JP4677993B2 - Electrolyzed water generator - Google Patents
Electrolyzed water generator Download PDFInfo
- Publication number
- JP4677993B2 JP4677993B2 JP2007012639A JP2007012639A JP4677993B2 JP 4677993 B2 JP4677993 B2 JP 4677993B2 JP 2007012639 A JP2007012639 A JP 2007012639A JP 2007012639 A JP2007012639 A JP 2007012639A JP 4677993 B2 JP4677993 B2 JP 4677993B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- anode
- cathode
- diaphragm
- water
- film material
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Fee Related
Links
Images
Landscapes
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Description
本発明は、アルカリイオン整水器などに使用される電解水生成装置に関し、詳細には、塩素などによって隔膜が劣化するのを防止する技術に関する。 The present invention relates to an electrolyzed water generating device used for an alkali ion water conditioner and the like, and more particularly to a technique for preventing a diaphragm from being deteriorated by chlorine or the like.
従来、電解槽を用いて水の電解を行う方法には、例えば特許文献1等に記載される技術があり、これらは水道水を直接、または水道水からの水を活性炭などの吸着浄化部や、中空糸膜等のろ材部を通過させ水中の不純物を取り除いた後、対向する陰陽電極とその間に不織布、イオン交換膜などを配置した構造を有する電解槽に導き入れ、電気的エネルギーの付加を行うことによりイオン種、ガス成分、活性種等の生成を行い水の改質を行う。 Conventionally, methods for electrolyzing water using an electrolytic cell include, for example, techniques described in Patent Document 1 and the like, and these include tap water directly or water from tap water by adsorption purification unit such as activated carbon. After passing through the filter medium part such as a hollow fiber membrane and removing impurities in the water, it is introduced into an electrolytic cell having a structure in which a facing negative electrode and a nonwoven fabric, an ion exchange membrane, etc. are arranged between them, and electric energy is added. By doing so, ionic species, gas components, active species, etc. are generated and water is reformed.
電解槽に用いられる膜には、不織布のような電気的に中性の膜が主に使用されるが、陽イオン交換膜や陰イオン交換膜のようにイオン種によっては膜の通過を阻害する膜も用いられる。 The membrane used in the electrolyzer is mainly an electrically neutral membrane such as a non-woven fabric. However, depending on the ion species, such as a cation exchange membrane or an anion exchange membrane, the passage of the membrane is inhibited. A membrane is also used.
膜として中性膜を用いる目的は、水の電解により生じた水素イオン、水酸化物イオン等が水の拡散、水流により混じってしまい所望する電解水が得られないことを防止するためである。イオン交換膜を用いる目的は、さらに陽イオン、または陰イオンの移動をも防ぐことにより、さらに効率よく所望する生成水を得ることを目的とする。 The purpose of using a neutral membrane as a membrane is to prevent hydrogen ions, hydroxide ions, and the like generated by water electrolysis from being mixed by water diffusion and water flow, resulting in failure to obtain desired electrolyzed water. The purpose of using an ion exchange membrane is to obtain desired product water more efficiently by further preventing the movement of cations or anions.
水道水、河川水、井戸水等の電解質濃度の希薄な水の電解においては、電解電圧を下げるために、陽極と陰極の電極間距離を狭くすることが重要である。通常、一対の電極とその間に隔膜を挟むような電解槽の場合、電極間距離は小さくすればする程、良く、より電解電圧を下げることができる。 In electrolysis of dilute water such as tap water, river water, and well water, it is important to reduce the distance between the anode and the cathode in order to reduce the electrolysis voltage. Usually, in the case of an electrolytic cell in which a pair of electrodes and a diaphragm are sandwiched between them, the smaller the distance between the electrodes, the better, and the electrolysis voltage can be further reduced.
しかしながら実際には、電極間に水を流すために、ある程度の電極間距離を取る必要があり、水中のカルシウムなどの析出による水路詰まりも考慮すると陽極と陰極の距離は2mm〜10mmとなっており、中間に隔膜を設けるのが常である。隔膜は、通常、剛性を有しないため部分的にポリマー材等で補強し、電極の中間に位置するように支え、陰極槽(陰極流路)と陽極槽(陽極流路)を形成する。 However, in practice, in order to allow water to flow between the electrodes, it is necessary to take a certain distance between the electrodes, and the distance between the anode and the cathode is 2 mm to 10 mm in consideration of water channel clogging due to precipitation of calcium in the water. Usually, a diaphragm is provided in the middle. Usually, the diaphragm does not have rigidity, so it is partially reinforced with a polymer material or the like and supported so as to be positioned between the electrodes to form a cathode cell (cathode channel) and an anode cell (anode channel).
この隔膜と電極を接触させた電解槽には、例えば特許文献2などがあり、どちらかまたは双方の電極と隔膜とを接触して配置し、隔膜と接する面と反対側の電極表面に水を通過させて電解している。この場合には、隔膜に電解質膜を用い、水のpHを変化させないのが主たる目的である。 For example, Patent Document 2 discloses an electrolytic cell in which the diaphragm and the electrode are in contact with each other, and either or both of the electrodes and the diaphragm are arranged in contact with each other, and water is applied to the electrode surface opposite to the surface in contact with the diaphragm. Electrolyze through. In this case, the main purpose is to use an electrolyte membrane for the diaphragm and not to change the pH of water.
また、陰極側からの吐水を利用するためには、陽極側からの排水量を極力減らすことが必要であり、陽極側からの吐水を利用するためには、陰極側からの排水量を極力減らすことが必要である。例えば、陰極水を所望する時に、陽極側の排水量を減らすことは陽極槽への入水量をコントロールすることにより達することができる。しかしながら、陽極槽への入水量を極端に減らした場合には、水が陽極槽を通過する速度が下がるため、陽極槽での滞在時間が長くなる。すると、電解により生成される水素イオン濃度が陽極槽内で高くなり、電解隔膜を通過する水素イオンの割合が高くなる。これによって、陰極水は、そのpH上昇が低く抑えられてしまう。 Also, in order to use water discharged from the cathode side, it is necessary to reduce the amount of drainage from the anode side as much as possible, and in order to use water discharged from the anode side, it is necessary to reduce the amount of water discharged from the cathode side as much as possible. is necessary. For example, when cathode water is desired, reducing the amount of drainage on the anode side can be achieved by controlling the amount of water entering the anode tank. However, when the amount of water entering the anode tank is extremely reduced, the speed at which water passes through the anode tank decreases, so that the residence time in the anode tank becomes long. Then, the concentration of hydrogen ions generated by electrolysis increases in the anode tank, and the proportion of hydrogen ions passing through the electrolytic diaphragm increases. As a result, the pH of the cathodic water is kept low.
ここで、陽極を隔膜と接触させ、隔膜のもう一方の面と陰極との間に水を通過させる構造を有した場合に電解をかけると、陰極では、同じように水酸化物イオンおよび水素が発生する。陽極では、膜を浸透してきた水がその膜と陽極との接触面近傍において電解反応を受け酸素と水素イオンを生成する。この時、陰極と隔膜の間だけに水の抵抗があり、電解電圧は半減することとなる。しかし、陽極との接触面近傍では水が少ないため水素イオンの濃度が高く、膜を通過し陰極槽内に流入してしまい、陰極で発生した水酸化物イオンと互いに打ち消しあう結果となる。 Here, when electrolysis is performed when the anode is brought into contact with the diaphragm and water is passed between the other side of the diaphragm and the cathode, hydroxide ions and hydrogen are similarly produced at the cathode. appear. At the anode, the water that has permeated the membrane undergoes an electrolytic reaction near the contact surface between the membrane and the anode to generate oxygen and hydrogen ions. At this time, there is water resistance only between the cathode and the diaphragm, and the electrolysis voltage is halved. However, since there is little water in the vicinity of the contact surface with the anode, the concentration of hydrogen ions is high, and the hydrogen ions pass through the membrane and flow into the cathode chamber, resulting in cancellation of the hydroxide ions generated at the cathode.
これを防ぐため、通水性陽極を隔膜と接触、または非通水性陽極を隔膜に近接させ、陰極槽側から隔膜を通過する水の流れを強制的に作り出し電解することができる。この場合、隔膜と陽極との接触面近傍で生成される水素イオン濃度が上昇しないように排水として系外に取り除くことが出来る。なお、通水性陰極を隔膜と接触、または非通水性陰極を隔膜に近接させた場合にも、陽極槽側から隔膜を通過する水の流れを強制的に作り出し、膜と陰極との接触面近傍で生成される水酸化物イオン濃度が上昇しないように系外に取り除くこともできる。この結果として、所望する陰極水、陽極水を低電圧、少排水量で作成することができる。
しかしながら、この場合、隔膜と通水性電極が接触、または非通水性電極が近接するため、電極表面で水の酸化還元反応により生成する活性種や塩化物イオンから生成する塩素などによって隔膜が劣化を受けることがある。 However, in this case, since the diaphragm and the water-permeable electrode are in contact with each other or the non-water-permeable electrode is in close proximity, the diaphragm is deteriorated by active species generated by the redox reaction of water on the electrode surface or chlorine generated from chloride ions. I may receive it.
そこで本発明は、このような従来の課題を解決するために、塩素などによって隔膜が劣化しない電解水生成装置を提供することを目的とする。 Accordingly, an object of the present invention is to provide an electrolyzed water generating apparatus in which a diaphragm is not deteriorated by chlorine or the like in order to solve such a conventional problem.
通常、一対の電極(陽極と陰極)とその間に隔膜を設けた電解槽では、隔膜として親水化処理したPTFE膜等が用いられているが、その薄さに伴う取り扱い難さのため、PET、PP、PEなどの不織布と張り合わされた状態で膜として加工され、用いられている。 Usually, in an electrolytic cell in which a pair of electrodes (anode and cathode) and a diaphragm are provided between them, a hydrophilic PTFE membrane or the like is used as the diaphragm. It is processed and used as a film in a state of being bonded to a nonwoven fabric such as PP or PE.
この場合、不織布の働きはその取扱いの良さのみであり、表裏の向きは特に限定されない。通常の流水電解時に陽極となる側に親水化処理したPTFE面を設置し、陰極となる側には不織布側とすることが多い。しかしながら、今回のように通水性電極に隔膜を接触させる場合、または非通水性電極に近接させる場合には、膜の向きを規定する必要がある。 In this case, the function of the nonwoven fabric is only good handling, and the direction of the front and back is not particularly limited. In many cases, a PTFE surface subjected to a hydrophilic treatment is installed on the side that becomes the anode during normal flowing water electrolysis, and the nonwoven fabric side is often used on the side that becomes the cathode. However, when the diaphragm is brought into contact with the water-permeable electrode as in this case, or when it is brought close to the non-water-permeable electrode, it is necessary to define the direction of the membrane.
請求項1に記載の発明では、陰極と、前記陰極に対して所定距離を置いて対向配置された陽極と、前記陽極に接触又は近接して設けられた隔膜と、前記陰極と前記隔膜との間に設けられ、原水を入口から出口へと流通させる陰極流路とを備え、前記陰極と前記陽極間に電圧を印加して電解水を生成する電解水生成装置であって、前記隔膜を、目の粗い膜材とそれよりも目の細かい膜材の二種類以上の膜材からなる積層構造とし、目の粗い膜材を前記陽極に接触又は近接させ、目の細かい膜材を前記陰極流路側に配置したことを特徴とする。 In the first aspect of the present invention, a cathode, an anode disposed opposite to the cathode at a predetermined distance, a diaphragm provided in contact with or in proximity to the anode, and the cathode and the diaphragm An electrolyzed water generating device for generating electrolyzed water by applying a voltage between the cathode and the anode. A laminated structure composed of two or more kinds of film materials of a coarse-grained film material and a finer-grained film material, and the coarse-grained film material is brought into contact with or close to the anode, and the fine-grained film material is placed in the cathode flow It is arranged on the roadside.
請求項2に記載の発明では、陽極と、前記陽極に対して所定距離を置いて対向配置された陰極と、前記陰極に接触又は近接して設けられた隔膜と、前記陽極と前記隔膜との間に設けられ、原水を入口から出口へと流通させる陽極流路とを備え、前記陽極と前記陰極間に電圧を印加して電解水を生成する電解水生成装置であって、前記隔膜を、目の粗い膜材とそれよりも目の細かい膜材の二種類以上の膜材からなる積層構造とし、目の粗い膜材を前記陰極に接触又は近接させ、目の細かい膜材を前記陽極流路側に配置したことを特徴とする。 In the invention according to claim 2, the anode, the cathode disposed opposite to the anode at a predetermined distance, the diaphragm provided in contact with or close to the cathode, and the anode and the diaphragm An electrolyzed water generating device for generating electrolyzed water by applying a voltage between the anode and the cathode, comprising an anode flow path provided between the anode and the outlet to circulate the raw water from the inlet to the outlet, A laminated structure composed of two or more kinds of film materials of a coarse-grained film material and a finer-grained film material, the coarse-grained film material is brought into contact with or close to the cathode, and the fine-grained film material is made into the anode flow It is arranged on the roadside.
請求項3に記載の発明では、陰極と、前記陰極に対して所定距離を置いて対向配置された陽極と、前記陽極に接触又は近接して設けられた隔膜と、前記陰極と前記隔膜との間に設けられ、原水を入口から出口へと流通させる陰極流路とを備え、前記陰極と前記陽極間に電圧を印加して電解水を生成する電解水生成装置であって、前記隔膜を、目の細かい膜材をそれよりも目の粗い膜材でその両側から挟み込むようにして積層した3層の積層構造とし、一方の目の粗い膜材を前記陽極に接触又は近接させ、他方の目の粗い膜材を前記陰極流路側に配置したことを特徴とする。 According to a third aspect of the present invention, there are provided a cathode, an anode disposed opposite to the cathode at a predetermined distance, a diaphragm provided in contact with or close to the anode, and the cathode and the diaphragm. An electrolyzed water generating device for generating electrolyzed water by applying a voltage between the cathode and the anode. A three-layer laminated structure in which a fine-grained film material is sandwiched between both sides with a coarser film material, with one coarse-film material in contact with or close to the anode, and the other eye A rough membrane material is arranged on the cathode channel side.
請求項4に記載の発明では、陽極と、前記陽極に対して所定距離を置いて対向配置された陰極と、前記陰極に接触又は近接して設けられた隔膜と、前記陽極と前記隔膜との間に設けられ、原水を入口から出口へと流通させる陽極流路とを備え、前記陽極と前記陰極間に電圧を印加して電解水を生成する電解水生成装置であって、前記隔膜を、目の細かい膜材をそれよりも目の粗い膜材でその両側から挟み込むようにして積層した3層の積層構造とし、一方の目の粗い膜材を前記陰極に接触又は近接させ、他方の目の粗い膜材を前記陽極流路側に配置したことを特徴とする。 According to a fourth aspect of the present invention, an anode, a cathode disposed opposite to the anode at a predetermined distance, a diaphragm provided in contact with or close to the cathode, and the anode and the diaphragm An electrolyzed water generating device for generating electrolyzed water by applying a voltage between the anode and the cathode, comprising an anode flow path provided between the anode and the outlet to circulate the raw water from the inlet to the outlet, A three-layered structure in which a fine-grained film material is sandwiched between both sides with a coarser film material, and one coarse-film material is in contact with or close to the cathode, and the other eye is formed. The rough membrane material is arranged on the anode flow path side.
請求項5に記載の発明では、請求項1から請求項4の何れか一つに記載の電解水生成装置であって、前記目の粗い膜材に塩素耐性の高い材料を用いたことを特徴とする。
The invention according to
請求項6に記載の発明では、請求項1から請求項4の何れか一つに記載の電解水生成装置であって、前記目の細かい膜材に塩素耐性の高い材料を用いたことを特徴とする。
The invention according to
通水電極表面、非通水性電極表面では、水の酸化還元反応により生成する活性種や塩化物イオンから生成する塩素などが電気分解中に生成されるため、それに接する隔膜、近接する隔膜に影響を与え、隔膜の劣化を促進する場合がある。 On the surface of the water-permeable electrode and the surface of the non-water-permeable electrode, active species generated by the redox reaction of water and chlorine generated from chloride ions are generated during electrolysis, affecting the diaphragm in contact with it and adjacent diaphragms. And may promote the deterioration of the diaphragm.
このため隔膜を通水させながら電解するような場合には、本発明のように、目の粗い膜材を通水性電極に接触、または非通水性電極に近接させる一方で、目の細かい膜材を陰極流路または陽極流路側に配置させる。こうすることで、目の細かい膜材は、少しの劣化でその透水性を大きく変化させるが、目の粗い膜材は、元々透水性に影響を与えるものではないので、劣化した場合でもその影響が小さい。 For this reason, in the case of electrolysis while allowing the diaphragm to pass through, as in the present invention, the membrane material with a coarse mesh is brought into contact with the water-permeable electrode or in close proximity to the non-water-permeable electrode. Is arranged on the cathode channel or anode channel side. By doing this, the fine-grained membrane material greatly changes its water permeability with a slight deterioration, but the coarse-grained membrane material originally does not affect the water permeability, so even if it deteriorates, its effect Is small.
以下、本発明を適用した具体的な実施の形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 Hereinafter, specific embodiments to which the present invention is applied will be described in detail with reference to the drawings.
「実施の形態1」
図1は本発明の電解水生成装置が適用される電解水生成システムを示す全体構成図、図2はその電解水生成装置の断面図である。
“Embodiment 1”
FIG. 1 is an overall configuration diagram showing an electrolyzed water generating system to which the electrolyzed water generating apparatus of the present invention is applied, and FIG. 2 is a cross-sectional view of the electrolyzed water generating apparatus.
先ず、電解水生成システムの概略構成について図1を参照しながら簡単に説明する。電解水生成システムにおいては、蛇口1を開くと、浄水カートリッジ2及びCa添加筒(電解槽での電解を促進させるためCaを添加)3を介して電解槽(陽極流路4または陰極流路5)に水が供給される。蛇口1から水が供給されているか否かは、流量センサ6で検知する。陰極室で生成されたアルカリ水は、陰極流路5の出口7に接続されたリザーブタンク8を介して吐水パイプ9から吐水される。一方、陽極室で生成された酸性水は、陽極流路4の出口10に接続された排水パイプ11の排水口12から排水される。
First, a schematic configuration of the electrolyzed water generation system will be briefly described with reference to FIG. In the electrolyzed water generation system, when the faucet 1 is opened, an electrolytic cell (
このとき、陰極流路5への入口13と連通する排水弁14と、陽極流路4の排水出口15と連通する排水弁16は閉じている。蛇口1を閉じると、陰極17と陽極19の極性を反転し、これら電極間に一定時間電圧を印加して逆電洗浄を行なう。このとき、水頭圧の関係で、吐水パイプ9から空気が入ってくるが、リザーブタンク8を介在させているので、リザーブタンク8が無いものに比べ電解槽へ空気が遅れて流入することとなる。本実施の形態では、上記一定時間を、電解槽へ空気が流入するまでの時間内で設定している。一定時間が経過して逆電洗浄が完了すると、排水弁14、16を開いて電解槽内の水を排水する。
At this time, the
なお、図1のリザーブタンク8は、この電解水生成システムにおいて必要に応じて使用してもよく、或いは、使用しなくても構わない。
In addition, the
本実施の形態の電解水生成装置は、図2に示すように、陰極17と、この陰極17に対して所定距離を置いて対向配置された陽極19と、前記陰極17と前記陽極19の間に設けられた隔膜18と、陰極17と隔膜18との間に設けられ、原水を入口管50から出口管51へと流通させる陰極流路(陰極槽)5と、陽極19を挟んで前記陰極流路5とは反対側に設けられた陽極流路(陽極槽)4とを備え、これら陰極17と陽極19間に電圧を印加して電解水を生成する整水器である。
As shown in FIG. 2, the electrolyzed water generating apparatus according to the present embodiment includes a
特に、本実施の形態の電解水生成装置においては、前記隔膜18を前記陽極19に接触させ、且つ隔膜18を目の粗い膜材18Bとそれよりも目の細かい膜材18Aの二種類の膜材からなる積層構造としている。さらに、目の粗い膜材18Bを陽極19に接触させ、目の細かい膜材18Aを陰極流路5側に配置している。
In particular, in the electrolyzed water generating apparatus of the present embodiment, the
陽極19は、例えばPtメッキしたチタンメッシュ電極とされ、前記隔膜18の一面に接触して設けられる。陽極19を隔膜18と接触させることで、これらの間の水路を無くし、電解電圧の低減を図ることができる。陽極19の裏面(隔膜18と接する面とは反対側の面)側には、陰極流路5から隔膜18及び陽極19を通過させて水を陽極流路4へと排水し、さらに排水管55へと排出させる。なお、この場合の陽極流路4は、排水路となる。
The
陰極17には、例えば平板状の電極を使用する。かかる陰極17と隔膜18との間に形成される陰極流路5には、入口管50からその内部に例えば水道水、河川水、井戸水等の原水が流通する。
For the
隔膜18には、例えば目の粗い不織布(目の粗い膜材18B)とそれよりも目の細かい不織布(目の細かい膜材18A)を張り合わせた積層膜を使用する。目の粗い膜材18Bには、例えばポリエチレンテレフタレート(PET)、ポリプロピレン(PP)、ポリエチレン(PE)等の如き不織布を使用する。一方、目の細かい膜材18Aには、例えばポリテトラフルオロエチレン(PTFE)等の不織布を使用する。
For the
陰極流路(陰極槽)5側から隔膜18を通水しながら電解する場合、陽極排水量は隔膜18の目の細かさに起因する通水量に大きく左右される。隔膜18が不織布だけである場合は、例えば10μm以上の平均孔径を有するため目が粗く、水が抵抗無く流れる。そのため、通水量をコントロールすることが出来ず、陰極槽へ戻る水も生じる。目の細かいPTFE等の場合は、延伸加工により多孔質を持たせたものが有り、この場合0.1μm〜5μmの平均孔径を有する。そのため、隔膜18の通水量をコントロールするのに適しており、通水しながら電解するための隔膜18として用いることが出来る。
When electrolysis is performed while passing through the
かかる構成の電解水生成装置では、原水は入口管50を通って陰極流路5に入れられる。陰極流路5内で原水は、隔膜18を一部通水し、さらに陽極19を通過して排水として流れる。このとき、陽極19の表面では、次式(1)及び(2)のような水の電気分解反応が起き、水素イオンと酸素と遊離塩素が生成される。
In the electrolyzed water generating apparatus having such a configuration, the raw water is put into the
2H2 O→4H+ +O2 +4e- ・・・(1)式
2Cl− →Cl2+2e− ・・・(2)式
生成された水素イオン、酸素及び遊離塩素は、隔膜18を強制的に通過して流れる水によって陽極19の表面から排水として除去される。この陽極19上(メッシュ電極上)で酸素や遊離塩素などの物質が生成されるが膜を通過してくる水流が存在するため、隔膜18自体は常に遊離塩素や酸素の多くない水で洗浄されており、劣化は少ない。また、隔膜18は、陰極流路5から流れてくる水流によって陽極19であるメッシュ電極に押し付けられている。
2H 2 O → 4H + + O 2 + 4e − (1) formula
2Cl − → Cl 2 + 2e − (2) The generated hydrogen ions, oxygen and free chlorine are removed as drainage from the surface of the
陰極流路5では、陰極17の表面で、次式(3)のような反応によって水が電気分解される。
In the
4H2 O+4e- →4OH- +2H2 ・・・(3)式
このとき生成した水素は、陰極流路5を流れる水に部分的に溶解する。また、水素の生成と同時に、水酸化物イオンも生成される。本実施の形態の場合は、陽極面で水素イオン濃度が上昇しないため、隔膜18の両側でイオン濃度の差が無く、電解時に特異なイオン(例えば水素イオン)のみが膜を行き来することがない。このため、陰極水のpHを効率よく変化させることができる。
4H 2 O + 4e − → 4OH − + 2H 2 (3) The hydrogen generated at this time is partially dissolved in the water flowing through the
通常、アルカリイオン整水器の電解の場合は、陽極19と陰極17の間には中性の隔膜18が設けられており、陽極19、陰極17共に隔膜18に接しておらず、電解電圧は陽極19と隔膜18間の水、陰極17と隔膜18間の水の抵抗分だけ余分に必要となるが、本実施の形態の場合には、陽極19と隔膜18が接触しているため、抵抗は陰極17と隔膜18間の水の抵抗のみとなる。また、通常、アルカリイオン整水器の電解の場合は、排水である陽極水量を絞り、減少させると隔膜18の陽極19側の面の水の滞在時間が長く、特異なイオン(例えば水素イオン)が多くなるため膜を移動し陰極17側に行き易くなる。これにより、陰極水のpH変化が小さくなる。
Usually, in the case of electrolysis of an alkali ion water conditioner, a
電極表面(通水電極表面及び非通水性電極表面を含む)では、前記したように水の酸化還元反応により生成する活性種や塩化物イオンから生成する塩素などが電気分解中に生成されるため、それに接する隔膜18に影響を与え、当該隔膜18の劣化を促進する場合がある。このため、隔膜18を通水させながら電解するような場合には、本実施の形態のように、積層構造とした隔膜18のうち目の粗い膜材18Bを陽極19に接触させる。
On the electrode surface (including the water-permeable electrode surface and the non-water-permeable electrode surface), as described above, active species generated by the oxidation-reduction reaction of water and chlorine generated from chloride ions are generated during electrolysis. In some cases, the
目の細かい膜材18Aは、塩素による少しの劣化でその透水性を大きく変化させるが、目の粗い膜材18Bは、元々透水性に影響を与えるものではないので、劣化した場合でもその影響が小さい。したがって、陽極19上で遊離塩素が生成されても、この陽極19と接する側の隔膜18は目の粗い膜材18Bであるので塩素による膜劣化の影響が少ない。
The fine-
なお、本発明の電解水生成装置では、図2の構成で陽極19と陰極17を入れ替えた構成としても同様の作用効果を得ることができる。図示は省略するが、具体的には、陽極19と、前記陽極19に対して所定距離を置いて対向配置された陰極17と、前記陽極19と前記陰極17の間に設けられた隔膜18と、前記陽極19と前記隔膜18との間に設けられ、原水を入口から出口へと流通させる陽極流路4と、陰極17を挟んで前記陽極流路4とは反対側に設けられた陰極流路(陰極槽)5とを備え、前記陽極19と前記陰極17間に電圧を印加して電解水を生成する電解水生成装置であって、前記隔膜18を前記陰極17に接触させ、且つ隔膜18を目の粗い膜材18Bとそれよりも目の細かい膜材18Aの二種類の膜材からなる積層構造とする。さらに、目の粗い膜材18Bを陰極17に接触させ、目の細かい膜材18Aを陽極流路4側に配置する。
In addition, in the electrolyzed water generating apparatus of this invention, the same effect can be acquired also as a structure which replaced the
また、本実施の形態においては、通水性電極(陰極17及び陽極19)としてメッシュ電極としたがこの限りでは無く、メッキ電極、ハニカム電極、グレーティング電極、パンチングメタル電極、多孔質電極等を用いることができる。
In the present embodiment, mesh electrodes are used as the water-permeable electrodes (
「実施の形態2」
図3は実施の形態2の電解水生成装置の要部拡大断面図である。実施の形態2では、実施の形態1とは異なり、隔膜18を陽極19に接触させるのではなく、隔膜18を陽極19に対して僅かな距離を置いて近接させた構造としている。その他の構造は、実施の形態1と同様である。この構造においては、隔膜18を陽極19に対して僅かな距離をおいて近接した構造としているが、先の実施の形態1と全く同様の作用効果が得られる。
“Embodiment 2”
FIG. 3 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the electrolyzed water generating device according to the second embodiment. In the second embodiment, unlike the first embodiment, the
なお、この実施の形態2では、実施の形態1と同様、陽極19と陰極17を入れ替えた構成としても同様である。
In the second embodiment, similar to the first embodiment, the configuration in which the
「実施の形態3」
図4は実施の形態3の電解水生成装置の要部拡大断面図である。実施の形態3では、隔膜18を、目の細かい膜材18Aを、それよりも目の粗い膜材18Bでその両側から挟み込むようにして積層した3層の積層構造としている。隔膜18を3層の積層構造とした他は、実施の形態1の電解水生成装置と同一である。
“Embodiment 3”
FIG. 4 is an enlarged cross-sectional view of a main part of the electrolyzed water generating device according to the third embodiment. In the third embodiment, the
実施の形態3では、中央の目の細かい膜材18Aを挟んだ目の粗い膜材18Bのうち一方を陽極19に接触させ、他方を陰極流路5側に配置させている。このため、水の酸化還元反応により生成する活性種や塩化物イオンから生成する塩素は目の粗い膜材18Bを劣化させるが、目の細かい膜材18Aは劣化を免れることになる。目の粗い膜材18Bは、元々透水性に影響を与えるものではないので、劣化した場合でもその影響が小さい。また、目の細かい膜材18Aを挟んで陰極流路(陰極槽側)5にも目の粗い膜材18Bが設置してあるので、逆電解のときにも、目の細かい膜材18Aは劣化を免れる。
In Embodiment 3, one of the
なお、実施の形態3では、実施の形態1と同様、陽極19と陰極17を入れ替えた構成としても同様の効果が得られる。また、図4では、隔膜18を陰極17又は陽極19に接触させたが、隔膜18を陰極17又は陽極19に僅かな隙間を持たせて近接しても同様の効果がある。
In the third embodiment, similar to the first embodiment, the same effect can be obtained by replacing the
「実施の形態4」
実施の形態4では、電解水生成装置の構成自体は実施の形態1〜3と同一であるが、目の粗い膜材18Bに、塩素耐性の高い材料を用いる。塩素耐性の高い材料としては、例えばポリエチレン、ポリプロピレン、ポリエチレンテレフタレート、アクリル、塩化ビニル、フッ素樹脂等が挙げられる。
“
In the fourth embodiment, the configuration of the electrolyzed water generating device itself is the same as that of the first to third embodiments, but a material having high chlorine resistance is used for the
目の粗い膜材18Bは、前記したように元々透水性に影響を与えるものではないが、劣化が進むとその構造自身が破壊される恐れがあり、その場合、通水性電極と通常は接するはずが無い、または非通水性電極と近接しないはずの目の細かい膜材18Aが接したり、近接したりすることになり、目の細かい膜材18Aが劣化することとなる。このため、あらかじめ目の粗い膜材18Bを塩素耐性の高い材料とし、影響を抑えることとする。
As described above, the
「実施の形態5」
実施の形態5では、電解水生成装置の構成自体は実施の形態1〜3と同一であるが、目の細かい膜材18Aに塩素耐性の高い材料を用いる。この塩素耐性の高い材料には、実施の形態4で例示した材料が使用できる。
“
In the fifth embodiment, the configuration itself of the electrolyzed water generating apparatus is the same as that of the first to third embodiments, but a material having high chlorine resistance is used for the
目の細かい膜材18Aは、元々透水性電極と通常は接しない、または非通水性電極と近接しないため、膜通水時の電解中劣化することは無いが、電極洗浄のために隔膜18を通水させずに逆電解(通常の電解使用と正負の電位を反転させ、洗浄する洗浄方法)の場合に、陰極槽、または陽極槽内部の電極で水の酸化還元反応により生成する活性種や塩化物イオンから生成する塩素から攻撃を受け劣化することとなる。このため、あらかじめ目の細かい膜材18Aを塩素耐性高い材料とし、影響を抑えることとする。
The
なお、実施の形態4と実施の形態5の両方の組み合わせとしてもよく、すなわち、目の細かい膜材18Aと目の粗い膜材18Bの両方を、塩素耐性の高い材料で構成しても構わない。そうすれば、両方の膜材18A、18Bの膜劣化を防ぐことができる。
Note that a combination of both the fourth embodiment and the fifth embodiment may be used, that is, both the
4…陽極流路
5…陰極流路
17…陰極
18…隔膜
18A…目の細かい膜材
18B…目の粗い膜材
19…陽極
50…入口管
51…出口管
DESCRIPTION OF
Claims (6)
前記隔膜を、目の粗い膜材とそれよりも目の細かい膜材の二種類以上の膜材からなる積層構造とし、目の粗い膜材を前記陽極に接触又は近接させ、目の細かい膜材を前記陰極流路側に配置した
ことを特徴とする電解水生成装置。 A cathode, an anode disposed opposite to the cathode at a predetermined distance, a diaphragm provided in contact with or in proximity to the anode, and provided between the cathode and the diaphragm; An electrolyzed water generating device comprising a cathode flow path that circulates to an outlet, and generating electrolyzed water by applying a voltage between the cathode and the anode,
The diaphragm has a laminated structure composed of two or more kinds of film materials of a coarse-grained film material and a finer-grained film material, and the fine-grained film material is brought into contact with or close to the anode, and the fine-grained film material An electrolyzed water generating apparatus characterized in that is disposed on the cathode channel side.
前記隔膜を、目の粗い膜材とそれよりも目の細かい膜材の二種類以上の膜材からなる積層構造とし、目の粗い膜材を前記陰極に接触又は近接させ、目の細かい膜材を前記陽極流路側に配置した
ことを特徴とする電解水生成装置。 An anode, a cathode disposed opposite to the anode at a predetermined distance, a diaphragm provided in contact with or in close proximity to the cathode, and provided between the anode and the diaphragm; An electrolyzed water generator comprising an anode flow path that circulates to an outlet, and generates electrolyzed water by applying a voltage between the anode and the cathode,
The diaphragm has a laminated structure composed of two or more kinds of film materials of a coarse-grained film material and a finer-grained film material, and the fine-grained film material is brought into contact with or close to the cathode, and the fine-grained film material Is disposed on the anode flow path side.
前記隔膜を、目の細かい膜材をそれよりも目の粗い膜材でその両側から挟み込むようにして積層した3層の積層構造とし、一方の目の粗い膜材を前記陽極に接触又は近接させ、他方の目の粗い膜材を前記陰極流路側に配置した
ことを特徴とする電解水生成装置。 A cathode, an anode disposed opposite to the cathode at a predetermined distance, a diaphragm provided in contact with or in proximity to the anode, and provided between the cathode and the diaphragm; An electrolyzed water generating device comprising a cathode flow path that circulates to an outlet, and generating electrolyzed water by applying a voltage between the cathode and the anode,
The diaphragm has a three-layer structure in which a fine film material is sandwiched between both sides with a finer film material, and one coarse film material is in contact with or close to the anode. The other rough membrane material is arranged on the cathode flow path side.
前記隔膜を、目の細かい膜材をそれよりも目の粗い膜材でその両側から挟み込むようにして積層した3層の積層構造とし、一方の目の粗い膜材を前記陰極に接触又は近接させ、他方の目の粗い膜材を前記陽極流路側に配置した
ことを特徴とする電解水生成装置。 An anode, a cathode disposed opposite to the anode at a predetermined distance, a diaphragm provided in contact with or in close proximity to the cathode, and provided between the anode and the diaphragm; An electrolyzed water generator comprising an anode flow path that circulates to an outlet, and generates electrolyzed water by applying a voltage between the anode and the cathode,
The diaphragm has a three-layer structure in which a fine film material is sandwiched from both sides with a coarser film material, and one coarse film material is brought into contact with or close to the cathode. The other rough membrane material is arranged on the anode flow path side.
前記目の粗い膜材に塩素耐性の高い材料を用いた
ことを特徴とする電解水生成装置。 It is an electrolyzed water generating apparatus as described in any one of Claims 1-4,
An electrolyzed water generating apparatus characterized in that a material having high chlorine resistance is used for the rough membrane material.
前記目の細かい膜材に塩素耐性の高い材料を用いた
ことを特徴とする電解水生成装置。 It is an electrolyzed water generating apparatus as described in any one of Claims 1-4,
An electrolyzed water generating device characterized in that a material having high chlorine resistance is used for the fine membrane material.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007012639A JP4677993B2 (en) | 2007-01-23 | 2007-01-23 | Electrolyzed water generator |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2007012639A JP4677993B2 (en) | 2007-01-23 | 2007-01-23 | Electrolyzed water generator |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2008178771A JP2008178771A (en) | 2008-08-07 |
| JP4677993B2 true JP4677993B2 (en) | 2011-04-27 |
Family
ID=39723081
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2007012639A Expired - Fee Related JP4677993B2 (en) | 2007-01-23 | 2007-01-23 | Electrolyzed water generator |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP4677993B2 (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160137618A (en) * | 2014-04-12 | 2016-11-30 | 다렌 사앙디 이노베이티브 테크놀로지 리서치 인스티튜트 컴퍼니 리미티드. | Device for preparing drinking water by electrolysis |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN106396002B (en) * | 2016-11-09 | 2019-08-16 | 大连交通大学 | The shunting electrolysis unit and method of chloride ion in a kind of removal aqueous solution |
| WO2018147550A1 (en) * | 2017-02-08 | 2018-08-16 | (주)다남이엔이 | Electrolysis module, electrolyzed water generating device comprising same, and method for driving electrolyzed water generating device |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3952228B2 (en) * | 1997-11-19 | 2007-08-01 | 有限会社コヒーレントテクノロジー | Electrolysis apparatus and electrolysis method |
| JP3888183B2 (en) * | 2002-02-25 | 2007-02-28 | 松下電工株式会社 | Electrolytic hydrogen dissolved water generator |
| JP4249657B2 (en) * | 2004-05-21 | 2009-04-02 | 本田技研工業株式会社 | Electrolyzed water generator |
| JP4353159B2 (en) * | 2005-08-25 | 2009-10-28 | パナソニック電工株式会社 | Electrolyzed water generator |
-
2007
- 2007-01-23 JP JP2007012639A patent/JP4677993B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20160137618A (en) * | 2014-04-12 | 2016-11-30 | 다렌 사앙디 이노베이티브 테크놀로지 리서치 인스티튜트 컴퍼니 리미티드. | Device for preparing drinking water by electrolysis |
| KR101943178B1 (en) * | 2014-04-12 | 2019-04-17 | 다렌 사앙디 이노베이티브 테크놀로지 리서치 인스티튜트 컴퍼니 리미티드. | Device for preparing drinking water by electrolysis |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2008178771A (en) | 2008-08-07 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP3349710B2 (en) | Electrolyzer and electrolyzed water generator | |
| JP6062597B2 (en) | ELECTROLYTIC DEVICE, ELECTRODE UNIT, AND ELECTROLYTIC WATER GENERATION METHOD | |
| KR101831743B1 (en) | Electrolysis device and apparatus for producing electrolyzed ozonated water | |
| JPWO1999010286A1 (en) | Electrolytic cell and electrolyzed water generator | |
| JP4751994B1 (en) | Electrolyzed water production apparatus having a diaphragm electrolytic cell and a non-diaphragm electrolytic cell | |
| JP2008307524A (en) | Water treatment device | |
| JPWO2014006740A1 (en) | Dialysate preparation water production equipment | |
| JP3820248B2 (en) | Electrolytic water conditioner | |
| TW201730377A (en) | Electrolyzed water generating device | |
| JP4677993B2 (en) | Electrolyzed water generator | |
| JP5282201B2 (en) | Electrolyzed water generator | |
| KR101407728B1 (en) | a water purifier | |
| JP4597263B1 (en) | Electrolyzed water production apparatus and electrolyzed water production method using the same | |
| JP4600225B2 (en) | Electrolyzed water generator | |
| JP4869297B2 (en) | Electric deionized water production equipment | |
| WO2016147439A1 (en) | Electrolysis tank and electrolyzed water-generating method | |
| JP2010119990A (en) | Apparatus for generating electrolytic water | |
| JP4200118B2 (en) | Alkaline ion water conditioner | |
| JP6037238B2 (en) | Electrolytic water backflow prevention mechanism | |
| JP5894787B2 (en) | Electrolyzed water production equipment | |
| JP4353159B2 (en) | Electrolyzed water generator | |
| JP2007307502A (en) | Method for generating electrolytic water and electrolytic water generator | |
| JP2007090147A (en) | Electrolytic water generator | |
| JP2008000730A (en) | Electrolyzed water generator | |
| JPH06170367A (en) | Ion water producer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20090312 |
|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20101227 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20110104 |
|
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20110117 |
|
| R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
| FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20140210 Year of fee payment: 3 |
|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |