is inserted into the generated water container 12, and the support 114 is fitted into the upper end opening 112a of the generated water container 112. As a result, the electrode unit 116 is attached to the generated water container 112 and immersed in the water in the generated water container 112. A part of the water in the generated water container 112 flows into the cathode chamber 122 from the drain port 124a of the cathode case 124, and about 20 mL of water is filled in the cathode chamber 122. Further, a part of the water in the generated water container 112 flows into the anode chamber 126 from the plurality of drainage ports 128a of the anode case 128, and about 20 mL of water is filled in the cathode chamber 122.

以上の状態で、給電部130から陽極134aおよび陰極134bに1Aの電解電流を4分程度通電することで、中間室120内の塩水を電解する。中間室120の塩水中において電離しているナトリウムイオンは、陰極134bに引き寄せられ、第2隔膜132bを通過して陰極室122へ流入する。陰極室122において、陰極134bにより水が電気分解されて水素ガスを生成し、この水素ガスとナトリウムイオンとにより水酸化ナトリウム水溶液(アルカリ性水)を生成する。生成されたアルカリ性水は、排水口124aから生成水容器112内に順次排水される。
中間室120内の塩水中に電離している塩素イオンは、陽極134aに引き寄せられ、第1隔膜132aを通過して、陽極室126へ流入する。陽極室126では、塩素イオンが陽極134aに電子を与えて塩素ガスを生成する。生成した塩素ガスを陽極室126内の水に溶かして酸性水(次亜塩素酸水および塩酸)を生成する。生成された酸性水は、排気口128bから生成水容器112内の水に排水され、アルカリ性水と混合される。これにより、生成水容器112内にpH8以下の次亜塩素酸水が生成される。
In the above state, the salt water in the intermediate chamber 120 is electrolyzed by energizing the anode 134a and the cathode 134b from the feeding unit 130 with an electrolytic current of 1A for about 4 minutes. The sodium ions ionized in the salt water of the intermediate chamber 120 are attracted to the cathode 134b, pass through the second diaphragm 132b, and flow into the cathode chamber 122. In the cathode chamber 122, water is electrolyzed by the cathode 134b to generate hydrogen gas, and the hydrogen gas and sodium ions generate an aqueous sodium hydroxide solution (alkaline water). The generated alkaline water is sequentially drained from the drain port 124a into the generated water container 112.
Chloride ions ionized in the salt water in the intermediate chamber 120 are attracted to the anode 134a, pass through the first diaphragm 132a, and flow into the anode chamber 126. In the anode chamber 126, chlorine ions donate electrons to the anode 134a to generate chlorine gas. The generated chlorine gas is dissolved in the water in the anode chamber 126 to generate acidic water (hypochlorite water and hydrochloric acid). The generated acidic water is drained from the exhaust port 128b into the water in the generated water container 112 and mixed with the alkaline water. As a result, hypochlorous acid water having a pH of 8 or less is generated in the generated water container 112.

第2の実施形態においても、電解水生成装置10は、中間室120に戻る電解質量を積極的に調整し、混合生成水のpHを次亜塩素酸イオンとならないpH8以下に制御する制御構造を備えている。
電極ユニット116は、陰極134bに対向して設けられたマスク140を備えている。マスク140は、例えば、透孔の無い樹脂シートで構成している。マスク140は、陰極134bの第2隔膜132bと反対側の面に重ねて配置されている。マスク140で陰極134bを覆う割合をマスキング率とし、あるいは、マスク140の面積における複数の透孔が占める割合をマスク140の開口率とする。
上記マスク140で陰極134bの少なくとも一部を覆うことにより、図3に示した原理と同様に、ナトリウムイオン(Na+)の生成水容器112側への透過量が低減し、逆に、ナトリウムイオンの中間室120への戻り量が増加する。これにより、生成水容器112のアルカリ度が下がって中性化し、相対的に、電解後の中間室120に残る塩水のアルカリ度が上がる。従って、マスク140のマスキング率あるいは開口率を調整することにより、混合生成水を中性(pH8以下)に制御することができる。
Also in the second embodiment, the electrolyzed water generator 10 has a control structure that positively adjusts the electrolytic mass returning to the intermediate chamber 120 and controls the pH of the mixed produced water to pH 8 or less that does not become hypochlorite ions. I have.
The electrode unit 116 includes a mask 140 provided so as to face the cathode 134b. The mask 140 is made of, for example, a resin sheet having no through holes. The mask 140 is arranged so as to overlap the surface of the cathode 134b opposite to the second diaphragm 132b. The ratio of covering the cathode 134b with the mask 140 is defined as the masking ratio, or the ratio occupied by the plurality of through holes in the area of the mask 140 is defined as the aperture ratio of the mask 140.
By covering at least a part of the cathode 134b with the mask 140, the amount of sodium ions (Na +) permeated to the generated water container 112 side is reduced in the same manner as the principle shown in FIG. The amount of return to the intermediate chamber 120 is increased. As a result, the alkalinity of the produced water container 112 is lowered and neutralized, and the alkalinity of the salt water remaining in the intermediate chamber 120 after electrolysis is relatively increased. Therefore, by adjusting the masking ratio or aperture ratio of the mask 140, the mixed water can be controlled to be neutral (pH 8 or less).

図9は、本実施形態の電解水生成装置10において、マスク140のマスキング率と混合生成水のpHとの関係を示す図、図10は、マスキング率の異なる複数のマスクを概略的に示す図である。図10に示すように、例えば、マスキング率が0%、25%、50%の3種類のマスク140を用意し、これらのマスク140を用いて、マスキング率と混合生成水のpHとの関係を測定した。図9では、水道水に加えて純水で測定結果も示している。水道水では含まれる炭酸成分に応じてpH7強に安定させる干渉効果が働くが、純水では干渉効果は働かず本来のマスキングによるpH制御能力が示されている。実際には、水道水にあわせてマスキング率は50%程度を選択するが、純水を使用するような特殊環境ではマスキング率は20〜30%に調整する必要がある。同様に、地域的な水道水の質(含まれる炭酸成分)や生成水の有効塩素濃度(実験では50mg/Lにしている)によりpH自体が影響を受ける。そのため、用途に応じて最適マスキング率を調整することにより、pHを制御できることは同じである。図9から、マスク140のマスキング率を50%程度とすることにより、中性次亜塩素酸水を生成できることがわかる。 FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the masking rate of the mask 140 and the pH of the mixed produced water in the electrolyzed water generator 10 of the present embodiment, and FIG. 10 is a diagram schematically showing a plurality of masks having different masking rates. Is. As shown in FIG. 10, for example, three types of masks 140 having a masking rate of 0%, 25%, and 50% are prepared, and these masks 140 are used to determine the relationship between the masking rate and the pH of the mixed product water. It was measured. FIG. 9 also shows the measurement results with pure water in addition to tap water. In tap water, an interference effect that stabilizes the pH to over 7 works according to the carbonated component contained, but in pure water, the interference effect does not work, and the pH control ability by the original masking is shown. Actually, the masking rate is selected to be about 50% according to tap water, but in a special environment where pure water is used, the masking rate needs to be adjusted to 20 to 30%. Similarly, the pH itself is affected by the quality of tap water (contained carbonic acid component) and the effective chlorine concentration of the produced water (50 mg / L in the experiment). Therefore, it is the same that the pH can be controlled by adjusting the optimum masking rate according to the application. From FIG. 9, it can be seen that neutral hypochlorite water can be produced by setting the masking rate of the mask 140 to about 50%.

第2の実施形態において、制御構造は、マスクに代えて、陰極134bの開口率を陽極134aの開口率よりも低くする構成としてもよく、すなわち、陰極134bの透孔を部分的に間引くなどして陰極の遮蔽効果を上げる構成としてもよい。陽極134aおよび陰極134bは、それぞれ多数の透孔が形成された矩形状の金属板で形成されている。陽極134aおよび陰極134bは、同一寸法としている。陰極134bの透孔の数、および大きさは、陽極134aの透孔よりも少なく、あるいは小さく形成され、その結果、陰極134bの開口率は陽極134aの開口率よりも低くなっている。更に、陽極134aの開口パターンの精細度(孔の間隔)より陰極134bの開口パターンの精細度の方が粗く(大きく)している。
上記のように、陰極134bの開口率を低くすることにより、ナトリウムイオン(Na+)の透過量が低減し、逆に、ナトリウムイオンの中間室15aへの戻り量が増加する。これにより、アルカリ性水の生成量が減少し、相対的に、塩酸の生成量が増大する。従って、陰極134bの開口率を上記のように調整することにより、混合生成水を中性(pH8以下)に制御することができる。
In the second embodiment, the control structure may be configured such that the aperture ratio of the cathode 134b is lower than the aperture ratio of the anode 134a instead of the mask, that is, the through holes of the cathode 134b are partially thinned out. It may be configured to increase the shielding effect of the cathode. The anode 134a and the cathode 134b are each formed of a rectangular metal plate having a large number of through holes. The anode 134a and the cathode 134b have the same dimensions. The number and size of the through-holes of the cathode 134b are formed to be smaller or smaller than the through-holes of the anode 134a, and as a result, the opening ratio of the cathode 134b is lower than the opening ratio of the anode 134a. Further, the fineness of the opening pattern of the cathode 134b is coarser (larger) than the fineness of the opening pattern of the anode 134a (interval between holes).
As described above, by lowering the aperture ratio of the cathode 134b, the permeation amount of sodium ions (Na +) is reduced, and conversely, the amount of sodium ions returning to the intermediate chamber 15a is increased. As a result, the amount of alkaline water produced decreases, and the amount of hydrochloric acid produced increases relatively. Therefore, by adjusting the aperture ratio of the cathode 134b as described above, the mixed product water can be controlled to be neutral (pH 8 or less).

図11は、本実施形態の電解水生成装置10において、陰極134bの遮蔽率(100%−開口率)と電圧と有効塩素濃度と混合生成水のpHとの関係を示す図、図12は陰極134bの遮蔽率と混合生成水のpHとの関係を示す図、図13は、遮蔽率の異なる複数の陰極例を概略的に示す図である。
図13に示すように、例えば、遮蔽率が0%、20%、40%、60%の4種類の陰極134bを用意し、これらの陰極134bを用いて、遮蔽率と混合生成水のpHとの関係を測定した。ここで、陰極134bの遮蔽率は、図示した通りパンチング金型のブロック単位で開口しない領域を段階的に設けることにより調整し、開口していない領域の面積比率を遮蔽率としている。なお、陽極134aは、遮蔽率0%の電極に相当している。
FIG. 11 is a diagram showing the relationship between the shielding ratio (100% − aperture ratio) of the cathode 134b, the voltage, the effective chlorine concentration, and the pH of the mixed produced water in the electrolyzed water generator 10 of the present embodiment, and FIG. 12 is a diagram showing the relationship between the cathode and the cathode. FIG. 13 is a diagram showing the relationship between the shielding ratio of 134b and the pH of the mixed product water, and FIG. 13 is a diagram schematically showing a plurality of cathode examples having different shielding ratios.
As shown in FIG. 13, for example, four types of cathodes 134b having a shielding rate of 0%, 20%, 40%, and 60% are prepared, and these cathodes 134b are used to determine the shielding rate and the pH of the mixed product water. The relationship was measured. Here, the shielding rate of the cathode 134b is adjusted by stepwise providing a non-opening region in each block of the punching die, and the area ratio of the non-opening region is used as the shielding ratio. The anode 134a corresponds to an electrode having a shielding rate of 0%.

図11および図12から分かるように、陰極134bの遮蔽率の上昇に応じて、混合生成水のpHが低下していき、遮蔽率が約30%以上で、混合生成水のpHが8以下となる。遮蔽率を40%程度に調整することにより、中性次亜塩素酸水を生成できることがわかる。
なお、陰極の開口パターンを調整することでも混合生成水のpHを制御可能である。同じ遮蔽率であっても、精細度を粗くすればナトリウムイオンが取り出しにくくなり、遮蔽率を上げたのと同様の効果が得られる。
以上のことから、第2の実施形態によれば、生成する次亜塩素酸水のpHを中性付近に制御可能な電解水生成装置が得られる。
As can be seen from FIGS. 11 and 12, the pH of the mixed product water decreases as the shielding rate of the cathode 134b increases, the shielding rate is about 30% or more, and the pH of the mixed product water is 8 or less. Become. It can be seen that neutral hypochlorite water can be produced by adjusting the shielding rate to about 40%.
The pH of the mixed product water can also be controlled by adjusting the opening pattern of the cathode. Even if the shielding rate is the same, if the fineness is coarsened, it becomes difficult to extract sodium ions, and the same effect as increasing the shielding rate can be obtained.
From the above, according to the second embodiment, an electrolyzed water generator capable of controlling the pH of the hypochlorite water to be produced near neutral can be obtained.

(第3の実施形態)
図14は、第3の実施形態に係る流水式の電解水生成装置を概略的に示す図である。
前述した実施形態におけるpH調整機構、すなわち電極のマスキング率調整や電極の開口率調整では、生成装置の工場出荷状態でイオン取り出しバランスが固定されている。しかしながら、原水として用いられる水は場所により含まれる不純物が異なり、特に炭酸成分には弱アルカリ性に向かう干渉効果がある。そのため、用いる水によってはpH調整点が合わず、僅かにずれてしまうことが考えられる。一般的には、炭酸イオンはアルカリ成分のカウンターイオンとして水に溶解しているため、硬水ほどアルカリ側にずれやすく、軟水(究極は純水)ほど酸側にずれ易い。
そこで、第3の実施形態によれば、pH調整を行う制御構造として、第2陰極(補助電極)20Bを備えている。電解液室中に第2陰極を設置し、スイッチ機構により主の陰極か第2陰極のいずれかに電解電流を選択通電するようにし、接続Dutyによるユーザ側での調整を可能とするpH調整機構を設けている。
(Third Embodiment)
FIG. 14 is a diagram schematically showing a running water type electrolyzed water generator according to a third embodiment.
In the pH adjustment mechanism in the above-described embodiment, that is, the electrode masking rate adjustment and the electrode aperture ratio adjustment, the ion extraction balance is fixed in the factory-shipped state of the generator. However, the impurities contained in the water used as raw water differ depending on the location, and in particular, the carbonated water has an interference effect toward weak alkalinity. Therefore, depending on the water used, the pH adjustment points may not match and may deviate slightly. In general, carbonate ions are dissolved in water as counter ions of alkaline components, so that hard water tends to shift to the alkaline side, and soft water (ultimately pure water) tends to shift to the acid side.
Therefore, according to the third embodiment, a second cathode (auxiliary electrode) 20B is provided as a control structure for adjusting the pH. A pH adjustment mechanism in which a second cathode is installed in the electrolyte chamber, the electrolytic current is selectively energized to either the main cathode or the second cathode by a switch mechanism, and the user can adjust the voltage by the connection duty. Is provided.

図14に示すように、電解水生成装置10は、所謂3室型の電解槽(電解セル)11を用いている。電解槽11の内部は、第1隔膜(陽極側隔膜、陰イオン交換膜)16および第2隔膜(陰極側隔膜、陽イオン交換膜)18により、隔膜間に規定された中間室(電解液室)15aと、中間室15aの両側に位置する陽極室15bおよび陰極室15cとの3室に仕切られている。陽極室15b内に陽極14が設けられ、第1隔膜16に対向している。陰極室15c内に陰極20が設けられ、第2隔膜18に対向している。陽極14および陰極20は、ほぼ等しい大きさの矩形板状に形成され、中間室15aおよび第1、第2隔膜16、18を間に挟んで、互いに対向している。陽極14および陰極20は、それぞれ多数の透孔が形成された金属板で構成されている。陽極14の開口率に比較して、陰極20の開口率を低くしている。 As shown in FIG. 14, the electrolyzed water generator 10 uses a so-called three-chamber type electrolytic cell (electrolytic cell) 11. The inside of the electrolytic cell 11 is an intermediate chamber (electrolyte solution chamber) defined between the diaphragms by the first diaphragm (anode side membrane, anion exchange membrane) 16 and the second diaphragm (cathode side membrane, cation exchange membrane) 18. ) 15a, and the anode chamber 15b and the cathode chamber 15c located on both sides of the intermediate chamber 15a are divided into three chambers. An anode 14 is provided in the anode chamber 15b and faces the first diaphragm 16. A cathode 20 is provided in the cathode chamber 15c and faces the second diaphragm 18. The anode 14 and the cathode 20 are formed in the shape of a rectangular plate having substantially the same size, and face each other with the intermediate chamber 15a and the first and second diaphragms 16 and 18 interposed therebetween. The anode 14 and the cathode 20 are each made of a metal plate having a large number of through holes formed therein. The aperture ratio of the cathode 20 is lower than the aperture ratio of the anode 14.

中間室(電解液室)15a内に第2陰極(補助電極)20Bが設けられている。一例では、第2陰極は、陰極20とほぼ等しい大きさの矩形板状に形成されている。第2陰極20Bは、第1隔膜16および第2隔膜18と隙間を置いて対向し、更に、第1隔膜16を間に挟んで、陽極14と対向している。
給電部23は、電源24a、この電源24aを制御する制御部24b、および陰極20および第2陰極20Bへの給電を切り換える切換えスイッチSWを有している。電源24aの正極は、配線を介して陽極に接続されている。電源24aの負極は、切替えスイッチSWおよび2本の配線を介して、陰極20および第2陰極20Bに接続されている。すなわち、切換えスイッチSWを切り換えることにより、陰極20あるいは第2陰極20Bに選択的に負電圧を印加することができる。切換えスイッチSWは、ユーザーにより操作可能に構成されている。
その他、電解水生成装置10は、電解槽11の中間室15aに電解液、例えば、塩水を供給する電解液供給部19と、陽極室15bおよび陰極室15cに水を供給する給水部21と、生成水混合部34と、を備え、前述した第1の実施形態に係る電解水生成装置と同様に構成されている。
A second cathode (auxiliary electrode) 20B is provided in the intermediate chamber (electrolyte solution chamber) 15a. In one example, the second cathode is formed in the shape of a rectangular plate having a size substantially equal to that of the cathode 20. The second cathode 20B faces the first diaphragm 16 and the second diaphragm 18 with a gap, and further faces the anode 14 with the first diaphragm 16 in between.
The power feeding unit 23 has a power supply 24a, a control unit 24b for controlling the power supply 24a, and a changeover switch SW for switching the power supply to the cathode 20 and the second cathode 20B. The positive electrode of the power supply 24a is connected to the anode via wiring. The negative electrode of the power supply 24a is connected to the cathode 20 and the second cathode 20B via the changeover switch SW and two wires. That is, by switching the changeover switch SW, a negative voltage can be selectively applied to the cathode 20 or the second cathode 20B. The changeover switch SW is configured to be operable by the user.
In addition, the electrolyzed water generator 10 includes an electrolytic solution supply unit 19 that supplies an electrolytic solution, for example, salt water, to the intermediate chamber 15a of the electrolytic cell 11, and a water supply unit 21 that supplies water to the anode chamber 15b and the cathode chamber 15c. It is provided with a generated water mixing unit 34, and is configured in the same manner as the electrolyzed water generating device according to the first embodiment described above.

本実施形態において、電解水生成装置10から排水される混合生成水は、中性付近にpH制御した次亜塩素酸水である。すなわち、通常の生成動作において、陽極14および陰極20に正電圧および負電圧が印加される。陰極20の開口率を陽極14の開口率よりも低くし、pH調整をしていることから、中性付近にpH制御した次亜塩素酸水が得られる。また、本実施形態によれば、切換えスイッチSWを切り換えて、第2陰極20Bに電圧を印加することにより、接続デューティ(Duty)による更になるpH調整を行うことが可能となる。 In the present embodiment, the mixed generated water drained from the electrolyzed water generator 10 is hypochlorite water whose pH is controlled to near neutrality. That is, in the normal generation operation, positive and negative voltages are applied to the anode 14 and the cathode 20. Since the aperture ratio of the cathode 20 is made lower than the aperture ratio of the anode 14 and the pH is adjusted, a pH-controlled hypochlorous acid water can be obtained in the vicinity of neutrality. Further, according to the present embodiment, by switching the changeover switch SW and applying a voltage to the second cathode 20B, it is possible to further adjust the pH by the connection duty (Duty).

図15は、接続デューティを変えたときの混合生成水の水質変化を測定した結果を示している。図において、横軸は、電極に印加する総電流量に対する第2陰極20Bへの通電比率を示している。電解電流は1Aに固定し、時間的に陰極(第1陰極と称する)20、第2陰極20Bへの通電を切り換えている。第2陰極通電比率は、全電流量に対する第2陰極20Bへの通電量の比率を示し、0%は第1陰極20のみの通電、100%は第2陰極20Bのみの通電となる。図において、縦軸は、0.2L/mで流水したときの混合生成水のpHと有効塩素濃度を示している。混合生成水の水質測定は、上述した第1陰極20,第2陰極20Bの切り替え間隔よりも十分に長い時間で混合生成水を採水して測定し、通電切換えによる短時間の水質差異が十分に積算平均化されて影響しないようにしている。また、原水としては、純水およびCa濃度140ppmの硬水を使っている。Ca140ppmの硬水は日本では稀な部類に入る硬さで、日本各地の水質影響の極端な例を検証するために用いている。 FIG. 15 shows the results of measuring the change in water quality of the mixed product water when the connection duty is changed. In the figure, the horizontal axis shows the energization ratio of the second cathode 20B to the total amount of current applied to the electrodes. The electrolytic current is fixed at 1 A, and the energization of the cathode (referred to as the first cathode) 20 and the second cathode 20B is switched in time. The second cathode energization ratio indicates the ratio of the energization amount to the second cathode 20B to the total current amount, and 0% energizes only the first cathode 20 and 100% energizes only the second cathode 20B. In the figure, the vertical axis shows the pH and effective chlorine concentration of the mixed product water when running water at 0.2 L / m. The water quality of the mixed product water is measured by collecting the mixed water at a time sufficiently longer than the switching interval between the first cathode 20 and the second cathode 20B described above, and the short-time water quality difference due to the energization switching is sufficient. It is integrated and averaged so that it does not affect it. Further, as raw water, pure water and hard water having a Ca concentration of 140 ppm are used. Hard water with a Ca of 140 ppm is one of the rare hard waters in Japan, and is used to verify extreme examples of water quality effects in various parts of Japan.

図15より、第2陰極20Bを用いないと(通電比率0%)、生成水の水質は弱アルカリ性にあることがわかる。これは第1陰極20で生成されたアルカリ物質がすべて生成水に混合されるためである。これに対して、第2陰極通電比率を上げていくにつれて、混合生成水の有効塩素濃度は一定ながら、pHは酸性化していくことがわかる。これは、第2陰極20Bで生成されたアルカリ物質は電解液室15a中に放出され生成水中には混合されないためである。純水を用いる場合、炭酸成分による干渉効果がないため、混合生成水は第2陰極通電比率が20%程度のところで酸性化する。硬水を用いる場合、混合生成水はアルカリ側にシフトするため酸性化する第2陰極通電比率が大きくなる。
このように、電解液室に第2陰極20Bを設け、第1陰極20および第2陰極20Bへの通電比率を調整することにより、混合生成水のpHを調整、制御することができる。例えば、微酸性域(pH5〜6.5)の生成水を狙った電解水生成装置においては、日本各地の水質による影響があっても、第2陰極通電比率を調整することで所望pH範囲に調整することもできる。本実施形態に係る電解水生成装置では、第2陰極通電比率を10〜90%程度の範囲で調整可能とすることで、日本全国どこの水を使用した場合でも微酸性の混合生成水を生成することが可能である。
From FIG. 15, it can be seen that the quality of the produced water is weakly alkaline unless the second cathode 20B is used (energization ratio 0%). This is because all the alkaline substances produced by the first cathode 20 are mixed with the produced water. On the other hand, it can be seen that as the second cathode energization ratio is increased, the pH of the mixed product water becomes acidic while the effective chlorine concentration remains constant. This is because the alkaline substance produced at the second cathode 20B is released into the electrolytic solution chamber 15a and is not mixed in the produced water. When pure water is used, since there is no interference effect due to the carbonated component, the mixed water is acidified when the second cathode energization ratio is about 20%. When hard water is used, the mixed product water shifts to the alkaline side, so that the second cathode energization ratio for acidification increases.
In this way, the pH of the mixed product water can be adjusted and controlled by providing the second cathode 20B in the electrolytic solution chamber and adjusting the energization ratios to the first cathode 20 and the second cathode 20B. For example, in an electrolyzed water generator aiming at generated water in a slightly acidic region (pH 5 to 6.5), even if there is an influence of water quality in various parts of Japan, the desired pH range can be obtained by adjusting the second cathode energization ratio. It can also be adjusted. In the electrolyzed water generator according to the present embodiment, the second cathode energization ratio can be adjusted in the range of about 10 to 90%, so that slightly acidic mixed water is generated regardless of the use of water anywhere in Japan. It is possible to do.

(第4の実施形態)
図16は、第4の実施形態に係る流水式の電解水生成装置を概略的に示す図である。
本実施形態では、電解槽として、3室型に代えて、簡易2室型の電解槽(電解セル)を用いている。図16に示すように、電解水生成装置10は、2室型の電解槽(電解セル)11を用いている。電解槽11の内部は、隔膜44により、電解液室40と電極室42との2室に仕切られている。電極室42内に、板状の陽極14および陰極20が並んで配置され、それぞれ隔膜44に隣接対向している。後述するように、陽極14には透孔あるいはスリットが設けられ、陰極20の開口率よりも陽極14の開口率を高くしている。
隔膜44は、陽極14と対向する領域を陽極隔膜(第1隔膜)として陰イオン交換膜、陰極20と対向する領域を陰極隔膜(第2隔膜)として陽イオン交換膜を用いることができる。本実施形態において、第1隔膜と第2隔膜とは、共通の平面に並んで設けられている。また、隔膜44は、陰イオンおよび陽イオンの両方が通過できる透過性を有する多孔質隔膜を用いて陽極隔膜と陰極隔膜を共通の隔膜で構成してもよい。本実施形態では、隔膜44は、1つの多孔質隔膜により構成している。
(Fourth Embodiment)
FIG. 16 is a diagram schematically showing a running water type electrolyzed water generator according to a fourth embodiment.
In this embodiment, as the electrolytic cell, a simple two-chamber type electrolytic cell (electrolytic cell) is used instead of the three-chamber type. As shown in FIG. 16, the electrolyzed water generator 10 uses a two-chamber type electrolytic cell (electrolytic cell) 11. The inside of the electrolytic cell 11 is divided into two chambers, an electrolytic solution chamber 40 and an electrode chamber 42, by a diaphragm 44. A plate-shaped anode 14 and a cathode 20 are arranged side by side in the electrode chamber 42, and are adjacent to and opposed to the diaphragm 44, respectively. As will be described later, the anode 14 is provided with a through hole or a slit so that the aperture ratio of the anode 14 is higher than the aperture ratio of the cathode 20.
As the diaphragm 44, an anion exchange membrane can be used with the region facing the anode 14 as the anode diaphragm (first diaphragm), and a cation exchange membrane can be used with the region facing the cathode 20 as the cathode diaphragm (second diaphragm). In the present embodiment, the first diaphragm and the second diaphragm are provided side by side on a common plane. Further, the diaphragm 44 may be composed of a common diaphragm for the anode diaphragm and the cathode diaphragm by using a porous diaphragm having a permeability through which both anions and cations can pass. In this embodiment, the diaphragm 44 is composed of one porous diaphragm.

電解水生成装置10は、電解槽11の電解液室40に電解液、例えば、塩水を供給する電解液供給部19と、電極室42に電解原水、例えば、水を供給する給水部21と、陽極14および陰極20に正電圧および負電圧をそれぞれ印加する給電部23と、を備えている。
電解液供給部19は、電解液として塩水を貯溜した塩水タンク(電解液タンク)25と、塩水タンク25から電解液室40の下部に塩水を導く供給配管19aと、供給配管19a中に設けられた送液ポンプ29と、電解液室40内を流れた電解液を電解液室40の上部から排水する排水配管19bと、を備えている。
給水部21は、水を供給す給水源と、給水源から電極室42の下部に水を導く給水配管21aと、電極室42の上部から排水する第1排水配管21bと、を備えている。電極室42内では、陽極14の生成水と陰極20の生成水とが混合され、混合生成水として第1排水配管21bから排水される。このように、電極室42は、生成水を混合する生成水混合部を構成している。本実施形態において、排水される混合生成水は、中性付近にpH制御した次亜塩素酸水である。
その他、各配管に開閉バルブ28あるいは流量調整弁を設けてもよい。
The electrolytic water generator 10 includes an electrolytic solution supply unit 19 that supplies an electrolytic solution, for example, salt water, to the electrolytic cell chamber 40 of the electrolytic cell 11, and a water supply unit 21 that supplies electrolytic raw water, for example, water to the electrode chamber 42. A feeding unit 23 for applying positive and negative voltages to the anode 14 and the cathode 20, respectively, is provided.
The electrolytic solution supply unit 19 is provided in a salt water tank (electrolyte solution tank) 25 that stores salt water as an electrolytic solution, a supply pipe 19a that guides salt water from the salt water tank 25 to the lower part of the electrolytic solution chamber 40, and a supply pipe 19a. It is provided with a liquid feed pump 29 and a drain pipe 19b for draining the electrolytic solution flowing in the electrolytic solution chamber 40 from the upper part of the electrolytic solution chamber 40.
The water supply unit 21 includes a water supply source for supplying water, a water supply pipe 21a for guiding water from the water supply source to the lower part of the electrode chamber 42, and a first drainage pipe 21b for draining water from the upper part of the electrode chamber 42. In the electrode chamber 42, the generated water of the anode 14 and the generated water of the cathode 20 are mixed and drained from the first drainage pipe 21b as the mixed generated water. In this way, the electrode chamber 42 constitutes a product water mixing unit that mixes the product water. In the present embodiment, the mixed product water to be drained is hypochlorite water whose pH is controlled near neutrality.
In addition, an on-off valve 28 or a flow rate adjusting valve may be provided in each pipe.

上記のように構成された電解水生成装置10により混合生成水を生成する場合、送液ポンプ29を作動させ、塩水タンク25から電解槽11の電解液室40に塩水を供給し、電解液室40を塩水で満たす。また、給水設備から電極室42に水を給水する。給電部23から正電圧および負電圧を陽極14および陰極20にそれぞれ印加する。電解液室40へ流入した塩水中に電離しているナトリウムイオンは、陰極20に引き寄せられ、隔膜44を通過して、電極室42へ流入する。そして、電極室42において、陰極20で水が電気分解されて水素ガスと水酸化ナトリウム水溶液が生成される。また、電解液室40内の塩水中に電離している塩素イオンは、陽極14に引き寄せられ、隔膜44を通過して、電極室42へ流入する。そして、陽極14にて塩素イオンが還元され塩素ガスが発生する。その後、塩素ガスは電極室42内で水と反応して次亜塩素酸と塩酸を生じる。このようにして生成された酸性水(次亜塩素酸水および塩酸)は、電極室42内で、陰極20で生成されたアルカリ水と混合され、混合生成水、すなわち、pH8以下の次亜塩素酸水が生成される。混合生成水は、電極室42から第1排水配管21bを通って排水される。 When the mixed generated water is generated by the electrolyzed water generator 10 configured as described above, the liquid feed pump 29 is operated to supply salt water from the salt water tank 25 to the electrolytic cell chamber 40 of the electrolytic cell 11, and the electrolytic solution chamber is used. 40 is filled with salt water. In addition, water is supplied from the water supply facility to the electrode chamber 42. Positive voltage and negative voltage are applied to the anode 14 and the cathode 20 from the feeding unit 23, respectively. The sodium ions ionized in the salt water that has flowed into the electrolyte chamber 40 are attracted to the cathode 20 and pass through the diaphragm 44 and flow into the electrode chamber 42. Then, in the electrode chamber 42, water is electrolyzed at the cathode 20 to generate hydrogen gas and an aqueous sodium hydroxide solution. Further, the chlorine ions ionized in the salt water in the electrolyte chamber 40 are attracted to the anode 14, pass through the diaphragm 44, and flow into the electrode chamber 42. Then, chlorine ions are reduced at the anode 14 to generate chlorine gas. After that, chlorine gas reacts with water in the electrode chamber 42 to generate hypochlorous acid and hydrochloric acid. The acidic water (hypochlorite water and hydrochloric acid) thus produced is mixed with the alkaline water generated at the cathode 20 in the electrode chamber 42, and the mixed water, that is, hypochlorite having a pH of 8 or less. Acid water is produced. The mixed product water is drained from the electrode chamber 42 through the first drain pipe 21b.

本実施形態に係る電解水生成装置10では、電解液室40に戻る電解質量を積極的に調整し、混合生成水のpHを次亜塩素酸イオンとならないpH8以下に制御する構成としている。本例では、陰極20の開口率を陽極14の開口率よりも低く形成している。そのほか、pH調整制御構造としては、前述した実施形態に記載のように、それぞれ陽極、陰極に対向するマスクを設け、陰極用マスクの遮蔽率を陽極用マスクの遮蔽率よりも高く形成する構成としてもよい。あるいは、陽極14と隔膜44との間にスペーサを設ける構成としてもよい。 The electrolyzed water generator 10 according to the present embodiment has a configuration in which the electrolyzed mass returning to the electrolytic solution chamber 40 is positively adjusted to control the pH of the mixed produced water to pH 8 or less which does not become hypochlorite ions. In this example, the aperture ratio of the cathode 20 is formed lower than the aperture ratio of the anode 14. In addition, as the pH adjustment control structure, as described in the above-described embodiment, masks facing the anode and the cathode are provided, respectively, and the shielding rate of the cathode mask is formed to be higher than the shielding rate of the anode mask. May be good. Alternatively, a spacer may be provided between the anode 14 and the diaphragm 44.

一方、上記のように、1つの電極室42内に、陽極14と陰極20とを平行に並べて配置した場合、陽極14と陰極20の位置によっては電解液室40のイオン抵抗が電極間距離により変化し、陽極と陰極とが離間している部分で電気抵抗が大きくなり、陽極と陰極の近接した一部領域で大部分の電解電流が流れる問題がある。
そこで、本実施形態では、図17に示すように、陽極および陰極は、それぞれ細長い棒状あるいは帯状の複数本の陽極14、およびそれぞれ細長い帯状の複数本の陰極20を有している。複数本の陽極14は、長辺同士が隙間を置いて平行に対向した状態で配置され、各陽極14は、水の流水方向、ここでは、上下方向に、沿って延在している。複数の陰極20は、複数の陽極14と交互に並んで配置され、各陰極20の長辺は僅かな隙間を置いて陽極14の長辺に平行に対向している。各陰極20は、水の流水方向に沿って延在している。また、本実施形態において、各陽極14は、長手方向の全長に亘って延在するスリットSLを有し、このスリットSLにより2分されている。スリットSLを設けることにより、各陽極14の開口率は、陰極20の開口率よりも高くなっている。複数本の陽極14は、それぞれ配線を介して給電部23の正極に接続され、複数の陰極20は、それぞれ配線を介して給電部23の負極に接続されている。
このように複数本の陽極14および複数本の陰極20を長辺同士が隣接対向した状態に配置することで、全域に亘って、陽極14と陰極20との距離を小さくし、最大距離を約60mm以内に抑えることが可能となる。これにより、電極各位置でのイオン抵抗を低めに均一化し、電解電圧の上昇を抑えて電極全域で電解を行うことができる。
On the other hand, when the anode 14 and the cathode 20 are arranged side by side in parallel in one electrode chamber 42 as described above, the ion resistance of the electrolytic solution chamber 40 depends on the distance between the electrodes depending on the positions of the anode 14 and the cathode 20. There is a problem that the electric resistance increases in the portion where the anode and the cathode are separated from each other, and most of the electrolytic current flows in a part of the region where the anode and the cathode are close to each other.
Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 17, the anode and the cathode each have a plurality of elongated rod-shaped or strip-shaped anodes 14, and a plurality of elongated strip-shaped cathodes 20 respectively. The plurality of anodes 14 are arranged so that their long sides face each other in parallel with a gap between them, and each anode 14 extends along the direction of water flow, in this case, the vertical direction. The plurality of cathodes 20 are arranged side by side alternately with the plurality of anodes 14, and the long sides of each cathode 20 face parallel to the long sides of the anode 14 with a slight gap. Each cathode 20 extends along the direction of water flow. Further, in the present embodiment, each anode 14 has a slit SL extending over the entire length in the longitudinal direction, and is divided into two by the slit SL. By providing the slit SL, the aperture ratio of each anode 14 is higher than the aperture ratio of the cathode 20. The plurality of anodes 14 are each connected to the positive electrode of the feeding unit 23 via wiring, and the plurality of cathodes 20 are connected to the negative electrode of the feeding unit 23 via wiring, respectively.
By arranging the plurality of anodes 14 and the plurality of cathodes 20 in a state where the long sides are adjacent to each other in this way, the distance between the anode 14 and the cathode 20 is reduced over the entire area, and the maximum distance is reduced to about. It can be suppressed within 60 mm. As a result, the ion resistance at each position of the electrode can be made uniform to a low level, the rise in the electrolysis voltage can be suppressed, and electrolysis can be performed over the entire electrode.

なお、陽極14および陰極20は、それぞれ棒状あるいは帯状に限らず、図18に示すように、それぞれ櫛歯形状に打ち抜いた電極を交互に並べて組み合わせる構成としてもよい。この場合、各陽極14に、複数のスリットあるいは開口46を設けている。
以上のように、第4の実施形態によれば、簡易な2室型の電解セルを用いた場合でも、生成する次亜塩素酸水のpHを中性付近に制御可能な電解水生成装置が得られる。
The anode 14 and the cathode 20 are not limited to rod-shaped or strip-shaped, respectively, and as shown in FIG. 18, electrodes punched in a comb-teeth shape may be alternately arranged and combined. In this case, each anode 14 is provided with a plurality of slits or openings 46.
As described above, according to the fourth embodiment, even when a simple two-chamber type electrolytic cell is used, the electrolyzed water generator capable of controlling the pH of the hypochlorite water to be generated near neutrality is provided. can get.

(第5の実施形態)
図19は、第5の実施形態に係る電解水生成装置を示す断面図である。本実施形態において、電解水生成装置10は、容器あるいはタンク内に収容された静水状態の水を電解水に変える、バッチ式あるいは静水型の電解水生成装置として構成されている。本実施形態の電解水生成装置において、電解槽(電解セル)11は、前述した第4の実施形態と同様に、2室型の電解槽を用いている。
図19に示すように、電解水生成装置10は、水等の液体を収容する生成水容器(タンク)50と、生成水容器50内に配置された2室型の電解槽11と、を備えている。電解槽11は、前述した第4の実施形態における電解槽11と同一の構成を有している。但し、本実施形態において、電解槽11の電極室42は、電解槽11の壁部に形成された複数の開口OPを通して、生成水容器50の内部に連通している、すなわち、開放している。
電解水生成装置10は、電解槽11の電解液室40に電解液、例えば、塩水を供給する電解液供給部19と、陽極14および陰極20に正電圧および負電圧をそれぞれ印加する給電部23と、を備えている。
(Fifth Embodiment)
FIG. 19 is a cross-sectional view showing an electrolyzed water generator according to a fifth embodiment. In the present embodiment, the electrolyzed water generator 10 is configured as a batch type or hydrostatic water generator that converts hydrostatic water contained in a container or tank into electrolyzed water. In the electrolyzed water generator of the present embodiment, the electrolytic cell (electrolytic cell) 11 uses a two-chamber type electrolytic cell as in the fourth embodiment described above.
As shown in FIG. 19, the electrolyzed water generator 10 includes a generated water container (tank) 50 for accommodating a liquid such as water, and a two-chamber type electrolytic cell 11 arranged in the generated water container 50. ing. The electrolytic cell 11 has the same configuration as the electrolytic cell 11 in the fourth embodiment described above. However, in the present embodiment, the electrode chamber 42 of the electrolytic cell 11 communicates with the inside of the generated water container 50, that is, is open through a plurality of opening OPs formed in the wall portion of the electrolytic cell 11. ..
The electrolytic water generator 10 includes an electrolytic solution supply unit 19 that supplies an electrolytic solution, for example, salt water, to the electrolytic cell chamber 40 of the electrolytic cell 11, and a power supply unit 23 that applies positive and negative voltages to the anode 14 and the cathode 20, respectively. And have.

以上のように構成された電解水生成装置10により生成水を生成する場合、生成水容器50内に所定量の水を入れ、生成水容器50内および電解槽11の電極室42内を水で満たす。同時に、電解液供給部19から電解液室40に電解液、例えば、塩水を供給し、電解液室40内を塩水で満たす。この状態、給電部23から陽極14および陰極20に電解電流を通電することで、電解液室40内の塩水を電解する。電極室42内では、陰極20により陰極生成水、ここでは、アルカリ性水が生成される。生成されたアルカリ性水は、電極室42内および開口OPを通して生成水容器50内の水に混合される。同時に、電極室42内では、陽極14により陽極生成水、ここでは、酸性水(次亜塩素酸水および塩酸)が生成される。生成された酸性水は、電極室42内および開口OPを通して生成水容器50内の水に排水され、アルカリ性水と混合される。これにより、生成水容器50内に混合生成水、つまり、pH8以下の次亜塩素酸水が生成される。 When the generated water is generated by the electrolyzed water generator 10 configured as described above, a predetermined amount of water is put in the generated water container 50, and the inside of the generated water container 50 and the electrode chamber 42 of the electrolytic cell 11 are filled with water. Fulfill. At the same time, the electrolytic solution, for example, salt water is supplied from the electrolytic solution supply unit 19 to the electrolytic solution chamber 40, and the inside of the electrolytic solution chamber 40 is filled with salt water. In this state, the salt water in the electrolytic solution chamber 40 is electrolyzed by applying an electrolytic current from the feeding unit 23 to the anode 14 and the cathode 20. In the electrode chamber 42, the cathode 20 produces water produced by the cathode, here alkaline water. The generated alkaline water is mixed with the water in the generated water container 50 in the electrode chamber 42 and through the opening OP. At the same time, in the electrode chamber 42, the anode 14 produces anode-generated water, here acidic water (hypochlorous acid water and hydrochloric acid). The generated acidic water is drained into the water in the generated water container 50 through the electrode chamber 42 and the opening OP, and is mixed with the alkaline water. As a result, mixed generated water, that is, hypochlorous acid water having a pH of 8 or less is generated in the produced water container 50.

第5の実施形態においても、電解水生成装置10は、電解液室40に戻る電解質量を積極的に調整し、混合生成水のpHを次亜塩素酸イオンとならないpH8以下に制御することができる。更に、流水式と異なり、電極室42に水を供給、排水する配管、送液ポンプ等を省略することができ、簡易な構成の電解水生成装置を提供することができる。 Also in the fifth embodiment, the electrolyzed water generator 10 can positively adjust the electrolytic mass returning to the electrolytic solution chamber 40 and control the pH of the mixed produced water to pH 8 or less which does not become hypochlorite ions. can. Further, unlike the running water type, the piping for supplying and draining water to the electrode chamber 42, the liquid feeding pump, and the like can be omitted, and an electrolyzed water generator having a simple configuration can be provided.

(第6の実施形態)
図20は、第6の実施形態に係る電解水生成装置を示す断面図である。
第6の実施形態によれば、電解水生成装置10は、前述した第4の実施形態と同様に、2室型の電解槽(電解セル)11を備え、更に、pH調整を行う制御構造として、第2陰極(補助電極)20Bを備えている。
図20に示すように、電解水生成装置10は、電極室42に配置され隔膜44に対向した陽極14および陰極(第1陰極)20と、電解液室40に配置された第2陰極(補助電極)20Bと、第1陰極20と第2陰極20Bへの通電を切り換える切換えスイッチSWと、を備えている。第2陰極20Bは、隔膜44を挟んで、陽極14と対向して配置されている。第2陰極20Bは、一例では、陽極14とほぼ等しい寸法、あるいは、陽極よりも小さい寸法の板状に形成されている。
(Sixth Embodiment)
FIG. 20 is a cross-sectional view showing an electrolyzed water generator according to a sixth embodiment.
According to the sixth embodiment, the electrolyzed water generator 10 is provided with a two-chamber type electrolytic cell (electrolytic cell) 11 as in the fourth embodiment described above, and further, as a control structure for adjusting the pH. , A second cathode (auxiliary electrode) 20B is provided.
As shown in FIG. 20, the electrolytic water generator 10 includes an anode 14 and a cathode (first cathode) 20 arranged in the electrode chamber 42 and facing the diaphragm 44, and a second cathode (auxiliary) arranged in the electrolytic solution chamber 40. The electrode) 20B and a changeover switch SW for switching the energization of the first cathode 20 and the second cathode 20B are provided. The second cathode 20B is arranged so as to face the anode 14 with the diaphragm 44 interposed therebetween. In one example, the second cathode 20B is formed in a plate shape having a size substantially equal to that of the anode 14 or a size smaller than that of the anode.

陽極14は、給電部23の正極は、配線を介して、給電部23の正極に接続されている。陰極20は、配線W1を介して、給電部23の負極に接続されている。更に、第2陰極20Bは、配線W2を介して、給電部23の負極に接続されている。配線W2は、配線W1から分岐して第2陰極20Bまで延びている。切換えスイッチSWは、配線W2の中途部に設けられている。切換えスイッチSWは、ユーザーにより操作可能に構成されている。
その他、電解水生成装置10は、電解槽11の電解液室40に電解液、例えば、塩水を供給する電解液供給部19と、電極室42に水を供給する給水部21と、を備え、前述した第4の実施形態に係る電解水生成装置と同様に構成されている。
In the anode 14, the positive electrode of the feeding unit 23 is connected to the positive electrode of the feeding unit 23 via wiring. The cathode 20 is connected to the negative electrode of the power feeding unit 23 via the wiring W1. Further, the second cathode 20B is connected to the negative electrode of the power feeding unit 23 via the wiring W2. The wiring W2 branches from the wiring W1 and extends to the second cathode 20B. The changeover switch SW is provided in the middle of the wiring W2. The changeover switch SW is configured to be operable by the user.
In addition, the electrolyzed water generator 10 includes an electrolytic solution supply unit 19 for supplying an electrolytic solution, for example, salt water, and a water supply unit 21 for supplying water to the electrode chamber 42 in the electrolytic cell chamber 40 of the electrolytic cell 11. It has the same configuration as the electrolyzed water generator according to the fourth embodiment described above.

本実施形態において、電解水生成装置10から排水される混合生成水は、中性付近にpH制御した次亜塩素酸水である。通常の生成動作において、陽極14および陰極20に正電圧および負電圧が印加される。陰極20の開口率を陽極14の開口率よりも低くし、pH調整をしていることから、中性付近にpH制御した次亜塩素酸水が得られる。また、本実施形態によれば、切換えスイッチSWを切り換えて、第2陰極20Bに電圧を印加することにより、接続デューティ(Duty)の変更による更になるpH調整を行うことが可能となる。 In the present embodiment, the mixed generated water drained from the electrolyzed water generator 10 is hypochlorite water whose pH is controlled to near neutrality. In the normal generation operation, positive and negative voltages are applied to the anode 14 and the cathode 20. Since the aperture ratio of the cathode 20 is made lower than the aperture ratio of the anode 14 and the pH is adjusted, a pH-controlled hypochlorous acid water can be obtained in the vicinity of neutrality. Further, according to the present embodiment, by switching the changeover switch SW and applying a voltage to the second cathode 20B, it is possible to further adjust the pH by changing the connection duty (Duty).

第2陰極20Bは電解液中に配置されているため、陰極(第1陰極)20に比較して、圧倒的に電極周囲のイオン密度が高い。このため、切換えスイッチSWがオンされ第2陰極20Bおよび第1陰極20が給電部23の電源24aに接続されると、ほとんどのイオン電流は第1陰極20ではなく第2陰極20Bに流れ、実質的に電極室42にはアルカリ成分の流出がなくなる。このため、第2陰極20Bの切換えスイッチSWを長い時間接続するほど、混合生成水は酸性側にシフトする。
電解水生成装置10の第2陰極20Bへの接続デューティとしては、最小デューティで最も硬い水で弱酸性から中性になるように電解セル部品を構成し、最大デューティで純水が弱酸性から中性になるように設定し、中間デューティをユーザ側で選択できるように構成することで、様々な地域でも最適なpH調整を選定できるようにしている。
なお、切換えスイッチSWをオンした際、僅かに第陰極20に電流が流れる。そのため、第1陰極20に流れる電流量だけ第2陰極20Bへの電流量は僅かに減少するが、実質的には、この回路でも上述したデューティ制御は十分可能であり、回路自体の構成を簡略化することができる。
Since the second cathode 20B is arranged in the electrolytic solution, the ion density around the electrode is overwhelmingly higher than that of the cathode (first cathode) 20. Therefore, when the changeover switch SW is turned on and the second cathode 20B and the first cathode 20 are connected to the power supply 24a of the feeding unit 23, most of the ion current flows to the second cathode 20B instead of the first cathode 20, which is substantially the same. Therefore, the outflow of the alkaline component to the electrode chamber 42 is eliminated. Therefore, the longer the changeover switch SW of the second cathode 20B is connected, the more the mixed water shifts to the acidic side.
As the connection duty of the electrolyzed water generator 10 to the second cathode 20B, the electrolytic cell parts are configured so that the hardest water with the minimum duty changes from weakly acidic to neutral, and the pure water is weakly acidic to medium with the maximum duty. By setting the characteristics so that the intermediate duty can be selected by the user, the optimum pH adjustment can be selected even in various regions.
When the changeover switch SW is turned on, a slight current flows through the first cathode 20. Therefore, the amount of current flowing through the first cathode 20 is slightly reduced by the amount of current flowing through the first cathode 20, but the above-mentioned duty control is substantially possible even in this circuit, and the configuration of the circuit itself is simplified. Can be transformed into.

(第7の実施形態)
図21は、第7の実施形態に係る電解水生成装置を示す断面図である。
本実施形態によれば、電解水生成装置10は、前述した第4の実施形態と同様に、2室型の電解槽(電解セル)11を備え、更に、pH調整を行う制御構造として、第2陰極(補助電極)20Bを備えている。第1隔膜44aおよび第2隔膜44bは、互いに平行ではなく、互いに所定角度傾斜した状態、例えば、ほぼV字形状に屈曲して配置している。電極室42において、陽極14は、第1隔膜44aに隣接対向して配置され、陰極(第1陰極)20は、第2隔膜44bに隣接対向して配置されている。これにより、陽極14および陰極20は、ほぼV字状に配置され、第1隔膜44aおよび第2隔膜44bを挟むで、斜めに対向している。第2陰極20Bは、電解液室40に配置され、第1隔膜44aを介して陽極14に対向している。
(7th Embodiment)
FIG. 21 is a cross-sectional view showing an electrolyzed water generator according to a seventh embodiment.
According to the present embodiment, the electrolyzed water generator 10 is provided with a two-chamber type electrolytic cell (electrolytic cell) 11 as in the fourth embodiment described above, and further, as a control structure for adjusting the pH, the first It is equipped with two cathodes (auxiliary electrodes) 20B. The first diaphragm 44a and the second diaphragm 44b are arranged so as not to be parallel to each other but to be inclined at a predetermined angle from each other, for example, to be bent in a substantially V shape. In the electrode chamber 42, the anode 14 is arranged adjacent to the first diaphragm 44a, and the cathode (first cathode) 20 is arranged adjacent to the second diaphragm 44b. As a result, the anode 14 and the cathode 20 are arranged in a substantially V shape, and are obliquely opposed to each other so as to sandwich the first diaphragm 44a and the second diaphragm 44b. The second cathode 20B is arranged in the electrolytic solution chamber 40 and faces the anode 14 via the first diaphragm 44a.

給電部23は、電源24a、この電源24aを制御する制御部24b、および陰極20および第2陰極20Bへの給電を切り換える切換えスイッチSWを有している。電源24aの正極は、配線を介して陽極14に接続されている。電源24aの負極は、切替えスイッチSWおよび2本の配線を介して、陰極20および第2陰極20Bに接続されている。すなわち、切換えスイッチSWを切り換えることにより、陰極20あるいは第2陰極20Bに選択的に負電圧を印加することができる。切換えスイッチSWは、ユーザーにより操作可能に構成されている。
その他、電解水生成装置10は、電解液室40に電解液、例えば、塩水を供給する電解液供給部19と、電極室42に水を供給する給水部21と、電極室42で混合された混合生成水を排水する第1排水配管21bと、を備えている。
The power feeding unit 23 has a power supply 24a, a control unit 24b for controlling the power supply 24a, and a changeover switch SW for switching the power supply to the cathode 20 and the second cathode 20B. The positive electrode of the power supply 24a is connected to the anode 14 via wiring. The negative electrode of the power supply 24a is connected to the cathode 20 and the second cathode 20B via the changeover switch SW and two wires. That is, by switching the changeover switch SW, a negative voltage can be selectively applied to the cathode 20 or the second cathode 20B. The changeover switch SW is configured to be operable by the user.
In addition, the electrolyzed water generator 10 is mixed in the electrode chamber 42 with the electrolytic solution supply unit 19 for supplying the electrolytic solution, for example, salt water to the electrolytic solution chamber 40, the water supply unit 21 for supplying water to the electrode chamber 42, and the electrode chamber 42. It is provided with a first drainage pipe 21b for draining the mixed generated water.

上記第7の実施形態によれば、簡易的な2室型の電解セル11を用いつつ、陽極14および陰極20を斜めに対向した状態に配置することにより、電極間の距離を小さくすることができる。そのため、単純な平板状の電極を用いた場合でも、電解電圧の上昇を抑制し、効率の良く電解を実現することができる。その他、第7の実施形態においても、前述した第6の実施形態と同様の作用効果が得られる。 According to the seventh embodiment, the distance between the electrodes can be reduced by arranging the anode 14 and the cathode 20 in a state of diagonally facing each other while using a simple two-chamber type electrolytic cell 11. can. Therefore, even when a simple flat plate-shaped electrode is used, it is possible to suppress an increase in the electrolysis voltage and efficiently realize electrolysis. In addition, in the seventh embodiment, the same effects as those in the sixth embodiment described above can be obtained.

本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。電解水生成装置を構成する各構成要素の形状、形成材料、寸法等は、上述した実施形態に限定されることなく、必要に応じて、種々変更可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiment as it is, and at the implementation stage, the components can be modified and embodied within a range that does not deviate from the gist thereof. In addition, various inventions can be formed by an appropriate combination of the plurality of components disclosed in the above-described embodiment. For example, some components may be removed from all the components shown in the embodiments. In addition, components across different embodiments may be combined as appropriate. The shape, forming material, dimensions, and the like of each component constituting the electrolyzed water generator are not limited to the above-described embodiment, and can be variously changed as needed.

10…電解水生成装置、11…電解槽(電解セル)、14、134a…陽極、
16、44a、132a…第1隔膜、18、44b、132b…第2隔膜、
20、134b…陰極、15a、120…中間室、15b、126…陽極室、15c、
122…陰極室、30…スペーサ、32、140…マスク、40…電解液室、
42…電極室、20B…第2陰極、SW…切換えスイッチ
10 ... Electrolyzed water generator, 11 ... Electrolytic cell (electrolytic cell), 14, 134a ... Anode,
16, 44a, 132a ... 1st diaphragm, 18, 44b, 132b ... 2nd diaphragm,
20, 134b ... Cathode, 15a, 120 ... Intermediate chamber, 15b, 126 ... Anode chamber, 15c,
122 ... Cathode chamber, 30 ... Spacer, 32, 140 ... Mask, 40 ... Electrolyte chamber,
42 ... Electrode chamber, 20B ... Second cathode, SW ... Changeover switch

Claims (8)

電解液を収納する電解液室と、それぞれ隔膜を介して前記電解液室に対向する陽極および陰極が設けられた電極室と、前記電解液室に設けられ前記隔膜を介して前記陽極に対向する第2陰極と、前記陽極、前記陰極および前記第2陰極に給電する給電部と、前記給電部からの通電を前記陰極と前記第2陰極とに選択的に切り換える切換えスイッチと、前記電解液を電解することで得られる陽極生成水と陰極生成水を混合して混合生成水とする生成水混合部と、を備え、
前記陽極および前記陰極は、それぞれ複数の透孔が形成された板状の電極であり、電極の面積における複数の透孔が占める割合を開口率とした場合、前記陰極は、前記陽極の開口率よりも低い開口率を有している、
電解水生成装置。
An electrolyte chamber for accommodating an electrolytic solution, an electrode chamber provided with an anode and a cathode facing the electrolyte chamber via a diaphragm, and an electrode chamber provided in the electrolyte chamber facing the anode via the diaphragm, respectively. The second cathode, the anode, the feeding unit that supplies power to the cathode and the second cathode, a changeover switch that selectively switches the energization from the feeding unit between the cathode and the second cathode, and the electrolytic solution. A product water mixing unit that mixes the anode-generated water and the cathode-generated water obtained by electrolysis to obtain a mixed product water is provided.
The anode and the cathode are plate-shaped electrodes having a plurality of through holes formed therein, and when the ratio of the plurality of through holes in the area of the electrodes is defined as the aperture ratio, the cathode has the aperture ratio of the anode. Has a lower aperture ratio,
Electrolyzed water generator.
電解液を収納する電解液室と、電極が設けられる電極室と、前記電解液室と前記電極室とを仕切る隔膜と、それぞれ複数の透孔が形成された板状の電極であり、前記電極室に設けられ前記隔膜を介して前記電解液室に対向する陽極および陰極と、複数の透孔を有するシートで構成され、前記陰極の前記隔膜と反対側の面に対向して前記電極室に配置され前記陰極の透孔の少なくとも一部を覆ったマスクと、前記陽極および陰極に給電する給電部と、前記電解液を電解することで得られる陽極生成水と陰極生成水を混合して混合生成水とする生成水混合部と、を備え、前記マスクの非透孔部で前記陰極を覆う割合を50%以上とする電解水生成装置。 A plate-shaped electrode having a plurality of through holes formed in an electrolytic solution chamber for storing an electrolytic solution, an electrode chamber provided with an electrode, and a diaphragm separating the electrolytic solution chamber and the electrode chamber, respectively. The electrode chamber is composed of an anode and a cathode provided in the chamber and facing the electrolytic solution chamber via the diaphragm, and a sheet having a plurality of through holes, and facing the surface of the cathode opposite to the diaphragm. A mask that is arranged and covers at least a part of the through hole of the cathode, a feeding portion that supplies power to the anode and the cathode, and anodized water and cathode-generated water obtained by electrolyzing the electrolytic solution are mixed and mixed. An electrolyzed water generator comprising a generated water mixing portion to be produced water, and having a ratio of covering the cathode with a non-perforated portion of the mask to 50% or more. 前記陰極の面積における複数の透孔が占める割合を開口率とし、前記マスクの面積における複数の透孔が占める割合を開口率とした場合、前記マスクの開口率は、前記陰極の開口率よりも低い請求項2に記載の電解水生成装置。 When the ratio occupied by the plurality of through holes in the area of the cathode is defined as the aperture ratio and the ratio occupied by the plurality of through holes in the area of the mask is defined as the aperture ratio, the opening ratio of the mask is higher than the opening ratio of the cathode. The low electrolyzed water generator according to claim 2. 電解液を収納する電解液室と、電極が設けられる電極室と、前記電解液室と前記電極室とを仕切る隔膜と、それぞれ複数の透孔が形成された板状の電極であり、前記電極室に設けられ前記隔膜を介して前記電解液室に対向する陽極および陰極と、前記陽極および陰極に給電する給電部と、前記電解液を電解することで得られる陽極生成水と陰極生成水を混合して混合生成水とする生成水混合部と、を備え、
前記電極の面積における複数の透孔が占める割合を開口率とし、(100%−開口率)を前記電極の遮蔽率とした場合、前記陰極は、前記陽極の開口率よりも低い開口率を有し、前記陰極の透孔と透孔との間隔は、前記陽極の透孔と透孔との間隔よりも大きく、前記陰極の遮蔽率が40%以上である
電解水生成装置。
A plate-shaped electrode having a plurality of through-holes formed in an electrolytic solution chamber for storing an electrolytic solution, an electrode chamber provided with an electrode, and a diaphragm separating the electrolytic solution chamber and the electrode chamber, respectively. An anode and a cathode provided in the chamber and facing the electrolytic solution chamber via the diaphragm, a feeding unit for supplying power to the anode and the cathode, and an anode-generated water and a cathode-generated water obtained by electrolyzing the electrolytic solution. A product water mixing unit, which is mixed to obtain mixed product water, is provided.
When the ratio occupied by the plurality of through holes in the area of the electrode is defined as the aperture ratio and (100% −opening ratio) is defined as the shielding ratio of the electrode, the cathode has an aperture ratio lower than the aperture ratio of the anode. The distance between the through-holes of the cathode is larger than the distance between the through-holes of the anode, and the shielding ratio of the cathode is 40% or more .
Electrolyzed water generator.
前記陰極の透孔の数および大きさは、前記陽極の透孔の数よりも少なく、あるいは前記陽極の透孔よりも小さく形成されている請求項4に記載の電解水生成装置。 The electrolyzed water generator according to claim 4, wherein the number and size of the through holes of the cathode are smaller than the number of through holes of the anode or smaller than the through holes of the anode. 前記電極室は、第1隔膜により前記電解液室に対して仕切られた陽極室と、第2隔膜により前記電解液室に対して仕切られた陰極室と、を含み、前記陽極は、前記第1隔膜に対向して前記陽極室に設けられ、前記陰極は、前記第2隔膜に対向して前記陰極室に設けられている請求項1から5のいずれか1項に記載の電解水生成装置。 The electrode chamber includes an anode chamber partitioned from the electrolytic solution chamber by a first diaphragm and a cathode chamber partitioned from the electrolytic solution chamber by a second diaphragm, and the anode includes the anode chamber. The electrolyzed water generator according to any one of claims 1 to 5, which is provided in the anode chamber facing one diaphragm and the cathode is provided in the cathode chamber facing the second diaphragm. .. 前記電極室は、前記隔膜により前記電解液室に対して仕切られた1つの電極室であり、前記陽極および陰極は、前記1つの電極室に設けられ、それぞれ前記隔膜に対向している請求項1から6のいずれか1項に記載の電解水生成装置。 The electrode chamber is one electrode chamber partitioned from the electrolyte chamber by the diaphragm, and the anode and the cathode are provided in the one electrode chamber and each face the diaphragm. The electrolyzed water generator according to any one of 1 to 6. 前記電解液は塩素を含む化合物であり、前記混合生成水は次亜塩素酸水である請求項1から7のいずれか1項に記載の電解水生成装置。 The electrolyzed water generator according to any one of claims 1 to 7, wherein the electrolytic solution is a compound containing chlorine, and the mixed produced water is hypochlorite water.
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