JPH11147092A - 殺菌用電解槽 - Google Patents
殺菌用電解槽Info
- Publication number
- JPH11147092A JPH11147092A JP9317066A JP31706697A JPH11147092A JP H11147092 A JPH11147092 A JP H11147092A JP 9317066 A JP9317066 A JP 9317066A JP 31706697 A JP31706697 A JP 31706697A JP H11147092 A JPH11147092 A JP H11147092A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- electrodes
- electrode
- electrolytic cell
- voltage
- power supply
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
Classifications
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
- C02F1/46109—Electrodes
- C02F2001/46119—Cleaning the electrodes
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
- C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
- C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
- C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
- C02F1/46109—Electrodes
- C02F2001/46133—Electrodes characterised by the material
- C02F2001/46138—Electrodes comprising a substrate and a coating
- C02F2001/46142—Catalytic coating
-
- C—CHEMISTRY; METALLURGY
- C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
- C02F2201/00—Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
- C02F2201/46—Apparatus for electrochemical processes
- C02F2201/461—Electrolysis apparatus
- C02F2201/46105—Details relating to the electrolytic devices
- C02F2201/4616—Power supply
Landscapes
- Filtration Of Liquid (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【課題】 大量の電流が流れる電極切換えを行うことな
く、電極にスケールが付着することを防止でき、感電す
ることがない殺菌用電解槽を提供する。 【解決手段】 電解槽１４はケース１５内に一対の電極
１６、１７を配置している。これら電極１６、１７のう
ち、一方の電極１６は接地し、他方の電極１７は電源１
９に接続している。この電源１９は出力電圧を調整可能
とされている。具体的には、直流電圧に交流電圧を重畳
させることで、その周波数を１０ｍＨｚ〜１０００ｍＨ
ｚとし、オフセット電圧を−２０Ｖ〜＋２０Ｖとし、振
幅を１Ｖ〜４０Ｖとして電極１７に直流電圧を印加する
ようにしている。
く、電極にスケールが付着することを防止でき、感電す
ることがない殺菌用電解槽を提供する。 【解決手段】 電解槽１４はケース１５内に一対の電極
１６、１７を配置している。これら電極１６、１７のう
ち、一方の電極１６は接地し、他方の電極１７は電源１
９に接続している。この電源１９は出力電圧を調整可能
とされている。具体的には、直流電圧に交流電圧を重畳
させることで、その周波数を１０ｍＨｚ〜１０００ｍＨ
ｚとし、オフセット電圧を−２０Ｖ〜＋２０Ｖとし、振
幅を１Ｖ〜４０Ｖとして電極１７に直流電圧を印加する
ようにしている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は水道水を電気分解し
て殺菌水を生成する電解槽に関する。
て殺菌水を生成する電解槽に関する。
【０００２】
【従来の技術】水道水を電気分解して殺菌水を生成する
電解槽の一般的な構造は、図１７に示すように容器２０
０内に一対の電極２０１，２０２を配置し、これら電極
２０１、２０２を直流電源に接続している。そしてその
機構は、水道水中に含まれる塩素イオン（Ｃl-）が、以
下の反応式（１）によって酸化されて塩素ガスを生成
し、また、発生した塩素ガスが水中に溶けて以下の反応
式（２）により次亜塩素酸（ＨＣlＯ）を生成し、これ
が殺菌作用をもたらすというものである。 ２Ｃl-→Ｃl2＋２ｅ・・・・・・・・・（１） Ｃl2＋Ｈ2Ｏ→ＨＣlＯ＋ＨＣl ・・・・（２）
電解槽の一般的な構造は、図１７に示すように容器２０
０内に一対の電極２０１，２０２を配置し、これら電極
２０１、２０２を直流電源に接続している。そしてその
機構は、水道水中に含まれる塩素イオン（Ｃl-）が、以
下の反応式（１）によって酸化されて塩素ガスを生成
し、また、発生した塩素ガスが水中に溶けて以下の反応
式（２）により次亜塩素酸（ＨＣlＯ）を生成し、これ
が殺菌作用をもたらすというものである。 ２Ｃl-→Ｃl2＋２ｅ・・・・・・・・・（１） Ｃl2＋Ｈ2Ｏ→ＨＣlＯ＋ＨＣl ・・・・（２）
【０００３】ところで、電解槽を長期間使用すると、電
極にスケールか付着し、電解能力が低下する。特に浴槽
水を殺菌する場合等には浴槽水自体に汚れ成分が含まれ
ているので、スケールが付着しやすい。このスケールを
除去する手段として、実開平２−１０８７９４号公報に
は、電極の極性を切換えることが提案されている。
極にスケールか付着し、電解能力が低下する。特に浴槽
水を殺菌する場合等には浴槽水自体に汚れ成分が含まれ
ているので、スケールが付着しやすい。このスケールを
除去する手段として、実開平２−１０８７９４号公報に
は、電極の極性を切換えることが提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】上記した先行技術のよ
うに電極の極性を切換える場合、切換える瞬間に電気二
重層の充電効果により大量の電流が流れ、電源への大き
な負荷となる。また一時的に大量の電流が電極に流れ、
電極及び電極に付加してある触媒層が劣化するという問
題があり、また、これを抑えるためのコストがかかる。
うに電極の極性を切換える場合、切換える瞬間に電気二
重層の充電効果により大量の電流が流れ、電源への大き
な負荷となる。また一時的に大量の電流が電極に流れ、
電極及び電極に付加してある触媒層が劣化するという問
題があり、また、これを抑えるためのコストがかかる。
【０００５】また、電極を切換えずに使用した場合、一
方の電極（一般的には陽極）が先に消耗する傾向があ
り、この場合、他方の電極は使用できるにも拘らず電解
槽としての機能を果たさなくなってしまう。
方の電極（一般的には陽極）が先に消耗する傾向があ
り、この場合、他方の電極は使用できるにも拘らず電解
槽としての機能を果たさなくなってしまう。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記課題を解決すべく本
発明に係る殺菌用電解槽は、水道水中の塩素イオンから
次亜塩素酸を発生させる少なくとも一対の電極のうち一
方の電極を接地し、他方の電極を出力電圧を調整可能な
電源に接続するようにした。このような構成とすること
で、従来のように電極切換え時に大量の電流が流れるこ
となく、電極にスケールが付着しにくくなる。
発明に係る殺菌用電解槽は、水道水中の塩素イオンから
次亜塩素酸を発生させる少なくとも一対の電極のうち一
方の電極を接地し、他方の電極を出力電圧を調整可能な
電源に接続するようにした。このような構成とすること
で、従来のように電極切換え時に大量の電流が流れるこ
となく、電極にスケールが付着しにくくなる。
【０００７】出力電圧の調整は、電源として直流電圧に
交流電圧を重畳させ、１０ｍＨｚ〜１０００ｍＨｚ程度
の低周波で、オフセット電圧を−２０Ｖ〜＋２０Ｖと
し、振幅を１Ｖ〜４０Ｖとする。
交流電圧を重畳させ、１０ｍＨｚ〜１０００ｍＨｚ程度
の低周波で、オフセット電圧を−２０Ｖ〜＋２０Ｖと
し、振幅を１Ｖ〜４０Ｖとする。
【０００８】また、本発明に係る他の殺菌用電解槽は、
水道水中の塩素イオンから次亜塩素酸を発生させる少な
くとも一対の電極のうち一方の電極を接地し、他方の電
極を半導体スイッチ回路を介して極性を変更可能に直流
電源に接続した。このような構成としても前記同様、電
極にスケールが付着しにくくなる。
水道水中の塩素イオンから次亜塩素酸を発生させる少な
くとも一対の電極のうち一方の電極を接地し、他方の電
極を半導体スイッチ回路を介して極性を変更可能に直流
電源に接続した。このような構成としても前記同様、電
極にスケールが付着しにくくなる。
【０００９】また、本発明に係る他の殺菌用電解槽は、
水道水中の塩素イオンから次亜塩素酸を発生させる少な
くとも対向する一対の電極のうち一方の電極について
は、複数の分解電極に分け、これら複数の分解電極をツ
ェナーダイオード等のスイッチで切換えて使用するよう
にした。このような構成とすることで、電極の寿命が延
びる。
水道水中の塩素イオンから次亜塩素酸を発生させる少な
くとも対向する一対の電極のうち一方の電極について
は、複数の分解電極に分け、これら複数の分解電極をツ
ェナーダイオード等のスイッチで切換えて使用するよう
にした。このような構成とすることで、電極の寿命が延
びる。
【００１０】また、本発明に係る他の殺菌用電解槽は、
水道水中の塩素イオンから次亜塩素酸を発生させる少な
くとも対向する３つの電極を備え、この３つの電極のう
ちの中央の電極を直流電源の陽極または陰極に接続し、
両側の電極を直流電源の陰極または陽極にスイッチを介
して接続し、両側の電極のうちの一方を選択的に使用す
るようにした。このような構成としても前記同様、電極
の寿命が延びる。
水道水中の塩素イオンから次亜塩素酸を発生させる少な
くとも対向する３つの電極を備え、この３つの電極のう
ちの中央の電極を直流電源の陽極または陰極に接続し、
両側の電極を直流電源の陰極または陽極にスイッチを介
して接続し、両側の電極のうちの一方を選択的に使用す
るようにした。このような構成としても前記同様、電極
の寿命が延びる。
【００１１】
【発明の実施の形態】以下に本発明の実施の形態を添付
図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る殺菌用電
解槽を適用した浴槽水の循環浄化システムの全体構成図
であり、循環浄化システムは浴槽１に、浴槽水を浴槽外
に取り出して再び浴槽に戻す循環路２を付設し、この循
環路２に浄化槽１０を設けている。
図面に基づいて説明する。図１は本発明に係る殺菌用電
解槽を適用した浴槽水の循環浄化システムの全体構成図
であり、循環浄化システムは浴槽１に、浴槽水を浴槽外
に取り出して再び浴槽に戻す循環路２を付設し、この循
環路２に浄化槽１０を設けている。
【００１２】循環路２は浴槽１内の浴槽水を五方弁Ｖ1
まで導く第１の導入管３ａ、五方弁Ｖ1から浴槽水を浄
化槽１０内に導入する第２の導入管３ｂ，浄化槽１０で
浄化された浴槽水を５方弁Ｖ1まで導く第１の戻し関４
ａ及び五方弁Ｖ1を介して浄化された浴槽水を浴槽１に
戻す第２の戻し管４ｂから構成され、また五方弁Ｖ1か
ら浄化槽１０へ逆洗用の浴槽水を供給する洗浄水配管５
が五方弁Ｖ1と浄化槽１０との間に設けられている。
まで導く第１の導入管３ａ、五方弁Ｖ1から浴槽水を浄
化槽１０内に導入する第２の導入管３ｂ，浄化槽１０で
浄化された浴槽水を５方弁Ｖ1まで導く第１の戻し関４
ａ及び五方弁Ｖ1を介して浄化された浴槽水を浴槽１に
戻す第２の戻し管４ｂから構成され、また五方弁Ｖ1か
ら浄化槽１０へ逆洗用の浴槽水を供給する洗浄水配管５
が五方弁Ｖ1と浄化槽１０との間に設けられている。
【００１３】前記第１の戻し管４ａは、浄化運転時には
浄化槽１０から五方弁Ｖ1に向かって浴槽水が流れ、逆
洗運転時には五方弁Ｖ1から浄化槽１０へ向かって浴槽
水が流れる。即ち、第１の戻し管４ａは順方向及び逆方
向に浴槽水が流れるのを可能とした双方向経路を構成す
る。
浄化槽１０から五方弁Ｖ1に向かって浴槽水が流れ、逆
洗運転時には五方弁Ｖ1から浄化槽１０へ向かって浴槽
水が流れる。即ち、第１の戻し管４ａは順方向及び逆方
向に浴槽水が流れるのを可能とした双方向経路を構成す
る。
【００１４】また、浄化槽１０内においては、濾材より
も目の細かいメッシュフィルター等の支持体１１にて濾
床１２の下面を支持している。そして、濾床１２よりも
上方位置からは電磁弁ＥＶ1を備えた排水管６ａが導出
され、濾床１２よりも下方位置からは電磁弁ＥＶ2を備
えた排水管６ｂが導出されている。
も目の細かいメッシュフィルター等の支持体１１にて濾
床１２の下面を支持している。そして、濾床１２よりも
上方位置からは電磁弁ＥＶ1を備えた排水管６ａが導出
され、濾床１２よりも下方位置からは電磁弁ＥＶ2を備
えた排水管６ｂが導出されている。
【００１５】尚、この循環浄化システムにあっては、図
１の下方に示すように、浄化運転、逆洗運転Ａ及びＢが
五方弁Ｖ1にて切換え可能であり、更に図１には示して
いないが、第１の導入管３ａから五方弁Ｖ1を介して浴
槽水を第２の戻し管４ｂに流すブロー運転も可能であ
る。
１の下方に示すように、浄化運転、逆洗運転Ａ及びＢが
五方弁Ｖ1にて切換え可能であり、更に図１には示して
いないが、第１の導入管３ａから五方弁Ｖ1を介して浴
槽水を第２の戻し管４ｂに流すブロー運転も可能であ
る。
【００１６】また、前記支持体１１の直下の浄化槽１０
の底部にはヒータ１３を設け、更に双方向経路を構成す
る第１の戻し管４ａには殺菌水を生成する電解槽１４を
設けている。
の底部にはヒータ１３を設け、更に双方向経路を構成す
る第１の戻し管４ａには殺菌水を生成する電解槽１４を
設けている。
【００１７】電解槽１４は図２に示すように、ケース１
５内に一対の電極１６、１７を配置している。これら電
極１６、１７はＴi（チタン）薄板の表面にＰt―Ｉr触
媒層１８をメッキ或いは焼結法にて形成し、一方の電極
１６は接地し、他方の電極１７は電源１９に接続してい
る。
５内に一対の電極１６、１７を配置している。これら電
極１６、１７はＴi（チタン）薄板の表面にＰt―Ｉr触
媒層１８をメッキ或いは焼結法にて形成し、一方の電極
１６は接地し、他方の電極１７は電源１９に接続してい
る。
【００１８】電源１９は出力電圧を調整可能とされてい
る。具体的には、直流電圧に交流電圧を重畳させること
で、その周波数を１０ｍＨｚ〜１０００ｍＨｚとし、図
３に示すようにオフセット電圧を−２０Ｖ〜＋２０Ｖと
し、振幅を１Ｖ〜４０Ｖとして電極１７に直流電圧を印
加するようにしている。水質によりオフセット電圧を変
化させ、電極間距離により振幅電圧を変えることによ
り、次亜塩素酸の濃度を制御することができる。
る。具体的には、直流電圧に交流電圧を重畳させること
で、その周波数を１０ｍＨｚ〜１０００ｍＨｚとし、図
３に示すようにオフセット電圧を−２０Ｖ〜＋２０Ｖと
し、振幅を１Ｖ〜４０Ｖとして電極１７に直流電圧を印
加するようにしている。水質によりオフセット電圧を変
化させ、電極間距離により振幅電圧を変えることによ
り、次亜塩素酸の濃度を制御することができる。
【００１９】この場合、電極１６は接地されているの
で、電極１７に直流電圧を印加すると、一方が陽極とし
て他方が陰極として作用し、陽極の近傍には−の電解質
を含んだ洗浄能力と殺菌作用に優れた酸性イオン水が生
成され、陰極の近傍には＋の電解質を含んだアルカリイ
オン水が生成される。そして、陽極の近傍には次亜塩素
酸（ＨＣl０）が生成されるのは前記した通りである。
で、電極１７に直流電圧を印加すると、一方が陽極とし
て他方が陰極として作用し、陽極の近傍には−の電解質
を含んだ洗浄能力と殺菌作用に優れた酸性イオン水が生
成され、陰極の近傍には＋の電解質を含んだアルカリイ
オン水が生成される。そして、陽極の近傍には次亜塩素
酸（ＨＣl０）が生成されるのは前記した通りである。
【００２０】図４は別実施例に係る殺菌用電解槽の断面
図であり、この実施例にあっては、一方の電極１６は接
地し、他方の電極１７は電圧制御回路２０を介して直流
電源２１に接続している。
図であり、この実施例にあっては、一方の電極１６は接
地し、他方の電極１７は電圧制御回路２０を介して直流
電源２１に接続している。
【００２１】この実施例において、電圧制御回路２０は
図５の如き構成をしており、直流電源より供給された電
圧は、スイッチング回路１０１より制御された半導体ス
イッチ１０２，１０３よりチョークコイル１０４，１０
５及び整流用ダイオード１０６，１０７を通して、電極
１７へと電荷を供給する。その電源１７は接地された電
極１６と水を介して接続されており、電源１６と電極１
７との間にコンデンサと抵抗が並列に配置された構造を
している。その電気的なモデルは図５の如きである。
図５の如き構成をしており、直流電源より供給された電
圧は、スイッチング回路１０１より制御された半導体ス
イッチ１０２，１０３よりチョークコイル１０４，１０
５及び整流用ダイオード１０６，１０７を通して、電極
１７へと電荷を供給する。その電源１７は接地された電
極１６と水を介して接続されており、電源１６と電極１
７との間にコンデンサと抵抗が並列に配置された構造を
している。その電気的なモデルは図５の如きである。
【００２２】そのため、電源１６と電極１７との間の電
圧は、半導体スイッチ１０２，１０３を通して供給され
た電荷と電源１６と電極１７の電極間に存在する水の導
電率・及び電極間の静電容量により決定される。その電
圧を制御するために、電極１７の電位はオペアンプによ
り構成される信号増幅回路を通して、電圧制御回路へ帰
還する。
圧は、半導体スイッチ１０２，１０３を通して供給され
た電荷と電源１６と電極１７の電極間に存在する水の導
電率・及び電極間の静電容量により決定される。その電
圧を制御するために、電極１７の電位はオペアンプによ
り構成される信号増幅回路を通して、電圧制御回路へ帰
還する。
【００２３】その電圧制御回路において、所定の電圧と
比較し、所定の電圧になるように半導体スイッチ１０
２，１０３を制御する。本実施例では、所定の電圧とし
て、オフセット電圧＋０．３Ｖ 振幅１５Ｖ 周波数１
０ｍＨzの図６にある波形を示す交流電圧と直流電圧と
を重畳した電圧を用いた。
比較し、所定の電圧になるように半導体スイッチ１０
２，１０３を制御する。本実施例では、所定の電圧とし
て、オフセット電圧＋０．３Ｖ 振幅１５Ｖ 周波数１
０ｍＨzの図６にある波形を示す交流電圧と直流電圧と
を重畳した電圧を用いた。
【００２４】従来の極性切換方式と本実施例による電解
用電極の膜厚の経過時間における変化を測定した。その
結果を図７に示す。従来の極性切換方式では、電極の切
換時に電極間に存在する水の電気二重層への充放電電流
が急激に流れ、その電流により電極が消耗していく。図
７より、従来の極性切換方式にて電圧を印加した電極は
消耗が激しく、約２０００ｈｒにて触媒膜厚が０．２μ
ｍを下回る。それに対して、本実施例における方式で
は、約３４００ｈｒまで触媒膜厚が０．２μｍ以上を保
つ。また、従来電極の試験において、電極寿命と触媒膜
厚の関係が知られており、触媒膜厚が０．２μｍを下回
る場合、次亜塩素酸の発生量が少なくなり、電極本来の
性能を発揮しないことより、電極寿命としている。
用電極の膜厚の経過時間における変化を測定した。その
結果を図７に示す。従来の極性切換方式では、電極の切
換時に電極間に存在する水の電気二重層への充放電電流
が急激に流れ、その電流により電極が消耗していく。図
７より、従来の極性切換方式にて電圧を印加した電極は
消耗が激しく、約２０００ｈｒにて触媒膜厚が０．２μ
ｍを下回る。それに対して、本実施例における方式で
は、約３４００ｈｒまで触媒膜厚が０．２μｍ以上を保
つ。また、従来電極の試験において、電極寿命と触媒膜
厚の関係が知られており、触媒膜厚が０．２μｍを下回
る場合、次亜塩素酸の発生量が少なくなり、電極本来の
性能を発揮しないことより、電極寿命としている。
【００２５】以上より、本実施例における電圧印加の方
法は、電極寿命を延ばす効果が確認された。また、本実
施例で電極１６を接地しており、その電極１６が水と接
していることより、水が接地されているため、電解槽に
より発生した電流が漏れることがなく、その水を伝わ
り、水と接した人間が感電する虞れもないという利点も
ある。更に、本実施例では直流電源より電極１７へ供給
する電流をスイッチングして電極１７の電圧が所定の電
圧になるように制御しているが、電極１６が接地されて
いることにより、電極１６と電極１７とが接地されたコ
ンデンサとなり、ダイオード１０６，或いは１０７にて
整流された電気信号の平滑化を上記電極１６と電極１７
にて行うことができる。そのため、通常は上記スイッチ
イング回路１０１では必要な平滑コンデンサが不要とな
り、構造を簡単にできる。
法は、電極寿命を延ばす効果が確認された。また、本実
施例で電極１６を接地しており、その電極１６が水と接
していることより、水が接地されているため、電解槽に
より発生した電流が漏れることがなく、その水を伝わ
り、水と接した人間が感電する虞れもないという利点も
ある。更に、本実施例では直流電源より電極１７へ供給
する電流をスイッチングして電極１７の電圧が所定の電
圧になるように制御しているが、電極１６が接地されて
いることにより、電極１６と電極１７とが接地されたコ
ンデンサとなり、ダイオード１０６，或いは１０７にて
整流された電気信号の平滑化を上記電極１６と電極１７
にて行うことができる。そのため、通常は上記スイッチ
イング回路１０１では必要な平滑コンデンサが不要とな
り、構造を簡単にできる。
【００２６】その平滑の効果を見るのに、リップル比率
と言う指標を用いる。ここで、リップル比率とは、直流
電圧における、交流電圧成分のピークとピーク間電圧、
通称Ｖppを直流電圧成分Ｖdcにて除して求めた割合で、
％表示で表す。
と言う指標を用いる。ここで、リップル比率とは、直流
電圧における、交流電圧成分のピークとピーク間電圧、
通称Ｖppを直流電圧成分Ｖdcにて除して求めた割合で、
％表示で表す。
【００２７】そのリップル比率は、電極面積と電極間の
距離の比によって変化し、図８の如き結果となった。即
ち、電極面積と電極間の距離の比が３０以上の場合、リ
ップル比率は１２％以下となり、電極面積と電極間の距
離の比の値が大きくなるに従い、リップル比率は小さく
なっていく。
距離の比によって変化し、図８の如き結果となった。即
ち、電極面積と電極間の距離の比が３０以上の場合、リ
ップル比率は１２％以下となり、電極面積と電極間の距
離の比の値が大きくなるに従い、リップル比率は小さく
なっていく。
【００２８】更に、リップル比率と寿命の指標となる、
触媒膜の消耗量を測定してみると、図９の如くなり、リ
ップル比率１２％以下の場合、膜消耗量が小さい、即
ち、寿命が長いことがわかった。これはリップルがある
と、所定の電圧制御で行った場合の周期よりも早い周期
で微少な電圧変動が起き、触媒面においてＣaイオン等
が電圧にて微少に揺り動かされることにより、触媒面へ
のＣa等の不純物の付着がないためである。更に、リッ
プル比率が１２％より大きくなると、電極１７における
瞬間的な電流が大きくなり、電流による膜消耗量が大き
くなるためである。
触媒膜の消耗量を測定してみると、図９の如くなり、リ
ップル比率１２％以下の場合、膜消耗量が小さい、即
ち、寿命が長いことがわかった。これはリップルがある
と、所定の電圧制御で行った場合の周期よりも早い周期
で微少な電圧変動が起き、触媒面においてＣaイオン等
が電圧にて微少に揺り動かされることにより、触媒面へ
のＣa等の不純物の付着がないためである。更に、リッ
プル比率が１２％より大きくなると、電極１７における
瞬間的な電流が大きくなり、電流による膜消耗量が大き
くなるためである。
【００２９】上記の結果をまとめると、電極１６を接地
することにより、電極１７との間で、コンデンサを形成
し、その電極面積と電極間距離の比率を３０以上とるこ
とにより、電極１７へ供給される電圧は適度なリップル
比率（１２％以下）を持ち、触媒膜の消耗量が減り、電
極寿命を長く延ばすことができる。
することにより、電極１７との間で、コンデンサを形成
し、その電極面積と電極間距離の比率を３０以上とるこ
とにより、電極１７へ供給される電圧は適度なリップル
比率（１２％以下）を持ち、触媒膜の消耗量が減り、電
極寿命を長く延ばすことができる。
【００３０】ここで、電極面積とは、電極１６及び電極
１７のうちの面積の小さい方をいい、電極間距離とは電
極の微小な点より他方の電極に対して、一番近い距離を
求め、その電極について平均化した場合の距離をいう。
１７のうちの面積の小さい方をいい、電極間距離とは電
極の微小な点より他方の電極に対して、一番近い距離を
求め、その電極について平均化した場合の距離をいう。
【００３１】更に、電極１７へ供給する電圧の周波数を
適当な範囲に設定することにより触媒膜の消耗量を減ら
すことができる。電極１７へ供給する電圧の周波数を１
〜１０，０００ｍＨzの範囲で設定した場合の２０００
時間連続使用後の触媒膜の消耗量を測定したものを図１
０に示す。図１０より周波数は１０〜１０００ｍＨzが
消耗量が少なく、長寿命を達成するために、有効である
ことがわかる。
適当な範囲に設定することにより触媒膜の消耗量を減ら
すことができる。電極１７へ供給する電圧の周波数を１
〜１０，０００ｍＨzの範囲で設定した場合の２０００
時間連続使用後の触媒膜の消耗量を測定したものを図１
０に示す。図１０より周波数は１０〜１０００ｍＨzが
消耗量が少なく、長寿命を達成するために、有効である
ことがわかる。
【００３２】本実施例では、電極１７に供給する電圧制
御回路として、図５の構成にて説明したが、これに限ら
ず、電極１７を所定の電圧にて制御できる構成のもので
あれば何でもよく、例えば図１１に示す構成の回路でも
よい。
御回路として、図５の構成にて説明したが、これに限ら
ず、電極１７を所定の電圧にて制御できる構成のもので
あれば何でもよく、例えば図１１に示す構成の回路でも
よい。
【００３３】図１２は別実施例に係る殺菌用電解層の断
面図であり、この実施例にあっては、一対の電極１６、
１７のうちの一方の電極１６を直流電源２１に接続する
とともに、他方の電極１７を２つの分割電極１７ａ，１
７ｂに分け、それぞれの分割電極１７ａ，１７ｂをスイ
ッチ２２、２３を介して直流電源２１に接続している。
そしてこの実施例にあっては、一定時間経過後或いは所
定時間毎にスイッチ２２、２３を切換えて、分割電極１
７ａ，１７ｂのうちの一方のみを使用することで、分割
電極１７ａ，１７ｂの寿命を延ばすようにしている。
面図であり、この実施例にあっては、一対の電極１６、
１７のうちの一方の電極１６を直流電源２１に接続する
とともに、他方の電極１７を２つの分割電極１７ａ，１
７ｂに分け、それぞれの分割電極１７ａ，１７ｂをスイ
ッチ２２、２３を介して直流電源２１に接続している。
そしてこの実施例にあっては、一定時間経過後或いは所
定時間毎にスイッチ２２、２３を切換えて、分割電極１
７ａ，１７ｂのうちの一方のみを使用することで、分割
電極１７ａ，１７ｂの寿命を延ばすようにしている。
【００３４】図１３は図１２に示した実施例を改良した
実施例に係る殺菌用電解層の断面図であり、この実施例
にあっては、ツェナーダイオード２４を介して分解電極
１７ａ，１７ｂを接続し、分割電極１７bの寿命がきた
ら自動的に分割電極１７ａに切換わるようにしている。
実施例に係る殺菌用電解層の断面図であり、この実施例
にあっては、ツェナーダイオード２４を介して分解電極
１７ａ，１７ｂを接続し、分割電極１７bの寿命がきた
ら自動的に分割電極１７ａに切換わるようにしている。
【００３５】更に、図１４は別実施例に係る殺菌用電解
層の断面図であり、この実施例にあっては、ケース１５
内に３つの電極２５、２６ａ，２６ｂを平行に配置し、
中央の電極２５を直流電源２１に接続し、両側の電極２
６ａ，２６ｂを直流電源２１にスイッチ２７、２８を介
して接続し、両側の電極２６ａ，２６ｂのうちの一方を
選択的に使用することで、電極２６ａ、２６ｂの寿命を
延ばすようにしている。
層の断面図であり、この実施例にあっては、ケース１５
内に３つの電極２５、２６ａ，２６ｂを平行に配置し、
中央の電極２５を直流電源２１に接続し、両側の電極２
６ａ，２６ｂを直流電源２１にスイッチ２７、２８を介
して接続し、両側の電極２６ａ，２６ｂのうちの一方を
選択的に使用することで、電極２６ａ、２６ｂの寿命を
延ばすようにしている。
【００３６】尚、図示例にあっては本発明に係る殺菌用
電解槽を、浴槽水の循環浄化経路に設けたものを説明し
たが、本発明に係る殺菌用電解槽は浴槽水に限らず、広
く水道水を殺菌する電解槽として使用することができ
る。
電解槽を、浴槽水の循環浄化経路に設けたものを説明し
たが、本発明に係る殺菌用電解槽は浴槽水に限らず、広
く水道水を殺菌する電解槽として使用することができ
る。
【００３７】
【発明の効果】以上に説明した如く本発明に係る殺菌用
電解槽によれば、電解用の一対の電極のうち一方の電極
を接地し、他方の電極を出力電圧を調整可能な電源に接
続するようにしたので、大量の電流が流れる電極切換え
を行うことなく、電極にスケールが付着することを防止
できる。その結果として、スイッチ切換え時の瞬間的な
電流の増加を抑えることができるので、電流による劣化
を抑えることができる。更に、電極の一方を接地するこ
とにより、電解される水が接地され、水を通して感電す
ることがなく、人体に対する安全性を確保できる。
電解槽によれば、電解用の一対の電極のうち一方の電極
を接地し、他方の電極を出力電圧を調整可能な電源に接
続するようにしたので、大量の電流が流れる電極切換え
を行うことなく、電極にスケールが付着することを防止
できる。その結果として、スイッチ切換え時の瞬間的な
電流の増加を抑えることができるので、電流による劣化
を抑えることができる。更に、電極の一方を接地するこ
とにより、電解される水が接地され、水を通して感電す
ることがなく、人体に対する安全性を確保できる。
【００３８】また、本発明に係る他の殺菌用電解槽によ
れば、一対の電極のうち一方の電極を接地し、他方の電
極を半導体スイッチ回路を介して極性を変更可能に直流
電源に接続したので、前記同様、電極にスケールが付着
しにくくなる。
れば、一対の電極のうち一方の電極を接地し、他方の電
極を半導体スイッチ回路を介して極性を変更可能に直流
電源に接続したので、前記同様、電極にスケールが付着
しにくくなる。
【００３９】また、本発明に係る他の殺菌用電解槽によ
れば、一対の電極のうち、一方の電極については、複数
の分割電極に分け、これら複数の分割電極をツェナーダ
イオード等のスイッチで切換えて使用するようにしたの
で、電極の寿命を延ばすことができる。その際、複数の
分割電極のスイッチが簡単に自動的に切換えることがで
き、その制御も簡単になる。
れば、一対の電極のうち、一方の電極については、複数
の分割電極に分け、これら複数の分割電極をツェナーダ
イオード等のスイッチで切換えて使用するようにしたの
で、電極の寿命を延ばすことができる。その際、複数の
分割電極のスイッチが簡単に自動的に切換えることがで
き、その制御も簡単になる。
【００４０】その結果を図１５に示す。ここで、電極Ａ
は電圧制御回路とツェナーダイオードを介して電極Ｂに
接続されており、それぞれの電極の働きは次亜塩素酸の
発生量で表せ、その結果を図１６に示す。図１６に示す
ように、２０００時間で電極Ａの触媒が消耗し、電極Ａ
と電極１６間の電圧が上昇し、ツェナーダイオードを通
して電極Ｂへ電圧が掛って入るのが確認できた。本実施
例では制御素子としてツェナーダイオードを用いたが、
トランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ等電圧により非直線的に抵
抗値が変わる素子なら何でもよい。
は電圧制御回路とツェナーダイオードを介して電極Ｂに
接続されており、それぞれの電極の働きは次亜塩素酸の
発生量で表せ、その結果を図１６に示す。図１６に示す
ように、２０００時間で電極Ａの触媒が消耗し、電極Ａ
と電極１６間の電圧が上昇し、ツェナーダイオードを通
して電極Ｂへ電圧が掛って入るのが確認できた。本実施
例では制御素子としてツェナーダイオードを用いたが、
トランジスタ、ＭＯＳＦＥＴ等電圧により非直線的に抵
抗値が変わる素子なら何でもよい。
【００４１】更に、本発明に係る他の殺菌用電解槽によ
れば、対向する３つの電極のうちの中央の電極を直流電
源の陽極または陰極に接続し、両側の電極を直流電源の
陰極または陽極にスイッチを介して接続し、両側の電極
のうちの一方を選択的に使用するようにしたので、前記
同様、電極の寿命を延ばすことができる。
れば、対向する３つの電極のうちの中央の電極を直流電
源の陽極または陰極に接続し、両側の電極を直流電源の
陰極または陽極にスイッチを介して接続し、両側の電極
のうちの一方を選択的に使用するようにしたので、前記
同様、電極の寿命を延ばすことができる。
【図１】本発明に係る殺菌用電解槽を適用した浴槽水の
循環浄化システムの全体構成図
循環浄化システムの全体構成図
【図２】本発明に係る殺菌用電解槽の断面図
【図３】図２に示した一方の電極に印加される電圧曲線
【図４】別実施例に係る殺菌用電解槽の断面図
【図５】電圧制御回路の構成を示す図
【図６】交流電圧と直流電圧とを重畳した電圧を示すグ
ラフ
ラフ
【図７】電解用電極の膜厚の経過時間における変化を示
すグラフ
すグラフ
【図８】電極面積と電極間の距離の比とリップル比率と
の関係を示すグラフ
の関係を示すグラフ
【図９】リップル比率と膜消耗量との関係を示すグラフ
【図１０】２０００時間経過後の膜消耗量と周波数との
関係を示すグラフ
関係を示すグラフ
【図１１】電圧制御回路の別構成を示す図
【図１２】別実施例に係る殺菌用電解槽の断面図
【図１３】別実施例に係る殺菌用電解槽の断面図
【図１４】別実施例に係る殺菌用電解槽の断面図
【図１５】一方の電極が電圧制御回路とツェナーダイオ
ードを介して他方の電極に接続されている状態を示す図
ードを介して他方の電極に接続されている状態を示す図
【図１６】図１４に示した電極の切換えと発生次亜塩素
濃度との関係を示すグラフ
濃度との関係を示すグラフ
【図１７】従来の殺菌用電解槽の断面図
１…浴槽、２…循環路、１０…浄化槽、１４…電解槽、
１５…ケース、１６、１７、２４、２５、２６…電極、
１７ａ，１７ｂ…分割電源、１８…触媒層、１９…電
源、２２、２３…スイッチ、１１…、１２…、１３…、
１４…、２０…半導体スイッチ回路、２１…直流電源。
１５…ケース、１６、１７、２４、２５、２６…電極、
１７ａ，１７ｂ…分割電源、１８…触媒層、１９…電
源、２２、２３…スイッチ、１１…、１２…、１３…、
１４…、２０…半導体スイッチ回路、２１…直流電源。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 1/50 ５５０ Ｃ０２Ｆ 1/50 ５６０Ｆ ５６０ Ｂ０１Ｄ 35/02 Ｊ
Claims (6)
- 【請求項１】 水道水を電気分解することで、水道水中
の塩素イオンから次亜塩素酸を発生させる少なくとも一
対の電極を備えた殺菌用電解槽において、前記一対の電
極のうち一方の電極を接地し、他方の電極を出力電圧を
調整可能な電源に接続したことを特徴とする殺菌用電解
槽。 - 【請求項２】 請求項１に記載の殺菌用電解槽におい
て、前記電源は直流電圧に交流電圧を重畳させること
で、その周波数を１０ｍＨz〜１０００ｍＨzとし、オフ
セット電圧を−２０Ｖ〜＋２０Ｖとし、振幅を１Ｖ〜４
０Ｖとしたことを特徴とする殺菌用電解槽。 - 【請求項３】 水道水を電気分解することで、水道水中
の塩素イオンから次亜塩素酸を発生させる少なくとも一
対の電極を備えた殺菌用電解槽において、前記一対の電
極のうち一方の電極を接地し、他方の電極を半導体スイ
ッチ回路を介して極性を変更可能に直流電源に接続した
ことを特徴とする殺菌用電解槽。 - 【請求項４】 水道水を電気分解することで、水道水中
の塩素イオンから次亜塩素酸を発生させる少なくとも対
向する一対の電極を備えた殺菌用電解槽において、前記
対向する一対の電極のうち一方の電極は複数の分割電極
に分けられ、これら複数の分割電極を切換えて使用する
ようにしたことを特徴とする殺菌用電解槽。 - 【請求項５】 請求項４に記載の殺菌用電解槽におい
て、前記複数の分割電極の切換えは、１つの分割電極の
寿命が尽きたら自動的に次の分割電極に切換わるように
ツェナーダイオードをスイッチとしていることを特徴と
する殺菌用電解槽。 - 【請求項６】 水道水を電気分解することで、水道水中
の塩素イオンから次亜塩素酸を発生させる少なくとも対
向する３つの電極を備えた殺菌用電解槽において、前記
３つの電極のうちの中央の電極を直流電源の陽極または
陰極に接続し、両側の電極を直流電源の陰極または陽極
にスイッチを介して接続し、両側の電極のうちの一方を
選択的に使用するようにしたことを特徴とする殺菌用電
解槽。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9317066A JPH11147092A (ja) | 1997-11-18 | 1997-11-18 | 殺菌用電解槽 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP9317066A JPH11147092A (ja) | 1997-11-18 | 1997-11-18 | 殺菌用電解槽 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11147092A true JPH11147092A (ja) | 1999-06-02 |
Family
ID=18084051
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP9317066A Pending JPH11147092A (ja) | 1997-11-18 | 1997-11-18 | 殺菌用電解槽 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH11147092A (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040015481A (ko) * | 2002-08-13 | 2004-02-19 | 삼성전자주식회사 | 살균 세탁기 |
| JP2005279537A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Hiroyuki Yoshida | 電解水生成方法及び電解水生成装置 |
| JP2006158384A (ja) * | 2005-08-15 | 2006-06-22 | Yukie Matsumoto | 養液栽培用培養液の調整方法及び微量要素の供給方法 |
| KR101703546B1 (ko) * | 2016-08-17 | 2017-02-08 | 대한민국 | 전기 자극 신호에 따른 가변적 지능형 적조구제용 전기출력 장치 |
| WO2020106006A1 (ko) * | 2018-11-21 | 2020-05-28 | 유대현 | 살균 전극 및 그 제작 방법 및 이를 이용한 살균 장치 |
-
1997
- 1997-11-18 JP JP9317066A patent/JPH11147092A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20040015481A (ko) * | 2002-08-13 | 2004-02-19 | 삼성전자주식회사 | 살균 세탁기 |
| JP2005279537A (ja) * | 2004-03-30 | 2005-10-13 | Hiroyuki Yoshida | 電解水生成方法及び電解水生成装置 |
| JP4605693B2 (ja) * | 2004-03-30 | 2011-01-05 | 株式会社テックコーポレーション | 電解水生成方法及び電解水生成装置 |
| JP2006158384A (ja) * | 2005-08-15 | 2006-06-22 | Yukie Matsumoto | 養液栽培用培養液の調整方法及び微量要素の供給方法 |
| KR101703546B1 (ko) * | 2016-08-17 | 2017-02-08 | 대한민국 | 전기 자극 신호에 따른 가변적 지능형 적조구제용 전기출력 장치 |
| WO2020106006A1 (ko) * | 2018-11-21 | 2020-05-28 | 유대현 | 살균 전극 및 그 제작 방법 및 이를 이용한 살균 장치 |
| CN113165914A (zh) * | 2018-11-21 | 2021-07-23 | 李娟周 | 杀菌电极及其制造方法以及使用该电极的杀菌装置 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100447692B1 (ko) | 산성수및알칼리수생산용전해조 | |
| JP3785219B2 (ja) | 酸性水及びアルカリ性水の製造方法 | |
| KR19990023400A (ko) | 물의 전기분해 방법 | |
| JPH05228475A (ja) | 水の改質方法 | |
| KR0152284B1 (ko) | 연속식 전해 이온수 생성기의 제어장치 | |
| JPH11147092A (ja) | 殺菌用電解槽 | |
| JP3284350B2 (ja) | 電解イオン水生成器 | |
| JP2000317451A (ja) | アルカリイオン整水器 | |
| JPH07136653A (ja) | 電解水生成機 | |
| JP3679984B2 (ja) | オゾン発生用電解槽への電解水供給方法及びオゾン発生装置 | |
| JP3835360B2 (ja) | 電解水生成装置 | |
| JP3550858B2 (ja) | 電解装置及びイオン水生成器 | |
| JP3582850B2 (ja) | 可逆型電解水生成装置 | |
| JP2004313977A (ja) | 水改質装置 | |
| JPH0747368A (ja) | 電解水生成機 | |
| JP3518900B2 (ja) | 電解生成水の製造方法 | |
| JPH06335681A (ja) | アルカリイオン整水器 | |
| JPH09192670A (ja) | 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 | |
| JP3767976B2 (ja) | 電解水生成装置 | |
| JP4076666B2 (ja) | 電解水生成装置 | |
| JPH0230754B2 (ja) | Inryosuiseizosochiniokerusenjosochi | |
| JP2000042549A (ja) | 電解水生成器 | |
| JPH08173968A (ja) | イオン水整水器 | |
| JP2005177537A (ja) | 電解イオン水生成装置 | |
| JP3461030B2 (ja) | アルカリイオン整水器 |