WO1995032922A1

WO1995032922A1 - Appareil et procede d'electrolyse pour eau courante contenant des ions chlorure

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Publication number: WO1995032922A1
Application number: PCT/JP1995/001036
Authority: WO
Inventors: Nobuhiko Kanekuni; Nobuhiro Shono; Masakatsu Kiyohara; Kenji Tabata; Shuhei Kono; Makoto Hayakawa
Original assignee: Toto Ltd.
Priority date: 1994-05-31
Filing date: 1995-05-30
Publication date: 1995-12-07
Also published as: TW375595B; EP0711730A1; US5954939A; CN1099379C; EP0711730A4; CN1128980A

Description

明細書塩素イオンを含む流水の電気分解装置および電気分解方法〔技術分野〕

本発明は、水道水、中水、井戸水等、微量の塩素イオンを含む水の流水の電気分解装置および電気分解方法に関する。

〔背景従来〕

公的な上水処理場においては、水源から導いた原水に殺菌力のある次亜塩素酸ナトリウムを添加して、原水を殺菌している。次亜塩素酸ナトリゥムは不安定なので、上水道水が家庭やオフィスに到達した時には、上水道水中の次亜塩素酸ナトリウムの大部分は既に塩素イオンに分解されている。従って、家庭やオフィスに供給される上水道水の殺菌力は弱い。かかる殺菌力の弱い上水道水では、家庭やオフィス内の台所の排水口、まな板等の台所用品、浴室、トイレ等を殺菌することはできない。

機内で原料と水とを混合し、自動的に清涼飲料水などを調理して販売する自動販売機において、水道水を機内の貯水槽に貯留し、塩素発生用電極を用いて前記貯留水を電気分解して塩素ガスを発生させ、殺菌力のある次亜塩素酸を生成させて、前記貯留水を殺菌する、衛生保持システムが採用されている（SANYO TECHN I CAL REVI EW VOL. 21 NO. 1 FEB. 1989) 。

特開平 4一 3 3 0 9 8 6号には、陽極と陰極とを備える電気分解槽に食塩水を供給し、両電極に直流電圧を印加して殺菌力のある遊離塩素を含有する水を製造し、該遊離塩素含有水を水道水に混合して、諸設備を殺菌する方法が開示されている。

前記衛生保持システムは、自動販売機内の貯留水を殺菌するシステムである。従って、前記衛生保持システムを、家庭やオフィス内の台所の排水口、まな板等の台所用品、浴室、トイレ等の殺菌に直接利用することはできない。

特開平 4 - 3 3 0 9 8 6号に開示された殺菌方法は、食塩水の準備、食塩水タンクへの食塩水の供給、食塩水タンクの保守等を必要とする。従って、前記殺菌方法には、該方法を実施するための装置の運転と保守とに手間が掛かるという問題がある。

〔発明の開示〕

水道水、中水、井戸水等、微量の塩素イオンを含む水の流水を- 食塩水等を添加することなく、直接電気分解して次亜塩素酸を発生させる電気分解装置があれば、家庭やオフイス内の台所の排水口、まな板等の台所用品、浴室、便器等の殺菌を容易に、且つ装置の運転と保守とに手間を掛けることなく、行うことができる。従って本発明は、水道水、中水、井戸水等の微量に塩素イオンを含む水の流水を、長期に亘つて安定して電気分解できる電気分解装置と、電気分解方法とを提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明においては、少なくとも 1 対の電極と、電極間に形成された流路と、流路に連通する液体流入口と液体流出口を有する電気分解槽と、電極間に電圧を印加する電源装置とを備えることを特徴とする塩素イオンを含む流水の電気分解装置を提供する。

' 本発明に係る、少なくとも 1対の電極と、電極間に形成された流路と、流路に連通する液体流入口と液体流出口を有する電気分解槽と、電極間に電圧を印加する電源装置とを備える電気分解装置を用いて、水道水、中水、井戸水等、微量の塩素イオンを含む水の流水を電気分解し、殺菌力の強い溶液を生成することにより、家庭やオフィス内の台所の排水口、まな板等の台所用品、浴室、便器等の殺菌を容易に、且つ装置の運転と保守とに手間を掛けることなく、行うことができる。水道水、中水、井戸水等には微量の塩素イオンが含まれている, 例えば、水道水中には、 3〜 4 0 m g/ 1 の塩素イオンが含まれている。水道水、中水、井戸水等の微量の塩素イオンを含む水の流水を電気分解すると、陽極で塩素ガスが発生し、該塩素ガスが流水中に溶解することにより、次亜塩素酸、次亜塩素酸イオン等の遊離塩素が生成する。遊離塩素を含む流水は殺菌力を有する。第 2 3図に示すように、略 1 m gZ 1以上の濃度で遊離塩素を含む流水は、台所の排水口、まな板等の台所用品、浴室、便器等の殺菌、防汚に十分な殺菌力を有する。第 2 3図のデータは、所定濃度の遊離塩素を含む水溶液中に、 2 X 1 0 ⁶ C FUの大腸菌 (Escherichir coli W3110株）を入れた後、 2 0秒後にチォ硫酸ナトリウムを入れて遊離塩素を除去し、菌の残存数を調べることにより得られたものである。第 2 3図から判るように、水溶液中の遊離塩素濃度が高い程大腸菌の菌数は減少し、 1 m g 1以上の遊離塩素濃度で、大腸菌は略全滅する。

本発明に係る電気分解装置を使用した場合、陽極での塩素ガスの発生効率を向上させ、或いは発生した塩素ガスの流水中への溶解度を向上させることにより、略 1 m 1以上の濃度で遊離塩素を含む流水を生成することができる。

本発明の好ましい態様においては、前記 1対の電極間の距離は 0. 2 mmを超える。

1対の電極間の距離が 0. 2mmを超えることにより、塩素発生効率（電極間に流した電気量中の遊離塩素の発生に使われた有効な電気量の割合）が向上し、発生遊離塩素濃度（塩素ガスが流水中に溶解して生成した遊離塩素の濃度）が増大し、十分な殺菌力を有する流水が生成される。 1対の電極間の距離が 0. 4 mm を超えると、発生遊離塩素濃度が安定してより増大する。本発明の好ましい態様においては、前記電極のうち少なくとも陽極は塩素発生用電極である。

陽極では塩素ガスと酸素ガスとが生成するが、電極のうち少なくとも陽極を塩素発生用電極とすることにより、塩素発生効率が向上し、発生遊離塩素濃度が増大し、十分な殺菌力を有する流水が生成される。塩素発生効率の向上により、電極ひいては電気分解槽の小型化も可能となる。

本発明の好ましい態様においては、前記電極の全てが塩素発生用€1極でめる。

電極の極性を切り換えることにより、流水中に含まれるカルシゥムイオンやマグネシウムイオンが炭酸イオン等と反応して電極上にスケールが形成され、塩素発生効率が低下する事態の発生が防止される。電極の全てを塩素発生用電極とすることにより、電極の極性の切り換えによる塩素発生効率の変化がなくなり、高い塩素発生効率、高い発生遊離塩素濃度が長期に亘つて維持され、十分な殺菌力を有する流水が長期に亘つて安定して生成される。塩素発生効率の向上により、電極ひいては電気分解槽の小型化も可能となる。

本発明の好ましい態様においては、前記塩素発生用電極は、塩 '素発生触媒の無垢材により構成されている。

塩素発生用電極を、塩素発生触媒の無垢材により構成することにより、塩素発生効率が向上し、発生遊離塩素濃度が増大し、十分な殺菌力を有する流水が生成される。塩素発生効率の向上により、電極ひいては電気分解槽の小型化も可能となる。

本発明の好ましい態様においては、前記塩素発生用電極は、導電性材料の板の表面を、導電性の塩素発生触媒の層で被覆することにより構成されている。被覆は導電性材料の板の全面でも良く、 —部でも良い。

塩素発生用電極を、導電性材料の板の表面を、導電性の塩素発生触媒の層で被覆することによって構成することにより、塩素発生効率が向上し、発生遊離塩素濃度が増大し、十分な殺菌力を有する流水が生成される。塩素発生効率の向上により、電極ひいては電気分解槽の小型化も可能となる。導電性材料として塩素発生触媒よりも安価な材料を使用することにより、電気分解装置の製造コストを低減できる。

本発明の好ましい態様においては、前記塩素発生触媒は、少なくともイリジゥムを含む。

塩素発生触媒が、少なくともイリジゥムを含むことにより、塩素発生効率が向上し、発生遊離塩素濃度が増大し、十分な殺菌力を有する流水が生成される。塩素発生効率の向上により、電極ひいては電気分解槽の小型化も可能となる。

本発明の好ましい態様においては、前記塩素発生触媒は、少なくとも白金とイリジウムとを含む。

本発明の好ましい態様においては、前記塩素発生触媒は、白金とイリジウムとを含み、白金の含有量とイリジウムの含有量との和に対して、白金の割合は、モル比で 7 0 %以上である。

塩素発生触媒が、少なくとも白金とイリジウムとを含むことにより、電圧印加時に起こる酸化ィリジゥム等の塩素発生触媒の離脱が、白金の混入により抑制され、高い塩素発生効率、高い発生遊離塩素濃度が長期に亘つて維持され、十分な殺菌力を有する流水が長期に亘つて安定して生成される。特に白金の含有量とィリジゥムの含有量との和に対する白金の割合が、モル比で 7 0 %以上になり、好ましくはモル比で 8 0 %以上になると、電極の寿命が著しく向上する。本発明の好ましい態様においては、前記塩素発生触媒は、白金とイリジウムとタンタルとを含み、白金とイリジウムとタンタルの重量和に対して、夕ンタルの割合は 3 0重量％未満である。塩素発生触媒が、白金とイリジウムとタンタルとを含むことより、白金とイリジウムとを含む場合に比べて、初期における塩素発生効率が向上し、一方塩素発生触媒の離脱が促進される。白金とイリジウムとタン夕ルの重量和に対して、タンタルの割合を 3 0重量％未満とすることにより、塩素発生触媒の離脱が抑制され, 十分な殺菌力を有する流水が長期に亘つて安定して生成される。

本発明の好ましい態様においては、前記塩素発生触媒の層の厚さは、 0 . l 〃m以上である。

塩素発生触媒の層の厚さを 0 . 1 m以上、より好ましくは、 0 . 2 z m以上とすることにより、塩素発生触媒の量が十分になり、発生遊離塩素濃度が 1 m 1 以上の流水が生成される。発生遊離塩素濃度が 1 m g Z 1 以上の流水は、台所の排水口、まな板等の台所用品、浴室、便器等の殺菌、防汚に十分な殺菌力を有する。

本発明の好ましい態様においては、前記塩素発生触媒の層の厚さは、 0 . 5 ^ m以上である。

塩素発生触媒の層の厚さを 0 . 5 〃m以上とすることにより、不導体層の形成が抑制される。塩素発生触媒の離脱により塩素発生触媒の層が薄くなると、導電性材料の板と塩素発生触媒の層との界面に到達する H ₂ 0 の量が増加し、導電性材料の板の表面が酸化される。この結果、導電性材料の板と塩素発生触媒の層との間に不導体層が形成される。従って、塩素発生触媒の層を厚くすることにより、塩素発生触媒の離脱に起因する、導電性材料の板と塩素発生触媒の層との間の不導体層の形成が抑制される。この結果、台所の排水口、まな板等の台所用品、浴室、便器等の殺菌、防汚に十分な殺菌力を有する流水が、長期に亘つて生成される。本発明の好ましい態様においては、前記導電性材料は酸化抵抗力の大きい材料である。

酸化抵抗力の大きい材料を、導電性材料として選択することにより、導電性材料の板と塩素発生触媒の層との間の不導体層の形成が抑制される。この結果、十分な殺菌力を有する流水が、長期に亘つて生成される。

本発明の好ましい態様においては、前記導電性材料は、チタンである。

導電性材料として、酸化抵抗力の大きいチタンを採用することにより、導電性材料の板と塩素発生触媒の層との間の不導体層の形成が抑制される。この結果、十分な殺菌力を有する流水が、長期に亘つて生成される。チタンには、軽量、且つ機械的強度が大きいという利点もある。

本発明の好ましい態様においては、前記 1対の電極間の一部にはスぺーサが設けられている。

1対の電極間の一部に、スぺーサを設けることにより、 1対の電極間の距離が一定に維持される。この結果、電極上の電圧分布が均一になり、塩素発生触媒の不均一な離脱やスケールの不均一な付着が抑制され、十分な殺菌力を有する流水が、長期に亘つて生成される。また、適正な電極間距離が維持され、塩素発生効率の低下が防止される。電極間の短絡による電気分解装置の故障も防止される。

本発明の好ましい態様においては、前記スぺーサは、 1対の電極間に挿入されている。

スぺーサを、 1対の電極間に挿入することにより、容易にスぺ一ザと電極とを組付けることができる。

本発明の好ましい態様においては、前記スぺーサは、 1対の電極の外側から、該 1対の電極の側端部間の隙間に嵌合している。

スぺーサを、 1対の電極の外側から、該 1対の電極の側端部間の隙間に嵌合させることにより、電極間距離が微小な電気分解槽を容易に組み立てることがきる。また、電極間流路内のスぺーサの体積が減少し、スぺ一ザに起因する水流の乱れ、渦の発生が抑制され、水流中での澱み部の形成が抑制される。この結果、澱み部に多量の電力が供給され、該澱み部内の水に含まれるカルシゥムイオンやマグネシウムイオンが、炭酸イオン等と反応して、電極上にスケールを形成する事態の発生が防止される。この結果、十分な殺菌力を有する流水が、長期に亘つて生成される。

本発明の好ましい態様においては、前記スぺ一ザの少なくとも表面は、表面エネルギーの小さな材料で形成されている。

スぺ一ザの少なくとも表面を、表面エネルギーの小さな材料で形成することにより、スぺ一ザにスケールが付着して流路が狭まる事態の発生を防止することができる。この結果、局部的に流速の低い領域が形成され、該領域に多量の電力が供給され、該領域内の水に含まれるカルシウムイオンやマグネシウムイオンが、炭酸イオン等と反応して、電極上にスケールを形成する事態の発生が防止される。この結果、十分な殺菌力を有する流水が、長期に亘つて生成される。

水の表面エネルギーは 7 0 e r g c m ² であり、ポリテトラフルォロェチレンの表面エネルギーは S O e r g Z c m ² である _c 両者の表面エネルギーの差により、ポリテトラフルォロエチレンの表面にはスケールが付着しにくい。従って、水との表面エネルギ一の差が 4 0 e r g / c m ² 以上ある材料であれば、スケールの付着防止に有効である。

表面エネルギーが 3 0 e r g / c m ² 未満の材料の例として、以下が挙げられる。ポリテトラフルォロエチレン、ポリ六フッ化プロピレン、トリフルォロエチレン、トリフルォロクロロェチレン、テトラフルォロシラン、シロキサンフッ化物等。

本発明の好ましい態様においては、前記電気分解槽の液体流入口への液体の流入方向と、電極間に形成された流路の延在方向と- 液体流出口からの液体の流出方向とは、整列している。

電気分解槽の液体流入口への液体の流入方向と、電極間に形成された流路の延在方向と、液体流出口からの液体の流出方向とを整列させることにより、流水中での渦の発生が抑制され、流水中での澱み部の形成が抑制される。この結果、澱み部に多量の電力が供給され、該澱み部内の水に含まれるカルシウムイオンゃマグネシゥムイオンが、炭酸イオン等と反応して、電極上にスケールを形成する事態の発生が防止される。この結果、十分な殺菌力を有する流水が、長期に亘つて生成される。更に、流路を流れる流水は、該流路に整列する液体流出口へ直進するので、電極で生成される水素ガス、酸素ガスの気泡が、容易に電極表面から離脱する。この結果、気泡の滞留に起因する塩素発生効率の低下が防止 'される。

本発明の好ましい態様においては、前記電気分解槽の電極間に形成された流路の液体流入口側の端部は、液体流出口側の端部よりも下方に配設されている。

電極間に形成された流路の液体流入口側の端部を、液体流出口側の端部よりも下方に配設することにより、電極で生成される水素ガス、酸素ガスの気泡が、浮力と水流とにより電極間流路から速やかに排出される。この結果、気泡の滞留に起因する塩素発生効率の低下が防止される。

本発明の好ましい態様においては、前記電気分解槽の電極の、電極間に形成された流路の液体流入口側の端部に近接する部分と電極間に形成された流路の液体流出口側の端部に近接する部分と力絶縁材で被覆されている。

電極の、電極間に形成された流路の液体流入口側の端部に近接する部分と、電極間に形成ざれた流路の液体流出口側の端部に近接する部分とを、絶縁材で被覆することにより、電極間に形成された流路の液体流入口側の端部と液体流出口側の端部とにおける電流集中を防止することができる。この結果、電極間に形成された流路の液体流入口側の端部と液体流出口側の端部とにおいて、流水中に含まれるカルシウムイオンやマグネシウムイオンが、炭酸イオン等と反応して、電極上にスケールを形成する事態の発生が防止される。この結果、十分な殺菌力を有する流水が、長期に亘つて生成される。

本発明の好ましい態様においては、前記電気分解槽の電極間に形成された流路の液体流出口側の端部の断面積は、液体流入口側の端部の断面積の 1 . 0 1倍以上である。

電極間に形成された流路の液体流出口側の端部の断面積を、液体流入口側の端部の断面積の 1 . 0 1 倍以上とすることにより、電極での水素ガス、酸素ガスの気泡の発生による流水の体積増加に伴って、流水の流速が低下する事態の発生が防止される。この結果、流速が低下した流水に多量の電力が供給され、流水に含まれるカルシウムイオンやマグネシウムイオンが、炭酸イオン等と反応して、電極上にスケールを形成する事態の発生が防止される c この結果、十分な殺菌力を有する流水が、長期に亘つて生成され 0 本発明の好ましい態様においては、前記電源装置は、電極の極性の切り換えが可能な直流電源装置である。

電源装置を、電極の極性の切り換えが可能な直流電源装置とすることにより、電極の極性を切り換えて電極へのスケールの付着を抑制することが可能となる。この結果、十分な殺菌力を有する流水が、長期に亘つて生成される

本発明の好ましい態様においては、前記電気分解槽は、無隔膜型の電気分解槽である。

電気分解槽を、無隔膜型の電気分解槽とすることにより、電極間距離を狭めて電気分解電圧を低減でき、また、電気分解槽の構造を簡易化できる。

本発明においては、前記何れかの塩素イオンを含む流水の電気分解装置の電極間に、 1 1 0 O A Z m ² 未満の電流密度で直流電流を流すことを特徴とする塩素イオンを含む流水の電気分解方法を提供する。

塩素イオンを含む流水の電気分解装置の電極間に、 1 1 0 O A m ² 未満の電流密度で直流電流を流して、塩素イオンを含む流水の電気分解を行うことにより、塩素発生触媒の電極からの離脱を抑制でき、十分な殺菌力を有する流水を長期に亘つて生成でき 'る。

本発明においては、前記何れかの塩素イオンを含む流水の電気分解装置の電極間に、 3 0 0 A / m ² 以上の電流密度で直流電流を流すことを特徴とする塩素イオンを含む流水の電気分解方法を提供する。

塩素イオンを含む流水の電気分解装置の電極間に、 3 0 0 A Z m ² 以上の電流密度で直流電流を流して、塩素イオンを含む流水を電気分解することにより、遊離塩素濃度が 1 m 1 以上の、台所の排水口、まな板等の台所用品、浴室、便器等の殺菌、防汚に十分な殺菌力を有する流水を生成できる。

本発明においては、前記何れかの塩素イオンを含む流水の電気分解装置の電極間に、 4 0 0 A / m ² 乃至 6 0 0 A / m ² の電流密度で直流電流を流すことを特徴とする塩素イオンを含む流水の電気分解方法を提供する。

塩素イオンを含む流水の電気分解装置の電極間に、 4 0 0 A Z m ² 乃至 6 0 0 A / m ² の電流密度で直流電流を流して、塩素ィオンを含む流水を電気分解することにより、塩素発生効率を向上させることができる。

本発明においては、前記何れかの塩素イオンを含む流水の電気分解装置を用い、電気分解の停止後、所定時間が経過するまでは流水を維持することを特徴とする塩素イオンを含む流水の電気分解方法を提供する。

塩素イオンを含む流水の電気分解装置を用い、電気分解の停止後、所定時間が経過するまでは流水を維持しつつ、塩素イオンを含む流水を電気分解することにより、電気分解槽内の滞留水を電気分解する事態の発生を回避できる。この結果、陰極へのスケールの付着を防止でき、十分な殺菌力を有する流水を長期に亘つて生成できる。

本発明においては、前記何れかの塩素イオンを含む流水の電気分解装置を用い、電極の極性を切り換えながら電気分解することを特徴とする塩素イオンを含む流水の電気分解方法を提供する。塩素イオンを含む流水の電気分解装置を用い、電極の極性を切り換えながら、塩素イオンを含む流水を電気分解することにより、陰極へのスケールの付着を抑制することができる。この結果、十分な殺菌力を有する流水を長期に亘つて生成できる。本発明の好ましい態様においては、前記電極の極性の切り換え回数を、延べ電気分解時間 1 時間当たり 1 2回未満とする。

電極の極性の切り換え回数を、延べ電気分解時間 1 時間当たり 1 2回未満とすることにより、塩素発生触媒の電極からの離脱を抑制できる。この結果、十分な殺菌力を有する流水を長期に亘って生成できる。

本発明の好ましい態様においては、前記電極の極性の切り換えは、電気分解の回数が 1 0回以上となる度毎に行う。

電極の極性の切り換えを、電気分解の回数が 1 0回以上となる度毎に行うことにより、塩素発生触媒の電極からの離脱を抑制できる。この結果、十分な殺菌力を有する流水を長期に亘つて生成できる。

本発明においては、前記何れかの塩素ィオンを含む流水の電気分解装置を用い、液体流入口から電気分解槽へ流入した流水を、室温よりも高く且つ 5 0て未満の温度に加熱した後に電気分解することを特徴とする塩素イオンを含む流水の電気分解方法を提供する。

塩素イオンを含む流水の電気分解装置を用い、液体流入口から電気分解槽へ流入した塩素イオンを含む流水を、室温よりも高く且つ 5 0 °C未満の温度に加熱した後に電気分解することにより、塩素ガスの流水中への溶解度を向上させることができ、ひいては遊離塩素の発生効率を向上させることができる。この結果、十分な殺菌力を有する流水を生成できる。なお、室温乃至 5 0 °C未満の温度範囲においては、陽極での塩素ガスの発生効率には変化は無い。

本発明の好ましい態様においては、水道水を電気分解する。塩素イオンを含む流水の電気分解装置を用い、水道水の流水を電気分解することにより、水道水中には塩素イオンを吸着し、或いは塩素イオンと反応する有機成分が少ないので、水道水の流水中に含まれる塩素ィォンを効率良く塩素ガスに変換できる。この結果、十分な殺菌力を有する流水を生成できる。

本発明の好ましい態様においては、中水を電気分解する。

本発明の好ましい態様においては、井戸水を電気分解する。塩素イオンを含む流水の電気分解装置を用い、中水や井戸水の流水を電気分解することにより、殺菌力のある遊離塩素や塩化ァミンを含有する、十分な殺菌力を有する流水を生成できる。

〔図面の簡単な説明〕

第 1 図は本発明の実施例に係る電気分解装置の模式的な構成図、第 2図は本発明の実施例に係る電気分解装置が備える塩素発生用電極の断面図、

第 3図は塩素発生用電極の劣化機構を説明する塩素発生用電極の断面図、

第 4図は本発明の実施例に係る電気分解装置が備える電気分解槽の断面図、

第 5図は本発明の実施例に係る電気分解装置が備える電気分解槽の断面図、

第 6 ( a ) 図は本発明の実施例に係る電気分解装置が備える電気分解槽の平面図、第 6 ( b ) 図は第 6 ( a ) 図の b— b矢視図、第 7 ( a ) 図は本発明の実施例に係る電気分解装置が備える電気分解槽の平面図、第 7 ( b ) 図は第 7 ( a ) 図の b— b矢視図、第 8図は本発明の実施例に係る、水道水の流水の電気分解を実施するための実験装置の機器構成図、

第 9図は第 8図の電気分解装槽の分解斜視図、

第 1 0図は塩素発生効率と電流密度との関係を示す図、第 1 1 図は発生遊離塩素濃度、塩素発生効率と電極板間距離との関係を示す図、

第 1 2図は発生遊離塩素濃度と電流密度との関係を示す図、第 1 3図は原則的に電極の極性の切り換えを行わない場合の、発生遊離塩素濃度の経時変化を示す図、

第 1 4図は原則的に電極の極性の切り換えを行わない場合の、塩素発生効率の経時変化を示す図、

第 1 5図は電極の極性の切り換えを行う場合の、発生遊離塩素濃度の経時変化を示す図、

第 1 6図は電極の極性の切り換えを行う場合の、塩素発生効率の経時変化を示す図、

第 1 7図は電極中の塩素発生触媒の組成が異なる場合の、発生遊離塩素濃度の経時変化を示す図、

第 1 8図は塩素発生触媒の層の厚さと発生遊離塩素濃度との関係を示す図、

第 1 9図は電流密度が異なる場合の、塩素発生触媒の層の厚さの減少値の経時変化を示す図、

第 2 0図は電極の極性の切り換え頻度が異なる場合の、塩素発生触媒の層の厚さの減少値の経時変化を示す図、

第 2 1 図は塩素発生触媒の組成が異なる場合の、電極間電圧の経時変化を示す図、

第 2 2図は塩素発生触媒の組成が異なる場合の、塩素発生触媒の厚さの経時変化を示す図、

第 2 3図は次亜塩素酸濃度と殺菌力との関係を示す図である。〔発明を実施するための最良の形態〕

本発明の実施例を、以下に説明する。

第 1 図は、本発明の実施例に係る電気分解装置の模式的な構成図である。本発明の実施例に係る電気分解装置 1 0 0は、液体流入口 1 と液体流出口 2 とを有する無隔膜型の電気分解槽 3 と、電気分解槽 3内に互いに一定の間隔を隔てて配設され、間に流路 5 を形成する電極板 4 、 4 と、電極 4 、 4間に直流電圧を印加するための直流電源装置 6 とを備えている。

水源から供給される塩素イオンを含む流水は、流量調整バルブ 7を通り、液体流入口 1 から電気分解槽 3へ入り、電極板 4 、 4 間に形成された流路 5を通過する。塩素イオンを含む流水は、流路 5を通過する際に電気分解され、遊離塩素等を含む殺菌力の強い液体となる。塩素イオンを含む流水が電気分解されて生成した殺菌力の強い液体は、液体流出口 2から電気分解槽 3の外へ流出し、殺菌対象へ供給され、該対象を殺菌する。

塩素イオンを含む流水の電気分解反応を以下に説明する。

塩素イオンを含む流水が電極板 4 、 4間の流路 5を通過する際に、陰極では化学式①に示す水素生成反応が生じ、陽極では化学式②に示す塩素生成反応と、化学式③に示す酸素生成反応とが生ずる。塩素生成反応によって生成された塩素ガス（C l ₂) は水に溶け、次亜塩素酸（HC 10)、次亜塩素酸イオン（C10— ) 等の殺菌力の強い遊離塩素等が生成される。

2H₂0 十 2e— → H₂ + 20H~ ①

2CT → Cl ₂ + 2e" ②

H₂0 - l/20₂ + 2H⁺ + 2e" ③

上記電気分解装置の長期使用時に、次亜塩素酸、次亜塩素酸ィオンの生成を阻害する要因として、電極中の塩素生成反応を促進する成分の流水中への離脱、電極の酸化による不導体化、電極表面への絶縁性スケールの付着による電極の不導体化、が挙げられる。電極表面への絶縁性スケールの付着による電極の不導体化は、電極表面への局所的なスケールの付着により、該局所部分周辺で電流が増加し、該電流増加によりスケールが成長し、徐々に不導体部分が電極全体に広がることにより引き起こされる。上記の要因により、塩素ガスの生成が阻害され、ひいては、次亜塩素酸、次亜塩素酸イオンの生成が阻害される。

上記電気分解装置による流水の電気分解においては、塩素生成反応が酸素生成反応よりも優勢である程、遊離塩素の発生効率は

1¾レゝ

塩素生成反応を酸素生成反応よりも優勢にするために、陽極に塩素発生用電極を使用するのが望ましい。塩素発生用電極とは塩素生成反応を惹起し得る電極である。塩素発生用電極の例として以下が挙げられる。フェライト等の鉄系電極、パラジウム系電極、ルテニウム系電極、イリジウム系電極、白金系電極、ルテニウム

—スズ系電極、パラジウム一白金系電極、イリジウム一白金系電極、ルテニウム一白金系電極、イリジウム一白金一タンタル系電極。

塩素発生用電極の構成は、塩素発生触媒（塩素生成反応を惹起し得る触媒）の無垢材でも良く、或いは、第 2図に示すように、導電性材料の板 1 0の表面を塩素発生触媒の層 1 1 で被覆したものでも良い。

塩素発生触媒の例として以下が挙げられる。イリジウム、白金、ノ、⁰ラジウム、ルテニウム、ロジウム、オスミウム、鉄、コバルト、ニッケル等の元素を含む金属、酸化物等の化合物。

塩素発生触媒は、流水中へ離脱しにくいものであることが望ましい。塩素発生触媒が流水中へ離脱すると、塩素発生用電極による塩素生成反応が阻害される。

導電性材料は、良導体であれば何でも良い。導電性材料の例として以下が挙げられる。チタン、フユライト、銀、白金、金、銅, 導電性材料は、酸化抵抗力の大きいものであるのが望ましい。酸化抵抗力とは、流水中に含まれる酸化作用成分により酸化されにくい性質、或いは酸化されても絶縁体の層を形成しにくい性質を意味する。導電性材料の酸化抵抗力が小さいと、第 3図に示すように、導電性材料の板 1 0 と塩素発生触媒の層 1 1 との間に、導電性材料の酸化物から成る絶縁体の層 1 2が形成される。絶縁体の層 1 2が一定以上の厚さになると、塩素発生用電極が不導体化され、電極板間の電気的な導通が妨げられ、塩素発生用電極による塩素の生成が阻害される。チタンは、酸化抵抗力の大きな導電性材料である。チタンは、高温高圧水中下において、 4 0 0 まで酸化されない。

流水の電気分解は、電極表面に絶縁性スケールが付着しにくい態様で行われるのが望ましい。電極表面に絶縁性スケールが付着すると、電極が不導体化され、電極板間の電気的な導通が妨げられ、塩素発生用電極による塩素の生成が阻害される。

電極へのスケールの付着は、流水中に含まれる力ルゥシゥムィオン、マグネシゥムイオン等の陽イオンが陰極に引き寄せられ、流水中に含まれる炭酸ィォンと反応して炭酸カルシウム、炭酸マグネシゥム等が生成され、これらの生成物が電極表面に付着することにより惹起されると考えられる。本発明の発明者は、 X線回折法による分析により、スケールが付着した電極から結晶性の炭酸カルシウムを検出した。

第 1 図の電気分解槽 3において、電極板 4、 4 は、一定の間隔を隔てて配設されている。電極板 4、 4を、一定の間隔を隔てて配設するために、電極板 4、 4間にスぺーサを配設するのが望ましい。第 4図に示すように、電極板 4、 4間の流路 5の延在方向 O 9 一 1 9一

に平行に配設した 1対のスぺーサ 9を電極板 4、 4間に挿入しても良く、或いは第 5図に示すように、電極板 4、 4間の流路 5の延在方向に平行に配設した 1対のスぺーサ 9を、電極板 4、 4の外側から、電極板 4、 4の側端部間の隙間に嵌合させても良い。電極板 4の面積が大きい場合には、電極板 4、 4間の一定の間隔を維持するために、電極板 4、 4間に 3本以上のスぺーサ 9を配設するのが望ましい。

スぺ一サ 9は、電極間の短絡防止のため、絶縁性材料により形成する。また、スケールの付着防止のため、少なくともスぺーサ 9の表面は、表面エネルギーの小さな材料で形成するのが望ましい。表面エネルギーの小さな材料とは、 3 0 e r g Z c m ² 未満の表面エネルギーを有する材料を意味する。表面エネルギーの小さな材料の例として、テトラフルォロ基を含む樹脂が挙げられる c ポリテトラフルォロエチレンは、特に好適な材料である。

電気分解槽 3の構造は、第 1 図に示す基本構成を有するものであれば、どのようなものでも良い。電気分解槽 3は無隔膜型であることが望ましい。電気分解槽 3が無隔膜型である場合には、電極間距離を狭めて電気分解電圧を低減でき、また、電気分解槽 3 の構造を簡易化できる。

電気分解槽 3の構造の具体例を第 6図、第 7図に示す。

第 6図の例では、液体流入口 1への液体の流入方向と、液体流出口 2からの液体の流出方向とが、電極 4、 4間に形成された流路 5の延在方向と直交している。電極 4、 4 は、極性の切り換えが可能な直流電源装置 6に接続されている。

第 7図の例では、液体流入口 1への液体の流入方向と、液体流出口 2からの液体の流出方向とは、電極 4、 4間に形成された流路 5の延在方向に整列している。電極 4、 4 は、極性の切り換えが可能な直流電源装置 6 に接続されている。

第 1 図の電気分解装置 1 0 0 に供給される塩素イオンを含む流水が水道水である場合には、水道水の電気分解によって生成した塩素ガスの略全てが水道水に溶解して、次亜塩素酸、次亜塩素酸イオン等の遊離塩素となる。この結果、電気分解装置 1 0 0から. 遊離塩素を含む殺菌力の強い溶液が流出する。

第 1 図の電気分解装置 1 0 0に供給される塩素イオンを含む流水が中水又は井戸水である場合には、中水又は井戸水の電気分解によつて生成した塩素ガスの一部が、中水中又は井戸水中に存在するアミン系化合物と反応して、クロロアミン、ジクロロアミン，トリクロロアミン等の塩化アミンを生成する場合がある。これらの塩化アミンも殺菌力を有する。この結果、電気分解装置 1 0 0 から、遊離塩素と塩化ァミンとを含む殺菌力の強い溶液が流出する o

電気分解装置 1 0 0から流出した殺菌力の強い溶液は、水回り機器等の殺菌対象に供給され、殺菌対象を殺菌する。水回り機器の例として以下が挙げられる。流し台、システムキッチン、流し台やシステムキッチンの構成部品であるシンク、トラップ、調理台等、まな板、食器等の台所用品、洗面台、洗面器、洗面台や洗面器の構成部品であるシンク、トラップ、水栓金具等、歯ブラシボックス、小物置棚等の洗面所用品、大便器、便座、局所洗浄器、便蓋、小便器等のトイレ用品、浴室、ュニットバス、サウナ、浴室の内外に配設される浴槽、洗い場、給湯機、水栓器具、シャヮ ―、石鹼置き、風呂蓋、鏡等の浴室用品、洗濯機、洗濯機パン、洗灌流し等の洗濯用品。電気分解装置 1 0 0の諸元の適正値、電気分解装置 1 0 0の適正な運転条件等を実験に基づいて調べた。

(実験 1 )

発生遊離塩素濃度と塩素発生効率とに及ぼす電極板間距離及び電流密度の影響を調べた。

< 1 > 実験条件

電極板間距離と電流密度とを種々に変えて水道水の電気分解実験を行い、発生遊離塩素濃度と塩素発生効率とを調べた。

第 8図に示すように、水道水を流量調整バルブ 2 1 と流量計 2 2 とを介して電気分解装置 1 0 0へ導いた。流量調整バルブ 2 1 により流量を調整し、流量計 2 2により流量を計測した。電気分解装置 1 0 0の電気分解槽 3内に複数の電極板 4を所定の間隔で配設し、電極板 4間の流路を流れた水道水を電気分解槽 3から排出してビーカー 2 3に貯水した。電気分解装置 1 0 0の整流回路を有する直流電源装置 6を A C 1 0 0ボルトの家庭用電源に接続し、電気分解槽 3内に配設し電極板 4を直流電源装置 6 に接続した。電極板 4間に印加される電圧を電圧計 2 4で計測し、電極板 4間を流れる電流を電流計 2 5で計測した。

第 9図に示すように、電気分解槽 3を、一端が閉鎖された長方形断面の筒状部材 3 a と、筒状体 3 aの開放端を液密に閉鎖する蓋部材 3 b とにより構成した。電気分解槽 3の下部に配設した液体流入口 1 への液体の流入方向と、電気分解槽 3の上部に配設した液体流出口 2からの液体の流出方向とを、電極 4間に形成された流路 5の延在方向と直交させた。

電極板 4は、縦 X横 X板厚が 7 0 m m X 5 0 m m X 0 . 5 m m の長方形板とした。

電極板間距離は 0 . 1 9 m mと、 0 . 4 3 m mと、 0 . 8 6 m mの 3種類とした。

電極板間距離が 0. 1 9 mmと 0. 4 3 mmの場合には、第 9 図に示すように、 3枚の電極板 4を電気分解槽 3内に配設した。各電極板 4の接続端子 4 aを電気分解槽 3の外部へ導出した。両端の電極板 4を陽極として、イリジウム被覆チタン電極を使用し、中央の電極板 4を陰極として、白金電極を使用した。電極板 4間に電極板間距離と等しい板厚のスぺーサ 9を挿入して所望の電極板間距離を確保した。スぺ一サ 9に当接する部分の面積を除いた実質の電極面積は、 0. 6 0 d m² ノ極とした。

電極板間距離が 0. 8 6 mmの場合には、 2枚の電極板 4を電気分解槽 3内に配設した。一方の電極板 4を陽極として、イリジゥム被覆チタン電極を使用し、他方の電極板 4を陰極として、白金電極を使用した。電極板 4間に電極板間距離と等しい板厚のスぺーサ 9を挿入して所望の電極板間距離を確保した。スぺ一サ 9 に当接する部分の面積を除いた実質の電極面積は、 0. 6 0 d m² ノ極とした。

水道水を、液体流入口 1 から電気分解槽 3内へ導き、電極板間距離が 0. 1 9 mmと 0. 4 3 mmの場合には、 3枚の電極板 4 により形成される 2つの電極板間流路 5を、電極間流路当たり 0. 2 4 d m ³ 分の流量で経由させ、電極板間距離が 0. 8 6 mmの場合には、 2枚の電極板 4により形成される 1 つの電極板間流路 5を、電極間流路当たり 0. 2 6 d m³ Z分の流量で経由させ、液体流出口 2から電気分解槽 3外へ排出した。

電極板間に印加する電圧を変化させて、電極板間の電流密度を 1 6 7 A/m² 〜 1 3 3 3 A/m² の範囲で数段階に亘つて変化させ、電極板間距離と電流密度との組み合わせ毎に、流水状態での 2分の電気分解、流水停止状態での 1分の電気分解停止を 1 0 回繰り返し、各回毎に、電気分解開始 1 分後に電気分解槽 3外へ排出される水道水を 0. 0 1 d m³ サンプリングし、 D P D法により、排出水中の遊離塩素濃度を測定し、 1 0回の平均値を求めた。電気分解をする前の水道水の遊離塩素濃度を D P D法により測定し、電気分解実験により得られた排出水中の遊離塩素濃度から電気分解をする前の水道水の遊離塩素濃度を差引き、電気分解によって発生した遊離塩素濃度すなわち発生遊離塩素濃度を求めた。

実験条件を表 1 に示す。

< 2 > 実験結果

電極板間距離と電流密度との組み合わせ毎の、排出水中の遊離塩素濃度の平均値と、発生遊離塩素濃度とを表 1 に示す。

数式①に基づいて塩素発生効率（電流効率） 7?を求めた。塩素発生効率 ηを表 1 に示す。

77 =(CfclxQ X 96500)バ 35.5X I x 10³ x 60) (%) · · ·① 但し Cfcl ：発生遊離塩素濃度（mg/1)

Q ：流量（ 1/min)

I ：電流（A)

塩素発生効率 7? と電流密度、電極板間距離との関係を第 1 0図に示す。

第 1 0図から、電極板間距離が 0. 4 3 mmの場合の塩素発生効率と、電極板間距離が 0. 8 6 mmの場合の塩素発生効率とは、電流密度が 4 0 0乃至 6 0 0 A/ ² の範囲にある時に極大となることが判る。

電流密度が 5 0 0 A/m² である場合の、発生遊離塩素濃度と電極板間距離との関係と、塩素発生効率と電極板間距離との関係とを第 1 1 図に示す。第 1 1 図から、電極板間距離が 0. 2 mmを超えると、発生遊離塩素濃度が略 1 m gZ 1 以上となることが判る。略 1 m g/ 1 以上の発生遊離塩素濃度は、台所の排水口、まな板、便器、浴槽等の殺菌、防汚に十分な値である。

第 1 1 図から、電極板間距離が 0. 4 mm以上になると、発生遊離塩素濃度、塩素発生効率共に、一定した高い値となることが判る。

電極板間距離が 0. 4 3 mm、 0. 8 6 mmの場合の、発生遊離塩素濃度と電流密度との関係を第 1 2図に示す。

第 1 2図から、電流密度が 3 0 0 A/m² 以上になると、発生遊離塩素濃度が略 1 m g/ 1 以上となることが判る。前述のごとく、略 1 m gノ 1 以上の発生遊離塩素濃度は、台所の排水口、まな板、便器、浴槽等の殺菌、防汚に十分な値である。

(実験 2 )

発生遊離塩素濃度及び塩素発生効率の経時的変化に及ぼす電極の極性の切り換え及び電気分解停止のタイミングの影響を調べたく 1 > 実験条件

原則的に電極の極性を切り換えない場合と、電極の極性を切り換えた場合とにっき、水道水の流水の電気分解実験を行い、発生遊離塩素濃度及び塩素発生効率の経時的変化を調べた。

実験 1 と同一の第 8図、第 9図に示す実験装置を用いた。但し直流電源装置 6は 1 2 Vのスイッチング電源装置とした。

電極板 4は、縦 X横 X板厚が 7 0 mm X 5 0 mm X 0. 5 mm の長方形板とした。

3枚の電極板 4を電気分解槽 3内に配設した。電極板間距離は 0. 4 3 mmとし、電極板 4間に電極板間距離と等しい板厚のスぺ一サ 9を挿入して所望の電極板間距離を確保した。スぺーサ 9 に当接する部分の面積を除いた実質の電極面積は、 0 . 6 0 d m Z極とした。

原則的に電極の極性を切り換えない場合には、両端の電極板 4 にイリジウム被覆チタン電極を使用し、中央の電極板 4に白金電極を使用した。電極の極性を切り換える場合には、電極板 4は、 3枚全てイリジゥム被覆チタン電極を使用した。

水道水を、液体流入口 1 から電気分解槽 3内へ導き、 3枚の電極板 4により形成ざれる 2つの電極板間流路 5を、電極間流路当たり 0 . 2 5 d m ³ Z分の流量で経由させ、液体流出口 2から電気分解槽 3外へ排出した。

流水状態での 2分の電気分解、流水停止状態での 1 分の電気分解停止を繰り返した。

原則的に電極の極性を切り換えない場合には、両端の電極板 4 を陽極とし中央の電極板 4を陰極とした。延べ電気分解時間が 2 5 . 3時間の時点において両端の電極板 4を陰極とし中央の電極板 4を陽極とする電極の極性切り換えを行い、延べ電気分解時間 3 7 . 3時間の時点において、両端の電極板 4を陽極とし中央の電極板 4を陰極とする電極の極性切り換えを行った。流水開始と同時に直流電源装置 6を O Nにして電極板 4間に 1 2 Vの電圧を印加し、流水停止と同時に直流電源装置 6を 0 F Fにして電極板 4間の印加電圧を解除した。

電極の極性を切り換える場合には、両端の電極板 4を陽極とし中央の電極板 4を陰極とする極性の組合せと、両端の電極板 4を陰極とし中央の電極板 4を陽極とする極性の組合せとの間で、各電気分解毎に極性の切り換えを行った。流水開始と同時に直流電源装置 6を O Nにして電極板 4間に 1 2 Vの電圧を印加し、延べ電気分解時間が 4時間に達するまでは流水停止と同時に直流電源装置 6を O F Fにして電極板 4間の印加電圧を解除し、延べ電気分解時間が 4時間に達した後は、流水停止 1 0秒前に直流電源装置 6を 0 F Fにして電極板 4間の印加電圧を解除した。

適当な時間間隔で、電気分解開始 1分後に、電気分解槽 3外へ排出される水道水を 0 . 0 1 d m ³ サンプリングし、 D P D法により、排出水中の遊離塩素濃度を測定した。電気分解をする前の水道水の遊離塩素濃度を D P D法により測定し、電気分解実験により得られた排出水中の遊離塩素濃度から電気分解をする前の水道水の遊離塩素濃度を差引き、発生遊離塩素濃度を求めた。塩素発生効率？7を数式①により求めた。

< 2 > 実験結果

原則的に電極の極性を切り換えない場合の発生遊離塩素濃度の経時変化を第 1 3図に、塩素発生効率の経時変化を第 1 4図に示す。

第 1 3図、第 1 4図から以下が判る。

① 発生遊離塩素濃度、塩素発生効率共に、延べ電気分解時間が約 7時間を越えると急激に低下し、延べ電気分解時間が約 2 1 時間の時点では、電気分解開始直後の約 1 / 5にまで低下する。

② 延べ電気分解時間が 2 5 . 3時間の時点での電極の極性切り換えと、延べ電気分解時間が 3 7 . 3時間の時点での電極の極性切り換えとにより、発生遊離塩素濃度がそれぞれ約 2 0 %増加するが、切り換え後の電極の極性を維持して電気分解を継続することにより、切り換え前と同様の傾斜で、経時的に発生遊離塩素濃度が低下する。

電極の極性の切り換えにより発生遊離塩素濃度が増加したのは、陰極に付着したスケールが電極の極性の切り換えにより剝離したためと考えられる。従って、電極の極性の切り換えは、発生遊離塩素濃度の経時的な低下、ひいては塩素発生効率の経時的な低下の抑制に有効であると考えられる。

電極の極性を切り換えた場合の発生遊離塩素濃度の経時変化を第 1 5図に、塩素発生効率の経時変化を第 1 6図に示す。

第 1 5図、第 1 6図から以下が判る。

① 発生遊離塩素濃度、塩素発生効率共に、延べ電気分解時間が 4時間に達するまでは急速に低下する。

電極の極性の切り換えを行っていたにも関わらず、発生遊離塩素濃度、塩素発生効率が経時的に急速に低下したのは、流水停止と同時に直流電源装置 6を 0 F Fにしたことにより、直流電源装置 6が備えるコンデンサの放電により、流水停止後の滞留水の電気分解が行われ、陰極にスケールが付着したためと考えられる。

② 発生遊離塩素濃度、塩素発生効率共に、延べ電気分解時間が 4時間に達した後は、延べ電気分解時間 2 0 5時間まで、電気分解開始直後の値とほぼ同程度の値が維持される。

低下した発生遊離塩素濃度、塩素発生効率が、電気分解開始直後の値とほぼ同程度の値まで回復し、その後回復した値が維持されたのは、流水停止 1 0秒前に直流電源装置 6を 0 F Fにしたことにより、滞留水が電気分解される事態が回避されて陰極への更なるスケールの付着が阻止され、電極の極性の切り換えにより、陰極に付着したスケールが剝離したためと考えられる。

水道水の流水を電気分解して遊離塩素を生成させ、遊離塩素を含有する水道水をキッチンに流して、キッチンの排水口、まな板等を消毒するシステムの運転条件を 1 2時間毎に 2分間の継続運転とし、システムの耐用年数を 1 0年とすると、延べ運転時間は約 2 4 0時間となる。第 1 5図、第 1 6図から、電気分解毎に電極の極性を切り換え、且つ電気分解停止後に流水を停止することにより、前記システムの耐久性は実用上十分なものとなることが判る。

(実験 3 )

塩素発生用電極の寿命に対する塩素発生触媒の組成の影響を調ベた。

く 1 〉実験条件

チタン基材表面に、白金とイリジウムとを含みタンタルを含まない塩素発生触媒の約 1 m厚の層を形成した電極 Aと、チタン基材表面に、白金とイリジウムとタンタルとを 1 3 ： 5 5 ： 3 2 の重量比で含むを塩素発生触媒の約 1 z m厚の層を形成した電極 Bとに付き、水道水の流水の電気分解実験を行い、電極の寿命に対する塩素発生触媒の組成の影響を調べた。

実験 1 と同一の第 8図、第 9図に示す実験装置を用いた。但し直流電源装置 6は 1 2 Vのスィッチング電源装置とした。

3枚の電極板 4を電気分解槽 3内に配設した。電極板間距離は 0. 4 3 mmとし、電極板 4間に電極板間距離と等しい板厚のスぺ一サ 9を挿入して所望の電極板間距離を確保した。スぺーサ 9 に当接する部分の面積を除いた実質の電極面積は、 0. 6 0 d m² 極とした。 3枚の電極板 4は全て電極 A又は電極 Bとした。

水道水を、液体流入口 1 から電気分解槽 3内へ導き、 3枚の電極板 4 により形成される 2つの電極板間流路 5を、電極間流路当たり 0. 2 5 d m³ 分の流量で経由させ、液体流出口 2から電気分解槽 3外へ排出した。

電流密度は 5 0 0 A/m² とした。

流水状態での 5分の電気分解、流水停止状態での 1分の電気分解停止を 1 0回繰り返した、各電気分解停止毎に電極の極性の切り換えを行った。各電気分解毎に、電気分解開始 1 分後に電気分解槽 3から排出される水道水を 0 . 0 1 d m ³ サンプリングし、 D P D法により、排出水中の遊離塩素濃度を測定し、 1 0回の平均値を求めた。電気分解をする前の水道水の遊離塩素濃度を D P D法により測定し、電気分解実験により得られた排出水中の遊離塩素濃度から電気分解をする前の水道水の遊離塩素濃度を差引き- 発生遊離塩素濃度を求めた。

く 2〉実験結果

第 1 7図に、発生遊離塩素濃度の経時変化を示す。

第 1 7図から、電極 Bを使用した場合には、初期においては高い発生遊離塩素濃度が得られるが、延べ電気分解時間が 7 2時間に達するまでに、発生遊離塩素濃度が急激に低下するのに対し、電極 Aを使用した場合には、初期の発生遊離塩素濃度は電極 Bを使用した場合に比べて低いが、延べ電気分解時間が 1 0 0 0時間に達しても発生遊離塩素濃度が低下しないことが判る。この結果、塩素発生触媒が白金とィリジゥムとを含みタンタルを含まない場合には、十分な電極寿命が得られ、塩素発生触媒が白金とイリジゥムと夕ンタルとを含む場合には、白金とイリジウムとタンタルの重量の和に対して、タンタルの割合を 3 0重量％未満とするのが望ましいことが判る。

(実験 4 )

発生遊離塩素濃度に対する塩素発生触媒の層の厚さの影響を調ベた。

< 1 > 実験条件

チタン基材表面に白金とィリジゥムとを含みタンタルを含まない塩素発生触媒の層を形成した電極を用い、塩素発生触媒の層の厚さを種々に変えて、水道水の流水の電気分解実験を行い、発生遊離塩素濃度に対する塩素発生触媒の層の厚さの影響を調べた。実験 1 と同一の第 8図、第 9図に示す実験装置を用いた。但し直流電源装置 6は 1 2 Vのスイッチング電源装置とした。

電極板 4は、縱 X横 X板厚が 7 0 mm X 5 0 mm x 0. 5 mm の長方形板とした。

3枚の電極板 4を電気分解槽 3内に配設した。電極板間距離は 0. 4 3 mmとし、電極板 4間に電極板間距離と等しい板厚のスぺーサ 9を挿入して所望の電極板間距離を確保した。. スぺーサ 9 に当接する部分の面積を除いた実質の電極面積は、 0. 6 0 d m ² ノ極とした。 3枚の電極板 4の全てに、塩素発生用電極を使用した。

電流密度は 5 0 0 A/m² とした。

流水状態での 5分の電気分解、流水停止状態での 1分の電気分解停止を 1 0回操り返した、各電気分解停止毎に電極の極性を切 'り換えた。各電気分解毎に、電気分解開始 1 分後に電気分解槽 3 から排出される水道水を 0. 0 1 d m³ サンプリングし、 D P D 法により、排出水中の遊離塩素濃度を測定し、 1 0回の平均値を求めた。電気分解をする前の水道水の遊離塩素濃度を D P D法により測定し、電気分解実験により得られた排出水中の遊離塩素濃度から電気分解をする前の水道水の遊離塩素濃度を差引き、発生遊離塩素濃度を求めた。

< 2 > 実験結果第 1 8図に、発生遊離塩素濃度と塩素発生触媒の層の厚さとの関係を示す。

第 1 8図から、塩素発生触媒の層の厚さが 0. 1 zz mに達すると、発生遊離塩素濃度は略 1 m 1 に達し、塩素発生触媒の層の厚さが 0. 2 z m以上になると、発生遊離塩素濃度は安定して 1 m 1 以上となることが判る。前述のごとく、略 l m gノ 1 以上の発生遊離塩素濃度は、台所の排水口、まな板、便器、浴槽等の殺菌、防汚に十分な値である。

(実験 5 )

電極の寿命に対する電流密度の影響を調べた。

< 1 > 実験条件

チタン基材表面に白金とィリジゥムとを含みタンタルを含まない塩素発生触媒の約 1 / m厚の層を形成した電極を用い、水道水の流水の電気分解実験を行い、電極の寿命に対する電流密度の影響を調べた。

3枚の電極板 4を電気分解槽 3内に配設した。電極板間距離は 0. 4 3 mmとし、電極板 4間に電極板間距離と等しい板厚のスぺーサ 9を挿入して所望の電極板間距離を確保した。スぺーサ 9 に当接する部分の面積を除いた実質の電極面積は、 0. 6 0 d m² 極とした。 3枚の電極板 4の全てに、塩素発生用電極を使用した。

水道水を、液体流入口 1から電気分解槽 3内へ導き、 3枚の電極板 4 により形成される 2つの電極板間流路 5を、電極間流路当たり 0. 2 5 d m³ /分の流量で経由させ、液体流出口 2から電気分解槽 3外へ排出した。

電流密度は、 5 5 0 A/m² 、 1 1 0 0 A/m の 2種類とした。

流水状態での 5分の電気分解、流水停止状態での 1 分の電気分解停止を繰り返し、各電気分解毎に電極の極性を切り換えた。適当な時間間隔で塩素発生用電極の厚さを測定した。

< 2 > 実験結果

第 1 9図に、塩素発生触媒の層の厚さの減少値の経時変化を示す。

第 1 9図から、電流密度が 1 1 0 O AZm² の場合は、延べ電気分解時間が 1 0 0 0時間に達すると、塩素発生触媒の層の厚さの減少値が 1 mになるのに対し、電流密度が 5 5 0 A/m ² の場合は、延べ電気分解時間が 1 6 0 0時間に達しても、塩素発生触媒の層の厚さの減少値は 0. 9 m以下であることが判る。この結果、電流密度が 1 1 0 O AZm² 未満であれば、十分な電極寿命が得られることが判る。

(実験 6 )

電極の寿命に対する電極の極性の切り換え頻度の影響を調べた _c · < 1 > 実験条件

チタン基材表面に白金とィリジゥムとを含みタンタルを含まない塩素発生触媒の約 1 m厚の層を形成した電極を用い、水道水の流水の電気分解実験を行い、電極の寿命に対する電極の極性の切り換え頻度の影響を調べた。

3枚の電極板 4を電気分解槽 3内に配設した。電極板間距離は 0 . 4 3 m mとし、電極板 4間に電極板間距離と等しい板厚のスぺーサ 9を挿入して所望の電極板間距離を確保した。スぺーサ 9 に当接する部分の面積を除いた実質の電極面積は、 0 . 6 0 d m ² /極とした。 3枚の電極板 4の全てに塩素発生用電極を使用した。水道水を、液体流入口 1 から電気分解槽 3内へ導き、 3枚の電極板 4 により形成される 2つの電極板間流路 5を、電極間流路当たり 0 . 2 5 d m ³ /分の流量で経由させ、液体流出口 2から電気分解槽 3外へ排出した。

流水状態での 5分の電気分解、流水停止状態での 1 分の電気分解停止を繰り返した。電極の極性の切り換え頻度は、電気分解 1 回毎と電気分解 1 0回毎の 2種類とした。適当な時間間隔で塩素発生用電極の厚さを測定した。

< 2 > 実験結果

第 2 0図に、塩素発生触媒の層の厚さの減少値の経時変化を示す。

第 2 0図から、電気分解 1 0回毎に電極の極性を切り換えた場合のほうが、塩素発生用電極の厚さの減少値が小さいことが判る。

1 回の電気分解時間は 5分であるから、電気分解 1 回毎に電極の極性の切り換えを行うと、延べ電気分解時間 1 時間当たり 1 2 回の電極の極性切り換えを行うことになる。従って、電極の寿命を勘案すると、電極の極性切り換え頻度は、少なくとも、延べ電気分解時間 1 時間当たり 1 2回未満とすべきであると考えられる。 (実験 7 )

発生遊離塩素濃度、塩素発生効率に対する電気分解槽 3の構造の影響を調べた。 < 1 > 実験条件

第 6図に示す、液体流入口 1 への液体の流入方向と、液体流出口 2からの液体の流出方向とが、電極 4、 4間に形成された流路 5の延在方向と直交している電気分解槽を備える電気分解装置 A と、第 7図に示す、液体流入口 1への液体の流入方向と、液体流出口 2からの液体の流出方向とが、電極 4、 4間に形成された流路 5の延在方向に整列している電気分解槽を備える電気分解装置 Bとに付き、水道水の流水の電気分解実験を行い、発生遊離塩素濃度、塩素発生効率に対する電気分解槽 3の構造の影響を調べた。

電気分解装置 Aとして、実験 1 と同一の第 8図、第 9図に示す実験装置を用いた。但し直流電源装置 6は 1 2 Vのスイッチング電源装置とした。

電気分解装置 Bとして、実験 1 と同一の第 8図、第 9図に示す実験装置を用いた。但し、電気分解槽 3の液体流入口 1 と液体流出口 2 とを、第 9図で一点鎖線で示すように、電気分解槽 3の高さ方向の中央部に配設した。また直流電源装置 6は 1 2 Vのスィッチング電源装置とした。

電極板 4 は、縦 X横 X板厚が 7 0 mm x 5 0 mm x 0. 5 mm の長方形板とした。

2枚の電極板 4を電気分解槽 3内に配設した。電極板間距離は 0. 4 3 mmとし、電極板 4間に電極板間距離と等しい板厚のスぺーサ 9を挿入して所望の電極板間距離を確保した。スぺーサ 9 に当接する部分の面積を除いた実質の電極面積は、 0. 6 0 d m² 極とした。 2枚の電極板 4 には、塩素発生用電極を使用した。水道水を、液体流入口 1 から電気分解槽 3内へ導き、 2枚の電極板 4により形成される 2つの電極板間流路 5を、電極間流路当たり 0. 2 5 d m³ /分の流量で経由させ、液体流出口 2から電気分解槽 3外へ排出した。

電流密度は 5 0 0 A / m ² とした。

流水状態での 5分の電気分解、流水停止状態での 1 分の電気分解停止を 1 0回繰り返した。各電気分解停止毎に、電極の極性の切り換えを行った。各電気分解毎に、電気分解開始 1 分後に電気分解槽 3から排出される水道水を 0 . 0 1 d m ³ サンプリングし. D P D法により、排出水中の遊離塩素濃度を測定し、 1 0回の平均値を求めた。電気分解をする前の水道水の遊離塩素濃度を D P D法により測定し、電気分解実験により得られた排出水中の遊離塩素濃度から電気分解をする前の水道水の遊離塩素濃度を差引き- 発生遊離塩素濃度を求めた。塩素発生効率 ?を式 1 により求めた < < 2 > 実験結果

表 2に、発生遊離塩素濃度と電気分解槽 3の構造との関係と、塩素発生効率と電気分解槽 3の構造との関係とを示す。

表 2から、第 7図に示す電気分解槽を備える電気分解装置 Bを用いた方が、発生遊離塩素濃度、塩素発生効率共に高いことが判る。

(実験 8 )

< 1 > 実験条件

チタン基材表面に、白金とイリジウムとを 7 0 ： 3 0のモル比で含む塩素発生触媒の約 1 m厚の層を形成した電極 Cと、チタン基材表面に、白金とイリジウムとを 8 0 ： 2 0のモル比で含むを塩素発生触媒の約 1 m厚の層を形成した電極 Dと付き、水道水の流水の電気分解実験を行い、電極の寿命に対する塩素発生触媒の組成の影響を調べた。実験 1 と同一の第 8図、第 9図に示す実験装置を用いた。但し直流電源装置 6は 1 2 Vのスイッチング電源装置とした。

電極板 4 は、縦 X横 X板厚が 4 0 mm X 4 0 mm x 0. 5 mm の正方形板とした。

2枚の電極板 4を電気分解槽 3内に配設した。電極板間距離は 0. 5 mmとし、電極板 4間に電極板間距離と等しい板厚のスぺーサ 9を挿入して所望の電極板間距離を確保した。スぺ一サ 9に当接する部分の面積を除いた実質の電極面積は、 0. 1 4 d m ² ノ極とした。 2枚の電極板 4には、塩素発生用電極を使用した。水道水を、液体流入口 1 から電気分解槽 3内へ導き、 2枚の電極板 4により形成される 2つの電極板間流路 5を、電極間流路当たり 0. 5 dm³ Z分の流量で経由させ、液体流出口 2から電気分解槽 3外へ排出した。

電流密度は 5 5 0 A/m² とした。

流水状態での 5分の電気分解、流水停止状態での 1 分の電気分解停止を 1 0回繰り返し、各電気分解毎に電極の極性を切り換えた。

電極の寿命は、電極間の電圧の経時変化を調べることによって検知した。電気分解槽に流入する水道水の比伝導度がある程度変動することを勘案し、電圧計で計測した電極間の電圧値を、水道水の比伝導度 Pが ρ= 1 5 0 SZ cmである場合の値に補正し、該補正後の電極間電圧の経時変化を求めた。。

電極が不導体化し始めると、電極間電圧が急激に上昇する。従つて、電極間電圧の急激な上昇が始まるまでの延べ電気分解時間を調べることにより、電極の寿命を検知できる。

く 2〉実験結果

第 2 1 図に、電極間電圧の経時変化を示す。第 2 1 図から、電極 Cを使用した場合には、延べ電気分解時間が約 1 0 0 0時間に達した時点で、電極間電圧の急激な上昇が始まり、電極 Dを使用した場合には、延べ電気分解時間が約 1 4 0 0時間に達した時点で、電極間電圧の急激な上昇が始まることが判る。この結果、塩素発生触媒が白金とイリジウムとを含むことにより、十分な電極寿命が得られることが判る。白金の混入により電極間に電圧を印加した時に起こる酸化ィリジゥム等の塩素発生触媒の離脱が抑制されると考えられる。塩素発生触媒中の白金の含有量とィリジゥムの含有量との和に対して白金の割合がモル比で 7 0 %以上あり、好ましくは 8 0 %以上ある場合には、十分な電極寿命が得られることが判る。

第 2 2図に、塩素発生触媒の層の厚さの経時変化を示す。

第 2 2図から、白金の比率が増加すると電極の寿命が伸びる理由として、以下の 2つが挙げられる。

① 電極が不導体化する塩素発生触媒の層の厚さが、白金の比率が増加すると薄くなる。

第 2 2図から、白金の比率がモル比で 7 0 %である電極 Cでは、電極間電圧の急激な上昇が始まる延べ電気分解時間 1 0 0 0時間の時点で、塩素発生触媒の層の厚さは 0 . 4 z mであるが、白金 'の比率がモル比で 8 0 %である電極 Dでは、電極間電圧の急激な上昇が始まる延べ電気分解時間 1 4 0 0時間の時点で、塩素発生触媒の層の厚さは 0 . 2 m以下であることか判る。

② 塩素発生触媒の層の厚さがある程度減少した後は、白金の比率が大きい方が塩素発生触媒の離脱が起こりにくくなる。

第 2 2図から、白金の比率がモル比で 7 0 %である電極 Cでは、塩素発生触媒の層の厚さの減少速度が略一定であるのに対し、白金の比率がモル比で 8 0 %である電極 Dでは、塩素発生触媒の層の厚さが約 0 . 3 mまで減少した後は、塩素発生触媒の層の厚さの減少速度が低下することが判る。

〔産業上の利用可能性〕

本発明に係る、塩素イオンを含む流水の電気分解装置および電気分解方法を適用することにより、家庭やオフィス内の台所の排水口、まな板等の台所用品、浴室、便器等の殺菌を容易に、且つ装置の運転と保守とに手間を掛けることなく、行うことができる

表遊離塩発生離

極板 P 雜水量電圧 - m 発

雷 s 水道水遊離電流力雷精雷流

素濃度効率塩素濃度

[mmj [l/min] — [V] [A] [w] Cm² ] CA/m² ] [mg/l] [mg/l] [%] [mg/l]

0.43 0.48 4.10 1.00 4.10 0.006 167 0.93 0.25 0.54 0.68

0.43 0.48 5.56 2.01 11.18 0.006 335 1.88 1.20 1.30 一

0.43 0.48 6.84 3.00 20.52 0.006 500 3.00 2.32 1.68 一

0.43 0.48 8.20 4.00 32.80 0.006 667 4.00 3.32 1.80 ―

0.43 0'·.48 11.56 6.00 69.36 0.006 1000 4.50 3.82 1.38 一

0.86 0.48 6.98 0.50 3,49 0.003 167 0.83 0.15 0.65 0.68

0.86 0.52 10.62 1.00 10.62 0.003 333 1.30 0.62 1.46 ―

0.86 0.48 13.19 1.50 19.79 0.003 500 2.10 1.42 2.06 一

0.86 0.48 15.61 2.01 31.38 0.003 670 2.90 2.22 2.40 一

0.86 0.48 21.93 3.00 65.79 0.003 1000 3.50 2.82 2.04 一

0.86 0.26 6.52 0.50 3.26 0.003 167 1.00 0.29 0.68 0.71

0.86 0.26 9.29 1.00 9.29 0.003 333 2.15 1.44 1.70 ―

0.86 0.26 11.73 1.50 17.60 0.003 500 3.10 2.39 1.88 ―

0.86 0.26 14.41 2.00 28.82 0.003 667 3.90 3.19 1.88

0.86 0.26 21.94 3.00 65.82 0.003 1000 4.50 3.79 1.49

0.19 0.48 2.90 1.00 2.90 0.006 167 0.74 0.02 0.04 0.72

0.19 0.48 3.71 2.00 7.42 0.006 333 1.02 0.30 0.33

0.19 0.48 4.56 3.00 13.68 0.006 500 1.52 0.80 0.58

0.19 0.48 5.57 4.00 22.28 0.006 667 2.06 1.34 0,73

0.19 0.48 7.59 6.00 45.54 0.006 1000 3.10 2.38 0.86

0.19 0.48 9.60 8.00 76.80 0.006 1333 3.90 3.18 0.86

表 2 電気分解装置 1気分解装置測定項目

A B

発生遊離塩素濃度

1. 99 2. 37

(mg/ 1 )

塩素発生効率（％) 3. 3 1 3. 95

Claims

請求の範囲

( 1 ) 少なくとも 1対の電極と、電極間に形成された流路と、流路に連通する液体流入口と液体流出口とを有する電気分解槽と、電極間に電圧を印加する電源装置とを備えることを特徴とする塩素ィオンを含む流水の電気分解装置。

( 2 ) 前記 1対の電極間の距離は 0 . 2 m mを超えることを特徴とする請求の範囲第 1項に記載の塩素イオンを含む流水の電気分解装置。

( 3 ) 前記電極のうち少なくとも陽極は塩素発生用電極であることを特徴とする請求の範囲第 1項又は第 2項に記載の塩素ィオンを含む流水の電気分解装置。

( 4 ) 前記電極の全てが塩素発生用電極であることを特徴とする請求の範囲 1項又は第 2項に記載の塩素イオンを含む流水の電気分解装置。

( 5 ) 前記塩素発生用電極は、塩素発生触媒の無垢材により構成されていることを特徵とする請求の範囲第 3項又は第 4項に記載の塩素イオンを含む流水の電気分解装置。

( 6 ) 前記塩素発生用電極は、導電性材料の板の表面を、導電性の塩素発生触媒の層で被覆することにより構成されていることを特徴とする請求の範囲第 3項又は第 4項に記載の塩素ィオンを含む流水の電気分解装置。

( 7 ) 前記塩素発生触媒は、少なくともイリジウムを含むことを特徴とする請求の範囲第 5項又は第 6項に記載の塩素イオンを含む流水の電気分解装置。

( 8 ) 前記塩素発生触媒は、少なくとも白金とイリジウムとを含むことを特徴とする請求の範囲第 5項又は第 6項に記載の塩素ィオンを含む流水の電気分解装置。 ( 9 ) 前記塩素発生触媒は、白金とイリジウムとを含み、白金の含有量とィリジゥムの含有量との和に対して、白金の割合は. モル比で 7 0 %以上であることを特徴とする請求の範囲第 5 項又は第 6項に記載の塩素イオンを含む流水の電気分解装置,

( 1 0 ) 前記塩素発生触媒は、白金とイリジウムとタンタルとを含み、白金とイリジウムとタンタルの重量和に対して、タン夕ルの割合は 3 0重量％未満であることを特徵とする請求の範囲第 5項又は第 6項に記載の塩素イオンを含む流水の電気分解装置。

( 1 1 ) 前記塩素発生触媒の層の厚さは、 0 . 1 m以上であることを特徴とする請求の範囲第 6項乃至第 1 0項の何れか 1 項に記載の塩素ィオンを含む流水の電気分解装置。

( 1 2 ) 前記塩素発生触媒の層の厚さは、 0 . 5 m以上であることを特徴とする請求の範囲第 6項乃至第 1 0項の何れか 1 項に記載の塩素ィオンを含む流水の電気分解装置。

( 1 3 ) 前記導電性材料は、酸化抵抗力の大きい材料であることを特徴とする請求の範囲第 6項乃至第 1 2項の何れか 1項に記載の塩素イオンを含む流水の電気分解装置。

( 1 4 ) 前記導電性材料は、チタンであることを特徴とする請求の範囲第 1 3項に記載の塩素イオンを含む流水の電気分解装

( 1 5 ) 前記 1対の電極間の一部にはスぺーザが設けられていることを特徴とする請求の範囲第 1項乃至第 1 4項の何れか 1 項に記載の塩素イオンを含む流水の電気分解装置。

( 1 6 ) 前記スぺーサは、 1対の電極間に挿入されていることを特徴とする請求の範囲第 1 5項に記載の塩素イオンを含む流水の電気分解装置。 ( 1 7 ) 前記スぺーサは、 1対の電極の外側から、該 1対の電極の側端部間の隙間に嵌合していることを特徴とする請求の範囲第 1 5項に記載の塩素イオンを含む流水の電気分解装置。

( 1 8 ) 前記スぺ一ザの少なくとも表面は、表面エネルギーの小さな材料で形成されていることを特徴とする請求の範囲第 1

5項乃至第 1 7項の何れか 1項に記載の塩素イオンを含む流水の電気分解装置。

( 1 9 ) 前記電気分解槽の液体流入口への液体の流入方向と、電極間に形成された流路の延在方向と、液体流出口からの液体の流出方向とは、整列していることを特徴とする請求の範囲第 1項乃至第 1 8項の何れか 1項に記載の塩素イオンを含む流水の電気分解装置。

( 2 0 ) 前記電気分解槽の電極間に形成された流路の液体流入口側の端部は、液体流出口側の端部よりも下方に配設されていることを特徴とする請求の範囲第 1項乃至第 1 9項の何れか 1項に記載の塩素イオンを含む流水の電気分解装置。

( 2 1 ) 前記電気分解槽の電極の、電極間に形成された流路の液体流入口側の端部に近接する部分と、電極間に形成された流路の液体流出口側の端部に近接する部分とが、絶縁材で被覆されていることを特徵とする請求の範囲第' 1項乃至第 2 0項の何れか 1項に記載の塩素イオンを含む流水の電気分解装置。

( 2 2 ) 前記電気分解槽の電極間に形成された流路の液体流出口側の端部の断面積は、液体流入口側の端部の断面積の 1 . 0 1 倍以上であることを特徴とする請求の範囲第 1項乃至第 2 1項の何れか 1項に記載の塩素イオンを含む流水の電気分解

( 2 3 ) 前記電源装置は、電極の極性の切り換えが可能な直流電源装置であることを特徴とする請求の範囲第 1項乃至第 2 2 項の何れか 1項に記載の塩素ィオンを含む流水の電気分解装

( 2 4 ) 前記電気分解槽は、無隔膜型の電気分解槽であることを特徴とする請求の範囲第 1項乃至第 2 3項の何れか 1 項に記載の塩素イオンを含む流水の電気分解装置。

( 2 5 ) 請求の範囲第 1項乃至第 2 4項の何れか 1 項に記載の塩素イオンを含む流水の電気分解装置の電極間に、 1 1 0 O A /m² 未満の電流密度で直流電流を流すことを特徴とする塩素イオンを含む流水の電気分解方法。

( 2 6 ) 請求の範囲第 1項乃至第 2 4項の何れか 1項に記載の塩素イオンを含む流水の電気分解装置の電極間に、 3 0 0 AZ m² 以上の電流密度で直流電流を流すことを特徴とする塩素ィオンを含む流水の電気分解方法。

( 2 7 ) 請求の範囲第 1項乃至第 2 4項の何れか 1 項に記載の塩素イオンを含む流水の電気分解装置の電極間に、 4 0 0 AZ m² 乃至 6 0 0 A/m² の電流密度で直流電流を流すことを特徴とする塩素ィオンを含む流水の電気分解方法。

( 2 8 ) 請求の範囲第 1項乃至第 2 4項の何れか 1 項に記載の塩素イオンを含む流水の電気分解装置を用い、電気分解の停止後、所定時間が経過するまでは流水を維持することを特徴とする塩素ィオンを含む流水の電気分解方法。

( 2 9 ) 請求の範囲第 1項乃至第 2 4項の何れか 1 項に記載の塩素イオンを含む流水の電気分解装置を用い、電極の極性を切り換えながら電気分解することを特徴とする塩素イオンを含む流水の電気分解方法。

( 3 0 ) 前記電極の極性の切り換え回数を、延べ電気分解時間 1 時間当たり 1 2回未満とすることを特徴とする請求の範囲第

2 9項に記載の塩素イオンを含む流水の電気分解方法。

( 3 1 ) 前記電極の極性の切り換えは、電気分解の回数が 1 0回以上となる度毎に行うことを特徴とする請求の範囲第 2 9項に記載の塩素イオンを含む流水の電気分解方法。

( 3 2 ) 請求の範囲第 1項乃至第 2 4項の何れか 1項に記載の塩素イオンを含む流水の電気分解装置を用い、液体流入口から電気分解槽へ流入した流水を、室温よりも高く且つ 5 0 °C未満の温度に加熱した後に電気分解することを特徴とする塩素ィオンを含む流水の電気分解方法。

( 3 3 ) 水道水を電気分解することを特徴とする請求の範囲第 2

5項乃至第 3 2項の何れか 1項に記載の塩素イオンを含む流水の電気分解方法。

( 3 4 ) 中水を電気分解することを特徵とする請求の範囲第 2 5 項乃至第 3 2項の何れか 1項に記載の塩素イオンを含む流水の電気分解方法。

( 3 5 ) 井戸水を電気分解することを特徴とする請求の範囲第 2

要約書

塩素イオンを含む流水の電気分解装置は、少なくとも 1対の電極と、電極間に形成された流路と、流路に連通する液体流入口と液体流出口とを有する電気分解槽と、電極間に電圧を印加する電源装置と備える。