JP3693381B2 - 電解水生成装置およびその洗浄方法 - Google Patents
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Description
【産業上の利用分野】
本発明は陽極と陰極を有しアルカリ水と酸性水を生成する電解槽を備えた電解水生成装置およびその洗浄方法に係わり、とりわけ電解槽の陰極を効果的に洗浄することができる電解水生成装置およびその洗浄方法に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来から陽極と陰極を有しアルカリ水と酸性水を生成する電解槽を備えた電解水生成装置が知られている。このような電解水生成装置において、通常の水が電解槽内に流入し、この電解槽内において通常の水からアルカリ水と酸性水が生成される。
【0003】
一般に電解槽内の陰極には、時間の経過とともにカルシウム分が付着するが、このカルシウム分は、電解槽内の陽極と陰極とを交互に切換えること(電極の極性切換え)により取除くことができる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述のように電解槽の陰極に、時間の経過とともにカルシウム分が付着するが、このカルシウム分は電極の極性切換えにより取除くことができる。
【0005】
しかしながら、電解槽内において電極の極性切換えを行うためには、電極の極性切換回路を設ける必要があり、電気回路が複雑化する。また電極の極性切換えを行なうと、電極部材が溶け出し、電極の寿命が短くなる。
【0006】
本発明はこのような点を考慮してなされたものであり、電極の極性切換えを行うことなく、電解槽の陰極からカルシウム分を効果的に除去することができる電解水生成装置およびその洗浄方法を提供することを目的とする。
【0007】
【課題を解決するための手段】
請求項1記載の発明は、陽極および陰極を有しアルカリ水と酸性水を生成する電解槽と、この電解槽の出口側に設けられ酸性水を貯留する貯留タンクと、前記電解槽の出口側に設けられアルカリ水を排水する排水ラインと、貯留タンクと電解槽との間に設けられ、貯留タンク内の酸性水を電解槽内に戻す戻りラインを備え、電解槽洗浄時に貯留タンク内の酸性水を電解槽内に流入させて電解槽内を洗浄した後、酸性水を電解槽から外方へ排出することを特徴とする電解水生成装置である。
【0008】
請求項4記載の発明は、極性切換自在の陽極および陰極を有しアルカリ水と酸性水を生成する電解槽と、この電解槽の出口側に設けられ酸性水を貯留する貯留タンクと、前記電解槽の出口側に設けられアルカリ水を排水する排水ラインと、前記貯留タンクと前記電解槽との間に設けられ、前記貯留タンク内の酸性水を前記電解槽内に戻す戻りラインとを備えた電解水生成装置の洗浄方法において、前記電解槽内の水を排水する工程と、前記貯留タンク内に貯留された酸性水を戻りラインを介して電解槽内に流入させ、前記電解槽内を酸性水に入れ替える工程と、前記陽極および前記陰極に対して極性切換を行って電圧および電流を印加する工程と、前記電解槽内の水を排水する工程と、を備えたことを特徴とする電解水生成装置の洗浄方法である。
【0009】
【作用】
請求項1記載の発明によれば、電解槽内を洗浄する際、貯溜タンク内の酸性水を戻りラインから電解槽内に流入させ、電解槽内の陰極に付着したカルシウム分を酸性水によって溶解し除去する。その後、電解槽内の酸性水は、電解槽の外部へ排出される。
【0010】
請求項4記載の発明によれば、電解槽内の水を排水した後、電解槽内を酸性水に入れ替える。電解槽を酸性水に入れ替えた後、陽極および陰極に対して極性切換えを行って電圧および電流を印加することによって、とりわけ陰極に付着したカルシウム分をより効果的に溶解して除去することができる。
【0011】
【実施例】
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明する。図1は本発明による電解水生成装置およびその洗浄方法の一実施例を示す図である。
【0012】
図1(a)において、電解水生成装置は、極性切換自在の陽極12と陰極13とを有しアルカリ水および酸性水を生成する電解槽11と、電解槽11の上部出口側に逆止弁17を有する送りライン23を介して接続された貯留タンク18とを備え、電解槽11内は隔膜11aによって、陽極室12aと陰極室13aとに区画されている。また送りライン23は陽極室12aの出口側に接続され、陽極室12a内の酸性水が送りライン23から貯留タンク18に送られるようになっている。
【0013】
さらに陰極室13aの出口側には流出ライン27を介して三方弁15が接続され、この三方弁15の一方は戻りライン28を介して貯留タンク18に接続されるとともに、三方弁15の他方には排水ライン24が接続されている。また貯留タンク18には、給水ライン19が接続され、この給水ライン19から酸性水が給水される。
【0014】
さらに電解槽11の下部入口側には、供給水ポンプ26から供給される水が流れる供給ライン22が接続され、この供給ライン22には三方弁16が取付けられている。この三方弁16は、さらに排水ライン24に接続されている。また、三方弁16と電解槽11との間の供給ライン22には、逆止弁21を介してNaCl溶液が収納された薬液タンク20が接続されている。
【0015】
次にこのような構成からなる本実施例の作用について証明する。
まず、図1(a)に示すように、供給水ポンプ26から水が供給ライン22を通って供給され、三方弁16を経て電解槽11内に流入する。この間、薬液タンク20から、、NaCl溶液が供給ライン22内の水に対して供給され、NaClを含む水が電解槽11内に流入する。
【0016】
電解槽11内において、陽極12および陰極13に対して必要な電圧および電流が印加され、NaClを含む水から酸性水およびアルカリ水が生成される。この場合、電解槽11内の陽極室12a内において酸性水が生成され、陰極室13a内においてアルカリ水が生成する。
【0017】
陽極室12a内の酸性水は、その後送りライン23から貯留タンク18内に流入し、この貯留タンク18内に貯えられ酸性水は、給水ライン19から給水に供される。他方、陰極室13a内のアルカリ水は、流出ライン27および三方弁15から排水ライン24を経て外方へ排出される。
【0018】
この状態で電解槽11内の運転を継続すると、電解槽11内の陰極13にカルシウム分が付着して陰極13が汚れてくる。この場合、次のようにして陰極13のカルシウムの洗浄を行う。
【0019】
すなわち、まず電解槽11内の陽極12および陰極13に対する電圧および電流の印加を停止するとともに供給水ポンプ26の作動を停止する。
【0020】
次に、三方弁16を図1(c)に示す位置まで動作させ、電解槽11の下部と排水ライン24を連通する。このようにして電解槽11内の水を排水ライン24から外方へ排出する。同時に三方弁15を図1(b)に示す位置まで動作して、貯溜タンク18内の酸性水を戻りライン28、三方弁15、および流出ライン27を経て電解槽11内に流入させる。このようにして、電解槽11内を酸性水に入れ替えたところで、三方弁16を図1(a)に示す位置まで復帰させ、酸性水によって電解槽11内の陰極13および隔膜11aに付着されたカルシウム分を溶解する。この場合、貯留タンク18内の酸性水は、カルシウム分を容易に溶解できるように、pH3.5以下でかつ残留塩素濃度が5〜200ppm であることが好ましい。
【0021】
ところで、電解槽11内を酸性水に入れ替えた後、電解槽11の陽極12および陰極13に対して必要な電圧および電流が再度印加される。この場合、陽極12および陰極13に対して通常運転時と異なる極性(極性切替え)により電圧および電流が印加される。このように陽極12および陰極13に対して極性切換えにより電圧および電流が印加されると、陰極13および隔膜11aに付着したカルシウム分の溶解がより促進される。陽極12および陰極13に対して極性切換えを行って電圧および電流を印加する時間は、電解槽11への酸性水の入替時間が3分間の場合、1分程度とすることが好ましい。
【0022】
このように極性切換えにより電圧および電流を印加する時間を1分程度とすることにより、陽極12および陰極13に対する負荷を軽減することができ、陽極12および陰極13の寿命を延長させることができる。
【0023】
また電解槽11内の水を排水し、電解槽11内を酸性水に入れ替えた後に、陽極12および陰極13に対して電圧および電流を再度印加するが、この場合、陽極12および陰極13に対して通常運転時と異なる極性により電圧および電流を印加するので、酸性水中の次亜塩素酸や塩素イオン等と排水前に電解槽11内に残在するナトリウムイオンやカルシウムイオンとが反応することはない。また陽極12および陰極13に対する電圧および電流の印加時に、過大な電流が流れたりノイズが発生することはなく、陽極12および陰極13の消耗を防止することができる。
【0024】
カルシウム分が酸性水によって十分溶解される時間が経過した後、三方弁16が図1(c)に示す位置まで動作し、電解槽11内の酸性水が電解槽11底部から三方弁16を経て排水ライン24に流入し、その後、外方へ排出される。このようにして電解槽11内の陰極13および隔膜11aのカルシウム分が除去されて洗浄される。
【0025】
なお、電解槽11への酸性水の入替時およびその後の電圧・電流の再印加時において、三方弁16を切換えることなく、常時三方弁16を図1(c)の位置に設定しておき、電解槽11内の水を常に排水ライン24から排出させてもよい。
【0026】
以上のように本実施例によれば、電解槽11の運転を所定時間継続した後、貯留タンク18内の酸性水により電解槽11内を入れ替え、その後貯留タンク18内の酸性水を外方へ排出するだけで、容易かつ簡単に電解槽11内の陰極13および隔膜11aに付着したカルシウム分を除去することができる。
【0027】
次に図2により、本発明の他の実施例について説明する。図2に示す実施例は、電解槽11内の隔膜11aを取外したものであり、他は図1に示す実施例と略同一である。
【0028】
図2において、電解槽11の陰極13側に流出ライン27が接続され、陽極13側に送りライン23が接続されている。このため戻りライン28から電解槽11内に流入する酸性水は、電解槽11内の陰極13側に流入することになり、陰極13のカルシウム分を酸性水により容易に除去することができる。
【0029】
なお、上記各実施例において、流出ライン27と戻りライン28を三方弁15を介して接続した例を示したが、流出ライン27と独立して貯留タンク18と電解槽11とを連結する戻りラインを設けてもよい。
【0030】
【発明の効果】
以上のように、請求項1記載の発明によれば、電解槽内の陰極に付着したカルシウム分を酸性水によって溶解し除去することができる。電解槽内の酸性水は、その後電解槽から外方へ排出される。
【0031】
請求項4記載の発明によれば、電解槽に酸性水を入替えた後、陽極および陰極に対して極性切換えを行って電圧および電流を印加することによって、酸性水によるカルシウム分の溶解除去をより効果的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明による電解水生成装置およびその洗浄方法の一実施例を示す図。
【図2】本発明の他の実施例を示す図。
【符号の説明】
11 電解槽
12 陰極
13 陽極
15,16 三方弁
18 貯留タンク
22 供給ライン
24 排水ライン
28 戻りライン
Claims (4)
- 陽極および陰極を有しアルカリ水と酸性水を生成する電解槽と、
この電解槽の出口側に設けられ酸性水を貯留する貯留タンクと、
前記電解槽の出口側に設けられアルカリ水を排水する排水ラインと、
貯留タンクと電解槽との間に設けられ、貯留タンク内の酸性水を電解槽内に戻す戻りラインを備え、
電解槽洗浄時に貯留タンク内の酸性水を電解槽内に流入させて電解槽内を洗浄した後、酸性水を電解槽から外方へ排出することを特徴とする電解水生成装置。 - 戻りラインは電解槽の陰極側に接続されていることを特徴とする請求項1記載の電解水生成装置。
- 貯留タンクに貯留される酸性水は、pH3.5以下でかつ残留塩素濃度が5〜200ppmであることを特徴とする請求項1または2のいずれか記載の電解水生成装置。
- 極性切換自在の陽極および陰極を有しアルカリ水と酸性水を生成する電解槽と、この電解槽の出口側に設けられ酸性水を貯留する貯留タンクと、前記電解槽の出口側に設けられアルカリ水を排水する排水ラインと、前記貯留タンクと前記電解槽との間に設けられ、前記貯留タンク内の酸性水を前記電解槽内に戻す戻りラインとを備えた電解水生成装置の洗浄方法において、
前記電解槽内の水を排水する工程と、
前記貯留タンク内に貯留された酸性水を戻りラインを介して電解槽内に流入させ、前記電解槽内を酸性水に入れ替える工程と、
前記陽極および前記陰極に対して極性切換を行って電圧および電流を印加する工程と、
前記電解槽内の水を排水する工程と、を備えたことを特徴とする電解水生成装置の洗浄方法。
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