JPS58224189A - 塩素ガス発生器および発生方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本３明は塩素−アルカリ電解槽、更に詳しくは水泳プー
ル又は水の貯蔵および再循環ヲ含む他の水用の装置内で
消毒剤として現場で塩素を使用するための塩素ガス発生
装置に関する。

生きた有機物、特に病原性バクテリアを殺害するための
水の処理はいくつかある。塩素又は塩素化合物の使用が
最も一般的であるが、より頻繁ではな（用いられる方法
には紫外光オゾン又は銀イオンを使用する方法がある。

大ぎい系に対しては、塩素ガスが最も経済的であり且つ
使用が最も容易である。塩素ガスは典型的には加圧タン
ク内で液体の形態で取り扱われ、そして直接拡散器を通
して受容水中に導入されるか、或いはまず別個の流れ中
に溶解されそして次に受容水中に放出される。

緊急用又は水の消費財が少なく、従って化学薬品のコス
トが重要でない場合には、次亜塩素処理が用いられる。

次亜塩素処理は消毒剤として次亜塩素酸カルシウム又は
ナトリウムを使用するが、前者は固体でありそして後者
は溶液である。次亜塩素酸塩を扱うのに必要な装置は遊
離塩素を扱うのに必要な装置よりも安価であるが、化学
薬品のコストはより高い。

塩素処理を含む別の適用法は、現場で塩素ガスを製造す
るための塩素ガス発生器を使用する。塩素ガスを得るた
めの方法はいくつかあるが、それらの殆んどは塩素−ア
ルカリ溶液の電気分解６含む。

塩化物を含む導電性溶液からの塩素ガス発生電解製造は
、水中の正に帯電した陽極を横切って電流を流すことに
より容易になされる。電解液中には、回路を完成させる
ために負に帯電した陰極もあるであろう。電解液中に存
在する塩素アニオンは酸化されて、塩素ガスが生成され
る。直流又は整流された交流のエネルギー源が、必要な
電位差を与えるために使用される。

陽極での塩素ガスの生成と併行して、水の解離により存
在するカチオン性のヒドロニウムイオンは負に帯電した
陰極で還元され、水素ガス乞発生ずる結果となる。水は
ヒドロニウムカチオンと水酸アニオンからなる成分に解
離され、そしてヒドロニウムイオンは水素ガスに更に変
換されるので、陰極において水性苛性アルカリ又は水酸
化物溶液が確実に製造される。

塩素ガスの発生に使用する電極（陽極）および水素ガス
の発生およびその結果の水酸化物の発生に使用する電極
（陰極）は、寸法安定性或いは非寸法安定性のいずれで
もよい。寸法安定性電極、即ち使用と共に消耗しない電
極、は下記から成り得る：酸比チタンおよび酸化ルテニ
ウム被覆基材（米国特許第３，９６３，５９３号）；白
金化チタン材料（米国特許第３，９６３，５９２号）；
白金族金属のケイ酸塩（米国特許第３．９６３．５９３
号）；チタン、タンタル、ジルコニウム、アルミニウム
、ハフニウム、ニオブ、タングステン、イツトリウム、
モリブデン又はバナジウムのホウ化物（米国特許第４，
１１１，７６５号、同第４，０５５，４７７号）；ハフ
ニウムの酸化物にて被Ｉｆされた基材（米国特許第４，
０１２，２９６号）；白金、イリジウム、ロジウム、パ
ラジウム、ルテニウム又はオスミウムにて被覆された銅
合金基材（米国特許第４，０３２，４１７号）；コバル
トスピネル（米国特許第４，０６１，５４９号）、酸化
イツトリウムマトリックス（米国特許第４，０９８，６
６９号）；白金で被覆され且つ銀、錫、クロム、ランタ
ン、コバルト、アンチモン、モリブデン、ニッケル、鉄
。

タングステン、バナジウム、リン、ホウ素、ベリリウム
、ナトリウム、カルシウム、ストロンチウム、鉛、銅又
はビスマスのいずれかの酸化物をドープしたチタン又は
タンタル基材（米国特許第４．０７０，５０４号、同第
３，９８６，９４２号）；ベルブスカイト表面を有する
ランタン基材〔米国特許第４，０７６．６１１号〕；又
は白金又は貴金属合金又は酸化物にて被覆された基材（
米国特許第４、１００．０５０号）、金又は処理グラフ
ァイト。

非寸法安定性陽極は鋼又はグラファイト炭素の陣からな
る（米国特許第４．０９７．３５６号）。

塩化物溶液からの発生期塩素ガスの発生と合せて、陰極
は通常寸法安定でありそして次のような材料から構成さ
れ得る：タングステン、コバルト。

ニッケル又はリンのいずれかで被覆された第一鉄基材（
米国特許第４，０１０，０８５号、同第４．０８６．１
４９号）、金属炭化物、ホウ化物、チツ化物および硫化
物（米国特許第４，０９８，６６９号）、ニッケル、バ
ナジウム又はモリブデンの被覆物を有する銅基材（米国
特許第４．０３３，８３７号）、高表面積ニッケル被覆
鋼（ケミカル　エンジニアリング、８７（３１：１０６
（１９８０年）参照）、グラファイト、又はステンレス
鋼。陰極および陽極を構成する材料は同じ材料から成り
得ない。同じ材料であると、過度の電極の消耗が生じる
からである。

塩素ガス、水素ガスおよび残留水酸化物溶液を電解発生
ずるために使用する装置は、１１塩素−アルカリ　セル
１と呼ばれる（ケミカル　エンジニアリング、８５（１
６）；１０６（１９７８年）参照）。三つのタイプの塩
素−アルカリセルは：水銀アマルガムセル、アスベスト
隔膜セル、および模式セルである。塩素−アルカリセル
の本来の設計は、塩素ガスの発生を最大にし、塩化物を
含まない水酸化物（苛性アルカリ）の比較的純粋な溶液
を発生させ、塩素ガスが塩素酸化物に変換するのを最少
にし、そして塩素ガスと水素ガスの分離を維持して化学
反応により塩化水素ガスとなることによる塩素ガスの消
失を最少ＶＣｊる、という基本のもとに設定される。陽
極室−陽極液および陰極室−陰極液の分離はこれらの操
作条件を最適なものとし得る。この分離は、化学的およ
び物理的手段により、それぞれ物理化学的溶解度又は物
理的障壁ヲ用いて達成された。

水銀セルに使用されるアマルガムは流動性の陰極であり
、それはセルの溶液内で比較的非溶解性であり、そして
セルから還元されたナトリウム水銀化合物として取り去
られる（米国特許第３．７９３．１６４号）。塩素ガス
は陽極から発生し、そして水酸化物及び水素ガスは水と
取り去られた還元アマルガムとを合せることにより発生
ずる。塩化物を含む陽極溶液は、溶解度の物理化学の利
用により流動性陰極液から分離される。

隔膜セルを分割するのに使用される隔膜は、陽極液と陰
極液とを分離しそしてカチオン−透過性を保持するので
、水酸イオンのようなアニオンが陰極から陽極へ拡散で
きない。この拡散は塩素酸化物の形成および水酸化物濃
度の低下を引き起すであろう。塩素−アルカリセル中で
使用される隔膜仕切り壁（米国特許第４，１２１，９９
０号、同第４．０１３，５２５号）は次のものから成り
得る：青石綿又は温石綿のような真空定着アスベスト類
（米国特許第４，０９３，５３３号）；フルオロカーボ
ン樹脂の合成隔膜（米国特許第３，８５３，７２０号、
同第４，１１８，３０８号）；重合体樹脂（米国特許第
３．７７５．２７２号）；炭素隔膜（米国特許第３．２
２３．２４２号）；ポリアリーレンスルフィド結合剤で
固定された砂から成る隔膜（米国特許第４，０８０，２
７０号）；クロロトリフルオロエチレン繊維材料（米国
特許第４，１２６，５３５号、同１ｉ４４，１２６，５
３６号）；ポリオレフィンとヒドロキシエチレンのグラ
フトコポリマーを用いたイオン交換膜（米国特許第４，
０２５，４０１号、同第４．ｏ　ｔ　ｌ、　１４５号）
；スチレンとジビニルベンゼンとのスルホン化又はハロ
ゲン化コポリマーからなるアスベスト隔膜（米国特許 第４，０５６，４４７号）　；　Ｓｂ　ＯＢｉ　ＯＭｏ
Ｏ２５’　　　　　２５’　　　　　　３’ＷＯ３、又
はＶ２Ｏ３のいずれかの被膜を有し陽極側に置かれたセ
ラミック仕切り壁（米国特許ｍ４，１１９，５０７号）
　；又はエチレン　クロロトリフルオロエチレン（１（
ａｌａｒ　）結合剤’にドープしたアスベスト（ケミカ
ル　エンジニアリング、８Ｎ４）：８４貞（１９７４年
）参照）。

塩素ガス、水素ガスおよび水酸化物を発生ずる電解装置
を間仕切りする進歩した手段は、膜仕切り壁の使用によ
る。模式セルにおいては、陽極液と陰極液は、選択的透
過性、液圧不透過性であって、本来ノアニオン特注ヲ利
用して水酸イオンが同じ電荷による反発によって陰極か
ら陽極に移動するのを阻止する合成微孔性コポリマーを
使用して分離される。（米国特許第４，０６９，１２８
号、同第３．７７３．６３４号、同第４，０７５，０６
８号、同第３．　ｌ　ｌ　７．０６６号、同第４，０８
０，２７０号。

同第４，０２５，４０５号、同第４，０５７，４７４号
、同第４．１１１．７８０号、同第４，０３６，７１４
号。

同第４，０５５，４７６号、同第４，０５６，４４８号
）。

塩素−アルカリセル中で電荷を伝えるが水酸イオンの移
動を制限する膜材料は下記のものから成るニジビニルベ
ンゼンとオレフィン系カルボン酸トノコポリマー（米国
特許第２，７３１，４０８号）；重合すれたベルフルオ
ロスルホン酸−デュポンのＮＡ、Ｆ工１ＯＮ系（米国特
許第４，０３０，９８８号、同第４．０２１，３２７号
、同第４．０５６．４４８号、同第４、０８５．０７１
　号）　ｐスルホン化ペルフルオロビニルエーテルおヨ
ヒスルホスチレン化ペルフルオロ化エチレンを側鎖に有
するペルフルオロ化炭化水素のポリマー（米国特許第４
．０６１．５５０号、同第４．ｏ　６２，７４３号）　
；ペルフルオロアルキル又はトリフルオロメチル等の下
位群のコポリマー（米国特許第４，０８０，２７０号）
；テトラフルオロエチレンとスルホン化ベルフルオロビ
ニルエーテルリコボリマー（米国特許第３，９４８，７
３７号。

同第３．９５１．７６６号〕；およびペルフルオロカル
ボン酸イオン交換材料（無化成工業）。これらの膜材料
は導電性の安定なカチオン透過性誘導体である。（ｎベ
ルンルオリネーティド　イオンエクスチェンジ　メンプ
レイン”　、　Ｗ、　Ｔ、　Ｆ、　Ｇｒｏｔ外、テキサ
ス州ヒユーストン、１９７２年５月７〜１１日、におけ
る電気化学会（ＥｌｅｃｔｒｏｃｈｅｍｉｃａＳｏｃｉ
ｅｔｙ　）の第１４１回国際会議にて提示）；無化成工
業、東京）。

模式セルを操業上便用する際、沈澱化合物、電極破片お
よび調製水中の懸濁固形物などの種々の成分が膜を閉塞
しそして膜を操作不能にするか或いは導電量を著しく減
退させるので、非常に非能率的な電解セルとなる。この
閉塞された膜の問題を緩和するのに利用される方法には
次のものかあ国特許第３．７９３．１６３号）；エチレ
ンジアミン四酢酸（ＥＤＴＡ　）によるキレート化を便
用；プロピレングリコール又はデキストロース（米国特
許第３．９７１．７０６号）；酸の断続的使用（米国特
許第４，０４０，９１９号）；セル　Ｈを３〜５に断続
的調整（米国特許第３．９４８．７３７号、同第４．０
５５，４７５号〕；およびペルフルオロカルボン酸膜を
再生するための特定の方法（米国特許第４．１１５，２
４０号）。

［塩素−アルカリセル中での膜の使用ＶＣ＃う別の問題
は、高温、塩素の存在（酸化性雰囲気）、および水の水
和による膜の膨潤による物理的応力である。これらの問
題は膜の伸び、収縮およびねじりを生じる結果となるの
で、これらの条件下にある膜は起電ショートラ引き起こ
しそして非能率的なセルとなる。従って、塩素−アルカ
リセルの操作中に起きる有害な膜の変化を回避するため
に、予備処理および予備加工法が案出され１こ（米国特
許第３．９８５．６３１号）。

塩素−アルカリセルに塩素ガスを発生させるためには、
酸化された場合に塩素ガスを生成する塩　　　“化物源
が陽極液中に存在しなければならない。電解液に使用さ
れる最も一般的な塩化物源は１粒状化された又は岩塩の
形態にある塩ｒヒナトリウム（食塩）（米国特許第３．
９３３．６０３号、同第３、７７３．６３４号、同第４
，０２５，４０５号、同第４．０５６，４４８号〕、又
は塩酸（米国特許第３，１１７，０６６号、同第３，３
５１，５４２号）である。とにかくアニオン性塩化物源
が塩素ガスの発生のために供給されなければならず、そ
して塩化物源は実際に非常忙多くの塩化物塩のいずれか
らも供給することができる（米国特許 第３，３６１，６６３号）。

時々望ましくない塩素−アルカリセルの副生物は水素ガ
スである。発生した水素ガスが空中に放出（排出）もま
たは水曲本体中で消費もされないある型の電解塩素ガス
装置では起り得る危険を最少にするためにこの爆発性で
あり得るガスを反応させなければならない。この水素ガ
スを酸化するのに使用された手段は、直接セル内で又は
装置の付加的部分内で空中の酸素７ａｌ−使用すること
であ゛った（米国特許第３，２９１，７０８号、同第３
．３６１．７４４号、同第３，９４１，６６７号、同第
４．０３５．２５４号、同第４．　Ｏ３５，２５５号、
同第４，１２１，９９０号）。

殆んどの塩素−アルカリセルは二つの室、即ち塩素発生
用の陽極室および水酸化物と水素ガスの発生用の陰極室
、から成る。最近のいくつかの設計は陽極室と陰極室と
の間に第三の室を設けており、この１１緩衝室１ばその
名称の通り、電解質化学薬品と水とを添加する個所であ
る（米国特許第３、９５４．５７９号、同第３，９５９
，０９５号、同第４、０６１．５５０号、同第４，０７
５，０６８号）。この緩衝室は、この中性の室が陰極液
中に高品質の苛性アルカリセル成するのを保持しそして
陽極液からの塩素ガスの生成を最大にする目的で、カチ
オン−およびアニオン−透過性膜により区切られている
。

塩素−アルカリセル内への電極の設置は、装置の設計お
よび工業用か又は消費者側での使用かにより変化する。

電極間の距離は設計上の関数である。電極を垂直に置く
か（米国特許 第４，１００，０５０号）或いは水平に置くが（米国特
許第３，９７６．５５０号）は任意であり、そしてこの
選択は以前は関数的パラメーターではなかった。導電性
溶液中で陽極と陰極を横切る電流を用いる場合は、装置
の温度が上るので、設計により別個の熱交換器が必要と
なり得る（米国特許第３，６６９，８５７号）。

塩素ガスの発生に焦点を合わせた塩素−アルカリセルの
一般的適用領域内で、発生した塩素ガスを水と混合して
消毒剤として利用する現場適用部門がある。有効殺生物
剤は次亜塩素酸である。これらの塩素発生装置は操作を
容易にし且つ便利にするある種の付加的な設計変更がさ
れている、塩素−アルカリセルを便用するこれらの部門
の一つは、水泳プール用での塩素ガス発生器の使用であ
る。い（つかの種類の水泳プール用塩素発生器があり、
次のものが含まれる：塩？プール水にｊ　　　直接添加
しそしてこの塩プール水？非分割電解装置内の陽極およ
び陰極を通過させるもの（米国特許第２．８８７．４４
４号、同第３，３７８，４７９号）；塩酸電解液を使用
して非分割セルで塩素？発生させ、そして引続き電解液
を直接水泳プールに添加して塩素処理および　Ｈ調整す
るもの（米国特許第３．３５１．５４２号）；模式セル
を使用して塩化ナトリウム電解液から塩素ガスと次亜塩
素酸陽極液を発生させ、該陽極液を消毒の目的でプール
に直接使用し、そしてプール又は放水路にプールのｐＨ
調整のために苛性アルカリ溶液を変更添加するもの（米
国特許第３，６６９，８７５号〕；慣用型模式セルを使
用して塩素ガス？発生させ、アスピレータ−混合装置を
用いて塩素ガスを投与して塩素ガスとプール水とを合わ
せ、且つ装置から研磨ＩＩ　（ａｂｒａｓｉｖｅ　）　
　苛性アルカＩＪ　Ｙ連続的に引き抜く手段？保持する
もの（米国特許第４，０９７，３５６号）。

水泳プール消毒用に現場で１素ガス発生ずる適用法に加
えてプール中に存在する有効塩素の効力？最大にするた
めに、プール水中に多様の化学処理剤が投与されている
。これらの手段はアルカリ度、酸度、従ってプールの　
Ｈの制御馨目的としたものである。これらの手段には、
トリポリリン酸塩、重ホウ酸ナトリウム（ｓｏｄｉｕｍ
　ｂｉｂｏｒａｔｅ　）　。

二塩基姓リン酸ナトリウム、ピロリン酸ナトリウムおよ
びヘキサメタリン酸ナトリウムのような緩衝剤化学薬品
をプール水に投与して　Ｈ調整を容易にする方法（米国
特許第２．８８７．４４４号）、或いは炭酸カルシウム
のような固体化学薬品を塩素処理流中に使用して　Ｈ調
整しく米国特許第３，３６１，６６３号〕、引続きカル
シウム硬度剤および重炭酸アルカリをプール水に加える
方法がある。

本発明の使用により、水泳プール消毒用の発生期塩素ガ
スの現場での発生が可能となり、苛性アルカリのような
研磨性の潜在的に危険な物質を電解装置から取り出すこ
となく且つ別の化学薬品をプール水に役付することな（
塩素ガスの人の添加する方法が提供される。更に、中央
の膜が必要とされないので、膜の閉塞という不可避的問
題が避けられる。以下に開示されているように、本発明
は連続的に研磨性苛性アルカリ溶液を生成せず、膜馨必
要とせず、また水泳プールに直接入れる池の化学薬品添
加剤を必要としない閉鎖式電解塩素発生器を含む。

水泳プール内の消毒用およびその曲の目的に便用する塩
素ガス乞電解生成する単純な手段が本発明により達成さ
れた。この単純な電解塩素ガス発生器は、電解液内の陽
極と陰極との間に隔膜又は仕切り壁のない無隔壁（ｏｐ
ｅｎ−ｃθ１１）設計馨取り入れている。特定の試薬が
電解液を緩衝するの妊使用されるので、塩素ガスと共に
発生する水酸化物は水中で中和され、周囲は塩素ガスの
発生に最適に維持される。

以下で論じられる緩衝化学は：ｌ）塩素ガスの発生を維
持し；２）電解液の腐食的性質ケ最少にし；３）陽極の
寿命？増大させ；４）陰極の腐食？最少にし；５）ハウ
ジング又は電極のスケール付着を除去し；そして６）塩
素酸化物の形成を除去するため妃、独特に適用される。

更に、電解液緩衝剤の形成が引用されるが、何故なら該
緩衝剤は他の緩衝剤を溶解するのに望ましい効果がある
からである。これらの緩衝剤試薬およびその形成の付加
的目的は、合成ポリマーから構成されるハウジングの便
用に伴う厳しい要求？最少にすることである。

本願に記載される緩衝剤の使用はまた、電解装置、から
水酸化物溶液を取り出すことの潜在的に危険な状況を回
避し、そしてそのような必要とされる行動の危険な側面
を最少にする。これらの緩衝剤の使用によりまた。苛性
アルカリの除去により塩化物が浪費されず、従って塩化
物馨電解液中に補給する必要がないので、操業経済パラ
メーターれるもののみである。

無隔壁電解水泳プール用塩素ガス発生器内で発生される
塩素ガスおよび水素ガスは装置の頂部から、共存性材料
から成る配管を通って運ばれる。

この輸送配管は一方向のガス流のみを通し、ブール水馨
電解装置に入れない一組の逆止片を有する。

次にガスは共存性材料から成る他の配管を通って注入点
に送られ、そこでガスが水泳プール水に投与される。プ
ール水は塩素ガスおよび水素ガスとのみ混合され、他の
化学薬品又は物質乞プール水に添加する必要はない。

ガス注入器の本質は非常に単純であり、ガスは設計パラ
メーターにより、塩素ガスがまず消毒剤次亜塩素酸塩を
形成し、次に塩素処理されたプール水が水素ガスと混合
され、次亜塩素酸塩はその後水泳プールの表面から消失
するような態様でプール水と混合されるように押し出さ
れる。この点に関して重要な設計上考慮丁べぎことは、
濃い塩素ガスと水素ガスとの混合を避けることであり、
それらの混合は次亜塩素酸ガスの製へにおいて望ましく
ない塩素ガスの消費を生じる結果となるであろう。この
ガス分離板を陽極および陰極より上方の電解液の頂部に
置いてガスを分離するが、こノ板は電解液を分割するの
ではない。

所望により、電解液冷却用管路をガス注入系の込み入つ
虻部品として設置し得る。電解液冷却用　　　　゛管路
は共存性材料から構成される配管から成り、プールフィ
ルターと結合したポンプにより、配管内に水泳プール水
を送り、そのプール水は塩素ガス発生器内の電解液を冷
却する。電解装置を冷却する理由は、電極およびハウジ
ングの寿命ヲ最大にしそして塩素ガスの発生乞最大にす
るためである瘍留却用管路は同時に、８５°Ｆより低温
にあるプール水を加熱する。次に冷却用管路はガス注入
器に入り、プール水をガス注入器に入れる手段となる。

冷却用管路は電解装置のハウジング内に収容されており
、一方ガス注入器およびプール水配置導管は塩素ガス発
生器の外部にある。しかしながら、本発明は予測されな
い非常に多くの用途に使用されるので、長時間にわたっ
て多量の電流を電極に通ず必要がある場合に使用する以
外、上記の冷却用管路は本発明を適正に機能させるのに
は必要でない。

無隔壁セル電解塩素発生器内の水素ガスと塩素ガスとの
分離を容易にするために、特別に設計された電極がガス
を出口に導くように設けられている。これらの矩形の電
極は水平に取り付けられ、そして電極上に蓄積したガス
が濃い流れとなるように発生しそして電解液からより能
率的に泡立つように設計されている。これらの水平に設
置された矩形電極を用いることにより、電解液内のガス
の分離が最適となりそして塩素ガスと水素ガスとの反応
による塩化水素ガスの発生が最少となる。

ガス分離板と組合わされたこの独特の膜剤により、無隔
壁セル装置内の電解塩素ガス発生器の陽極側上で、高い
効率の塩素ガス発生が容易になる。

この能率的な塩素ガス発生手段により、比較的純粋な塩
素ガスが電解装置の陽極側からガス注入器に送られ、そ
してプール水中の次亜塩素酸塩の形成が、水素ガーｕ＝
７に泳プール水に注入される前に最大になる。従って、
非常に微量の塩素ガスを含む水素ガスが水素ガス注入器
に送られ、その後非能率的な塩化水素ガ象繁成すること
なくプール水から消失する。本質的には、電解液内に緩
衝溶液？使用する無隔壁セル型電解水泳プール塩素ガス
発生器は、文字通り隔膜、膜或いは電解部仕切り壁を便
用することなく陽極と陰極と馨分ｙＩＩ″ｒる。

この独特に設計された水泳プールガス塩素処理器の一般
的使用の安全性を容易に入るために、独特の緩衝液添加
および塩添加口が、塩素ガス発生器の陽極側上の装置の
頂部に含まれる。緩衝溶液。

塩および水などの化学薬品添加に必要な設備は。

これらの成分を電解装置に一方通行させ、また化学薬品
添加時に塩素ガス又は他の蒸気の逃散を防止する。化学
薬品添加設備は、問題とする化学薬品を含む添加機構へ
の添加口と材料を一方方向にのみ通過させるスプリング
負荷適正弁を含む添加部品とを整合するのに使用される
リュアーロック（１ｅｕｒ−１ｏｃｋ　）型取付部品か
ら成る。この前例のない薬品保全手段は、現場塩素発生
の経済的に有利な態様の操作に伴う安全および使用者の
健康を最適なものとする。

電解液緩衝剤を利用し、無隔壁セルの要素、電解液緩衝
剤馨含入、水酸化物の中和乞目的とする４　　　電解ゞ
″内での緩衝化学乞利用し・イ由の緩衝剤乞溶解するだ
めの緩衝用化合物乞使用し、単純な注入系、ガス分離板
、冷却用管路、特別に設計された矩形水平電極、および
独特の薬品添加設備を含むこの無隔壁セル型電解水泳プ
ール用塩素ガス発生器の特定の設計は、新規塩素ガスの
電解発生装置である。この装置は水泳プールへの適用に
対して、安全で故障がなく、経済的な塩素ガスの発生の
新しい基礎を確立するものである。

本発明の他の目的、利点および特徴は詳細な説明から容
易に明らかになるであろう。また新規な特徴は特に特許
請求の範囲に指摘されている。

電解液緩衝剤馨使用する無隔壁セル型電解ガス塩素処理
装置の好ましい態様を水泳プールに使用することに関し
てこ＆に検討するが、本発明による装置はこのような用
途に限定されないことは、明確に理解されるべきである
。本発明が有利に適用できる他の用途には、移動可能な
水処理系、冷却塔、汲出および注入式水槽、表面用水源
、産業処理用水流、両便用水回路、化学工程系、水性冶
金処理流、および軽度の酸化性環境が必要とされるかま
たは微生物学系感染の皮膚病学的状態を抑制する治療浴
のような生医学的用途におげろ物理化学的適用が含まれ
るが、これらに限定はされない。

こ〜に検討する好ましい態様は、陽極と陰極の間に配置
される隔啼ヲ保持しない無隔壁セルの設計を導入するこ
とに関する。本質的に、第１図〜第３図に示されるよう
に、この無隔壁セルの設計は、例えばアクリル系ポリマ
ー、フルオルポリマー類またはフェニレンオキシドのよ
うな湿潤塩素条件に共存し得る材料から製作された容器
、丁なわちハウジング１からなる。該・・ウジングの好
ましい態様は、４個の側面および底部を有する矩形の形
状の箱からなるが、円筒形または偏菱形を包含するどの
ような形状であってもよい。該・・ウジングの頂部丁な
わちふた２は、平板状または凸状であることができ、そ
して該ノ・ウジング１と周囲還境の間に気密性シールが
維持できるように該ノ・ウジング１の設計に対して造形
される。

この好ましい態様にて、該ノ・ウジング１はボルト３Ｖ
Ｃよって該ふた２と結合され、そしてシリコーン封止剤
を包含する（しかしこれに限定されない）適当な封正剤
或いはテフロンまたはシリコーン　ゴム封ｌユ剤を包含
する（しかしこれに限定されない）共存性材料にて構成
されたガスケット’＆用いて、該ふたと該ノ・ウジング
１０間にンール４が形成すれる。該ハウジング１および
ふた２は、真空または１０　ｐｓｉｇ（０，７０３ｋｇ
／αＧ）馨越えない加圧延破損せずに耐え得るような強
度を有する材料にて構成されるべきである。該ボルトは
腐蝕性の塩素の環境に耐性の材料から構成されるべきで
あり、３１６級のステンレス鋼が適当である。

本発明による無隔壁セル型電解塩素ガス発生器の電解液
５中に使用される緩衝剤は本発明の設計の込み入った部
分であり、そして本願の新規な電解系の操作を可能にす
る。緩衝剤の目的は、陽極での塩素の発生と同時に陰極
に発生する水酸化物カリ不溶性であ葛（が′・酸溶解性
の物質、又は電解装置内で使用する前に水と気体との混
合物から生成された化合物から成り得る。生成した水酸
イオンの中和という緩衝剤の直接の目的に付随して、こ
れらの緩衝用化合物は電解液の　Ｈｇ安定化又はｐ 緩和する手段を提供するので、塩素酸化物の形成が回避
され、難溶性塩の析出が阻止され、電極の寿命が最大と
なり、電解液からの塩素ガスの発生が最大となり、必要
なサービスが最少となり、そしてそのような装置の操作
に関連する使用者の安全性が増大する。

本発明の好ましい態様において、最適な効率および経済
性ヲもたら丁緩衝剤又はそれらの混合物はリン酸系化合
物であり、下記の酸性無機形態を含むが、これらに限定
されない：ポリリン酸塩。

ピロリン酸塩、オルトリン酸塩、ヘキサメタリン酸塩、
トリポＩＪ　ＩＪン酸塩、又はこれらの化合物の混合物
。更に、アミノメチレン−トリホスフェート、エチレン
ジアミンテトラアセテート、エチレンジアミンテトラメ
チレンホスホネート、ｌ−ヒｉ　　　ドロキシチリジン
−１，１−ジホスホネート、ヘキサメチレンジアミンテ
トラメチレンホスホネート、およびジエチレントリアミ
ンペンタメチレンホスホネート、おｉびそれもの混合物
の有機ホスれない）緩衝剤が電解塩素ガス発生器内で有
効な緩衝添加剤となるであろう。

本発明の適用の好ましい態様内にはないが、硫酸、硝酸
、塩酸、シュウ酸、マロン酸、炭酸、クエン酸、アジピ
ン酸、アスコルビン酸、’ＤＬ−アスパラギン酸、ジメ
チルマレイン酸、フマール酸。

グルタル酸、イタコン酸、マレイン酸、リンコ゛酸、メ
サコン酸、メチルコノ１り酸、コノ−り酸、酒石酸、お
よびその他のカルボン酸は所望の電解液緩衝能力を生じ
るであろう。ヒ酸塩、クロム酸塩、ゲルマニウム酸塩、
ケイ酸塩、テルル ウ酸塩のような他の酸型態もまた有効な電解液添加剤と
なるであろう。水と合わせた場合に酸性水素プロトンを
生成するか又は水酸化物として不溶性の他の金属類もま
た電解液添加剤として使用し得る。これらの金属添加剤
にはアクチニウム、アルミニウム、ビスマス、カドミウ
ム、カルンウム、コバルト、ガリウム、鉄、ランタン、
マンガン。

白金、サマリウム、スカンジウム、亜鉛，ジルコ′　　
ニウムの塩およびこれらの金属の酸化物が含まれる。

無隔壁セル型電解塩素ガス発生器内で利用される緩衝化
学は、塩素ガス発生の阻市馨含めた水酸アニオンにより
生じる有害な影響を避けろ１こめに必要とされる。塩素
ガス又は水に溶解した塩素ガスが必要な多くの適用にお
いては、水酸化物又は苛性アルカリの溶液の生成は必要
でもなく望ましくもない。塩素ガス発生器の電解液内で
前記の緩衝化学を適用すると、これらの研磨性苛性アル
カリ溶液の取り扱いに関連する問題が回避される。

該溶液は殆んどの場合，問題とするプロセス（例えば水
泳プール）に廃棄又は望ましくないが添加されるか、或
いは他の方法で捨てられている。

無隔壁セル型電解ガス発生器の操作においては。

あらゆる塩素ガス発生器の操作におけるように、塩素ガ
スに酸化するために電解液中に塩化物の源が必要である
。好ましい適用態様においては、明示される塩化物源は
溶解した食塩溶液の形態にある塩化ナトリウムである。

更に池の塩化電源には（限定されないが）カリウム塩，
又はアルミニウム又は鉄のような池の金属の塩化物であ
る。

本発明の電解セルは、溶液中の塩素イオン濃度が１３Ｅ
／／ｌより低くなるともはや有効に機能しない。塩素イ
オンの最大溶解度は１５０ｇ／ｌであり、添加した塩化
物の量はこれらの二つの極限の間にあることができるの
で、以下の列中の初期濃度はほぼ５６１／ｌである。

無隔壁型塩素ガス発生器の食塩電解液内の緩衝剤の使用
と同時に、緩衝剤の混合′物の使用は他の溶解性のより
低い緩衝試薬の溶解を容易にするであろう。ｔＥ−まし
い態様内でこの溶解についての特定例（これに限定され
るのではない）では、ポリリン酸塩，ビロリン酸塩又は
ヘキサメタリン酸塩の溶解度のより低い酸型態を溶解す
るために，オルトリン酸塩の酸型態を使用する。一般に
，非常に溶解性の良い緩衝剤馨僅かに溶解性の緩衝剤に
加えると、溶解度の増大を容易にするであろう。

従って、二つ又はそれ以上の緩衝剤の混合物は。

緩衝試薬の電解液に対する効力を最大にするであろう。

添加する緩衝剤の量はセル？使用するのに望ましい時間
に相関する。およその概算として、１ガロンの飽和緩衝
溶液は、緩衝剤の消耗まで１力月間通常のセル操作が可
能であろう。

塩素処理を必要とする流れおよび該電解質の間の界面ま
たは混合は望ましくないので、該電解液から発生した塩
素および水素のガスを、塩素処理を要する流れに誘導す
る手段が必要とされる。更に、該発生ガスおよび処理を
要する該流れを組合せる物理的手段が必要である。本発
明において、ガスの導管および混合器具が一つの器具丁
なわち注入器７として合体されている。陽極８にて発生
される塩素ガスおよび陰極９にて発生される水素ガスが
配管６Ａおよび６Ｂの第一および第二の経路を経由して
該注入器７へ誘導される。このガス１シ　　　　誘導管
の適当な材料には、ポリプロピレンおよびポリエチレン
が含まれる。

また、該注入器７は、フィルター器具（図示されてない
）からの塩素処理を要する未処理液の流れを例えば１０
にて受入れ、これは冷却回路またはコイル１１と結合さ
れている。該注入器はＯｏかも９０°の範囲の角度θを
なして設置されており、そしてこの角度θは多量の発生
ガスにて処理される流れ部分の表面積を最大とするのを
容易にする。該注入器７は設置しであるポンプから加圧
水を受入れる。該加圧水は、この好ましい態様において
は、水泳プールのろ過ポンプおよびプールのろ過器に続
いている加圧水である。塩素処理を要する軽度に加圧さ
れた流れが、入口１０Ａから冷却コイル１１を経由して
該注入器７へ導入され、入口部７ＡおよびＩＣに隣接す
るガス相および液相の混合点を通過して該注入器７から
出ロアＤ’＆経由して本体の水へ返送される。

該注入器７は内部の部分またはバッフル器具を保持して
いない。該注入器は、塩素および水素と共存性の材料例
えばポリエチレンから構成された長さが４インチを越え
る成る長さの管、溶液の入ロアＢ、該溶液入ロアＢＩＣ
隣接する塩素ガス注入用の入口γＡ、該塩素ガス−溶液
の接触面から好ましくは少くも４インチ（１０，２ＣＩ
ｒＬ）離れて配置された水素ガス用の入ロア０（この水
素用入口はこの材料？処理するための一手段として任意
である）、および処理液の返還層上ロアＤのみからなる
。この構成と適当な材料には、ポリ塩化ビニルおよびフ
ッ化物重合体が含まれる。ふた２と注入器７０間の配管
６Ａおよび６Ｂの距離にそって。

電解液５から注入器７への一方向のガスの流れを容易に
するため蹟、ポリ塩化ビニルまたはフッ化物重合体のよ
うな共存性材料から構成された逆止弁１３が配置される
。このような逆止弁１３は。

処理される本体から電解液への液の流れを防止する。

該電解液５から電解液５の上部のガス空間１４に続いて
いる電解装置から発生される塩素ガス１６解液５内に部
分的に浸漬されている。この好ましい態様において、該
ガス分離板１５は、該ハウシングの頂部２と気密シール
にて結合されており、そして該ハウジングの内部分の反
対側に取り付けられそして該ハウジングの壁から１／４
（ｏｎｅｑｕａｒｔθｒンインチより長く突出している
ランナー１６Ａおよび１６Ｂ’＆滑降させる。該ガス分
離板１５の長さは、該ハウジングの頂部２から該電極（
陽極８および陰極９）の直上まで延長されている。該ガ
ス分離板１５は水性の塩素環境に共存性である材料から
構成することができ、該ハウジング１に適当な材料が丁
べて使用できる。

該無隔壁セル型電解塩素発生器は、塩素ガス発生に必要
とされる該電極８および９に印加される電圧によって、
成る量の与えられたポテンシャルが該電解液５を加熱す
ることによって消費される。

冷却用管路１１が、該電解液５中に浸漬されており、該
ハウジング１の内部妃コイル状となっており、そして塩
素処理を必要とする水の流れ（熱移動液として用いられ
る）を該入口１０Ａから該注、大器１へ導く。この冷却
用管路１１は、該電解液から該水流へ熱を伝え、このよ
うにして比較的一定の′電解液温度が維持されるが８５
下（２９４℃）より低い周囲温度を有する流れを加熱す
る。この好ましい態様にて、この冷却用管路１１は、該
入口１０Ａおよび該出ロアＢにてシールされるであろう
。更に、該冷却用管路１１は、その移動を防止するため
に該ハウジング１の内部に適当な方法（図示されていな
い）にて取り付けすることもできる。この態様において
該冷却用管路中への電解液の通過は存在せず、そして塩
素ガスおよび水素ガスの添加を除いては、該電解液から
処理を必要とする該流れへの物質の添加は実際に存在し
ない。

本発明における陽極８および陰極９は、該電極から該電
極液５を通って開放空間１４への、塩素ガスおよび水素
ガスの発生を最適化するように特別にそして機能的に設
計されている。他の材料も使用できるが、劣化を最小と
する態様にて配合された炭素グラファイトにて構成され
た陽極が好ましい。陰極用の好ましい材料は、３１６級
のステ”　　ｙｖ、＜＠４Ｑアロ、　＃＠’ｆｌｉ８オ
ヨｏ−＠％９１ｒｔ、Ｌも、導電性材料から構成されて
いる個々のねじ込み式シャフト１７ｈおよび１７Ｂ上に
据付けられる。各電極のシャフトｉ　７Ａおよび１７Ｂ
は、電極８および９にねじ込みされて支持されそしてガ
スケット１８を用いて電解液５からシールされる（第３
図参照）。該ガスケットは、各電極の／ギフト１フＡお
よび１８Ａｖ囲みそして該電極およびハウジング１０間
に押しつげられている。各電極シャフトのガスケット（
一つだけが図示されている９は、シリコーン封止剤また
はテフロンＩｔＬ４のような、水性塩素と共存性の可撓
ヰ材料から構成される。電源（図示されていない）は各
電極のシャフト１７Ａおよび１７Ｂへ直接に配線され、
これは電極８および９の印加を容易にしている。

必要とされる電圧は該セルの精密な設計に依存する。塩
素の電解制令は４〜５ボルトの間の印加電圧を必要とす
る。構成されたセルの抵抗に応じて、該セルに供給され
る電圧は変比しこの数値を上まわるであろう。し、ｌえ
ば、この例に示される電解液セルに６．９ボルトが供給
された。電流量は所望の塩素製造の速度に応じて変化し
得る。

該電極８および９の独特な設計は、電解液５中に存在す
る塩素および水素のガスを望ましく分離させまた該電解
液５からのこれらのガスの発生を最適にすることに基く
。

これらの独特の特徴は、該・・ウジング１の側面から垂
直乎面状妬横に突出ており従って該ガス分離板１５の平
面に平行な最大面積の表面を有する矩形の電極を利用す
ることによって達成される。

このような構造？採用することによって、該電極でのガ
スの集中化が可能となり、そして電解液からのガスの発
生が定められた流れを形成する。この好ましい態様では
必要とはされないが、各電極を同じ相対する平面寸法と
しそしてかくして過度の集中的消耗を最小とするのが好
ましい。例えば、該電極８および９は、並列した平面状
に高さ６１／インチ×横９インチ（１６ｘ２３ｃ１ｎ）
の寸法を有しそして７４インチ（６，３５ｍｍ）から数
インチの深さを有することができた。各電極の深さは、
該電極の必要とされる寿命、電極のシャフトの寸法要件
および予測される消耗の量によって変化する。

横方向に突出している電極馨設備する他の特質は、該電
極の形状による、陽極８に存在する塩素ガスの望ましく
ない酸化を最小化することである。

塩素ガスの追加的な酸化は、電力を消費しそしてセルの
効率を低減させる。本発明において、垂直面に配置され
た矩形状の設計のため妊これが最小化され、これによっ
て陽極８からのガスの迅速な除去が促進される。該ノ・
ウジングのふた２または底部から垂直に突出している矩
形の電極は好ましくはないが、このような垂直な設置は
効率が低いけれども同様な結果をもたら丁ことに留意す
べきである。

電解液緩衝剤を便用する無隔壁セル型電解塩素ガス発生
器の操業に併行して、塩化す）　ＩＪウムのような塩化
物源の添加、更に多くの緩衝剤化合物の投与、または電
解液の調製に不足する水が必要とされる。適当な操業に
必要であるこれらの材料の添加を可能とするために、こ
の好ましい態様では安全な投与手段すなわち化学薬品の
添加設備２７（第４図参照）が備えられている。該比学
薬品添加設備２１は、該・・ウジングの頂部２と該投与
器具を連結するためのリュアーロック式マウント２８．
および必要な該薬品の一方向の添入’ａ−０’Ｔ能とし
そして該薬品添加設備２７からの電解液５のガスの流れ
を防止する内部逆止弁２９からなる。

該化学薬品添加設備２７は、水性塩素の環境と共存性で
あるフッ化物重合体のような材料から構成でき、そして
該ガス分離板１５のどちら側にも配置することができる
。この好ましい態様にて、陽極８にて塩化物の濃度を最
大にし、陽極８にて緩衝剤の最高濃度７ａｌ−可能にし
、そして該電極８および９そして投与された物質の間の
直接的接触を最小とするために、該化学薬品添加設備２
７が陽極８とガス分離板１５との間に設置される。

本発明による無隔贅セル型電解塩素ガス発生器は、水泳
プールの用途に特に有用である。本発明、４　　　ｏ＊
素発＊ｒ＝ｗ：ｏ、ｒ　５ｙ＊ｍｖ；ｂｓ＊、＊ａｉス
および水素ガスだけがプールの水へ添加され。

それによって数多くの従来器具の場合の水の化学的汚染
が回避される。更に、本発明の結果は暎乞使用せずに達
成され、そして発生した水酸化物が採用した緩衝剤薬品
によって中和されるため研磨性の苛性物溶ＭＹ断続的に
除去する必要がない。

本発明の理解を助長でるために下記の例を示す。

従って、下記の例はいかなる意味においても本発明を限
定するものＣはない。

長さ２フインチ×高さ１５インチ×深さ１２インチ（６
８，６ｃｍ　Ｘ　３８．１　ｃｍ　Ｘ　３０．５　ｃｍ
　）の外部寸法を有しそして１８．２ガロン（６９リツ
トル）の電解液容量な有する無隔壁セル型電解塩素発生
器を、本発明に従って製作した。使用された緩衝化電解
液は、はじめには、ｔｈｅ　Ｍｏｒｔｏｎ　５ａｌｔＤ
ｉｖｉｓｉｏｎ　ｏｆ　Ｍｏｒｔｏｎ　Ｎｏｒｗｉｃｈ
、Ｉｎｃ、によって発売されている種類のベレット化し
た岩塩１１ボンド（５ｋｌと混合された１４ガロン（６
３６リツトル）の水からなるものであった。この塩水を
酸性型態の１１５％工業級のポリリン酸塩（ｔｈｅ　Ｆ
ＭＣＣｏｒｐ、により制欲されそして販売されている）
３１ガロン（１３，６リツトル）および酸性型態の８５
チ工業級のオルトリン酸塩（ＦＭＣ！　Ｃｏｒｐｏｒａ
ｔｉｏｎまたはｓｌ；ａｕｆｆｅｒＳ、Ｉｎｃ、　）　
１／ガロン（２，３リツトル）と配合して、溶解を促進
しそして添加された成分の溶解性を増加させ、た。この
溶液１８．２ガロン（６９リツトル）を該発生器へ加え
た。

使用した直流電源は、１１５ボルトおよび数アンペアの
標準交流の瞳端子からの電力にて整流器を用いて得た。

該整流器をあらかじめセットして。

６．９ボルトの電圧にて１０アンペアの゛直流？電極へ
与えた。該電極は、押出成形しプこ炭素グラファイトの
陽４ｉ３ｉ（ＡＧＬＲ−５８タイプ、　　Ｕｎｉｏｎ　
Ｃａｒｂｉｄｅ　）および３１６級のステンレス鋼の陰
極からなるものであった。該電極は両者とも、９Ｘ６／
インチ（，２２，９ｘ　１５．９　ｃｍ　）そしてグラ
ファイト陽極の場合１２５インチ（３，１８ＣｎＬ）の
厚さおよびステンレス鋼陰極の場合／インチ（０，３２
ｃｍ）の厚さの初期寸法を有していた。該整流器による
交流の消費は１１８ボルトの電圧にて０６アンペアであ
った。７５ワツトの交流電力の消費にて、電解液内に浸
漬された該電極２通して６．９ボルトにてｌＯアンペア
の直流が該整流器によって印加さＪした。この電流によ
って、１時間あたり３５２り゛ラムの塩素ガス発生速度
が得られた。従って、この発生速度にて１ポンドの塩素
ガスを製＠するのに必要とされる電力の消費は、キロワ
ット時あたり０．０３Ｕ、Ｓ、ドルの標準電力コストと
して０．２９Ｕ、　Ｓ、ドルである。

印加されたアンペア数を変化させて、印加されたアンペ
ア数と塩素ガスの発生速度との間の正比例（線状）関係
？実蓮した。上記の同じ゛電解液の配合にて２０アンペ
アの印加アンペア数にて、該塩素ガス発生器は１時間あ
１こり７．０グラムの塩素ガス？、この場合も塩素ガス
１ボンドあたり０、２９　Ｕ、　Ｓ、　トルのコストに
て制令した。

電解液緩衝剤、ガス分離板、電極の設計および任意の冷
却用管路にて具体化された本発明は丁べて、本発明の塩
素ガス発生器の連続的な経済的操業を可能にする。該ガ
ス注入器および薬品添加設備によって、処理される水か
ら該塩素発生器中に使用されろ化学薬品？隔離させ、得
られた塩素ガスおよび水素ガスだけが水へ添加される。

このようにして、水泳プール用の塩素ガス発生系および
塩素ガスを同様妃必要とする他の系のための新規な技術
的操作基礎を可能とする改新的な塩素ガス発生器が１本
発明によって提供される。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一態様である無隔壁セル型塩素発生
器を示す、第３図のＩ−Ｉ線にて切断した正面断面図で
ある。 第２図は、該塩素発生器の部分的に破断した後部立面図
である。 第３図は、該塩素発生器の、第２図の■−■線にて切断
した側部立面図である。 第４図は、本発明による化学薬品添加設備を示す側部断
面図である。 １・・・・・・・・・ハウジング、　　　５・・・・・
・・・・電解液。 ７・・・・・・・・・注入器、　　　　　８・・・・・
・・・・陽極、９・Ｊ・・・・・・・陰極、１５・・・
・・・・・・ガス分離板。 ２７・・・・・・・・・薬品添加設備 出願人代理人

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１）下記の構成を含むことを特徴とする無隔壁セル型
   電解塩素ガス発生器： 該発生器は、塩化物含有溶液および該溶液用の緩衝剤を
   含む電解液をその中に含有するのに適合した密封容器を
   形成するハウジング；該ハウジングに取り付けられそし
   て該電解液中に突出している一対の実質的に平面状の電
   極（一対の該電極は該ハウジングの側面に取り付けられ
   ておりそして該側面から内部方向に突出しておりそして
   該電極の表面は垂直面状に配置され、最大の面積表面な
   有する）；該ハウジングのふたに対して密封関係を形成
   し、そして一対の該電極の垂直平面間に配置され且つ一
   対の該電極の垂直平面に対して実質的に平行な垂直平面
   の形で該電極の直上の深さまで該電解液中に下方向に突
   出しているガス分離板；該ハウジング中へ化学薬品を添
   加するための手段；および該ハウジング内で製造された
   ガスを該密封容器から導くための手段を含むことを特徴
   とし；これによって該電極間に電流を通ず際に各電極に
   よって製造されたガスが分離されて存在しそして該ガス
   を該ハウジングから選択的に取り出すことが可能である
   。 （２）下記の構成を含むことを特徴とする無隔壁セル型
   電解塩素ガス発生器： 該発生器は、塩化物含有溶液および該溶液用の緩衝剤を
   含む電解液をその中に含有するのに適合した密封容器を
   形成するノ・ウジング：該ノ・ウジングに取り付けられ
   そして該電解液中に突出している一対の実質的に平面状
   の電極；該ハウジングのふたに対して密封関係を形成し
   、そして一対の該電極の間に配置された垂直平面の形で
   該電極の直上の深さまで該電解液中に下方向に突出して
   いるガス分離板；投与用器具を該ノ・ウジングの頂部と
   連結させるために該ハウジングのふたに取り付けられた
   リュアーロック式マラント、および化学薬品の一方向の
   添加な可能にしそして該ハウジングの内側からのガスま
   たは電解液の流出を防止するための該マウント中に据付
   された内部適正弁を含む、該・・ウジフグ中へ化学薬品
   を添加するための手段；および該ハウジング内で製造さ
   れたガスを該密封容器から導くための手段を含むことを
   特徴とし、これによって該電極間に電流を通す際に各電
   極によって製造されたガスが分離されて存在しそして該
   ガスを該ハウジングがら選択的に取出丁ことが可能であ
   る。 （３）下記の構成を含むことを特徴とする無隔壁セル型
   電解塩素ガス発生器： 該発生器は、塩化物含有溶液および該溶液用の緩衝剤を
   含む電解液をその中に含有するのに適合した密封容器を
   形成するハウジング；該ハウジングに取り付けられそし
   て該電解液中に突出’　　　　Ｌ”Ｃいう−ゎ、）□、
   エエよ。。、２、ウジングのふたに対して密封関係を形
   成しそして一対の該電極間に配置された垂直平面の形で
   該電極の直上の深さまで該電解液中に下方向に突−出し
   ているガス分離板；該ハウジング中へ化学薬品を添加す
   るための手段；および該ノ・ウジング内で製造されたガ
   スを該密封容器から導くための手段（該手段は、第一お
   よび第二の配管、すなわち該ガス分離板の片側の該）・
   ウジングのふたに取り付けられた第一の配管および該ガ
   ス分Ｓ器の他の側の該ハウジングのふたに取り付けられ
   た配管を含み、そして両者の配管には該密封容器からの
   ガスの流れだけを可能にする逆止弁が設備され、そして
   該第−の配管は該ガス分離板の陽極を含む側のふたに取
   り付けられている）；および該配管に結合された注入器
   （該注入器は、管；塩素処理される液を受入れるための
   該管中停受ロ：該ハウジングからの前記の第一の配管を
   受入れるための該管中の塩素ガス用の入口；および塩素
   処理された液を返送するための該入口の下流に配＃され
   た出口を含む）　　　　′を含むことを特徴とし、これ
   によって該電極間に電流を通ず際に各電極によって製造
   されたガスが分離されて存在しそして該ガスを該ハウジ
   ングから選択的に取り出すことが可能である。 （４）該注入器が該ハウジングに取り付けられておりそ
   して水平面から角度θにて回転される、特許請求の範囲
   第３項記載の塩素ガス発生器。 （５）該角度θが０度から９０度である特許請求の範囲
   第４項記載の塩素ガス発生器。 （６）該ハウジングからの第二の配管を受入れるための
   該管中の水素ガス用入口を更に含む、特許請求の範囲第
   ′３項記載の注入器。 （７）該水素ガス用入口が塩素ガス−液の界面の少くも
   ４インチ下流に配置されている、特許請求　（の範囲第
   ６項記載の注入器。 （８）塩化物含有溶液にて満され該溶液中に浸漬された
   一対の電極を有するハウジングからなり、　　（該電極
   間にそして該溶液を通して直流を通電する際に塩素を発
   生させる形式の改善された無隔壁セル型電解塩素ガス発
   生器においてニ一対の該電極は形状が矩形であり、そし
   て該ハウジングの側面忙取り付けられそして該側面から
   内部方向に突出しており、そして該電極の大きく平らな
   表面が実質的に垂直な平面の形で配置されており；該・
   ・ウジングのふたに取り付けられており、そして該電極
   の直上の深さまで緩衝化された塩化物含有電解液中に下
   方向に伸びているガス分離板；および該塩化物含有溶液
   用の緩衝剤からなる改善を含み、これによって各電極に
   て発生したガスは該ハウジングのふたまで上昇する際に
   互いに分離されて存在しそして遊離の水酸化苛性物の生
   成が該緩衝剤によっそ妨げられることを特徴とする該塩
   素ガス発生器。 ９）該塩化物含有溶液用の緩衝剤がホスフェート系化合
   物である、特許請求の範囲第８項記載の塩素ガス発生器
   。 ［０）該緩衝剤がポリリン酸塩、ビロリン酸塩、オルト
   リン酸塩、ヘキサメタリン酸塩およびトリポリリン酸塩
   からなる群から選ばれるリン酸塩系化合物の少くとも一
   種類の無機酸性形態である、特許請求の範囲第９項記載
   の塩素ガス発生器。 ０υ　該緩衝剤がアミノメチレントリホスフェート、エ
   チレンジアミンテトラアセテート、エチレンジアミンテ
   トラメチレンホスフェート、ｌ−ヒドロキシエチリジン
   ー１，１−ジホスホネート、ヘキサメチレンジアミンテ
   トラメチレンホスホネート、およびジエチレントリアミ
   ンペンタメチレンホスホネートからなる群から選ばれる
   ホスフェート系化合物の少（とも一種類の有機ホスフェ
   ートの酸形態である、特許請求の範囲第９項記載の塩素
   ガス発生器。 Ｑ２１　　塩化物含有溶液に対する緩衝剤が酸である、
   特許請求の範囲第８項記載の塩素ガス発生器。 ０３）該緩衝剤が硫酸、硝酸、および塩酸からなる群か
   ら選ばれる酸である、特許請求の範囲第１２項記載の塩
   素ガス発生器。 （１４）　　塩化物含有溶液に対する該緩衝剤がカルボ
   ン酸である、特許請求の範囲第１２項記載の塩素１４　
   　　　　ガス発生器。 ＯＳ　　該緩衝剤が７ユウ酸、マロン酸、炭゛酸、クエ
   ン酸、アジピン酸、アスコルビン酸、ＤＬ−アスパラギ
   ン酸、ジメチルリｙ　−ｆ　酸、フマール酸。 グリタル酸、イタコン酸、マレイン酸、リンゴ酸、メサ
   コン酸、メチルコハク酸、コハク酸および酒石酸からな
   る群から選ばれる酸である、特許請求の範囲第１２項記
   載の塩素ガス発生器。 （１６）該緩衝剤がヒ酸塩、クロム酸塩、ゲルマニウム
   酸塩、ケイ酸塩、テルル酸塩および四ホウ酸塩からなる
   群から選ばれる酸化物の酸の形態である、特許請求の範
   囲第１２項記載の塩素ガス発生器。 （１７）　　塩化物含有溶液に対する該緩衝剤が、該塩
   化物含有溶液中に溶解した場合に酸性水素プロトンを発
   生ずる金属塩である、特許請求の範囲第８項記載の塩素
   ガス発生器。 Ｈ該緩衝剤がアクチニウム、アルミニウム、ビスマス、
   カドミウム、カル／ラム、コバルト、ガリウム、鉄、ラ
   ンタン、マンガン、白金、サマリウム、スカンジウム、
   亜鉛およびシルコニ　　　　　・ラムからなる群から選
   ばれる金属の塩である、特許請求の範囲第１７項記載の
   塩素ガス発生器。 ａｇＪ　　塩化物含有溶液中対する緩衝剤が、該塩化物
   含有溶液に溶解した場合に水酸化物と結合して不溶性塩
   を形成する金属塩である、特許請求の範囲第８項記載の
   塩素ガス発生器。 （２０）　　該緩衝剤がアクチニウム、アルミニウム、
   ビスマス、カドミウム、カルシウム、コバルト、ガリウ
   ム、鉄、ランタン、マンガン、白金、サマリウム、スカ
   ンジウム、亜鉛およびジルコニウムからなる群から選ば
   れる金属の酸化物である、特許請求の範囲第１９項記載
   の塩素ガス発生器。 Ｑυ　下記の工程を含むこと？特徴とする。利用時点に
   現場で水処理用の塩素ガスを発生させる方法：１）密封
   容器中に塩化物溶液を供給して密閉する工程、　２）緩
   衝剤を該容器中へ選択的に添加して該塩化物と混合して
   緩衝化された塩化物溶液を形成する工程、　３）該緩衝
   化塩化物溶液を電解することによって塩素イオンを電解
   的に酸化する工程、　り該容器から塩素ガスを選択的に
   取り出す工程、および　り該塩素ガスを処理する水と混
   合する工程。