WO2018124195A1 - 電解水生成装置 - Google Patents

電解水生成装置 Download PDF

Info

Publication number
WO2018124195A1
WO2018124195A1 PCT/JP2017/046950 JP2017046950W WO2018124195A1 WO 2018124195 A1 WO2018124195 A1 WO 2018124195A1 JP 2017046950 W JP2017046950 W JP 2017046950W WO 2018124195 A1 WO2018124195 A1 WO 2018124195A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
electrolyzed water
oxide
rhodium
iridium
atoms
Prior art date
Application number
PCT/JP2017/046950
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
知弘 原
博彰 雨森
中野　雄介
Original Assignee
Toto株式会社
デノラ・ペルメレック株式会社
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toto株式会社, デノラ・ペルメレック株式会社 filed Critical Toto株式会社
Priority to KR1020197006334A priority Critical patent/KR20190037294A/ko
Priority to JP2018559587A priority patent/JP7005517B2/ja
Priority to US16/348,587 priority patent/US20200055752A1/en
Priority to EP17889032.3A priority patent/EP3567136A4/en
Priority to CA3048178A priority patent/CA3048178C/en
Priority to CN201780058253.6A priority patent/CN109790635A/zh
Publication of WO2018124195A1 publication Critical patent/WO2018124195A1/ja

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109—Electrodes
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/4618—Devices therefor; Their operating or servicing for producing "ionised" acidic or basic water
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/467—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
    • C02F1/4672—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation
    • C02F1/4674—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electrooxydation with halogen or compound of halogens, e.g. chlorine, bromine
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01—Products
    • C25B1/24—Halogens or compounds thereof
    • C25B1/26—Chlorine; Compounds thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/04—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
    • C25B11/051—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/04—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
    • C25B11/051—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier
    • C25B11/073—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/04—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
    • C25B11/051—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier
    • C25B11/073—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material
    • C25B11/091—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material consisting of at least one catalytic element and at least one catalytic compound; consisting of two or more catalytic elements or catalytic compounds
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B11/00—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for
    • C25B11/04—Electrodes; Manufacture thereof not otherwise provided for characterised by the material
    • C25B11/051—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier
    • C25B11/073—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material
    • C25B11/091—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material consisting of at least one catalytic element and at least one catalytic compound; consisting of two or more catalytic elements or catalytic compounds
    • C25B11/093—Electrodes formed of electrocatalysts on a substrate or carrier characterised by the electrocatalyst material consisting of at least one catalytic element and at least one catalytic compound; consisting of two or more catalytic elements or catalytic compounds at least one noble metal or noble metal oxide and at least one non-noble metal oxide
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/17—Cells comprising dimensionally-stable non-movable electrodes; Assemblies of constructional parts thereof
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109—Electrodes
    • C02F2001/46133—Electrodes characterised by the material
    • C02F2001/46138—Electrodes comprising a substrate and a coating
    • C02F2001/46142—Catalytic coating
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C02—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F—TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00—Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461—Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104—Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/4618—Devices therefor; Their operating or servicing for producing "ionised" acidic or basic water
    • C02F2001/46185—Devices therefor; Their operating or servicing for producing "ionised" acidic or basic water only anodic or acidic water, e.g. for oxidizing or sterilizing
    • E—FIXED CONSTRUCTIONS
    • E03—WATER SUPPLY; SEWERAGE
    • E03D—WATER-CLOSETS OR URINALS WITH FLUSHING DEVICES; FLUSHING VALVES THEREFOR
    • E03D9/00—Sanitary or other accessories for lavatories ; Devices for cleaning or disinfecting the toilet room or the toilet bowl; Devices for eliminating smells
    • E03D9/08—Devices in the bowl producing upwardly-directed sprays; Modifications of the bowl for use with such devices ; Bidets; Combinations of bowls with urinals or bidets; Hot-air or other devices mounted in or on the bowl, urinal or bidet for cleaning or disinfecting

Definitions

  • An aspect of the present invention generally relates to an electrolyzed water generator.
  • Patent Document 1 discloses a technique for electrolyzing water containing chloride ions in an electrolytic cell and spraying sterilized water containing hypochlorous acid generated thereby onto a toilet to suppress the growth of bacteria.
  • tap water is mainly used.
  • the scale which has sodium, calcium, potassium, magnesium, etc. contained in tap water as a main component adheres to the cathode surface.
  • the electrolysis performance may be lowered, and the sterilizing water generating ability may be lowered.
  • Patent Document 2 discloses a technique for extending the life of the electrode and improving the ability to produce sterilizing water even when a pole change is performed.
  • the electrolyzed water generator is desired to have a longer life.
  • the size of the electrolyzed water generator is increased and the cost is increased.
  • the present invention has been made on the basis of recognition of such problems, and an object thereof is to provide an electrolyzed water generating apparatus capable of further extending the life of an electrode while suppressing increase in size and cost. .
  • 1st invention is the electrolyzed water generating apparatus which electrolyzes the water containing a chloride ion, and produces
  • the electrode has a catalyst layer containing iridium oxide, tantalum oxide, and rhodium oxide, and in the catalyst layer, the number of iridium atoms contained in the iridium oxide and the oxidation
  • the ratio of the number of rhodium atoms to the sum of the number of tantalum atoms contained in tantalum and the number of rhodium atoms contained in the rhodium oxide is 31% or more and 60% or less.
  • the ratio of the number of tantalum atoms to the number of iridium atoms is 0.3 or more and 1.8 or less.
  • This electrolyzed water generating device can further extend the durability life.
  • the third invention is the electrolyzed water generating device according to the first invention, wherein the ratio of the number of tantalum atoms to the number of iridium atoms is 0.4 or more and 1.1 or less.
  • This electrolyzed water generating device can further extend the durability life.
  • an electrolyzed water generating apparatus that can further extend the life of the electrode.
  • Drawing 1 is a perspective view of a toilet device which has an electrolyzed water generating device concerning an embodiment.
  • the toilet apparatus shown in FIG. 1 includes a Western-style seat toilet (hereinafter simply referred to as “toilet bowl”) 80 and a sanitary washing device 10 provided thereon.
  • the sanitary washing device 10 includes a casing 40, a toilet seat 20, and a toilet lid 30.
  • the toilet seat 20 and the toilet lid 30 are pivotally supported with respect to the casing 40 so as to be freely opened and closed.
  • a body washing function unit for realizing washing of a user who has sat on the toilet seat 20 such as a “butt” is incorporated.
  • a human body detection sensor that detects the approach and separation of the user from the toilet device, a seating detection sensor that detects that the user is sitting on the toilet seat 20, and the like are appropriately provided.
  • the user can, for example, operate the remote controller 50 to move the cleaning nozzle 44 into the bowl 81 of the toilet 80 or to move the cleaning nozzle 44 back into the casing 40.
  • the cleaning nozzle 44 has advanced into the bowl 81.
  • a plurality of water discharge ports (spout holes) 45 are provided at the tip of the cleaning nozzle 44.
  • the washing nozzle 44 can wash water such as a “butt” of a user sitting on the toilet seat 20 by spraying water from a water discharge port 45 provided at the tip of the washing nozzle 44.
  • the upper side is “upper” when viewed from the user sitting on the toilet seat 20, and the lower side is “lower” when viewed from the user sitting on the toilet seat 20.
  • the front is “front” when viewed from the user sitting on the toilet seat 20, and the rear is “back” when viewed from the user sitting on the toilet seat 20.
  • the right side of the user sitting on the toilet seat 20 is referred to as “right side”
  • the left side of the user sitting on the toilet seat 20 is referred to as “left side”.
  • FIG. 2 is a block diagram showing a main configuration of a water channel system including the electrolyzed water generating device according to the embodiment.
  • the sanitary washing device 10 has a flow path (pipe) 40 a that guides tap water supplied from a water supply source such as a water supply or a water storage tank to the water discharge port 45 of the cleaning nozzle 44.
  • a valve 42 such as an electromagnetic valve is provided on the upstream side of the flow path 40a. The valve 42 controls the supply of tap water to the flow path 40 a based on a command from the control unit 41 provided inside the casing 40.
  • the electrolyzed water generating apparatus 1 is provided downstream of the valve 42.
  • a safety valve a pressure regulating valve that adjusts the pressure of water flowing through the flow path 40a, a pump that changes the flow rate of water, a heat exchanger that heats water, and the like. May be provided as appropriate.
  • the electrolyzed water generating apparatus 1 has a pair of electrodes inside thereof, and electrolyzes tap water flowing through the inside under the control of energization from the control unit 41. Since tap water contains chloride ions, hypochlorous acid is generated by electrolyzing chloride ions. As a result, the water electrolyzed in the electrolyzed water generating apparatus 1 (electrolyzed water) changes into a liquid containing hypochlorous acid.
  • Hypochlorous acid functions as a bactericidal component.
  • the electrolyzed water containing hypochlorous acid is sprayed from the water discharge port 45 of the cleaning nozzle 44 or is sprayed toward the outer peripheral surface (body) and the water discharge port 45 of the cleaning nozzle 44.
  • the flow path downstream from the electrolyzed water generator 1, the outer peripheral surface of the cleaning nozzle 44, and the water discharge port 45 are sterilized by the electrolyzed water.
  • a flow path switching valve 43 is provided downstream of the electrolyzed water generator 1.
  • the flow path switching valve 43 includes a vacuum breaker (atmospheric release port) 431 and a flow rate adjustment valve 432.
  • the vacuum breaker 431 is arranged in the middle of the flow path for leading the water or the electrolyzed water supplied from the electrolyzed water generating device 1 to the water discharge port 45 of the cleaning nozzle 44, and prevents the water or the electrolyzed water from flowing backward.
  • the vacuum breaker 431 promotes water drainage in the flow path 40a by taking in air.
  • a flow rate adjustment valve 432 is provided downstream (at the atmosphere opening side) of the vacuum breaker 431.
  • the flow rate adjusting valve 432 is connected to a flow path that guides the cleaning water to the spout cleaning water discharge port 45, a flow path that guides the cleaning water to the bidet cleaning water discharge port, a flow channel that guides the cleaning water to the nozzle cleaning chamber 47, and the like. Open / close and switch water supply. That is, the flow rate adjustment valve 432 has a plurality of ports that can selectively communicate with the plurality of water discharge ports 45.
  • a cleaning nozzle 44 is provided downstream of the flow rate adjustment valve 432.
  • the washing nozzle 44 receives the driving force from the nozzle motor 46 and can advance from the inside of the casing 40 into the bowl 81 of the toilet 80 or retreat into the casing 40. That is, the nozzle motor 46 can move the cleaning nozzle 44 forward and backward based on a command from the control unit 41.
  • the flow rate adjustment valve 432 moves as the cleaning nozzle 44 advances and retreats. That is, the flow rate adjustment valve 432 moves together with the cleaning nozzle 44.
  • a nozzle cleaning chamber 47 is provided downstream of the flow rate adjustment valve 432.
  • the nozzle cleaning chamber 47 is fixed to the inside of the casing 40 and can wash the cleaning nozzle 44 in a standby state that has moved backward into the casing 40.
  • the nozzle cleaning chamber 47 can clean the outer peripheral surface of the cleaning nozzle 44 that is moving forward and backward.
  • the nozzle cleaning chamber 47 can sterilize or clean the outer peripheral surface of the cleaning nozzle 44 by spraying electrolyzed water or water from a water discharge unit (not shown) provided therein.
  • Drawing 3 is a sectional view showing the electrolyzed water generating device by an embodiment.
  • the electrolyzed water generating device 1 includes an electrolytic cell 2 and a pair of electrodes 3 and 4.
  • the electrodes 3 and 4 are provided inside the electrolytic cell 2 and connected to a power source.
  • tap water passing through the inside of the electrolytic cell 2 is electrolyzed.
  • 3A shows a state in which a voltage is applied so that the electrode 3 becomes a cathode and the electrode 4 becomes an anode
  • FIG. 3B shows that the electrode 3 becomes an anode and the electrode 4 becomes a cathode.
  • a state in which a voltage is applied is shown.
  • the control unit 41 performs pole change from the state shown in FIG. 3A to the state shown in FIG. 3B at a predetermined timing, and reverses the polarity of the voltage applied to the electrodes 3 and 4. .
  • the electrode 3 functioning as the cathode becomes the anode
  • the electrode 4 functioning as the anode becomes the cathode. Since an acid is generated in the electrode 3 to which the scale is attached and the scale is dissolved by this acid, the scale attached to the electrode 3 can be peeled off.
  • the control unit 41 measures, for example, the cumulative time during which electrolysis is performed in the electrolyzed water generating device 1 after the last pole change. In addition, the control unit 41 is previously set with a cumulative time for performing a pole change. The control unit 41 performs pole change by controlling the power source when the accumulation of the electrolysis time reaches a preset accumulation time. For example, when the voltage applied between the electrodes 3 and 4 is 5 V, the pole change is performed every 60 seconds.
  • Drawing 4 is a sectional view showing composition of an electrode contained in an electrolyzed water generating device concerning an embodiment.
  • the electrode 3 includes a base 3 a and a catalyst layer 3 b provided thereon.
  • the configuration of the electrode 3 is illustrated, but the electrode 4 has a similar configuration.
  • the base 3a is made of, for example, titanium or a titanium-based alloy.
  • a titanium-based alloy a conductive alloy having corrosion resistance mainly composed of titanium is used.
  • Ti—Ta—Nb, Ti—Pd, Ti—Zr, Ti—Al, or the like can be used.
  • the catalyst layer 3b contains iridium oxide, tantalum oxide, and rhodium oxide.
  • the catalyst layer 3b is composed of, for example, a plurality of layers as shown in FIG. 4, and each layer includes iridium oxide, tantalum oxide, and rhodium oxide. Further, another intermediate layer may be provided between the base 3a and the catalyst layer 3b.
  • iridium oxide acts as a catalyst when chlorine is produced, and promotes the production of chlorine.
  • rhodium oxide is considered to act as a catalyst when hydrogen is produced and to promote the production of hydrogen.
  • Tantalum oxide carries iridium oxide and rhodium oxide.
  • the electrodes 3 and 4 are manufactured by the following method, for example. First, the base 3a is prepared, and the surface of the base 3a is roughened by blasting or the like. Further, the surface of the substrate may be oxidized by baking the treated substrate 3a in the air.
  • a solution in which an iridium compound, a tantalum compound, and a rhodium compound are dissolved is applied onto the surface of the substrate 3a. And by baking the base
  • the application and firing may be repeated.
  • hypochlorous acid generated with the passage of time decreases, and hypochlorous acid is no longer generated. This is presumably because iridium oxide contained in the catalyst layer 3b is detached from the catalyst layer 3b, or the catalyst layer 3b is peeled off from the substrate 3a.
  • the inventor of the present application investigated the accumulated time (durable life) in which hypochlorous acid can be generated in the electrolyzed water generator 1 while changing the ratio of rhodium oxide contained in the catalyst layer 3b.
  • Table 1 and FIGS. 5 and 6 show changes in the endurance life when the rhodium content in the catalyst layer 3b is changed.
  • Table 1 shows the content (mol%) of each metal element of iridium (Ir), tantalum (Ta), and rhodium (Rh) contained in the catalyst layer 3b, and the durable life at that time.
  • the horizontal axis represents the rhodium content
  • the vertical axis represents the durable life.
  • FIG. 6 is a diagram in which a horizontal dotted line and a vertical dotted line are added to FIG.
  • the dotted line on the horizontal axis is a line indicating a durable life of 500 hr
  • the dotted line on the vertical axis is a line indicating an Rh content of 60 mol%.
  • the thickness of each catalyst layer 3b was 3.6 ⁇ m.
  • the ratio of the tantalum content to the iridium content was 0.6.
  • each metal element refers to each metal with respect to the sum of the number of iridium atoms contained in iridium oxide, the number of tantalum atoms contained in tantalum oxide, and the number of rhodium atoms contained in rhodium oxide. This means the ratio of the number of atoms in the element.
  • the inventor of the present application discovered the following.
  • the durability life is remarkably short.
  • the durability life was extended as compared with the case where rhodium was not contained.
  • the durability life was 31 mol% or more, the durability life was further extended.
  • the rhodium content was more than 50 mol% and reached 70 mol%, the durability life was shortened.
  • the general durable life of a product is 10 years.
  • the electrodes 3 and 4 are energized for a total of 500 hours on average.
  • the rhodium content was more than 60 mol% and reached 70 mol%, the endurance life was shorter than the energization time of 500 hours, which is the endurance life of 10 years.
  • the inventor of the present application has an energization time of 500 hours or more, which is a 10-year durable life, in a rhodium content not including the rhodium content disclosed in Patent Document 2 in a range of 31 mol% to 60 mol%. It has been found that a suitable long life is obtained. In particular, it has been discovered that the longest durability life can be obtained when the rhodium content is 50 mol%.
  • the ratio of the number of rhodium atoms to the sum of the number of iridium atoms contained in iridium oxide, the number of tantalum atoms contained in tantalum oxide, and the number of rhodium atoms contained in rhodium oxide is 31% or more and 60% or less is preferable. In particular, the ratio is more preferably 50% or less.
  • rhodium oxide is considered to function as a catalyst when hydrogen is generated from water. That is, rhodium oxide does not contribute directly to the production of chlorine. For this reason, conventionally, as disclosed in Patent Document 2, the content of rhodium oxide in the catalyst layer has been set to 30 mol% or less, which is lower than the content of iridium or the like. However, the inventor of the present application has found from the results of experiments that the durable life can be improved by setting the rhodium oxide content to 31 mol% or higher, which is higher than the conventional one.
  • Table 2 and FIG. 7 show changes in the endurance life when the rhodium content in the catalyst layer 3b is substantially constant and the iridium and tantalum contents are changed.
  • the thickness of each catalyst layer 3b was 3.6 ⁇ m.
  • the durable life is greatly reduced.
  • tantalum when the ratio of tantalum oxide in the catalyst layer 3b is low, it is considered that iridium oxide and rhodium oxide cannot be sufficiently supported, and these components are easily detached, and the durability life is shortened. Therefore, it is desirable that the catalyst layer 3b contains at least iridium oxide, tantalum oxide, and rhodium oxide.
  • Table 3 shows changes in the durable life when the rhodium content in the catalyst layer 3 b is substantially constant and the experimental conditions are further changed.
  • FIG. 8 is a graph showing a change in durability life when the Ta / Ir ratio in the catalyst layer of the electrode is changed. In this experiment, the thickness of each catalyst layer 3b was 3.6 ⁇ m.
  • the product has a durable life of 500 hours or more, which is a general 10-year durable life, as the durable life of the product. It turns out that it will be a lifetime. It can also be seen that the durability life is shortened when the Ta / Ir ratio is 1.1 or more. Furthermore, it can be seen that when the Ta / Ir ratio is greater than 1.8, the durability life is short, that is, a current-carrying time of 500 hours or less, which is a durability life of 10 years.
  • the ratio of the number of tantalum atoms contained in tantalum oxide to the number of iridium atoms contained in iridium oxide is preferably 0.3 or more and 1.8 or less.
  • the ratio of the number of tantalum atoms contained in tantalum oxide to the number of iridium atoms contained in iridium is more preferably 0.4 or more and 1.1 or less.
  • FIG. 9 is a graph showing the result of electrode composition analysis.
  • FIG. 9A shows a result before using the electrolyzed water generating apparatus 1
  • FIG. 9B shows a result after performing electrolysis with the electrolyzed water generating apparatus 1 for 730 hours.
  • the composition analysis was performed by energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDX) using an electrode having a catalyst layer with a rhodium content of 31 mol%.
  • the present embodiment it is possible to extend the durability life of the electrode without increasing the thickness or size of the catalyst layer. That is, according to the present embodiment, it is possible to extend the durable life of the electrolyzed water generating device while suppressing an increase in size and cost of the electrolyzed water generating device.
  • the electrolyzed water generating device 1 having a long durability life for the toilet device it is possible to suppress a decrease in the concentration of hypochlorous acid accompanying the generation of the electrolyzed water, and it is possible to suppress a decrease in the bactericidal action.
  • the exchange cycle of the electrolyzed water generating apparatus 1 can be lengthened, and the toilet apparatus can be used continuously for a longer period of time.
  • generation apparatus 1 was applied to the toilet apparatus was demonstrated here.
  • the electrolyzed water generating device 1 according to the present embodiment can be applied to other than toilet devices. For example, by spraying the electrolyzed water generated by the electrolyzed water generating device 1 onto the bowl surface of a urinal, the floor surface of a bathroom, or the bowl surface of a hand-washer, etc., the growth of bacteria in these places can be suppressed. Can do.
  • 1 electrolyzed water generator 1 electrolyzed water generator, 2 electrolytic cell, 3, 4 electrode, 3a substrate, 3b catalyst layer, 10 sanitary washing device, 20 toilet seat, 30 toilet lid, 40 casing, 40a flow path, 41 control section, 42 valve, 43 flow Road switching valve, 431mm vacuum breaker, 432mm flow rate adjustment valve, 44mm cleaning nozzle, 45mm spout, 46mm nozzle motor, 47mm nozzle cleaning room, 50mm remote control, 80mm toilet, 81mm bowl

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Epidemiology (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
  • Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

塩化物イオンを含む水を電解し、次亜塩素酸を含む電解水を生成する電解水生成装置であって、前記水が通過する電解槽と、前記電解槽内に設けられる電極と、備え、前記電極は、酸化イリジウムと、酸化タンタルと、酸化ロジウムと、を含む触媒層を有し、前記触媒層において、前記酸化イリジウムに含まれるイリジウムの原子数と、前記酸化タンタルに含まれるタンタルの原子数と、前記酸化ロジウムに含まれるロジウムの原子数と、の和に対する、前記ロジウムの原子数の割合は、３１％以上６０％以下である電解水生成装置である。

Description

電解水生成装置
　本発明の態様は、一般的に、電解水生成装置に関する。
　特許文献１には、電解槽内で塩化物イオン含む水を電解し、これにより発生した次亜塩素酸を含む殺菌水を便器に噴霧し、菌の繁殖を抑制する技術が開示されている。
　このような電解には、主に水道水が使用される。このため、水道水に含まれるナトリウム、カルシウム、カリウム、マグネシウム等を主成分とするスケールが、陰極表面に付着する。電極に付着するスケールの量が多くなると、電解性能が低下し、殺菌水生成能力が低下する可能性がある。
　そこで、スケールの付着を抑制するために、陰極と陽極の極性を定期的に切替える「ポールチェンジ」を行って陰極に付着したスケールを除去することが行われている。ただし、ポールチェンジを行うことで電極へのスケールの付着を抑制できるものの、電極の寿命が短くなることが知られている。そのため、特許文献２では、ポールチェンジを行った場合でも、電極の寿命を延ばし、殺菌水の生成能力を向上させるための技術が開示されている。
特許第５０２９９３０号公報 特許第５６４６６７７号公報
　しかし、電解水生成装置については、さらなる長寿命化が望まれている。電極の寿命を延ばすためには、電解槽内に設けられる電極の触媒層を厚く形成する方法や、電極を大型化する方法もあるが、この場合、電解水生成装置の大型化やコストの増加といった課題が生じる。
　本発明は、かかる課題の認識に基づいてなされたものであり、大型化やコストの増加を抑制しつつ、電極の寿命をさらに延ばすことが可能な電解水生成装置を提供することを目的とする。
　第１の発明は、塩化物イオンを含む水を電解し、次亜塩素酸を含む電解水を生成する電解水生成装置であって、前記水が通過する電解槽と、前記電解槽内に設けられる電極と、を備え、前記電極は、酸化イリジウムと、酸化タンタルと、酸化ロジウムと、を含む触媒層を有し、前記触媒層において、前記酸化イリジウムに含まれるイリジウムの原子数と、前記酸化タンタルに含まれるタンタルの原子数と、前記酸化ロジウムに含まれるロジウムの原子数と、の和に対する、前記ロジウムの原子数の割合は、３１％以上６０％以下である電解水生成装置である。
　この電解水生成装置によれば、大型化やコストの増加を抑えつつ、耐久寿命を延ばすことが可能となる。
　第２の発明は、第１の発明において、前記イリジウムの原子数に対する、前記タンタルの原子数の比は、０．３以上１．８以下である請求項１記載の電解水生成装置である。
　この電解水生成装置によれば、耐久寿命をさらに延ばすことが可能となる。
　第３の発明は、第１の発明において、前記イリジウムの原子数に対する、前記タンタルの原子数の比は、０．４以上１．１以下である電解水生成装置である。
　この電解水生成装置によれば、耐久寿命をさらに延ばすことが可能となる。
　本発明の態様によれば、電極の寿命をさらに延ばすことが可能な電解水生成装置を提供することができる。
実施形態に係る電解水生成装置を有するトイレ装置の斜視図である。 実施形態に係る電解水生成装置を含む水路系の要部構成を表すブロック図である。 実施形態による電解水生成装置を表す断面図である。 実施形態に係る電解水生成装置に含まれる電極の構成を表す断面図である。 電極の触媒層におけるロジウムの含有率を変化させた際の、耐久寿命の変化を表すグラフである。 電極の触媒層におけるロジウムの含有率を変化させた際の、耐久寿命の変化を表すグラフである。 電極の触媒層におけるタンタルの含有率を変化させた際の、耐久寿命の変化を表すグラフである。 電極の触媒層におけるＴａ/Ｉｒ比率を変化させた際の、耐久寿命の変化を表すグラフである。 電極の組成分析の結果を表すグラフである。
　以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。なお、各図面中、同様の構成要素には同一の符号を付して詳細な説明は適宜省略する。
　図１は、実施形態に係る電解水生成装置を有するトイレ装置の斜視図である。
　図１に表したトイレ装置は、洋式腰掛便器（以下説明の便宜上、単に「便器」と称する）８０と、その上に設けられた衛生洗浄装置１０と、を備える。衛生洗浄装置１０は、ケーシング４０と、便座２０と、便蓋３０と、を有する。便座２０と便蓋３０とは、ケーシング４０に対して開閉自在にそれぞれ軸支されている。
　ケーシング４０の内部には、便座２０に座った使用者の「おしり」などの洗浄を実現する身体洗浄機能部が内蔵されている。また、ケーシング４０の内部には、使用者のトイレ装置への接近および離反を検知する人体検知センサや、使用者が便座２０に座ったことを検知する着座検知センサなどが適宜設けられる。
　使用者は、例えばリモコン５０を操作することで、洗浄ノズル４４を便器８０のボウル８１内に進出させたり、洗浄ノズル４４をケーシング４０の内部に後退させたりすることができる。なお、図１に表した衛生洗浄装置１０では、洗浄ノズル４４がボウル８１内に進出した状態を表している。
　洗浄ノズル４４の先端部には、複数の吐水口（噴出孔）４５が設けられている。洗浄ノズル４４は、その先端部に設けられた吐水口４５から水を噴射して、便座２０に座った使用者の「おしり」などを洗浄することができる。
　なお、本願明細書においては、便座２０に座った使用者からみて上方を「上方」とし、便座２０に座った使用者からみて下方を「下方」とする。また、便座２０に座った使用者からみて前方を「前方」とし、便座２０に座った使用者からみて後方を「後方」とする。便座２０に座った使用者からみて右側を「右側方」とし、便座２０に座った使用者からみて左側を「左側方」とする。
　図２は、実施形態に係る電解水生成装置を含む水路系の要部構成を表すブロック図である。
　衛生洗浄装置１０は、水道や貯水タンクなどの給水源から供給された水道水を、洗浄ノズル４４の吐水口４５に導く流路（配管）４０ａを有する。流路４０ａの上流側には、電磁弁などのバルブ４２が設けられている。バルブ４２は、ケーシング４０の内部に設けられる制御部４１からの指令に基づいて、流路４０ａへの水道水の供給を制御する。
　バルブ４２の下流には、実施形態に係る電解水生成装置１が設けられる。なお、バルブ４２と電解水生成装置１との間には、安全弁や、流路４０ａを流れる水の圧力を調整する調圧弁、水の流速を変化させるポンプ、水を加温する熱交換器などが適宜設けられていてもよい。
　電解水生成装置１は、その内部に一対の電極を有し、制御部４１からの通電の制御によって、内部を流れる水道水を電気分解する。水道水は、塩化物イオンを含んでいるため、塩化物イオンを電気分解することにより次亜塩素酸が生成される。その結果、電解水生成装置１において電気分解された水（電解水）は、次亜塩素酸を含む液に変化する。
　次亜塩素酸は、殺菌成分として機能する。その次亜塩素酸を含む電解水は、洗浄ノズル４４の吐水口４５から噴射されたり、洗浄ノズル４４の外周表面（胴体）や吐水口４５へ向かって噴射される。これにより、電解水生成装置１よりも下流側の流路や、洗浄ノズル４４の外周表面および吐水口４５が、電解水により殺菌される。
　電解水生成装置１の下流には、流路切替弁４３が設けられている。流路切替弁４３は、バキュームブレーカ（大気開放ポート）４３１と、流量調整弁４３２と、を有する。バキュームブレーカ４３１は、電解水生成装置１から供給された水あるいは電解水を洗浄ノズル４４の吐水口４５へ導く流路の途中に配置され、水あるいは電解水が逆流することを防止する。あるいは、バキュームブレーカ４３１は、空気を取り込むことにより、流路４０ａ内の水抜きを促進させる。
　バキュームブレーカ４３１の下流（大気開放側）には、流量調整弁４３２が設けられている。流量調整弁４３２は、おしり洗浄用の吐水口４５に洗浄水を導く流路や、ビデ洗浄用の吐水口に洗浄水を導く流路、ノズル洗浄室４７に洗浄水を導く流路などへの給水の開閉や切替を行う。つまり、流量調整弁４３２は、複数の吐水口４５に選択的に連通可能な複数のポートを有する。
　流量調整弁４３２の下流には、洗浄ノズル４４が設けられている。洗浄ノズル４４は、ノズルモータ４６からの駆動力を受け、ケーシング４０の内部から便器８０のボウル８１内へ向かって進出したり、ケーシング４０の内部へ後退することができる。つまり、ノズルモータ４６は、制御部４１からの指令に基づいて洗浄ノズル４４を進退させることができる。流量調整弁４３２は、洗浄ノズル４４の進退動作に伴って移動する。つまり、流量調整弁４３２は、洗浄ノズル４４と共に移動する。
　流量調整弁４３２の下流には、ノズル洗浄室４７が設けられている。ノズル洗浄室４７は、ケーシング４０の内部に固定され、ケーシング４０の内部に後退した待機状態の洗浄ノズル４４を洗浄することができる。あるいは、ノズル洗浄室４７は、進退動作中の洗浄ノズル４４の外周表面を洗浄することができる。具体的には、ノズル洗浄室４７は、その内部に設けられた図示しない吐水部から電解水あるいは水を噴射することにより、洗浄ノズル４４の外周表面を殺菌あるいは洗浄することができる。
　図３は、実施形態による電解水生成装置を表す断面図である。
　図３に表したように、電解水生成装置１は、電解槽２と、一対の電極３および４と、を有する。電極３および４は、電解槽２の内部に設けられ、電源に接続されている。電極３および４に電圧が印加されることで、電解槽２の内部を通過する水道水が電気分解される。なお、図３（ａ）は、電極３が陰極となり、電極４が陽極となるように電圧が印加された状態を表し、図３（ｂ）は、電極３が陽極となり、電極４が陰極となるように電圧が印加された状態を表している。
　図３（ａ）に表したように、水道水を電気分解すると、陽極側の電極４では塩化物イオンから塩素が生成される。そして、発生した塩素が水に溶解し、次亜塩素酸が生成される。このとき、陰極側の電極３では、水道水中に含まれるカルシウム等のイオンからスケールが生成され、電極３の表面に付着する。このため、制御部４１は、所定のタイミングで、図３（ａ）に表す状態から図３（ｂ）に表す状態へとポールチェンジを行い、電極３と４に印加する電圧の極性を反転させる。
　ポールチェンジを行うことで、陰極として機能していた電極３が陽極となり、陽極として機能していた電極４が陰極となる。スケールが付着していた電極３において酸が生成され、この酸によりスケールが溶解されるため、電極３に付着していたスケールを剥離させることができる。
　制御部４１は、例えば、直前のポールチェンジの後に電解水生成装置１で電解を行った時間の累積を計測する。また、制御部４１には、予め、ポールチェンジを行う累積時間が設定されている。制御部４１は、電解を行った時間の累積が、予め設定された累積時間に達した際に、電源を制御してポールチェンジを行う。例えば、電極３と４の間に印加される電圧が５Ｖの場合、ポールチェンジは６０秒ごとに行われる。
　図４は、実施形態に係る電解水生成装置に含まれる電極の構成を表す断面図である。
　図４に表したように、電極３は、基体３ａと、その上に設けられた触媒層３ｂと、を有する。なお、図４では、電極３の構成を例示しているが、電極４も同様の構成を有する。
　基体３ａは、例えば、チタンまたはチタン基合金から構成される。チタン基合金としては、チタンを主体とする耐食性のある導電性の合金が使用される。例えば、Ｔｉ－Ｔａ－Ｎｂ、Ｔｉ－Ｐｄ、Ｔｉ－Ｚｒ、Ｔｉ－Ａｌなどを用いることができる。
　触媒層３ｂは、酸化イリジウム、酸化タンタル、および酸化ロジウムを含む。触媒層３ｂは、例えば、図４に表したように複数の層から構成され、それぞれの層が、酸化イリジウム、酸化タンタル、および酸化ロジウムを含む。また、基体３ａと触媒層３ｂとの間に、他の中間層が設けられていてもよい。
　酸化イリジウムは、塩素が生成される際に触媒として作用し、塩素の生成を促進させると考えられている。一方、酸化ロジウムは水素が生成される際に触媒として作用し、水素の生成を促進させると考えられている。酸化タンタルは、酸化イリジウムおよび酸化ロジウムを担持している。
　電極３および４は、例えば、以下の方法で製造される。
　まず、基体３ａを用意し、基体３ａの表面をブラスト処理などで粗面化する。さらに、処理後の基体３ａを大気中で焼成することにより、基体の表面を酸化してもよい。
　その後、基体３ａの表面上に、例えば、イリジウム化合物、タンタル化合物、およびロジウム化合物が溶解された溶液を塗布する。そして、溶液が塗布された基体３ａを焼成することで、イリジウム化合物、タンタル化合物、およびロジウム化合物が、それぞれ、酸化イリジウム、酸化タンタル、および酸化ロジウムに転化し、触媒層３ｂが形成される。１回の塗布および焼成では触媒層３ｂの所望の厚みが得られない場合、塗布および焼成を繰り返し行ってもよい。
　電極３および４を用いて電解水の生成を繰り返し行うと、時間の経過とともに生成される次亜塩素酸の濃度が低下し、いずれ次亜塩素酸が生成されなくなってしまう。これは、触媒層３ｂに含まれる酸化イリジウムが触媒層３ｂから脱離したり、触媒層３ｂが基体３ａから剥離したりするためと考えられる。
　本願発明者は、触媒層３ｂに含まれる酸化ロジウムの割合を変化させながら、電解水生成装置１において次亜塩素酸を生成可能な累積時間（耐久寿命）を調べた。表１および図５、図６に、触媒層３ｂにおけるロジウムの含有率を変化させた際の、耐久寿命の変化を表す。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000001
　表１は、触媒層３ｂに含まれるイリジウム（Ｉｒ）、タンタル（Ｔａ）、およびロジウム（Ｒｈ）の各金属元素の含有率（モル％）と、そのときの耐久寿命を表している。図５、図６において、横軸は、ロジウムの含有率を表し、縦軸は、耐久寿命を表している。また、図６は図５に更に、横軸の点線と縦軸の点線を追加した図である。図６において、横軸の点線は、耐久寿命５００ｈｒを示すラインであり、縦軸の点線は、Ｒｈ含有率６０ｍｏｌ％を示すラインである。
　この実験において、触媒層３ｂの厚みは、いずれも３．６μｍとした。また、ロジウム以外のタンタルとイリジウムについては、イリジウムの含有率に対するタンタルの含有率の比を、０．６とした。
　なお、各金属元素の含有率とは、酸化イリジウムに含まれるイリジウムの原子数と、酸化タンタルに含まれるタンタルの原子数と、酸化ロジウムに含まれるロジウムの原子数と、の和に対する、各金属元素の原子数の割合を意味している。
　この実験から、本願発明者は、以下のことを発見した。
　ロジウムが含まれていない場合、耐久寿命は著しく短い。ロジウムの含有率が３モル％または１０モル％の場合、ロジウムが含まれていない場合に比べて、耐久寿命が延びた。そして、ロジウムの含有率が３１モル％以上となったところで、さらに耐久寿命が延びた。一方、ロジウムの含有率が５０モル％を超えて７０モル％になると、耐久寿命は短くなった。
　また、製品の一般的な耐久寿命は、１０年である。衛生洗浄装置１０が１０年間使用される場合、平均的に、電極３及び４には、累計で５００ｈｒ通電される。ロジウムの含有率が６０モル％を超えて７０モル％になると、耐久寿命は、１０年の耐久寿命である通電時間５００ｈｒより短くなった。
　すなわち、本願発明者は、特許文献２に開示のロジウムの含有率を含まないロジウムの含有率が３１モル％以上６０モル％以下の範囲において、１０年の耐久寿命である通電時間５００ｈｒ以上である好適な長い耐久寿命が得られることを発見した。特に、ロジウムの含有率が５０モル％のときに、最も長い耐久寿命が得られることを発見した。すなわち、触媒層において、酸化イリジウムに含まれるイリジウムの原子数と、酸化タンタルに含まれるタンタルの原子数と、酸化ロジウムに含まれるロジウムの原子数と、の和に対する、ロジウムの原子数の割合は、３１％以上６０％以下であることが好ましい。特に、当該割合は、５０％以下であることがより好ましい。
　上述したように、酸化ロジウムは、水から水素が生成される際の触媒として機能すると考えられている。すなわち、酸化ロジウムは、塩素の生成には直接寄与しない。このため、従来、特許文献２に開示のように、触媒層における酸化ロジウムの含有率は、イリジウム等の含有率よりも低い３０モル％以下に設定されていた。しかし、本願発明者は、実験の結果から、酸化ロジウムの含有率を従来よりも高い３１モル％以上に設定することで、耐久寿命を向上できることを発見した。
　表２および図７は、触媒層３ｂにおけるロジウムの含有率をほぼ一定とし、イリジウムおよびタンタルの含有率を変化させた際の、耐久寿命の変化を表す。この実験において、触媒層３ｂの厚みは、いずれも３．６μｍとした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000002
　表２および図７に表した結果から、イリジウムの含有率が０モル％の場合、耐久寿命が大きく低下していることがわかる。一方で、タンタルについても、触媒層３ｂにおける酸化タンタルの割合が低いと、酸化イリジウムおよび酸化ロジウムを十分に担持できず、これらの成分が脱離し易くなり、耐久寿命が短くなると考えられる。従って、触媒層３ｂには、少なくとも、酸化イリジウム、酸化タンタル、および酸化ロジウムが含まれていることが望ましい。
　表３は、表２および図７と同様に、触媒層３ｂにおけるロジウムの含有率をほぼ一定とし、実験条件を更に変更した際の耐久寿命の変化を表す。
　図８は、電極の触媒層におけるＴａ/Ｉｒ比率を変化させた際の、耐久寿命の変化を表すグラフである。この実験において、触媒層３ｂの厚みは、いずれも３．６μｍとした。
Figure JPOXMLDOC01-appb-T000003
　表３及び図８に表した結果から、Ｔａ/Ｉｒ比率が、０．３以上になると、製品の耐久寿命として、一般的な１０年の耐久寿命である通電時間５００ｈｒ以上である好適な長い耐久寿命になることがわかる。また、Ｔａ/Ｉｒ比率が、１．１以上になると耐久寿命も短くなることがわかる。さらに、Ｔａ/Ｉｒ比率が、１．８より大きくなると、１０年の耐久寿命である通電時間５００ｈｒ以下の短い耐久寿命になることがとがわかる。
　すなわち、触媒層３ｂにおいて、酸化イリジウムに含まれるイリジウムの原子数に対する、酸化タンタルに含まれるタンタルの原子数の割合は、０．３以上１．８以下が望ましく、さらに、触媒層３ｂにおいて、酸化イリジウムに含まれるイリジウムの原子数に対する、酸化タンタルに含まれるタンタルの原子数の割合は、０．４以上１．１以下であることがさらに望ましい。
　図９は、電極の組成分析の結果を表すグラフである。
　図９（ａ）は、電解水生成装置１を使用する前の結果を表し、図９（ｂ）は、電解水生成装置１で７３０時間電解を行った後の結果を表している。組成分析は、ロジウムの含有率が３１モル％の触媒層を有する電極を用いて、エネルギー分散型Ｘ線分光法（ＳＥＭ－ＥＤＸ）により行った。
　図９（ａ）と図９（ｂ）の比較から、イリジウム（Ｉｒ）のピーク強度は、電解水生成装置１の使用後においても、ほとんど低下していないことがわかる。すなわち、実施形態に係る電解水生成装置１によれば、電解水の生成に伴う触媒層からのイリジウムの脱離や、触媒層の基体からの剥離を抑制できていることがわかる。
　以上の通り、本実施形態によれば、触媒層を厚膜化や大型化させずに、電極の耐久寿命を延ばすことが可能となる。すなわち、本実施形態によれば、電解水生成装置の大型化やコストの増加を抑えつつ、電解水生成装置の耐久寿命を延ばすことが可能となる。例えば、耐久寿命が長い電解水生成装置１をトイレ装置に用いることで、電解水の生成に伴う次亜塩素酸の濃度の低下を抑制でき、殺菌作用の低下を抑制することができる。また、電解水生成装置１の交換周期を長くすることができ、トイレ装置をより長期間連続して使用することが可能となる。
　なお、ここでは、電解水生成装置１をトイレ装置に適用した場合について説明した。しかし、本実施形態に係る電解水生成装置１は、トイレ装置以外にも適用することが可能である。例えば、電解水生成装置１で生成された電解水を、小便器のボウル面や、浴室の洗い場床、手洗い器などのボウル面へ散布することで、これらの場所の菌の繁殖を抑制することができる。
　以上、本発明の実施の形態について説明した。しかし、本発明はこれらの記述に限定されるものではない。前述の実施の形態に関して、当業者が適宜設計変更を加えたものも、本発明の特徴を備えている限り、本発明の範囲に包含される。例えば、電解水生成装置１が備える各要素の形状、寸法、配置、設置形態などは、例示したものに限定されるわけではなく適宜変更することができる。
　また、前述した各実施の形態が備える各要素は、技術的に可能な限りにおいて組み合わせることができ、これらを組み合わせたものも本発明の特徴を含む限り本発明の範囲に包含される。
　１ 電解水生成装置、　２ 電解槽、　３、４ 電極、　３ａ 基体、　３ｂ 触媒層、　１０ 衛生洗浄装置、　２０ 便座、　３０ 便蓋、　４０ ケーシング、　４０ａ 流路、　４１ 制御部、　４２ バルブ、　４３ 流路切替弁、　４３１ バキュームブレーカ、　４３２ 流量調整弁、　４４ 洗浄ノズル、　４５ 吐水口、　４６ ノズルモータ、　４７ ノズル洗浄室、　５０ リモコン、　８０ 便器、　８１ ボウル 

Claims (3)

  1. 　塩化物イオンを含む水を電解し、次亜塩素酸を含む電解水を生成する電解水生成装置であって、
    　前記水が通過する電解槽と、
    　前記電解槽内に設けられる電極と、
    　を備え、
    　前記電極は、酸化イリジウムと、酸化タンタルと、酸化ロジウムと、を含む触媒層を有し、
    　前記触媒層において、前記酸化イリジウムに含まれるイリジウムの原子数と、前記酸化タンタルに含まれるタンタルの原子数と、前記酸化ロジウムに含まれるロジウムの原子数と、の和に対する、前記ロジウムの原子数の割合は、３１％以上６０％以下である電解水生成装置。
  2. 　前記イリジウムの原子数に対する、前記タンタルの原子数の比は、０．３以上１．８以下である請求項１記載の電解水生成装置。
  3. 　前記イリジウムの原子数に対する、前記タンタルの原子数の比は、０．４以上１．１以下である請求項１または２記載の電解水生成装置。

     
PCT/JP2017/046950 2016-12-28 2017-12-27 電解水生成装置 WO2018124195A1 (ja)

Priority Applications (6)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020197006334A KR20190037294A (ko) 2016-12-28 2017-12-27 전해수 생성 장치
JP2018559587A JP7005517B2 (ja) 2016-12-28 2017-12-27 電解水生成装置
US16/348,587 US20200055752A1 (en) 2016-12-28 2017-12-27 Electrolyzed water production device
EP17889032.3A EP3567136A4 (en) 2016-12-28 2017-12-27 ELECTROLYZED WATER PRODUCTION DEVICE
CA3048178A CA3048178C (en) 2016-12-28 2017-12-27 Electrolyzed water production device
CN201780058253.6A CN109790635A (zh) 2016-12-28 2017-12-27 电解水生成装置

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016254719 2016-12-28
JP2016-254719 2016-12-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2018124195A1 true WO2018124195A1 (ja) 2018-07-05

Family

ID=62709378

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/JP2017/046950 WO2018124195A1 (ja) 2016-12-28 2017-12-27 電解水生成装置

Country Status (8)

Country Link
US (1) US20200055752A1 (ja)
EP (1) EP3567136A4 (ja)
JP (1) JP7005517B2 (ja)
KR (1) KR20190037294A (ja)
CN (1) CN109790635A (ja)
CA (1) CA3048178C (ja)
TW (1) TWI699456B (ja)
WO (1) WO2018124195A1 (ja)

Families Citing this family (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN113226138A (zh) * 2018-10-30 2021-08-06 闪耀卫浴技术股份有限公司 具有可定制特征集的智能网络化便器系统
JP1660480S (ja) * 2019-11-29 2020-06-01
JP7153887B2 (ja) * 2019-12-13 2022-10-17 パナソニックＩｐマネジメント株式会社 電解用電極
CN111188052B (zh) * 2020-02-27 2021-01-12 上海广锋生物科技有限公司 一种高性能次氯酸的制备方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013142166A (ja) * 2012-01-10 2013-07-22 Ishifuku Metal Ind Co Ltd 殺菌水生成用電極及びその製造方法
JP2013163180A (ja) * 2012-01-10 2013-08-22 Ishifuku Metal Ind Co Ltd 殺菌水生成装置

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB1420814A (en) 1973-04-06 1976-01-14 Lumenition Ltd Ignition timing for internal combustion engines
JPS5646677A (en) 1979-09-21 1981-04-27 Matsushita Electric Ind Co Ltd Stop controller of induction motor
JPS5964788A (ja) * 1982-09-30 1984-04-12 Asahi Chem Ind Co Ltd 電解用電極およびその製造方法
JPH01208499A (ja) * 1988-02-17 1989-08-22 Daiso Co Ltd 電気メッキ用電極
JPH01301878A (ja) * 1988-05-31 1989-12-06 Tanaka Kikinzoku Kogyo Kk 電解用電極の製造方法
JP3658823B2 (ja) * 1995-11-30 2005-06-08 ダイソー株式会社 電解用電極およびその製造方法
JP4554542B2 (ja) * 2006-03-09 2010-09-29 石福金属興業株式会社 電解用電極
JP4884333B2 (ja) * 2007-08-24 2012-02-29 石福金属興業株式会社 電解用電極
CN101343749B (zh) * 2008-08-09 2014-05-07 中国海洋大学 一种金属氧化物涂层电极及其制备方法
JP5093762B2 (ja) * 2010-07-28 2012-12-12 Ｔｏｔｏ株式会社 衛生洗浄装置
CN103194765A (zh) * 2012-01-10 2013-07-10 石福金属兴业株式会社 杀菌水生成装置
KR101579154B1 (ko) * 2012-12-07 2015-12-21 토토 가부시키가이샤 살균수 생성장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2013142166A (ja) * 2012-01-10 2013-07-22 Ishifuku Metal Ind Co Ltd 殺菌水生成用電極及びその製造方法
JP2013163180A (ja) * 2012-01-10 2013-08-22 Ishifuku Metal Ind Co Ltd 殺菌水生成装置

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
See also references of EP3567136A4 *

Also Published As

Publication number Publication date
JP7005517B2 (ja) 2022-01-21
CN109790635A (zh) 2019-05-21
EP3567136A1 (en) 2019-11-13
EP3567136A4 (en) 2020-12-16
CA3048178C (en) 2022-03-01
KR20190037294A (ko) 2019-04-05
TWI699456B (zh) 2020-07-21
JPWO2018124195A1 (ja) 2019-10-31
US20200055752A1 (en) 2020-02-20
CA3048178A1 (en) 2018-07-05
TW201833387A (zh) 2018-09-16

Similar Documents

Publication Publication Date Title
WO2018124195A1 (ja) 電解水生成装置
KR101585995B1 (ko) 살균수 생성장치
WO2003000957A1 (fr) Electrode d'electrolyse et procede de fabrication associe, procede d'electrolyse faisant appel a cette electrode et dispositif de production de solution d'electrolyse
KR101579154B1 (ko) 살균수 생성장치
JP2010084344A (ja) 衛生洗浄装置
JP6106396B2 (ja) 殺菌水生成装置
EP3138971A1 (en) Sanitary washing device
JP2006207328A (ja) 洗浄水生成装置
JP2018104790A (ja) 電解用電極および水回り機器
JP3285978B2 (ja) 飲料水電解用電極およびその製造方法ならびにイオン水生成装置
JP6596862B2 (ja) 除菌水生成装置
JP6617864B2 (ja) 除菌水生成装置
JP5646677B2 (ja) 殺菌水生成装置
JP2000027262A (ja) 便器洗浄水の殺菌装置
JP2019076867A (ja) 除菌水生成装置
JP5835543B2 (ja) 便器装置
JP6770678B2 (ja) 機能水用水栓装置
JP6819864B2 (ja) 酸性水生成装置およびトイレ装置
JP2000204633A (ja) 便器洗浄水の殺菌装置
JP6025044B2 (ja) 金属イオン酸性水添加装置および水回り機器
JP5886894B2 (ja) 電解水生成装置
JP6195228B2 (ja) 衛生洗浄装置
WO2002072481A1 (fr) Procede et appareil pour produire de l'ozone par electrolyse
JPH07313980A (ja) イオン水生成装置用電極およびその製造方法ならびにイオン水生成装置
JP2000301150A (ja) 殺菌装置

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 17889032

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 20197006334

Country of ref document: KR

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2018559587

Country of ref document: JP

Kind code of ref document: A

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 3048178

Country of ref document: CA

NENP Non-entry into the national phase

Ref country code: DE

ENP Entry into the national phase

Ref document number: 2017889032

Country of ref document: EP

Effective date: 20190729