(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれに電極を収容した２個の収容部が、電極の下端より低い位置に取り付けられた液絡部で結合され、それぞれの収容部に収容された液体が会合し、一方の収容部から他方の収容部へ液体を通して電気の導通が確保された構造をもつことにより、陰極と陽極の電解液が分離されて生成される構成において、該液絡部に新たな液を供給できる給水部が設けられ、それぞれの該収容部に、該液絡部の設置位置より上部に排出部が取り付けられ、該給水部から連続的に供給された液が、それぞれの該収容部に分かれて流入し電解された後、該収容部ごとに別々に該排出部から電解液が排出され、陰極電解水、陽極電解水が分離されて連続的に得られる構造であることを特徴とする無隔膜陰陽極水分離型電解槽
【請求項２】
それぞれに電極を収容した２個の収容部が、電極の下端より低い位置に取り付けられた液絡部で結合され、それぞれの該収容部に収容された液体が会合し、一方の該収容部から他方の該収容部へ液体を通して電気の導通が確保された構造をもつことにより、陰極と陽極の電解液が分離されて生成される構成において、該液絡部に液の導通を開閉できる３方弁を取り付け、該２個の収容部に収容された液体を別々に取り出せる構造であることを特徴とする無隔膜陰陽極水分離型電解槽
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電解質溶液を直流電流で電気分解し、陽極側に生成する電解液と陰極側に生成する電解液をそれぞれ別々に得る技術において、隔膜を用いない技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
食塩や塩化カリウムなどを直流電流で電気分解し、殺菌力のあるいわゆる電解水を生成する技術は広く知られている。そのような技術には、電解槽の陰極と陽極の間に導電性の隔膜を置く隔膜式電解槽を使用する方法と隔膜を置かない無隔膜電解槽を使う方法がある。食塩を電解質として使用する場合、隔膜式電解槽を用いて電解すると陽極側からは酸性の次亜塩素酸溶液（以下「酸性電解水」と呼ぶ）が得られ、陰極側からは水酸化ナトリウムを主成分とするアルカリ性溶液（以下「アルカリ性電解水」と呼ぶ）が得られる。従って、陽極側から得られる溶液は強い殺菌効果を示し、陰極側から得られる溶液は洗浄効果を示す。一方、無隔膜電解槽を用いた場合は次亜塩素酸ナトリウム溶液（以下「電解次亜塩水」と呼ぶ）のみが得られる。殺菌力の点では、隔膜式電解槽の陽極側から得られる酸性電解水の方が、無隔膜電解槽で得られる電解次亜水より遥かに強い殺菌効果を示すことが知られている。従って、殺菌の目的で食塩等を原料として電解液を調製する場合、隔膜式の電解槽を用いる方が有利であり、いわゆる殺菌用電解水としては、隔膜式電解槽を用いて食塩溶液を電解する技術が主流となっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
強力な殺菌力を持つ酸性電解水や洗浄効果のあるアルカリ性電解水を得るのに用いられている隔膜式電解槽には、陽極側の溶液と陰極側の溶液が混合されるのを防ぐために、両者を隔てる隔膜を必要とする。しかし、この隔膜は伝導性ではあるが、電解時の電気抵抗の主因であり、その分電解電圧を高くする心要があり、電力の浪費の原因となっている。さらに、使用時間によって、膜表面にカルシウム等を主成分とするスケールが沈着しさらに電気抵抗を高くする。しかし、隔膜式電解槽のさらに重大な問題点は膜の消耗である。電解時間が増えるに従って、消耗しやがてもはや両側の溶液を分離することができなくなる。従って、一定の電解時間ごとに電解槽を分解し新しい隔膜に交換の手間が余分に必要となる。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者は、隔膜を使うことなく、陽極側と陰極側の液体を分離し別々に得るために、電解槽が、それぞれに電極を収容した２個の収容部が、電極の下端より低い位置に取り付けられた液絡部で結合され、それぞれの収容部に収容された液体が会合し、一方の収容部から他方の収容部へ液体を通して電気の導通が確保された構造をもつことにより、陰極側のアルカリ性電解水と陽極側の酸性電解水が混合されることなく生成され、分離して得られるような構成において、液絡部に、新たな液を供給できる給水部が配設され、さらに、それぞれの収容部に、液絡部の配設位置より上部に排出部が配設された構造とし、給水部から連続的に供給された液が、それぞれの収容部に分かれて流入し電解された後、収容部ごとに別々に配設された排出部から電解液が排出され、陰極電解水、陽極電解水が分離されて連続的に得られる構造を発明した。
また、それぞれの収容部に生成された電解液を容易に別々に取り出せるように、電解槽が、それぞれに電極を収容した２個の収容部が、電極の下端より低い位置に取り付けられた液絡部で結合され、それぞれの収容部に収容された液体が会合し、一方の収容部から他方の収容部へ液体を通して電気の導通が確保された構造をもつことにより、陰極側のアルカリ電解水と陽極側の酸性電解水が混合されることなく生成され、分離して得られるような構成において、液絡部に３方弁を取り付ける構造を構成することにより本発明を完成した。
【０００５】
【発明の実施の形態】
次に試験例を示して本発明の作用形態を詳しく説明する。
（試験例１）
図面１に示した電解槽を用いて、飽和食塩水を電解した。３方弁１４を、陽極室２と陰極室３が繋がり、排出口１５を塞ぐ位置に合わせ、それぞれ５０ｍｌの容量を持つ陽極室及び陰極室に、飽和食塩水約１００ｍｌを注いだ。次に、直流電源６オムロン社製Ｓ８２Ｊ−５５２４から陽極４、陰極５を通して２４Ｖ、１Ａの電流を印加し５分間電解した。電流を停止後、３方弁を、陽極室と排出口を繋ぐように合わせ、陽極液のみを採取し、続いて、陰極室と排出口を繋ぐように３方弁を操作し陰極水を採取した。それぞれの特性を測定した結果次の表のように酸性電解水とアルカリ性電解水が得られたことが確認された。
0003826166.tif 000002
（試験例２）
図面２に示した装置を用いて、連続的に酸性電解水およびアルカリ性電解水を生成する試験を行った。飽和食塩水タンク１１から、定量ポンプ１０ヘンミ社製ＹＨ１１０４Ａ０１で、飽和食塩水を３０ｍｌ／分の流量で電解槽１に供給し、陽極室および陰極室にそれぞれ１５ｍｌ／分で飽和食塩水が供給されるようにした。その間、直流電源６オムロン社製Ｓ８２Ｊ−５５２４から、２４Ｖ、１．２Ａの電流を印加し、陽極水排出口７および陰極水排出口８から１５ｍｌ／分でそれぞれ酸性電解液およびアルカリ性電解液を得た。電解液の特性値は次の通りであり、連続的に酸性電解水およびアルカリ性電解水が得られることが確認された。
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次に、実施例を示して本発明を具体的に説明するが、これは本発明の理解を容易にするのが目的であり、本発明を以下の実施例に限定する趣旨ではない。
（実施例１）
図面１の１に本発明のバッチ方式の無隔膜陰陽極水分離型電解槽の１例を示した。この例は各５０ｍｌ溶の陽極室２と同じ容量の陽極室３を持ち、それぞれに陽極４、陰極５が設置され、両電極は直流電源６に結線されている。なお、陽極陰極は電源の極性を切り替えるだけで容易に転換できる。なお、陽極陰極は電源の極性を切り替えるだけで容易に転換できる。それぞれの電極の下方には、両極室を連絡する液絡部１６があり、液絡部には３方弁１４が設置されている。また、両極室の液体を排出するための排出口が３方弁から下方に設置されている。このように構成された電解槽の作動の形態は次の通りである。３方弁を陽極槽と陰極槽を繋ぎ、排出口を塞ぐように合わせておいて、電解質溶液を両極室に注ぐ。１定時間電解した後、３方弁を何れかの槽と排出口を繋ぐように合わせ、一方の電解液を採取した後、他方の槽と排出口を繋ぎ、もう一方の電解液を採取する。このように作動させることにより両極室の液が混合することなく電解を行い、両極室の電解質を別々に採取することを可能にする。
（実施例２）
図面２の１７に本発明の連続生成方式の電解槽の例を示した。この例は各々５０ｍｌ容の陽極室２と陰極室３持ち、それぞれに陽極４と陰極５が設置されれており、各極は直流電源６と結線されている。各電極の下方には液絡部１６があり、陽極室と陰極室を繋いでいる。液絡部には給液部９があり、電解原液を供給できるようになっている。また、各極室の上部には各々排液口７および８が設けてあり、それぞれ酸性電解水およびアルカリ性電解水が別々に排出されるようになっている。この電解槽の作動は次の通りである。給液部から連続的に供給された電解原液は液絡部で両側に等量ずつ分かれて、それぞれ陽極室および陰極室に流入する。両極室で電解されて生成した酸性電解質とアルカリ性電解室はそれぞれ排出口７および８から連続的に排出される。
【０００６】
【発明の効果】
本発明の効果は、食塩溶液などを電気分解して、強い殺菌効果のある酸性電解水と洗浄効果のあるアルカリ性電解水を得る電解装置において、陽極室と陰極室を隔てるための隔膜を不要となることである。従来から使用されている隔膜は電解槽の電気抵抗を高めたり、消耗により交換を必要とすること等でランニングコストを高める主因であるので、使用しなくてよいと、ランニングコストは低くなり、メンテナンスの手間も軽減される。さらに、メンテナンスフリーの電解槽も可能となり、利用目的に対する制限も少なくなる。
【図面の簡単な説明】
【図１】バッチ式の無隔膜陰陽極水分離型電解槽の断面と電源の接続
【図２】連続式の無隔膜陰陽極水離型電解槽と原液の供給システム、酸性電解水およびアルカリ性電解水の採取システム
【符号の説名】
１．バッチ式無隔膜陰陽極水分離型電解槽
２．陽極室（５０ｍｌ）
３．陰極室（５０ｍ／ｌ）
４．陽極
５．陰極
６．直流電源（２４Ｖ）
７．排液口（陽極室）
８．排液口（陰極室）
９．給液部
１０．定量ポンプ
１１．飽和食塩水タンク
１２．酸性電解水採取容器三法弁
１３．アルカリ性電解水採取容器
１４．三方弁
１５．排出口
１６．液絡部
１７．連続式無隔膜陰陽極水分離型電解槽
【図１】
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【図２】
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