JP3390878B2 - 電解水の生成装置 - Google Patents
電解水の生成装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、水の電気分解によって
洗浄水,殺菌水等として有用な酸性水及び飲料水となる
アルカリ水を生成する装置に関する。 【0002】 【従来の技術】食品とか医療の分野において、電解水を
洗浄用水とか消毒,殺菌用の水として広く用いられてい
る。従来の電解水生成装置は、電解槽内を隔膜によって
陰極室と陽極室に分割し、各室内に電極を挿入し、室内
に供給した原水を電極間の通電によって電気分解するこ
とにより、陰極室にアルカリ水,陽極室に酸性水を電解
生成する。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】このような電解水生成
装置によってpH値の低い水は陽極室から吐出する酸性
水によって得られるが、これを連続的に多量に作り出す
ことは容易でない。多量の水の電解には大電流通電が必
要であり、電解槽に大電流を流すためには印加電圧を上
昇させなければならないが、電圧の上昇によってガスの
発生が多くなり放電が発生して電極面を損傷する。この
ため従来において、電解槽に供給する原水中に食塩水を
添加混合して、低電圧大電流通電を行なうことも提案さ
れているが、この場合、特に陽極室の電極消耗が大きく
なる欠点がある。 【0004】本発明は、この電極消耗を少なくして、殺
菌効果の高い酸性水を連続的に多量に生成でき、また同
時にアルカリ水の生成ができる電解水生成装置の提供を
目的とする。 【0005】 【問題を解決するための手段】 本発明は、電解槽内を
隔膜によって分割した陰極室と陽極室に各々電極を挿入
し、前記陰極室と陽極室に分流路を通して供給する原水
を前記陰陽極電極間への通電によって電気分解すると共
に電気浸透作用により陰極室にアルカリ水、陽極室に酸
性水を生成する装置において、前記陰極室内もしくは陰
極室に供給する分流路の原水に同質の塩素系電解質を供
給添加する第1の供給装置と、前記陽極室内もしくは陽
極室に供給する分流路の原水に塩素系電解質を供給添加
する第2の供給装置を設け、第2の供給装置から供給す
る電解質添加濃度を0.02%以下に調整すると共に、
前記第1の供給装置によって供給添加する上記電解質添
加濃度を第2の供給装置によって供給添加する上記電解
質添加濃度より高く制御したことを特徴とする。 【0006】 【作 用】本発明は、電解槽内に水道水等の原水を供給
し、陰陽極電極間への通電によって電気分解し、電解槽
内陰極室にアルカリ水,陽極室に酸性水を連続的に生成
し吐出利用する。陰極室内もしくは陰極室に供給する分
流路の原水と、陽極室もしくは陽極室に供給する分流路
の原水とに各々独立して電解質を供給添加し、電気伝導
度を高め低電圧で大電流の電解作用を与える。前記陰極
室内もしくは陰極室に供給する分流路の原水に供給添加
する電解質濃度を陽極室内もしくは陽極室に供給する分
流路の原水に供給添加する電解質濃度より高めるように
添加する。 【0007】 【実施例】以下図面の一実施例により本発明を説明す
る。図1において、電解槽1は密閉構造になり、室内を
隔膜2によって陰極室31と陽極室41に分割し、陰極
電極3及び陽極電極4を各々挿入し、図示しない電解電
源から電解電流の通電が行なわれる。電解槽1には陰極
室31に通じる原水供給口1a,陽極室41に通じる原
水供給口1bが設けられ、また反対側に電解によるアル
カリ水を吐出する吐水口1c,酸性水を吐出する吐水口
1dが形成してある。 【0008】電解槽1に供給される原水は供給管5から
供給され、途中で分岐して分流路51から陰極室供給口
1aに、他方は分流路52から陽極室供給口1bに原水
供給される。分岐流路51,52には各々食塩水を供給
する第1の添加装置61及び第2の添加装置62が設け
られ、各々貯蔵タンク71,72に貯蔵する食塩水を途
中のバルブ81,82制御によって所要量添加混合され
る。 【0009】原水の供給は水道の蛇口を開くことによ
り、或は給水ポンプの駆動により供給管5に供給され、
図示しない減圧弁で所定の水圧にし、また流量制御バル
ブにより所定流量に制御された状態で供給される。この
供給原水は途中分岐し分流路51及び52を流れるが、
その途中で食塩水の添加により電気伝導度の調整制御が
行なわれる。 【0010】貯蔵タンク71,72に貯蔵される食塩水
は、両方とも例えば10%食塩水溶液を用い、これを各
々バルブ81,82制御によって添加量の制御を行な
う。ここで陰極室31に供給する分流路51の原水中に
は添加量を多くして電気伝導度を充分高めた状態で供給
し、これに対して陽極室41に供給する分流路52の原
水中には添加量を少なくして供給する。この供給添加量
の制御はバルブ81,82の調整によって添加装置6
1,62に供給する食塩水流量制御により行なう。 【0011】このように分流路51を経て電解槽1の陰
極室31へ供給する原水中には第1の添加装置61によ
って比較的多目に食塩水を添加して充分に電気伝導度を
高めた状態で供給し、陰極室31における電解反応を促
進せしめることにより、陽極室41内に高能率で酸性水
の生成をすることができる。また分流路52を経て電解
槽1の陽極室41に供給する原水中には第2の添加装置
62によって少な目に食塩水の添加を行ない、陽極室4
1における電解作用によって陽極電極4が溶解消耗する
のを防止する。 【0012】図2は食塩水の食塩水濃度に対して陽極側
電極が電気分解によって溶出消耗する状態の説明グラフ
図で、実験によれば電極消耗の最大値は大凡食塩濃度が
0.02%〜0.5%程度であることが確められてお
り、食塩濃度がそれ以下では電極消耗が少なく、また反
対に食塩濃度が増加しても消耗が減少する傾向にある。
したがって、前記の分流路51から陰極室31へ供給す
る原水中には電極消耗がないから電気伝導度を高めるた
めに食塩濃度を高めて供給し、例えば、電気伝導度を5
00〜3000マイクロシーメンス/cm程度に高め
る。また、他の分流路52から陽極室41に供給する原
水には食塩濃度を0.02%〜0.5%程度よりも充分
少ない希薄濃度で添加供給することにより陽極電極4の
消耗を防止して電解することができ、連続的に多量の酸
性水を効率良く生成することができる。 【0013】電解槽1内の陽極室41で生成する酸性水
は吐水口1dから吐出し、配管10を通して洗浄水,殺
菌水等として利用することができる。生成する酸性水の
pH値制御は流量制御によって流量当りの大きい電気量
の電解作用を受けることによって電気伝導度を高めpH
値の低い強酸性水を生成し吐水させることができる。ま
た陰極室31に生成するアルカリ水は吐水口1cから吐
出し、飲料水等として利用することができるが、殺菌用
に酸性水のみを利用する場合は吐水口1cから吐出する
陰極水は排水として流出される。 【0014】なお前記第1の添加装置61及び第2の添
加装置62から供給添加する食塩水は食塩水濃度を変え
て、タンク71に貯蔵する食塩水濃度を高くし、他のタ
ンク72の貯蔵食塩水の濃度を低くすれば、各バルブ8
1,82による供給量制御を等しくしても、前記と同様
に陰極室31に供給する原水の食塩濃度を所要の値に高
め、陽極室41に供給する原水の食塩濃度を所要の低い
値に制御することができる。また食塩水の添加は原水の
供給路でなく、各電解室31,41内において供給添加
するように構成することができる。 【0015】図3は他の実施例で、酸性水の生成に専用
する場合の例で、陰極水を排水することなく循環させる
ことにより、生成水の無駄を防止するようにしたもので
ある。図において、図1と同符号は同一部分を示す。電
解槽1内は隔膜2によって3層に分割し、中心部分を陰
極電極3を挿入した陰極室31とし、その外側の中間層
に陽極電極4を挿入した陽極室41、最外層に陰極電極
3を挿入して陰極室31としたものである。陰極室31
の水は吐水口1cから循環路9を通して陰極室31の供
給口1aに循環供給する。環路9に循環用ポンプ11が
設けられている。 【0016】陰極室31の水は外部に排出されることな
く、環路9をポンプ11によって循環して使用され、電
解によって消耗する食塩分がタンク71に貯蔵する食塩
水によって補給され、一定の電気伝導度を保って電解反
応を起こさせることができる。なお図示しないが、循環
利用中の原水の消耗は、分岐管路から循環路9の一部に
三方弁等を介して補給するこができる。 【0017】なお食塩水の添加,原水の流量制御等には
原水の供給側,電解槽1からの電解水の吐出側の管路に
電気伝導度を測定するECセンサ,酸化還元電位を測定
するORPセンサ,pH計,イオン濃度計,ガス濃度
計,流量計等を設け、これらの各センサの検出信号をC
PU等によっていずれかの信号を選択し、或いは各信号
を別々に演算処理して各部制御信号を出力するとか、各
センサの信号の和,差,積等により演算処理して信号を
出力して制御することができる。 【0018】電極3,4間に通電する電解電源(図示せ
ず)は所定の設定電圧を印加するようにし、原水の流量
制御によって電解電気量の制御をすることにより、電気
量の増加によって強い電解作用を与えれば、吐水口1d
から吐出する酸性水の電気伝導度を高めpH値を低下さ
せた強い殺菌効果水を得ることができる。また電源の設
定電圧を高めることなく食塩水の添加により電気量を増
加することができ、電解電圧の上昇がないからガスの発
生,放電の発生がなく、電極面を損傷劣化させることも
なく安全な電解をさせることができる。 【0019】原水に添加する電解質はNaCl以外にKCl,HC
l,HClO,HClO3,KClO3,NaClO3,LiCl,CaCl2,NH4Cl等の塩素
系電解質,その他を単独もしくは複合して利用すること
ができる。例えば陰極室31に供給する原水にはNaCl水
を添加し、陽極室41に供給する原水にはKCL 水を添加
することができる。KCl の電離度は大きく少量でも電解
反応を促進させることができ、陽極室41には、より殺
菌性の強い酸性水の生成ができる。 【0020】また以上は酸性水の生成について説明した
が、アルカリ水の利用の場合も食塩水等電解質の添加制
御によりpH値制御が容易にでき、多量のアルカリ水を
低電気量で連続的に生成することができる。この場合も
陰極室31及び陽極室41に供給する分流路の原水に対
して各々独立した電解質添加装置を設けて陽極側原水の
電解質濃度を低く制御することにより陽極電極の消耗を
少なくして安定したアルカリ水の生成をすることができ
る。 【0021】 【発明の効果】以上のように本発明によれば、水の電解
が電解質の添加混合により容易で、電気量ワット数を低
下させて多量の電解水を安価に連続的に得られる。そし
て電解質の供給添加を、陰極室内もしくは陰極室に供給
する分流路の原水に電解質を供給添加する第1の添加装
置と、陽極室内もしくは陽極室に供給する分流路の原水
に電解質を供給添加する第2の添加装置とを別々に設
け、各々の原水中に電解質を独立に添加するようにした
から、陰極側及び陽極側の添加量及びそれによる濃度を
任意に変えることができ、陰極側の電解質濃度を多くす
ることにより電解反応を従進して洗浄用,殺菌効果の高
い酸性水の生成が容易にでき、pH値の高いアルカリ水
の生成ができる。また陽極側の添加濃度を少なくするこ
とにより電極消耗を少なくして連続して長時間の電解水
生成を続けることができる。
洗浄水,殺菌水等として有用な酸性水及び飲料水となる
アルカリ水を生成する装置に関する。 【0002】 【従来の技術】食品とか医療の分野において、電解水を
洗浄用水とか消毒,殺菌用の水として広く用いられてい
る。従来の電解水生成装置は、電解槽内を隔膜によって
陰極室と陽極室に分割し、各室内に電極を挿入し、室内
に供給した原水を電極間の通電によって電気分解するこ
とにより、陰極室にアルカリ水,陽極室に酸性水を電解
生成する。 【0003】 【発明が解決しようとする課題】このような電解水生成
装置によってpH値の低い水は陽極室から吐出する酸性
水によって得られるが、これを連続的に多量に作り出す
ことは容易でない。多量の水の電解には大電流通電が必
要であり、電解槽に大電流を流すためには印加電圧を上
昇させなければならないが、電圧の上昇によってガスの
発生が多くなり放電が発生して電極面を損傷する。この
ため従来において、電解槽に供給する原水中に食塩水を
添加混合して、低電圧大電流通電を行なうことも提案さ
れているが、この場合、特に陽極室の電極消耗が大きく
なる欠点がある。 【0004】本発明は、この電極消耗を少なくして、殺
菌効果の高い酸性水を連続的に多量に生成でき、また同
時にアルカリ水の生成ができる電解水生成装置の提供を
目的とする。 【0005】 【問題を解決するための手段】 本発明は、電解槽内を
隔膜によって分割した陰極室と陽極室に各々電極を挿入
し、前記陰極室と陽極室に分流路を通して供給する原水
を前記陰陽極電極間への通電によって電気分解すると共
に電気浸透作用により陰極室にアルカリ水、陽極室に酸
性水を生成する装置において、前記陰極室内もしくは陰
極室に供給する分流路の原水に同質の塩素系電解質を供
給添加する第1の供給装置と、前記陽極室内もしくは陽
極室に供給する分流路の原水に塩素系電解質を供給添加
する第2の供給装置を設け、第2の供給装置から供給す
る電解質添加濃度を0.02%以下に調整すると共に、
前記第1の供給装置によって供給添加する上記電解質添
加濃度を第2の供給装置によって供給添加する上記電解
質添加濃度より高く制御したことを特徴とする。 【0006】 【作 用】本発明は、電解槽内に水道水等の原水を供給
し、陰陽極電極間への通電によって電気分解し、電解槽
内陰極室にアルカリ水,陽極室に酸性水を連続的に生成
し吐出利用する。陰極室内もしくは陰極室に供給する分
流路の原水と、陽極室もしくは陽極室に供給する分流路
の原水とに各々独立して電解質を供給添加し、電気伝導
度を高め低電圧で大電流の電解作用を与える。前記陰極
室内もしくは陰極室に供給する分流路の原水に供給添加
する電解質濃度を陽極室内もしくは陽極室に供給する分
流路の原水に供給添加する電解質濃度より高めるように
添加する。 【0007】 【実施例】以下図面の一実施例により本発明を説明す
る。図1において、電解槽1は密閉構造になり、室内を
隔膜2によって陰極室31と陽極室41に分割し、陰極
電極3及び陽極電極4を各々挿入し、図示しない電解電
源から電解電流の通電が行なわれる。電解槽1には陰極
室31に通じる原水供給口1a,陽極室41に通じる原
水供給口1bが設けられ、また反対側に電解によるアル
カリ水を吐出する吐水口1c,酸性水を吐出する吐水口
1dが形成してある。 【0008】電解槽1に供給される原水は供給管5から
供給され、途中で分岐して分流路51から陰極室供給口
1aに、他方は分流路52から陽極室供給口1bに原水
供給される。分岐流路51,52には各々食塩水を供給
する第1の添加装置61及び第2の添加装置62が設け
られ、各々貯蔵タンク71,72に貯蔵する食塩水を途
中のバルブ81,82制御によって所要量添加混合され
る。 【0009】原水の供給は水道の蛇口を開くことによ
り、或は給水ポンプの駆動により供給管5に供給され、
図示しない減圧弁で所定の水圧にし、また流量制御バル
ブにより所定流量に制御された状態で供給される。この
供給原水は途中分岐し分流路51及び52を流れるが、
その途中で食塩水の添加により電気伝導度の調整制御が
行なわれる。 【0010】貯蔵タンク71,72に貯蔵される食塩水
は、両方とも例えば10%食塩水溶液を用い、これを各
々バルブ81,82制御によって添加量の制御を行な
う。ここで陰極室31に供給する分流路51の原水中に
は添加量を多くして電気伝導度を充分高めた状態で供給
し、これに対して陽極室41に供給する分流路52の原
水中には添加量を少なくして供給する。この供給添加量
の制御はバルブ81,82の調整によって添加装置6
1,62に供給する食塩水流量制御により行なう。 【0011】このように分流路51を経て電解槽1の陰
極室31へ供給する原水中には第1の添加装置61によ
って比較的多目に食塩水を添加して充分に電気伝導度を
高めた状態で供給し、陰極室31における電解反応を促
進せしめることにより、陽極室41内に高能率で酸性水
の生成をすることができる。また分流路52を経て電解
槽1の陽極室41に供給する原水中には第2の添加装置
62によって少な目に食塩水の添加を行ない、陽極室4
1における電解作用によって陽極電極4が溶解消耗する
のを防止する。 【0012】図2は食塩水の食塩水濃度に対して陽極側
電極が電気分解によって溶出消耗する状態の説明グラフ
図で、実験によれば電極消耗の最大値は大凡食塩濃度が
0.02%〜0.5%程度であることが確められてお
り、食塩濃度がそれ以下では電極消耗が少なく、また反
対に食塩濃度が増加しても消耗が減少する傾向にある。
したがって、前記の分流路51から陰極室31へ供給す
る原水中には電極消耗がないから電気伝導度を高めるた
めに食塩濃度を高めて供給し、例えば、電気伝導度を5
00〜3000マイクロシーメンス/cm程度に高め
る。また、他の分流路52から陽極室41に供給する原
水には食塩濃度を0.02%〜0.5%程度よりも充分
少ない希薄濃度で添加供給することにより陽極電極4の
消耗を防止して電解することができ、連続的に多量の酸
性水を効率良く生成することができる。 【0013】電解槽1内の陽極室41で生成する酸性水
は吐水口1dから吐出し、配管10を通して洗浄水,殺
菌水等として利用することができる。生成する酸性水の
pH値制御は流量制御によって流量当りの大きい電気量
の電解作用を受けることによって電気伝導度を高めpH
値の低い強酸性水を生成し吐水させることができる。ま
た陰極室31に生成するアルカリ水は吐水口1cから吐
出し、飲料水等として利用することができるが、殺菌用
に酸性水のみを利用する場合は吐水口1cから吐出する
陰極水は排水として流出される。 【0014】なお前記第1の添加装置61及び第2の添
加装置62から供給添加する食塩水は食塩水濃度を変え
て、タンク71に貯蔵する食塩水濃度を高くし、他のタ
ンク72の貯蔵食塩水の濃度を低くすれば、各バルブ8
1,82による供給量制御を等しくしても、前記と同様
に陰極室31に供給する原水の食塩濃度を所要の値に高
め、陽極室41に供給する原水の食塩濃度を所要の低い
値に制御することができる。また食塩水の添加は原水の
供給路でなく、各電解室31,41内において供給添加
するように構成することができる。 【0015】図3は他の実施例で、酸性水の生成に専用
する場合の例で、陰極水を排水することなく循環させる
ことにより、生成水の無駄を防止するようにしたもので
ある。図において、図1と同符号は同一部分を示す。電
解槽1内は隔膜2によって3層に分割し、中心部分を陰
極電極3を挿入した陰極室31とし、その外側の中間層
に陽極電極4を挿入した陽極室41、最外層に陰極電極
3を挿入して陰極室31としたものである。陰極室31
の水は吐水口1cから循環路9を通して陰極室31の供
給口1aに循環供給する。環路9に循環用ポンプ11が
設けられている。 【0016】陰極室31の水は外部に排出されることな
く、環路9をポンプ11によって循環して使用され、電
解によって消耗する食塩分がタンク71に貯蔵する食塩
水によって補給され、一定の電気伝導度を保って電解反
応を起こさせることができる。なお図示しないが、循環
利用中の原水の消耗は、分岐管路から循環路9の一部に
三方弁等を介して補給するこができる。 【0017】なお食塩水の添加,原水の流量制御等には
原水の供給側,電解槽1からの電解水の吐出側の管路に
電気伝導度を測定するECセンサ,酸化還元電位を測定
するORPセンサ,pH計,イオン濃度計,ガス濃度
計,流量計等を設け、これらの各センサの検出信号をC
PU等によっていずれかの信号を選択し、或いは各信号
を別々に演算処理して各部制御信号を出力するとか、各
センサの信号の和,差,積等により演算処理して信号を
出力して制御することができる。 【0018】電極3,4間に通電する電解電源(図示せ
ず)は所定の設定電圧を印加するようにし、原水の流量
制御によって電解電気量の制御をすることにより、電気
量の増加によって強い電解作用を与えれば、吐水口1d
から吐出する酸性水の電気伝導度を高めpH値を低下さ
せた強い殺菌効果水を得ることができる。また電源の設
定電圧を高めることなく食塩水の添加により電気量を増
加することができ、電解電圧の上昇がないからガスの発
生,放電の発生がなく、電極面を損傷劣化させることも
なく安全な電解をさせることができる。 【0019】原水に添加する電解質はNaCl以外にKCl,HC
l,HClO,HClO3,KClO3,NaClO3,LiCl,CaCl2,NH4Cl等の塩素
系電解質,その他を単独もしくは複合して利用すること
ができる。例えば陰極室31に供給する原水にはNaCl水
を添加し、陽極室41に供給する原水にはKCL 水を添加
することができる。KCl の電離度は大きく少量でも電解
反応を促進させることができ、陽極室41には、より殺
菌性の強い酸性水の生成ができる。 【0020】また以上は酸性水の生成について説明した
が、アルカリ水の利用の場合も食塩水等電解質の添加制
御によりpH値制御が容易にでき、多量のアルカリ水を
低電気量で連続的に生成することができる。この場合も
陰極室31及び陽極室41に供給する分流路の原水に対
して各々独立した電解質添加装置を設けて陽極側原水の
電解質濃度を低く制御することにより陽極電極の消耗を
少なくして安定したアルカリ水の生成をすることができ
る。 【0021】 【発明の効果】以上のように本発明によれば、水の電解
が電解質の添加混合により容易で、電気量ワット数を低
下させて多量の電解水を安価に連続的に得られる。そし
て電解質の供給添加を、陰極室内もしくは陰極室に供給
する分流路の原水に電解質を供給添加する第1の添加装
置と、陽極室内もしくは陽極室に供給する分流路の原水
に電解質を供給添加する第2の添加装置とを別々に設
け、各々の原水中に電解質を独立に添加するようにした
から、陰極側及び陽極側の添加量及びそれによる濃度を
任意に変えることができ、陰極側の電解質濃度を多くす
ることにより電解反応を従進して洗浄用,殺菌効果の高
い酸性水の生成が容易にでき、pH値の高いアルカリ水
の生成ができる。また陽極側の添加濃度を少なくするこ
とにより電極消耗を少なくして連続して長時間の電解水
生成を続けることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例構成図。
【図2】本発明を説明するためのグラフ図。
【図3】本発明の他の実施例構成図。
【符号の説明】
1 電解槽
2 隔膜
3,4 電極
31 陰極室
41 陽極室
5 原水供給管
51,52 分流路
61,62 第1,第2の添加装置
71,72 貯蔵タンク
81,82 制御バルブ
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(56)参考文献 特開 平4−94787(JP,A)
特開 昭62−102889(JP,A)
(58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名)
C02F 1/46
C25B 1/00
C25B 3/00
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 【請求項1】 電解槽内を隔膜によって分割した陰極室
と陽極室に各々電極を挿入し、前記陰極室と陽極室に分
流路を通して供給する原水を前記陰陽極電極間への通電
によって電気分解すると共に電気浸透作用により陰極室
にアルカリ水、陽極室に酸性水を生成する装置におい
て、前記陰極室内もしくは陰極室に供給する分流路の原
水に同質の塩素系電解質を供給添加する第1の供給装置
と、前記陽極室内もしくは陽極室に供給する分流路の原
水に塩素系電解質を供給添加する第2の供給装置を設
け、第2の供給装置から供給する電解質添加濃度を0.
02%以下に調整すると共に、前記第1の供給装置によ
って供給添加する上記電解質添加濃度を第2の供給装置
によって供給添加する上記電解質添加濃度より高く制御
したことを特徴とする電解水の生成装置。
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JP10423593A Expired - Fee Related JP3390878B2 (ja) | 1993-04-30 | 1993-04-30 | 電解水の生成装置 |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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