[发明专利]杀菌水生成装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种杀菌水生成装置，该装置能够直接电解含有氯离子（Cl^ˉ）的水而生成具有高的杀菌性能的电解水，具体为一种对含有氯离子的水直接电解而产生氯气（Cl₂），从而生成次氯酸水的杀菌水生成装置。

背景技术

在现有技术中公知有：含有氯离子的水通过电极直接电解而在阳极处生成氯气，并通过该氯气与水反应生成次氯酸，利用该次氯酸的杀菌性，例如在一般家庭的设备机器上附带该功能，对手、加湿用水、洗澡水、便器、温水清洗便座的喷嘴等进行杀菌。上述的电解由于主要使用的是自来水，而自来水中的钙物质会以碳酸钙（以下称为“水垢”）的形式附着在阴极表面上，从而存在将狭小的电极间及清洗用的喷嘴堵塞的情况。为了防止上述情况发生，一般公知的解决方式为：将阴极和阳极的极性定期的切换（换极）以达到去除附着在阴极上的水垢的目的。

另外，为了在浓度低的食盐水中能够取得稳定且高效的产生氯气的特性，一般的，在导电性基体上使用由白金、氧化铱、氧化铑、氧化钽的复合体构成的电极催化剂层而形成的电极（参照日本发明专利公开公报特开2009-052069号）。

专利文献1：日本发明专利公开公报特开2009-052069号

然而，在专利文献1特开2009-052069号公报中所记载的组成的电极中，为了抑制在朝向清洗喷嘴等的小径的流路上产生水垢的堵塞而进行频繁的换极的情况下，会导致电极的使用寿命显著下降，从而需要提供一种高寿命化的杀菌水生成装置。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种杀菌水生成装置，在较高的水平上，不仅可实现装置小型化，而且杀菌水生成能力得以提高，用于生成杀菌水的电极可高寿命化，尤其是实现在电流密度较高且以高频率进行换极操作的条件下的电极高寿命化。

为了达到上述目的，本发明的杀菌水生成装置，通过对含有氯离子的水直接电解而在阳极上产生氯气，通过所述氯气与水反应生成次氯酸的杀菌水，所述杀菌水生成装置具有：电极，其设置在含有氯离子的水通过的电解槽内，在由钛或者钛合金所形成的电极基体上设置有催化剂层；控制机构，其用于使所述电极通电而在所述电解槽内生成次氯酸，所述控制机构使所述电极以7A/dm²～20A/dm²的电流密度通电，并对电极的极性进行阳极和阴极的切换的换极操作，所述电极的催化剂层至少由包含氧化铱、氧化铑及氧化钽的金属及/或者金属氧化物的复合体构成，所述复合体中的白金元素的浓度所占的摩尔比在4%以下。

在含有白金元素的浓度为特定的浓度以上的电极中，在进行电极切换时白金从催化剂层溶解，随着白金的溶解加快了催化剂层的劣质化，由此，降低了次氯酸的生成能力。如果按照本发明的构成，可通过使电极中的白金元素的含有量为特定量以下，可以延长电极的寿命。所述复合体中优选不含有白金元素。

另外，优选所述控制机构对电极的控制为，实行以30秒以内的间隔对电极的极性进行阳极和阴极的切换的换极操作。由此，对于换极后的阴极侧的氧化铱周边处形成为较强的酸性氛围的问题，能够通过该简单的结构进行抑制。以较高的电流密度的状态扩大换极的时间间隔，则在阳极侧的氧化铱周边形成较强的酸性氛围。因此，通过换极后的阴极侧的电极反应，加快了氧化铱的结合力的下降。在本发明中，通过在30秒以内进行换极操作，能够抑制酸性氛围形成，从而抑制换极后的氧化铱的结合力下降的问题。

另外，优选所述控制机构使所述电极以12A/dm²～17A/dm²的电流密度通电。这样的杀菌水生成装置具有良好的实用性，不仅能够充分的保证杀菌性能，而且在小型化、高寿命方面能够达到良好的平衡。

另外，优选向所述电解槽中供给的含有氯离子的水，为非水循环的流水式。在阳极侧的氧化铱的周边形成为强酸性氛围，当在强酸性氛围的状态下由阳极向阴极转换时，一般认为氧化铱的价数减少，导致该氧化铱与催化剂的结合力显著下降。通过使电解槽采用流水式，由于将被电解前的接近中性的水向电极供给，能够抑制在换极后形成为阴极的电极侧的氧化铱周边形成的强酸性氛围，以抑制氧化铱与催化剂的结合力的下降，从而能够抑制氧化铱从催化剂层脱离。换而言之，在电解槽为水被存储的水存储式的情况下，在阴极侧的电极周边容易产生强酸性氛围，由此导致电极寿命下降。