JPH09192670A

JPH09192670A - 電気分解装置、その電気分解装置を有する電気分解水生成器および電気分解装置の作動方法

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Publication number: JPH09192670A
Application number: JP8038623A
Authority: JP
Inventors: Shuhei Kono; 秀平河野; Nobuhiro Shono; 信浩庄野; Kenji Tabata; 研二田端; Masakatsu Kiyohara; 正勝清原; Yasuhiro Kumamoto; 保弘熊本; Fumiki Akiyama; 史樹秋山; Makoto Hayakawa; 信早川
Original assignee: Toto Ltd
Current assignee: Toto Ltd
Priority date: 1996-01-19
Filing date: 1996-01-19
Publication date: 1997-07-29

Abstract

(57)【要約】【課題】電極寿命の低下の極性切り換えを減らし、か
つ長時間の停止を要さず、短時間の停止時間中に電極間
に滞留した反対電荷の低減を図り、殺菌水や酸性水、ア
ルカリイオン水等の生成水の生成効率の低下を生じさせ
ずに長時間に亘り連続運転の可能な電気分解装置を提供
すること。【解決手段】少なくとも１対の電極と、電極間に形成
された流路と、流路に連通する液体流入口と液体流出口
を有する電気分解槽と、電極間に電圧を印加する電源装
置と、電極と電源装置との間にあるＯＮ／ＯＦＦ手段
と、ＯＮ／ＯＦＦ手段がＯＦＦの時に作動する電極間放
電手段とを有する電気分解装置を提供する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、上水、中水、工業
用水等を含む水道水あるいは海水、川水、井水等の天然
水から遊離塩素、結合塩素含有水等の殺菌水や酸性水、
アルカリイオン水等を生成するのに利用される電気分解
装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】水道水を電気分解して、遊離塩素、結合
塩素含有水等の殺菌水を生成して、浴槽中の浴槽水を殺
菌したり（特開昭６３−７３９２６）、便器の防汚を行
うこと（特開平７−１３６６６０）が提案されている。
また水道水を電気分解して、酸性水とアルカリイオン水
を生成し、アルカリイオン水を飲料用に供すること（実
開昭６４−１０５７５）や、酸性水、アルカリ水を利用
した食器洗浄器（実開平５−２６０５１）、便器洗浄
（実開平５−２７１８２）も提案されている。

【０００３】これらの用途においては、長時間電気分解
装置を連続運転することになる。この場合、電極の極性
を切り換えずに運転し続けると、電極間に各電極とは反
対の電荷が滞留して、殺菌水や酸性水、アルカリイオン
水等の生成効率が低下するという問題があった。

【０００４】従来は、この問題を解消すべく、極性を切
り換える方法が採られてきたが、ＰＣＴ／ＪＰ９５／０
１０３６に開示されているように、極性をあまりに頻繁
に切り換えると電極上に形成された白金や白金族元素酸
化物等の触媒成分の剥離を促進し、電極寿命を低下させ
るという問題があった。また、運転を長時間停止させて
滞留した反対電荷の低減を図る方法も考えられるが、上
記用途等においてはあまり長い時間の停止は利用上不都
合（小便器防汚等）や不便（飲料用水等）の問題があ
る。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】本発明では上記問題に
鑑み、電極寿命の低下の極性切り換えを減らし、かつ長
時間の停止を要さず、短時間の停止時間中に電極間に滞
留した反対電荷の低減を図り、殺菌水や酸性水、アルカ
リイオン水等の生成水の生成効率の低下を生じさせずに
長時間に亘り連続運転の可能な電気分解装置を提供する
ことを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決すべく、少なくとも１対の電極と、電極間に形成され
た流路と、流路に連通する液体流入口と液体流出口を有
する電気分解槽と、電極間に電圧を印加する電源装置
と、電極と電源装置との間にあるＯＮ／ＯＦＦ手段と、
ＯＮ／ＯＦＦ手段がＯＦＦの時に作動する電極間放電手
段とを有することを特徴とする電気分解装置を提供す
る。ＯＮ／ＯＦＦ手段がＯＦＦの時に電極間放電手段が
作動することにより、電極寿命の低下を伴わず、なおか
つ長時間の停止を要さずに電極間に滞留した反対電荷の
低減を図ることができ、長時間にわたり電気分解装置を
運転しても殺菌水や酸性水、アルカリイオン水等の電気
分解生成水の生成効率の低下を生じさせない。本発明の
好ましい態様においては、電極間放電手段は電極の短絡
により作動する。短絡により電極寿命の低下を伴わず、
なおかつ長時間の停止を要さずに電極間に滞留した反対
電荷の低減を図ることができ、長時間にわたり電気分解
装置を運転しても殺菌水や酸性水、アルカリイオン水等
の電気分解生成水の生成効率の低下を生じさせない。本
発明の好ましい態様においては、電極間放電手段にはＯ
Ｎ／ＯＦＦスイッチと抵抗素子がある。抵抗素子は放電
時に放電回路内の電流を抑制できるため、回路内素子等
を損傷することなく電極間に滞留した反対電荷の低減を
図ることができ、電気分解生成水の生成効率の低下を生
じさせない。本発明の好ましい態様においては、電極間
放電手段にはＯＮ／ＯＦＦスイツチとコンデンサーがあ
る。電極の帯電電荷をコンデンサーに分割し移動できる
ので、より早く電極間に滞留した反対電荷の低減を図る
ことができ、電気分解生成水の生成効率の低下を生じさ
せない。本発明の好ましい態様においては、電極間放電
手段にはトランジスターがある。トランジスターのアナ
ログ制御により、放電時に回路内の電流を制限し、徐々
に流すことが可能となり、回路内素子を損傷することな
く電極間に滞留した反対電荷の低減を図ることができ、
電気分解生成水の生成効率の低下を生じさせない。ま
た、トランジスターに抵抗とＯＮ／ＯＦＦスイッチの機
能を持たせることが可能で、回路を簡素化できる。本発
明の好ましい態様においては、電極間放電手段にはＯＮ
／ＯＦＦスイッチとコイル素子がある。コイル素子によ
り放電時の立ち上がり電流を抑制し、回路内素子を損傷
することなく電極間に滞留した反対電荷の低減を素早く
図ることができ、電気分解生成水の生成効率の低下を生
じさせない。また、これらの素子の組み合わせでも、電
極間に滞留した反対電荷の低減を図ることができ、電気
分解生成水の生成効率の低下を生じさせないことはいう
までもない。また、電極間に滞留した反対電荷とは、電
気分解時の電極の極性と反対の電荷のことであり、単な
る電荷だけでなく、電荷帯電物等も含む。

【０００７】本発明は上記態様に限定されず、例えば以
下の態様をとることも可能である。他のより好ましい態
様として、電極間放電手段にはＯＮ／ＯＦＦスイッチと
無通電で極性切り換え可能な出力抵抗大の電源がある。
電極間放電手段内の電源より、電極間残留電圧とは逆極
性の電圧を無通電で印加することにより電極の帯電電荷
の中和が可能となり、電極間に滞留した反対電荷の低減
を図ることができ、電気分解生成水の生成効率の低下を
生じさせない。他のより好ましい態様として、流水型の
電気分解槽において、流路に弾性体の力により電極を短
絡する電極短絡板を設ける。電極短絡板を設けることに
より、電気分解時は流水圧により電極短絡板を少なくと
も一方の電極から離すことにより電極の短絡を解除し、
電気分解の停止時は流水圧がなくなるため電極の短絡に
よる電極間放電手段を形成し、電極間に滞留した反対電
荷の低減を図ることができ、電気分解生成水の生成効率
の低下を生じさせない。また、電極間放電手段内に別途
ＯＮ／ＯＦＦスイッチを設けることが不要となり、電極
間放電手段を簡素化できる。弾性体としては、ばね、ゴ
ム等がある。

【０００８】本発明の好ましい態様においては、電気分
解槽に流入する液体は水道水である。水道水の電気分解
の停止時に電極間放電手段が作動することにより、電極
寿命の低下を伴わず、なおかつ長時間の停止を要さずに
電極間に滞留した反対電荷の低減を図ることができ、長
時間にわたり電気分解装置を運転しても殺菌水や酸性
水、アルカリイオン水等の電気分解生成水の生成効率の
低下を生じさせない。また、水道水には電極間滞留反対
電荷の原因となる電荷帯電物等になり得る不純物が含ま
れているので、電極間放電手段の作動は電気分解生成水
の生成効率低下を生じさせない。本発明の好ましい態様
においては、電気分解槽に流入する液体は海水、川水、
井水を含む天然水である。天然水の電気分解の停止時に
電極間放電手段が作動することにより、電極寿命の低下
を伴わず、なおかつ長時間の停止を要さずに電極間に滞
留した反対電荷の低減を図ることができ、長時間にわた
り電気分解装置を運転しても殺菌水や酸性水、アルカリ
イオン水等の電気分解生成水の生成効率の低下を生じさ
せない。また、天然水には電極間滞留反対電荷の原因の
電荷帯電物等になり得る不純物が含まれているので、電
極間放電手段の作動は電気分解生成水の生成効率低下を
生じさせない。本発明の好ましい態様においては、電極
間放電手段を有する電気分解装置を備える電気分解水生
成器である。本発明の好ましい態様においては、飲食用
の電気分解水を生成する電気分解水生成器である。本発
明の好ましい態様においては、殺菌用の電気分解水を生
成する電気分解水生成器である。電極間放電手段の作動
により、電極寿命の低下を伴わず、なおかつ長時間の停
止を要さずに電極間に滞留した反対電荷の低減を図るこ
とができ、長時間にわたり電気分解装置を運転しても殺
菌水や酸性水、アルカリイオン水等の電気分解生成水の
生成効率の低下を生じさせない。

【０００９】本発明は、少なくとも１対の電極と、電極
間に形成された流路と、流路に連通する液体流入口と液
体流出口を有する電気分解槽と、電極間に電圧を印加す
る電源装置と、電極と電源装置との間にあるＯＮ／ＯＦ
Ｆ手段を備える電気分解装置において、ＯＮ／ＯＦＦ手
段がＯＦＦの時に電極間に放電回路が形成されるように
する。ＯＮ／ＯＦＦ手段がＯＦＦの時に電極間に放電回
路が形成されることにより、電極寿命の低下を伴わず、
なおかつ長時間の停止を要さずに電極間に滞留した反対
電荷の低減を図ることができ、長時間にわたり電気分解
装置を運転しても殺菌水や酸性水、アルカリイオン水等
の電気分解生成水の生成効率の低下を生じさせない。本
発明の好ましい態様においては、放電回路は電極の短絡
により形成されるようにする。電極の短絡により、電極
寿命の低下を伴わず、なおかつ長時間の停止を要さずに
電極間に滞留した反対電荷の低減を図ることができ、長
時間にわたり電気分解装置を運転しても殺菌水や酸性
水、アルカリイオン水等の電気分解生成水の生成効率の
低下を生じさせない。

【００１０】

【発明の実施の形態】図１に本発明に係る電気分解装置
の構成図を示す。本発明に係わる電気分解装置１００は
電気分解槽１、電源３、ＯＮ／ＯＦＦ手段４、電極間放
電手段５からなる。また、必要に応じて電気分解のＯＮ
／ＯＦＦや電気分解電圧や電極間放電手段を制御する制
御手段７を設けてもよい。電気分解装置１００は図３の
ように配してアルカリ水、酸性水の生成や次亜塩素酸の
生成等の各用途に使用する。

【００１１】電源３は、一定時間同一極性で電気分解槽
１内の電極２、２に電流を流し得るものであればどのよ
うな態様のものでもよい。すなわち同一極性で流す電流
の波形はどのようなものでもよい。例えば、矩形波形、
サインカーブ、台形波形等である。ここで、サインカー
ブ、台形波形等電流を流すときの立上りがソフトな波形
の方が急激な通電電流の変化が生じず、それに基づく電
極上の触媒の剥離等が生じにくくなるので好ましい。

【００１２】ＯＮ／ＯＦＦ手段４は、基本的には電源３
と電気分解槽１内の一方の電極２との間に１か所設けて
あればよい。ＯＮ／ＯＦＦ手段４には、電磁リレーを用
いたものや、半導体スイッチを用いたもの等が好適に使
用できる。この場合、半導体スイッチを用いたものを使
用すると、電磁リレーを用いたものを利用した場合と比
較して約３０％程度電極寿命を長引かせることができ
る。本発明者はこの原因を電磁リレーと半導体スイッチ
（トランジスタ、サイリスタ等）の内部抵抗の差（電磁
リレー＜半導体スイッチ）による突入電流のピーク値の
違いによるものと推定する。

【００１３】電気分解槽１は、少なくとも１対の電極
２、２と、電極間に形成された流路６ｃと、流路に連通
する液体流入口６ａと液体流出口６ｂを有するようにす
る。電極２の形状はどのようなものでもよい。例えば、
板状、メッシュ状、円筒状等が考えられる。電極枚数も
少なくとも１対、すなわち２枚あればよい。但し、複数
枚並列で使用すると、コンパクトな構成で単位時間当り
の電気分解生成水の量を増加させることができる。

【００１４】電極間放電手段５とは、電気分解槽１の中
の流路において、両電極の帯電荷を中和させること等に
より、電極間に滞留する反対電荷を除去する回路のこと
である。電極間放電手段５の例を図４から図１０に示
す。図４は電極間放電手段５にＯＮ／ＯＦＦスイッチＳ
がある場合で、電気分解の停止（ＯＮ／ＯＦＦ手段４が
ＯＦＦ）とともに同スイッチのＯＮで電極間放電回路が
形成される。図５は電極間放電手段５にＯＮ／ＯＦＦス
イッチＳと抵抗素子Ｒがある場合で、電気分解の停止
（ＯＮ／ＯＦＦ手段４がＯＦＦ）とともに同スイッチの
ＯＮで電極間放電回路が形成される。図６は電極間放電
手段５にＯＮ／ＯＦＦスイッチＳとコンデンサーＣがあ
る場合で、電気分解の停止（ＯＮ／ＯＦＦ手段４がＯＦ
Ｆ）とともに同スイッチのＯＮで電極間放電回路が形成
される。図７は電極間放電手段５にトランジスターＴＲ
がある場合で、電気分解の停止（ＯＮ／ＯＦＦ手段４が
ＯＦＦ）とともに電極間放電回路が形成される。図８は
電極間放電手段にＯＮ／ＯＦＦスイッチＳとコイル素子
Ｌがある場合で、電気分解の停止（ＯＮ／ＯＦＦ手段４
がＯＦＦ）とともに同スイッチのＯＮで電極間放電回路
が形成される。図９は電極間放電手段にＯＮ／ＯＦＦス
イッチＳと、電気分解電圧と逆極性の無通電電源Ｖがあ
る場合で、電気分解の停止（ＯＮ／ＯＦＦ手段４がＯＦ
Ｆ）とともに同スイッチのＯＮで電気分解により電極間
に滞留した反対電荷の低減を行なう。尚、以上に述べた
ＯＮ／ＯＦＦスイッチＳは電極間放電手段を作動させる
ためのもので、導通手段であればよい。また、通常の電
気分解時（ＯＮ／ＯＦＦ手段４がＯＮ）には電極間放電
手段は作動にしない。図１０は電極間放電手段が電極短
絡板Ｐにより作動する流水型の電気分解槽について示し
たものである。図１０（ａ）は電気分解時の様子を示
し、矢印は水の流れを示す。電気分解時は流水の水圧に
より弾性体Ｅが縮み電極短絡板Ｐが少なくとも一方の電
極より離れ、電極間放電回路が開となる。一方、図１０
（ｂ）は電気分解停止時の様子を示し、流水の停止時は
弾性体Ｅの力により電極間短絡板Ｐが両電極に接触し、
電極間放電回路が閉となり、電気分解により電極間に滞
留した反対電荷の低減を行なう。

【００１５】図１の電気分解装置１００の連続運転は通
常ＯＮ／ＯＦＦを繰返して使用する。ここで単位時間当
りの電気分解生成水を増加させるためにはＯＦＦ時間は
短いほどよい。図１を用いて、電極間に反対電荷の滞留
するメカニズムと放電のメカニズムを説明する。図１の
電気分解装置１００において、スイッチＯＮ時には電源
３から電気分解槽１中の電極２、２に電圧が印加され
る。その結果、電解流路６ｃを流れる流水中の負電荷を
有するイオンは陽極付近へ、正電荷を有するイオンは陰
極付近へと集中する。その結果、例えば遊離塩素含有水
を生成しうる触媒を有する陽極では、塩素イオンが塩素
ガスへと変化し、生成した塩素ガスが流水に溶解して遊
離塩素含有水が生成する。しかしながら、塩素イオン以
外の負電荷を有するイオンも陽極付近へ集中する等の理
由により、徐々に電極と反対の電荷を有する負イオンが
蓄積されていく。陰極でも同様に電極と反対の電荷を有
する正イオンが蓄積されていく。

【００１６】このような状態でスイッチＯＦＦにして
も、電極間に滞留した水（電気分解水）による電気二重
層や電極酸化被膜によるコンデンサー成分等により、電
極間に残留電荷が残り、各々の電極は印加方向の電圧に
帯電していることになる。しかし、電極間放電回路が閉
となるようにすると、短時間で上記残留電荷が放電し、
電極間に滞留した反対電荷が低減し、連続電気分解にお
いて電気分解生成水の生成効率を低下させずに、すなわ
ち電気分解生成水の生成濃度を低下させずに、数秒程度
の短いＯＦＦ時間でも電気分解装置の使用が可能とな
る。

【００１７】ここでスイッチＯＦＦ時に流水を流し続け
てもよい。このようにすると電極間に滞留する反対電荷
を流水によって除去する効果が加味されてより短時間で
電極間に滞留した反対電荷を低減することが期待でき
る。

【００１８】

【実施例】以下に実施例に基づいて本発明について説明
する。（１）実験１電極間放電手段の有無による生成遊離塩素濃度と電気分
解時間の関係を調べた。実験には、図１に示す電極間放
電手段を有する電気分解装置１００と図２に示す電極間
放電手段のない電気分解装置１００’を用いた。

【００１９】（ａ）実験方法（実験装置）電気分解装置１００は図１のように電気分
解槽１、電源３、ＯＮ／ＯＦＦ手段４、電極間放電手段
５からなる。電極間放電手段５はＯＮ／ＯＦＦスイッチ
と２Ωの抵抗素子を有する回路とした。この装置ではさ
らに電気分解のＯＮ／ＯＦＦ、電気分解電圧、電極間放
電手段の制御手段７を設けてある。一方、電気分解装置
１００’は図２のように電気分解槽１、電源３、ＯＮ／
ＯＦＦ手段４からなり、電気分解装置１００と比較して
電極間放電手段５のない点で異なる。この装置ではさら
に電気分解のＯＮ／ＯＦＦおよび電気分解電圧の制御手
段７を設けてある。電気分解槽１は図１１に示すよう
に、一端が閉鎖された長方形断面の筒状部材１ａと、筒
状体の開放端を液密に閉鎖する蓋部材１ｂとにより構成
した。電気分解槽の下部に配設した液体流入口６ａへの
液体の流入方向と、電気分解槽の上部に配設した液体流
出口６ｂからの液体の流出方向とを、電極間に形成され
た流路６ｃの延在方向と直交させた。電極板２は、縦×
横×板厚が７０ｍｍ×５０ｍｍ×０．５ｍｍの長方形板
とした。３枚の電極板２、２、２を電気分解槽１内に配
設した。各電極板２の接続端子２ａを電気分解槽１の外
部へ導出した。３枚の電極板のうち両端の電極板を陽極
とし、中央の電極板を陰極とした。電極板間距離は各々
０．５ｍｍとし、電極板間に電極板間距離と等しい板厚
のスペーサ９を挿入して０．５ｍｍの電極板間距離を確
保した。スペーサ９に当接する部分の面積を除いた実質
の電極面積は、０．６０ｄｍ^２／極とした。電極材質は
両極共に白金と酸化イリジウムを主成分とする塩素発生
用触媒を表面に担持したチタンを用いた。電源３は直流
電源装置をＡＣ１００Ｖの家庭用電源に接続して用い
た。ＯＮ／ＯＦＦ手段４には、電磁リレーを用い、電磁
リレーのＯＮ／ＯＦＦは制御手段７により切り換え可能
とした。

【００２０】（実験条件）以下の条件により電気分解を
実施した。水道水（被電気分解水）の流量：１（リットル／分）電流密度：５５０（Ａ／ｍ^２）運転条件：１分電気分解→１０秒停止の繰り返しで正
味１５分の電気分解電極間放電条件：電極間放電手段を有する電気分解装
置１００については、電極間放電手段は電気分解停止後
１秒後に閉となり、８秒間放電した後、開となるように
した。電極板間に印加される電圧を電圧計で計測し、電
極板間を流れる電流を電流計で計測した。電極板間に印
加する電圧を調整することにより、スイッチＯＮ時には
常に電極板間の電流密度を一定とした。

【００２１】電気分解制御の構成例とフローを図１２
（ａ）、（ｂ）に示す。電源をＯＮにした後、電磁弁を
開として通水を開始し、ＳＷ１をＯＮにして電気分解を
開始した。所定時間の電気分解後、ＳＷ１をＯＦＦとし
て電気分解を中止し、電磁弁を閉として通水を停止し
た。電極間放電手段の無い電気分解装置１００’では上
記を繰り返した。一方、電極間放電手段のある電気分解
装置１００では、通水停止後、ＳＷ２をＯＮとして電極
間放電回路を形成することにより電極間の放電を所定時
間行ないＳＷ２をＯＦＦとして電極間の放電を終了し
た。上記電気分解に加え、この操作を繰り返し行なっ
た。

【００２２】（生成遊離塩素の測定）図３に示すよう
に、水道水を流量調整弁８と流量計１０とを介してそれ
ぞれの電気分解装置へ導いた。電気分解装置へ導かれた
水道水は、液体流入口６ａから電気分解槽１に入り、電
極間流路６ｃを通って電気分解により遊離塩素を生成さ
せ、液体流出口６ｂから遊離塩素含有水として排出され
た後、図示しない容器に適宜採取した。採取した液体か
ら０．０１ｄｍ^３サンプリングし、ＤＰＤ法により遊離
塩素濃度を測定した。生成遊離塩素濃度は、電気分解前
後の遊離塩素濃度の差から求めた。

【００２３】（ｂ）実験結果生成遊離塩素濃度と電気分解時間の関係を図１３に示
す。電気分解停止時に電極間の放電を行なわない場合、
電気分解時間とともに生成遊離塩素濃度は徐々に低下
し、１５分で初期濃度に比べ３５％程度減少することが
わかった。一方、電気分解停止時に電極間の放電を行な
う場合、電気分解時間による生成遊離塩素濃度の変化は
認められなかった。以上の結果から、電極間放電手段に
よる電極間に滞留した反対電荷の低減により生成遊離塩
素濃度の低下を有効に防止しうることが確認された。

【００２４】（２）実験２電気分解装置の連続運転による生成遊離塩素濃度の減少
後、電極間放電手段の有無による電気分解停止時間と生
成遊離塩素濃度の回復率および電極間残留電圧の減少を
調べた。

【００２５】（ａ）実験方法（実験条件）図２の電気分解装置１００’を用いて、連
続電気分解実験を３０分継続し、電気分解初期に比べ約
４０％生成遊離塩素濃度を減少させた後、電気分解を所
定時間停止させ、そのときの電極間残留電圧及びその後
同じ極性で電気分解を再開したときの生成遊離塩素濃度
を測定した。一方、図１の電気分解装置１００を用い
て、電極間放電回路を形成することなく、連続電気分解
実験を３０分継続し、電気分解初期に比べ約４０％生成
遊離塩素濃度を減少させた後、電気分解の停止ととも
に、電気分解装置１００のＯＮ／ＯＦＦスイッチと２Ω
の抵抗素子とからなる電極間放電手段により電極間放電
回路を形成し、そのときの電極残留電圧およびその後同
じ極性で電気分解を再開したときの生成遊離塩素濃度を
測定した。（電極間残留電圧および生成遊離塩素濃度の測定）電極
間残留電圧は、電極端子間に電圧計を接続することによ
り求めた。生成遊離塩素濃度は実験１と同様の方法で行
なった。

【００２６】（ｂ）実験結果図１４に電気分解停止時間と生成遊離塩素濃度回復率の
関係を示す。尚、ここで生成遊離塩素濃度回復率とは電
気分解開始初期の生成遊離塩素濃度に対する測定時の生
成遊離塩素濃度の割合を示す。図より、電極間の放電な
しの場合、６００秒（１０分）程度の停止では、生成遊
離塩素濃度は初期の生成遊離塩素濃度の２５％程度まで
しか回復せず、３６００秒（１時間）程度停止させない
と９０％以上の回復は見込めないことが判明した。一
方、電極間の放電ありの場合、４秒の電極放電により、
電気分解を再開したときの生成遊離塩素回復率はほぼ１
００％に回復していた。図１５に電気分解停止時間と電
極板間残留電圧の関係を示す。図より、電極間の放電な
しの場合、３０分の連続電気分解実験により２．５Ｖ程
度残留した電圧は、電気分解の停止により徐々に減少し
ていくことが判明した。一方、電極間の放電ありの場
合、停止して短絡実施４秒経過後の残留電圧は約０Ｖに
まで低下していた。図１６に電気分解停止時間による電
極板間残留電圧と生成遊離塩素濃度回復率の関係を示
す。図より残留電圧が０．９Ｖ以下になれば生成遊離塩
素濃度は９０％以上回復することが判明した。以上のこ
とから、電気分解停止時に電極間放電回路を形成させる
ことにより、電気分解装置の同極連続運転によって電極
間に滞留する反対電荷を低減できるので、長時間連続運
転しても生成遊離塩素濃度の低下を防止することができ
る。

【００２７】尚、本発明の実施例では無隔膜電解槽につ
いて述べたが、隔膜の有無、貯留型、流水型等他の形態
の電気分解槽についても、本電極間放電手段による生成
遊離塩素濃度の低下、すなわち電解水生成効率の低下の
防止は可能である。また、本発明の実施例に用いた水は
上水道水であるが、中水等他の水道水、海水等の天然水
においても有効である。

【００２８】

【発明の効果】本発明では、少なくとも１対の電極と、
電極間に形成された流路と、流路に連通する液体流入口
と液体流出口を有する電気分解槽と、電極間に電圧を印
加する電源装置と、電極と電源装置との間にあるＯＮ／
ＯＦＦ手段と、ＯＮ／ＯＦＦ手段がＯＦＦの時に作動す
る電極間放電手段とを有することにより、電極寿命の低
下を伴わず、なおかつ長時間の停止を要さずに滞留した
反対電荷の低減を図った。それにより殺菌水や酸性水、
アルカリイオン水等の生成水の生成効率の低下を生じさ
せない電気分解装置を提供することに成功した。電極間
放電手段が電極の短絡により形成される場合は、短絡に
より電極寿命の低下を伴わず、なおかつ長時間の停止を
要さずに電極間に滞留した反対電荷の低減を図り、殺菌
水や酸性水、アルカリイオン水等の生成水の生成効率の
低下を生じさせない。電極間放電手段にはＯＮ／ＯＦＦ
スイッチと抵抗素子がある場合は抵抗素子により過大放
電を防ぎながら電極間に滞留した反対電荷の低減を図る
ことができる。電極間放電手段にはＯＮ／ＯＦＦスイッ
チとコンデンサーがある場合は、コンデンサーにより、
電極間に滞留した反対電荷を分割し移動できるので、よ
り早く低減を図ることができる。電極間放電手段にはト
ランジスターがある場合は、トランジスターの制御によ
り、放電電流を徐々に流すことが可能となり、回路素子
を損傷しない。また、トランジスターに抵抗とスイッチ
の機能を持たせることが可能で、回路を簡素化できる。
電極間放電手段にはＯＮ／ＯＦＦスイッチとコイル素子
がある場合はコイル素子により放電時の立ち上がり電流
を抑制し、回路素子を損傷しない。

【００２９】電気分解槽に流入する液体は水道水である
場合には、水道水の電気分解の停止時に電極間放電手段
が作動することにより、電極寿命の低下を伴わず、なお
かつ長時間の停止を要さずに電極間に滞留した反対電荷
の低減を図ることができ、長時間にわたり電気分解装置
を運転しても殺菌水や酸性水、アルカリイオン水等の電
気分解生成水の生成効率の低下を生じさせない。また、
水道水には電極間滞留反対電荷の原因となる電荷帯電物
等になり得る不純物が含まれているので、電極間放電手
段の作動は電気分解生成水の生成効率低下を生じさせな
い。電気分解槽に流入する液体は海水、川水、井水を含
む天然水である場合には、天然水の電気分解の停止時に
電極間放電手段が作動することにより、電極寿命の低下
を伴わず、なおかつ長時間の停止を要さずに電極間に滞
留した反対電荷の低減を図ることができ、長時間にわた
り電気分解装置を運転しても殺菌水や酸性水、アルカリ
イオン水等の電気分解生成水の生成効率の低下を生じさ
せない。また、天然水には電極間滞留反対電荷の原因の
電荷帯電物等になり得る不純物が含まれているので、電
極間放電手段の作動は電気分解生成水の生成効率低下を
生じさせない。

【００３０】電極間放電手段を有する電気分解装置を備
える電気分解水生成器であり、電気分解水生成器は飲食
用あるいは殺菌用の電気分解水供給に利用する場合に
は、電極間放電手段の作動により、電極寿命の低下を伴
わず、なおかつ長時間の停止を要さずに電極間に滞留し
た反対電荷の低減を図ることができ、長時間にわたり電
気分解装置を運転しても殺菌水や酸性水、アルカリイオ
ン水等の電気分解生成水の生成効率の低下を生じさせな
い。

【００３１】少なくとも１対の電極と、電極間に形成さ
れた流路と、流路に連通する液体流入口と液体流出口を
有する電気分解槽と、電極間に電圧を印加する電源装置
と、電極と電源装置との間にあるＯＮ／ＯＦＦ手段を備
える電気分解装置において、ＯＮ／ＯＦＦ手段がＯＦＦ
の時に電極間に放電回路が形成されるようにする場合に
は、電極寿命の低下を伴わず、なおかつ長時間の停止を
要さずに電極間に滞留した反対電荷の低減を図ることが
でき、長時間にわたり電気分解装置を運転しても殺菌水
や酸性水、アルカリイオン水等の電気分解生成水の生成
効率の低下を生じさせない。放電回路は電極の短絡によ
り形成されるようにする場合には、電極寿命の低下を伴
わず、なおかつ長時間の停止を要さずに電極間に滞留し
た反対電荷の低減を図ることができ、長時間にわたり電
気分解装置を運転しても殺菌水や酸性水、アルカリイオ
ン水等の電気分解生成水の生成効率の低下を生じさせな
い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電気分解装置の概略図。

【図２】本発明の比較例に係る電気分解装置の概略図。

【図３】本発明に係る電気分解装置の使用時の配置図。

【図４】本発明に係る電極間放電手段の概略図。

【図５】本発明に係る電極間放電手段の概略図。

【図６】本発明に係る電極間放電手段の概略図。

【図７】本発明に係る電極間放電手段の概略図。

【図８】本発明に係る電極間放電手段の概略図。

【図９】本発明に係る電極間放電手段の概略図。

【図１０】本発明に係る電極間放電手段を有する電解槽
の概略図。

【図１１】本発明の実施例に係わる電気分解槽の分解斜
視図。

【図１２】本発明の実施例に係わる電気分解制御の構成
例とフローチャート。

【図１３】本発明の実験１に係る電気分解時間と生成遊
離塩素濃度との関係を示す図。

【図１４】本発明の実験２に係る電気分解停止時間と生
成遊離塩素濃度回復率との関係を示す図。

【図１５】本発明の実験２に係る電気分解停止時間と電
極間残留電圧との関係を示す図。

【図１６】本発明の実験２に係わる電気分解停止時の電
極間残留電圧と生成遊離塩素濃度回復率との関係を示す
図。

【符号の説明】

１電気分解槽２電極３電源４ＯＮ／ＯＦＦ手段５電極間放電手段７制御手段８流量調整弁９スペーサー１００、１００’ 電気分解装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者清原正勝北九州市小倉北区中島２丁目１番１号東陶機器株式会社内 (72)発明者熊本保弘北九州市小倉北区中島２丁目１番１号東陶機器株式会社内 (72)発明者秋山史樹北九州市小倉北区中島２丁目１番１号東陶機器株式会社内 (72)発明者早川信北九州市小倉北区中島２丁目１番１号東陶機器株式会社内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】少なくとも１対の電極と、電極間に形成
された流路と、流路に連通する液体流入口と液体流出口
を有する電気分解槽と、電極間に電圧を印加する電源装
置と、電極と電源装置との間にあるＯＮ／ＯＦＦ手段
と、ＯＮ／ＯＦＦ手段がＯＦＦの時に作動する電極間放
電手段とを有することを特徴とする電気分解装置。
【請求項２】電極間放電手段は電極の短絡により作動す
ることを特徴とする請求項１に記載の電気分解装置。
【請求項３】電極間放電手段にはＯＮ／ＯＦＦスイッチ
と抵抗素子があることを特徴とする請求項１に記載の電
気分解装置。
【請求項４】電極間放電手段にはＯＮ／ＯＦＦスイッチ
とコンデンサーがあることを特徴とする請求項１に記載
の電気分解装置。
【請求項５】電極間放電手段にはトランジスターがある
ことを特徴とする請求項１に記載の電気分解装置。
【請求項６】電極間放電手段にはＯＮ／ＯＦＦスイッチ
とコイル素子があることを特徴とする請求項１に記載の
電気分解装置。
【請求項７】電気分解槽に流入する液体は水道水である
ことを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか１項
に記載の電気分解装置。
【請求項８】電気分解槽に流入する液体は海水、川水、
井水を含む天然水であることを特徴とする請求項１から
請求項６のいずれか１項に記載の電気分解装置。
【請求項９】請求項１から請求項８のいずれか１項に記
載の電気分解装置を有することを特徴とする電気分解水
生成器。
【請求項１０】電気分解水は飲食用であることを特徴と
する請求項９に記載の電気分解水生成器。
【請求項１１】電気分解水は殺菌用であることを特徴と
する請求項９に記載の電気分解水生成器。
【請求項１２】少なくとも１対の電極と、電極間に形成
された流路と、流路に連通する液体流入口と液体流出口
を有する電気分解槽と、電極間に電圧を印加する電源装
置と、電極と電源装置との間にあるＯＮ／ＯＦＦ手段を
備える電気分解装置において、ＯＮ／ＯＦＦ手段がＯＦ
Ｆの時に電極間に放電回路が形成されることを特徴とす
る電気分解装置の作動方法。
【請求項１３】放電回路は電極の短絡により形成される
ことを特徴とする請求項１２に記載の電気分解装置の作
動方法。