(57)【要約】【課題】  この発明は、強電解水を効率よく生成することを目的とする。【解決手段】  外側容器電極内へ、相似形の内側容器電極を小間隙を保って収容し、前記小間隙の中間部へイオン交換膜を介装し、前記小間隙へ電解液を収容すると共に、前記電極に通電して電気分解により強アルカリ性水又は強酸性水を作り、前記強アルカリ水又は強酸性水を再び電気分解を繰り返すことを特徴とした強電解水の生成方法により上記目的を達成した。【選択図】図１
2013121561.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外側容器電極内へ、相似形の内側容器電極を小間隙を保って収容し、前記小間隙の中間部へイオン交換膜を介装し、前記小間隙へ電解液を収容すると共に、前記電極に通電して電気分解により強アルカリ性水又は強酸性水を作り、前記強アルカリ水又は強酸性水を再び電気分解を繰り返すことを特徴とした強電解水の生成方法。
【請求項２】
容器電極を有底角筒状電極とすることを特徴とした請求項１記載の強電解水の生成方法。
【請求項３】
強アルカリ性水又は強酸性水の電気分解に際し、極性を変えることを特徴とした請求項１記載の強電解水の生成方法。
【請求項４】
有底角筒状容器電極の内側に、小間隙を保って相似形の有底角筒状容器電極を内装設置し、前記小間隙の中央部へイオン交換膜を設置して電解槽を構成し、前記電解槽にアルカリ性水又は酸性水を収容したタンクを給排送パイプでそれぞれ連結し、前記内外の容器電極へプラス電極又はマイナス電極をそれぞれ連結したことを特徴とした強電解水の生成装置。
【請求項５】
有底角筒状容器電極は、四角筒としたことを特徴とする請求項４記載の強電解水の生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、強アルカリ性水又は強酸性水の何れか一方を効率よく生成することを目的とした強電解水の生成方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電気分解により強アルカリ性水又は強酸性水を生成するには、バッチ式電解水製造装置で長時間かけて造っているが、ｐH１２以上の強アルカリ性水又はｐH０〜２の強酸性水を製造するのは困難とされていた。
【０００３】
然るに、強アルカリ性水又は強酸性水の何れか一方のみを生成することができる電解槽を用いて、強アルカリ性水（又は強酸性水）を生成し、生成された強アルカリ性水（又は強酸性水）を再び電気分解する操作を繰り返すことにより、ｐH１２〜１４の強アルカリ性水又はｐH０〜２の強酸性水を生成していた。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１４４３７９号公報
【特許文献２】特開２００７−２５２９６３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来の製造方法を改良し、強アルカリ性水又は強酸性水の何れか一方のみを生成することができる電解槽を用いて強アルカリ性水（又は強酸性水）を生成し、生成した強アルカリ性水（又は強酸性水）をさらに電解を繰り返すことにより、ｐH１２〜１４の強アルカリ性水（又はｐH０〜２の強酸性水）を生成することができるようになったが、効率が悪い問題点があった。
【０００６】
前記電解には、電解槽内へ電極を収容する従来方法を採用していたので、電極面積を増大させるために制約があって、生成効率を向上させることが困難であった。通常、電極面積を増大させるためには、平板状電極を小間隙を保って多数並列設置するが、電解液の流通を均等にすることが難しく、多数の電極各部に均等効率を求めることは至難であった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
この発明は、二つの電極を大小の箱状に形成して、両電極を重ね合わせると共に、その中間部にイオン交換膜を設置し、電解液を一方向に流動させることにより前記従来の問題点を解決したのである。
【０００８】
前記において、四周側壁及び底壁を電極とすることにより、電極の面積が著しく増大し、強アルカリ性水又は強酸性水の生成効率を向上することができる。
【０００９】
前記において、箱状電極の側壁電極のみの場合に比し、側壁電極と底壁電極の両電極とした場合の何れも電解液の流動状態が円滑かつ良好となるのみならず、電極面積の増大に伴う強アルカリ性水又は強酸性水の生成効率も格段に向上することが認められた。
【００１０】
即ち、この発明では、大小二つの箱状電極を、小間隙を保って嵌装して内外二重壁とし、前記小間隙の中央部へイオン交換膜を設置し、前記箱状電極の内外壁に炭酸カリウム水溶液又は塩化ナトリウム水溶液などの電解質溶液を収容するタンクと、強アルカリ性水又は強酸性水を収容するタンクをそれぞれ給排パイプで連結した。
【００１１】
前記のような構成にすることで、電気分解を繰り返し行うことができるので、強アルカリ性液又は強酸性液を効率よく生成することができる。また、同一電解槽を用いるので、所定濃度の強アルカリ性液又は強酸性液を効率よく生成することが認められた。
【００１２】
この発明は、ｐH１．０〜ｐH１４．０までの電解水を生成できる片側吐水方式の電解装置であるが、ｐH２．０とｐH１２．０の電解水を両方同時に生成することができる装置である。その際に副産物として大量の水素ガスが発生するが、この水素ガスを簡単に捕集することができるので、水素生成装置とすることもできる。
【００１３】
前記のように、この発明は、強酸性水と強アルカリ性水の何れか一方を生成又は酸性水とアルカリ性水の双方を同時に生成することができる。従来公知の電解槽（引用文献２）では酸性水又はアルカリ性水の何れか一方のみを生成するだけであったが、この発明では、酸性水及びアルカリ性水の双方を同時に生成することができる点が異なる。
【発明の効果】
【００１４】
この発明によれば、同一電解槽を用いて強アルカリ性水又は強酸性水を連続的かつ高い効率で生成できる効果がある。特に、底面も電極とした箱状の電極を用いているので、電極面積が著しく増大している。従って、電解処理能力が格段に向上する効果がある。
【００１５】
また、前記のように底壁も電極としたので、電極面積が増大する分だけ電解効率が向上すると共に、電解液の流動性が著しく円滑になる効果がある。従来の側壁電極のみでは、電解液の流動が円滑にできない問題点があったが、この点も改善できる効果がある。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】この発明の実施例の一部を省略し、配管状態を示す説明図。
【図２】（ａ）同じく電解槽の説明図の一部を省略した正面図、（ｂ）同じく一部を省略した平面図。
【図３】（ａ）同じく電解槽の各部を取り出した分解概念図、（ｂ）同じくイオン交換膜の設置状態における一部拡大斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
この発明は、有底角匣状の外側電極に、相似形の有底角匣状の内側電極を所定の小間隙（例えば２ｃｍ間隔）を保って遊嵌固定し、前記小間隙の中央部へイオン交換膜を介装して電解槽を構成する。
【００１８】
前記電解槽の外側に強アルカリ性水又は強酸性水の給排パイプを連結する。また、電解槽の内側へ、酸性又はアルカリ性の電解液の給排パイプを連結する。前記各給排パイプによって必要なアルカリ性水又は酸性水を給排すると共に、電解液を給排し、電解を繰り返すことにより目的を容易に達成することができる。
【実施例１】
【００１９】
この発明の実施例を図１に基づいて説明する。有底角匣よりなる外側電極１に相似形の有底角匣よりなる内側電極２を、小間隙を保って内装し、前記小間隙の中央部にイオン交換膜３を介装して電解槽５を構成する。
【００２０】
電解槽５に電解質を収容するタンク４と、強アルカリ性水又は強酸性水を収容するタンク６とを付設する。タンク４と内側電極２との間に、電解水給送パイプ７を連結し、内側電極２とタンク４の上部との間に送水パイプ８を介装する。また、タンク６と電解槽５の外側との間に給水パイプ９を介装し、電解槽５の外側とタンク６との間に送水パイプ１０を介装する。
【００２１】
タンク４、６には炭酸カリウム（アルカリ性水生成時）又は塩化カリウムを収容する。また、タンク６には、強アルカリ性水又は強酸性水を収容し、電解槽５へ給送して電気分解する。
【００２２】
次に電解槽５の使用方法について説明する。
【００２３】
（強アルカリ性水を生成する場合）
強アルカリ性水を生成する時には、タンク４に炭酸カリウムの電解質を入れ、タンク６に強アルカリ性水を入れて、内側電極２を＋とし、外側電極１を−にして通電すれば電解が進行するにつれて強アルカリ水が生成される。
【００２４】
（強酸性水を生成する場合）
強酸性水を生成する時には、タンク４に塩化ナトリウム水溶液又は塩化カリウム水溶液などの電解質溶液を入れ、タンク６には酸性水を入れて、内側電極２を−とし、外側電極１を＋にして通電すれば所定の電気分解が行われる。
【００２５】
（強アルカリ性水と強酸性水とを同時に生成する場合）
強アルカリ性水と強酸性水とを同時に生成する時には、タンク４、６に塩化ナトリウム水溶液又は塩化カリウム水溶液（塩化カリウム０．１％程）を別タンクから連続投入する。また、送水パイプ８、１０はアルカリ性水用又は酸性水用として別々に接続する。
【００２６】
前記において、タンク４内に収容した電解質溶液は、ポンプ１１ａによって矢示２０、２１のように運ばれて電解槽５の内側に入り、排水パイプ８により矢示２２、２３、２４のように排出される。
【００２７】
また、タンク６内の酸性水は、ポンプ１１ｂによって給水パイプ９内を矢示２５、２６、２７のように流動して電解槽５内へ入り、送水パイプ１０によって矢示２８、２９のようにタンク６内へ戻される。また、水は自動バルブ１３及びコントロールバルブ１４により自動制御されて、必要量宛給水パイプ１２内を矢示３０、３１のように運ばれてタンク６内へ入る。また、余分な水はポンプＣにより排水パイプ１６内を矢示３２、３３のように運ばれて貯水タンク１５内へ排出される。
【００２８】
前記実施例において、タンク４、６、電解槽５にはそれぞれセンサ（図示していない）が設置されており、前記各部の現状を把握し、そのデータをコンピュータ３５に送る。コンピュータ３５は、前記データに基づきポンプ１１ａ、１１ｂ、１１ｃ及び自動バルブ１３、コントロールバルブ１４を制御して全自動方式とする。従って、コンピュータ３５に所定の数値を入力して設定すれば、全自動により前記設定条件で分解が進行する。
【符号の説明】
【００２９】
１  外側電極
２  内側電極
３  イオン交換膜
４、６  タンク
５  電解槽
１１  ポンプ
１２  給水パイプ
１３  自動バルブ
１４  コントロールバルブ
１５  貯水タンク
１６  排水パイプ
【図１】
2013121561.tif 000003
【図２】
2013121561.tif 000004
【図３】
2013121561.tif 000005