JPH0699174A - 殺菌水製造用電解反応ユニット - Google Patents

殺菌水製造用電解反応ユニット

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JPH0699174A
JPH0699174A JP3091140A JP9114091A JPH0699174A JP H0699174 A JPH0699174 A JP H0699174A JP 3091140 A JP3091140 A JP 3091140A JP 9114091 A JP9114091 A JP 9114091A JP H0699174 A JPH0699174 A JP H0699174A
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Abstract

(57)【要約】 【構成】本発明の殺菌水製造用電解反応ユニットは、殺
菌薬液水溶液の導入口を有する電解槽の電解水排出側に
希釈用原水を通す通水ブロックを一体結合し、通水ブロ
ックの通水路と電解槽との隔壁に電解水の排出小孔を貫
設することにより通水ブロックの通水路において電解水
と希釈用原水が合流するようにしたことを特徴とする。
好ましくは、 内側電極の電極ロッドが希釈用原水の通
水路に臨むように配設する。さらに好ましくは、通水ブ
ロックの配水管路に気液反応槽を設ける。 【効果】電解槽と一体の通水ブロックの内で電解水と希
釈用原水が混合されるので、装置がコンパクトになり、
現場での配管、組付けが容易になる。内側電極のロッド
を希釈原水の通水路に臨ませることにより冷却効果が得
られる。通水ブロックの排出管路に気液反応槽を設ける
ことにより電解水中の塩素ガスが水と反応し、吸収さ
れ、次亜塩素酸が増加する。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は塩化ナトリウム(NaC
l)、塩酸(HCl)などの薬液を添加した水を電解
し、得られた電解生成水を原水で希釈する殺菌水製造装
置の電解反応ユニットに関する。
【0002】
【従来の技術】本件特許出願の発明者等は先に、塩化ナ
トリウムを添加した水と塩酸を添加した水の混合水を無
隔膜電解槽で電解し、得られた高濃度の次亜塩素酸水溶
液を水で希釈する殺菌水製造方法を開発し、平成2年特
許願第213281号として特許出願した。次亜塩素酸
水溶液はpH3〜7の範囲にある場合は残留塩素の80
%以上が次亜塩素酸HClOの形に保たれ、次亜塩素酸
イオンClO(イオン)の形で存在するpH8以上の状
態に比べ殺菌力が飛躍的に増大する。本発明者らはNa
Cl水溶液とHCl水溶液を添加した水を電解すること
により上記状次亜塩素酸水を効率良く得ることができる
とともに、該殺菌水は殺菌力がきわめて大きいため原水
で30〜60ppm程度の低濃度に希釈してもpH8の
残留塩素濃度200ppm程度の殺菌水と同等の殺菌効
果が得られることを見出して上記発明をなしたものであ
る。
【0003】ところでこの殺菌水製造方法に適したコン
パクトな専用の電解ユニットがまだ開発されていないた
め、現状では給水管路と排水管路を有する連続通水式電
解水製造装置の排水管路に原水配管からの枝管を接続し
て電解水と希釈用原水を混合希釈するやり方が検討され
ている。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この構造の装置では混
合のための配管が面倒になり、特に、電解水中の塩素ガ
ス(Cl2)と水を反応させて次亜塩素酸に生成するた
めの気液反応槽を電解機ユニットの排水口に結合する場
合、原水の混合配管は排水口と気液反応槽の間に接続し
なければならないので現場での組付、配管に手間がかか
る。また、従来の電解槽は筒状の外側電極を陰極とし、
内側電極を陽極としていたため、陽電極の表面積が相対
的に小さく、電解水の生成効率が充分でなかった。さら
に、電解槽を通過する処理水の水量が比較的少量である
ところから電極の発熱により電解槽の温度が上昇する傾
向があり、電解効率を低下させるという問題があった。
一方、電解によって生じた次亜塩素酸水のpHが4以下
になると塩素ガスCl2の発生がみられるようになるが
塩素ガスは有毒であり、でき得る限り安全に吸収する必
要がある。
【0005】従って、本発明の第1の目的は、殺菌薬液
を添加した水を電解し、得られた電解水を原水で希釈し
て殺菌水を製造するのに適したコンパクトな電解反応ユ
ニットを提供することにある。
【0006】本発明の第2の目的は電解効率の良い上記
ユニットを提供することにある。
【0007】本発明の第3の目的は電解槽の温度上昇を
抑制することのできる上記殺菌水製造用電解反応ユニッ
トを提供することにある。
【0008】本発明の第4の目的は電解水に含まれる有
毒な塩素ガスを水と反応させて殺菌力の強い次亜塩素酸
(HClO)に生成する上記殺菌水製造用電解反応ユニ
ットを提供することにある。
【0009】
【課題を解決するための手段】上記第1の目的を達成す
るために、本発明による殺菌水製造用の電解反応ユニッ
トは、陽電極と陰電極を構成する内外電極を対向配置し
た電解槽の一端側に殺菌水製造用薬液水溶液の給水口を
設け、該電解槽の他端側に、希釈用原水を通す通路を貫
設した通水ブロックを一体に設けるとともに、通水ブロ
ックの通水路と電解槽間の隔壁に電解薬液の排出小孔、
好ましくは、所定長さの小径通路を有する電解薬液排出
オリフイスを貫設して該通水ブロックの通路において電
解薬液と希釈用原水が合流されるようにしたことを特徴
としている。より好ましくは、共通の原水配管を分岐し
て電解槽給水口と通水ブロックの通水路に水を供給する
とともに、この分岐点の上流側に定流量バルブを設け
る。また、通水ブロック内での電解薬液と希釈水の混合
をより確実にするため、通水ブロックの通水路にアスピ
レータを設け、あるいはオリフイス周辺に遮蔽カバーを
設けてもよい。
【0010】上記第2の目的を達成するために、本発明
は筒状の外側電極を陽極とし、内側電極を陰極とするこ
とによって達成する。
【0011】また、上記第3の目的を達成する手段とし
て本発明は、内側陽電極の電極ロッドが希釈用原水の通
水路を縦断するように配設している。
【0012】さらに、上記第4の目的を達成するため
に、前記電解反応ユニットの通水ブロックの排水管路に
気液反応槽を接続してある。
【0013】
【発明の作用】電解槽の給水口から電解槽内に導入され
たNaCl、HCl等の殺菌用薬液添加水は電極間の通
路を通る過程で両電極間に印加された直流電流により電
解され、残留塩素濃度の高い電解水が生成される。そし
てこの電解水は電解槽のオリフイスから通水ブロックの
通水路に排出される。他方、通水ブロックの通路には希
釈用原水が供給されるが、電解槽内の電解薬液は排出小
孔、好ましくは、所定長さの小径通路を有する排出オリ
フイスを介して噴出されるので通水ブロックの通水路に
おいて原水中に円滑に混合し、希釈されてから排出され
る。共通の原水配管を分岐して電解槽給水口と通水ブロ
ックの通水路に水を供給するとともに、この分岐点の上
流側に定流量バルブを設けた場合は、バルブ上流側の原
水流圧が変動しても電解薬液と希釈水の流圧が一定に保
たれるので混合は一層安定する。通水ブロックの通水路
にアスピレータや遮蔽カバーをもうけることにより、電
解槽の流水圧が低下した場合でも電解薬液が通水路に吸
引され、希釈水に合流される。
【0014】筒状の外側電極を陽電極で構成すると、陽
電極の電解有効面積が大きくなり、電解効率が良くな
る。
【0015】内側電極の電極ロッドを通水ブロックの通
水路に臨ませることにより、希釈用原水によって陽電極
ロッドが冷却されるので電解時における電解槽の温度上
昇が抑制される。
【0016】また、通水ブロックの排出管路に気液反応
槽を接続したときは電解水中に塩素ガスCl2が存在し
ていてもこれが水H2Oと反応し、Cl2+H2O→H
(イオン)+Cl(イオン)+HClOにより有毒なC
2がなくなり、殺菌力の強いHClOが増加する。
【0017】
【発明の実施例】以下、図を参照して本発明の実施例を
説明する。図1、図2に示すように、電解槽1は一端側
(図では下端側)に、NaCl、HClなどの殺菌水製
造用薬液を添加した被電解水を導入するための給水口2
を有するとともに、他端側隔壁(天蓋)3に排出用の小
孔、好ましくは、所定長さの小径通路4′を有する排出
オリフイス4を形成してある。電解槽1の内部は相互に
異極の内側電極6を内外対向配置した無隔膜の電解室7
を具備し、給水口2から導入された前記被電解水が電極
5、6間の電解室7を通水する過程で両電極間の直流電
流によって電気分解され、残留塩素濃度が高く且つ次亜
塩素酸HClOの存在比の高い電解水に生成されて天蓋
3の小孔4から排出されるようになっている。電解槽1
の他端側には希釈用の原水供給配管を接続する通水ブロ
ック8が一体に結合されている。この通水ブロック8は
給水口8aから排水口8bに通ずる通水路9を有し、該
通水路9と電解槽1の内部が前記排出小孔4を介して連
通する様にして電解槽1に一体に組付けられている。電
解槽1と通水路9を連通する排出オリフイス4は該オリ
フイス4の排水圧力が通水路9の流圧よりも大となるよ
うな所定長さの小径通路4′を有する小径の開口とし、
これを、好ましくは複数個形成する。これにより希釈用
原水が電解槽1内に逆流するのを防止し、通水ブロック
8の通水路9内で電解水と希釈用原水が円滑に混合され
るようにしてある。同様の目的で電解槽1の隔壁3の内
面はオリフイス4に向けてテーパー状に形成し、電解水
をオリフイス4、4に向けて流れ易くしてある。
【0018】尚、より好ましくは、図2のように、通水
ブロック8の通水路9に接続する希釈水の給水管17
を、電解槽への原水配管11から分岐させ、この分岐点
の上流側に定流量バルブ20を設ける。このように、共
通の原水配管11を分岐して電解槽給水口2と通水ブロ
ックの通水路9に水を供給するとともに、この分岐点の
上流側に定流量バルブ20を設けた場合は、バルブ上流
側の原水流圧が変動しても電解薬液と希釈水の流圧が一
定に保たれるので、予め設定した電解槽と通水路間の小
径通路あるいはオリフイス4の径を変えずに電解薬液と
希釈水がバランスよく混合される。
【0019】図3a乃至図4bは通水ブロック8内にお
ける希釈水と電解薬液の合流、混合をより確実にするた
めに、通水路9にアスピレータ21を設け、アスピレー
タ21の絞り部付近に排出オリフイス4を開口させ、オ
リフイス4からの電解薬液が通水路9の希釈水に吸引さ
れるようにしたものである。図3aおよび図3bの実施
例は通水路9の管状通路を縮径部21aで絞った構造の
アスピレータ21をしめしており、図4aおよび図4b
の実施例は通水路9に配設した円筒体21bによって通
路を絞る形式のアスピレータ21を例示している。尚、
アスピレータの構造は図の実施例にかぎらず、吸引効果
のあるものであけば他のいかなるいかなるものでもよ
い。
【0020】図5aおよび図5bは電解槽への希釈水の
逆流を防止するためのさらに別の実施例を示すもので、
この実施例では通水ブロック8の通水路9に臨むオリフ
イス4の開口部周辺に、希釈水流をそらす邪魔板などの
遮蔽カバー22を設け、これにより、希釈水圧がオリフ
イス4に作用しないようにしてある。この場合、遮蔽カ
バー22はオリフイス4の希釈水上流側側面と上方を覆
うようにして設け、より好ましくは図5a、5bのよう
に遮蔽カバー22がオリフイス4の希釈水上流側外壁に
接触するようにしに配置する。
【0021】陽電極の表面積を相対的に大きくするた
め、好ましくは筒状の外側電極6を陽電極とし内側電極
5を陰極にする。このように構成すると陽電極表面の増
大により電解効率が良くなる。
【0022】もっとも、電極の配置は上記の構成に限ら
ず外側電極を陰極とし、内側電極を陽極に構成すること
も可能である。いずれの場合も電解槽を通る被電解水の
流量は比較的少量であるため、電解時に電解槽1内の温
度が上昇し、電解効率を低下させるおそれがあり、ま
た、電解水の温度が上昇すると希釈用原水との温度差に
より、オリフイス4の出口付近で乱流が生じ、円滑な混
合が防げられる。この問題を解決するため、内側電極5
の電極ロッド5aが通水ブロック8の通水路9を横断し
て外部に突出するように配設し、これにより、電極ロッ
ド5aが希釈原水で冷却されるようにする。
【0023】図6は本発明の他の実施例を示すもので、
この実施例では図1及び図2の実施例に例示した如き電
解反応ユニットの通水ブロック8の排水口8b側管路に
気液反応槽10を設けたことを特徴としている。この気
液反応槽10は電解水と希釈用原水の接触反応を活発に
し、電解水中に塩素ガスCl2が残存している場合でも
これを水と反応させて、次亜塩素HClOにするための
反応槽である。すなわち、気液反応槽10において、C
2+H2O→H(イオン)+Cl(イオン)+HClO
の反応で有毒なCl2が無害で且つより殺菌力の強いH
ClOに変わり、殺菌力が一層増大する。Cl2とH2
の接触反応を良くするため図の気液反応槽10は通水小
孔を形成した上下仕切板10a、10a間に不織布10
c等の繊維状材質を充填した一層または二層以上の処理
層を排水通路に配設した構造になっている。特に不織布
を充填した場合は流量抵抗が小さく、反応効率が良い。
【0024】図7は本発明の電解反応ユニットを組込ん
だ殺菌水製造システムの一例を示すもので原水配管11
はミクロフイルタ12、流量計13を介して電解槽1の
給水口2に接続される。また原水配管11にはタンク1
4からNaCl水溶液とHCl水溶液などの殺菌水製造
用薬液がポンプ15によって添加されるように配管16
が接続されている。他方、原水配管11には分岐配管1
7が設けられており、この分岐配管17はフロースイッ
チ、圧力スイッチなどの流体作動バルブ18、流量計1
9を介して電解反応ユニットの通水ブロック8の給水口
8aに接続される。
【0025】
【発明の効果】本発明は電解槽の一端に希釈用原水の通
水ブロックを一体に結合し、電解水が該通水ブロックの
通水路内で希釈用原水に混合されるので殺菌水製造装置
がコンパクトになり現場での配管、組付が容易になる。
特に、通水ブロックの通水路と電解槽内部の間に所定長
さの小径通路を有する電解薬液排出オリフイスを設けて
あるので原水が電解槽内に逆流することがなく、特に、
オリフイス4の周辺にアスピレータや遮蔽カバーをもう
けた場合は、電解薬液が通水ブロックの通水路において
原水に混合よくされる。外側電極を陽極とした場合は陽
極電解面積が広くなり、電解効率が良くなるとともに陽
極の冷却が容易になる。内側電極の電極ロッドを通水ブ
ロックの通水路に横断させることにより、電解槽が冷却
されるので 温度上昇による電解効率の低下、温度差に
よる乱流がなくなる。
【0026】さらに、通水ブロックの排水口に気液反応
槽を設けることにより、殺菌水中の塩素ガスCl2が次
亜塩素酸HClOになるので有害物が吸収され且つ殺菌
力が一層増大する。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例による電解反応ユニットの
要部縦断面図。
【図2】本発明の第2実施例による電解反応ユニットの
構成図。
【図3a】、
【図4a】、
【図4b】及び
【図5a】本発明の他の実施例による通水ブロック内部
の構造説明図
【図3b】図3aの要部透視図
【図5b】図5aのA−A線断面図
【図6】本発明の第3実施例による電解反応ユニットの
要部縦断面図。
【図7】本発明の電解反応ユニットを組入れた殺菌水製
造装置の全体構成図。
【符号の説明】
1…電解槽、 2…給水口、 3…隔壁、 4…オリフ
イス、 5…内側電極、6…外側電極、 7…電解室、
8…通水ブロック、 9…通水路、 10…気液反応
槽、 10a…仕切板、 10c…不織布、 11…原
水配管、 12…ミクロフイルタ、 13,19…流量
計、 14…薬液タンク、 17…分岐配管、 18…
フロースイッチバルブ、 20…定流量バルブ, 21
…アスピレータ、 22…遮蔽カバー
フロントページの続き (72)発明者 北村 英之 岩手県釜石市鈴子町23−15新日本製鐡株式 会社釜石製鐡所内 (72)発明者 大嶋 勝衛 東京都千代田区大手町二丁目6番3号新日 本製鐡株式 会社内

Claims (9)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 陽電極と陰電極を構成する内外電極を対
    向配置した電解槽の一端側に殺菌水製造用薬液水溶液の
    給水口を設け、該電解槽の他端側に、希釈用原水を通す
    通路を貫設した通水ブロックを一体に設けるとともに、
    通水ブロックの通水路と電解槽間の隔壁に小孔を貫設し
    て該通水ブロックの通路において電解薬液と希釈用原水
    が合流されるようにしたことを特徴とする殺菌水製造用
    電解反応ユニット。
  2. 【請求項2】 電解薬液の排出小孔が所定長さの小径通
    路を有するオリフイスであることを特徴とする請求項1
    記載の殺菌水製造用電解反応ユニット。
  3. 【請求項3】 通水ブロックの通水路に接続する希釈水
    の給水管を、電解槽への原水配管から分岐させ、この分
    岐点の上流側に定流量バルブを設けたことを特徴とする
    請求項1または2記載の殺菌水製造用電解反応ユニット
  4. 【請求項4】通水ブロックの通水路の排水オリフイス開
    口部上流側にアスピレータを設けたことを特徴とする請
    求項1、2または3記載の殺菌水製造用電解反応ユニッ
    ト。
  5. 【請求項5】通水ブロックの通水路の排水オリフイス開
    口部周辺に希釈水流の流入を防止する遮蔽カバーを設け
    たことを特徴とする請求項1、2または3記載の殺菌水
    製造用電解反応ユニット。
  6. 【請求項6】 外側の筒状電極を陽極とし、内側電極を
    陰極とした請求項1、2、3、4または5記載の殺菌水
    製造用電解反応ユニット。
  7. 【請求項7】 内側陽電極の電極ロッドが希釈用原水の
    通水路を縦断するように配設した請求項1、2、3、
    4、5または6記載の殺菌水製造用電解反応ユニット。
  8. 【請求項8】 通水ブロックの排出管路に気液反応槽を
    接続したことを特徴とする請求項1、2、3、4、5、
    6または7記載の殺菌水製造用電解反応ユニット。
  9. 【請求項9】 気液反応槽が、通水小孔を形成した上下
    仕切板の間に不織布を充填した一つまたは複数の処理層
    からなることを特徴とする請求項8記載の殺菌水製造用
    電解反応ユニット。
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