JPH09150157A

JPH09150157A - 水処理装置

Info

Publication number: JPH09150157A
Application number: JP7308016A
Authority: JP
Inventors: Yoshinori Tanaka; 喜典田中; Junichi Sakamoto; 順一坂本; Teruyuki Omochi; 輝行尾持
Original assignee: Matsushita Electric Works Ltd
Current assignee: Panasonic Electric Works Co Ltd
Priority date: 1995-11-27
Filing date: 1995-11-27
Publication date: 1997-06-10

Abstract

(57)【要約】【課題】処理水に電気エネルギを作用させ水素の発生を
促進しながらも酸素の発生を抑制することによって酸化
還元電位を引き下げる水処理装置を提供する。【解決手段】一対の作用電極２，３が処理槽１中の処理
水に浸漬される。両作用電極２，３には電源装置５によ
り電圧が印加される。この電圧は両作用電極２，３間に
分解電圧未満の電圧を印加する。したがって、処理水に
電気エネルギが作用するものの、酸素は発生せず処理水
中において遊離している水素イオンが負極となる作用電
極付近に集まって水素が発生する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、水に電場を作用さ
せることにより水の酸化還元電位を制御する水処理装置
に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来より、水処理装置としては、水に磁
場を作用させる技術、水に遠赤外線を作用させる技術、
水に天然石を接触させる技術、水に電場を作用させる技
術などが知られている。たとえば、水に磁場を作用させ
る技術としては、特公平４−６２７９６号公報に開示さ
れたものがある。これは、中空に形成され浮動状態に配
置されている多極の磁石に流体を通過させることによっ
て磁石を微振動させるものであり、流体の持つ運動エネ
ルギを電気エネルギに変化させて流体分子の持つ内部エ
ネルギを励起させることで、流体や流体中の有機物に物
理的変化をもたらすというものである。

【０００３】また、水に遠赤外線を作用させる技術とし
ては、特開平１−１９４９８９号公報に開示されたもの
がある。これは、光や温度のような外部エネルギによっ
て遠赤外線を放射する放射体とミネラル成分を供給する
成分供給体とを筒状体の中に収納し、筒状体内に通水す
るものであって、遠赤外線の照射とミネラル成分の供給
とによって水を活性化するというものである。

【０００４】さらに、水に天然石を接触させるものとし
ては、天然石としてトルマリンを用いるものが提案され
ている。これは、トルマリンを水と接触させることによ
り接触界面で電気分解を生じさせて水の物性を変化させ
るというものである。水に電場を作用させる技術として
は、特開平５−２２８４７５号公報に記載されたものが
ある。これは、水中に配置した一対の作用電極間に交流
電圧を印加するとともに、水中に別に配置した１ないし
２個の電極を接地することにより、交流電圧の印加され
ている作用電極から接地された電極に水の整流作用によ
る直流電流を流し、この直流電流により水を電気分解し
て水の酸化還元電位を引き下げるというものである。上
記公報に記載のものでは、交流電圧は１０〜５０Ｖの電
圧で３０〜５０ｋＨｚの高周波を用いている。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上述した各種技術のう
ち、磁場、遠赤外線、天然石を用いる技術は、いずれも
水に作用するエネルギが小さいものであるから、大量の
水を一度に処理することができないという問題がある。
一方、電場を用いた技術は、水に大きなエネルギを作用
させることが可能であるから、大量の水を処理すること
ができるのであるが、電気分解によって処理水のｐＨが
大きく変化してしまったり、作用電極が溶解するという
問題が生じるおそれがある。

【０００６】また、上述した各技術はいずれも処理水の
水質が処理後の水質に大きく影響し、満足な処理結果を
得られないことがある。本発明は上記事由に鑑みて為さ
れたものであり、その目的は、電気エネルギを用いて大
量の水を処理しながらも処理水のｐＨを安定的に制御で
きるようにし、とくに水素の発生を促進しながらも酸素
の発生を抑制することによって酸化還元電位を引き下げ
ることができるようにし、また処理水の水質によらずに
所望の処理結果を得ることができるようにした水処理装
置を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明では、処
理槽中の処理水に浸漬された一対の作用電極と、作用電
極間に印加する電圧を出力する電源装置とを備え、電源
装置は両作用電極間に分解電圧未満の電圧を印加するこ
とを特徴とする。この構成によれば、両作用電極間には
分解電圧以下の電圧か印加していないから、酸素は発生
せず処理水中において遊離している水素イオンが負極と
なる作用電極付近に集まって水素が発生する。つまり、
水素の放出により処理水の酸化還元電位を引き下げるこ
とができる。

【０００８】請求項２の発明では、処理水に浸漬された
一対の作用電極および接地電極と、接地電極と各作用電
極との間に印加する電圧を出力する電源装置とを備え、
電源装置は、接地電極に対して正電位となる作用電極に
は酸素が発生する分解電圧未満の電位差で電圧を印加
し、接地電極に対して負電位となる作用電極には水素が
発生する分解電圧以上の電位差で電圧を印加することを
特徴とする。

【０００９】この構成によれば、接地電極と一方の作用
電極との間には水素を発生させるに十分な電位差で電圧
が印加され、接地電極と他方の作用電極との間には酸素
を発生させない程度の電位差で電圧が印加されるから、
水素のみが発生して酸素は発生せず、結果的に処理水の
酸化還元電位が引き下げられる。請求項３の発明では、
請求項１または請求項２の発明において、電源装置は、
作用電極への印加電圧の極性を周期的に反転させる。

【００１０】この構成では、作用電極への印加電圧を長
時間に亙って一定に保つことがないから、分極による電
流の減少がなく水素の発生量を維持することができる。
つまり、水の処理効率を高い状態に保つことができる。
請求項４の発明では、請求項１または請求項２の発明に
おいて、電源装置は、作用電極への印加電圧の波形を１
０Ｈｚ〜１００ｋＨｚの周波数である複数の波形を組み
合わせたものとすることを特徴とする。

【００１１】この構成では複数の波形を組み合わせるこ
とによって電圧印加波形を設定するから、組み合わた波
形および周波数成分の制御によって、水素発生に寄与し
ない無駄なエネルギがかかる時間を低減して水質の改善
効果を一層高めることができる。請求項５の発明では、
請求項１または請求項２の発明において、電極の材料は
水素過電圧が小さくかつ酸素過電圧の大きい材料である
ことを特徴とする。

【００１２】この構成では、分解電圧の理論値からのず
れを加味して電極材料を選択するから、水素の発生効率
をより高くし、また酸素の発生をより抑制することがで
き、結果的に水質を効率よく改善することができる。請
求項６の発明では、請求項１ないし請求項５の発明にお
いて、電気分解により処理水のｐＨを調整する電解槽が
処理槽とは別に設けられ、処理槽と電解槽との間で処理
水が循環されることを特徴とする。

【００１３】請求項７の発明では、請求項１ないし請求
項５の発明において、ｐＨ調整剤を処理水に溶解させる
ことにより処理水のｐＨを調整するｐＨ調整装置が処理
槽とは別に設けられ、処理槽とｐＨ調整装置との間で処
理水が循環されることを特徴とする。請求項６、７の構
成では、分解電圧がｐＨに依存することを利用し、処理
水のｐＨを調整することによって、水素の発生効率を一
層高めることができる。

【００１４】請求項８の発明では、請求項１ないし請求
項５の発明において、処理槽内の処理水の酸化還元電位
を表示する酸化還元電位計を備えることを特徴とする。
この構成では、酸化還元電位計により処理水が所望の酸
化還元電位になっているか否かを容易に管理することが
できる。請求項９の発明では、請求項１ないし請求項５
の発明において、処理槽内の処理水の酸化還元電位を計
測する酸化還元電位計と、処理水の酸化還元電位が設定
された目標値に近づくように電源装置の出力電圧および
通電時間をフィードバック制御する制御装置とを備える
ことを特徴とする。

【００１５】この構成では、処理水の酸化還元電位を計
測し、かつ電源装置の出力電圧や電極への電圧印加時間
をフィードバック制御するから、酸化還元電位を目標値
に制御するのが容易になる。

【００１６】

【発明の実施の形態】

（実施形態１）本実施形態は、図１に示すように、処理
槽１に導入された処理水の中に一対の作用電極２，３を
配置したものであり、作用電極２，３が電源装置５に接
続されることにより作用電極２，３間に直流電圧が印加
される。

【００１７】ところで、一般に電気分解の定常状態にお
ける電圧−電流特性は、図２のようになることが知られ
ている。すなわち、作用電極２，３間の電圧が比較的低
い領域（図２の電圧Ｖｓより低い領域）では電解生成物
（酸素や水素）は発生せず電圧の上昇に伴う電流の増加
率も小さいが、作用電極２，３間の電圧が高い領域（図
２の電圧Ｖｓ以上の領域）では電解生成物が定常的に発
生するようになって電流の増加率が大きくなる。ここ
に、電圧Ｖｓは分解電圧であって電解生成物が定常的に
発生する最小電圧を意味する（電流の増加率が小さい領
域から電流の増加率が大きくなる領域への過渡領域では
電圧変化に伴って電流が指数関数的に増加する領域があ
り、過渡領域を越えるとほぼ直線的に電流が増加するこ
とが知られており、この直線部分の延長線上で分解電圧
を規定することもあるが、本発明では電解生成物の発生
により分解電圧を規定する）。

【００１８】すなわち、作用電極２，３間の電圧が分解
電圧Ｖｓより低い領域では、作用電極２，３間に形成さ
れる容量成分への充電電流と水に含まれる不純物の作用
電極反応による電流が流れ、分解電圧Ｖｓ以上の領域で
はイオンの移動による電流が流れるのである。分解電圧
Ｖｓ以上では陽極となる作用電極付近から酸素が発生
し、陰極となる作用電極付近では水素が発生する。

【００１９】本実施形態は、作用電極２，３への印加電
圧を分解電圧Ｖｓ未満に設定している点を要旨とするも
のであり、上述したように、この電圧領域では基本的に
は電解生成物は発生しない。しかしながら、水中には解
離した水素イオンが存在しており、作用電極２，３間の
電圧が分解電圧Ｖ未満であっても水素イオンは陰極にお
いて還元されることになる。つまり、２Ｈ⁺＋２ｅ^-→Ｈ₂ という反応により水素イオンは陰極付近で水素になる。
このように、酸素を発生させることなく水素を発生させ
ることができるから、水は全体として酸化還元電位が下
がるのであって、ｐＨが大きく変動することがなく水質
を改善することができる。

【００２０】本実施形態において、作用電極２，３とし
て白金を用い、作用電極２，３間の距離を１０ｍｍと
し、処理槽１に酸化還元電位（ＯＲＰ）が３５０ｍＶ
（基準電極：銀・塩化銀電極）の水道水を満たして作用
電極２、３間に５Ｖの電圧を３０分間印加したところ、
処理槽１の中の水の酸化還元電位は０ｍＶ（基準電極：
銀・塩化銀電極）になった。

【００２１】ここで、作用電極の材料は白金に限定され
るものではなく、また、作用電極２，３への印加電圧も
分解電圧Ｖｓ未満であればよい。たとえば、０．１Ｍの
硫酸水溶液のようにイオン強度の大きな処理水に対して
は、２．５Ｖ未満の電圧を印加する。また、処理水が水
道水であればイオン強度は小さいから、作用電極２，３
への印加電圧は一般には１０Ｖ未満に設定すればよい。

【００２２】ところで、上述のように作用電極２，３へ
の印加電圧の極性を固定して処理水に直流電圧を印加し
続けると作用電極２，３において分極が生じ、電圧を一
定に保っているとすれば図３に示すように作用電極２，
３の電流が時間の経過とともに減少する。つまり、電流
が減少することによて水素の発生量も減少することにな
る。そこで、図４に示すように、作用電極２，３間の電
流が減少し始める前に作用電極２，３への印加電圧の極
性を反転させることにより、水素の発生量の減少を防止
することができる。このように、作用電極２，３への印
加電圧の極性を比較的短時間で反転させるように電源装
置５を構成することによって、水素の発生を持続させる
ことができるのである。

【００２３】（実施形態２）本実施形態では、図５に示
すように、実施形態１の構成に対して処理槽１内に接地
電極４を付加した構成を有する。接地電極４は図５では
処理槽１の底部に配置され、作用電極２，３は接地電極
４よりも上方に配置される。本実施形態のように接地電
極４を設けると、各作用電極２，３と接地電極４との間
の電圧によって図６に示すような電圧−電流特性を持つ
ことになる。つまり、作用電極２，３に接地電極４に対
する正電圧が印加されるか負電圧が印加されるかに応じ
て、図６の右半分と左半分とのいずれかの特性を示すこ
とになる。分解電圧Ｖｓ⁺以上の正電圧が印加されると
作用電極の近傍から酸素が発生し、分解電圧Ｖｓ^-以下
の負電圧が印加されると作用電極の近傍から水素が発生
する。ここにおいて、本発明は水の酸化還元電位を引き
下げることを目的としているから、水素を発生させ酸素
は発生させないように電解を行なうことが望ましい。そ
こで、正電圧が印加される作用電極３に対しては分解電
圧Ｖｓ⁺未満の電圧を印加することにより酸素を発生さ
せず、負電圧が印加される作用電極２に対しては分解電
圧Ｖｓ^-以下（絶対値が｜Ｖｓ^-｜以上）の電圧を印加
することにより水素を発生させるのである。その結果、
水素のみが発生して酸化還元電位を下げることができる
のである。

【００２４】たとえば、処理槽１の水のｐＨが７で酸化
還元電位３５０ｍＶであるときに、作用電極２に−２Ｖ
の電圧を印加するとともに作用電極３に＋０．５Ｖの電
圧を印加する状態を３０分間継続したところ、処理槽１
の水の酸化還元電位は−１０ｍＶになった。ここに、各
作用電極２，３に印加する電圧は水素が発生する分解電
圧Ｖｓ^-（＝０．４１３Ｖ（基準電極：標準水素電
極））と、酸素が発生する分解電圧Ｖｓ ⁺（＝０．８１
６Ｖ（基準電極：標準水素電極）とに基づいて上述の関
係に設定される。

【００２５】本実施形態においても実施形態１と同様に
各作用電極２，３に印加する電圧の極性が固定的に設定
されていると分極が生じて電流が減少することにより水
素の発生量が時間経過とともに減少することになる（図
７に作用電極２，３への印加電圧と電流との関係の変化
を示す）。そこで、作用電極２，３への印加電圧をそれ
ぞれ図８（ａ）（ｂ）に示すように設定しておくと、接
地電極４に対して作用電極２，３の一方が正極のときに
他方が負極になるという関係を保ちながらも電流の流れ
る向きを時間経過とともに変化させることができ、分極
を生じさせることなく水素の発生を維持することができ
る。

【００２６】たとえば、作用電極２，３に印加する電圧
を負側では−２Ｖ、正側では＋０．５Ｖと設定し、この
状態を３０分間継続することによって処理槽１の中の処
理水の酸化還元電位を３５０ｍＶから−５０ｍＶまで引
き下げることができた。本実施形態においても実施形態
１と同様に作用電極２，３に印加する電圧の変化の波形
は図８のように正弦波状に限定されるものではなく、図
９（ａ）〜（ｄ）に示すにような各種波形を採用するこ
とができる。また、１０Ｈｚ〜１００ｋＨｚの正弦波、
パルス波、矩形波、鋸歯状波を組み合わせることによっ
て作用電極２，３に印加する電圧の波形を生成すること
ができる。

【００２７】たとえば、図９（ｄ）の波形は６０Ｈｚ、
１０ｋＨｚ、３０ｋＨｚの周波数成分を合成することに
より生成した波形であって、この波形で中心電圧を−
０．５Ｖとし振幅を±１．５Ｖとして（つまり、正側で
＋１Ｖ、負側で−２Ｖ）作用電極２，３および接地電極
４に３０分間印加したところ、ｐＨが７の処理水の酸化
還元電位が３５０ｍＶ（基準電極：銀・塩化銀電極）か
ら−３０ｍＶ（基準電極：銀・塩化銀電極）になった。
このように作用電極２，３に印加する電圧波形の周波数
成分や波形を制御することにより、水素の発生に寄与す
るエネルギの割合を大きくすることが可能になる。

【００２８】なお、作用電極２，３に負電圧を印加する
際に接地電極４との電位差が分解電圧Ｖｓ^-（＝０．４
１３Ｖ）以下となる電圧を印加すれば水の分極を促進す
るが、この電圧を長時間に亙って印加し続けるとエネル
ギが損失する（酸化還元電位を制御しない状態で通電さ
れる）。したがって、常時は上記条件の電圧を作用電極
２，３および接地電極４に印加する。

【００２９】作用電極２，３および接地電極４の材料に
ついては以下のように選択される。すなわち、水の電気
分解では主として次のような反応が生じている。２Ｈ⁺＋２ｅ^-→Ｈ₂ （１）Ｈ₂Ｏ→（１／２）Ｏ₂＋２Ｈ⁺＋２ｅ^- （２）両反応による分解電圧ＥはｐＨに依存し、それぞれ理論
値は次のようになる。Ｅ＝Ｅ⁰ −０．０５９ｐＨ（３）Ｅ＝Ｅ⁰＋１．２３−０．０５９ｐＨ (４）ただし、Ｅ⁰は標準電極電位である。理論的には（３）
（４）式で表された分解電圧Ｅの電位差が各作用電極
２，３と接地電極４との間に生じると電気分解が生じる
のであるが、実際には作用電極２，３および接地電極４
を形成する材科の種類によって電気分解の生じる電圧に
はずれがある。このずれの電圧をそれぞれ水素過電圧お
よび酸素過電圧と呼ぶことにすれば、水素過電圧の小さ
い作用電極ほど水素が発生するときの接地電極との電位
差を小さくすることが可能になり、酸素過電圧が大きい
作用電極ほど酸素が発生するときの接地電極との電位差
を大きくすることができる。

【００３０】本発明は水素の発生を促進し、酸素の発生
を抑制することが目的であるから、水素の発生を促進す
るために水素過電圧の小さい材料を選択し、酸素の発生
を抑制するために酸素過電圧の大きい材料を選択するの
が望ましい。このような材料として白金を選択すること
ができるが、水素過電圧の小さい材料としては、白金以
外にもパラジウム、ルテニウム、ロジウム、金、鉄、コ
バルト、銀、ニッケルなどを用いることができ、酸素過
電圧の大きい材料としては、白金のほか金、カドニウム
などを用いることができる。さらに、両条件を満たす材
料として、白金、イリジウム、チタン、パラジウム、
鉄、金ないしそれらを含有する材料を用いるのが望まし
い。また、これらの材料は板材であっても、メッキや焼
成品であってもよい。

【００３１】（実施形態３）本実施形態では、実施形態
２を用いた水処理装置のシステム構成を示す。図１０の
ように、本実施形態では内部空間が隔膜（アルカリ性水
と酸性水とを分離する膜）により仕切られている２槽式
の電解槽１０を備え、この電解槽１０の一方の室に実施
形態２の処理槽１によって処理した水を循環させる。つ
まり、処理槽１からの水はポンプ１１により汲み出され
て電解槽１０に導入された後、処理槽１に再び戻される
のである。また、電解槽１０の他方の室には補助水槽１
５に溜められている補助水溶液が循環される。つまり、
補助水溶液はポンプ１６により汲み出されて電解槽１０
に導入され、電解槽１０から補助水槽１５に戻されるの
である。電解槽１０の内部には隔膜を介して電極が配置
されており、電極間に電圧印加装置１２からの電圧を印
加することによって電気分解を行なう。つまり、処理槽
１から電解槽１０に導入された水のｐＨが調整される。

【００３２】実施形態２において説明したように
（（３）（４）式）、処理槽１での水処理には処理水の
ｐＨが大きく影響するから、電解槽１０において処理水
のｐＨを小さくすることによって、水素の発生に要する
分解電圧Ｖｓ^-の絶対値を引下げ、酸素の発生に要する
分解電圧Ｖｓ⁺を引き上げることができる。たとえば、
ｐＨが７であって酸化還元電位が３５０ｍＶ（基準電
極：銀・塩化銀電極）の処理水を処理槽１において３０
分処理した場合には酸化還元電位は−１０ｍＶまでしか
下がらないが、電解槽１０を用いてｐＨを調整すること
によってｐＨを５にすれば、同条件で酸化還元電位を−
１００ｍＶまで引き下げることが可能になる。

【００３３】（実施形態４）本実施例は実施形態３と同
様に、処理水のｐＨを調節するようにしたものであっ
て、図１１に示すように、実施形態２の水処理装置にお
ける処理槽１の水をポンプ１１によって汲み出すとも
に、ｐＨ調整装置１３を通して処理槽１に戻すようにし
たものである。ｐＨ調整装置１３は、通水される筒状体
内にｐＨ調整剤を充填したものであって、たとえばｐＨ
調整剤としてアスコルビン酸を用いるとすれば、１リッ
トルの水に１ｇのアスコルビン酸が溶けるようにしてあ
る。この場合、処理水のｐＨが７であればｐＨは５にな
る。ｐＨが７である処理水を実施形態２の条件で３０分
間処理したときには酸化還元電位が−１０ｍＶにしかな
らなかったが、本実施形態を用いて同条件で処理を行な
ったところ、酸化還元電位は−１００ｍＶになった。

【００３４】ｐＨ調整剤としては、アスコルビン酸以外
の有機酸を使用可能であって、クエン酸、乳酸なども用
いることができる。また、ｐＨ調整剤の形状は、粉末
状、顆粒状、錠剤、水溶液などの形で適用することがで
きる。（実施形態５）本実施形態は、図１２に示すように、実
施形態２の処理槽１において処理水の酸化還元電位を測
定する酸化還元電位計６を設けたものである。酸化還元
電位径６は、処理水に浸漬されて酸化還元電位を検出す
るセンサ部６ａと、センサ部６ａの出力に基づいて測定
された処理水の酸化還元電位を表示する表示部６ｂとを
備える。また、表示部６ｂは表示値に相当する外部信号
を出力する機能も有している。

【００３５】一般に、処理槽１において処理水に電圧を
印加し水素を発生させることによって酸化還元電位を低
下させる処理を行なった場合に、作用電極に印加する電
圧の最適値は処理水の水質に左右され、処理結果が一定
しない。そこで、本実施形態では酸化還元電位を計測し
て表示部６ｂに表示することにより所望の酸化還元電位
が得られるようにしているのである。

【００３６】（実施形態６）本実施形態は、図１３に示
すように、実施形態５と同様に酸化還元電位計６を設
け、さらに酸化還元電位計６により計測した酸化還元電
位に基づいて電源装置５の出力電圧を制御装置７によっ
てフィードバック制御するものである。すなわち、所望
の酸化還元電位を制御装置７に目標値として設定してお
けば、酸化還元電位計６での測定値に基づいて電源装置
５の出力電圧を制御し、最終的に目標値である酸化還元
電位が得られるように自動制御するのである。ここに、
制御装置７は目標値が達成できるように、処理時間を延
長したり短縮したりする機能と作用電極２，３に印加す
る電圧を調整する機能とを有する。

【００３７】

【発明の効果】請求項１の発明は、処理槽中の処理水に
浸漬された一対の作用電極と、作用電極間に印加する電
圧を出力する電源装置とを備え、電源装置は両作用電極
間に分解電圧未満の電圧を印加するものであり、両作用
電極間には分解電圧以下の電圧か印加していないから、
酸素は発生せず処理水中において遊離している水素イオ
ンが負極となる作用電極付近に集まって水素が発生する
のであって、水素の放出により処理水の酸化還元電位を
引き下げることができるという利点がある。

【００３８】請求項２の発明は、処理水に浸漬された一
対の作用電極および接地電極と、接地電極と各作用電極
との間に印加する電圧を出力する電源装置とを備え、電
源装置は、接地電極に対して正電位となる作用電極には
酸素が発生する分解電圧未満の電位差で電圧を印加し、
接地電極に対して負電位となる作用電極には水素が発生
する分解電圧以上の電位差で電圧を印加するものであ
り、接地電極と一方の作用電極との間には水素を発生さ
せるに十分な電位差で電圧が印加され、接地電極と他方
の作用電極との間には酸素を発生させない程度の電位差
で電圧が印加されるから、水素のみが発生して酸素は発
生せず、結果的に処理水の酸化還元電位が引き下げられ
るという利点がある。

【００３９】請求項３の発明は、作用電極への印加電圧
の極性を周期的に反転させるから、作用電極への印加電
圧を長時間に亙って一定に保つことがなく、結果的に分
極による電流の減少がなく水素の発生量を維持すること
ができ、水の処理効率を高い状態に保つことができると
いう利点がある。また、作用電極が均等に用いられるこ
とによって作用電極の腐食や溶質の付着が抑制される。

【００４０】請求項４の発明は、作用電極への印加電圧
の波形を１０Ｈｚ〜１００ｋＨｚの周波数である複数の
波形を組み合わせたものとしているから、組み合わた波
形および周波数成分の制御によって、水素発生に寄与し
ない無駄なエネルギがかかる時間を低減して水質の改善
効果を一層高めることができる。請求項５の発明は、電
極の材料として水素過電圧が小さくかつ酸素過電圧の大
きい材料を選択するものであり、分解電圧の理論値から
のずれを加味して電極材料を選択するから、水素の発生
効率をより高くし、また酸素の発生をより抑制すること
ができ、結果的に水質を効率よく改善することができる
という利点を有する。

【００４１】請求項６の発明は、電気分解により処理水
のｐＨを調整する電解槽が処理槽とは別に設けられ、処
理槽と電解槽との間で処理水が循環されるものであり、
請求項７の発明は、ｐＨ調整剤を処理水に溶解させるこ
とにより処理水のｐＨを調整するｐＨ調整装置が処理槽
とは別に設けられ、処理槽とｐＨ調整装置との間で処理
水が循環されるものであり、いずれの発明も分解電圧が
ｐＨに依存することを利用し、処理水のｐＨを調整する
ことによって、水素の発生効率を一層高めることができ
るという利点がある。

【００４２】請求項８の発明は、処理槽内の処理水の酸
化還元電位を表示する酸化還元電位計を備えるものであ
り、酸化還元電位計により処理水が所望の酸化還元電位
になっているか否かを容易に管理することができるとい
う利点がある。請求項９の発明は、処理槽内の処理水の
酸化還元電位を計測する酸化還元電位計と、処理水の酸
化還元電位が設定された目標値に近づくように電源装置
の出力電圧および通電時間をフィードバック制御する制
御装置とを備えるものであり、処理水の酸化還元電位を
計測し、かつ電源装置の出力電圧や電極への電圧印加時
間をフィードバック制御するから、酸化還元電位を目標
値に制御するのが容易になるという利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施形態１を示す概略構成図である。

【図２】実施形態１の動作原理を説明する図である。

【図３】実施形態１の動作説明図である。

【図４】実施形態１の動作説明図である。

【図５】実施形態２を示す概略構成図である。

【図６】実施形態２の動作原理を説明する図である。

【図７】実施形態２の動作説明図である。

【図８】実施形態２の動作説明図である。

【図９】実施形態２の動作説明図である。

【図１０】実施形態３を示す概略構成図である。

【図１１】実施形態４を示す概略構成図である。

【図１２】実施形態５を示す概略構成図である。

【図１３】実施形態６を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１処理槽２作用電極３作用電極４接地電極５電源装置６酸化還元電位計６ａセンサ部６ｂ表示部７制御装置１０電解槽１３ｐＨ調整装置

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】処理槽中の処理水に浸漬された一対の作
用電極と、作用電極間に印加する電圧を出力する電源装
置とを備え、電源装置は両作用電極間に分解電圧未満の
電圧を印加することを特徴とする水処理装置。
【請求項２】処理水に浸漬された一対の作用電極およ
び接地電極と、接地電極と各作用電極との間に印加する
電圧を出力する電源装置とを備え、電源装置は、接地電
極に対して正電位となる作用電極には酸素が発生する分
解電圧未満の電位差で電圧を印加し、接地電極に対して
負電位となる作用電極には水素が発生する分解電圧以上
の電位差で電圧を印加することを特徴とする水処理装
置。
【請求項３】電源装置は、作用電極への印加電圧の極
性を周期的に反転させることを特徴とする請求項１また
は請求項２記載の水処理装置。
【請求項４】電源装置は、作用電極への印加電圧の波
形を１０Ｈｚ〜１００ｋＨｚの周波数である複数の波形
を組み合わせたものとすることを特徴とする請求項１ま
たは請求項２記載の水処理装置。
【請求項５】電極の材料は水素過電圧が小さくかつ酸
素過電圧の大きい材料であることを特徴とする請求項１
または請求項２記載の水処理装置。
【請求項６】電気分解により処理水のｐＨを調整する
電解槽が処理槽とは別に設けられ、処理槽と電解槽との
間で処理水が循環されることを特徴とする請求項１ない
し請求項５記載の水処理装置。
【請求項７】ｐＨ調整剤を処理水に溶解させることに
より処理水のｐＨを調整するｐＨ調整装置が処理槽とは
別に設けられ、処理槽とｐＨ調整装置との間で処理水が
循環されることを特徴とする請求項１ないし請求項５記
載の水処理装置。
【請求項８】処理槽内の処理水の酸化還元電位を表示
する酸化還元電位計を備えることを特徴とする請求項１
ないし請求項５記載の水処理装置。
【請求項９】処理槽内の処理水の酸化還元電位を計測
する酸化還元電位計と、処理水の酸化還元電位が設定さ
れた目標値に近づくように電源装置の出力電圧および通
電時間をフィードバック制御する制御装置とを備えるこ
とを特徴とする請求項１ないし請求項５記載の水処理装
置。