JPH1043764A - 水電気分解用電極及びそれを用いて水を滅菌する方法 - Google Patents
水電気分解用電極及びそれを用いて水を滅菌する方法Info
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- JPH1043764A JPH1043764A JP8207146A JP20714696A JPH1043764A JP H1043764 A JPH1043764 A JP H1043764A JP 8207146 A JP8207146 A JP 8207146A JP 20714696 A JP20714696 A JP 20714696A JP H1043764 A JPH1043764 A JP H1043764A
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- Electrodes For Compound Or Non-Metal Manufacture (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】電力効率良く、簡単に水を滅菌処理できる水電
気分解用電極を提供し、水の滅菌方法を提供する。 【構成】多数の貫通する孔（３）を有するシート状非導
電性材料（２）の両面に、多数の貫通する孔（６）を有
するシート状導電性材料（４）及び多数の貫通する孔
（７）を有するシート状導電性材料（５）を積層してな
り、且つシート状導電性材料（４）とシート状非導電性
材料（２）とシート状導電性材料（５）とを貫通する孔
を存在させたことを特徴とする水電気分解用電極（１）
である。上記の多数の孔を有するシート状の非導電性材
料及び導電性材料はネット状の非導電性材及び導電性材
料であってもよい。電極（１）の少なくとも一部を水中
に浸漬し、シート状導電性材料（４）及びシート状導電
性材料（５）に電圧を印加して電気分解を起こさせて水
の滅菌を行う。
気分解用電極を提供し、水の滅菌方法を提供する。 【構成】多数の貫通する孔（３）を有するシート状非導
電性材料（２）の両面に、多数の貫通する孔（６）を有
するシート状導電性材料（４）及び多数の貫通する孔
（７）を有するシート状導電性材料（５）を積層してな
り、且つシート状導電性材料（４）とシート状非導電性
材料（２）とシート状導電性材料（５）とを貫通する孔
を存在させたことを特徴とする水電気分解用電極（１）
である。上記の多数の孔を有するシート状の非導電性材
料及び導電性材料はネット状の非導電性材及び導電性材
料であってもよい。電極（１）の少なくとも一部を水中
に浸漬し、シート状導電性材料（４）及びシート状導電
性材料（５）に電圧を印加して電気分解を起こさせて水
の滅菌を行う。
Description
【０００１】
【発明が属する技術分野】本発明は、水及び電解質を含
む水溶液の電気分解に使用する電極に関し、特に水の滅
菌処理に好適な水電気分解用電極に関する。
む水溶液の電気分解に使用する電極に関し、特に水の滅
菌処理に好適な水電気分解用電極に関する。
【０００２】
【従来の技術】水の電気分解によって酸性イオン水及び
アルカリイオン水が生成することは従来から知られてい
る。そして、近年この現象を利用して、健康用飲料水な
どとしてのアルカリイオン水を製造すること、或いは殺
菌水などとしての酸性イオン水を製造することに関して
種々の方法、装置が提案されている（特公平４−２８４
３９号公報、特公平４−５７３９４号公報、特開平６−
４７３７６号公報、特開平６−５５１７３号公報、特開
平６−２４６２６８号公報）。また、水の電気分解時に
発生する酸素ガス、或いは水中に塩素系の塩類が存在す
る場合に発生する塩素ガスや次亜塩素酸イオン等を利用
して、水を滅菌することも提案されている。そして従来
の水の電気分解には、電解槽中に陰極と陽極とを一定の
間隔を置いて対面させて配置し、この陰極と陽極の中間
に隔膜を配置した電気分解装置が用いられていた。
アルカリイオン水が生成することは従来から知られてい
る。そして、近年この現象を利用して、健康用飲料水な
どとしてのアルカリイオン水を製造すること、或いは殺
菌水などとしての酸性イオン水を製造することに関して
種々の方法、装置が提案されている（特公平４−２８４
３９号公報、特公平４−５７３９４号公報、特開平６−
４７３７６号公報、特開平６−５５１７３号公報、特開
平６−２４６２６８号公報）。また、水の電気分解時に
発生する酸素ガス、或いは水中に塩素系の塩類が存在す
る場合に発生する塩素ガスや次亜塩素酸イオン等を利用
して、水を滅菌することも提案されている。そして従来
の水の電気分解には、電解槽中に陰極と陽極とを一定の
間隔を置いて対面させて配置し、この陰極と陽極の中間
に隔膜を配置した電気分解装置が用いられていた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】本発明は、家庭、病
院、工場、家畜飼育場などから排出される排水の滅菌処
理をするため、或いは家庭、病院、学校、食品工場など
で使用する滅菌水を得るため、或いは井戸、プール、風
呂、池、魚の水槽、浄水場などの水の滅菌のために使用
する水電気分解用電極を提供することを目的とする。ま
た、水の電気分解の反応効率を高めるには陰極と陽極の
間隔をできるだけ狭く配置するのが有効であるが、本発
明はこの要件を満たし、簡単に水の滅菌に利用でき、且
つ加工しやすい水電気分解用電極を提供することを目的
とする。また、本発明はこの水電気分解用電極を用いて
水を滅菌する方法を提供することを目的とする。
院、工場、家畜飼育場などから排出される排水の滅菌処
理をするため、或いは家庭、病院、学校、食品工場など
で使用する滅菌水を得るため、或いは井戸、プール、風
呂、池、魚の水槽、浄水場などの水の滅菌のために使用
する水電気分解用電極を提供することを目的とする。ま
た、水の電気分解の反応効率を高めるには陰極と陽極の
間隔をできるだけ狭く配置するのが有効であるが、本発
明はこの要件を満たし、簡単に水の滅菌に利用でき、且
つ加工しやすい水電気分解用電極を提供することを目的
とする。また、本発明はこの水電気分解用電極を用いて
水を滅菌する方法を提供することを目的とする。
【０００４】
【課題を解決するための手段】本発明者は、上記の目的
を達成させるべく水の電気分解用電極の構成について種
々究明した結果、従来のそれぞれ独立に配置した陰極及
び陽極の電極間で電気分解を起こさせるのではなく、絶
縁材料を介して背合わせに積層した陽極と陰極との間で
電気分解を起こさせることによって、簡単に、電力効率
良く水を滅菌できることを知見し、本発明を完成した。
を達成させるべく水の電気分解用電極の構成について種
々究明した結果、従来のそれぞれ独立に配置した陰極及
び陽極の電極間で電気分解を起こさせるのではなく、絶
縁材料を介して背合わせに積層した陽極と陰極との間で
電気分解を起こさせることによって、簡単に、電力効率
良く水を滅菌できることを知見し、本発明を完成した。
【０００５】すなわち本発明は、多数の貫通する孔
（３）を有するシート状非導電性材料（２）の両面に、
多数の貫通する孔（６）を有するシート状導電性材料
（４）及び多数の貫通する孔（７）を有するシート状導
電性材料（５）を積層してなり、且つシート状導電性材
料（４）とシート状非導電性材料（２）とシート状導電
性材料（５）とを貫通する孔を存在させたことを特徴と
する水電気分解用電極（１）である。また本発明は、上
記の多数の貫通する孔（３）を有するシート状非導電性
材料（２）が、ネット状の非導電性材料である水電気分
解用電極（１）である。また本発明は、上記の多数の貫
通する孔（６）を有するシート状導電性材料（４）及び
／又は多数の貫通する孔（７）を有するシート状導電性
材料（５）が、ネット状の導電性材料である水電気分解
用電極（１）である。更に本発明は、上記の水電気分解
用電極（１）の少なくとも一部を水中に浸漬し、シート
状導電性材料（４）及びシート状導電性材料（５）のど
ちらか一方を陽極、他方を陰極にするか、或いは陽極と
陰極を交互に切り替えて電圧を印加して電気分解を起こ
させることを特徴とする水滅菌方法である。
（３）を有するシート状非導電性材料（２）の両面に、
多数の貫通する孔（６）を有するシート状導電性材料
（４）及び多数の貫通する孔（７）を有するシート状導
電性材料（５）を積層してなり、且つシート状導電性材
料（４）とシート状非導電性材料（２）とシート状導電
性材料（５）とを貫通する孔を存在させたことを特徴と
する水電気分解用電極（１）である。また本発明は、上
記の多数の貫通する孔（３）を有するシート状非導電性
材料（２）が、ネット状の非導電性材料である水電気分
解用電極（１）である。また本発明は、上記の多数の貫
通する孔（６）を有するシート状導電性材料（４）及び
／又は多数の貫通する孔（７）を有するシート状導電性
材料（５）が、ネット状の導電性材料である水電気分解
用電極（１）である。更に本発明は、上記の水電気分解
用電極（１）の少なくとも一部を水中に浸漬し、シート
状導電性材料（４）及びシート状導電性材料（５）のど
ちらか一方を陽極、他方を陰極にするか、或いは陽極と
陰極を交互に切り替えて電圧を印加して電気分解を起こ
させることを特徴とする水滅菌方法である。
【０００６】水又は電解質を含む水溶液の電気分解にお
いては、水又は電解質を含む水溶液中に設置された陰極
及び陽極に電圧が印加されると、各電極面で電離した水
又は電解質との間で電子の移動が起こる。そして、陽極
側では酸素ガスや水中に電解質として例えば塩化ナトリ
ウムを含有させた場合には塩素ガスが発生すると同時に
溶液中には水素イオン、ヒドロニウムイオン等が生成し
溶液は酸性を呈する。陰極側では水素ガスが発生すると
共に水酸化物イオンが生成し溶液はアルカリ性を呈す
る。陰極から溶液に移動した電子は溶液中を移動して陽
極に達する。即ち、陽極から陰極へ電気が流れることに
なる。そして、上記のイオン及びガスの生成反応は、陽
極及び陰極の電極面及びその近傍で行われるが、この生
成反応で発生する酸素ガス及び水中に塩素系の塩類が含
有されている場合に発生する塩素ガスや次亜塩素酸塩イ
オンは殺菌性を有し、水中に存在する菌類を死滅させ
る。本発明はこの現象を利用して水又は水溶液を滅菌処
理するものである。
いては、水又は電解質を含む水溶液中に設置された陰極
及び陽極に電圧が印加されると、各電極面で電離した水
又は電解質との間で電子の移動が起こる。そして、陽極
側では酸素ガスや水中に電解質として例えば塩化ナトリ
ウムを含有させた場合には塩素ガスが発生すると同時に
溶液中には水素イオン、ヒドロニウムイオン等が生成し
溶液は酸性を呈する。陰極側では水素ガスが発生すると
共に水酸化物イオンが生成し溶液はアルカリ性を呈す
る。陰極から溶液に移動した電子は溶液中を移動して陽
極に達する。即ち、陽極から陰極へ電気が流れることに
なる。そして、上記のイオン及びガスの生成反応は、陽
極及び陰極の電極面及びその近傍で行われるが、この生
成反応で発生する酸素ガス及び水中に塩素系の塩類が含
有されている場合に発生する塩素ガスや次亜塩素酸塩イ
オンは殺菌性を有し、水中に存在する菌類を死滅させ
る。本発明はこの現象を利用して水又は水溶液を滅菌処
理するものである。
【０００７】水や塩類等の電解質を微量に含有する水溶
液を電気分解する場合には、電気が陽極と陰極の間を移
動する際の電気抵抗が大きい為に、電気分解に於ける電
力効率を高める為には、電気抵抗を減らすべく、陰、陽
両極間距離を狭くするのが望ましいが、従来の方法の如
き、陽極及び陰極がそれぞれ独立に配置されており、そ
の向い合った側の電極面で最も活発に電気分解が起こる
場合には、両電極の接触防止を考慮する必要や、それぞ
れの電極面で生成する酸素や水素等のガスの放散や水素
イオン、ヒドロニウムイオンや水酸イオン等のイオンを
適当に拡散させる必要条件を満たす為に、両極間を狭く
するのには一定の限度がある。
液を電気分解する場合には、電気が陽極と陰極の間を移
動する際の電気抵抗が大きい為に、電気分解に於ける電
力効率を高める為には、電気抵抗を減らすべく、陰、陽
両極間距離を狭くするのが望ましいが、従来の方法の如
き、陽極及び陰極がそれぞれ独立に配置されており、そ
の向い合った側の電極面で最も活発に電気分解が起こる
場合には、両電極の接触防止を考慮する必要や、それぞ
れの電極面で生成する酸素や水素等のガスの放散や水素
イオン、ヒドロニウムイオンや水酸イオン等のイオンを
適当に拡散させる必要条件を満たす為に、両極間を狭く
するのには一定の限度がある。
【０００８】本発明の水電気分解用電極においては、多
数の貫通する孔を有する陰極及び陽極を、多数の貫通す
る孔を有する非導電性材料を介して積層した構造の電極
であって、この積層物（電極）にはこれを貫通する孔が
存在するから、電気分解時の電子の極間移動及び電気分
解により生成する陰、陽イオンの対極への移動は電極を
貫通する孔に充満する水溶液を通じて行われる。そし
て、陰極と陽極の電極間距離は、陰極と陽極に使用する
シート状導電性材料及びシート状非導電性材料の厚みの
合計値であるので、従来の極間距離に比べると極端に狭
くする事が可能となり、電気分解時の水の電気抵抗が高
くても電力効率を高めることが出来る。すなわち、所定
の電流を通電する際の電圧を従来より低く出来る。
数の貫通する孔を有する陰極及び陽極を、多数の貫通す
る孔を有する非導電性材料を介して積層した構造の電極
であって、この積層物（電極）にはこれを貫通する孔が
存在するから、電気分解時の電子の極間移動及び電気分
解により生成する陰、陽イオンの対極への移動は電極を
貫通する孔に充満する水溶液を通じて行われる。そし
て、陰極と陽極の電極間距離は、陰極と陽極に使用する
シート状導電性材料及びシート状非導電性材料の厚みの
合計値であるので、従来の極間距離に比べると極端に狭
くする事が可能となり、電気分解時の水の電気抵抗が高
くても電力効率を高めることが出来る。すなわち、所定
の電流を通電する際の電圧を従来より低く出来る。
【０００９】また、本発明の水電気分解用電極を用いて
水を電気分解すると、陰極及び陽極とシート状非導電性
材料との間隔は非常に狭いか、或いは接着用の樹脂で閉
塞されているので、陰極及び陽極のシート状非導電性材
料側（すなわち内側）では、存在する水溶液の量が少な
く、電気分解はあまり起こらない。一方、陰極及び陽極
のシート状非導電性材料の反対側（すなわち外側）で
は、多量の水溶液が存在し、活発に電気分解が起きる
が、この外側は開放状態にあるので、ガスの放散や、陰
極及び陽極で生成するイオンの水溶液中への拡散が容易
になされる。また従来の電極のように、陰極及び陽極が
それぞれ独立に存在するのではなく、積層された構造で
あるために、複合された電極全体で強度を保つことがで
きるし、取扱いやすく、また切断加工や成形加工がしや
すい。
水を電気分解すると、陰極及び陽極とシート状非導電性
材料との間隔は非常に狭いか、或いは接着用の樹脂で閉
塞されているので、陰極及び陽極のシート状非導電性材
料側（すなわち内側）では、存在する水溶液の量が少な
く、電気分解はあまり起こらない。一方、陰極及び陽極
のシート状非導電性材料の反対側（すなわち外側）で
は、多量の水溶液が存在し、活発に電気分解が起きる
が、この外側は開放状態にあるので、ガスの放散や、陰
極及び陽極で生成するイオンの水溶液中への拡散が容易
になされる。また従来の電極のように、陰極及び陽極が
それぞれ独立に存在するのではなく、積層された構造で
あるために、複合された電極全体で強度を保つことがで
きるし、取扱いやすく、また切断加工や成形加工がしや
すい。
【００１０】
【発明の実施の形態】図１は、本発明の水の滅菌処理に
利用する水電気分解用電極の一例を示す斜視図で、一部
分解した状態を示す。この例の場合、各シート状材料の
貫通する孔は穿孔によって施されたものである。すなわ
ち、この水電気分解用電極（１）は、多数の貫通する孔
（３）を穿孔したシート状非導電性材料（２）の両面
に、多数の貫通する孔（６）を穿孔したシート状導電性
材料（４）及び多数の貫通する孔（７）を穿孔したシー
ト状導電性材料（５）を積層させたものである。これら
の貫通する孔（３）、（６）及び（７）はそれぞれのシ
ート状材料の全面にわたって設けられている。そして、
多数の貫通する孔（３）を穿孔したシート状非導電性材
料（２）の両面に、多数の貫通する孔（６）を穿孔した
シート状導電性材料（４）及び多数の貫通する孔（７）
を穿孔したシート状導電性材料（５）を配置し積層させ
るときには、この積層物〔すなわち、電極（１）〕を貫
通する孔が存在するように各シート状材料の配置状態を
整える。この積層物（電極）を貫通する孔の状態につい
ては、シート状非導電性材料（２）に設けられた多数の
貫通する孔（３）と、シート状導電性材料（４）に設け
られた多数の貫通する孔（６）及びシート状導電性材料
（５）に設けられた多数の貫通する孔（７）の孔径や位
置が一致するようにしてもよいし、異なっていてもよ
い。孔径や位置が一致している場合は、それぞれの孔が
陰極及び陽極並びにシート状非導電性材料を貫通する状
態となり、それぞれの孔の径や位置がバラバラな場合に
比較して、通水性が良いし、孔が重なり合って水路を狭
めることが無いので両極間を電流が流れる際の電気抵抗
は小さくなるので好ましい。
利用する水電気分解用電極の一例を示す斜視図で、一部
分解した状態を示す。この例の場合、各シート状材料の
貫通する孔は穿孔によって施されたものである。すなわ
ち、この水電気分解用電極（１）は、多数の貫通する孔
（３）を穿孔したシート状非導電性材料（２）の両面
に、多数の貫通する孔（６）を穿孔したシート状導電性
材料（４）及び多数の貫通する孔（７）を穿孔したシー
ト状導電性材料（５）を積層させたものである。これら
の貫通する孔（３）、（６）及び（７）はそれぞれのシ
ート状材料の全面にわたって設けられている。そして、
多数の貫通する孔（３）を穿孔したシート状非導電性材
料（２）の両面に、多数の貫通する孔（６）を穿孔した
シート状導電性材料（４）及び多数の貫通する孔（７）
を穿孔したシート状導電性材料（５）を配置し積層させ
るときには、この積層物〔すなわち、電極（１）〕を貫
通する孔が存在するように各シート状材料の配置状態を
整える。この積層物（電極）を貫通する孔の状態につい
ては、シート状非導電性材料（２）に設けられた多数の
貫通する孔（３）と、シート状導電性材料（４）に設け
られた多数の貫通する孔（６）及びシート状導電性材料
（５）に設けられた多数の貫通する孔（７）の孔径や位
置が一致するようにしてもよいし、異なっていてもよ
い。孔径や位置が一致している場合は、それぞれの孔が
陰極及び陽極並びにシート状非導電性材料を貫通する状
態となり、それぞれの孔の径や位置がバラバラな場合に
比較して、通水性が良いし、孔が重なり合って水路を狭
めることが無いので両極間を電流が流れる際の電気抵抗
は小さくなるので好ましい。
【００１１】本発明の水電気分解用電極に用いるシート
状非導電性材料は、プラスチック等の非導電性材料をシ
ート状にしたものである。例えば、ポリエチレン樹脂、
ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン
テレフタレート樹脂、塩化ビニール樹脂、ＡＢＳ樹脂、
アクリル樹脂、エポキシ樹脂、テフロン樹脂、ポリ塩化
ビニル樹脂、天然ゴム、ＳＢＲ、シリコンゴム、クロロ
プレンゴム等の板である。また、ガラス繊維、木綿、合
成繊維等の布、或いはネット等で強化した合成樹脂板で
もよい。シート状非導電性材料の厚さは０．０１〜５ｍ
ｍである。また、シート状非導電性材料に開けられた多
数の貫通する孔（３）の直径は、１〜２０ｍｍである。
状非導電性材料は、プラスチック等の非導電性材料をシ
ート状にしたものである。例えば、ポリエチレン樹脂、
ポリプロピレン樹脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレン
テレフタレート樹脂、塩化ビニール樹脂、ＡＢＳ樹脂、
アクリル樹脂、エポキシ樹脂、テフロン樹脂、ポリ塩化
ビニル樹脂、天然ゴム、ＳＢＲ、シリコンゴム、クロロ
プレンゴム等の板である。また、ガラス繊維、木綿、合
成繊維等の布、或いはネット等で強化した合成樹脂板で
もよい。シート状非導電性材料の厚さは０．０１〜５ｍ
ｍである。また、シート状非導電性材料に開けられた多
数の貫通する孔（３）の直径は、１〜２０ｍｍである。
【００１２】本発明の水電気分解用電極に用いるシート
状導電性材料は、導電性材料をシート状にしたもので、
例えば銅、鉛、ニッケル、クロム、チタン、金、白金、
酸化鉄、ステンレス、炭素繊維やグラファイト等の板で
ある。このシート状導電材料の厚さは０．０１〜５ｍｍ
であるが、０．０１〜５ｍｍ程度のチタン等の板に白金
をメッキしたものを使用してもよい。シート状導電性材
料に設けられた多数の貫通する孔（６）及び（７）の直
径は１〜２０ｍｍが適当である。
状導電性材料は、導電性材料をシート状にしたもので、
例えば銅、鉛、ニッケル、クロム、チタン、金、白金、
酸化鉄、ステンレス、炭素繊維やグラファイト等の板で
ある。このシート状導電材料の厚さは０．０１〜５ｍｍ
であるが、０．０１〜５ｍｍ程度のチタン等の板に白金
をメッキしたものを使用してもよい。シート状導電性材
料に設けられた多数の貫通する孔（６）及び（７）の直
径は１〜２０ｍｍが適当である。
【００１３】図１に示す本発明の水電気分解用電極
（１）を製造するには、あらかじめ個別に用意した、多
数の貫通する孔（６）を穿設したシート状導電性材料
（４）と、多数の貫通する孔（３）を穿設したシート状
非導電性材料（２）と、多数の貫通する孔（７）を穿設
したシート状導電性材料（５）とを、全体を貫通する孔
が存在するように配置し重ね合わせ、各シート材料の接
触面の一部または全部を接着して積層する方法で製造で
きる。また、孔を穿設してないシート状非導電性材料の
両側に孔を穿設してないシート状導電性材料を重ね合わ
せ、互いの接触面の一部または全部を接着して積層した
後に、この積層物に多数の貫通する孔を穿設する方法で
製造してもよい。更に、シート状非導電性材料の両面に
白金などの導電性材料をメッキして、シート状非導電性
材料の両面をシート状導電性材料で覆った状態にし、こ
れに多数の貫通する孔を穿設する方法で製造してもよ
い。
（１）を製造するには、あらかじめ個別に用意した、多
数の貫通する孔（６）を穿設したシート状導電性材料
（４）と、多数の貫通する孔（３）を穿設したシート状
非導電性材料（２）と、多数の貫通する孔（７）を穿設
したシート状導電性材料（５）とを、全体を貫通する孔
が存在するように配置し重ね合わせ、各シート材料の接
触面の一部または全部を接着して積層する方法で製造で
きる。また、孔を穿設してないシート状非導電性材料の
両側に孔を穿設してないシート状導電性材料を重ね合わ
せ、互いの接触面の一部または全部を接着して積層した
後に、この積層物に多数の貫通する孔を穿設する方法で
製造してもよい。更に、シート状非導電性材料の両面に
白金などの導電性材料をメッキして、シート状非導電性
材料の両面をシート状導電性材料で覆った状態にし、こ
れに多数の貫通する孔を穿設する方法で製造してもよ
い。
【００１４】図２は、図１の水電気分解用電極（１）に
おける、多数の貫通する孔（３）を穿設したシート状非
導電性材料（２）の代わりにネット状の非導電性材料
（８）を用いた水電気分解用電極の一例を示した斜視図
で、一部分解した状態を示す。このネット状の非導電性
材料（８）は、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹
脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹
脂、塩化ビニール樹脂、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、エ
ポキシ樹脂、テフロン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、天然
ゴム、ＳＢＲ、シリコンゴム、クロロプレンゴム、ガラ
ス繊維、木綿などの非導電性材料で作られた、或いはこ
れらの非導電性材料で被覆されたネット状物であって、
織ったものでも編んだものでもよく、その目開きは１８
０〜２メッシュが適当である。この図２の水電気分解用
電極（１）は、多数の貫通する孔（６）を穿設したシー
ト状導電性材料（４）と、ネット状の非導電性材料
（８）と、多数の貫通する孔（７）を穿設したシート状
導電性材料（５）とを、全体を貫通する孔が存在するよ
うに配置して重ね合わせ、各シート材料の接触面の一部
または全部を接着して積層する方法で製造できる。
おける、多数の貫通する孔（３）を穿設したシート状非
導電性材料（２）の代わりにネット状の非導電性材料
（８）を用いた水電気分解用電極の一例を示した斜視図
で、一部分解した状態を示す。このネット状の非導電性
材料（８）は、ポリエチレン樹脂、ポリプロピレン樹
脂、ポリスチレン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹
脂、塩化ビニール樹脂、ＡＢＳ樹脂、アクリル樹脂、エ
ポキシ樹脂、テフロン樹脂、ポリ塩化ビニル樹脂、天然
ゴム、ＳＢＲ、シリコンゴム、クロロプレンゴム、ガラ
ス繊維、木綿などの非導電性材料で作られた、或いはこ
れらの非導電性材料で被覆されたネット状物であって、
織ったものでも編んだものでもよく、その目開きは１８
０〜２メッシュが適当である。この図２の水電気分解用
電極（１）は、多数の貫通する孔（６）を穿設したシー
ト状導電性材料（４）と、ネット状の非導電性材料
（８）と、多数の貫通する孔（７）を穿設したシート状
導電性材料（５）とを、全体を貫通する孔が存在するよ
うに配置して重ね合わせ、各シート材料の接触面の一部
または全部を接着して積層する方法で製造できる。
【００１５】図３は、ネット状の非導電性材料の両面に
ネット状の導電性材料を積層させてなる本発明の水電気
分解用電極を示した斜視図で、一部分解した状態を示
す。ネット状の非導電性材料（８）には前述の図２のも
のが用いられる。また、ネット状の導電性材料（９）及
びネット状の導電性材料（１０）は、銅、鉛、ニッケ
ル、クロム、チタン、金、白金、酸化鉄、ステンレス、
炭素繊維やグラファイト等の導電性材料の線状体を編織
して作ったもので、目開きは１０〜１メッシュが適当で
ある。この図３の水電気分解用電極（１）は、ネット状
の導電性材料（９）、ネット状の非導電性材料（８）及
びネット状の導電性材料（１０）を順次重ね合わせ、各
シート材料の接触面の一部または全部を接着して積層す
る方法で製造できる。また、図３の水電気分解用電極に
おいて、ネット状の導電性材料（９）とネット状の導電
性材料（１０）のうちのどちらか一方を、多数の貫通す
る孔を穿設したシート状導電性材料に置き換えてもよ
い。
ネット状の導電性材料を積層させてなる本発明の水電気
分解用電極を示した斜視図で、一部分解した状態を示
す。ネット状の非導電性材料（８）には前述の図２のも
のが用いられる。また、ネット状の導電性材料（９）及
びネット状の導電性材料（１０）は、銅、鉛、ニッケ
ル、クロム、チタン、金、白金、酸化鉄、ステンレス、
炭素繊維やグラファイト等の導電性材料の線状体を編織
して作ったもので、目開きは１０〜１メッシュが適当で
ある。この図３の水電気分解用電極（１）は、ネット状
の導電性材料（９）、ネット状の非導電性材料（８）及
びネット状の導電性材料（１０）を順次重ね合わせ、各
シート材料の接触面の一部または全部を接着して積層す
る方法で製造できる。また、図３の水電気分解用電極に
おいて、ネット状の導電性材料（９）とネット状の導電
性材料（１０）のうちのどちらか一方を、多数の貫通す
る孔を穿設したシート状導電性材料に置き換えてもよ
い。
【００１６】次に、上記の如くして得た水電気分解用電
極を用いて水を滅菌処理する方法を説明する。図４は、
滅菌処理しようとする水又は水溶液を水槽に入れて滅菌
する方法を示した斜視図である。水槽１１の中に上記の
図１に示す水電気分解用電極（１）を浸漬する。次い
で、一方の導電性材料（４）を陽極、他方の導電性材料
（５）を陰極となして、電圧を印加する。導電性材料
（４）と導電性材料（５）との間で電子の移動が孔
（３）を通して行われ、陽極から陰極へ電気が流れ、電
気分解が行われる。そしてこの際に、陽極側では水素イ
オンが生じ、酸素ガス或いは水中に塩素が含まれている
場合には塩素ガスが発生する。また陰極側では水酸イオ
ンや水素ガスが発生する。この酸素ガス、塩素ガス或い
は塩素と水酸イオンが反応して生成する次亜塩素酸イオ
ンは水中で殺菌作用する。水槽には、水電気分解用電極
（１）を複数枚入れてもよいし、また水電気分解用電極
（１）を波形に屈曲させたり、円筒型に丸めたりして水
との接触面積を大きくして滅菌効率を高めてもよい。
極を用いて水を滅菌処理する方法を説明する。図４は、
滅菌処理しようとする水又は水溶液を水槽に入れて滅菌
する方法を示した斜視図である。水槽１１の中に上記の
図１に示す水電気分解用電極（１）を浸漬する。次い
で、一方の導電性材料（４）を陽極、他方の導電性材料
（５）を陰極となして、電圧を印加する。導電性材料
（４）と導電性材料（５）との間で電子の移動が孔
（３）を通して行われ、陽極から陰極へ電気が流れ、電
気分解が行われる。そしてこの際に、陽極側では水素イ
オンが生じ、酸素ガス或いは水中に塩素が含まれている
場合には塩素ガスが発生する。また陰極側では水酸イオ
ンや水素ガスが発生する。この酸素ガス、塩素ガス或い
は塩素と水酸イオンが反応して生成する次亜塩素酸イオ
ンは水中で殺菌作用する。水槽には、水電気分解用電極
（１）を複数枚入れてもよいし、また水電気分解用電極
（１）を波形に屈曲させたり、円筒型に丸めたりして水
との接触面積を大きくして滅菌効率を高めてもよい。
【００１７】この電気分解によって、陽極側では酸素ガ
スを発生すると同時に溶液中に水素イオン、ヒドロニウ
ムイオン等が生成し、電極近くの溶液は酸性を呈し、一
方陰極側では水素ガスが発生すると共に水酸イオンが生
成し、電極付近はアルカリ性を呈する。通常の電気分解
においては、上記の酸性水溶液とアルカリ性水溶液が混
合しないように隔膜を配置するが、本発明では各電極で
発生する酸素ガス、塩素ガス、次亜塩素酸イオンを利用
して滅菌することが目的で、酸素ガスや水素ガス或いは
酸性水溶液やアルカリ性水溶液を得ることが目的でない
ので隔膜を設ける必要がない。なお、上記の一時的に存
在する酸性水溶液も滅菌作用を有する。また、微生物が
電解時の電極に接触する際の感電による滅菌効果もあ
る。
スを発生すると同時に溶液中に水素イオン、ヒドロニウ
ムイオン等が生成し、電極近くの溶液は酸性を呈し、一
方陰極側では水素ガスが発生すると共に水酸イオンが生
成し、電極付近はアルカリ性を呈する。通常の電気分解
においては、上記の酸性水溶液とアルカリ性水溶液が混
合しないように隔膜を配置するが、本発明では各電極で
発生する酸素ガス、塩素ガス、次亜塩素酸イオンを利用
して滅菌することが目的で、酸素ガスや水素ガス或いは
酸性水溶液やアルカリ性水溶液を得ることが目的でない
ので隔膜を設ける必要がない。なお、上記の一時的に存
在する酸性水溶液も滅菌作用を有する。また、微生物が
電解時の電極に接触する際の感電による滅菌効果もあ
る。
【００１８】本発明の水電気分解用電極を用いると、流
れている水の滅菌処理にも適用できる。すなわち、例え
ば水や水溶液を管や排水溝の中を流し、その流れの中に
本発明の水電気分解用電極を配設して滅菌処理してもよ
い。排水溝に配設する例を図５及び図６で説明する。図
５は、排水溝（１２）の底に平行に本発明の水電気分解
用電極（１）を配置した例であり、ここでは電極を１枚
のみ配置した例を示したが、複数枚配置してもよい。図
６は、排水溝（１２）の側壁に平行に本発明の水電気分
解用電極（１）を配置した例である。これらの例におい
て排水溝の幅は５０ｃｍ、高さは４０ｃｍである。ま
た、水電気分解用電極１は幅４５ｃｍ、長さ１２０ｃｍ
である。そして、３０Ｖの電圧で２０Ａの電流を流し
た。また、この電極（１）を波形に屈曲させたり、円筒
型に丸めたりして水との接触面積を大きくして滅菌効率
を高めてもよい。本発明で電極に印加する電圧は、直流
が用いられるが交流でもよい。本発明の電気分解用電極
を用いた滅菌処理は家庭、病院、工場などから排出され
る排水の滅菌処理、或いは病院、食品工場などで使用す
る滅菌水の製造用いられ、又湯を循環使用する風呂の滅
菌処理に好適である。
れている水の滅菌処理にも適用できる。すなわち、例え
ば水や水溶液を管や排水溝の中を流し、その流れの中に
本発明の水電気分解用電極を配設して滅菌処理してもよ
い。排水溝に配設する例を図５及び図６で説明する。図
５は、排水溝（１２）の底に平行に本発明の水電気分解
用電極（１）を配置した例であり、ここでは電極を１枚
のみ配置した例を示したが、複数枚配置してもよい。図
６は、排水溝（１２）の側壁に平行に本発明の水電気分
解用電極（１）を配置した例である。これらの例におい
て排水溝の幅は５０ｃｍ、高さは４０ｃｍである。ま
た、水電気分解用電極１は幅４５ｃｍ、長さ１２０ｃｍ
である。そして、３０Ｖの電圧で２０Ａの電流を流し
た。また、この電極（１）を波形に屈曲させたり、円筒
型に丸めたりして水との接触面積を大きくして滅菌効率
を高めてもよい。本発明で電極に印加する電圧は、直流
が用いられるが交流でもよい。本発明の電気分解用電極
を用いた滅菌処理は家庭、病院、工場などから排出され
る排水の滅菌処理、或いは病院、食品工場などで使用す
る滅菌水の製造用いられ、又湯を循環使用する風呂の滅
菌処理に好適である。
【００１９】
実施例１．一方の面に白金メッキを施した厚さ１ｍｍの
２枚のチタン板の間に非導電性の厚さ０．３ｍｍのポリ
エチレンフィルムを挿入し、加圧加熱して一体に積層し
た。この際、各チタン板は白金メッキを施した面が外側
になるように配置した。この積層物に直径７ｍｍの孔を
ピッチが１０ｍｍになるように均等に穿孔して本発明の
電極を作成した。この開口率は４３．４％であった。こ
の電極を縦１００ｍｍ、横２２０ｍｍの大きさに切断
し、丸めて円筒型に加工した。この円筒型の電極を容量
１リットルのビーカーの中に設置し、滅菌処理する対象
水９００ｃｃを満たした。次いで、上記チタン板の一方
を陽極、他方のチタン板を陰極とし、約１０Ｖの低電圧
にて１．０Ａの直流電流を流し、電気分解処理前後の菌
の有無を測定した。
２枚のチタン板の間に非導電性の厚さ０．３ｍｍのポリ
エチレンフィルムを挿入し、加圧加熱して一体に積層し
た。この際、各チタン板は白金メッキを施した面が外側
になるように配置した。この積層物に直径７ｍｍの孔を
ピッチが１０ｍｍになるように均等に穿孔して本発明の
電極を作成した。この開口率は４３．４％であった。こ
の電極を縦１００ｍｍ、横２２０ｍｍの大きさに切断
し、丸めて円筒型に加工した。この円筒型の電極を容量
１リットルのビーカーの中に設置し、滅菌処理する対象
水９００ｃｃを満たした。次いで、上記チタン板の一方
を陽極、他方のチタン板を陰極とし、約１０Ｖの低電圧
にて１．０Ａの直流電流を流し、電気分解処理前後の菌
の有無を測定した。
【００２０】滅菌の測定は、菌を含有する原水を処理し
ないもの（無処理）、菌を含有する原水を３０分電気分
解処理したもの及び１２０分間電気分解処理したもの、
並びに菌を含有する原水にＮａＣｌを１０ｐｐｍ添加し
た後、１０分間電気分解処理したもの及び３０分間電気
分解処理したものについて行った。滅菌の測定方法は、
上記の各水を、一般生菌数及び大腸菌群検査用フードプ
レートの変法ＢＨＩ培地及び変法ＤＨＬ培地に付けて室
温にて三日間培養し、菌のコロニー数を測定した。培地
の菌のコロニー数が少ないほど、水中の菌が少ないこと
を示す。なお、菌を含有する原水には金魚飼育水槽の水
を使用した。すなわち１０リットルの水槽に体長約５ｃ
ｍの金魚５匹を一週間飼育した時の上澄液を使用した。
結果は表１のとおりであった。表１から、本発明の水電
気分解電極を用いた滅菌処理の効果が優れていることが
分かる。
ないもの（無処理）、菌を含有する原水を３０分電気分
解処理したもの及び１２０分間電気分解処理したもの、
並びに菌を含有する原水にＮａＣｌを１０ｐｐｍ添加し
た後、１０分間電気分解処理したもの及び３０分間電気
分解処理したものについて行った。滅菌の測定方法は、
上記の各水を、一般生菌数及び大腸菌群検査用フードプ
レートの変法ＢＨＩ培地及び変法ＤＨＬ培地に付けて室
温にて三日間培養し、菌のコロニー数を測定した。培地
の菌のコロニー数が少ないほど、水中の菌が少ないこと
を示す。なお、菌を含有する原水には金魚飼育水槽の水
を使用した。すなわち１０リットルの水槽に体長約５ｃ
ｍの金魚５匹を一週間飼育した時の上澄液を使用した。
結果は表１のとおりであった。表１から、本発明の水電
気分解電極を用いた滅菌処理の効果が優れていることが
分かる。
【００２１】
【表１】
【００２２】実施例２．尿を水道水にて約４倍に希釈し
た水１０００ｃｃを実施例１と同様に、１リットルのビ
ーカー中に設置した円筒型電極で電気分解処理した。処
理条件は電圧は３．７〜４．０Ｖで電流は約８３０ｍＡ
で７時間処理した。その結果、液の色は淡黄色からコー
ヒー色に変化した。無処理のものと電解処理したものに
ついて実施例１と同様の方法で菌の有無を測定した。そ
の結果は表２の通りであった。
た水１０００ｃｃを実施例１と同様に、１リットルのビ
ーカー中に設置した円筒型電極で電気分解処理した。処
理条件は電圧は３．７〜４．０Ｖで電流は約８３０ｍＡ
で７時間処理した。その結果、液の色は淡黄色からコー
ヒー色に変化した。無処理のものと電解処理したものに
ついて実施例１と同様の方法で菌の有無を測定した。そ
の結果は表２の通りであった。
【００２３】
【表２】
【００２４】
【発明の効果】本発明の水電気分解用電極を用いて水又
は塩素系電解質を含む水溶液を電気分解すると、電極で
発生する酸素ガス、塩素ガス、次亜塩素酸イオン等が殺
菌性を有するので、水又は水溶液を滅菌処理することが
できる。そして、本発明の水電気分解用電極は、シート
状非導電性材料の両面にシート状導電性材料を配置積層
し、多数の貫通する孔を穿設した、或いはネット状にし
た極めて簡単な構造であるので、製造が容易である。ま
た、切断加工や成形加工し易い利点がある。また、シー
ト状非導電性材料の両面に配置積層したシート状導電性
材料の一方を陽極、他方を陰極にして電圧を印加して電
気分解したとき、シート状非導電性材料を介しているの
みであるから両電極間の間隔が小さく、そのため電力効
率が高い。したがって、本発明の電気分解用電極は、家
庭、病院、工場などから排出される排水の滅菌処理、或
いは病院、食品工場などで使用する滅菌水の製造に好適
である。
は塩素系電解質を含む水溶液を電気分解すると、電極で
発生する酸素ガス、塩素ガス、次亜塩素酸イオン等が殺
菌性を有するので、水又は水溶液を滅菌処理することが
できる。そして、本発明の水電気分解用電極は、シート
状非導電性材料の両面にシート状導電性材料を配置積層
し、多数の貫通する孔を穿設した、或いはネット状にし
た極めて簡単な構造であるので、製造が容易である。ま
た、切断加工や成形加工し易い利点がある。また、シー
ト状非導電性材料の両面に配置積層したシート状導電性
材料の一方を陽極、他方を陰極にして電圧を印加して電
気分解したとき、シート状非導電性材料を介しているの
みであるから両電極間の間隔が小さく、そのため電力効
率が高い。したがって、本発明の電気分解用電極は、家
庭、病院、工場などから排出される排水の滅菌処理、或
いは病院、食品工場などで使用する滅菌水の製造に好適
である。
【図１】本発明の水電気分解用電極の一例を示した斜視
図
図
【図２】本発明の水電気分解用電極の他の例を示した斜
視図
視図
【図３】本発明の水電気分解用電極の他の例を示した斜
視図
視図
【図４】本発明の水電気分解用電極の水槽での使用例を
示した斜視図
示した斜視図
【図５】本発明の水電気分解用電極の排水溝での使用例
を示した斜視図
を示した斜視図
【図６】本発明の水電気分解用電極の排水溝での他の使
用例を示した斜視図
用例を示した斜視図
１ 水電気分解用電極、２ シート状非導電材料、３
孔、４ シート状導電材料、５ シート状導電材料、６
孔、７ 孔、８ ネット状非導電材料、９ ネット状
導電材料、１０ ネット状導電材料、１１ 水槽、１２
排水溝
孔、４ シート状導電材料、５ シート状導電材料、６
孔、７ 孔、８ ネット状非導電材料、９ ネット状
導電材料、１０ ネット状導電材料、１１ 水槽、１２
排水溝
Claims (4)
- 【請求項１】多数の貫通する孔（３）を有するシート状
非導電性材料（２）の両面に、多数の貫通する孔（６）
を有するシート状導電性材料（４）及び多数の貫通する
孔（７）を有するシート状導電性材料（５）を積層して
なり、且つシート状導電性材料（４）とシート状非導電
性材料（２）とシート状導電性材料（５）とを貫通する
孔を存在させたことを特徴とする水電気分解用電極
（１）。 - 【請求項２】多数の貫通する孔（３）を有するシート状
非導電性材料（２）が、ネット状の非導電性材料である
請求項１記載の水電気分解用電極（１）。 - 【請求項３】多数の貫通する孔（６）を有するシート状
導電性材料（４）及び／又は多数の貫通する孔（７）を
有するシート状導電性材料（５）が、ネット状の導電性
材料である請求項１又は２記載の水電気分解用電極
（１）。 - 【請求項４】請求項１〜３に記載のいずれかの水電気分
解用電極（１）の少なくとも一部を水中に浸漬し、シー
ト状導電性材料（４）及びシート状導電性材料（５）の
どちらか一方を陽極、他方を陰極にするか、或いは陽極
と陰極を交互に切り替えて電圧を印加して電気分解を起
こさせることを特徴とする水滅菌方法。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8207146A JPH1043764A (ja) | 1996-08-06 | 1996-08-06 | 水電気分解用電極及びそれを用いて水を滅菌する方法 |
| EP97113168A EP0823400A1 (en) | 1996-08-06 | 1997-07-30 | An electrode structure for electrolysis of water and a method for sterilization of water thereby |
| US08/906,149 US5897757A (en) | 1996-08-06 | 1997-08-05 | Electrode structure for electrolysis of water and a method for sterilization of water thereby |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8207146A JPH1043764A (ja) | 1996-08-06 | 1996-08-06 | 水電気分解用電極及びそれを用いて水を滅菌する方法 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1043764A true JPH1043764A (ja) | 1998-02-17 |
Family
ID=16534979
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8207146A Pending JPH1043764A (ja) | 1996-08-06 | 1996-08-06 | 水電気分解用電極及びそれを用いて水を滅菌する方法 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5897757A (ja) |
| EP (1) | EP0823400A1 (ja) |
| JP (1) | JPH1043764A (ja) |
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| JP2006167687A (ja) * | 2004-12-20 | 2006-06-29 | Masao Iizuka | 電界発生装置の絶縁性電極 |
| JP2011016129A (ja) * | 2002-11-19 | 2011-01-27 | Xogen Technologies Inc | 酸水素ガスの生成および利用を通じた廃液の流体の処理 |
| JP2012040489A (ja) * | 2010-08-18 | 2012-03-01 | E-Plan Ltd | 電解イオン水生成方法とその生成装置 |
| KR101539727B1 (ko) * | 2014-05-22 | 2015-07-28 | 주식회사 그리너스 | 전기응집과 전자석을 이용한 총인 제거방법 및 장치 |
| JP2016022469A (ja) * | 2014-07-24 | 2016-02-08 | 中国電力株式会社 | 水素含有水生成装置及び入浴設備 |
| JP2018529511A (ja) * | 2015-08-25 | 2018-10-11 | バル−イラン ユニヴァーシティ | 非対称電気化学電池装置およびその作動方法 |
Families Citing this family (37)
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|---|---|---|---|---|
| DE19844329B4 (de) * | 1998-09-28 | 2010-06-17 | Friedrich-Schiller-Universität Jena | Verfahren zur Behandlung von mit Mikroorganismen und Schadstoffen belasteten Flüssigkeiten |
| US7174678B2 (en) * | 1999-04-22 | 2007-02-13 | Hill-Rom Services, Inc. | Modular patient room |
| US6405491B1 (en) | 1999-04-22 | 2002-06-18 | Hill-Rom Services, Inc. | Modular patient room |
| JP5140218B2 (ja) * | 2001-09-14 | 2013-02-06 | 有限会社コヒーレントテクノロジー | 表面洗浄・表面処理に適した帯電アノード水の製造用電解槽及びその製造法、並びに使用方法 |
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