KR19980087769A - Electrolytic Device and Electrolytic Method - Google Patents

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KR19980087769A
KR19980087769A KR1019980038348A KR19980038348A KR19980087769A KR 19980087769 A KR19980087769 A KR 19980087769A KR 1019980038348 A KR1019980038348 A KR 1019980038348A KR 19980038348 A KR19980038348 A KR 19980038348A KR 19980087769 A KR19980087769 A KR 19980087769A
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이재용
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Abstract

본 발명은 물을 전기분해하는 전해장치와 전해방법에 관한 것으로 전해질 농도를 낮게 할 경우에는 전해전압이 낮아져서 살균, 세정, 표면처리, 또는 식물의 성장촉진에 이용이 가능하도록 염소가스 냄새가 적은 전해수를 얻는 기술에 관한 것이다.The present invention relates to an electrolytic device and an electrolytic method for electrolyzing water. When the electrolyte concentration is lowered, the electrolytic voltage is lowered, so that the electrolyzed water with less odor of chlorine gas can be used for sterilization, cleaning, surface treatment, or promotion of plant growth. It is about the technology of obtaining.

이를 위하여 본 발명은 격막에 의해 분리시킨 에노드실을 가지고, 에노드실에는 격막에 붙여 에노드전극이 설치되고, 이 에노드전극에 설치된 격막에는 불소계의 양이온 교환막이 사용되어진 것에 특징이 있는 전해장치이다.To this end, the present invention is an electrolytic apparatus characterized by having an anode chamber separated by a diaphragm, an anode electrode attached to the diaphragm, and an fluoride cation exchange membrane used for the diaphragm provided on the anode electrode. .

Description

전해장치와 전해방법Electrolytic Device and Electrolytic Method

본 발명은 전해장치와 전해방법에 관한 것으로 살균, 세정, 표면처리, 또는 식물의 성장촉진에 이용할 수 있는 물을 제조하는 전해장치 및 전해방법에 관한 것이다.The present invention relates to an electrolytic device and an electrolytic method, and to an electrolytic device and an electrolytic method for producing water that can be used for sterilization, cleaning, surface treatment, or promoting plant growth.

일반적으로 식염수를 전해하면 에노드(Anode)전극 측에서는 산성을 갖는 산화성 액을 생성하고, 케소드(Cathode)전극 측에서는 알칼리성을 가진 환원성 액을 생성한다.In general, electrolysing saline produces an oxidizing liquid having acidity on the anode electrode side and a reducing solution having alkalinity on the cathode electrode side.

이와 같은 전해장치는 도 6에 표시한 구조로 되어 있다. 도 6중에서 21은 에노드실, 22는 에노드전극, 23은 케소드실, 24는 케소드전극, 25는 에노드실 21과 케소드실 23을 분리한 격막이 있다. 이 격막 25에 의해서 분리된 에노드실 21과 케소드실 23을 갖는 2실형 전해조를 구비한 종래의 전해장치에 있어서, 에노드전극 22와 케소드전극 24와의 사이에 전압을 인가하고 전해를 할 때 식염등의 전해질 농도가 낮은 경우에는 전해전압을 높이지 않으면 안되었다. 게다가 전해 전압을 낮게 할 경우에는 식염수 농도를 높여 줄 수 밖에 없었다.Such an electrolytic device has the structure shown in FIG. In Fig. 6, 21 is an anode chamber, 22 is an anode electrode, 23 is a cathode chamber, 24 is a cathode electrode, and 25 is a separator in which the anode chamber 21 and the cathode chamber 23 are separated. In the conventional electrolytic apparatus having a two-chamber electrolytic cell having an anode chamber 21 and a cathode chamber 23 separated by the diaphragm 25, when the voltage is applied between the anode electrode 22 and the cathode electrode 24, the electrolysis is performed. When the electrolyte concentration such as salt was low, the electrolytic voltage had to be increased. In addition, the lower the electrolytic voltage was forced to increase the saline concentration.

그런데, 식염수를 전해하여 에노드전극 22측에서 얻은 산성산화수는 병원 등에서의 살균(소독)수로서 이용하는 것이 제안되고 있고, 이것은 에노드전극 측에서 하기와 같은 반응이 일어나서 염소가스(Cl2), 하이포아염소산이온(ClO-)등의 염소화합물을 생성하고 이러한 활성종이 살균작용을 발휘하기 때문이라고 생각된다.By the way, it is proposed to use the acidic oxidized water obtained by electrolysis of the saline solution on the anode electrode 22 as sterilization (disinfection) water in a hospital, etc. This is caused by the following reaction on the anode electrode side, resulting in chlorine gas (Cl 2 ), It is thought that this is because it produces chlorine compounds such as hypochlorite ions (ClO ) and these active species exert bactericidal action.

2Cl-- 2e-→ Cl2(1) 2Cl - - 2e - → Cl 2 (1)

2Na++ 2e+→ 2Na (2)2Na + + 2e + → 2Na (2)

2Na++ 2H2O → 2Na++ H2+ 2OH-(3) 2Na + + 2H 2 O → 2Na + + H 2 + 2OH - (3)

2H2O + 2e-→ H2+ 2OH-(4) 2H 2 O + 2e - → H 2 + 2OH - (4)

또한, (1)식에서 생성한 염소가스(Cl2)의 일부가 물에 용해되고 염소산을 생성한다.In addition, part of the chlorine gas (Cl 2 ) produced in the formula (1) is dissolved in water to produce chloric acid.

Cl2+ H2O → HClO + HCl (5)Cl 2 + H 2 O → HClO + HCl (5)

그래서, 식염수 농도를 높였을 경우, 염소이온의 산화반응이 증가해서 염소가스(Cl2)의 발생량이 증가하고, 염소냄새가 강하게 되면 동시에 기기의 부식과 작업환경의 악화 등의 문제점이 발생하는 것이다. 상기의 문제로 인해 식염수 농도를 높게 하는 것은 피해야 한다. 그러나, 식염수 농도를 낮게 하는 것은 곧 전해전압을 높혀야 한다는 것을 의미한다.Therefore, when the brine concentration is increased, the oxidation reaction of chlorine ions increases, the amount of chlorine gas (Cl 2 ) is increased, and when the chlorine smell is strong, problems such as corrosion of the device and deterioration of the working environment are generated. . Due to the above problem, high saline concentrations should be avoided. However, lowering the saline concentration means increasing the electrolytic voltage.

식염수를 전해하여 케소드전극 24측에서 얻은 알카리성 환원수는 생물의 성장과 효소반응을 촉진한다. 그러나, 살균수로 산화수를 생성할 때 부산물로서 생성했을 경우, 상기 (2)에서 (4)의 반응식에 따라 수소이온농도(pH)가 약 12, 산화환원전위(ORP : Oxidation Reduction Potential)가 약 -850mV인 고농도의 염화나트륨(NaCl)이 용해된 알카리성 환원수가 얻어진다. 이와같은 알카리성 환원수는 매우 높은 수소이온농도(pH)와 고농도의 염화나트륨(NaCl)에 의해 식물의 성장에는 악영향을 미친다. 따라서 상기의 경우에도 염화나트륨(NaCl) 농도가 낮은 쪽이 좋다는 것을 알 수 있다.Alkaline reduced water obtained on the cathode electrode by electrolysis of saline promotes the growth and enzymatic reaction of organisms. However, when oxidized water is produced as sterilized water, when it is produced as a by-product, the hydrogen ion concentration (pH) is about 12 and the oxidation reduction potential (ORP) is weak according to the reaction formulas (2) to (4). Alkaline reduced water in which a high concentration of sodium chloride (NaCl) is dissolved at -850 mV is obtained. Such alkaline reduced water adversely affects plant growth due to very high hydrogen ion concentration (pH) and high concentration of sodium chloride (NaCl). Therefore, even in the above case, it can be seen that the lower the NaCl concentration.

본 발명이 해결하려고 하는 과제는 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 전해질 농도를 낮게 할 경우에도 낮은 전해전압에서도 전기분해가 가능하도록 하여살균, 세정, 표면처리, 또는 식물의 성장촉진에 이용할 수 있는 염소냄새가 적은 전해수를 얻는 기술을 제공하는데 본 발명의 목적이 있는 것이다.The problem to be solved by the present invention is to solve the above problems, chlorine which can be used for sterilization, cleaning, surface treatment or plant growth promotion by enabling electrolysis at low electrolytic voltage even when the electrolyte concentration is low. It is an object of the present invention to provide a technique for obtaining an electrolytic water with a low smell.

도1 본 발명에 따른 전해장치의 제 1형의 실제 형태의 개략도,1 is a schematic diagram of an actual form of a first type of electrolytic apparatus according to the present invention,

도2 본 발명에 따른 전해장치의 제 2형의 실제 형태의 개략도,2 is a schematic diagram of an actual form of a second type of electrolytic apparatus according to the present invention;

도3 본 발명에 따른 전해장치의 제 3형의 실제 형태의 개략도,3 is a schematic diagram of an actual form of a third type of electrolytic apparatus according to the present invention;

도4 본 발명에 따른 전해장치의 제 4형의 실제 형태의 개략도,4 is a schematic diagram of an actual form of a fourth type of electrolytic apparatus according to the present invention;

도5 본 발명에 따른 전해장치의 제 5형의 실제 형태의 개략도,5 is a schematic diagram of an actual form of a fifth type of electrolytic apparatus according to the present invention;

도6 종래의 전해장치의 개략도이다.6 is a schematic diagram of a conventional electrolytic apparatus.

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명Explanation of symbols for main parts of the drawings

1, 10, 11 : 격막,1, 10, 11: diaphragm,

2a, 12a : 에노드실,2a, 12a: the anode chamber,

2b, 12b : 케소드실,2b, 12b: cathode chamber,

12c : 중간실,12c: middle room,

1a, 1Oa : 불소계 양이온 교환막,1a, 10a: fluorine-based cation exchange membrane,

3a, 13a : 에노드전극,3a, 13a: anode electrode,

3b, 13b : 케소드전극,3b, 13b: cathode electrode,

1Ob : 음이온 교환막,1Ob: anion exchange membrane,

11b : 음이온 교환막.11b anion exchange membrane.

상기의 과제는 격막에 의해서 분리된 에노드실을 갖는 전해장치이고, 상기 에노드실에는 격막에 밀착시켜 에노드전극이 설치되어있고, 상기 에노드전극에 밀착되어 설치된 격막에는 불소계의 양이온 교환막을 사용하는 것을 특징으로 한 전해장치로 해결된다.The above object is an electrolytic device having an anode chamber separated by a diaphragm, wherein the anode chamber is provided with an anode electrode in close contact with the diaphragm, and a fluorine-based cation exchange membrane is used for the diaphragm in close contact with the anode electrode. It is solved by an electrolytic device characterized in that.

또한, 에노드실, 케소드실, 상기 에노드실과 케소드실과의 사이에 중간실을 설치하고, 상기 에노드실과 중간실이 격막에 의해서 분리된 전해장치이고, 상기 에노드실에는 격막에 밀착시켜 에노드전극이 설치되어지고, 상기 에노드전극에 밀착되어 설치된 격막에는 불소계의 양이온 교환막을 사용하는 것을 특징으로 한 전해장치로 해결된다.In addition, an anode chamber, a cathode chamber, and an intermediate chamber are provided between the anode chamber and the cathode chamber, and the anode chamber and the intermediate chamber are separated by a diaphragm, and the anode chamber is in close contact with the diaphragm to A node electrode is provided, and the diaphragm provided in close contact with the anode electrode has a fluorine-based cation exchange membrane.

또한, 상기의 전해장치의 전도도가 60000㎲/cm 이하의 물을 공급하여 전해하는 것을 특징으로 하는 전해방법에 의해서 해결된다. 특히, 에노드실과 케소드실로 구성된 2실형 전해조 형태의 전해장치를 사용한 경우에는, 케소드실에 전도도가 60000㎲/cm 이하의 물을 공급하고 전해에 의해 에노드실에는 산화성 물질을 함유한 물을, 케소드실에는 환원성 물질을 함유한 물을 생성하는 것을 특징으로 한 전해방법에 의하여 해결된다.In addition, the conductivity of the electrolytic apparatus is solved by an electrolytic method, characterized in that the electrolysis by supplying water of 60000 Pa / cm or less. In particular, in the case of using a two-chamber electrolytic cell comprising an anode chamber and a cathode chamber, water having a conductivity of 60000 mW / cm or less is supplied to the cathode chamber, and water containing an oxidizing substance is supplied to the anode chamber by electrolysis. , The cathode chamber is solved by an electrolytic method, characterized in that to produce water containing a reducing substance.

또는, 에노드실과 케소드실과 중간실로 이루어진 3실형 전해조 형태의 전해장치를 사용할 경우에는, 중간실에 전도도가 60000㎲/cm이하의 물을 공급하고 전해에 의해 에노드실에는 산화성 물질을 함유한 물을, 케소드실에는 환원성 물질을 함유한 물을 생성하는 것을 특징으로 한 전해방법에 의하여 해결된다.Alternatively, in the case of using a three-chamber electrolytic cell consisting of an anode chamber, a cathode chamber, and an intermediate chamber, water having a conductivity of 60000 mW / cm or less is supplied to the intermediate chamber, and water containing an oxidizing substance is supplied to the anode chamber by electrolysis. In the cathode chamber is solved by an electrolytic method, characterized in that to produce water containing a reducing substance.

또한, 에노드전극에 밀착해 불소계의 양이온 교환막을 설치했을 경우, 전해질 농도가 낮은 경우에도 낮은 전해전압으로 전해수가 얻어지는 이유를 완전히 해명하는 것은 아직 도달해 있지 않지만 불소계의 양이온 교환막에서 수소이온(H+)의 해리(解離)가 일어나 교환막에서 전도성이 높아졌기 때문이라고 생각하고 있다. 결국, 불소계의 양이온 교환막과 에노드전극과의 접점에서 물의 전해가 용이하게 일어나서 음이온이 에노드전극으로 반드시 이동할 필요는 없다고 생각한다.In addition, when a fluorine-based cation exchange membrane is provided in close contact with the anode electrode, it is not yet fully understood why the electrolytic water is obtained at a low electrolytic voltage even when the electrolyte concentration is low. It is thought that this is because dissociation of + ) occurs and conductivity increases in the exchange membrane. As a result, electrolysis of water occurs easily at the contact point of the fluorine-based cation exchange membrane and the anode electrode, and it is considered that the anion does not necessarily move to the anode electrode.

그리고, 불소계의 양이온 교환막의 에노드전극과 반대측에 음이온 교환막을 설치했을 경우, 특히 에노드실을 형성하기 위해 분리한 격막은 불소계의 양이온 교환막과 음이온 교환막을 겹쳐놓은 형태의 격막을 사용한다. 또는, 불소계의 양이온 교환막을 에노드전극에 밀착시켜 설치할 경우, 전해질 농도를 낮게 할 경우에도 보다 낮은 전압으로 살균, 세정, 표면처리, 또는 식물의 성장촉진에 이용할 수 있는 염소냄새가 적은 전해수를 얻을 수 있다.In the case where an anion exchange membrane is provided on the side opposite to the anode electrode of the fluorine-based cation exchange membrane, the membrane separated in order to form an anode chamber is particularly used as a diaphragm in which a fluorine-based cation exchange membrane and an anion exchange membrane are stacked. Alternatively, when the fluorine-based cation exchange membrane is installed in close contact with the anode electrode, electrolytic water with a low chlorine odor that can be used for sterilization, cleaning, surface treatment, or promoting plant growth at a lower voltage can be obtained even when the electrolyte concentration is lowered. Can be.

에노드실 측에서 얻은 전해수에서 염화이온(Cl-) 등의 음이온 농도를 높이고 싶은 경우에는 불소계의 양이온 교환막에 미세한 구멍(Pin Hole)을 뚫어 두면 염화이온(Cl-) 등의 음이온은 부족하지 않게 에노드실로 이동하게 된다. 필요한 용도에 따라서 소정의 정밀도로 구멍을 뚫어 두면 원하는 농도의 염화이온(Cl-) 등의 음이온을 가진 에노드 전해액을 얻을 수 있다.Chloride ions in the electrolytic water obtained in enoic served side (Cl -) If you want to increase the anion concentration such as is leaving drilled fine hole (Pin Hole) the cation exchange membrane of a fluorine-containing chloride ions (Cl -) anion, such as is not lack Hainaut You will be taken to the room. If a hole is drilled with a predetermined precision according to the required use, an anode electrolyte solution having an anion such as chloride ion (Cl ) at a desired concentration can be obtained.

케소드실 측에서 얻은 전해수중 나트륨 이온(Na+) 등의 양이온 농도를 제어할 경우, 케소드실을 형성하기 위해 분리한 격막으로서는 특히 양이온 교환막과 음이온 교환막을 병용하는 것이 좋다. 에노드실측에 불소계의 양이온 교환막을 사용할 경우에 케소드실 측에서도 반드시 필요한 것은 아니다. 다만 양이온 농도를 제어하여 전해전압을 보다 낮게하기 위해서는 케소드전극에 음이온 교환막을 밀착시켜 설치해 두는 것이 좋다.When controlling the cation concentration of sodium ions (Na + ) and the like in the electrolyzed water obtained from the cathode chamber side, it is particularly preferable to use a cation exchange membrane and an anion exchange membrane together as a separation membrane to form the cathode chamber. In the case where a fluorine-based cation exchange membrane is used on the anode chamber side, it is not necessary even on the cathode chamber side. However, in order to control the cation concentration to lower the electrolytic voltage, it is preferable to provide an anion exchange membrane in close contact with the cathode electrode.

케소드실 측에서 얻은 전해수에 대한 양이온 농도를 높게 하고 싶은 경우에는, 음이온 교환막에 미세한 구멍(Pin Hole)을 뚫어 두면 양이온은 부족하지 않게 케소드실로 이동하게 된다. 필요한 용도에 따라서 소정의 정밀도로 구멍을 뚫어 두면 원하는 농도의 양이온을 가진 케소드 전해액을 얻을 수 있다.In order to increase the cation concentration of the electrolyzed water obtained from the cathode chamber side, when a pin hole is drilled in the anion exchange membrane, the cation moves to the cathode chamber without being deficient. Depending on the required use, if the hole is drilled with a predetermined precision, a cathode electrolyte having a cation of a desired concentration can be obtained.

상기처럼 구성한 장치를 사용할 경우 전극표면에 있어서 염화이온(Cl-) 등의 전해질 농도는 저하하고 물의 전해가 우선적으로 일어나게 된다. 이 결과 산화환원전위(ORP)에 기여한 전해생성물의 종(種)이 변화한다. 즉, 염화나트륨(NaCl)이 저농도의 영역에서는 염소의 산화 이외에도 하기의 반응에 의해 물의 산화분해종인 오존(O3), 과산화수소수(H2O2) 등을 생성하고, 이러한 활성종이 하이포아염소산이온(ClO-) 등의 음이온의 산화반응 생성물과 함께 작용해서 살균효과를 높이게 된다.In the case of using the device configured as described above, electrolyte concentration such as chloride ion (Cl ) is lowered on the electrode surface, and electrolysis of water occurs first. As a result, the species of the electrolytic product contributing to the redox potential (ORP) changes. That is, in the low concentration region of sodium chloride (NaCl), in addition to chlorine oxidation, ozone (O 3 ), hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), etc., which are oxidative decomposition species of water, are produced by the following reaction, and the active species is hypochlorite ion. (ClO -) by acting with the anion of the oxidation reaction product and the like increase the sterilizing effect.

[ 에노드 반응 ][Anode reaction]

2H2O - 4e-→ 4H++ O2(6) 2H 2 O - 4e - → 4H + + O 2 (6)

2H2O - 2e-→ H2O + 2H+(7) 2H 2 O - 2e - → H 2 O + 2H + (7)

H2O + O2- 2e-→ O3+ 2H+(8) H 2 O + O 2 - 2e - → O 3 + 2H + (8)

뿐만 아니라 오존(O3), 과산화수소수(H2O2) 등은 세균등을 산화하면 산소와물로 되돌아간다. 따라서, 전해질이 저농도인 물을 전해한 에노드 전해수는 환경면에서도 우수하다.In addition, ozone (O 3 ), hydrogen peroxide (H 2 O 2 ), etc., oxidize bacteria and return to oxygen and water. Therefore, the electrolyzed water of the anode in which the electrolyte is delivered at low concentration is excellent also in the environment.

환원반응에 대해서도 하기의 식에 따라서 수소가스와 수산이온 등이 발생한다.Also in the reduction reaction, hydrogen gas, hydroxide ions, and the like are generated according to the following equation.

[ 케소드 반응 ][Cathode reaction]

2H2O + 2e-→ H2+ 2OH-(9) 2H 2 O + 2e - → H 2 + 2OH - (9)

2H++ 2e-→ H2(10) 2H + + 2e - → H 2 (10)

H2O + e-→ OH-+ H (11) H 2 O + e - → OH - + H (11)

H++ e-→ H (12) H + + e - → H ( 12)

본 발명에 따른 전해장치는 격막에 의해서 분리된 에노드실을 가진 전해장치이고, 상기 에노드실에는 격막에 밀착해서 에노드전극이 설치되며, 상기 에노드 전극에 밀착시켜 설치된 격막에는 불소계의 양이온 교환막이 사용되어진 것이다. 특히, 에노드실과 케소드실을 가지고, 상기 에노드실과 케소드실이 격막에 의해 분리된 2실형 전해조를 구비한 전해장치이고, 상기 에노드실에는 격막에 밀착해서 에노드전극이 설치되고, 상기 에노드전극에 붙여서 설치된 격막에는 불소계의 양이온 교환막이 사용되어진 것이다.The electrolytic device according to the present invention is an electrolytic device having an anode chamber separated by a diaphragm, and the anode chamber is provided with an anode electrode in close contact with the membrane, and the membrane installed in close contact with the anode electrode has a fluorine-based cation exchange membrane. It is used. In particular, an electrolytic apparatus having an anode chamber and a cathode chamber, wherein the anode chamber and the cathode chamber are separated by a diaphragm, and the anode chamber is provided in close contact with the diaphragm and an anode electrode is provided. Fluorine-based cation exchange membranes are used for the diaphragm attached to the anode electrode.

또한, 에노드실과 케소드실, 상기 에노드실과 케소드실 사이에 설치된 중간실을 가지고, 상기 에노드실과 중간실, 케소드실과 중간실이 각각 격막에 의해 분리된 3실형 전해조를 구비한 전해장치이고, 상기 에노드실에는 격막에 밀착해서 에노드전극이 설치되고, 상기 에노드전극에 밀착시켜 설치된 격막에는 불소계의 양이온 교환막이 사용되어진 것이다. 또한, 상기 전해장치에 있어서, 불소계의 양이온 교환막의 에노드전극과 반대측에는 음이온 교환막이 설치되어 있다. 또한, 3실형 전해조를 구비한 전해장치에 있어서는 케소드실과 중간실을 분리한 격막에 양이온 교환막과 음이온 교환막이 겹쳐진 것이 사용되어지고 있다. 또한, 상기 불소계의 양이온 교환막에는 구멍이 뚫려져 있다. 또한, 케소드실과 중간실을 분리한 격막의 음이온 교환막에는 구멍이 뚫려져 있다.In addition, an electrolytic cell having a three-chamber electrolytic cell having an anode chamber and a cathode chamber, an intermediate chamber provided between the anode chamber and the cathode chamber, and wherein the anode chamber and the intermediate chamber, the cathode chamber and the intermediate chamber are separated by a diaphragm, respectively. The device is an anode chamber in which an anode electrode is provided in close contact with the diaphragm, and a fluorine-based cation exchange membrane is used in the diaphragm provided in close contact with the anode electrode. In the above electrolytic apparatus, an anion exchange membrane is provided on the side opposite to the anode electrode of the fluorine-based cation exchange membrane. Moreover, in the electrolytic apparatus provided with a 3-chamber electrolytic cell, the thing in which the cation exchange membrane and the anion exchange membrane overlapped the separator which separated the cathode chamber and the intermediate chamber is used. In addition, a hole is drilled through the fluorine-based cation exchange membrane. In addition, holes are formed in the anion exchange membrane of the diaphragm which separated the cathode chamber and the intermediate chamber.

본 발명에 따른 전해방법은, 상기의 전해장치에 전도도가 60000㎲/cm이하(하한치는 0.05㎲/cm)의 물을 공급하여 전해하는 것이다. 특히 에노드실과 케소드실로 이루어진 2실형 전해조 형태의 전해장치를 사용할 경우에는, 케소드실에 전도도가 60000㎲/cm이하(하한치 0.05㎲/cm)의 물을 공급하고, 전해에 의해 에노드실에 산화성 물질을 함유한 물을, 케소드실에 환원성 물질을 함유한 물을 생성하는 것이다. 또한, 에노드실과 케소드실과 중간실로 이루어진 3실형 전해조 형태의 전해장치를 사용할 경우에는, 중간실에 전도도가 60000㎲/cm이하(하한치 0.05㎲/cm)의 물을 공급하여 전해에 의해 에노드실에 산화성 물질을 함유한 물을, 케소드실에 환원성 물질을 함유한 물을 생성하는 것이다.In the electrolytic method according to the present invention, electrolysis is performed by supplying water having a conductivity of 60000 Pa / cm or less (lower limit value of 0.05 Pa / cm) to the electrolytic apparatus. In particular, in the case of using a two-chamber electrolytic cell consisting of an anode chamber and a cathode chamber, water having a conductivity of 60000 mW / cm or less (lower limit 0.05 mW / cm) is supplied to the cathode chamber and electrolytically supplied to the anode chamber. Water containing an oxidizing substance produces water containing a reducing substance in the cathode chamber. In addition, in the case of using a three-chamber electrolytic cell comprising an anode chamber, a cathode chamber and an intermediate chamber, the anode chamber is supplied with electrolysis of 60000 kW / cm or less (lower limit 0.05 kW / cm) to the intermediate chamber by electrolysis. Water containing oxidizing material in the cathode chamber and water containing reducing material in the cathode chamber.

이하 다시 구체적으로 설명하면 다음과 같다.It will be described below in detail as follows.

도 1은 본 발명 따른 전해장치 제 1형의 실제 형태를 나타내고 있다.1 shows the actual form of the electrolytic apparatus type 1 according to the present invention.

도 1에 표시된 것처럼 전해조 내에 이온교환막으로 된 격막 1이 설치되고,에노드실 2a와 케소드실 2b가 구성되어 있다. 따라서, 2실형에는 3실형의 형태와 같은 중간실은 없다.As shown in FIG. 1, the diaphragm 1 which consists of an ion exchange membrane is provided in an electrolytic cell, and the anode chamber 2a and the cathode chamber 2b are comprised. Therefore, there are no intermediate chambers in the two-chamber type like the three-chamber type.

상기 격막 1은 불소계의 양이온 교환막 1a와 음이온 교환막 1b가 겹쳐져 있다. 그리고 불소계의 양이온 교환막 1a가 에노드실 2a 측에 접해있다. 에노드실 2a에는 격막(불소계의 양이온 교환막 1a)에 밀착되어 에노드전극 3a가 설치되어 있다. 3b는 케소드전극이고, 케소드전극 3b는 음이온 교환막 1b에 밀착시키거나, 도 1에 보여지는 것처럼 음이온 교환막 1b에서 이간(離間)시켜도 좋다. 본 예에서는 격막에서 5mm 떨어졌다.The diaphragm 1 overlaps the fluorine-based cation exchange membrane 1a and the anion exchange membrane 1b. The fluorine-based cation exchange membrane 1a is in contact with the anode chamber 2a. An anode electrode 3a is provided in close contact with the diaphragm (fluorine-based cation exchange membrane 1a) in the anode chamber 2a. 3b is a cathode electrode, and the cathode electrode 3b may be in close contact with the anion exchange membrane 1b, or may be spaced apart from the anion exchange membrane 1b as shown in FIG. In this example, it fell 5 mm from the diaphragm.

에노드실 2a에는 전도도가 약 1㎲/cm의 순수(純水)를 흘리고 케소드실 2b 에는 200g/ℓ의 식염을 용해한 식염수를 2ℓ 넣었다. 그리고, 에노드전극 3a와 케소드전극 3b와의 사이에 전해전류 9A를 흘렸을 때, 전해전압은 16V가 되고 전해가 행하여졌다. 이 결과 에노드실 2a의 배수구에서 흘러나온 에노드 전해액의 수소이온농도(pH)는 4.1이고, 산화환원전위(ORP)는 1100mV(vs, 은(Ag)/염화은(AgCl))이었다.Pure water having a conductivity of about 1 kW / cm was flowed into the anode chamber 2a, and 2 l of saline solution in which 200 g / l of salt was dissolved was added to the cathode chamber 2b. When the electrolytic current 9A flowed between the anode electrode 3a and the cathode electrode 3b, the electrolytic voltage was 16V and electrolysis was performed. As a result, the hydrogen ion concentration (pH) of the anode electrolyte flowing out from the drainage port of the anode chamber 2a was 4.1, and the redox potential (ORP) was 1100 mV (vs, silver (Ag) / silver chloride (AgCl)).

또한 잔류염소농도는 2 ppm이었다. 또, 에노드 전해액의 항균작용의 조사를 위하여 대장균(E. coli), 녹농균(P.aeruginosa)을 채취하여 균농도를 107개/cc로 하고, 1cc의 균액을 1Occ의 에노드전해액에 혼합한 후, 그 혼합액을 표준한천배지(標準寒天培地)에서 도말(塗抹)하고, 30℃에서 24시간 배양한 경우 균 수는 현저하게 줄어들었다. 이 실험에서 에노드전해액은 살균작용에 뛰어나다는 것을 판단할 수 있다.The residual chlorine concentration was 2 ppm. In addition, E. coli and P. aeruginosa were collected for the investigation of the antibacterial activity of the anode electrolyte, and the bacterial concentration was 10 7 / cc, and 1cc of the bacterial solution was mixed with 10cc of the anode electrolyte. After that, the mixed solution was smeared on a standard agar medium and cultured at 30 ° C. for 24 hours. In this experiment, it can be determined that the anode electrolyte is excellent for sterilization.

뿐만 아니라, 도 1의 장치에 있어서 비교를 위해 에노드전극 3a를 불소계의 양이온 교환막 1a로 부터 5mm 떨어뜨릴 경우, 500V 이상의 전해전압이 필요하고, 저전압에서의 전해를 하는 것은 불가능하였다.In addition, in the apparatus of FIG. 1, when the anode electrode 3a is 5 mm away from the fluorine-based cation exchange membrane 1a, an electrolytic voltage of 500 V or more is required, and electrolysis at low voltage is impossible.

도 2는 본 발명에 따른 전해장치 제 2형의 실제 형태를 나타내고 있다.2 shows the actual form of the electrolytic apparatus type 2 according to the present invention.

본 실제 형태는 에노드실과 케소드실과 중간실을 가진 3실형의 형태로 된 것이다. 도 2에 표시된 것처럼 전해조 내에 이온교환막으로 된 격막 10, 11이 설치되고, 에노드실 12a와 중간실 12c와 케소드실 12b로 구성된다. 에노드실 12a와 중간실 12c를 분리한 격막 10은 불소계의 양이온 교환막 10a와 음이온 교환막 10b가 겹쳐진 것이다. 그리고 불소계의 양이온 교환막 10a가 에노드실 12a 측에 접해있다.This actual form is a three-chamber form with an anode thread, a cathode thread and an intermediate thread. As shown in Fig. 2, diaphragms 10 and 11 made of ion exchange membranes are provided in the electrolytic cell, and are composed of an anode chamber 12a, an intermediate chamber 12c, and a cathode chamber 12b. In the diaphragm 10 which separated the anode chamber 12a and the intermediate chamber 12c, the fluorine-type cation exchange membrane 10a and the anion exchange membrane 10b overlapped. The fluorine-based cation exchange membrane 10a is in contact with the anode chamber 12a.

케소드실 12b와 중간실 12c를 분리한 격막 11은 양이온 교환막이고, 에노드실 12a에는 격막 10(불소계의 양이온 교환막 10a)에 밀착시켜 에노드전극이 설치되어 있다. 케소드실 12b에는 격막(음이온 교환막) 11에 밀착시켜 케소드전극 13b가 설치되어 있고, 중간실 12c에는 글라스 비드(Glass Bead)를 채웠다. 그리고, 에노드실 12a 및 케소드실 12b에 약 1ℓ/min의 순수(전도도 1.0㎲/cm)를 공급하고, 또 중간실 12c에는 포화농도의 식염수를 공급했다.The diaphragm 11 which separated the cathode chamber 12b and the intermediate chamber 12c is a cation exchange membrane, and the anode chamber 12a is provided with an anode electrode in close contact with the diaphragm 10 (fluorine-based cation exchange membrane 10a). In the cathode chamber 12b, a cathode electrode 13b was provided in close contact with the diaphragm (anion exchange membrane) 11, and a glass bead was filled in the intermediate chamber 12c. Pure water (conductivity of 1.0 kW / cm) of about 1 L / min was supplied to the anode chamber 12a and the cathode chamber 12b, and the saline solution of saturated concentration was supplied to the intermediate chamber 12c.

에노드전극 13a와 케소드전극 13b와의 사이에 전해전류 9A를 흘렸을 때 전해전압은 14V로 되고 전해가 행하여졌다. 에노드실 12a의 배수구에서 채취한 에노드전해액의 수소이온농도(pH)는 4.05이고, 산화환원전위(ORP)는 1090mV이었다. 또, 잔류염소농도는 2ppm이었다. 또, 에노드 전해액의 항균작용을 조사하기 위해 대장균(E. coli), 녹농균(P.aeruginosa)을 채취하여 균농도를 107개/cc로 하고, 1cc의 균액을 10cc의 에노드전해액에 혼합한 후, 그 혼합액을 표준한천배지(標準寒天培地)에 30℃에서 24시간 배양한 경우 균 수는 현저하게 줄어들었다. 이 실험에서 에노드전해액은 살균작용에 뛰어나다는 것을 알 수 있다.When the electrolytic current 9A flowed between the anode electrode 13a and the cathode electrode 13b, the electrolytic voltage became 14V and electrolysis was performed. The hydrogen ion concentration (pH) of the anode electrolyte collected from the drainage port of the anode chamber 12a was 4.05, and the redox potential (ORP) was 1090 mV. In addition, the residual chlorine concentration was 2 ppm. In addition, E. coli and P. aeruginosa were collected to check the antimicrobial activity of the anode electrolyte, and the bacterial concentration was 10 7 / cc, and 1cc of the bacterial solution was mixed with 10cc of the electrolyte solution. After that, the mixture was incubated for 24 hours at 30 ℃ in standard agar medium (標準 寒 天 培 地), the number of bacteria was significantly reduced. In this experiment, it can be seen that the anode electrolyte is excellent for sterilization.

또, 상기 순수 대신에 수도수(수소이온농도(pH) = 7.56, 전도도 = 320㎲/cm)를 공급하고 전해전류 9A로 전해 했을 때 얻어진 에노드전해액의 전도도는 360㎲/cm, 수소이온농도(pH)는 5.5이고, 산화환원전위(ORP)는 1020mV 이었다. 또, 염소냄새는 느껴지지 않았지만 잔류염소농도는 2.5ppm이었다.In addition, the conductivity of the anode electrolyte obtained by supplying tap water (hydrogen ion concentration (pH) = 7.56, conductivity = 320 mW / cm) instead of pure water and electrolytic current at 9 A was 360 mW / cm and hydrogen ion concentration. (pH) was 5.5 and the redox potential (ORP) was 1020 mV. The chlorine odor was not felt, but the residual chlorine concentration was 2.5 ppm.

이와 같이, 순수와 수도수 어느 쪽의 전해에 있어서도 에노드 전해액에 대한 염소가스의 발생은 거의 없어지고, 오존(O3)의 발생이 관측되었다. 즉, 에노드전해에서는 활성산소가 발생되어지는 것을 알 수 있었다.In this way, the generation of chlorine gas to the anode electrolyte was almost eliminated in the electrolysis of both pure water and tap water, and the generation of ozone (O 3 ) was observed. In other words, it was found that active oxygen is generated in the anode electrolyte.

또, 도 2의 장치에 있어서 중간실 12c에 5% 유산수용액을 넣고 에노드실12a 및 케소드실 12b에 약 1ℓ/min의 순수(전도도 1.0㎲/cm)를 공급하고, 전해전류7A, 전해전압 20V의 조건으로 전해를 했을 때, 수소이온농도(pH) 4.89, 산화환원전위(ORP) -450mV의 에노드 전해액이 얻어졌다. 이 에노드전해액 속에 자철광(Magnetite : Fe3O4)의 산화피막이 1㎛정도 성장한 철을 물에 담그고 5분 후에 꺼냈을 때, 표면의 산화피막은 깨끗하게 제거되었다. 즉, 에노드전해액은 산화피막 같은 용해제거에도 이용이 가능한 것을 알 수 있다.In the apparatus of FIG. 2, 5% lactic acid solution was added to the intermediate chamber 12c, and about 1 liter / min of pure water (conductivity of 1.0 mA / cm) was supplied to the anode chamber 12a and the cathode chamber 12b. When the electrolysis was carried out under the condition of 20 V, an anode electrolyte solution having a hydrogen ion concentration (pH) of 4.89 and a redox potential (ORP) of -450 mV was obtained. When the oxide film of magnetite (Fe 3 O 4 ) in the anode electrolyte was immersed in water after 5 minutes of iron, the oxide film on the surface was removed cleanly. That is, it can be seen that the anode electrolyte can also be used for dissolution removal such as an oxide film.

뿐만 아니라, 비교를 위한 도 2의 장치에 있어서 에노드전극 13a를 불소계의 양이온 교환막 10a에서 5mm 띄어서 설치했다. 이 경우 전해에 500V이상의 전해전압이 필요했다.In addition, in the apparatus of FIG. 2 for comparison, the anode electrode 13a was placed 5 mm apart from the fluorine-based cation exchange membrane 10a. In this case, an electrolytic voltage of 500 V or more was required for electrolysis.

또한, 비교를 위한 도 2의 장치에 있어서 불소계의 양이온 교환막 10a 대신 불소계의 물질이 아닌 양이온 교환막을 사용하고, 에노드실 12a 및 케소드실 12b에 양 1ℓ/min의 순수(전도도 1.0㎲/cm)를 공급하고, 또 중간실 12c에는 포화농도의 식염수를 넣고 전해했을 때, 전해전압은 300V이상이 필요했고 낮은 전압으로의 전해가 곤란하게 되었다.In addition, in the apparatus of FIG. 2 for comparison, a cation exchange membrane which is not a fluorine substance is used instead of the fluorine cation exchange membrane 10a, and the amount of pure water (conductivity 1.0 kV / cm) is applied to the anode chamber 12a and the cathode chamber 12b. In addition, when electrolyzed with saturated salt solution in the middle chamber 12c, the electrolytic voltage was required to be 300V or more, and the electrolysis to a low voltage became difficult.

또한, 비교를 의한 도 2의 장치에 있어서 불소계의 양이온 교환막 10a 대신 불소계의 수지로 된 부직포를 사용하고 에노드실 12a 및 케소드실 12b에 약 1ℓ/min의 순수(전도도 1.0㎲/cm)를 공급하고, 또 중간실 12c에는 포화농도의 식염수를 넣고 전해했을 때, 비교적 낮은 전압에서도 전해가 행하여졌다. 그러나, 이때 얻은 전해액의 수소이온농도(pH)는 2.7이고, 산화환원전위(ORP)는 1160mV, 전도도는 950㎲/cm이고, 잔류염소농도는 80ppm이고 염소냄새가 느껴졌기 때문에 염소가스의 발생이 확인되어졌다.In the comparative apparatus of FIG. 2, a nonwoven fabric made of a fluorine resin was used instead of the fluorine cation exchange membrane 10a, and about 1 liter / min of pure water (conductivity 1.0 kW / cm) was supplied to the anode chamber 12a and the cathode chamber 12b. In addition, electrolysis was performed even at a relatively low voltage when electrolyzing with saturated salt solution of saturated concentration in the intermediate chamber 12c. However, the hydrogen ion concentration (pH) of the electrolyte obtained at this time was 2.7, the redox potential (ORP) was 1160 mV, the conductivity was 950 mW / cm, the residual chlorine concentration was 80 ppm, and the smell of chlorine caused the generation of chlorine gas. It was confirmed.

도 2의 장치에 있어서 불소계의 양이온 교환막 10a에 500개의 구멍(Pin Hole : 구경 O.1mm)을 뚫린 것을 사용해서 같은 사양으로 전해를 행하였다. 즉, 에노드실 12a 및 케소드실 12b에 약 1ℓ/min의 수도수(전도도 320㎲/cm)를 공급하고, 또 중간실 12c에는 포화농도의 식염수를 넣고 전해했을 때 전해전류 9A, 전해전압 14.5V에서 전해가 시작되고, 수소이온농도(pH) 3.1, 산화환원전위(ORP) 1130mV), 전도도는 430㎲/cm의 에노드 전해액이 얻어졌다. 이 에노드 전해액은 대장균(E.coli), 녹농균(P.aeruginosa), 초고균(B.subtilis)에 항균성을 보였고 특히, 상기의 실제 형태의 것보다도 항균성이 높았다. 또한, 에노드 전해액의 잔류염소농도는 150에서 200ppm이었던 것의 전해시에 발생한 염소가스는 아주 미량이었으며, 오존(O3)의 발생쪽이 많았다. 이것은 에노드전극 13a상에서 직접 염화이온(Cl-)가 산화된 것이 아니고 물의산화에서 발생한 활성산소에서 염화이온(Cl-)이 산화된 것을 나타내고 있다.In the apparatus of FIG. 2, electrolysis was performed with the same specification using what drilled 500 holes (Pin Hole: 0.1 mm) in the fluorine-type cation exchange membrane 10a. In other words, about 1 liter / min of tap water (conductivity of 320 ㎲ / cm) is supplied to the anode chamber 12a and the cathode chamber 12b, and the saturated salt solution of saturated concentration is added to the middle chamber 12c, and the electrolytic current is 9A and the electrolytic voltage is 14.5. Electrolysis was initiated at V, and an anode electrolyte having a hydrogen ion concentration (pH) of 3.1, a redox potential (ORP) of 1130 mV), and a conductivity of 430 Pa / cm was obtained. This anode electrolyte showed antimicrobial activity against E. coli, P. aeruginosa, and B. subtilis, and in particular, had higher antimicrobial activity than that of the above-mentioned actual form. In addition, the residual chlorine concentration of the anode electrolyte was 150 to 200 ppm, and the amount of chlorine gas generated at the time of electrolysis was very small, and ozone (O 3 ) was more generated. This shows that this oxide directly chloride ion (Cl - -) on the anode electrode 13a is not a chloride ion is oxidized by the active oxygen generated in the oxidation of water (Cl).

따라서, 불소계의 양이온 교환막 10a에 뚫린 구멍(Pin Hole)의 크기와 수를 제어하는 것에 의해 에노드전해액 속에 함유된 잔류염소농도를 높였음에도 불구하고 전해에 의해 염소가스의 발생을 억제할 수 있었다. 뿐만 아니라, 이 에노드전해액은 잔류염소농도가 높지만 염화이온(Cl-) 농도가 낮기 때문에 스텐레스강(SUS304)등의 재료의 부식을 촉진하는 일은 없었다.Therefore, the generation of chlorine gas was suppressed by electrolysis despite the increase of the residual chlorine concentration contained in the anode electrolyte by controlling the size and number of holes drilled in the fluorine-based cation exchange membrane 10a. In addition, the anode electrolyte had a high residual chlorine concentration but a low chloride ion (Cl ) concentration, and thus did not promote corrosion of materials such as stainless steel (SUS304).

또한, 도 2의 장치에 있어서 불소계의 양이온 교환막 10a에 500개의 구멍(Pin Hole : 구경 0.1mm)을 뚫린 것을 사용하고, 에노드실 12a 및 케소드실 12b에 약 1ℓ/min의 순수(전도도 1.0㎲/cm)를 공급하고, 또 중간실 12c에는 포화농도의 식염수를 넣고 전해했을 때, 전해전류 9A, 전해전압 14.5V의 조건에서 전해를 행한 경우 수소이온농도(pH) 2.6이고, 산화환원전위(ORP)는 1160mV, 전도도는 430㎲/cm, 잔류염소농도 150에서 200ppm의 에노드전해액이 얻어졌다. 이 에노드전해액을 사용해서 세정을 한 하드디스크(HardDisk)용 유리(Glass)기판과, 통상의 순수를 사용하여 세정한 하드디스크용 유리기판을 80℃의 포화온도 속에서 1주일 동안 폭로시험(暴露試驗)을 한 후, 순수를 하드디스크용 유리기판은 공기중의 습기에 의해 표면이 수㎛정도 더렵혀지고 표면평탄도가 저하되는데 비해서, 에노드전해액을 사용해서 세정한 하드디스크용 유리기판은 공기중의 습기에 의해서도 표면이 더렵혀지지 않고 표면평탄도도 우수한 것으로 나타났다.In the apparatus shown in FIG. 2, 500 holes (Pin Holes: 0.1 mm diameter) drilled through the fluorine-based cation exchange membrane 10a were used, and about 1 liter / min of pure water (conductivity of 1.0 kPa) was applied to the anode chamber 12a and the cathode chamber 12b. / cm), and when saturated brine is added to the intermediate chamber 12c for electrolysis, the electrolysis is carried out under the conditions of an electrolytic current of 9A and an electrolytic voltage of 14.5V, and the hydrogen ion concentration (pH) is 2.6, and the redox potential ( ORP) was obtained at an anode electrolyte of 200 ppm at 1160 mV, conductivity of 430 kW / cm, and residual chlorine concentration of 150. The glass substrate for hard disk cleaned with this anode electrolyte and the glass substrate for hard disk cleaned with ordinary pure water were exposed for one week at 80 ° C saturation temperature. After virtue of pure water, the glass substrate for hard disks has a surface of several micrometers and the surface flatness is reduced by moisture in the air, whereas the glass substrate for hard disks cleaned with an anode electrolyte is used. It was found that the surface was not soiled by the moisture in the air and the surface flatness was also excellent.

도 3은 본 발명에 따른 전해장치의 다른 형태를 나타낸 것이다. 이 실제 형태는 도 2의 장치에 있어서 케소드실 12b와 중간실 12c를 분리된 격막 11에 양이온 교환막 뿐 아니고 양이온 교환막 11a와 음이온 교환막 11b를 겹친것을 사용한 것이다. 케소드전극 13b는 음이온 교환막 11b에 밀착해서 설치되어 있다. 그 밖의 구성은 제 2형의 실제 형태의 것과 기본적으로 같기 때문에 동일 부분에는 같은 부호를 붙였고 상세한 설명은 생략한다.Figure 3 shows another form of the electrolytic apparatus according to the present invention. This actual embodiment uses the cathodic exchange membrane 11a and the anion exchange membrane 11b to overlap the cathode chamber 12b and the intermediate chamber 12c in the separator 11, as well as the cation exchange membrane 11a. The cathode electrode 13b is provided in close contact with the anion exchange membrane 11b. Since the other configurations are basically the same as those of the actual type of the second type, the same parts are denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.

그리고, 에노드실 12a 및 케소드실 12b에 약 1ℓ/min의 순수(전도도 1.0㎲/cm)를 공급하고, 또 중간실 12c에는 포화농도의 식염수를 넣고 에노드전극 13a와케소드전극 13b와의 사이에 전해전류 7A를 흘렸을 때, 전해전압은 30V로 되고 전해가 행하여졌다. 이 전해액도 상기 본 발명의 실제 형태와 같은 사양의 특징을 가진 것이다. 예를들면, 케소드 전해수는 전도도가 250㎲/cm, 수소이온농도(pH)가 10.5, 산화환원전위(ORP)가 -810mV이었다.Then, pure water (conductivity of 1.0 mW / cm) of about 1 L / min was supplied to the anode chamber 12a and the cathode chamber 12b, and a saturated salt solution was placed in the intermediate chamber 12c, and the anode electrode 13a and the cathode electrode 13b were placed. When 7 A of electrolytic currents flowed, electrolysis voltage became 30V and electrolysis was performed. This electrolyte solution also has the characteristics of the same specifications as in the actual embodiment of the present invention. For example, the cathode electrolyzed water had a conductivity of 250 mA / cm, a hydrogen ion concentration (pH) of 10.5, and a redox potential (ORP) of -810 mV.

또, 도 3의 장치에 있어서 불소계의 양이온 교환막 10a 및 음이온 교환막11b에 500개의 구멍(구경 1mm)을 뚫린 것을 사용하고, 에노드실 12a 및 케소드실12b에 약 1ℓ/min의 수도수(전도도 320㎲/cm)를 공급하고, 또 중간실 12c에는 포화농도의 식염수를 넣고 전해전류 9A, 전해전압 16.5V의 조건으로 전해를 하였다. 이 전해액도 상기 본 발명의 실제 형태와 같은 사양의 특징을 가진 것이다. 예를들면, 케소드전해수는 전도도가 390㎲/cm, 수소이온농도(pH)가 11.1, 산화환원 전위(ORP)가 -870mV의 물질로 되었다.In the apparatus shown in Fig. 3, 500 holes (diameter 1 mm) bored through the fluorine-based cation exchange membrane 10a and the anion exchange membrane 11b were used, and tap water (conductivity 320) of about 1 liter / min was applied to the anode chamber 12a and the cathode chamber 12b. Cm / cm), and saturated salt solution was added to the intermediate chamber 12c, and electrolysis was carried out under the condition of an electrolytic current of 9A and an electrolytic voltage of 16.5V. This electrolyte solution also has the characteristics of the same specifications as in the actual embodiment of the present invention. For example, the cathode electrolytic water had a conductivity of 390 kW / cm, a hydrogen ion concentration (pH) of 11.1, and a redox potential (ORP) of -870 mV.

비교를 위해서 불소계의 양이온 교환막 1Oa를 제거 할 경우에는, 전해전류5A를 얻기 위해서는 전해전압이 100V 이상 필요하고 저전압으로의 전해는 할 수 없었다.When the fluorine-based cation exchange membrane 10a was removed for comparison, an electrolytic voltage of 100 V or more was required to obtain an electrolytic current 5A, and electrolysis to a low voltage was not possible.

또, 도3의 장치에 있어서 중간실 12c에 고체전해질로서 양이온 교환수지를채우고, 에노드실 12a 및 케소드실 12b에 약 0.5ℓ/min의 초순수(저항이 18㏁)를 공급하고 전해전류 5A, 전해전압 35V의 조건으로 전해를 하였다. 이 전해액도 상기 발명의 실제 형태와 같은 사양의 특징을 가지고 있다. 예를들면, 전도도가 2㎲/cm, 수소이온농도(pH)가 9.051, 산화환원전위(ORP)가 -690mV의 물질로 되었다.In the apparatus of Fig. 3, the cation exchange resin is filled as a solid electrolyte in the intermediate chamber 12c, and about 0.5 L / min of ultrapure water (resistance of 18 mA) is supplied to the anode chamber 12a and the cathode chamber 12b, and the electrolytic current 5A, Electrolysis was performed under the conditions of an electrolytic voltage of 35V. This electrolyte solution also has the same characteristics as the actual form of the invention. For example, the conductivity was 2 kV / cm, the hydrogen ion concentration (pH) was 9.051, and the redox potential (ORP) was -690 mV.

도 4는 본 발명에 따른 전해장치의 다른 실제 형태를 나타낸 것이다. 이 실제 형태는 도 2의 장치에 있어서 불소계의 양이온 교환막 10a만을 남기고 음이온 교환막 10b를 제거한 것이다. 그 밖의 구성은 제2 실제형태의 것과 기본적으로 같기 때문에, 동일부분에는 같은 부호를 붙이고 상세한 설명은 생략한다.Figure 4 shows another actual form of the electrolytic apparatus according to the present invention. This actual form removes the anion exchange membrane 10b leaving only the fluorine-based cation exchange membrane 10a in the apparatus of FIG. Since the other configurations are basically the same as those of the second actual form, the same parts will be denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted.

그리고, 중간실 12c에 고체전해질로서 양이온 교환수지를 채우고 에노드실12a 및 케소드실 12b에 약 0.5ℓ/min의 수도수(전도도 320㎲/cm)를 공급하고, 또 중간실 12c에도 수도수를 공급하고 에노드전극 13a와 케소드전극 13b와의 사이에 전해전류 5A를 흘렸을 때 전해전압은 25V로 되고 전해가 행하여졌다. 이 전해액도 상기 본 발명의 실제 형태와 같은 사양의 특징을 가진 것이다. 예를들면, 에노드전해수는 전도도가 390㎲/cm, 수소이온농도(pH)가 7.0, 산화환원전위(ORP)가 960mV의 물질로 되고, 케소드전해수는 전도도가 350㎲/cm, 수소이온농도(pH)가 9.65, 산화환원전위(ORP)가 -620mV의 물질로 되었다.Then, the cation exchange resin was filled with a solid electrolyte in the intermediate chamber 12c, and about 0.5 liter / min of tap water (conductivity of 320 kW / cm) was supplied to the anode chamber 12a and the cathode chamber 12b. When the supply was made and an electrolytic current 5A flowed between the anode electrode 13a and the cathode electrode 13b, the electrolytic voltage was 25V and electrolysis was performed. This electrolyte solution also has the characteristics of the same specifications as in the actual embodiment of the present invention. For example, the anode electrolytic water has a conductivity of 390 kW / cm, a hydrogen ion concentration (pH) of 7.0, and a redox potential (ORP) of 960 mV, and the cathode electrolytic water has a conductivity of 350 kW / cm and a hydrogen ion. The concentration (pH) was 9.65 and the redox potential (ORP) was -620 mV.

도 5는 본 발명에 따른 전해장치의 다른 실제 형태를 나타낸 것이다. 이 실제 형태는 도 2의 장치에 있어서 불소계의 양이온 교환막 10a만을 남기고 음이온 교환막 10b를 제거하고, 중간실 12c에 고체전해질로서 양이온 교환수지를 채우고, 그리고 중간실 12c를 통과한 물을 에노드실 12a에 공급하도록 한 것이다. 그 밖의 구성은 제 2형의 실제 형태의 것과 기본적으로 같기 때문에, 동일부분에는 같은 부호를 붙이고 상세한 설명은 생략한다. 뿐만 아니라 도 5중 4는 3실형 전해조, 5는 연수기(軟水器), 6은 케소드실액 탱크, 7은 에노드실액 탱크이다.Figure 5 shows another practical form of the electrolytic apparatus according to the present invention. This actual form removes the anion exchange membrane 10b, leaving only the fluorine-based cation exchange membrane 10a in the apparatus of FIG. 2, filling the intermediate chamber 12c with the cation exchange resin as a solid electrolyte, and passing the water passed through the intermediate chamber 12c to the anode chamber 12a. It was to supply. Since the other configurations are basically the same as those of the actual type of the second type, the same parts will be denoted by the same reference numerals and detailed description thereof will be omitted. In addition, 4 in FIG. 5 is a three-chamber electrolytic cell, 5 is a softener, 6 is a cathodic seal liquid tank, and 7 is an anode seal liquid tank.

그리고, 케소드실 12b에 약 0.5ℓ/min의 수도수(전도도 320㎲/cm)를 공급하고, 전해전류 5A, 전해전압 20V의 조건으로 전해를 행하였다. 이 전해액도 상기 발명의 실제 형태와 같은 사양의 특징을 가지고 있다. 예를들면, 에노드전해수는 전도도가 430㎲/cm, 수소이온농도(pH)가 3.55, 산화환원전위(ORP)가 1120mV)의 물질로 되고, 케소드전해수는 전도도가 450㎲/cm, 수소이온농도(pH)가 10.02, 산화환원전위(ORP)가 -750mV의 물질로 되었다.Then, about 0.5 liter / min of tap water (conductivity of 320 kW / cm) was supplied to the cathode chamber 12b, and electrolysis was performed under the condition of an electrolytic current of 5A and an electrolytic voltage of 20V. This electrolyte solution also has the same characteristics as the actual form of the invention. For example, the anode electrolytic water has a conductivity of 430 kW / cm, a hydrogen ion concentration (pH) of 3.55, and a redox potential (ORP) of 1120 mV), and the cathode electrolytic water has a conductivity of 450 kW / cm and hydrogen. The ion concentration (pH) was 10.02 and the redox potential (ORP) was -750 mV.

이상에서 기술한 바와 같이 본 발명에 따른 전해장치와 전해방법에 의해서전해질 농도를 낮게하여 전해를 할 경우에도 전해전압이 낮아져서 염소발생이 적은전해수를 얻는 것이 가능하기 때문에, 상기 전해수는 의료, 병원, 농업, 식품, 미용 등의 살균분야 및 반도체 공정에서의 세정 및 표면처리, 식물의 성장촉진과 유기농법 등의 실로 다양한 분야에서 적용이 가능하다.As described above, even when electrolysis is carried out by lowering the concentration of the electrolyte by the electrolytic apparatus and the electrolytic method according to the present invention, the electrolytic voltage can be lowered to obtain electrolytic water with less chlorine generation. It can be applied in various fields such as agriculture, food, beauty, sterilization field and semiconductor process, cleaning and surface treatment, plant growth promotion and organic method.

Claims (9)

격막에 의해서 분리된 에노드실이 설치되어지고,The anode chamber separated by the diaphragm is installed, 상기 에노드실에는 격막에 밀착시켜 에노드전극이 설치되어지고,The anode chamber is provided in close contact with the diaphragm and an anode electrode is provided. 상기 에노드전극에 밀착시켜 설치된 격막에는 불소계의 양이온 교환막이 사용되어지는 것을 특징으로 한 전해장치.And an fluorine-based cation exchange membrane is used for the diaphragm provided in close contact with the anode electrode. 에노드실, 케소드실, 상기 에노드실과 케소드실 사이에 설치된 중간실을 가지고,An anode chamber, a cathode chamber, an intermediate chamber provided between the anode chamber and the cathode chamber, 상기 에노드실과 중간실이 격막에 의해서 분리되어지고,The anode chamber and the intermediate chamber are separated by a diaphragm, 상기 에노드실에는 격막에 밀착시켜 에노드전극이 설치되어지고,The anode chamber is provided in close contact with the diaphragm and an anode electrode is provided. 상기 에노드실 전극에 밀착시켜 설치된 격막에는 불소계의 양이온 교환막이 사용되어지는 것을 특징으로 한 전해장치.An electrolytic apparatus, wherein a fluorine-based cation exchange membrane is used for the diaphragm provided in close contact with the anode chamber electrode. 상기 청구항 1 또는 청구항 2에서 불소계 양이온 교환막의 에노드전극과 반대측에 음이온 교환막이 설치되어진 것을 특징으로 한 전해장치.The electrolytic apparatus according to claim 1 or 2, wherein an anion exchange membrane is provided on the side opposite to the anode electrode of the fluorine-based cation exchange membrane. 상기 청구항 2 또는 청구항 3에 있어서 케소드실과 중간실을 분리한 격막에 양이온 교환막과 음이온 교환막이 병용되어진 것을 특징으로 한 전해장치.The electrolytic apparatus according to claim 2 or 3, wherein a cation exchange membrane and an anion exchange membrane are used together in a septum separating the cathode chamber and the intermediate chamber. 상기 청구항 1 에서 청구항 4에 있어서 양이온 교환막에 구멍이 뚫려진 것을 특징으로 한 전해장치.The electrolytic apparatus according to claim 1, wherein a hole is formed in the cation exchange membrane. 상기 청구항 3 또는 청구항 4에 있어서 음이온 교환막에 구멍이 뚫려진 것을 특징으로 한 전해장치.The electrolytic apparatus according to claim 3 or 4, wherein a hole is formed in the anion exchange membrane. 청구항 1에서 청구항6에 있어서 전해장치에 전도도가 60000㎲/cm이하의 물을 공급하여 전해하는 것을 특징으로 하는 전해방법.The electrolytic method according to claim 1, wherein the electrolytic apparatus is supplied with electrolytic water having a conductivity of 60000 Pa / cm or less. 상기 청구항 7에 있어서 에노드실과 케소드실로 구성된 2실형 전해조 형태의 전해장치를 사용한 경우에는, 케소드실에 전도도가 60000㎲/cm이하의 물을 공급하고, 전해에 의해 에노드실에 산화성 물질을 함유한 물을, 케소드실에 환원성 물질을 함유한 물을 생성하는 것을 특징으로 하는 전해방법.In the case of using the electrolytic apparatus in the form of a two-chamber electrolytic cell composed of an anode chamber and a cathode chamber according to claim 7, water having a conductivity of 60000 mW / cm or less is supplied to the cathode chamber, and an oxidizing substance is supplied to the anode chamber by electrolysis. An electrolytic method characterized by producing water containing a reducing substance in the cathode chamber. 상기 청구항 7에 있어서 에노드실, 케소드실 및 중간실로 구성된 3실형 전해조 형태의 전해장치를 사용한 경우에는, 중간실에 전도도가 60000㎲/cm이하의 물을 공급하고, 전해에 의해 에노드실에 산화성 물질을 함유한 물을, 케소드실에 환원성 물질을 함유한 물을 생성하는 것을 특징으로 하는 전해방법.In the case of using a three-chamber electrolytic cell type electrolytic apparatus composed of an anode chamber, a cathode chamber and an intermediate chamber, water having a conductivity of 60000 mW / cm or less is supplied to the intermediate chamber, and the oxidative property is supplied to the anode chamber by electrolysis. The water containing a substance produces | generates the water containing a reducing substance in a cathode chamber.
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