JPH10286571A

JPH10286571A - 酸性水及びアルカリ水製造用電解槽

Info

Publication number: JPH10286571A
Application number: JP9115291A
Authority: JP
Inventors: Kuniaki Yamada; 邦晃山田; Seiichi Anzai; 清一安西; Masashi Tanaka; 正志田中; Takayuki Shimamune; 孝之島宗; Yoshinori Nishiki; 善則錦; Naoaki Sakurai; 直明桜井; Naoya Hayamizu; 直哉速水; Hiroshi Fujita; 博藤田
Original assignee: Permelec Electrode Ltd; Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp; De Nora Permelec Ltd
Priority date: 1997-04-16
Filing date: 1997-04-16
Publication date: 1998-10-27
Also published as: TW434190B; KR19980081448A; US5980703A; KR100447692B1

Abstract

(57)【要約】【目的】必要とする酸性水及びアルカリ水のそれぞれ
に応じた必要最小量の超純水供給量及び通電量で高純度
の酸性水及びアルカリ水をバランス良く製造できる酸性
水及びアルカリ水製造用電解槽を提供する。【構成】第１イオン交換膜５により区画された陽極室
６と補助陰極室７とを含む酸性水電解製造ユニット３
と、第２イオン交換膜８により区画された陰極室10と補
助陽極室９とを含むアルカリ水電解製造ユニット４を含
んで成り、両ユニットの電源を別個に制御できるように
した。必要とする酸性水及びアルカリ水の量に応じた供
給超純水量と通電量を設定でき、無駄な超純水の使用及
び電力浪費を回避できる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、半導体や液晶等の電子
機器の洗浄に使用する金属汚染のない高純度の酸性水及
び／又はアルカリ水を製造するための電解槽に関する。

【０００２】

【従来技術とその問題点】電子部品の製造や洗浄には、
従来から該用途のために特別に調製された硫酸、フッ
酸、過酸化水素、塩酸等が使用されてきた。これらは今
後も用途に応じて使用されるが、それぞれに応じた化学
プロセスで製造された製品を特別に精製して得られたも
のであり、製造過程の触媒等から混入してくる金属成分
の除去等を行なうために操作が煩雑で結果的に高価な製
品となっている。又精製操作を丁寧に行なっても電子デ
バイスの高度化に伴う許容不純物量の低下に対しては必
ずしも十分に対応できるものではなく、新たな代替手法
が要請されている。

【０００３】その代替手法の１つとしてオゾン水の使用
があり、特に電気分解により製造した高濃度オゾン水
は、電子デバイスの洗浄用等として極めて有効であるこ
とが知られている。しかしオゾン水単独の使用のみでは
不十分なことがあり、オゾン水の有しない他の機能例え
ば酸化作用及び還元作用を有しかつ金属成分を全く含有
しない処理液の必要性が高まっている。該処理液とし
て、いわゆる酸性水あるいは超酸性水があり、該酸性水
は通常ｐＨが３以下で酸化還元電位（ＯＲＰ）が1.2 Ｖ
以上であり、酸化力を有するため、有機物分解を行なっ
たり金属析出物を溶解して除去する等の効果を有し、電
子デバイスの洗浄用等として使用され始めている。この
酸性水製造と同時に前記電解槽の陰極室ではｐＨが10以
上でＯＲＰが０Ｖ以下のアルカリ水が副生し、該アルカ
リ水の洗浄等の用途への使用も実用化段階に達してい
る。

【０００４】これらの改質された酸性水やアルカリ水
（電解活性水あるいは電解イオン水）は、高純度の酸、
アルカリあるいは過酸化水素などの試薬と同等の洗浄効
果が得られ、電解活性水は格段に安価であるため、多大
な経費節減を達成できる。前記酸性水及びアルカリ水の
電解製造時には、通常、隔膜であるイオン交換膜により
陽極室と陰極室に区画された２室型電解槽が使用され
る。そしてこの電解槽を使用して電解を行なうために
は、電解液にイオン伝導性を与えるために適切な支持電
解質を添加する。多くの場合この支持電解質が製造され
る洗浄水に残ったり、あるいは電解槽本体の内壁構成材
料が電解液に溶解して、金属イオンやパーティクルが発
生して洗浄水を汚染し、該洗浄水を半導体や液晶等の電
子機器の洗浄に使用すると、前記洗浄水中の金属イオン
等が不純物として半導体表面に付着して絶縁不良を招く
といった不都合が生じる。

【０００５】従って電子機器の洗浄用等の高純度の酸性
水やアルカリ水の製造の場合には電解液中に電解質を溶
解させず、イオン交換膜自体を固体電解質として機能さ
せるようにして電解を行なう。この方法では、陽極液及
び陰極液として超純水を使用すると原料電解液及び生成
する酸性水及びアルカリ水に不純物の混入が殆どなく目
的とする純度の酸性水及びアルカリ水を製造できる。前
記電解における陽極室で生成する酸性水（アノード水）
及び陰極室で生成するアルカリ水（カソード水）の生成
効率は、供給水の種類、電極触媒の種類、電流密度等の
電解条件によって異なる。又必要とされる酸性水及びア
ルカリ水の量も目的により異なるため、単一電解槽（２
室及び３室のいずれでも）で酸性水とアルカリ水を同時
に生成させる場合には、多くの場合一方が過剰生産とな
り経費向上の要因となっている。従って酸性水及びアル
カリ水の生成量をそれぞれの需要に応じて適宜調整する
ことが望ましいが、従来装置ではこの調整を行なうこと
は実質的に不可能である。

【０００６】即ち従来の高純度の酸性水及びアルカリ水
製造用電解槽では、単一電解槽の陽極側及び陰極側に必
要に応じて水、特に超純水を添加しながら電解を行な
い、単一電解槽で酸性水とアルカリ水を同時に得てい
る。この場合通常はアルカリ水の方が過剰になり、過剰
分は廃棄されているが、特に超純水を電解液として使用
すると、この超純水自体が極めて高価で、生産にも手間
取るため、生成する過剰なアルカリ水等を廃棄すること
は極めて不経済である。更に前記電解槽では、僅かでは
あるが、電極物質がイオン交換膜を通って対極側に移行
し、生成電解水の純度を低下させてしまうという問題点
も残っている。この電解物質の溶解は数十ppb 程度であ
り、原料水がせいぜいイオン交換水レベルである通常の
用途では全く問題にならないが、電子機器洗浄用の酸性
水あるいはアルカリ水では許容レベルを越えている。

【０００７】

【発明の目的】本発明は、前述の従来技術の問題点を解
消した、つまり超純水の電解により製造される酸性水及
びアルカリ水のバランスを維持して、酸性水及びアルカ
リ水をそれぞれ必要な量だけ電解製造して過剰生成分を
廃棄することなく、生成電解液を全て有効に使用でき、
更に電極物質の溶出による汚染を最小限に抑制した酸性
水及びアルカリ水製造用電解槽を提供することを目的と
する。

【０００８】

【問題点を解決するための手段】本発明は、超純水を電
解して陽極室で酸性水を、陰極室でアルカリ水をそれぞ
れ生成する電解槽において、第１イオン交換膜により区
画された前記陽極室と補助陰極室とを含む酸性水電解製
造ユニットと、第２イオン交換膜により区画された前記
陰極室と補助陽極室とを含むアルカリ水電解製造ユニッ
トを含んで成り、前記酸性水電解製造ユニットと前記ア
ルカリ水電解製造ユニットの電源を別個に制御できるこ
とを特徴とする酸性水及びアルカリ水製造用電解槽であ
り、２室型電解槽としても３室型電解槽としても構成で
きる。

【０００９】以下本発明を詳細に説明する。本発明の特
徴は、酸性水製造用の電源と、アルカリ水製造用電源を
別個に制御して、前記酸性水製造用の電流値と前記アル
カリ水製造用の電流値をそれぞれ別個に最適値に維持で
きるようにしたことである。換言すると、前記電解槽
を、酸性水を製造する酸性水電解製造ユニットと、アル
カリ水を製造するアルカリ水電解製造ユニットとから構
成するようにし、陽極室で目的とする高純度酸性水が生
成する酸性水電解製造ユニットでは陽極室のみに超純水
を供給して該酸性水電解製造ユニット用の電源により必
要とする酸性水を得るために必要な電流のみを流し、他
方陰極室で目的とする高純度アルカリ水が生成するアル
カリ水電解製造ユニットでは陰極室のみに超純水を供給
して該アルカリ水電解製造ユニット用の電源により必要
とするアルカリ水を得るために必要な電流のみを流す。

【００１０】これにより超純水の使用量を生成高純度酸
性水及びアルカリ水に見合った最小量とすることも可能
になる。本発明装置は、２室型電解槽及び３室型電解槽
のいずれとしても構成できる。２室型電解槽とする場合
には、酸性水製造用の酸性水電解製造ユニットである第
１電解槽とアルカリ水製造用のアルカリ水電解製造ユニ
ットである第２電解槽により本発明装置を構成する。こ
の両電解槽は別個に設置しても、あるいは隔壁を隔てて
一体化した複極式電解槽としても良い。前記第１電解槽
の陰極室及び第２電解槽の陽極室はそれぞれ補助陰極室
及び補助陽極室として機能し、該補助電極室には超純水
を供給することが望ましいが、該補助電極室からの高純
度酸性水及びアルカリ水の生成は意図しないため、イオ
ン交換水程度の比較的安価な水を供給することもでき
る。別個の電解槽を構成するにしても複極式電解槽を構
成するにしても、不要なエネルギー消費を回避するため
に前記補助陰極室及び補助陽極室のそれぞれの陰極及び
陽極は同電位とすることが望ましい。

【００１１】２室型電解槽では、酸性水電解製造ユニッ
トの補助陰極室には電解液を供給する必要はない。これ
は陽極室から陽イオンの透過に同伴して陽イオンの数倍
（モル）の水が陽極室から陰極室に移動するからであ
る。又水を供給する場合にも超純水を供給することは必
ずしも必要ではなく、イオン交換水程度の比較的安価な
水を使用することもできる。更にアルカリ水電解製造ユ
ニットの補助陽極室にも超純水を供給することは必ずし
も必要ではない。必要とする酸性水に応じた電流を酸性
水電解製造ユニットの陽極と補助陰極室の陰極間に印加
し、かつ前記必要とする酸性水に応じた最小量の超純水
を前記酸性水電解製造ユニットの陽極室に供給しながら
電解を行なうと前記陽極室で必要かつ十分な酸性水を、
無駄な超純水及び電力を浪費せずに製造できる。同様に
してアルカリ水製造に関してもアルカリ水電解製造ユニ
ットに算出した電流及び超純水を供給して電解すること
により、アルカリ水電解製造ユニットの陰極室で必要か
つ十分なアルカリ水を、無駄な超純水及び電力を浪費せ
ずに製造できる。

【００１２】３室型電解槽とする場合には、酸性水製造
用の陽極室とアルカリ水製造用の陰極の間に、前記補助
陰極室及び補助陽極室として機能する中間室を設置す
る。従来の２室型電解槽では陽イオン交換膜を透過して
陽イオンに付随する移行水により陽極液中に溶出した陽
極物質が陰極室側に混入するという問題点があるが、こ
の３室型電解槽では、中間室に微量の陽極物質が混入し
ても、該陽極物質がそのまま更に陽イオン交換膜を透過
して陰極室に移行することは殆どなく、陰極室で生成す
るアルカリ水の汚染が防止できる。この中間室は目的と
する酸性水及びアルカリ水製造には直接関与せず、電解
反応を起こさせる必要はない。むしろ余分な反応により
不要な物質が生成することを防止するため中間室の陽極
及び陰極を同電位にして中間室独自の反応が生じないよ
うにすることが望ましい。該中間室独自の反応が無いこ
とにより余分なイオンの生成がなく従ってイオン交換膜
を透過するイオンが増加せずイオン交換膜の汚染を防止
できる。

【００１３】この３室型電解槽の場合も、陽極室の陽極
及び中間室の補助陰極の間、及び中間室の補助陽極と陰
極室の陰極間に必要な酸性水及びアルカリ水に応じた電
流を印加し、かつ前記必要とする酸性水及びアルカリ水
に応じたそれぞれ最小量の超純水を前記陽極室及び陰極
室に供給しながら電解を行なうと前記陽極室及び前記陰
極室でそれぞれ必要かつ十分な酸性水及びアルカリ水
を、無駄な超純水及び電力を浪費せずに製造できる。中
間室にはイオン交換水を流せば良い。本発明では電解槽
の陽極室及び陰極室、又は陽極室−中間室−陰極室を区
画する隔膜として各種耐性に優れたパーフルオロカーボ
ン系陽イオン交換膜を使用することが望ましく、パーフ
ルオロカーボン系陽イオン交換膜としてはパーフルオロ
カーボンスルホン酸型陽イオン交換膜とパーフルオロカ
ーボンカルボン酸型陽イオン交換膜の２種類があり、耐
性が極めて高く安定した運転ができる。しかし本発明で
は酸性水及びアルカリ水以外にはイオン交換膜を損傷さ
せるような腐食性物質は生成しないため、経済性を考慮
してやや耐食性が劣るが安価な炭化水素系の陽イオン交
換膜を使用しても良い。

【００１４】次に酸性水製造用陽極室で使用する陽極
は、陽極物質として酸性水製造の際の溶出に対して耐性
のある物質、具体的には白金、ルテニウム、イリジウ
ム、ロジウム、パラジウム、オスミウム等の白金族金属
又は酸化ルテニウムや酸化イリジウム等の白金族金属酸
化物を被覆した陽極とすることが望ましい。アルカリ水
製造用陰極室で使用する陰極では、陰極物質として白金
又は酸化ルテニウムを使用することが望ましい。これら
の物質を陰極として使用すると電解による消耗が極めて
小さく、又過電圧も低いため電解電圧を下げるためにも
有効である。例えば前記白金又は酸化ルテニウムの代わ
りに、ステンレス、ニッケル、チタン等の金属を陰極と
して使用すると、過電圧が大きく電解電圧を上昇させて
電力コストが高くなり、更に電解による消耗がかなりあ
り、生成するアルカリ水中に溶出した金属イオンが混入
し、該アルカリ水を半導体や液晶の洗浄に使用すると前
記金属イオンによる絶縁不良を来たす恐れが高くなる。
又陰極集電体を使用する場合には、ジルコニウム製集電
体が好ましく使用できる。これも同様にジルコニウム以
外のステンレスやニッケルでは溶出が大きく、得られる
アルカリ水が電子機器の洗浄には不向きとなるからであ
る。

【００１５】補助陽極室、補助陰極室あるいは中間室で
使用する電極は、酸性水及びアルカリ水製造に直接関与
しないため、通常の水電解を生じさせる程度の触媒性能
があれば良く、該触媒性能よりむしろ生成する酸性水及
びアルカリ水を汚染しないことに注意して選択すべきで
ある。例えば補助陽極室又は中間室の陰極は白金又は酸
化イリジウムや酸化ルテニウムなどの白金族金属や金属
酸化物を使用する。これらはたとえ溶出しても陰イオン
となるため、アルカリ水製造用陰極室との間の陽イオン
交換膜を透過することが殆どなく陰極室のアルカリ水の
汚染を抑制できるのである。

【００１６】前述の通り、前記した酸性水電解製造ユニ
ットの陽極と補助陰極間、及びアルカリ水電解製造ユニ
ットの補助陽極と陰極間に流す電流は別個に制御できる
ようにする。１台の直流電源で両者を別個に制御しても
良いが、別個の電源を使用しても良い。この場合陽極液
用の電源をマイナスコモンとし陰極液用をプラスコモン
とすることで中間室ないし共通電位をアースすることが
でき、しかも全体として大きな電圧にならないという利
点が生ずる。しかも市販の電源を容易に組み合わせるこ
とができ、低コスト化を実現できる。なおこのようにし
て製造された酸性水及びアルカリ水中には僅少量のカチ
オンやアニオンが混入している場合があり、本発明で得
られた酸性水及びアルカリ水を電解槽外に設置したカチ
オン樹脂又はアニオン樹脂充填塔に導きかつ該充填塔を
通してカチオン性又はアニオン性の不純物除去を行な
い、更に純度の高い酸性水及びアルカリ水を得るように
しても良い。

【００１７】図１は本発明の２室型複極電解槽の一例を
示す概略縦断面図である。電解槽本体１は、隔壁２によ
り酸性水電解製造ユニット３とアルカリ水電解製造ユニ
ット４に区画され、酸性水電解製造ユニット３は第１陽
イオン交換膜５により陽極室６及び補助陰極室７に区画
され、又アルカリ水電解製造ユニット４は第２陽イオン
交換膜８により補助陽極室９及び陰極室10に区画されて
いる。前記第１陽イオン交換膜５の陽極室側には多孔性
の不溶性陽極11が、補助陰極室側には多孔性の白金補助
陰極12が密着して設置され、更に前記第２陽イオン交換
膜８の補助陽極室側には多孔性の不溶性補助陽極13が、
陰極室側には多孔性の白金陰極14が密着して設置されて
いる。

【００１８】前記陽極室６、補助陰極室７、補助陽極室
９及び陰極室10のそれぞれの底板及び天板には、陽極液
供給口15、陽極液取出口16、補助陰極液供給口17、補助
陰極液取出口18、補助陽極液供給口19、補助陽極液取出
口20、陰極液供給口21及び陰極液取出口22が形成されて
いる。更に前記陽極11及び前記補助陰極12間に第１電源
23が、又前記補助陽極13及び前記陰極14間には第２電源
24がそれぞれ接続されるとともに、前記補助陰極12及び
補助陽極13は導線で接続され同一電位に維持されてい
る。このような構成から成る電解槽本体１により高純度
酸性水及びアルカリ水を製造するには、電解を開始する
前に、必要とする酸性水及びアルカリ水の量に応じた超
純水供給量及び通電量を算出する。その後、必要とする
酸性水量に応じた超純水を前記陽極液供給口15から前記
陽極室６に、又必要とするアルカリ水量に応じた超純水
を前記陰極液供給口21から前記陰極室10にそれぞれ供給
しながら、酸性水量に対応する電流を前記第１電源23に
より前記陽極11及び補助陰極12間に、又アルカリ水量に
対応する電流を前記第２電源24により前記補助陽極13及
び陰極14間に印加する。前記補助陰極室７及び補助陽極
室９には、イオン交換水等の安価で比較的純度の高い電
解液（純水）を供給する。これにより前記陽極室６には
必要とする量の酸性水が、又前記陰極室10には必要とす
る量のアルカリ水が、それぞれ過不足なく生成し、換言
すると最小限の超純水量及び通電量で生成する。

【００１９】図２は本発明の３室型電解槽の一例を示す
概略縦断面図である。電解槽本体31は、第１陽イオン交
換膜32及び第２陽イオン交換膜33により、陽極室34−中
間室35−陰極室36に区画され、前記中間室35の殆どのス
ペースはスペーサー37により占有されている。第１陽イ
オン交換膜32の陽極室側には多孔性の陽極38が、中間室
側には補助陰極39がそれぞれ密着して設置され、更に第
２陽イオン交換膜33の中間室側には多孔性の補助陽極40
が、陰極室側には多孔性の陰極41がそれぞれ密着して設
置されている。前記陽極室34、中間室35及び陰極室36の
それぞれの底板及び天板には、陽極液供給口42、陽極液
取出口43、中間室液供給口44、中間室液取出口45、陰極
液供給口46及び陰極液取出口47が形成されている。更に
前記陽極38及び前記補助陰極39間に第１電源48が、又前
記補助陽極40及び前記陰極41間には第２電源49がそれぞ
れ接続されるとともに、前記補助陰極39及び補助陽極40
は導線で接続され同一電位に維持されている。

【００２０】このような構成から成る電解槽本体１によ
り高純度酸性水及びアルカリ水を製造するには、図１の
場合と同様に電解を開始する前に、必要とする酸性水及
びアルカリ水の量に応じた超純水供給量及び通電量を算
出する。その後、図１の場合と同様にして、必要とする
酸性水量及びアルカリ水量に応じた超純水をそれぞれ前
記陽極室34及び陰極室36に供給しながら、酸性水量に対
応する電流を前記第１電源48により前記陽極38及び補助
陰極39間に、又アルカリ水量に対応する電流を前記第２
電源49により前記補助陽極40及び陰極41間に印加する。
前記中間室35には、イオン交換水等を供給する。これに
より前記陽極室34には必要とする量の酸性水が、又前記
陰極室36には必要とする量のアルカリ水が、それぞれ過
不足なく生成し、換言すると最小限の超純水量及び通電
量で生成する。

【００２１】

【実施例】次に本発明に係わる酸性水及びアルカリ水製
造用電解槽による酸性水及びアルカリ水製造の実施例を
記載するが、該実施例は本発明を限定するものではな
い。

【００２２】

【実施例１】図１に示す電解槽を使用して酸性水及びア
ルカリ水を製造した。陽イオン交換膜ナフィオン117
（デュポン社製）の陽極面側に、イリジウム酸化物触媒
を担持したチタン製の多孔性陽極を、陰極面側に、白金
触媒を担持したチタン製の陰極をそれぞれ密着させた。
箱型の電解槽をフッ素樹脂製の隔壁を使用して２分割し
て酸性水電解製造ユニットとアルカリ水電解製造ユニッ
トから成る複極電解槽とした。前記両ユニットのそれぞ
れに、前記陽極及び陰極を密着した陽イオン交換膜を装
着して、前記酸性水電解製造ユニットを陽極室と補助陰
極室に、又アルカリ水電解製造ユニットを補助陽極室と
陰極室とに区画した。

【００２３】必要とする酸性水量を420 リットル／時、
アルカリ水量を420 リットル／時と仮定して必要な超純
水量及び通電量を算出したところ、酸性水に対してそれ
ぞれ420 リットル／時及び120 Ａ、アルカリ水に対して
それぞれ120 リットル／時及び60Ａであった。この算出
値に応じた超純水をそれぞれ陽極室及び陰極室に供給
し、かつ第１電源及び第２電源を使用して、陽極及び補
助陰極間、及び補助陽極及び陰極間に通電したところ、
陽極室からは前述した必要量の酸性水が、又同様に陰極
室からは前述した必要量のアルカリ水が生成した。生成
酸性水及びアルカリ水中の不純物量はいずれの元素につ
いても100 ppt 以下であった。

【００２４】

【比較例１】実施例１で作製した陽極及び陰極が密着し
た陽イオン交換膜を用いて陽極室及び陰極室から成る電
解槽を形成した。陽極室及び陰極室に超純水をそれぞれ
420リットル／時及び420 リットル／時で供給しながら1
20 Ａ／時で通電したところ、酸性水及びアルカリ水が
それぞれ420 リットル／時及び420 リットル／時で生成
した。酸性水及びアルカリ水の量を単独で増減させるこ
とはできなかった。即ち必要以上にアルカリ水が生成し
た。又生成酸性水及びアルカリ水中の不純物量はいずれ
も100 ppt 以下であった。

【００２５】

【発明の効果】本発明は、超純水を電解して陽極室で酸
性水を、陰極室でアルカリ水をそれぞれ生成する電解槽
において、第１イオン交換膜により区画された前記陽極
室と補助陰極室とを含む酸性水電解製造ユニットと、第
２イオン交換膜により区画された前記陰極室と補助陽極
室とを含むアルカリ水電解製造ユニットと含んで成り、
前記酸性水電解製造ユニットと前記アルカリ水電解製造
ユニットの電源を別個に制御できることを特徴とする酸
性水及びアルカリ水製造用電解槽である。

【００２６】本発明では、酸性水及びアルカリ水をそれ
ぞれ電源を別個に制御できかつ固体電解質として機能す
るイオン交換膜を隔膜とする酸性水電解製造ユニット及
びアルカリ水電解製造ユニットで製造するようにしてい
る。各ユニットを別個に制御できるため、必要とする生
成酸性水量及び生成アルカリ水量に応じた供給超純水量
及び通電量を酸性水及びアルカリ水に対して互いに独立
に設定及び制御可能になる。更にイオン交換膜が電解質
として機能するため別途電解質を添加する必要がなく、
従来のような添加電解質による生成する酸性水やアルカ
リ水の汚染がなくなり高純度の酸性水及びアルカリ水の
製造が可能になる。従って高価な超純水の量を必要最小
限に維持して従来より遙かに低コストで効率良く高純度
の酸性水及びアルカリ水を製造できるようになる。更に
通電量も酸性水及びアルカリ水の生成量に応じた最小値
にでき、二重の意味で経済的な操業が可能になる。

【００２７】本発明の電解槽は２室型としても３室型と
しても構成できるが、いずれの電解槽でも前述した理由
の通り必要最小限の超純水量及び通電量で必要とする酸
性水及びアルカリ水を製造できる。２室型の場合には各
電解槽（電解槽ユニット）が隔壁等で隔てられるため、
不純物の移動がなく高純度酸性水及びアルカリ水が製造
できる。又３室型の場合には中間室の存在により陽極室
から陰極室への不純物の移動が抑制されるため高純度酸
性水及びアルカリ水が得られる。２室型電解槽及び３室
型電解槽のいずれでも、補助陰極と補助陽極とが同電位
であるようにすることが望ましい。２室型電解槽の場合
には主としてエネルギー浪費の防止であり、３室型電解
槽の場合には中間室における不要な反応を生じさせない
ためである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の２室型複極電解槽の一例を示す概略縦
断面図。

【図２】本発明の３室型複極電解槽の一例を示す概略縦
断面図。

【符号の説明】

１・・・電解槽本体２・・・隔壁３・・・酸性水電
解製造ユニット４・・・アルカリ水電解製造ユニット
５・・・第１陽イオン交換膜６・・・陽極室７・
・・補助陰極室８・・・第２陽イオン交換膜９・・
・補助陽極室 10・・・陰極室 11・・・陽極 12・・・補助陰極 13
・・・補助陽極 14・・・陰極 15・・・陽極液供給口
16・・・陽極液取出口 17・・・補助陰極液供給口
18・・・補助陰極液取出口 19・・・補助陽極液供給口
20・・・補助陽極液取出口 21・・・陰極液供給口
22・・・陰極液取出口 23・・・第１電源 24・・・第２電源 31・・・電解槽本体 32・・・第
１陽イオン交換膜 33・・・第２陽イオン交換膜 34・
・・陽極室 35・・・中間室 36・・・陰極室 37・・・スペーサー 38・・・陽極 39・・・補助陰極
40・・・補助陽極 41・・・陰極 42・・・陽極液供給口 43・・・陽極液
取出口 44・・・中間室液供給口 45・・・中間室液取
出口 46・・・陰極液供給口 47・・・陰極液取出口
48・・・第１電源 49・・・第２電源

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者田中正志神奈川県藤沢市遠藤2023番地15 ペルメレック電極株式会社内 (72)発明者島宗孝之神奈川県藤沢市遠藤2023番地15 ペルメレック電極株式会社内 (72)発明者錦善則神奈川県藤沢市遠藤2023番地15 ペルメレック電極株式会社内 (72)発明者桜井直明神奈川県横浜市磯子区新磯子町33 株式会社東芝生産技術研究所内 (72)発明者速水直哉神奈川県横浜市磯子区新磯子町33 株式会社東芝生産技術研究所内 (72)発明者藤田博神奈川県横浜市磯子区新磯子町33 株式会社東芝生産技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】超純水を電解して陽極室で酸性水を、陰
極室でアルカリ水をそれぞれ生成する電解槽において、
第１イオン交換膜により区画された前記陽極室と補助陰
極室とを含む酸性水電解製造ユニットと、第２イオン交
換膜により区画された前記陰極室と補助陽極室とを含む
アルカリ水電解製造ユニットを含んで成り、前記酸性水
電解製造ユニットと前記アルカリ水電解製造ユニットの
電源を別個に制御できることを特徴とする酸性水及びア
ルカリ水製造用電解槽。
【請求項２】補助陰極室の陰極と補助陽極室の陽極と
が同電位である請求項１に記載の電解槽。
【請求項３】超純水を電解して陽極室で酸性水を、陰
極室でアルカリ水をそれぞれ生成する電解槽において、
第１のイオン交換膜により前記陽極室と補助陰極室に区
画された第１の電解槽ユニットと、第２のイオン交換膜
により前記陰極室と補助陽極室に区画された第２の電解
槽ユニットを含んで成り、前記第１の電解槽ユニットと
前記第２の電解槽ユニットの電源を別個に制御できるこ
とを特徴とする２室型酸性水及びアルカリ水製造用電解
槽。
【請求項４】超純水を電解して陽極室で酸性水を、陰
極室でアルカリ水をそれぞれ生成する電解槽において、
２枚のイオン交換膜により、陽極室−中間室−陰極室に
区画され、陽極室の陽極と中間室の補助陰極が第１イオ
ン交換膜に密着し、かつ陰極室の陰極と中間室の補助陽
極が第２イオン交換膜に密着し、かつ中間室の前記補助
陽極と補助陰極が同電位であり、前記陽極室の陽極と中
間室の補助陰極間及び該中間室の補助陽極と前記陰極室
の陰極間の電流量を別個に制御できることを特徴とする
３室型酸性水及びアルカリ水製造用電解槽。