JPH11128940A - Device and method for electrolysis of water - Google Patents

Device and method for electrolysis of water

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JPH11128940A
JPH11128940A JP9299016A JP29901697A JPH11128940A JP H11128940 A JPH11128940 A JP H11128940A JP 9299016 A JP9299016 A JP 9299016A JP 29901697 A JP29901697 A JP 29901697A JP H11128940 A JPH11128940 A JP H11128940A
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water
electrode
electrolytic cell
storage tank
electrode plate
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Yoichi Sano
洋一 佐野
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FIRST OCEAN KK
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently prepare acidic or alkaline water with a simple device. SOLUTION: A device for electrolysis of water comprises a storage 10 containing an aqueous solution of an electrolyte, an electrode 7 installed in the storage 10, and an electrolytic cell (a) arranged so that the aqueous solution of an electrolyte is come into contact with an outer wall, wherein all or a part of the wall side of the electrolytic cell (a) is composed of an electrode plate 3 formed by accumulating a sheet-like diaphragm 5, a sheet-like nonconductive material 8 having a number of holes 9, and a sheet-like electrode 4 having a number of holes 6 successively from outside, and holes of the nonconductive material 8 and the electrode plate 3 are penetrated. The diaphragm 5 may be a negative or positive ion-exchange membrane. The nonconductive material 8 may be omitted. Water to be electrolyzed is fed into the electrolytic cell (a), and direct current is applied to the electrodes 4 and 7 to electrolyze the water.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明が属する技術分野】本発明は、電気分解により、
殺菌力の強い酸性水やアルカリ性水又は飲料に適する弱
アルカリ性水を製造するための水電気分解装置、及びこ
の水電気分解装置を用いて水を電気分解する方法に関す
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to an electrolysis
The present invention relates to a water electrolyzer for producing acidic water or alkaline water having strong sterilizing power or weak alkaline water suitable for beverages, and a method for electrolyzing water using the water electrolyzer.

【0002】[0002]

【従来技術】近年、水を電気分解して得られる強酸性で
高い酸化還元電位を呈する水や、強アルカリ性で低い酸
化還元電位を呈する水は、大腸菌等に対して強力な殺菌
効果を有する点で大いに注目されている。また、弱アル
カリ性の水は、飲んで美味しく、活性酸素を含まないた
め、飲料に適するアルカリイオン水として市販されてい
る。従来、これらの水は、陰極及び陽極となる電極の中
間に隔膜を配置した構造の水電気分解装置を用いて水を
電気分解することにより製造されている。この水電気分
解装置を用いて水を電気分解する場合、酸性あるいはア
ルカリ性の水を得ようとするとき、電気分解の原理で、
目的とは反対の性質を有する水も製造されることにな
る。すなわち、酸性水を得ようとすると、アルカリ水が
同時に製造されるし、逆も同じである。
2. Description of the Related Art In recent years, strongly acidic water having a high oxidation-reduction potential obtained by electrolysis of water and water having a strongly alkaline and low oxidation-reduction potential have a strong bactericidal effect against Escherichia coli and the like. Has attracted much attention. In addition, weakly alkaline water is commercially available as alkaline ionized water suitable for beverages because it is delicious to drink and does not contain active oxygen. Conventionally, such water has been produced by electrolyzing water using a water electrolyzer having a structure in which a diaphragm is arranged between a cathode and an electrode serving as an anode. When electrolyzing water using this water electrolyzer, when trying to obtain acidic or alkaline water, by the principle of electrolysis,
Water with the opposite property to the purpose will also be produced. That is, to obtain acidic water, alkaline water is produced at the same time, and vice versa.

【0003】従来の方法の電解槽の構造は、隔膜で仕切
って2つの部屋を設け、それぞれの部屋に電極を設置す
る方法であるために、目的の水例えば酸性水を一方の部
屋で製造すると、反対側の部屋には反対の水質の水例え
ばアルカリ水が製造される。更に、従来の方法では、電
気分解の際に電解質を添加する場合には、この電解質を
電解槽に供給する原水に添加するので、両方の部屋に入
る水質は同一であるため、電解槽の容積は目的とする水
例えば酸性水についても、目的としない水例えばアルカ
リについてもほぼ同じにする必要があり、またそれぞれ
の水の製造量もほぼ同程度になる。したがって、電解槽
の設計上、目的とする水の倍以上の電解槽容積が必要
で、目的以外の水の循環装置が必要となり、構造が複雑
になつて製造コストがかさむし、更に目的以外の不要な
水を排水するなり、或は利用手段を講じる処理に余計な
手間がかかる問題がある。
[0003] The structure of the electrolytic cell in the conventional method is a method in which two chambers are provided with a diaphragm, and electrodes are installed in each of the chambers. In the opposite room, water of opposite quality, for example alkaline water, is produced. Furthermore, in the conventional method, when the electrolyte is added during the electrolysis, the electrolyte is added to the raw water supplied to the electrolytic cell. It is necessary to make the target water, such as acidic water, and the non-target water, such as alkali, almost the same, and the production amounts of the respective waters become almost the same. Therefore, the design of the electrolytic cell requires a volume of the electrolytic cell more than twice as much as the target water, and a water circulation device other than the target is required, which complicates the structure and increases the manufacturing cost. There is a problem in that unnecessary water is drained, or extra work is required for taking measures to utilize the water.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】本発明は、上記の問題
点を解決すべく、目的の性質を持った水例えば酸性水或
はアルカリ水のみを簡単な装置で効率良く製造できる水
電気分解装置及び水電気分解方法を提供することを目的
とする。
SUMMARY OF THE INVENTION In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a water electrolysis apparatus capable of efficiently producing only water having desired properties, for example, acidic water or alkaline water, with a simple apparatus. And a water electrolysis method.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の目的
を達成させるべく、水を電気分解してpHや酸化還元電
位を変化させて、酸性で酸化還元電位がプラスを呈する
水、或はアルカリ性で酸化還元電位がマイナスを呈する
水を製造する装置について種々究明した結果、電解槽を
隔膜で仕切って電気分解し、ほぼ同量の酸性やアルカリ
水を製造する従来の方式とは異なり、電極と隔膜とを装
着した電解槽及びこれに接する電解質水溶液及び該電解
質水溶液中に配置した電極とを利用して電解槽中の水を
電気分解する方式によって、目的の性質を持った水のみ
を、電解質水溶液中に電解質が存在する間は、製造でき
ることを知見し、本発明を完成した。
Means for Solving the Problems In order to achieve the above object, the present inventor changed the pH and oxidation-reduction potential by electrolyzing water to obtain water which is acidic and has a positive oxidation-reduction potential. As a result of various investigations on an apparatus for producing water having an alkaline and redox potential which is negative, unlike the conventional method of producing an approximately equal amount of acidic or alkaline water by dividing the electrolytic cell with a diaphragm and electrolyzing it, Electrolysis of water in the electrolytic cell using an electrolytic cell equipped with an electrode and a diaphragm and an electrolytic aqueous solution in contact with the electrode and an electrode disposed in the electrolytic aqueous solution, so that only water having desired properties can be obtained. The present inventors have found that it can be manufactured while the electrolyte is present in the aqueous electrolyte solution, and have completed the present invention.

【0006】すなわち、本発明は、電解質水溶液を収納
した貯槽と、該貯槽内に配置した電極と、該貯槽内の電
解質水溶液と外側壁が接するように配置した電解槽とか
らなる水電気分解装置であって、該電解槽は壁面の全部
又は一部が電極板で構成され、この電極板は外側から順
にシート状の隔膜と多数の孔を有するシート状の電極を
積層した電極板であることを特徴とする水電気分解装置
である〔請求項1〕。電解質水溶液を収納した貯槽と、
該貯槽内に配置した電極と、該貯槽内の電解質水溶液と
外側壁が接するように配置した電解槽とからなる水電気
分解装置であって、該電解槽は壁面の全部又は一部が電
極板で構成され、この電極板は外側から順にシート状の
隔膜、多数の孔を有するシート状の非導電性材料及び多
数の孔を有するシート状の電極を積層した電極板であ
り、且つ非導電性材料と電極板の孔とは貫通しているこ
とを特徴とする水電気分解装置である〔請求項2〕。ま
た本発明は、上記の隔膜が陰イオン交換膜であることを
特徴とする水電気分解装置である〔請求項3〕。また本
発明は、上記の隔膜が陽イオン交換膜であることを特徴
とする水電気分解装置である〔請求項4〕。また、上記
の電解槽を上記の貯槽内に2個以上配置してもよい。
That is, the present invention provides a water electrolysis apparatus comprising a storage tank containing an aqueous electrolyte solution, an electrode arranged in the storage tank, and an electrolytic tank arranged so that the electrolyte solution in the storage tank is in contact with an outer wall. In the electrolytic cell, all or a part of the wall surface is formed of an electrode plate, and the electrode plate is an electrode plate in which a sheet-shaped diaphragm and a sheet-shaped electrode having a large number of holes are sequentially stacked from the outside. [Claim 1]. A storage tank containing an aqueous electrolyte solution,
A water electrolysis apparatus comprising an electrode disposed in the storage tank and an electrolytic tank disposed so that an outer surface of the aqueous solution is in contact with the electrolyte aqueous solution in the storage tank. This electrode plate is an electrode plate in which a sheet-shaped diaphragm, a sheet-shaped non-conductive material having a large number of holes, and a sheet-shaped electrode having a large number of holes are laminated in order from the outside, and The water electrolysis apparatus is characterized in that the material and the hole of the electrode plate are penetrated [Claim 2]. The present invention also relates to a water electrolyzer, wherein the above-mentioned diaphragm is an anion exchange membrane [Claim 3]. The present invention also relates to a water electrolyzer, wherein the above-mentioned diaphragm is a cation exchange membrane [Claim 4]. Further, two or more electrolytic cells may be arranged in the storage tank.

【0007】更に本発明は、上記の請求項1又は2記載
の水電気分解装置の電解槽の中に電気分解すべき水を通
水し、電解槽を構成する電極板の電極と貯槽内に配置し
た電極に直流電圧を印荷し、電流を流すことを特徴とす
る水電気分解方法である〔請求項5〕。また本発明は、
上記の請求項3記載の水電気分解装置の電解槽の中に電
気分解すべき水を通水し、電解槽を構成する電極板の電
極を陽極とし、貯槽内に配置した電極を陰極として直流
電圧を印荷し、電流を流すことを特徴とする水電気分解
方法である〔請求項6〕。また本発明は、上記の請求項
4記載の水電気分解装置の電解槽の中に電気分解すべき
水を通水し、電解槽を構成する電極板の電極を陰極と
し、貯槽内に配置した電極を陽極として直流電圧を印荷
し、電流を流すことを特徴とする水電気分解方法である
〔請求項7〕。
Further, according to the present invention, water to be electrolyzed is passed through the electrolytic cell of the water electrolyzer according to claim 1 or 2, and the water is supplied to the electrode of the electrode plate constituting the electrolytic cell and the storage tank. A water electrolysis method is characterized in that a DC voltage is applied to the arranged electrodes and a current is applied [Claim 5]. The present invention also provides
The water to be electrolyzed is passed through the electrolytic cell of the water electrolyzer according to claim 3, the electrode of an electrode plate constituting the electrolytic cell is used as an anode, and the electrode arranged in the storage tank is used as a cathode. A water electrolysis method characterized in that a voltage is impressed and a current is passed [Claim 6]. Further, according to the present invention, water to be electrolyzed is passed through the electrolytic cell of the water electrolyzer according to claim 4 described above, and the electrode of the electrode plate constituting the electrolytic cell is used as a cathode and disposed in the storage tank. A water electrolysis method characterized in that a direct current voltage is applied and an electric current is applied using the electrode as an anode [Claim 7].

【0008】[0008]

【発明の実施の形態】まず、請求項1及び2記載の発明
について説明する。図1の(イ)図は、請求項1発明の
水電気分解装置の電解槽の一例の概略図である。10は
電解質水溶液11を収納した貯槽である。aは電解槽で
あり、3は電解槽の一部を構成する電極板である。図1
の(ロ)図は、この電極板3の一部拡大断面図である。
電極3は、シート状の隔膜5、多数の孔9を有するシー
ト状の非導電性材料8、及び多数の孔6を穿設したシー
ト状の電極4の積層体である。7は電極である。そして
この電解槽aと電極7は、電解質水溶液11を満たした
貯槽10の中に配置されている。したがって、電解槽a
の外側壁は電解質水溶液と接した状態にある。電解槽a
内には電気分解すべき水12が満たされる。この電解槽
a内の電気分解されるべき水は、バッチ式でもよいが、
通水式にして連続的に供給し、連続的に排水させるよう
にするのが好ましい。この例では水12は、入口15か
ら入り、電気分解されて排出口16から排出され、連続
的に所望の性質の酸性水、アルカリ水を得ることができ
る。電極7は棒状でも、板状でもよい。また、この電極
7はシート状にして隔膜の外側に、隔膜に沿って配置し
てもよい。上記の電解槽aは貯槽内に2個以上設けても
よい。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, the first and second aspects of the present invention will be described. FIG. 1A is a schematic view of an example of the electrolytic cell of the water electrolyzer according to the first aspect of the present invention. Reference numeral 10 denotes a storage tank containing an aqueous electrolyte solution 11. a is an electrolytic cell, and 3 is an electrode plate constituting a part of the electrolytic cell. FIG.
(B) is a partially enlarged sectional view of the electrode plate 3.
The electrode 3 is a laminate of a sheet-like diaphragm 5, a sheet-like non-conductive material 8 having many holes 9, and a sheet-like electrode 4 having many holes 6. 7 is an electrode. The electrolytic cell a and the electrode 7 are arranged in a storage tank 10 filled with an aqueous electrolyte solution 11. Therefore, the electrolytic cell a
Is in contact with the aqueous electrolyte solution. Electrolytic cell a
The inside is filled with water 12 to be electrolyzed. The water to be electrolyzed in the electrolytic cell a may be of a batch type,
It is preferable to supply water continuously and to continuously discharge the water. In this example, the water 12 enters through the inlet 15, is electrolyzed, and is discharged through the outlet 16, so that acidic water and alkaline water having desired properties can be continuously obtained. The electrode 7 may be rod-shaped or plate-shaped. Further, the electrode 7 may be formed in a sheet shape and arranged outside the diaphragm along the diaphragm. Two or more electrolytic cells a may be provided in the storage tank.

【0009】図2は上記の電解槽aの断面図である。こ
の電解槽aは円筒状である。1は電解槽aの一端部、2
は電解槽aの他端部で、これら1、2の部分は合成樹脂
製が好ましい。3は電解槽aの中間部の壁面を構成する
電極板である。この電極板3は、外側から順に、シート
状の隔膜5、多数の孔9を有するシート状の非導電性材
料8、及び多数の孔6を穿設したシート状の電極4を積
層した積層体である。この電極板3は電解槽aの一端部
1と他端部2とに接着固定され一体になっており、この
一体化によって電解槽aが構成されている。上記の電極
板3において、多数の孔9を有するシート状の非導電性
材料8は省略することができる(請求項1発明)。多数
の孔9を有するシート状の非導電性材料8と多数の孔6
を穿設したシート状の電極4との孔同士は貫通する孔を
形成するようにほぼ一致させる。図2の(ロ)図はその
電極板3の一部を拡大した斜視図である。
FIG. 2 is a sectional view of the electrolytic cell a. This electrolytic cell a is cylindrical. 1 is one end of the electrolytic cell a, 2
Is the other end of the electrolytic cell a, and these portions 1 and 2 are preferably made of synthetic resin. Reference numeral 3 denotes an electrode plate forming a wall surface of an intermediate portion of the electrolytic cell a. This electrode plate 3 is a laminate in which a sheet-like diaphragm 5, a sheet-like non-conductive material 8 having a large number of holes 9, and a sheet-like electrode 4 having a large number of holes 6 are laminated in this order from the outside. It is. The electrode plate 3 is adhered and fixed to one end 1 and the other end 2 of the electrolytic cell a so as to be integrated, and the integral constitutes the electrolytic cell a. In the above-mentioned electrode plate 3, the sheet-shaped non-conductive material 8 having many holes 9 can be omitted (claim 1 invention). Sheet-shaped non-conductive material 8 having many holes 9 and many holes 6
The holes of the sheet-like electrode 4 having the holes are made substantially coincident with each other so as to form through holes. FIG. 2B is an enlarged perspective view of a part of the electrode plate 3.

【0010】本発明では、電解槽aの中で水を電気分解
するが、この電気分解しようとする水12は電解質を添
加していない原水であるので、水の電気伝導度が低い。
そのため効率良く電気分解するには隔膜5と電極4との
距離を短くする必要がある。そこで本発明では隔膜5と
電極4を積層し、そして電極4に多数の孔6穿設し、こ
の孔6を通じて電子及びイオンを移動させる方式の電極
板を採用した。
In the present invention, water is electrolyzed in the electrolytic cell a. Since the water 12 to be electrolyzed is raw water to which no electrolyte is added, the electric conductivity of the water is low.
Therefore, it is necessary to shorten the distance between the diaphragm 5 and the electrode 4 for efficient electrolysis. Therefore, in the present invention, an electrode plate of a type in which the diaphragm 5 and the electrode 4 are laminated, a number of holes 6 are formed in the electrode 4, and electrons and ions are moved through the holes 6 is adopted.

【0011】電極板3を構成するシート状の電極4は、
シート状の導電性材料で、例えば銅、鉛、ニッケル、ク
ロム、チタン、タンタル、金、白金、酸化鉄、ステンレ
ス、炭素繊維やグラファイト等の板である。このシート
状電極の厚さは0.01〜5mmであるが、0.01〜
5mm程度のチタン板に白金属の金属をメッキしたもの
が好ましい。このシート状の電極には多数の貫通する孔
6が穿孔されている。孔の直径は1〜10mmで開口率
は30〜70%が適当である。また、シート状の電極
は、上記の導電性材料の線状物をネット状に編んだり、
織ったりしたものでもよい。更に枠体に導電性材料の線
状物をすだれ状に捲回したものでもよい。
The sheet-like electrode 4 constituting the electrode plate 3 is
The sheet-shaped conductive material is, for example, a plate made of copper, lead, nickel, chromium, titanium, tantalum, gold, platinum, iron oxide, stainless steel, carbon fiber, graphite, or the like. The thickness of the sheet electrode is 0.01 to 5 mm, but 0.01 to 5 mm.
It is preferable that a titanium plate of about 5 mm is plated with a white metal. A large number of through holes 6 are formed in the sheet-like electrode. It is appropriate that the diameter of the hole is 1 to 10 mm and the aperture ratio is 30 to 70%. In addition, the sheet-like electrode knits the linear material of the conductive material into a net shape,
It may be woven. Further, a linear material made of a conductive material may be wound around the frame in an interdigital shape.

【0012】電極板3を構成するシート状の隔膜5は、
通常使用される隔膜としては、例えばポリ弗化ビニル系
繊維、アスベスト、グラスウール、ポリ塩化ビニル繊
維、ポリ塩化ビニリデン繊維、ポリエステル繊維、芳香
属ポリアミド繊維等の不織物である。また、例えば骨材
にポリエステル繊維、ナイロン繊維、ポリエチレン繊維
等の不織物あるいはポリエチレンスクリーンを用い、膜
材に塩素化ポリエチレン、ポリ塩化ビニル又はポリ弗化
ビニリデン或はこれらに酸化チタンを混合したものを用
いた隔膜も好ましく使用できる。また特殊な隔膜とし
て、セロファン等の半透膜、更には、陽イオン交換樹脂
膜又は陰イオン交換樹脂膜も使用できる。また、半透膜
と不織布状隔膜、半透膜とイオン交換膜、或はイオン交
換膜と不織布状隔膜というように各種組み合わせて重ね
て使用することによって、強度を高めたり、酸、アルカ
リ、生成するガスに対する耐食性を高めたり、隔膜の透
過性を変えたりすることができる。
The sheet-like diaphragm 5 constituting the electrode plate 3 is
Non-woven fabrics such as polyvinyl fluoride fiber, asbestos, glass wool, polyvinyl chloride fiber, polyvinylidene chloride fiber, polyester fiber, and aromatic polyamide fiber are usually used as the diaphragm. For example, non-woven fabric such as polyester fiber, nylon fiber or polyethylene fiber or polyethylene screen is used for the aggregate, and chlorinated polyethylene, polyvinyl chloride or polyvinylidene fluoride or a mixture of these materials is used for the film material. The used diaphragm can also be preferably used. A semipermeable membrane such as cellophane, or a cation exchange resin membrane or an anion exchange resin membrane can also be used as a special membrane. In addition, by using various combinations such as a semi-permeable membrane and a non-woven membrane, a semi-permeable membrane and an ion exchange membrane, or an ion-exchange membrane and a non-woven membrane, the strength can be increased, and acid, alkali, Corrosion resistance against the gas generated, or change the permeability of the diaphragm.

【0013】上記のシート状非導電性材料8は、例えば
ABS樹脂、アクリル樹脂、エポキシ樹脂、ポリウレタ
ン樹脂、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹脂、ナイ
ロン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリアミ
ド樹脂、塩化ビニール樹脂等の合成樹脂あるいは天然ゴ
ム、SBR、クロロプレンゴム等のエラストマー等のシ
ートである。シート状非導電性材料の厚みは0.01〜
3mmが好ましい。孔の直径は1〜10mmが好まし
く、開口率は30〜70%が好ましい。そして、シート
状電極の孔とシート状非導電性材料の孔とは同じ大き
さ、配置にして、孔同士が重なり合うようにするのが好
ましく、少なくとも両者を貫通する部分があるようにす
る。また、シート状電極4の片側面(隔膜と接する面)
に塗装により形成させた塗膜層でもよい。この場合は、
上記非導電性材料を加熱して溶融したり、溶剤に溶かし
たり、分散液にしたり、粉末にしてシート状電極4に、
シート状の電極4に穿設した孔6を塞がないように塗布
して塗膜層を形成してもよい。水を電気分解すると、電
気分解によって生成する酸素、水素、或は塩素などの気
体が起泡を生じ電極4の孔6を閉鎖して電流を低下させ
たり、また電気分解によって生成する気体が隔膜を劣化
させ、特に隔膜にイオン交換膜や半透膜を使用した場合
は膜の劣化防止に配慮する必要があるが、シート状非導
電性材料を設けるとこれらの支障を少なくすることがで
きる。
The sheet-shaped non-conductive material 8 is made of synthetic resin such as ABS resin, acrylic resin, epoxy resin, polyurethane resin, polyethylene resin, polypropylene resin, nylon resin, polyethylene terephthalate resin, polyamide resin, vinyl chloride resin, etc. Alternatively, it is a sheet made of an elastomer such as natural rubber, SBR, or chloroprene rubber. The thickness of the sheet-shaped non-conductive material is 0.01 to
3 mm is preferred. The diameter of the hole is preferably 1 to 10 mm, and the aperture ratio is preferably 30 to 70%. It is preferable that the holes of the sheet-like electrode and the holes of the sheet-like non-conductive material have the same size and arrangement so that the holes overlap each other, so that there is at least a portion penetrating both. One side of the sheet electrode 4 (the surface in contact with the diaphragm)
It may be a coating layer formed by coating on the substrate. in this case,
The non-conductive material is heated and melted, dissolved in a solvent, or dispersed, or powdered to form a sheet-like electrode 4,
The coating film layer may be formed by coating so that the hole 6 formed in the sheet-like electrode 4 is not closed. When water is electrolyzed, a gas such as oxygen, hydrogen, or chlorine generated by the electrolysis foams and closes the hole 6 of the electrode 4 to reduce the electric current. In particular, when an ion-exchange membrane or a semipermeable membrane is used for the diaphragm, it is necessary to take measures to prevent the membrane from deteriorating. However, providing a sheet-shaped non-conductive material can reduce these problems.

【0014】本発明における、電解槽aの形状は、円筒
形でも、断面四角形や断面星型の筒状でもよい。この電
解槽aは、シート状の隔膜5と多数の孔6を穿設したシ
ート状の電極4とを積層して、或はシート状の隔膜5と
多数の孔9を穿設したシート状非導電性材料8と多数の
孔6を穿設したシート状の電極4とを積層して、予めシ
ート状の電極板3を作っておき、この電極板3を電解槽
aの両端部1と2に取り付けて作成する。またシート状
の隔膜5と多数の孔6を穿設したシート状の電極4を電
解槽aの両端部1と2に順次取り付けるか、或はシート
状の隔膜5と多数の孔9を穿設したシート状非導電性材
料8と多数の孔6を穿設したシート状の電極4を電解槽
aの両端部1と2に順次取り付けて作成してもよい。水
の電気電導度は低いので、低電圧で電気分解に必要な電
流を流すためには、シート状電極4とシート状隔膜5の
距離が短い程好ましく、したがって、電極板3の構造
は、シート状隔膜5とシート状電極4とが積層配置され
た構造、或はシート状隔膜5とシート状非導電性材料と
シート状電極4とが積層配置された構造のものが好まし
い。また、電解槽aの両端部1と2は必ずしも独立した
切り放せる構造でなく、部分的につながったものでもよ
い。
In the present invention, the shape of the electrolytic cell a may be a cylindrical shape, a rectangular cross-sectional shape or a cylindrical cross-sectional shape having a star shape. The electrolytic cell a is formed by laminating a sheet-like diaphragm 5 and a sheet-like electrode 4 having a large number of holes 6 formed therein, or a sheet-like non-membrane having a sheet-like diaphragm 5 and a large number of holes 9 formed therein. The conductive material 8 and the sheet-like electrode 4 having a large number of holes 6 are laminated to form a sheet-like electrode plate 3 in advance, and this electrode plate 3 is connected to both ends 1 and 2 of the electrolytic cell a. Attach to create. The sheet-like electrode 4 having a sheet-like diaphragm 5 and a number of holes 6 is sequentially attached to both ends 1 and 2 of the electrolytic cell a, or the sheet-like diaphragm 5 and a number of holes 9 are formed. The sheet-shaped electrode 4 having the sheet-shaped non-conductive material 8 and a large number of holes 6 formed therein may be sequentially attached to both ends 1 and 2 of the electrolytic cell a. Since the electric conductivity of water is low, the distance between the sheet-like electrode 4 and the sheet-like diaphragm 5 is preferably as short as possible in order to flow a current necessary for electrolysis at a low voltage. It is preferable to use a structure in which the sheet-like diaphragm 5 and the sheet-like electrode 4 are stacked and arranged, or a structure in which the sheet-like diaphragm 5 and the sheet-like non-conductive material and the sheet-like electrode 4 are stacked and arranged. Further, the two ends 1 and 2 of the electrolytic cell a are not necessarily separated independently from each other, but may be partially connected.

【0015】本発明の電解質水溶液11内で電解槽aの
外に配置する電極7は、例えば銅、鉛、ニッケル、クロ
ム、チタン、タンタル、金、白金、酸化鉄、ステンレ
ス、炭素繊維やグラファイト等の板や棒を用いてもよい
し、それらに白金属の金属をメッキしたものを用いても
よい。
The electrode 7 disposed outside the electrolytic cell a in the aqueous electrolyte solution 11 of the present invention is made of, for example, copper, lead, nickel, chromium, titanium, tantalum, gold, platinum, iron oxide, stainless steel, carbon fiber, graphite, or the like. May be used, or those obtained by plating them with a white metal may be used.

【0016】本発明において、電気分解すべき水として
は、水道水、工業用水、河川水、海水、雨水、純水、超
純水などが対象となる。また、電解質としては塩化ナト
リウム、塩化カリウムが一般に用いられるが、その他の
例えば硝酸銀、塩化マグネシウムなどの金属塩や水酸化
ナトリウム、水酸化カリウム、アンモニアなどのアルカ
リ性物質も用いられ、また、塩酸、硫酸、炭酸、硝酸、
硼酸、リン酸、酢酸、乳酸、蓚酸、酒石酸などの酸性物
質、これらのナトリウム塩、カリウム塩、カルシウム塩
などの塩も用いられる。また、塩酸と塩化ナトリウム又
は水酸化ナトリウムと塩化ナトリウムというように酸性
物質と塩、或はアルカリ性物質と塩を組み合わせてもよ
い。この電解質水溶液の濃度は高濃度にする。すなわち
0.1重量%以上の濃度にする。また濃度の上限は電解
質水溶液が流動性を保ち得る範囲である。そして、電気
分解を行なうことにより経時的に電解質の濃度が下が
り、電解効率が低下するので、電解質を補給したり、電
解質水溶液を入れ替えたりする。そのため、電解質水溶
液を収納する貯槽を大きくし、また電解質水溶液の電解
質濃度を高めて電解質の貯蔵量を大きくするほど、長時
間継続して電気分解を行うことができ、目的の水を得る
ことができる。
In the present invention, the water to be electrolyzed includes tap water, industrial water, river water, seawater, rainwater, pure water, ultrapure water and the like. In addition, sodium chloride and potassium chloride are generally used as the electrolyte, but other metal salts such as silver nitrate and magnesium chloride and alkaline substances such as sodium hydroxide, potassium hydroxide and ammonia are also used. , Carbonic acid, nitric acid,
Acidic substances such as boric acid, phosphoric acid, acetic acid, lactic acid, oxalic acid and tartaric acid, and salts thereof such as sodium salt, potassium salt and calcium salt are also used. Further, an acidic substance and a salt such as hydrochloric acid and sodium chloride or sodium hydroxide and sodium chloride, or an alkaline substance and a salt may be combined. The concentration of the aqueous electrolyte solution is made high. That is, the concentration is set to 0.1% by weight or more. The upper limit of the concentration is a range in which the aqueous electrolyte solution can maintain fluidity. Then, by performing the electrolysis, the concentration of the electrolyte decreases with time, and the electrolysis efficiency decreases. Therefore, the electrolyte is replenished or the electrolyte aqueous solution is replaced. Therefore, the larger the storage tank for storing the electrolyte aqueous solution and the higher the electrolyte concentration of the electrolyte aqueous solution to increase the storage amount of the electrolyte, the longer the electrolysis can be performed for a longer time, and the desired water can be obtained. it can.

【0017】図1及び図2に示した水電気分解装置を用
いて水を電気分解する方法を説明する。ここでは、電解
質水溶液として塩化ナトリウム水溶液を用いた場合につ
いて説明する。電解槽aの壁面を構成する電極板3の電
極4を例えば陽極にし、電極7を例えば陰極にして直流
電圧を印荷し電流を流して水電気分解を行う。電気分解
を行うと、電流量に比例して、水溶液中のイオンはそれ
ぞれのイオンが有する固有の輸率に応じて移動する。上
記の例で電解槽aの内壁を構成する電極4が陽極で、電
解槽aの外に配置した電極7が陰極の場合には、貯槽1
0内の塩化ナトリウムに含まれている陰イオンすなわち
塩素イオンは電極4に引かれて電解槽a内に移動する力
が働き、また陽イオンすなわちナトリウムイオンには電
極7が配置された貯槽10内に留まらせようとする力が
働く。そして、電解槽aの中の陽極面では酸素ガスや塩
素ガスが生成し、電解槽aの中の水の水素イオン濃度が
増加し、pHが低くなって酸性となり、酸化還元電位が
高くなる。しかして、入口15から電気分解すべき水1
2を導入し、そして電気分解された水を出口16から排
出させる。このようにして、電気分解されることによっ
て生成した酸性で、酸化還元電位が高い水を連続的に取
り出すことができる。電解槽aの内側の電極4が陰極
で、電解槽aの外に配置した電極7が陽極ある場合はそ
の逆の現象を示す。また、電解槽aと貯槽10との間に
は電解質濃度差があるために濃度勾配を平衡に保とうと
する力も働く。
A method for electrolyzing water using the water electrolyzer shown in FIGS. 1 and 2 will be described. Here, the case where a sodium chloride aqueous solution is used as the electrolyte aqueous solution will be described. The electrode 4 of the electrode plate 3 constituting the wall surface of the electrolytic cell a is used as an anode, for example, and the electrode 7 is used as a cathode, for example. When electrolysis is performed, ions in the aqueous solution move in proportion to the amount of electric current according to the unique transport number of each ion. In the above example, when the electrode 4 constituting the inner wall of the electrolytic cell a is an anode and the electrode 7 disposed outside the electrolytic cell a is a cathode, the storage tank 1
The anion, i.e., chloride ion, contained in the sodium chloride in 0 is attracted by the electrode 4 to move into the electrolytic cell a, and the cation, i.e., the sodium ion, in the storage tank 10 in which the electrode 7 is disposed. The force to stay in the work. Then, oxygen gas and chlorine gas are generated on the anode surface in the electrolytic cell a, the hydrogen ion concentration of the water in the electrolytic cell a increases, the pH decreases, the acid becomes acidic, and the oxidation-reduction potential increases. Thus, the water 1 to be electrolyzed
2 is introduced and the electrolyzed water is drained from outlet 16. In this manner, acidic water having a high oxidation-reduction potential generated by electrolysis can be continuously taken out. The opposite phenomenon occurs when the electrode 4 inside the electrolytic cell a is a cathode and the electrode 7 disposed outside the electrolytic cell a is an anode. Further, since there is a difference in electrolyte concentration between the electrolytic cell a and the storage tank 10, a force for maintaining the concentration gradient at an equilibrium also acts.

【0018】しかして、隔膜として通常の隔膜を使用し
た場合には貯槽10内の塩化ナトリウム濃度と電解槽a
中の塩化ナトリウム濃度との差による拡散現象によっ
て、貯槽10中の塩化ナトリウムが電解槽aの水中に溶
出する。そのため、電解槽a中の塩化ナトリウム濃度が
高くなる。このように電解槽a中の電解質濃度が高くな
っても不都合がない使用目的の場合や、電解質の消費量
が多くても問題ない場合には、通常の隔膜が使用でき
る。
However, when a normal diaphragm is used as the diaphragm, the concentration of sodium chloride in the storage tank 10 and the concentration of the electrolytic cell a
The sodium chloride in the storage tank 10 elutes into the water in the electrolytic cell a due to the diffusion phenomenon due to the difference with the sodium chloride concentration in the medium. Therefore, the concentration of sodium chloride in the electrolytic cell a increases. In the case where the purpose of use does not cause any inconvenience even when the concentration of the electrolyte in the electrolytic cell a is high as described above, or when there is no problem even if the consumption of the electrolyte is large, an ordinary diaphragm can be used.

【0019】また、電解槽aの内壁の電極4を陽極に
し、電解槽aの外の電極7を陰極にして電気分解する場
合、電気分解の際の電流量に比例して、貯槽10内の塩
化ナトリウムに含まれている陰イオンすなわち塩素イオ
ンは貯槽10から電解槽aに移動する。貯槽10の中で
は、塩素イオンが減少すると共に電気分解により水酸イ
オンが増加し、水酸化ナトリウムなどのアルカリ性物質
が増加する。塩素イオンが存在する間は電気分解により
酸性で酸化還元電位の高い水を製造することができる。
塩素イオンが不足して来ると、電流を運ぶイオンが不足
する結果、電流が流れにくくなる。その場合には、貯槽
10内に塩化ナトリウムを補給するか、貯槽10内の塩
化ナトリウムを新しいものに交換する。また、予め塩酸
などの酸性物質を添加した電解質を用いると、電気分解
により精製する水酸イオンが酸によって中和され貯槽1
0の中を酸性に保つことができる。貯槽の中を酸性に保
つと、電解槽内の水から酸性の水を作り易くなり、また
電極にスケールが付着しにくくなる利点がある。また水
酸イオンによるイオン交換膜の劣化を防止できる。本発
明では貯槽10を大きくし、電解質水溶液の電解質濃度
を高くすることで、長時間にわたって塩化ナトリウムの
補給や交換なしに電気分解を継続することができる。な
お、上記とは逆に、電解槽aの内壁の電極4を陰極に
し、電解槽aの外の電極7を陽極にして電気分解を行う
場合は、電解槽a内にアルカリ性物質濃度が増加する。
When the electrode 4 on the inner wall of the electrolytic cell a is used as an anode and the electrode 7 outside the electrolytic cell a is used as a cathode, electrolysis is performed in proportion to the amount of current at the time of electrolysis. Anions, ie, chloride ions, contained in the sodium chloride move from the storage tank 10 to the electrolytic cell a. In the storage tank 10, chloride ions decrease and hydroxyl ions increase by electrolysis, and alkaline substances such as sodium hydroxide increase. While chloride ions are present, it is possible to produce acidic water having a high oxidation-reduction potential by electrolysis.
When the chlorine ions become insufficient, the current carrying ions become insufficient, so that the current becomes difficult to flow. In that case, sodium chloride is replenished in the storage tank 10, or the sodium chloride in the storage tank 10 is replaced with a new one. Further, when an electrolyte to which an acidic substance such as hydrochloric acid is added in advance is used, the hydroxide ions to be purified by electrolysis are neutralized by the acid and the storage tank 1
The inside of 0 can be kept acidic. When the inside of the storage tank is kept acidic, there is an advantage that it is easy to produce acidic water from the water in the electrolytic tank and that the scale is less likely to adhere to the electrode. Further, deterioration of the ion exchange membrane due to hydroxyl ions can be prevented. In the present invention, by increasing the storage tank 10 and increasing the electrolyte concentration of the electrolyte aqueous solution, the electrolysis can be continued for a long time without replenishment or replacement of sodium chloride. Conversely, when performing electrolysis using the electrode 4 on the inner wall of the electrolytic cell a as a cathode and the electrode 7 outside the electrolytic cell a as an anode, the concentration of the alkaline substance in the electrolytic cell a increases. .

【0020】本発明の水電気分解装置において、シート
状の隔膜5としてイオン交換膜を使用すると、電解質に
含まれるイオンのうち、特定のイオンだけを選択的にイ
オン交換膜を通過させることが出来るので、目的の水の
製造が容易になる。先ず、隔膜として陰イオン交換膜を
使用した例を説明する。例えば図1及び図2において、
隔膜5として陰イオン交換膜を使用して電極板3を作成
する。この電極板3を用いて電解槽aを作り、この電解
槽aの中を電気分解すべき水を通水させる。この貯槽1
0には電解質水溶液として塩化ナトリウム水溶液を満た
す。またこの貯槽10内に電極7を挿入する。次いで電
解槽aの電極板3のシート状電極4を陽極とし、貯槽中
の電極7を陰極として直流電流を流して電気分解をす
る。この場合には、陽極面では酸素ガスと塩素ガス及び
水素イオンが生成し、陰極面では水素ガス及び水酸イオ
ンが生成する。貯槽10の水中に含まれている塩素イオ
ンなどの陰イオンは電気分解とともに陰イオン交換膜5
を通過して電解槽aの中に移動するが、陽イオンのナト
リウムイオンは透過できず貯槽10内にとどまる。その
結果、電解槽a中の水12は酸性となり、酸化還元電位
値は高くなり、電気分解を充分行なうと、pH値が低い
強酸性を呈し、高いプラスの酸化還元電位を持ち、しか
もナトリウムイオンを含有しない水が得られる。また、
この方法によると電解槽a内から塩化ナトリウムが溶出
しないので、塩化ナトリウムの消費量を抑えることがで
きる。電解質として塩酸或は塩化ナトリウムと塩酸との
混合物を用いると、貯槽10を酸性に保ったまま、電解
槽aの水からpHが低い強酸性で、酸化還元電位が高い
プラスである水を容易に製造できる。
In the water electrolysis apparatus of the present invention, when an ion exchange membrane is used as the sheet-like diaphragm 5, only specific ions among the ions contained in the electrolyte can be selectively passed through the ion exchange membrane. Therefore, production of desired water is facilitated. First, an example in which an anion exchange membrane is used as a diaphragm will be described. For example, in FIGS. 1 and 2,
The electrode plate 3 is formed using an anion exchange membrane as the diaphragm 5. An electrolytic cell a is formed using the electrode plate 3, and water to be electrolyzed is passed through the electrolytic cell a. This storage tank 1
0 is filled with an aqueous solution of sodium chloride as an aqueous electrolyte solution. Further, the electrode 7 is inserted into the storage tank 10. Next, a direct current is applied to use the sheet electrode 4 of the electrode plate 3 of the electrolytic cell a as an anode and the electrode 7 in the storage tank as a cathode to perform electrolysis. In this case, oxygen gas, chlorine gas and hydrogen ions are generated on the anode surface, and hydrogen gas and hydroxyl ions are generated on the cathode surface. Anions such as chloride ions contained in the water in the storage tank 10 are electrolyzed together with the anion exchange membrane 5.
, And moves into the electrolytic cell a, but the sodium ion of the cation cannot permeate and remains in the storage tank 10. As a result, the water 12 in the electrolytic cell a becomes acidic, the oxidation-reduction potential value increases, and when electrolysis is sufficiently performed, the pH value exhibits a strong acidity with a low pH value, a high positive oxidation-reduction potential, and a sodium ion Is obtained. Also,
According to this method, sodium chloride is not eluted from the electrolytic cell a, so that consumption of sodium chloride can be suppressed. When hydrochloric acid or a mixture of sodium chloride and hydrochloric acid is used as the electrolyte, water having a low pH and a strong acidity and a high redox potential is easily removed from the water in the electrolytic cell a while keeping the storage tank 10 acidic. Can be manufactured.

【0021】pH値が2.7以下で、酸化還元電位が1
000mV以上を呈する水は、例えば、病原性大腸菌
「O−157」、耐性菌「MRSA」、感染症を引き起
こす「レジオネラ菌」、水道水の汚染が問題となってい
る病原性微生物「クリプトスポリジウム」、植物に有害
な「ウドンコ病」、芝の病気をおこす「リゾクトニア」
等々、多くの細菌やウイルスに対して有効な殺菌効果を
示すことが知られており、農業、畜産向けの殺菌剤とし
て、また医療用の殺菌消毒剤として、或は皮膚疾患の治
療薬として使用される。
When the pH value is 2.7 or less and the oxidation-reduction potential is 1
Water exhibiting 000 mV or more is, for example, pathogenic E. coli "O-157", resistant bacterium "MRSA", "Legionella bacterium" causing infectious disease, pathogenic microorganism "Cryptosporidium" which is a problem of tap water contamination. , Powdery mildew, harmful to plants, Rhizoctonia causing turf disease
It is known to have an effective bactericidal effect against many bacteria and viruses, and is used as a disinfectant for agriculture and livestock, as a disinfectant for medical use, or as a therapeutic agent for skin diseases. Is done.

【0022】次に、隔膜として陽イオン交換膜を使用し
た例を説明する。例えば図1及び図2において、隔膜5
として陽イオン交換膜を使用して電極板3を作成する。
この電極板3を用いて電解槽aを作り、この電解槽aの
中を電気分解すべき水を通水する。貯槽10には電解質
水溶液として塩化ナトリウム水溶液を満たす。この貯槽
10に電極7を挿入する。次いで電解槽aの電極板3の
シート状電極4を陰極とし、貯槽中の電極7を陽極とし
て直流電流を流して電気分解をする。この場合には、陽
極面では酸素ガスと塩素ガス及び水素イオンが生成し、
陰極面では水素ガス及び水酸イオンが生成する。貯槽1
0の中のナトリウムイオンは、電気分解と共に陽イオン
交換膜5を透過して電解槽a側に移動するが、塩素イオ
ンなどの陰イオンは透過できず貯槽10内に留まる。そ
の結果、電解槽aの水12はアルカリ性となり、酸化還
元電位は低くなる。電気分解を充分行なうと、pH値は
高い強アルカリ性を呈し、酸化還元電位は低いマイナス
を示す水が製造される。
Next, an example in which a cation exchange membrane is used as a diaphragm will be described. For example, in FIGS.
The electrode plate 3 is prepared using a cation exchange membrane as a method.
An electrolytic cell a is formed using the electrode plate 3, and water to be electrolyzed is passed through the electrolytic cell a. The storage tank 10 is filled with an aqueous sodium chloride solution as an aqueous electrolyte solution. The electrode 7 is inserted into the storage tank 10. Next, a DC current is passed through the sheet electrode 4 of the electrode plate 3 of the electrolytic tank a as a cathode and the electrode 7 in the storage tank as an anode to perform electrolysis. In this case, oxygen gas, chlorine gas and hydrogen ions are generated on the anode surface,
Hydrogen gas and hydroxyl ions are generated on the cathode surface. Storage tank 1
The sodium ions in 0 permeate the cation exchange membrane 5 with the electrolysis and move to the electrolytic cell a side, but do not transmit anions such as chloride ions and remain in the storage tank 10. As a result, the water 12 in the electrolytic cell a becomes alkaline, and the oxidation-reduction potential decreases. When the electrolysis is sufficiently performed, water having a high alkaline value at a pH value and a low negative oxidation-reduction potential is produced.

【0023】pH値が11以上で酸化還元電位が−80
0mV以下を呈する水は、強い還元力を有し、細菌やウ
イルスに対してある程度の殺菌効果を示すことが知られ
ており、野菜の殺菌等に利用されている例が報告されて
いる。また、pH値が8〜10の弱アルカリ性の水は、
アルカリイオン水として、美味しい飲料水として市販さ
れている。また、最近の研究では、アルカリイオン水
は、癌発生の原因の一つである活性酸素を含まない健康
に良い水として注目されている。さらに、電解質として
カルシウムを含有する乳酸カルシウム等を使用すると、
カルシウムイオンがアルカリイオン水の中に溶出し、人
体の骨の形成に必要なカルシウムが多く含まれる水を作
ることが出来る。
When the pH value is 11 or more and the oxidation-reduction potential is -80
It is known that water exhibiting 0 mV or less has a strong reducing power and exhibits a certain bactericidal effect against bacteria and viruses, and there have been reports of examples of water being used for sterilizing vegetables and the like. In addition, weakly alkaline water having a pH value of 8 to 10 is
It is commercially available as alkaline ionized water and delicious drinking water. In recent studies, alkaline ionized water has attracted attention as a health-free water that does not contain active oxygen, which is one of the causes of cancer. Furthermore, when using calcium lactate containing calcium as an electrolyte,
Calcium ions are eluted into alkaline ionized water, and water containing a large amount of calcium necessary for the formation of human bones can be produced.

【0024】図3の(イ)図は、本発明の水電気分解装
置の他の態様を示した概略図で、図3の(ロ)図は電極
板の一部を拡大した断面図である。図3の(イ)図にお
いて、10は貯槽で電解質水溶液11が満たされてい
る。aは箱型の電解槽であり、貯槽10の壁の一部に開
けた孔の部分に接続している。そしてこの接続面は電極
板3で区切られている。この電極板3は図3の(ロ)図
に示す構成を有し、シート状の隔膜5、多数の孔9を有
するシート状の非導電性材料8、及び多数の孔6を穿設
したシート状の電極4の積層体である。電極4は電解槽
a側に位置し、したがって電解槽aの外側壁の隔膜5部
分は貯槽10内の電解質水溶液11と接している。そし
て、7は電解槽aの外側に配置した電極で、貯槽10の
中に配置されている。電解槽aの電極4と貯槽10の中
の電極7との間に直流電流を流して電気分解を行う。そ
れと同時に電解槽aの入口17から電気分解すべき水1
2を導入する。水12は電気分解され、酸性水或はアル
カリ水となる。この電気分解された水は出口18から連
続的に取り出され、所定の用途に使用される。この態様
においても、隔膜5として陰イオン交換膜や陽イオン交
換膜を使用することができる。電解槽aは2個以上設け
てもよい。
FIG. 3 (a) is a schematic view showing another embodiment of the water electrolysis apparatus of the present invention, and FIG. 3 (b) is an enlarged sectional view of a part of the electrode plate. . In FIG. 3A, a storage tank 10 is filled with an aqueous electrolyte solution 11. Reference symbol a denotes a box-shaped electrolytic cell, which is connected to a hole formed in a part of the wall of the storage tank 10. This connection surface is separated by the electrode plate 3. The electrode plate 3 has the configuration shown in FIG. 3B, and has a sheet-shaped diaphragm 5, a sheet-shaped non-conductive material 8 having a large number of holes 9, and a sheet provided with a large number of holes 6. It is a laminate of the electrode 4 in a shape. The electrode 4 is located on the side of the electrolytic cell a, so that the portion of the diaphragm 5 on the outer wall of the electrolytic cell a is in contact with the aqueous electrolyte solution 11 in the storage tank 10. Reference numeral 7 denotes an electrode disposed outside the electrolytic cell a, which is disposed in the storage tank 10. Electrolysis is performed by passing a direct current between the electrode 4 in the electrolytic cell a and the electrode 7 in the storage tank 10. At the same time, water 1 to be electrolyzed from inlet 17 of electrolytic cell a
2 is introduced. The water 12 is electrolyzed into acidic water or alkaline water. The electrolyzed water is continuously withdrawn from the outlet 18 and used for a predetermined application. Also in this embodiment, an anion exchange membrane or a cation exchange membrane can be used as the diaphragm 5. Two or more electrolytic cells a may be provided.

【0025】図4の(イ)図は、本発明の水電気分解装
置の他の態様を示した概略図で、図4の(ロ)図は電極
板の一部拡大断面図である。10は貯槽である。この貯
槽10には電解質溶液11が満たされている。aは電解
質水溶液11の中に挿入された円筒状容器の形状の電解
槽であり、その一部は電極板3で構成されている。この
電極板3は図4の(ロ)図に示す構成を有している。7
は電解槽aの外側に配置した電極で、貯槽10の中に配
置されている。電解槽aの電極4と貯槽10の中の電極
7との間に直流電流を流して電気分解を行う。電解槽a
内には電気分解すべき水12が満たされている。この電
解槽a内の電気分解されるべき水は、バッチ式に供給、
排出してもよいが、電気分解すべき水12を導入管13
から導入し、排出管14から排出するような通水式にし
てもよい。電解槽aの壁面を構成する電極板3の電極4
を例えば陽極にし、電極7を例えば陰極にして直流電圧
を印荷し電流を流して水電気分解を行う。それと同時に
電解槽aの導入管13から電気分解すべき水12を電解
槽a内に流入させる。水12は電気分解され、酸性水或
はアルカリ水となる。この電気分解された水は排出管1
4から連続的に取り出し、所定の用途に使用する。この
態様においても、隔膜5として陰イオン交換膜や陽イオ
ン交換膜を使用することができる。また、電解槽aは2
個以上設けてもよい。
FIG. 4A is a schematic view showing another embodiment of the water electrolysis apparatus of the present invention, and FIG. 4B is a partially enlarged sectional view of the electrode plate. 10 is a storage tank. This storage tank 10 is filled with an electrolyte solution 11. Reference symbol a denotes an electrolytic cell in the shape of a cylindrical container inserted into the electrolyte aqueous solution 11, a part of which is constituted by the electrode plate 3. The electrode plate 3 has a configuration shown in FIG. 7
Is an electrode disposed outside the electrolytic cell a, and is disposed in the storage tank 10. Electrolysis is performed by passing a direct current between the electrode 4 in the electrolytic cell a and the electrode 7 in the storage tank 10. Electrolytic cell a
The inside is filled with water 12 to be electrolyzed. The water to be electrolyzed in the electrolytic cell a is supplied in a batch manner,
The water 12 to be electrolyzed may be discharged,
, And may be of a water-flow type that is discharged from the discharge pipe 14. Electrode 4 of electrode plate 3 constituting the wall of electrolytic cell a
Is used as an anode, and the electrode 7 is used as a cathode, for example, and a DC voltage is applied and a current flows to perform water electrolysis. At the same time, water 12 to be electrolyzed flows from the introduction pipe 13 of the electrolytic cell a into the electrolytic cell a. The water 12 is electrolyzed into acidic water or alkaline water. The electrolyzed water is supplied to the discharge pipe 1
4. Take out continuously from 4 and use it for a predetermined purpose. Also in this embodiment, an anion exchange membrane or a cation exchange membrane can be used as the diaphragm 5. The electrolytic cell a is 2
More than one may be provided.

【0026】上記の各態様では、電解槽aの外側に配置
する電極を、電解槽aと離して配置したが、この電解槽
aの外側に配置する電極を、電解槽aを構成する電極板
に組み込んでもよい。図5はその一例を示した断面図
で、図4に示すと同様な態様の水分解装置に使用する電
解槽を示したものである。aは円筒状容器の形状の電解
槽である。19は電解槽aの底部、20は電解槽aの上
部である。3は電解槽aの中間部の壁面を構成する電極
板である。この電極板3は、内側から順に、多数の孔6
を穿設したシート状の電極4と多数の孔9を穿設したシ
ート状の非導電性材料8とシート状の隔膜5と多数の孔
24を穿設したシート状の非導電性材料22と多数の孔
23を穿設したシート状の電極21との積層体である。
この最も外側に位置する多数の孔23を穿設したシート
状の電極21が、上記の各態様における電極7の作用を
なす。したがって、上記の電極板を用いると上記各態様
において電極7を配置する必要がない。この多数の孔を
穿設したシート状の電極21は、多数の孔を穿設したシ
ート状の電極4と同じものでよい。なお、上記の多数の
孔を穿設した非導電性材料どちらか一方又は双方を省略
してもよい。この電極板については、特開平8−276
184号公報、特願平9−6322号に詳しく説明され
ている。この電極板を使用すると電極と隔膜の距離が極
端に狭くなり、また電気分解時に電極と隔膜との間に気
体が発生することがなく、したがって気泡が電流を阻害
することが無くなり、大変都合が良い。
In each of the above embodiments, the electrode disposed outside the electrolytic cell a is disposed apart from the electrolytic cell a. However, the electrode disposed outside the electrolytic cell a is replaced with an electrode plate constituting the electrolytic cell a. It may be incorporated in FIG. 5 is a cross-sectional view showing one example thereof, and shows an electrolytic cell used in a water splitting apparatus having the same configuration as that shown in FIG. a is an electrolytic cell in the shape of a cylindrical container. 19 is the bottom of the electrolytic cell a, and 20 is the upper part of the electrolytic cell a. Reference numeral 3 denotes an electrode plate forming a wall surface of an intermediate portion of the electrolytic cell a. The electrode plate 3 has a large number of holes 6 in order from the inside.
A sheet-like electrode 4 having a plurality of holes 9 formed therein, a sheet-shaped non-conductive material 8 having a plurality of holes 9 formed therein, a sheet-shaped diaphragm 5 and a sheet-shaped non-conductive material 22 having a plurality of holes 24 formed therein. It is a laminate with a sheet-like electrode 21 having a number of holes 23 formed therein.
The sheet-like electrode 21 having the outermost holes 23 formed therein functions as the electrode 7 in each of the above-described embodiments. Therefore, if the above-mentioned electrode plate is used, it is not necessary to arrange the electrode 7 in each of the above-mentioned modes. The sheet-like electrode 21 having a large number of holes may be the same as the sheet-like electrode 4 having a large number of holes. Note that one or both of the non-conductive materials provided with the large number of holes may be omitted. This electrode plate is disclosed in JP-A-8-276.
No. 184, Japanese Patent Application No. 9-6322. When this electrode plate is used, the distance between the electrode and the diaphragm becomes extremely narrow, and no gas is generated between the electrode and the diaphragm at the time of electrolysis, so that bubbles do not obstruct the current, which is very convenient. good.

【0027】また、上記の各態様において、貯槽10を
大きくして、2個以上の電解槽aを貯槽内に配置しても
よい。その際、貯槽10内に配置する複数の電解槽aが
同じ種類の水を得る電解槽である場合、すなわち共に酸
性水を得る電解槽或は共にアルカリ水を得る電解槽の場
合には、電極7は共有してもよいし、別個に設けて電極
の数を増やしてもよい。一方、例えば、貯槽10内に2
個の電解槽を配置し、片方の電解槽では酸性水を得、他
方の電解槽ではアルカリ水を得ようとする場合には、片
方の電解槽の電極は陽極とし、他方の電解槽の電極は陰
極とするので、電極7は必要としない。図6はその水電
気分解装置の一例の概略図である。電解質水溶液が満た
され貯槽10内に電解槽aと電解槽a’を配置する。電
解槽aと電解槽a’は同じ構造で、共に図4でのべたと
同様の構造のものである。電解槽aにおいては、電気分
解すべき水12は導入管13から入り、電気分解されて
排出管14から排出される。また、電解槽a’において
は、電気分解すべき水12は導入管13’から入り、電
気分解されて排出管14’から排出される。そして、電
解槽aの電極4を陽極にし、電解槽a’の電極4’を陰
極にして直流電流を流す。それぞれの電解槽で電気分解
が行われ、電解槽aの排出管14からは酸性水が取り出
され、一方電解槽a’の排出管14’からはアルカリ水
が取り出される。
In each of the above embodiments, the storage tank 10 may be enlarged, and two or more electrolytic cells a may be arranged in the storage tank. At this time, when the plurality of electrolytic cells a disposed in the storage tank 10 are electrolytic cells for obtaining the same type of water, that is, when both electrolytic cells for obtaining acidic water or both for obtaining alkaline water, the electrode 7 may be shared or may be separately provided to increase the number of electrodes. On the other hand, for example, 2
When one electrolytic cell is arranged and one electrolytic cell is to obtain acidic water and the other electrolytic cell is to obtain alkaline water, the electrode of one electrolytic cell is used as the anode and the electrode of the other electrolytic cell is used as the anode. Is a cathode, the electrode 7 is not required. FIG. 6 is a schematic view of an example of the water electrolysis apparatus. An electrolytic bath a and an electrolytic bath a ′ are arranged in a storage tank 10 filled with an aqueous electrolyte solution. The electrolytic cell a and the electrolytic cell a 'have the same structure, and both have the same structure as that shown in FIG. In the electrolytic cell a, water 12 to be electrolyzed enters through an inlet pipe 13, is electrolyzed, and is discharged from a discharge pipe 14. In the electrolytic cell a ', the water 12 to be electrolyzed enters through an inlet pipe 13', is electrolyzed, and is discharged from an outlet pipe 14 '. Then, a direct current is flowed using the electrode 4 of the electrolytic cell a as an anode and the electrode 4 'of the electrolytic cell a' as a cathode. Electrolysis is performed in each electrolytic cell, and acidic water is taken out from the discharge pipe 14 of the electrolytic cell a, while alkaline water is taken out from the discharge pipe 14 'of the electrolytic cell a'.

【0028】[0028]

【実施例】【Example】

実施例1 図3に示す水電気分解装置を用いた実施例を説明する。
縦が30cm、横が22cm、高さが22cmのプラス
チック製貯槽10の一側面に縦14cm、横6cmの孔
を開け、そこに縦15cm、横7cm、深さ3cmの箱
型の電解槽aを取り付けた。貯槽10と電解槽aとは電
極板3で仕切った。この仕切るとき、電極板3の電極4
が電解槽a側に、またその隔膜5が貯槽側に位置するよ
うにした。電極板3は次のようにして作成した。すなわ
ち、縦14cm、横6cm、厚さ0.1mmのチタン板
に直径1.5mmの孔をほぼ全面にわたって穿設した。
このときの開口率は51%であった。この多数の孔6を
穿設したチタン板に厚さ0.7μmの白金メッキを施し
て電極4をつくり、この電極4の隔膜5に接する側に非
導電性材料であるポリ塩化ビニル系樹脂層8を塗装によ
って設けた。この塗装のとき、チタン板に穿設した孔を
塞がないようにした。隔膜5にはシート状の陰イオン交
換膜(旭化成(株)製「A−501」)を用いた。この
ポリ塩化ビニル層8を設けた電極4と隔膜とを積層して
電極板3を作成した。
Example 1 An example using the water electrolysis apparatus shown in FIG. 3 will be described.
A 14 cm long, 6 cm wide hole is opened in one side of the plastic storage tank 10 having a length of 30 cm, a width of 22 cm, and a height of 22 cm, and a box-shaped electrolytic cell a having a length of 15 cm, a width of 7 cm, and a depth of 3 cm is formed therein. Attached. The storage tank 10 and the electrolytic cell a were separated by the electrode plate 3. When this partition is made, the electrode 4 of the electrode plate 3
Are located on the side of the electrolytic cell a, and the diaphragm 5 is located on the side of the storage tank. The electrode plate 3 was prepared as follows. That is, a hole having a diameter of 1.5 mm was formed almost all over a titanium plate having a length of 14 cm, a width of 6 cm and a thickness of 0.1 mm.
The aperture ratio at this time was 51%. Platinum plating of 0.7 μm thickness is applied to the titanium plate having a large number of holes 6 to form an electrode 4, and a non-conductive polyvinyl chloride resin layer is formed on the side of the electrode 4 which contacts the diaphragm 5. 8 was provided by painting. At the time of this coating, the holes formed in the titanium plate were not closed. As the diaphragm 5, a sheet-like anion exchange membrane ("A-501" manufactured by Asahi Kasei Corporation) was used. The electrode plate 3 was formed by laminating the electrode 4 provided with the polyvinyl chloride layer 8 and the diaphragm.

【0029】貯槽10内に濃度3重量%以上の高濃度塩
化ナトリウム水溶液を満たし、この中にステンレススチ
ール製の電極7を配置した。電解槽aの入口から水道水
(pH7.79、酸化還元電位(ORP)640mV)
を900cc/分の割合で流入させ、出口18から排出
させた。そして、電極4を陽極にし、電極7を陰極にし
て12ボルトの直流電圧を印荷し、15.3アンペアの
電流を流して電気分解を行なった。出口からpH2.4
4、酸化還元電位1200mVの酸性水が排出された。
The storage tank 10 was filled with a high-concentration sodium chloride aqueous solution having a concentration of 3% by weight or more, and a stainless steel electrode 7 was disposed therein. Tap water from the inlet of electrolytic cell a (pH 7.79, oxidation-reduction potential (ORP) 640 mV)
Was flowed in at a rate of 900 cc / min and discharged from the outlet 18. Then, a DC voltage of 12 volts was applied using the electrode 4 as an anode and the electrode 7 as a cathode, and a current of 15.3 amps was passed to perform electrolysis. PH 2.4 from outlet
4. Acidic water having an oxidation-reduction potential of 1200 mV was discharged.

【0030】この結果から、原水の水道水には電解質が
添加されておらず、水の電気抵抗が高くて通常の電気分
解方法では高い電圧を必要とする条件であるにもかかわ
らず、隔膜5と電極4が積層された本発明の電極板3を
用いたことにより、比較的低電圧で効率よく電気分解が
行なえることがわかった。この理由は、本発明の電極板
3の特徴である隔膜5と電極4の距離が極端に短く、電
気抵抗が少ないことと、電気分解する過程で貯槽10の
中に蓄えられている塩化ナトリウムに含まれている塩素
イオンは、電子を運びながら陰イオン交換膜を通過し
て、電解槽a側に移動し、電極4の面における電気分解
反応を活発にしているためである。
From these results, it was found that the electrolyte was not added to the tap water of the raw water, and the electrical resistance of the water was high, so that the voltage required in the ordinary electrolysis method was high. It was found that by using the electrode plate 3 of the present invention in which the electrodes 4 were laminated, the electrolysis could be performed efficiently at a relatively low voltage. The reason for this is that the distance between the diaphragm 5 and the electrode 4 which is a feature of the electrode plate 3 of the present invention is extremely short, the electric resistance is small, and the sodium chloride stored in the storage tank 10 during the electrolysis process. This is because the contained chlorine ions pass through the anion exchange membrane while carrying electrons, move to the electrolytic cell a side, and activate the electrolysis reaction on the surface of the electrode 4.

【0031】実施例2 図4に示す水電気分解装置を用いた実施例を説明する。
直径11cm、高さ15cmのガラス製のビーカーを貯
槽10として使用した。この貯槽10の中に電解質水溶
液11を満した。この電解質水溶液11の中に電解槽a
とステンレス(SUS316)板製の電極7を配置し
た。電解槽aは直径5cmのプラスチック製の円筒の一
部が電極板3で構成されている。電極板3の電極板4を
陽極にし、電極7を陰極にして直流電圧を印荷し、電解
槽aの中を電気分解させるべき水12を通水させて電気
分解を行なった。この電極板3の電極4は電解槽a側に
位置させ、隔膜5は貯槽10側に位置させた。電極4は
直径5cm、高さ2.8cmの円筒型で面積は44cm
2で、厚さ0.1mmのチタン板に、直径1.5mmの
孔をほぼ全面にわたって穿設した。この時の開口率は5
1%であった。この多数の孔を穿設したチタン板に、厚
さ0.7ミクロンの白金メッキを施して電極4をつく
り、更に隔膜に接する側には非導電性材料であるポリ塩
化ビニール系の樹脂層8を塗装によって設けた。隔膜5
にはシート状の陰イオン交換膜(旭化成工業(株)製の
「A−501」)を用いた。この電極と非導電性材料と
隔膜を積層して電極板3を作成した。
Embodiment 2 An embodiment using the water electrolysis apparatus shown in FIG. 4 will be described.
A glass beaker having a diameter of 11 cm and a height of 15 cm was used as the storage tank 10. This storage tank 10 was filled with an aqueous electrolyte solution 11. The electrolytic solution a
And an electrode 7 made of a stainless steel (SUS316) plate. In the electrolytic cell a, a part of a plastic cylinder having a diameter of 5 cm is constituted by the electrode plate 3. A DC voltage was applied with the electrode plate 4 of the electrode plate 3 as an anode and the electrode 7 as a cathode, and water 12 to be electrolyzed was passed through the electrolytic cell a to perform electrolysis. The electrode 4 of the electrode plate 3 was located on the electrolytic cell a side, and the diaphragm 5 was located on the storage tank 10 side. The electrode 4 has a cylindrical shape with a diameter of 5 cm and a height of 2.8 cm and an area of 44 cm.
In step 2 , a hole having a diameter of 1.5 mm was formed almost all over a titanium plate having a thickness of 0.1 mm. The aperture ratio at this time is 5
1%. An electrode 4 is formed by applying platinum plating with a thickness of 0.7 micron to the titanium plate having a large number of holes formed thereon, and further, on the side in contact with the diaphragm, a polyvinyl chloride resin layer 8 as a non-conductive material is formed. Was provided by painting. Diaphragm 5
Used was a sheet-like anion exchange membrane (“A-501” manufactured by Asahi Kasei Corporation). This electrode, a non-conductive material and a diaphragm were laminated to form an electrode plate 3.

【0032】貯槽10に、塩化ナトリウム18gと濃度
35%の塩酸10ccを混合した塩酸酸性の電解質を水
600ccの中に溶かして調製した電解質水溶液11を
満たした。電極板3と電極7は電解質水溶液11に浸っ
た状態とした。電解槽aの導入管13から水道水(pH
7.57、酸化還元電位763)を340cc/分の割
合で流入させ、排出管14から取り出すようにした。そ
して、電極4を陽極にし、電極7を陰極にして、8ボル
トの直流電圧を印荷し、6.1アンペアの電流を流して
電気分解を行い、排出管14から12リットルの水を取
り出し、この水を水槽に溜めた。この水のpHは2.4
9、酸化還元電位は1198mVであった。
The storage tank 10 was filled with an aqueous electrolyte solution 11 prepared by dissolving a hydrochloric acid electrolyte prepared by mixing 18 g of sodium chloride and 10 cc of 35% hydrochloric acid in 600 cc of water. The electrode plate 3 and the electrode 7 were immersed in the aqueous electrolyte solution 11. Tap water (pH
7.57, an oxidation-reduction potential 763) was flowed in at a rate of 340 cc / min, and taken out from the discharge pipe 14. Then, using the electrode 4 as an anode and the electrode 7 as a cathode, a DC voltage of 8 volts was impressed, a current of 6.1 amps was passed, electrolysis was performed, and 12 liters of water was taken out from the discharge pipe 14. This water was stored in a water tank. The pH of this water is 2.4
9. The oxidation-reduction potential was 1198 mV.

【0033】実施例3 実施例2と同じ水電気分解装置を用いて水電気分解を行
った。この例では、電解質水溶液として、濃度35%の
塩酸50ccを水550ccに溶かして調製した電解質
水溶液を用いた。電解槽aの導入管13から水道水(p
H7.35、酸化還元電位765)を340cc/分の
割合で流入させ、排出口14から取り出すようにした。
そして電極4を陽極にして、電極7を陰極にして、8ボ
ルトの直流電圧を印荷し、6.0アンペアの電流を流し
て電気分解を行い、排出管14から12リットルの水を
取り出し、この水を水槽に溜めた。この水のpHは2.
56、酸化還元電位は1197mVであった。
Example 3 Water electrolysis was carried out using the same water electrolysis apparatus as in Example 2. In this example, an aqueous electrolyte solution prepared by dissolving 50 cc of 35% hydrochloric acid in 550 cc of water was used as the aqueous electrolyte solution. From the introduction pipe 13 of the electrolytic cell a, tap water (p
H7.35, oxidation-reduction potential 765) were introduced at a rate of 340 cc / min, and were taken out from the outlet 14.
Then, the electrode 4 is used as an anode, the electrode 7 is used as a cathode, and a DC voltage of 8 volts is impressed. A current of 6.0 amperes is applied to perform electrolysis. This water was stored in a water tank. The pH of this water is 2.
56, the oxidation-reduction potential was 1197 mV.

【0034】[0034]

【発明の効果】本発明の水電気分解装置は、構造が簡素
化されており、コストが安く、しかも目的とする水、す
なわち酸性水又はアルカリ水を効率的に製造できる。そ
して、貯槽中に電解質水溶液を蓄えておき、その電解質
水溶液に接するように、壁面を電極板で構成した電解槽
を配置させた構造としたために、電気分解装置の設計製
作がいたって簡単である。また電解質水溶液を電解質消
費量に比し多量に蓄えられるので電解質水溶液の管理が
軽減される。また、隔膜にイオン交換膜を使用すると、
電解質の溶出を減少できるので、更に有利である。更に
従来の水電気分解方法では、酸性水、アルカリ水が同時
に生成し、所望の性質の水以外の水もほぼ同量生成して
しまったが、本発明の電気分解装置を用いて水を電気分
解すると、貯槽内に目的とする水を得るのに必要な電解
質が存在する間は、酸性水或はアルカリ水のみを得るこ
とができるので大変便利である。また小型化できるので
据付け場所を取らない有利性がある。
The water electrolysis apparatus of the present invention has a simplified structure, is inexpensive, and can efficiently produce target water, that is, acidic water or alkaline water. Then, the electrolytic solution is stored in the storage tank, and the electrolytic solution having the wall surface constituted by the electrode plate is arranged so as to be in contact with the electrolytic solution. Therefore, the design and manufacture of the electrolyzer are simple and easy. In addition, since the electrolyte aqueous solution can be stored in a larger amount than the electrolyte consumption, the management of the electrolyte aqueous solution is reduced. Also, if an ion exchange membrane is used for the diaphragm,
It is further advantageous that the elution of the electrolyte can be reduced. Furthermore, in the conventional water electrolysis method, acidic water and alkaline water were simultaneously generated, and water other than water having desired properties was also generated in substantially the same amount. However, water was electrolyzed using the electrolysis apparatus of the present invention. Decomposition is very convenient because only acidic or alkaline water can be obtained as long as the electrolyte required to obtain the desired water is present in the storage tank. In addition, there is an advantage that the size can be reduced so that no installation space is required.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の水電気分解装置の一例の概略図FIG. 1 is a schematic view of an example of a water electrolysis apparatus of the present invention.

【図2】本発明の水電気分解装置に用いる電解槽の断面
FIG. 2 is a sectional view of an electrolytic cell used in the water electrolysis apparatus of the present invention.

【図3】本発明の水電気分解装置の他の例の概略図FIG. 3 is a schematic view of another example of the water electrolysis apparatus of the present invention.

【図4】本発明の水電気分解装置の他の例の概略図FIG. 4 is a schematic view of another example of the water electrolysis apparatus of the present invention.

【図5】本発明の水電気分解装置に用いる電解槽の他の
例の断面図
FIG. 5 is a sectional view of another example of the electrolytic cell used in the water electrolysis apparatus of the present invention.

【図6】本発明の水電気分解装置の他の例の概略図FIG. 6 is a schematic view of another example of the water electrolysis apparatus of the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

a、a’ 電解槽、1,2 電解槽の端部、3 電極
板、4,21 シート状電極、5 シート状隔膜、6,
23 シート状電極の孔、7 電極、8,22 シート
状非導電性材料、9,24 シート状非導電性材料の
孔、10 貯槽、11電解質水溶液、12 電気分解す
る水、19 電解槽の底部、20 電解槽の上部
a, a 'electrolytic cell, 1, 2 end of electrolytic cell, 3 electrode plate, 4, 21 sheet electrode, 5 sheet diaphragm, 6,
23 sheet-shaped electrode hole, 7 electrode, 8,22 sheet-shaped non-conductive material, 9,24 sheet-shaped non-conductive material hole, 10 storage tank, 11 electrolyte aqueous solution, 12 electrolyzed water, 19 bottom of electrolytic cell , 20 Upper part of electrolytic cell

Claims (7)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】電解質水溶液を収納した貯槽と、該貯槽内
に配置した電極と、該貯槽内の電解質水溶液と外側壁が
接するように配置した電解槽とからなる水電気分解装置
であって、該電解槽は壁面の全部又は一部が電極板で構
成され、この電極板は外側から順にシート状の隔膜と多
数の孔を有するシート状の電極を積層した電極板である
ことを特徴とする水電気分解装置。
1. A water electrolysis apparatus comprising a storage tank containing an aqueous electrolyte solution, an electrode arranged in the storage tank, and an electrolytic tank arranged such that an outer wall of the aqueous electrolyte solution is in contact with the electrolyte solution in the storage tank. The electrolytic cell has an electrode plate in which all or a part of the wall surface is formed of an electrode plate, and the electrode plate is an electrode plate in which a sheet-like diaphragm and a sheet-like electrode having a large number of holes are sequentially stacked from the outside. Water electrolysis equipment.
【請求項2】電解質水溶液を収納した貯槽と、該貯槽内
に配置した電極と、該貯槽内の電解質水溶液と外側壁が
接するように配置した電解槽とからなる水電気分解装置
であって、該電解槽は壁面の全部又は一部が電極板で構
成され、この電極板は外側から順にシート状の隔膜、多
数の孔を有するシート状の非導電性材料及び多数の孔を
有するシート状の電極を積層した電極板であり、且つ非
導電性材料と電極板の孔とは貫通していることを特徴と
する水電気分解装置。
2. A water electrolysis apparatus comprising a storage tank containing an aqueous electrolyte solution, an electrode arranged in the storage tank, and an electrolytic tank arranged so that an outer wall of the aqueous electrolyte solution is in contact with the electrolyte solution in the storage tank. The electrolytic cell is composed of an electrode plate in which all or a part of the wall surface is formed of an electrode plate. A water electrolysis apparatus comprising: an electrode plate on which electrodes are stacked; and a non-conductive material and a hole in the electrode plate penetrating therethrough.
【請求項3】隔膜が陰イオン交換膜であることを特徴と
する請求項1又は2記載の水電気分解装置。
3. The water electrolysis apparatus according to claim 1, wherein the diaphragm is an anion exchange membrane.
【請求項4】隔膜が陽イオン交換膜であることを特徴と
する請求項1又は2記載の水電気分解装置。
4. The water electrolysis apparatus according to claim 1, wherein the membrane is a cation exchange membrane.
【請求項5】請求項1又は2記載の水電気分解装置の電
解槽の中に電気分解すべき水を通水し、電解槽を構成す
る電極板の電極と貯槽内に配置した電極に直流電圧を印
荷し、電流を流すことを特徴とする水電気分解方法。
5. The water to be electrolyzed is passed through the electrolytic cell of the water electrolyzer according to claim 1 or 2, and direct current is supplied to the electrode of the electrode plate constituting the electrolytic cell and the electrode arranged in the storage tank. A water electrolysis method characterized by applying a voltage and flowing an electric current.
【請求項6】請求項3記載の水電気分解装置の電解槽の
中に電気分解すべき水を通水し、電解槽を構成する電極
板の電極を陽極とし、貯槽内に配置した電極を陰極とし
て直流電圧を印荷し、電流を流すことを特徴とする水電
気分解方法。
6. The water to be electrolyzed is passed through the electrolytic cell of the water electrolyzer according to claim 3, the electrode of an electrode plate constituting the electrolytic cell is used as an anode, and the electrode arranged in the storage tank is used as an electrode. A water electrolysis method characterized by applying a DC voltage as a cathode and flowing an electric current.
【請求項7】請求項4記載の水電気分解装置の電解槽の
中に電気分解すべき水を通水し、電解槽を構成する電極
板の電極を陰極とし、貯槽内に配置した電極を陽極とし
て直流電圧を印荷し、電流を流すことを特徴とする水電
気分解方法。
7. The water to be electrolyzed is passed through the electrolytic cell of the water electrolyzer according to claim 4, the electrode of an electrode plate constituting the electrolytic cell is used as a cathode, and the electrode arranged in the storage tank is used as an electrode. A water electrolysis method characterized by applying a DC voltage as an anode and flowing an electric current.
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