JP2016196672A - Electric cell and hypochlorite water production device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、いわゆる微酸性電解水として参照される殺菌水の製造技術に関し、より詳細には、長期使用安定性を改善した電解槽よび次亜塩素酸水製造装置に関する。 The present invention relates to a technique for producing sterilizing water referred to as so-called slightly acidic electrolyzed water, and more particularly to an electrolytic cell and a hypochlorous acid water producing apparatus with improved long-term use stability.
塩素イオン溶液を電気分解し、次亜塩素酸を主成分とする殺菌用水を製造する過程においては、生成効率の点から比較的高濃度の塩素イオン溶液を電解処理した後に水で希釈して殺菌水とする方法が広く行われている。その場合、電解槽の中は常時高濃度の単体塩素、次亜塩素酸、或いは塩酸等の溶液に晒されており、殆どの物質が酸化傷害を受け分解される。このような目的の電解槽の接液絶縁材料には一般的に合成樹脂が使用されることが多いが、比較的耐久性の高い樹脂でも長時間の使用によって劣化を起こす場合がある。 In the process of electrolyzing a chlorine ion solution and producing water for sterilization containing hypochlorous acid as a main component, from the viewpoint of production efficiency, a relatively high concentration chlorine ion solution is electrolytically treated and then diluted with water for sterilization. Water is widely used. In that case, the electrolytic cell is always exposed to a high concentration of simple chlorine, hypochlorous acid, hydrochloric acid or the like, and most of the substances are decomposed by oxidative damage. Synthetic resins are often used as the liquid contact insulating material for electrolytic cells for such purposes, but even relatively durable resins may be deteriorated by prolonged use.
また、このような目的に使用される電解槽は、製作の容易さや管理の容易さから複極式電解槽が使用されることが多い。複極式の電解槽は、複数の単位槽で構成されるが、給電は両端の２枚の電極だけで、その中間の電極は両端からの電位勾配と、原料液中のイオン電導により電解反応が維持され、片面が陽極その裏面は陰極として作用する。 In addition, as the electrolytic cell used for such a purpose, a bipolar electrolytic cell is often used from the viewpoint of ease of production and management. A bipolar electrolytic cell is composed of a plurality of unit cells, but power is supplied by only two electrodes at both ends, and an intermediate electrode is subjected to an electrolytic reaction by potential gradient from both ends and ion conduction in the raw material liquid. Is maintained, with one side serving as an anode and the back side serving as a cathode.
それぞれの電極は、液絡による無駄電流を防ぐために樹脂等の非導電材料によって構成された枠に、端面が嵌めこまれシールされており、両隣の単位槽とは、電極面を除いて可能な限り電気的に絶縁されていることが必要である。従って、それぞれの単位槽の電流値はその両隣の単位槽の電流値に依存しており、いずれかの単位槽の電流値が下がると全体の電流値が下がり、電解能力が低下することになる。 Each electrode has its end face fitted and sealed in a frame made of a non-conductive material such as resin in order to prevent a waste current due to liquid junction. As long as it is electrically insulated. Therefore, the current value of each unit cell depends on the current value of the adjacent unit cell, and if the current value of any unit cell decreases, the overall current value decreases and the electrolysis capacity decreases. .
一方、各単位槽は独自の原料供給口と電解液の排出口を備えている。このような構造において何れかの単位槽への原料供給が途絶えたり、電解液の排出が出来なくなったりすると、単位槽内のイオン濃度は急激に低下し電気伝導量が低下する。その結果、電解槽全体の電流値は低下し目的物質の生成能力もそれに対応して低下してしまう。 On the other hand, each unit tank has its own raw material supply port and electrolyte discharge port. In such a structure, when the supply of the raw material to any unit tank is interrupted or the electrolytic solution cannot be discharged, the ion concentration in the unit tank is drastically decreased and the electric conductivity is decreased. As a result, the current value of the entire electrolytic cell is reduced, and the ability to produce the target substance is correspondingly reduced.
この状況は単極式の電解槽でも発生するが、単極式の場合電流値は該当する単位槽に限定されており、他の槽に影響を与えることはなく影響は小さいが、複極電解槽の場合は全部の単位槽に影響し、電流値は、最低の電流値の単位電解槽の値を超えることはできない。 This situation also occurs in a monopolar electrolytic cell, but in the case of a monopolar type, the current value is limited to the corresponding unit cell, and it does not affect other cells, but the effect is small. In the case of a tank, all unit tanks are affected, and the current value cannot exceed the value of the unit cell having the lowest current value.
単位槽への液体の出入り開口部は、前述の通り電気絶縁体である樹脂やゴム等で構成されることが多いが、それらの中には原料や電解生成物の影響を受け、膨潤、脆化等を起こし、長期間の使用の間に、開口部が狭窄したり、しばしば閉塞してしまうものもある。したがって、この部分の材質は電解槽そのものの寿命を決定する極めて重要な要因となっていた。 The liquid entrance / exit opening to the unit tank is often composed of resin or rubber, which is an electrical insulator as described above, but some of them are affected by the raw materials and electrolytic products, and are swollen and brittle. In some cases, the opening is narrowed or often blocked during long-term use. Therefore, the material of this part has become an extremely important factor for determining the life of the electrolytic cell itself.
これまで、電解槽の材料に関しては種々の提案がなされてきている。例えば、特開２０１１−００６７６７号公報（特許文献１）では、電極間のガスケットの被覆材としてフッ素樹脂を使用する技術を記載するものであるが、排出口、供給口の不具合を改善することを課題とするものではない。また、特開２００７−２７５２６２号公報（特許文献２）は、電解生成物の抽出口のパッキンにフッ素樹脂を使用する記述があるが原料入口又は生成液出口の不具合を改善することを解決課題とするものではない。さらに特開２０１２−１３２０３３号公報（特許文献３）は、電解槽の容器をフッ素樹脂等で製作する技術を開示するものの、原料入口又は生成液出口の長期間使用における不具合を改善することを解決課題とするものではない。 Until now, various proposals have been made regarding materials for electrolytic cells. For example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2011-006767 (Patent Document 1) describes a technique of using a fluororesin as a covering material for a gasket between electrodes. It is not an issue. Japanese Patent Laid-Open No. 2007-275262 (Patent Document 2) describes that a fluororesin is used for packing of an extraction opening of an electrolytic product, but it is a problem to solve the problem of a raw material inlet or a product liquid outlet. Not what you want. Furthermore, Japanese Patent Laid-Open No. 2012-133203 (Patent Document 3) discloses a technique for manufacturing an electrolytic cell container with a fluororesin or the like, but solves the problem of long-term use of a raw material inlet or a product liquid outlet. It is not an issue.
以上の通り、種々の技術が提案されているものの、依然として次亜塩素酸水を製造するための電解槽の寿命を改善し、動作が長期安定した次亜塩素酸水製造装置が必要とされていた。 As described above, although various technologies have been proposed, there is still a need for an apparatus for producing hypochlorous acid water that improves the life of an electrolytic cell for producing hypochlorous acid water and has stable long-term operation. It was.
本発明者は高濃度の塩素及び次亜塩素酸溶液を生成する電解反応を多数実施した結果前述のメカニズムを解明し、さらに十分な寿命を持った材質を探す試験を行った結果、フッ素樹脂の多くが十分な耐久性を持つことを発見し、さらにその材質を使用できる電解槽の構造を決定することによって本発明に至ったものである。 As a result of carrying out a number of electrolytic reactions to produce high-concentration chlorine and hypochlorous acid solutions, the present inventors have clarified the above-mentioned mechanism and conducted a test for searching for a material having a sufficient life. The inventors have found that many of them have sufficient durability, and have determined the structure of an electrolytic cell in which the material can be used, thereby achieving the present invention.
すなわち、本発明によれば、次亜塩素酸水を製造するための電解槽であって、
均一な電界を形成する複数の電極と、
電極を囲繞して隔離すると共に次亜塩素酸を含有する電解液を希釈水中に排出するための開口を備えたフレームと、
前記フレームに固定され、前記電極を固定すると共に電解のための原料を前記電極の間に形成される単位電解セルに供給するための供給開口が形成された下蓋と、
前記フレームに固定され、前記電極を固定すると共に電解により生成した次亜塩素酸を含む電解液を前記単位電解セルから前記フレームとの間に形成される空間に排出するため排出開口が形成された上蓋と、
を備え、前記上蓋および下蓋は、電界下で含塩素物質により劣化しない材料で形成された、電解槽が提供される。
That is, according to the present invention, an electrolytic cell for producing hypochlorous acid water,
A plurality of electrodes that form a uniform electric field;
A frame with an opening for surrounding and isolating the electrode and discharging the electrolyte containing hypochlorous acid into the diluted water;
A lower lid formed with a supply opening for fixing to the frame, fixing the electrode and supplying a raw material for electrolysis to a unit electrolysis cell formed between the electrodes;
A discharge opening is formed to discharge the electrolytic solution containing hypochlorous acid generated by electrolysis while being fixed to the frame and fixing the electrode from the unit electrolytic cell to a space formed between the frame and the frame. An upper lid,
And the upper lid and the lower lid are formed of a material that is not deteriorated by a chlorine-containing substance under an electric field.
本発明によれば、電解槽の長期間使用による性能劣化を改善した電解槽および次亜塩素酸水製造装置が提供できる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the electrolytic cell and the hypochlorous acid water manufacturing apparatus which improved the performance deterioration by long-term use of an electrolytic cell can be provided.
以下、本発明を実施形態によって説明するが、本発明は後述する実施形態に限定されるものではない。図１は、本実施形態の次亜塩素酸水製造装置（以下、単に製造装置として参照する。）の原料供給および次亜塩素酸水供給の物質フローを示す概念図である。本実施形態に言うところの次亜塩素酸水とは、２０１２年４月２６日、厚生労働省告示 第３４５号）に規定される、ｐＨ５．０〜６．５を有し、有効塩素濃度が、１０〜８０ｍｇ／Ｌを有する殺菌性を有する次亜塩素酸含有水である微酸性電解水を意味する。 Hereinafter, although this invention is demonstrated by embodiment, this invention is not limited to embodiment mentioned later. FIG. 1 is a conceptual diagram showing a material flow of raw material supply and hypochlorous acid water supply of a hypochlorous acid water production apparatus (hereinafter simply referred to as a production apparatus) of the present embodiment. Hypochlorous acid water referred to in the present embodiment has a pH of 5.0 to 6.5 as defined in April 26, 2012, Ministry of Health, Labor and Welfare Notification No. 345), and effective chlorine concentration is It means slightly acidic electrolyzed water that is hypochlorous acid-containing water having bactericidal properties of 10 to 80 mg / L.
電解槽は、電解液を希釈すると共に電解槽を冷却するための水が満たされた筐体（不図示）中に設置されていて、電解槽によって生成された高濃度の次亜塩素酸を含有する電解液１１ａを、開口１１から排出する。水供給口から供給される水１４は、電解槽を冷却しながら上昇する希釈水１４ａとして電解液１１ａを希釈し、本実施形態における微酸性電解水１２を排出口から排出する。 The electrolytic cell is installed in a case (not shown) filled with water for diluting the electrolytic solution and cooling the electrolytic cell, and contains high concentration hypochlorous acid generated by the electrolytic cell. The electrolyte solution 11 a to be discharged is discharged from the opening 11. The water 14 supplied from the water supply port dilutes the electrolytic solution 11a as dilution water 14a that rises while cooling the electrolytic cell, and discharges the slightly acidic electrolyzed water 12 in the present embodiment from the discharge port.
電解槽は、絶縁性のフレーム１５、上蓋９、下蓋６および図示した実施形態では、３つの電極７を備えている。フレーム１５は、上蓋９および下蓋６を水密に保持しており、電解室を冷却および希釈のために流通される水（以下、希釈水として参照する。）から隔離している。 The electrolytic cell includes an insulating frame 15, an upper lid 9, a lower lid 6, and three electrodes 7 in the illustrated embodiment. The frame 15 holds the upper lid 9 and the lower lid 6 in a water-tight manner, and isolates the electrolysis chamber from water that is circulated for cooling and dilution (hereinafter referred to as dilution water).
上蓋９および下蓋６は、電極７の上端および下端を保持し、所定の電位差の下での電気分解を可能としている。最外部にある電極７には、電源１３から電解電流が供給されていて、複極式の電解セルを形成する。なお、電極７は、平行とされ、均一な電解を形成することができる限り平板に限定されるわけではなく、平行曲面を形成する形状とされていても良い。 The upper lid 9 and the lower lid 6 hold the upper and lower ends of the electrode 7 and enable electrolysis under a predetermined potential difference. The outermost electrode 7 is supplied with an electrolysis current from the power source 13 to form a bipolar electrolysis cell. The electrodes 7 are parallel and are not limited to flat plates as long as uniform electrolysis can be formed, and may have a shape that forms a parallel curved surface.
下蓋６の単位電解セルを形成する領域には、原料を供給するための開口５がそれぞれ形成されている。また、上蓋９の単位電解セルには電解液を排出するための開口１０が、単位電解セルごとに形成されており、高濃度の次亜塩素酸を含有する電解液を、開口１１から製造装置の希釈水１４ａが充満した領域に排出させている。電解液１１ａは、希釈水１４ａによって希釈されて所定濃度の次亜塩素酸濃度およびｐＨとされて、排出口から微酸性電解水として排出される。 Openings 5 for supplying raw materials are respectively formed in regions of the lower lid 6 where the unit electrolysis cells are formed. In addition, an opening 10 for discharging the electrolytic solution is formed in the unit electrolytic cell of the upper lid 9 for each unit electrolytic cell, and an electrolytic solution containing a high concentration of hypochlorous acid is produced through the opening 11. It is made to discharge | emit to the area | region where the dilution water 14a was filled. The electrolytic solution 11a is diluted with the dilution water 14a to have a hypochlorous acid concentration and pH of a predetermined concentration, and is discharged as slightly acidic electrolytic water from the discharge port.
供給開口５および排出開口１０の径は特に制限されるものではないが、例えば特許第４７１２９１５号明細書に記載されるように、供給開口５は、単位電解セルあたり１つでも複数でもかまわないが、総面積で例えば、電極の有効片面面積の０．０１８〜０．４５％となるように数およびサイズを設定することができる。また、排出開口１０についても単位電解セルあたり１つでも複数でもかまわないが、総面積で例えば、電極の有効片面面積の０．０３６〜０．９％のサイズおよび数とすることができる。 The diameters of the supply opening 5 and the discharge opening 10 are not particularly limited. For example, as described in Japanese Patent No. 4712915, the supply opening 5 may be one or more per unit electrolysis cell. The number and size can be set so that the total area is, for example, 0.018 to 0.45% of the effective single-sided area of the electrode. The discharge opening 10 may be one or more per unit electrolysis cell, but the total area may be, for example, a size and number of 0.036 to 0.9% of the effective single-sided area of the electrode.
フレーム１５の下部には、原料供給口４が形成されており、原料タンク１に蓄積された原料を供給パイプ２およびポンプ３を使用して原料を電解槽に供給する。本実施形態では、原料は、含塩素物質を使用することができ、塩酸水溶液、アルカリ金属塩化物またはアルカリ土類金属塩化物およびこれらのいかなる混合物である含塩素組成物から選択することができる。 A raw material supply port 4 is formed below the frame 15, and the raw material accumulated in the raw material tank 1 is supplied to the electrolytic cell using the supply pipe 2 and the pump 3. In the present embodiment, the raw material can be a chlorine-containing material, and can be selected from a chlorine-containing composition that is an aqueous hydrochloric acid solution, an alkali metal chloride or an alkaline earth metal chloride, and any mixture thereof.
また、本実施形態で使用することができる含塩素組成物としては、また、塩化ナトリウム、塩化カリウム、塩化カルシウムなど、水溶性の含塩素イオン化合物を挙げることができる。この他、炭酸ナトリウム、重炭酸ナトリウム、炭酸カリウム、重炭酸カリウムなどを、ｐＨ安定化のための緩衝剤として併用または添加することができる。このうち、塩酸を使用する場合には、各単位セル内に供給される濃度で、約３〜２１質量％、より好ましくは６〜１５質量％とすることができる。 In addition, examples of the chlorine-containing composition that can be used in the present embodiment include water-soluble chlorine-containing ion compounds such as sodium chloride, potassium chloride, and calcium chloride. In addition, sodium carbonate, sodium bicarbonate, potassium carbonate, potassium bicarbonate, and the like can be used together or added as a buffer for pH stabilization. Among these, when hydrochloric acid is used, the concentration supplied in each unit cell can be about 3 to 21% by mass, more preferably 6 to 15% by mass.
また、供給開口５は、フレームの下部に形成された共通流路を通して、原料の供給を受け、単位電解セルへの原料供給量が均等になるようにされている。原料は、供給開口５からそれぞれの単位電解セルに供給され、電気分解をうけながら上昇して行き、電解液として排出開口１０から排出される。 Further, the supply opening 5 receives the supply of the raw material through a common flow path formed at the lower part of the frame, so that the supply amount of the raw material to the unit electrolysis cell is equalized. The raw material is supplied to each unit electrolytic cell from the supply opening 5, rises while undergoing electrolysis, and is discharged from the discharge opening 10 as an electrolytic solution.
複数の排出開口１０は、その上部に形成された共通排出路へと電解液を排出する。この共通排出路は、各単位電解セルの出口圧を均等化させることを可能とし、単位電解セルごとにスループットを安定化させるバッファ通路を提供する。電解液は、この共通排出通路を通してフレーム１５に形成された排出開口よりも大面積で形成された開口１１から製造装置の希釈水を流通させる部分に送られ、希釈された後、排出口から微酸性電解水として排出される。このため、本実施形態の電解槽は、原料または希釈水の供給の変動が、その時点で製造される微酸性電解水の品質に与える変動を緩衝し、安定した品質の微酸性電解水を供給する。 The plurality of discharge openings 10 discharge the electrolytic solution to a common discharge path formed in the upper part thereof. This common discharge path makes it possible to equalize the outlet pressure of each unit electrolysis cell, and provides a buffer passage that stabilizes the throughput for each unit electrolysis cell. Through the common discharge passage, the electrolytic solution is sent from the opening 11 formed in a larger area than the discharge opening formed in the frame 15 to the portion where the dilution water of the manufacturing apparatus is circulated, and after being diluted, the electrolyte is finely discharged from the discharge port. It is discharged as acidic electrolyzed water. For this reason, the electrolytic cell of this embodiment buffers the fluctuation given to the quality of the slightly acidic electrolyzed water produced at that time by the fluctuation in the supply of raw material or dilution water, and supplies the slightly acidic electrolyzed water of stable quality. To do.
図１に説明するように、供給開口５および排出開口１０には、高濃度の塩酸または次亜塩素酸の存在下、電界が印加される。このことは、供給開口５および排出開口１０を形成する材料が高い侵食性の環境に置かれることを意味する。この環境で長時間の累積運転を行うと、材料の劣化生成物などによる開口の閉塞や狭窄などの問題が発生する。 As illustrated in FIG. 1, an electric field is applied to the supply opening 5 and the discharge opening 10 in the presence of high-concentration hydrochloric acid or hypochlorous acid. This means that the material forming the supply opening 5 and the discharge opening 10 is placed in a highly erosive environment. If cumulative operation is performed for a long time in this environment, problems such as blocking or narrowing of the opening due to degradation products of materials occur.
本発明者等は、鋭意検討の結果、上蓋９および下蓋６の材質として、塩素及び塩素溶液（及び塩酸）により損傷を受けない有機材料または無機材料を使用することにより、電気分解の長期間安定性を提供することができることを見出したものである。かかる材料としては、フッ素樹脂、又はセラミックなどを挙げることができ、より具体的には、樹脂材料として、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、ポリビニリデンフルオライド（ＰＶＤＦ）、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）、エチレン−テトラフルオロエチレンコポリマー（ＥＴＦＥ）、パーフルオロエチレン−プロペンコポリマー（ＦＥＰ）、エチレン−クロロトリフルオロエチレンコポリマー（ＥＣＴＦＥ）、これらの共重合体、他の樹脂とのポリマーブレンド、またはこれらをマトリックス中に分散させた複合材からなる群から選択される材料を挙げることができる。 As a result of intensive studies, the present inventors have used an organic material or an inorganic material that is not damaged by chlorine and a chlorine solution (and hydrochloric acid) as the material of the upper lid 9 and the lower lid 6, thereby allowing a long period of electrolysis. It has been found that stability can be provided. Examples of such materials include fluororesins or ceramics. More specifically, examples of resin materials include polytetrafluoroethylene (PTFE), polyvinylidene fluoride (PVDF), and perfluoroalkoxyalkane (PFA). , Ethylene-tetrafluoroethylene copolymer (ETFE), perfluoroethylene-propene copolymer (FEP), ethylene-chlorotrifluoroethylene copolymer (ECTFE), copolymers thereof, polymer blends with other resins, or matrices thereof Mention may be made of materials selected from the group consisting of composites dispersed therein.
図２は、本実施形態の製造装置を、図１に示した矢線Ａの方向から見た時の構成を示した図である。図２に示す実施形態では、図１の電解槽が筐体１６内に配置されており、筐体１６に形成された水密ジョイント２１を介して、それぞれ、出力端子１８が電極に接続されている。 FIG. 2 is a diagram showing a configuration when the manufacturing apparatus of the present embodiment is viewed from the direction of arrow A shown in FIG. In the embodiment shown in FIG. 2, the electrolytic cell in FIG. 1 is arranged in the housing 16, and the output terminals 18 are connected to the electrodes through watertight joints 21 formed in the housing 16, respectively. .
また水密ジョイント２１を介して筐体１６内に原料が導入され、供給口４から電解槽内に原料が供給されている。また、電解液は、排出開口１０から筐体１６と電解槽との間に形成される希釈水流通部に排出され、希釈水流通部を流れる希釈水１４ａと混合され、筐体１６に形成された排出口１７を介して微酸性電解水として供給される。 Further, the raw material is introduced into the housing 16 through the watertight joint 21, and the raw material is supplied into the electrolytic cell from the supply port 4. Further, the electrolytic solution is discharged from the discharge opening 10 to the dilution water circulation part formed between the casing 16 and the electrolytic cell, and is mixed with the dilution water 14a flowing through the dilution water circulation part to be formed in the casing 16. Then, it is supplied as slightly acidic electrolyzed water through the discharge port 17.
なお、図２に示した実施形態は、排出口１７を製造装置の最上部に形成している。当該構成は、原料および希釈水が安定に供給される限り最も単位電界セルの液流通量を安定化させると共に、複製する気体が製造装置内に残留する可能性を最小とすることができる。なお、複製ガスの排出の観点から、筐体１６の上部を中心側の排出口１７に向かって上る傾斜を有するように形成することもできる。 In the embodiment shown in FIG. 2, the discharge port 17 is formed at the top of the manufacturing apparatus. This configuration can stabilize the liquid flow rate of the unit electric field cell as long as the raw material and the dilution water are stably supplied, and can minimize the possibility that the gas to be duplicated remains in the manufacturing apparatus. Note that, from the viewpoint of discharging the duplicate gas, the upper portion of the housing 16 may be formed to have an inclination that rises toward the central outlet 17.
図３は、電解槽が、筐体１６内に配置された詳細な実施形態を示す図である。原料は、供給口４から電解槽内に供給され、下蓋６の供給開口５を介して、電極７で形成される単位電解セルに供給される。単位電解セル内で電気分解により生成された次亜塩素酸を含有する電解液は、排出開口１０から排出され、開口１１を通して希釈水流通部に流れ込む。この電解液は、希釈水供給口１９からの水１４によって希釈された後、微酸性電解水１２として排出口１７から排出される。 FIG. 3 is a diagram showing a detailed embodiment in which the electrolytic cell is disposed in the housing 16. The raw material is supplied into the electrolytic cell from the supply port 4 and is supplied to the unit electrolytic cell formed by the electrode 7 through the supply opening 5 of the lower lid 6. The electrolytic solution containing hypochlorous acid generated by electrolysis in the unit electrolytic cell is discharged from the discharge opening 10 and flows into the dilution water circulation section through the opening 11. This electrolytic solution is diluted with water 14 from the dilution water supply port 19 and then discharged from the discharge port 17 as slightly acidic electrolytic water 12.
図２および図３で示す実施形態では、上蓋９、下蓋６それぞれ、ポリテトラフルオロエチレンまたはパーフルオロアルコキシアルカンで形成されている。開口５、１０は、ドリルによるせん孔で、約２ｍｍ径のものを形成した。 In the embodiment shown in FIGS. 2 and 3, each of the upper lid 9 and the lower lid 6 is made of polytetrafluoroethylene or perfluoroalkoxyalkane. The openings 5 and 10 were perforations formed by a drill and formed with a diameter of about 2 mm.
これまで、本実施形態を実施形態をもって説明したが、以下、本発明をより具体的な実施例によって説明する。 Although the present embodiment has been described with the embodiment, the present invention will be described below with a more specific example.
塩素溶液を電解し次亜塩素酸を含む殺菌用水を調製する電解槽の材質の評価を行うための試験用製造装置を作成した。試作した電解槽の、電極面に垂直面での断面図を示した。電極７は全て株式会社ペルメレック電極で製作した。電極の基材には厚さ１ｍｍの純チタニウム板を使用し、陰極端子電極の電極面と複極の陰極側は白金で被覆し、陽極端子電極の電極面と複極の陽極面は酸化イリジウムとタンタルとの混合物で被覆した。 A test manufacturing apparatus for evaluating the material of an electrolytic cell for preparing a sterilizing water containing hypochlorous acid by electrolyzing a chlorine solution was prepared. A sectional view of the prototype electrolytic cell in a plane perpendicular to the electrode surface is shown. The electrodes 7 were all manufactured by Permerec electrode. The electrode substrate is a pure titanium plate with a thickness of 1 mm, the electrode surface of the cathode terminal electrode and the cathode side of the bipolar electrode are coated with platinum, and the electrode surface of the anode terminal electrode and the anode surface of the bipolar electrode are iridium oxide. And a mixture of tantalum.
供給開口５を配設した下蓋６および排出開口１０を配設した上蓋９を除く全ての電解槽のフレーム１５および筺体１６を硬質塩化ビニールで製作した。供給開口５および排出開口１０を配設した上蓋９および下蓋６を、それぞれ硬質塩化ビニール（ＰＶＣ）、ポリプロピレン（ＰＰ）、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、パーフルオロアルコキシアルカン（ＰＦＡ）の４種の樹脂を使った４台の次亜塩素酸水製造装置を製作した。 The frame 15 and the casing 16 of all the electrolytic cells except the lower lid 6 provided with the supply opening 5 and the upper lid 9 provided with the discharge opening 10 were made of hard vinyl chloride. The upper lid 9 and the lower lid 6 provided with the supply opening 5 and the discharge opening 10 are each composed of four types of hard vinyl chloride (PVC), polypropylene (PP), polytetrafluoroethylene (PTFE), and perfluoroalkoxyalkane (PFA). 4 units of hypochlorous acid water production equipment using this resin were manufactured.
供給開口５は、各単位槽当たり、直径２ｍｍで２個設け、排出開口１０は、各単位槽当たり、直径２ｍｍで３個設けた。電極７の間隔を４ｍｍとした。その他に必要な部品として、原料タンク１、供給パイプ２、ポンプ３、開口１１、排出口１７および電源１３を図１のように配設して電解を行った。電極の寸法は、４０×９０ｍｍとした。 Two supply openings 5 were provided with a diameter of 2 mm for each unit tank, and three discharge openings 10 were provided with a diameter of 2 mm for each unit tank. The distance between the electrodes 7 was 4 mm. As other necessary components, the raw material tank 1, the supply pipe 2, the pump 3, the opening 11, the discharge port 17 and the power source 13 were arranged as shown in FIG. The electrode dimensions were 40 × 90 mm.
この装置を使って、９％塩酸を原料として電解電圧４Ｖで連続電解を５００時間行った後、次亜塩素酸水製造装置を分解し、供給開口５および排出開口１０の状態を目視で観察した。なお、電解の影響を加速するために電流密度を通常の４倍になるように、５Ａに設定し加速試験を行った。結果を表１に示す。 Using this apparatus, continuous electrolysis was performed for 500 hours at an electrolysis voltage of 4 V using 9% hydrochloric acid as a raw material, and then the hypochlorous acid water production apparatus was disassembled, and the states of the supply opening 5 and the discharge opening 10 were visually observed. . In order to accelerate the influence of electrolysis, an acceleration test was performed with the current density set to 5A so that the current density was 4 times the normal density. The results are shown in Table 1.
表１に示すように、実施例１および２で使用したフッ素樹脂は、通常の電解条件に耐え、実用的な継続時間で電解状態に悪影響を与えるような変化を起こさないことが確認された。また、電界期間にわたり、電解槽全体の電流値も安定し、微酸性電解水の品質も所定のｐＨおよび有効塩素濃度に保持されていた。 As shown in Table 1, it was confirmed that the fluororesin used in Examples 1 and 2 withstands normal electrolysis conditions and does not cause a change that adversely affects the electrolysis state in a practical duration. Moreover, the electric current value of the whole electrolytic cell was stabilized over the electric field period, and the quality of the slightly acidic electrolyzed water was maintained at a predetermined pH and effective chlorine concentration.
これまで、本発明を実施形態をもって説明してきたが、本発明は、実施形態に限定されるものではなく、他の実施形態、追加、変更、削除など、当業者が想到することができる範囲内で変更することができ、いずれの態様においても本発明の作用・効果を奏する限り、本発明の範囲に含まれるものである。 The present invention has been described with the embodiment. However, the present invention is not limited to the embodiment, and other embodiments, additions, modifications, deletions, and the like are within the scope that can be conceived by those skilled in the art. Any of the embodiments is included in the scope of the present invention as long as the operations and effects of the present invention are exhibited.
１ ：原料タンク
２ ：供給パイプ
３ ：ポンプ
４ ：供給口
４ ：原料供給口
５ ：開口
５ ：供給開口
６ ：下蓋
７ ：電極
９ ：上蓋
１０ ：排出開口
１１ ：開口
１１ａ ：電解液
１２ ：微酸性電解水
１３ ：電源
１４ ：水
１４ａ ：希釈水
１５ ：フレーム
１６ ：筐体
１７ ：排出口
１８ ：出力端子
１９ ：希釈水供給口
２１ ：水密ジョイント
Ａ ：矢線
1: Raw material tank 2: Supply pipe 3: Pump 4: Supply port 4: Raw material supply port 5: Opening 5: Supply opening 6: Lower lid 7: Electrode 9: Upper lid 10: Discharge opening 11: Opening 11a: Electrolyte solution 12: Slightly acidic electrolyzed water 13: Power source 14: Water 14a: Dilution water 15: Frame 16: Housing 17: Discharge port 18: Output port 19: Dilution water supply port 21: Watertight joint A: Arrow line
Claims (10)
均一な電界を形成する複数の電極と、
電極を囲繞して隔離すると共に次亜塩素酸を含有する電解液を希釈水中に排出するための開口を備えたフレームと、
前記フレームに固定され、前記電極を固定すると共に電解のための原料を前記電極の間に形成される単位電解セルに供給するための供給開口が形成された下蓋と、
前記フレームに固定され、前記電極を固定すると共に電解により生成した次亜塩素酸を含む電解液を前記単位電解セルから前記フレームとの間に形成される空間に排出するため排出開口が形成された上蓋と、
を備え、前記上蓋および下蓋は、電界下で含塩素物質により劣化しない材料で形成された、電解槽。 An electrolytic cell for producing hypochlorous acid water,
A plurality of electrodes that form a uniform electric field;
A frame with an opening for surrounding and isolating the electrode and discharging the electrolyte containing hypochlorous acid into the diluted water;
A lower lid formed with a supply opening for fixing to the frame, fixing the electrode and supplying a raw material for electrolysis to a unit electrolysis cell formed between the electrodes;
A discharge opening is formed to discharge the electrolytic solution containing hypochlorous acid generated by electrolysis while being fixed to the frame and fixing the electrode from the unit electrolytic cell to a space formed between the frame and the frame. An upper lid,
And the upper lid and the lower lid are made of a material that is not deteriorated by a chlorine-containing substance under an electric field.
前記電解槽を収容し、前記電解槽の周囲に前記次亜塩素酸水を希釈するための希釈水を流通させると共に前記電解液を希釈した微酸性電解水を排出するための排出口とを備えた筐体とを備える次亜塩素酸水製造装置であって、
前記電解槽が、
均一な電界を形成する複数の電極と、
電極を囲繞して隔離すると共に次亜塩素酸を含有する電解液を希釈水中に排出するための開口を備えたフレームと、
前記フレームに固定され、前記電極を固定すると共に電解のための原料を前記電極の間に形成される単位電解セルに供給するための供給開口が形成された下蓋と、
前記フレームに固定され、前記電極を固定すると共に電解により生成した次亜塩素酸を含む電解液を前記単位電解セルから前記フレームとの間に形成される空間に排出するため排出開口が形成された上蓋と、
を備え、前記上蓋および下蓋は、電界下で含塩素物質により劣化しない材料で形成され、
前記排出口が、前記筐体の最上部であって前記開口の直上に形成された、次亜塩素酸水製造装置。 An electrolytic cell for electrolyzing the raw material to produce an electrolyte containing hypochlorous acid water;
And a discharge port for discharging the slightly acidic electrolyzed water diluted with the electrolytic solution while accommodating the electrolytic cell and circulating the diluted water for diluting the hypochlorous acid water around the electrolytic cell. A hypochlorous acid water production apparatus comprising a housing,
The electrolytic cell is
A plurality of electrodes that form a uniform electric field;
A frame with an opening for surrounding and isolating the electrode and discharging the electrolyte containing hypochlorous acid into the diluted water;
A lower lid formed with a supply opening for fixing to the frame, fixing the electrode and supplying a raw material for electrolysis to a unit electrolysis cell formed between the electrodes;
A discharge opening is formed to discharge the electrolytic solution containing hypochlorous acid generated by electrolysis while being fixed to the frame and fixing the electrode from the unit electrolytic cell to a space formed between the frame and the frame. An upper lid,
The upper lid and the lower lid are formed of a material that is not deteriorated by a chlorine-containing substance under an electric field,
An apparatus for producing hypochlorous acid water, wherein the discharge port is formed at an uppermost part of the housing and immediately above the opening.
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