JPH1133553A

JPH1133553A - インライン塩素発生電解装置と該装置を用いた被処理水の電解処理方法

Info

Publication number: JPH1133553A
Application number: JP19390997A
Authority: JP
Inventors: Takashi Murakami; 隆村上
Original assignee: Konica Minolta Inc
Current assignee: Konica Minolta Inc
Priority date: 1997-07-18
Filing date: 1997-07-18
Publication date: 1999-02-09

Abstract

(57)【要約】【課題】淡水中の塩素イオンを遊離塩素に変換できる
インライン式電解装置を提供し、この電解装置により、
少ないスペースにも設置できるインライン塩素発生電解
装置を提供する。【解決手段】円筒電極内に同心電極を配置し、両電極
間に直流電圧を印加し、該両電極間の間隙を通過する被
処理水中の塩素イオンを残留塩素に変換する電解装置で
あって、円筒電極の内壁面を陽極面とし、その陽極面面
積をＡ、その円筒電極内の略中央に同心に配置した筒状
もしくは棒状の同心電極の外壁面を陰極面とし、その陰
極面面積をＢとしたとき、陽極面と陰極面の面積比Ａ／
Ｂが１．１≦Ａ／Ｂ≦２．０であることを特徴とするイ
ンライン塩素発生電解装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は微量の塩素イオンを
含有する淡水を電解し、遊離塩素を経済的に生成するこ
とができ、構造が簡単で配管途中に容易に設置可能なコ
ンパクトな塩素発生電解装置及びそれを用いた被処理水
の電解処理方法を提供することを目的としている。特
に、カップ式飲料自動販売機あるいはポストミックス型
飲料製造機内で原料として用いられる水の殺菌に用いら
れる塩素発生電解装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から各種用途に様々な水が使用され
ている。これらの水溶液等は溶質が適度な養分を提供
し、あるいは該水溶液の液温が繁殖に好ましい比較的高
温度であると、細菌等の微生物が繁殖して該微生物は前
記水溶液等の性能劣化を起こしたり処理装置内に浮遊し
たり蓄積することが多い。

【０００３】夏季のスポーツとして最も一般的な水泳は
幅広い年齢層の人々に親しまれている。

【０００４】このプールに使用される水には人体に有害
な細菌類等の微生物が数多く生息し、該プール水は利用
者の眼や傷などに直接接触して疾患を生じさせることが
あるため、プール水には次亜塩素酸ソーダ等の薬剤を投
入して消毒を行って疾患の発生を防止している。しかし
ながら、塩素系試薬は分解するため永続使用することが
出来ず毎日のようにプール水に添加を続ける必要があ
り、かつプールに使用されるプール水の量は莫大なもの
であるため、使用する薬剤のコストも大きな負担となっ
ている。

【０００５】更に近年におけるマンションの等の集合住
宅あるいは多数の企業が集合して形成されるビル等の建
築物の増加に伴い、該建築物等に設置される各種冷暖房
設備の設置台数も飛躍的に増加している。このような多
数の冷暖房設備が設置されているマンションやビル等で
は、通常該冷暖房設備の冷却水の熱交換器用設備例えば
クーリングタワーがその屋上に設置されている。この熱
交換器設備の冷却水も長期間使用を継続すると黴や細菌
類等の微生物が繁殖し前記熱交換器の熱交換面に析出し
て熱交換性能を悪化させたり、微生物が塊状に発生して
配管等を閉塞することもある。又多量に発生する微生物
の経時作用により配管や機器に腐食等の重大な問題を引
き起こすことがある。

【０００６】更に近年の家庭用浴槽の普及や温泉ブーム
から浴場水の使用量が増大しているが、該浴場水は４０
℃前後の微生物が最も繁殖し易い液温を有するため、入
浴に使用せずに単に放置しておくだけでも微生物が急速
に繁殖して汚染され、使用を継続出来なくなり、入浴を
繰り返すと人体の垢等が浮遊してこの傾向はより顕著に
なる。繁殖した微生物は微小であるため濾過操作では除
去しにくく、特に銭湯などではその使用量が膨大である
ため、汚染された浴場水の再生を簡単な処理操作で行う
ことが出来れば大幅なコストダウンが可能になる。

【０００７】更に飲料水は、貯水池等の水源に貯水され
た水を浄水場で消毒処理した後、各家庭や飲料店等に上
水道を通して供給される。飲料水の前記消毒は塩素によ
る処理が一般的であるが、該塩素処理によると飲料水の
消毒は比較的良好に行われる反面、時間の経過とともに
塩素は分解していくため、屋上の貯水タンクやポストミ
ックス方式のカップ型飲料水自動販売機内などの末端の
部分では塩素が消失し、思わぬ細菌の増殖が問題となる
ことがあった。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】淡水中に含まれる塩素
イオンを電解によって残留塩素に変換できることは知ら
れている。しかしながら、既存の設備にこれらの電解槽
を設置することはスペース的な制約があり困難であっ
た。又、カップ型飲料水自動販売機や各種飲料製造装置
に塩素生成用電解槽が設置されているものもあるが、こ
れらの電解槽は貯水タンクも兼ねることもあり、比較的
容量の大きいものであった。そこで、本発明は既存の設
備に対して設置が容易なコンパクトな電解槽を提供する
ことを課題目的にする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的は次の技術手段
（１）〜（１４）の何れかによって達成される。

【００１０】（１）円筒電極内に同心電極を配置し、
両電極間に直流電圧を印加し、該両電極間の間隙を通過
する被処理水中の塩素イオンを残留塩素に変換する電解
装置であって、円筒電極の内壁面を陽極面とし、その陽
極面面積をＡ、その円筒電極内の略中央に同心に配置し
た筒状もしくは棒状の同心電極の外壁面を陰極面とし、
その陰極面面積をＢとしたとき、陽極面と陰極面の面積
比Ａ／Ｂが１．１≦Ａ／Ｂ≦２．０であることを特徴と
するインライン塩素発生電解装置。

【００１１】（２）円筒電極内に同心電極を配置し、
両電極間に直流電圧を印加し、該両電極間の間隙を通過
する被処理水中の塩素イオンを残留塩素に変換する電解
装置であって、円筒電極の内壁面を陽極面とし、その陽
極面面積をＡ、その円筒電極内の略中央に同心に配置し
た筒状もしくは棒状の同心電極の外壁面を陰極面とし、
その陰極面面積をＢとしたとき、陽極面と陰極面の面積
比Ａ／Ｂが１．２≦Ａ／Ｂ≦１．６であることを特徴と
するインライン塩素発生電解装置。

【００１２】（３）円筒電極内に同心電極を配置し、
両電極間に直流電圧を印加し、該両電極間の間隙を通過
する被処理水中の塩素イオンを残留塩素に変換する電解
装置の、円筒電極の内壁面を陽極面とし、同心電極の外
壁面を陰極面とするインライン塩素発生電解装置であっ
て、少なくとも円筒電極に高塩素発生電極を使用するこ
とを特徴とするインライン塩素発生電解装置。

【００１３】（４）円筒電極内に同心電極を配置し、
円筒電極の内壁面を陽極面とし、同心電極の外壁面を陰
極面としこの両電極間に直流電圧を印加し、両電極間の
間隙を通過する被処理水中の塩素イオンを残留塩素に変
換する電解装置を、通水路としての配管経路中に直列に
複数設置することを特徴とするインライン塩素発生電解
装置。

【００１４】（５）円筒電極内に同心電極を配置し、
円筒電極の内壁面を陽極面とし、同心電極の外壁面を陰
極面としこの両電極間に直流電圧を印加し、両電極間の
間隙を通過する被処理水中の塩素イオンを残留塩素に変
換する電解装置を配管経路中に直列に複数設置し、各電
解装置の陽極面同士と陰極面同士を電気的に並列に接続
して、通電することを特徴とするインライン塩素発生電
解装置。

【００１５】（６）円筒電極内に同心電極を配置し、
円筒電極の内壁面を陽極面とし、同心電極の外壁面を陰
極面としこの両電極間に直流電圧を印加し、両電極間の
間隙を通過する被処理水中の塩素イオンを残留塩素に変
換する電解装置を配管経路中に直列に複数設置し、相隣
る電解装置同士の陽極面と陰極面を電気的に直列に接続
して、通電することを特徴とするインライン塩素発生電
解装置。

【００１６】（７）円筒電極内に同心電極を配置し、
円筒電極の内壁面を電極面とし、同心電極の外壁面を電
極面としこの両電極間に直流電圧を印加し、両電極間の
間隙を通過する被処理水中の塩素イオンを残留塩素に変
換する電解装置の部分を２基直列に設けてユニットを形
成し、該ユニットを配管経路中に直列に少なくとも１組
設置し、前記ユニットの一方の電解装置の部分の円筒電
極が陽極、同心電極が陰極となるように直流電圧を印加
し、他方の電解装置の部分では円筒電極が陰極、同心電
極が陽極となるように直流電圧を印加する手段と、該電
圧の極性を随時切り替える手段とを有することを特徴と
するインライン塩素発生電解装置。

【００１７】（８）前記電解装置の通水を検出する手
段からの信号を受信し、通水が検出された際に、電解電
圧を印加させる手段を有することを特徴とする（１）〜
（７）項の何れか１項に記載のインライン塩素発生電解
装置。

【００１８】（９）前記通水を検出する手段が送水手
段からの電気信号であることを特徴とする（８）項に記
載のインライン塩素発生電解装置。

【００１９】（１０）前記電解装置の通水量を検出
し、通水量に応じて、電解電圧を調整することによっ
て、生成する遊離塩素濃度を制御する手段を有すること
を特徴とする（１）〜（７）項の何れか１項に記載のイ
ンライン塩素発生電解装置。

【００２０】（１１）前記電解装置はポストミックス
型カップ式飲料製造装置内の配管経路中に設置すること
を特徴とする（１）〜（１０）項の何れか１項に記載の
インライン塩素発生電解装置。

【００２１】（１２）前記電解装置は飲料水タンクか
ら末端のユースポイント間の配管経路中もしくは飲料水
タンクへの流入部の配管経路中に設置されることを特徴
とする（１）〜（１０）項の何れか１項に記載のインラ
イン塩素発生電解装置。

【００２２】（１３）（１）〜（１２）項の何れか１
項に記載のインライン塩素発生電解装置を用いて被処理
水を線速１０〜１００ｃｍ／ｓｅｃで通水することを特
徴とする被処理水の電解処理方法。

【００２３】（１４）（１）〜（１２）項の何れか１
項に記載のインライン塩素発生電解装置を用いて塩素イ
オンを含有する被処理水の電気伝導度が５００μＳ／ｃ
ｍ以下の被処理水を通水することを特徴とする被処理水
の電解処理方法。

【００２４】（１５）（１）〜（１２）項の何れか１
項に記載のインライン塩素発生電解装置を用いて塩素イ
オンを含有する被処理水の電気伝導度が５００μＳ／ｃ
ｍ以下の被処理水を線速１０〜１００ｃｍ／ｓｅｃで通
水することを特徴とする被処理水の電解処理方法。

【００２５】本発明で用いられる電解装置は既存設備の
配管の一部に置き換えるようにして設置できるものであ
る。

【００２６】

【発明の実施の形態】次に添付図面に基づいて本発明の
実施の形態に係わる電解装置の好ましい例を説明する
が、本発明はこれに限定されるものではない。

【００２７】図１の（ａ）は本発明の実施の形態の電解
装置（Ｉ型）の側断面図であり、（ｂ）はそのＡ−Ａ断
面図であり（ｃ）は斜視図である。

【００２８】ここで電極自身の構造はできるだけ簡単な
方が好ましく、円筒電極１１は陽極母材１１Ａの円筒と
被処理水に接触して電解作用を及ぼす内壁面１１Ｂから
成り以後単に陽極１１と呼ぶことがある。また、同心電
極２１は棒状または円筒状の陰極母材２１Ａと被処理水
に接触して電解作用を及ぼす外壁面２１Ｂから成り以後
単に陰極２１と呼ぶことがある。そしてこれら電極は必
要に応じて配線１３，２３用のターミナル１２，２２用
の孔やネジ孔を加工しただけの構造がよい。尚、円筒電
極１１の外周には集電用のバンド１２Ａが固定されその
一部にターミナル１２が設けられている。特にチタンを
電極母材１１Ａ又は２１Ａとしたときには、加工の工数
によってコストが著しく高くなってしまうため、図１に
示したような電極保持具３１（アダプター）を利用する
ことが望ましい。これは絶縁性を有するプラスチックな
どを成形加工して作成するとよい。この電極保持具３１
は同心電極２１が円筒電極１１の略中央に、即ち同心に
なるように配置するためのものである。

【００２９】又、電解装置１００内の被処理水の流れが
スムーズになるように、陰極となる同心電極２１の前部
と後部をなめらかな曲線で形成した通水路とすることが
望ましく、これは陰極２１自身の前部後部に丸み３３を
持たせて加工してもよいが、この丸み３３は電極を保持
すめための保持具３１（アダプター）によって通水路が
なめらかな曲線となるように成形することができる。

【００３０】さて、塩素イオンを含有する淡水に電圧を
印加することによって、遊離塩素を生成する方法はよく
知られており、様々な分野で利用されている。しかしな
がら、装置が大きく、また塩素発生能力が低いため、通
常よく利用される１〜１０リットル／分の流量で配管内
を流れる被処理水を通水すると塩素発生量は十分ではな
かった。

【００３１】本発明の電解装置１００は、円筒電極１１
内に同心電極２１を配置し、この両電極間に直流電圧を
印加し、ここを通過する被処理水中の塩素イオンを残留
塩素に変換するインライン塩素発生電解装置である。こ
のような構成にすることによって、通水管１の途中に挿
入するように設置することが可能となり、既存設備への
追加も容易となった。さらに、塩素発生効率を最適にす
るため鋭意検討を重ねた結果、面積Ａの円筒電極１１の
内壁面１１Ｂを陽極面とし、その円筒の略中央に同心に
配置した面積Ｂの筒状もしくは棒状の同心電極２１の外
壁面２１Ｂを陰極面として電極を構成し、両電極の面積
の比が１．１≦Ａ／Ｂ≦２．０好ましくは１．２≦Ａ
／Ｂ≦１．６とすることによって、塩素発生効率の高い
電解装置を提供できることが明らかとなった。陰極面よ
りも陽極面の面積が大きいほど塩素発生効率は高いが、
両電極のＡ／Ｂの比が２．０を超えると、陽極面と陰極
面の電流密度の差が大きくなりすぎるため、電極自身の
耐久性が低下するため好ましくない。また、ここでいう
電極面積は実際に被処理水と接触して電解に関与してい
る部分の面積を意味しており、電極の保持などのために
絶縁部材で覆われている部分は含まれていない。例え
ば、電解装置１００の組立性のため、円筒からなる陽極
１１に対し、棒あるいは管からなる陰極２１の方が長く
なるケースがあるが、その場合、陽極１１である円筒か
らはみ出す陰極２１の部分は適当な絶縁材料で被覆され
ていることが望ましい。

【００３２】又、この電解装置１００の直径があまり大
きいと、陽極である円筒電極１１の内部中央部に配置さ
れた同心電極２１である陰極内部の空間が大きく無駄に
なってしまうため、円筒電極１１の内径は３０ｍｍ以下
が良く、好ましくは２０ｍｍ以下が更に良い。

【００３３】本発明の電解装置に使用する電極の材質と
しては、水の電解処理に利用できる電極であれば特に限
定はされないが、チタン等の金属材料の陽極母材１１Ａ
又は陰極母材２１Ａに白金などをメッキもしくは焼成法
によって被覆した陽極面１１Ｂ又は陰極面２１Ｂが好ま
しく用いられる。特に塩素発生側である陽極面材料とし
ては、電極表面が白金とイリジウムなどからなる高塩素
発生型電極が、塩素発生効率及び耐久性の点で好ましい
が、イリジウムの安全性が十分に把握されていないた
め、できれば白金だけで被覆されているものがより好ま
しい。しかしながら通常の白金メッキした電極では塩素
発生量が不十分となることが多かった。そこで、鋭意検
討を重ねた結果、円筒電極（陽極側）に使用する電極表
面の白金の被覆を白金黒もしくはそれに近い結晶構造と
し、実質的な表面積がより大きな電極を用いることによ
って、塩素発生効率が著しく高められることが確認され
た。このような白金の被覆は電解によって調整してもよ
いが、電極表面に白金化合物を塗布した後、焼成して調
整することができる。

【００３４】同心電極は電流密度が高くなるため耐久性
が低下することがある。そのためこちらは耐久性がある
白金メッキの被膜とすることが好ましい。

【００３５】またこの保持具３１には複数の通水孔３２
が明けられている。

【００３６】図２は本発明の別の実施の形態のＬ型の電
解装置１１０の一部を断面にした側面図、図３は本発明
の他の実施の形態のＵ型の電解装置１２０の一部を断面
にした側面図であるが、図１に示した前記保持具３１を
図２，図３に示す３１Ａのように変形していろいろな形
を形成さすことによって、図１のＩ型に対して、図２の
Ｌ型、図３のＵ型のように構成することができ、配管経
路上の様々な部分に設置することが容易になる。電極保
持具は陰極及び陽極に接触するため、絶縁材料もしくは
十分に絶縁被覆された金属であることが望ましく、水圧
に耐えられる強度を有していれば特に材質は限定されな
い。

【００３７】また、図４（ａ）の実施の形態の側断面図
とそのＢ−Ｂ断面図の（ｂ）や電極保持具の斜視図
（ｃ）に示したような形状の、中央の同心電極２１（陰
極）にはめ込む方式の通水孔３２Ｂを持った電極保持具
３１Ｂではシリコンゴム、ＥＰＤＭゴムなどの弾性体あ
るいはテフロン樹脂などが好ましく用いられる。図４で
は各電解装置が通水管１で直列に簡単に連結されている
状態が示されている。通水管１には同心電極２１のター
ミナル２２Ｂからの配線２３接続点１Ｂが設けられ、ま
た、円筒電極１１には配線１３のターミナル１２が設け
られている。

【００３８】図５，図６に示すように各電解装置１３０
Ａ，１３０Ｂには電圧が印加されるが、ここに印加する
電圧は直流で５〜２５Ｖが好ましく選択される。又、陰
極表面におけるカルシウム、マグネシウムなどからなる
スケールを除去するため、一定時間ごとに電極の極性を
反転させることが望まれる。通常、正電５〜１０分ごと
に１〜２分の逆電を実施することが望ましい。あるいは
通電量が一定に達したところで、逆電洗浄を行うように
制御することもできる。しかし、逆電中は本来の塩素発
生効率が１／２〜１／３まで低下してしまうと云う問題
がある。それを解決するため図７の電解装置１３０Ｃに
示すように２つの電解装置への電圧印加がそれぞれ逆に
かかるように結線しておき、その上でその結線回路に正
電と逆電を切り替えるようにし常時塩素発生のための電
解とスケール除去のための電解が切り替わりながら働く
ようにしてある。こうすることによって常時一定の効率
で連続的に処理することが可能であり通水を停止したり
流路を変更することなく電解処理を行うことができる。
あるいは別の方法として前記電解装置の停止中に付着し
たスケールを酸などで洗浄することも可能である。

【００３９】また、本発明の電解装置１００，１１０，
１２０，１３０Ａ，１３０Ｂ，１３０Ｃでは、通水を検
出する手段からの信号を受信し、通水が検出された際
に、電解電圧を印加することが望ましい。例えばポンプ
等の送水手段からの電気信号を受信して電圧の印加もし
くは停止を制御することが好ましく用いられる。このと
き、バルブの開閉動作の開きの始動時に電圧印加が先行
した後バルブが開き、バルブの閉動作の終了後に遅れて
電圧印加が終わるように構成すると更に良い。これによ
り電解装置を含めて配管内の水に十分な遊離塩素を生成
させることができ配管内を衛生的に維持するために極め
て有効である。あるいは、長時間通水を停止する場合は
短時間電圧印加をすることは望ましいが長時間の印加は
電解ガスの発生のため、電極間にガスが溜まるため好ま
しくない。又、通水量は略一定であることが遊離塩素濃
度を制御するために好ましいが、通水量を検出し、通水
量に応じて、電解電圧を調整することによって、生成す
る遊離塩素濃度を制御することも可能である。

【００４０】ところで、通水路１としての配管経路中の
一部を陽極１１とし、その内部に陰極２１を配置し、
該管路中を流れる被処理水に電解処理を施して遊離塩素
を発生させる場合、被処理水の線速が１０〜１００ｃｍ
／ｓｅｃ，好ましくは２０〜７０ｃｍ／ｓｅｃであると
きに、効率的に塩素が発生できることが確認された。線
速が１０以下の場合、発生するガスの影響によって電解
が妨害されてしまい、逆に高すぎると十分な遊離塩素濃
度が得られないと考えられる。

【００４１】本発明の電解装置で発生させることができ
る遊離塩素濃度は０．１〜２ｐｐｍであり、好ましくは
０．３〜１．５ｐｐｍである。

【００４２】又、本発明の電解装置は単独の電解装置で
の使用もできるが、図５、図６、図７に示したように複
数の電解装置の部分を直列に配置した直列型電解装置１
３０Ａ，Ｂ，Ｃとすることができ、遊離塩素濃度を高め
たり、図示はしないが複数の電解装置を並列に配置して
通水量の増大をはかるなどの設置方法がある。複数の電
解装置を直列に配置する場合、図５に示すようにそれぞ
れの電解装置に電圧を印加することもできるが、図６に
示すように２つ以上の電解装置の陰極と陽極を接続し
て、電気的に直列に接続することができる。こうするこ
とによって、より効率的に塩素を発生させることが可能
となる。

【００４３】さらに、図８の概略構成図に示すように例
えばカップ式飲料自動販売機６０を例にすれば、逆止弁
を設けた水道水の取り入れ口６１、製氷機６２、冷却機
６３、炭酸ガスボンベ６４、カーボネータ６５、シロッ
プタンク６６、通水管６７及び制御装置６８から構成さ
れる前記販売機６０内に導かれた水道水の前記水道水の
取り入れ口６１の付近に１つの電解装置１００を配置し
て残留塩素を増加させることができると共に、さらに、
これに限らず図９の概略構成図に示すようにカップ式飲
料自動販売機６０の中に複数の電解装置１００を接続し
てもスペースを増大させることなく取り付けることが可
能になる。そして細菌汚染が多い通水管６７の末端部近
くにも電解装置１００を配置してカップ式飲料自動販売
機内の配管内を全て衛生的に維持することが可能とな
る。特に水道水等の上水中の不純物を除去するために活
性炭処理槽を取り付けることがあるが活性炭処理槽では
遊離塩素も吸着されやすいので、その下流側に本発明の
電解装置を取り付けることが極めて好ましい。これまで
のような電解装置ではそのような構成にすることは電解
装置の大きさ、形状の制約と塩素発生能力のために困難
であったが、本発明の電解装置では容易に設置すること
が可能となった。

【００４４】本発明の電解装置は塩素イオンを含有する
被処理水を対象ととしたものであり、特に電気伝導度５
００μＳ／ｃｍ以下の淡水が好ましく処理できるもので
ある。更に言えば、井戸水、市水、上水道、などの飲料
用水に特に好ましく用いられ、これらの水を用いた飲料
製造機内やその付帯設備として、あるいはビルやマンシ
ョンの配管経路内、家庭の水道蛇口近傍(流しの下)など
に好ましく設置することが可能である。特に図１０のビ
ルの給水概略系統図に示すように屋上などの貯水槽では
遊離塩素が分解していることがあり、その下流側に設置
することがユースポイントまでの配管内をより衛生的に
維持することができる。

【００４５】又、本発明の電解装置では電解装置内に通
水されているときに通電することが好ましく、通水バル
ブの開閉あるいは流量計あるいはポンプのような送水手
段からの信号をもとに電解電圧を印加、停止を制御する
ことが望ましい。

【００４６】又、本来この電解装置は配管の途中に設置
するものであるが、図１０に示すように必要に応じて、
電解装置の下流側に貯水タンクを配置し、貯水すること
ができる。貯水中は本電解槽によって生成した遊離塩素
によってタンク内が衛生的に維持されるのである。

【００４７】

【実施例】次に本発明を実施例に基づき説明するが、本
発明の実施態様はこれに限定されない。

【００４８】実施例１図４に示した本発明の電解装置を作成した。すなわち、円筒電極（陽極）外径１６φ、内径１４φ、長さｌ＝
１００ｍｍのチタン材の管の内壁面に焼成白金（白金黒
に近い結晶構造を有す）で被覆。

【００４９】同心電極（陰極）外径１０φ、長さｌ＝
１１０ｍｍのチタン材の棒の表面に焼成白金（白金黒に
近い結晶構造を有す）で被覆。

【００５０】円筒電極に同心電極を挿入し、スペーサー
で極間が一定となるように同心電極を中心軸上に保持し
た。この電解装置の部分２個を上水（屋上タンクに貯蔵
され、残留塩素が消失した水道水、電気伝導度３００μ
Ｓ／ｃｍ，塩素イオン濃度５０ｐｐｍ）の配管経路上に
図５に示すように設置し、バルブを開け、一定の流量と
なるように調整し、各電極に電圧を印加した。本電解装
置を通過した水を採水し、ＤＰＤ法にて遊離残留塩素濃
度を測定した。表１にその結果を示す。

【００５１】

【表１】

【００５２】表１から、本発明の電解槽によって、飲料
用水として十分な濃度の残留塩素が生成できていること
がわかる。また、その濃度は流量や電圧を変えることに
よって制御できることもわかる。そして、本電解槽が配
管の一部を置き換えるように設置できることは明らかで
あり、既存の設備への追加や、省スペースに貢献できる
ものであることが確認された。そして、通常の通水作業
中に必要十分な遊離塩素を生成できることが確認され、
配管内の衛生維持に極めて有効であることが確認され
た。

【００５３】また、この電解装置５〜１０分毎に各電極
へ印加している直流電圧の極性を反転させることによっ
てスケール成分の付着を防止することができた。

【００５４】実施例２電解装置への電圧印加方法を図６のように変更した以外
は実施例１と同様にして、電解装置通過水中に遊離塩素
濃度を測定した。その結果を表２に示した。

【００５５】

【表２】

【００５６】このような接続方法にすることで、少ない
電流で効率的に遊離塩素が生成できた。

【００５７】実施例３電解装置への電圧印加方法を図７のように変更した以外
は実施例１と同様にして、電解装置の通過水中に遊離し
た塩素濃度を測定した。その結果を表３に示した。

【００５８】

【表３】

【００５９】このような接続方法にすることで、スケー
ル防止のために極性反転を実施している最中も一定の塩
素発生効率を得ることができ、通水を停止したり、別途
排出経路を設けたりすることなく、連続的に処理を継続
することが可能であった。

【００６０】実施例４実施例３と同様にして、内径１４φの円筒電極、外径１
０φの同心電極を用いた電解装置への電圧印加方法を図
７のように変更した以外は実施例１と同様にして、電解
装置を通過した水中に遊離した塩素濃度を測定した。流
量を変化させて電解の様子を観察した。その結果を表４
に示した。

【００６１】

【表４】

【００６２】このように本発明の電解装置は通水の線速
が１０〜１００ｃｍ／ｓｅｃの範囲での使用が特に好ま
しいことがわかる。

【００６３】実施例５実施例１と同様の電解装置を、円筒電極と同心電極の直
径を表５に示したようにかえ、長さは１＝１００ｍｍと
した以外は同様にして作成した。（図４）この電解装置
の部分２個を上水（屋上タンクに貯蔵され、残留塩素が
消失した水道水）の配管経路上に図７に示すように設置
した。バルブを明け、一定の流量となるように調整し、
各電極に電圧を印加した。電解装置を通過した水を採水
し、オルトトリジン法にて遊離残留塩素濃度をチェック
した。表５にその結果を示す。

【００６４】

【表５】

【００６５】表５から、本発明の電解装置が配管経路上
に設置して使用されるのに優れていることがわかる。総
合評価として本発明の電解装置の電極面の面積比Ａ／Ｂ
の好ましい範囲が確認できた。

【００６６】

【発明の効果】本発明により、淡水中の塩素イオンを遊
離塩素に変換できるインライン式電解装置を提供するこ
とができた。この電解装置により、少ないスペースにも
設置できるインライン塩素発生電解装置を提供すること
ができた。

【図面の簡単な説明】

【図１】（ａ）は本発明の実施の形態の電解装置（Ｉ
型）の側断面図であり、（ｂ）はそのＡ−Ａ断面図であ
り（ｃ）は斜視図である。

【図２】本発明の別の実施の形態の電解装置（Ｌ型）の
一部を断面にした側面図。

【図３】本発明の他の実施の形態の電解装置（Ｕ型）の
一部を断面にした側面図。

【図４】（ａ）は実施の形態の側断面図であり、（ｂ）
はそのＢ−Ｂ断面図であり、（ｃ）は陰極に取り付けら
れた電極保持具の斜視図である。

【図５】複数の電解装置を直列にしたときの各電極間の
結線図の一例を示す図。

【図６】複数の電解装置を直列にしたときの各電極間の
結線図の一例を示す図。

【図７】複数の電解装置を直列にしたときの各電極間の
結線図の一例を示す図。

【図８】カップ式飲料自動販売機の一例の概略構成図。

【図９】カップ式飲料自動販売機の一例の概略構成図。

【図１０】貯水槽を設置したビルの給水概略系統図。

【符号の説明】

１，６７通水管１１円筒電極（陽極）１１Ａ陽極母材１１Ｂ内壁面（陽極面）２１同心電極（陰極）２１Ａ陰極母材２１Ｂ外壁面（陰極面）３１，３１Ａ，３１Ｂ電極保持具３２，３２Ｂ通水孔６０カップ式飲料自動販売機１００，１３０Ａ電解装置（インライン塩素発生電解
装置）１３０Ｂ，１３０Ｃ電解装置（インライン塩素発生電
解装置）１１０Ｌ型電解装置１２０Ｕ型電解装置

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号ＦＩＣ０２Ｆ 1/50 ５６０Ｃ０２Ｆ 1/50 ５６０Ｆ 1/76 1/76 Ａ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】円筒電極内に同心電極を配置し、両電極
間に直流電圧を印加し、該両電極間の間隙を通過する被
処理水中の塩素イオンを残留塩素に変換する電解装置で
あって、円筒電極の内壁面を陽極面とし、その陽極面面
積をＡ、その円筒電極内の略中央に同心に配置した筒状
もしくは棒状の同心電極の外壁面を陰極面とし、その陰
極面面積をＢとしたとき、陽極面と陰極面の面積比Ａ／
Ｂが１．１≦Ａ／Ｂ≦２．０であることを特徴とするイ
ンライン塩素発生電解装置。
【請求項２】円筒電極内に同心電極を配置し、両電極
間に直流電圧を印加し、該両電極間の間隙を通過する被
処理水中の塩素イオンを残留塩素に変換する電解装置で
あって、円筒電極の内壁面を陽極面とし、その陽極面面
積をＡ、その円筒電極内の略中央に同心に配置した筒状
もしくは棒状の同心電極の外壁面を陰極面とし、その陰
極面面積をＢとしたとき、陽極面と陰極面の面積比Ａ／
Ｂが１．２≦Ａ／Ｂ≦１．６であることを特徴とするイ
ンライン塩素発生電解装置。
【請求項３】円筒電極内に同心電極を配置し、両電極
間に直流電圧を印加し、該両電極間の間隙を通過する被
処理水中の塩素イオンを残留塩素に変換する電解装置
の、円筒電極の内壁面を陽極面とし、同心電極の外壁面
を陰極面とするインライン塩素発生電解装置であって、
少なくとも円筒電極に高塩素発生電極を使用することを
特徴とするインライン塩素発生電解装置。
【請求項４】円筒電極内に同心電極を配置し、円筒電
極の内壁面を陽極面とし、同心電極の外壁面を陰極面と
しこの両電極間に直流電圧を印加し、両電極間の間隙を
通過する被処理水中の塩素イオンを残留塩素に変換する
電解装置を通水路としての配管経路中に直列に複数設置
することを特徴とするインライン塩素発生電解装置。
【請求項５】円筒電極内に同心電極を配置し、円筒電
極の内壁面を陽極面とし、同心電極の外壁面を陰極面と
しこの両電極間に直流電圧を印加し、両電極間の間隙を
通過する被処理水中の塩素イオンを残留塩素に変換する
電解装置を配管経路中に直列に複数設置し、各電解装置
の陽極面同士と陰極面同士を電気的に並列に接続して、
通電することを特徴とするインライン塩素発生電解装
置。
【請求項６】円筒電極内に同心電極を配置し、円筒電
極の内壁面を陽極面とし、同心電極の外壁面を陰極面と
しこの両電極間に直流電圧を印加し、両電極間の間隙を
通過する被処理水中の塩素イオンを残留塩素に変換する
電解装置を配管経路中に直列に複数設置し、相隣る電解
装置同士の陽極面と陰極面を電気的に直列に接続して、
通電することを特徴とするインライン塩素発生電解装
置。
【請求項７】円筒電極内に同心電極を配置し、円筒電
極の内壁面を電極面とし、同心電極の外壁面を電極面と
しこの両電極間に直流電圧を印加し、両電極間の間隙を
通過する被処理水中の塩素イオンを残留塩素に変換する
電解装置の部分を２基直列に設けてユニットを形成し、
該ユニットを配管経路中に直列に少なくとも１組設置
し、前記ユニットの一方の電解装置の部分の円筒電極が
陽極、同心電極が陰極となるように直流電圧を印加し、
他方の電解装置の部分では円筒電極が陰極、同心電極が
陽極となるように直流電圧を印加する手段と、該直流電
圧の極性を随時切り替える手段とを有することを特徴と
するインライン塩素発生電解装置。
【請求項８】前記電解装置の通水を検出する手段から
の信号を受信し、通水が検出された際に、電解電圧を印
加させる手段を有することを特徴とする請求項１〜７の
何れか１項に記載のインライン塩素発生電解装置。
【請求項９】前記通水を検出する手段が送水手段から
の電気信号であることを特徴とする請求項８に記載のイ
ンライン塩素発生電解装置。
【請求項１０】前記電解装置の通水量を検出し、通水
量に応じて、電解電圧を調整することによって、生成す
る遊離塩素濃度を制御する手段を有することを特徴とす
る請求項１〜７の何れか１項に記載のインライン塩素発
生電解装置。
【請求項１１】前記電解装置はポストミックス型カッ
プ式飲料製造装置内の配管経路中に設置することを特徴
とする請求項１〜１０の何れか１項に記載のインライン
塩素発生電解装置。
【請求項１２】前記電解装置は飲料水タンクから末端
のユースポイント間の配管経路中もしくは飲料水タンク
への流入部の配管経路中に設置されることを特徴とする
請求項１〜１０の何れか１項に記載のインライン塩素発
生電解装置。
【請求項１３】請求項１〜１２の何れか１項に記載の
インライン塩素発生電解装置を用いて被処理水を線速１
０〜１００ｃｍ／ｓｅｃで通水することを特徴とする被
処理水の電解処理方法。
【請求項１４】請求項１〜１２の何れか１項に記載の
インライン塩素発生電解装置を用いて塩素イオンを含有
する被処理水の電気伝導度が５００μＳ／ｃｍ以下の被
処理水を通水することを特徴とする被処理水の電解処理
方法。
【請求項１５】請求項１〜１２の何れか１項に記載の
インライン塩素発生電解装置を用いて塩素イオンを含有
する被処理水の電気伝導度が５００μＳ／ｃｍ以下の被
処理水を線速１０〜１００ｃｍ／ｓｅｃで通水すること
を特徴とする被処理水の電解処理方法。