WO2002055440A1

WO2002055440A1 - Bain electrolytique pour une electrode de cartouche

Info

Publication number: WO2002055440A1
Application number: PCT/JP2001/011165
Authority: WO
Inventors: Hiromitu Moriyama
Original assignee: Alniko Co., Ltd.
Priority date: 2000-12-31
Filing date: 2001-12-19
Publication date: 2002-07-18
Also published as: JP2002200488A

Description

明細書カートリツジ式電極の電解槽技術分野

この発明は、水道水を通水しながら電解処理して電解水を得る電解水生成装置の電解槽において、外側容器の内側に電極を設け、内部容器は外側がイオン交換膜で構成され内部に電極を設けて、前記内部容器が着脱可能な力一トリッジ式電極であることを特徴とする、カートリッジ式電極の電解槽に関する。背景技術

近年、日本国では、水を電気分解することによりアルカリ水や強アル力リ水または酸性水や強酸性水といつた電解水を生成させる装置の開発が盛んになってきた。特に p H 2〜p H 3前後の酸性水には消毒および殺菌効果があるため、強酸性水の名称で滅菌や消毒や殺菌用水として活用されるようになつてきた。

原理的にはアル力リ水や強アル力リ水または酸性水や強酸性水といった電解水を生成させる装置の電解槽の構造は、イオンを透過可能な隔膜により一対のイオン室に区画された電解槽とこの各イオン室に個々に設けられた一対の電極つまり陽極と陰極とから成り、この陽極と陰極を変えるか電極に供給する直流の極を変えることによって両機能を得ることができる。つまり、電解槽を同一とし、アルカリ水や強アルカリ水または酸性水や強酸性水を生成するための装置とすることが可能になる。また、一般的に使用されている電解水生成装置としては、電解槽に所定量の水を貯水しておき、貯水しておいた水を所定時間電解することにより電解水を生成するバッチ式電解水生成装置か、水道の蛇口から直結させて通水しながら水道水を電解水に変えて使用する通水式電解水生成装置が、日本国では一般的に知られている。

そして、上述した電解水生成装置の中でも、特に：9 2〜 11 3前後の強酸性水を生成する強酸性水生成装置が脚光を浴びており、そのための装置や装置の活用法の開発案件が増加している。

例えば、農薬類を使用しない害虫駆除剤の開発案件（日本国特開平 0 7 - 6 9 8 2 5号広報を参照）や、噴霧型による消毒法及び消毒装置の開発案件（日本国特開平 0 8— 7 1 1 3 5号広報を参照）や、精米 ·炊飯の無菌 ·滅菌化方法及びその装置の開発案件（日本国特開平 0 8— 3 0 8 7 1 7号広報を参照）や、床面消毒装置の開発案件（日本国特開平 0 9— 7 5 4 2 7号広報を参照）や、手首および器具等の洗浄 ·消毒用装置の開発案件（日本国特開平 1 0— 7 1 1 8 8号広報を参照）や、食肉および魚肉類の殺菌方法の開発案件（日本国特開平 1 0— 1 7 9 0 2 0号広報を参照）や、砂場の消毒方法の開発案件（日本国特開平 1 0— 1 9 2 3 7 4号広報' を参照）や、洗浄おしぼり及びおしぼり用除菌洗浄装置の開発案件（日本国特開平 1 1— 1 8 9 9 0号広報を参照）や、洗剤を使わない食器洗浄システムの開発案件（日本国特開平 1 1— 2 4 4 2 1 3号広報を参照）や、内視鏡ケーブルアッセンプリ洗浄消毒装置の開発案件（日本国特開 2 0 0 0 - 1 2 6 1 2 6号広報を参照）や、強酸性水を用いた除菌空調システムの開発案件（日本国特開 2 0 0 0 - 2 5 7 9 1 4号広報を参照）がある。しかしながら、上述した電解水生成装置の多くは、水道水に塩化ナトリゥムゃ塩化力リゥム等の電解質を添加しなければならず、電解質の添加手段として搬送ポンプや混合装置を設けたり、電解質の添加量を制御する必要が生じるため、電解水生成装置の構造や操作が複雑になりかつ大型化し、さらに生成水の使用量に応じて定期的なメンテナンスが必要であり、製造コストの増加を招いていた。

また、装置が大型化するため、家庭で使用する場合には、給水、排水等の点から配置場所が制限され、持ち運びも不便であり、そのため、家庭用で使用する場合とか滅菌や消毒や殺菌用水を必要とする現場での簡易で小型な装置の必要性が指摘されていた。発明の開示

この発明は、上述した問題点を解決するために成されたものであり、ァルカリ水や強アル力リ水または酸性水や強酸性水等の電解水を効率よく生成することができ、しかも、その構造が簡単で使い勝手の良い、出来ればメンテナンスが不要な電解水生成装置用の電解槽を提供することを目的とする。

また、上述した強酸性水の開発案件が一般的に普及するためには、現状の電解水生成装置がもっと扱いやすく、小型化し、低コスト化し、使用したいときに直ぐに使用でき、設置場所があまり限定されない、電解水生成装置用の電解槽を提供することを目的とする。

上記目的を達成するための第 1の手段としての発明の特徴は、水道水を通水しながら電解処理して電解水を得る電解水生成装置における電解槽がカートリツジ式電極の電解槽であり、前記電解槽が外側容器と内部容器の 2重容器で構成され、前記外側容器の内側に電極を設けて上部に蓋部を設け、前記内部容器は外側がイオン交換膜で構成され内部に電極を設けて、前記内部容器が前記外側容器から着脱可能なカートリッジ式電極であることを特徴とし、アル力リ水ゃ強アル力リ水でも酸性水や強酸性水でも生成可能である。

上記目的を達成するための第 2の手段としての発明の特徴は、上記目的を達成するための第 1の手段に記載の記述と共に、前記カートリッジ式電極は上部には複数の孔部を設け底部はメッシュになっており、前記力一トリッジ式電極の内部に少なくとも 1種類の電解質を設けることで、電極と電解質が一体型であることを特徴とし、前記電解質が、塩化ナトリウムや塩化力リゥムゃ塩ィヒカルシウムを代表とする塩化化合物または硫酸ナトリゥムゃ硫酸カルシウムを代表とする硫化化合物や各種酸類の中から選択して使用でき、さらに化合物や混合物としても使用可能である。

上記目的を達成するための第 3の手段としての発明の特徴は、上記目的を達成するための第 1の手段または第 2の手段に記載の記述と共に、前記力一トリッジ式電極には炭素電極が用いられ、前記炭素電極には黒鉛ゃ活性炭や木炭の中から選択して使用できることを特徴とし、前記黒鉛や前記活性炭や前記木炭の中にも多くの種類を有するが導電率が高ければ何を用いても構わない。

本発明は、以上の構成となっている。図面の簡単な説明

第 1図は、この発明に係るカートリッジ式電極の電解槽の分解斜視図であり、第 2図は、この発明に係るカートリッジ式電極の電解槽の一部を破断して示した斜視図であり、第 3図は、この発明に係るカートリッジ式電極の一部を破断して示した斜視図である。発明を実施するための最良の形態

以下、本発明の一実施の形態例に係る力一トリッジ式電極の電解槽について図面を参照して説明する。

第 1図から第 3図より、 10は電解槽本体であり、 11は蓋部着脱部であり、 12は電極用固定部であり、 13は入水部であり、 14は排水部であり、 20は蓋部であり、 21はカートリッジ式電極固定部であり、 22 は吐水部であり、 23は本体着脱部であり、 30は電極であり、 31は電極端子であり、 32はリ一ド線であり、 40はパッ-キンであり、 100はカートリッジ式電極であり、 110はイオン交換膜であり、 120は炭素電極であり、 121は電極端子であり、 122はリード線であり、 130 は電解質であり、 140は上部であり、 141はガス抜き孔であり、 14 2はリ一ド線用孔部であり、 150は排水部であり、 160はメッシュであり、 161は炭素電極固定部であり、本発明は、以上の構成となっている。

また、第 1図から第 3図より、電解槽本体 10は合成樹脂製で蓋部着脱部 11と電極用固定部 12と入水部 13と排水部 14が設けられるように金型を製作しこの金型を用いてインジェクション成形される。蓋部 20は合成樹脂製で力一卜リッジ式電極固定部 21と吐水部 22と本体着脱部 2 3が設けられるように金型を製作しこの金型を用いてインジェクション成形される。電極 30はチタン製または白金製またはチタンと白金の合金製で図 1に示したような形状になるようにかつ電極端子 31が設けられるように金型を製作しこの金型を用いてプレス成形される。リード線 32とノッキン 40は市販されているタイプのものを用いる。

さらに、第 1図から第 3図より、カートリツジ式電極 100は胴体がメッシュになっている筒体が巿販されているのでこれを使用しこのメッシュになっている筒体に一般的に入手可能なタイプのイオン交換膜 1 10を巻きつけ接着剤で固着し、カートリッジ式電極 100の底部には排水部 1 5 0を設けるように成形し内部にはメッシュ 1 6 0が設置できるように成形し、メッシュ 1 6 0には炭素電極 1 2 0を固定させるための炭素電極固定部 1 6 1が溝状に設けられる。炭素電極 1 2 0は市販されているタイプを使用し電極端子 1 2 1を設けリード線 1 2 2を接続させる。電解質 1 3 0 は本発明の実施の形態では塩化ナトリゥムのか塩化力リゥムを用いる。力ートリツジ式電極 1 0 0には上部 1 4 0とガス抜き孔 1 4 1とリ一ド線用孔部 1 4 2が設けられるように成形される。

なお、本発明は上記実施の形態例の構成に限られず種々の変形が可能でめる。産業上の利用可能性

以上のようにこの発明により、水道水を通水しながら電解処理して電解水を得る電解水生成装置の電解槽において、前記電解槽が外側容器と内部容器の 2重容器で構成され、前記外側容器の内側に電極を設けて上部に蓋部を設け、前記内部容器は外側がイオン交換膜で構成され内部に電極を設けて、前記内部容器が前記外側容器から着脱可能なカートリッジ式電極であることや、前記力一トリッジ式電極は上部には複数の孔部を設け底部はメッシュになっており、前記カートリッジ式電極の内部に少なくとも 1種類の電解質を設けることで、電極と電解質が一体型であることを特徴とすることで、従来の電解水生成装置に必要とされた水道水に電解質を添加するための手段としての搬送ポンプや混合装置や電解質の添加量を制御する装置などを必要としないため構造が簡単になる結果、装置が小型化及び軽量化されることによって低コストで製造できる電解水生成装置の製造が可能なカートリッジ式電極の電解槽を提供できる。

また、前記の力一トリッジ式電極の電解槽を用いた電解水生成装置を提供できることで、使用済みのカートリッジ式電極は本体から簡単に取り出せて一般ごみとして処分可能であり、新しいカートリッジ式電極誰は普通の主婦でも簡単に本体に装着できることによって、家庭用においては経済性の高い装置として使用できる。

また、この発明によれば、前記カートリッジ式電極には炭素電極が用いられ、前記炭素電極には黒鉛や活性炭や木炭の中から選択して使用できることを特徴とし、特に前記炭素電極に伝導率の高い活性炭や木炭を使用することで、活性炭や木炭を浄水用に使用することが可能になり、本発明を飲用を目的にしたアル力リ水生成装置に応用するとイオン水や浄水やミネラル水を同時に提供できることを特徴とするカートリッジ式電極の電解槽を提供できる。

さらに、前記炭素電極に活性炭や木炭を使用することで、一般的な電解水生成装置の構造的問題である、電解時に発生する電解ガスの発生を減少させることが可能な、カートリッジ式電極の電解槽を提供できる。

Claims

請求の範囲

1 . 水道水を通水しながら電解処理して電解水を得る電解水生成装置の電解槽において、前記電解槽が外側容器と内部容器の 2重容器で構成され、前記外側容器の内側に電極を設けて上部に蓋部を設け、前記内部容器は外側がイオン交換膜で構成され内部に電極を設けて、前記内部容器が前記外側容器から着脱可能な力一トリッジ式電極であることを特徴とする、力一トリッジ式電極の電解槽。

2 . 前記カー卜リッジ式電極は上部には複数の孔部を設け底部はメッシュになっており、前記カートリッジ式電極の内部に少なくとも 1種類の電解質を設けることで、電極と電解質が一体型であることを特徴とする、請求の範囲第 1項に記載の力一トリッジ式電極の電解槽。

3 . 前記カートリッジ式電極には炭素電極が用いられ、前記炭素電極には黒鉛や活性炭や木炭の中から選択して使用できることを特徴とする、請求の範囲第 1項または請求の範囲第 2項に記載の力一トリッジ式電極の電解槽。