JP2018153781A - Method for producing electrolyzed water - Google Patents
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Abstract
【課題】電解槽を特殊な構造とすることなく、強酸性域の電解水を生成できる電解水生成方法を提供する。【解決手段】実施形態によれば、一対の電極214、220と、電極間を仕切る少なくとも1つの隔膜216と、少なくとも一方の電極を収容する電解室と、電解液を収容する電解液室215aと、を有する電解水生成装置により電解水を生成する電解水生成方法であって、電解室に被電解水を給水し、濃度1〜15%の電解液を前記電解液室に給水し、一対の電極に電解電圧を印加して前記電解液を電解する電解水生成方法。【選択図】図1Disclosed is a method for producing electrolyzed water that can produce electrolyzed water in a strongly acidic region without having a special structure for the electrolyzer. According to an embodiment, a pair of electrodes 214, 220, at least one diaphragm 216 that partitions the electrodes, an electrolytic chamber that houses at least one electrode, and an electrolytic solution chamber 215a that contains an electrolytic solution, An electrolyzed water generating method for generating electrolyzed water by an electrolyzed water generating device comprising: supplying water to be electrolyzed to an electrolytic chamber; supplying an electrolytic solution having a concentration of 1 to 15% to the electrolytic chamber; An electrolyzed water generating method for applying an electrolysis voltage to an electrode to electrolyze the electrolytic solution. [Selection] Figure 1
Description
本発明の実施形態は、電解水生成方法に関する。 Embodiments described herein relate generally to an electrolyzed water generation method.
近年、水を電解して様々な機能を付与した電解水が知られている。例えば、殺菌除臭の機能を有する電解水として次亜塩素酸水を生成し、あるいは、飲料や洗浄防錆の機能を有する電解水としてアルカリイオン水を生成する電解水生成装置が提案されている。このような電解水生成装置は、1対の電極を1つの部屋に備えた1室型電解セル、1対の電極の間に1つの隔膜を設けて陽極室と陰極室に区切られた2室型電解セル、あるいは、1対の電極の間に2つの隔膜を設け、陽極室と陰極室の間に2つの隔膜で区切られた電解液室を備えた3室型電解セルなどを用いている。電解水生成装置は、電解液中あるいは水中の電解質を電解して得た電解生成物により、様々な機能を付与した電解水を生成している。 In recent years, electrolyzed water having various functions by electrolyzing water is known. For example, an electrolyzed water generating device that generates hypochlorous acid water as electrolyzed water having a function of sterilization and deodorization, or generates alkaline ionized water as electrolyzed water having a function of beverages and washing and rust prevention has been proposed. . Such an electrolyzed water generating apparatus is a two-chamber electrolysis cell having a pair of electrodes in one room, and two chambers that are divided into an anode chamber and a cathode chamber by providing one diaphragm between the pair of electrodes. A type electrolysis cell or a three-chamber electrolysis cell provided with two diaphragms between a pair of electrodes and an electrolyte chamber separated by two diaphragms between an anode chamber and a cathode chamber is used. . The electrolyzed water generating device generates electrolyzed water having various functions by an electrolyzed product obtained by electrolyzing an electrolyte in an electrolytic solution or water.
電解質としては、水に含まれるイオン成分以外にも故意に添加した塩化物、酸化物、アルカリ塩、炭酸塩、有機酸などがある。例えば、3室型電解セルでは、電解液を中央の電解液室だけに供給し、陽極生成物および陰極生成物を電解質から分離した形態で、陽極室および陰極室から排出する。 Examples of the electrolyte include chlorides, oxides, alkali salts, carbonates, organic acids and the like intentionally added in addition to ionic components contained in water. For example, in a three-chamber electrolysis cell, the electrolytic solution is supplied only to the central electrolytic chamber, and the anode product and the cathode product are discharged from the anode chamber and the cathode chamber in a form separated from the electrolyte.
これらの電解水生成装置では、電解セルに水や電解液を流水しながら電解する流水式が一般的である。しかしながら、流水式では、給水設備の水圧変動や経時的な配管コンダクタンス変動など様々な要因で流量など電解に係る条件が変動しやすい。このため、流量計や水圧流量の調整機構が必要となり、複雑で高価な配管系となる問題や、環境変動、経時変動による装置の頻繁な異常停止や、水質が変動する問題ある。 In these electrolyzed water generating apparatuses, a flowing water type is generally used in which electrolysis is performed while flowing water or an electrolytic solution into an electrolysis cell. However, in the flowing water type, conditions relating to electrolysis such as flow rate are likely to vary due to various factors such as fluctuations in water pressure of the water supply equipment and fluctuations in pipe conductance over time. For this reason, a flow meter and a hydraulic pressure flow adjustment mechanism are required, and there are problems that a complicated and expensive piping system is required, frequent abnormal shutdown of the apparatus due to environmental fluctuations and changes with time, and water quality fluctuations.
これを解決する手段として、所定容量の電解セルに水や電解液を1回ごとに給水して電解するバッチ式(静水式)の電解水生成装置が提案されている。バッチ式では、水圧などが変動しても給排水に係る時間が多少変動するだけで水量が安定する。また、流量を管理する配管系も不要である。電解量も電極に通電する時間を調整すればよいため、電源も簡易的なものを使うことができる。このように、バッチ式では量産コストを低減し、かつ水質の安定した停止しにくい装置を実現することができる。
しかしながら、バッチ式の電解水生成装置では、電解セルに水や電解液を給水あるいは排水するための時間、すなわち、電解以外の時間が必要となり、流水式に比べて生成量が小さくなり、電解水を大量に消費する用途には不向きとなる。そのため、バッチ式の電解水生成装置は、少量用途、あるいはタンクに長時間かけて貯水するような用途で使われている。
As means for solving this problem, there has been proposed a batch type (static water type) electrolyzed water generating apparatus in which water or an electrolytic solution is supplied to an electrolysis cell having a predetermined capacity and electrolyzed every time. In the batch method, even if the water pressure etc. fluctuate, the amount of water is stabilized only by a slight fluctuation of the time for water supply and drainage. In addition, a piping system for managing the flow rate is not necessary. Since the amount of electrolysis should just adjust the time which supplies with electricity to an electrode, a simple thing can also be used for a power supply. As described above, the batch type can reduce the mass production cost, and can realize an apparatus that is stable in water quality and difficult to stop.
However, in the batch type electrolyzed water generating apparatus, time for supplying or draining water or an electrolytic solution to the electrolysis cell, that is, time other than electrolysis is required, and the generated amount is smaller than that of the flowing water type. It is not suitable for applications that consume a large amount of. Therefore, the batch type electrolyzed water generator is used for a small amount of application or for an application in which water is stored in a tank for a long time.
上述したような電解水生成装置で次亜塩素酸水を生成する場合、次亜塩素酸水の規格により有効塩素濃度とpHが規定されている。例えば、食品添加物殺菌科では、有効塩素濃度10〜60mg/L、pH2.0〜2.7の強酸性次亜塩素酸水を規定し、また、中国のGB23234−2011では、有効塩素濃度60mg/L、pH3以下の次亜塩素酸水を規定している。
When hypochlorous acid water is generated by the electrolyzed water generating apparatus as described above, the effective chlorine concentration and pH are defined by the hypochlorous acid water standard. For example, the food additive sterilization department defines a strong acidic hypochlorous acid water having an effective chlorine concentration of 10 to 60 mg / L and a pH of 2.0 to 2.7, and the Chinese GB 23234-2011 has an effective chlorine concentration of 60 mg. / L, hypochlorous acid water of
陽極室と陰極室の両方に0.1〜0.2%の塩水を供給して電解する2室型電解セル方式の電解水生成装置では、特別な構成としなければ、上記規定範囲の強酸性の次亜塩素酸水が生成される。しかしながら、3室型電解セル方式や2室型電解セル方式でも陽極室に電解液を供給しない方式では、規定の有効塩素濃度を有する次亜塩素酸水を生成した場合にpH3以下とならず、また、pH3以下の次亜塩素酸水を生成した場合に有効塩素濃度が100mg/Lを超えてしまう。すなわち、これらの電解水生成装置では、上記規定範囲の次亜塩素酸水を生成することが困難となる。 In a two-chamber electrolysis cell type electrolyzed water generating apparatus that electrolyzes by supplying 0.1 to 0.2% salt water to both the anode chamber and the cathode chamber, if the special configuration is not adopted, the strong acidity within the above specified range is used. Of hypochlorous acid water is produced. However, even in the three-chamber electrolysis cell method and the two-chamber electrolysis cell method, in which the electrolyte solution is not supplied to the anode chamber, when hypochlorous acid water having a specified effective chlorine concentration is generated, the pH does not become 3 or less, Moreover, when the hypochlorous acid water below pH3 is produced | generated, an effective chlorine concentration will exceed 100 mg / L. That is, in these electrolyzed water generating apparatuses, it is difficult to generate hypochlorous acid water within the specified range.
この発明の実施形態の解題は、3室型電解セル方式や2室型電解セル方式でも陽極室に電解液を供給しない方式など生成水と電解液を分離生成する方式においても、電解槽を特殊な構造とすることなく、強酸性域の電解水を生成できる電解水生成方法を提供することにある。 The problem of the embodiment of the present invention is that the electrolytic cell is specially used in the three-chamber electrolytic cell method and the two-chamber electrolytic cell method, such as a method in which the electrolytic solution is not supplied to the anode chamber, and the generated water is separated from the electrolytic solution. An object of the present invention is to provide an electrolyzed water generation method capable of generating electrolyzed water in a strongly acidic region without using a simple structure.
実施形態によれば、電解水生成方法は、一対の電極と、前記電極間を仕切る少なくとも1つの隔膜と、少なくとも一方の電極を収容した電解室と、電解液を収容する電解液室と、を有する電解水生成装置により電解水を生成する電解水生成方法であって、前記電解室に被電解水を給水し、濃度1〜15%の電解液を前記電解液室に給水し、前記一対の電極に電解電圧を印加して前記電解液を電解することを特徴としている。 According to the embodiment, the electrolyzed water generating method includes a pair of electrodes, at least one diaphragm partitioning the electrodes, an electrolysis chamber containing at least one electrode, and an electrolyte solution chamber containing an electrolyte solution. An electrolyzed water generating method for generating electrolyzed water by using an electrolyzed water generating device, wherein water to be electrolyzed is supplied to the electrolytic chamber, an electrolytic solution having a concentration of 1 to 15% is supplied to the electrolytic chamber, and the pair of water is supplied. The electrolytic solution is electrolyzed by applying an electrolytic voltage to the electrode.
以下に、図面を参照しながら、種々の実施形態について説明する。なお、実施形態を通して共通の構成には同一の符号を付すものとし、重複する説明は省略する。また、各図は実施形態とその理解を促すための模式図であり、その形状や寸法、比などは実際の装置と異なる個所があるが、これらは以下の説明と公知の技術を参酌して適宜、設計変更することができる。 Various embodiments will be described below with reference to the drawings. In addition, the same code | symbol shall be attached | subjected to a common structure through embodiment, and the overlapping description is abbreviate | omitted. In addition, each drawing is a schematic diagram for promoting the embodiment and its understanding, and its shape, dimensions, ratio, etc. are different from the actual device, but these are considered in consideration of the following description and known techniques. The design can be changed as appropriate.
(第1の実施形態)
図1は、第1の実施形態に係る流水式の電解水生成装置を概略的に示す図である。本実施形態では、電解水生成装置10は、所謂3室型の電解槽(電解セル)211を用いている。電解槽211は、偏平な矩形箱状に形成され、その内部は、第1隔膜(陰イオン交換膜)216および第2隔膜(陽イオン交換膜)218により、中間室215aと、中間室215aの両側に位置する陽極室215bおよび陰極室215cとの3室に仕切られている。陽極室215b内に陽極14が設けられ、第1隔膜216に対向している。陰極室215c内に陰極220が設けられ、第2隔膜218に対向している。陽極214および陰極220は、ほぼ等しい大きさの矩形板状に形成され、中間室215aを挟んで、互いに対向している。
(First embodiment)
FIG. 1 is a diagram schematically illustrating a flowing water type electrolyzed water generating apparatus according to the first embodiment. In the present embodiment, the electrolyzed
電解水生成装置10は、電解槽211の中間室215aに電解液、例えば、塩水を供給する電解液供給部219と、陽極室215bおよび陰極室215cに電解原水、例えば、水を供給する給水部221と、陽極214および陰極220に正電圧および負電圧をそれぞれ印加する電源223と、を備えている。
The electrolyzed
電解液供給部219は、電解液として塩水を貯溜した塩水タンク(電解液タンク)225と、塩水タンク225から中間室215aの下部に塩水を導く供給配管219aと、供給配管219a中に設けられた送液ポンプ229と、中間室215a内を流れた電解液を中間室215aの上部から排水する排水配管219bと、を備えている。
The
給水部221は、水を供給する図示しない給水源と、給水源から陽極室215bおよび陰極室215cの下部に水を導く給水配管221aと、陽極室215bを流れた水を陽極室215bの上部から排出する第1排水配管221bと、陰極室215cを流れた水を陰極室215cの上部から排出する第2排水配管221cと、第2排水配管221c中に設けられた気液分離器227と、を備えている。その他、各配管に開閉バルブ228あるいは流量調整弁を設けてもよい。
The
上記のように構成された電解水生成装置により、実際に塩水を電解して酸性水(次亜塩素酸および塩酸)とアルカリ性水(水酸化ナトリウム)を生成する動作について説明する。 A description will be given of an operation in which the salt water is actually electrolyzed to generate acidic water (hypochlorous acid and hydrochloric acid) and alkaline water (sodium hydroxide) by the electrolyzed water generating apparatus configured as described above.
図1に示すように、送液ポンプ229を作動させ、塩水タンク225から電解槽211の中間室215aに塩水を供給する。本実施形態において、中間室215aに供給する塩水は、予め塩分濃度1〜15%の範囲に厳密に濃度調整している。そして、送液ポンプ229により適量の塩水を中間室215aに給水する。また、給水設備から陽極室215bおよび陰極室215cに水を給水する。
As shown in FIG. 1, the
電源223から正電圧および負電圧を陽極214および陰極220にそれぞれ印加する。中間室215aへ流入した塩水中に電離しているナトリウムイオンは、陰極220に引き寄せられ、第2隔膜218を通過して、陰極室215cへ流入する。そして、陰極室215cにおいて、陰極220で水が電気分解されて水素ガスと水酸化ナトリウム水溶液が生成される。このようにして生成された水酸化ナトリウム水溶液および水素ガスは、陰極室215cから第2排水配管221cに流出し、気液分離器227により、水酸化ナトリウム水溶液と水素ガスとに分離される。分離された水酸化ナトリウム水溶液(アルカリ性水)は、第2排水配管221cを通って排出される。
A positive voltage and a negative voltage are applied from the
また、中間室215a内の塩水中に電離している塩素イオンは、陽極214に引き寄せられ、第1隔膜216を通過して、陽極室215bへ流入する。そして、陽極214にて塩素イオンが還元され塩素ガスが発生する。その後、塩素ガスは陽極室215b内で水と反応して次亜塩素酸と塩酸を生じる。このようにして生成された酸性水(次亜塩素酸水および塩酸)は、陽極室215bから第1排水配管221bを通って流出する。
上記のように供給する塩水の塩分濃度を1〜15%の範囲に制御することにより、有効塩素濃度10〜100mg/L、例えば、60mg/Lで、pH3以下の次亜鉛素酸水が生成される。
Further, the chlorine ions ionized in the salt water in the
By controlling the salinity of the salt water supplied as described above within a range of 1 to 15%, an aqueous solution of hypozinc acid having an effective chlorine concentration of 10 to 100 mg / L, for example, 60 mg / L, and a pH of 3 or less is generated. The
図2は、次亜塩素酸水の水質を有効塩素濃度(縦軸)とpH(横軸)で示す図である。図では、強酸性次亜塩素酸水の範囲(実線)、中酸性次亜塩素酸水の範囲(破線)、弱酸性次亜塩素酸水の範囲(2点鎖線)をそれぞれ示している。前述したように、食品添加物殺菌科では強酸性/弱酸性/微酸性次亜塩素酸水の範囲が規定され、また、図示していないが、中国GB23234−2011では、次亜塩素酸水として60mg/L、pH3以下の水質が規定されている。
FIG. 2 is a diagram showing the quality of hypochlorous acid water in terms of effective chlorine concentration (vertical axis) and pH (horizontal axis). In the figure, the range of strong acidic hypochlorous acid water (solid line), the range of medium acidic hypochlorous acid water (broken line), and the range of weak acidic hypochlorous acid water (two-dot chain line) are shown. As described above, the range of strongly acidic / weakly acidic / slightly acidic hypochlorous acid water is defined in the food additive sterilization department, and although not shown, in China GB23234-2011, as hypochlorous acid water, Water quality of 60 mg / L,
通常、3室型の電解セル方式あるいは2室型の電解セルで陽極室に電解液を供給しない方式の生成装置では、有効塩素濃度が60mg/L程度の次亜塩素酸水を生成すると、pHが3以上の弱酸性の次亜塩素酸水となる。そのため、図2に網掛けした領域で示すような、強酸性域の次亜線素酸水の要望があった場合、投入電荷量に対して次亜塩素酸の生成効率を低下させるような特殊な構造の電解槽を用いる必要がある。このような特殊な構造として、例えば、陽極と隔膜との間に隙間を空ける構造、あるいは、陽極と隔膜との間に透水性のあるスペーサを配置する構造が考えられる。このような特殊な構造によれば、塩素ガスの生成量よりも、次亜塩素酸を生成しない酸素ガスの生成量を増やし、強酸性域の次亜塩素酸水を生成可能となる。しかしながら、上記のように電解槽自体の構造を特殊化した場合、水質により電解槽の仕様を変更する必要がある。 Normally, in a three-chamber electrolytic cell system or a two-chamber electrolytic cell system that does not supply electrolyte to the anode chamber, when hypochlorous acid water having an effective chlorine concentration of about 60 mg / L is generated, Becomes 3 or more weakly acidic hypochlorous acid water. Therefore, as shown by the shaded area in FIG. 2, when there is a request for hypochlorous acid water in a strongly acidic region, a special case that lowers the production efficiency of hypochlorous acid with respect to the input charge amount. It is necessary to use an electrolytic cell having a simple structure. As such a special structure, for example, a structure in which a gap is formed between the anode and the diaphragm, or a structure in which a water-permeable spacer is disposed between the anode and the diaphragm is conceivable. According to such a special structure, it is possible to increase the generation amount of oxygen gas that does not generate hypochlorous acid compared to the generation amount of chlorine gas, and to generate hypochlorous acid water in a strongly acidic region. However, when the structure of the electrolytic cell itself is specialized as described above, it is necessary to change the specifications of the electrolytic cell depending on the water quality.
これに対し、本実施形態に係る電解水生成装置および電解水生成方法では、供給する塩水の塩分濃度を1〜15%の範囲に制御することにより、電解槽の構造を特殊化することなく、強酸性次塩素酸水を容易に生成することが可能となる。
本実施形態によれば、電解液(塩水)の濃度で効率を制御している。図3は、電解液である塩水の塩分濃度を変えた場合の一定量の生成水に対して一定量の電荷量を投入したときの有効塩素濃度の影響を示し、図4は、塩水の塩分濃度を変えた場合の効率(投入した電荷量に対して生成される次亜塩素酸の生成効率)の影響を示している。これらの図から判るように、塩分濃度を薄めることで陽極周囲の塩素イオン濃度を減じて酸素ガス生成の比率が増え、次亜塩素酸生成のもととなる塩素ガスの生成を低下させることができる。特に、敏感に生成効率を制御できるのは、塩分濃度1〜20%、より好ましくは、塩分濃度1〜15%、であることが判る。
On the other hand, in the electrolyzed water generating apparatus and electrolyzed water generating method according to the present embodiment, by controlling the salinity concentration of the supplied salt water in the range of 1 to 15%, without specializing the structure of the electrolytic cell, It becomes possible to easily generate strongly acidic hypochloric acid water.
According to this embodiment, the efficiency is controlled by the concentration of the electrolytic solution (salt water). FIG. 3 shows the effect of effective chlorine concentration when a certain amount of charge is added to a certain amount of generated water when the salt concentration of the salt water that is the electrolyte is changed, and FIG. 4 shows the salt concentration of the salt water. The figure shows the effect of efficiency (generation efficiency of hypochlorous acid generated on the amount of charge input) when the concentration is changed. As can be seen from these figures, decreasing the salinity concentration reduces the chlorine ion concentration around the anode, increases the oxygen gas generation ratio, and reduces the generation of chlorine gas that is the source of hypochlorous acid generation. it can. In particular, it can be seen that it is possible to control the production efficiency with a salinity concentration of 1 to 20%, more preferably a salinity concentration of 1 to 15%.
図5は、種々の塩分濃度の塩水で生成される次亜塩素酸水の水質を示した図である。図中の破線は、同じ塩分濃度で有効塩素濃度を変えた場合のpHの変動検量線であり、斜線部は、強酸性領域を示している。図中のプロットは、最も左の点が塩分濃度26%(飽和濃度)で、左から2番目の点が塩分同度20%、それ以外は塩分濃度15%である。pHは有効塩素濃度が高いと低くなる相関(図中破線)があるが、図5より、有効塩素濃度10〜100mg/L、pH3以下の次亜塩素酸水を実現するには、塩分濃度を15%とすればよいことが判る。規定範囲内のより低い有効塩素濃度でもpH3以下を実現しようとする場合は、さらに塩分濃度を下げればよい。 FIG. 5 is a diagram showing the quality of hypochlorous acid water generated from salt water having various salt concentrations. The broken line in the figure is a pH fluctuation calibration curve when the effective chlorine concentration is changed at the same salinity concentration, and the hatched portion indicates a strongly acidic region. In the plot in the figure, the leftmost point is a salinity concentration of 26% (saturation concentration), the second point from the left is a salinity degree of 20%, and the other points are a salinity concentration of 15%. There is a correlation that the pH becomes lower when the effective chlorine concentration is higher (broken line in the figure). From FIG. 5, in order to realize hypochlorous acid water having an effective chlorine concentration of 10 to 100 mg / L and a pH of 3 or less, It can be seen that 15% is sufficient. In order to achieve a pH of 3 or less even with a lower effective chlorine concentration within the specified range, the salinity concentration may be further reduced.
以上のように、本実施形態によれば、濃度を薄め(1〜15%)に制御した電解液を用いることで、電解槽の構造を変えることなく、陽極周囲の塩素イオン濃度を低減して次亜塩素酸生成効率を低下させ、所定有効塩素濃度の次亜塩素酸水であっても、強酸性域の次亜塩素酸水を生成することが可能な電解水生成装置および電解水生成方法を得ることができる。 As described above, according to the present embodiment, by using an electrolyte whose concentration is controlled to be thin (1 to 15%), the chlorine ion concentration around the anode is reduced without changing the structure of the electrolytic cell. Electrolyzed water generating apparatus and method for generating electrolyzed water capable of reducing hypochlorous acid generation efficiency and generating hypochlorous acid water in a strongly acidic region even with hypochlorous acid water having a predetermined effective chlorine concentration Can be obtained.
なお、塩分濃度を抑制して塩素ガスの生成効率を低下させることで強酸性域の次亜塩素酸水を生成する方法として、濃度の薄い塩水を用いる代わりに、飽和塩水を用い、塩水送水量を絞ることで電解液室中の塩分濃度を電解消費により低下させても実現することが可能である。
図6は、図1に示した電解水生成装置10において、送液ポンプ229に一定体積量移送型のポンプを用い、このポンプの稼働と停止の割合(仕事率dutyと記載)を変えた際の塩水送水量(塩水排出量)の変化を示している。図に示すように、ポンプの仕事率を変えることにより、塩水の排出量を調整することができる。
例えば、電解電流を9.5Aとした電解水生成装置10では、計算上、0.5mL/分程度の飽和塩水を電解により消費する。よって、この0.5mL/分程度の塩水送水を制御可能な送液ポンプを用いて塩水を供給すると、塩水送水量を制御することにより、電解で消費される塩分と平衡して塩分濃度を制御することができる。
In addition, as a method of generating hypochlorous acid water in a strongly acidic region by reducing the generation efficiency of chlorine gas by suppressing the salinity concentration, instead of using low concentration salt water, saturated salt water is used, This can be realized even if the salt concentration in the electrolyte chamber is reduced by electrolytic consumption.
FIG. 6 shows a case where, in the electrolyzed
For example, in the electrolyzed
第1の実施形態の変形例では、図1に示す電解水生成装置10において、塩水タンク225は電解液として飽和食塩水を貯溜し、送液ポンプ229として、100%稼働で4.5mL/分の塩水を送水する体積量移送型のポンプを用いている。図6は、送液ポンプ229の仕事率(duty)を変えたときの塩水送水量(塩水排出量)の検量線を示している。図6に示すように、送液ポンプ229の仕事率(duty)を60%以下に制御することで、電解液室(中間室215a)に供給する塩分量を、電解による塩分消費量の1〜5倍以下程度に抑制することができる。これにより、塩水送水量を、電解による塩消費によって塩分濃度が薄まる、すなわち、濃度1〜15%の範囲に薄まる、送水量とすることができる。
図7は、電解水生成装置10において、実際に送液ポンプ219の仕事率(duty)を変えたときに電解槽211の中間室215aから排出される塩水の塩分濃度の変化を示している。図7から、送液ポンプ219のdutyを60%以下にすると、塩分濃度の低下が起こり、duty35%以下とすることで、塩分濃度が15%以下に低下することが判る。duty35%以下とすると、塩素ガスの生成効率が低下し、強酸性域の次亜塩素酸水が生成されることが確認された。また、dutyを20%とすると、電解による塩消費により塩分が完全に枯渇してしまい、大きな電圧上昇などを招いた。そのため、変形例に係る電解水生成装置10では、最適な塩水送水量として、送液ポンプ229のdutyを25〜35%(塩分濃度で1〜15%程度と推定される)に設定している。
In the modified example of the first embodiment, in the electrolyzed
FIG. 7 shows changes in the salinity concentration of salt water discharged from the
以上のように構成された変形例に係る電解水生成装置および電解水生成方法によれば、塩水タンク225内の塩水自体は、濃度制御が不要な飽和塩水を用い、塩水の送水量を絞ることにより、すなわち、電解で消費する塩分量の1〜5倍の送水量に絞ることで、電解槽211内での塩分を適度に枯渇させて塩分濃度を低下させている。結果として、塩素ガスの生成効率が低下し、強酸性域の次亜塩素酸水を生成することができる。上記変形例においても、電解槽の構造を変えることなく、有効塩素濃度10〜100mg/L、pH3以下の強酸性域の次亜塩素酸水を生成することが可能な電解水生成装置および電解水生成方法を得ることができる。
According to the electrolyzed water generating apparatus and the electrolyzed water generating method according to the modified example configured as described above, the salt water itself in the
次に、他の実施形態に係る電解水生成装置および電解水生成方法について説明する。以下に説明する他の実施形態において、前述した第1の実施形態と同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略あるいは簡略化し、第1の実施形態と異なる部分を中心に詳しく説明する。 Next, an electrolyzed water generating apparatus and an electrolyzed water generating method according to another embodiment will be described. In other embodiments described below, the same parts as those of the first embodiment described above are denoted by the same reference numerals, and detailed description thereof is omitted or simplified, and the parts different from those of the first embodiment. Will be described in detail.
(第2の実施形態)
図8は、第2の実施形態に係る電解水生成装置を示す断面図である。本実施形態において、電解水生成装置10は、容器内に収容された静水状態の水を電解水に変える、バッチ式あるいはポット型の電解水生成装置として構成されている。図8に示すように、電解水生成装置10は、水等の液体を収容する生成水容器(水槽)112と、生成水容器112の上端開口に脱着自在に装着され、生成水容器112内に支持および配置される電極ユニット116と、電極ユニット16の電極に電解電力を供給する給電部130と、を備えている。給電部130は、図示しない直流電源に接続されている。なお、給電部130は、定電圧を供給する電池等で構成してもよい。
(Second Embodiment)
FIG. 8 is a cross-sectional view showing the electrolyzed water generating device according to the second embodiment. In this embodiment, the electrolyzed
生成水容器112は、例えば、塩化ビニールやポリプロピレンやポリエチレンなどの耐酸性、耐アルカリ性に優れたガラスや樹脂により形成され、円錐台状に形成されている。生成水容器112は、上端開口112a有している。生成水容器112は、例えば、1Lの水を収容可能な容量に形成されている。
The generated
電極ユニット116は、円板形状に形成された支持体(蓋体)114と、支持体に支持され、支持体と同軸的に位置するほぼ円筒形状の筐体118と、筐体118の下端部に設けられた排水機構150と、を備えている。
The
支持体114は、例えば、塩化ビニールやポリプロピレンやポリエチレンなどの耐酸性、耐アルカリ性に優れた樹脂により形成されている。支持体114は、生成水容器112の上端開口112aに脱着自在に装着され、この上端開口112aを閉塞する蓋体としても機能する。支持体114の中央部に、電解液を注入するための注入口114aが形成されている。更に、支持体114は、この支持体の下面から延出する注入管114bを一体に有し、この注入管114bは注入口114aに連通している。
The
筐体118は、例えば、塩化ビニールやポリプロピレンやポリエチレンなどの耐酸性、耐アルカリ性に優れた樹脂により形成されている。筐体118は、中間室(電解液室)120を形成する中間フレーム121と、陰極室122を形成する陰極ケース124と、撹拌室(陽極室)126を形成する撹拌ケース128と、を有している。中間フレーム121の両側に陰極ケース124および撹拌ケース128が接合され、全体として円筒形状をなしている。
The
中間室120の一方の開口を塞ぐように矩形状の第1隔膜132aが設けられ、中間室120の他方の開口を塞ぐように矩形状の第2隔膜132bが設けられている。第1隔膜132aおよび第2隔膜132bは、互いに対向している。これにより、中間室120は、第1隔膜132aおよび第2隔膜132bの間に仕切られている。中間室120と撹拌室126(生成水容器12内部)との間は第1隔膜32aにより仕切られ、中間室120と陰極室122との間は、第2隔膜132bにより仕切られている。中間室120は、例えば、10mLの容量に形成されている。中間室120の上端は注入管114bに連通し、また、中間室120の下端に電解液排水口(第1排水口)120aが形成されている。
A rectangular
第1隔膜132aの外側に、矩形板状の陽極134aが隣接、対向して設けられている。陽極134aは撹拌室126内に位置している。第2隔膜132bの外側に矩形板状の陰極134bが隣接、対向して設けられている。陰極134bは陰極室122内に位置している。陽極134aおよび陰極134bは、中間室120を間に挟んで、互いに対向している。陽極134aおよび陰極134bは、接続端子および配線を介して、給電部130に電気的に接続されている。
A rectangular plate-
陰極室122は、例えば、20mL程度の容量に形成されている。陰極室122の下端に陰極水排水口(第2排水口)122aが設けられている。また、陰極ケース124の上端部に、陰極室122内で発生するガスを排気するための排気口124b、および生成水容器112内の水を陰極室122に取り込むための取水口124cが形成されている。
The
撹拌室126を形成している撹拌ケース128は、生成水容器112内の水を撹拌室126に取り込むための複数の取水口128aと、撹拌室126内で生成された電解水を生成水容器12内へ排出する複数の排出口28bと、を有している。また、撹拌ケース128は、撹拌室126内に配置された複数の撹拌板(フィン)136を有している。複数の撹拌板136は、それぞれほぼ水平に延在し、撹拌ケース128の長手方向(高さ方向)に間隔をおいて設けられている。撹拌室126は、複数の撹拌板136により、撹拌ケース128の長手方向に並ぶ複数の室に仕切られ、各室は陽極134aに接している。複数の室の各々は、図示しない取水口および排出口128bを通して外部(生成水容器12内部)に連通あるいは開放している。取水口を通して生成水容器112内の水を撹拌室126の各室に取り入れ、排出口128bから生成水容器12内へ抜けるようにしている。
The stirring
図8に示すように、排水機構150は、筐体118の下端部に回動可能に設けられた開閉蓋体152を有している。開閉蓋体152は、下端が閉塞された円筒のキャップ状に形成されている。開閉蓋体52は、筐体118の下端に対向する底壁152aを有し、底壁152aの中央部に例えば、円形の板状のパッキン(封止部材)158が貼付されている。また、底壁152aの周縁部に複数の円弧状の排水口156が形成されている。パッキン158および底壁152aは弁体として機能する。パッキン158および底壁152aに排水孔157が貫通形成されて、この排水孔157は、開閉蓋体152の回動中心軸に対して偏心して位置している。
As shown in FIG. 8, the
開閉蓋体152が図示の閉塞位置にある場合、排水孔157は、電解液排水口120aおよび陰極水排水口122aから外れて位置し、また、パッキン158は筐体118の下端に当接して、電解液排水口120aおよび陰極水排水口122aを密閉している。開閉蓋体152を、排水孔157が電解液排水口120aあるいは陰極水排水口122aと整列する第1開放位置あるいは第2開放位置へ回動することにより、陰極水排水口122aあるいは電解液排水口120aを通して、陰極室122の陰極水あるいは中間室120の電解液を選択的に排水することができる。
When the opening /
電解水生成装置10は、生成水容器12内に収容された水の水量を検知する検知器160を備えている。本実施形態において、検知器160は、静電容量センサ165を用いている。静電容量センサ165は、電極ユニット116の測定室162内に設けられ、陽極134aよりも上方、特に、適量の水の水面の高さ位置に配置されている。静電容量センサ165は、配線167を介してコントローラ168に電気的に接続されている。静電容量センサ165は、設置した近接領域の静電容量を検知するが、空気と水の静電容量差を検知して生成水容器112に適量の水があるか否かを検知する。コントローラ168は、静電容量センサ165からの検知信号に応じて、給電部130による通電を制御する、すなわち、適量の水量が検知された場合のみ、給電部130からの通電を許容する。
The electrolyzed
以上のように構成された電解水生成装置10により生成水を生成する場合、電極ユニット116を取外した状態で、生成水容器112内に所定量の水を入れ、ほぼ1Lの水を収容する。投入する水は、水道水などの一般的に入手可能な水でよい。また、塩化ナトリウム、塩化カリウム等の塩化物を含有する電解液として、予め作成した塩分濃度1〜15%程度の塩水を、注入口114aから電極ユニット116の中間室120に手動で注水する。約10mLの塩水を注入し、中間室120を塩水で満たす。塩水注入の際、排水機構150の開閉蓋体152は、閉塞位置に設定しておく。
When the generated water is generated by the electrolyzed
次いで、図8に示すように、塩水が注入された電極ユニット116を生成水容器12内に挿入し、支持体114を生成水容器112の上端開口112aに嵌合する。これにより、電極ユニット116が生成水容器112に装着され、生成水容器112内の水に浸漬される。生成水容器112内の水の一部は、陰極ケース124の取水口124cから陰極室122に流入し、約20mLの水が陰極室122に充填される。また、生成水容器112内の水の一部は、撹拌ケース128の複数の取水口から撹拌室126に流入し、各室が水で満みたされる。
Next, as shown in FIG. 8, the
このように撹拌室126は、生成水容器112内に開放した構造となっているため、電極ユニット116の撹拌室126も含めた生成水容器112全体が大きな陽極室を成している。従って、電解水生成装置10は、装置全体としては、中間室120、陰極室122および陽極室を有する2隔膜3室型の構造を有している。
Thus, since the stirring
生成水容器112に所定量の水が収容されている場合、静電容量センサ165は水面を検知し、検知信号をコントローラ168へ送る。コントローラ168は、生成水容器112内に所定量の水が収容されていると判断して、給電部130からの通電を許容する。
When a predetermined amount of water is stored in the generated
以上の状態で、給電部130から陽極134aおよび陰極134bに1Aの電解電流を4分程度通電することで、中間室120内の塩水を電解する。中間室120の塩水中において電離しているナトリウムイオンは、陰極134bに引き寄せられ、第2隔膜132bを通過して陰極室122へ流入する。陰極室122において、陰極134bにより水が電気分解されて水素ガスを生成し、この水素ガスとナトリウムイオンとにより水酸化ナトリウム水溶液(アルカリ性水)を生成する。これにより、陰極室122に20mLの水酸化ナトリウム水が生成される。
In the above state, the salt water in the
中間室120内の塩水中に電離している塩素イオンは、陽極134aに引き寄せられ、第1隔膜132aを通過して、撹拌室(陽極室、生成室)126へ流入する。撹拌室126では、塩素イオンが陽極134aに電子を与えて塩素ガスを生成する。生成した塩素ガスを撹拌室126内の水に溶かして酸性水(次亜塩素酸水および塩酸)を生成する。このようにして生成された酸性水は、酸素主体の気泡の滞留により、撹拌板136に沿って流れ排出口128bから生成水容器112内の水に撹拌排出される。また、生成水容器112内の水は、随時、撹拌室126内に取り込まれ、酸性水となって生成水容器112内の水に混合される。これにより、生成水容器112内の1Lの水を有効塩素濃度10〜100mg/L、pH3以下の強酸性の次亜塩素酸水に変える、すなわち、生成することができる。
電解水生成が終了した後、電極ユニット116を生成水容器112から取外し、生成水容器112内に生成された次亜塩素酸水を排水し各種用途に用いる。また、陰極室122に生成されたアルカリ性水(水酸化ナトリウム水)を使用する場合は、排水機構150の開閉蓋体152を閉塞位置から第1開放位置へ回し、陰極水排水口122aを開放する。これにより、中間室120内の塩水をそのままにした状態で、アルカリ性水のみを選択的に取り出して、洗浄などに活用することができる。
中間室120の塩水は、1回の電解水生成ごとに交換してもよいし、あるいは、複数回の電解水生成ごとに交換するようにしてもよい。
Chlorine ions ionized in the salt water in the
After the electrolyzed water generation is completed, the
The salt water in the
以上のように構成された電解水生成装置10によれば、電解液室に予め塩水を充填した電極ユニット16により、生成水容器12に収容された水を殺菌性のある次亜塩素酸水に変える、つまり、生成することができるとともに、陰極室22には洗浄機能を有した水酸化ナトリウム水を生成し、次亜塩素酸水のみならず水酸化ナトリウム水も取り出すことができる。また、塩水が中間室(電解液室)20に隔離されているため、上述した2種の電解水に塩水が多量に混入することがなく、同時に電解生成物により塩水水質が変質することもない。電極ユニット16の下端に設けた排水機構50により、塩水(電解液)と陰極水を選択的に排水することができ、例えば、塩水を残したまま、陰極水のみを選択的に排水することができる。これにより、生成水容器12に生成する電解水とは異なる陰極室22で生成される電解水を有効に活用することができる。また、生成水容器12の水と陰極室22の陰極水だけを交換することで、電解液室の塩水は複数回使いまわすことができ、塩水を無駄なく有効に消費することができる。
According to the electrolyzed
以上のように、第2の実施形態においても、濃度を薄め(1〜15%)に制御した電解液を用いることで、電解槽あるいは電極ユニットの構造を変えることなく、強酸性域の次亜塩素酸水を生成することが可能な電解水生成装置および電解水生成方法を得ることができる。 As described above, also in the second embodiment, by using an electrolytic solution whose concentration is controlled to be thin (1 to 15%), it is possible to reduce the concentration of the strongly acidic region without changing the structure of the electrolytic cell or the electrode unit. An electrolyzed water generating apparatus and an electrolyzed water generating method capable of generating chloric acid water can be obtained.
(第3の実施形態)
図9は、第3の実施形態に係る電解水生成装置を示す断面図である。本実施形態において、電解水生成装置10は、例えば、1Lの水を給水する毎に電解水(次亜塩素酸水)を生成して排水するバッチ式あるいは自動ポット型の電解水生成装置として構成されている。図9に示すように、電解水生成装置10は、ほぼ矩形箱状の装置本体12を備えている。装置本体12の近傍に、電解液、例えば、塩水を収容した塩水タンク16を設置してもよい。塩水は、塩分濃度1〜15%に調整した塩水を用いる。装置本体12には、後述する電極ユニット20が脱着自在に装着されている。
(Third embodiment)
FIG. 9 is a cross-sectional view showing an electrolyzed water generating apparatus according to the third embodiment. In the present embodiment, the electrolyzed
装置本体12は、例えば、矩形ブロック形状の基台22と、基台22上に配置あるいは固定された矩形箱状の貯水容器24と、これら基台22および貯水容器24を覆う外カバー(筐体)27と、を備えている。基台22は、内部に複数の配管が形成されたマニホールドブロック26により構成されている。マニホールドブロック26および貯水容器24は、次亜塩素酸水に触れても大丈夫なように、例えば、ポリ塩化ビニール(PVC)、ポリエチレン(PE)、ポリプロピレン(PP)などの耐蝕性に優れた材料で形成されている。また、外カバー27は、金属あるいは合成樹脂で形成されている。
The
マニホールドブロック26は、平坦な上面(設置面)26aを有している。貯水容器24は、マニホールドブロック26の上面26aに固定されている。これにより、上面26aの一部は、貯水容器24の底面を構成している。貯水容器24は、角筒形状の側壁22aと、側壁22aの上端を閉塞しマニホールドブロック26の上面26aと平行に対向する天井壁22bと、を有している。側壁22aの下端縁が上面26aに固定されている。貯水容器24の側壁22a、天井壁22b、およびマニホールドブロック26の上面26aにより、所定量の水(例えば、1L)を貯溜する貯水空間を構成している。この貯水空間は、後述するように、陽極室としても機能する。
The
天井壁22bのほぼ中央部に、吸気孔30が貫通形成され、天井壁22bの外面および内面に開口している。吸気孔30を開閉するための吸気弁32が天井壁22bに設けられている。吸気弁32は、例えば、1方向弁であり、貯水容器24内に外気を吸気する際のみ開いて吸気孔30を開放し、逆方向、すなわち、貯水容器24内から装置外に排気する方向の通気を規制する。
An
貯水容器24内に電極ユニット(電解セル)20が配置されている。電極ユニット20は、円筒状あるいは角筒状の筐体36を有している。筐体36は、例えば、ポリ塩化ビニールやポリプロピレンやポリエチレンなどの耐酸性、耐アルカリ性に優れた合成樹脂により形成されている。筐体36内に隔膜37が設けられ、この隔膜37により、筐体36内は撹拌室(陽極室)38aと陰極室(電解液室)38bとに仕切られている。隔膜37は、イオンを透過可能な隔膜、例えば、イオン交換膜や多孔質隔膜を用いることができる。
撹拌室38a内に板状の陽極40aが配置され、隔膜37に対向している。陰極室38b内に板状の陰極40bが配置され、隔膜37および陽極40aに対向している。筐体36において、撹拌室38aを規定する側壁には多数の透孔が形成されている。これにより、撹拌室38aは、多数の透孔を介して、貯水容器24内に連通している。貯水容器24内の空間および撹拌室38aは、陽極室として機能することができる。また、筐体36の上部にベント孔44が設けられている。陰極室38bは、ベント孔44を介して、貯水容器24内に連通している。陰極40bにより生じた水素ガスを、ベント孔44を通して陽極室に逃がす構成としている。筐体36の底部に、給排水口46が設けられている。給排水口46は、陰極室38bに連通している。
An electrode unit (electrolytic cell) 20 is disposed in the
A plate-
このように構成された電極ユニット20は、例えば、貯水容器24の天井壁22bに形成された開口48を通して貯水容器24内に配置される。電極ユニット20の給排水口46は、マニホールドブロック26の上面26aに設けられた給水口50に係合する。電極ユニット20の上端部は、天井壁22bの開口48に係合し、電極ユニット20の上端面は天井壁22bの上面とほぼ面一に並んでいる。
電極ユニット20は、開口48を通して、貯水容器24から引き抜くことが可能である。なお、電極ユニット20は、脱着式に限定されるものではなく、装置本体12内に固定的に配置されてもよい。
The
The
電解水生成装置10は、貯水容器24内に給水および貯水容器24から排水する給排水機構100を備えている。この給排水機構100は、電極ユニット20の電解液室(ここでは、陰極室38b)に電解液、例えば、塩水を給水し、および電解液室から塩水を排水する電解液給排水機構を含んでいる。給排水機構100は、以下のように構成されている。
The electrolyzed
貯水容器24内に給水管52およびオーバーフロー管(排出管)54が設けられている。給水管52は、マニホールドブロック26の上面26aに形成された給水口に接続され、マニホールドブロック26から天井壁22bの近傍まで、ほぼ垂直に延出している。給水管52の上端は、天井壁22bの近傍に位置し、給水口を構成している。オーバーフロー管54は、マニホールドブロック26の上面26aに形成された排水口に接続され、マニホールドブロック26から天井壁22bの近傍まで、ほぼ垂直に延出している。オーバーフロー管54の上端は、天井壁22bの近傍で、かつ、給水管52の上端よりも僅かに低い位置に位置している。オーバーフロー管54は、給水管52への逆流を防ぐとともに、貯水容器(陽極室)24内の水面上限を規定している。貯水容器24内に所定量を越える水が給水された場合、越えた分の水は、オーバーフロー管54から排水される。
A
マニホールドブロック26の上面26aに、生成された電解水を排水するための排水孔56が設けられている。マニホールドブロック26内には、給水配管60、排水配管(排出配管)62、移送配管64、電解液配管66が形成され、更に、複数の弁が設けられている。貯水容器24の外側で、マニホールドブロック26の上面26aに、弁を駆動する図示しないソレノイドや送液ポンプP、並びに、弁およびポンプを制御するコントローラ68が設けられている(図では簡略化のためマニホールドブロック26内の領域にこれらを図示している)。
A
給水配管60の一端は給水管52に接続され、他端(外側端)は、配管を介して給水設備に接続されている。給水配管60には、給水、停止を切換えるための給水弁70aが設けられている。排出配管62の一端はオーバーフロー管54に接続され、他端(外側端)は、排水チューブ(排出配管)63を介して、図示しない排水設備に接続されている。排水チューブ63の端部に、液溜め部を構成するU字管71あるいは安全弁が設けられている。
One end of the
移送配管64の一端は排水孔56に接続され、他端(外側端)は、配管を介して適当な容器、例えば、生成水タンクに接続されている。移送配管64には、電解水の移送を調整する移送弁70cが設けられている。電解液配管66の一端は、マニホールドブロック26の上面26aに設けられた給水口50に連通し、他端(外側端)は、配管を介して電解液タンク、ここでは、塩水タンク16に接続されている。電解液配管66は、途中で上述した塩水タンク16に向かう配管とは分岐して排出配管62へ接続された配管を含み、それぞれに配管の開閉を制御する給水弁70dと排水弁70eが設けられている。分岐部と給水口50との中間には、送水方向を変えられる送液ポンプPが接続されている。
One end of the
給水弁70a、移送弁70c、給水弁70d、排水弁70eは、それぞれ、例えば、電磁弁で構成され、コントローラ68により、開閉が制御される。送液ポンプPは、送液方向を切換え可能であり、コントローラ68は、送液ポンプPの運転、停止、送液方向切換えを制御する。コントローラ68は、電極ユニット20の陽極40aおよび陰極40bに所定の電解電圧を印加する電源69を含んでいる。
The
次に、上記のように構成された電解水生成装置10の電解水生成動作について説明する。
電解開始前の電解水生成装置10の状態において、貯水容器24には水が無く、また、電極ユニット20の陰極室38bにも電解液(例えば、塩水)が無い状態としている。
電解水生成を開始する際、まず、給水弁70dを開いた状態で、送液ポンプPを給水側に駆動し、塩水タンク16から電解液配管66、給水口50、給排水口46を介して陰極室38bに塩分濃度1〜15%の塩水を給水する。陰極40bが塩水に埋まるまで、塩水を所定量給水した後、送液ポンプPを停止するとともに、給水弁70dを閉じる。なお、塩水の給水量は、送液ポンプPの動作時間で制御してもよいし、あるいは、電極ユニット20内に液量センサを設け、この液量センサの検知に応じて制御するようにしてもよい。
Next, the electrolyzed water generating operation of the electrolyzed
In the state of the electrolyzed
When electrolyzed water generation is started, first, the liquid feed pump P is driven to the water supply side with the
次いで、貯水容器24、すなわち、陽極室に被電解水としての水を給水する。給水は、給水弁70aを開き、給水設備の水圧により給水配管60および給水管52を通して貯水容器24内に所定量を流し落としている。すなわち、給水管52上端の給水口から貯水容器24内に給水する。このとき、貯水容器24に、例えば、1Lの水を給水する設定としているが、貯水容器24内の空気は、この水に押し出される形で、オーバーフロー管54、排出配管62、排水チューブ63、U字管71を通して排水設備へ排出される。同時に、余剰の水は、オーバーフロー管54、排出配管62、排水チューブ63、U字管71を通して排水設備へ排水される。
Next, water as electrolyzed water is supplied to the
所定量、例えば、1L、給水した時点で、給水弁70aを閉じ、給水を停止する。なお、水の給水量は、給水弁70aの開放時間で制御してもよいし、あるいは、貯水容器24内に液量センサを設け、この液量センサの検知に応じて制御するようにしてもよい。
When water is supplied for a predetermined amount, for example, 1 L, the
電解液および被電解水の給水が終了した後、コントローラ68から陽極40aおよび陰極40bに電解電圧を印加し、電解を開始する。陽極40aにプラス、陰極40bにマイナスの電位を供給し、所定の電流で所定の時間だけ電解する。この際、陽極40aでは隔膜37を介して移動してきた塩素イオンから塩素ガスを生成し、この塩素ガスを撹拌室38aおよび貯水容器24内の水と反応させて次亜塩素酸と塩酸を生成する。これにより、貯水容器(陽極室)24の1Lの水を有効塩素濃度10〜100mg/L、pH3以下の強酸性の次亜塩素酸水に変える、すなわち、生成する。
After the supply of the electrolytic solution and the water to be electrolyzed is completed, an electrolytic voltage is applied from the
電解が終了した後、陽極40aおよび陰極40bへの通電を停止するとともに、送気ポンプP1を停止する。次いで、貯水容器24に生成された次亜塩素酸水を生成水タンクに移送する。すなわち、移送弁70cを開放し、貯水容器24内の次亜塩素酸水を、排水孔56から移送配管64を通して生成水タンクへ移送する。次亜塩素酸水の移送により貯水容器24内の次亜塩素酸水が無くなって行くと、貯水容器24内が減圧され、これに伴い、吸気弁32が開き、吸気孔30を通して外気が貯水容器24内に吸気される。1Lの次亜塩素酸水が全て移送され貯水容器24が空になると、同じく1L相当の外気が吸気孔30から貯水容器24内に送られる。
After the electrolysis is finished, energization to the
次亜塩素酸水の移送が終了した後、移送弁70cを閉じる。排水弁70eを開放した状態で、送液ポンプPを排水側に駆動する。電極ユニット20の陰極室38b内の塩水を、送液ポンプPにより、給排水口46から給水口50、電解液配管66、分岐配管、排出配管62、液溜め容器80を通して排水設備に排水する。排水後、排水弁70eを閉じ、送液ポンプPを停止する。
以上により、次亜塩素酸水の生成動作が終了する。なお、陰極室38bへの電解液の給水、排水動作は毎回行う必要はない。被電解水の給水、電解、次亜塩素酸水の移送のサイクルを複数回繰り返し、塩水が消費したタイミングで、塩水の排水および給水を行えばよい。
After the transfer of hypochlorous acid water is completed, the
Thus, the operation of generating hypochlorous acid water is completed. In addition, it is not necessary to perform the water supply and drain operation of the electrolyte solution to the
以上のように構成された電解水生成装置10および電解水生成方法によれば、濃度が1〜15%に厳格に制御された電解液を用いることにより、電極ユニットあるいは電解セルを特殊な構造に変えることなく、強酸性域の次亜塩素酸水を生成することができる。
なお、第3の実施形態において、電極ユニット(電解セル)は、所謂、2室型に限定されることなく、1室型あるいは3室型の電極ユニット(電解セル)を用いてもよい。
According to the electrolyzed
In the third embodiment, the electrode unit (electrolytic cell) is not limited to a so-called two-chamber type, and a single-chamber or three-chamber electrode unit (electrolytic cell) may be used.
本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。電解水生成装置を構成する各構成要素の形状、形成材料、寸法等は、上述した実施形態に限定されることなく、必要に応じて、種々変更可能である。 The present invention is not limited to the above-described embodiments as they are, and can be embodied by modifying the constituent elements without departing from the scope of the invention in the implementation stage. In addition, various inventions can be formed by appropriately combining a plurality of components disclosed in the embodiment. For example, some components may be deleted from all the components shown in the embodiment. Furthermore, constituent elements over different embodiments may be appropriately combined. The shape, forming material, dimensions, and the like of each component constituting the electrolyzed water generating device are not limited to the above-described embodiment, and can be variously changed as necessary.
10…電解水生成装置、12…装置本体、20…電極ユニット(電解セル)、
24…貯水容器、26…マニホールドブロック、36…筐体、37…隔膜、
38a…撹拌室(陽極室)、38b…陰極室、40a…陽極、40b…陰極、
52…給水管、54…オーバーフロー管、60…給水配管、62…排出配管、
63…排水チューブ、64…移送配管、66…電解液配管、68…コントローラ、
211…電解槽、214…陽極、215a…中間室、215b…陽極室、
215c…陰極室、218…陰極、229…送液ポンプ
DESCRIPTION OF
24 ... Water storage container, 26 ... Manifold block, 36 ... Housing, 37 ... Diaphragm,
38a ... stirring chamber (anode chamber), 38b ... cathode chamber, 40a ... anode, 40b ... cathode,
52 ... water supply pipe, 54 ... overflow pipe, 60 ... water supply pipe, 62 ... discharge pipe,
63 ... Drain tube, 64 ... Transfer piping, 66 ... Electrolyte piping, 68 ... Controller,
211 ... electrolytic cell, 214 ... anode, 215a ... intermediate chamber, 215b ... anode chamber,
215c ... Cathode chamber, 218 ... Cathode, 229 ... Liquid feed pump
Claims (7)
前記電解室に被電解水を給水し、
濃度1〜15%の電解液を前記電解液室に給水し、
前記一対の電極に電解電圧を印加して前記電解液を電解する電解水生成方法。 Electrolysis for generating electrolyzed water by an electrolyzed water generating device having a pair of electrodes, at least one diaphragm partitioning the electrodes, an electrolysis chamber containing at least one electrode, and an electrolysis solution chamber containing an electrolysis solution A water generation method comprising:
Supplying electrolyzed water to the electrolysis chamber;
Supplying an electrolytic solution having a concentration of 1 to 15% to the electrolytic solution chamber;
An electrolyzed water generating method for electrolyzing the electrolytic solution by applying an electrolysis voltage to the pair of electrodes.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2017054483A JP2018153781A (en) | 2017-03-21 | 2017-03-21 | Method for producing electrolyzed water |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2017054483A JP2018153781A (en) | 2017-03-21 | 2017-03-21 | Method for producing electrolyzed water |
Publications (1)
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ID=63715476
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Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111424288A (en) * | 2020-05-06 | 2020-07-17 | 大连双迪创新科技研究院有限公司 | Device and method for preparing hypochlorous acid water |
| CN111422955A (en) * | 2020-05-06 | 2020-07-17 | 大连双迪科技股份有限公司 | Device and method for producing hypochlorous acid water |
-
2017
- 2017-03-21 JP JP2017054483A patent/JP2018153781A/en active Pending
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|---|---|---|---|---|
| CN111424288A (en) * | 2020-05-06 | 2020-07-17 | 大连双迪创新科技研究院有限公司 | Device and method for preparing hypochlorous acid water |
| CN111422955A (en) * | 2020-05-06 | 2020-07-17 | 大连双迪科技股份有限公司 | Device and method for producing hypochlorous acid water |
| CN111424288B (en) * | 2020-05-06 | 2025-01-10 | 大连双迪创新科技研究院有限公司 | A device and method for preparing hypochlorous acid water |
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