JP7052121B1 - Electrolyzed cell and electrolyzed water generator - Google Patents

Electrolyzed cell and electrolyzed water generator Download PDF

Info

Publication number
JP7052121B1
JP7052121B1 JP2021088478A JP2021088478A JP7052121B1 JP 7052121 B1 JP7052121 B1 JP 7052121B1 JP 2021088478 A JP2021088478 A JP 2021088478A JP 2021088478 A JP2021088478 A JP 2021088478A JP 7052121 B1 JP7052121 B1 JP 7052121B1
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
chamber
cathode
water
diaphragm
electrolytic solution
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
JP2021088478A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP2022181491A (en
Inventor
勝 二階堂
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Morinaga Milk Industry Co Ltd
Original Assignee
Morinaga Milk Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Morinaga Milk Industry Co Ltd filed Critical Morinaga Milk Industry Co Ltd
Priority to JP2021088478A priority Critical patent/JP7052121B1/en
Priority to PCT/JP2021/045508 priority patent/WO2022249519A1/en
Application granted granted Critical
Publication of JP7052121B1 publication Critical patent/JP7052121B1/en
Publication of JP2022181491A publication Critical patent/JP2022181491A/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C25ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25BELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

【課題】 長期間の使用が可能な電解セルを備えた電解水生成装置を得る。【解決手段】 実施形態に係る電解水生成装置は、電解液室、第1隔膜により電解液室に対して仕切られた陽極室、第2隔膜により電解液室に対して仕切られた陰極室、第1隔膜に対向して陽極室に設けられた陽極、第2隔膜に対向して陰極室に設けられた第1陰極、電解液室に設けられ、第1隔膜を介して陽極に対向する第2陰極、及び第2陰極と第1隔膜との間に設けられ、電解液室内を、陽極室側の第1電解液室、及び陰極室側の第2電解液室に分離する第3隔膜を備える第1電解セルと、陽極、第1陰極、及び第2陰極に給電する第1給電部と、給電部から第1陰極及び/または第2陰極へ通電するスイッチと、第1電解セルにおいて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第1混合生成水を作成する第1生成水混合部とを備える。【選択図】図2PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain an electrolyzed water generator provided with an electrolytic cell which can be used for a long period of time. An electrolytic water generator according to an embodiment includes an electrolytic solution chamber, 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. The anode provided in the anode chamber facing the first diaphragm, the first cathode provided in the cathode chamber facing the second diaphragm, and the second cathode provided in the electrolytic solution chamber facing the anode via the first diaphragm. A third diaphragm provided between the two cathodes and the second cathode and the first diaphragm and separating the electrolyte chamber into the first electrolyte chamber on the anode chamber side and the second electrolyte chamber on the cathode chamber side. A first electrolytic cell provided, a first power feeding unit that supplies power to the anode, the first cathode, and the second cathode, a switch that energizes the first cathode and / or the second cathode from the feeding unit, and electrolysis in the first electrolytic cell. It is provided with a first generated water mixing unit for producing a first mixed produced water by mixing an anode-generated water obtained by electrolyzing the liquid and a cathode-generated water. [Selection diagram] Fig. 2

Description

本発明は、電解セル、及び電解水生成装置に関する。 The present invention relates to an electrolytic cell and 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する電解水生成装置が、また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。
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。電解質としては、水に含まれるイオン成分以外にも、人為的に添加した塩化物、酸化物、アルカリ塩、炭酸塩、有機酸などがある。
In recent years, electrolyzed water obtained by electrolyzing water to give various functions is known. For example, an electrolyzed water generator that produces hypochlorite water as electrolyzed water having a sterilizing and deodorizing function, and an electrolyzed water generator that produces alkaline ionized water as electrolyzed water having a function of drinking and cleaning rust prevention. Proposed.
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. Examples of the electrolyte include chlorides, oxides, alkaline salts, carbonates, organic acids and the like artificially added in addition to the ionic components contained in water.

次亜塩素酸水を生成する電解水生成装置には、例えば、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室型電解セルを用いたものがある。次亜塩素酸水を生成する3室型電解セルでは、塩素イオンを含む電解液を中央の電解液室だけに供給し、陽極室及び陰極室にはそれぞれ水を流通する。陽極生成物及び陰極生成物を電解液から分離した形態で、陽極室から陽極生成水、及び陰極室から陰極生成水を生成する。
生成された陽極生成水(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、酸性が強いほど、塩分(残留塩素イオン濃度)が濃いほど塩素ガスを発生しやすい。一方、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。
The electrolyzed water generator that generates hypochlorite water is provided with, for example, two diaphragms between a pair of electrodes and an electrolytic cell chamber separated by two diaphragms between the anode chamber and the cathode chamber. There is one that uses a three-chamber type electrolytic cell. In the three-chamber type electrolytic cell that produces hypochlorite water, the electrolytic solution containing chlorine ions is supplied only to the central electrolytic cell chamber, and water is circulated to the anode chamber and the cathode chamber, respectively. In the form of separating the anode product and the cathode product from the electrolytic solution, the anode-generated water is generated from the anode chamber, and the cathode-generated water is generated from the cathode chamber.
The generated anode-generated water (hypochlorite water) is basically acidic. However, the stronger the acidity of the hypochlorite water and the higher the salt content (residual chlorine ion concentration), the more easily chlorine gas is generated. On the other hand, if the pH is more alkaline than 8, hypochlorous acid is changed to hypochlorite ion, and the bactericidal ability is lowered.

特開2018-30041号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-30041 特開2018-30043号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-30043 特開2018-30044号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-30044 特開2018-30045号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2018-30045 特開2019-162607号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2019-162607

3室型電解水生成装置で生成された陰極生成水と陽極生成水を混合することで、陰極生成水に含まれる水酸化物イオンOHで陽極生成水に含まれる水素イオンHを中和し、混合水のpHを中性付近に制御する方法が提案されている。陽極室及び陰極室に流通する水の硬度やpHの変動に追随して陰極生成水に含まれる水酸化物イオンOHの量を正確に制御する方法として、電解液室に第2陰極を設けて、陰極室の第1陰極と切り替えながら、電解を行う方法が提案されている。しかし、このような構成の場合、電解液室が強アルカリとなり、陽極に接して設けられた隔膜が使用とともに劣化し破膜してしまうなど、電解セルが長期間の実用に耐えられないという課題がある。
本発明の課題は、長期間の使用が可能な電解セル、及び当該電解セルを備えた電解水生成装置を得ることにある。
By mixing the cathode-generated water and the anode-generated water generated by the three-chamber electrolyzed water generator, the hydroxide ion OH - contained in the cathode-generated water neutralizes the hydrogen ion H + contained in the anode-generated water. However, a method of controlling the pH of the mixed water to near neutrality has been proposed. A second cathode is provided in the electrolytic solution chamber as a method of accurately controlling the amount of hydroxide ion OH - contained in the cathode-generated water in accordance with fluctuations in the hardness and pH of the water flowing in the anode chamber and the cathode chamber. Therefore, a method of performing electrolysis while switching to the first cathode of the cathode chamber has been proposed. However, in the case of such a configuration, the electrolytic cell becomes a strong alkali, and the diaphragm provided in contact with the anode deteriorates with use and breaks, so that the electrolytic cell cannot withstand long-term practical use. There is.
An object of the present invention is to obtain an electrolytic cell that can be used for a long period of time and an electrolyzed water generator provided with the electrolytic cell.

本発明の実施形態によれば、電解液を収容する電解液室と、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、前記第1隔膜に近接対向して前記陽極室に設けられた陽極と、前記第2隔膜に近接対向して前記陰極室に設けられた第1陰極と、前記電解液室に設けられ、前記第1隔膜を介して前記陽極に対向する第2陰極と、前記第2陰極と前記第1隔膜との間に設けられ、前記電解液室内を、前記陽極室側の第1電解液室、及び前記陰極室側の第2電解液室に分離する第3隔膜と、を備え
前記第2電解液室には、前記第3隔膜に近接対向して前記第2陰極が設けられる電解セルが提供される。
According to the embodiment of the present invention, the electrolytic solution chamber containing the electrolytic solution, the anode chamber partitioned from the electrolytic solution chamber by the first diaphragm, and the electrolytic solution chamber partitioned by the second diaphragm. In the cathode chamber, the anode provided in the anode chamber in close opposition to the first diaphragm, the first cathode provided in the cathode chamber in close opposition to the second diaphragm, and the electrolyte chamber. A second cathode that is provided and faces the anode via the first diaphragm, and is provided between the second cathode and the first diaphragm, and the electrolytic solution chamber is subjected to the first electrolysis on the anode chamber side. A liquid chamber and a third diaphragm separated into a second electrolytic solution chamber on the cathode chamber side are provided .
The second electrolytic cell chamber is provided with an electrolytic cell in which the second cathode is provided so as to be close to the third diaphragm and face the third diaphragm .

また、本発明の実施形態によれば、電解液を収容する電解液室、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、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、前記第1隔膜に近接対向して前記陽極室に設けられた陽極、前記第2隔膜に近接対向して前記陰極室に設けられた第1陰極、前記電解液室に設けられ、前記第1隔膜を介して前記陽極に対向する第2陰極、前記第2陰極と前記第1隔膜との間に設けられ、前記電解液室内を、前記陽極室側の第1電解液室、及び前記陰極室側の第2電解液室に分離する第3隔膜、を備え
前記第2電解液室には、前記第3隔膜に近接対向して前記第2陰極が設けられる第1電解セルと、
前記陽極、前記第1陰極、及び前記第2陰極に給電する第1給電部と、
前記第1給電部から前記第1陰極及び/または第2陰極へ通電するスイッチと、
前記第1電解セルにおいて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第1混合生成水を作成する第1生成水混合部と、を備える電解水生成装置が提供される。
Further, according to the embodiment of the present invention, the electrolytic solution chamber containing the electrolytic solution, the anode chamber partitioned from the electrolytic solution chamber by the first diaphragm, and the electrolytic solution chamber partitioned by the second diaphragm. The cathode chamber, the anode provided in the anode chamber in close opposition to the first diaphragm, the first cathode provided in the cathode chamber in close opposition to the second diaphragm, and the electrolyte chamber. The second cathode facing the anode via the first diaphragm, the electrolytic solution chamber provided between the second cathode and the first diaphragm, the electrolytic solution chamber, the first electrolyte chamber on the anode chamber side, and. A third diaphragm, which is separated into a second electrolyte chamber on the cathode chamber side, is provided .
In the second electrolytic cell, a first electrolytic cell in which the second cathode is provided so as to be close to the third diaphragm and opposed to the third diaphragm is provided .
A first feeding unit that feeds the anode, the first cathode, and the second cathode,
A switch that energizes the first cathode and / or the second cathode from the first feeding unit,
An electrolyzed water generator including a first generated water mixing unit for producing a first mixed produced water by mixing an anode generated water obtained by electrolyzing the electrolytic solution and a cathode generated water in the first electrolytic cell. Provided.

本発明によれば、長期間の使用が可能な電解セル及び電解水生成装置を得ることができる。 According to the present invention, it is possible to obtain an electrolytic cell and an electrolyzed water generator that can be used for a long period of time.

第1実施形態に使用可能な電解セルを概略的に表す図である。It is a figure which shows schematically the electrolytic cell which can be used in 1st Embodiment. 第1実施形態に係る流水式の電解水生成装置を概略的に表す図である。It is a figure which shows schematically the running water type electrolyzed water generator which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に用いられる第1陰極と第2陰極の切り替えの一例を表すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows an example of switching of a 1st cathode and a 2nd cathode used in 1st Embodiment. 第1実施形態における通電比率による水質変更試験の結果を表すグラフ図である。It is a graph which shows the result of the water quality change test by the energization ratio in 1st Embodiment. 第1実施形態に係る電解水生成装置の連続稼働試験結果を表すグラフ図である。It is a graph which shows the continuous operation test result of the electrolyzed water generation apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第1実施形態に係る電解水生成装置の応用例を表す概略図である。It is a schematic diagram which shows the application example of the electrolyzed water generation apparatus which concerns on 1st Embodiment. 第2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。It is a figure which shows schematically the running water type electrolyzed water generator which concerns on 2nd Embodiment. 第2実施形態における通電比率による水質変更試験の結果を表すグラフ図である。It is a graph which shows the result of the water quality change test by the energization ratio in 2nd Embodiment. 第3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。It is a figure which shows schematically the running water type electrolyzed water generator which concerns on 3rd Embodiment. 第3実施形態における通電比率による水質変更試験の結果を表すグラフ図である。It is a graph which shows the result of the water quality change test by the energization ratio in 3rd Embodiment. 第4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。It is a figure which shows schematically the running water type electrolyzed water generator which concerns on 4th Embodiment. 第5実施形態に用いられる電解セルを概略的に表す図である。It is a figure which shows schematically the electrolytic cell used in 5th Embodiment. 第5実施形態に係る貯水式の電解水生成装置を概略的に表す図である。It is a figure which shows schematically the water storage type electrolyzed water generation apparatus which concerns on 5th Embodiment. 第5実施形態における通電比率による水質変更試験の結果を表すグラフ図である。It is a graph which shows the result of the water quality change test by the energization ratio in 5th Embodiment. 第5実施形態における連続稼働試験結果を表すグラフ図である。It is a graph which shows the continuous operation test result in 5th Embodiment. 第5実施形態に係る貯水式の電解水生成装置の応用例を概略的に表す図である。It is a figure which shows the application example of the water storage type electrolyzed water generator which concerns on 5th Embodiment schematically. 第6実施形態に係る貯水式の電解水生成装置を概略的に示す図である。It is a figure which shows schematically the water storage type electrolyzed water generation apparatus which concerns on 6th Embodiment.

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
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ことがある。
(第1実施形態)
図1に、第1実施形態に使用可能な電解セルを概略的に表す図を示す。
図示するように、この電解セル2’は、いわゆる3室型の電解セルであり、その内部は、陽極側の隔膜として陰イオン交換膜からなる第1隔膜3a、及び陰極側の隔膜として陽イオン交換膜からなる第2隔膜4aにより、隔膜間に規定された中間室としての電解液室5と、電解液室の両側に位置する陽極室3及び陰極室4との3室に仕切られている。陽極室3内部には第1隔膜3aと近接対向して陽極3bが設けられ、陰極室4内部には第2隔膜4aと近接対向して第1陰極4bが設けられている。なお、ここで、近接とは、一方が他方に、隣接、接触、または密着していることをいう。また、ここで、隣接とは、一方が他方に一定の距離を保って対向している状態で、互いの距離は0.3mm以下、好ましくは0.2mm以下で対向している状態をいう。陽極3bと第1陰極4bは、ほぼ等しい大きさの矩形形状に形成され、電解液室5及び第1隔膜3a、第2隔膜4aを間に挟んで、互いに対向している。
Hereinafter, embodiments will be described with reference to the drawings.
It should be noted that the same reference numerals are given to the common configurations throughout the embodiments, and duplicate description may be omitted.
(First Embodiment)
FIG. 1 shows a diagram schematically showing an electrolytic cell that can be used in the first embodiment.
As shown in the figure, this electrolytic cell 2'is a so-called three-chamber type electrolytic cell, and the inside thereof is a first diaphragm 3a made of an anion exchange membrane as a anode-side diaphragm and a cation as a cathode-side diaphragm. The second diaphragm 4a made of an exchange membrane divides the electrolyte chamber 5 as an intermediate chamber defined between the diaphragms into three chambers, an anode chamber 3 and a cathode chamber 4 located on both sides of the electrolyte chamber. .. An anode 3b is provided inside the anode chamber 3 in close opposition to the first diaphragm 3a, and a first cathode 4b is provided in the cathode chamber 4 in close opposition to the second diaphragm 4a. Here, the term "proximity" means that one is adjacent to, is in contact with, or is in close contact with the other. Further, the term "adjacent" means a state in which one of them faces the other while maintaining a certain distance, and the distance between them is 0.3 mm or less, preferably 0.2 mm or less. The anode 3b and the first cathode 4b are formed in a rectangular shape having substantially the same size, and face each other with the electrolytic solution chamber 5, the first diaphragm 3a, and the second diaphragm 4a interposed therebetween.

電解液室5は、イオン透過の選択性がなく陽イオン及び陰イオンの通過が可能な微細孔を有する中性膜からなる第3隔膜5aで陽極室3側の第1電解液室5cと陰極室4側の第2電解液室5dに仕切られている。中性膜としては、イオン選択性を持たないものであることが好ましく、例えば、めっき用電解隔膜(ユアサメンブレンシステム社製)を用いることができる。第2電解液室5dには、第3隔膜5aと近接対向して第2陰極5bが設けられている。第2陰極5bは、陽極3bと第1陰極4bと同様に、陽極3bと第1陰極4bとほぼ等しい大きさの矩形形状に形成されている。また、第2陰極5bは、例えば多数の透孔が形成されたチタン(Ti)の金属板を用いることができるが、多数の透孔が形成されたTiからなる金属板に例えばIr、Ptなどの触媒を塗布したいわゆる不溶性電極を用いても構わない。
第1実施形態に係る電解セル2’によれば、第2陰極5bと第1隔膜3aとの間に第3隔膜5aを設け、電解液室5内を、陽極室3側の第1電解液室5c及び陰極室4側の第2電解液室5dに分離することにより、電解液室5内の電解液の流れを、第1電解液室5cの第1電解液の流れと、第2電解液室5dの第2電解液の流れの2つの流れに分けることができる。第2陰極5bに通電したとき、第2電解液室5dの電解液のpHはアルカリ側にシフトするが、アルカリ性物質は第2電解液の流れにより排出され、第1電解液の流れにはほとんど混入しないので、第1電解液室5cのpHは第2電解液室5dのpHよりも中性付近に維持できる。このため、第1電解液室5cと陽極室3を仕切る第1隔膜3aは劣化しにくくなり、長期間の使用が可能な電解セルが得られる。
The electrolytic solution chamber 5 is a third diaphragm 5a made of a neutral film having fine pores through which cations and anions can pass without selectivity of ion permeation, and is a first electrolytic solution chamber 5c on the anode chamber 3 side and a cathode. It is partitioned into a second electrolyte chamber 5d on the chamber 4 side. The neutral membrane is preferably one that does not have ion selectivity, and for example, an electrolytic diaphragm for plating (manufactured by Yuasa Membrane System Co., Ltd.) can be used. The second electrolyte chamber 5d is provided with a second cathode 5b so as to face the third diaphragm 5a in close proximity to the third diaphragm 5a. Like the anode 3b and the first cathode 4b, the second cathode 5b is formed in a rectangular shape having substantially the same size as the anode 3b and the first cathode 4b. Further, as the second cathode 5b, for example, a titanium (Ti) metal plate having a large number of through holes can be used, but for example, Ir, Pt, etc. can be used on the metal plate made of Ti having a large number of through holes. A so-called insoluble electrode coated with the catalyst of the above may be used.
According to the electrolytic cell 2'according to the first embodiment, a third diaphragm 5a is provided between the second cathode 5b and the first diaphragm 3a, and the inside of the electrolytic solution chamber 5 is filled with the first electrolytic solution on the anode chamber 3 side. By separating the chamber 5c and the second electrolytic solution chamber 5d on the cathode chamber 4 side, the flow of the electrolytic solution in the electrolytic solution chamber 5 is separated from the flow of the first electrolytic solution in the first electrolytic solution chamber 5c and the second electrolysis. It can be divided into two flows of the second electrolytic solution in the liquid chamber 5d. When the second cathode 5b is energized, the pH of the electrolytic solution in the second electrolytic solution chamber 5d shifts to the alkaline side, but the alkaline substance is discharged by the flow of the second electrolytic solution, and most of the flow of the first electrolytic solution is carried out. Since it does not mix, the pH of the first electrolytic solution chamber 5c can be maintained closer to neutral than the pH of the second electrolytic solution chamber 5d. Therefore, the first diaphragm 3a that separates the first electrolytic cell chamber 5c and the anode chamber 3 is less likely to deteriorate, and an electrolytic cell that can be used for a long period of time can be obtained.

実施形態に使用される陽極3b、第1陰極4b、及び第2陰極5b等の電極として、例えば、多数の透孔が形成されたTiからなる金属板基材と、Tiからなる金属板基材に形成された触媒層とを有する不溶性電極を使用することができるが、第1陰極4b、及び第2陰極5b等の電極は触媒層を設けなくても構わない。
電極としては、金属板、あるいは、金属板表面に触媒層を設けたものなどを使用することができるが、次亜塩素酸水の生成する電解水生成装置に使用できる金属材料及び触媒材料は、JIS B 8701に記載されているものに限定される。すなわち、金属板材料としては、JIS H 4650に規定された1~13種のTiを使用することができる。
触媒としては、例えば、Pt及び/またはIrを含む貴金属触媒、あるいは酸化イリジウムを主成分とし五酸化タンタルなどの安定化物質をさらに含む酸化物触媒などを使用することができる。好ましくは、酸化イリジウムを主成分とする酸化物触媒を使用することができる。触媒層は、貴金属触媒はメッキ液中で所定時間メッキすることにより、酸化物触媒は金属板材料表面に触媒を含む塗付液の塗布及び乾燥を繰り返し、その後焼成を行うことにより、形成することができる。
As electrodes such as the anode 3b, the first cathode 4b, and the second cathode 5b used in the embodiment, for example, a metal plate base material made of Ti having a large number of through holes and a metal plate base material made of Ti. An insoluble electrode having a catalyst layer formed in the above can be used, but electrodes such as the first cathode 4b and the second cathode 5b may not be provided with the catalyst layer.
As the electrode, a metal plate or one having a catalyst layer provided on the surface of the metal plate can be used, but the metal material and the catalyst material that can be used in the electrolyzed water generator that produces hypochlorite water can be used. Limited to those described in JIS B 8701. That is, as the metal plate material, 1 to 13 types of Ti specified in JIS H4650 can be used.
As the catalyst, for example, a noble metal catalyst containing Pt and / or Ir, or an oxide catalyst containing iridium oxide as a main component and further containing a stabilizing substance such as tantalum pentoxide can be used. Preferably, an oxide catalyst containing iridium oxide as a main component can be used. The catalyst layer is formed by plating the noble metal catalyst in the plating solution for a predetermined time, and repeatedly applying and drying the coating solution containing the catalyst on the surface of the metal plate material, and then firing. Can be done.

陽極3bとしては、市販の塩素発生用不溶性電極を使用することができる。市販の塩素発生用不溶性電極としては、Ti板にPt及び/またはIrの触媒層を塗布して設けたものや酸化イリジウムを主体とする触媒層を設けたものがあげられる。Ti板として例えば多数の透孔が形成されたTi板を使用することができる。
第1陰極4b、及び第2陰極5bとしては、Ti板、あるいは市販の塩素発生用不溶性電極を使用することができる。市販の塩素発生用不溶性電極として、例えばTi板に、Pt及び/またはIrの触媒層、あるいは酸化イリジウムを主体とする触媒層を設けたものなどがあげられる。Ti板として例えば多数の透孔が形成されたTi板を使用することができる。
As the anode 3b, a commercially available insoluble electrode for chlorine generation can be used. Examples of commercially available insoluble electrodes for chlorine generation include those provided by coating a Ti plate with a catalyst layer of Pt and / or Ir, and those provided with a catalyst layer mainly composed of iridium oxide. As the Ti plate, for example, a Ti plate having a large number of through holes can be used.
As the first cathode 4b and the second cathode 5b, a Ti plate or a commercially available insoluble electrode for chlorine generation can be used. Examples of commercially available insoluble electrodes for chlorine generation include those provided with a catalyst layer of Pt and / or Ir or a catalyst layer mainly composed of iridium oxide on a Ti plate. As the Ti plate, for example, a Ti plate having a large number of through holes can be used.

実施形態に使用される第1隔膜3aとしては、例えば炭化水素系ポリマーなどからなる多孔質のポリマーに陽イオン基を固定し、正帯電させ、陰イオンだけが通過可能とした陰イオン交換膜を使用することができる。このような陰イオン交換膜として、例えばネオセプタAMX(アストム製)などを用いることができる。
また、第2隔膜4aとしては、例えば炭化水素系ポリマー、フッ素系ポリマーなどからなる多孔質のポリマーに陰イオン基を固定し負に帯電させ陽イオンだけが通過可能とした陽イオン交換膜を使用することができる。このような陽イオン交換膜として、例えば、フッ素樹脂の共重合体の陽イオン交換膜であるナフィオン(登録商標)(デュポン社製)を用いることができる。
また、第3隔膜5aとしては、不織布や、ガラス布等の多孔質基材に例えばアルミニウム酸化物を含む被覆層を設けたイオンの選択通過性を持たない多孔質隔膜を使用することができる。多孔質隔膜は、例えば、不織布や、ガラス布等の多孔質基材にアルミニウム酸化物を含浸、乾燥することにより形成することができる。
図1の電解セルは電解水生成装置に組み入れることができる。
As the first diaphragm 3a used in the embodiment, an anion exchange membrane in which a cation group is fixed to a porous polymer made of, for example, a hydrocarbon polymer and positively charged so that only anions can pass through is used. Can be used. As such an anion exchange membrane, for example, Neocepta AMX (manufactured by Astom) can be used.
Further, as the second diaphragm 4a, a cation exchange membrane in which an anion group is fixed to a porous polymer composed of, for example, a hydrocarbon polymer or a fluoropolymer and negatively charged so that only cations can pass through is used. can do. As such a cation exchange membrane, for example, Nafion (registered trademark) (manufactured by DuPont), which is a cation exchange membrane of a copolymer of a fluororesin, can be used.
Further, as the third diaphragm 5a, a non-woven fabric or a porous diaphragm having a coating layer containing, for example, an aluminum oxide on a porous substrate such as a glass cloth and having no selective passage of ions can be used. The porous diaphragm can be formed by impregnating a porous substrate such as a non-woven fabric or a glass cloth with an aluminum oxide and drying it.
The electrolytic cell of FIG. 1 can be incorporated into an electrolyzed water generator.

図2に、第1実施形態に係る流水式の電解水生成装置を概略的に表す図を示す。
図示のように、電解水生成装置1は、電解セル2を備えている。一例では、電解セル2は、図1に示した電解セル2’と同様の構成を有する電解セルを用いている。電解水生成装置1において、第1電解液室5cの下部には、電解液を供給するための第1電解液供給口5f、その上部には、第1電解液室5cを流れた電解液を排出するための第1電解液排出口5h、第2電解液室5dの下部には、電解液を供給するための第2電解液供給口5g、その上部には、第2電解液室5dを流れた電解液を排水するための第2電解液排出口5iが設けられている。また、陽極室3の下部には、水を供給するための第1給水口3f、その上部には、陽極室3を流れた水を排水するための第1排水口3h、陰極室4の下部には、水を供給するための第2給水口4f、その上部には、陰極室4を流れた水を排水するための第2排水口4hが設けられている。
FIG. 2 shows a diagram schematically showing a running water type electrolyzed water generator according to the first embodiment.
As shown in the figure, the electrolyzed water generator 1 includes an electrolyzed cell 2. In one example, the electrolytic cell 2 uses an electrolytic cell having the same configuration as the electrolytic cell 2'shown in FIG. 1. In the electrolytic water generator 1, the lower part of the first electrolytic solution chamber 5c is the first electrolytic solution supply port 5f for supplying the electrolytic solution, and the upper part thereof is the electrolytic solution flowing through the first electrolytic solution chamber 5c. The first electrolytic solution discharge port 5h for discharging, the second electrolytic solution supply port 5g for supplying the electrolytic solution at the lower part of the second electrolytic solution chamber 5d, and the second electrolytic solution chamber 5d at the upper part thereof. A second electrolytic solution discharge port 5i for draining the flowing electrolytic solution is provided. Further, the lower part of the anode chamber 3 is the first water supply port 3f for supplying water, the upper part thereof is the first drainage port 3h for draining the water flowing through the anode chamber 3, and the lower part of the cathode chamber 4. Is provided with a second water supply port 4f for supplying water, and a second drainage port 4h for draining the water flowing through the cathode chamber 4 above the second water supply port 4f.

第1電解液室5cには第1電解液供給口5fおよび第1電解液排出口5hが設けられ、第2電解液室5dにおいては第2電解液供給口5gおよび第2電解液排出口5iが設けられていることから、両室に対する電解液の供給及び排出を各々独立して行うことが可能である。従って、両室に対する電解液の供給量を別々に制御できるという利点がある。
電解水生成装置1は、電解セル2の電解液室5に、電解液として、塩素イオンを含む電解質、例えば、塩水を供給する電解液供給部8と、陽極室3及び陰極室4に電解原水、例えば、水を供給する給水部21と、陽極3bに正電圧、第1陰極4b及び/または第2陰極5bに負電圧をそれぞれ印加する電源7aを有する給電部7を備えている。
The first electrolytic solution chamber 5c is provided with a first electrolytic solution supply port 5f and a first electrolytic solution discharge port 5h, and in the second electrolytic solution chamber 5d, a second electrolytic solution supply port 5g and a second electrolytic solution discharge port 5i. Is provided, it is possible to supply and discharge the electrolytic solution to both chambers independently. Therefore, there is an advantage that the supply amount of the electrolytic solution to both chambers can be controlled separately.
The electrolytic water generator 1 supplies the electrolytic solution chamber 5 of the electrolytic cell 2, an electrolyte containing chlorine ions as an electrolytic solution, for example, salt water, and the electrolytic solution raw water to the anode chamber 3 and the cathode chamber 4. For example, a water supply unit 21 for supplying water and a power supply unit 7 having a power supply 7a for applying a positive voltage to the anode 3b and a negative voltage to the first cathode 4b and / or the second cathode 5b are provided.

給電部7は、電解に必要な電流を供給する電源7aと、電源7aから第1陰極4b及び/または第2陰極5bに通電するスイッチ7bと、電源7aとスイッチ7bを制御する制御部7cとを有する。ここではスイッチ7bとして、第1陰極4bまたは第2陰極5bへ給電を切り替える切替スイッチが使用される。電源7aとしては定電流電源が望ましい。電源7aの正極は配線を介して電解セル2の陽極3bと接続されている。電源7aの負極は、スイッチ7b及び2本の配線を介して第1陰極4b及び第2陰極5bと接続されており、スイッチ7bを切り替えることにより、第1陰極4b及び第2陰極5bに選択的に負電圧を印加することができる。スイッチ7bを用いると、例えば第1陰極4bと第2陰極5bに供給する電流を固定し、第1陰極4bまたは第2陰極5bへの通電を時間的に切り替えることにより、第1陰極4bと第2陰極5bの通電比率を調整することができる。 The power feeding unit 7 includes a power source 7a that supplies the current required for electrolysis, a switch 7b that energizes the first cathode 4b and / or the second cathode 5b from the power source 7a, and a control unit 7c that controls the power source 7a and the switch 7b. Has. Here, as the switch 7b, a changeover switch for switching the power supply to the first cathode 4b or the second cathode 5b is used. A constant current power supply is desirable as the power supply 7a. The positive electrode of the power supply 7a is connected to the anode 3b of the electrolytic cell 2 via wiring. The negative electrode of the power supply 7a is connected to the first cathode 4b and the second cathode 5b via the switch 7b and two wires, and by switching the switch 7b, the first cathode 4b and the second cathode 5b are selectively selected. A negative voltage can be applied to. When the switch 7b is used, for example, the current supplied to the first cathode 4b and the second cathode 5b is fixed, and the energization of the first cathode 4b or the second cathode 5b is temporally switched to cause the first cathode 4b and the second cathode 5b. The energization ratio of the two cathodes 5b can be adjusted.

また、第1陰極4b及び/または第2陰極5bに通電するスイッチの他の例として、例えば、第1陰極4b及び第2陰極5bのそれぞれに対し、電源7aに種々の値の電流出力が得られる複数のマイナス端子を有したスイッチ装置を用いることができる。このスイッチ装置では、第1陰極4b及び第2陰極5bと、複数のマイナス端子との間に、各々ON/OFFスイッチを配置する。これらのON/OFFスイッチを制御部7cにより選択的にON/OFF制御することにより、第1陰極4b及び第2陰極5bの電流量比としての通電比率を任意に変更することができる。
電解液供給部8は、電解液25aとして例えば20質量%塩化ナトリウム水溶液(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5の下方に塩水を導く供給配管8aと、供給配管8a中に設けられた送液ポンプ29と、電解液室5の上方から塩水を排出する排水配管8fとを備えている。
Further, as another example of a switch that energizes the first cathode 4b and / or the second cathode 5b, for example, for each of the first cathode 4b and the second cathode 5b, various values of current output can be obtained from the power supply 7a. A switch device having a plurality of negative terminals can be used. In this switch device, an ON / OFF switch is arranged between the first cathode 4b and the second cathode 5b and the plurality of negative terminals, respectively. By selectively turning on / off these ON / OFF switches by the control unit 7c, the energization ratio as the current amount ratio of the first cathode 4b and the second cathode 5b can be arbitrarily changed.
The electrolytic solution supply unit 8 includes, for example, a salt water tank (electrolyte solution tank) 25 that stores a 20 mass% sodium chloride aqueous solution (salt water) as the electrolytic solution 25a, and a supply pipe that guides salt water from the salt water tank 25 to the lower part of the electrolytic solution chamber 5. 8a, a liquid feed pump 29 provided in the supply pipe 8a, and a drainage pipe 8f for discharging salt water from above the electrolytic solution chamber 5 are provided.

供給配管8aは、電解液室5の第1電解液室5cの下部に設けられた第1電解液供給口5fに接続して電解液を供給する第1電解液供給ラインとしての供給配管8bと、電解液室5の第2電解液室5dの下部に設けられた第2電解液供給口5gに接続して電解液を供給する第2電解液供給ラインとしての供給配管8cに分岐しており、第1電解液室5cと第2電解液室5dには電解液が別々に供給される。第1電解液室5cの上部には、第1電解液排出口5hと接続され、第1電解液室5c内を流れた電解液を排水する第1電解液排出ラインとしての排水配管8d、第2電解液室5dの上部には、第2電解液排出口5iと接続され、第2電解液室5d内を流れた電解液を排水する第2電解液排出ラインとしての排水配管8eが各々設けられている。このため、電解液室5に第3隔膜5aを設けることにより分離された第1電解液室5cにおける第1電解液(塩水)の流れと、第2電解液室5dにおける第2電解液(塩水)の流れとは別になっている。排水配管8dと排水配管8eは合流されて排水配管8fとなり、排水配管8dと排水配管8eの電解液は混合して排出される。排水配管8dと排水配管8eは合流させず、そのまま排出しても構わないが、合流して排出させたほうが、排水配管8fを流れる電解液のアルカリ度を下げることができる。 The supply pipe 8a is connected to the first electrolytic solution supply port 5f provided at the lower part of the first electrolytic solution chamber 5c of the electrolytic solution chamber 5, and is connected to the supply pipe 8b as the first electrolytic solution supply line for supplying the electrolytic solution. , It is branched to a supply pipe 8c as a second electrolytic solution supply line connected to a second electrolytic solution supply port 5g provided at the lower part of the second electrolytic solution chamber 5d of the electrolytic solution chamber 5 to supply the electrolytic solution. , The electrolytic solution is separately supplied to the first electrolytic solution chamber 5c and the second electrolytic solution chamber 5d. The upper part of the first electrolytic solution chamber 5c is a drain pipe 8d, which is connected to the first electrolytic solution discharge port 5h and serves as a first electrolytic solution discharge line for draining the electrolytic solution flowing in the first electrolytic solution chamber 5c. At the upper part of the 2 electrolytic solution chamber 5d, drainage pipes 8e connected to the 2nd electrolytic solution discharge port 5i and used as a second electrolytic solution discharge line for draining the electrolytic solution flowing in the 2nd electrolytic solution chamber 5d are provided. Has been done. Therefore, the flow of the first electrolytic solution (salt water) in the first electrolytic solution chamber 5c separated by providing the third diaphragm 5a in the electrolytic solution chamber 5 and the second electrolytic solution (salt water) in the second electrolytic solution chamber 5d. ) Is separate from the flow. The drainage pipe 8d and the drainage pipe 8e are merged into the drainage pipe 8f, and the electrolytic solution of the drainage pipe 8d and the drainage pipe 8e is mixed and discharged. The drainage pipe 8d and the drainage pipe 8e may not be merged and may be discharged as they are, but the alkalinity of the electrolytic solution flowing through the drainage pipe 8f can be lowered by merging and discharging.

第1電解液室5c及び第2電解液室5dでは、第1電解液供給ライン及び第2電解液供給ラインによって両室に各々別々に独立して電解液を供給することができる。このため、両室に対する電解液の供給量を別々に制御できるという利点がある。
給水部21は、水を供給する給水源9と、給水源9の出口付近に設けられた開閉バルブ28と、給水源9から陽極室3及び陰極室4の下部に水を導く第1給水配管21aと、第1排水口3hと接続され、陽極室3を流れた水を陽極室3の上部から排出する第1排水ラインとしての第1排水配管21bと、第2排水口4hと接続され、陰極室4を流れた水を陰極室4の上部から排出する第2排水ラインとしての第2排水配管21cと、を備えている。第1給水配管21aは、第1給水ラインとしての第2給水配管21eと、第2給水ラインとしての第3給水配管21fに分岐している。第2給水配管21eは第1給水口3fと接続されて陽極室3に水を供給する。第3給水配管21fは第2給水口4fと接続されて陰極室4に水を供給する。第1排水配管21bは、第2排水配管21cの中途部に接続され、第1生成水混合部10を構成している。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(第1混合生成水)として排水される。排水される混合生成水は、微酸性・中性付近にpH制御された次亜塩素酸水である。
その他、各配管に開閉バルブあるいは流量調整弁を設けてもよい。
In the first electrolytic solution chamber 5c and the second electrolytic solution chamber 5d, the electrolytic solutions can be independently and independently supplied to both chambers by the first electrolytic solution supply line and the second electrolytic solution supply line. Therefore, there is an advantage that the supply amount of the electrolytic solution to both chambers can be controlled separately.
The water supply unit 21 includes a water supply source 9 for supplying water, an on-off valve 28 provided near the outlet of the water supply source 9, and a first water supply pipe for guiding water from the water supply source 9 to the lower parts of the anode chamber 3 and the cathode chamber 4. The 21a is connected to the first drainage port 3h, and is connected to the first drainage pipe 21b as the first drainage line for discharging the water flowing through the anode chamber 3 from the upper part of the anode chamber 3 and the second drainage port 4h. It is provided with a second drainage pipe 21c as a second drainage line for discharging the water flowing through the cathode chamber 4 from the upper part of the cathode chamber 4. The first water supply pipe 21a is branched into a second water supply pipe 21e as a first water supply line and a third water supply pipe 21f as a second water supply line. The second water supply pipe 21e is connected to the first water supply port 3f to supply water to the anode chamber 3. The third water supply pipe 21f is connected to the second water supply port 4f to supply water to the cathode chamber 4. The first drainage pipe 21b is connected to the middle part of the second drainage pipe 21c and constitutes the first generated water mixing part 10. As a result, the anode-generated 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 (first mixed-generated water). The mixed water to be drained is hypochlorite water whose pH is controlled near slightly acidic and neutral.
In addition, an on-off valve 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成分である次亜塩素酸水を含む酸性水(陽極生成水)と、アルカリ性物質である水酸化ナトリウムを含むアルカリ性水(陰極生成水)を生成し、混合生成水を得る動作について説明する。
なお、ここに使用される陽極生成水は酸性電解水の次亜塩素酸水であり、以下、酸性水ということがある。また、陰極生成水は強アルカリ性電解水であり、以下、アルカリ性水ということがある。
図2に示すように、送液ポンプ29を作動させ、塩水タンク25から電解セル2の電解液室5の第1電解液室5c及び第2電解液室5dに塩水を供給する。また、給水源9から陽極室3及び陰極室4に水を給水する。
スイッチ7bを第1陰極4bに切り替えて給電するとき、正電圧及び負電圧は電源7aから陽極3b及び第1陰極4bにそれぞれ印加される。第1電解液室5c及び第2電解液室5dへ流入した塩水中に電離しているナトリウムイオンは、第1陰極4bに引き寄せられ、第2隔膜4aを通過して、第1陰極4bに到達する。第3隔膜5aはイオンの選択透過性がない中性膜であるため、ナトリウムイオンは透過可能である。
The electrolyzed water generator configured as described above actually electrolyzes salt water to contain acidic water (anodized water) containing hypochlorite water, which is an acidic component, and alkaline containing sodium hydroxide, which is an alkaline substance. The operation of producing water (catalyst-generated water) and obtaining mixed-generated water will be described.
The anode-generated water used here is hypochlorite water of acidic electrolyzed water, and may be hereinafter referred to as acidic water. Further, the cathode-generated water is strongly alkaline electrolyzed water, and may be hereinafter referred to as alkaline water.
As shown in FIG. 2, the liquid feed pump 29 is operated to supply salt water from the salt water tank 25 to the first electrolytic solution chamber 5c and the second electrolytic solution chamber 5d of the electrolytic solution chamber 5 of the electrolytic cell 2. Further, water is supplied from the water supply source 9 to the anode chamber 3 and the cathode chamber 4.
When the switch 7b is switched to the first cathode 4b to supply power, a positive voltage and a negative voltage are applied from the power source 7a to the anode 3b and the first cathode 4b, respectively. Sodium ions ionized in the salt water flowing into the first electrolytic solution chamber 5c and the second electrolytic solution chamber 5d are attracted to the first cathode 4b, pass through the second diaphragm 4a, and reach the first cathode 4b. do. Since the third diaphragm 5a is a neutral membrane having no selective permeability of ions, sodium ions can permeate.

その後、通過したナトリウムイオンの量に対応した水の電気分解が第1陰極4bで起こり、陰極室4内に水素ガスが発生する。ナトリウムイオンは水酸化ナトリウムとして陰極室4内に残る。陰極室4におけるトータルの反応式を下記式(1)に示す、
2HO+2Na→2e+H+2NaOH…(1)
これにより、陰極室4のpHはアルカリ側にシフトする。生成されたアルカリ性水としての水素ガスを含む水酸化ナトリウム水溶液及び水素ガスは、陰極室4から第2排水配管21cに流出する。
After that, electrolysis of water corresponding to the amount of passing sodium ions occurs in the first cathode 4b, and hydrogen gas is generated in the cathode chamber 4. Sodium ions remain in the cathode chamber 4 as sodium hydroxide. The total reaction equation in the cathode chamber 4 is shown in the following equation (1).
2H 2 O + 2Na + → 2e + H 2 + 2NaOH… (1)
As a result, the pH of the cathode chamber 4 shifts to the alkaline side. The generated sodium hydroxide aqueous solution and hydrogen gas containing hydrogen gas as alkaline water flow out from the cathode chamber 4 to the second drain pipe 21c.

第1電解液室5c及び第2電解液室5dの塩水中に電離している塩素イオンは、陽極3bに引き寄せられ、第1隔膜3aを通過して、陽極3bに到達する。そして、下記式(2)に示すように、陽極3bにて塩素イオンが酸化され塩素ガスが生成する。
2Cl→Cl+2e…(2)
その後、下記式(3)に示すように塩素ガスは陽極室3内で直ちに水と反応して次亜塩素酸と塩酸を生じる。
Cl+HO→HClO+HCl…(3)
このようにして生成された酸性水(次亜塩素酸水)は、陽極室3から第1排水配管21bに流出する。第2排水配管21cに流出したアルカリ性水と、第1排水配管21bに流出した酸性水は、第1生成水混合部10で混合され、混合生成水として、pHを調整した次亜塩素酸水が排水される。
Chloride ions ionized in the salt water of the first electrolytic solution chamber 5c and the second electrolytic solution chamber 5d are attracted to the anode 3b, pass through the first diaphragm 3a, and reach the anode 3b. Then, as shown in the following formula (2), chlorine ions are oxidized at the anode 3b to generate chlorine gas.
2Cl- → Cl 2 + 2e-... ( 2 )
Then, as shown in the following formula (3), the chlorine gas immediately reacts with water in the anode chamber 3 to produce hypochlorous acid and hydrochloric acid.
Cl 2 + H 2 O → HClO + HCl… (3)
The acidic water (hypochlorite water) thus generated flows out from the anode chamber 3 to the first drainage pipe 21b. The alkaline water that has flowed out to the second drainage pipe 21c and the acidic water that has flowed out to the first drainage pipe 21b are mixed in the first generated water mixing unit 10, and hypochlorite water whose pH has been adjusted is used as the mixed generated water. It is drained.

また、スイッチ7bを第2陰極5bに切り替えて給電するとき、正電圧及び負電圧は電源7aから陽極3b及び第2陰極5bにそれぞれ印加される。第1電解液室5c及び第2電解液室5dへ流入した塩水中に電離しているナトリウムイオンは、第2陰極5bに引き寄せられる。このとき、第1電解液室5cの塩水中に電離しているナトリウムイオンは第3隔膜5aを透過して第2陰極5bに到達することができる。第2陰極5bにおける塩水の電気分解により、第2電解液室5dにおいて水素ガスを含む水酸化ナトリウム水溶液が生成される。これにより、第2電解液室5d内は、強アルカリ側にシフトする。アルカリ性水としての水素ガスを含む水酸化ナトリウム水溶液は、供給配管8cから供給された第2電解液室5dにおける第2電解液(塩水)の流れによって第2電解液室5dから排水配管8eに流出した後、排水配管8dの電解液と混合して排水配管8fにより外に排出される。第3隔膜5aにより、第1電解液室5cにおける塩水の流れと、第2電解液室5dにおける塩水の流れとは別になっているため、第2電解液室5dで生成したアルカリ性水は、陰極室4及び第1電解液室5cにほとんど流入せず、第1電解液室5cは、アルカリ側にシフトしない。このため、第1電解液室5c内の第1隔膜3aは強アルカリに晒されることがなく、劣化しにくくなる。また、このとき陰極室4から排出される陰極生成水は、給水源9から供給された水そのものとなる。 Further, when the switch 7b is switched to the second cathode 5b to supply power, the positive voltage and the negative voltage are applied from the power source 7a to the anode 3b and the second cathode 5b, respectively. The sodium ions ionized in the salt water flowing into the first electrolytic solution chamber 5c and the second electrolytic solution chamber 5d are attracted to the second cathode 5b. At this time, the sodium ions ionized in the salt water of the first electrolytic solution chamber 5c can pass through the third diaphragm 5a and reach the second cathode 5b. The electrolysis of the salt water in the second cathode 5b produces an aqueous sodium hydroxide solution containing hydrogen gas in the second electrolyte chamber 5d. As a result, the inside of the second electrolytic solution chamber 5d shifts to the strong alkaline side. The sodium hydroxide aqueous solution containing hydrogen gas as alkaline water flows out from the second electrolytic solution chamber 5d to the drain pipe 8e due to the flow of the second electrolytic solution (salt water) in the second electrolytic solution chamber 5d supplied from the supply pipe 8c. After that, it is mixed with the electrolytic solution of the drainage pipe 8d and discharged to the outside by the drainage pipe 8f. Since the flow of salt water in the first electrolytic solution chamber 5c and the flow of salt water in the second electrolytic solution chamber 5d are separated by the third diaphragm 5a, the alkaline water generated in the second electrolytic solution chamber 5d is a cathode. It hardly flows into the chamber 4 and the first electrolytic solution chamber 5c, and the first electrolytic solution chamber 5c does not shift to the alkaline side. Therefore, the first diaphragm 3a in the first electrolytic solution chamber 5c is not exposed to the strong alkali and is less likely to deteriorate. Further, the cathode-generated water discharged from the cathode chamber 4 at this time is the water itself supplied from the water supply source 9.

第1電解液室5c及び第2電解液室5d内の塩水中に電離している塩素イオンは、陽極3bに引き寄せられる。このとき、第2電解液室5d内の塩水中に電離している塩素イオンは、第1隔膜3aを通過して、陽極3bに到達することができる。そして、陽極3bにて塩素イオンが酸化され塩素ガスが発生する。その後、塩素ガスは陽極室3内で水と直ちに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)は、陽極室3から第1排水配管21bを通って流出する。第1生成水混合部10では、酸性水は第2排水配管21cからの排水と混合されるが、第2排水配管21cからの排水にアルカリ性水は混入していない。このため、第2陰極5bに給電するときに混合生成水として得られる次亜塩素酸水のpHは、第1陰極4bに給電するときに混合生成水として得られる次亜塩素酸水のpHよりも低くなる。
原水として用いられる水は地域、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易く、軟水(究極は純水)ほど酸側にずれ易い。
Chloride ions ionized in the salt water in the first electrolytic solution chamber 5c and the second electrolytic solution chamber 5d are attracted to the anode 3b. At this time, the chlorine ions ionized in the salt water in the second electrolytic solution chamber 5d can pass through the first diaphragm 3a and reach the anode 3b. Then, chlorine ions are oxidized at the anode 3b to generate chlorine gas. After that, the chlorine gas immediately reacts with water in the anode chamber 3 to produce hypochlorous acid and hydrochloric acid. The acidic water (hypochlorite water) thus generated flows out from the anode chamber 3 through the first drainage pipe 21b. In the first generated water mixing unit 10, the acidic water is mixed with the drainage from the second drainage pipe 21c, but the alkaline water is not mixed in the drainage from the second drainage pipe 21c. Therefore, the pH of the hypochlorite water obtained as the mixed product water when feeding the second cathode 5b is higher than the pH of the hypochlorite water obtained as the mixed product water when the first cathode 4b is fed. Will also be low.
Impurities contained in water used as raw water differ depending on the region and location, and in particular, the carbonic acid component 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.

これに対し、実施形態に係る電解水生成装置1を用いると、電解液室5に第2陰極5bを設けて、スイッチ7bを第1陰極4bまたは第2陰極5bに切り替えて給電することにより、陰極室4内の第1陰極4bと第2電解液室5dの第2陰極5bを選択的に切り換えて通電し、陰極生成水をアルカリ側あるいは中性側にシフトさせ、陰極生成水と陽極生成水との混合生成水のpHを調整することができる。これにより、原水の水質に変動があっても混合生成水のpHは随時調整可能となり、混合生成水として得られる次亜塩素酸水のpHを微酸性・中性付近に制御することが可能となる。また、第2陰極5bと第1隔膜3aとの間に第3隔膜5aを設け、電解液室5を、陽極室3側の第1電解液室5c及び陰極室4側の第2電解液室5dに分離することにより、給電部7からの通電を第2陰極5bに切り替えたとき、第2電解液室5dの電解液pHはアルカリ側にシフトするが、アルカリ性物質は第2電解液の流れにより排出され、第1電解液の流れにはほとんど混入しないので、第1電解液室5cのpHは第2電解液室5dのpHよりも中性に近くに維持できるため、第1電解液室5cの第1隔膜3aは劣化しにくく耐久性が良好となる。このため、実施形態によれば、長期間の使用が可能な電解水生成装置が得られる。 On the other hand, when the electrolytic water generator 1 according to the embodiment is used, a second cathode 5b is provided in the electrolytic solution chamber 5, and the switch 7b is switched to the first cathode 4b or the second cathode 5b to supply power. The first cathode 4b in the cathode chamber 4 and the second cathode 5b in the second electrolyte chamber 5d are selectively switched and energized to shift the cathode-generated water to the alkaline side or the neutral side, and the cathode-generated water and the cathode-generated water are generated. The pH of the mixed product water with water can be adjusted. As a result, the pH of the mixed product water can be adjusted at any time even if the water quality of the raw water fluctuates, and the pH of the hypochlorite water obtained as the mixed product water can be controlled to be slightly acidic or near neutral. Become. Further, a third diaphragm 5a is provided between the second cathode 5b and the first diaphragm 3a, and the electrolytic solution chamber 5 is provided in the first electrolytic solution chamber 5c on the anode chamber 3 side and the second electrolytic solution chamber on the cathode chamber 4 side. By separating into 5d, when the energization from the feeding unit 7 is switched to the second cathode 5b, the electrolytic solution pH of the second electrolytic solution chamber 5d shifts to the alkaline side, but the alkaline substance flows through the second electrolytic solution. Since the pH of the first electrolytic solution chamber 5c can be maintained closer to neutral than the pH of the second electrolytic solution chamber 5d, the pH of the first electrolytic solution chamber 5c can be maintained closer to neutral than the pH of the second electrolytic solution chamber 5d. The first diaphragm 3a of 5c is less likely to deteriorate and has good durability. Therefore, according to the embodiment, an electrolyzed water generator that can be used for a long period of time can be obtained.

図3に、給電部7における電流印加経路の切替の一例を表すタイミングチャートを示す。
これは、電解電流を2Aに固定し、第1陰極4b及び第2陰極5bへの電流印加経路を、1サイクルを10秒として、第1陰極4bに4秒の印加と、第2陰極5bに6秒の印加とを切り替えた制御例である。パルス波形101は、このときの第1陰極4bへの通電時間と電圧との関係を表し、パルス波形102は第2陰極5bへの通電時間と電圧との関係を表す。電解電流を同じ2Aに固定しているのに、第1陰極4bに印加した時の電圧と、第2陰極5bに印加した時の電圧が異なるのは陽極3bとの距離が異なるためである。
FIG. 3 shows a timing chart showing an example of switching the current application path in the feeding unit 7.
This is because the electrolytic current is fixed at 2A, the current application path to the first cathode 4b and the second cathode 5b is 10 seconds per cycle, the application is applied to the first cathode 4b for 4 seconds, and the second cathode 5b. This is a control example in which application for 6 seconds is switched. The pulse waveform 101 represents the relationship between the energization time of the first cathode 4b and the voltage at this time, and the pulse waveform 102 represents the relationship between the energization time of the second cathode 5b and the voltage. Even though the electrolytic current is fixed at the same 2A, the voltage when applied to the first cathode 4b and the voltage when applied to the second cathode 5b are different because the distance from the anode 3b is different.

電解電流、サイクル、第1陰極及び第2陰極における通電比率は、ユーザーにより操作可能に構成されている。この例の場合、第1陰極4bへの印加時間を10秒、第2陰極5bへの印加時間を0秒と設定すると、通常の3室型の動作となり、この時生成される酸性水とアルカリ性水を混合するとpH8.5付近の混合水となる。逆に第1陰極4bへの印加時間を0秒、第2陰極5bへの印加時間を10秒と設定すると、陰極室4では電解反応が起きず、陰極室4には電解セルに供給された原水が流れるだけであり、この時生成される酸性水と混合すると強酸性から弱酸性の混合水となる。
第1実施形態に係る電解水生成装置1を用い、以下のように、通電比率による水質変更試験、及び連続稼働試験を行った。
The electrolytic current, cycle, and energization ratio at the first cathode and the second cathode are configured to be operable by the user. In the case of this example, if the application time to the first cathode 4b is set to 10 seconds and the application time to the second cathode 5b is set to 0 seconds, the normal three-chamber operation is performed, and the acidic water and alkalinity generated at this time are obtained. When water is mixed, it becomes mixed water with a pH of around 8.5. On the contrary, when the application time to the first cathode 4b was set to 0 seconds and the application time to the second cathode 5b was set to 10 seconds, the electrolytic reaction did not occur in the cathode chamber 4, and the cathode chamber 4 was supplied to the electrolytic cell. Only raw water flows, and when mixed with the acidic water generated at this time, it changes from strongly acidic to weakly acidic mixed water.
Using the electrolyzed water generator 1 according to the first embodiment, a water quality change test based on the energization ratio and a continuous operation test were performed as follows.

通電比率による水質変更試験
電解水生成装置1を用い、日本では標準的な硬度のCa硬度55mg/Lの水道水を原水として0.5L/分で流水し、電解電流を2Aに固定し、1サイクルを10秒とし、1サイクルにおける第1陰極4b及び第2陰極5bへの通電時間の比率を種々変更し、混合生成水の水質変化(pH及び有効塩素濃度)を測定した。
図4は、第1実施形態に係る電解水生成装置における第2陰極5bの通電比率(デューティ比)と混合生成水の水質(pH及び有効塩素濃度)との関係を表すグラフ図である。
図中、特性線104は、第2陰極5bの通電比率に対する混合生成水のpHを表すグラフである。特性線103は、第2陰極5bの通電比率に対する混合生成水の有効塩素濃度を示している。
Water quality change test based on energization ratio Using the electrolyzed water generator 1, tap water with a Ca hardness of 55 mg / L, which is standard in Japan, is used as raw water at 0.5 L / min, and the electrolytic current is fixed at 2 A. The cycle was set to 10 seconds, the ratio of the energization time to the first cathode 4b and the second cathode 5b in one cycle was variously changed, and the water quality change (pH and effective chlorine concentration) of the mixed water was measured.
FIG. 4 is a graph showing the relationship between the energization ratio (duty ratio) of the second cathode 5b and the water quality (pH and effective chlorine concentration) of the mixed produced water in the electrolyzed water generator according to the first embodiment.
In the figure, the characteristic line 104 is a graph showing the pH of the mixed product water with respect to the energization ratio of the second cathode 5b. The characteristic line 103 shows the effective chlorine concentration of the mixed product water with respect to the energization ratio of the second cathode 5b.

第2陰極5bの通電比率は、1サイクルの時間に対する第2陰極5bの通電時間の比率である。すなわち、第2陰極5bの通電比率は、全電流量に対する第2陰極5bへの通電量の比率を示すことになる。第2陰極5bの通電比率0%は、第1陰極4bのみの通電、100%は第2陰極5bのみの通電を示し、第2陰極5bの通電比率50%は、第1陰極4bへの通電時間5秒、第2陰極5bヘの通電時間5秒を繰り返したことになる。混合生成水の水質(pH及び有効塩素濃度)の測定は、通電切替による水質差異が十分に積算されて影響しないように、サイクル時間より十分に長い時間で混合生成水を採水して行なった。また電解水の生成中、第1電解液室5c、第2電解液室5dには、それぞれ20%塩化ナトリウム水溶液を3mL/分送液した。
特性線104に示すように、第2陰極5bを用いないとき(通電比率0%)は、混合生成水はアルカリ性にあることがわかる。これは第1陰極4b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。
The energization ratio of the second cathode 5b is the ratio of the energization time of the second cathode 5b to the time of one cycle. That is, the energization ratio of the second cathode 5b indicates the ratio of the energization amount to the second cathode 5b to the total current amount. An energization ratio of 0% for the second cathode 5b indicates energization of only the first cathode 4b, 100% indicates energization of only the second cathode 5b, and an energization ratio of 50% for the second cathode 5b indicates energization of the first cathode 4b. It means that the time of 5 seconds and the energization time of the second cathode 5b for 5 seconds were repeated. The measurement of the water quality (pH and effective chlorine concentration) of the mixed product water was carried out by collecting the mixed product water for a time sufficiently longer than the cycle time so that the water quality difference due to the energization switching would not be sufficiently integrated and affected. .. Further, during the generation of the electrolyzed water, a 20% sodium chloride aqueous solution was sent to the first electrolytic solution chamber 5c and the second electrolytic solution chamber 5d, respectively, at 3 mL / min.
As shown in the characteristic line 104, it can be seen that the mixed product water is alkaline when the second cathode 5b is not used (energization ratio 0%). This is because all the alkaline substances produced by the first cathode 4b are mixed with the produced water.

これに対し、第2陰極5bの通電比率を0から上げていくと、特性線103に示すように、混合生成水の有効塩素濃度はほぼ一定ながら、特性線104に示すように、pHは酸性化していく。これは、第2陰極5bで生成されたアルカリ性物質が第2電解液室5d中にだけ放出され、混合生成水には混合されないためである。第1実施形態に使用される原水の場合は、第2陰極の通電比率が55%付近から大きくpHが変動し、酸性化する。第2陰極5bの通電比率を55%から60%に設定すると、腐食等の影響が少なく、活性成分であるHClOの存在比率の高い微酸性域(pH5~6.5)の酸性水(次亜塩素酸水)を得ることができる。さらに、第2陰極5bの通電比率を上げ、第1陰極4bを用いず第2陰極5bだけを用いると(通電比率100%)では、混合生成水は弱酸性から強酸性にあることがわかる。これは第1陰極ではアルカリ物質は生成されず、原水がそのまま酸性水と混合され、陽極室3で生成した酸性水の水質がそのまま表れる。
本実施形態では、Ca硬度55g/Lの水道水を原水に用いた。これより軟水を用いると微酸性域を示す第2陰極5bの通電比率は小さい方に、これより硬水を用いると微酸性域を示す第2陰極5bの通電比率は大きい方にシフトする。
On the other hand, when the energization ratio of the second cathode 5b is increased from 0, the effective chlorine concentration of the mixed product water is almost constant as shown in the characteristic line 103, but the pH is acidic as shown in the characteristic line 104. It will become. This is because the alkaline substance generated at the second cathode 5b is released only into the second electrolytic solution chamber 5d and is not mixed with the mixed product water. In the case of the raw water used in the first embodiment, the pH of the second cathode varies greatly from around 55% and is acidified. When the energization ratio of the second cathode 5b is set from 55% to 60%, the influence of corrosion and the like is small, and the acid water (hypochlorous acid) in the slightly acidic region (pH 5 to 6.5) in which the abundance ratio of the active ingredient HClO is high is low. Chloric acid water) can be obtained. Further, when the energization ratio of the second cathode 5b is increased and only the second cathode 5b is used without using the first cathode 4b (energization ratio 100%), it can be seen that the mixed water is weakly acidic to strongly acidic. This is because no alkaline substance is generated at the first cathode, the raw water is mixed with the acidic water as it is, and the water quality of the acidic water generated in the anode chamber 3 appears as it is.
In this embodiment, tap water having a Ca hardness of 55 g / L was used as raw water. When soft water is used, the energization ratio of the second cathode 5b, which indicates a slightly acidic region, shifts to a smaller one, and when hard water is used, the energization ratio of the second cathode 5b, which indicates a slightly acidic region, shifts to a larger one.

連続稼働試験
第1実施形態に係る電解水生成装置1を用いて、以下の連続稼働試験を行った。
日本では標準的なCa硬度55mg/Lを有する水道水を原水として、0.5L/分で、流水した。電解水の生成中、第1電解液室5c、第2電解液室5dには、各々、20%塩化ナトリウム水溶液を3mL/分で送液した。電解電流を2Aに固定し、1サイクルを10秒とし、混合生成水のpHが6となるように、第2陰極の通電比率を60%(第1陰極4bへの通電時間4秒、第2陰極5bの通電時間6秒)と設定した。電解水生成装置1を約700時間運転し、混合生成水を連続して得た。得られた混合生成水のpH及び有効塩素濃度を初期は24時間ごとに測定し、その後は1週間ごとに測定した。
また、比較例1及び比較例2として、電解セル2の電解液室5に第3隔膜5aを設けないこと以外は第1実施形態と同様の構成を有する電解水生成装置を用意し、上記と同様の条件で電解水生成装置を約700時間運転し、混合生成水を得た。得られた混合生成水の水質の変化として、pH及び有効塩素濃度を同様に測定した。
Continuous operation test
The following continuous operation test was performed using the electrolyzed water generator 1 according to the first embodiment.
In Japan, tap water having a standard Ca hardness of 55 mg / L was used as raw water and flowed at 0.5 L / min. During the generation of the electrolyzed water, a 20% sodium chloride aqueous solution was sent to the first electrolytic solution chamber 5c and the second electrolytic solution chamber 5d at 3 mL / min, respectively. The electrolysis current is fixed at 2 A, one cycle is set to 10 seconds, and the energization ratio of the second cathode is 60% so that the pH of the mixed product water is 6 (energization time to the first cathode 4b is 4 seconds, the second The energization time of the cathode 5b was set to 6 seconds). The electrolyzed water generator 1 was operated for about 700 hours to continuously obtain mixed generated water. The pH and effective chlorine concentration of the obtained mixed product water were initially measured every 24 hours, and then every week thereafter.
Further, as Comparative Example 1 and Comparative Example 2, an electrolyzed water generator having the same configuration as that of the first embodiment is prepared except that the electrolytic cell 5a of the electrolytic cell 2 is not provided with the third diaphragm 5a. The electrolyzed water generator was operated for about 700 hours under the same conditions to obtain mixed generated water. The pH and effective chlorine concentration were similarly measured as changes in the water quality of the obtained mixed product water.

図5は、第1実施形態に係る電解水生成装置の連続稼働試験結果を表すグラフ図を示す。
図において、横軸は、動作時間である。特性線110は、得られた混合生成水のpHを示す。また、特性線105は、得られた混合生成水の有効塩素濃度を示す。特性線106、107は、比較例1及び比較例2の有効塩素濃度、特性線108、109は比較例1及び比較例2のpHを示す。
比較例1では、48時間を超えたところから、特性線108に示すように、pHが上昇し、特性線106に示すように、有効塩素濃度が減少する現象が確認された。また、比較例2では、168時間を超えたところから、特性線109に示すように、pHが上昇し、特性線107に示すように、有効塩素濃度が減少する現象が確認された。比較例1及び比較例2の電解セルを分解して調査したところ、陽極室の第1隔膜が白濁し、ところどころ膜が破けていることが確認された。このことから、第2陰極で生成されたアルカリ性物質により、電解液室がアルカリ化して、電解液室と接する第1隔膜が変質して、破断に至ったと考えられる。一方、第1実施形態に係る電解水生成装置1では、特性線110、及び105に示すように、長時間稼働しても有効塩素濃度及びpHは一定であり、混合生成水の水質の変化は認められない。これは、電解液室5を、イオン透過の選択性のない中性膜からなる第3隔膜5aで陽極室3側の第1電解液室5cと陰極室4側の第2電解液室5dに仕切り、第2電解液室5d内に第3隔膜5aと近接対向して第2陰極5bを設けたことにより、第2陰極5bで生成されたアルカリ性物質は第1隔膜3aと接しない第2電解液室5dのみで生成、排出され、第1隔膜3aへのアルカリ性物質への作用が抑制されたためであると考えられる。
FIG. 5 shows a graph showing the results of a continuous operation test of the electrolyzed water generator according to the first embodiment.
In the figure, the horizontal axis is the operating time. The characteristic line 110 indicates the pH of the obtained mixed product water. Further, the characteristic line 105 shows the effective chlorine concentration of the obtained mixed product water. The characteristic lines 106 and 107 indicate the effective chlorine concentrations of Comparative Examples 1 and 2, and the characteristic lines 108 and 109 indicate the pHs of Comparative Examples 1 and 2.
In Comparative Example 1, it was confirmed that the pH increased as shown in the characteristic line 108 and the effective chlorine concentration decreased as shown in the characteristic line 106 from the place where the time exceeded 48 hours. Further, in Comparative Example 2, it was confirmed that the pH increased as shown in the characteristic line 109 and the effective chlorine concentration decreased as shown in the characteristic line 107 from the place where the time exceeded 168 hours. When the electrolytic cells of Comparative Example 1 and Comparative Example 2 were disassembled and investigated, it was confirmed that the first diaphragm of the anode chamber became cloudy and the membrane was torn in some places. From this, it is considered that the alkaline substance generated at the second cathode alkalizes the electrolytic solution chamber, and the first diaphragm in contact with the electrolytic solution chamber is denatured, resulting in fracture. On the other hand, in the electrolyzed water generator 1 according to the first embodiment, as shown in the characteristic lines 110 and 105, the effective chlorine concentration and pH are constant even after long-term operation, and the water quality of the mixed generated water changes. unacceptable. In this method, the electrolytic solution chamber 5 is divided into a first electrolytic solution chamber 5c on the anode chamber 3 side and a second electrolytic solution chamber 5d on the cathode chamber 4 side by a third diaphragm 5a made of a neutral film having no ion permeation selectivity. By providing the second cathode 5b in the second electrolytic solution chamber 5d so as to be in close contact with the third diaphragm 5a, the alkaline substance generated by the second cathode 5b does not come into contact with the first diaphragm 3a. It is considered that this is because it was generated and discharged only in the liquid chamber 5d, and the action on the alkaline substance on the first diaphragm 3a was suppressed.

このように、電解液室5を、イオン透過の選択性のない中性膜からなる第3隔膜5aで陽極室3側の第1電解液室5cと陰極室4側の第2電解液室5dに仕切り、第2電解液室5d内に第3隔膜5aと近接対向して第2陰極5bを設けたことにより、Ca硬度が異なる原水を使用しても、第2陰極5bの通電比率を変えることで微酸性の混合生成水を生成することが可能で、しかも長時間動作しても、安定して微酸性の混合生成水を生成することが可能である。また、季節変動などで、原水の水質が変動し、混合生成水のpH微酸性域から外れた場合、第2陰極5bの通電比率を変更することで容易に微酸性域に調整が可能である。 In this way, the electrolyte chamber 5 is a third diaphragm 5a made of a neutral film having no ion permeation selectivity, and the first electrolyte chamber 5c on the anode chamber 3 side and the second electrolyte chamber 5d on the cathode chamber 4 side. By providing the second cathode 5b in the second electrolyte chamber 5d in close proximity to the third diaphragm 5a, the energization ratio of the second cathode 5b can be changed even if raw water having different Ca hardness is used. As a result, it is possible to generate a slightly acidic mixed product water, and it is possible to stably generate a slightly acidic mixed product water even after long-term operation. In addition, when the water quality of the raw water fluctuates due to seasonal fluctuations and the pH of the mixed product water deviates from the slightly acidic range, it can be easily adjusted to the slightly acidic range by changing the energization ratio of the second cathode 5b. ..

電解水生成装置の応用例
第2陰極5bの通電比率の変更は、混合生成水のpH測定値に応じて自動的に行うことができる。
図6に、第1実施形態に係る電解水生成装置の応用例を表す概略図を示す。
図示するように、第1実施形態の応用例に係る電解水生成装置1-1は、電解セル2の第1生成水混合部10の後段に混合生成水41を収容し、底部11a及び側壁11bを有する貯水部11がさらに設けられ、貯水部11中にpH測定部としてのオンラインpHメーター12と貯水部11から混合生成水を排出する第3排水配管21dが設置されている。オンラインpHメーター12は制御部7cに接続されている。貯水部11は、通電切替による水質の差異が十分に積算されて影響しないように、サイクル時間より十分に長い時間で混合生成水を貯水できる容量を有することができる。電解水生成装置1-1の他の構成は、図2に示した電解水生成装置1と同様である。
Application example of electrolyzed water generator
The energization ratio of the second cathode 5b can be automatically changed according to the pH measurement value of the mixed product water.
FIG. 6 shows a schematic view showing an application example of the electrolyzed water generator according to the first embodiment.
As shown in the figure, the electrolyzed water generator 1-1 according to the application example of the first embodiment accommodates the mixed generated water 41 in the subsequent stage of the first produced water mixing unit 10 of the electrolytic cell 2, and has the bottom portion 11a and the side wall 11b. A water storage unit 11 is further provided, and an online pH meter 12 as a pH measuring unit and a third drainage pipe 21d for discharging mixed generated water from the water storage unit 11 are installed in the water storage unit 11. The online pH meter 12 is connected to the control unit 7c. The water storage unit 11 can have a capacity capable of storing the mixed water in a time sufficiently longer than the cycle time so that the difference in water quality due to the energization switching is sufficiently integrated and does not affect the water storage unit 11. The other configuration of the electrolyzed water generator 1-1 is the same as that of the electrolyzed water generator 1 shown in FIG.

電解水生成装置1-1では、第1生成水混合部10からの混合生成水41を貯水部11に導入して、オンラインpHメーター12にてpHを随時測定し、第3排水配管21dから排出する。季節変動などで原水の水質が変動して、混合生成水41のpH測定値が微酸性域からずれた場合に、オンラインpHメーター12からのpH測定信号を制御部7cで演算して、第2陰極5bの通電比率を自動的に変更するアルゴリズムを組むことで、混合生成水の自動的なpH制御が可能となる。また、それ以外にも、電解水生成装置1と同様の作用効果を有する。この応用例においては、貯水部11の混合生成水41のpH測定を自動で行えるオンラインpHメーター12を用いたが、作業者が貯水部11の混合生成水41のpH測定を随時手動で測定し、その値を制御部7cにインプットし、その値をもとに制御部7cで演算して、第2陰極5bの通電比率を自動的に変更するアルゴリズムを組むことも可能である。 In the electrolyzed water generator 1-1, the mixed generated water 41 from the first generated water mixing unit 10 is introduced into the water storage unit 11, the pH is measured at any time by the online pH meter 12, and the water is discharged from the third drain pipe 21d. do. When the water quality of the raw water fluctuates due to seasonal fluctuations and the pH measurement value of the mixed product water 41 deviates from the slightly acidic range, the pH measurement signal from the online pH meter 12 is calculated by the control unit 7c, and the second By building an algorithm that automatically changes the energization ratio of the cathode 5b, it is possible to automatically control the pH of the mixed product water. In addition, it has the same effect as the electrolyzed water generator 1. In this application example, an online pH meter 12 that can automatically measure the pH of the mixed generated water 41 of the water storage unit 11 is used, but the operator manually measures the pH of the mixed generated water 41 of the water storage unit 11 at any time. It is also possible to construct an algorithm that automatically changes the energization ratio of the second cathode 5b by inputting the value to the control unit 7c and calculating the value in the control unit 7c based on the value.

(第2実施形態)
図7は、第2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。
図示するように、電解水生成装置1-2は、所謂3室型の電解槽(電解セル)2-2を用いている。その内部は、第1隔膜(陽極側隔膜、陰イオン交換膜)3a及び第2隔膜(陰極側隔膜、陽イオン交換膜)4aにより、隔膜間に規定された電解液室5と、電解液室5の両側に位置する陽極室3及び陰極室4との3室に仕切られている。陽極室3内に陽極3bが設けられ、第1隔膜3aに近接対向している。陰極室4内に第1陰極4bが設けられ、第2隔膜4aに近接対向している。陽極3b及び陰極4bは、ほぼ等しい大きさの矩形板状に形成され、電解液室5及び第1、第2隔膜3a、4aを間に挟んで、互いに対向している。
電解液室5は、イオン透過の選択性がなく陽イオン及び陰イオンの通過が可能な中性膜からなる第3隔膜5aで陽極室3側の第1電解液室5cと陰極室4側の第2電解液室5dに仕切られている。第2電解液室5dには、第3隔膜5aと近接対向して第2陰極5bが設けられている。第2陰極5bは、陽極3bと第1陰極4bと同様に、陽極3bと第1陰極4bとほぼ等しい大きさの矩形形状に形成されている。
(Second Embodiment)
FIG. 7 is a diagram schematically showing a running water type electrolyzed water generator according to the second embodiment.
As shown in the figure, the electrolyzed water generator 1-2 uses a so-called three-chamber type electrolytic cell (electrolyzed cell) 2-2. Inside, the electrolyte chamber 5 and the electrolyte chamber defined between the diaphragms by the first diaphragm (anode side membrane, anion exchange membrane) 3a and the second diaphragm (cathode side membrane, cation exchange membrane) 4a. It is divided into three chambers, an anode chamber 3 and a cathode chamber 4 located on both sides of 5. An anode 3b is provided in the anode chamber 3 and is in close proximity to the first diaphragm 3a. The first cathode 4b is provided in the cathode chamber 4 and is in close proximity to the second diaphragm 4a. The anode 3b and the cathode 4b are formed in the shape of a rectangular plate having substantially the same size, and face each other with the electrolyte chamber 5 and the first and second diaphragms 3a and 4a interposed therebetween.
The electrolytic solution chamber 5 is a third diaphragm 5a made of a neutral film capable of passing cations and anions without selectivity of ion permeation, and is a first electrolytic solution chamber 5c on the anode chamber 3 side and a cathode chamber 4 side. It is partitioned into a second electrolyte chamber 5d. The second electrolyte chamber 5d is provided with a second cathode 5b so as to face the third diaphragm 5a in close proximity to the third diaphragm 5a. Like the anode 3b and the first cathode 4b, the second cathode 5b is formed in a rectangular shape having substantially the same size as the anode 3b and the first cathode 4b.

さらに、陽極室3側の第1電解液室5cの少なくとも一部に、アルカリ性物質の拡散を制御する「透水性の拡散抑制部材」として、多孔質部材5eが設けられている。
拡散抑制部材は透水性である。すなわち、供給配管8bを介して第1電解液供給口5fより電解液が供給された場合、その電解液は拡散抑制部材の内部を通過する必要がある。このため、拡散抑制部材は透水性を有するのである。
このような拡散抑制部材においては、内部に電解液が通液している状態で陰陽両極に通電すると、電解液中のナトリウムイオンや塩素イオンは電気的な力によって電極方向に移動する。しかし、通電を停止している状態では電気的な力は生じない。この場合でも、電解セル2-2の内部において、例えば濃度勾配等に起因して物質が自然に移動することがある。このように電気的な力によらない自然な物質の移動を「拡散」と称する。拡散抑制部材は、このような拡散を起こりにくくする機能、すなわち電気的な力によらない自然な物質の移動を抑制する機能を有する。
Further, a porous member 5e is provided as a "water-permeable diffusion suppressing member" for controlling the diffusion of an alkaline substance in at least a part of the first electrolytic solution chamber 5c on the anode chamber 3 side.
The diffusion suppressing member is water permeable. That is, when the electrolytic solution is supplied from the first electrolytic solution supply port 5f via the supply pipe 8b, the electrolytic solution needs to pass through the inside of the diffusion suppressing member. Therefore, the diffusion suppressing member has water permeability.
In such a diffusion suppressing member, when the yin and yang poles are energized with the electrolytic solution passing through the inside, sodium ions and chloride ions in the electrolytic solution move toward the electrode by an electric force. However, no electrical force is generated when the energization is stopped. Even in this case, the substance may move naturally inside the electrolytic cell 2-2 due to, for example, a concentration gradient. Such movement of natural substances without electrical force is called "diffusion". The diffusion suppressing member has a function of making such diffusion less likely to occur, that is, a function of suppressing the movement of natural substances not due to electrical force.

以上のような透水性の拡散抑制部材の作用は、次のとおりである。まず、電解水生成装置1-2が稼働しているときは、拡散抑制部材が透水性であるため電解液が拡散抑制部材の内部を通過し、陰陽両極への通電によって電解水が生成される。一方、電解水生成装置1-2が停止しているときは、拡散によって第2電解液室5d側から第1電解液室5cにアルカリ性物質が流入することがある。この場合、拡散抑制部材が設置されていれば、第1電解液室5cへのアルカリ性物質の流入を抑制することができる。これにより第1隔膜3aはさらに劣化しにくくなるのである。 The action of the water-permeable diffusion suppressing member as described above is as follows. First, when the electrolyzed water generator 1-2 is operating, since the diffusion suppressing member is water permeable, the electrolytic solution passes through the inside of the diffusion suppressing member, and the electrolyzed water is generated by energizing both the yin and yang poles. .. On the other hand, when the electrolyzed water generator 1-2 is stopped, an alkaline substance may flow into the first electrolytic solution chamber 5c from the second electrolytic solution chamber 5d side due to diffusion. In this case, if the diffusion suppressing member is installed, the inflow of the alkaline substance into the first electrolytic solution chamber 5c can be suppressed. As a result, the first diaphragm 3a is less likely to deteriorate.

第2実施形態に使用可能な多孔質部材5eとしては、例えば、プラスチック焼結多孔質体(富士ケミカル社製)、セラミック焼結多孔質等があげられる。
給電部7は、電源7a、この電源7aを制御する制御部7c、及び第1陰極4b及び第2陰極5bへの給電を切り替えるスイッチ7b(切替スイッチ)を有している。電源7aの正極は、配線を介して陽極3bに接続されている。電源7aの負極は、スイッチ7b及び2本の配線を介して、第1陰極4b及び第2陰極5bに接続されている。すなわち、スイッチ7bを切り替えることにより、第1陰極4bまたは第2陰極5bに選択的に負電圧を印加することができる。スイッチ7bは、ユーザーにより操作可能に構成されている。
Examples of the porous member 5e that can be used in the second embodiment include a plastic sintered porous body (manufactured by Fuji Chemical Co., Ltd.), a ceramic sintered porous body, and the like.
The power feeding unit 7 has a power supply 7a, a control unit 7c for controlling the power supply 7a, and a switch 7b (changeover switch) for switching the power supply to the first cathode 4b and the second cathode 5b. The positive electrode of the power source 7a is connected to the anode 3b via wiring. The negative electrode of the power source 7a is connected to the first cathode 4b and the second cathode 5b via the switch 7b and two wires. That is, by switching the switch 7b, a negative voltage can be selectively applied to the first cathode 4b or the second cathode 5b. The switch 7b is configured to be operable by the user.

その他、電解水生成装置1-2は、電解セル2-2の第1及び第2電解液室5c、5dに電解液、例えば、塩水を供給する電解液供給部8と、陽極室3及び陰極室4に水を供給する給水部21と、第1生成水混合部10と、を備え、前述した第1実施形態に係る電解水生成装置1と同様に構成されている。
第2実施形態において、電解水生成装置1-2から排水される混合生成水は、微酸性・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3bに正電圧、第1陰極4bまたは第2陰極5bに選択的に負電圧が印加される。本実施形態によれば、スイッチ7b(切替スイッチ)を切り替えて、第2陰極5bに電圧を印加することにより、接続デューティによる更になるpH調整を行うことが可能となる。さらに、多孔質部材5eを設けることにより、第2電解液室5d内で生成したアルカリ性物質が、電解水生成装置を停止した際に、第3隔膜5aを透過して第1電解液室5c及び第1電解液室5cと接している第1隔膜3aへ拡散することを抑制できる。
In addition, the electrolyzed water generator 1-2 includes an electrolytic solution supply unit 8 for supplying an electrolytic solution, for example, salt water to the first and second electrolytic solution chambers 5c and 5d of the electrolytic cell 2-2, an anode chamber 3 and a cathode. A water supply unit 21 for supplying water to the chamber 4 and a first generated water mixing unit 10 are provided, and are configured in the same manner as the electrolyzed water generation device 1 according to the first embodiment described above.
In the second embodiment, the mixed generated water drained from the electrolyzed water generator 1-2 is hypochlorite water whose pH is controlled to be near slightly acidic / neutral. That is, in the normal generation operation, a positive voltage is selectively applied to the anode 3b and a negative voltage is selectively applied to the first cathode 4b or the second cathode 5b. According to the present embodiment, by switching the switch 7b (changeover switch) and applying a voltage to the second cathode 5b, it is possible to further adjust the pH by the connection duty. Further, by providing the porous member 5e, the alkaline substance generated in the second electrolytic solution chamber 5d permeates through the third diaphragm 5a and the first electrolytic solution chamber 5c and when the electrolytic water generator is stopped. It is possible to suppress diffusion to the first diaphragm 3a in contact with the first electrolyte chamber 5c.

また、第2実施形態に係る電解水生成装置1-2を用いると、第1実施形態と同様に、原水の水質に変動があっても混合生成水のpHが随時調整可能となり、混合生成水として得られる次亜塩素酸水のpHを微酸性・中性付近に制御することが可能となる。また、第3隔膜5aにより電解液室5を第1電解液室5cと第2電解液室5dに分離することにより、給電部7からの通電を第2陰極5bに切り替えたとき、第2電解液室5dの電解液pHはアルカリ側にシフトするが、アルカリ性物質は第2電解液の流れにより排出され、第1電解液の流れにはほとんど混入しないので、第1電解液室5cの第1隔膜3aが劣化しにくく耐久性が良好となる。このため、第2実施形態によれば、長期間の使用が可能な電解水生成装置が得られる。 Further, when the electrolyzed water generator 1-2 according to the second embodiment is used, the pH of the mixed generated water can be adjusted at any time even if the quality of the raw water fluctuates, as in the first embodiment, and the mixed produced water can be adjusted at any time. It is possible to control the pH of the hypochlorite water obtained as a medium acid to near neutrality. Further, by separating the electrolytic solution chamber 5 into the first electrolytic solution chamber 5c and the second electrolytic solution chamber 5d by the third diaphragm 5a, when the energization from the feeding unit 7 is switched to the second cathode 5b, the second electrolysis The electrolytic solution pH of the liquid chamber 5d shifts to the alkaline side, but the alkaline substance is discharged by the flow of the second electrolytic solution and hardly mixes with the flow of the first electrolytic solution. The diaphragm 3a is less likely to deteriorate and has good durability. Therefore, according to the second embodiment, an electrolyzed water generator that can be used for a long period of time can be obtained.

第2実施形態に係る電解水生成装置1-2を用い、以下のように、通電比率による水質変更試験、及び連続稼働試験を行った。
通電比率による水質変更試験
電解水生成装置1-2を用い、0.5L/分で純水を原水として流水し、電解電流を2Aに固定し、1サイクルを10秒とし、1サイクルにおける第1陰極及び第2陰極の通電を切り替えて通電時間の比率を種々変更し、混合生成水の水質変化(pH及び有効塩素濃度)を測定した。
Using the electrolyzed water generator 1-2 according to the second embodiment, a water quality change test based on the energization ratio and a continuous operation test were performed as follows.
Water quality change test by energization ratio
Using the electrolyzed water generator 1-2, pure water was flowed as raw water at 0.5 L / min, the electrolytic current was fixed at 2 A, one cycle was set to 10 seconds, and the first cathode and the second cathode in one cycle were used. The energization was switched and the ratio of the energization time was changed in various ways, and the water quality change (pH and effective chlorine concentration) of the mixed water was measured.

図8は、第2実施形態に係る電解水生成装置1-2における第2陰極5bの通電比率(デューティ比)と混合生成水の水質との関係を表すグラフ図である。
特性線112は、第2陰極5bの通電比率に対するpHの変化を示し、特性線111は、第2陰極5bの通電比率に対する有効塩素濃度の変化を示している。
第2陰極5bの通電比率は、第1実施形態と同様に、1サイクルの時間に対する第2陰極5bの通電時間の比率である。混合生成水の水質(pH及び有効塩素濃度)の測定は、通電切替による水質差異が十分に積算されて影響しないように、サイクル時間より十分に長い時間で混合生成水を採水して行った。また電解水の生成中、第1電解液室5c及び第2電解液室5dには、各々、20%塩化ナトリウム水溶液を3mL/分送液した。
FIG. 8 is a graph showing the relationship between the energization ratio (duty ratio) of the second cathode 5b in the electrolyzed water generator 1-2 according to the second embodiment and the water quality of the mixed generated water.
The characteristic line 112 shows the change in pH with respect to the energization ratio of the second cathode 5b, and the characteristic line 111 shows the change in the effective chlorine concentration with respect to the energization ratio of the second cathode 5b.
The energization ratio of the second cathode 5b is the ratio of the energization time of the second cathode 5b to the time of one cycle, as in the first embodiment. The measurement of the water quality (pH and effective chlorine concentration) of the mixed product water was carried out by collecting the mixed product water for a time sufficiently longer than the cycle time so that the water quality difference due to the energization switching would not be sufficiently integrated and affected. .. Further, during the generation of the electrolyzed water, a 20% sodium chloride aqueous solution was sent to the first electrolytic solution chamber 5c and the second electrolytic solution chamber 5d, respectively, at 3 mL / min.

純水を原水にした場合は、特性線112に示すように、第2陰極5bの通電比率が25%付近から大きくpHが変動し、酸性化する。また、第2陰極5bの通電比率を25%から30%に設定すると、腐食等の影響が少なく、活性成分であるHClOの存在比率の高い微酸性域(pH5~6.5)の酸性水(次亜塩素酸水)を得ることができる。一方、特性線111に示すように、混合生成水の有効塩素濃度はほぼ一定である。このように、第2実施形態に電解水生成装置1-2では、第1電解液室5c内に、アルカリ性物質が第1隔膜3aへ拡散するのを抑制する多孔質部材5eを設けた場合でも、第2陰極5bの通電比率で混合生成水のpHを十分に制御できることが分かった。第1電解液室5c内に、多孔質部材5eを設けた場合、電解セル停止中のアルカリ性物質の第1電解液室5cヘの拡散を抑制するだけでなく、第1隔膜3aが劣化した場合でも、多孔質部材5eと陽極3bで第1隔膜3aを機械的にサンドイッチする構造となっているため、第1隔膜3aの破断の進展を防止することができる。
また、第1電解液室5c内に多孔質部材5eを設けると、その多孔質部材5eが流路抵抗としても作用し、第1電解液室5cに流入する電解液の流量に比して第2電解液室5dに流入する電解液の流量のほうが大きくなることがある。その場合、第2電解液室5dで生成するアルカリ性水を効率よく排出できるという利点が生じる。なお、供給配管8b及び/または供給配管8cには流量調節弁を設けてもかまわない。
When pure water is used as raw water, as shown in the characteristic line 112, the pH of the second cathode 5b fluctuates greatly from around 25%, and acidification occurs. Further, when the energization ratio of the second cathode 5b is set from 25% to 30%, the influence of corrosion and the like is small, and the acidic water (pH 5 to 6.5) in the slightly acidic region (pH 5 to 6.5) in which the abundance ratio of the active ingredient HClO is high is low. Hypochlorous acid water) can be obtained. On the other hand, as shown in the characteristic line 111, the effective chlorine concentration of the mixed product water is almost constant. As described above, in the electrolyzed water generator 1-2 in the second embodiment, even when the porous member 5e for suppressing the diffusion of the alkaline substance into the first diaphragm 3a is provided in the first electrolytic solution chamber 5c. It was found that the pH of the mixed product water can be sufficiently controlled by the energization ratio of the second cathode 5b. When the porous member 5e is provided in the first electrolytic cell 5c, not only the diffusion of the alkaline substance into the first electrolytic cell 5c while the electrolytic cell is stopped is suppressed, but also the first diaphragm 3a is deteriorated. However, since the structure is such that the first diaphragm 3a is mechanically sandwiched between the porous member 5e and the anode 3b, it is possible to prevent the progress of breakage of the first diaphragm 3a.
Further, when the porous member 5e is provided in the first electrolytic solution chamber 5c, the porous member 5e also acts as a flow path resistance, and the flow rate of the electrolytic solution flowing into the first electrolytic solution chamber 5c is higher than that of the flow rate. 2 The flow rate of the electrolytic solution flowing into the electrolytic solution chamber 5d may be larger. In that case, there is an advantage that the alkaline water generated in the second electrolytic solution chamber 5d can be efficiently discharged. A flow rate control valve may be provided in the supply pipe 8b and / or the supply pipe 8c.

(第3実施形態)
図9は、第3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。
第3実施形態に係る電解水生成装置1-3は、少なくとも2台の電解セル2、2-1を直列に接続し、例えば第2電解セル2-1に供給する原水として第1電解セル2の第1混合生成水を用い、段階的にpH調整を行うようにしたものである。
図示するように、電解水生成装置1-3は、所謂3室型の第1電解セル2及び第2電解セル2-1を用いている。
第1電解セル2の内部は、第1隔膜(陽極側隔膜、陰イオン交換膜)3a及び第2隔膜(陰極側隔膜、陽イオン交換膜)4aにより、隔膜間に規定された電解液室5と、電解液室5の両側に位置する陽極室3及び陰極室4との3室に仕切られている。陽極室3内に陽極3bが設けられ、第1隔膜3aに近接対向している。陰極室4内に第1陰極4bが設けられ、第2隔膜4aに近接対向している。陽極3b及び第1陰極4bは、ほぼ等しい大きさの矩形板状に形成され、電解液室5及び第1、第2隔膜3a、4aを間に挟んで、互いに対向している。
(Third Embodiment)
FIG. 9 is a diagram schematically showing a running water type electrolyzed water generator according to a third embodiment.
In the electrolytic water generator 1-3 according to the third embodiment, at least two electrolytic cells 2 and 2-1 are connected in series, and for example, the first electrolytic cell 2 is used as raw water to be supplied to the second electrolytic cell 2-1. The pH was adjusted step by step using the first mixed water produced in the above.
As shown in the figure, the electrolyzed water generator 1-3 uses a so-called three-chamber type first electrolytic cell 2 and a second electrolytic cell 2-1.
The inside of the first electrolytic cell 2 is an electrolytic cell 5 defined between the diaphragms by a first diaphragm (anode side diaphragm, anion exchange membrane) 3a and a second diaphragm (cathode side diaphragm, cation exchange membrane) 4a. It is divided into three chambers, an anode chamber 3 and a cathode chamber 4 located on both sides of the electrolytic cell chamber 5. An anode 3b is provided in the anode chamber 3 and is in close proximity to the first diaphragm 3a. The first cathode 4b is provided in the cathode chamber 4 and is in close proximity to the second diaphragm 4a. The anode 3b and the first cathode 4b are formed in the shape of a rectangular plate having substantially the same size, and face each other with the electrolyte chamber 5 and the first and second diaphragms 3a and 4a interposed therebetween.

電解液室5は、イオン透過の選択性がなく陽イオン及び陰イオンの通過が可能な中性膜からなる第3隔膜5aで陽極室3側の第1電解液室5cと陰極室4側の第2電解液室5dに仕切られている。第2電解液室5dには、第3隔膜5aと近接対向して第2陰極5bが設けられている。第2陰極5bは、陽極3bと第1陰極4bと同様に、陽極3bと第1陰極4bとほぼ等しい大きさの矩形形状に形成されている。
第1電解セル2に接続された給電部7は、電解に必要な電流を供給する電源7aと、第1陰極4b及び/または第2陰極5bに通電するスイッチ7bと、電源7aとスイッチ7bを制御する制御部7cとを有する。ここではスイッチ7bとして、第1陰極4b及び第2陰極5bへの給電を切り替える切替スイッチが使用される。電源7aとしては定電流電源が望ましい。電源7aの正極は配線を介して第1電解セル2の陽極3bと接続されている。電源7aの負極は、スイッチ7b及び2本の配線を介して第1陰極4b及び第2陰極5bと接続されており、スイッチ7bを切り替えることにより、第1陰極4b及び第2陰極5bに選択的に負電圧を印加することができる。スイッチ7bは、ユーザーにより操作可能に構成されている。
The electrolytic solution chamber 5 is a third diaphragm 5a made of a neutral film capable of passing cations and anions without selectivity of ion permeation, and is a first electrolytic solution chamber 5c on the anode chamber 3 side and a cathode chamber 4 side. It is partitioned into a second electrolyte chamber 5d. The second electrolyte chamber 5d is provided with a second cathode 5b so as to face the third diaphragm 5a in close proximity to the third diaphragm 5a. Like the anode 3b and the first cathode 4b, the second cathode 5b is formed in a rectangular shape having substantially the same size as the anode 3b and the first cathode 4b.
The power feeding unit 7 connected to the first electrolytic cell 2 has a power supply 7a that supplies a current required for electrolysis, a switch 7b that energizes the first cathode 4b and / or the second cathode 5b, and a power supply 7a and a switch 7b. It has a control unit 7c to control. Here, as the switch 7b, a changeover switch for switching the power supply to the first cathode 4b and the second cathode 5b is used. A constant current power supply is desirable as the power supply 7a. The positive electrode of the power supply 7a is connected to the anode 3b of the first electrolytic cell 2 via wiring. The negative electrode of the power supply 7a is connected to the first cathode 4b and the second cathode 5b via the switch 7b and two wires, and by switching the switch 7b, the first cathode 4b and the second cathode 5b are selectively selected. A negative voltage can be applied to. The switch 7b is configured to be operable by the user.

第1陰極4b及び/または第2陰極5bに通電するスイッチとして、スイッチ7bのような切替スイッチを用いる場合、第1陰極4bと第2陰極5bに印加する電圧を固定し、第1陰極4bと第2陰極5bへの通電を時間的に切り替えることにより、通電比率を調整することができる。
第2電解セル2-1は、第1電解セル2と、混合生成水供給ライン10sに使用される第1生成水混合部10-1と接続されて、第1電解セル2の後段に設けられ、第1電解セル2とほぼ同様の構成を有する。
第2電解セル2-1の内部は、第1隔膜(陽極側隔膜、陰イオン交換膜)3-1a及び第2隔膜(陰極側隔膜、陽イオン交換膜)4-1aにより、隔膜間に規定された電解液室5-1と、電解液室5-1の両側に位置する陽極室3-1及び陰極室4-1との3室に仕切られている。陽極室3-1内に陽極3-1bが設けられ、第1隔膜3-1aに対向している。陰極室4-1内に第1陰極4-1bが設けられ、第2隔膜4-1aに対向している。陽極3-1b及び第1陰極4-1bは、ほぼ等しい大きさの矩形板状に形成され、電解液室5-1及び第1、第2隔膜3-1a、4-1aを間に挟んで、互いに対向している。
When a changeover switch such as a switch 7b is used as a switch for energizing the first cathode 4b and / or the second cathode 5b, the voltage applied to the first cathode 4b and the second cathode 5b is fixed, and the first cathode 4b and The energization ratio can be adjusted by temporally switching the energization of the second cathode 5b.
The second electrolytic cell 2-1 is connected to the first electrolytic cell 2 and the first generated water mixing unit 10-1 used in the mixed generated water supply line 10s, and is provided after the first electrolytic cell 2. , Has almost the same configuration as the first electrolytic cell 2.
The inside of the second electrolytic cell 2-1 is defined between the diaphragms by the first diaphragm (anode side diaphragm, anion exchange membrane) 3-1a and the second diaphragm (cathode side diaphragm, cation exchange membrane) 4-1a. It is divided into three chambers, that is, an electrolytic cell chamber 5-1 and an anode chamber 3-1 and a cathode chamber 4-1 located on both sides of the electrolytic cell chamber 5-1. An anode 3-1b is provided in the anode chamber 3-1 and faces the first diaphragm 3-1a. The first cathode 4-1b is provided in the cathode chamber 4-1 and faces the second diaphragm 4-1a. The anode 3-1b and the first cathode 4-1b are formed in the shape of a rectangular plate having substantially the same size, and sandwich the electrolytic solution chamber 5-1 and the first and second diaphragms 3-1a and 4-1a in between. , Facing each other.

電解液室5-1は、イオン透過の選択性がなく陽イオン及び陰イオンの通過が可能な中性膜からなる第3隔膜5-1aで陽極室3側の第1電解液室5-1cと陰極室4側の第2電解液室5-1dに仕切られている。第2電解液室5-1dには、第3隔膜5-1aと近接対向して第2陰極5-1bが設けられている。第2陰極5-1bは、陽極3-1bと第1陰極4-1bと同様にして、陽極3-1bと第1陰極4-1bとほぼ等しい大きさの矩形形状に形成されている。
陽極3-1bは、陽極3bと同様の構成を有する。第1陰極4-1bは、第1陰極4bと同様の構成を有する。第2陰極5-1bは、第2陰極5bと同様の構成を有する。
The electrolytic solution chamber 5-1 is a third diaphragm 5-1a made of a neutral film capable of passing cations and anions without selectivity of ion permeation, and is a first electrolytic solution chamber 5-1c on the anode chamber 3 side. It is partitioned into a second electrolyte chamber 5-1d on the cathode chamber 4 side. The second electrolyte chamber 5-1d is provided with a second cathode 5-1b so as to face the third diaphragm 5-1a in close proximity to the third diaphragm 5-1a. The second cathode 5-1b is formed in a rectangular shape having substantially the same size as the anode 3-1b and the first cathode 4-1b in the same manner as the anode 3-1b and the first cathode 4-1b.
The anode 3-1b has the same configuration as the anode 3b. The first cathode 4-1b has the same configuration as the first cathode 4b. The second cathode 5-1b has the same configuration as the second cathode 5b.

第2電解セル2-1に接続された給電部7-1は、電源7-1a、この電源7-1aを制御する制御部7-1c、及び第1陰極4-1b及び第2陰極5-1bへの給電を切り替えるスイッチ7-1b(切替スイッチ)を有している。電源7-1aの正極は、配線を介して陽極3-1bに接続されている。電源7-1aの負極は、スイッチ7-1b及び2本の配線を介して、第1陰極4-1b及び第2陰極5-1bに接続されている。すなわち、スイッチ7-1bを切り替えることにより、第1陰極4-1bまたは第2陰極5-1bに選択的に負電圧を印加することができる。スイッチ7-1bは、ユーザーにより操作可能に構成されている。 The power feeding unit 7-1 connected to the second electrolytic cell 2-1 includes a power supply 7-1a, a control unit 7-1c for controlling the power supply 7-1a, and a first cathode 4-1b and a second cathode 5-. It has a switch 7-1b (changeover switch) for switching the power supply to 1b. The positive electrode of the power supply 7-1a is connected to the anode 3-1b via wiring. The negative electrode of the power supply 7-1a is connected to the first cathode 4-1b and the second cathode 5-1b via the switch 7-1b and two wires. That is, by switching the switch 7-1b, a negative voltage can be selectively applied to the first cathode 4-1b or the second cathode 5-1b. The switch 7-1b is configured to be operable by the user.

さらに、電解水生成装置1-3は、第1電解セル2の第1及び第2電解液室5c、5d、及び第2電解セル2-1の第1及び第2電解液室5-1c、5-1dに、電解液、例えば塩水を供給する電解液供給部8-1と、第1電解セル2の陽極室3及び陰極室4に水を供給する給水部21とを備えるとともに、陽極室3及び陰極室4から排出された陽極生成水及び陰極生成水を混合して得られた第1混合生成水を第2電解セル2-1の陽極室3-1及び陰極室4-1に供給する第1生成水混合部10-1を備える。第1生成水混合部10-1は、混合生成水供給ライン10sとして使用される。 Further, the electrolytic water generator 1-3 includes the first and second electrolytic solution chambers 5c and 5d of the first electrolytic cell 2, and the first and second electrolytic solution chambers 5-1c of the second electrolytic cell 2-1. The 5-1d is provided with an electrolytic solution supply unit 8-1 for supplying an electrolytic solution, for example, salt water, and a water supply unit 21 for supplying water to the anode chamber 3 and the cathode chamber 4 of the first electrolytic cell 2, and also having an anode chamber. The first mixed generated water obtained by mixing the anode-generated water and the cathode-generated water discharged from 3 and the cathode chamber 4 is supplied to the anode chamber 3-1 and the cathode chamber 4-1 of the second electrolytic cell 2-1. The first generated water mixing unit 10-1 is provided. The first generated water mixing unit 10-1 is used as the mixed generated water supply line 10s.

電解液供給部8-1は、電解液25aとして例えば20%塩化ナトリウム水溶液を貯溜した塩水タンク(電解液タンク)25と、塩水タンク25から第1電解セル2の第1及び第2電解液室5c、5dの下方に塩水を導く供給配管8aと、供給配管8a中に設けられた送液ポンプ29と、第1電解セル2の第1及び第2電解液室5c、5dの上方から塩水を排出する排水配管8fとを有する。塩水タンク25の出口付近では供給配管8aから供給配管8-1aが分岐し、第1及び第2電解液室5-1c、5-1dの下方に塩水を導いている。供給配管8-1a中には送液ポンプ29-1が設けられている。
また、供給配管8aは、電解液室5の第1電解液室5cの下部に設けられた第1電解液供給口5fに接続して塩水を供給する第1電解液供給ラインとしての供給配管8bと、電解液室5の第2電解液室5dの下部に設けられた第2電解液供給口5gに接続して塩水を供給する第2電解液供給ラインとしての供給配管8cに分岐し、第1電解液室5c及び第2電解液室5dに別々に電解水を供給している。第1電解液室5cの上部には、第1電解液排出口5hと接続され、第1電解液室5c内を流れた電解液を排水する第1電解液排出ラインとしての排水配管8dが接続され、第2電解液室5dの上部には、第2電解液排出口5iと接続され、第2電解液室5d内を流れた電解液を排水する第2電解液排出ラインとしての排水配管8eが各々設けられている。このため、第1電解液室5cにおける塩水の流れは、第2電解液室5dにおける塩水の流れとは別になっている。排水配管8dと排水配管8eは合流されて排水配管8fとなり、排水配管8dと排水配管8eの電解液は混合して排出される。
The electrolytic solution supply unit 8-1 includes a salt water tank (electrolyte solution tank) 25 in which, for example, a 20% sodium chloride aqueous solution is stored as the electrolytic solution 25a, and the first and second electrolytic solution chambers of the first electrolytic cell 2 from the salt water tank 25. A supply pipe 8a for guiding salt water below 5c and 5d, a liquid feed pump 29 provided in the supply pipe 8a, and salt water from above the first and second electrolytic solution chambers 5c and 5d of the first electrolytic cell 2 It has a drainage pipe 8f for discharging. In the vicinity of the outlet of the salt water tank 25, the supply pipe 8-1a branches from the supply pipe 8a and guides the salt water below the first and second electrolytic solution chambers 5-1c and 5-1d. A liquid feed pump 29-1 is provided in the supply pipe 8-1a.
Further, the supply pipe 8a is connected to the first electrolytic solution supply port 5f provided in the lower part of the first electrolytic solution chamber 5c of the electrolytic solution chamber 5, and is connected to the supply pipe 8b as a first electrolytic solution supply line for supplying salt water. And branch to the supply pipe 8c as the second electrolytic solution supply line which is connected to the second electrolytic solution supply port 5g provided at the lower part of the second electrolytic solution chamber 5d of the electrolytic solution chamber 5 to supply salt water. Electrolyzed water is separately supplied to the 1 electrolytic solution chamber 5c and the 2nd electrolytic solution chamber 5d. At the upper part of the first electrolytic solution chamber 5c, a drain pipe 8d is connected to the first electrolytic solution discharge port 5h and as a first electrolytic solution discharge line for draining the electrolytic solution flowing in the first electrolytic solution chamber 5c. A drain pipe 8e is connected to the second electrolytic solution discharge port 5i at the upper part of the second electrolytic solution chamber 5d and serves as a second electrolytic solution discharge line for draining the electrolytic solution flowing in the second electrolytic solution chamber 5d. Are provided respectively. Therefore, the flow of salt water in the first electrolytic solution chamber 5c is different from the flow of salt water in the second electrolytic solution chamber 5d. The drainage pipe 8d and the drainage pipe 8e are merged into the drainage pipe 8f, and the electrolytic solution of the drainage pipe 8d and the drainage pipe 8e is mixed and discharged.

供給配管8-1aは、電解液室5-1の第1電解液室5-1cの下部に設けられた第1電解液供給口5-1fに接続して塩水を供給する第1電解液供給ラインとしての供給配管8-1bと、電解液室5-1の第2電解液室5-1dの下部に設けられた第2電解液供給口5-1gに接続して塩水を供給する第2電解液供給ラインとしての供給配管8-1cに分岐しており、第1電解液室5-1cと第2電解液室5-1dには電解液が別々に供給される。第1電解液室5-1cの上部には、第1電解液排出口5-1hと接続され、第1電解液室5-1c内を流れた電解液を排水する第1電解液排出ラインとしての排水配管8-1dが接続され、第2電解液室5-1dの上部には、第2電解液排出口5-1iと接続され、第2電解液室5-1d内を流れた電解液を排水する第2電解液排出ラインとしての排水配管8-1eが接続されている。このため、第1電解液室5-1cにおける塩水の流れは、第2電解液室5-1dにおける塩水の流れとは別になっている。排水配管8-1dと排水配管8-1eは合流されて排水配管8-1fとなり、排水配管8-1dと排水配管8-1eの電解液は混合して排出される。 The supply pipe 8-1a is connected to the first electrolytic solution supply port 5-1f provided at the lower part of the first electrolytic solution chamber 5-1c of the electrolytic solution chamber 5-1 to supply the first electrolytic solution to supply salt water. A second supply pipe 8-1b as a line and a second electrolyte supply port 5-1g provided at the bottom of the second electrolytic solution chamber 5-1d of the electrolytic solution chamber 5-1 are connected to supply salt water. It is branched into a supply pipe 8-1c as an electrolytic solution supply line, and the electrolytic solution is separately supplied to the first electrolytic solution chamber 5-1c and the second electrolytic solution chamber 5-1d. The upper part of the first electrolytic solution chamber 5-1c is connected to the first electrolytic solution discharge port 5-1h and serves as a first electrolytic solution discharge line for draining the electrolytic solution flowing in the first electrolytic solution chamber 5-1c. The drainage pipe 8-1d of the above is connected, and the electrolytic solution that is connected to the second electrolytic solution discharge port 5-1i at the upper part of the second electrolytic solution chamber 5-1d and flows in the second electrolytic solution chamber 5-1d. The drainage pipe 8-1e as the second electrolytic solution discharge line for draining the water is connected. Therefore, the flow of salt water in the first electrolytic solution chamber 5-1c is different from the flow of salt water in the second electrolytic solution chamber 5-1d. The drainage pipe 8-1d and the drainage pipe 8-1e are merged into the drainage pipe 8-1f, and the electrolytic solution of the drainage pipe 8-1d and the drainage pipe 8-1e is mixed and discharged.

給水部21は、水を供給する給水源9と、給水源9の出口付近に設けられた開閉バルブ28と、給水源9から陽極室3及び陰極室4の下部に水を導く第1給水配管21aと、第1排水口3hと接続され、陽極室3を流れた水を陽極室3の上部から排出する第1排水ラインとしての第1排水配管21bと、第2排水口4hと接続され、陰極室4を流れた水を陰極室4の上部から排出する第2排水ラインとしての第2排水配管21cと、を備えている。第1給水配管21aは、第1給水ラインとしての第2給水配管21eと、第2給水ラインとしての第3給水配管21fに分岐している。第2給水配管21eは第1給水口3fと接続されて陽極室3に水を供給する。第3給水配管21fは第2給水口4fと接続されて陰極室4に水を供給する。第1排水配管21bは、第2排水配管21cの中途部に接続され、混合生成水供給ライン10sとして使用される第1生成水混合部10-1を構成している。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、第1混合生成水となる。第1混合生成水は、弱アルカリ酸から中性域にpH制御された次亜塩素酸水である。 The water supply unit 21 includes a water supply source 9 for supplying water, an on-off valve 28 provided near the outlet of the water supply source 9, and a first water supply pipe for guiding water from the water supply source 9 to the lower parts of the anode chamber 3 and the cathode chamber 4. The 21a is connected to the first drainage port 3h, and is connected to the first drainage pipe 21b as the first drainage line for discharging the water flowing through the anode chamber 3 from the upper part of the anode chamber 3 and the second drainage port 4h. It is provided with a second drainage pipe 21c as a second drainage line for discharging the water flowing through the cathode chamber 4 from the upper part of the cathode chamber 4. The first water supply pipe 21a is branched into a second water supply pipe 21e as a first water supply line and a third water supply pipe 21f as a second water supply line. The second water supply pipe 21e is connected to the first water supply port 3f to supply water to the anode chamber 3. The third water supply pipe 21f is connected to the second water supply port 4f to supply water to the cathode chamber 4. The first drainage pipe 21b is connected to the middle part of the second drainage pipe 21c and constitutes the first generated water mixing unit 10-1 used as the mixed generated water supply line 10s. As a result, the anode-generated water drained from the first drainage pipe 21b and the cathode-generated water drained from the second drainage pipe 21c are mixed to form the first mixed-generated water. The first mixed product water is hypochlorite water whose pH is controlled in the neutral range from a weak alkaline acid.

第1電解セル2から得られた第1混合生成水は、第1生成水混合部10-1により第2電解セル2-1に送られる。第1生成水混合部10-1の下流は、陽極室3-1の下部に設けられた第1給水口3-1fと接続され、第1混合生成水を供給する第3排水配管10-1aと、陰極室4-1の下部に設けられた第2給水口4-1fと接続され、第1混合生成水を供給する第4排水配管10-1bに分岐している。この電解水生成装置1-3では、第1生成水混合部10-1、第3排水配管10-1a、及び第4排水配管10-1bは、陽極室3-1及び陰極室4-1に第1混合生成水を供給するための混合生成水供給ライン10sとして使用することができる。 The first mixed generated water obtained from the first electrolytic cell 2 is sent to the second electrolytic cell 2-1 by the first generated water mixing unit 10-1. The downstream of the first generated water mixing section 10-1 is connected to the first water supply port 3-1f provided at the lower part of the anode chamber 3-1 and the third drainage pipe 10-1a for supplying the first mixed generated water. It is connected to the second water supply port 4-1f provided at the lower part of the cathode chamber 4-1 and branches to the fourth drainage pipe 10-1b for supplying the first mixed generated water. In this electrolyzed water generator 1-3, the first generated water mixing section 10-1, the third drainage pipe 10-1a, and the fourth drainage pipe 10-1b are in the anode chamber 3-1 and the cathode chamber 4-1. It can be used as a mixed generated water supply line 10s for supplying the first mixed produced water.

陽極室3-1の上部に設けられた第1排水口3-1hには陽極室3-1を流れた陽極生成水を排水する第5排水配管10-1cが接続される。陰極室4-1の上部に設けられた第2排出口4-1hには陰極室4-1を流れた陰極生成水を排水する第6排水配管10-1dが接続され、第6排水配管10-1dは、第5排水配管10-1cの中途部に接続されて、第2電解セル2-1の陽極生成水と陰極生成水を混合して第2混合生成水とする第2生成水混合部10-1eを構成している。第2混合生成水は、さらに第2電解セル2-1により微酸性・中性付近にpH制御された次亜塩素酸水である。
その他、各配管に開閉バルブあるいは流量調整弁を設けてもよい。
A fifth drainage pipe 10-1c for draining the anode-generated water flowing through the anode chamber 3-1 is connected to the first drainage port 3-1h provided in the upper part of the anode chamber 3-1. A sixth drainage pipe 10-1d for draining the cathode-generated water flowing through the cathode chamber 4-1 is connected to the second discharge port 4-1h provided in the upper part of the cathode chamber 4-1. -1d is connected to the middle part of the fifth drainage pipe 10-1c, and the anodized water and the cathode generated water of the second electrolytic cell 2-1 are mixed to form the second mixed generated water. It constitutes a part 10-1e. The second mixed product water is hypochlorite water whose pH is further controlled to be slightly acidic and near neutral by the second electrolytic cell 2-1.
In addition, an on-off valve or a flow rate adjusting valve may be provided in each pipe.

このように、第3実施形態に係る電解水生成装置によれば、第2電解セル2-1の陽極室3-1と陰極室4-1に供給する原水として第1電解セル2の混合生成水(第1混合生成水)を用いることにより、第1電解セル2と第2電解セル2-1とで段階的に生成水のpH調整を行って最終的な混合生成水(第2混合生成水)を得ることができる。
電解セルとしては、第1実施形態または第2実施形態に用いられる電解セル2、または2-2などを使用することが可能である。ここでは、第1実施形態に用いられる電解セル2を使用している。ここでは、第1電解セル2と第2電解セル2-1は、材質、形状、大きさ等が同じ構成であるものを使用しているが、異なる構成を有することもできる。なお、図9では、電解液供給部8では、第1の電解セル2及び第2の電解セル2-1の電解液供給部を共用としているが、別々であっても構わない。
As described above, according to the electrolyzed water generator according to the third embodiment, the first electrolytic cell 2 is mixed and generated as the raw water to be supplied to the anode chamber 3-1 and the cathode chamber 4-1 of the second electrolytic cell 2-1. By using water (first mixed generated water), the pH of the produced water is adjusted stepwise in the first electrolytic cell 2 and the second electrolytic cell 2-1 to make the final mixed generated water (second mixed generated water). Water) can be obtained.
As the electrolytic cell, the electrolytic cell 2 or 2-2 used in the first embodiment or the second embodiment can be used. Here, the electrolytic cell 2 used in the first embodiment is used. Here, the first electrolytic cell 2 and the second electrolytic cell 2-1 have the same structure in terms of material, shape, size, and the like, but they may have different configurations. In FIG. 9, the electrolytic solution supply unit 8 shares the electrolytic solution supply unit of the first electrolytic cell 2 and the second electrolytic cell 2-1 but may be separate.

また、第3実施形態に係る電解水生成装置1-3を用いると、第1実施形態と同様に、原水の水質に変動があっても混合生成水のpHが随時調整可能となり、混合生成水として得られる次亜塩素酸水のpHを微酸性・中性付近に制御することが可能となる。また、第3隔膜5a、5-1aにより電解液室5、5-1を第1電解液室5c、5-1cと第2電解液室5d、5-1dに分離することにより、給電部7からの通電を第2陰極5b、5-1bに切り替えたとき、第2電解液室5d、5-1dの電解液pHはアルカリ側にシフトするが、アルカリ性物質は第2電解液の流れにより排出され、第1電解液の流れにはほとんど混入しないので、第1電解液室5c、5-1cの第1隔膜3a、3-1aが劣化しにくく耐久性が良好となる。これに加えて、第1電解セル2と第2電解セル2-1とで段階的にpH調整を行うことで、第2電解液室5d、5-1dのアルカリ度を抑えることができる。このため、第3実施形態によれば、第1実施形態及び第2実施形態よりさらに長期間の使用が可能な電解水生成装置が得られる。 Further, when the electrolyzed water generator 1-3 according to the third embodiment is used, the pH of the mixed generated water can be adjusted at any time even if the quality of the raw water fluctuates, as in the first embodiment, and the mixed produced water can be adjusted at any time. It is possible to control the pH of the hypochlorite water obtained as a medium acid to near neutrality. Further, by separating the electrolytic solution chambers 5 and 5-1 into the first electrolytic solution chambers 5c and 5-1c and the second electrolytic solution chambers 5d and 5-1d by the third diaphragm 5a and 5-1a, the feeding unit 7 When the energization from the second cathode 5b and 5-1b is switched to, the electrolytic solution pH of the second electrolytic solution chambers 5d and 5-1d shifts to the alkaline side, but the alkaline substance is discharged by the flow of the second electrolytic solution. Since it is hardly mixed in the flow of the first electrolytic solution, the first diaphragms 3a and 3-1a of the first electrolytic solution chambers 5c and 5-1c are less likely to deteriorate and the durability is improved. In addition to this, the alkalinity of the second electrolytic cell chambers 5d and 5-1d can be suppressed by adjusting the pH stepwise in the first electrolytic cell 2 and the second electrolytic cell 2-1. Therefore, according to the third embodiment, an electrolyzed water generator that can be used for a longer period of time than the first embodiment and the second embodiment can be obtained.

通電比率による水質変更試験
電解水生成装置1-3を用い、0.5mL/分で、Ca硬度45g/Lの水道水を第1電解セル2の原水として流水し、第1電解セル2の電解電流を1.0Aに固定し、1サイクルを10秒とし、第1陰極4bの通電時間を7秒及び第2陰極5bの通電時間3秒に設定して、pH6.9、有効塩素濃度48mg/Lの混合生成水を得た。続いて、この混合生成水を、第2電解セル2-1の原水として用い、第2電解セル2-1の電解電流を1.0Aに固定し、1サイクルを10秒とし、第1陰極4-1b及び第2陰極5-1bへの通電を切り替えて通電時間の比率を種々変更し、第2電解セル2-1の混合生成水の水質(pH及び有効塩素濃度)を測定した。
Water quality change test by energization ratio
Using the electrolyzed water generator 1-3, tap water having a Ca hardness of 45 g / L was flowed as raw water of the first electrolytic cell 2 at 0.5 mL / min, and the electrolytic current of the first electrolytic cell 2 was set to 1.0 A. It was fixed, one cycle was set to 10 seconds, the energization time of the first cathode 4b was set to 7 seconds, and the energization time of the second cathode 5b was set to 3 seconds, and mixed generated water having a pH of 6.9 and an effective chlorine concentration of 48 mg / L was added. Obtained. Subsequently, this mixed generated water was used as the raw water of the second electrolytic cell 2-1 and the electrolytic current of the second electrolytic cell 2-1 was fixed at 1.0 A, one cycle was set to 10 seconds, and the first cathode 4 was used. The energization of -1b and the second cathode 5-1b was switched to change the ratio of the energization time in various ways, and the water quality (pH and effective chlorine concentration) of the mixed product water of the second electrolytic cell 2-1 was measured.

図10は、第3実施形態に係る電解水生成装置における第2電解セル2-1の第2陰極5-1bの通電比率(デューティ比)と混合生成水の水質との関係を表すグラフ図である。
特性線113は、第2電解セル2-1の第2陰極5-1bの通電比率に対する有効塩素濃度、特性線114は、第2電解セル2-1の第2陰極5-1bの通電比率に対するpHをそれぞれ示している。
第2陰極の通電比率は、1サイクルの時間に対する第2陰極5-1bの通電時間の比率である。第2電解セル2-1の混合生成水の水質(pH及び有効塩素濃度)の測定は、通電切替による水質差異が十分に積算されて影響しないように、サイクル時間より十分に長い時間で混合生成水を採水して行った。また電解水の生成中、第1電解液室5c、第2電解液室5d、第1電解液室5-1c、第2電解液室5-1dには、各々20%塩化ナトリウム水溶液を3mL/分送液した。
FIG. 10 is a graph showing the relationship between the energization ratio (duty ratio) of the second cathode 5-1b of the second electrolytic cell 2-1 and the water quality of the mixed generated water in the electrolyzed water generator according to the third embodiment. be.
The characteristic line 113 is the effective chlorine concentration with respect to the energization ratio of the second cathode 5-1b of the second electrolytic cell 2-1 and the characteristic line 114 is with respect to the energization ratio of the second cathode 5-1b of the second electrolytic cell 2-1. The pH is shown respectively.
The energization ratio of the second cathode is the ratio of the energization time of the second cathode 5-1b to the time of one cycle. The measurement of the water quality (pH and effective chlorine concentration) of the mixed water quality of the second electrolytic cell 2-1 is performed in a time sufficiently longer than the cycle time so that the water quality difference due to the energization switching is not sufficiently integrated and affected. Water was sampled. Further, during the generation of the electrolytic water, 3 mL / 3 mL of a 20% sodium chloride aqueous solution was added to each of the first electrolytic solution chamber 5c, the second electrolytic solution chamber 5d, the first electrolytic solution chamber 5-1c, and the second electrolytic solution chamber 5-1d. The liquid was dispensed.

第1電解セル2の電解電流を1.0Aに固定し、第1陰極4b通電時間を7秒及び第2陰極5bの通電時間3秒に設定して得られたpH6.9、有効塩素濃度48mg/Lの混合生成水を、第2電解セル2-1に供給する原水として用いた場合、特性線114に示すように、第2陰極5-1b通電比率が40%付近から大きくpHが変動し、酸性化する。第2陰極5-1bの通電比率を40%から45%に設定すると、腐食等の影響が少なく、活性成分であるHClOの存在比率の高い微酸性域(pH5~6.5)の酸性水(次亜塩素酸水)を得ることができる。特性線113に示すように、混合生成水の有効塩素濃度はほぼ一定である。 The electrolytic current of the first electrolytic cell 2 was fixed at 1.0 A, the energization time of the first cathode 4b was set to 7 seconds, and the energization time of the second cathode 5b was set to 3 seconds. The pH was 6.9 and the effective chlorine concentration was 48 mg. When the mixed generated water of / L is used as the raw water to be supplied to the second electrolytic cell 2-1 as shown in the characteristic line 114, the pH of the second cathode 5-1b energization ratio fluctuates greatly from around 40%. , Acidify. When the energization ratio of the second cathode 5-1b is set from 40% to 45%, the influence of corrosion and the like is small, and the acid water (pH 5 to 6.5) in the slightly acidic region (pH 5 to 6.5) in which the abundance ratio of the active ingredient HClO is high is low. Hypochlorous acid water) can be obtained. As shown in the characteristic line 113, the effective chlorine concentration of the mixed product water is almost constant.

このように、第3実施形態に係る電解水生成装置1-3を用いて少なくとも2台の電解セル2、2-1を直列に接続し、第2電解セル2-1に供給する原水として第1電解セル2の混合生成水を用い、段階的にpH調整を行うことにより、単独の電解セルを使用した第1実施形態及び第2実施形態に係る電解水生成装置1、1-2よりも低い電解電流、すなわち電極への負荷が少ない条件で、電解セル1台当たりのアルカリ性物質の生成量を抑えて、活性成分であるHClOの存在比率がより高く、微酸性域(pH5~6.5)の酸性水(次亜塩素酸水)を得ることができる。これにより、腐食等の影響が少なく、より長時間の稼働が可能となる。 As described above, at least two electrolytic cells 2 and 2-1 are connected in series by using the electrolytic water generator 1-3 according to the third embodiment, and the raw water supplied to the second electrolytic cell 2-1 is the first. 1 Compared to the electrolyzed water generators 1 and 1-2 according to the first and second embodiments using a single electrolytic cell by adjusting the pH step by step using the mixed generated water of the electrolytic cell 2. Under the condition that the electrolytic current is low, that is, the load on the electrode is small, the amount of alkaline substance produced per electrolytic cell is suppressed, the abundance ratio of the active ingredient HClO is higher, and the slightly acidic range (pH 5 to 6.5). ) Acidic water (hypochlorite water) can be obtained. As a result, the influence of corrosion and the like is small, and the operation for a longer time becomes possible.

(第4実施形態)
図11は、第4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。
第4実施形態に係る電解水生成装置には、2台またはそれ以上の電解セルを並列に接続し、電解水生成量の大量化を図るものである。
図示するように、電解水生成装置1-4は、所謂3室型の第1電解セル2及び第2電解セル2-1を用いている。第1電解セル2及び第2電解セル2-1の構成は、図9に示した電解セルと同様であるため、ここでは説明を省略する。
さらに、電解水生成装置1-4は、第1電解セル2の第1及び第2電解液室5c、5d、及び第2電解セル2-1の第1及び第2電解液室5-1c、5-1dに、電解液例えば塩水を供給する電解液供給部8-1と、第1電解セル2の陽極室3及び陰極室4、及び第2電解セル2-1の陽極室3-1及び陰極室4-1に水を供給する給水部21と、陽極室3及び陰極室4から排出された陽極生成水及び陰極生成水を混合する第1生成水混合部10と、陽極室3-1及び陰極室4-1から排出された陽極生成水及び陰極生成水を混合する第3生成水混合部10-2と、第1生成水混合部10と第3生成水混合部10-2をさらに混合する第4生成水混合部10-2aを備える。
(Fourth Embodiment)
FIG. 11 is a diagram schematically showing a running water type electrolyzed water generator according to a fourth embodiment.
In the electrolyzed water generating apparatus according to the fourth embodiment, two or more electrolytic cells are connected in parallel to increase the amount of electrolyzed water generated.
As shown in the figure, the electrolyzed water generator 1-4 uses a so-called three-chamber type first electrolytic cell 2 and a second electrolytic cell 2-1. Since the configurations of the first electrolytic cell 2 and the second electrolytic cell 2-1 are the same as those of the electrolytic cell shown in FIG. 9, the description thereof will be omitted here.
Further, the electrolyzed water generator 1-4 includes the first and second electrolytic solution chambers 5c and 5d of the first electrolytic cell 2, and the first and second electrolytic solution chambers 5-1c of the second electrolytic cell 2-1. An electrolytic solution supply unit 8-1 for supplying an electrolytic solution, for example, salt water, an anode chamber 3 and a cathode chamber 4 of the first electrolytic cell 2, an anode chamber 3-1 of the second electrolytic cell 2-1 and the 5-1d. The water supply unit 21 that supplies water to the cathode chamber 4-1, the first generated water mixing unit 10 that mixes the anodized water and the cathode generated water discharged from the anode chamber 3 and the cathode chamber 4, and the anode chamber 3-1. The third generated water mixing unit 10-2 for mixing the anodized water and the cathode generated water discharged from the cathode chamber 4-1 and the first generated water mixing unit 10 and the third generated water mixing unit 10-2 are further added. A fourth generated water mixing unit 10-2a to be mixed is provided.

電解液供給部8-1は、図9に示した電解液供給部と同様の構成を有する。
給水部21は、水を供給する給水源9と、給水源9の出口付近に設けられた開閉バルブ28と、給水源9から陽極室3及び陰極室4の下部に水を導く第1給水配管21aと、第1排水口3hと接続され、陽極室3を流れた水を陽極室3の上部から排出する第1排水ラインとしての第1排水配管21bと、第2排水口4hと接続され、陰極室4を流れた水を陰極室4の上部から排出する第2排水ラインとしての第2排水配管21cと、を備えている。
第1給水配管21aは、第1給水ラインとしての第2給水配管21eと、第2給水ラインとしての第3給水配管21fに分岐している。第2給水配管21eは第1給水口3fと接続されて陽極室3に水を供給する。第3給水配管21fは第2給水口4fと接続されて陰極室4に水を供給する。
The electrolytic solution supply unit 8-1 has the same configuration as the electrolytic solution supply unit shown in FIG.
The water supply unit 21 includes a water supply source 9 for supplying water, an on-off valve 28 provided near the outlet of the water supply source 9, and a first water supply pipe for guiding water from the water supply source 9 to the lower parts of the anode chamber 3 and the cathode chamber 4. The 21a is connected to the first drainage port 3h, and is connected to the first drainage pipe 21b as the first drainage line for discharging the water flowing through the anode chamber 3 from the upper part of the anode chamber 3 and the second drainage port 4h. It is provided with a second drainage pipe 21c as a second drainage line for discharging the water flowing through the cathode chamber 4 from the upper part of the cathode chamber 4.
The first water supply pipe 21a is branched into a second water supply pipe 21e as a first water supply line and a third water supply pipe 21f as a second water supply line. The second water supply pipe 21e is connected to the first water supply port 3f to supply water to the anode chamber 3. The third water supply pipe 21f is connected to the second water supply port 4f to supply water to the cathode chamber 4.

給水部21は、さらに、開閉バルブ28の下流で第1給水配管21aから分岐して陽極室3-1及び陰極室4-1に水を導く第4給水配管21-1aと、陽極室3-1を流れた水を陽極室3-1の上部から排出する第5排水配管21-1bと、陰極室4を流れた水を陰極室4-1の上部から排出する第6排水配管21-1cと、を備えている。
第1給水配管21-1aは、第1給水ラインとしての第2給水配管21-1eと、第2給水ラインとしての第3給水配管21-1fに分岐している。第2給水配管21-1eは第1給水口3-1fと接続されて陽極室3-1に水を供給する。第3給水配管21-1fは第2給水口4-1fと接続されて陰極室4-1に水を供給する。
The water supply unit 21 further branches from the first water supply pipe 21a downstream of the on-off valve 28 to guide water to the anode chamber 3-1 and the cathode chamber 4-1 and the fourth water supply pipe 21-1a and the anode chamber 3-. The fifth drainage pipe 21-1b that discharges the water flowing through 1 from the upper part of the anode chamber 3-1 and the sixth drainage pipe 21-1c that discharges the water flowing through the cathode chamber 4 from the upper part of the cathode chamber 4-1. And have.
The first water supply pipe 21-1a is branched into a second water supply pipe 21-1e as a first water supply line and a third water supply pipe 21-1f as a second water supply line. The second water supply pipe 21-1e is connected to the first water supply port 3-1f to supply water to the anode chamber 3-1. The third water supply pipe 21-1f is connected to the second water supply port 4-1f to supply water to the cathode chamber 4-1.

第1排水配管21bは、第2排水配管21cの中途部に接続され、第1生成水混合部10を構成している。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、第1混合生成水となる。また、第5排水配管21-1bは、第6排水配管21-1cの中途部に接続され、第3生成水混合部10-2を構成している。これにより、第5排水配管21-1bから排水される陽極生成水と第6排水配管21-1cから排水される陰極生成水とが混合され、第3混合生成水となる。さらに、第1生成水混合部10と第3生成水混合部10-2の後段において、第2排水配管21cと第6排水配管21-1cが合流し、第4生成水混合部10-2aを構成している。第4生成水混合部10-2aでは、第1生成水混合部10の第1混合生成水と第3生成水混合部10-2の第3混合生成水が混合され、第4混合生成水となる。混合生成水は、中性付近にpH制御された次亜塩素酸水である。 The first drainage pipe 21b is connected to the middle part of the second drainage pipe 21c and constitutes the first generated water mixing part 10. As a result, the anode-generated water drained from the first drainage pipe 21b and the cathode-generated water drained from the second drainage pipe 21c are mixed to form the first mixed-generated water. Further, the fifth drainage pipe 21-1b is connected to the middle part of the sixth drainage pipe 21-1c and constitutes the third generated water mixing unit 10-2. As a result, the anode-generated water drained from the fifth drainage pipe 21-1b and the cathode-generated water drained from the sixth drainage pipe 21-1c are mixed to form the third mixed-generated water. Further, in the rear stage of the first generated water mixing section 10 and the third generated water mixing section 10-2, the second drainage pipe 21c and the sixth drainage pipe 21-1c merge to form the fourth generated water mixing section 10-2a. It is configured. In the 4th generated water mixing unit 10-2a, the 1st mixed generated water of the 1st generated water mixing unit 10 and the 3rd mixed generated water of the 3rd generated water mixing unit 10-2 are mixed and combined with the 4th mixed generated water. Become. The mixed product water is hypochlorite water whose pH is controlled near neutrality.

このように、第4実施形態に係る電解水生成装置1-4によれば、少なくとも2台の電解セルを並列に接続することにより、電解水生成量の大量化を図ることができるとともに、2台の電解セルの第1陰極と第2陰極の切替のタイミングをずらすことが可能となり、より精密に第4生成水混合部10-2aでの混合が可能となり、第4生成水混合部10-2aの後段に貯水部を設けなくてもよい運用が可能となる。 As described above, according to the electrolyzed water generating apparatus 1-4 according to the fourth embodiment, by connecting at least two electrolytic cells in parallel, it is possible to increase the amount of electrolyzed water generated and 2 It is possible to shift the timing of switching between the first cathode and the second cathode of the electrolytic cell of the table, and more precisely, the mixing in the fourth generated water mixing unit 10-2a becomes possible, and the fourth generated water mixing unit 10- It is possible to operate without providing a water storage unit after 2a.

また、第4実施形態に係る電解水生成装置1-4を用いると、第1実施形態と同様に、原水の水質に変動があっても混合生成水のpHが随時調整可能となり、混合生成水として得られる次亜塩素酸水のpHを微酸性・中性付近に制御することが可能となる。また、第3隔膜5、5-1aにより電解液室5、5-1を第1電解液室5c、5-1cと第2電解液室5d、5-1dに分離することにより、給電部7からの通電を第2陰極5b、5-1bに切り替えたとき、第2電解液室5d、5-1dの電解液pHはアルカリ側にシフトするが、アルカリ性物質は第2電解液の流れにより排出され、第1電解液の流れにはほとんど混入しないので、第1電解液室5c、5-1cの第1隔膜3a、3-1aが劣化しにくく耐久性が良好となる。このため、第4実施形態によれば、長期間の使用が可能な電解水生成装置が得られる。 Further, when the electrolyzed water generator 1-4 according to the fourth embodiment is used, the pH of the mixed generated water can be adjusted at any time even if the quality of the raw water fluctuates, as in the first embodiment, and the mixed produced water can be adjusted at any time. It is possible to control the pH of the hypochlorite water obtained as a medium acid to near neutrality. Further, by separating the electrolytic solution chambers 5, 5-1 into the first electrolytic solution chambers 5c, 5-1c and the second electrolytic solution chambers 5d, 5-1d by the third diaphragm 5, 5-1a, the feeding unit 7 When the energization from the second cathode 5b and 5-1b is switched to, the electrolytic solution pH of the second electrolytic solution chambers 5d and 5-1d shifts to the alkaline side, but the alkaline substance is discharged by the flow of the second electrolytic solution. Since it is hardly mixed in the flow of the first electrolytic solution, the first diaphragms 3a and 3-1a of the first electrolytic solution chambers 5c and 5-1c are less likely to deteriorate and the durability is improved. Therefore, according to the fourth embodiment, an electrolyzed water generator that can be used for a long period of time can be obtained.

電解セルとしては、第1実施形態または第2実施形態に用いられる電解セル2、または1-2などを使用することが可能である。第1電解セルと第2電解セルが異なる構成を有することもできる。また、図11では、電解液供給部8では、第1の電解セル2及び第2の電解セル2-1の電解液供給部を共用としているが、別々であっても構わない。 As the electrolytic cell, the electrolytic cell 2 or 1-2 used in the first embodiment or the second embodiment can be used. The first electrolytic cell and the second electrolytic cell may have different configurations. Further, in FIG. 11, the electrolytic solution supply unit 8 shares the electrolytic solution supply unit of the first electrolytic cell 2 and the second electrolytic cell 2-1 but may be separate.

(第5実施形態)
図12に、第5実施形態に用いられる電解セルを概略的に表す図を示す。
図示するように、この電解セル2-3’は、いわゆる3室型の電解セルであり、その内部は、陽極側の隔膜として陰イオン交換膜からなる第1隔膜3-2a、及び陰極側の隔膜として陽イオン交換膜からなる第2隔膜4-2aにより、隔膜間に規定された電解液室5-2と、電解液室の両側に位置する陽極室3-2及び陰極室4-2との3室に仕切られている。陽極室3-2内部には第1隔膜3-2aと近接対向して陽極3-2bが設けられ、陰極室4-2内部には第2隔膜4-2aと近接対向して第1陰極4-2bが設けられている。陽極3-2bと第1陰極4-2bは、ほぼ等しい大きさの矩形形状に形成され、電解液室5-2及び第1、第2隔膜3-2a、4-2aを間に挟んで、互いに対向している。また、陽極3-2bは、図1の陽極3bと同様の構成を有する。第1陰極4-2bは、図1の第1陰極4bと同様の構成を有する。さらに、この電解セル2-3’では、陽極室3-2を区画するセル31aの一部が開放されている。また、同様に、陰極室4-2を区画するセル31bの一部が開放されている。セル31a、31bの材質としては、耐酸性、耐アルカリ性に優れた樹脂、例えば塩化ビニル、ポリプロピレン、あるいはポリエチレン等を使用することができる。
(Fifth Embodiment)
FIG. 12 shows a diagram schematically showing the electrolytic cell used in the fifth embodiment.
As shown in the figure, this electrolytic cell 2-3'is a so-called three-chamber type electrolytic cell, and the inside thereof is a first diaphragm 3-2a made of an anion exchange membrane as a anode side diaphragm, and a cathode side. The second diaphragm 4-2a, which is a cation exchange membrane as a diaphragm, defines the electrolyte chamber 5-2 between the diaphragms, and the anode chambers 3-2 and the cathode chambers 4-2 located on both sides of the electrolyte chamber. It is divided into 3 rooms. An anode 3-2b is provided inside the anode chamber 3-2 in close opposition to the first diaphragm 3-2a, and inside the cathode chamber 4-2, the first cathode 4 is in close opposition to the second diaphragm 4-2a. -2b is provided. The anode 3-2b and the first cathode 4-2b are formed in a rectangular shape having substantially the same size, and the electrolyte chamber 5-2 and the first and second diaphragms 3-2a and 4-2a are sandwiched between them. They are facing each other. Further, the anode 3-2b has the same configuration as the anode 3b in FIG. The first cathode 4-2b has the same configuration as the first cathode 4b in FIG. Further, in the electrolytic cell 2-3', a part of the cell 31a that partitions the anode chamber 3-2 is open. Similarly, a part of the cell 31b that partitions the cathode chamber 4-2 is open. As the material of the cells 31a and 31b, a resin having excellent acid resistance and alkali resistance, for example, vinyl chloride, polypropylene, polyethylene or the like can be used.

電解液室5-2は、イオン透過の選択性がなく陽イオン及び陰イオンの通過が可能な中性膜からなる第3隔膜5-2aで陽極室3-2側の第1電解液室5-2cと陰極室4-2側の第2電解液室5-2dに仕切られている。第2電解液室5-2dには、第3隔膜5-2aと近接対向して第2陰極5-2bが設けられている。第2陰極5-2bは、第1陰極4-2bと同様に、第1陰極4-2bとほぼ等しい大きさの矩形形状に形成されている。また、第2陰極5-2bは、図1の第2陰極5bと同様の構成を有する。
第5実施形態に用いられる電解セル2-3’によれば、第2陰極5-2bと第1隔膜3-2aとの間に第3隔膜5-2aを設け、電解液室5-2内を、陽極室3-2側の第1電解液室5-2c及び陰極室4-2側の第2電解液室5-2dに分離することにより、第2陰極5-2bに通電したとき、第2電解液室5-2dの電解液のpHはアルカリ側にシフトするが、アルカリ性物質は第2電解液の流れにより排出され、第1電解液の流れにはほとんど混入しないので、第1電解液室5-2cのpHは第2電解液室5-2dのpHよりも中性付近に維持できるため、第1電解液室5-2cの第1隔膜3-2aは劣化しにくくなる。これにより、長期間の使用が可能な電解セルが得られる。
The electrolytic solution chamber 5-2 is a third diaphragm 5-2a made of a neutral film capable of passing cations and anions without selectivity of ion permeation, and the first electrolytic solution chamber 5 on the anode chamber 3-2 side. It is partitioned into -2c and the second electrolyte chamber 5-2d on the cathode chamber 4-2 side. The second electrolyte chamber 5-2d is provided with a second cathode 5-2b so as to face the third diaphragm 5-2a in close proximity to the third diaphragm 5-2a. The second cathode 5-2b is formed in a rectangular shape having a size substantially equal to that of the first cathode 4-2b, similarly to the first cathode 4-2b. Further, the second cathode 5-2b has the same configuration as the second cathode 5b in FIG.
According to the electrolytic cell 2-3'used in the fifth embodiment, a third diaphragm 5-2a is provided between the second cathode 5-2b and the first diaphragm 3-2a, and the inside of the electrolytic solution chamber 5-2 is provided. When the second cathode 5-2b is energized by separating the first electrolytic solution chamber 5-2c on the anode chamber 3-2 side and the second electrolytic solution chamber 5-2d on the cathode chamber 4-2 side. The pH of the electrolytic solution in the second electrolytic solution chamber 5-2d shifts to the alkaline side, but the alkaline substance is discharged by the flow of the second electrolytic solution and hardly mixes with the flow of the first electrolytic solution, so that the first electrolytic solution is used. Since the pH of the liquid chamber 5-2c can be maintained closer to neutral than the pH of the second electrolytic solution chamber 5-2d, the first diaphragm 3-2a of the first electrolytic solution chamber 5-2c is less likely to deteriorate. As a result, an electrolytic cell that can be used for a long period of time can be obtained.

また、第5実施形態に使用可能な電解セル2-3’は、陽極室3-2を区画するセル31aの一部、及び陰極室4-2を区画するセル31bの一部が開放されており、貯水型電解水生成装置に適している。
図12の電解セルは電解水生成装置に組み入れることができる。
図13に、図12の電解セルの一例を用いた第5実施形態に係る貯水式の電解水生成装置1-5を概略的に表す図を示す。
本実施形態で用いる電解セル2-3は、図12に示した電解セル2-3’と同様の構成に加えて、第1電解液室5-2cの下部には、電解液を供給するための第1電解液供給口5-2f、その上部には、第1電解液室5-2cを流れた電解液を排出するための第1電解液排出口5-2h、第2電解液室5-2dの下部には、電解液を供給するための第2電解液供給口5-2g、その上部には、第2電解液室5-2dを流れた電解液を排水するための第2電解液排出口5-2iが設けられている。
Further, in the electrolytic cell 2-3'which can be used in the fifth embodiment, a part of the cell 31a for partitioning the anode chamber 3-2 and a part of the cell 31b for partitioning the cathode chamber 4-2 are opened. It is suitable for a water storage type electrolyzed water generator.
The electrolytic cell of FIG. 12 can be incorporated into an electrolyzed water generator.
FIG. 13 shows a diagram schematically showing a water storage type electrolyzed water generator 1-5 according to a fifth embodiment using an example of the electrolytic cell of FIG. 12.
In addition to the same configuration as the electrolytic cell 2-3'shown in FIG. 12, the electrolytic cell 2-3 used in the present embodiment is for supplying an electrolytic solution to the lower part of the first electrolytic solution chamber 5-2c. 1st electrolytic solution supply port 5-2f, a first electrolytic solution discharge port 5-2h for discharging the electrolytic solution flowing through the first electrolytic solution chamber 5-2c, and a second electrolytic solution chamber 5 above the first electrolytic solution supply port 5-2f. The lower part of -2d is the second electrolytic solution supply port 5-2g for supplying the electrolytic solution, and the upper part thereof is the second electrolysis for draining the electrolytic solution flowing through the second electrolytic solution chamber 5-2d. A liquid discharge port 5-2i is provided.

電解水生成装置1-5は、電解セル2-3の電解液室5-2に電解液、例えば、塩水を供給する電解液供給部8と、陽極室3-2及び陰極室4-2に供給する原水としての水、陽極生成水、及び陰極生成水を一緒に貯留する貯水槽32と、陽極3-2bに正電圧、第1陰極4-2b及び/または第2陰極5-2bに負電圧をそれぞれ印加する電源7aを有する給電部7と、を備えている。
給電部7は、電解に必要な電流を供給する電源7aと、第1陰極4-2b及び/または第2陰極5-2bに通電するスイッチ7bと、電源7aとスイッチ7bを制御する制御部7cとを有する。ここではスイッチ7bとして、第1陰極4-2b及び第2陰極5-2bへの給電を切り替える切替スイッチが使用される。電源7aとしては定電流電源が望ましい。電源7aの正極は配線を介して電解セル2-3の陽極3-2bと接続されている。電源7aの負極は、スイッチ7b及び2本の配線を介して第1陰極4-2b及び第2陰極5-2bと接続されており、切替スイッチを切り替えることにより、第1陰極4-2b及び第2陰極5-2bに選択的に負電圧を印加することができる。
The electrolytic water generator 1-5 is provided in the electrolytic solution supply unit 8 for supplying an electrolytic solution, for example, salt water, to the electrolytic solution chamber 5-2 of the electrolytic cell 2-3, and the anode chamber 3-2 and the cathode chamber 4-2. A water storage tank 32 that stores water as raw water to be supplied, anode-generated water, and cathode-generated water together, a positive voltage on the anode 3-2b, and a negative voltage on the first cathode 4-2b and / or the second cathode 5-2b. A feeding unit 7 having a power source 7a to which a voltage is applied is provided.
The feeding unit 7 is a power supply 7a that supplies the current required for electrolysis, a switch 7b that energizes the first cathode 4-2b and / or the second cathode 5-2b, and a control unit 7c that controls the power supply 7a and the switch 7b. And have. Here, as the switch 7b, a changeover switch for switching the power supply to the first cathode 4-2b and the second cathode 5-2b is used. A constant current power supply is desirable as the power supply 7a. The positive electrode of the power source 7a is connected to the anode 3-2b of the electrolytic cell 2-3 via wiring. The negative electrode of the power supply 7a is connected to the first cathode 4-2b and the second cathode 5-2b via the switch 7b and two wires, and by switching the changeover switch, the first cathode 4-2b and the first cathode 4-2b and the second cathode 4-2b are connected. 2 A negative voltage can be selectively applied to the cathode 5-2b.

電解液供給部8は、電解液25aとして例えば20%塩化ナトリウム水溶液(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5-2の下方に塩水を導く供給配管8aと、供給配管8a中に設けられた送液ポンプ29と、電解液室5-2の上方から塩水を排出する排水配管8fとを備えている。
供給配管8aは、電解液室5-2の第1電解液室5-2cの下部に設けられた第1電解液供給口5-2fに接続して塩水を供給する供給配管8bと、電解液室5-2の第2電解液室5-2dの下部に設けられた第2電解液供給口5-2gに接続して塩水を供給する供給配管8cに分岐しており、電解液は第1電解液室5-2cと第2電解液室5-2dに別々に供給されている。ここでは、塩水タンク25からの供給配管8b、及び供給配管8cを、貯水槽32の底に設けられた貫通孔32b、32cを通して、第1電解液室5-2cの下部及び第2電解液室5-2dの下部に接続している。
The electrolytic solution supply unit 8 supplies, for example, a salt water tank (electrolyte solution tank) 25 that stores a 20% sodium chloride aqueous solution (salt water) as the electrolytic solution 25a, and supplies salt water from the salt water tank 25 to the lower part of the electrolytic solution chamber 5-2. It is provided with a pipe 8a, a liquid feed pump 29 provided in the supply pipe 8a, and a drainage pipe 8f for discharging salt water from above the electrolytic solution chamber 5-2.
The supply pipe 8a is connected to the first electrolytic solution supply port 5-2f provided at the lower part of the first electrolytic solution chamber 5-2c of the electrolytic solution chamber 5-2 to supply salt water, and the electrolytic solution. It is connected to the second electrolytic solution supply port 5-2g provided at the lower part of the second electrolytic solution chamber 5-2d of the chamber 5-2 and is branched into the supply pipe 8c for supplying salt water, and the electrolytic solution is the first. It is supplied separately to the electrolytic solution chamber 5-2c and the second electrolytic solution chamber 5-2d. Here, the supply pipe 8b from the salt water tank 25 and the supply pipe 8c are passed through the through holes 32b and 32c provided at the bottom of the water storage tank 32 to the lower part of the first electrolytic solution chamber 5-2c and the second electrolytic solution chamber. It is connected to the bottom of 5-2d.

第1電解液室5-2cの上部には、第1電解液排出口5-2hと接続され、第1電解液室5-2c内を流れた電解液を排水する第1電解液排出ラインとしての排水配管8dが接続され、第2電解液室5-2dの上部には、第2電解液排出口5-2iと接続され、第2電解液室5-2d内を流れた電解液を排水する第2電解液排出ラインとしての排水配管8eが接続されている。このため、第1電解液室5-2cにおける塩水の流れは、第2電解液室5-2dにおける塩水の流れとは別になっている。排水配管8dと排水配管8eは合流されて排水配管8fとなり、排水配管8dと排水配管8eの電解液は混合して排出される。 The upper part of the first electrolytic solution chamber 5-2c is connected to the first electrolytic solution discharge port 5-2h and serves as a first electrolytic solution discharge line for draining the electrolytic solution flowing in the first electrolytic solution chamber 5-2c. The drainage pipe 8d of the above is connected, and the electrolytic solution flowing in the second electrolytic solution chamber 5-2d is drained by being connected to the second electrolytic solution discharge port 5-2i at the upper part of the second electrolytic solution chamber 5-2d. The drainage pipe 8e as the second electrolytic solution discharge line is connected. Therefore, the flow of salt water in the first electrolytic solution chamber 5-2c is different from the flow of salt water in the second electrolytic solution chamber 5-2d. The drainage pipe 8d and the drainage pipe 8e are merged into the drainage pipe 8f, and the electrolytic solution of the drainage pipe 8d and the drainage pipe 8e is mixed and discharged.

貯水槽32内の貯水領域10-3には、初期状態では電解原水、例えば、水道水が貯留されている。電解を行うと、陽極生成水と陰極生成水は、電解原水に混合される。このように、貯水領域10-3は、給水源、陽極室に水を供給する第1給水ライン、陰極室に水を供給する第2給水ライン、陽極生成水と陰極生成水を混合して混合生成水(第1混合生成水)を作成する第1生成水混合部としての機能を兼ね備えている。貯水槽32によって得られる混合生成水は、微酸性・中性付近にpH制御された次亜塩素酸水である。貯水槽32には、必要に応じて、図示しない攪拌器を設置することができる。その他、各配管に開閉バルブあるいは流量調整弁を設けてもよい。 Electrolyzed raw water, for example, tap water is stored in the water storage area 10-3 in the water tank 32 in the initial state. When electrolysis is performed, the anode-generated water and the cathode-generated water are mixed with the electrolyzed raw water. In this way, the water storage area 10-3 is a mixture of the water supply source, the first water supply line for supplying water to the anode chamber, the second water supply line for supplying water to the cathode chamber, and the anode-generated water and the cathode-generated water. It also has a function as a first generated water mixing unit for producing generated water (first mixed produced water). The mixed water obtained by the water tank 32 is hypochlorite water whose pH is controlled to be near slightly acidic and neutral. A stirrer (not shown) can be installed in the water tank 32, if necessary. In addition, an on-off valve 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1-5により、実際に塩水を電解して酸性水(次亜塩素酸及び塩酸)とアルカリ性水(水酸化ナトリウム)を生成し、混合生成水を得る動作について説明する。
図13に示すように、送液ポンプ29を作動させ、塩水タンク25から電解セル2-3の第1電解液室5-2c及び第2電解液室5-2dに塩水を供給する。陽極室3-2及び陰極室4-2には貯水領域10-3の水が充填されている。
スイッチ7bを第1陰極4-2bに切り替えて給電するとき、正電圧及び負電圧は電源7aから陽極3-2b及び第1陰極4-2bにそれぞれ印加される。
第1電解液室5-2c及び第2電解液室5-2dへ流入した塩水中に電離しているナトリウムイオンは、第1陰極4-2bに引き寄せられ、第2隔膜4-2aを通過して、陰極室4-2へ流入する。第3隔膜5-2aは中性膜であるため、ナトリウムイオンは十分透過可能である。その後、第1陰極4-2bで水が電気分解されて陰極室4-2内に水素ガスと水酸化ナトリウムが生成される。生成された水酸化ナトリウム水溶液及び水素ガスは、陰極室4-2から貯水槽32内の原水に混入する。
The electrolyzed water generator 1-5 configured as described above actually electrolyzes salt water to generate acidic water (hypochloric acid and hydrochloric acid) and alkaline water (sodium hydroxide) to obtain mixed water. The operation will be described.
As shown in FIG. 13, the liquid feed pump 29 is operated to supply salt water from the salt water tank 25 to the first electrolytic cell chamber 5-2c and the second electrolytic cell chamber 5-2d of the electrolytic cell 2-3. The anode chamber 3-2 and the cathode chamber 4-2 are filled with water in the water storage region 10-3.
When the switch 7b is switched to the first cathode 4-2b to supply power, the positive voltage and the negative voltage are applied from the power source 7a to the anode 3-2b and the first cathode 4-2b, respectively.
Sodium ions ionized in the salt water flowing into the first electrolytic solution chamber 5-2c and the second electrolytic solution chamber 5-2d are attracted to the first cathode 4-2b and pass through the second diaphragm 4-2a. Then, it flows into the cathode chamber 4-2. Since the third diaphragm 5-2a is a neutral membrane, sodium ions can sufficiently permeate. After that, water is electrolyzed at the first cathode 4-2b to generate hydrogen gas and sodium hydroxide in the cathode chamber 4-2. The generated sodium hydroxide aqueous solution and hydrogen gas are mixed into the raw water in the water tank 32 from the cathode chamber 4-2.

第1電解液室5-2c及び第2電解液室5-2dの塩水中に電離している塩素イオンは、陽極3-2bに引き寄せられ、第1隔膜3-2aを通過して、陽極室3-2へ流入する。そして、陽極3-2bにて塩素が酸化されて、塩素ガスが生成する。その後直ちに塩素ガスが水と反応して次亜塩素酸と塩酸を生じる。
陽極室3で生成された次亜塩素酸と塩酸は、貯水槽32内の原水と混入する。このようにして、貯水槽32内に混合生成水としてpHが調整された次亜塩素酸水が得られる。
Chloride ions ionized in the salt water of the first electrolyte chamber 5-2c and the second electrolyte chamber 5-2d are attracted to the anode 3-2b, pass through the first diaphragm 3-2a, and pass through the anode chamber. It flows into 3-2. Then, chlorine is oxidized at the anode 3-2b to generate chlorine gas. Immediately thereafter, chlorine gas reacts with water to produce hypochlorous acid and hydrochloric acid.
Hypochlorous acid and hydrochloric acid generated in the anode chamber 3 are mixed with the raw water in the water tank 32. In this way, hypochlorite water whose pH has been adjusted can be obtained as mixed generated water in the water tank 32.

また、スイッチ7b(切替スイッチ)を第2陰極5-2bに切り替えて給電するとき、正電圧及び負電圧は電源7aから陽極3-2b及び第2陰極5-2bにそれぞれ印加される。第1電解液室5-2c及び第2電解液室5-2d内の塩水中に電離しているナトリウムイオンは、第2陰極5-2bに引き寄せられる。第1電解液室5-2cのナトリウムイオンは、第3隔膜5-2aを透過して第2電解液室5-2dの第2陰極5-2bに到達することができる。第2陰極5-2bにおける塩水の電気分解により、第2電解液室5-2dにおいて水素ガスと水酸化ナトリウム水溶液が生成される。これにより、第2電解液室5-2d内は、アルカリ側にシフトする。生成されたアルカリ性水としての水酸化ナトリウム水溶液及び水素ガスは、第2電解液室5-2dにおける塩水の流れによって第2電解液室5-2dから排水配管8eに流出した後、排水配管8dの電解液と混合して排水配管8fにより外に排出される。このように、第2電解液室5-2dで生成したアルカリ性水は、陰極室4-2及び第1電解液室5-2cに流入せずに第2電解液室5-2dから排出されるので、陰極室4-2及び第1電解液室5-2cは、アルカリ側にシフトしない。このため、第1電解液室5-2c内の第1隔膜3-2aは強アルカリに晒されることがなく、劣化しにくくなる。また、陰極室4-2では、貯水槽32の水に、アルカリ性水としての水素ガスと水酸化ナトリウム水溶液はほぼ混入しない。 Further, when the switch 7b (changeover switch) is switched to the second cathode 5-2b to supply power, the positive voltage and the negative voltage are applied from the power source 7a to the anode 3-2b and the second cathode 5-2b, respectively. Sodium ions ionized in the salt water in the first electrolytic solution chamber 5-2c and the second electrolytic solution chamber 5-2d are attracted to the second cathode 5-2b. Sodium ions in the first electrolyte chamber 5-2c can pass through the third diaphragm 5-2a and reach the second cathode 5-2b in the second electrolyte chamber 5-2d. The electrolysis of the salt water in the second cathode 5-2b produces hydrogen gas and an aqueous sodium hydroxide solution in the second electrolyte chamber 5-2d. As a result, the inside of the second electrolytic solution chamber 5-2d shifts to the alkaline side. The generated alkaline aqueous solution of sodium hydroxide and hydrogen gas flow out from the second electrolyte chamber 5-2d to the drain pipe 8e due to the flow of salt water in the second electrolyte chamber 5-2d, and then the drain pipe 8d. It is mixed with the electrolytic solution and discharged to the outside by the drain pipe 8f. As described above, the alkaline water generated in the second electrolytic solution chamber 5-2d is discharged from the second electrolytic solution chamber 5-2d without flowing into the cathode chamber 4-2 and the first electrolytic solution chamber 5-2c. Therefore, the cathode chamber 4-2 and the first electrolyte chamber 5-2c do not shift to the alkaline side. Therefore, the first diaphragm 3-2a in the first electrolytic solution chamber 5-2c is not exposed to the strong alkali and is less likely to deteriorate. Further, in the cathode chamber 4-2, hydrogen gas as alkaline water and an aqueous solution of sodium hydroxide are hardly mixed in the water of the water storage tank 32.

第1電解液室5-2c及び第2電解液室5-2d内の塩水中に電離している塩素イオンは、陽極3-2bに引き寄せられ、第1隔膜3-2aを通過して、陽極室3-2へ流入する。このとき、第1電解液室5-2cの塩素イオンは、第3隔膜5-2aを透過することができる。そして、陽極3-2bにて塩素イオンが酸化され塩素ガスが発生する。その後、塩素ガスは陽極室3-2内で水と反応して次亜塩素酸と塩酸を生じる。生成された次亜塩素酸と塩酸は、陽極室3-2から貯水槽32の水に混入される。このとき、第2電解液室5-2dで生成したアルカリ性水は外へ排出され、陰極室4-2にはアルカリ性水はほとんど混入していない。このため、第2陰極5-2bに給電するときに、貯水槽32内に混合生成水として得られる次亜塩素酸水のpHは、第1陰極4-2bに給電するときに、貯水槽32内に混合生成水として得られる次亜塩素酸水のpHよりも低くなる。
原水として用いられる水は地域、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。
Chloride ions ionized in the salt water in the first electrolyte chamber 5-2c and the second electrolyte chamber 5-2d are attracted to the anode 3-2b, pass through the first diaphragm 3-2a, and pass through the anode 3-2a. It flows into room 3-2. At this time, the chlorine ions in the first electrolytic solution chamber 5-2c can permeate through the third diaphragm 5-2a. Then, chlorine ions are oxidized at the anode 3-2b to generate chlorine gas. After that, chlorine gas reacts with water in the anode chamber 3-2 to produce hypochlorous acid and hydrochloric acid. The generated hypochlorous acid and hydrochloric acid are mixed into the water in the water tank 32 from the anode chamber 3-2. At this time, the alkaline water generated in the second electrolytic solution chamber 5-2d is discharged to the outside, and the alkaline water is hardly mixed in the cathode chamber 4-2. Therefore, the pH of the hypochlorite water obtained as the mixed product water in the water storage tank 32 when the power is supplied to the second cathode 5-2b is the pH of the hypochlorite water obtained as the mixed product water in the water storage tank 32 when the power is supplied to the first cathode 4-2b. The pH of the hypochlorite water obtained as mixed water is lower than that of the water.
Impurities contained in water used as raw water differ depending on the region and location, and in particular, the carbonic acid component 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.

これに対し、実施形態に係る電解水生成装置1-5を用いると、電解液室5-2に第2陰極5-2bを設けて、スイッチ7bを第1陰極4-2bまたは第2陰極5-2bに切り替えて給電することにより、陰極室4-2内の第1陰極4-2bと第2電解液室5-2dの第2陰極5-2bを選択的に切り替えて通電し、陰極室4-2における水酸化ナトリウム水溶液及び水素ガスの貯水部への混入を制御して、貯水槽32内の混合生成水として得られる次亜塩素酸水のpHを調整することができる。これにより、原水の水質に変動があっても混合生成水のpHは随時調整可能となり、混合生成水として得られる次亜塩素酸水のpHを微酸性・中性付近に制御することが可能となる。また、第2陰極5-2bと第1隔膜3-2aとの間に第3隔膜5-2aを設け、電解液室5-2を、陽極室3-2側の第1電解液室5-2c及び陰極室4-2側の第2電解液室5-2dに分離することにより、給電部7からの通電を第2陰極5-2bに切り替えたとき、第2電解液室5-2dの電解液pHはアルカリ側にシフトするが、アルカリ性物質は第2電解液の流れにより排出され、第1電解液の流れにはほとんど混入しないので、第1電解液室5-2cのpHは第2電解液室5-2dのpHよりも中性に近くに維持できるため、第1電解液室5-2cの第1隔膜3-2aは劣化しにくく耐久性が良好となる。このように、第5実施形態によれば、長期間の使用が可能な電解水生成装置が得られる。 On the other hand, when the electrolyzed water generator 1-5 according to the embodiment is used, the second cathode 5-2b is provided in the electrolytic solution chamber 5-2, and the switch 7b is set to the first cathode 4-2b or the second cathode 5. By switching to -2b and supplying power, the first cathode 4-2b in the cathode chamber 4-2 and the second cathode 5-2b in the second electrolyte chamber 5-2d are selectively switched and energized to energize the cathode chamber. The pH of the hypochlorite water obtained as the mixed generated water in the water storage tank 32 can be adjusted by controlling the mixing of the sodium hydroxide aqueous solution and the hydrogen gas into the water storage portion in 4-2. As a result, the pH of the mixed product water can be adjusted at any time even if the water quality of the raw water fluctuates, and the pH of the hypochlorite water obtained as the mixed product water can be controlled to be slightly acidic or near neutral. Become. Further, a third diaphragm 5-2a is provided between the second cathode 5-2b and the first diaphragm 3-2a, and the electrolytic solution chamber 5-2 is provided with the electrolytic solution chamber 5-2 as the first electrolytic solution chamber 5- on the anode chamber 3-2 side. By separating into 2c and the second electrolytic solution chamber 5-2d on the cathode chamber 4-2 side, when the energization from the feeding unit 7 is switched to the second cathode 5-2b, the second electrolytic solution chamber 5-2d The pH of the electrolytic solution shifts to the alkaline side, but the alkaline substance is discharged by the flow of the second electrolytic solution and hardly mixes with the flow of the first electrolytic solution. Therefore, the pH of the first electrolytic solution chamber 5-2c is the second. Since the pH of the electrolytic solution chamber 5-2d can be maintained closer to neutral, the first diaphragm 3-2a of the first electrolytic solution chamber 5-2c is less likely to deteriorate and has good durability. As described above, according to the fifth embodiment, an electrolyzed water generator that can be used for a long period of time can be obtained.

陽極3-2b及び第1陰極4-2bに電圧が印加されているとき、陽極室3-2及び陰極室4-2は、各々、酸性水の濃度が高い領域、アルカリ性水の濃度が高い領域となるが、貯水槽32内に図示しない攪拌機を設けることにより、水のpHを微酸性・中性に近づけて水質を均一にすることが可能となる。
第5実施形態に係る電解水生成装置を用い、以下のように、通電比率による水質変更試験、及び連続稼働試験を行った。
When a voltage is applied to the anode 3-2b and the first cathode 4-2b, the anode chamber 3-2 and the cathode chamber 4-2 have a region having a high concentration of acidic water and a region having a high concentration of alkaline water, respectively. However, by providing a stirrer (not shown) in the water storage tank 32, it is possible to bring the pH of water closer to slightly acidic / neutral and make the water quality uniform.
Using the electrolyzed water generator according to the fifth embodiment, a water quality change test based on the energization ratio and a continuous operation test were performed as follows.

通電比率による水質変更試験
電解水生成装置1-5を用い、純水を原水として貯水槽32に20L貯留し、電解電流を2Aに固定し、1サイクルを10秒とし、1サイクルにおける第1陰極4-2b及び第2陰極5-2bへの通電を切り替えて通電時間の比率を種々変更し、それぞれの通電比率で60分間電解し、混合生成水の水質変化(pH及び有効塩素濃度)を測定した。
図14は、第5実施形態1-5に係る電解水生成装置における第2陰極5-2bの通電比率(デューティ比)と混合生成水の水質との関係を表すグラフ図である。
Water quality change test by energization ratio
Using the electrolyzed water generator 1-5, 20 L of pure water was stored in the water storage tank 32 as raw water, the electrolytic current was fixed at 2 A, one cycle was set to 10 seconds, and the first cathode 4-2b and the second in one cycle. The energization of the cathode 5-2b was switched and the ratio of the energization time was variously changed, and electrolysis was performed for 60 minutes at each energization ratio, and the water quality change (pH and effective chlorine concentration) of the mixed product water was measured.
FIG. 14 is a graph showing the relationship between the energization ratio (duty ratio) of the second cathode 5-2b and the water quality of the mixed generated water in the electrolyzed water generator according to the fifth embodiment 1-5.

特性線115は、第2陰極5-2bの通電比率に対するpHの変化を示し、特性線116は、第2陰極5-2bの通電比率に対する有効塩素濃度の変化を示している。
第2陰極の通電比率は、1サイクルの時間に対する第2陰極5-2bの通電時間の比率である。混合生成水の水質(pH及び有効塩素濃度)の測定は、通電切替による水質差異が十分に積算されて影響しないように、混合生成水を十分拡販したのちに行なった。また電解水の生成中、第1電解液室5-2c、第2電解液室5-2dには、各々20%塩化ナトリウム水溶液を3mL/分送液した。
特性線115に示すように、第2陰極5-2bを用いないとき(通電比率0%)は、混合生成水はアルカリ性にあることがわかる。これは第1陰極4-2b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。
The characteristic line 115 shows the change in pH with respect to the energization ratio of the second cathode 5-2b, and the characteristic line 116 shows the change in the effective chlorine concentration with respect to the energization ratio of the second cathode 5-2b.
The energization ratio of the second cathode is the ratio of the energization time of the second cathode 5-2b to the time of one cycle. The measurement of the water quality (pH and effective chlorine concentration) of the mixed product water was carried out after sufficiently expanding the sales of the mixed product water so that the difference in water quality due to the energization switching would not be sufficiently integrated and affected. Further, during the generation of the electrolyzed water, a 20% sodium chloride aqueous solution was sent to the first electrolytic solution chamber 5-2c and the second electrolytic solution chamber 5-2d, respectively, at 3 mL / min.
As shown in the characteristic line 115, it can be seen that the mixed product water is alkaline when the second cathode 5-2b is not used (energization ratio 0%). This is because all the alkaline substances produced by the first cathode 4-2b are mixed with the produced water.

これに対し、第2陰極5-2bの通電比率を0から上げていくと、特性線116に示すように混合生成水の有効塩素濃度はほぼ一定ながら、特性線115に示すようにpHは酸性化していく。これは、第2陰極5-2bで生成されたアルカリ性物質が第2電解液室5-2d中にだけ放出され、混合生成水には混合されないためである。第5実施形態に使用される原水の場合は、第2陰極5-2bの通電比率が20%付近から大きくpHが変動し、酸性化する。第2陰極5-2bの通電比率を22%から27%に設定すると、腐食等の影響が少なく、活性成分であるHClOの存在比率の高い微酸性域(pH5~6.5)の酸性水(次亜塩素酸水)を得ることができる。さらに、第2陰極5-2bの通電比率を上げ、第1陰極4-2bを用いず第2陰極5-2bだけを用いると(通電比率100%)では、混合生成水は強酸性にあることがわかる。これは第1陰極4-2bではアルカリ物質は生成されず、原水がそのまま次亜塩素酸と塩酸と混合され、陽極室3-2で生成した酸性水の水質がそのまま表れる。 On the other hand, when the energization ratio of the second cathode 5-2b is increased from 0, the effective chlorine concentration of the mixed product water is almost constant as shown in the characteristic line 116, but the pH is acidic as shown in the characteristic line 115. It will become. This is because the alkaline substance produced at the second cathode 5-2b is released only into the second electrolytic solution chamber 5-2d and is not mixed with the mixed product water. In the case of the raw water used in the fifth embodiment, the pH of the second cathode 5-2b fluctuates greatly from around 20% and is acidified. When the energization ratio of the second cathode 5-2b is set from 22% to 27%, the influence of corrosion and the like is small, and the acid water in the slightly acidic region (pH 5 to 6.5) in which the abundance ratio of the active ingredient HClO is high (pH 5 to 6.5). Hypochlorous acid water) can be obtained. Further, when the energization ratio of the second cathode 5-2b is increased and only the second cathode 5-2b is used without using the first cathode 4-2b (energization ratio 100%), the mixed water is strongly acidic. I understand. This is because no alkaline substance is generated at the first cathode 4-2b, the raw water is mixed with hypochlorous acid and hydrochloric acid as it is, and the water quality of the acidic water produced in the anode chamber 3-2 appears as it is.

本実施形態では、純水を原水に用いた。これより硬水を用いると微酸性域を示す第2陰極5-2bの通電比率は大きい方にシフトする。
連続稼働試験
電解水生成装置1-5を用い、以下のように連続稼働試験を行った。
原水として、純水を貯水槽32に20L貯留した。電解水の生成中、第1電解液室5-2c、第2電解液室5-2dには、20%塩化ナトリウム水溶液を3mL/分で送液した。電解電流を2Aに固定し、1サイクルを10秒とし、混合生成水のpHが6となるように、第2陰極5-2bの通電比率を60%(第1陰極4-2bへの通電時間4秒、第2陰極5-2bの通電時間6秒)と設定し、60分間電解した。60分ごとに貯水槽の水を入れ替えながら、電解水生成装置を約700時間運転し、得られた第1混合生成水のpH及び有効塩素濃度を初期は24時間毎に、その後は1週間ごとに測定した。
In this embodiment, pure water was used as raw water. If hard water is used, the energization ratio of the second cathode 5-2b, which indicates a slightly acidic region, shifts to the larger one.
Continuous operation test Using the electrolyzed water generator 1-5, the continuous operation test was performed as follows.
As raw water, 20 L of pure water was stored in the water tank 32. During the generation of the electrolyzed water, a 20% sodium chloride aqueous solution was sent to the first electrolytic solution chamber 5-2c and the second electrolytic solution chamber 5-2d at 3 mL / min. The electrolysis current is fixed at 2A, one cycle is set to 10 seconds, and the energization ratio of the second cathode 5-2b is 60% so that the pH of the mixed product water is 6 (energization time to the first cathode 4-2b). The energization time of the second cathode 5-2b was set to 4 seconds (6 seconds), and electrolysis was performed for 60 minutes. The electrolyzed water generator was operated for about 700 hours while changing the water in the water tank every 60 minutes, and the pH and effective chlorine concentration of the obtained first mixed water were adjusted every 24 hours at the beginning and every week thereafter. Was measured.

また、比較例3として、電解セル2-3の電解液室5-2に第3隔膜5-2aを設けないこと以外は第5実施形態と同様の構成を有する電解水生成装置を用意し、同様の条件で電解水生成装置を約700時間運転し、得られた混合生成水の水質の変化として、pH及び有効塩素濃度を同様に測定した。
得られた結果を図15に示す。
図15は、第5実施形態に係る電解水生成装置1-5の連続稼働試験結果を表すグラフ図を示す。
図において、横軸は、動作時間である。特性線117は、電解水生成装置1-5により得られた混合生成水のpHの変化を示す。また、特性線118は、電解水生成装置1-5により得られた混合生成水の有効塩素濃度の変化を示す。特性線120は、比較例3の有効塩素濃度、特性線119は比較例3のpHをそれぞれ示す。
Further, as Comparative Example 3, an electrolyzed water generator having the same configuration as that of the fifth embodiment is prepared except that the third diaphragm 5-2a is not provided in the electrolytic cell chamber 5-2 of the electrolytic cell 2-3. The electrolyzed water generator was operated for about 700 hours under the same conditions, and the pH and the effective chlorine concentration were similarly measured as changes in the water quality of the obtained mixed produced water.
The obtained results are shown in FIG.
FIG. 15 shows a graph showing the results of a continuous operation test of the electrolyzed water generator 1-5 according to the fifth embodiment.
In the figure, the horizontal axis is the operating time. The characteristic line 117 shows the change in pH of the mixed generated water obtained by the electrolyzed water generator 1-5. Further, the characteristic line 118 shows the change in the effective chlorine concentration of the mixed generated water obtained by the electrolyzed water generator 1-5. The characteristic line 120 shows the effective chlorine concentration of Comparative Example 3, and the characteristic line 119 shows the pH of Comparative Example 3.

比較例3では、48時間を超えたところから、特性線119に示すようにpHが上昇し、特性線120に示すように有効塩素濃度が減少するという現象が確認された。比較例3の電解セルを分解して調査したところ、陽極室の第1隔膜が白濁し、ところどころ膜が破けていることが確認された。このことから、第2陰極で生成されたアルカリ性物質により、電解液室がアルカリ化して、電解液室と接する第1隔膜が変質して、破断に至ったと考えられる。一方、第5実施形態に係る電解水生成装置1-5では、長時間稼働しても、特性線118、及び117に示すように、有効塩素濃度及びpHは一定であり、混合生成水の水質の変化は認められない。これは、電解液室5-2を、イオン透過の選択性のない中性膜からなる第3隔膜5-2aで陽極室3-2側の第1電解液室5-2cと陰極室4-2側の第2電解液室5-2dに仕切り、第2電解液室5-2d内に第3隔膜5-2aと近接対向して第2陰極5-2bを設けたことにより、第2陰極5-2bで生成されたアルカリ性物質は第2電解液室5-2d内だけで生成され、ただちに第2電解液室5-2dから排出され、第1隔膜3-2aへのアルカリ性物質への作用が抑制されたためであると考えられる。 In Comparative Example 3, it was confirmed that the pH increased as shown in the characteristic line 119 and the effective chlorine concentration decreased as shown in the characteristic line 120 from the point where the time exceeded 48 hours. When the electrolytic cell of Comparative Example 3 was disassembled and investigated, it was confirmed that the first diaphragm of the anode chamber became cloudy and the membrane was torn in some places. From this, it is considered that the alkaline substance generated at the second cathode alkalizes the electrolytic solution chamber, and the first diaphragm in contact with the electrolytic solution chamber is denatured, resulting in fracture. On the other hand, in the electrolyzed water generator 1-5 according to the fifth embodiment, the effective chlorine concentration and pH are constant as shown in the characteristic lines 118 and 117 even if the electrolyzed water generator 1-5 is operated for a long time, and the water quality of the mixed generated water is constant. No change is observed. This is because the electrolytic solution chamber 5-2 is a third diaphragm 5-2a made of a neutral film having no ion permeation selectivity, and the first electrolytic solution chamber 5-2c and the cathode chamber 4-on the side of the anode chamber 3-2. The second cathode is partitioned into the second electrolyte chamber 5-2d on the second side, and the second cathode 5-2b is provided in the second electrolyte chamber 5-2d in close proximity to the third diaphragm 5-2a. The alkaline substance generated in 5-2b is generated only in the second electrolytic solution chamber 5-2d, is immediately discharged from the second electrolytic solution chamber 5-2d, and acts on the alkaline substance on the first diaphragm 3-2a. Is thought to be due to the suppression.

このように、電解液室5-2を、イオン透過の選択性のない中性膜からなる第3隔膜5-2aで陽極室3-2側の第1電解液室5-2cと陰極室4-2側の第2電解液室5-2dに仕切り、第2電解液室5-2d内に第3隔膜5-2aと近接対向して第2陰極5-2bを設けたことにより、原水のCa硬度が異なる原水を使用しても、第2陰極5-2bの通電比率を変えることで微酸性の混合生成水を生成することが可能で、しかも長時間動作しても、安定して微酸性の混合生成水を生成することが可能である。また、季節変動などで、原水の水質が変動し、混合生成水のpH微酸性域から外れた場合、第2陰極5-2bの通電比率を変更することで容易に微酸性域に調整が可能である。 In this way, the electrolyte chamber 5-2 is the first electrolyte chamber 5-2c and the cathode chamber 4 on the anode chamber 3-2 side with the third diaphragm 5-2a made of a neutral film having no ion permeation selectivity. The raw water was partitioned into the second electrolyte chamber 5-2d on the −2 side, and the second cathode 5-2b was provided in the second electrolyte chamber 5-2d in close proximity to the third diaphragm 5-2a. Even if raw water with different Ca hardness is used, it is possible to generate a slightly acidic mixed product water by changing the energization ratio of the second cathode 5-2b, and even if it is operated for a long time, it is stable and fine. It is possible to produce an acidic mixed-form water. In addition, if the quality of the raw water fluctuates due to seasonal fluctuations and the pH of the mixed product water deviates from the slightly acidic range, it can be easily adjusted to the slightly acidic range by changing the energization ratio of the second cathode 5-2b. Is.

第5実施形態の応用例
図16に、第5実施形態に係る貯水式の電解水生成装置の応用例を概略的に表す図を示す。
図16に示す電解水生成装置1-6は、塩水タンク(電解液タンク)25からの供給配管8a、及び供給配管8bを、第1電解液室5-2cの下部及び第2電解液室5-2dの下部に、直接接続して、貫通孔32b、32cを持たない貯水容器32-1内に投入して設置していることが図13の電解水生成装置1-5とは異なり、それ以外は、図13に示した電解水生成装置と同様の構成を有し、同様の作用効果を有する。
電解水生成装置1-6を用いると、貯水槽32の代わりに、貯水領域10-3が確保可能な任意の貯水容器32-1を使用することが可能となり、電解セル2-3を貯水槽32に設置する工事を行わなくても、単に、電解セル2-3を任意の貯水容器32-1に投入するだけで簡単に使用することができるので低コストである。このような構成は、電解セル2-3をより小型化した場合により好適である。なお、この場合には、供給配管8a及び排水配管8fを柔軟性がある材料によって構成すると、電解セル2-3の取り扱いが容易になるため好ましい。
Application example of the fifth embodiment
FIG. 16 shows a diagram schematically showing an application example of the water storage type electrolyzed water generator according to the fifth embodiment.
In the electrolyzed water generator 1-6 shown in FIG. 16, the supply pipe 8a and the supply pipe 8b from the salt water tank (electrolyzed water tank) 25 are provided in the lower part of the first electrolytic solution chamber 5-2c and the second electrolytic solution chamber 5. Unlike the electrolyzed water generator 1-5 of FIG. 13, the fact that it is directly connected to the lower part of -2d and put into a water storage container 32-1 that does not have through holes 32b and 32c is installed. Other than that, it has the same configuration as the electrolyzed water generator shown in FIG. 13 and has the same function and effect.
By using the electrolyzed water generator 1-6, it is possible to use an arbitrary water storage container 32-1 that can secure a water storage area 10-3 instead of the water storage tank 32, and the electrolytic cell 2-3 can be used as a water storage tank. It is low cost because it can be easily used by simply putting the electrolytic cell 2-3 into an arbitrary water storage container 32-1 without performing the work of installing it in 32. Such a configuration is more suitable when the electrolytic cell 2-3 is made smaller. In this case, it is preferable to configure the supply pipe 8a and the drainage pipe 8f with a flexible material because the electrolytic cells 2-3 can be easily handled.

(第6実施形態)
図17は、第6実施形態に係る貯水式の電解水生成装置を概略的に示す図である。
図示するように、電解水生成装置1-7は、所謂3室型の電解槽(電解セル)2-4を用いている。電解セル2-4の内部は、第1隔膜(陽極側隔膜、陰イオン交換膜)3-2a及び第2隔膜(陰極側隔膜、陽イオン交換膜)4-2aにより、隔膜間に規定された電解液室5-2と、電解液室5-2の両側に位置する陽極室3-2及び陰極室4-2との3室に仕切られている。陽極室3-2内に陽極3-2bが設けられ、第1隔膜3-2aに対向している。陰極室4-2内に陰極4-2bが設けられ、第2隔膜4-2aに対向している。陽極3-2b及び陰極4-2bは、ほぼ等しい大きさの矩形板状に形成され、電解液室5-2及び第1、第2隔膜3-2a、4-2aを間に挟んで、互いに対向している。
(Sixth Embodiment)
FIG. 17 is a diagram schematically showing a water storage type electrolyzed water generator according to the sixth embodiment.
As shown in the figure, the electrolyzed water generator 1-7 uses a so-called three-chamber type electrolytic cell (electrolytic cell) 2-4. The inside of the electrolytic cell 2-4 was defined between the diaphragms by the first diaphragm (anode side diaphragm, anion exchange membrane) 3-2a and the second diaphragm (cathode side diaphragm, cation exchange membrane) 4-2a. The electrolyte chamber 5-2 is divided into three chambers, an anode chamber 3-2 and a cathode chamber 4-2 located on both sides of the electrolyte chamber 5-2. An anode 3-2b is provided in the anode chamber 3-2 and faces the first diaphragm 3-2a. A cathode 4-2b is provided in the cathode chamber 4-2 and faces the second diaphragm 4-2a. The anode 3-2b and the cathode 4-2b are formed in the shape of a rectangular plate having substantially the same size, sandwiching the electrolyte chamber 5-2 and the first and second diaphragms 3-2a and 4-2a, and each other. They are facing each other.

電解液室5-2は、イオン透過の選択性がなく陽イオン及び陰イオンの通過が可能な中性膜からなる第3隔膜5-2aで陽極室3-2側の第1電解液室5-2cと陰極室4-2側の第2電解液室5-2dに仕切られている。第2電解液室5-2dには、第3隔膜5-2aと近接対向して第2陰極5-2bが設けられている。第2陰極5-2bは、陽極3-2bと第1陰極4-2bと同様に、陽極3-2bと第1陰極4-2bとほぼ等しい大きさの矩形形状に形成されている。また、第2陰極5-2bは、Tiに多数の透孔が形成された金属板もしくは多数の透孔が形成されたTiからなる金属板にIr、Ptなどの触媒を塗布したいわゆる不溶性電極で構成することができる。
この電解セル2-4では、陽極室3-2を区画するセル31aの一部が開放されている。また、同様に、陰極室4-2を区画するセル31bの一部が開放されている。
さらに、陽極室3-2側の第1電解液室5-2cの少なくとも一部に、アルカリ性物質の拡散を制御する透水性の拡散抑制部材である多孔質部材5-2eを備える。この多孔質部材5-2eとしては、プラスチック焼結多孔質体(富士ケミカル社製)が設けられている。
The electrolytic solution chamber 5-2 is a third diaphragm 5-2a made of a neutral film capable of passing cations and anions without selectivity of ion permeation, and the first electrolytic solution chamber 5 on the anode chamber 3-2 side. It is partitioned into -2c and the second electrolyte chamber 5-2d on the cathode chamber 4-2 side. The second electrolyte chamber 5-2d is provided with a second cathode 5-2b so as to face the third diaphragm 5-2a in close proximity to the third diaphragm 5-2a. The second cathode 5-2b is formed in a rectangular shape having substantially the same size as the anode 3-2b and the first cathode 4-2b, similarly to the anode 3-2b and the first cathode 4-2b. The second cathode 5-2b is a so-called insoluble electrode obtained by applying a catalyst such as Ir or Pt to a metal plate having a large number of through holes formed in Ti or a metal plate made of Ti having a large number of through holes. Can be configured.
In the electrolytic cell 2-4, a part of the cell 31a that partitions the anode chamber 3-2 is open. Similarly, a part of the cell 31b that partitions the cathode chamber 4-2 is open.
Further, at least a part of the first electrolytic solution chamber 5-2c on the anode chamber 3-2 side is provided with a porous member 5-2e which is a water-permeable diffusion suppressing member that controls the diffusion of alkaline substances. As the porous member 5-2e, a plastic sintered porous body (manufactured by Fuji Chemical Co., Ltd.) is provided.

給電部7は、電源7a、この電源7aを制御する制御部7c、及び第1陰極4-2b及び第2陰極5-2bへの給電を切り替えるスイッチ7b有している。電源7aの正極は、配線を介して陽極3-2bに接続されている。電源7aの負極は、スイッチ7b及び2本の配線を介して、第1陰極4-2b及び第2陰極5-2bに接続されている。すなわち、スイッチ7bを切り替えることにより、第1陰極4-2bまたは第2陰極5-2bに選択的に負電圧を印加することができる。スイッチ7b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1-7は、電解セル2-4の第1及び第2電解液室5-2c、5-2dに電解液、例えば、塩水を供給する電解液供給部8を備え、前述した第5実施形態に係る電解水生成装置1-5と同様に構成されている。
The power feeding unit 7 has a power supply 7a, a control unit 7c for controlling the power supply 7a, and a switch 7b for switching the power supply to the first cathode 4-2b and the second cathode 5-2b. The positive electrode of the power source 7a is connected to the anode 3-2b via wiring. The negative electrode of the power source 7a is connected to the first cathode 4-2b and the second cathode 5-2b via the switch 7b and two wires. That is, by switching the switch 7b, a negative voltage can be selectively applied to the first cathode 4-2b or the second cathode 5-2b. The switch 7b is configured to be operable by the user.
In addition, the electrolyzed water generator 1-7 includes an electrolytic solution supply unit 8 for supplying an electrolytic solution, for example, salt water, to the first and second electrolytic solution chambers 5-2c and 5-2d of the electrolytic cell 2-4. It has the same configuration as the electrolyzed water generator 1-5 according to the fifth embodiment described above.

第6実施形態において、電解水生成装置1-7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3-2bに正電圧、第1陰極4-2bまたは第2陰極5-2bに選択的に負電圧が印加される。本実施形態によれば、スイッチ7bを切り替えて、第2陰極5-2bに電圧を印加することにより、接続デューティによる更になるpH調整を行うことが可能となる。さらに、多孔質部材5-2eを設けることにより、第2電解液室5-2d内で生成したアルカリ性物質が、電解水生成装置1-7を停止した際に、第1電解液室5-2c及び第1電解液室5-2cと接している第1隔膜3-2aへ拡散することを抑制できる。 In the sixth embodiment, the mixed generated water drained from the electrolyzed water generator 1-7 is hypochlorite water whose pH is controlled near neutrality. That is, in the normal generation operation, a positive voltage is selectively applied to the anode 3-2b and a negative voltage is selectively applied to the first cathode 4-2b or the second cathode 5-2b. According to the present embodiment, by switching the switch 7b and applying a voltage to the second cathode 5-2b, it is possible to further adjust the pH by the connection duty. Further, by providing the porous member 5-2e, when the alkaline substance generated in the second electrolytic solution chamber 5-2d stops the electrolytic water generator 1-7, the first electrolytic solution chamber 5-2c And it is possible to suppress diffusion to the first diaphragm 3-2a which is in contact with the first electrolyte chamber 5-2c.

また、第6実施形態に係る電解水生成装置1-7を用いると、第1実施形態と同様に、原水の水質に変動があっても混合生成水のpHが随時調整可能となり、混合生成水として得られる次亜塩素酸水のpHを微酸性・中性付近に制御することが可能となる。また、第3隔膜5-2aにより電解液室5-2を第1電解液室5-2cと第2電解液室5-2dに分離することにより、給電部7からの通電を第2陰極5-2bに切り替えたとき、第2電解液室5-2dの電解液pHはアルカリ側にシフトするが、アルカリ性物質は第2電解液の流れにより排出され、第1電解液の流れにはほとんど混入しないので、第1電解液室5-2cの第1隔膜3-2aが劣化しにくく耐久性が良好となる。このため、第6実施形態によれば、長期間の使用が可能な電解水生成装置が得られる。 Further, when the electrolyzed water generator 1-7 according to the sixth embodiment is used, the pH of the mixed generated water can be adjusted at any time even if the quality of the raw water fluctuates, as in the first embodiment, and the mixed produced water can be adjusted at any time. It is possible to control the pH of the hypochlorite water obtained as a medium acid to near neutrality. Further, by separating the electrolytic solution chamber 5-2 into the first electrolytic solution chamber 5-2c and the second electrolytic solution chamber 5-2d by the third diaphragm 5-2a, the energization from the feeding unit 7 is supplied to the second cathode 5. When switching to -2b, the electrolytic solution pH in the second electrolytic solution chamber 5-2d shifts to the alkaline side, but the alkaline substance is discharged by the flow of the second electrolytic solution and is almost mixed in the flow of the first electrolytic solution. Therefore, the first diaphragm 3-2a of the first electrolyte chamber 5-2c is less likely to deteriorate and the durability is improved. Therefore, according to the sixth embodiment, an electrolyzed water generator that can be used for a long period of time can be obtained.

なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の各実施形態及び各変形例に限定されるものではなく、その技術的範囲において他の様々な変形例が考えられる。また、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記各実施形態及び各変形例で挙げた構成を取捨選択すること、及び他の構成に適宜変更することが可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments and modifications described with reference to the drawings, and various other modifications can be considered within the technical scope thereof. Further, as long as it does not deviate from the gist of the present invention, it is possible to select the configurations described in each of the above-described embodiments and modifications, and to appropriately change to other configurations.

本発明は、業務用の電解水生成装置、及び家庭用の小型化された電解水生成装置として利用可能である。 The present invention can be used as a commercial electrolyzed water generator and a miniaturized electrolyzed water generator for home use.

1、1-1、1-2、1-3、1-4、1-5、1-6、1-7…電解水生成装置、2、2’、2-1、2-2、2-3、2-3’、2-4…電解セル、3、3-1、3-2…陽極室、3a、3-1a、3-2a…第1隔膜、3b、3-1b、3-2b…陽極、4、4-1、4-2…陰極室、4a、4-1a、4-2a…第2隔膜、4b、4-1b、4-2b…第1陰極、5、5-1、5-2…電解液室、5a、5-1a、5-2a…第3隔膜、5b、5-1b、5-2b…第2陰極、5c、5-1c、5-2c…第1電解液室、5d、5-1d、5-2d…第2電解液室、5e、5-2e…拡散抑制部材(多孔質部材)、7…給電部、7-1…給電部(第2給電部)、7b…スイッチ、7-1b…スイッチ(第2スイッチ)、7c、7-1c…制御部、8a、8-1a…供給配管、8b、8-1b…供給配管(第1電解液供給ライン)、8c、8-1c…供給配管(第2電解液供給ライン)、10…第1生成水混合部、10-1…第1生成水混合部、10-1e…第2生成水混合部、10-2…第3生成水混合部、10-2a…第4生成水混合部、10-3…貯水領域、10s…混合生成水供給ライン、12…オンラインpHメーター(pH測定部) 1, 1-1, 1-2, 1-3, 1-4, 1-5, 1-6, 1-7 ... Electrolyzed water generator, 2 2'2-1, 2-2, 2- 3, 2-3', 2-4 ... Electrolyzed cell, 3,3-1, 3-2 ... Anode chamber, 3a, 3-1a, 3-2a ... First diaphragm, 3b, 3-1b, 3-2b ... Anode, 4,4-1, 4-2 ... Cathode chamber, 4a, 4-1a, 4-2a ... Second diaphragm, 4b, 4-1b, 4-2b ... First cathode, 5,5-1, 5-2 ... Electrolyte chamber, 5a, 5-1a, 5-2a ... Third diaphragm, 5b, 5-1b, 5-2b ... Second cathode, 5c, 5-1c, 5-2c ... First electrolyte Room, 5d, 5-1d, 5-2d ... Second electrolyte chamber, 5e, 5-2e ... Diffusion suppressing member (porous member), 7 ... Feeding section, 7-1 ... Feeding section (second feeding section) , 7b ... Switch, 7-1b ... Switch (second switch), 7c, 7-1c ... Control unit, 8a, 8-1a ... Supply pipe, 8b, 8-1b ... Supply pipe (first electrolyte supply line) , 8c, 8-1c ... Supply pipe (second electrolytic solution supply line), 10 ... 1st generated water mixing section, 10-1 ... 1st generated water mixing section, 10-1e ... 2nd generated water mixing section, 10 -2 ... 3rd generated water mixing unit, 10-2a ... 4th generated water mixing unit, 10-3 ... water storage area, 10s ... mixed generated water supply line, 12 ... online pH meter (pH measuring unit)

Claims (13)

電解液を収容する電解液室と、
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、
前記第1隔膜に近接対向して前記陽極室に設けられた陽極と、
前記第2隔膜に近接対向して前記陰極室に設けられた第1陰極と、
前記電解液室に設けられ、前記第1隔膜を介して前記陽極に対向する第2陰極と、
前記第2陰極と前記第1隔膜との間に設けられ、前記電解液室内を、前記陽極室側の第1電解液室、及び前記陰極室側の第2電解液室に分離する第3隔膜と、を備え
前記第2電解液室には、前記第3隔膜に近接対向して前記第2陰極が設けられる電解セル。
An electrolyte chamber that houses the electrolyte and
An anode chamber partitioned from the electrolyte chamber by the first diaphragm, and
A cathode chamber partitioned from the electrolyte chamber by a second diaphragm,
An anode provided in the anode chamber facing the first diaphragm in close proximity to the anode chamber.
A first cathode provided in the cathode chamber facing the second diaphragm in close proximity to the cathode chamber.
A second cathode provided in the electrolyte chamber and facing the anode via the first diaphragm,
A third diaphragm provided between the second cathode and the first diaphragm and separating the electrolyte chamber into a first electrolyte chamber on the anode chamber side and a second electrolyte chamber on the cathode chamber side. And, with
An electrolytic cell in which the second cathode is provided in the second electrolytic cell chamber so as to be close to the third diaphragm and face the third diaphragm .
前記第1電解液室に設けられた第1電解液供給口と、前記第2電解液室に設けられた第2電解液供給口とをさらに備えた請求項1に記載の電解セル。 The electrolytic cell according to claim 1, further comprising a first electrolytic cell supply port provided in the first electrolytic cell chamber and a second electrolytic solution supply port provided in the second electrolytic cell chamber. 前記第1隔膜は陰イオン交換膜を含み、前記第2隔膜は陽イオン交換膜を含み、前記第3隔膜は中性膜を含む請求項1または2に記載の電解セル。 The electrolytic cell according to claim 1 or 2, wherein the first diaphragm comprises an anion exchange membrane, the second diaphragm comprises a cation exchange membrane, and the third diaphragm comprises a neutral membrane. 前記第1電解液室の少なくとも一部に、透水性の拡散抑制部材をさらに含む請求項1ないし3のいずれか1項に記載の電解セル。 The electrolytic cell according to any one of claims 1 to 3, further comprising a water-permeable diffusion suppressing member in at least a part of the first electrolytic cell chamber. 前記陽極室の一部、及び前記陰極室の一部が開放されている請求項1ないし4のいずれか1項に記載の電解セル。 The electrolytic cell according to any one of claims 1 to 4, wherein a part of the anode chamber and a part of the cathode chamber are open. 電解液を収容する電解液室、
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、
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、
前記第1隔膜に近接対向して前記陽極室に設けられた陽極、
前記第2隔膜に近接対向して前記陰極室に設けられた第1陰極、
前記電解液室に設けられ、前記第1隔膜を介して前記陽極に対向する第2陰極、及び
前記第2陰極と前記第1隔膜との間に設けられ、前記電解液室内を、前記陽極室側の第1電解液室、及び前記陰極室側の第2電解液室に分離する第3隔膜、を備え
前記第2電解液室には、前記第3隔膜に近接対向して前記第2陰極が設けられる第1電解セルと、
前記陽極、前記第1陰極、及び前記第2陰極に給電する第1給電部と、
前記第1給電部から前記第1陰極及び/または第2陰極へ通電するスイッチと、
前記第1電解セルにおいて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第1混合生成水を作成する第1生成水混合部と、を備える電解水生成装置。
Electrolyte chamber for accommodating electrolyte,
An anode chamber partitioned from the electrolyte chamber by the first diaphragm,
A cathode chamber partitioned from the electrolyte chamber by a second diaphragm,
An anode provided in the anode chamber in close proximity to the first diaphragm,
A first cathode provided in the cathode chamber facing the second diaphragm in close proximity to the cathode chamber,
A second cathode provided in the electrolytic solution chamber and facing the anode via the first diaphragm, and provided between the second cathode and the first diaphragm, the electrolytic solution chamber is provided in the anode chamber. It is provided with a first electrolyte chamber on the side and a third diaphragm separated into a second electrolyte chamber on the cathode chamber side .
In the second electrolytic cell, a first electrolytic cell in which the second cathode is provided so as to be close to the third diaphragm and opposed to the third diaphragm is provided .
A first feeding unit that feeds the anode, the first cathode, and the second cathode,
A switch that energizes the first cathode and / or the second cathode from the first feeding unit,
An electrolyzed water generator comprising a first generated water mixing unit for producing the first mixed produced water by mixing the anode-generated water and the cathode-generated water obtained by electrolyzing the electrolytic solution in the first electrolytic cell.
前記第1電解セルの第1電解液室に接続され、前記第1電解液室に電解液を供給する第1電解液供給ラインと、前記第1電解セルの第2電解液室に接続され、前記第2電解液室に電解液を供給する第2電解液供給ラインとをさらに備えた請求項6に記載の電解水生成装置。 It is connected to the first electrolytic solution chamber of the first electrolytic cell and is connected to the first electrolytic solution supply line for supplying the electrolytic solution to the first electrolytic solution chamber and the second electrolytic solution chamber of the first electrolytic cell. The electrolytic water generator according to claim 6, further comprising a second electrolytic solution supply line for supplying the electrolytic solution to the second electrolytic solution chamber. 前記第1混合生成水のpHを測定するpH測定部と、前記pH測定部に接続され、前記第1混合生成水のpH測定結果に基づき、前記第1陰極及び/または第2陰極へ通電するスイッチを制御する制御部とをさらに備える請求項6または7に記載の電解水生成装置。 A pH measuring unit that measures the pH of the first mixed water is connected to the pH measuring unit, and the first cathode and / or the second cathode is energized based on the pH measurement result of the first mixed water. The electrolyzed water generator according to claim 6 or 7, further comprising a control unit for controlling the switch. 電解液を収容する電解液室、
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、
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、
前記第1隔膜に近接対向して前記陽極室に設けられた陽極、
前記第2隔膜に近接対向して前記陰極室に設けられた第1陰極、
前記電解液室に設けられ、前記第1隔膜を介して前記陽極に対向する第2陰極、及び
前記第2陰極と前記第1隔膜との間に設けられ、前記電解液室内を、前記陽極室側の第1電解液室、及び前記陰極室側の第2電解液室に分離する第3隔膜、を備え、前記第2電解液室には、前記第3隔膜に近接対向して前記第2陰極が設けられ、前記第1電解セルの前記第1生成水混合部の後段に設けられる第2電解セルと、
前記第2電解セルの陽極、第1陰極、及び第2陰極に給電する第2給電部と、
前記第2電解セルの前記給電部から前記第1陰極及び/または前記第2陰極へ通電する第2スイッチと、
前記第2電解セルにおいて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第2混合生成水とする第2生成水混合部と、をさらに備え、
前記第1生成水混合部は、前記第2電解セルの前記陽極室及び前記陰極室に接続され、前記第1混合生成水を供給する混合生成水供給ラインとして使用される請求項6ないし8のいずれか1項に記載の電解水生成装置。
Electrolyte chamber for accommodating electrolyte,
An anode chamber partitioned from the electrolyte chamber by the first diaphragm,
A cathode chamber partitioned from the electrolyte chamber by a second diaphragm,
An anode provided in the anode chamber in close proximity to the first diaphragm,
A first cathode provided in the cathode chamber facing the second diaphragm in close proximity to the cathode chamber,
A second cathode provided in the electrolytic solution chamber and facing the anode via the first diaphragm, and provided between the second cathode and the first diaphragm, the electrolytic solution chamber is provided in the anode chamber. A first electrolyte chamber on the side and a third diaphragm separated into a second electrolyte chamber on the cathode chamber side are provided , and the second electrolyte chamber is in close proximity to the third diaphragm and the second. A second electrolytic cell provided with a cathode and provided after the first generated water mixing portion of the first electrolytic cell, and a second electrolytic cell.
A second feeding unit that feeds the anode, the first cathode, and the second cathode of the second electrolytic cell,
A second switch that energizes the first cathode and / or the second cathode from the feeding portion of the second electrolytic cell.
Further, a second generated water mixing unit, which is obtained by mixing the anode-generated water obtained by electrolyzing the electrolytic solution in the second electrolytic cell and the cathode-generated water to obtain the second mixed-generated water, is further provided.
The first generated water mixing unit is connected to the anode chamber and the cathode chamber of the second electrolytic cell, and is used as a mixed generated water supply line for supplying the first mixed produced water. The electrolyzed water generator according to any one of the following items.
電解液を収容する電解液室、
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、
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、
前記第1隔膜に近接対向して前記陽極室に設けられた陽極、
前記第2隔膜に近接対向して前記陰極室に設けられた第1陰極、
前記電解液室に設けられ、前記第1隔膜を介して前記陽極に対向する第2陰極、及び
前記第2陰極と前記第1隔膜との間に設けられ、前記電解液室内を、前記陽極室側の第1電解液室、及び前記陰極室側の第2電解液室に分離する第3隔膜、を備え、前記第2電解液室には、前記第3隔膜に近接対向して前記第2陰極が設けられ、前記第1電解セルと並列して配置された第2電解セルと、
前記第2電解セルの前記陽極、前記第1陰極、及び前記第2陰極に給電する第2給電部と、
前記第2電解セルの前記給電部から前記第1陰極及び/または第2陰極へ通電する第2スイッチと、をさらに備え、
前記第1生成水混合部は、前記第2電解セルにおいて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がさらに混合される請求項6ないし8のいずれか1項に記載の電解水生成装置。
Electrolyte chamber for accommodating electrolyte,
An anode chamber partitioned from the electrolyte chamber by the first diaphragm,
A cathode chamber partitioned from the electrolyte chamber by a second diaphragm,
An anode provided in the anode chamber in close proximity to the first diaphragm,
A first cathode provided in the cathode chamber facing the second diaphragm in close proximity to the cathode chamber,
A second cathode provided in the electrolytic solution chamber and facing the anode via the first diaphragm, and provided between the second cathode and the first diaphragm, the electrolytic solution chamber is provided in the anode chamber. A first electrolyte chamber on the side and a third diaphragm separated into a second electrolyte chamber on the cathode chamber side are provided , and the second electrolyte chamber is in close proximity to the third diaphragm and the second. A second electrolytic cell provided with a cathode and arranged in parallel with the first electrolytic cell,
A second feeding unit that feeds the anode, the first cathode, and the second cathode of the second electrolytic cell.
Further, a second switch for energizing the first cathode and / or the second cathode from the feeding portion of the second electrolytic cell is provided.
The electrolysis according to any one of claims 6 to 8, wherein the first generated water mixing unit further mixes the anode-generated water and the cathode-generated water obtained by electrolyzing the electrolytic solution in the second electrolytic cell. Water generator.
前記第1隔膜は陰イオン交換膜を含み、前記第2隔膜は陽イオン交換膜を含み、前記第3隔膜は中性膜を含む請求項6ないし10のいずれか1項に記載の電解水生成装置。 The electrolyzed water generation according to any one of claims 6 to 10, wherein the first diaphragm comprises an anion exchange membrane, the second diaphragm comprises a cation exchange membrane, and the third diaphragm comprises a neutral membrane. Device. 前記第1電解液室の少なくとも一部に、透水性の拡散抑制部材をさらに含む請求項6ないし11のいずれか1項に記載の電解水生成装置。 The electrolyzed water generating apparatus according to any one of claims 6 to 11, further comprising a water-permeable diffusion suppressing member in at least a part of the first electrolytic solution chamber. 前記陽極室の一部、及び前記陰極室の一部が開放されている請求項6ないし12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 6 to 12, wherein a part of the anode chamber and a part of the cathode chamber are open.
JP2021088478A 2021-05-26 2021-05-26 Electrolyzed cell and electrolyzed water generator Active JP7052121B1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021088478A JP7052121B1 (en) 2021-05-26 2021-05-26 Electrolyzed cell and electrolyzed water generator
PCT/JP2021/045508 WO2022249519A1 (en) 2021-05-26 2021-12-10 Electrolysis cell and electrolyzed water generator

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2021088478A JP7052121B1 (en) 2021-05-26 2021-05-26 Electrolyzed cell and electrolyzed water generator

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP7052121B1 true JP7052121B1 (en) 2022-04-11
JP2022181491A JP2022181491A (en) 2022-12-08

Family

ID=81259566

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2021088478A Active JP7052121B1 (en) 2021-05-26 2021-05-26 Electrolyzed cell and electrolyzed water generator

Country Status (2)

Country Link
JP (1) JP7052121B1 (en)
WO (1) WO2022249519A1 (en)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017141284A1 (en) * 2016-02-15 2017-08-24 株式会社 ゴーダ水処理技研 Electrolyzed water generation device
JP2017170421A (en) * 2016-03-22 2017-09-28 株式会社東芝 Electrolytic water generator and electrolytic water generating method
WO2018034317A1 (en) * 2016-08-19 2018-02-22 株式会社 ゴーダ水処理技研 Hydrogencarbonate water and cleaning method using same
JP2019076800A (en) * 2017-10-19 2019-05-23 パナソニックIpマネジメント株式会社 Functional water generator
JP2021080508A (en) * 2019-11-15 2021-05-27 パナソニックIpマネジメント株式会社 Electrolytic water generator

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017141284A1 (en) * 2016-02-15 2017-08-24 株式会社 ゴーダ水処理技研 Electrolyzed water generation device
JP2017170421A (en) * 2016-03-22 2017-09-28 株式会社東芝 Electrolytic water generator and electrolytic water generating method
WO2018034317A1 (en) * 2016-08-19 2018-02-22 株式会社 ゴーダ水処理技研 Hydrogencarbonate water and cleaning method using same
JP2019076800A (en) * 2017-10-19 2019-05-23 パナソニックIpマネジメント株式会社 Functional water generator
JP2021080508A (en) * 2019-11-15 2021-05-27 パナソニックIpマネジメント株式会社 Electrolytic water generator

Also Published As

Publication number Publication date
JP2022181491A (en) 2022-12-08
WO2022249519A1 (en) 2022-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP3349710B2 (en) Electrolyzer and electrolyzed water generator
US8425756B2 (en) Apparatus and method for producing electrolyzed water
JP4653708B2 (en) Electrolyzed water generating method and electrolyzed water generating apparatus used therefor
CN101713080B (en) Electrolytic device for generation of ph-controlled hypohalous acid aqueous solutions for disinfectant applications
US9163319B2 (en) Three electrode electrolytic cell and method for making hypochlorous acid
JP4665880B2 (en) Electrolyzed water generator
CN103080019A (en) Electrolytic device and method for producing weakly acidic electrolysed water
US20160215402A1 (en) Electrolytic apparatus, electrode unit and electrolyzed water production method
JP2021169084A (en) Electrolytic water generator and electrolytic water generating method
JP7052121B1 (en) Electrolyzed cell and electrolyzed water generator
JP5687789B1 (en) Electrolyzed water generator
JP4024278B2 (en) Batch type acidic electrolyzed water production apparatus and method for producing acid electrolyzed water using the same
WO2016147439A1 (en) Electrolysis tank and electrolyzed water-generating method
WO2008032947A1 (en) Apparatus for replenishing water in salt water tank included in apparatus for producing sodium hypochlorite
JP5244038B2 (en) Electrolyzed water mixing device
JP2012091121A (en) Apparatus for producing electrolytic water
JP2008086886A (en) Electrolytic water generator
JP4685830B2 (en) Electrolyzed water production apparatus, electrolyzed water production method, and electrolyzed water
JP4685838B2 (en) Electrolyzed water production apparatus, electrolyzed water production method, and electrolyzed water
JP4620720B2 (en) Electrolyzed water production apparatus, electrolyzed water production method, and electrolyzed water
JP7212978B1 (en) electrolytic device
JP2007090147A (en) Electrolytic water generator
JP3653129B2 (en) Electrolyzed water generator
JP2007054762A (en) Electrolytic water generator
JPH06312185A (en) Electrolytic water forming apparatus

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20210903

A871 Explanation of circumstances concerning accelerated examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871

Effective date: 20210903

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20211116

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20211222

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20220301

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20220330

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 7052121

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

S531 Written request for registration of change of domicile

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531

R350 Written notification of registration of transfer

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350