JP2016002509A - Electrolytic water generation system and method - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、電解水生成システム及び電解水生成方法に関する。 The present invention relates to an electrolyzed water generation system and an electrolyzed water generation method.
近年、衛生上の観点から殺菌を目的とした、種々の電解水の生成方法が提案されている。例えば、特許文献1では、陰極と陽極とが収容された電解槽に、塩酸を含む電解水を供給し、電解処理により酸性の電解水を生成する装置が提案されている。この装置は、陽極と陰極との間に隔壁を有しない、いわゆる一室型の電解槽を採用したものであり、塩酸、塩素などが電解生成物として排出される。また、特許文献1のように、電解処理液を直接殺菌水として利用するほか、電解槽から排出された電解生成物を,水道水などに混合して電解水を生成する方法も提案されている。 In recent years, various methods for generating electrolyzed water have been proposed for the purpose of sterilization from the viewpoint of hygiene. For example, Patent Document 1 proposes a device that supplies electrolytic water containing hydrochloric acid to an electrolytic cell in which a cathode and an anode are housed, and generates acidic electrolytic water by electrolytic treatment. This apparatus employs a so-called single-chamber electrolytic cell that does not have a partition wall between an anode and a cathode, and hydrochloric acid, chlorine, and the like are discharged as electrolytic products. In addition to using the electrolytic treatment solution directly as sterilizing water as in Patent Document 1, a method of generating electrolytic water by mixing electrolytic products discharged from an electrolytic cell with tap water or the like has also been proposed. .
しかしながら、上記のようにシステムでは、次のような問題があった。すなわち、上記のような電解槽からは、電解生成物が常に排出されるわけではなく、電解槽へ供給される塩酸などの電解液の供給周期に応じて、電解生成物が排出される。そのため、水道水には周期的に電解生成物が混合されるため、生成される電解水のpHがばらつき、所望のpHの電解水を得るのが困難であるという問題があった。 However, as described above, the system has the following problems. That is, the electrolytic product is not always discharged from the electrolytic cell as described above, and the electrolytic product is discharged according to the supply cycle of the electrolytic solution such as hydrochloric acid supplied to the electrolytic cell. Therefore, since the electrolytic product is periodically mixed with tap water, there is a problem that the pH of the generated electrolytic water varies and it is difficult to obtain electrolytic water having a desired pH.
本発明は、上記問題を解決するためになされたものであり、pHのばらつきを抑制することができる電解水生成システム及び電解水生成方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made to solve the above problems, and an object thereof is to provide an electrolyzed water generation system and an electrolyzed water generation method capable of suppressing variations in pH.
本発明に係る電解水生成システムは、陽極及び陰極を有し、当該陽極と陰極との間に隔膜が設けられていない電解槽と、前記電解槽に塩酸を含む電解液を供給する供給管と、前記電解槽において電解処理により生成された電解生成物を、当該電解槽から排出する排出管と、前記排出管から排出された電解生成物を被処理水に混合し、酸性電解水を生成する混合部と、前記混合部から排出された酸性電解水を収容するとともに、連続的に排出する収容槽と、を備え、前記混合部から排出される前記酸性電解水の流量がS(L/秒)、前記電解槽から前記排出管へ排出される電解生成物の排出周期がt(秒)であるとき、前記収容槽の容積が、S×t(L)以上である。 An electrolyzed water generating system according to the present invention has an anode and a cathode, and an electrolytic cell in which no diaphragm is provided between the anode and the cathode, and a supply pipe for supplying an electrolytic solution containing hydrochloric acid to the electrolytic cell The electrolytic product generated by the electrolytic treatment in the electrolytic bath is mixed with the discharge pipe for discharging the electrolytic product from the electrolytic bath and the electrolytic product discharged from the discharge pipe into the water to be treated to generate acidic electrolytic water. A mixing tank; and a storage tank that continuously discharges the acidic electrolyzed water discharged from the mixing section, and the flow rate of the acidic electrolyzed water discharged from the mixing section is S (L / sec). ), When the discharge cycle of the electrolytic product discharged from the electrolytic cell to the discharge pipe is t (seconds), the volume of the storage tank is S × t (L) or more.
電解生成物は、電解槽から所定の周期で排出されるため、これが混合部において被処理水に混合されると、生成された酸性電解水は、混合部から排出されるタイミングによってpHが相違することになる。すなわち、電解生成物を混合した直後の酸性電解水と、次に電解生成物が混合される直前の酸性電解水とは、pHが相違する。そこで、本発明においては、混合部から排出された酸性電解水を収容するとともに、連続的に排出する収容槽を設け、混合部から排出される酸性電解水の流量がS(L/秒)、電解槽から前記排出管へ排出される電解生成物の排出周期がt(秒)であるとき、収容槽の容積を、S×t(L)以上としている。これにより、例えば、少なくとも電解生成物が被処理水に混合されてから次の電解生成物が混合されるまでの間の酸性電解水が、一旦、収容槽に収容されてから排出されるため、収容槽において、電解生成物の注入量が平均化された酸性電解水が生成される。したがって、収容槽から排出される電解生成物のpHのばらつきを、抑制することができる。 Since the electrolytic product is discharged from the electrolytic cell at a predetermined cycle, when this is mixed with the water to be treated in the mixing unit, the pH of the generated acidic electrolytic water varies depending on the timing of discharging from the mixing unit. It will be. That is, the acidic electrolyzed water immediately after mixing the electrolysis product and the acidic electrolyzed water just before the electrolysis product is mixed next have a different pH. Therefore, in the present invention, the acidic electrolyzed water discharged from the mixing unit is stored, and a storage tank for continuously discharging is provided, and the flow rate of the acidic electrolyzed water discharged from the mixing unit is S (L / sec), When the discharge cycle of the electrolytic product discharged from the electrolytic cell to the discharge pipe is t (seconds), the volume of the storage tank is set to S × t (L) or more. Thereby, for example, since the acidic electrolyzed water from when the electrolytic product is mixed with the water to be treated to the next electrolytic product is once stored in the storage tank and discharged, In the storage tank, acidic electrolyzed water in which the injection amount of the electrolytic product is averaged is generated. Therefore, the dispersion | variation in pH of the electrolytic product discharged | emitted from a storage tank can be suppressed.
上記電解水生成システムにおいては、前記収容槽の容積を、2×S×t(L)以上とすることが好ましい。これにより、pHのばらつきがさらに抑制される。 In the said electrolyzed water production | generation system, it is preferable that the volume of the said storage tank shall be 2xSxt (L) or more. Thereby, the dispersion | variation in pH is further suppressed.
また、上記電解水生成システムにおいては、前記収容槽に、収容される前記酸性電解水を撹拌する撹拌手段を備えることができる。これにより、pHのばらつきをさらに確実に抑制することができる。 Moreover, in the said electrolyzed water production | generation system, the stirring tank which stirs the said acidic electrolyzed water accommodated in the said storage tank can be provided. Thereby, the dispersion | variation in pH can be suppressed further reliably.
本発明に係る電解水生成方法は、陽極及び陰極を有し、当該陽極と陰極との間に隔壁が設けられていない電解槽に、塩酸を含有する電解液を供給するステップと、前記電解槽において、電解処理を行い、電解生成物を生成するステップと、前記電解生成物を前記電解槽からt(秒)おきに排出するステップと、前記電解生成物を被処理水に混合し、酸性電解水を生成するとともに、当該酸性電解水をS(L/秒)の流量で排出するステップと、前記酸性電解水を、容積がS×t(L)以上の収容槽に収容するとともに、連続的に排出するステップと、を備えている。 The method for producing electrolyzed water according to the present invention comprises a step of supplying an electrolytic solution containing hydrochloric acid to an electrolytic cell having an anode and a cathode, and a partition wall is not provided between the anode and the cathode, and the electrolytic cell The electrolytic treatment to produce an electrolytic product, the step of discharging the electrolytic product from the electrolytic cell every t (seconds), the electrolytic product is mixed with the water to be treated, and the acidic electrolysis While producing | generating water and discharging the said acidic electrolyzed water by the flow volume of S (L / sec), while storing the said acidic electrolyzed water in the storage tank whose volume is more than Sxt (L), it is continuous. And a step of discharging.
本発明によれば、pHのばらつきを抑制することができる。 According to the present invention, variation in pH can be suppressed.
<1.電解水生成システムの概要>
以下、本発明に係る電解水生成システムの一実施形態について図面を参照しつつ説明する。
<1. Overview of electrolyzed water generation system>
Hereinafter, an embodiment of an electrolyzed water generation system according to the present invention will be described with reference to the drawings.
まず、この電解水生成システムの概略構成について、図面を参照しつつ説明する。図1はこの電解水生成システムの概略構成図である。同図に示すように、このシステムは、電極を含む電解槽1を備えている。この電解槽1には、塩酸を含む電解液が供給管2により供給され、この電解液を電解槽1で電解処理することで、塩酸、塩素、及び水素を含有する電解生成物が生成される。そして、この電解生成物は、電解槽1に接続された第1排出管3により外部に排出される。第1排出管3は、水エジェクタ6に接続されており、この水エジェクタ6に電解生成物が供給される。また、水エジェクタ6には、水道水が供給され、第1排出管3から供給された電解生成物が混合されることで、酸性電解水が生成され、水エジェクタ6から排出される。さらに、水エジェクタ6には、第2排出管5が接続されており、この第2排出管5は、収容槽4に接続されている。すなわち、水エジェクタ6から排出された酸性電解水は、第2排出管5を介して収容槽4に収容された後、排出される。以下、このシステムを構成する各部材について、詳細に説明する。 First, a schematic configuration of this electrolyzed water generation system will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic configuration diagram of the electrolyzed water generation system. As shown in the figure, this system includes an electrolytic cell 1 including electrodes. An electrolytic solution containing hydrochloric acid is supplied to the electrolytic cell 1 through a supply pipe 2, and an electrolytic product containing hydrochloric acid, chlorine, and hydrogen is generated by subjecting the electrolytic solution to electrolytic treatment in the electrolytic cell 1. . The electrolytic product is discharged to the outside through the first discharge pipe 3 connected to the electrolytic cell 1. The first discharge pipe 3 is connected to a water ejector 6, and an electrolytic product is supplied to the water ejector 6. Further, tap water is supplied to the water ejector 6, and the electrolytic product supplied from the first discharge pipe 3 is mixed, so that acidic electrolyzed water is generated and discharged from the water ejector 6. Further, a second discharge pipe 5 is connected to the water ejector 6, and the second discharge pipe 5 is connected to the storage tank 4. That is, the acidic electrolyzed water discharged from the water ejector 6 is discharged after being stored in the storage tank 4 through the second discharge pipe 5. Hereafter, each member which comprises this system is demonstrated in detail.
はじめに、電解槽1について説明する。図2は電解槽の分解図、図3は電解槽の断面図である。図2及び図3に示すように、この電解槽1は、第1及び第2支持ブロック11,12を備えており、これらが組み合わされることで形成された内部空間13に、電極及び電解液が収容される。より詳細には、以下の通りである。 First, the electrolytic cell 1 will be described. FIG. 2 is an exploded view of the electrolytic cell, and FIG. 3 is a cross-sectional view of the electrolytic cell. As shown in FIGS. 2 and 3, the electrolytic cell 1 includes first and second support blocks 11 and 12, and an electrode and an electrolytic solution are placed in an internal space 13 formed by combining them. Be contained. More details are as follows.
第1支持ブロック11は、正方形状に形成された一対の面が対向する直方体状に形成されている。以下では、一方の正方形状の面のうち、第2支持ブロック12と対向する面を内面111、それとは反対側の面を外面112と称することとする。また、この名称は、第2支持ブロック12においても同じである。第1支持ブロック11と第2支持ブロック12とは概ね同様の構成であるため、以下では、第1支持ブロック11について、詳細に説明し、第2支持ブロック12については、相違点のみ説明する。 The 1st support block 11 is formed in the rectangular parallelepiped shape where a pair of surface formed in square shape opposes. In the following, of one of the square surfaces, the surface facing the second support block 12 is referred to as an inner surface 111, and the surface opposite to the inner surface 111 is referred to as an outer surface 112. This name is also the same in the second support block 12. Since the 1st support block 11 and the 2nd support block 12 are the substantially the same structures, below, the 1st support block 11 is demonstrated in detail and only a different point is demonstrated about the 2nd support block 12.
第1支持ブロック11の内面111には、円形の第1凹部113が形成されており、この第1凹部113の底面にさらに矩形状の第2凹部114が形成されている。また、第1凹部113の底面、及び第2凹部114の底面には、第1貫通孔115,及び第2貫通孔116がそれぞれ形成されており、内面111側と外面112側とを連通するようになっている。なお、第1貫通孔115は、第2凹部114の下側に形成されている。 A circular first recess 113 is formed on the inner surface 111 of the first support block 11, and a rectangular second recess 114 is further formed on the bottom surface of the first recess 113. A first through hole 115 and a second through hole 116 are formed in the bottom surface of the first recess 113 and the bottom surface of the second recess 114, respectively, so that the inner surface 111 side and the outer surface 112 side communicate with each other. It has become. The first through hole 115 is formed below the second recess 114.
また、第1凹部113の外周縁には、円形の溝117が形成されており、この溝117にOリング19が配置される。第2凹部114には、板状の陽極14が嵌め込まれ、この陽極14には外面から第2貫通孔116に挿入された導線141が接続されている。そして、第2凹部114に嵌め込まれる陽極14の表面、つまり第2支持ブロック12を向く面は、第1支持ブロック11の内面111よりも深い位置にある。また、第1貫通孔115には、上述した供給管2が連結されている。 A circular groove 117 is formed on the outer peripheral edge of the first recess 113, and the O-ring 19 is disposed in the groove 117. A plate-like anode 14 is fitted into the second recess 114, and a conductive wire 141 inserted into the second through-hole 116 from the outer surface is connected to the anode 14. The surface of the anode 14 fitted into the second recess 114, that is, the surface facing the second support block 12 is located deeper than the inner surface 111 of the first support block 11. Further, the supply pipe 2 described above is connected to the first through hole 115.
第2支持ブロック12も第1支持ブロック11と同様に形成されており、相違点は、以下の通りである。まず、第2支持ブロック12の第1凹部123には、第2凹部124の上側に第1排出管3が連結される第1貫通孔125が形成されている。また、第2凹部124には、板状の陰極15が収容され、この陰極15には外面122から第2貫通孔126に挿入された導線151が接続されている。また、第1支持ブロック11と同様に、第2凹部124に嵌め込まれる陰極15の表面、つまり第1支持ブロック11を向く面は、第2支持ブロック12の内面121よりも深い位置にある。 The 2nd support block 12 is also formed similarly to the 1st support block 11, and the difference is as follows. First, in the first recess 123 of the second support block 12, a first through hole 125 to which the first discharge pipe 3 is connected is formed above the second recess 124. The second recess 124 accommodates a plate-like cathode 15, and a conductive wire 151 inserted into the second through hole 126 from the outer surface 122 is connected to the cathode 15. Similarly to the first support block 11, the surface of the cathode 15 fitted into the second recess 124, that is, the surface facing the first support block 11 is located deeper than the inner surface 121 of the second support block 12.
以上のように構成された第1及び第2支持ブロック11,12は、内面111,121同士が接触するように配置され、第1凹部113,123の外側に形成された複数の第3貫通孔118,128に挿通されるボルト17とナット16によって互いに固定される。そして、図3に示すように、各支持ブロック11,12に形成された第1凹部113,123が組み合わされることで、電解槽1に内部空間13が形成される。このとき、各第1凹部113,123の外周に形成された溝117,127に、上述したガスケット19が配置されるため、このガスケット19により、内部空間13は液密に保持される。また、上述したように、陽極14及び陰極15の表面は、それぞれ、第1支持ブロック11及び第2支持ブロック12の内面よりも深い位置にあるため、内部空間13においては、陽極14と陰極15との間には隙間が形成される。そして、第1支持ブロック11の第1貫通孔115に連結された供給管2からは、内部空間13に電解液が供給される。一方、第2支持ブロック12の第1貫通孔125に連結された第1排出管3からは、内部空間13で生成された電解生成物が排出される。 The 1st and 2nd support blocks 11 and 12 comprised as mentioned above are arrange | positioned so that inner surface 111,121 may contact, and several 3rd through-hole formed in the outer side of 1st recessed part 113,123 The bolts 17 and the nuts 16 inserted through 118 and 128 are fixed to each other. And as shown in FIG. 3, the internal space 13 is formed in the electrolytic cell 1 by combining the 1st recessed part 113,123 formed in each support block 11,12. At this time, since the gasket 19 described above is disposed in the grooves 117 and 127 formed on the outer circumferences of the first recesses 113 and 123, the internal space 13 is held liquid-tight by the gasket 19. Further, as described above, since the surfaces of the anode 14 and the cathode 15 are deeper than the inner surfaces of the first support block 11 and the second support block 12, respectively, the anode 14 and the cathode 15 in the internal space 13. A gap is formed between the two. Then, the electrolytic solution is supplied to the internal space 13 from the supply pipe 2 connected to the first through hole 115 of the first support block 11. On the other hand, the electrolytic product generated in the internal space 13 is discharged from the first discharge pipe 3 connected to the first through hole 125 of the second support block 12.
なお、電極14,15を構成する材料は、特には限定されず、公知の材料が用いられる。こうして、上記電解槽1は、いわゆる一室型の電解槽として電解処理に用いられる。また、供給管2から電解槽1への電解液の供給は、電極間の電圧に基づいて行われる。すなわち、電圧が低下したときに、所定量の電解液が供給管2を介して電解槽1へ供給される。そして、電解槽1に電解液が供給されると、それに基づいて、電解槽1から第1排出管3へ電解生成物が排出される。あるいは、所定のタイミングで供給管2から電解槽1へ電解液を供給することもできる。なお、一般的には、電解槽1から第1排出管3への電解生成物の排出量は、供給管2から電解槽1への電解液の供給量よりも、小さい。 In addition, the material which comprises the electrodes 14 and 15 is not specifically limited, A well-known material is used. Thus, the electrolytic cell 1 is used for electrolysis as a so-called single-chamber electrolytic cell. Further, the supply of the electrolytic solution from the supply pipe 2 to the electrolytic cell 1 is performed based on the voltage between the electrodes. That is, when the voltage drops, a predetermined amount of electrolyte is supplied to the electrolytic cell 1 through the supply pipe 2. When the electrolytic solution is supplied to the electrolytic cell 1, the electrolytic product is discharged from the electrolytic cell 1 to the first discharge pipe 3 based on the electrolytic solution. Alternatively, the electrolytic solution can be supplied from the supply pipe 2 to the electrolytic cell 1 at a predetermined timing. In general, the discharge amount of the electrolytic product from the electrolytic cell 1 to the first discharge pipe 3 is smaller than the supply amount of the electrolytic solution from the supply pipe 2 to the electrolytic cell 1.
次に、水エジェクタ6について説明する。水エジェクタ6は、公知のものを用いることができ、高圧の液体を供給することで、低圧の気体を吸引し、液体が混合された気体を排出するものである。図1に示すように、本実施形態に係る水エジェクタ6は、水道水が通過する主管61と、この主管61の外周面に対し垂直に連結された連結管62とを備えている。そして、主管61の一端部の供給孔611から水道水が高圧で供給されるとともに、連結管62には、上述した第1排出管3が連結されている。 Next, the water ejector 6 will be described. As the water ejector 6, a known one can be used. By supplying a high-pressure liquid, a low-pressure gas is sucked and a gas mixed with the liquid is discharged. As shown in FIG. 1, the water ejector 6 according to the present embodiment includes a main pipe 61 through which tap water passes and a connecting pipe 62 connected perpendicularly to the outer peripheral surface of the main pipe 61. The tap water is supplied at a high pressure from the supply hole 611 at one end of the main pipe 61, and the above-described first discharge pipe 3 is connected to the connecting pipe 62.
続いて、収容槽について説明する。収容槽4は、直方体状の内部空間411を有しており、この収容槽41の側面に上述した第2排出管5が連結され、内部空間411に水エジェクタ6から排出された酸性電解水が供給される。一方、収容槽4の上面には、第3排出管7が連結されており、内部空間411に連通している。 Next, the storage tank will be described. The storage tank 4 has a rectangular parallelepiped internal space 411, the second discharge pipe 5 described above is connected to the side surface of the storage tank 41, and the acidic electrolyzed water discharged from the water ejector 6 is stored in the internal space 411. Supplied. On the other hand, a third discharge pipe 7 is connected to the upper surface of the storage tank 4 and communicates with the internal space 411.
収容槽4の内部空間411の容積は、次のように設定されている。すなわち、水エジェクタ6から排出される酸性電解水の流量がS(L/秒)、電解槽1から第1排出管3へ排出される電解生成物の排出周期がt(秒)であるとき、S×t(L)以上であることが好ましく、2×S×t(L)以上であることがさらに好ましく、3×S×t(L)以上であることが特に好ましい。 The volume of the internal space 411 of the storage tank 4 is set as follows. That is, when the flow rate of the acidic electrolyzed water discharged from the water ejector 6 is S (L / second) and the discharge cycle of the electrolytic product discharged from the electrolytic cell 1 to the first discharge pipe 3 is t (second), It is preferably S × t (L) or more, more preferably 2 × S × t (L) or more, and particularly preferably 3 × S × t (L) or more.
<2.電解水生成システムの動作>
次に、上記のように構成されたシステムの動作について説明する。まず、陽極14及び陰極15に通電する。続いて、供給管2から電解槽1へ電解液を供給する。ここで用いられる電解液は、例えば、2〜6%の濃度の希塩酸とすることができる。
<2. Operation of electrolyzed water generation system>
Next, the operation of the system configured as described above will be described. First, the anode 14 and the cathode 15 are energized. Subsequently, the electrolytic solution is supplied from the supply pipe 2 to the electrolytic cell 1. The electrolyte used here can be, for example, dilute hydrochloric acid having a concentration of 2 to 6%.
こうして、電解液が電解槽1に供給されると、電解槽1の内部空間13において電解処理が行われる。具体的には、陽極14及び陰極15において以下の反応が生じ、塩酸、塩素、及び水素を含む電解生成物が生成される。なお、塩素は次亜塩素酸が水中で分解することで発生する。
2HCl+H2O → HClO+HCl+H2
Thus, when the electrolytic solution is supplied to the electrolytic cell 1, electrolytic treatment is performed in the internal space 13 of the electrolytic cell 1. Specifically, the following reaction occurs at the anode 14 and the cathode 15 to generate an electrolytic product containing hydrochloric acid, chlorine, and hydrogen. Chlorine is generated by the decomposition of hypochlorous acid in water.
2HCl + H 2 O → HClO + HCl + H 2
こうして、生成された電解生成物は、第2支持ブロック12の第1貫通孔125から第1排出管3へ排出され、水エジェクタ6に供給される。ここで、水エジェクタ6の主管61には水道水が圧送されているため、主管61には連結管62から電解生成物が吸引され、水道水に混合される。そして、電解生成物が混合された水道水は、酸性電解水として水エジェクタの主管61の排出孔612から第2排出管5を介して排出される。 Thus, the produced | generated electrolysis product is discharged | emitted from the 1st through-hole 125 of the 2nd support block 12 to the 1st discharge pipe 3, and is supplied to the water ejector 6. FIG. Here, since tap water is pumped to the main pipe 61 of the water ejector 6, the electrolytic product is sucked into the main pipe 61 from the connecting pipe 62 and mixed with the tap water. And the tap water with which the electrolysis product was mixed is discharged | emitted through the 2nd discharge pipe 5 from the discharge hole 612 of the main pipe 61 of a water ejector as acidic electrolysis water.
その後、水エジェクタ6から排出された酸性電解水は、収容槽4に収容された後、連続的に第3排出管7を介して排出される。 Thereafter, the acidic electrolyzed water discharged from the water ejector 6 is continuously discharged through the third discharge pipe 7 after being stored in the storage tank 4.
<3.特徴>
以上のように、本実施形態によれば、次の効果を得ることができる。まず、電解生成物は、電解槽1から所定の周期で排出されるため、これが水エジェクタ6において水道水に混合されると、生成された酸性電解水は、水エジェクタ6から排出されるタイミングによってpHが相違することになる。すなわち、電解生成物を混合した直後の酸性電解水と、次に電解生成物が混合される直前の酸性電解水とは、pHが相違する。そこで、本実施形態においては、水エジェクタ6の下流側に収容槽4を設けている。この収容槽4は、電解槽1から排出される酸性電解水の流量がS(L/秒)、電解槽1から第1排出管3へ排出される電解生成物の排出周期がt(秒)であるとき、その容積を、S×t(L)以上としている。そのため、例えば、少なくとも電解生成物が被処理水に混合されてから次の電解生成物が混合されるまでの間に生成される酸性電解水が、一旦、収容槽4に収容されてから排出されるため、収容槽4において、電解生成物の注入量が平均化された酸性電解水が生成される。したがって、収容槽4から排出される電解生成物のpHのばらつきを、抑制することができる。特に、収容槽4の容積は、大きいほど、pHのばらつきを抑制できるため、2×S×t(L)以上、3×S×t(L)以上であることが好ましい。但し、大きくなりすぎると、装置が大型化するため、5×S×t(L)より小さいことが好ましい。
<3. Features>
As described above, according to the present embodiment, the following effects can be obtained. First, since the electrolytic product is discharged from the electrolytic cell 1 at a predetermined cycle, when the electrolytic product is mixed with tap water in the water ejector 6, the generated acidic electrolytic water is discharged at a timing of being discharged from the water ejector 6. The pH will be different. That is, the acidic electrolyzed water immediately after mixing the electrolysis product and the acidic electrolyzed water just before the electrolysis product is mixed next have a different pH. Therefore, in the present embodiment, the storage tank 4 is provided on the downstream side of the water ejector 6. In this storage tank 4, the flow rate of acidic electrolyzed water discharged from the electrolytic cell 1 is S (L / second), and the discharge cycle of the electrolytic product discharged from the electrolytic cell 1 to the first discharge pipe 3 is t (seconds). , The volume is not less than S × t (L). Therefore, for example, the acidic electrolyzed water generated at least between the time when the electrolytic product is mixed with the water to be treated and the time when the next electrolytic product is mixed is once stored in the storage tank 4 and then discharged. Therefore, in the storage tank 4, acidic electrolyzed water in which the injection amount of the electrolytic product is averaged is generated. Therefore, the dispersion | variation in pH of the electrolytic product discharged | emitted from the storage tank 4 can be suppressed. In particular, since the dispersion of pH can be suppressed as the volume of the storage tank 4 increases, it is preferably 2 × S × t (L) or more and 3 × S × t (L) or more. However, if it becomes too large, the apparatus becomes larger, so it is preferable that it be smaller than 5 × S × t (L).
<4.変形例>
以上、本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、その趣旨を逸脱しない限りにおいて、種々の変更が可能である。
<4. Modification>
As mentioned above, although one Embodiment of this invention was described, this invention is not limited to the said embodiment, A various change is possible unless it deviates from the meaning.
<4−1>
例えば、上記実施形態では、収容槽4を直方体状に形成しているが、特には限定されない。すなわち、上述したような容積を有していれば、形状は特には限定されず、また第2排出管5及び第3排出管7の接続位置も特には限定されない。
<4-1>
For example, in the said embodiment, although the storage tank 4 is formed in the rectangular parallelepiped shape, it is not specifically limited. That is, the shape is not particularly limited as long as it has a volume as described above, and the connection positions of the second discharge pipe 5 and the third discharge pipe 7 are not particularly limited.
<4−2>
また、収容槽4において酸性電解水を強制的に撹拌する撹拌手段を設けることもできる。例えば、図4(a)に示すように、収容槽4に邪魔板42を設け、酸性電解水が所定のルートを通過して排出されるようにすることができる。これにより、酸性電解水が収容槽の内部で撹拌される。また、図4(b)に示すように、羽根車43を設け、これを回転させることで、収容槽4内の酸性電解水を撹拌することもできる。
<4-2>
In addition, a stirring means for forcibly stirring the acidic electrolyzed water in the storage tank 4 may be provided. For example, as shown in FIG. 4A, a baffle plate 42 may be provided in the storage tank 4 so that acidic electrolyzed water passes through a predetermined route and is discharged. Thereby, acidic electrolyzed water is stirred inside the storage tank. Moreover, as shown in FIG.4 (b), the acidic electrolyzed water in the storage tank 4 can also be stirred by providing the impeller 43 and rotating this.
<4−3>
電解槽1の構成は、特には限定されず、塩酸を含有する電解液によって電解処理を行うことができる一室型の電解槽であれば、本発明に適用することができる。
<4-3>
The configuration of the electrolytic cell 1 is not particularly limited, and can be applied to the present invention as long as it is a one-chamber type electrolytic cell capable of performing an electrolytic treatment with an electrolytic solution containing hydrochloric acid.
<4−4>
また、上記実施形態では、水エジェクタ6を用いて気体と水道水とを混合しているが、これに限定されるものではなく、気体と液体とを混合できる装置を用いればよい。また、気体を混合する媒体として、水道水を用いているが、電解水用に準備された水道水以外の水であってもよい。
<4-4>
Moreover, in the said embodiment, although gas and tap water are mixed using the water ejector 6, it is not limited to this, The apparatus which can mix gas and liquid should just be used. Moreover, although tap water is used as a medium for mixing gas, water other than tap water prepared for electrolyzed water may be used.
以下、本発明に係る実施例について説明する。但し、本発明は以下の実施例に限定されない。 Examples according to the present invention will be described below. However, the present invention is not limited to the following examples.
以下の実施例1,2においては、図1〜図3で示したシステムを用いて酸性電解水を生成した。実施例1,2の相違は、収容槽の大きさである。また、比較例として、実施例1,2のシステムから収容槽を取り外したシステムを用いた。その他の構成において、実施例と比較例とは同じである。 In the following Examples 1 and 2, acidic electrolyzed water was generated using the system shown in FIGS. The difference between Examples 1 and 2 is the size of the storage tank. Moreover, the system which removed the storage tank from the system of Example 1, 2 was used as a comparative example. In other configurations, the example and the comparative example are the same.
システムの構成は、以下の通りである。
・陽極及び陰極 5cm×5cmの板材
・陽極と陰極との距離 2mm
・陽極と陰極に対する電気の設定 電圧1.94V,電流2A
・水道水の流量 2L/min(0.033L/sec)
・電解液である希塩酸の濃度 6%
・第1排出管の内径 4mm
・収容槽の形状(実施例1) 内部空間が縦72mm,横67mm,高さ67mmの直方体(容積 0.32L)
・収容槽の形状(実施例2) 内部空間が縦140mm,横42mm,高さ42mmの直方体(容積 0.25L)
・供給管から電解槽へ電解液を供給するためのポンプ吐出量 1.28mL/min
The system configuration is as follows.
・ Anode and cathode 5cm × 5cm plate ・ Distance between anode and cathode 2mm
・ Electric setting for anode and cathode Voltage 1.94V, current 2A
・ Tap water flow rate 2L / min (0.033L / sec)
・ Concentration of dilute hydrochloric acid as electrolyte 6%
・ Inner diameter of the first discharge pipe 4mm
-Shape of the storage tank (Example 1) A rectangular parallelepiped (volume 0.32 L) whose internal space is 72 mm long, 67 mm wide, and 67 mm high
-Shape of storage tank (Example 2) A rectangular parallelepiped (volume: 0.25 L) with an internal space of 140 mm in length, 42 mm in width, and 42 mm in height
-Pump discharge rate for supplying electrolyte from the supply pipe to the electrolytic cell 1.28mL / min
以上の構成のシステムを用い、水エジェクタから排出される酸性電解水を電解処理の開始から、5秒おきに採取し、水温、pH,有効塩素濃度を測定した。結果は、以下の通りである。なお、実施例1,2,及び比較例においては、電解槽から第1排出管への電解生成物の排出周期を3.75秒とした。したがって、一旦、電解生成物が水道水に混合されてから、次の電解生成物が混合されるまでの間には、0.124L(=0.033L/sec×3.75sec)の酸性電解水が第3排出管に流される。すなわち、一周期で生成される酸性電解水の量は0.124Lとなる。 Using the system configured as described above, acidic electrolyzed water discharged from the water ejector was sampled every 5 seconds from the start of electrolysis, and the water temperature, pH, and effective chlorine concentration were measured. The results are as follows. In Examples 1 and 2 and the comparative example, the discharge cycle of the electrolytic product from the electrolytic cell to the first discharge pipe was set to 3.75 seconds. Therefore, 0.124 L (= 0.033 L / sec × 3.75 sec) of acidic electrolyzed water once the electrolyzed product is mixed with tap water until the next electrolyzed product is mixed. Is caused to flow into the third discharge pipe. That is, the amount of acidic electrolyzed water generated in one cycle is 0.124L.
表1によれば、実施例1,2に係るシステムでは、pH及び有効塩素濃度がとも安定しているが、比較例は、pH及び有効塩素濃度がともにばらついており、特に、pHについては最大値と最小値との差が、3.19にも広がっている。これは、実施例1、2における収容槽の容積が、一周期で生成される酸性電解水の量である0.124Lよりも大きいためであり(実施例1:0.32L>0.124L,実施例2:0.25L>0.124L)、収容槽の中で、電解生成物の量が平均化されるからであると考えられる。したがって、これら実施例に係るシステムでは、収容槽が有効に作用し、生成された酸性電解水のpHが安定していることが分かった。 According to Table 1, in the systems according to Examples 1 and 2, the pH and the effective chlorine concentration are both stable, but in the comparative example, both the pH and the effective chlorine concentration are varied. The difference between the value and the minimum value extends to 3.19. This is because the volume of the storage tank in Examples 1 and 2 is larger than 0.124 L, which is the amount of acidic electrolyzed water generated in one cycle (Example 1: 0.32 L> 0.124 L, Example 2: 0.25L> 0.124L), which is considered to be because the amount of electrolytic product is averaged in the storage tank. Therefore, in the system which concerns on these Examples, it turned out that a storage tank acts effectively and pH of the produced | generated acidic electrolyzed water is stable.
1 電解槽
3 第1排出管
4 収容槽
411 内部空間
6 水エジェクタ(混合部)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Electrolysis tank 3 1st discharge pipe 4 Storage tank 411 Internal space 6 Water ejector (mixing part)
Claims (4)
前記電解槽に塩酸を含む電解液を供給する供給管と、
前記電解槽において電解処理により生成された電解生成物を、当該電解槽から排出する排出管と、
前記排出管から排出された電解生成物を被処理水に混合し、酸性電解水を生成する混合部と、
前記混合部から排出された酸性電解水を収容するとともに、連続的に排出する収容槽と、
を備え、
前記混合部から排出される前記酸性電解水の流量がS(L/秒)、前記電解槽から前記排出管へ排出される電解生成物の排出周期がt(秒)であるとき、前記収容槽の容積が、S×t(L)以上である、電解水生成システム。 An electrolytic cell having an anode and a cathode, wherein no diaphragm is provided between the anode and the cathode;
A supply pipe for supplying an electrolytic solution containing hydrochloric acid to the electrolytic cell;
A discharge pipe for discharging the electrolytic product generated by electrolytic treatment in the electrolytic cell from the electrolytic cell;
A mixing unit for mixing the electrolytic product discharged from the discharge pipe with the water to be treated to generate acidic electrolyzed water;
While containing the acidic electrolyzed water discharged from the mixing unit, a storage tank for continuously discharging,
With
When the flow rate of the acidic electrolyzed water discharged from the mixing unit is S (L / second) and the discharge cycle of the electrolytic product discharged from the electrolytic tank to the discharge pipe is t (second), the storage tank An electrolyzed water generation system in which the volume of is not less than S × t (L).
前記電解槽において、電解処理を行い、電解生成物を生成するステップと、
前記電解生成物を前記電解槽からt(秒)おきに排出するステップと、
前記電解生成物を被処理水に混合し、酸性電解水を生成するとともに、当該酸性電解水をS(L/秒)の流量で排出するステップと、
前記酸性電解水を、容積がS×t(L)以上の収容槽に収容するとともに、連続的に排出するステップと、
を備えている、電解水生成方法。 Supplying an electrolytic solution containing hydrochloric acid to an electrolytic cell having an anode and a cathode, and a partition wall is not provided between the anode and the cathode;
In the electrolytic cell, performing an electrolytic treatment to produce an electrolysis product;
Discharging the electrolytic product from the electrolytic cell every t (seconds);
Mixing the electrolytic product with the water to be treated to generate acidic electrolyzed water, and discharging the acidic electrolyzed water at a flow rate of S (L / sec);
Storing the acidic electrolyzed water in a storage tank having a volume of S × t (L) or more and continuously discharging the acidic electrolyzed water;
An electrolyzed water generation method comprising:
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| JP2023094632A (en) * | 2021-12-24 | 2023-07-06 | 株式会社クボタ | Electrolyzed water generator |
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