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JP2010275592A - Electrode for electrolysis, method of manufacturing the same and active oxygen species generator using electrode for electrolysis - Google Patents

Electrode for electrolysis, method of manufacturing the same and active oxygen species generator using electrode for electrolysis Download PDF

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JP2010275592A
JP2010275592A JP2009129734A JP2009129734A JP2010275592A JP 2010275592 A JP2010275592 A JP 2010275592A JP 2009129734 A JP2009129734 A JP 2009129734A JP 2009129734 A JP2009129734 A JP 2009129734A JP 2010275592 A JP2010275592 A JP 2010275592A
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JP
Japan
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electrode
electrolysis
conductor layer
active oxygen
oxygen species
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Application number
JP2009129734A
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Japanese (ja)
Inventor
Masaaki Nemoto
雅昭 根本
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Sanyo Electric Co Ltd
Original Assignee
Sanyo Electric Co Ltd
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Publication date
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an electrode for electrolysis capable of stably generating active oxygen species for a long time and an active oxygen species generator using the electrode for electrolysis. <P>SOLUTION: The electrode 1 for electrolysis for generating the active oxygen species such as ozone, OH radical or the like by the electrolysis of water includes an electrode base body 2 comprising Ti or the like, a conductive layer 3 formed on the electrode base body 2 and comprising Pt or the like and an insulating body layer 4 covering the conductive layer 3 and comprising Ta<SB>2</SB>O<SB>5</SB>(tantalum) or the like and at least one side surface of the conductive body layer 3 is exposed from the insulating layer 4. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、水を電解してオゾン、OHラジカル等の活性酸素種を生成する電解用電極及びその製造方法、並びに電解用電極を用いた活性酸素種生成装置に関する。   The present invention relates to an electrode for electrolysis that electrolyzes water to generate active oxygen species such as ozone and OH radicals, a method for producing the same, and an active oxygen species generator using the electrode for electrolysis.

この種の電解用電極は多孔質体または網状体で形成された基板(以下、電極基体という。)電極基体上に白金(Pt)または白金を含む合金等からなる電極触媒を設けたものが提案されている(例えば、特許文献1参照)。   As this type of electrolysis electrode, a substrate formed of a porous body or a net (hereinafter referred to as an electrode base) is proposed in which an electrode catalyst made of platinum (Pt) or an alloy containing platinum is provided on an electrode base. (For example, refer to Patent Document 1).

特開2002−80986号公報JP 2002-80986 A

しかしながら、この電解用電極では電解に伴う電極触媒の消耗とともに電極の表面積が変わり、オゾンやOHラジカル等の活性酸素種の生成が不安定になる問題があった。すなわち、電極触媒が消耗して薄くなると、電極の表面積が小さくなり、電解用電極を流れる電流密度が上がるため、オゾン等の活性酸素種が必要以上に発生してしまう欠点があった。また、高価な白金等を使用する電極触媒を厚めにしなければならず、コスト的にも問題があった。   However, this electrode for electrolysis has a problem that the surface area of the electrode changes with the consumption of the electrode catalyst accompanying electrolysis, and the generation of active oxygen species such as ozone and OH radicals becomes unstable. That is, when the electrode catalyst is consumed and thinned, the surface area of the electrode is reduced, and the current density flowing through the electrode for electrolysis is increased, so that there is a disadvantage that active oxygen species such as ozone are generated more than necessary. In addition, the electrode catalyst using expensive platinum or the like must be thickened, which causes a problem in terms of cost.

そこで本発明は、活性酸素種が長時間安定して発生できるようにした電解用電極及びその製造方法、並びに電解用電極を用いた活性酸素種生成装置を提供することを目的とする。   SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an electrode for electrolysis capable of stably generating active oxygen species for a long time, a method for producing the same, and an active oxygen species generating apparatus using the electrode for electrolysis.

第1の発明は、水を電解してオゾン、OHラジカル等の活性酸素種を生成する電解用電極において、基板と、この基板上に設けられた導電体層と、この導電体層を被覆すると共に前記導電体層の一部が露出するように成された絶縁体層とを備えたことを特徴とする。   A first invention is an electrode for electrolysis that generates active oxygen species such as ozone and OH radicals by electrolyzing water, and covers a substrate, a conductor layer provided on the substrate, and the conductor layer And an insulator layer formed so that a part of the conductor layer is exposed.

第2の発明は、水を電解してオゾン、OHラジカル等の活性酸素種を生成する電解用電極において、Tiからなる基板と、この基板上に設けられたPtからなる導電体層と、この導電体層を被覆すると共に前記導電体層の一部が露出するように成されたTaからなる絶縁体層とを備えたことを特徴とする。 A second invention is an electrode for electrolysis that generates active oxygen species such as ozone and OH radicals by electrolyzing water, a substrate made of Ti, a conductor layer made of Pt provided on the substrate, And an insulator layer made of Ta 2 O 5 so as to cover the conductor layer and to expose a part of the conductor layer.

第3の発明は、水を電解してオゾン、OHラジカル等の活性酸素種を生成する電解用電極の製造方法において、
基板上に導電体層を形成した後に、この導電体層を絶縁体層で被覆すると共に前記導電体層の一部が露出するよう絶縁体層を形成することを特徴とする。
3rd invention is the manufacturing method of the electrode for electrolysis which electrolyzes water and produces | generates active oxygen species, such as ozone and OH radical,
After the conductor layer is formed on the substrate, the conductor layer is covered with the insulator layer, and the insulator layer is formed so that a part of the conductor layer is exposed.

第4の電解用電極の製造方法に係る発明は、第3の発明において、前記導電体層の一部を露出させるために、前記絶縁体層を欠削、研磨又は切断することを特徴とする。   The invention relating to the fourth method for producing an electrode for electrolysis is characterized in that, in the third invention, the insulator layer is cut, polished or cut in order to expose a part of the conductor layer. .

第5の活性酸素種生成装置に係る発明は、第1又は第2の発明に記載の電解用電極からなる陽極と、陰極と、これらの陽極及び陰極が挿入された水槽と、前記陽極及び陰極間に一定の直流電流を流す電源とからなることを特徴とする。   An invention relating to a fifth active oxygen species generating device includes an anode comprising the electrode for electrolysis described in the first or second invention, a cathode, a water tank in which these anode and cathode are inserted, and the anode and cathode. It is characterized by comprising a power supply for passing a constant direct current between them.

本発明の電解用電極では、導電体層及び絶縁体層が端部から消耗していくため、導電体層の露出面積がほぼ一定に保たれ、活性酸素種を長時間安定して生成することができる。また、導電体層は薄膜で良いため、白金等の貴金属の使用量が少なくて済む。   In the electrode for electrolysis of the present invention, the conductor layer and the insulator layer are consumed from the end, so that the exposed area of the conductor layer is kept almost constant and the active oxygen species can be stably generated for a long time. Can do. Further, since the conductor layer may be a thin film, the amount of noble metal such as platinum used is small.

また、本発明の電解用電極の製造方法では、導電体層の少なくとも一部を絶縁体層から露出させることができ、簡単、かつ安価に電解用電極を製造することができる。   Further, in the method for producing an electrode for electrolysis according to the present invention, at least a part of the conductor layer can be exposed from the insulator layer, and the electrode for electrolysis can be produced easily and inexpensively.

さらに、本発明の活性酸素種生成装置では上述した電解用電極を陽極として使用しているため、活性酸素種を安定して供給することができ、汚れた空気の浄化や除菌を安定して行うことができる。   Furthermore, since the active oxygen species generating apparatus of the present invention uses the above-described electrolysis electrode as an anode, the active oxygen species can be stably supplied, and the purification and sterilization of dirty air can be stably performed. It can be carried out.

本発明の実施の形態の説明に適用される電解用電極の製造工程を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the manufacturing process of the electrode for electrolysis applied to description of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の説明に適用される電解用電極のオゾン生成効率と経時変化を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating the ozone production | generation efficiency and time-dependent change of the electrode for electrolysis applied to description of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の説明に適用される電解用電極のもう一つの製造工程を説明するための説明図である。It is explanatory drawing for demonstrating another manufacturing process of the electrode for electrolysis applied to description of embodiment of this invention. 本発明の実施の形態の説明に適用される活性酸素種生成装置の応用例である空気清浄機の概略構成を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows schematic structure of the air cleaner which is an application example of the active oxygen species production | generation apparatus applied to description of embodiment of this invention. 電気洗濯機の正面図である。It is a front view of an electric washing machine. 扉を閉じた状態における電気洗濯機の右側断面図である。It is right sectional drawing of the electric washing machine in the state which closed the door. 扉を開いた状態における電気洗濯機の右側断面図である。It is right side sectional drawing of the electric washing machine in the state where the door was opened. 水を循環させる循環水路およびオゾンを含む空気を供給するオゾン供給路の構成を表す浄化循環水路図である。It is a purification circulation channel figure showing composition of a circulation channel which circulates water, and an ozone supply channel which supplies air containing ozone.

以下、図1乃至図4に基づき、本発明の実施形態について説明する。電解用電極の製造工程を説明するための説明図である図1において、上段はそれぞれの斜視図、下段はそれぞれの横断平面図であって、電解用電極1は、例えばTi(チタン)製の電極基体2を使用している。この電極基体2は横2cm×縦8cm×厚み1mmのものである。この電極基体1の厚みが薄いと変形しやすく、厚いと加工が難しくなり、コスト高となるので、厚みは0.5〜2mmの範囲が適している。   Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4. In FIG. 1, which is an explanatory diagram for explaining the manufacturing process of the electrode for electrolysis, the upper stage is a perspective view of each, and the lower stage is a cross-sectional plan view thereof. An electrode substrate 2 is used. The electrode substrate 2 is 2 cm wide × 8 cm long × 1 mm thick. If the electrode substrate 1 is thin, it is easily deformed. If the electrode substrate 1 is thick, processing becomes difficult and the cost is high. Therefore, the thickness is suitably in the range of 0.5 to 2 mm.

この電極基体2は、例えばPt(白金)からなる導電体層3で被覆されている。この導電体層3の膜厚は100〜200nmである。膜厚が薄いと導電性が悪化し、厚いとコスト高になるばかりでなく、後述する絶縁体層4が先に腐食して無くなると導電体層3のみが残るようになり、導電体層3の露出面積が段々と大きくなるので、導電体層3の膜厚は20〜300nmの範囲が適している。   The electrode substrate 2 is covered with a conductor layer 3 made of, for example, Pt (platinum). The thickness of the conductor layer 3 is 100 to 200 nm. If the film thickness is thin, the conductivity is deteriorated, and if it is thick, not only is the cost high, but if the insulator layer 4 described later is corroded first, only the conductor layer 3 remains, and the conductor layer 3 Therefore, the thickness of the conductor layer 3 is suitably in the range of 20 to 300 nm.

さらに、導電体層3は、例えばTa(酸化タンタル)からなる絶縁体層4で被覆されている。この絶縁体層4の膜厚は300〜1000nmが好ましく、200〜2000nmでも良い。この絶縁体層4の厚みが薄いと絶縁体層4のみが先に腐食して無くなると導電体層3のみが残ってしまい、導電体層3の露出面積が段々と大きくなる。また、絶縁体層4が厚いと導電体層3のみが腐食し、絶縁体層4の中がトンネル状になって、最後にはオゾン等の活性酸素種が出なくなるので、絶縁体層4の厚みは上述した範囲がよい。 Furthermore, the conductor layer 3 is covered with an insulator layer 4 made of, for example, Ta 2 O 5 (tantalum oxide). The thickness of the insulator layer 4 is preferably 300 to 1000 nm, and may be 200 to 2000 nm. If the insulator layer 4 is thin, only the insulator layer 4 is corroded first and then only the conductor layer 3 remains, and the exposed area of the conductor layer 3 gradually increases. Further, if the insulator layer 4 is thick, only the conductor layer 3 is corroded, and the inside of the insulator layer 4 becomes a tunnel shape, and finally no active oxygen species such as ozone is emitted. The range mentioned above is good for the thickness.

Ptからなる導電体層3とTaからなる絶縁体層4はスパッタ法でそれぞれ形成されているが、焼結法で形成しても良く、導電体層3はメッキ法で形成しても良い。 The conductor layer 3 made of Pt and the insulator layer 4 made of Ta 2 O 5 are respectively formed by sputtering, but may be formed by sintering, and the conductor layer 3 is formed by plating. Also good.

このようにして製造した電解用電極1は最後に一側面(図1では、右側面)を研磨することにより、導電体層3の一側面をオゾン等の生成面として絶縁体層4 から外部に露出させるようにしてある。この一側面の研磨は導電体層3と絶縁体層4の厚みの合計となり、それぞれの最大値の500nm+2000nm=2500nm以上行えば十分である。研磨は研摩紙を用いて行うことができ、サンドブラスト法を用いて行っても良い。さらには、研磨の代わりに、欠削することにより、又は電極基体2、導電体層3、絶縁体層4を縦断するように切断することにより、導電体層3を外部に露出させてもよい。   The electrode 1 for electrolysis thus produced is finally polished on one side surface (the right side surface in FIG. 1), so that one side surface of the conductor layer 3 is used as a generation surface for ozone or the like from the insulator layer 4 to the outside. It is supposed to be exposed. The polishing of this one side surface is the sum of the thicknesses of the conductor layer 3 and the insulator layer 4, and it is sufficient to perform the respective maximum values of 500 nm + 2000 nm = 2500 nm or more. Polishing can be performed using abrasive paper, and sand blasting may be used. Furthermore, instead of polishing, the conductor layer 3 may be exposed to the outside by notching or by cutting the electrode base 2, the conductor layer 3, and the insulator layer 4 so as to be longitudinally cut. .

図2はこのようにして製造された電解用電極1のオゾン生成効率特性(上段)と断面形状の経時変化(下段)を示している。オゾン生成効率は電解開始当初のa時点では5%であるが、オゾン等の発生に伴う断面形状の変化によりb時点では3.5%となり、電解開始から20時間(c時点)以降では2%で安定し、その後はほぼ変化しなくなる。   FIG. 2 shows the ozone generation efficiency characteristic (upper stage) of the electrode 1 for electrolysis thus produced and the change over time in the cross-sectional shape (lower stage). The ozone generation efficiency is 5% at the time point a at the beginning of electrolysis, but becomes 3.5% at time point b due to a change in the cross-sectional shape accompanying the generation of ozone and the like, and 2% after 20 hours (time point c) from the start of electrolysis After that, it becomes stable, and after that almost no change.

このことは本発明の電解用電極1では、オゾン、OHラジカル等の等の活性酸素種の発生により、導電体層3と絶縁体層4の腐食がほぼ同時に進み、絶縁体層4から露出する導電体層3の表面積が長時間に亘ってほぼ一定に保たれるため、オゾン生成効率もほぼ一定となり、活性酸素種が長時間安定して発生できる。また、Ptからなる導電体層3は薄膜であるので、安価に製造できる。   This is because, in the electrode 1 for electrolysis of the present invention, the corrosion of the conductor layer 3 and the insulator layer 4 proceeds almost simultaneously due to the generation of active oxygen species such as ozone and OH radicals, and is exposed from the insulator layer 4. Since the surface area of the conductor layer 3 is kept substantially constant for a long time, the ozone generation efficiency becomes substantially constant, and active oxygen species can be stably generated for a long time. Moreover, since the conductor layer 3 made of Pt is a thin film, it can be manufactured at low cost.

図3は本発明のもう一つの実施形態の電解用電極1の製造工程を示すものであり、図1と共通するものには同一符号を付してある。この実施態様では、電極基体2の上下の中間位置に横長方向に導電体層3を、さらにTaからなる絶縁体層4を被覆する。 FIG. 3 shows a manufacturing process of the electrode 1 for electrolysis according to another embodiment of the present invention, and the same reference numerals are attached to the same components as those in FIG. In this embodiment, the conductor layer 3 is coated in the laterally long direction at the upper and lower intermediate positions of the electrode substrate 2, and further the insulator layer 4 made of Ta 2 O 5 is coated.

そして、電極基体2、Ptからなる導電体層3及びTaからなる絶縁体層4を研磨する代わりにL字状に切断することにより、導電体層3の一側面を絶縁体層4から露出させるとともに、同時に2つの電解用電極1が製造できるようにしている。前記切断は、金型を用いたプレス加工で行っても、またレーザー加工で行っても良い。 Then, instead of polishing the electrode base 2, the conductor layer 3 made of Pt, and the insulator layer 4 made of Ta 2 O 5 , one side surface of the conductor layer 3 is cut into an L shape instead of polishing. And two electrolysis electrodes 1 can be manufactured simultaneously. The cutting may be performed by pressing using a mold or by laser processing.

図4は上述した電解用電極1を用いた活性酸素種生成装置10を応用した空気清浄機11の概略構成を示すものである。図4において、12は上述した電解用電極1からなら陽極、13は陰極(Tiの基板上に、Ptを付けた電極)、14は直流電源(通常動作では、100〜500mAの定直流電源を用いるが、定電圧電源でもよい。)、15は陽極12及び陰極13が挿入された水槽、16はエアフィルター、17はポンプ、18は水槽15内の電解水をポンプ17によってエアフィルター16上方に導き、エアフィルター16に滴下させる導水管である。   FIG. 4 shows a schematic configuration of an air cleaner 11 to which the active oxygen species generating apparatus 10 using the above-described electrolysis electrode 1 is applied. In FIG. 4, 12 is an anode from the above-described electrolysis electrode 1, 13 is a cathode (electrode with Pt on a Ti substrate), 14 is a DC power source (in normal operation, a constant DC power source of 100 to 500 mA). 15 is a water tank in which the anode 12 and the cathode 13 are inserted, 16 is an air filter, 17 is a pump, 18 is electrolyzed water in the water tank 15 above the air filter 16 by the pump 17. It is a water conduit that guides and drops the air filter 16.

活性酸素種生成装置10の直流電源14から陽極12及び陰極13間に直流電流が流れると、水槽15内にオゾンやOHラジカル等の活性酸素種を含む電解水が生成される。そして、この電解水がポンプ17により導水管18を通ってエアフィルター16に滴下されるため、送風ファン(図示せず)によってエアフィルター16に循環供給される室内空気はエアフィルター16を通過する際に浄化され、除菌される。活性酸素種生成装置10の陽極12には電解用電極1を使用しているため、活性酸素種を安定して発生させ、空気清浄機能や除菌機能を長期にわたって安定して発揮させることができる。   When a direct current flows between the anode 12 and the cathode 13 from the DC power source 14 of the active oxygen species generator 10, electrolyzed water containing active oxygen species such as ozone and OH radicals is generated in the water tank 15. Since this electrolyzed water is dropped by the pump 17 through the water conduit 18 to the air filter 16, the indoor air circulated and supplied to the air filter 16 by the blower fan (not shown) passes through the air filter 16. Purified and sterilized. Since the electrolysis electrode 1 is used for the anode 12 of the active oxygen species generating apparatus 10, the active oxygen species can be stably generated, and the air cleaning function and the sterilization function can be stably exhibited over a long period of time. .

次に、図5乃至図8に基づいて、電解用電極1を用いたオゾン発生ユニット33を使用した電気洗濯機について、説明する。電気洗濯機20は、その外殻を構成する正面視縦長略長方形状のハウジング21を有する。ハウジング21の内部上方には後述する洗濯槽が配置されており、その内部下方には後述する貯水槽が配置されている。   Next, based on FIG. 5 thru | or FIG. 8, the electric washing machine using the ozone generation unit 33 using the electrode 1 for electrolysis is demonstrated. The electric washing machine 20 includes a housing 21 having a substantially rectangular shape in a front view that constitutes an outer shell thereof. A later-described washing tub is disposed inside the housing 21, and a later-described water storage tub is disposed below the inside of the housing 21.

ハウジング21の正面上方に形成されたハウジング開口21Aには開閉可能な扉22が備えられている。ハウジング21の正面上部には、複数個の操作キーおよび表示器が配列された操作・表示部23が配置されている。   A housing opening 21 </ b> A formed at the upper front of the housing 21 is provided with a door 22 that can be opened and closed. An operation / display section 23 in which a plurality of operation keys and a display are arranged is arranged on the upper front portion of the housing 21.

図5及び図6を参照して、電気洗濯機20には洗濯槽30(収容室)が備えられ、この洗濯槽30は外槽31と、外槽31内に配置され、洗濯物を収容するための円筒状のドラム34(内槽)とを含んでいる。そして外槽31の背面にはDDモータ32が取り付けられており、DDモータ32によって外槽31内でドラム34が回転され得る。また、外槽31は、複数のダンパによってハウジング21の底部に取り付けられ、ハウジング21内で揺動自在に支持されている。   5 and 6, the electric washing machine 20 is provided with a washing tub 30 (accommodating chamber). The washing tub 30 is disposed in the outer tub 31 and the outer tub 31, and stores laundry. And a cylindrical drum 34 (inner tank). A DD motor 32 is attached to the back surface of the outer tub 31, and the drum 34 can be rotated in the outer tub 31 by the DD motor 32. The outer tub 31 is attached to the bottom of the housing 21 by a plurality of dampers, and is supported in the housing 21 so as to be swingable.

外槽31の上方左側には注水口ユニット35が設けられている。注水口ユニット35は、オゾン発生ユニット33、外槽31内へ洗いやすすぎのための水が供給される場合に、当該水が通過するユニットである。このユニット35内には、洗剤容器37(図8参照)が備えられていて、供給される水が洗剤容器37内を流れ、それに伴い洗剤が水と一緒に供給されたり、供給されなかったりを選択可能になっている。   A water inlet unit 35 is provided on the upper left side of the outer tub 31. The water inlet unit 35 is a unit through which water passes when the water for rinsing is supplied into the ozone generation unit 33 and the outer tub 31. In this unit 35, a detergent container 37 (see FIG. 8) is provided, and the supplied water flows through the detergent container 37, and accordingly, the detergent is supplied with water or not supplied. It can be selected.

この電気洗濯機20は、洗いやすすぎに風呂水を用いることができる。そのために、注水口ユニット25の右側に隣接するように風呂水を汲み上げる手段としての風呂水ポンプ36(図8参照)が備えられている。   This electric washing machine 20 can use bath water for easy washing. For this purpose, a bath water pump 36 (see FIG. 8) is provided as means for pumping bath water so as to be adjacent to the right side of the water inlet unit 25.

さらに、洗濯槽20では、洗いおよびすすぎに加えて乾燥も行える。そのために、外槽31の右側後方には流出路としての乾燥風路38(図8参照)が接続されている。乾燥風路38は、外槽31の出口から湿った空気を吸い出して流出させ、その空気を上方へ導く間に、空気の除湿を行う。乾燥風路38の上部には、接続ホース39を介して、ブロアユニット40が接続されている。送り込む空気を加熱するためのヒータを備えたブロアユニット40は、乾燥風路38で導かれた除湿後の空気(乾燥風)を接続ホース41および乾燥風入口(図示せず)を介して、再び外槽31内へ流入させるためのものである。   Further, the washing tub 20 can be dried in addition to washing and rinsing. Therefore, a drying air passage 38 (see FIG. 8) as an outflow passage is connected to the right rear side of the outer tub 31. The drying air path 38 sucks out and discharges moist air from the outlet of the outer tub 31, and dehumidifies the air while guiding the air upward. A blower unit 40 is connected to the upper part of the drying air path 38 via a connection hose 39. The blower unit 40 equipped with a heater for heating the air to be fed again passes the dehumidified air (dry air) guided by the dry air passage 38 through the connection hose 41 and the dry air inlet (not shown). This is for flowing into the outer tub 31.

ここで、乾燥風路38、接続ホース39、ブロアユニット40および接続ホース41は、循環流路として機能し、この循環流路は、乾燥風入口(外槽31の入口)および出口に接続されている。   Here, the drying air path 38, the connection hose 39, the blower unit 40, and the connection hose 41 function as a circulation channel, and this circulation channel is connected to the drying air inlet (inlet of the outer tub 31) and the outlet. Yes.

電気洗濯機20には、ブロアユニット40の近傍にオゾン発生ユニット33(図8参照)が備えられている。オゾン発生ユニット33は、前記電解用電極1を用いた水浄化手段として機能する。   The electric washing machine 20 is provided with an ozone generation unit 33 (see FIG. 8) in the vicinity of the blower unit 40. The ozone generation unit 33 functions as water purification means using the electrolysis electrode 1.

電気洗濯機20には、洗濯槽30の下方に備えられた貯水タンク42は、外槽31から排水される水や、風呂水ポンプ36で汲み上げられた風呂水を溜めるものである。貯水タンク42の近傍には、貯水タンク42の水を汲み出すための循環ポンプ43が備えられている。さらに、外槽31、注水口ユニット35、乾燥風路38、貯水タンク42等の間で水を行き来させるために、多数のホースが配置されており、オゾン発生ユニット33には、図4に示すように、注水口ユニット35から供給された水が一旦溜まり、その間、直流電源14から陽極12及び陰極13間に直流電流が流れることによって、オゾンが溶解した電解水が生成される。この電解水は、洗いやすすぎの際に、外槽31内へ供給される。   In the electric washing machine 20, a water storage tank 42 provided below the washing tub 30 stores water drained from the outer tub 31 and bath water pumped up by the bath water pump 36. In the vicinity of the water storage tank 42, a circulation pump 43 for pumping out water from the water storage tank 42 is provided. In addition, a number of hoses are arranged to move water between the outer tub 31, the water inlet unit 35, the drying air path 38, the water storage tank 42, etc., and the ozone generating unit 33 is shown in FIG. As described above, the water supplied from the water inlet unit 35 temporarily accumulates, and during that time, a direct current flows between the DC power source 14 and the anode 12 and the cathode 13, thereby generating electrolyzed water in which ozone is dissolved. This electrolyzed water is supplied into the outer tub 31 when it is easy to wash.

図8は、図5乃至図7で説明した電気洗濯機20における水を循環させる循環水路およびオゾンを含む空気を供給するオゾン供給路の構成を表わす浄化循環水路図である。この図8を参照して、水栓44から供給される水道水は、給水バルブ45の開閉制御により、注水口ユニット35および接続ホース46を通って洗濯槽30内へ供給される。このとき、給水バルブ45を切り換えることによって、水道水が第1流路47を通って注水口ユニット35内の洗剤容器37内を流れるか、第2流路48を通り、注水口ユニット35内のソフナー容器49内を流れるか、更にはオゾン発生ユニット33に流れるかを選択できる。   FIG. 8 is a purification circulation channel diagram showing a configuration of a circulation channel for circulating water and an ozone supply channel for supplying air containing ozone in the electric washing machine 20 described in FIGS. 5 to 7. Referring to FIG. 8, tap water supplied from faucet 44 is supplied into laundry tub 30 through water inlet unit 35 and connection hose 46 by opening / closing control of water supply valve 45. At this time, by switching the water supply valve 45, the tap water flows through the first flow path 47 in the detergent container 37 in the water inlet unit 35 or passes through the second flow path 48 and flows in the water inlet unit 35. It can be selected whether to flow through the softener container 49 or to the ozone generation unit 33.

洗濯槽30(外槽31)内の水は、排水口パイプ50に設けられた排水バルブ51を開閉制御することにより排出できる。排水バルブ51には中間ホース52を介してフィルタユニット53が接続されている。フィルタユニット53は、外槽31から排出される水に含まれるリントや異物を捕獲するためのものである。フィルタユニット53に入った水は、排水パイプ54およびバルブ58を通り、排水ホース55からハウジング21外へ排出される。ハウジング21外では、たとえば外部排水ホース56を通り、排水トラップ57へと排出される。   The water in the washing tub 30 (outer tub 31) can be discharged by controlling the opening and closing of the drain valve 51 provided in the drain port pipe 50. A filter unit 53 is connected to the drain valve 51 via an intermediate hose 52. The filter unit 53 is for capturing lint and foreign matter contained in the water discharged from the outer tub 31. The water that has entered the filter unit 53 passes through the drain pipe 54 and the valve 58 and is discharged from the drain hose 55 to the outside of the housing 21. Outside the housing 21, for example, it passes through an external drain hose 56 and is discharged to a drain trap 57.

以上が、水道水を用いて洗いおよびすすぎを行う場合の、節水機能を実行しないときの水の流れである。   The above is the flow of water when not performing the water-saving function when washing and rinsing with tap water.

なお、上述した実施形態にあっては、電解用電極1の電極基体2にはTi(チタン)を使用したが、これはTiが耐蝕性及び加工性に優れ、安価であるためである。電極基体2にはTiの他にZr(ジルコニウム)、ステンレス、Tiを含む合金等を使用しても良い。   In the embodiment described above, Ti (titanium) is used for the electrode base 2 of the electrode 1 for electrolysis because Ti is excellent in corrosion resistance and workability and is inexpensive. In addition to Ti, the electrode substrate 2 may be made of Zr (zirconium), stainless steel, an alloy containing Ti, or the like.

また、同じく導電体層3にはPt(白金)を使用したが、これはPtが耐蝕性及び導電性に優れているためである。導電体層2にはPtの他にRh(ロジウム)、Ru(ルテニウム)、Pd(パラジウム)、Ir(イリジウム)、Os(オスシウム)を含む合金等が使用可能である。また、絶縁体層4にはTa(酸化タンタル)を使用したが、これは耐蝕性及び絶縁性に優れているためである。絶縁体層4にはTa(タンタル)と同じ弁金属(Ti,Zr、Cr(クロム)、Al(アルミニウム)、W(タングステン))の酸化物や、弁金属を含む合金の酸化物が使用可能である。 Similarly, Pt (platinum) was used for the conductor layer 3 because Pt is excellent in corrosion resistance and conductivity. For the conductor layer 2, an alloy containing Rh (rhodium), Ru (ruthenium), Pd (palladium), Ir (iridium), Os (oscium) in addition to Pt can be used. Further, Ta 2 O 5 (tantalum oxide) is used for the insulator layer 4 because it is excellent in corrosion resistance and insulation. The insulator layer 4 can use the same valve metal (Ti, Zr, Cr (chromium), Al (aluminum), W (tungsten)) oxide as the Ta (tantalum), or an oxide of an alloy containing the valve metal. It is.

以上のように本発明の実施態様について説明したが、上述の説明に基づいて当業者にとって種々の代替例、修正又は変形が可能であり、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で前述の種々の代替例、修正又は変形を包含するものである。   Although the embodiments of the present invention have been described above, various alternatives, modifications, and variations can be made by those skilled in the art based on the above description, and the present invention is not limited to the various embodiments described above without departing from the spirit of the present invention. It encompasses alternatives, modifications or variations.

1 電解用電極
2 電極基体
3 導電体層
4 絶縁体層
10 活性酸素種生成装置
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electrode for electrolysis 2 Electrode base 3 Conductor layer 4 Insulator layer 10 Active oxygen species generator

Claims (5)

水を電解してオゾン、OHラジカル等の活性酸素種を生成する電解用電極において、基板と、この基板上に設けられた導電体層と、この導電体層を被覆すると共に前記導電体層の一部が露出するように成された絶縁体層とを備えたことを特徴とする電解用電極。   In an electrode for electrolysis that generates active oxygen species such as ozone and OH radicals by electrolyzing water, a substrate, a conductor layer provided on the substrate, and the conductor layer are coated and coated on the conductor layer. An electrode for electrolysis comprising an insulator layer partially exposed. 水を電解してオゾン、OHラジカル等の活性酸素種を生成する電解用電極において、Tiからなる基板と、この基板上に設けられたPtからなる導電体層と、この導電体層を被覆すると共に前記導電体層の一部が露出するように成されたTaからなる絶縁体層とを備えたことを特徴とする電解用電極。 In an electrode for electrolysis that generates active oxygen species such as ozone and OH radicals by electrolyzing water, a substrate made of Ti, a conductor layer made of Pt provided on the substrate, and the conductor layer are covered. And an insulator layer made of Ta 2 O 5 formed so that a part of the conductor layer is exposed. 水を電解してオゾン、OHラジカル等の活性酸素種を生成する電解用電極の製造方法において、
基板上に導電体層を形成した後に、この導電体層を絶縁体層で被覆すると共に前記導電体層の一部が露出するよう絶縁体層を形成することを特徴とする電解用電極の製造方法。
In a method for producing an electrode for electrolysis that generates active oxygen species such as ozone and OH radicals by electrolyzing water,
A method for producing an electrode for electrolysis comprising: forming a conductor layer on a substrate; and covering the conductor layer with an insulator layer and forming the insulator layer so that a part of the conductor layer is exposed. Method.
前記導電体層の一部を露出させるために、前記絶縁体層を欠削、研磨又は切断することを特徴とする請求項3に記載の電解用電極の製造方法。   4. The method for producing an electrode for electrolysis according to claim 3, wherein the insulating layer is cut, polished or cut to expose a part of the conductor layer. 請求項1又は請求項2に記載の電解用電極からなる陽極と、陰極と、これらの陽極及び陰極が挿入された水槽と、前記陽極及び陰極間に一定の直流電流を流す電源とからなることを特徴とする活性酸素種生成装置。   An anode comprising the electrode for electrolysis according to claim 1 or 2, a cathode, a water tank in which the anode and the cathode are inserted, and a power source for supplying a constant direct current between the anode and the cathode. An active oxygen species generator characterized by the above.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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