JPH0852473A - 強酸性水製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 強酸性水を複数の電解槽により生成する時に
も安定した品質を得るようにする。 【構成】 隔膜７、８により陽極側区画室９、１０と陰
極側区画室１１、１２との二室に区画した電解槽１、２
を並設する。前段の陽極側区画室９と後段の陽極側区画
室１０とを配水管１４により直列に連結する。また前段
の陰極側区画室１１と後段の陰極側区画室１２とを配水
管１５により直列に連結する。また前段の電解槽１及び
後段の電解槽２の各電極を直流電源に対して順次直列に
接続する。

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
て強酸性水を連続的に生成する強酸性水製造装置に関す
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
は強酸性水製造装置の電解槽に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
より生成されている。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れば、陽極
側に強酸性水を、陰極側に強アルカリ水を集めることが
できる。

【０００３】更に、この強酸性水等のイオン水の生成量
を増加させる場合には、電解槽を並列に並べ、この電解
槽に原水供給量を増加させて分配供給することによって
生成するイオン水の量を増加させることが行われる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記の
ように並列に並べた電解槽に原水を分配して強酸性水の
生成を増加させる方法では、配管や電解槽での圧力損失
が同一に成りにくく、各電解槽への原水の分配が不均一
と成って生成される強酸性水のｐＨ等の品質が安定しに
くいという問題がある。

【０００５】また、電解槽を複数に増加させた場合、各
電極を電源に並列に接続すると、各電解槽毎に電極に流
れる電流が異なり、各電解槽での電流密度にばらつきを
生じて生成される強酸性水のｐＨ等の品質が安定しにく
いという問題がある。

【０００６】本発明は上記の点に鑑み、複数の電解槽に
よる強酸性水の生成時にも安定した品質が得られるよう
にした強酸性水製造装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【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、電解槽を隔膜により陽極側と陰極側との二
室に区画し、原水を電解槽に給水して陽極側の区画室よ
り強酸性水を取り出す強酸性水製造装置において、前記
電解槽を複数並設し、前段と後段との電解槽の同一電極
側に位置する区画室をそれぞれ配水管により接続して複
数の電解槽の同一電極側の区画室を直列に連結すると共
に、各電解室の電極を順次直列に接続して一つの電源に
接続したことを特徴としている。

【０００８】

【作用】本発明の強酸性水製造装置によれば、隔膜によ
り二室に区画した電解槽の前段の陽極側で生成した強酸
性水を後段の電解槽の陽極側に送り込んで更に電気分解
を行うので、電解槽を増加した分、原水の流量を増加す
ることができて強酸性水の生成を増加させることができ
る。また前段の電解槽と後段の電解槽を直列に連結して
いるため、各電解槽での原水の流量はほぼ同一となり、
流量が安定して生成する強酸性水のｐＨ等の品質を安定
させることができる。

【０００９】また、電解槽を複数に増加させた場合で
も、各電極を直列に接続することにより各電極を流れる
電流がほぼ等しく電流密度がほぼ同一になって生成する
強酸性水のｐＨ等の品質を安定させることができる。

【００１０】

【実施例】以下本発明の実施例を図に基づいて説明す
る。

【００１１】図１は水道水等の原水を電解槽により電気
分解をして強酸性水を生成する強酸性水製造装置の処理
流れを示すフロー図であって、１は前段に位置する電解
槽で、２は後段に位置する電解槽である。各電解槽１、
２には陽極３、４及び陰極５、６を備え、隔膜７、８に
より陽極側区画室９、１０と陰極側区画室１１、１２の
二室に区画している。

【００１２】前段の電解槽１の陽極側区画室９と陰極側
区画室１１の下部には原水を供給する原水供給用配管１
３を連結し、更に前段の電解槽１の陽極側区画室９と後
段の電解槽２の陽極側区画室１０とを配水管１４により
直列に接続し、また、前段の電解槽１の陰極側区画室１
１と後段の電解槽２の陰極側区画室１２とを配水管１５
により直列に接続している。そして、後段の電解槽２の
陽極側区画室１０の上部には強酸性水を取り出す強酸性
水排出管１６を、陰極側区画室１２の上部には強アルカ
リ性水を取り出す強アルカリ性水排出管１７を配設して
いる。

【００１３】１８は各電極に電力を供給する直流電源で
あって、直流電源１８のプラス側を先ず前段の電解槽１
の陽極３に接続し、前段の電解槽１の陰極５は後段の電
解槽２の陽極４に接続している。更に後段の電解槽２の
陰極６は前記直流電源１８のマイナス側に接続し、各電
解槽１、２の各電極を直流電源１８に対して直列に接続
している。

【００１４】前段の電解槽１に接続した前記原水供給用
配管１３には原水給水弁１９及び原水の水圧を調整する
減圧弁２０、更に原水の流量を制御する原水流量制御弁
２１を配設して電解槽に送り込む原水の流れを調整する
ようにしている。

【００１５】２２は電解質として原水に添加する食塩水
を貯留する食塩水貯留タンクであって、２０％に調整し
た食塩水を貯留するようにしている。食塩水貯留タンク
２２には食塩水添加用配管２３の一端部が接続してあ
り、該食塩水添加用配管２３の他端部は前記原水供給用
配管１３に接続してある。

【００１６】この接続部は前記原水流量制御弁２１等の
下流とし、これらの各種制御弁によって原水の流れを安
定化させた後に食塩水を添加するようにしている。食塩
水の添加には食塩水添加用配管２３に配設した食塩水流
量制御ポンプ２４により行うようにしてあり、食塩水の
添加量は食塩水流量制御ポンプ２４の回転数を変化させ
ることにより調整可能にしている。

【００１７】２５は原水供給用配管１３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、前記食塩水添加用配管２３
の接続部より下流の電解槽１の手前に配設している。

【００１８】また、食塩水拡散タンク２５には原水中の
食塩濃度を検出する食塩濃度検出センサ２６を上部より
挿入してあり、該食塩濃度検出センサ２６は食塩水の添
加量を適正に制御する食塩水添加量制御装置２７に検出
した濃度信号を送り込むようにしている。そして前記食
塩水添加量制御装置２７からは食塩水流量制御ポンプ２
４の回転数を制御する制御信号を出力するようにしてい
る。

【００１９】しかして、強酸性水製造装置により強酸性
水を生成する場合、予め食塩水添加量制御装置２７に原
水中における所望の食塩濃度を設定しておく。また、減
圧弁２０及び原水流量制御弁２１を調整して所望の流量
になるように各制御弁を設定しておく。

【００２０】そして、原水給水弁１９を開放して原水を
原水供給用配管１３を介して流し始めると同時に食塩水
流量制御ポンプ２４を駆動し、所定濃度の食塩水を食塩
水添加用配管２３を介して原水に食塩水を添加し始め
る。

【００２１】食塩水流量制御ポンプ２４により添加した
食塩水は原水供給用配管１３を通過する間に原水に拡散
するが、更に下流に配設した食塩水拡散タンク２５を通
過する間に更に原水中への拡散が進行する。

【００２２】ここで、食塩濃度検出センサ２６により原
水中の食塩濃度が検出され、検出された原水中の食塩濃
度信号が食塩水添加量制御装置２７に送り込まれる。食
塩水添加量制御装置２７では受信した原水中の食塩濃度
信号を予め設定している所望の食塩濃度と比較して検出
した食塩濃度が高い場合には食塩水流量制御ポンプ２４
の回転数を減少させるように、また検出した食塩濃度が
低い場合には食塩水流量制御ポンプ２４の回転数を増加
するように制御信号を出力する。

【００２３】制御信号を受信した食塩水流量制御ポンプ
２４では制御信号に応じて回転数を調整し、原水に添加
する食塩水の量を増減させて原水中の食塩濃度を所望の
値に調整するようにして原水を電解槽に送り込むのであ
る。

【００２４】電解槽に送り込まれる原水は、先ず前段の
電解槽１により電気分解されて陽極側区画室９に強酸性
水が集まり、陰極側区画室１１には強アルカリ水が集ま
る。陽極側区画室９の強酸性水は配水管１４を介して後
段の電解槽２の陽極側区画室１０に送り込まれ、陰極側
区画室１１の強アルカリ水は配水管１５を介して後段の
電解槽２の陰極側区画室１２に送り込まれる。ここで更
に電気分解が行なわれて所望のｐＨ値を有する強酸性水
が生成されて強酸性水排出管１６より配水されるのであ
る。

【００２５】こうして前段の電解槽１に送り込まれた原
水は直列に接続された後段の電解槽２に引き続き送り込
まれるので、前段の電解槽１での原水の流量と後段の電
解槽２での原水の流量はほぼ同一となり、電解室毎に原
水の流量が変化せずに安定した品質の強酸性するを生成
することができる。また、電解槽１を直列に接続して並
列接続と同等の能力を発揮させようとすると、原水の流
速を倍に速めることとなるが、この流速の増加によって
隔膜に付着するスケールがより一層洗い流されて電解槽
の耐久性を向上させる。また、電解槽の直列接続におい
ては２つの電解槽を通過する原水の流速が同じになるた
めに隔膜に付着するスケールの洗い流し量もほぼ同じと
なり、これによって２つの電解槽の寿命もほぼ同等とな
って電解槽の取り替えが同時期となり、メンテナンスも
やりやすいことになる。

【００２６】また、前段の電解槽１の電極と後段の電解
槽２の電極はそれぞれ順次直列に接続され、一つの直流
電源に接続されているため、各電極間に流れる電流がほ
ほ同一となって電解槽での電流密度もほぼ均一となり、
安定した品質の強酸性水を生成することができる。更に
電流密度がほぼ均一となることから、電極に付着するス
ケールの量も各電極について平均化されて付着すること
になり各電極の寿命が長くなる。

【００２７】

【発明の効果】以上のように本発明の強酸性水製造装置
によれば、隔膜により陽極側区画室と陰極側区画室の二
室に区画した電解槽を複数連結する時に、前段の電解槽
１の陽極側区画室９は後段の電解槽２の陽極側区画室１
０に配水管１４を介して直列に接続したので、各電解槽
を流れる原水の流量がほぼ同一となって安定した品質の
強酸性水を生成することができる。

【００２８】また、各電解槽の電極を直流電源１８に対
して順次直列に接続したので、各電解槽に流れる電流は
ほぼ等しくなり、各電極での電流密度がほぼ同一となっ
て生成される強酸性水の品質を安定させることができ
る。更に各電極での電流密度がほぼ等しくなることか
ら、付着するスケールも平均化されて電極の長寿命化に
寄与することになる。

【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。

【符号の説明】

１…電解槽（前段） ２…電解槽
（後段） ３、４…陽極 ５、６…陰極 ７、８…隔膜 ９、１０…陽極
側区画室 １１、１２…陰極側区画室 １４、１５…
配水管 １８…直流電源

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】電解槽を隔膜により陽極側と陰極側との二
   室に区画し、原水を電解槽に給水して陽極側の区画室よ
   り強酸性水を取り出す強酸性水製造装置において、前記
   電解槽を複数並設し、前段と後段との電解槽の同一電極
   側に位置する区画室をそれぞれ配水管により接続して複
   数の電解槽の同一電極側の区画室を直列に連結すると共
   に、各電解室の電極を順次直列に接続して一つの電源に
   接続したことを特徴とする強酸性水製造装置。