JPH08155453A - 酸性水製造方法、及び製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 電極の極性を切換えても常に所定の品質の酸
性水を取り出すことができる。 【構成】 隔膜２により電解槽１を第１の電解室３と第
２の電解室４とに区画し、該電解室には電極５、６を備
えると共に電極の極性を切換え可能とし、かつ各電解室
の生成水流出管９、１０は切換弁１１、１２を介して酸
性水用排出管１３、アルカリ性水用排出管１４の両方に
連通させる。そして電極の極性を切換えた時には、前記
切換え弁１１、１２をタイミング良く切換えて酸性水用
排出管１３側には常に品質の良い酸性水を排出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水道水等を電気分解し
て強酸性水を生成する方法、及び装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】洗浄や殺菌水として用いられる強酸性水
は酸性水製造装置の電解槽に食塩水を添加した水道水等
の原水を送り込み、電解槽に備えた電極により電気分解
を行なうことにより生成している。このとき、原水を電
気分解する電解槽は隔膜により陽極側と陰極側とに区画
することにより、陽極側に酸性水を、陰極側にアルカリ
水を効率良く集めて陽極側に配設した酸性水排出管より
酸性水を、陰極側に配設したアルカリ性水排出管よりア
ルカリ性水をそれぞれ取り出すようにしているものが知
られている。そして原水を電気分解すると原水中に含ま
れるカルシウムイオンやマグネシウムイオンが析出し、
電極にスケールとして付着して分解電圧が上昇し、電解
効率を低下させることが多い。そのために、電極にスケ
ールが付着すると電極の極性を逆にして陰極に付着した
スケールを溶出させるようにしている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように電極の極性を切換えると酸性水とアルカリ性水の
生成が逆に成り、このため排出管側では切換え前後で逆
の生成水が排出されるので使い勝手が悪くなる。また、
各電解室より流出する生成水の排出先を単に切り換える
だけでは、しばらくの間は所定の品質に達しない過渡期
の生成水が先に流出させた酸性水に混入し、酸性水の品
質を低下させるおそれもある。

【０００４】本発明は上記の点に鑑み、電極の極性を切
換えても常に所定の品質の酸性水を得ることができる酸
性水製造方法、及び装置を提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するために、原水を電解して酸性水とアルカリ性水とを
生成する電解槽を隔膜により第１の電解室と第２の電解
室とに区画し、各電解室に電極を配設すると共に各電極
の極性を切換え可能とし、かつ各電解室の生成水流出管
は切換弁を介して酸性水用排出管、アルカリ性水用排出
管の両方に連通する構成にし、電極の極性切換時には、
先ず電極への通電を所定時間停止し、その間は切換弁を
切換えることなく生成水を排出させ、所定時間経過して
電極の極性を切換えて通電すると同時に極性の切換えに
よってアルカリ性水を生成することとなった電解室に連
通する切換弁を切換えて生成するアルカリ性水をアルカ
リ性水用排出管側に排出させ、その後所定時間経過後、
酸性水を生成することとなった電解室から流出する酸性
水が所定の品質となれば酸性水生成側の電解室に連通す
る切換弁を切換えて生成する酸性水を酸性水用排出管側
に排出するようにようにしたことを特徴としている。

【０００６】

【作用】本発明によれば、電極の極性を切換える場合、
電極への通電を所定時間停止し、各電解室に残留する酸
性水及びアルカリ性水が電解室より流出するまでしばら
く生成水の排出先を切換えずにそのまま流出させる。

【０００７】そして所定時間経過して電解室に残留した
酸性水及びアルカリ性水が流出した頃を見計らって電極
の極性を切り換え、それと同時に極性の切換えによって
アルカリ水を生成するようになった電解室側の切換弁を
切り換えて生成するアルカリ水をアルカリ性水用排出管
に排出させるようにする。こうしてしばらくは酸性水側
とアルカリ性水側より流出する生成水を合流させてアル
カリ性水用排出管より排出させる。

【０００８】そして酸性水生成側の電解室から流出する
酸性水が所定の品質になった頃を見計らって酸性水生成
側の切換弁を切換えて生成する酸性水を酸性水用排出管
に排出する。これによって、酸性水用排出管側には所定
の品質の酸性水のみが常に排出されることとなり、品質
の高い酸性水を常に得ることができる。

【０００９】

【実施例】以下本発明の実施例を図面に基づいて説明す
る。

【００１０】図１は酸性水製造装置の処理流れを示すフ
ロー図であって、１は原水を電気分解して酸性水とアル
カリ性水とを生成する電解槽であって、隔膜２により第
１の電解室３と第２の電解室４に区画し、第１の電解室
３には第１電極５を、第２の電解室４には第２電極６を
備えている。そして第１電極５及び第２電極６は極性を
陽極及び陰極のいずれにも切換え可能なように正逆切換
えスイッチを備えた直流電源７に接続している。

【００１１】各電解室３、４には水道水等の原水を供給
する原水供給用配管８を接続する一方、生成水を流出さ
せる生成水流出管９、１０を接続し、更にこれらの生成
水流出管には生成水の流路を変更する第１切換弁１１及
び第２切換弁１２を取り付けている。これらの第１切換
弁１１及び第２切換弁１２は三方バルブより成り、生成
水の供給側ＩＮに対して通常は流路を開いている通常開
側ＮＯと通常は流路を閉じている通常閉側ＮＣを有して
いる。

【００１２】そして、第１の電解室３側の第１切換弁１
１の通常開側ＮＯは酸性水用排出管１３に接続してあ
り、また第２の電解室４側の第２切換弁１２の通常開側
ＮＯはアルカリ性水用排出管１４に接続している。更
に、第１の電解室３側の第１切換弁１１の通常閉側ＮＣ
はアルカリ性水用排出管に接続してあり、また第２の電
解室４側の第２切換弁１２の通常閉側ＮＣは酸性水用排
出管１３に接続してある。そして酸性水用排出管１３の
先端部は酸性水貯留タンク１５に、アルカリ性水用排出
管１４はアルカリ性水貯留タンク１６に挿入している。

【００１３】これらの酸性水用排出管１３及びアルカリ
性水用排出管１４の排出口の高さは同一にしておき、電
解槽１に対する酸性水及びアルカリ性水の排出口のヘッ
ド圧が等しくなるようにし、電解槽１の陽極側及び陰極
側を流れる原水の流れが偏らず平均に流れるようにして
ｐＨ値等の品質変動が少なくなるようにしている。この
時、各排出管の長さを長くする必要のあるときには、排
出管の途中を図２に示すように縁切した状態で接続し、
この地点での排出口の高さを等しくするようにすると良
い。

【００１４】原水供給用配管８には原水の供給を開始し
たり停止したりする原水給水弁１７及び原水の水圧を調
整する減圧弁１８、更に流量センサ１９よりの信号に基
づいて原水の流量を制御する原水流量制御弁２０を配設
して電解槽１に送り込む原水の流量を調整するようにし
ている。

【００１５】更に、原水供給用配管８には食塩水を吸引
する吸引器２１を介装しており、吸引器２１は図３に示
すように、吸引器本体２２に原水の供給側から排出側に
かけて段付きの貫通孔２３を形成し、該貫通孔２３に吸
引用ノズル２４をＯリング２５を介して嵌入している。

【００１６】吸引用ノズル２４には軸芯にそって原水用
通路２６を形成しており、該原水用通路２６は中央部付
近を特に小径として原水の流速が速くなるようにしてい
る。また、吸引用ノズル２４の中央部付近の外周部には
食塩水の通路となる環状溝２７を刻設し、該環状溝２７
と前記原水用通路２６小径部とを食塩水を吸引する吸引
孔２８により連通させている。

【００１７】そして吸引器本体２２の側部には前記環状
溝２７に開口させた食塩水供給孔２９を形成し、該食塩
水供給孔２９には配管接続用のニップル３０を取り付け
ている。また原水供給側及び排出側にも同様に配管接続
用のニップル３０´を取り付けている。３１は２０％前
後の適宜濃度に調整した食塩水を貯留する食塩水貯留タ
ンクであって、食塩水添加用の点滴ユニット３２を配設
している。該点滴ユニット３２は図４に示すように食塩
水添加用配管となるプラスチック製の食塩水添加用チュ
ーブ３３と、食塩水を空気溜に断続的に滴下させる点滴
用空気溜３４及びローラにより食塩水添加用チューブ３
３を押圧したり緩めたりして食塩水の通路の断面積を変
化させて滴下速度を調整する滴下速度調整バルブ３５よ
り成っており、食塩水添加用チューブ３３の一端部は前
記食塩水貯留タンク３１に、他端部は前記吸引器２１の
食塩水吸引側のニップル３０に接続している。

【００１８】３６は原水供給用配管８に配設した食塩水
拡散タンクであって、筒状をした本体の下部より食塩水
を含む原水を注入し、本体中を上昇させる間に水流によ
って原水中に食塩水を拡散させて本体上部より溢流させ
るようにしたものであり、前記吸引器２１の介装部より
下流で、かつ電解槽１の手前に配設している。なお、こ
の食塩水拡散タンク３６は循環ポンプや撹拌翼により原
水を撹拌するものであっても良いし、また単なるタンク
であっても良い。

【００１９】しかして、酸性水製造装置により酸性水を
生成する場合、先ず、減圧弁１８、原水流量制御弁２０
を調整して所望の流量になるように各制御弁を調整して
おく。

【００２０】そして、原水給水弁１７を開放して原水を
原水供給用配管８を介して流し始める。原水供給用配管
８を流れる原水が吸引器２１を通過すると原水は吸引用
ノズル２４の原水用通路２６の小径部で加速されてこの
小径部に連通させている吸引孔２８に負圧を生じさせ
る。この負圧の作用によって吸引孔２８に連通している
環状溝２７及び食塩水供給孔２９を経由して食塩水貯留
タンク３１の食塩水を原水中に吸引するのである。

【００２１】この時、原水中への添加量は、吸引器２１
を通過する原水の速度（供給圧力）と滴下速度調整バル
ブ３５によって調整される食塩水添加用チューブ３３へ
の滴下量により操作することができ、これらを調整して
原水中の食塩水の濃度を所望の値にすることができる。

【００２２】このようにして、所定濃度の食塩水を添加
した原水を食塩水拡散タンク３６を通過させ、原水中に
食塩水を更に拡散させた後に電解槽１に送り込み所定の
酸性水及びアルカリ性水を生成するのである。

【００２３】次に生成水である酸性水及びアルカリ性水
を電極の極性を切換えながら生成する手順を図５のフロ
ーチャートに基づいて説明する、ここでは、酸性水を製
造することを主体としており、酸性水の流れを優先させ
ている。また、図中のＳ１〜Ｓ１３はフローチャートの
各ステップを示す。

【００２４】先ず、原水の供給を開始する（Ｓ１）と共
に、第１の電解室３の第１電極５にプラスの電位を、第
２の電解室４の第２電極６にマイナスの電位を直流電源
７より印加し、第１の電解室３を陽極側にし（Ｓ２）、
第２の電解室４を陰極側にする（Ｓ３）。

【００２５】また、第１の電解室３に配設した第１切換
弁１１の流路を通常開側ＮＯとし（Ｓ４）、第２の電解
室４に配設した第２切換弁１２の流路を通常開側ＮＯと
する（Ｓ５）。これにより、第１の電解室３では酸性水
を生成し、その酸性水は酸性水用排出管１３を経て酸性
水貯留タンク１５に排出する。また、第２の電解室４で
はアルカリ性水を生成し、そのアルカリ性水はアルカリ
性水用排出管１４を経てアルカリ性水貯留タンク１６に
排出する。

【００２６】この状態で時間が経過し、陰極側にスケー
ルが付着して分解電圧が上昇し始めると、陰極側のスケ
ール分を溶出させるために電極の極性を逆に切換えて酸
性水の生成を継続するのである。その手順を説明する
と、先ず、各電極への通電を停止する（Ｓ６）。そして
第１の電解室３に残留する酸性水が流出し終えるまでの
間はそのままにしておく（Ｓ７）。そしてタイマ−ＯＦ
Ｆにより所定時間経過すれば、第１の電解室３に連通す
る第１切換弁１１を動作させて通常閉側ＮＣを開放し
（Ｓ８）、これと同時に電極の極性を切換える（Ｓ
９）。

【００２７】電極を切換えた後はしばらく第１の電解室
３からの生成水と第２の電解室４からの生成水とを合流
させてアルカリ性水用排出管１４側に排出させる（Ｓ１
０）。そしてタイマーＯＦＦにより所定時間経過して電
極の切換えによって陽極側となった第２の電解室４から
所定の品質の酸性水が流出するようになると、今度は第
２の電解室４の第２切換弁１２を動作させて通常閉側Ｎ
Ｃを開放し（Ｓ１１）、生成される酸性水を酸性水用排
出管１３側に排出させる。

【００２８】このようにして、第１電解室３及び第２の
電解室４により生成される酸性水の内、電極切換え時の
過渡期の酸性水を除いて酸性水用排出管１３側に排出す
ることができて、酸性水貯留タンク１５には品質の高い
酸性水を貯留することができる。

【００２９】そして次に電極の極性の切換え時期か否か
判断し（Ｓ１２）、極性切り換え時期に達しておれば、
ステップＳ６に戻り、今度は各電解室、電極及び切換弁
についてそれぞれ逆を前回同様の手順で操作を行ない切
換え操作を実行する。切換え時期でなければ次に操作終
了か否かを判断し（Ｓ１３）、終了でなければそのまま
生成水の生成を継続し、操作終了であればＥＮＤに進み
操作を終了するのである。

【００３０】なお、前記実施例においては、切換弁１
１、１２として三方バルブを採用した例を示したが、電
解室３、４に切換弁を有した酸性水用排出管、アルカリ
性水用排出管をそれぞれに２本づつ取り付け、生成水に
応じて切換弁を交互に切換えするようにしても良い。

【００３１】

【発明の効果】以上のように本発明によれば、原水を電
解して酸性水とアルカリ性水とを生成する電解槽１を隔
膜により第１の電解室３と第２の電解室４とに区画し、
各電解室に電極５、６を備えて電極の極性を切換え可能
とし、かつ各電解室の生成水流出管９、１０は切換弁１
１、１２を介して酸性水用排出管１３、アルカリ性水用
排出管１４の両方に連通させる構成としたので、電極の
極性を切換えても切換弁１１、１２を切換えれば酸性水
用排出管１３側からは常に酸性水を取り出すことがで
き、アルカリ性水排出管１４側からは常にアルカリ水を
取り出すことができて使用上大変都合が良い。

【００３２】また、電極５、６の極性切換時には、先ず
電極への通電を所定時間停止し、その間は切換弁１０、
１１を切換えることなく生成水を排出させ、所定時間経
過して電極５、６の極性を切換えて通電すると同時に極
性の切換えによってアルカリ性水を生成することとなっ
た電解室に連通する切換弁を切換えて生成するアルカリ
性水をアルカリ性水用排出管１４側に排出させ、その後
所定時間経過後、酸性水を生成することとなった電解室
から流出する酸性水が所定の品質となれば酸性水生成側
の電解室に連通する切換弁を切換えて生成する酸性水を
酸性水用排出管１３側に排出するようにようにしたの
で、電極の切換えをしても酸性水用排出管１３側にはア
ルカリ水や過渡期の生成水が流れ出ることなく常に品質
の良い酸性水を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の強酸性水製造装置の一実施例を示すフ
ロー図である。

【図２】排出管の要部を示す説明図である。

【図３】吸引器の内部構造を示す説明図である。

【図４】点滴ユニットの構造を示す説明図である。

【図５】生成水の生成手順を示すフローチャートであ
る。

【符号の説明】

１…電解槽 ２…隔膜 ３…第１の電解室 ４…第２の電解室 ５…第１電極 ６…第２電極 ７…直流電源 ８…原水供給用配
管 １１…第１切換弁 １２…第２切換弁 １３…酸性水用排出管 １４…アルカリ性
水用排出管

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】原水を電解して酸性水とアルカリ性水とを
   生成する電解槽を隔膜により第１の電解室と第２の電解
   室とに区画し、各電解室に電極を配設すると共に各電極
   の極性を切換え可能とし、かつ各電解室の生成水流出管
   は切換弁を介して酸性水用排出管、アルカリ性水用排出
   管の両方に連通し、 電極の極性切換え時には、先ず電極への通電を所定時間
   停止し、その間は切換弁を切換えることなく生成水を排
   出させ、所定時間経過して電極の極性を切換えて通電す
   ると同時に極性の切換えによってアルカリ性水を生成す
   ることとなった電解室に連通する切換弁を切換えて生成
   するアルカリ性水をアルカリ性水用排出管側に排出さ
   せ、その後所定時間経過後、酸性水を生成することとな
   った電解室から流出する酸性水が所定の品質となれば酸
   性水生成側の電解室に連通する切換弁を切換えて生成す
   る酸性水を酸性水用排出管側に排出するようにようにし
   たことを特徴とする酸性水製造方法。
2. 【請求項２】原水を電解して酸性水とアルカリ性水とを
   生成する電解槽を隔膜により第１の電解室と第２の電解
   室とに区画し、各電解室に電極を配設すると共に各電極
   の極性を切換え可能とし、かつ各電解室の生成水流出管
   には切換弁を介して酸性水用排出管、アルカリ性水用排
   出管の両方に連通させたことを特徴とする酸性水製造装
   置。