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CN105198045A - 酸性水电解槽及其酸性水的使用方法 - Google Patents

酸性水电解槽及其酸性水的使用方法 Download PDF

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CN105198045A
CN105198045A CN201410640397.0A CN201410640397A CN105198045A CN 105198045 A CN105198045 A CN 105198045A CN 201410640397 A CN201410640397 A CN 201410640397A CN 105198045 A CN105198045 A CN 105198045A
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sour
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sour water
electrode
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李在龙
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Li Maogen
Original Assignee
Li Maogen
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Abstract

本发明的目的为提供一种酸性水电解槽及其酸性水的使用方法，即使在纯水或超纯水中不使用另外的催化剂或离子交换树脂，也能确保充分的导电性，可以对自来水，也可以对纯水或超纯水进行电解，尤其，经过一次电解，通过脱气效果及电解效果，使离子和气体之间的反应最小化，由此，提高酸性水的导电性，并增加还原电位和溶解能力的时间，从而，能够得到稳定的酸性还原水即酸性水。

Description

酸性水电解槽及其酸性水的使用方法
技术领域
本发明涉及酸性水电解槽及其酸性水的使用方法，更具体地涉及一种不使用离子交换树脂，对自来水，及导电度低的纯水(RO)或超纯水(DI)进行电解，而获得高浓度的酸性水，并且，在一次进行的电解过程中，能够同时得到脱气效果和电解效果，从而能够得到稳定的高纯度的酸性水。
背景技术
对水进行电解而得到的酸性水和碱性水，根据以对人体有益且杀菌等各种目的进行使用，由此，大量研发能够得到该功能水的电解槽。专利文献1和专利文献2中公开用于得到碱性还原水的结构，专利文献3中公开能够调节酸性水和碱性水的电解水的出水量的结构，并且，专利文献4中公开能够获取酸性氧化水和酸性还原水的结构。
专利文献1涉及一种供生成碱性还原水的电解槽，接触电解液的阴极电极的面积大于接触电解液的阳极电极的面积，所述阳极电极安装于上部开放的阳极室，安装有所述阴极电极的阴极室连续配置于所述阳极室的侧面，形成于所述阳极室的出口与邻接的所述阴极室的入口相通，连续配置的第n-1个的所述阴极室的出口为与邻接的第n个所述阴极室的入口相通的结构。由此，可无需添加化学药品，改变液体性质，按此方法获取的碱性还原水用于清洗半导体晶片或光掩模等表面，并且，因只将超纯水或纯水作为原料水使用，因此，具有能够解决模式的破坏及防止表面氧化的效果，尤其，能够以低廉的费用再次使用所排出的水，从而，具有减少环境问题的效果。
专利文献2涉及一种对水进行两次电解，而得到可饮用的弱碱性水的电解净水机，尤其，通过流入水的流量变化而进行的施加电压的自动控制可进行稳定的电解，由此，较稳定且经济性地生成并供给优质的弱碱性水。
专利文献3涉及一种在流量变更阀对通过强弱电解，在电解槽生成并出水的酸性水、碱性水的流量进行调节，由此，调节出水至通道变更阀的强弱电解的酸性水、碱性水的电解水出水量的电解槽，解决在需要强电解水时，必须使用两种产品的不便，并且，节省产品购买费用，由此，提高经济性。
专利文献4提供一种酸性水电解槽及其酸性还原水的使用方法，现有的电解槽使用催化剂进行电解时，在阳极侧得到为酸性且具有氧化力，在阴极侧得到为碱性且具有还原力的物质特性，相反地，未使用催化剂，得到使阴极为酸性且具有还原力的水(酸性还原水)及在阳极侧得到为酸性且具有氧化力的水(酸性氧化水)。
但，现有的电解槽发生了如下问题。
(1)因现有的电解槽以纯水(RO)或超纯水(DI)为原水使用，该原水的导电度低，为了提高导电性，必须使用离子交换树脂。
(2)该离子交换树脂通过电解槽进行反复使用时，因离子交换树脂的耐热性低，其寿命受到制约。
(3)一般而言，电解在阴极和阳极的电极表面发生分解反应。但，现有的电解槽在未与电极表面直接接触的部分，发生了电解效率低下的问题。
(4)将自来水或纯水及超纯水作为原水，在电解槽进行电解时，在阴极侧得到还原水即水素水，因此时的水素水的还原力和氢溶解力低，其维持时间短，且作为水素水的寿命较短。
(5)尤其，该还原水在高温的环境下，因与在水中溶解有氢的气体发生反应，而失去活性或汽化，由此，该还原电位或溶解能力的维持时间较短。
现有技术文献
专利文献
(专利文献1)韩国注册专利第0660609号(注册日:2006.12.15)
(专利文献2)韩国注册专利第0928685号(注册日:2009.11.19)
(专利文献3)韩国注册专利第1178880号(注册日:2012.08.27)
(专利文献4)韩国公开专利第10-2014-0008770号(公开日:2014.01.22)
发明内容
技术课题
本发明为解决该问题而研发，本发明的目的为提供一种酸性水电解槽及其酸性水的使用方法，即使在纯水或超纯水中不使用另外的催化剂或离子交换树脂，也能确保充分的导电性，可以对自来水，也可以对纯水或超纯水进行电解，尤其，经过一次电解，通过脱气效果及电解效果，使离子和气体之间的反应最小化，由此，提高酸性水的导电性，并增加还原电位和溶解能力的时间，从而，能够得到稳定的酸性还原水即酸性水(水素水)。
并且，本发明的另一目的为提供一种酸性水电解槽及其酸性水的使用方法，使由此得到的酸性水一部分进行循环，再次得到脱气效果和电解效果，或使原水尽可能在用于电解的隔室内停留较长时间，由此，充分进行脱气效果及电解之后的离子交换，从而，能够提高酸性水的导电度和氢的浓度。
并且，本发明的又一目的为提供一种酸性水电解槽及其酸性水的使用方法，将通过脱气和离子交换而分离的有氢离子的酸性氧化水，混合于通过离子交换得到的水素水即所述酸性还原水，由此，使酸性还原水含有通过电解得到的离子及分子与过氧化氢和臭氧等成分，从而，能够作为饮料水及清洗用水使用。
技术方案
为了实现如上所述目的，本发明的酸性水电解槽，其特征在于，包括：外壳(100)，内部具有第1隔室～第3隔室(110a～110c)，通过以既定间隔配置的两个离子交换膜(111)区分，所述第1隔室(110a)具有第1入水口(112a)和第1出水口(113a)，所述第2隔室(110b)具有第2入水口(112b)和第2出水口(113b)，所述第3隔室(110c)具有第3入水口(112c)和第3出水口(113c)；第1电极(200)，形成有两个，分别接收所供给的(+)极，与所述各个离子交换膜(111)分隔既定间隔(W1)相对地配置于第2隔室(110b)；第2电极(300)，形成有两个，接收所供给的(-)极，与所述各个离子交换膜(111)邻接地配置于剩下的第1及第3隔室(110a、110c)；及第3电极(400)，形成有两个，接收供给的(-)极，与各个所述第2电极(300)分隔既定间隔(W2)地配置于剩下的第1及第3隔室(110a、110c)，其中，所述第1出水口(113a)与所述第3入水口(112c)连接。
尤其，本发明的特征在于，所述间隔(W1)为0.1～2.0mm，以能够通过水，而作为填充空间使用，所述间隔(W2)为0.1～100.0mm，以能够通过原水，而作为填充空间使用。
并且，本发明特征在于，所述第1及第3隔室(110a、110c)的内部，在既定位置至少具有一个隔壁(114)，以改变流体的流动方向，使得增加停留时间。
并且，本发明特征在于，在所述第3出水口(113c)形成支管(120)，并且，能够与从外部接收供给的原水的所述第1入水口(112a)混合地连接,所述支管(120)配置有第1阀门(121)，以使选择性地将分支的酸性水供给至第1入水口(112a)或切断,所述第1入水口(112a)配置有第2阀门(122)，以使从第3出水口(113c)排出的酸性水供给至第1隔室(110a)时，在外部选择性地切断或供给通过该第1入水口(112a)所进行的原水供给。
并且，本发明特征在于，所述第2出水口(113b)和所述第3出水口(113c)层合为一个。此时，在通过所述层合的第2及第3出水口(113b、113c)排出的酸性水中含有H2、H+、H2O2、O3。
并且，本发明特征在于，所述离子交换膜(111)为含氟离子的交换膜。
并且，本发明特征在于，所述第1至第3电极(200、300、400)为多孔性铂电极或网状铂电极。
另外，本发明特征在于，出水至所述第1出水口(113a)的酸性水的导电率为0.067～2.000μS/cm，排出至所述第3出水口(113c)的酸性水的导电率为0.1～50.0μS/cm。
而且，本发明特征在于，从所述第3出水口(113c)排出的酸性水，在0～100℃下，氧化还原电位为-100～-700mV，所述酸性水，在0～100℃下，溶解氢的浓度为0.2～3.0ppm。并且，所述酸性水，在0～100℃中，pH为4.0～7.5。
最后，本发明特征在于，通过该酸性水电解槽得到的酸性水，作为饮料原料水，或用于清除半导体晶片、晶片载具、LCD玻璃、光学用镜头、有机EL(OLED)的有机物和微粒的清洗用水或防止带电用水进行使用。
有益效果
根据本发明的酸性水电解槽及其酸性水的使用方法，具有如下效果
(1)一个外壳内形成三个隔室，通过一次电解过程，同时进行脱气作用和电解作用，并得到酸性水，从而能够获得导电率高且高纯度的酸性还原水。
(2)尤其，按如此方式，通过使导电率和高纯度的酸性还原水一部分进行循环，再次进行电解，由此，根据本发明得到的酸性水具有经过两次电解的效果，由此，提高氢的浓度，从而，获得导电率和高纯度的酸性还原水。
(3)并且，通过电解的下一次离子交换得到的酸性还原水流经的隔室内配置至少一个隔壁，以变更酸性还原水的流动方向，从而，增加酸性还原水停留在隔室的停留时间，由此，提高离子分离效果，而得到高纯度的酸性水。
(4)提供对通过脱气作用和电解作用得到的酸性还原水和酸性氧化水进行合成的酸性水，除了通过氢离子进行的离子效果之外，通过氢离子和氢氧离子及氧与氢的反应，还得到含有过氧化氢和臭氧等成分的酸性水。
(5)因不使用离子交换树脂，使用离子交换膜，与现有的离子交换树脂不同，不发生耐用性低下等问题，能够延长使用寿命。
(6)可使用因杂质较多而导电度高的自来水，也可以使用导电度低的纯水(RO)或超纯水(DI)作为电解的原水进行电解。
(7)根据本发明得到的酸性水能够作为饮料原料水，或用于清除半导体晶片、晶片载具、LCD玻璃、光学用镜头、有机EL(OLED)的有机物和微粒的清洗用水或防止带电用水进行使用。
(8)本发明根据原水流至分隔既定间隔地配置的电极之间，在该电极表面引起反应，而得到高浓度的酸性水。
附图说明
图1为用于简要显示本发明的实施例1的酸性水电解槽的整体结构的示意图；
图2为用于简要显示本发明的实施例2的酸性水电解槽的整体结构的示意图；
图3为用于简要显示本发明的实施例3的酸性水电解槽的整体结构的示意图；
图4为用于简要显示本发明的实施例4的酸性水电解槽的整体结构的示意图。
附图符号说明
100:外壳
110a～110c:第1隔室～第3隔室
111:离子交换膜
114:隔壁
112a～112c:第1入水口～第3入水口
113a～113c:第1出水口～第3出水口
120:支管
200:第1电极
300:第2电极
400:第3电极
具体实施方式
下面，参照附图对本发明的优选实施例进行更具体地说明。如上所述，本说明书及权利要求中使用的用语或单词并非限定于一般或词典的意义进行解释，而是基于发明人为了以最优选的方法说明该发明，最恰当地定义用语概念的原则，必须以符合本发明的技术思想的意义和概念进行解释。
因此，应当理解，本说明书中记载的实施例和附图所示的结构，仅为本发明的最优选的一实施例，并非代表本发明的全部技术思想，基于本申请角度，包括能够替换的各种同等替换和变形实施例。
【实施例1】
(结构)
本发明的实施例1的酸性水电解槽，如图1所示，包括：外壳(100)，具有由两个离子交换膜(111)区分的三个第1隔室～第3隔室(110a～110c)；第1电极(200)，形成有两个，以与各个离子交换膜(111)分隔既定间隔(W1)地配置于所述第2隔室(110b)；第2电极(300)，形成有两个，分别与各个离子交换膜(111)邻接地配置于所述第1及第3隔室(110a、110c)；及第3电极(400)，形成有两个，与分别配置于所述第1及第3隔室(110a、110c)的第2电极(300)分隔既定间隔(W2)。
尤其，所述第1隔室至第3隔室(110a～110c)上分别形成一个入水口(112a、112b、112c)和一个出水口(113a、113b、113c)，通过将形成于所述第1隔室(110a)的第1出水口(113a)与形成于所述第3隔室(110c)的第3入水口(112c)连接，进行一次电解时，以位于中央的第2隔室(110b)为基准，向配置于两侧的两个第1及第3隔室(110a、110c)交换氢离子，并进行脱气作用，由此，将进行脱气作用的水素水(酸性还原水)再次供给至所述第3隔室(110c)，进行电解，从而，提高氢的浓度。
下面，对该结构进行更具体地说明。
外壳(100)，如图1所示，内部形成中空形状，内部具有由两个离子交换膜(111)区分的三个第1～第3隔室(110a～110c)。并且，各个第1～第3隔室(110a～110c)上分别形成有一个入水口(112a、112b、112c)和一个出水口(113a、113b、113c)。
尤其，除去由两个离子交换膜(111)环绕的中央的第2隔室(110b)之外剩下的两个第1及第3隔室(110a、110c)相互连接。即，形成于所述第1隔室(110a)的第1出水口(113a)与形成于所述第3隔室(110c)的第3入水口(112c)连接。
在本发明的优选实施例中，作为所述离子交换膜(111)，称之为交换氢离子的膜时，任意一种都可使用，例如，能够使用含氟的离子交换膜(DuPontNafion117)。
第1电极(200)，如图1所示，在由两个离子交换膜(111)划分的第2隔室(110b)配置有两个。此时，第1电极(200)与各个离子交换膜(111)分隔既定间隔(W1)。在该第1电极(200)和离子交换膜(111)之间，确保既定大小的填充空间，在此填充的原水根据电解，可容易地进行离子交换。
为此，将所述第1电极(200)和离子交换膜(111)之间的间隔(W1)设置0.1～2.0mm。设置地宽于该间隔(W1)时，降低与下面所述的第2电极(300)的电解性能。
优选地，该第1电极(200)使用电解中常用的多孔性铂电极或网状铂电极，优选地，下面所述的第2及第3电极(300、400)也使用相同的电极。由此，使用将电极制造为多孔或网状形状的原因是用于加宽实质进行电解的电极的表面，从而提高电解效果。
按此方式设置的第1电极(200)设置于所述第2隔室(110b)内，并且接收施加的(+)极。
第2电极(300)，如图1所示，设置两个，并分别配置于所述两个第1及第3隔室(110a、110c)。此时，优选地，该第2电极(300)与各个离子交换膜(111)邻接，并与上述第1电极(200)保持既定间隔。
并且，该第2电极(300)施加所述第1电极(200)和(-)极，优选地，使用由与如上所述的第1电极(200)相同的材质进行制造的电极。
第3电极(400)，如图1所示，设置两个，并分别配置于所述两个第1及第3隔室(110a、110c)。此时，该第3电极(400)与各个第2电极(300)分别分隔既定间隔(W2)。此时的间隔(W2)形成为0.1～100.0mm，将其中间运用为离子的填充空间。
并且，该第3电极(400)与所述第2电极(300)相同，施加(-)极，优选地，使用由与如上所述的第1电极(200)的材质制造的电极。
(运行)
本发明的实施例1的酸性水电解槽，如图1所示，通过第1入水口(112a)和第2入水口(112b)供给原水，此时分别向第1电极(200)施加(+)极，向第2电极(300)和第3电极(400)施加(-)极时，进行电解。
此时，本发明的酸性水电解槽，在第1隔室(110a)和第2隔室(110b)之间，与第2隔室(110b)和第3隔室(110c)之间分别进行电解和离子交换。即，配置于第2隔室(110b)的(+)极的第1电极(200)，和分别配置于第1及第3隔室(110a、110c)的(-)极，在第2及第3电极(300、400)之间进行电解。并且，离子交换从第2隔室(110b)向第1及第3隔室(110a、110c)移动氢离子并进行。
由此，根据电解，在提供至第2隔室(110b)的原水中，几乎没有氢离子(H+)，一般地，包括包含于原水的离子、气体原子及分子等，进行脱气等作用。
即，通过第1入水口(112a)和第2入水口(112b)，在分别供给至第1隔室(110a)和第2隔室(110b)的原水中进行电解，存在氢离子(H+)、氢氧化离子(OH-)、臭氧(O3)、氧分子(O2)等，此时，氢离子(H+)通过离子交换膜(111)，移动至第1隔室(110a)或第3隔室(110c)，剩下的移动至第2隔室(110b)。因此，向第1隔室(110a)的第1出水口(113a)和第3隔室(110c)的第3出水口(113c)排出具有氢离子(H+)的酸性还原水，向所述第2隔室(110b)的第2出水口(113b)排出几乎没有氢离子(H+)并含有氢氧化离子(OH-)、臭氧(O3)、氧分子(O2)等的酸性氧化水。
因此，本发明的酸性水因使用向所述第1出水口(113a)和第3出水口(113c)排出的酸性还原水，通过酸性水中仅具有大部分氢离子(H+)，得到脱气作用等效果。
另外，在本发明的实施例中，将从所述第1出水口(113a)排出的酸性水与第3入水口(112c)连接，而供给至第3隔室(110c)。由此如上所述，进行脱气作用的电解作用时，按此方法进行脱气作用，使具有既定氢的浓度的酸性还原水循环并进行电解，由此，更能够提高酸性还原水的氢的浓度。
由此，本发明的酸性水电解槽，在进行一次电解时，将从脱气作用得到的酸性还原水即酸性水再次循环，同时进行电解，由此，能够提高氢离子的浓度，并且，因该浓度差得到的高的电位差，不仅能够有效地运用于对平常使用的自来水，也可以用于对导电度低的纯水(RO)或超纯水(DI)进行电解。
在本发明的优选实施例中，优选地，所述脱气作用之后，通过第1出水口(113a)排出的酸性还原水的导电率为0.067～2.000μS/cm，接收供给的酸性还原水并进行电解之后，向另一个第3出水口(113c)排出的酸性水的导电率为0.1～50.0μS/cm。
并且，在本发明的优选实施例中，优选地，通过所述第3出水口(113c)排出的酸性水，在温度0～100℃中，氧化还原电位为-100～-700mV，溶解氢的浓度为0.2～3.0ppm，pH为4.0～7.5。
下面，由此进行的本发明的酸性水的物质特性如下所示。
<对利用脱气的原水的电解结果进行的导电率实验结果>
利用如上所述运行的本发明的酸性水电解槽，对从阴极侧，即上述的隔室(110c)得到的酸性水，为了得到根据间隔(W2)的变化的物质特性变化，进行了如下所示实验。
原水:水(电导度低于10μS/cm，pH7.0，ORP+230mV，温度25.5℃)
电源:DC24V，20A
流速(流量):0.31/min
测量仪:TOAsainstruments
pH:TOA-21P
ORP:TOA-21P
DH:TOADH-35A
下面为显示测试结果的图表。
【表1】
间隔/物质特性 pH ORP DH
2mm 4.82 -653mV 1.43ppm
5mm 5.05 -620mV 1.21ppm
10mm 5.37 -586mV 0.97ppm
20mm 5.83 -534mV 0.81ppm
30mm 6.20 -508mV 0.77ppm
40mm 6.42 -472mV 0.68ppm
50mm 6.75 -426mV 0.52ppm
60mm 6.81 -398mV 0.43ppm
70mm 6.98 -327mV 0.32ppm
如上面[表1]中所示，本发明的实施例1的酸性水，整个具有酸性，尤其间隔(W2)越窄，越具有强酸性，随着氧化还原电位差(ORP)及间隔(W2)越窄，越高。
并且，按此方式得到的酸性水为酸性还原水。
<温度变化的氧化还原电位(ORP)变化>
为随着温度变化，对本发明的实施例1的具有氧化水电解槽的阴极的隔室(110c)排出的酸性水(实施例)和比较例的氧化还原电位(ORP)进行测定的结果。并且，由此进行的测定条件如下。
原水:水(电导度低于10μS/cm，pH6.8，ORP+230mV，25.5℃)
电源:DC24V，20A
流速(流量):0.31/min
测量仪::TOAsainstruments
DH:TOADH-35A
ORP:TOA-21P
下面的[表2]显示实施例的测定结果，[表3]显示比较例的测定结果。在此，如本申请人申请的专利文献4的【图1】，比较例是通过两个隔室和在各个隔室分别形成有入水口和出水口的氧化水电解槽进行测定的。
【表2】
温度(℃) 5 20 35 50 65 80 95
ORP(mV) -584 -580 -565 -560 -548 -535 -530
【表3】
温度(℃) 5 20 35 50 65 80 95
ORP(mV) -592 -586 -570 -356 -154 +120 +200
如上面[表2]和[表3]所示，可了解到，低温时，相比于实施例，比较例的情况，ORP较低，但随着温度上升，比较例的增幅越来越大，最终在80℃下转变为(+)值。但，对于实施例的情况，在95℃下，提升了5℃，但其变化幅度与比较例不具有可比性，明显较低。即，对于实施例，几乎不受温度影响。
因此，本发明的实施例的酸性水的情况，氧化还原趋势低于比较例的情况，最终得到更高纯度的酸性水。
<比较酸性水的溶解氢浓度(DH)>
实施例和比较例的溶解氢浓度(DH)以与测定上述氧化还原电位的方法相同的方法进行，其结果，实施例的溶解氢浓度(DH)变化通过[表4]，且比较例通过[表5]进行了显示。
【表4】
温度(℃) 5 20 35 50 65 80 95
DH(ppm) 1.25 1.22 1.19 1.07 0.98 0.87 0.76
【表5】
温度(℃) 5 20 35 50 65 80 95
DH(ppm) 1.19 1.17 1.08 0.36 0.28 0.13 0.05
如上述[表4]及[表5]所示，从低温状态下越趋向高温状态，实施例和比较例的溶解氢浓度(DH)越低。尤其，该溶解氢浓度(DH)随着温度上升，实施例的情况为慢慢下降，但比较例的溶解氢浓度急剧下降。其结果显示，在高温下，实施例的浓度相比于比较例的浓度，具有高约1.3倍左右的溶解氢浓度差。
<比较导电率变化>
对于通过本发明的酸性水电解槽，在阴极侧，即上述隔室(110c)得到的酸性水，为了得到导电率的变化，如下所示测定了导电率。
原水:水(导电度0.057μS/cm，pH7.0，温度25.5℃)
电源:DC24V，20A
流速(流量):0.5l/min
测量仪:TOA/DKKCM-30R
下面为根据施加至本发明的电流进行[表6]所示变化，并通过所述测量仪测定电流变化的导电度的结果。
【表6】
如上面[表6]所示，实施例随着施加至本发明的酸性水电解槽的电流的强度的增加，离子水相应增加，由此，可了解到增加提高导电率的比例。
如上所示，本发明通过一次电解过程，借助脱气作用和电解作用得到酸性还原水即酸性水，由此，氢离子的浓度高，且能够得到高电导性的酸性水。
【实施例2】
本发明的实施例2的酸性水电解槽，如图2所示，与实施例1比较时，在第1及第3隔室(110a、110c)还分别形成至少一个隔壁(114)。由此，对如实施例1所示的结构，附加相同的附图符号，并省略其详细地说明。
在此，只对添加结构即隔壁(114)进行说明。隔壁(114)分别在第1及第3隔室(110a、110c)的既定位置形成至少一个。使分别经过此第1及第3隔室(110a、110c)的酸性水在第1及第3隔室(110a、110c)较长地维持停留时间，从而，更多地进行离子交换。
因此，在第1及第3隔室(110a、110c)中进行大量的氢离子和离子交换，能够提高酸性水含有的氢离子的浓度。
【实施例3】
本发明的实施例3的酸性水电解槽，如图3所示，在实施例2的结构中，还形成支管(120)和第1阀门(121)及第2阀门(122)。由此，对于如实施例2的结构，添加相同的附图符号，并省略其详细说明，并只对添加结构即支管(120)进行说明。
在实施例3中，支管(120)，如图3所示，连接于所述第3出水口(113c)和所述第1入水口(112a)之间。此时，支管(120)将通过第3出水口(113c)分开的酸性水通过第1入水口(112a)，与从外部供给的原水进行选择性地混合，并且通过第3出水口(113c)，连接地排出酸性水。
为此，所述支管(120)上形成第1阀门(121)，通过所述第3出水口(113c)排出的酸性水一部分选择性地由第1入水口(112a)分开。并且，所述第1入水口(112a)形成第2阀门(122)，通过第1入水口(112a)，选择性地切断原水从外部流入第1隔室(110a)。该阀门的运行如下面[表7]所示。
【表7】
由此，实施例3，在有通过支管(120)和第1及第2阀门(121、122)提高氢浓度的要求时，使排出的酸性水一部分进行循环，提高氢浓度或调节氢浓度及排出的酸性水量。
【实施例4】
本发明的实施例4的酸性水电解槽，如图4所示，为在实施例1的结构上层合第2输出口(113b')和第3输出口(113c)。由此，对于如实施例1所示的结构，添加相同的附图符号，并省略其详细的说明，只对层合的第2输出口(113b')合第3输出口(113c)进行说明。
实施例4，如图4所示，将现有的分别排出酸性氧化水的第2输出口(113b')和排出酸性还原水的第3输出口(113c)层合为一个，混合排出酸性氧化水和酸性还原水。
在通过该第3输出口(113c)出水的水素水即酸性还原水中，通过电解分离剩下的物质，即OH-、O2、O3等进行反应，得到具有各种成分的酸性水。即，原水进行电气分解时，基本上分解为氢离子(H+)和OH-，通过所述第3输出口(113c)排出的酸性水为具有氢离子(H+)和氢分子(H2)的酸性还原水，排出至所述第2输出口(113b')的酸性水为含有氢氧化离子(OH-)和氧分子(O2)及臭氧(O3)等的酸性氧化水。由此，对该酸性还原水和酸性氧化水混合搅拌，除具有基本成分，即氢离子(H+)、氢分子(H2)、氢氧化离子(OH-)、臭氧(O3)之外，通过下面的反应，还包含过氧化氢(H2O2)。下面的[反应式1]和[反应式2]显示生成有该过氧化氢的反应过程。
[反应式1]
O2+e-→O2 -
[反应式2]
2H++O2 --→H2O2
通过此本发明的酸性水电解槽得到的酸性水作为饮料用水，也可以用于工业用水。
(使用发明)
在本发明的电解槽中得到的酸性水，作为饮料原料水，或清除半导体晶片、晶片载具、LCD玻璃、光学用镜头、有机EL(OLED)的有机物和微粒的工业清洗用水或防止带电用水进行使用。
如上所示，本发明通过填充空间，填充电解的离子，提高电位差，得到酸性还原水。
并且，本发明通过在一次电解过程中，进行脱气作用，由此，即使因通过电解等，电解槽的内部温度上升，也能够使溶解气体与酸性水发生反应达到最小化。从而，得到高纯度的酸性水。
并且，本发明将按此方式进行脱气作用的酸性水再次循环，引发脱气作用，并与电解一同进行，由此，能够得到高导电性的酸性水。

Claims (14)

1.一种酸性水电解槽，其特征在于，
包括：
外壳(100)，内部具有第1隔室～第3隔室(110a～110c)，通过以既定间隔配置的两个离子交换膜(111)区分，所述第1隔室(110a)具有第1入水口(112a)和第1出水口(113a)，所述第2隔室(110b)具有第2入水口(112b)和第2出水口(113b)，所述第3隔室(110c)具有第3入水口(112c)和第3出水口(113c)；
第1电极(200)，形成有两个，分别接收所供给的(+)极，与所述各个离子交换膜(111)分隔既定间隔(W1)相对地配置于第2隔室(110b)；
第2电极(300)，形成有两个，接收所供给的(-)极，与所述各个离子交换膜(111)邻接地配置于剩下的第1及第3隔室(110a、110c)；及
第3电极(400)，形成有两个，接收供给的(-)极，与各个所述第2电极(300)分隔既定间隔(W2)地配置于剩下的第1及第3隔室(110a、110c)，
其中，所述第1出水口(113a)与所述第3入水口(112c)连接。
2.根据权利要求1所述的酸性水电解槽，其特征在于：
所述间隔(W1)为0.1～2.0mm，以能够通过水，而作为填充空间使用。
3.根据权利要求1所述的酸性水电解槽，其特征在于：
所述间隔(W2)为0.1～100.0mm，以能够通过原水，而作为填充空间使用。
4.根据权利要求1所述的酸性水电解槽，其特征在于：
所述第1及第3隔室(110a、110c)的内部，在既定位置至少具有一个隔壁(114)，以改变流体的流动方向，使得增加停留时间。
5.根据权利要求1所述的酸性水电解槽，其特征在于：
在所述第3出水口(113c)形成支管(120)，并且，能够与从外部接收供给的原水的所述第1入水口(112a)混合地连接,
所述支管(120)配置有第1阀门(121)，以使选择性地将分支的酸性水供给至第1入水口(112a)或切断,
所述第1入水口(112a)配置有第2阀门(122)，以使从第3出水口(113c)排出的酸性水供给至第1隔室(110a)时，在外部选择性地切断或供给通过该第1入水口(112a)所进行的原水供给。
6.根据权利要求1所述的酸性水电解槽，其特征在于：
所述第2出水口(113b)和所述第3出水口(113c)层合为一个。
7.根据权利要求6所述的酸性水电解槽，其特征在于：
在通过所述层合的第2及第3出水口(113b、113c)排出的酸性水中含有H2、H+、H2O2、O3。
8.根据权利要求1所述的酸性水电解槽，其特征在于：
所述离子交换膜(111)为含氟离子的交换膜。
9.根据权利要求1所述的酸性水电解槽，其特征在于：
所述第1至第3电极(200、300、400)为多孔性铂电极或网状铂电极。
10.根据权利要求1所述的酸性水电解槽，其特征在于：
出水至所述第1出水口(113a)的酸性水的导电率为0.067～2.000μS/cm,
排出至所述第3出水口(113c)的酸性水的导电率为0.1～50.0μS/cm。
11.根据权利要求10所述的酸性水电解槽，其特征在于：
从所述第3出水口(113c)排出的酸性水，在0～100℃下，氧化还原电位为-100～-700mV。
12.根据权利要求11所述的酸性水电解槽，其特征在于：
所述酸性水，在0～100℃下，溶解氢的浓度为0.2～3.0ppm。
13.根据权利要求11所述的酸性水电解槽，其特征在于：
所述酸性水，在0～100℃下，pH为4.0～7.5。
14.一种酸性水的使用方法，其特征在于，
在根据权利要求1至13中某一项而制造的酸性水电解槽中得到的酸性水，作为饮料原料水，或用于清除半导体晶片、晶片载具、LCD玻璃、光学用镜头、有机EL(OLED)的有机物和微粒的清洗用水或防止带电用水进行使用。
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