(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解槽内に所定の間隔を保持して互いに並列的に配設されて対向する陽極および陰極と、同陰極に対して直列的かつ前記陽極に対して並列的に配設されて同陽極に対して所定の間隔を保持して対向する第２の陰極と、前記電解槽内を区画して前記陽極および陰極を収容する第１の電極室と前記第２の陰極を収容する第２の電極室とを形成する隔膜を有し、前記第１の電極室へ供給される食塩水を前記陽極と前記陰極間で電解する主電解工程と、同主電解工程で生成された電解水を前記陽極と前記第２の陰極間で電解する副電解工程を備えていることを特徴とする電解水生成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、次亜塩素酸、次亜塩素酸ナトリウム等を主要成分として含有し、殺菌作用、消毒作用を有する電解水を生成するための電解水生成装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
次亜塩素酸、次亜塩素酸ナトリウム等を主要成分として含有して殺菌作用、消毒作用を有する電解水を生成するための電解水生成装置の一形式として、特公平７−８７６８号公報に示されているように、電解槽内を隔膜にて区画して形成された一対の隔室にそれぞれ電極を配置して陽極室と陰極室とを構成し、これら両電極室に供給される希薄食塩水を両電極間で電解する電解水生成装置がある。当該電解水生成装置においては、陽極室内で生成される陽極室側生成水が主として次亜塩素酸を含む酸性水であり、また陰極室内で生成される陰極室側生成水がアルカリ性水である。
【０００３】
ところで、当該電解水生成装置にて生成される陽極室側の電解水はｐＨが２〜３と強い酸性を示すが、当該電解水の殺菌力は次亜塩素酸に大きく依存するもので、ｐＨが３〜７の範囲の電解水が望ましい。また、本発明者の検討結果によれば、当該電解水においては殺菌力の保持性は相対的に低いが、ｐＨが５前後においては相当の安定性を示するとの知見を得ている。
【０００４】
従来、酸性の電解水のｐＨを調整する手段としては、上記した公報に示されているように、陽極室で生成された酸性の電解水に陰極室で生成されたアルカリ性の電解水を混合して調整する手段、特開平４−１３１１８４号公報に示されているように、被電解水である食塩水に予め塩酸を添加してｐＨを低くしてこれを無隔膜電解槽で電解する手段、次亜塩素酸塩を予め添加した水を陽極室に供給して電解する手段等が知られている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記した各手段においては、予め必要な薬液を添加して被電解水を調製するか、あるいは生成された酸性の電解水に生成されたアルカリ性の電解水を添加して調製するものであって、電解水のｐＨの調製はかなり面倒である。従って、本発明の目的は、電解水生成装置の運転条件によりｐＨが３〜７、好ましくはｐＨが５前後の電解水を生成することができる電解水生成装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明は、次亜塩素酸、次亜塩素酸ナトリウム等を主要成分として含有して殺菌作用、消毒作用を有する電解水を生成するための電解水生成装置であって、当該電解水生成装置は、電解槽内に所定の間隔を保持して互いに並列的に配設されて対向する陽極および陰極と、同陰極に対して直列的かつ前記陽極に対して並列的に配設されて同陽極に対して所定の間隔を保持して対向する第２の陰極と、前記電解槽内を区画して前記陽極および陰極を収容する第１の電極室と前記第２の陰極を収容する第２の電極室とを形成する隔膜を有し、前記第１の電極室へ供給される食塩水を前記陽極と前記陰極間で電解する主電解工程と、同主電解工程で生成された電解水を前記陽極と前記第２の陰極間で電解する副電解工程を備えていることを特徴とするものである。
【０００７】
【発明の作用・効果】
このように構成した電解水生成装置においては、第１の電極室に供給された食塩水は先づ陽極と陰極からなる主電解工程にて無隔膜状態で電解されて、第１の電極室内にて次亜塩素酸ソーダを主要成分とするｐＨ８前後の電解水が生成される。この電解水は陽極と第２の陰極かなる副電解工程にて有隔膜状態で電解されて、第１の電極室側の電解水を酸性側に移行させるとともに、陰極室にアルカリ性の電解水を生成させる。
【０００８】
このため、当該電解水生成装置においては、副電解工程での電解の程度を調整することにより、主電解室にて生成される電解水のｐＨを任意に調整することができる。副電解工程での電解の程度を調整する手段としては、可変抵抗器を使用して主電解工程と副電解工程で付与する電気量を調整する手段、陰極室へ供給する水または食塩水の流速、導電率を調整する手段、隔膜の種類を選定して陽イオン透過能を調整する手段等を採用することができる。
【０００９】
従って、当該電解水生成装置によれば、任意の運転条件を採用することにより、陽極室で生成される電解水のｐＨを任意に調整することができるため、ｐＨ３〜７、好ましくはｐＨ５前後の電解水を容易に生成することができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下本発明に係る電解水生成装置の一例を図面に基づいて説明するに、図１には当該電解水生成装置の概略構成が示されている。当該電解水生成装置は、電解槽１１、陽極１２ａ、第１，第２陰極１２ｂ，１２ｃ、隔膜１３、および可変抵抗器１４を備えている。
【００１１】
電解槽１１は、下端側に希薄食塩水の供給管路１１ａを備えているとともに、上端側に電解水の流出管路１１ｂを備え、隔膜１３は電解槽１１の下流側に配設されて、電解槽１１内を供給管路１１ａおよび流出管路１１ｂが連通する第１電極室１５ａと、電解槽１１の下流側の隅部に位置する第２電極室１５ｂとに区画している。隔膜１３は陽イオンを透過可能の陽イオン交換膜であって、第２電極室１５ｂには水または希薄食塩水の供給管路１１ｃと電解水の流出管路１１ｄが形成されている。
【００１２】
第１電極室１５ａには陽極１２ａと第１陰極１２ｂが配設され、また第２電極室１５ｂには第２陰極１２ｃが配設されている。陽極１２ａと第１陰極１２ｂとは、所定間隔を保持して互いに対向して位置しているとともに、第２陰極１２ｃは第１陰極１２ｂに対しては直列的に、かつ陽極１２ａに対して並列的に位置し、陽極１２ａとは隔膜１３を挟んで所定間隔を保持して対向している。これらの各電極１２ａ〜１２ｃは直流電源１６にそれぞれ接続されている。
【００１３】
直流電源１６に対して、陽極１２ａは正極に接続されているとともに、第１陰極１２ｂおよび第２陰極１２ｃは負極に接続されている。また、直流電源１６と第２陰極１２ｃとの接続回路には、可変抵抗器１４が介装されている。これにより、陽極１２ａと第１陰極１２ｂ間には無隔膜の主電解工程が構成され、また陽極１２ａと第２陰極１２ｃ間には隔膜１３を挟んで有隔膜の副電解工程が構成される。
【００１４】
このように構成した電解水生成装置においては、第１電極室１５ａには供給管路１１ａを通して希薄食塩水が供給されるとともに、第２電極室１５ｂには水または希薄食塩水が供給される。本実施の形態においては、水が供給される。また、各電極においては、陽極１２ａに正電圧が印加されるとともに、第１陰極１２ｂおよび第２陰極１２ｃには負電圧が印加される。
【００１５】
この状態の電解槽１１においては、先づ陽極１２ａと第１陰極１２ｂからなる主電解工程にて無隔膜状態で電解されて、第１電極室１５ａ内には次亜塩素酸ソーダを主要成分とするｐＨ８前後の電解水が生成される。この電解水は陽極１２ａと第２陰極１２ｃかなる副電解工程にて有隔膜状態で電解されて、第１電極室１５ａの電解水を酸性側に移行させるとともに、第２電極室１５ｂにアルカリ性の電解水を生成させる。第１電極室１５ａの電解水は流出管路１１ｂを通して流出され、かつ第２電極室１５ｂの電解水は流出管路１１ｄを介して流出される。
【００１６】
このように、第１電極室１５ａの希薄食塩水は主電解工程で無隔膜電解された後に、さらに副電解工程で有隔膜電解されるため、一旦生成された電解水は有隔膜電解により酸性側へ移行する。この場合、電解水の酸性の程度は主として、副電解工程での電解の程度を調整することができる。当該電解水生成装置においては、可変抵抗器１４により抵抗値を任意に調整し、陽極１２ａと第２陰極１２ｃ間に付与する電気量を調整して、副電解工程での電解の程度を設定している。これにより、当該電解水生成装置においては、ｐＨ５前後の電解水を容易に生成することができる。
【００１７】
図２〜図４は、希薄食塩水を電解して生成された次亜塩素酸または次亜塩素酸ソーダを主要成分とするｐＨの異なる３種類の電解水における有効塩素量の経時的な変化を示すグラフであって、図２のグラフは電解水を室温２５℃で開放状態で放置した場合、図３のグラフは電解水を室温４０℃で開放状態で放置した場合、図４のグラフは電解水を室温５０℃で開放状態で放置した場合の状態を示している。これらのグラフからは、電解水はｐＨが低い程有効塩素量の残存量は急速に低下することが明かであり、当該電解水の殺菌力と有効塩素の安定性とを考慮すれば、ｐＨ５前後の電解水が好ましいことが解る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一例に係る電解水生成装置の概略構成図である。
【図２】各ｐＨの電解水の室温２５℃での有効塩素量の経時的変化を示すグラフである。
【図３】各ｐＨの電解水の室温４０℃での有効塩素量の経時的変化を示すグラフである。
【図４】各ｐＨの電解水の室温５０℃での有効塩素量の経時的変化を示すグラフである。
【符号の説明】
１１…電解槽、１２ａ…第１電極、１２ｂ…第２電極、１２ｃ…第３電極、１３…隔膜、１４…可変抵抗器、１５ａ…第１電極室、１５ｂ…第２電極室。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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