JP2002273428A - Electrolytic water generator - Google Patents
Electrolytic water generatorInfo
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電解により連続し
て電解水を生成する電解水生成装置に関するものであ
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrolyzed water generator for continuously generating electrolyzed water by electrolysis.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、水の電解により電解水を生成する
電解水生成装置として、特開昭55−1822号公報等
に開示されているようなものが提案されている。このよ
うな電解水生成装置では、隔膜により陰極室と陽極室と
に区画された電解槽を具備しており、陰極室には陰極
が、陽極室には陽極が、それぞれ配設される。一般に原
水とされる水道水はこのような電解槽の各電極室に導入
され、電極間に電圧が印加されることにより原水中にイ
オン種、ガス成分、活性種等が生成されて、電解水が調
製されるものであり、このような電解水を電解槽から吐
出させて利用することができる。電解槽に対して原水を
供給するにあたっては、原水を直接電解槽に供給する場
合もあるが、活性炭等が充填されている吸着除去部や中
空糸膜等が配設されている濾過部等を通過させることに
より水中の不純物を除去した後に電解槽に供給するもの
もある。2. Description of the Related Art Conventionally, there has been proposed an electrolyzed water generating apparatus for generating electrolyzed water by electrolysis of water, as disclosed in Japanese Patent Application Laid-Open No. 55-1822. Such an electrolyzed water generating apparatus includes an electrolytic cell partitioned by a diaphragm into a cathode chamber and an anode chamber. A cathode is provided in the cathode chamber, and an anode is provided in the anode chamber. Tap water, which is generally used as raw water, is introduced into each electrode chamber of such an electrolytic cell, and when a voltage is applied between the electrodes, ionic species, gas components, active species, and the like are generated in the raw water, and the electrolytic water is used. Is prepared, and such electrolyzed water can be discharged from the electrolytic cell and used. When supplying raw water to the electrolytic cell, raw water may be supplied directly to the electrolytic cell.However, an adsorption removing section filled with activated carbon or the like or a filtering section provided with a hollow fiber membrane or the like is used. There is also a method in which impurities in water are removed by passing the solution, and then the solution is supplied to an electrolytic cell.
【0003】このような電解水生成装置では、通常、電
解槽における水の電気分解反応によって、陽極表面で水
素イオン及び酸素が生成すると共に陰極表面では水酸化
物イオン及び水素が発生し、その結果、陽極室では陽極
水として水素イオンリッチな酸性の酸素溶存水が生成さ
れ、一方、陰極室では陰極水として水酸化物イオンリッ
チなアルカリ性の水素溶存水が生成されるものである。[0003] In such an electrolyzed water generating apparatus, hydrogen ions and oxygen are generally generated on the anode surface and hydroxide ions and hydrogen are generated on the cathode surface due to the electrolysis reaction of water in the electrolytic cell. In the anode compartment, hydrogen ion-rich acidic oxygen-dissolved water is produced as anode water, while in the cathode compartment, hydroxide ion-rich alkaline hydrogen-dissolved water is produced as cathode water.
【0004】また、電解槽に配設される隔膜としては、
主として不織布等からなる電気的に中性な多孔質膜が用
いられていたが、陰イオン交換膜や陽イオン交換膜等の
イオン交換膜を用いることにより陰極室と陽極室との間
の特定のイオンの移動を阻害して所望の電解水を得るよ
うにしたものもある。[0004] Further, as a diaphragm provided in the electrolytic cell,
Although an electrically neutral porous membrane mainly composed of a nonwoven fabric or the like was used, the use of an ion exchange membrane such as an anion exchange membrane or a cation exchange membrane allows a specific space between the cathode chamber and the anode chamber to be obtained. In some cases, a desired electrolyzed water is obtained by inhibiting the movement of ions.
【0005】上記の電解水生成装置にて生成される電解
水のうち、陽極室にて生成される陽極水は殺菌水や洗顔
水等に利用され、陰極室にて生成される陰極水は飲用に
供することにより胃腸内異常発酵、慢性下痢、胃酸過多
等に対する改善効果が期待できる。このうち陰極水の有
効性は、従来はpHに基づいて評価されており、従来の
電解水生成装置では陰極水のpHをいかに効率よく調整
するかに主眼を置いて種々の手法が提案されていたが、
近年では、例えば特開2000−218270公報に開
示されているように、陰極水中に溶存する水素分子(以
下、「溶存水素」という)を過飽和度状態として陰極水
中に水素ガス粒子を生成させることにより有効性の高い
陰極水を調製する技術が提案されるようになってきてお
り、またこの公報に提示されている以外にも、陰極水中
の溶存水素が陰極水の有効性発現の大きな要因であると
する考えが広まってきている。更には、飲用に供される
陰極水は、通常は陽極水よりも利用頻度が高く、陰極水
は陽極水よりも多量に生成することが必要とされるもの
であり、このため、溶存水素濃度が高い陰極水を多量に
生成することができる電解水生成装置が求められるよう
になってきている。[0005] Of the electrolyzed water generated by the above electrolyzed water generator, the anolyte water generated in the anode chamber is used for sterilizing water and face wash water, and the cathodic water generated in the cathode chamber is used for drinking. , It can be expected to have an effect of improving abnormal gastrointestinal fermentation, chronic diarrhea, excessive gastric acid and the like. Among them, the effectiveness of the cathode water has been conventionally evaluated based on the pH, and various methods have been proposed in the conventional electrolyzed water generator with a focus on how to efficiently adjust the pH of the cathode water. But
In recent years, as disclosed in, for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2000-218270, hydrogen molecules dissolved in cathodic water (hereinafter referred to as “dissolved hydrogen”) are supersaturated to generate hydrogen gas particles in cathodic water. Techniques for preparing highly effective cathodic water have been proposed, and in addition to being presented in this publication, dissolved hydrogen in cathodic water is a major factor in expressing the effectiveness of cathodic water. The idea to spread is spreading. Furthermore, cathodic water used for drinking is usually used more frequently than anodic water, and cathodic water is required to be generated in a larger amount than anodic water. There has been an increasing demand for an electrolyzed water generator capable of generating a large amount of cathode water having a high water content.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、電解水
生成装置の陰極室にて生成される陰極水中の溶存水素濃
度を上昇させるために電解槽における電解度合いを上昇
させると、それに伴って陰極水中の水酸化物イオン濃度
が上昇し、陰極水のpHが飲用に適さない値となってし
まうおそれがあった。また、陰極水のpHの上昇は、陰
極水におけるトリハロメタン発生の問題をも引き起こす
ものである。このトリハロメタンは陽極室で生成された
塩素や次亜塩素酸イオン等が隔膜を介して陰極室へ混入
した場合、ハロホルム反応により発生するものであり、
このトリハロメタンの生成は水酸化物イオンによって促
進されるため、陰極水のpHが高くなるとトリハロメタ
ンが生成する可能性が高くなるものである。However, when the degree of electrolysis in the electrolytic cell is increased in order to increase the concentration of dissolved hydrogen in the cathode water generated in the cathode chamber of the electrolyzed water generating apparatus, the degree of electrolysis in the cathode water is accordingly increased. There was a risk that the hydroxide ion concentration would increase and the pH of the cathode water would become unsuitable for drinking. Further, the increase in the pH of the cathode water also causes a problem of trihalomethane generation in the cathode water. This trihalomethane is generated by a haloform reaction when chlorine or hypochlorite ion or the like generated in the anode chamber is mixed into the cathode chamber through the diaphragm.
Since the production of trihalomethane is promoted by hydroxide ions, the higher the pH of the cathode water, the higher the possibility of the production of trihalomethane.
【0007】一方、上記のように従来の電解水生成装置
では隔膜として中性膜、陽イオン交換膜、及び陰イオン
交換膜のうちのいずれか一種を用いていたが、イオン交
換膜としては、陽イオン交換膜と陰イオン交換膜とを組
み合わせた二極式イオン交換膜も存在する。この二極式
イオン交換膜は、1956年頃に発表されている(V.
F.Frilette,J.Phys.Chem.,6
0,435,1956、及び特公昭32−3962号公
報参照)。このような二極式イオン交換膜は主として無
機塩から酸と塩基を得るための工業電解プロセスに利用
されている。その一例を図11に示す。On the other hand, as described above, in the conventional electrolyzed water generator, any one of a neutral membrane, a cation exchange membrane, and an anion exchange membrane is used as a membrane. There are also bipolar ion exchange membranes that combine a cation exchange membrane and an anion exchange membrane. This bipolar ion exchange membrane was announced around 1956 (V.
F. Frillette, J. et al. Phys. Chem. , 6
0,435,1956, and Japanese Patent Publication No. 32-3962). Such bipolar ion exchange membranes are mainly used in industrial electrolysis processes for obtaining acids and bases from inorganic salts. One example is shown in FIG.
【0008】二極式イオン交換膜40は陽イオン交換膜
5と陰イオン交換膜6とを接着剤21にて接合して形成
されるものであり、この二極式イオン交換膜40を、陽
イオン交換膜5が陰極23側に、陰イオン交換膜6が陽
極22側に配されるようにして、電極間に電圧を印加し
て水溶液の電解を行うと、二極式イオン交換膜40を構
成する陰イオン交換膜6と陽イオン交換膜5との間にお
いて水の解離により生成した水素イオンが陽イオン交換
膜5を通過して陰極23側に移動し、また同じく水の解
離により生成した水酸化物イオンが陰イオン交換膜6を
通過して陽極22側に移動する現象が起こる。図11に
示す例は、このような二極式イオン交換膜40の動作を
利用して、無機塩から酸と塩基とを生成するものであ
る。The bipolar ion exchange membrane 40 is formed by bonding the cation exchange membrane 5 and the anion exchange membrane 6 with an adhesive 21. When a voltage is applied between the electrodes and the aqueous solution is electrolyzed such that the ion exchange membrane 5 is disposed on the cathode 23 side and the anion exchange membrane 6 is disposed on the anode 22 side, the bipolar ion exchange membrane 40 is formed. Hydrogen ions generated by dissociation of water between the constituent anion exchange membrane 6 and cation exchange membrane 5 move through the cation exchange membrane 5 to the cathode 23 side, and are also generated by dissociation of water. A phenomenon occurs in which hydroxide ions pass through the anion exchange membrane 6 and move to the anode 22 side. In the example shown in FIG. 11, an acid and a base are generated from an inorganic salt using the operation of the bipolar ion exchange membrane 40.
【0009】図示の例では、電解槽1内には対向する陽
極22と陰極23との間に第一の二極式イオン交換膜4
0a、陰イオン交換膜24、陽イオン交換膜25、第二
の二極式イオン交換膜40bが順に配設されており、各
二極式イオン交換膜40a,40bは陰イオン交換膜6
側が陽極22側に配されている。このとき第一の二極式
イオン交換膜40aよりも陽極22側が陽極室26、第
一の二極式イオン交換膜40aと陰イオン交換膜24と
の間が酸生成室27、陰イオン交換膜24と陽イオン交
換膜25との間が脱塩室28、陽イオン交換膜25と第
二の二極式イオン交換膜40bとの間が塩基生成室2
9、第二の二極式イオン交換膜40bよりも陰極23側
が陰極室30として形成されている。In the illustrated example, a first bipolar ion exchange membrane 4 is provided between an anode 22 and a cathode 23 facing each other in an electrolytic cell 1.
0a, an anion exchange membrane 24, a cation exchange membrane 25, and a second bipolar ion exchange membrane 40b are arranged in this order. Each of the bipolar ion exchange membranes 40a and 40b is an anion exchange membrane 6
The side is arranged on the anode 22 side. At this time, the anode chamber 26 is closer to the anode 22 than the first bipolar ion exchange membrane 40a, and the acid generation chamber 27 is located between the first bipolar ion exchange membrane 40a and the anion exchange membrane 24. The desalting chamber 28 is between the cation exchange membrane 24 and the cation exchange membrane 25, and the base generation chamber 2 is between the cation exchange membrane 25 and the second bipolar ion exchange membrane 40b.
9. The cathode 23 side is formed as the cathode chamber 30 with respect to the second bipolar ion exchange membrane 40b.
【0010】電解工程においては、脱塩室28にNa2
SO4溶液が供給され、この状態で陰極23と陽極22
間に電圧を印加すると、脱塩室28内においてNa+が
陰極23側に移動すると共にSO4 2-が陽極22側に移
動する。このときSO4 2-はまず陰イオン交換膜24を
通過して酸生成室27に移動するが、第一の二極式イオ
ン交換膜40aは通過できないため、そのまま酸生成室
27に留まる。このときNa+は陰イオン交換膜24を
通過できないので、酸生成室27に移動することはな
い。また第一の二極式イオン交換膜40aでは、この二
極式イオン交換膜40aを構成する陰イオン交換膜6と
陽イオン交換膜5との間での水の解離により生成された
水素イオンが酸生成室27に移動し、このため酸生成室
27においてH 2SO4水溶液が生成する。一方、脱塩室
28内のNa+はまず陽イオン交換膜25を通過して塩
基生成室29に移動するが、第二の二極式イオン交換膜
40bは通過できないため、そのまま塩基生成室29に
留まる。このときSO4 2-は陽イオン交換膜25を通過
できないので、塩基生成室29に移動することはない。
また第二の二極式イオン交換膜40bでは、この二極式
イオン交換膜40bを構成する陰イオン交換膜6と陽イ
オン交換膜5との間での水の解離により生成された水酸
化物イオンが塩基生成室29に移動し、このため塩基生
成室29においてNaOH水溶液が生成する。In the electrolysis step, the desalting chamber 28 isTwo
SOFourThe solution is supplied, and the cathode 23 and the anode 22 are
When a voltage is applied in between, Na+But
Move to the cathode 23 side and SOFour 2-Moves to the anode 22 side.
Move. At this time, SOFour 2-First, the anion exchange membrane 24
Pass through to the acid generation chamber 27, where the first bipolar ion
Since it cannot pass through the exchange membrane 40a,
Stay at 27. At this time,+Has an anion exchange membrane 24
Since it cannot pass, it does not move to the acid generation chamber 27.
No. In the first bipolar ion exchange membrane 40a,
An anion exchange membrane 6 constituting the polar ion exchange membrane 40a;
Produced by dissociation of water with the cation exchange membrane 5
Hydrogen ions move to the acid generation chamber 27, and thus
H at 27 TwoSOFourAn aqueous solution forms. Meanwhile, desalination room
Na in 28+First pass through the cation exchange membrane 25
It moves to the base generation chamber 29, but it has a second bipolar ion exchange membrane.
Since 40b cannot pass through, the base generation chamber 29 is left as it is.
stay. At this time, SOFour 2-Passes through the cation exchange membrane 25
Since it cannot be performed, it does not move to the base generation chamber 29.
In the second bipolar ion exchange membrane 40b, the bipolar
The anion exchange membrane 6 constituting the ion exchange membrane 40b and the positive
Hydroxyl generated by dissociation of water with on-exchange membrane 5
The chloride ions move to the base generation chamber 29, and
In the forming chamber 29, an aqueous NaOH solution is generated.
【0011】このように、二極式イオン交換膜40は主
として工業電解プロセスにおいて、水の解離により生じ
る水素イオンと水酸化物イオンとを分離するための隔膜
として利用されているが、本発明は、このような二極式
イオン交換膜40の原理を電解水生成装置における電解
水生成プロセスに応用し、陰極水のpHの上昇を抑制し
ようとするものである。As described above, the bipolar ion exchange membrane 40 is mainly used as a diaphragm for separating hydrogen ions and hydroxide ions generated by dissociation of water in an industrial electrolysis process. The principle of such a bipolar ion exchange membrane 40 is applied to an electrolyzed water generation process in an electrolyzed water generation apparatus to suppress an increase in the pH of cathode water.
【0012】すなわち、本発明は、二極式イオン交換膜
の原理を利用して溶存水素濃度が高く、かつpHが過剰
に上昇することがない陰極水を大量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を目的とするもので
ある。That is, the present invention utilizes the principle of a bipolar ion-exchange membrane to produce a large amount of cathodic water having a high dissolved hydrogen concentration and without an excessive increase in pH. It is intended to provide a device.
【0013】[0013]
【課題を解決するための手段】本発明の請求項1に係る
電解水生成装置は、陰極2が配設された陰極室7と、陽
極3が配設された陽極室8と、陰極室7と陽極室8とを
隔てるように配設された隔膜4とを備える電解槽1を具
備し、電解槽1において原水から有隔膜電解により陽極
室8にて陽極水を、陰極室7にて陰極水をそれぞれ生成
する電解水生成装置であって、互いに対向するように配
設された陽イオン交換膜5と陰イオン交換膜6にて隔膜
4を構成すると共に、隔膜4を陽イオン交換膜5が陰極
室7側に、陰イオン交換膜6が陽極室8側に配されるよ
うに配設し、陰極室7からの陰極水の流出量を、陽極室
8からの陽極水の流出量よりも増大させる機構を具備し
て成ることを特徴とするものである。According to a first aspect of the present invention, there is provided an electrolyzed water generating apparatus comprising: a cathode chamber in which a cathode is disposed; an anode chamber in which an anode is disposed; And an anode chamber 8 provided with a diaphragm 4 provided so as to separate the anode water from the anode chamber 8. An electrolyzed water generating apparatus for generating water, wherein a cation exchange membrane 5 and an anion exchange membrane 6 which are disposed to face each other constitute a diaphragm 4, and the diaphragm 4 is formed of a cation exchange membrane 5 Is disposed on the cathode chamber 7 side and the anion exchange membrane 6 is disposed on the anode chamber 8 side, and the amount of cathode water flowing out of the cathode chamber 7 is calculated based on the amount of anode water flowing out of the anode chamber 8. Is also provided with a mechanism for increasing the pressure.
【0014】また請求項2の発明は、請求項1におい
て、陰極室7に原水を供給する陰極室供給路9の断面積
が陽極室8に原水を供給する陽極室供給路10の断面積
以上の面積を有すると共に陰極室7から陰極水を吐出す
る陰極水吐出流路12の断面積が陽極室8から陽極水を
吐出する陽極水吐出流路13の断面積以上の面積を有
し、陰極室供給路9と陰極水吐出流路12の断面積の総
和が陽極室供給路10と陽極水吐出流路13の断面積の
総和よりも大きくなるように形成して成ることを特徴と
するものである。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the sectional area of the cathode chamber supply path 9 for supplying raw water to the cathode chamber 7 is larger than the sectional area of the anode chamber supply path 10 for supplying raw water to the anode chamber 8. And the cross-sectional area of the cathode water discharge channel 12 for discharging the cathode water from the cathode chamber 7 is equal to or larger than the cross-sectional area of the anode water discharge channel 13 for discharging the anode water from the anode chamber 8. Characterized in that the sum of the cross-sectional areas of the chamber supply passage 9 and the cathode water discharge passage 12 is larger than the sum of the cross-sectional areas of the anode room supply passage 10 and the anode water discharge passage 13. It is.
【0015】また請求項3の発明は、請求項1におい
て、陽極室8に原水を供給する陽極室供給路10と、陽
極室8から陽極水を吐出する陽極水吐出流路13のうち
の、少なくとも一方に、流量調整弁16を配設して成る
ことを特徴とするものである。According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, of the anode chamber supply passage 10 for supplying raw water to the anode chamber 8 and the anode water discharge passage 13 for discharging anode water from the anode chamber 8, A flow control valve 16 is provided at least on one side.
【0016】また請求項4の発明は、請求項1乃至3の
いずれかのにおいて、陰極室7内における水の経路の断
面積を、陽極室8内における水の経路の断面積よりも大
きくなるように形成して成ることを特徴とするものであ
る。According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the cross-sectional area of the water path in the cathode chamber 7 is larger than the cross-sectional area of the water path in the anode chamber 8. It is characterized by being formed as described above.
【0017】また本発明の請求項5に係る電解水生成装
置は、陰極2が配設された陰極室7と、陽極3と、陰極
室7と陽極3とを隔てるように配設された隔膜4とを備
える電解槽1を具備し、電解槽1において原水から有隔
膜電解により電解水を生成する電解水生成装置であっ
て、互いに対向するように配設された陽イオン交換膜5
と陰イオン交換膜6にて隔膜4を構成すると共に、隔膜
4を陽イオン交換膜5が陰極室7側に、陰イオン交換膜
6が陽極3側に配されるように配設し、電解槽1へ原水
を供給する電解槽供給路11を陰極室7のみに接続する
と共に、電解槽1にて生成された電解水を電解槽1から
吐出する流路として、陰極室7にて生成された陰極水を
吐出する陰極水吐出流路12のみを設けて成ることを特
徴とするものである。Further, according to a fifth aspect of the present invention, there is provided an electrolyzed water generating apparatus, comprising: a cathode chamber 7 in which the cathode 2 is provided; an anode 3; and a diaphragm provided so as to separate the cathode chamber 7 from the anode 3. And an electrolyzed water generating apparatus for generating electrolyzed water from raw water by diaphragm electrolysis in the electrolyzer 1, comprising a cation exchange membrane 5 disposed so as to face each other.
And an anion exchange membrane 6, and the diaphragm 4 is disposed such that the cation exchange membrane 5 is disposed on the cathode chamber 7 side and the anion exchange membrane 6 is disposed on the anode 3 side. The electrolytic cell supply path 11 for supplying raw water to the cell 1 is connected only to the cathode chamber 7, and the electrolytic water generated in the electrolytic cell 1 is discharged from the electrolytic cell 1 as a flow path for discharging the electrolytic water from the electrolytic cell 1. Characterized in that only the cathode water discharge channel 12 for discharging the cathode water is provided.
【0018】また請求項6の発明は、請求項5におい
て、陰イオン交換膜6の、陽イオン交換膜5が配される
側とは反対側の表面に、導電体を担持することにより陽
極3を構成して成ることを特徴とするものである。According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect, the anode 3 is provided by carrying a conductor on the surface of the anion exchange membrane 6 opposite to the side on which the cation exchange membrane 5 is disposed. Is constituted.
【0019】また請求項7の発明は、請求項6におい
て、陰イオン交換膜6の、陽イオン交換膜5が配される
側とは反対側の表面に、導電体からなる塗膜を形成する
ことにより陽極3を構成して成ることを特徴とするもの
である。According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect, a coating film made of a conductor is formed on the surface of the anion exchange membrane 6 opposite to the side on which the cation exchange membrane 5 is disposed. Thus, the anode 3 is constituted.
【0020】また請求項8の発明は、請求項6におい
て、陰イオン交換膜6の、陽イオン交換膜5が配される
側とは反対側の表面に、めっきにより導電性被膜を形成
することにより陽極3を構成して成ることを特徴とする
ものである。According to an eighth aspect of the present invention, in the sixth aspect, a conductive film is formed by plating on the surface of the anion exchange membrane 6 opposite to the side on which the cation exchange membrane 5 is disposed. The anode 3 is constituted by:
【0021】また請求項9の発明は、請求項1乃至8の
いずれかにおいて、陽極3を構成する導電体として不溶
性金属を用いることを特徴とするものである。A ninth aspect of the present invention is characterized in that, in any one of the first to eighth aspects, an insoluble metal is used as a conductor constituting the anode 3.
【0022】また請求項10発明は、請求項1乃至9の
いずれかにおいて、隔膜4を構成する陰イオン交換膜6
及び陽イオン交換膜5を電解槽1に対して剛体にて保持
して成ることを特徴とするものである。According to a tenth aspect of the present invention, the anion exchange membrane 6 constituting the diaphragm 4 according to any one of the first to ninth aspects.
And the cation exchange membrane 5 is rigidly held with respect to the electrolytic cell 1.
【0023】また請求項11の発明は、請求項10にお
いて、陰イオン交換膜6及び陽イオン交換膜5の縁部を
剛体にて保持して成ることを特徴とするものである。An eleventh aspect of the present invention is characterized in that, in the tenth aspect, the edges of the anion exchange membrane 6 and the cation exchange membrane 5 are held by a rigid body.
【0024】また請求項12の発明は、請求項1乃至1
1のいずれかにおいて、陽極3表面にて生成されるガス
を電解槽1の外部に排出する排出機構を具備して成るこ
とを特徴とするものである。Further, the invention of claim 12 is the invention of claims 1 to 1
In any one of (1) and (2), a discharge mechanism for discharging gas generated on the surface of the anode 3 to the outside of the electrolytic cell 1 is provided.
【0025】また請求項13の発明は、請求項12にお
いて、陽極3を多孔質体として形成することにより排出
機構を構成して成ることを特徴とするものである。A thirteenth aspect of the present invention is characterized in that, in the twelfth aspect, the discharge mechanism is constituted by forming the anode 3 as a porous body.
【0026】また請求項14の発明は、請求項12にお
いて、陽極3をメッシュ状に形成することにより排出機
構を構成して成ることを特徴とするものである。A fourteenth aspect of the present invention is characterized in that, in the twelfth aspect, the discharge mechanism is constituted by forming the anode 3 in a mesh shape.
【0027】また請求項15の発明は、請求項1乃至1
4のいずれかにおいて、隔膜4を構成する陽イオン交換
膜5と陰イオン交換膜6とを接着剤21により接合し
て、隔膜4を二極式イオン交換膜40として形成して成
ることを特徴とするものである。Further, the invention of claim 15 provides the invention according to claims 1 to 1
4, the cation exchange membrane 5 and the anion exchange membrane 6 that constitute the diaphragm 4 are joined by an adhesive 21 to form the diaphragm 4 as a bipolar ion exchange membrane 40. It is assumed that.
【0028】また請求項16の発明は、請求項1乃至1
4のいずれかにおいて、陽イオン交換膜5と陰イオン交
換膜6とを互いに接触させて配置して成ることを特徴と
するものである。[0028] The invention of claim 16 is the invention of claims 1 to 1
4, wherein the cation exchange membrane 5 and the anion exchange membrane 6 are arranged in contact with each other.
【0029】また請求項17の発明は、請求項1乃至1
6のいずれかにおいて、無機系カルシウム剤、有機系カ
ルシウム剤又はこれらの混合物からなる電解補助剤を電
解槽1に供給される原水に添加する電解質供給装置14
を具備して成ることを特徴とするものである。[0029] The invention of claim 17 is the first to first aspects of the present invention.
6, an electrolyte supply device 14 for adding an electrolytic auxiliary agent comprising an inorganic calcium agent, an organic calcium agent or a mixture thereof to raw water supplied to the electrolytic cell 1.
It is characterized by comprising.
【0030】[0030]
【発明の実施の形態】まず、本発明における、陰極水の
pHの上昇を抑制する原理について、図10を挙げて説
明する。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS First, the principle of suppressing an increase in the pH of cathode water in the present invention will be described with reference to FIG.
【0031】本発明では、図示の通り、互いに対向して
配置された陽イオン交換膜5と陰イオン交換膜6とで隔
膜4を構成し、この隔膜4を対向する陰極2と陽極3と
の間に配置して水の電気分解を行うことにより、陰極2
側で陰極水を、陽極3側で陽極水を、それぞれ生成する
ものである。In the present invention, as shown in the figure, a cation exchange membrane 5 and an anion exchange membrane 6 which are arranged to face each other constitute a diaphragm 4, and this diaphragm 4 is formed by the opposed cathode 2 and anode 3 facing each other. Cathode 2
The anode water is generated on the side of the cathode 3 and the anode water on the side of the anode 3.
【0032】この電解過程においては、陰極2表面で2
H2O+2e-→H2+2OH-の反応式で表される電解反
応が生じて水素と水酸化物イオンとが発生し、一方、陽
極3表面ではH2O→1/2O2+2H++2e-の反応式
で表される電解反応が生じて酸素と水素イオンとが発生
する。また、同時にこの電解過程においては、隔膜4を
構成する陽イオン交換膜5と陰イオン交換膜6との間で
水が解離することにより水素イオンと水酸化物イオンと
が発生する。この解離により生成した水素イオンは陰イ
オン交換膜6を通過せず陽イオン交換膜5のみ通過する
こととなって陰極2側に移動し、一方、水酸化物イオン
は陽イオン交換膜5を通過せず陰イオン交換膜6のみを
通過することとなって陽極3側に移動する。In this electrolysis process, 2
An electrolytic reaction represented by a reaction formula of H 2 O + 2e − → H 2 + 2OH − occurs to generate hydrogen and hydroxide ions, while H 2 O → 1 / O 2 + 2H + + 2e − on the surface of the anode 3. An electrolytic reaction represented by the following reaction formula occurs to generate oxygen and hydrogen ions. At the same time, in this electrolysis process, hydrogen ions and hydroxide ions are generated by dissociation of water between the cation exchange membrane 5 and the anion exchange membrane 6 constituting the diaphragm 4. Hydrogen ions generated by this dissociation pass through only the cation exchange membrane 5 without passing through the anion exchange membrane 6 and move to the cathode 2 side, while hydroxide ions pass through the cation exchange membrane 5 Instead, it passes through only the anion exchange membrane 6 and moves to the anode 3 side.
【0033】このため、陰極2表面で生成された水酸化
物イオンが、陽イオン交換膜5を介して陰極2側に移動
した水素イオンと結合して中和されることとなって、陰
極水のpHの上昇が抑制されることとなり、陰極水中の
溶存水素濃度を向上させるために電解度合いを上昇させ
て電解による陰極2表面での水素発生量及び水酸化物イ
オン発生量を増大させても、陰極水のpH値が飲用に適
しなくなるほど上昇することがないものである。For this reason, the hydroxide ions generated on the surface of the cathode 2 are combined with the hydrogen ions transferred to the side of the cathode 2 via the cation exchange membrane 5 to be neutralized. Increase in the concentration of dissolved hydrogen in the cathode water to increase the degree of electrolysis to increase the amount of hydrogen generation and hydroxide ion generation on the surface of the cathode 2 by electrolysis. In addition, the pH value of the cathode water does not rise so that it is not suitable for drinking.
【0034】また、陽極3側においても、陽極3表面で
生成された水素イオンが、陰イオン交換膜6を介して陽
極3側に移動した水酸化物イオンと結合して中和される
こととなり、電解度合いを上昇させて陰極水中の溶存水
素濃度を向上すると同時に陽極水中の溶存酸素濃度及び
生成塩素濃度を向上しても、陽極水のpH値が過度に低
下することを抑制することができるものである。Also on the anode 3 side, hydrogen ions generated on the surface of the anode 3 are neutralized by binding to hydroxide ions transferred to the anode 3 side via the anion exchange membrane 6. Even if the concentration of dissolved hydrogen in the anode water is improved by simultaneously increasing the dissolved hydrogen concentration in the cathode water by increasing the degree of electrolysis, it is possible to suppress the pH value of the anode water from excessively lowering. Things.
【0035】以下、本発明の実施の形態を説明する。Hereinafter, embodiments of the present invention will be described.
【0036】図1に示す電解水生成装置は電解槽1及び
電解質供給装置を備えている。The electrolyzed water generator shown in FIG. 1 includes an electrolyzer 1 and an electrolyte supply device.
【0037】電解槽1は、隔膜4により、陰極2が配設
された陰極室7と、陽極3が配設された陽極室8とに区
画されている。隔膜4は、陽イオン交換膜5と陰イオン
交換膜6とを対向させて構成され、陽イオン交換膜5が
陰極室7側に、陰イオン交換膜6が陽極室8側に配され
るようになっている。図示の例では、陽イオン交換膜5
と陰イオン交換膜6とは若干の隙間をあけて対向してい
る。陰イオン交換膜6としては、アンモニウム基、スル
ホニウム基、ホスホニウム基、第一級〜第三級アミン等
の陰イオン交換体を極性基として備えるものを用いるこ
とができ、また陽イオン交換膜5としてはスルホン酸、
ホスホン酸、硫酸エステル、リン酸エステル、カルボン
酸、フェノール性ヒドロキシル基等の陽イオン交換体を
極性基として備えるものを用いることができる。また陰
極2と陽極3とは電解水生成装置の内壁に沿って互いに
対向するように配設されており、隔膜4はこの陰極2と
陽極3との間に、陽イオン交換膜5が陰極2と、陰イオ
ン交換膜6が陽極3とそれぞれ対向するように配設され
ている。The electrolytic cell 1 is divided by a diaphragm 4 into a cathode chamber 7 in which the cathode 2 is disposed and an anode chamber 8 in which the anode 3 is disposed. The diaphragm 4 is configured such that the cation exchange membrane 5 and the anion exchange membrane 6 face each other, and the cation exchange membrane 5 is arranged on the cathode chamber 7 side, and the anion exchange membrane 6 is arranged on the anode chamber 8 side. It has become. In the illustrated example, the cation exchange membrane 5
And the anion exchange membrane 6 are opposed to each other with a slight gap. As the anion exchange membrane 6, a membrane having an anion exchanger such as an ammonium group, a sulfonium group, a phosphonium group, or a primary to tertiary amine as a polar group can be used. Is sulfonic acid,
Those having a cation exchanger such as phosphonic acid, sulfate, phosphate, carboxylic acid, and phenolic hydroxyl group as a polar group can be used. The cathode 2 and the anode 3 are disposed so as to face each other along the inner wall of the electrolyzed water generating apparatus. The diaphragm 4 is provided between the cathode 2 and the anode 3 and the cation exchange membrane 5 is connected to the cathode 2. And the anion exchange membrane 6 is disposed so as to face the anode 3 respectively.
【0038】また、電解質供給装置14は、内部に塩化
カルシウム、硫酸カルシウム等の無機系カルシウム剤や
乳酸カルシウム、グルコン酸カルシウム、グリセロリン
酸カルシウム等の有機系カルシウム剤、あるいはそれら
の混合物等からなる電解補助剤が装填されており、電解
質供給装置14を通過する原水に電解補助剤を添加でき
るようになっている。電解補助剤としては、上記に挙げ
たもののほかに塩化ナトリウム、硫酸ナトリウム等の適
宜の電解質を用いることができる。The electrolyte supply device 14 is provided with an electrolysis aid comprising an inorganic calcium agent such as calcium chloride or calcium sulfate, an organic calcium agent such as calcium lactate, calcium gluconate or calcium glycerophosphate, or a mixture thereof. An agent is loaded so that an electrolysis auxiliary can be added to raw water passing through the electrolyte supply device 14. As the electrolysis auxiliary, an appropriate electrolyte such as sodium chloride and sodium sulfate can be used in addition to those mentioned above.
【0039】電解質供給装置14には原水供給流路15
が接続されており、この原水供給流路15を通じて水道
水等の原水が電解質供給装置に供給されるようになって
いる。この原水供給流路の上流側には、図示はしないが
活性炭等が充填された吸着浄化部や中空糸膜等が配設さ
れた濾過部を設けても良く、この場合には吸着浄化部や
濾過部において浄化された原水を電解水生成に供するこ
とができる。A raw water supply passage 15 is provided in the electrolyte supply device 14.
Is connected, and raw water such as tap water is supplied to the electrolyte supply device through the raw water supply passage 15. Although not shown, an adsorption purification section filled with activated carbon or the like or a filtration section provided with a hollow fiber membrane or the like may be provided on the upstream side of the raw water supply flow path. Raw water purified in the filtration section can be used for generation of electrolytic water.
【0040】電解質供給装置14と電解槽1との間は、
電解槽供給路11にて接続されており、電解質供給装置
14にて電解補助剤が添加された原水が、電解槽供給路
11を通じて電解槽1に供給されるようになっている。
このとき電解槽供給路11は、下流側で陰極室7に接続
される陰極室供給路9と陽極室8に接続される陽極室供
給路10とに分岐されており、電解槽1の陰極室7と陽
極室8とに、それぞれ原水が供給されるようになってい
る。また電解槽1には、陽極室8に陽極水吐出流路13
が接続されると共に陰極室7に陰極水吐出流路12が接
続されており、陽極室8にて生成された陽極水が陽極水
吐出流路13を通じて電解水生成装置外に吐出されると
共に、陰極室7にて生成された陰極水が陰極水吐出流路
12を通じて電解水生成装置外に吐出されるようになっ
ている。The space between the electrolyte supply device 14 and the electrolytic cell 1 is
The raw water, which is connected by the electrolytic cell supply path 11 and to which the electrolytic auxiliary agent is added by the electrolyte supply device 14, is supplied to the electrolytic cell 1 through the electrolytic cell supply path 11.
At this time, the electrolytic cell supply path 11 is branched into a cathode chamber supply path 9 connected to the cathode chamber 7 and an anode chamber supply path 10 connected to the anode chamber 8 on the downstream side. Raw water is supplied to the anode chamber 7 and the anode chamber 8, respectively. In the electrolytic cell 1, an anode water discharge passage 13 is provided in the anode chamber 8.
Are connected to the cathode chamber 7, and a cathode water discharge channel 12 is connected to the cathode chamber 7. The anode water generated in the anode chamber 8 is discharged through the anode water discharge channel 13 to the outside of the electrolyzed water generator. Cathode water generated in the cathode chamber 7 is discharged to the outside of the electrolyzed water generator through the cathode water discharge channel 12.
【0041】このように構成される電解水生成装置で
は、原水供給流路15の上流側から水道水等の原水を電
解水生成装置に供給すると共に陽極3と陰極2との間に
電圧を印加すると、まず、原水供給流路15を流通する
原水は電解質供給装置14にて電解補助剤が添加されて
電気伝導度が向上された後、陰極室供給路9及び陽極室
供給路10を通じて陰極室7及び陽極室8にそれぞれ供
給され、電解により陰極室7にて陰極水が、陽極室8に
て陽極水が、それぞれ生成されて、陽極水吐出流路13
を通じて陽極水が、また陰極水吐出流路12を通じて陰
極水が、それぞれ電解水生成装置外に吐出される。In the electrolyzed water generator configured as described above, raw water such as tap water is supplied to the electrolyzed water generator from the upstream side of the raw water supply passage 15 and a voltage is applied between the anode 3 and the cathode 2. Then, first, the raw water flowing through the raw water supply flow path 15 is added with an electrolytic auxiliary in the electrolyte supply device 14 to improve the electric conductivity, and then is supplied through the cathode chamber supply path 9 and the anode chamber supply path 10 to the cathode chamber. The anode water is supplied to the anode water chamber 7 and the anode chamber 8, respectively, and the cathode water is generated by the electrolysis in the cathode chamber 7 and the anode water is generated in the anode chamber 8, respectively.
The anode water is discharged to the outside of the electrolyzed water generator through the cathode water discharge passage 12 through the anode water.
【0042】このとき、電解槽1における電解過程にお
いて、陰極室7では陰極2表面で2H2O+2e-→H2
+2OH-の反応式で表される電解反応が生じて水素と
水酸化物イオンとが発生し、一方陽極室8では陽極3表
面でH2O→1/2O2+2H++2e-の反応式で表され
る電解反応が生じて酸素と水素イオンとが発生する。ま
た、同時にこの電解過程においては、隔膜4を構成する
陽イオン交換膜5と陰イオン交換膜6との間で水が解離
することにより水素イオンと水酸化物イオンとが発生す
る。この解離により生成した水素イオンは陰イオン交換
膜6を通過せず陽イオン交換膜5のみ通過することとな
って陰極室7に導入され、一方、水酸化物イオンは陽イ
オン交換膜5を通過せず陰イオン交換膜6のみを通過す
ることとなって陽極室8に導入される。At this time, in the electrolysis process in the electrolytic cell 1, 2H 2 O + 2e − → H 2
The electrolytic reaction represented by the reaction formula of + 2OH − occurs to generate hydrogen and hydroxide ions, while in the anode chamber 8, the reaction formula of H 2 O → 1 / 2O 2 + 2H + + 2e − is formed on the surface of the anode 3. The represented electrolytic reaction occurs to generate oxygen and hydrogen ions. At the same time, in this electrolysis process, hydrogen ions and hydroxide ions are generated by dissociation of water between the cation exchange membrane 5 and the anion exchange membrane 6 constituting the diaphragm 4. Hydrogen ions generated by this dissociation pass through only the cation exchange membrane 5 without passing through the anion exchange membrane 6 and are introduced into the cathode chamber 7, while hydroxide ions pass through the cation exchange membrane 5 It passes through only the anion exchange membrane 6 without being introduced into the anode chamber 8.
【0043】このため、陰極室7では陰極2表面で生成
された水酸化物イオンが、陽イオン交換膜5を介して陰
極室7に導入された水素イオンと結合して中和されるこ
ととなって、陰極室7にて生成される陰極水のpHの上
昇が抑制されることとなり、陰極水中の溶存水素濃度を
向上させるために電解度合いを上昇させて電解による陰
極室7での水素発生量及び水酸化物イオン発生量を増大
させても、陰極水のpH値が飲用に適しなくなるほど上
昇することがないものである。Thus, in the cathode chamber 7, hydroxide ions generated on the surface of the cathode 2 are combined with hydrogen ions introduced into the cathode chamber 7 through the cation exchange membrane 5 to be neutralized. As a result, an increase in the pH of the cathode water generated in the cathode chamber 7 is suppressed. In order to improve the concentration of dissolved hydrogen in the cathode water, the degree of electrolysis is increased to generate hydrogen in the cathode chamber 7 by electrolysis. Even if the amount and the amount of hydroxide ions generated are increased, the pH value of the cathode water does not rise so that it is not suitable for drinking.
【0044】また、陽極室8においても、陽極3表面で
生成された水素イオンが、陰イオン交換膜6を介して陽
極3に導入された水酸化物イオンと結合して中和される
こととなり、電解度合いを上昇させて陰極水中の溶存水
素濃度を向上すると同時に陽極水中の溶存酸素濃度及び
生成塩素濃度を向上しても、陽極水のpH値が過度に低
下することを抑制することができるものである。In the anode chamber 8, hydrogen ions generated on the surface of the anode 3 are combined with hydroxide ions introduced into the anode 3 through the anion exchange membrane 6 to be neutralized. Even if the concentration of dissolved hydrogen in the anode water is improved by simultaneously increasing the dissolved hydrogen concentration in the cathode water by increasing the degree of electrolysis, it is possible to suppress the pH value of the anode water from excessively lowering. Things.
【0045】また、陽極室8において塩素や次亜塩素酸
イオンが生成されたしても、上記のように陰イオン交換
膜6と陽イオン交換膜5から構成される隔膜4を用いる
ことにより、塩素や次亜塩素酸イオンは陰極室7に移動
することはなく、しかも陰極水は上記のようにpHの上
昇が抑制されているため、陰極水中におけるハロホルム
反応によるトリハロメタンの発生が抑制されるものであ
る。Further, even if chlorine or hypochlorite ions are generated in the anode chamber 8, by using the diaphragm 4 composed of the anion exchange membrane 6 and the cation exchange membrane 5 as described above, Chlorine and hypochlorite ions do not move to the cathode chamber 7, and since the rise in pH of the cathode water is suppressed as described above, the generation of trihalomethane by the haloform reaction in the cathode water is suppressed. It is.
【0046】更には、図1では具体的に図示はしていな
いが、電解水生成装置には陰極室7からの陰極水の吐出
量を陽極室8からの陽極水の吐出量よりも増大させる機
構を具備させるものであり、このため、使用頻度が高い
陰極水の生成量を増大させることができるものである。
このための構成を、図2〜4に具体的に示す。Further, although not specifically shown in FIG. 1, the discharge amount of the cathode water from the cathode chamber 7 is made larger than the discharge amount of the anode water from the anode chamber 8 in the electrolyzed water generator. A mechanism is provided so that the amount of cathode water that is frequently used can be increased.
The configuration for this is specifically shown in FIGS.
【0047】図2に示す例では、陰極室供給路9の断面
積を陽極室供給路10の断面積よりも大きく形成すると
共に、陰極水吐出流路12の断面積を陽極水吐出流路1
3の断面積よりも大きく形成したものである。このた
め、陰極室供給路9、陰極室7及び陰極水吐出流路12
から構成される原水又は陰極水の流路における圧損と、
陽極室供給路10、陽極室8及び陽極水吐出流路13か
ら構成される原水又は陽極水の流路における圧損とを比
較した場合、前者の方がより圧損が小さくなり、このた
め陰極水吐出流路12から吐出される陰極水の吐出量
が、陽極水吐出流路13から吐出される陽極水の吐出量
よりも増大するものである。In the example shown in FIG. 2, the cross-sectional area of the cathode chamber supply passage 9 is formed larger than the cross-sectional area of the anode chamber supply passage 10, and the cross-sectional area of the cathode water discharge passage 12 is
3 is larger than the cross-sectional area. Therefore, the cathode chamber supply passage 9, the cathode chamber 7, and the cathode water discharge passage 12
Pressure loss in the flow path of raw water or cathode water composed of
When the pressure loss in the raw water or anode water flow path composed of the anode chamber supply path 10, the anode chamber 8 and the anode water discharge flow path 13 is compared, the pressure loss in the former is smaller than that in the other. The discharge amount of the cathode water discharged from the channel 12 is larger than the discharge amount of the anode water discharged from the anode water discharge channel 13.
【0048】尚、陰極室供給路9の断面積が陽極室供給
路10の断面積よりも大きく、かつ陰極水吐出流路12
の断面積と陽極水吐出流路13の断面積とが同一である
場合や、陰極室供給路9の断面積と陽極室供給路10の
断面積とが同一であり、かつ陰極水吐出流路12の断面
積が陽極水吐出流路13の断面積よりも大きい場合であ
っても、陰極室供給路9、陰極室7及び陰極水吐出流路
12から構成される流路の圧損がより低減されて、陰極
水の吐出量がより増大するものであり、陰極室供給路9
の断面積が陽極室供給路10の断面積以上の面積を有す
ると共に陰極水吐出流路12の断面積が陽極水吐出流路
13の断面積以上の面積を有し、かつ陰極室供給路9と
陰極水吐出流路12の断面積の総和が陽極室供給路10
と陽極水吐出流路13の断面積の総和よりも大きくなれ
ば、良いものである。The cross-sectional area of the cathode chamber supply passage 9 is larger than the cross-sectional area of the anode chamber supply passage 10 and the cathode water discharge passage 12
And the cross-sectional area of the anode water discharge passage 13 is the same, or the cross-sectional area of the cathode chamber supply passage 9 and the cross-sectional area of the anode room supply passage 10 are the same, and the cathode water discharge passage Even if the cross-sectional area of the anode water discharge passage 13 is larger than the cross-sectional area of the anode water discharge passage 13, the pressure loss of the flow passage constituted by the cathode chamber supply passage 9, the cathode chamber 7, and the cathode water discharge passage 12 is further reduced. As a result, the discharge amount of the cathode water is further increased.
Has a cross-sectional area equal to or larger than the cross-sectional area of the anode chamber supply passage 10, the cross-sectional area of the cathode water discharge passage 12 has an area equal to or larger than the cross-sectional area of the anode water discharge passage 13, and And the total cross-sectional area of the cathode water discharge passage 12 is
It is better if the sum is larger than the sum of the sectional areas of the anode water discharge passage 13 and the anode water discharge passage 13.
【0049】また、図3に示す例では、陽極室供給路1
0に流量調整弁16が配設されているものであり、また
陰極室供給路9と陽極室供給路10との流路の断面積が
同一に形成されていると共に、陰極水吐出流路12と陽
極水吐出流路13との流路の断面積が同一に形成されて
いる。Further, in the example shown in FIG.
0, a flow control valve 16 is disposed at the same position, the cross-sectional areas of the flow paths of the cathode chamber supply passage 9 and the anode chamber supply passage 10 are formed to be the same, and the cathode water discharge passage 12 is formed. And the anode water discharge channel 13 are formed to have the same sectional area.
【0050】このようにすると、流量調整弁16を絞る
ことにより陽極室供給路10における圧損を増大させ
て、陰極室供給路9、陰極室7及び陰極水吐出流路12
から構成される流路の圧損を、陽極室供給路10、陽極
室8及び陽極水吐出流路13から構成される原水又は陽
極水の流路における圧損に対して相対的に低減し、陰極
水の吐出量をより増大させることができる。In this way, the pressure loss in the anode chamber supply passage 10 is increased by restricting the flow control valve 16, and the cathode chamber supply passage 9, the cathode chamber 7 and the cathode water discharge passage 12
The pressure loss in the flow path composed of the anode water supply path 10, the anode chamber 8, and the anode water discharge flow path 13 is relatively reduced with respect to the pressure loss in the flow path of the raw water or the anode water. Can be further increased.
【0051】尚、流量調整弁16は陽極水吐出流路13
に設けても良く、この場合には流量調整弁16を絞るこ
とにより陽極水吐出流路13における圧損を増大させ
て、同様に陰極水の吐出量をより増大させることができ
る。The flow control valve 16 is connected to the anode water discharge passage 13.
In this case, the pressure loss in the anode water discharge flow path 13 can be increased by restricting the flow control valve 16, and similarly, the discharge amount of the cathode water can be further increased.
【0052】また、図4に示す例では、隔膜4を陽極3
と陰極2との間の中間位置よりも陽極室8側寄りに配設
することにより、陰極室7内における水の流通経路の断
面積を、陽極室8内における水の流通経路の断面積より
も大きくなるように形成したものである。Further, in the example shown in FIG.
By disposing it closer to the anode chamber 8 than the intermediate position between the anode and the cathode 2, the cross-sectional area of the water flow path in the cathode chamber 7 can be made smaller than the cross-sectional area of the water flow path in the anode chamber 8. Is also formed to be large.
【0053】すなわち、図4に示す例では電解槽1の下
端部において陰極室供給路9と陽極室供給路10とが接
続され、電解槽1の上端部において陰極水吐出流路12
と陽極水吐出流路13とが接続され、また隔膜4は電解
槽1内を左右に区画して一側を陰極室7、他側を陽極室
8として形成しているため、陰極室7内と陽極室8内に
は、下方から上方に向かう水の流通経路が形成されてい
る。そしてこのような水の流通経路が形成されている状
態で、隔膜4を、陰極2と陽極3との間の中間位置より
も陽極3側寄りに配設することにより、陰極室7内にお
ける水の流通経路の断面積を、陽極室8内における水の
流通経路の断面積よりも大きくなるように形成したもの
である。That is, in the example shown in FIG. 4, the cathode chamber supply path 9 and the anode chamber supply path 10 are connected at the lower end of the electrolytic cell 1, and the cathode water discharge flow path 12 is connected at the upper end of the electrolytic cell 1.
And the anode water discharge channel 13 are connected, and the diaphragm 4 divides the inside of the electrolytic cell 1 into left and right sides, and one side is formed as a cathode chamber 7 and the other side is formed as an anode chamber 8. In the anode chamber 8, a water flow path is formed from below to above. By disposing the diaphragm 4 closer to the anode 3 side than the intermediate position between the cathode 2 and the anode 3 in a state where such a water flow path is formed, the water in the cathode chamber 7 is reduced. Is formed so that the cross-sectional area of the flow path is larger than the cross-sectional area of the water flow path in the anode chamber 8.
【0054】このように、陰極室7内における水の流通
経路の断面積を、陽極室8内における水の流通経路の断
面積よりも大きくなるように形成すると、陰極室7を通
過する水の圧損が、陽極室8を通過する水の圧損よりも
低減されることとなり、その結果陰極室7から吐出され
る陰極水の生成量が増大するものである。特に、図示の
例のように、陰極室供給路9、陽極室供給路10、陰極
水吐出流路12、陽極水吐出流路13などの断面積が陰
極室7内や陽極室8内における水の流通経路の断面積と
比較して大きく形成されている場合には、陰極室7や陽
極室8から吐出される電解水の吐出量は陰極室7や陽極
室8における水の圧損に大きく影響されるため、このよ
うな場合において、陰極室7内における水の流通経路の
断面積を、陽極室8内における水の流通経路の断面積よ
りも大きくなるように形成すると、陰極水の生成量の高
い増大効果が得られる。As described above, when the cross-sectional area of the water flow path in the cathode chamber 7 is formed so as to be larger than the cross-sectional area of the water flow path in the anode chamber 8, the water passing through the cathode chamber 7 is formed. The pressure loss is smaller than the pressure loss of water passing through the anode chamber 8, and as a result, the amount of cathode water discharged from the cathode chamber 7 increases. In particular, as shown in the illustrated example, the cross-sectional area of the cathode chamber supply path 9, the anode chamber supply path 10, the cathode water discharge flow path 12, the anode water discharge flow path 13 and the like is such that the water in the cathode chamber 7 or the anode chamber 8 is When the cross-sectional area is larger than the cross-sectional area of the flow path, the discharge amount of the electrolytic water discharged from the cathode chamber 7 and the anode chamber 8 greatly affects the pressure loss of the water in the cathode chamber 7 and the anode chamber 8. Therefore, in such a case, if the cross-sectional area of the water flow path in the cathode chamber 7 is formed so as to be larger than the cross-sectional area of the water flow path in the anode chamber 8, the amount of the cathode water generated Is obtained.
【0055】上記に示した各実施形態においては、電解
水として陰極水と陽極水とを生成すると共に、陰極水の
生成量を増大させることができるが、電解水として陰極
水のみを生成することにより陰極水の生成量を増大させ
ることもできる。このような例を図5,6に示す。In each of the above-described embodiments, the cathode water and the anode water are generated as the electrolytic water and the amount of the generated cathode water can be increased. Thus, the amount of generated cathode water can be increased. Such examples are shown in FIGS.
【0056】図5に示す電解水生成装置は電解槽1及び
電解質供給装置14を備えている。The electrolyzed water generator shown in FIG. 5 includes an electrolyzer 1 and an electrolyte supply device 14.
【0057】電解槽1には、電解槽1の内面に沿って陰
極2と陽極3とが互いに対向するように配設されてお
り、この陰極2と陽極3との間には隔膜4が配設されて
いる。この隔膜4は、互いに対向して配設された陰イオ
ン交換膜6と陽イオン交換膜5とから構成され、陽イオ
ン交換膜5が陰極2側に配設されていると共に陰イオン
交換膜6が陽極3側に配設されている。このとき図示の
例では隔膜4を構成する陰イオン交換膜6と陽イオン交
換膜5とは若干の隙間を介して対向しており、また陰イ
オン交換膜6と陽極3とは若干の隙間をあけて対向して
いる。一方、陽イオン交換膜5と陰極2とは充分な間隔
をあけて対向しており、電解槽1内には隔膜4の陽イオ
ン交換膜5よりも陰極2側に、陰極2が配設された陰極
室7が形成されている。In the electrolytic cell 1, a cathode 2 and an anode 3 are arranged along the inner surface of the electrolytic cell 1 so as to face each other, and a diaphragm 4 is disposed between the cathode 2 and the anode 3. Has been established. The diaphragm 4 is composed of an anion exchange membrane 6 and a cation exchange membrane 5 disposed opposite to each other. The cation exchange membrane 5 is disposed on the cathode 2 side and the anion exchange membrane 6 Is disposed on the anode 3 side. At this time, in the illustrated example, the anion exchange membrane 6 and the cation exchange membrane 5 constituting the diaphragm 4 face each other with a slight gap therebetween, and the anion exchange membrane 6 and the anode 3 have a slight gap therebetween. They are facing each other. On the other hand, the cation exchange membrane 5 and the cathode 2 face each other with a sufficient space therebetween, and the cathode 2 is disposed in the electrolytic cell 1 on the cathode 4 side of the cation exchange membrane 5 of the diaphragm 4. A cathode chamber 7 is formed.
【0058】また、電解質供給装置14は、内部に塩化
カルシウム、硫酸カルシウム等の無機系カルシウム剤や
乳酸カルシウム、グルコン酸カルシウム、グリセロリン
酸カルシウム等の有機系カルシウム剤、あるいはそれら
の混合物等からなる電解補助剤が装填されており、電解
質供給装置14を通過する原水に電解補助剤を添加でき
るようになっている。電解補助剤としては、上記に挙げ
たもののほかに、塩化ナトリウムや硫酸ナトリウム等
の、適宜の電解質を用いることができる。The electrolyte supply device 14 is provided with an electrolysis aid comprising an inorganic calcium agent such as calcium chloride or calcium sulfate, an organic calcium agent such as calcium lactate, calcium gluconate or calcium glycerophosphate, or a mixture thereof. An agent is loaded so that an electrolysis auxiliary can be added to raw water passing through the electrolyte supply device 14. As the electrolysis auxiliary, an appropriate electrolyte such as sodium chloride or sodium sulfate can be used in addition to those mentioned above.
【0059】電解質供給装置14には原水供給流路15
が接続されており、この原水供給流路15を通じて水道
水等の原水が電解質供給装置に供給されるようになって
いる。この原水供給流路15の上流側には、図示はしな
いが活性炭等が充填された吸着浄化部や中空糸膜等が配
設された濾過部を設けても良く、この場合には吸着浄化
部や濾過部において浄化された原水を電解水生成に供す
ることができる。A raw water supply passage 15 is provided in the electrolyte supply device 14.
Is connected, and raw water such as tap water is supplied to the electrolyte supply device through the raw water supply passage 15. Although not shown, an adsorption purification section filled with activated carbon or the like or a filtration section provided with a hollow fiber membrane or the like may be provided on the upstream side of the raw water supply passage 15. In this case, the adsorption purification section is used. And the raw water purified in the filtration section can be used for electrolytic water generation.
【0060】電解質供給装置14と電解槽1との間は、
電解槽供給路11にて接続されており、電解質供給装置
14にて電解補助剤が添加された原水が、電解槽供給路
11を通じて電解槽1に供給されるようになっている。
このとき電解槽供給路11は陰極室7にのみ接続され、
陰極室7のみに原水が供給されるようになっている。ま
た電解槽1には陰極室7に陰極水吐出流路12が接続さ
れており、陰極室7にて生成された陰極水が陰極水吐出
流路12を通じて電解水生成装置外に吐出されるように
なっている。The space between the electrolyte supply device 14 and the electrolytic cell 1 is
The raw water, which is connected by the electrolytic cell supply path 11 and to which the electrolytic auxiliary agent is added by the electrolyte supply device 14, is supplied to the electrolytic cell 1 through the electrolytic cell supply path 11.
At this time, the electrolytic cell supply path 11 is connected only to the cathode chamber 7,
Raw water is supplied only to the cathode chamber 7. Further, a cathode water discharge channel 12 is connected to the cathode chamber 7 of the electrolytic cell 1 so that the cathode water generated in the cathode chamber 7 is discharged to the outside of the electrolytic water generator through the cathode water discharge channel 12. It has become.
【0061】このように構成される電解水生成装置で
は、原水供給流路15の上流側から水道水等の原水を電
解水生成装置に供給すると共に陽極3と陰極2との間に
電圧を印加すると、まず、原水供給流路15を流通する
原水は電解質供給装置14にて電解補助剤が添加されて
電気伝導度が向上された後、電解槽供給路11を通じて
陰極室7に供給され、電解により陰極室7にて陰極水が
生成されて、陰極水吐出流路12を通じて陰極水が電解
水生成装置外に吐出される。In the electrolyzed water generator configured as described above, raw water such as tap water is supplied to the electrolyzed water generator from the upstream side of the raw water supply passage 15 and a voltage is applied between the anode 3 and the cathode 2. Then, first, the raw water flowing through the raw water supply flow path 15 is supplied to the cathode chamber 7 through the electrolytic tank supply path 11 after the electrolytic auxiliary agent is added in the electrolyte supply device 14 to improve the electric conductivity. As a result, the cathode water is generated in the cathode chamber 7, and the cathode water is discharged to the outside of the electrolyzed water generator through the cathode water discharge channel 12.
【0062】このとき、電解槽1における電解過程にお
いて、陰極室7では陰極2表面で2H2O+2e-→H2
+2OH-の反応式で表される電解反応が生じて水素と
水酸化物イオンとが発生する。また、同時にこの電解過
程においては、陽イオン交換膜5と陰イオン交換膜6と
の間で水が解離することにより水素イオンと水酸化物イ
オンとが発生する。この解離により生成した水素イオン
は陰イオン交換膜6を通過せず陽イオン交換膜5のみ通
過することとなって陰極室7に導入され、一方、水酸化
物イオンは陽イオン交換膜5を通過せず陰イオン交換膜
6のみを通過することとなって陽極3側に導入される。At this time, in the electrolysis process in the electrolytic cell 1, 2H 2 O + 2e − → H 2
The electrolytic reaction represented by the reaction formula of + 2OH − occurs to generate hydrogen and hydroxide ions. At the same time, in this electrolysis process, water is dissociated between the cation exchange membrane 5 and the anion exchange membrane 6 to generate hydrogen ions and hydroxide ions. Hydrogen ions generated by this dissociation pass through only the cation exchange membrane 5 without passing through the anion exchange membrane 6 and are introduced into the cathode chamber 7, while hydroxide ions pass through the cation exchange membrane 5 It passes through only the anion exchange membrane 6 without being introduced into the anode 3 side.
【0063】このため、陰極室7では陰極2表面で生成
された水酸化物イオンが、陽イオン交換膜5を介して陰
極室7に導入された水素イオンと結合して中和されるこ
ととなって、陰極室7にて生成される陰極水のpHの上
昇が抑制されることとなり、陰極水中の溶存水素濃度を
向上させるために電解度合いを上昇させて電解による陰
極室7での水素発生量及び水酸化物イオン発生量を増大
させても、陰極水のpH値が飲用に適しなくなるほど上
昇することがないものである。For this reason, in the cathode chamber 7, the hydroxide ions generated on the surface of the cathode 2 are combined with the hydrogen ions introduced into the cathode chamber 7 through the cation exchange membrane 5 to be neutralized. As a result, an increase in the pH of the cathode water generated in the cathode chamber 7 is suppressed. In order to improve the concentration of dissolved hydrogen in the cathode water, the degree of electrolysis is increased to generate hydrogen in the cathode chamber 7 by electrolysis. Even if the amount and the amount of hydroxide ions generated are increased, the pH value of the cathode water does not rise so that it is not suitable for drinking.
【0064】また、陽極3表面においては、陽極3側に
導入された水酸化物イオンが4OH -→2H2O+O2+
4e-の反応式で表される電気化学反応により酸化され
て、水と酸素が生成するものである。On the surface of the anode 3,
The introduced hydroxide ion is 4OH -→ 2HTwoO + OTwo+
4e-Is oxidized by the electrochemical reaction represented by the reaction formula
Thus, water and oxygen are produced.
【0065】また、このように構成される電解水生成装
置では、陰極水のみが生成されて陽極水は生成されない
こととなり、このため使用頻度が高い陰極水の生成量を
更に増大させることができるものである。Further, in the electrolyzed water generator configured as described above, only the cathodic water is generated and the anodic water is not generated. Therefore, the amount of the frequently used cathodic water can be further increased. Things.
【0066】図6に示す例では、図5に示す構成におい
て、隔膜4を構成する陰イオン交換膜6に対して陽極3
を担持することにより陰イオン交換膜6と陽極3とを接
触させている。このため、陰イオン交換膜6を介して陽
極3側に導入される水酸化物イオンを、陽極3表面にお
いて電気化学反応により効率良く酸化することができ、
陽極3表面における反応効率を向上することができるも
のである。In the example shown in FIG. 6, in the configuration shown in FIG. 5, the anode 3 is connected to the anion exchange membrane 6 forming the diaphragm 4.
To contact the anion exchange membrane 6 with the anode 3. Therefore, hydroxide ions introduced to the anode 3 side through the anion exchange membrane 6 can be efficiently oxidized on the surface of the anode 3 by an electrochemical reaction,
The reaction efficiency on the surface of the anode 3 can be improved.
【0067】図6に示す例において、陽極3を陰イオン
交換膜6に対して担持するにあたっては、例えば陰イオ
ン交換膜6の、陽イオン交換膜5が配置される側とは反
対側の面に、導電体の塗膜を形成することにより陽極3
を形成することができる。このときは例えばPt系、I
r系、Ru系、Ni系等の金属又は合金の粉体と、樹脂
粉末、水等を混合した溶液を、陰イオン交換膜6の表面
に塗布した後に乾燥することにより陰イオン交換膜6の
表面に導電体の塗膜を形成することができる。また上記
のような溶液をまず樹脂シートの表面に塗布して乾燥さ
せることにより塗膜を形成した後、この塗膜の表面に陰
イオン交換樹脂の溶液を塗布して乾燥させることによ
り、導電体の塗膜の表面に陰イオン交換膜6を成形する
こともできる。また、このとき陰イオン交換膜6に形成
された導電体の塗膜に更に金属材を接合することによ
り、この導電体と金属材にて陽極3を構成することもで
きる。金属材を接合するにあたっては、導電体の塗膜の
表面に金属材を接触させて配置することができ、また塗
膜と金属材とをリード線にて接合しても良い。In the example shown in FIG. 6, when supporting the anode 3 on the anion exchange membrane 6, for example, the surface of the anion exchange membrane 6 on the side opposite to the side where the cation exchange membrane 5 is arranged. To form an anode 3
Can be formed. At this time, for example, Pt-based, I
A solution obtained by mixing a powder of a metal or alloy such as an r-based, Ru-based, or Ni-based resin, a resin powder, water, or the like is applied to the surface of the anion exchange membrane 6 and then dried to form an anion exchange membrane 6 A conductive film can be formed on the surface. Also, a coating film is formed by first applying a solution as described above to the surface of the resin sheet and drying, and then applying a solution of an anion exchange resin to the surface of the coating film and drying the same to form a conductor. The anion exchange membrane 6 can be formed on the surface of the coating film of the above. Further, at this time, by joining a metal material to the conductive film formed on the anion exchange membrane 6, the anode 3 can also be constituted by the conductor and the metal material. When joining the metal material, the metal material can be placed in contact with the surface of the coating film of the conductor, or the coating film and the metal material may be joined by a lead wire.
【0068】また、陰イオン交換膜6の、陽イオン交換
膜5が配置される側とは反対側の面に、めっきにて導電
性被膜を形成することにより陽極3を形成することもで
きる。この導電性被膜は、Pt系、Ir系、Ru系、N
i系等の金属又は合金のめっきにて形成することができ
る。めっきは無電解めっきにて行うことができる。これ
は金属イオンを素地表面で還元剤により還元析出させて
導電性被膜を形成するものである。還元剤としては、水
素化ホウ素ナトリウム、ヒドラジン等を用いることがで
きる。無電解めっきを行うにあたっては、例えば予め陰
イオン交換膜6自体に金属イオンを吸着させた上で、還
元剤を含む液中に浸漬することにより膜表面で還元析出
させる方法や、陰イオン交換膜6の片面を還元剤と接触
させておき、反対面から金属イオンを染み込ませて還元
剤との接触面で還元析出させる方法などがある。また、
このとき陰イオン交換膜6に形成された導電性被膜に更
に金属材を接合することにより、この導電性被膜と金属
材にて陽極3を構成することもできる。金属材を接合す
るにあたっては、導電性被膜の表面に金属材を接触させ
て配置することができ、また導電性被膜と金属材とをリ
ード線にて接合しても良い。Further, the anode 3 can be formed by forming a conductive film by plating on the surface of the anion exchange membrane 6 opposite to the side where the cation exchange membrane 5 is disposed. This conductive film is made of Pt, Ir, Ru, N
It can be formed by plating a metal or alloy such as i-type. Plating can be performed by electroless plating. In this method, metal ions are reduced and precipitated on a substrate surface with a reducing agent to form a conductive film. As the reducing agent, sodium borohydride, hydrazine, or the like can be used. In performing the electroless plating, for example, a method in which metal ions are adsorbed on the anion exchange membrane 6 itself in advance and then immersed in a liquid containing a reducing agent to cause reduction and deposition on the membrane surface, or an anion exchange membrane 6, there is a method in which one side is brought into contact with a reducing agent, metal ions are impregnated from the opposite side, and reduced and precipitated on the contact surface with the reducing agent. Also,
At this time, by joining a metal material further to the conductive film formed on the anion exchange membrane 6, the anode 3 can be constituted by the conductive film and the metal material. In joining the metal materials, the metal material can be placed in contact with the surface of the conductive film, or the conductive film and the metal material may be joined by a lead wire.
【0069】以上のような各実施形態においては、特に
陽極3は白金等の不活性金属(不溶性金属)にて形成す
ることが好ましい。陽極3では酸化反応が生じるため
に、陽極3を構成する金属が酸化されて金属イオンが生
成する場合がある。陽極3と陰極2との間には陰イオン
交換膜6と陽イオン交換膜5とからなる隔膜4が配設さ
れているため、陽極3側で生成した金属イオンが陰極室
7に移動する可能性は低いものであるが、このような現
象が起こる可能性は皆無であるとはいえない。このた
め、陽極3として白金等の不活性金属を用いることによ
り、金属イオンの溶存を防止して、陰極室7への金属イ
オンの移動を確実に防止し、飲用に供される陰極水中に
陽極3を構成する金属のイオンが混入することを防止す
ることができるものである。In each of the above embodiments, it is particularly preferable that the anode 3 is formed of an inert metal (insoluble metal) such as platinum. Since an oxidation reaction occurs at the anode 3, the metal constituting the anode 3 may be oxidized to generate metal ions. Since the diaphragm 4 composed of the anion exchange membrane 6 and the cation exchange membrane 5 is disposed between the anode 3 and the cathode 2, metal ions generated on the anode 3 side can move to the cathode chamber 7. Although unlikely, it is not unlikely that such a phenomenon will occur. For this reason, by using an inert metal such as platinum as the anode 3, the dissolution of metal ions is prevented, the movement of metal ions to the cathode chamber 7 is reliably prevented, and the anode water is used in drinking cathode water. It is possible to prevent the ions of the metal constituting 3 from being mixed.
【0070】また上記のような各実施形態では、隔膜4
を構成する陰イオン交換膜6及び陽イオン交換膜5を、
電解槽1内において剛体にて保持固定することが好まし
い。剛体としては硬質の各種合成樹脂等のように、電解
槽1内における電解反応に対して不活性な材質を用いる
ことができる。図7は図1に示される実施形態におい
て、陰イオン交換膜6及び陽イオン交換膜5を剛体にて
保持固定した例を示すものである。図示の例では、陰イ
オン交換膜6及び陽イオン交換膜5の外周縁部は、全周
に亘って、剛体から構成された保持部材17にて保持固
定されている。この保持部材17は電解槽1の内面に固
定して設けられると共に電解槽1の内側に向けて開口す
る嵌合凹部17aが形成されており、陰イオン交換膜6
と陽イオン交換膜5の外周縁部がこの嵌合凹部17a内
に嵌合配置されることにより、陰イオン交換膜6と陽イ
オン交換膜5が強固に保持固定されて、変形が抑制され
ている。また陰イオン交換膜6の外面(陽イオン交換膜
5とは反対側の面)及び陽イオン交換膜5の外面(陰イ
オン交換膜6とは反対側の面)に沿って、剛体からなる
棒状の保持部材18が設けられており、この保持部材1
8にて陰イオン交換膜6や陽イオン交換膜5の変形が更
に抑制されている。In each of the above embodiments, the diaphragm 4
The anion exchange membrane 6 and the cation exchange membrane 5 constituting
It is preferable to hold and fix the inside of the electrolytic cell 1 with a rigid body. As the rigid body, a material that is inert to the electrolytic reaction in the electrolytic cell 1 such as a hard synthetic resin or the like can be used. FIG. 7 shows an example in which the anion exchange membrane 6 and the cation exchange membrane 5 are held and fixed by a rigid body in the embodiment shown in FIG. In the illustrated example, the outer peripheral edges of the anion exchange membrane 6 and the cation exchange membrane 5 are held and fixed over the entire circumference by a holding member 17 made of a rigid body. The holding member 17 is fixedly provided on the inner surface of the electrolytic cell 1, and has a fitting concave portion 17 a which opens toward the inside of the electrolytic cell 1.
And the outer peripheral edge of the cation exchange membrane 5 is fitted into the fitting recess 17a, whereby the anion exchange membrane 6 and the cation exchange membrane 5 are firmly held and fixed, and deformation is suppressed. I have. A rod-shaped rigid body is formed along the outer surface of the anion exchange membrane 6 (the surface opposite to the cation exchange membrane 5) and the outer surface of the cation exchange membrane 5 (the surface opposite to the anion exchange membrane 6). Of the holding member 1 is provided.
At 8, the deformation of the anion exchange membrane 6 and the cation exchange membrane 5 is further suppressed.
【0071】このようにすると、電解槽1内に原水が供
給された際に、陰イオン交換膜6及び陽イオン交換膜5
から構成される隔膜4の両側に動水圧による水圧差が発
生しても、陰イオン交換膜6や陽イオン交換膜5の変形
が抑制されることとなり、陰イオン交換膜6や陽イオン
交換膜5が屈曲変形することによる電解効率の低下を抑
制することができるものである。In this way, when raw water is supplied into the electrolytic cell 1, the anion exchange membrane 6 and the cation exchange membrane 5
Even if a water pressure difference due to the hydrodynamic pressure is generated on both sides of the diaphragm 4 composed of: the deformation of the anion exchange membrane 6 and the cation exchange membrane 5 is suppressed, and the anion exchange membrane 6 and the cation exchange membrane 5 can suppress a decrease in electrolysis efficiency due to bending deformation.
【0072】また、上記のような各実施形態において
は、陽極3にて発生するガスを電解槽1から排出するた
めのガス排出機構を設けることが好ましい。図8に示す
例は、電解水として陰極水のみを生成する場合におい
て、陽極3にて発生するガスを排出する排出機構を設け
たものである。図示の例では、陽極3は、メッシュ状に
成形された金属等の導電体や、多孔質状の導電体にて形
成され、このような導電体が陰イオン交換膜6の外面に
接触して配置されている。多孔質状の導電体としては、
例えばカーボン繊維からなる成形体や、カーボングラフ
ァイト、発泡金属、あるいは金属粉末や金属繊維を真空
中で焼結して得られる多孔性金属成形体等を用いること
ができる。In each of the above embodiments, it is preferable to provide a gas discharge mechanism for discharging gas generated at the anode 3 from the electrolytic cell 1. The example shown in FIG. 8 is provided with a discharge mechanism for discharging gas generated at the anode 3 when only cathodic water is generated as electrolyzed water. In the illustrated example, the anode 3 is formed of a conductor such as a metal formed in a mesh shape or a porous conductor, and such a conductor is brought into contact with the outer surface of the anion exchange membrane 6. Are located. As a porous conductor,
For example, a molded article made of carbon fiber, carbon graphite, foamed metal, or a porous metal molded article obtained by sintering metal powder or metal fiber in a vacuum can be used.
【0073】また電解槽1にはガス収容槽19が連設さ
れており、陽極3は、陰イオン交換膜6とは反対側の面
が電解槽1の外面におけるガス収容槽19内に露出して
いる。このガス収容槽19には、ガス排気管20が接続
されている。A gas storage tank 19 is connected to the electrolytic cell 1, and the surface of the anode 3 opposite to the anion exchange membrane 6 is exposed in the gas storage tank 19 on the outer surface of the electrolytic cell 1. ing. A gas exhaust pipe 20 is connected to the gas storage tank 19.
【0074】このように構成される電解水生成装置で
は、電解過程において陽極3にて生成された酸素が陽極
3表面で気泡となっても、メッシュ状又は多孔質状の陽
極3内部を通じてガス排気槽に導入されると共にガス排
気管20から排気されることとなり、陽極3に酸素の気
泡が付着して電解効率が低下することを防ぐことができ
るものである。In the electrolyzed water generator configured as described above, even if oxygen generated at the anode 3 in the electrolysis process becomes bubbles on the surface of the anode 3, gas is exhausted through the inside of the mesh or porous anode 3. The gas is exhausted from the gas exhaust pipe 20 while being introduced into the tank, so that it is possible to prevent the oxygen bubbles from adhering to the anode 3 and reduce the electrolytic efficiency.
【0075】また、上記の各実施形態においては、隔膜
4を構成する陰イオン交換膜6と陽イオン交換膜5とを
接着剤21にて接着して、隔膜4を二極式イオン交換膜
40として形成することもできる。図9は図1に示す実
施形態において、隔膜4を二極式イオン交換膜40とし
て形成した例を示すものである。この場合、接着剤21
としては、水素イオン、水酸化物イオン及び水のみを通
過させるものを用いることが望ましい。このようにする
と、接着剤21の厚みを全体に亘って等しく形成するこ
とによって、陰イオン交換能を有する陰イオン交換膜6
と陽イオン交換能を有する陽イオン交換膜5との間の距
離を等しく形成することが容易となり、この場合は水が
解離する領域の厚さが等しくなって膜の全面に亘って同
程度の電圧がかかることとなるので、更に効率良く水の
解離が起こるものである。また、電解槽1内に原水が供
給された際に隔膜4の両側に動水圧による水圧差が発生
しても、陰イオン交換膜6と陽イオン交換膜5との間の
距離が常に保持されることとなり、電解効率の低下を抑
制することができるものである。Further, in each of the above embodiments, the anion exchange membrane 6 and the cation exchange membrane 5 constituting the diaphragm 4 are bonded with the adhesive 21, and the diaphragm 4 is attached to the bipolar ion exchange membrane 40. It can also be formed as FIG. 9 shows an example in which the diaphragm 4 is formed as a bipolar ion exchange membrane 40 in the embodiment shown in FIG. In this case, the adhesive 21
It is desirable to use one that allows only hydrogen ions, hydroxide ions and water to pass through. In this manner, the thickness of the adhesive 21 is made uniform over the whole, so that the anion exchange membrane 6 having anion exchange ability is formed.
And the cation exchange membrane 5 having a cation exchange ability can be easily formed at the same distance. In this case, the thickness of the region where water is dissociated becomes equal, and the water dissociation becomes the same over the entire surface of the membrane. Since a voltage is applied, water dissociation occurs more efficiently. Further, even when a water pressure difference is generated on both sides of the diaphragm 4 when the raw water is supplied into the electrolytic cell 1, the distance between the anion exchange membrane 6 and the cation exchange membrane 5 is always maintained. As a result, a decrease in electrolysis efficiency can be suppressed.
【0076】また、隔膜4を構成する陰イオン交換膜6
と陽イオン交換膜5とを隙間をあけず、かつ接着剤21
等を介さずに接触させた状態で配置することもできる。
この場合には、陰イオン交換膜6と陽イオン交換膜5と
の間の電気抵抗値が接着剤21等によって増大するよう
なことがなくなり、電解効率を向上することができるも
のである。The anion exchange membrane 6 constituting the diaphragm 4
And the cation exchange membrane 5 with no gap, and the adhesive 21
It can also be arranged in a state of contact without any intervention.
In this case, the electric resistance between the anion exchange membrane 6 and the cation exchange membrane 5 is not increased by the adhesive 21 or the like, and the electrolysis efficiency can be improved.
【0077】[0077]
【発明の効果】上記のように本発明の請求項1に係る電
解水生成装置は、陰極が配設された陰極室と、陽極が配
設された陽極室と、陰極室と陽極室とを隔てるように配
設された隔膜とを備える電解槽を具備し、電解槽におい
て原水から有隔膜電解により陽極室にて陽極水を、陰極
室にて陰極水をそれぞれ生成する電解水生成装置であっ
て、互いに対向するように配設された陽イオン交換膜と
陰イオン交換膜にて隔膜を構成すると共に、隔膜を陽イ
オン交換膜が陰極室側に、陰イオン交換膜が陽極室側に
配されるように配設し、陰極室からの陰極水の流出量
を、陽極室からの陽極水の流出量よりも増大させる機構
を具備するため、電解槽における電解過程において隔膜
を構成する陰イオン交換膜と陽イオン交換膜との間で水
の解離により生じた水素イオンと水酸化物イオンのう
ち、水素イオンが陽イオン交換膜を介して陰極室に移動
すると共に、水酸化物イオンが陰イオン交換膜を介して
陽極室に移動し、陰極室では陰極表面で生成された水酸
化物イオンが水素イオンと結合して中和されることとな
って、陰極室にて生成される陰極水のpHの上昇が抑制
されることとなり、陰極水中の溶存水素濃度を向上させ
るために電解度合いを上昇させて電解による陰極室での
水素発生量及び水酸化物イオン発生量を増大させても、
陰極水のpH値が飲用に適しなくなるほど上昇すること
を防止することができ、また、陽極室において塩素や次
亜塩素酸イオンが生成されたしても、塩素や次亜塩素酸
イオンは隔膜を通過しないため陰極室に移動することが
なく、しかも陰極水のpHの上昇が抑制されているた
め、陰極水中におけるハロホルム反応によるトリハロメ
タンの発生が抑制されるものである。また陽極室におい
ても、陽極表面で生成された水素イオンが、陰イオン交
換膜を介して陽極に導入された水酸化物イオンと結合し
て中和されることとなり、陽極室にて生成される陽極水
のpHが過度に低下することを抑制することができるも
のである。更には、使用頻度が高い陰極水を大量に生成
することができるものである。As described above, the electrolyzed water generator according to claim 1 of the present invention comprises a cathode chamber in which a cathode is provided, an anode chamber in which an anode is provided, and a cathode chamber and an anode chamber. An electrolytic water generating apparatus, comprising: an electrolytic cell having a diaphragm disposed so as to be separated from the raw water in the electrolytic cell by means of diaphragm electrolysis from the raw water in the anode chamber and the cathode water in the cathode chamber. And a cation exchange membrane and an anion exchange membrane disposed so as to face each other, and the cation exchange membrane is disposed on the cathode compartment side and the anion exchange membrane is disposed on the anode compartment side. In order to provide a mechanism for increasing the amount of cathode water flowing out of the cathode chamber from the amount of anode water flowing out of the anode chamber, an anion constituting a diaphragm in the electrolysis process in the electrolytic cell is provided. Produced by water dissociation between exchange and cation exchange membranes Of the elementary ions and hydroxide ions, hydrogen ions move to the cathode compartment through the cation exchange membrane, and hydroxide ions move to the anode compartment through the anion exchange membrane. The hydroxide ions generated in the above step are combined with hydrogen ions and neutralized, thereby suppressing the increase in the pH of the cathode water generated in the cathode chamber, and the concentration of dissolved hydrogen in the cathode water. Even if the amount of hydrogen generation and the amount of hydroxide ions generated in the cathode chamber by electrolysis are increased by increasing the degree of electrolysis to improve
It can prevent the pH value of the cathode water from rising so that it is not suitable for drinking, and even if chlorine and hypochlorite ions are generated in the anode chamber, chlorine and hypochlorite ions will not Since it does not pass through the cathode water, it does not move to the cathode chamber, and the rise in the pH of the cathode water is suppressed, so that the generation of trihalomethane due to the haloform reaction in the cathode water is suppressed. Also in the anode chamber, hydrogen ions generated on the anode surface are combined with hydroxide ions introduced into the anode via the anion exchange membrane and neutralized, and are generated in the anode chamber. It can suppress that the pH of the anode water is excessively lowered. Further, the cathode water that is frequently used can be produced in a large amount.
【0078】また請求項2の発明は、請求項1におい
て、陰極室に原水を供給する陰極室供給路の断面積が陽
極室に原水を供給する陽極室供給路の断面積以上の面積
を有すると共に陰極室から陰極水を吐出する陰極水吐出
流路の断面積が陽極室から陽極水を吐出する陽極水吐出
流路の断面積以上の面積を有し、陰極室供給路と陰極水
吐出流路の断面積の総和が陽極室供給路と陽極水吐出流
路の断面積の総和よりも大きくなるように形成するた
め、陰極室供給路、陰極室及び陰極水吐出流路からなる
原水又は陰極水の流通経路における圧損が、陽極室供給
路、陽極室及び陽極水吐出流路からなる原水又は陽極水
の流通経路における圧損よりも低減され、この結果陰極
室からの陰極水の吐出量が陽極室からの陽極水の吐出量
よりも増大して、陰極水の生成量を増大させることがで
きるものである。According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the cross-sectional area of the cathode chamber supply path for supplying raw water to the cathode chamber has an area larger than the cross-sectional area of the anode chamber supply path for supplying raw water to the anode chamber. In addition, the cross-sectional area of the cathode water discharge flow path for discharging cathode water from the cathode chamber has an area equal to or larger than the cross-sectional area of the anode water discharge flow path for discharging anode water from the anode chamber. In order to form so that the sum of the cross-sectional areas of the passages is larger than the sum of the cross-sectional areas of the anode chamber supply path and the anode water discharge flow path, the raw water or cathode composed of the cathode chamber supply path, the cathode chamber and the cathode water discharge flow path The pressure loss in the water flow path is smaller than the pressure loss in the raw water or anode water flow path composed of the anode chamber supply path, the anode chamber, and the anode water discharge flow path. The amount of anode water discharged from the chamber It is capable of increasing the amount of production.
【0079】また請求項3の発明は、請求項1におい
て、陽極室に原水を供給する陽極室供給路と、陽極室か
ら陽極水を吐出する陽極水吐出流路のうちの、少なくと
も一方に、流量調整弁を配設するため、流量調整弁を絞
ることにより陽極室供給路、陽極室及び陽極水吐出流路
からなる原水又は陽極水の流通経路における圧損を増大
させて、陽極室からの陽極水の吐出量を減少させること
により、陰極室からの陰極水の吐出量を増大させて、陰
極水の生成量を増大させることができるものである。According to a third aspect of the present invention, in the first aspect, at least one of an anode chamber supply path for supplying raw water to the anode chamber and an anode water discharge flow path for discharging anode water from the anode chamber includes: In order to dispose the flow control valve, the flow control valve is throttled to increase the pressure loss in the flow path of the raw water or the anode water composed of the anode chamber supply path, the anode chamber and the anode water discharge flow path. By reducing the discharge amount of water, the discharge amount of the cathode water from the cathode chamber can be increased, and the amount of generated cathode water can be increased.
【0080】また請求項4の発明は、請求項1乃至3の
いずれかのにおいて、陰極室内における水の経路の断面
積を、陽極室内における水の経路の断面積よりも大きく
なるように形成するため、陰極室内における圧損を陽極
室内における水の圧損よりも低減して、陰極室からの陰
極水の吐出量が陽極室からの陽極水の吐出量よりも増大
させ、陰極水の生成量を増大させることができるもので
ある。According to a fourth aspect of the present invention, in any one of the first to third aspects, the cross-sectional area of the water path in the cathode chamber is formed to be larger than the cross-sectional area of the water path in the anode chamber. Therefore, the pressure loss in the cathode chamber is reduced more than the pressure loss of water in the anode chamber, and the discharge amount of the cathode water from the cathode chamber is larger than the discharge amount of the anode water from the anode chamber, thereby increasing the amount of generated cathode water. That can be done.
【0081】また本発明の請求項5に係る電解水生成装
置は、陰極が配設された陰極室と、陽極と、陰極室と陽
極とを隔てるように配設された隔膜とを備える電解槽を
具備し、電解槽において原水から有隔膜電解により電解
水を生成する電解水生成装置であって、互いに対向する
ように配設された陽イオン交換膜と陰イオン交換膜にて
隔膜を構成すると共に、隔膜を陽イオン交換膜が陰極室
側に、陰イオン交換膜が陽極側に配されるように配設
し、電解槽へ原水を供給する電解槽供給路を陰極室のみ
に接続すると共に、電解槽にて生成された電解水を電解
槽から吐出する流路として、陰極室にて生成された陰極
水を吐出する陰極水吐出流路のみを設けたため、電解槽
における電解過程において隔膜を構成する陰イオン交換
膜と陽イオン交換膜との間で水の解離により生じた水素
イオンと水酸化物イオンのうち、水素イオンが陽イオン
交換膜を介して陰極室に移動すると共に、水酸化物イオ
ンが陰イオン交換膜を介して陽極側に移動し、陰極室で
は陰極表面で生成された水酸化物イオンが水素イオンと
結合して中和されることとなって、陰極室にて生成され
る陰極水のpHの上昇が抑制されることとなり、陰極水
中の溶存水素濃度を向上させるために電解度合いを上昇
させて電解による陰極室での水素発生量及び水酸化物イ
オン発生量を増大させても、陰極水のpH値が飲用に適
しなくなるほど上昇することを防止すると共にハロホル
ム反応によるトリハロメタンの生成を抑制することがで
きるものであり、また陽極においては、陰イオン交換膜
を介して陽極側に導入された水酸化物イオンが酸化され
て酸素と水とが生成するものであり、電解水としては陰
極水のみが生成されることとなって、使用頻度が高い陰
極水を大量に生成することができるものである。According to a fifth aspect of the present invention, there is provided an electrolyzed water generating apparatus comprising: a cathode chamber in which a cathode is provided; an anode; and a diaphragm provided so as to separate the cathode chamber from the anode. An electrolyzed water generating apparatus for generating electrolyzed water from raw water by diaphragm electrolysis in an electrolyzer, comprising a cation exchange membrane and an anion exchange membrane disposed so as to face each other. Along with the diaphragm, the cation exchange membrane is disposed on the cathode chamber side, and the anion exchange membrane is disposed on the anode side, and the electrolytic cell supply path for supplying raw water to the electrolytic cell is connected only to the cathode chamber. Since only the cathode water discharge flow path for discharging the cathode water generated in the cathode chamber was provided as a flow path for discharging the electrolytic water generated in the electrolytic cell from the electrolytic cell, the diaphragm was formed in the electrolysis process in the electrolytic cell. Constituting anion exchange membrane and cation exchange membrane Among the hydrogen ions and hydroxide ions generated by the dissociation of water, the hydrogen ions move to the cathode chamber through the cation exchange membrane, and the hydroxide ions move to the anode side through the anion exchange membrane. In the cathode chamber, hydroxide ions generated on the surface of the cathode are combined with hydrogen ions and neutralized, thereby suppressing an increase in pH of the cathode water generated in the cathode chamber. In other words, even if the amount of hydrogen generation and hydroxide ion generation in the cathode chamber by electrolysis is increased by increasing the degree of electrolysis to improve the concentration of dissolved hydrogen in the cathode water, the pH value of the cathode water becomes It can prevent the rise to an unsuitable level and suppress the production of trihalomethane due to the haloform reaction.At the anode, hydroxide introduced to the anode through an anion exchange membrane ON is intended to produce oxygen and is oxidized and water, the electrolytic water becomes that only the cathode water is generated, in which can be frequently used to produce large amounts of high cathode water.
【0082】また請求項6の発明は、請求項5におい
て、陰イオン交換膜の、陽イオン交換膜が配される側と
は反対側の表面に、導電体を担持することにより陽極を
構成したため、陰イオン交換膜を介して陽極側に導入さ
れた水酸化物イオンが陽極表面において電気化学反応に
より効率良く酸化することができ、陽極表面における反
応効率を向上して電解槽内における全体の電解反応の反
応効率を向上して、陰極水の生成効率を向上することが
できるものである。According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect, the anode is formed by supporting a conductor on the surface of the anion exchange membrane opposite to the side on which the cation exchange membrane is disposed. The hydroxide ions introduced to the anode side through the anion exchange membrane can be efficiently oxidized by the electrochemical reaction on the anode surface, and the reaction efficiency on the anode surface is improved to improve the overall electrolysis in the electrolytic cell. The reaction efficiency of the reaction can be improved, and the production efficiency of the cathode water can be improved.
【0083】また請求項7の発明は、請求項6におい
て、陰イオン交換膜の、陽イオン交換膜が配される側と
は反対側の表面に、導電体からなる塗膜を形成すること
により陽極を構成するため、陰イオン交換膜に担持され
た導電体からなる陽極を容易に形成することができるも
のである。According to a seventh aspect of the present invention, in the sixth aspect, a coating film made of a conductor is formed on the surface of the anion exchange membrane opposite to the side on which the cation exchange membrane is disposed. Since the anode is formed, the anode made of a conductor supported on the anion exchange membrane can be easily formed.
【0084】また請求項8の発明は、請求項6におい
て、陰イオン交換膜の、陽イオン交換膜が配される側と
は反対側の表面に、めっきにより導電性被膜を形成する
ことにより陽極を構成するため、陰イオン交換膜に担持
された陽極を容易に形成することができるものである。The invention of claim 8 is the invention according to claim 6, wherein a conductive film is formed by plating on the surface of the anion exchange membrane opposite to the side on which the cation exchange membrane is disposed. Thus, the anode supported on the anion exchange membrane can be easily formed.
【0085】また請求項9の発明は、請求項1乃至8の
いずれかにおいて、陽極を構成する導電体として不溶性
金属を用いるため、電解槽における電解過程において陽
極を構成する金属がイオン化して溶解することを防止
し、このような金属イオンが隔膜を介して陰極水に溶解
することを確実に防止することができるものである。According to the ninth aspect of the present invention, in any one of the first to eighth aspects, since the insoluble metal is used as the conductor constituting the anode, the metal constituting the anode is ionized and dissolved in the electrolytic process in the electrolytic cell. And dissolution of such metal ions in the cathode water through the diaphragm can be reliably prevented.
【0086】また請求項10発明は、請求項1乃至9の
いずれかにおいて、隔膜を構成する陰イオン交換膜及び
陽イオン交換膜を電解槽に対して剛体にて保持するた
め、電解槽内に原水が供給された際に、陰イオン交換膜
及び陽イオン交換膜から構成される隔膜の両側に動水圧
による水圧差が発生しても、陰イオン交換膜や陽イオン
交換膜の変形が抑制されることとなり、陰イオン交換膜
や陽イオン交換膜が変形することによる電解効率の低下
を抑制することができるものである。The tenth aspect of the present invention is the invention according to any one of the first to ninth aspects, wherein the anion exchange membrane and the cation exchange membrane constituting the diaphragm are held rigidly with respect to the electrolytic cell. When raw water is supplied, deformation of the anion exchange membrane and cation exchange membrane is suppressed even if a water pressure difference due to hydrodynamic pressure occurs on both sides of the membrane composed of anion exchange membrane and cation exchange membrane. As a result, a decrease in electrolysis efficiency due to deformation of the anion exchange membrane or the cation exchange membrane can be suppressed.
【0087】また請求項11の発明は、請求項10にお
いて、陰イオン交換膜及び陽イオン交換膜の縁部を剛体
にて保持するため、陰イオン交換膜及び陽イオン交換膜
が縁部において強固に保持・固定されることとなり、陰
イオン交換膜及び陽イオン交換膜から構成される隔膜の
両側に動水圧による水圧差が発生しても、陰イオン交換
膜や陽イオン交換膜の変形が抑制されることとなり、陰
イオン交換膜や陽イオン交換膜が変形することによる電
解効率の低下を抑制することができるものである。According to the eleventh aspect, in the tenth aspect, since the edges of the anion exchange membrane and the cation exchange membrane are held by a rigid body, the anion exchange membrane and the cation exchange membrane are firmly formed at the edges. And the deformation of the anion exchange membrane and the cation exchange membrane is suppressed even if a water pressure difference occurs on both sides of the membrane composed of the anion exchange membrane and the cation exchange membrane due to hydrodynamic pressure As a result, it is possible to suppress a decrease in electrolysis efficiency due to deformation of the anion exchange membrane or the cation exchange membrane.
【0088】また請求項12の発明は、請求項1乃至1
1のいずれかにおいて、陽極表面にて生成されるガスを
電解槽の外部に排出する排出機構を具備するため、電解
槽における電解過程において陽極表面で発生した酸素が
気泡となっても排出機構によって電解槽外部に排出され
ることとなり、陽極表面における気泡の付着による電解
効率の低下を防止することができるものである。The invention according to claim 12 is the invention according to claims 1 to 1.
In any one of the above, a discharge mechanism is provided to discharge gas generated at the anode surface to the outside of the electrolytic cell. Therefore, even if oxygen generated on the anode surface during the electrolysis process in the electrolytic cell becomes bubbles, the discharge mechanism is used. It is discharged to the outside of the electrolytic cell, and it is possible to prevent a decrease in electrolysis efficiency due to adhesion of bubbles on the anode surface.
【0089】また請求項13の発明は、請求項12にお
いて、陽極を多孔質体として形成することにより排出機
構を構成するため、電解槽における電解過程において陽
極表面で発生した酸素が気泡となっても、この気泡が多
孔質の陽極内部を通じて電解槽外部に排出することがで
きるものである。According to a thirteenth aspect of the present invention, in the twelfth aspect, the exhaust mechanism is formed by forming the anode as a porous body, so that oxygen generated on the anode surface in the electrolytic process in the electrolytic cell becomes bubbles. These bubbles can be discharged to the outside of the electrolytic cell through the inside of the porous anode.
【0090】また請求項14の発明は、請求項12にお
いて、陽極をメッシュ状に形成することにより排出機構
を構成するため、電解槽における電解過程において陽極
表面で発生した酸素が気泡となっても、この気泡がメッ
シュ状の陽極内部を通じて電解槽外部に排出することが
できるものである。According to a fourteenth aspect of the present invention, in the twelfth aspect, since the discharging mechanism is formed by forming the anode in a mesh shape, even if oxygen generated on the anode surface in the electrolysis process in the electrolytic cell becomes bubbles. These bubbles can be discharged to the outside of the electrolytic cell through the inside of the mesh anode.
【0091】また請求項15の発明は、請求項1乃至1
4のいずれかにおいて、隔膜を構成する陽イオン交換膜
と陰イオン交換膜とを接着剤により接合して、隔膜を二
極式イオン交換膜として形成するため、接着剤の厚みを
全体に亘って等しく形成することによって陰イオン交換
膜と陽イオン交換膜との間の距離を等しく形成すること
が容易となり、隔膜における水が解離する領域の厚さを
等しくして膜の全面に亘って同程度の電圧がかかるよう
にすることができて、隔膜において効率良く水の解離を
起こさせることができるものであり、また、電解槽内に
原水が供給された際に隔膜の両側に動水圧による水圧差
が発生しても、陰イオン交換膜と陽イオン交換膜との間
の距離が常に保持されることとなって、電解効率の低下
を抑制することができるものである。The invention according to claim 15 is the invention according to claims 1 to 1
4. In any one of 4, the cation exchange membrane and the anion exchange membrane constituting the diaphragm are joined by an adhesive to form the diaphragm as a bipolar ion exchange membrane. By forming the membranes equally, it is easy to make the distance between the anion exchange membrane and the cation exchange membrane equal, and the thickness of the water dissociation region in the diaphragm is made equal, and the water is dissociated over the entire surface of the membrane. Voltage can be applied, and water can be efficiently dissociated in the membrane. Even if a difference occurs, the distance between the anion exchange membrane and the cation exchange membrane is always maintained, so that a decrease in electrolysis efficiency can be suppressed.
【0092】また請求項16の発明は、請求項1乃至1
4のいずれかにおいて、陽イオン交換膜と陰イオン交換
膜とを互いに接触させて配置するため、陰イオン交換膜
と陽イオン交換膜との間の電気抵抗値が接着剤等によっ
て増大するようなことがなくなり、電解効率を向上する
ことができるものである。The invention according to claim 16 is the invention according to claims 1 to 1
In any one of 4, the cation exchange membrane and the anion exchange membrane are arranged in contact with each other, so that the electric resistance between the anion exchange membrane and the cation exchange membrane is increased by an adhesive or the like. Is eliminated, and the electrolytic efficiency can be improved.
【0093】また請求項17の発明は、請求項1乃至1
6のいずれかにおいて、無機系カルシウム剤、有機系カ
ルシウム剤又はこれらの混合物からなる電解補助剤を電
解槽に供給される原水に添加する電解質供給装置を具備
するため、電解に供される原水の電気伝導率を上昇させ
て、電解水の生成効率を向上することができるものであ
る。The seventeenth aspect of the present invention relates to the first to first aspects.
6. In any one of 6, the raw material water supplied to the electrolysis is provided with an electrolyte supply device for adding an electrolytic auxiliary agent composed of an inorganic calcium agent, an organic calcium agent or a mixture thereof to raw water supplied to the electrolytic cell. By increasing the electric conductivity, the generation efficiency of the electrolyzed water can be improved.
【図1】本発明の実施の形態の一例を示す概略図であ
る。FIG. 1 is a schematic diagram showing an example of an embodiment of the present invention.
【図2】本発明の実施の形態の他例を示す概略図であ
る。FIG. 2 is a schematic diagram showing another example of the embodiment of the present invention.
【図3】本発明の実施の形態の更に他例を示す概略図で
ある。FIG. 3 is a schematic diagram showing still another example of the embodiment of the present invention.
【図4】本発明の実施の形態の更に他例を示す概略図で
ある。FIG. 4 is a schematic diagram showing still another example of the embodiment of the present invention.
【図5】本発明の実施の形態の更に他例を示す概略図で
ある。FIG. 5 is a schematic diagram showing still another example of the embodiment of the present invention.
【図6】本発明の実施の形態の更に他例を示す概略図で
ある。FIG. 6 is a schematic diagram showing still another example of the embodiment of the present invention.
【図7】本発明の実施の形態の更に他例を示す概略図で
ある。FIG. 7 is a schematic diagram showing still another example of the embodiment of the present invention.
【図8】本発明の実施の形態の更に他例を示す概略図で
ある。FIG. 8 is a schematic diagram showing still another example of the embodiment of the present invention.
【図9】(a)は本発明の実施の形態の更に他例を示す
概略図、(b)は(a)の一部拡大図である。9A is a schematic diagram showing still another example of the embodiment of the present invention, and FIG. 9B is a partially enlarged view of FIG. 9A.
【図10】本発明における陰極水のpH上昇抑制の原理
を説明するための概略図である。FIG. 10 is a schematic diagram for explaining the principle of suppressing the pH rise of the cathode water in the present invention.
【図11】二極式イオン交換膜を用いた従来技術の一例
を示す概略図である。FIG. 11 is a schematic view showing an example of a conventional technique using a bipolar ion exchange membrane.
1 電解槽 2 陰極 3 陽極 4 隔膜 5 陽イオン交換膜 6 陰イオン交換膜 7 陰極室 8 陽極室 9 陰極室供給路 10 陽極室供給路 12 陰極水吐出流路 13 陽極水吐出流路 14 電解質供給装置 16 流量調整弁 21 接着剤 40 二極式イオン交換膜 Reference Signs List 1 electrolytic cell 2 cathode 3 anode 4 diaphragm 5 cation exchange membrane 6 anion exchange membrane 7 cathode compartment 8 anode compartment 9 cathode compartment supply passage 10 anode compartment supply passage 12 cathode water discharge passage 13 anode water discharge passage 14 electrolyte supply Apparatus 16 Flow control valve 21 Adhesive 40 Bipolar ion exchange membrane
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 野口 弘之 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (72)発明者 中川 かおり 大阪府門真市大字門真1048番地 松下電工 株式会社内 (72)発明者 菊地 憲次 滋賀県彦根市八坂町2500 滋賀県立大学工 学部 材料科学科内 Fターム(参考) 4D006 GA17 HA44 HA47 HA49 JA41A JA42A JA43A JA44A JA64A KB30 KE02Q MA03 MA13 MA14 MB07 MC74 MC78 PA05 PB06 PC80 4D061 DA03 DB07 DB08 EA09 EB01 EB04 EB13 EB19 EB35 ED12 ED13 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continuing on the front page (72) Inventor Hiroyuki Noguchi 1048 Kazuma Kadoma, Osaka Prefecture Matsushita Electric Works, Ltd. Inventor Kenji Kikuchi 2500 Yasaka-cho, Hikone-shi, Shiga Prefecture F-term in the Department of Materials Science, Faculty of Engineering, Shiga Prefectural University EA09 EB01 EB04 EB13 EB19 EB35 ED12 ED13
Claims (17)
された陽極室と、陰極室と陽極室とを隔てるように配設
された隔膜とを備える電解槽を具備し、電解槽において
原水から有隔膜電解により陽極室にて陽極水を、陰極室
にて陰極水をそれぞれ生成する電解水生成装置であっ
て、互いに対向するように配設された陽イオン交換膜と
陰イオン交換膜にて隔膜を構成すると共に、隔膜を陽イ
オン交換膜が陰極室側に、陰イオン交換膜が陽極室側に
配されるように配設し、陰極室からの陰極水の流出量
を、陽極室からの陽極水の流出量よりも増大させる機構
を具備して成ることを特徴とする電解水生成装置。An electrolytic cell comprising: a cathode chamber provided with a cathode; an anode chamber provided with an anode; and a diaphragm provided so as to separate the cathode chamber and the anode chamber. An electrolyzed water generator for producing anolyte water in an anode chamber by diaphragm electrolysis from raw water in a tank and catholyte water in a cathode chamber, respectively. The membrane is composed of an exchange membrane, and the membrane is disposed so that the cation exchange membrane is disposed on the cathode compartment side and the anion exchange membrane is disposed on the anode compartment side, and the amount of cathode water flowing out of the cathode compartment is reduced. And a mechanism for increasing the amount of anode water flowing out of the anode chamber.
断面積が陽極室に原水を供給する陽極室供給路の断面積
以上の面積を有すると共に陰極室から陰極水を吐出する
陰極水吐出流路の断面積が陽極室から陽極水を吐出する
陽極水吐出流路の断面積以上の面積を有し、陰極室供給
路と陰極水吐出流路の断面積の総和が陽極室供給路と陽
極水吐出流路の断面積の総和よりも大きくなるように形
成して成ることを特徴とする請求項1に記載の電解水生
成装置。2. Cathode water for discharging cathode water from a cathode chamber, wherein a cross-sectional area of a cathode chamber supply path for supplying raw water to the cathode chamber has an area greater than or equal to a cross-sectional area of an anode chamber supply path for supplying raw water to the anode chamber. The cross-sectional area of the discharge flow path has an area equal to or larger than the cross-sectional area of the anode water discharge flow path for discharging the anode water from the anode chamber, and the total cross-sectional area of the cathode chamber supply path and the cathode water discharge flow path is the anode chamber supply path. The electrolyzed water generation device according to claim 1, wherein the electrolyzed water generation device is formed so as to be larger than the sum of the cross-sectional areas of the anode water discharge channel and the anode water discharge channel.
と、陽極室から陽極水を吐出する陽極水吐出流路のうち
の、少なくとも一方に、流量調整弁を配設して成ること
を特徴とする請求項1に記載の電解水生成装置。3. A flow control valve is provided in at least one of an anode chamber supply path for supplying raw water to the anode chamber and an anode water discharge flow path for discharging anode water from the anode chamber. The electrolyzed water generation device according to claim 1, wherein
陽極室内における水の経路の断面積よりも大きくなるよ
うに形成して成ることを特徴とする請求項1乃至3のい
ずれかに記載の電解水生成装置。4. The cross-sectional area of the water path in the cathode chamber,
The electrolyzed water generating apparatus according to any one of claims 1 to 3, wherein the apparatus is formed so as to be larger than a cross-sectional area of a water path in the anode chamber.
極室と陽極とを隔てるように配設された隔膜とを備える
電解槽を具備し、電解槽において原水から有隔膜電解に
より電解水を生成する電解水生成装置であって、互いに
対向するように配設された陽イオン交換膜と陰イオン交
換膜にて隔膜を構成すると共に、隔膜を陽イオン交換膜
が陰極室側に、陰イオン交換膜が陽極側に配されるよう
に配設し、電解槽へ原水を供給する電解槽供給路を陰極
室のみに接続すると共に、電解槽にて生成された電解水
を電解槽から吐出する流路として、陰極室にて生成され
た陰極水を吐出する陰極水吐出流路のみを設けて成るこ
とを特徴とする電解水生成装置。5. An electrolytic cell comprising a cathode chamber in which a cathode is disposed, an anode, and a diaphragm disposed so as to separate the cathode chamber and the anode. An electrolyzed water generating apparatus for generating electrolyzed water, wherein a membrane is formed by a cation exchange membrane and an anion exchange membrane which are disposed so as to face each other, and the cation exchange membrane is disposed on the cathode chamber side. , An anion exchange membrane is disposed on the anode side, an electrolytic cell supply path for supplying raw water to the electrolytic cell is connected to only the cathode chamber, and the electrolytic water generated in the electrolytic cell is supplied to the electrolytic cell. An electrolyzed water generating apparatus characterized in that only a cathode water discharge flow path for discharging cathode water generated in a cathode chamber is provided as a flow path discharged from the cathode water chamber.
される側とは反対側の表面に、導電体を担持することに
より陽極を構成して成ることを特徴とする請求項5に記
載の電解水生成装置。6. The anode according to claim 5, wherein an anode is formed by supporting a conductor on the surface of the anion exchange membrane opposite to the side on which the cation exchange membrane is disposed. The electrolyzed water generating apparatus according to the above.
される側とは反対側の表面に、導電体からなる塗膜を形
成することにより陽極を構成して成ることを特徴とする
請求項6に記載の電解水生成装置。7. An anode formed by forming a coating film made of a conductor on the surface of the anion exchange membrane opposite to the side on which the cation exchange membrane is disposed. The electrolyzed water generator according to claim 6.
される側とは反対側の表面に、めっきにより導電性被膜
を形成することにより陽極を構成して成ることを特徴と
する請求項6に記載の電解水生成装置。8. An anode comprising a conductive film formed by plating on the surface of the anion exchange membrane opposite to the side on which the cation exchange membrane is disposed. Item 7. An electrolyzed water generator according to item 6.
を用いることを特徴とする請求項1乃至8のいずれかに
記載の電解水生成装置。9. The electrolyzed water generator according to claim 1, wherein an insoluble metal is used as a conductor constituting the anode.
イオン交換膜を電解槽に対して剛体にて保持して成るこ
とを特徴とする請求項1乃至9のいずれかに記載の電解
水生成装置。10. The electrolytic water generation according to claim 1, wherein the anion exchange membrane and the cation exchange membrane constituting the diaphragm are held rigidly with respect to the electrolytic cell. apparatus.
縁部を剛体にて保持して成ることを特徴とする請求項1
0に記載の電解水生成装置。11. The method according to claim 1, wherein the edges of the anion exchange membrane and the cation exchange membrane are held by a rigid body.
The electrolyzed water generator according to 0.
の外部に排出する排出機構を具備して成ることを特徴と
する請求項1乃至11のいずれかに記載の電解水生成装
置。12. The apparatus for producing electrolyzed water according to claim 1, further comprising a discharge mechanism for discharging gas generated on the surface of the anode to the outside of the electrolytic cell.
より排出機構を構成して成ることを特徴とする請求項1
2に記載の電解水生成装置。13. The discharging mechanism according to claim 1, wherein the discharging mechanism is constituted by forming the anode as a porous body.
3. The electrolyzed water generator according to 2.
り排出機構を構成して成ることを特徴とする請求項12
に記載の電解水生成装置。14. The discharge mechanism is constituted by forming the anode in a mesh shape.
3. The electrolyzed water generator according to claim 1.
オン交換膜とを接着剤により接合して、隔膜を二極式イ
オン交換膜として形成して成ることを特徴とする請求項
1乃至14のいずれかに記載の電解水生成装置。15. The membrane according to claim 1, wherein the cation exchange membrane and the anion exchange membrane constituting the membrane are bonded with an adhesive, and the membrane is formed as a bipolar ion exchange membrane. An electrolyzed water generator according to any one of the above.
互いに接触させて配置して成ることを特徴とする請求項
1乃至14のいずれかに記載の電解水生成装置。16. The electrolyzed water generating apparatus according to claim 1, wherein the cation exchange membrane and the anion exchange membrane are arranged in contact with each other.
ム剤又はこれらの混合物からなる電解補助剤を電解槽に
供給される原水に添加する電解質供給装置を具備して成
ることを特徴とする請求項1乃至16のいずれかに記載
の電解水生成装置。17. An electrolyte supply device for adding an electrolytic auxiliary agent comprising an inorganic calcium agent, an organic calcium agent, or a mixture thereof to raw water supplied to an electrolytic cell. An electrolyzed water generator according to any one of claims 16 to 16.
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