(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
イオン透過能を有する隔膜にて区画して形成された一対の隔室のうちの一方の隔室に第１の電極と第２の電極を互いに対向して配置して第１の電極室を構成するとともに、他方の隔室に第３の電極を配置して第２の電極室を構成してなる電解槽を使用して電解水を生成する電解水の生成方法であり、前記第１の電極室にて希薄食塩水の無隔膜電解および前記両電極室間での電気透析の第１の電解処理と、同第１の電解処理とは各電極の極性を逆極性にした第２の電解処理と、前記第１，第２の電極室間での希薄食塩水の有隔膜電解の第３の電解処理を選択的に行うことを特徴とする電解水の生成方法。
【請求項２】
請求項１に記載の電解水の生成方法を実施するための電解水生成装置であり、イオン透過能を有する隔膜にて区画して形成された一対の隔室を有する電解槽と、同電解槽の一方の隔室に互いに対向して配設されて同隔室を第１の電極室に構成する第１の電極および第２の電極と、前記電解槽の他方の隔室に配設されて同隔室を第２の電極室に構成する第３の電極と、直流電源の正負の一方の極と前記第１，第２，第３の電極との接続回路に介装され同第１の電極と第２，第３の電極とを前記一方の極に選択的に接続する第１のスイッチと、前記直流電源の正負の他方の極と前記第１，第２，第３電極との接続回路に介装され同第１の電極と第２，第３の電極とを前記他方の極に選択的に接続する第２のスイッチと、前記直流電源と前記第３の電極との接続回路に介装された可変抵抗器と、前記直流電源と前記第３の電極の接続回路に介装され同第３の電極を前記直流電源に前記可変抵抗器の存在の有無の状態に選択的に接続する第３のスイッチと、前記直流電源と前記第２の電極との接続回路に介装され同第２の電極の前記直流電源にたいする接続を選択的に断続する第４のスイッチ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含有し殺菌作用、消毒作用、鮮度保持作用等を有するｐＨが３未満から１１までの広いｐＨの範囲の任意のｐＨ値の強酸性〜弱アルカリ性の電解水を選択的に製造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、殺菌作用、消毒作用を有する電解水を製造するための電解水生成装置の一形式として、特公平４−４２０７７号公報に示されているように、電解槽内をイオン透過能を有する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有隔膜電解する電解水生成装置がある。
【０００３】
当該電解水生成装置においては、両電極室間で希薄食塩水の有隔膜電解がなされ、陽極室内では次亜塩素酸を含む強酸性水が生成されるとともに、陰極室内では強アルカリ性水が生成される。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
当該電解水生成装置によれば、陽極室内の生成水はｐＨが３未満という強い酸性になるとともに、陰極室内の生成水はｐＨが１１以上という強アルカリ性となる。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む水溶液ではｐＨが低い程殺菌力は高く、殺菌力の点からすれば低いｐＨ程好ましい。しかしながら、殺菌処理、消毒処理、その他鮮度保持処理、鮮魚解凍時の発色処理等、処理の目的によっては、ｐＨが３未満から１１までの広い範囲の任意の値の電解水を使用することがある。
【０００５】
従って、本発明の目的は、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、その他の作用を有するｐＨ３未満の強酸性の電解水、ｐＨ３〜８の範囲の酸性〜弱アルカリ性の電解水と、ｐＨ８〜１１のアルカリ性の電解水を選択的に製造し得る電解水生成方法、および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】
本発明は電解水の生成方法および生成装置に関するもので、本発明に係る電解水の生成方法は、イオン透過能を有する隔膜にて区画して形成された一対の隔室のうちの一方の隔室に第１の電極と第２の電極を互いに対向して配置して第１の電極室を構成するとともに、他方の隔室に第３の電極を配置して第２の電極室を構成してなる電解槽を使用して電解水を生成する電解水の生成方法であって、前記第１の電極室にて希薄食塩水の無隔膜電解および前記両電極室間での電気透析の第１の電解処理と、同第１の電解処理とは各電極の極性を逆極性にした第２の電解処理と、前記第１，第２の電極室間での希薄食塩水の有隔膜電解の第３の電解処理を選択的に行うことを特徴とするものである。
【０００７】
また、本発明に係る電解水の生成装置は本発明に係る電解水の生成方法を実施するための電解水生成装置であり、イオン透過能を有する隔膜にて区画して形成された一対の隔室を有する電解槽と、同電解槽の一方の隔室に互いに対向して配設されて同隔室を第１の電極室に構成する第１の電極および第２の電極と、前記電解槽の他方の隔室に配設されて同隔室を第２の電極室に構成する第３の電極と、直流電源の正負の一方の極と前記第１，第２，第３の電極との接続回路に介装され同第１の電極と第２，第３の電極とを前記一方の極に選択的に接続する第１のスイッチと、前記直流電源の正負の他方の極と前記第１，第２，第３の電極との接続回路に介装され同第１の電極と第２，第３の電極とを前記他方の極に選択的に接続する第２のスイッチと、前記直流電源と前記第３の電極との接続回路に介装された可変抵抗器と、前記直流電源と前記第３の電極との接続回路に介装され同第３の電極を前記直流電源に前記可変抵抗器の存在の有無の状態に選択的に接続する第３のスイッチと、前記直流電源と前記第２の電極との接続回路に介装され同第２の電極の前記直流電源に対する接続を選択的に断続する第４のスイッチを備えていることを特徴とするものである。
【０００８】
【発明の作用・効果】
本発明の電解水の生成方法においては、前記第１，第２，第３の電解処理を選択的に行うもので、第１の電解処理では、第１の電極室内での希薄食塩水の無隔膜電解と第１，第２の電極室間での電気透析を併用するものである。これにより、第１の電極室内で生成された電解水中の陽イオン成分が第２の電極室内に移動し、または第２の電極室内の陽イオン成分が第１電極室内に移動する。
【０００９】
この第１の電解処理において、第１の電極室内の電解水中の陽イオン成分が移動する場合には、第１の電極室内の電解水のｐＨは陽イオン成分の移動量に応じて低下することになり、陽イオン成分の移動量を調整することにより、第１の電極室内の電解水はｐＨ３〜８の範囲の任意の値の酸性〜弱アルカリ性となる。また、これとは逆に、第２の電極室内の陽イオン成分が移動する場合には、第１の電極室内の電解水のｐＨは陽イオン成分の移動量に応じて高くなり、陽イオン成分の移動量を調整することにより、第１の電極室内の電解水はｐＨ８〜１１の範囲の任意の値のアルカリ性となる。
【００１０】
また、第２の電解処理では、第１の電解処理とは各電極の極性を逆極性にして、第１の電極室内での希薄食塩水の無隔膜電解と第１，第２の電極室間での電気透析を併用するものである。従って、当該電解処理においては、第１の電極室内では第１の電解処理とは全く逆に、ｐＨ８〜１１の範囲の任意の値のアルカリ性の電解水が生成されるか、またはｐＨ３〜８の範囲の任意の値の酸性〜弱アルカリ性の電解水が生成される。
【００１１】
また、第３の電解処理では、第１，第２の電極室間での希薄食塩水の有隔膜電解を行うものである。これにより、両電極室内の一方ではｐＨ３が未満の強酸性の電解水が生成され、かつ両電解室内の他方ではｐＨが１１以上の強アルカリ性の電解水が生成される。
【００１２】
従って、これら第１，第２，第３の電解処理を選択的に行えば、ｐＨ３未満からｐＨ１１までの広い範囲の任意のｐＨの電解水を生成することができる。
【００１３】
本発明に係る電解水の生成装置は上記した３つの電解処理態様を実施するものであり、第４のスイッチの操作により、第２の電極を直流電源の他方の極に選択的に接続することができるとともに、第１，第２のスイッチの操作により、第１の電極と第２，第３の電極との直流電源の各極に対する接続を切替えることができ、かつ第３のスイッチの操作により、第３の電極を直流電源に対して可変抵抗器の有、無の状態に選択的に接続することができる。
【００１４】
従って、第４のスイッチの操作により第２の電極を直流電源の他方の極に接続した状態で、第１，第２のスイッチの操作により第１の電極を直流電源の一方の極に、第２，第３の電極を直流電源の他方の極に、かつ第３のスイッチの操作により第３の電極を可変抵抗器を介した状態で直流電源の他方にそれぞれ接続すれば、第１の電極室内での希薄食塩水の無隔膜電解と、第１，第２の電極室間での電気透析とを行うことができ、これにより第１の電解処理を選択することができる。
【００１５】
また、当該電解水生成装置において、この状態で第１，第２のスイッチの操作により、第１の電極と第２，第３の電極との直流電源の各極に対する接続を切替えると、第１の電極を直流電源の他方の極に、第２，第３の電極を直流電源の一方の極に、かつ第３の電極を可変抵抗器を介した状態で直流電源の一方にそれぞれ接続することができ、第１の電解処理とは逆極性で、第１の電極室内での希薄食塩水の無隔膜電解と、第１，第２の電極室間での電気透析とを行うことができ、これにより第２の電解処理を選択することができる。
【００１６】
また、当該電解水生成装置において、上記した第１，第２の電解処理のいずれかの状態で、第４のスイッチの操作により第２の電極の直流電源に対する接続を遮断し、かつ第３のスイッチの操作により第３の電極を可変抵抗器を介さず直接直流電源に接続すれば、第１，第２の電極室間で希薄食塩水の有隔膜電解を行うことができ、これにより第３の電解処理を選択することができる。
【００１７】
【発明の実施の形態】
以下本発明を図面に基づいて説明するに、図１〜図３には本発明に係る電解水生成装置の一例が概略的に示されている。当該電解水生成装置は、電解槽１１と、隔膜１２と、第１，第２，第３電極１３ａ，１３ｂ，１３ｃを備えている。隔膜１２はイオン透過能を有するもので、電解槽１１の中央部に配設されて電解槽１１内を一対の隔室に区画している。
【００１８】
第１電極１３ａと第２電極１３ｂとは一方の隔室に所定間隔を保持して並列的に配置されて互いに対向し、同隔室を第１電極室１４ａに構成している。また、第３電極１３ｃは他方の隔室にて隔膜１２とは所定間隔を保持して配置されていて、第２電極１３ｂとは隔膜１２を挟んで並列して互いに対し、同隔室を第２電極室１４ｂに構成している。第１電極室１４ａには、希薄食塩水の供給管路１１ａと電解水の流出管路１１ｂが開口し、かつ第２電極室１４ｂには、希薄食塩水の供給管路１１ｃと電解水の流出管路１１ｄが開口している。
【００１９】
第１電極１３ａ、第２電極１３ｂ、および第３電源１３ｃは直流電源１５ａに接続されており、直流電源１５ａの正極と第１電極１３ａおよび第２，第３電極１３ｂ，１３ｃの接続回路には第１切換スイッチ１６ａが、直流電源１５ａの負極と第１電極１３ａおよび第２，第３電極１３ｂ，１３ｃの接続回路には第２切換スイッチ１６ｂがそれぞれ介装されている。直流電源１５ａと第３電極１３ｃの接続回路は、可変抵抗器１５ｂが介装されている接続回路と、電気機器を介装されていない接続回路とからなり、これら両接続回路間に第３切換スイッチ１６ｃが介装されている。また、直流電源１５ａと第２電極１３ｂの接続回路には開閉スイッチ１６ｄが介装されている。
【００２０】
当該電解水生成装置においては、第１，第２，第３切換スイッチ１６ａ，１６ｂ，１６ｃの切換え動作と、開閉スイッチ１６ｄの開閉動作により、図１〜図３に示す３つの態様の接続回路を構成する。
図１に示す第１の接続態様では、開閉スイッチ１６ｄが閉成された状態で各切換スイッチ１６ａ〜１６ｃがａ側接点に接続されていて、第１電極１３ａを直流電源１５ａの正極に、第２電極１３ｂおよび第３電極１３ｃを直流電源１５ａの負極にそれぞれ接続する接続回路を構成し、かつ第３電極１３ｃを可変抵抗器１５ｂを介して直流電源１５ａに接続する接続回路を構成している。
【００２１】
図２に示す第２の接続態様では、開閉スイッチ１６ｄが閉成された状態で第１，第２切換スイッチ１６ａ，１６ｂがｂ側接点に、かつ第３切換スイッチ１６ｃはａ側接点にそれぞれ接続されていて、第１電極１３ａを直流電源１５ａの負極に、第２，第３電極１３ｂ，１３ｃを直流電源１５ｂの正極にそれぞれ接続する接続回路を構成し、かつ第３電極１３ｃを可変抵抗器１５ｂを介して直流電源１５ａに接続する接続回路を構成している。
【００２２】
図３に示す第３の接続態様では、開閉スイッチ１６ｄが開成された状態で第１切換スイッチ１６ａがａ側接点に、第２切換スイッチ１６ｂがａ側接点に、第３切換スイッチ１６ｃがｂ側接点に接続されていて、第２電極１３ｂの直流電源１５ａに対する接続を遮断した状態で、第１電極１３ａを直流電源１５ａの正極に、
第３電極１３ｃを直流電源１５ａの負極にそれぞれ接続する接続回路を構成し、かつ第３電極１３ｃを可変抵抗器１５ｂを介さずに直流電源１５ａに接続する接続回路を構成している。
【００２３】
図１〜図３において、符号１７ａは水道水を導入するウォータバルブ、符号１７ｂは希薄食塩水の貯溜タンク、符号１７ｃは希薄食塩水の供給ポンプ、符号１７ｄ，１７ｅは流量調整バルブである。当該電解水生成装置においては、貯溜タンク１７ｂにて所定の濃度の希薄食塩水が調製され、調製された希薄食塩水は供給ポンプ１７ｃの駆動により各流量調整バルブ１７ｄ，１７ｅにて流量を調整されて、各供給管路１１ａ，１１ｃを通して各電極室１４ａ，１４ｂ内に供給される。各電極室１４ａ，１４ｂ内に供給された希薄食塩水は電解処理され、生成された各電解水は流出管路１１ｂ，１１ｄを通して外部へ流出される。
【００２４】
このように構成した電解水生成装置においては、図１の第１の接続態様での運転（第１の電解処理）では第１電極室１４ａ内で希薄食塩水の無隔膜電解が行なわれるとともに、第１電極室１４ａと第２電極室１４ｂ間で電気透析が行われる。また、図２に示す接続態様での運転（第２の電解処理）では、第１の電解処理とは各電極１３ａ〜第１３ｃの極性を逆極性とした無隔膜電解が第１電極室１４ａ内で行われ、かつ第１電極室１４ａと第２電極室１４ｂ間で電気透析が行われる。また、図３に示す接続態様での運転（第３の電解処理）では、第１電極室１４ａと第２電極室１４ｂ間で希薄食塩水の有隔膜電解が行われる。
【００２５】
当該電解水生成装置における第１の電解処理では（図１を参照）、第１電極室１４ａ内にて希薄食塩水の無隔膜電解が行われて同電解室１４ａ内に弱アルカリ性の電解水が生成されるが、第１電極室１４ａと第２電極室１４ｂ間で同時になされる電気透析により、生成された電解水中の陽イオン成分が第２電極室１４ｂ内へ移動して、電解水が漸次酸性側へ移行する。この場合、これら両電極１３ａ，１３ｃ間に供給する電流を可変抵抗器１５ｂにて調整して、第１電極室１４ａ内から第２電極室１４ｂ内へ移動する陽イオン成分の量を調整することにより、第１電極室１４ａ内で生成される電解水のｐＨを３〜８の任意の値に調整することができる。
【００２６】
当該電解水生成装置における第２の電解処理では（図２を参照）、第１電極室１４ａ内にて希薄食塩水の無隔膜電解が行われて同電解室１４ａ内に弱アルカリ性の電解水が生成されるが、第１電極室１４ａと第２電極室１４ｂ間で同時になされる電気透析により、第２電極室１４内の陽イオン成分が第１電極室１４ａ内へ移動し、電解水がさらにアルカリ性側に漸次移行する。この場合、これら両電極１３ａ，１３ｃ間に供給する電流を可変抵抗器１５ｂにて調整して、第２電極室１４ｂ内から第１電極室１４ａ内へ移動する陽イオン成分の量を調整することにより、第１電極室１４ａ内で生成される電解水のｐＨを８〜１１の任意の値に調整することができる。
【００２７】
当該電解水生成装置における第３の電解処理では（図３を参照）、第１電極室１４ａと第２電極室１４ｂ間で希薄食塩水の有隔膜電解が行われ、第１電極室１４ａ内ではｐＨが３未満の強酸性の電解水が生成されるとともに、第２電極室１４ｂ内ではｐＨが１１以上の強アルカリ性の電解水が生成される。
【００２８】
このように、当該電解水生成装置を使用した生成方法によれば、希薄食塩水を被処理液として、無隔膜電解と電気透析とを併用した第１の電解処理と、第１の電解処理とは各電極の極性を逆極性とし第２の電解処理と、有隔膜電解の第３の電解処理とを選択的に行って、ｐＨ３未満の強酸性の電解水、ｐＨ３〜８の酸性〜弱アルカリ性の電解水、ｐＨ８〜１１のアルカリ性の電解水を選択的に得ることができる。
【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第１の電解処理の状態を示す概略構成図である。
【図２】同電解水生成装置の第２の電解処理の状態を示す概略構成図である。
【図３】同電解水生成装置の第３の電解処理の状態を示す概略構成図である。
【符号の説明】
１１…電解槽、１２…隔膜、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ…電極、１４ａ，１４ｂ…電極室、１５ａ…直流電源，１５ｂ…可変抵抗器、１６ａ，１６ｂ，１６ｃ…切換スイッチ、１６ｄ…開閉スイッチ。
【図１】
0003575713.tif 000002
【図２】
0003575713.tif 000003
【図３】
0003575713.tif 000004