(57)【要約】【課題】弱酸性の電解生成酸性水および強アルカリ性の電解生成アルカリ性水を、１台の電解槽を有する電解水生成装置を使用して同期的に生成することができる電解水生成装置を提供する。【解決手段】有隔膜電解槽部１０ｂ，１０ｃと無隔膜電解槽部１０ａを一体に有する電解槽１０を備え、有隔膜電解槽部１０ｂ，１０ｃでは、陰極側電解室Ｒ2に被電解水である希薄塩水を導入し、かつ、陽極側電解室Ｒ1に無隔膜電解にて生成される電解生成水を導入して有隔膜電解を行い、陽極側電解室Ｒ1にて弱酸性の電解生成酸性水を、陰極側電解室Ｒ2にて強アルカリ性の電解生成アルカリ性水を生成する。【選択図】  図１
2007038080.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
弱酸性の電解生成酸性水および強アルカリ性の電解生成アルカリ性水を同期的に生成する電解水生成装置であり、当該電解水生成装置は、有隔膜電解槽部と無隔膜電解槽部を一体に有する電解槽を備え、同電解槽は、前記有隔膜電解槽部の陰極側電解室および前記無隔膜電解槽部の電解室にそれぞれ接続されてこれら各電解室に被電解水を供給する供給管路、前記有隔膜電解槽部の陰極側電解室および陽極側電解室、前記無隔膜電解槽部の電解室にそれぞれ接続されてこれら各電解室にて生成される電解生成水を導出する導出管路、前記無隔膜電解槽部の電解室にて接続されている導出管路と前記有隔膜電解槽部の陽極側電解室に接続されて同陽極側電解室に前記無隔膜電解槽部の電解室にて生成される電解生成水を導入する導入管路を備え、前記有隔膜電解槽部の陰極側電解室から強アルカリ性の電解生成アルカリ性水が導出され、かつ、前記有隔膜電解槽部の陽極側電解室から弱酸性の電解生成酸性水が導出されるように構成されていることを特徴とする電解水生成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の電解水生成装置であり、当該電解水生成装置は、少なくとも２つの有隔膜電解槽部と少なくとも１つの無隔膜電解槽部を一体に有する電解槽を備え、前記各有隔膜電解槽部は、前記無隔膜電解槽部を挟んで同無隔膜電解槽部の両側に配置されていることを特徴とする電解水生成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の電解水生成装置であり、前記無隔膜電解槽部の各電極は、前記各有隔膜電解槽部のいずれかの電極を兼ね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】
【技術分野】
【０００１】
本発明は電解水生成装置に関し、特に、弱酸性の電解生成酸性水および強アルカリ性の電解生成アルカリ性水を同期的に生成することができる電解水生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
電解生成酸性水および電解生成アルカリ性水を同期的に生成される電解水生成装置として、有隔膜電解槽を有する電解水生成装置がある。当該電解水生成装置では、有隔膜電解によって、陽極側電解室にて電解生成酸性水が生成され、かつ、陰極側電解室にて電解生成アルカリ性水が生成される。生成される電解生成酸性水は、高い殺菌能を有することから、殺菌用水として広い分野で有効に利用され、また、電解生成アルカリ性水は、高い洗浄能を有することから、洗浄用水として広い分野で有効に利用される。
【０００３】
ところで、電解生成酸性水の殺菌能は、含有する塩素成分およびその形態に依存し、また、当該塩素成分は、電解生成酸性水のｐＨ領域によって各種の形態を採る。電解生成酸性水は、その強酸性のｐＨ領域と弱酸性のｐＨ領域とでは殺菌能を異にする。また、電解生成酸性水が含有する塩素成分は、電解生成酸性水が強酸性のｐＨ領域にある場合には、揮発し易い形態を採り、電解生成酸性水が弱酸性のｐＨ領域にある場合には、揮発し難い形態を採る性質を有している。従って、強酸性の電解生成酸性水を殺菌用水として利用する場合には、当該電解生成酸性水からの塩素成分の発生が多くて周辺機器に腐食を生じさせるおそれがあり、その対策を講じることが必要である。
【０００４】
このため、電解生成酸性水の使い勝手からすれば、高い殺菌能を必ずしも必要としない利用分野においては、塩素成分の発生が少なくて周辺機器に対する腐食等の影響の少ない弱酸性の電解生成酸性水の使用が望まれる。従って、このような利用分野においては、電解生成水を生成する場合、弱酸性の電解生成酸性水と強アルカリ性の電解生成アルカリ性水を同期的に生成することが要請される。
【０００５】
しかしながら、１台の有隔膜電解槽を使用する有隔膜電解においては、電解条件を適宜設定することにより、強酸性の電解生成酸性水および強アルカリ性の電解生成アルカリ性水を同期的に生成することができ、また、弱酸性の電解生成酸性水および弱アルカリ性の電解生成アルカリ性水を同期的に生成することはできるが、如何なる電解条件を採用しても、弱酸性の電解生成酸性水および強アルカリ性の電解生成アルカリ性水を同期的に生成することはできず、また、強酸性の電解生成酸性水および弱アルカリ性の電解生成アルカリ性水を同期的に生成することはできない。
【０００６】
所望するｐＨ領域の電解生成酸性水と所望するｐＨ領域の電解生成アルカリ性水を生成する電解方法としては、有隔膜電解槽と無隔膜電解槽の２台の電解槽を適宜組み合わせて電解する電解方法がすでに提案されている。その第１の電解方法は、無隔膜電解槽と有隔膜電解槽を組み合わせて無隔膜電解と有隔膜電解を行う方法であり（特許文献１を参照）、また、その第２の電解方法は、有隔膜電解槽と無隔膜電解槽を組み合わせて有隔膜電解と無隔膜電解を行う方法である（特許文献２を参照）。
【０００７】
特許文献１にて提案されている電解方法は、弱酸性殺菌水（弱酸性の電解生成酸性水）および弱アルカリ性水（弱アルカリ性の電解生成アルカリ性水）を生成する方法である。当該電解方法では、無隔膜電解槽の下流側に有隔膜電解槽を接続して、第１の電解過程では、希薄塩水を無隔膜電解槽にて無隔膜電解し、第２の電解過程では、有隔膜電解槽の陽極側電解室に無隔膜電解にて生成された電解生成水を供給し、かつ、有隔膜電解槽の陰極側電解室に被電解水である希薄塩水を供給して、有隔膜電解するものである。これにより、当該電解方法では、第２の電解過程において、弱酸性殺菌水（弱酸性の電解生成酸性水）および弱アルカリ性水（弱アルカリ性の電解生成アルカリ性水）が生成される。
【０００８】
また、特許文献２にて提案されている電解方法は、弱アルカリイオン水（弱アルカリ性の電解生成アルカリ性水）および弱酸性の殺菌水（弱酸性の電解生成酸性水）を生成する方法である。当該電解方法では、有隔膜電解槽の下流側に無隔膜電解槽を接続して、第１の電解過程では、水道水を有隔膜膜電解槽にて有隔膜電解し、第２の電解過程では、有隔膜電解槽の陽極側電解室にて生成された弱酸性イオン水を無隔膜電解するものである。これにより、当該電解方法では、第１の電解過程において弱アルカリイオン水（弱アルカリ性の電解生成アルカリ性水）が生成され、第２の電解過程において弱酸性殺菌水（弱酸性の電解生成酸性水）が生成される。
【特許文献１】特許第３２０５５２７号公報
【特許文献２】特許第３３５７５９８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
上記した特許文献１，２にて提案されている電解方法を参照すれば、有隔膜電解槽と無隔膜電解槽の２台の電解槽を適宜組み合わせること、、および、有隔膜電解槽および無隔膜電解槽の各電解室に供給する被電解水を適宜選定することによって、本発明が意図する電解生成水の生成、換言すれば、弱酸性の電解生成酸性水および強アルカリ性の電解生成アルカリ性水を生成することが可能であることは予測し得る。
【００１０】
しかしながら、各特許文献１．２にて提案されている電解方法を参照して、弱酸性の電解生成酸性水および強アルカリ性の電解生成アルカリ性水を生成する電解方法および電解水生成装置を開発し得たとしても、当該電解方法および電解水生成装置は、有隔膜電解槽と無隔膜電解槽の２台の電解槽を使用することが不可欠であって、電解水生成装置としては複雑かつ大型化し、また、設置スペースとして大きな空間を確保しなければならないという不具合がある。
【００１１】
本発明は、弱酸性の電解生成酸性水および強アルカリ性の電解生成アルカリ性水を、１台の電解槽を有する電解水生成装置を使用して、同期的に生成することを意図しているものである。従って、本発明の目的は、換言すれば、弱酸性の電解生成酸性水および強アルカリ性の電解生成アルカリ性水を、１台の電解槽にて同期的に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。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、弱酸性の電解生成酸性水および強アルカリ性の電解生成アルカリ性水を同期的に生成することができる電解水生成装置である。本発明に係る電解水生成装置は、有隔膜電解槽部と無隔膜電解槽部を一体に有する電解槽を備える電解水生成装置であって、当該電解槽は、前記有隔膜電解槽部の陰極側電解室および前記無隔膜電解槽部の電解室にそれぞれ接続されてこれら各電解室に被電解水を供給する供給管路、前記有隔膜電解槽部の陰極側電解室および陽極側電解室、前記無隔膜電解槽部の電解室にそれぞれ接続されてこれら各電解室にて生成される電解生成水を導出する導出管路、前記無隔膜電解槽部の電解室にて接続されている導出管路と前記有隔膜電解槽部の陽極側電解室に接続されて同陽極側電解室に前記無隔膜電解槽部の電解室にて生成される電解生成水を導入する導入管路を備え、前記有隔膜電解槽部の陰極側電解室から強アルカリ性の電解生成アルカリ性水が導出され、かつ、前記有隔膜電解槽部の陽極側電解室から弱酸性の電解生成酸性水が導出されるように構成されていることを特徴とするものである。
【００１３】
本発明に係る電解水生成装置においては、少なくとの２つの有隔膜電解槽部と少なくとも１つの無隔膜電解槽部を一体に有する電解槽を採用して、前記各有隔膜電解槽部を、前記無隔膜電解槽部を挟んで同無隔膜電解槽部の両側に配置して構成することができる。この場合には、前記無隔膜電解槽部の各電極が、前記各有隔膜電解槽部のいずれかの電極を兼ねる構成とすることができる。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る電解水生成装置によれば、有隔膜電解槽部の陽極側電解室にて弱酸性の電解生成酸性水を生成することができるとともに、有隔膜電解槽部の陰極側電解室にて強アルカリ性の電解生成アルカリ性水を生成することができる。すなわち、本発明に係る電解水生成装置によれば、弱酸性の電解生成酸性水および強アルカリ性の電解生成アルカリ性水を、同期的に生成することができる。しかして、本発明に係る電解水生成装置は、１台の電解槽を主体とするものであって、有隔膜電解槽と無隔膜電解槽の２台の電解槽を組み合わせて構成した電解水生成装置に比較して、構成が簡単かつ小型であり、設置スペースも比較的小さい空間ですむという大きな利点が有る。
【００１５】
本発明に係る電解水生成装置において、少なくとも２つの有隔膜電解槽部と少なくとも１つの無隔膜電解槽部を採用した構成とすれば、さらには、有隔膜電解槽部および無隔膜電解槽部の数を増加させれば、弱酸性の電解生成酸性水および強アルカリ性の電解生成アルカリ性水の同期的な生成量を大幅の増大させることができる。この場合、無隔膜電解槽部を挟んでその両側に有隔膜電解槽部を配置することにより、さらには、無隔膜電解槽部を構成する各電極と有隔膜電解槽部の電極とを共用すれば、電解水生成装置の構成を一層簡単かつ小型化することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１６】
本発明は、弱酸性の電解生成酸性水および強アルカリ性の電解生成アルカリ性水を、同期的に生成することができる電解水生成装置に関する。図１には、本発明に係る電解水生成装置の一実施形態を示している。当該電解水生成装置は、１つの無隔膜電解槽部１０ａと、その両側に位置する２つの有隔膜電解槽部１０ｂ，１０ｃとを一体に有する電解槽１０を主体としている。
【００１７】
当該電解槽１０を構成する槽本体１１は、並列する３つの槽部１１ａ，１１ｂ，１１ｃからなり、各槽部１１ａ，１１ｂ，１１ｃを区画する隔壁１２ａ，１２ｂには、それぞれ電極１３ａ，１３ｂが配設されている。中央の槽部１１ａには、隔壁１２ａ，１２ｂに配設されている電極１３ａ，１３ｂがそれぞれ臨んでいる。一方、各側方の左側の槽部１１ｂおよび右側の槽部１１ｃの中央部には、イオン透過能を有する隔膜１４ａ，１４ｂが配設されている。各隔膜１４ａ，１４ｂは、各槽部１１ｂ，１１ｃを２つの区画室に区画している。左側の槽部１１ｂにおいては、一方の区画室に、隔壁１２ａに配設している電極１３ａが臨み、他方の区画室には電極１３ｃが配設されている。また、右側の槽部１１ｃにおいては、他方の区画室に、隔壁１２ｂに配設している電極１３ｂが臨み、一方の区画室には電極１３ｄが配設されている。
【００１８】
当該電解槽１０は、かかる構成により、中央の槽部１１ａが無隔膜電解槽部１０ａに形成されており、左側の槽部１１ｂおよび右側の槽部１１ｃが各有隔膜電解槽部１０ｂ，１０ｃに形成されている。当該電解槽１０では、電極１３ａが正極に、電極１３ｂが負極に、電極１３ｃが負極に、電極１３ｄが正極にそれぞれ設定されている。これにより、無隔膜電解槽部１０ａにおいては、中央の槽部１１ａ内が電解室Ｒに形成されている。また、有隔膜電解槽部１０ｂにおいては、左側の槽部１１ｂにおける一方の区画室が陽極側電解室Ｒ1に形成されており、かつ、他方の区画室が陰極側電解室Ｒ2に形成されている。また、有隔膜電解槽部１０ｃにおいては、右側の槽部１１ｃにおける他方の区画室が陽極側電解室Ｒ1に形成されており、かつ、一方の区画室が陰極側電解室Ｒ2に形成されている。
【００１９】
当該電解水生成装置は、被電解水として食塩等の塩の希薄水溶液を採用して、無隔膜電解と有隔膜電解を１台の電解槽１０にて同時に行うものであって、無隔膜電解槽部１０ａの電解室Ｒの上流側、および、各有隔膜電解槽部１０ｂ，１０ｃの陰極側電解室Ｒ2の上流側に、被電解水を供給する各供給管路２１ａ，２１ｂ，２１ｃが接続されている。また、無隔膜電解槽部１０ａの電解室Ｒの下流側、および、各有隔膜電解槽部１０ｂ，１０ｃの陰極側電解室Ｒ2の下流側に、各電解室にて生成される電解生成水を導出する各導出管路２２ａ，２２ｂ，２２ｃが接続されている。しかして、当該電解水生成装置においては、各有隔膜電解槽部１０ｂ，１０ｃの陽極側電解室Ｒ1の上流側には、無隔膜電解槽部１０ａの電解室Ｒに接続されている導出管路２２ａに接続された導入管路２３ａ、２３ｂが接続され、各有隔膜電解槽部１０ｂ，１０ｃの陽極側電解室Ｒ1の下側には、導出管路２２ｄ，２２ｅが接続されている。
【００２０】
かかる構成の当該電解水生成装置においては、電解運転中、被電解水は、供給管路２１ａを通して無隔膜電解槽部１０ａの電解室Ｒ内に供給されるとともに、各供給管路２１ｂ，２１ｃを通して各有隔膜電解槽部１０ｂ，１０ｃの各陰極側電解室Ｒ2に供給され、かつ、無隔膜電解槽部１０ａの電解室Ｒにて生成された電解生成水は、被電解水として、各導入管路２３ａ，２３ｂを通して各陽極側電解室Ｒ1に導入される。かかる状態の電解運転では、各有隔膜電解槽部１０ｂ，１０ｃでは有隔膜電解がなされて、各陰極側電解室Ｒ2内では電解生成アルカリ性水が生成され、かつ、各陽極側電解室Ｒ1内では電解生成酸性水が生成される。各陽極側電解室Ｒ1内で生成された電解生成酸性水は、各導出管路２２ｄ，２２ｅを通して導出される。また、各陰極側電解室Ｒ2内で生成された電解生成アルカリ性水は、各導出管路２２ｂ，２２ｃを通して導出される。
【００２１】
このように、当該電解水生成装置の電解運転では、無隔膜電解槽部１０ａでは無隔膜電解がなされ、同時に、各有隔膜電解槽部１０ｂ，１０ｃでは有隔膜電解がなされるが、各有隔膜電解槽部１０ｂ、１０ｃの各陽極側電解室Ｒ2内には、無隔膜電解槽部１０ａの電解室Ｒ内で生成される電解生成水が被電解水として導入される。当該電解生成水は、微弱アルカリ性であってわずかに殺菌能を有する電解生成水である。このため、当該電解生成水を被電解水とする各有隔膜電解槽部１０ｂ，１０ｃにおける陽極側電解室Ｒ1内での電解では、弱酸性で殺菌能が高い電解生成酸性水が生成される。なお、各有隔膜電解槽部１０ｂ，１０ｃにおける陰極側電解室Ｒ2内での電解では、被電解水が所定濃度の希薄塩水であることから、通常の有隔膜電解と同様に、強アルカリ性の電解生成アルカリ性水が生成される。
【００２２】
従って、当該電解水生成装置によれば、１台の電解槽１０を使用して、無隔膜電解と有隔膜電解とを同時に行うことができて、弱酸性の電解生成酸性水および強アルカリ性の電解生成アルカリ性水を同期的に生成することができる。このような機能を有する電解水生成装置は、画期的な電解水生成装置ということができるが、当該電解水生成装置は、１台の電解槽１０を主体とするものであって、有隔膜電解槽と無隔膜電解槽の２台の電解槽を組み合わせて構成した電解水生成装置に比較して、構成が簡単かつ小型であり、設置スペースも比較的小さい空間ですむという大きな利点がある。
【００２３】
しかも、当該電解水生成装置においては、１つの無隔膜電解槽部１０ａと２つの有隔膜電解槽部１０ｂ，１０ｃを組み合わせる場合、無隔膜電解槽部１０ａの両側に有隔膜電解槽部１０ｂ、１０ｃをそれぞれ配置して、無隔膜電解槽部１０ａの各電極１３ａ，１３ｂを、各有隔膜電解槽部を構成するいずれかの電解室Ｒ1，Ｒ2の電極に兼用させる構成を採っている。このため、当該電解水生成装置を一層小型に構成することができる。この場合、有隔膜電解槽部１０ｂ，１０ｃおよび無隔膜電解槽部１０ａの数を増すことができ、これらの数を増やすことにより、弱酸性の電解生成酸性水および強アルカリ性の電解生成アルカリ性水の同期的な生成量を大幅の増大させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明に係る電解水生成装置の一実施形態を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００２５】
１０…電解槽、１０ａ…無隔膜電解槽部、１０ｂ，１０ｃ…有隔膜電解槽部、１１…槽本体、１１ａ…中央の槽部、１１ｂ…左側の槽部、１１ｃ…右側の槽部、１２ａ，１３ｂ…隔壁、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ，１３ｄ…電極、１４ａ，１４ｂ…隔膜、２１ａ，２１ｂ，２１ｃ…供給管路、２２ａ，２２ｂ，２２ｃ，２２ｄ，２２ｅ…導出管路、２３ａ，２３ｂ…導入管路、Ｒ…電解室、Ｒ1…陽極側電解室、Ｒ2…陰極側電解室。
【図１】
2007038080.tif 000003