JPH11319831A - Production of electrolytic function water and its apparatus - Google Patents
Production of electrolytic function water and its apparatusInfo
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- JPH11319831A JPH11319831A JP10136935A JP13693598A JPH11319831A JP H11319831 A JPH11319831 A JP H11319831A JP 10136935 A JP10136935 A JP 10136935A JP 13693598 A JP13693598 A JP 13693598A JP H11319831 A JPH11319831 A JP H11319831A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、電解機能水の製造
方法及び製造装置に関するものである。TECHNICAL FIELD The present invention relates to a method and an apparatus for producing electrolyzed functional water.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、対向配置された1対の電極間にイ
オン透過性の隔膜を備え、該隔膜により2つの電解室に
分離形成された電解槽に塩化ナトリウム等の塩化物を含
む水溶液を供給し、両電極間に電圧を印加して該塩化物
水溶液の電解を行う電解機能水の製造方法が知られてい
る。前記製造方法によれば、前記電解槽の陽極側の電解
室から塩素、次亜塩素酸等の有効残留塩素を含む酸性の
電解機能水が得られ、該電解機能水は前記有効残留塩素
を主体とする殺菌効果により、殺菌、消毒等に使用する
ことができる。2. Description of the Related Art Conventionally, an ion-permeable diaphragm is provided between a pair of electrodes disposed opposite to each other, and an aqueous solution containing a chloride such as sodium chloride is supplied to an electrolytic cell separated into two electrolytic chambers by the diaphragm. There is known a method for producing electrolyzed functional water, which supplies and applies a voltage between both electrodes to electrolyze the chloride aqueous solution. According to the production method, acidic electrolytic functional water containing effective residual chlorine such as chlorine and hypochlorous acid is obtained from the electrolytic chamber on the anode side of the electrolytic cell, and the electrolytic functional water is mainly composed of the effective residual chlorine. Can be used for sterilization, disinfection, etc.
【0003】前記製造方法では、前記塩化物水溶液の濃
度が低いと、前記電解により殺菌、消毒等に有効とされ
る有効残留塩素濃度30ppm以上の電解機能水を製造
しようとするときに、大きな電解消費電力が必要にな
る。そこで、例えば前記塩化物として塩化ナトリウムを
使用するときには、塩化ナトリウムの濃度を1.0g/
リットル(0.017モル/リットル)程度とすること
により、前記塩化物水溶液の電気伝導度を上げて電解消
費電力を低減させているが、さらに消費電力を低減する
ことが望まれる。In the above-mentioned production method, when the concentration of the aqueous chloride solution is low, a large electrolysis water having an effective residual chlorine concentration of 30 ppm or more, which is effective for sterilization and disinfection by the electrolysis, is to be produced. Power consumption is required. Therefore, for example, when sodium chloride is used as the chloride, the concentration of sodium chloride is set to 1.0 g /
Although the electric conductivity of the aqueous chloride solution is increased by reducing the amount to about 1 liter (0.017 mol / liter) to reduce the electric power consumption, it is desired to further reduce the electric power consumption.
【0004】前記製造方法で、前記電解に供される塩化
物水溶液の濃度を従来の0.017モル/リットル程度
からさらに高くすれば、該水溶液の電気伝導率が大きく
なるので電解電力を低減することができる。しかし、前
記塩化物を含む水溶液の電解では、電解されて塩素、次
亜塩素酸等の生成に使用される塩化物は極く僅かであ
り、塩化物の多くは前記水溶液中にそのまま残されてい
る。従って、前記電解機能水を使用すると電解されなか
った塩化物がそのまま排出されることになる。In the above-mentioned production method, when the concentration of the aqueous chloride solution used for the electrolysis is further increased from about 0.017 mol / liter, the electric conductivity of the aqueous solution is increased, so that the electrolytic power is reduced. be able to. However, in the electrolysis of an aqueous solution containing the chloride, the amount of chloride used for the production of chlorine, hypochlorous acid, and the like is extremely small, and most of the chloride is left as it is in the aqueous solution. I have. Therefore, when the electrolyzed functional water is used, chloride that has not been electrolyzed is discharged as it is.
【0005】一方、自然界では、一般に塩濃度が500
mg/リットル(塩化ナトリウム換算0.0085モル
/リットル)未満の水が淡水とされ、淡水圏で高濃度の
塩を含む水が多量に排出されると、該塩が蓄積されて植
物に塩害を生じる等、生態系等の環境に悪影響が出ると
言われている。尚、前記塩濃度とは、ナトリウム、カリ
ウム、カルシウム、マグネシウム等の水中に含まれる無
機塩の濃度を意味する。On the other hand, in nature, the salt concentration is generally 500
Water of less than mg / L (0.0085 mol / L in terms of sodium chloride) is regarded as fresh water, and when a large amount of water containing a high concentration of salt is discharged in the fresh water zone, the salt is accumulated and causes salt damage to plants. It is said that adverse effects on the environment such as ecosystems will occur. The salt concentration means the concentration of an inorganic salt contained in water such as sodium, potassium, calcium, magnesium and the like.
【0006】しかしながら、従来は使用後に排出される
電解機能水に含まれる塩化ナトリウム等の塩濃度は考慮
されていないので、濃度を高くした塩化物水溶液から得
られた電解機能水を使用すると生態系等の環境に影響を
及ぼす虞があるという不都合がある。However, conventionally, the concentration of salt such as sodium chloride contained in the electrolyzed functional water discharged after use has not been taken into consideration. There is a disadvantage that the environment may be affected.
【0007】また、前記製造方法で消費電力を低減する
ために、印加電圧を調整して塩素、次亜塩素酸等の生成
を促進することが考えられる。前記塩化物水溶液のよう
に塩素イオンを含む水を電解すると前記電解槽の陽極側
の電解室では、次式(1)〜(4)に示す反応が起き
る。In order to reduce power consumption in the above-mentioned manufacturing method, it is conceivable to adjust the applied voltage to promote the production of chlorine, hypochlorous acid and the like. When water containing chlorine ions is electrolyzed like the aqueous chloride solution, reactions represented by the following formulas (1) to (4) occur in the electrolytic chamber on the anode side of the electrolytic cell.
【0008】[0008]
【化1】 Embedded image
【0009】ところが、前記式(1)〜(4)の反応で
は、プロトン(H+ )の生成と塩素(Cl2 )、次亜塩
素酸(HClO)の生成とが競争的に起きるている。即
ち、前記プロトン生成に係る式(1)は標準酸化電位が
1.23Vであるのに対し、塩素(Cl2 )生成に係る
式(2)及び式(3)は標準酸化電位がそれぞれ1.3
6V及び1.40V、次亜塩素酸(HClO)生成に係
る式(4)は標準酸化電位が1.50Vであり、非常に
近接している。この結果、前記各反応を印加電圧の調整
により制御することは難しい。However, in the reactions of the above formulas (1) to (4), the production of proton (H + ) and the production of chlorine (Cl 2 ) and hypochlorous acid (HClO) occur competitively. That is, while the standard oxidation potential of the formula (1) relating to the proton generation is 1.23 V, the standard oxidation potentials of the formulas (2) and (3) relating to the production of chlorine (Cl 2 ) are each 1. 3
Equation (4) relating to 6V and 1.40V, hypochlorous acid (HClO) production has a standard oxidation potential of 1.50V and is very close. As a result, it is difficult to control each of the reactions by adjusting the applied voltage.
【0010】従って、前述の各手段によらずに、電解に
要する電力を低減できる電解機能水の製造方法の開発が
望まれる。Therefore, it is desired to develop a method for producing electrolyzed functional water that can reduce the power required for electrolysis without using the above-described means.
【0011】[0011]
【発明が解決しようとする課題】本発明は、かかる不都
合を解消して、電解に要する電力を低減して、しかも殺
菌効果を備えるとともに環境に影響を及ぼすことのない
電解機能水の製造方法及び製造装置を提供することを目
的とする。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above disadvantages, reduces the power required for electrolysis, and provides a method for producing electrolyzed functional water which has a bactericidal effect and does not affect the environment. An object is to provide a manufacturing apparatus.
【0012】[0012]
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、本発明の電解機能水の製造方法は、対向配置され
た1対の電極間にイオン透過性の隔膜を備え、該隔膜に
より2つの電解室に分離形成された電解槽に塩化物水溶
液を供給し、両電極間に電圧を印加して該塩化物水溶液
の電解を行い、該電解槽の陽極側の電解室から殺菌効果
を有する電解機能水を得る電解機能水の製造方法におい
て、原水に塩化物を添加して0.025モル/リットル
以上の濃度の塩化物水溶液を調製し、該塩化物水溶液を
白金とイリジウム及び/またはルテニウムとを主成分と
する触媒を担持した電極を備える前記電解室に供給して
電解し、前記陽極側の電解室から得られた電解機能水を
有効残留塩素が30〜50ppmの範囲になるように希
釈することを特徴とする。In order to achieve the above object, a method for producing electrolyzed functional water according to the present invention comprises an ion-permeable membrane between a pair of electrodes arranged opposite to each other, and the membrane is used for the ion-permeable membrane. A chloride aqueous solution is supplied to an electrolytic cell separated and formed in one electrolytic chamber, and a voltage is applied between both electrodes to perform electrolysis of the chloride aqueous solution, and has a sterilizing effect from the electrolytic chamber on the anode side of the electrolytic cell. In a method for producing electrolyzed functional water, a chloride aqueous solution having a concentration of 0.025 mol / liter or more is prepared by adding chloride to raw water, and the aqueous chloride solution is converted to platinum, iridium and / or ruthenium. Is supplied to the electrolytic chamber provided with an electrode carrying a catalyst containing as a main component, and electrolyzes the electrolytic functional water obtained from the electrolytic chamber on the anode side so that the effective residual chlorine is in the range of 30 to 50 ppm. Features dilution To.
【0013】本発明の製造方法によれば、白金とイリジ
ウム及び/またはルテニウムとを主成分とする触媒を担
持した電極を用いることにより塩素、次亜塩素酸などの
有効塩素の生成に関わる過電圧が低下されるので電解消
費電力を低減することができる。尚、前記「主成分とす
る」との用語は、前記触媒が、白金、イリジウム、ルテ
ニウムの単体のみならず、その酸化物等を含むことを意
味する。According to the production method of the present invention, by using an electrode carrying a catalyst containing platinum and iridium and / or ruthenium as main components, an overvoltage relating to generation of available chlorine such as chlorine and hypochlorous acid is reduced. Since the power consumption is reduced, the power consumption for electrolysis can be reduced. In addition, the term "mainly containing" means that the catalyst contains not only a simple substance of platinum, iridium and ruthenium but also an oxide thereof.
【0014】また、本発明の製造方法によれば、実質的
に塩化物を含まない原水に塩化物を添加して、0.02
5モル/リットル以上の濃度とした塩化物水溶液を電解
するので、さらに少ない電解電力で、前記陽極側の電解
室から高濃度の残留有効塩素を含む酸性の電解機能水が
得られる。Further, according to the production method of the present invention, chloride is added to raw water substantially free of chloride to obtain 0.02
Since the chloride aqueous solution having a concentration of 5 mol / L or more is electrolyzed, acidic electrolyzed functional water containing a high concentration of residual available chlorine can be obtained from the electrolysis chamber on the anode side with a lower electrolysis power.
【0015】しかし、前記陽極側の電解室から得られる
酸性の電解機能水は、略前記濃度の塩化物を含んでお
り、このまま排出されると生態系等の環境に悪影響を与
える虞がある。そこで、本発明の製造方法では、次に、
前記陽極側の電解室から得られる酸性の電解機能水を、
有効残留塩素濃度が少なくとも30ppm以上、50p
pm以下の範囲になるように希釈する。前記電解機能水
をこのように希釈することにより、希釈された電解機能
水の殺菌効果を維持することができる。また、前記電解
機能水は前記のように希釈することにより塩化物の濃度
が低減され、該電解機能水が使用後に排出されたときに
環境に悪影響を与えることを抑制することができる。ま
た、前記のように希釈することにより通常の強酸性水と
比べてpHが高くなるので、前記酸性の電解機能水から
塩素ガスが発生しにくくなるという効果も得ることがで
きる。However, the acidic electrolyzed functional water obtained from the electrolysis chamber on the anode side contains a chloride having substantially the above-mentioned concentration, and if discharged as it is, there is a possibility that it will adversely affect the environment such as an ecosystem. Then, in the manufacturing method of the present invention,
The acidic electrolysis functional water obtained from the anode-side electrolysis chamber,
Effective residual chlorine concentration is at least 30ppm or more, 50p
Dilute so that it falls within the range of pm or less. By diluting the electrolyzed functional water in this way, the sterilizing effect of the diluted electrolyzed functional water can be maintained. Further, by diluting the electrolyzed functional water as described above, the concentration of chloride is reduced, and when the electrolyzed functional water is discharged after use, adverse effects on the environment can be suppressed. Further, since the pH becomes higher than that of ordinary strong acidic water by the dilution as described above, an effect that chlorine gas is hardly generated from the acidic electrolyzed functional water can be obtained.
【0016】本発明の製造方法において、前記電解に供
される塩化物水溶液の濃度が0.025モル/リットル
未満のときには、電解消費電力を低減する効果が十分に
得られない。また、前記希釈された電解機能水の残留有
効塩素が30ppm未満のときには、安定した殺菌効果
が得られず、50ppmを超えるときには塩化物の濃度
が十分に低減されず、環境に悪影響を及ぼす虞があると
共に、希釈された電解機能水の生成量当りの電解電力が
大きくなり生成効率が低下する。In the production method of the present invention, when the concentration of the aqueous chloride solution used for the electrolysis is less than 0.025 mol / liter, the effect of reducing the power consumption of the electrolysis is not sufficiently obtained. When the remaining available chlorine in the diluted electrolyzed functional water is less than 30 ppm, a stable bactericidal effect cannot be obtained, and when it exceeds 50 ppm, the chloride concentration is not sufficiently reduced, which may adversely affect the environment. At the same time, the electrolysis power per generated amount of the diluted electrolyzed functional water increases, and the generation efficiency decreases.
【0017】本発明の製造方法は、白金とイリジウム及
び/またはルテニウムとを主成分とする触媒を担持して
対向配置された1対の電極間にイオン透過性の隔膜を備
え、該隔膜により2つの電解室に分離形成された電解槽
と、該電解槽に原水を供給する原水供給手段と、該原水
に塩化物を添加して0.025モル/リットル以上の濃
度の塩化物水溶液を調製する塩化物添加手段と、両電解
室から生成された電解機能水を取出す電解機能水取出手
段と、陽極側の電解室から取り出される電解機能水に希
釈水を供給して、有効残留塩素濃度が30〜50ppm
の範囲になるように希釈する希釈水供給手段とを備える
ことを特徴とする電解機能水の製造装置により、有利に
実施することができる。According to the production method of the present invention, an ion-permeable diaphragm is provided between a pair of electrodes opposed to each other while supporting a catalyst containing platinum and iridium and / or ruthenium as main components. An electrolytic cell separated and formed in two electrolytic chambers, raw water supply means for supplying raw water to the electrolytic cell, and chloride added to the raw water to prepare a chloride aqueous solution having a concentration of 0.025 mol / L or more. Means for adding chloride, means for extracting electrolyzed functional water generated from both electrolysis chambers, and means for diluting water supplied to the electrolyzed functional water taken out from the electrolysis chamber on the anode side to reduce the effective residual chlorine concentration to 30 ~ 50ppm
And a diluting water supply means for diluting the functional water so as to fall within the range described above.
【0018】前記希釈水供給手段は、前記酸性側の電解
室から取り出される電解機能水を前記のように希釈でき
るものであれば、どのような希釈水を供給するものであ
ってもよいが、前記希釈水として前記原水を供給するよ
うにすることによって、装置構成を簡単なものにするこ
とができる。The dilution water supply means may supply any dilution water as long as it can dilute the electrolysis functional water taken out of the electrolysis chamber on the acidic side as described above. By supplying the raw water as the dilution water, the device configuration can be simplified.
【0019】[0019]
【発明の実施の形態】次に、添付の図面を参照しながら
本発明の実施の形態についてさらに詳しく説明する。図
1は本実施形態の電解機能水の製造装置のシステム構成
図であり、図2は所定の残留塩素濃度を得るための原水
の塩化物濃度と電解に要する電力との関係を示すグラフ
であり、図3は所定の塩化物濃度の原水について残留塩
素濃度と電解に要する電力との関係を示すグラフであ
る。Next, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a system configuration diagram of an apparatus for producing electrolyzed functional water of the present embodiment, and FIG. 2 is a graph showing a relationship between a chloride concentration of raw water for obtaining a predetermined residual chlorine concentration and electric power required for electrolysis. FIG. 3 is a graph showing the relationship between the residual chlorine concentration and the power required for electrolysis for raw water having a predetermined chloride concentration.
【0020】図1示のように、本実施形態の電解機能水
の製造装置1において、電解槽2は対向配置された電極
3,4の間にイオン透過性の隔膜5を備え、隔膜5によ
り2つの電解室6,7が分離形成された構成となってい
る。電極3,4は、メッシュ状のチタン電極に白金及び
イリジウム酸化物を主とする電解触媒(日本カーリット
社製)が担持されたもので、電源装置8に接続されてそ
の極性を交互に切換えることができるようになってお
り、例えば、電極3が陽極、電極4が陰極となる。As shown in FIG. 1, in the electrolyzed functional water producing apparatus 1 of the present embodiment, the electrolytic cell 2 is provided with an ion-permeable diaphragm 5 between the electrodes 3 and 4 arranged opposite to each other. It has a configuration in which two electrolysis chambers 6 and 7 are separately formed. The electrodes 3 and 4 are each made of a mesh-shaped titanium electrode carrying an electrocatalyst (manufactured by Nippon Carlit Co., Ltd.) mainly composed of platinum and iridium oxide. The electrodes are connected to a power supply device 8 to alternately switch the polarity. For example, the electrode 3 becomes an anode and the electrode 4 becomes a cathode.
【0021】各電解室6,7には塩化ナトリウム水溶液
供給導管9,10が接続されている。塩化ナトリウム水
溶液供給導管9,10は原水導管11、電磁弁12、減
圧弁13を介して図示しない水道管等に接続され、濃塩
化ナトリウム水溶液タンク14からメータリングポンプ
15により供給される濃塩化ナトリウム水溶液が原水導
管11内で原水と混合されて所定濃度の塩化ナトリウム
水溶液が塩化ナトリウム水溶液供給導管9,10から各
電解室6,7に供給されるようになっている。尚、原水
導管11にはフローセンサ11aが備えられ、塩化ナト
リウム水溶液供給導管9,10にはそれぞれ流量調整弁
9a、10aが備えられている。The respective electrolytic chambers 6 and 7 are connected to sodium chloride aqueous solution supply conduits 9 and 10, respectively. The sodium chloride aqueous solution supply conduits 9 and 10 are connected to a water pipe (not shown) via a raw water conduit 11, an electromagnetic valve 12, and a pressure reducing valve 13, and are supplied from a concentrated sodium chloride aqueous solution tank 14 by a metering pump 15. The aqueous solution is mixed with the raw water in the raw water conduit 11 so that a predetermined concentration of sodium chloride aqueous solution is supplied from the sodium chloride aqueous solution supply conduits 9 and 10 to the respective electrolytic chambers 6 and 7. The raw water conduit 11 is provided with a flow sensor 11a, and the sodium chloride aqueous solution supply conduits 9, 10 are provided with flow control valves 9a, 10a, respectively.
【0022】また、各電解室6,7で前記食塩水の電解
により生成する酸性またはアルカリ性の電解機能水は電
解機能水取出導管16,17により取り出され、三方弁
18,19により酸性の電解機能水は酸性電解機能水取
出導管20から、アルカリ性の電解機能水はアルカリ性
電解機能水取出導管21から取り出されるようになって
いる。The acidic or alkaline electrolyzed functional water generated by the electrolysis of the saline solution in each of the electrolysis chambers 6 and 7 is taken out by electrolyzed water extraction conduits 16 and 17, and the three-way valves 18 and 19 are used to extract the acidic electrolyzed water. The water is taken out from the acidic electrolyzed functional water extraction conduit 20 and the alkaline electrolyzed functional water is extracted from the alkaline electrolyzed functional water extraction conduit 21.
【0023】電解機能水取出導管16,17には希釈水
導管22,23が接続されており、希釈水導管22,2
3はバイパス導管24、電磁弁25、減圧弁26を介し
て、原水導管11に接続されている。尚、希釈水導管2
2,23にはそれぞれ流量調整弁22a、23a、フロ
ーセンサ22b、23bが備えられている。Dilution water conduits 22 and 23 are connected to the electrolysis function water extraction conduits 16 and 17, respectively.
Numeral 3 is connected to the raw water conduit 11 via a bypass conduit 24, an electromagnetic valve 25, and a pressure reducing valve 26. In addition, dilution water conduit 2
2 and 23 are provided with flow control valves 22a and 23a and flow sensors 22b and 23b, respectively.
【0024】電解機能水製造装置1では、制御手段27
により電極3,4の極性切り換えと、該極性切り換えに
対応する三方弁18,19の接続方向の制御とを行うよ
うになっており、例えば、制御手段27により電極3を
陽極、電極4を陰極として電解を行うときには、三方弁
18により電解機能水取出導管16と酸性電解機能水取
出導管20とを接続するとともに、三方弁19により電
解機能水取出導管17とアルカリ性電解機能水取出導管
21とを接続する。この場合には、電解室6が陽極側と
なるので電解室6で酸性の電解機能水が生成し、陰極側
となる電解室7にはアルカリ性の電解機能水が生成す
る。そして、電解機能水取出導管16,17には、原水
導管11から分岐するバイパス導管24により、希釈水
導管22,23を介して所定量の原水が希釈水として供
給されるので、電解室6で生成した酸性の電解機能水は
前記希釈水により希釈されて酸性電解機能水取出導管2
0から、電解室7で生成したアルカリ性の電解機能水は
同様に前記希釈水により希釈されてアルカリ性電解機能
水取出導管21から取り出される。In the electrolyzed functional water producing apparatus 1, the control means 27
The switching of the polarity of the electrodes 3 and 4 and the control of the connection direction of the three-way valves 18 and 19 corresponding to the switching of the polarity are performed by, for example, the control unit 27 sets the electrode 3 to the anode and the electrode 4 to the cathode. When performing electrolysis as above, the three-way valve 18 connects the electrolysis function water extraction conduit 16 and the acidic electrolysis function water extraction conduit 20, and the three-way valve 19 connects the electrolysis function water extraction conduit 17 and the alkaline electrolysis function water extraction conduit 21. Connecting. In this case, since the electrolysis chamber 6 is on the anode side, acidic electrolyzed functional water is generated in the electrolysis chamber 6, and alkaline electrolyzed functional water is generated in the electrolysis chamber 7 on the cathode side. Then, a predetermined amount of raw water is supplied as dilution water to the electrolysis function water extraction conduits 16 and 17 via dilution water conduits 22 and 23 by a bypass conduit 24 branched from the raw water conduit 11. The generated acidic electrolyzed functional water is diluted with the diluting water to obtain an acidic electrolyzed functional water extraction conduit 2.
From 0, the alkaline electrolyzed functional water generated in the electrolysis chamber 7 is similarly diluted with the dilution water and taken out from the alkaline electrolyzed functional water extraction conduit 21.
【0025】電解機能水製造装置1では、電極3,4の
極性を前記のまま固定しておくと、陰極側の電極4に炭
酸カルシウム、炭酸マグネシウム等の塩基性化合物の析
出物からなるスケールが付着して次第に電解効率が低減
するので、これを防止するために、電極3,4の極性を
周期的に交互に切り換えるようになっている。In the electrolyzed functional water producing apparatus 1, if the polarities of the electrodes 3 and 4 are fixed as described above, the scale composed of a precipitate of a basic compound such as calcium carbonate and magnesium carbonate is formed on the electrode 4 on the cathode side. Since the electrolysis efficiency gradually decreases after the adhesion, the polarity of the electrodes 3 and 4 is periodically switched alternately in order to prevent this.
【0026】制御手段27により、電極3を前記と逆の
陰極とし、電極4を陽極とするように極性を切り換えて
電解を行うと、今度は電解室6でアルカリ性の電解機能
水が生成し、電解室7では酸性の電解機能水が生成す
る。そこでこの場合には、制御手段27は、三方弁18
により電解機能水取出導管16とアルカリ性電解機能水
取出導管21とを接続するとともに、三方弁19により
電解機能水取出導管17と酸性電解機能水取出導管20
とを接続し、電解室6で生成したアルカリ性の電解機能
水はアルカリ性電解機能水取出導管21から、電解室7
で生成した酸性の電解機能水は酸性電解機能水取出導管
20から取り出されるようにする。従って、電極3,4
の極性が切り換えられても、酸性またはアルカリ性の電
解機能水が取り出される導管は変わらない。When the control means 27 performs electrolysis by switching the polarity so that the electrode 3 is the cathode opposite to the above and the electrode 4 is the anode, alkaline electrolyzed functional water is generated in the electrolysis chamber 6. In the electrolysis chamber 7, acidic electrolyzed functional water is generated. Therefore, in this case, the control means 27 controls the three-way valve 18
Connects the electrolyzed functional water extraction conduit 16 and the alkaline electrolyzed functional water extraction conduit 21 by means of
And the alkaline electrolyzed functional water generated in the electrolytic chamber 6 is supplied from the alkaline electrolyzed functional water extraction conduit 21 to the electrolytic chamber 7.
The acidic electrolyzed functional water generated in the above is taken out from the acidic electrolyzed functional water extraction conduit 20. Therefore, the electrodes 3, 4
Is switched, the conduit from which the acidic or alkaline electrolyzed functional water is taken out does not change.
【0027】次に、図1示の装置の作動について、説明
する。Next, the operation of the apparatus shown in FIG. 1 will be described.
【0028】自然環境を扱う科学では、一般に、ナトリ
ウム、カリウム、カルシウム、マグネシウム等の水中に
含まれる無機塩の濃度の総和で表わされる塩濃度が50
0mg/リットル(塩化ナトリウム換算0.0085モ
ル/リットル)未満の水を淡水とし、500mg/リッ
トルを超える水を塩水として区別している。従って、淡
水圏で電解機能水を使用する場合、該電解機能水に含ま
れる塩化物の濃度、例えば塩化ナトリウムの濃度が0.
0085モル/リットル未満であれば、環境への負荷は
殆ど無いと言える。しかし、塩化ナトリウムの濃度が
0.0085モル/リットル以上であっても、できるだ
け前記淡水の上限値に近い値にすれば、それだけ環境へ
の負荷を低減することができる。In science dealing with the natural environment, generally, a salt concentration represented by the sum of the concentrations of inorganic salts contained in water such as sodium, potassium, calcium, magnesium, etc. is 50%.
Water less than 0 mg / liter (equivalent to 0.0085 mol / liter in terms of sodium chloride) is classified as fresh water, and water exceeding 500 mg / liter is classified as salt water. Therefore, when the electrolyzed functional water is used in the freshwater zone, the concentration of the chloride contained in the electrolyzed functional water, for example, the concentration of sodium chloride is not more than 0.1.
If it is less than 0085 mol / l, it can be said that there is almost no load on the environment. However, even if the concentration of sodium chloride is 0.0085 mol / liter or more, the load on the environment can be reduced by setting the value as close to the upper limit of the fresh water as possible.
【0029】一方、図1示の電解槽2で塩化ナトリウム
水溶液を電解するときには、塩化ナトリウム濃度が高い
ほど少ない電力で所定の残留塩素濃度を有する電解機能
水を製造することができる。次に、図2に原水の塩化物
濃度と電解に要する電力との関係を、図3に残留塩素濃
度と電解に要する電力との関係を示す。図2及び図3か
ら、所定の残留塩素濃度を有する電解機能水を製造する
ためには、塩化ナトリウム水溶液の濃度が高いほど消費
電力が少なくて済むことが明らかである。On the other hand, when the aqueous sodium chloride solution is electrolyzed in the electrolytic cell 2 shown in FIG. 1, an electrolytic functional water having a predetermined residual chlorine concentration can be produced with less power as the sodium chloride concentration is higher. Next, FIG. 2 shows the relationship between the chloride concentration of raw water and the power required for electrolysis, and FIG. 3 shows the relationship between the residual chlorine concentration and the power required for electrolysis. It is clear from FIGS. 2 and 3 that the higher the concentration of the aqueous sodium chloride solution, the lower the power consumption is required to produce the electrolyzed functional water having a predetermined residual chlorine concentration.
【0030】そこで、図1示の装置では、メータリング
ポンプ15により濃塩化ナトリウム水溶液タンク14か
ら濃塩化ナトリウム水溶液を原水導管11に供給し、従
来の電解機能水の製造に用いられる濃度の約2倍に相当
する0.025モル/リットル(1.46g/リット
ル)以上、例えば0.025〜0.05モル/リットル
(1.46〜2.93g/リットル)の範囲の濃度の塩
化ナトリウム水溶液が塩化ナトリウム水溶液供給導管
9,10から各電解室6,7に供給されるようにする。
塩化ナトリウム水溶液の濃度が0.025モル/リット
ル未満のときには電解電力を低減する効果が十分に得ら
れず、0.05モル/リットルを超えると電解電力をそ
れ以上に低減する効果が次第に小さくなり、電解電力量
の低減効果はあまり得られない。In the apparatus shown in FIG. 1, a concentrated sodium chloride aqueous solution is supplied from a concentrated sodium chloride aqueous solution tank 14 to a raw water conduit 11 by a metering pump 15 so that the concentration is about 2% of the concentration used in the conventional production of electrolyzed functional water. An aqueous solution of sodium chloride having a concentration of 0.025 mol / L (1.46 g / L) or more, for example, 0.025 to 0.05 mol / L (1.46 to 2.93 g / L) or more. Sodium chloride aqueous solution supply conduits 9 and 10 are supplied to the respective electrolytic chambers 6 and 7.
When the concentration of the aqueous sodium chloride solution is less than 0.025 mol / l, the effect of reducing the electrolytic power cannot be sufficiently obtained, and when it exceeds 0.05 mol / l, the effect of further reducing the electrolytic power gradually decreases. On the other hand, the effect of reducing the amount of electrolysis power is not so much obtained.
【0031】次に、制御手段27により、例えば、電極
3を陽極、電極4を陰極として電解を行うと、各電解室
6,7には前記のように従来の約2倍の濃度の塩化ナト
リウム水溶液が供給されているので、図2及び図3から
明らかなように、少ない消費電力で電解を行うことがで
き、陽極側の電解室6から高濃度の有効残留塩素を含む
電解機能水を得ることができる。Next, when electrolysis is performed by the control means 27 using, for example, the electrode 3 as an anode and the electrode 4 as a cathode, each of the electrolysis chambers 6 and 7 contains sodium chloride having a concentration approximately twice that of the conventional sodium chloride as described above. Since the aqueous solution is supplied, as is clear from FIGS. 2 and 3, electrolysis can be performed with low power consumption, and electrolyzed functional water containing a high concentration of effective residual chlorine is obtained from the electrolysis chamber 6 on the anode side. be able to.
【0032】次に、前記電解機能水は電解機能水取出導
管16,17により電解室6,7から取り出されるが、
このとき、原水導管11及びバイパス導管24を経て、
電解機能水取出導管16,17に接続されている希釈水
導管22,23から塩化ナトリウムを含まない原水が供
給される。この結果、陽極側の電解室6に接続されてい
る電解機能水取出導管16では、前記高濃度の残留塩素
濃度を含む電解機能水が希釈水導管22から供給される
塩化ナトリウムを含まない原水により希釈され、塩化ナ
トリウム濃度が0.015モル/リットル以下になるよ
うにされると共に、殺菌効果を維持するために少なくと
も30ppm以上、電解効率の温度依存性によるバラツ
キを考慮して50ppm以下の範囲の濃度の有効残留塩
素を含むようにされる。そして、このように希釈された
有効残留塩素濃度を含む電解機能水が、酸性電解機能水
取出導管20から取り出される。Next, the electrolyzed functional water is taken out of the electrolysis chambers 6 and 7 by the electrolyzed water outlet conduits 16 and 17.
At this time, via the raw water conduit 11 and the bypass conduit 24,
Raw water not containing sodium chloride is supplied from dilution water conduits 22 and 23 connected to the electrolysis function water extraction conduits 16 and 17. As a result, in the electrolyzed functional water take-out conduit 16 connected to the electrolytic chamber 6 on the anode side, the electrolyzed functional water containing the high concentration of residual chlorine is supplied by the diluent water conduit 22 from the raw water not containing sodium chloride. It is diluted so that the concentration of sodium chloride becomes 0.015 mol / l or less, and at least 30 ppm or more in order to maintain the bactericidal effect, and 50 ppm or less in consideration of the variation due to the temperature dependence of the electrolytic efficiency. It is made to contain a concentration of available residual chlorine. Then, the electrolyzed functional water containing the effective residual chlorine concentration thus diluted is extracted from the acidic electrolyzed functional water extraction conduit 20.
【0033】次に、本実施形態の実施例を示す。Next, an example of this embodiment will be described.
【0034】[0034]
【実施例1】本実施例では、メータリングポンプ15か
ら供給される濃塩化ナトリウム水溶液により0.027
モル/リットル(1.6g/リットル)の濃度に調製さ
れた塩化ナトリウム水溶液が、塩化ナトリウム水溶液供
給導管9,10から各電解室6,7に0.25リットル
/分の流量で供給されるようにし、電極3,4間に5.
6Vの電圧を印加して電解を行った。電解電流は2.3
2Aであった。この結果、電解機能水取出導管16か
ら、残留塩素濃度88.7ppm、pH2.65の酸性
の電解機能水(中間品)が得られた。[Embodiment 1] In this embodiment, 0.027 concentrated sodium chloride aqueous solution supplied from the metering pump 15 is used.
An aqueous sodium chloride solution adjusted to a concentration of mol / liter (1.6 g / liter) is supplied from the sodium chloride aqueous solution supply conduits 9 and 10 to each of the electrolysis chambers 6 and 7 at a flow rate of 0.25 liter / minute. And between the electrodes 3 and 4.
Electrolysis was performed by applying a voltage of 6V. The electrolysis current is 2.3
2A. As a result, acidic electrolysis water (intermediate product) having a residual chlorine concentration of 88.7 ppm and a pH of 2.65 was obtained from the electrolysis water extraction conduit 16.
【0035】そこで、次に、希釈水導管22から供給さ
れる塩化ナトリウムを含まない原水により前記電解機能
水を2.7倍に希釈して、酸性電解機能水取出導管20
から残留塩素濃度30.4ppm、pH3.51の酸性
の電解機能水(最終品)が、0.675リットル/分の
流量で得られた。Then, the electrolyzed functional water is diluted 2.7 times with the raw water not containing sodium chloride supplied from the dilution water conduit 22, and then the acidic electrolyzed functional water extraction conduit 20 is diluted.
, An acidic electrolytic functional water (final product) having a residual chlorine concentration of 30.4 ppm and a pH of 3.51 was obtained at a flow rate of 0.675 liter / min.
【0036】最終的に、前記電解機能水(最終品)1リ
ットルを得るために要した電解電力は0.32Whであ
った。Finally, the electrolysis power required to obtain 1 liter of the electrolyzed functional water (final product) was 0.32 Wh.
【0037】[0037]
【比較例1】本比較例では、メータリングポンプ15に
より0.0135モル/リットル(0.8g/リット
ル)に調製された塩化ナトリウム水溶液が、塩化ナトリ
ウム水溶液供給導管9,10から各電解室6,7に1.
0リットル/分の流量で供給されるようにし、電極6,
7間に9.9Vの電圧を印加して電解を行った。電解電
流は7.5Aであった。COMPARATIVE EXAMPLE 1 In this comparative example, an aqueous sodium chloride solution adjusted to 0.0135 mol / liter (0.8 g / liter) by a metering pump 15 was supplied from sodium chloride aqueous solution supply conduits 9 and 10 to each electrolytic chamber 6. , 1 in 7.
The electrode 6 is supplied at a flow rate of 0 liter / min.
Electrolysis was performed by applying a voltage of 9.9 V between the cells. The electrolysis current was 7.5A.
【0038】本比較例では希釈を行わず、この結果、酸
性電解機能水取出導管20から残留塩素濃度30.9p
pm、pH2.7の酸性の電解機能水(最終品)が得ら
れた。最終的に、前記電解機能水(最終品)1リットル
を得るために要した電解電力は1.23Whであった。
結果を表1に示す。In this comparative example, no dilution was performed, and as a result, the residual chlorine concentration of 30.9 p.m.
As a result, acidic electrolyzed functional water (final product) having a pm of pH 2.7 was obtained. Finally, the electrolysis power required to obtain 1 liter of the electrolyzed functional water (final product) was 1.23 Wh.
Table 1 shows the results.
【0039】[0039]
【表1】 [Table 1]
【0040】表1から、実施例1によれば、比較例1の
約1/4の電力で、比較例1と同等の残留塩素濃度を含
む電解機能水を得ることができ、電解電力を大幅に低減
できることが明らかである。また、実施例1で得られた
最終品の電解機能水は、前記希釈により塩化ナトリウム
濃度が当初の0.027モル/リットルを希釈倍率の
2.7で除した約0.01モル/リットルとなる。この
塩化ナトリウム濃度(0.01モル/リットル)は、前
記淡水の上限値(0.0085モル/リットル)に非常
に近く、使用後に環境に及ぼす影響は極く軽微であると
考えられる。From Table 1, according to Example 1, it is possible to obtain electrolyzed functional water having a residual chlorine concentration equivalent to that of Comparative Example 1 with about 4 of the power of Comparative Example 1, and the electrolysis power is greatly reduced. It is clear that it can be reduced. The electrolyzed functional water of the final product obtained in Example 1 had a sodium chloride concentration of about 0.01 mol / L obtained by dividing the initial 0.027 mol / L by the dilution ratio of 2.7. Become. This sodium chloride concentration (0.01 mol / l) is very close to the upper limit of the fresh water (0.0085 mol / l), and it is considered that the effect on the environment after use is extremely small.
【0041】さらに、実施例1で得られた最終品の電解
機能水は、pHが高いので塩素ガスを発生しにくいとの
効果が得られる。塩素ガスは刺激臭があり、金属を腐食
するので、該塩素ガスが発生しにくいことにより、使用
者に不快感を与えたり、装置の金属部品が腐食されたり
することを防止することができる。Further, the electrolyzed functional water of the final product obtained in Example 1 has an effect that chlorine gas is hardly generated since the pH is high. Since chlorine gas has a pungent odor and corrodes metals, it is possible to prevent a user from feeling uncomfortable or corroding metal parts of the device due to the difficulty in generating the chlorine gas.
【0042】[0042]
【実施例2〜4】次に、希釈水導管22から供給される
塩化ナトリウムを含まない原水による前記中間品の電解
機能水の希釈倍率を2.5〜2.7倍の間で変量した以
外は、実施例1と全く同一条件で、電解機能水を製造し
た。結果を表2に示す。尚、電解電力の変動は、塩化ナ
トリウム水溶液の液温により電導率(抵抗)が変化する
ためである。Embodiments 2 to 4 Next, the dilution ratio of the electrolysis functional water of the intermediate product with the raw water not containing sodium chloride supplied from the dilution water conduit 22 was varied between 2.5 and 2.7 times. Produced electrolyzed functional water under exactly the same conditions as in Example 1. Table 2 shows the results. The fluctuation of the electrolysis power is due to the change in the electrical conductivity (resistance) depending on the temperature of the aqueous solution of sodium chloride.
【0043】[0043]
【表2】 [Table 2]
【0044】表2から、希釈倍率を変えても実施例1と
同等の電解機能水を得ることができることが明らかであ
る。From Table 2, it is clear that even if the dilution ratio is changed, the same electrolytically functional water as in Example 1 can be obtained.
【0045】次に、前記各実施例と同一条件で得られた
残留塩素濃度30.0ppm、pH3.22の酸性の電
解機能水を用いて、各種細菌に対する殺菌試験を行っ
た。前記殺菌試験は、所定量の供試菌を接種した平板を
前記電解機能水に接触させたのち、30秒後及び1分後
の生存菌数をカウントすることにより行い、平板3枚の
平均値を試験結果とした。結果を表3に示す。Next, a bactericidal test against various bacteria was carried out using acidic electrolyzed functional water having a residual chlorine concentration of 30.0 ppm and a pH of 3.22 obtained under the same conditions as in the above Examples. The sterilization test was performed by contacting a plate inoculated with a predetermined amount of the test bacteria with the electrolytically functional water and counting the number of surviving bacteria 30 seconds and 1 minute later. Was the test result. Table 3 shows the results.
【0046】[0046]
【表3】 [Table 3]
【0047】表3から、本実施形態の電解機能水によれ
ば、前記細菌に対して十分な殺菌効果を得ることができ
ることが明らかである。From Table 3, it is clear that the electrolyzed functional water of the present embodiment can obtain a sufficient bactericidal effect against the bacteria.
【0048】本実施形態では、塩化ナトリウム水溶液を
電解して前記電解機能水を製造しているが、塩化カリウ
ム等の他の塩化物の水溶液を電解するようにしてもよ
い。また、本実施形態では、電極6,7に、白金及びイ
リジウム酸化物を主とする電解触媒を担持させている
が、前記電解触媒は白金及びルテニウムを主とするもの
であってもよい。In the present embodiment, the electrolyzed functional water is produced by electrolyzing an aqueous solution of sodium chloride. However, an aqueous solution of another chloride such as potassium chloride may be electrolyzed. In the present embodiment, the electrodes 6 and 7 carry an electrocatalyst mainly composed of platinum and iridium oxide. However, the electrocatalyst may be mainly composed of platinum and ruthenium.
【0049】また、本実施形態の電解機能水製造装置1
では、バイパス導管24により原水導管11と希釈水供
給導管22,23とを接続し、電解槽で得られた電解機
能水(中間品)を塩化ナトリウム水溶液の調製に用いる
ものと同一で、塩化ナトリウムを含まない原水により希
釈しているが、希釈水供給導管22,23を他の塩化ナ
トリウムを含まない水の供給源に接続するようにしても
よい。Further, the electrolyzed functional water producing apparatus 1 of the present embodiment
Then, the raw water conduit 11 and the dilution water supply conduits 22 and 23 are connected by the bypass conduit 24, and the electrolyzed functional water (intermediate product) obtained in the electrolytic cell is the same as that used for preparing the aqueous sodium chloride solution. Although the dilution is performed with the raw water containing no, the dilution water supply conduits 22 and 23 may be connected to another supply source of the water containing no sodium chloride.
【図1】本発明の電解機能水の製造装置の一構成例を示
すシステム構成図。FIG. 1 is a system configuration diagram showing one configuration example of an apparatus for producing electrolyzed functional water of the present invention.
【図2】原水の塩化物濃度と電解電力との関係を示すグ
ラフ。FIG. 2 is a graph showing the relationship between chloride concentration of raw water and electrolysis power.
【図3】残留塩素濃度と電解電力との関係を示すグラ
フ。FIG. 3 is a graph showing the relationship between residual chlorine concentration and electrolysis power.
1…電解機能水製造装置、 2…電解槽、 3,4…電
極、 5…隔膜、 6,7…電解室、 11…原水供給
手段、 15…塩化物添加手段、 16,17…電解機
能水取出手段、 22,23…希釈水供給手段。DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electrolysis functional water production apparatus, 2 ... Electrolysis tank, 3,4 ... Electrode, 5 ... Diaphragm, 6,7 ... Electrolysis chamber, 11 ... Raw water supply means, 15 ... Chloride addition means, 16, 17 ... Electrolysis functional water Take-out means, 22, 23 ... dilution water supply means.
Claims (3)
性の隔膜を備え、該隔膜により2つの電解室に分離形成
された電解槽に塩化物水溶液を供給し、両電極間に電圧
を印加して該塩化物水溶液の電解を行い、該電解槽の陽
極側の電解室から殺菌効果を有する電解機能水を得る電
解機能水の製造方法において、 原水に塩化物を添加して0.025モル/リットル以上
の濃度の塩化物水溶液を調製し、該塩化物水溶液を白金
とイリジウム及び/またはルテニウムとを主成分とする
触媒を担持した電極を備える前記電解室に供給して電解
し、前記陽極側の電解室から得られた電解機能水を有効
残留塩素が30〜50ppmの範囲になるように希釈す
ることを特徴とする電解機能水の製造方法。An ion permeable diaphragm is provided between a pair of electrodes arranged opposite to each other, an aqueous chloride solution is supplied to an electrolytic cell separated into two electrolytic chambers by the diaphragm, and a voltage is applied between both electrodes. To perform electrolysis of the aqueous chloride solution to obtain electrolyzed functional water having a bactericidal effect from the electrolysis chamber on the anode side of the electrolyzer, wherein chloride is added to the raw water. An aqueous chloride solution having a concentration of 025 mol / liter or more is prepared, and the aqueous chloride solution is supplied to the electrolytic chamber provided with an electrode supporting a catalyst containing platinum, iridium and / or ruthenium as a main component, and electrolyzed. A method for producing electrolyzed functional water, comprising diluting the electrolyzed functional water obtained from the anode-side electrolysis chamber so that the effective residual chlorine is in the range of 30 to 50 ppm.
とを主成分とする触媒を担持して対向配置された1対の
電極間にイオン透過性の隔膜を備え、該隔膜により2つ
の電解室に分離形成された電解槽と、 該電解槽に原水を供給する原水供給手段と、 該原水に塩化物を添加して0.025モル/リットル以
上の濃度の塩化物水溶液を調製する塩化物添加手段と、 両電解室から生成された電解機能水を取出す電解機能水
取出手段と、 陽極側の電解室から取り出される電解機能水に希釈水を
供給して、有効残留塩素濃度が30〜50ppmの範囲
になるように希釈する希釈水供給手段とを備えることを
特徴とする電解機能水の製造装置。2. An ion permeable diaphragm is provided between a pair of electrodes opposed to each other and supporting a catalyst mainly composed of platinum and iridium and / or ruthenium, and separated into two electrolytic chambers by the diaphragm. An electrolytic cell formed, raw water supply means for supplying raw water to the electrolytic cell, and chloride adding means for adding chloride to the raw water to prepare a chloride aqueous solution having a concentration of 0.025 mol / liter or more. An electrolysis function water extracting means for extracting the electrolysis function water generated from both electrolysis chambers; and supplying diluting water to the electrolysis function water extracted from the anode-side electrolysis chamber so that the effective residual chlorine concentration is in the range of 30 to 50 ppm. And a diluting water supply means for diluting the functional water.
記原水を供給することを特徴とする請求項2記載の電解
機能水の製造装置。3. The apparatus for producing electrolyzed functional water according to claim 2, wherein said dilution water supply means supplies said raw water as said dilution water.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10136935A JPH11319831A (en) | 1998-05-19 | 1998-05-19 | Production of electrolytic function water and its apparatus |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP10136935A JPH11319831A (en) | 1998-05-19 | 1998-05-19 | Production of electrolytic function water and its apparatus |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH11319831A true JPH11319831A (en) | 1999-11-24 |
Family
ID=15186993
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP10136935A Pending JPH11319831A (en) | 1998-05-19 | 1998-05-19 | Production of electrolytic function water and its apparatus |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH11319831A (en) |
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001191079A (en) * | 2000-01-07 | 2001-07-17 | Honda Motor Co Ltd | Electrolytic water forming device |
JP2001300532A (en) * | 2000-04-28 | 2001-10-30 | Jonan Denki Kogyosho:Kk | Washing water producer |
KR100763611B1 (en) | 2006-03-06 | 2007-10-12 | 주식회사 미즈이엔지 | Water Ionizer |
JP2018122235A (en) * | 2017-01-31 | 2018-08-09 | Toto株式会社 | Acidic water generator, and toilet apparatus |
-
1998
- 1998-05-19 JP JP10136935A patent/JPH11319831A/en active Pending
Cited By (4)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2001191079A (en) * | 2000-01-07 | 2001-07-17 | Honda Motor Co Ltd | Electrolytic water forming device |
JP2001300532A (en) * | 2000-04-28 | 2001-10-30 | Jonan Denki Kogyosho:Kk | Washing water producer |
KR100763611B1 (en) | 2006-03-06 | 2007-10-12 | 주식회사 미즈이엔지 | Water Ionizer |
JP2018122235A (en) * | 2017-01-31 | 2018-08-09 | Toto株式会社 | Acidic water generator, and toilet apparatus |
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