專利名稱：電解用電極及其制法、用該電極的電解法和電解水生成裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明以洗凈殺菌和洗凈各種污染物質為目的，涉及一種使高效率地產(chǎn)生臭氧和活性氧的電解電極及該電解電極的制造方法以及其電解方法和電解水生成裝置。
背景技術：
迄今為止，作為除去家庭飲用水和在廚房等中所使用的水(下文稱為被處理水)中的細菌和霉菌、病原蟲等微生物的方法，采用使用次氯酸鈉等氯系藥劑進行殺菌·凈化處理的方法。然而，在上述被處理水中存在耐氯性細菌、孢子體和病原蟲等，這些微生物只用次氯酸難以除去，一般采用以臭氧進行殺菌·凈化處理的方法。
作為產(chǎn)生所說臭氧的方法，一般使用例如在由鈦構成的基體的表面上被覆氧化鉛或氧化錫而形成的電極作為電解用電極上的陽極側來進行。所說被覆氧化鉛或氧化錫的電解用電極是一種能夠高效率地生成臭氧及活性氧的電極，因此可以認為，在利用高濃度的臭氧或活性氧來對被處理水進行處理的場合，是特別有效的。
然而，就被覆氧化鉛的電解用電極而言，氧化鉛作為鉛化合物被水質污濁防止法等法規(guī)指定為有害物質，因此，當由該電解用電極處理的水一旦被人體攝取就會引起各種障礙，這是存在的問題。另外，就被覆氧化錫的電解用電極而言，氧化錫因電解而容易溶出，因此存在耐久性的問題。所以，使用在基體上被覆氧化鉛或氧化錫的電解用電極來進行被處理水的電解處理是困難的，存在這一問題。
為了避免上述各種問題，一般進行如下方法使用在基體的表面上被覆鉑等貴金屬或金屬氧化物的電極作為電解用電極，使產(chǎn)生臭氧，但是這種電極與被覆氧化鉛等的情況相比，其臭氧發(fā)生效率顯著低下，這是存在的問題。
因此，溶解于被處理水中的臭氧量少，利用臭氧殺菌的效果并不怎么好。
另外，近來特別是在浴室等場所發(fā)生的レジオネラ菌等細菌引起的感染癥的問題正受到人們的重視。在浴室的濕度、溫度環(huán)境下加速了霉菌的發(fā)生和レジオネラ菌等細菌的繁殖，這些霉菌和レジオネラ菌侵入人體內就成為感染癥的原因。通常，在浴室等高溫多濕的環(huán)境下繁殖的霉菌和レジオネラ菌附著在浴缸和瓷磚等上并混入貯留于浴缸的熱水中。由于吸入由這些熱水產(chǎn)生的水汽而造成上述細菌進入體內。
而且，即使在浴室以外的場所，例如在上述廚房等的下水中，由于食品的小碎屑和水等的腐爛，也成為細菌繁殖的原因。
除此之外，上述的レジオネラ菌等細菌還會附著在空調機和空氣清新機、換氣扇等設備上，通過這些設備的運轉而將這些細菌從上述設備的吹出口吹出到室內，使這些細菌在空氣中浮游。存在通過這些浮游的細菌引起感染癥的問題。
因此，在有霉菌和レジオネラ菌等細菌附著的浴缸和瓷磚、廚房四周以及空調設備等的吹出口處，一般通過散布氯系的消毒劑來殺死霉菌等的細菌，并預防這些細菌的進一步繁殖。
一般使用的氯系消毒劑都通過投入次氯酸鈉等藥劑來進行調整，同時在多數(shù)情況下將其調整為堿性。另外由于與酸性藥劑混合會產(chǎn)生有毒的氯氣，因此存在使用中發(fā)生事故的問題。另外，對于氯系消毒劑，存在難以除去耐氯性細菌和孢子體及病原蟲等的問題。
另外，作為其他的殺菌方法，已知的有利用銀離子作為殺菌性金屬離子來殺菌的方法。這種利用銀離子的殺菌方法是使作為被電解水的自來水貯留于容器中，通過浸漬于該自來水中的銀電極進行自來水的電解，在該自來水中生成銀離子，通過散布這種含有銀離子的自來水來進行殺菌。
然而，對于上述殺菌方法，由于電解而使銀電極溶出，因此，即使是進行極性切換的情況下，也會由于電極的溶出而使其不能作為電極使用，從而存在殺菌效果降低的問題。另外，由于使用價格較高的貴金屬作為電極，因此在長期使用的情況下就伴隨成本升高的問題。
又，作為其他的殺菌方法，已知的有，通過使用了電極的電解來生成含高濃度次氯酸的電解水，再用該電解水來殺菌的方法。然而，在使用含次氯酸的電解水的情況下，在事后會殘留鹽，例如在使用該電解水進行手指消毒的情況下，存在消毒后必須用水洗的問題。
因此，本發(fā)明是為了解決以往的技術課題而完成的發(fā)明，其目的是要考慮到對人體的安全性和廢棄時對環(huán)境的污染，提供一種能夠高效地生成臭氧，同時其耐久性優(yōu)良的電解用電極及其制造方法、以及使產(chǎn)生臭氧或活性氧的電解方法。
本發(fā)明的另一個目的是，提供一種不使用氯系的，藥劑等而是使用殺菌效果高的電解水來進行殺菌的電解水生成裝置。

發(fā)明內容
本發(fā)明的電解用電極，其特征在于，它是一種至少在表面上具有電極催化劑，通過電解在被處理水中產(chǎn)生臭氧或活性氧的電極，其中的電極催化劑含有電介質，在該電極催化劑的表面積中，電介質所占有的表面積的比例大于70％。
另外，本發(fā)明的電解用電極，其特征在于，除上述以外，在電介質以外的電極催化劑的表面上存在貴金屬或金屬氧化物。
另外，本發(fā)明的電解用電極，其特征在于，它是一種具有在導電性基體的表面上形成的電極催化劑表面層，通過電解在被處理水中產(chǎn)生臭氧或活性氧的電極，電極催化劑表面層含有多于70mol％的電介質。
另外，本發(fā)明的電解用電極，其特征在于，除上述以外，電極催化劑表面層含有貴金屬或金屬氧化物。
另外，本發(fā)明的電解用電極，其特征在于，電極催化劑表面層至少含有70mol％的鉭氧化物作為電介質，并且至少含有鉑作為貴金屬或金屬氧化物，或者電極催化劑表面層至少含有70mol％的鈮氧化物作為電介質，并且至少含有釕氧化物作為貴金屬或金屬氧化物。
另外，本發(fā)明的電解用電極的制造方法，其特征在于，把含有鉭氧化物或鉭氧化物前軀體，或者，鈮氧化物或鈮氧化物前軀體的表面層構成材料涂布在上述導電性基體的表面上，然后將導電性基體及表面層構成材料在氧化性氣氛中熱處理。
另外，本發(fā)明的電解用電極的制造方法，其特征在于，使上述導電性基體為金屬鉭或金屬鉭合金，或者，金屬鈮或金屬鈮合金，將該導電性基體氧化來形成電極催化劑表面層。
另外，本發(fā)明的產(chǎn)生臭氧或活性氧的電解方法，其特征在于，具有浸漬于電解槽內的被處理水中的陽極和陰極，使用上述的電解用電極作為陽極。
另外，本發(fā)明的產(chǎn)生臭氧或活性氧的電解方法，其特征在于，在上述發(fā)明基礎上，用陽離子交換膜將陽極和陰極分隔開。
另外，本發(fā)明的產(chǎn)生臭氧或活性氧的電解方法，其特征在于，具有浸漬于電解槽內的被處理水中的陽極和陰極，使用上述的電解用電極作為陽極和陰極，同時在被處理水中在陽極和陰極之間施加脈沖電壓。
另外，本發(fā)明的電解水生成裝置，其特征在于，該裝置具備可以攜帶的噴出容器，而該噴出容器具有貯存被電解水的貯存部、設置于該貯存部內并浸漬于被電解水中的一對或多個電解用電極、用于將貯存部內的液體向外部噴出的噴出部，在電解用電極之間通過電流，在被電解水中生成臭氧和活性氧。
另外，本發(fā)明的電解水生成裝置，其特征在于，在上述中，電解用電極至少在其表面上具有電極催化劑，該電極催化劑含有電介質，在該電極催化劑的表面積中，電介質所占有的表面積的比例大于70％。
另外，本發(fā)明的電解水生成裝置，其特征在于，在上述中，在電介質以外的電極催化劑的表面上存在貴金屬或金屬氧化物。
另外，本發(fā)明的電解水生成裝置，其特征在于，上述電解用電極具有在導電性基體的表面上形成的電極催化劑表面層，該電極催化劑表面層含有多于70mol％的電介質。
另外，本發(fā)明的電解水生成裝置，其特征在于，上述電極催化劑表面層至少含有70mol％的鉭氧化物作為電介質，至少含有鉑作為貴金屬或金屬氧化物，或者，上述電極催化劑表面層至少含有70mol％的鈮氧化物作為電介質，至少含有釕氧化物作為貴金屬或金屬氧化物。
另外，本發(fā)明的電解水生成裝置，其特征在于，在上述發(fā)明中，電解用電極由被覆了作為貴金屬或金屬氧化物的鉑和作為電介質的鉭氧化物的混合物的鈦構成。
另外，本發(fā)明的電解水生成裝置，其特征在于，在上述各發(fā)明中，該電解水生成裝置具有與噴出容器分體的用于從外部向噴出容器的電解用電極通電的電源部。
另外，本發(fā)明的電解水生成裝置，其特征在于，在上述各發(fā)明中，噴出容器一體地具有用于給電解用電極通電的電源。
另外，本發(fā)明的電解水生成裝置，其特征在于，在上述各發(fā)明中，該電解水生成裝置具有控制向電解用電極通電的控制裝置，該控制裝置可以改變在貯存部內生成的電解水的濃度。
另外，本發(fā)明的電解水生成裝置，其特征在于，在上述各發(fā)明中，控制裝置設置于電源部。
另外，本發(fā)明的電解水生成裝置，其特征在于，在上述各發(fā)明中，控制裝置切換電解用電極的極性。
另外，本發(fā)明的電解水生成裝置，其特征在于，在上述各發(fā)明中，噴出容器具有操作部，根據(jù)該操作部的操作把在貯存部內生成的電解水壓出到噴出部中，然后按噴射式噴出。


圖1是用于說明本發(fā)明的臭氧或活性氧發(fā)生裝置的概略構成圖；圖2表示在各電極上的臭氧發(fā)生量；圖3表示使電介質為鉭氧化物或鈮氧化物時，對于不同的電介質表面占有率的電極的臭氧發(fā)生量；圖4是表示本發(fā)明的電解水生成裝置的概要的說明圖；圖5是電解水生成裝置的噴出容器的主視圖；圖6是電解水生成裝置的噴出容器的底面圖；圖7是電解水生成裝置的電源部的平面圖；圖8是電解水生成裝置的微型計算機和AC/DC變換器的方框圖；圖9表示利用電解水生成裝置的電解用電極產(chǎn)生的臭氧濃度與電流密度的關系。
實施發(fā)明的最佳方式下面根據(jù)附圖詳細地描述本發(fā)明的實施方式。圖1是表示適用本發(fā)明的電解用電極的臭氧或活性氧發(fā)生裝置1的概要的說明圖。在本實施例中的臭氧或活性氧發(fā)生裝置1由下述單元構成構成內部未圖示出的具有被處理水的流入口和流出口的處理室4的電解槽2；至少一部分浸漬于該處理室4內的被處理水中并相向配置的一對電解用電極，即成為陽極的電解用電極5和成為陰極的電解用電極6；和用于給該電解用電極5、6通電的電源7。
另外，在圖中，電解槽2內位于成為陽極的電解用電極5和成為陰極的電解用電極6之間的9是陽離子交換膜。
上述成為陽極的電解用電極5由導電性基體和至少在導電性基體的表面上形成的電極催化劑構成，而該導電性基體由導電性材料例如鈦構成。該電極催化劑是形成于導電性基體表面層的催化劑，是指浸漬于被處理水中、有助于直接電解的催化劑。再者，在本發(fā)明中，所謂電解用電極指浸漬于被處理水中有助于直接電解的電極，同時也包含構成為電極的一部分的有助于直接電解的部分的電極。
在該導電性基體的與浸漬于被處理水的部分相當?shù)奈恢玫谋砻嫔?，為了起到電極催化劑的作用，涂布表面層構成材料。該表面層構成材料為電介質多于70mol％的材料，在本實施例中，表面層構成材料由下述材料構成，即作為電介質的鉭氧化物(Ta2O5)90mol％和使由鉭氧化物構成的以外的部分為貴金屬或金屬氧化物，在本實施例中，作為貴金屬或金屬氧化物的10mol％的鉑(Pt)。
上述涂布了表面層構成材料的基體，表面層構成材料干燥之后，在氧化性氣氛中于+300℃～+700℃的溫度范圍熱處理。通過這樣的處理，就能在基體的直接對電解有貢獻的表面部分，也就是電極催化劑部分形成由鉭氧化物和鉑構成的電極催化劑表面層。
通過這樣的處理，可以提高表面層構成材料與基體的粘附性，并能形成致密的電極催化劑表面層。
另外，上述表面層構成材料的涂布可以通過將基體浸漬在盛有鉭氧化物和鉑的容器內的方法，或者用毛刷將表面層構成材料涂布的方法來進行。通過將該表面層構成材料的涂布及熱處理反復進行許多次，例如20次左右，就能形成電極催化劑表面層。另外，在多次地涂布表面層構成材料和進行熱處理的情況下，可以用只位于最外側的表面含有超過70mol％的上述電介質的表面層構成材料構成電極催化劑表面層。
另一方面，成為陰極的電解用電極6，可以與成為陽極的電解用電極5同樣地構成，但是除此之外，也可以由不溶性材料或碳構成。
按照以上的構成，將被處理水貯存于電解槽2內的處理室4中，接通上述電源7，向成為陽極的電解用電極5和成為陰極的電解用電極6通電。據(jù)此，被處理水中含有的細菌和霉菌、病原蟲等微生物由于一般地負電位帶電，所以被成為正電位的陽極的電解用電極5吸引。
另外，成為陽極的電解用電極5，由于在其浸漬于被處理水中、有助于直接電解的電極催化劑表面層至少存在作為電介質的鉭氧化物和作為貴金屬或金屬氧化物的鉑，因此該鉭氧化物和鉑在電解時起催化劑的作用，抑制氧的產(chǎn)生，從而可以提高臭氧或活性氧等的發(fā)生效率。
進一步地，在本實施例中，由于在上述電極催化劑表面層存在的作為電介質的鉭氧化物的含量超過70mol％，因此在電解時能使催化作用活化，抑制氧的產(chǎn)生，從而可以進一步地提高臭氧或活性氧等的發(fā)生效率。
特別是構成了上述電極催化劑表面層的電解用電極，由于用于成為陽極的電解用電極5，因此也能生成活性氧基團和氫氧根(羥基基團；hydroxyradical)。
由此，通過產(chǎn)生的臭氧和活性氧基團以及氫氧根等，能有效地殺死被成為陽極的電解用電極5吸引的細菌和霉菌、病原蟲等微生物。
另外，由于上述鉭氧化物以外的電極催化劑表面層由鉑等的貴金屬或金屬氧化物構成，因而通過該鉑等能夠提高電解用電極的電導率，提高電解效率。
進一步地，在本實施例中，在導電性基體的表面涂布的表面層構成材料，使用了鉭氧化物和貴金屬或金屬氧化物的混合物，但是除此之外，即使是鉭氧化物前體與貴金屬或金屬氧化物的混合物也能獲得與上述同樣的效果。
再者，在本實施例中的電解用電極的表面層構成材料，為電介質多于70mol％的材料，使用由作為電介質的鉭氧化物90mol％與作為貴金屬或金屬氧化物的鉑10mol％構成的該材料，構成電解用電極，但除此之外，采用表面層構成材料形成電極催化劑表面層之后的電極的電極催化劑部分，即浸漬于被處理水中有助于直接電解的部分的表面積中，電介質所占有的表面積的比例大于70％也可以。
另外，在所說的電解用電極的電極催化劑的部分中，在作為電介質的鉭氧化物以外的電極催化劑的表面存在貴金屬或金屬氧化物。
據(jù)此，也能提高電解用電極的電導率，提高電解效率。
又，在上述實施例中，導電性基體使用鉭來構成電解用電極，但是除此之外，使用金屬鉭或金屬鉭合金來構成導電性基體，將該導電性基體氧化來形成電極催化劑表面層也可以。
該導電性基體的氧化，按照下述方法進行，即將該導電性基體浸漬于例如硫酸溶液中，通過通電來在導電性基體的表面形成氧化皮膜，即電極催化劑表面層。
按照該方法，不使用價格較高的貴金屬也能形成電解用電極，從而可以力圖降低成本。另外，只將導電性基體氧化便能形成電極催化劑表面層，因此可以使生產(chǎn)工藝簡單化。
另外，在本實施例中，在電解槽2內，位于成為陽極的電解用電極5與成為陰極的電解用電極6之間設置陽離子交換膜9，因此，通過電解生成的氫離子從成為陽極的電解用電極5一側向成為陰極的電解用電極6一側移動，能促進在成為陰極的電解用電極6上生成氫，據(jù)此能使電位上升，并且伴隨電位的上升還可增加臭氧的生成量。
另一方面，作為使用上述各電解用電極的其他電解方法，還有將如上所述構成的電解用電極分別用于作為陽極的電解用電極5和作為陰極的電解用電極6，把這些作為陽極的電解用電極5和作為陰極的電解用電極6浸漬于電解槽2內的被處理水中。然后在這些作為陽極的電解用電極5和作為陰極的電解用電極6之間外加脈沖電壓以進行電解的方法。
通常，由于作為陽極的電解用電極5的作用而使氫氧根顯著地產(chǎn)生的這一現(xiàn)象，發(fā)生于在作為陽極的電解用電極5與作為陰極的電解用電極6之間外加電壓的瞬間。因此，通過在作為陽極的電解用電極5與作為陰極的電解用電極6之間外加脈沖電壓，便可有效地生成氫氧根。
在此，與其他的電解用電極比較來說明本發(fā)明所涉及的電解用電極。圖2示出了磷酸緩沖液電解液中的臭氧產(chǎn)生量。從左開始依次地示出鉑電極、氧化鉛電極、本發(fā)明的鉭氧化物和鉑電極、鈮氧化物和釕氧化物電極各自的臭氧產(chǎn)生量。所謂鉑電極是過去在臭氧發(fā)生裝置等中使用的電解用電極，它是在導電性材料的表面上被覆了作為貴金屬的鉑的電極。所謂氧化鉛電極是在以對給人體帶來影響的可能性非常低的被處理水進行殺菌為目的的臭氧發(fā)生裝置中使用的電解用電極，它是在導電性材料的表面被覆了氧化鉛的電極。
圖2表示的是在同一個條件下將各種電極用于成為陽極的電解用電極5，來對被處理水進行電解時，測定所得的臭氧發(fā)生量的結果。據(jù)此測得，在鉑電極的情況下，臭氧發(fā)生量為0.015mg/L；在氧化鉛電極的情況下，臭氧發(fā)生量為0.80mg/L；在本發(fā)明涉及的以鉭氧化物和鉑作為電解用電極的電極催化劑的電極的情況下，臭氧發(fā)生量為0.72mg/L；在以鈮氧化物和釕氧化物作為電解用電極的電極催化劑的電極的情況下，臭氧發(fā)生量為0.80mg/L。另外，此處，使用的將本發(fā)明的鉭氧化物和鉑形成為電極催化劑表面層的電極，鉭氧化物為形成電極催化劑表面層的90mol％以上的物質；將鈮氧化物和釕氧化物形成為電極催化劑表面層的電極，鈮氧化物為形成電極催化劑表面層的90mol％以上的物質。
從上述情況可以看出，在使用本發(fā)明的電極進行被處理水的電解時，所獲得的臭氧的發(fā)生量是使用鉑電極進行電解時的臭氧發(fā)生量的約50倍。
另外還可看出，在使用本發(fā)明的電極進行電解時獲得的臭氧發(fā)生量與使用氧化鉛電極進行電解時所獲的臭氧發(fā)生量大致相同。
由此，由鉭氧化物和鉑形成電極催化劑表面層的電解用電極、由鈮氧化物和釕氧化物形成電極催化劑表面層的電解用電極，其臭氧發(fā)生率要比以往使用的被覆有鉑等貴金屬的電解用電極顯著地高，因此可以提高被處理水的由臭氧帶來的殺菌效果。因此，在使用鉑電極的情況下，為了提高臭氧的發(fā)生效率，必須使用添加劑和特別的裝置，但是，不采用所說的特別手段也可以獲得適用的臭氧濃度。
因此，在能夠降低臭氧或活性氧發(fā)生裝置1的成本的同時，也能提高生產(chǎn)率和維修作業(yè)的效率。
另外，本發(fā)明的電解用電極沒有象在使用氧化鉛電極時所產(chǎn)生的被水質污染防止法指定為有害物質的鉛化合物的問題，不會對人引起各種障礙，可以安全地進行被處理水的殺菌。因此，可以把經(jīng)過殺菌·凈化處理的被處理水直接作為飲料用或應用于烹飪用具等的殺菌。另外，即使在廢棄該電解用電極的情況下，也不會產(chǎn)生鉛化合物，因此能充分應對環(huán)境污染。
下面利用圖3來說明有關本發(fā)明的對應于鉭氧化物的表面占有率的臭氧發(fā)生量以及對應于鈮氧化物的表面占有率的與臭氧發(fā)生量。圖3中示出了使自來水為被處理水，有關本發(fā)明的具有各種鉭氧化物的表面占有率的電解用電極的各自的臭氧發(fā)生量以及具有各種鈮氧化物的表面占有率的電解用電極的各自的臭氧發(fā)生量。
在同一條件下測定了在使用各種電解用電極來電解自來水時的臭氧發(fā)生量。在實驗中，分別使用了鉭氧化物的表面占有率為15％的電極(下文稱為Ta15％的電極)、鉭氧化物的表面占有率為31％的電極(下文稱為Ta31％的電極)、鉭氧化物的表面占有率為47％的電極(下文稱為Ta47％的電極)、鉭氧化物的表面占有率為64％的電極(下文稱為Ta64％的電極)、鉭氧化物的表面占有率為78％的電極(下文稱為Ta78％的電極)、鉭氧化物的表面占有率為84％的電極(下文稱為Ta84％的電極)、鉭氧化物的表面占有率為90％的電極(下文稱為Ta90％的電極)進行電解。另外，還分別使用了鈮氧化物的表面占有率為10％的電極(下文稱為Nb10％的電極)、鈮氧化物的表面占有率為20％的電極(下文稱為Nb20％的電極)、鈮氧化物的表面占有率為30％的電極(下文稱為Nb30％的電極)、鈮氧化物的表面占有率為40％的電極(下文稱為Nb40％的電極)、鈮氧化物的表面占有率為50％的電極(下文稱為Nb50％的電極)、鈮氧化物的表面占有率為60％的電極(下文稱為Nb60％的電極)、鈮氧化物的表面占有率為70％的電極(下文稱為Nb70％的電極)、鈮氧化物的表面占有率為80％的電極(下文稱為Nb80％的電極)、鈮氧化物的表面占有率為90％的電極(下文稱為Nb90％的電極)、鈮氧化物的表面占有率為95％的電極(下文稱為Nb95％的電極)進行電解。
實驗結果表明，在使用各種Ta電極時的臭氧發(fā)生量分別如下Ta15％的電極為0.1mg/L、Ta31％的電極為0.16mg/L、Ta47％的電極為0.28mg/L、Ta64％的電極為0.5mg/L、Ta78％的電極為0.66mg/L、Ta84％的電極為5.2mg/L、Ta90％的電極為7.5mg/L。另外，Nb10％至Nb80％的電極的臭氧發(fā)生量分別為0.1mg/L，Nb90％的電極的臭氧發(fā)生量為7.8mg/L，Nb95％的電極的臭氧發(fā)生量為7.2mg/L。
由此可以看出，當作為電介質的鉭氧化物或鈮氧化物的表面占有率為80％以上時，臭氧的發(fā)生量急劇增加。因此，有關本發(fā)明的電解用電極可使用作為電介質的鉭氧化物或鈮氧化物的表面占有率在80％以上的表面層構成材料來形成電極催化劑表面層。據(jù)此可以進一步地提高臭氧的發(fā)生量。
通常，作為電介質的鉭氧化物或鈮氧化物的表面占有率用于電解用電極的場合，可以用來提高在導電性基體與被覆貴金屬或金屬氧化物之間生成的凹凸的粘附結合性和耐久性，通過顯著增加用于提高粘附結合性或耐久性的程度的作為電介質的鉭氧化物或鈮氧化物的量，可使臭氧發(fā)生量急劇增加。
可以認為，這是由于作為電介質的鉭氧化物或鈮氧化物在電解用電極的表面層上起一種使臭氧產(chǎn)生的作用的緣故。
另外，作為電介質的鉭氧化物或鈮氧化物占有的表面層以外的部分，通過使用貴金屬或金屬氧化物，可以使催化作用活性化并進一步地提高導電性，從而可以力圖提高臭氧的發(fā)生效率。
按照以上的構成，利用本發(fā)明的電解用電極來電解被處理水，能夠在不特別提高電流值的條件下產(chǎn)生臭氧或活性氧，因此利用殺菌力非常優(yōu)良的臭氧可以容易地將被處理水中所含的微生物和耐氯性菌或孢子體、病原蟲等殺死。
下面說明使用有關本發(fā)明的電解用電極來構成的電解水生成裝置的實施例。
圖4是表示本發(fā)明的實施例的電解水生成裝置10的概要的說明圖，圖5是噴出容器12的主視圖，圖6是噴出容器12的底面圖。在本實施例中的電解水生成裝置10由便攜式噴出容器12和電源部13構成。
噴出容器12由貯存在此情況下作為被處理水的被電解水(液體，通常使用自來水)的貯存部14、已經(jīng)詳述過的電解用電極5、6以及用于把在貯存部14內生成的電解水(殺菌水)噴出到外部的噴出部17構成。貯存部14是一個例如在其上端形成被電解水(自來水)的注入口的容器，在上述注入口的外側部形成了圖中沒有示出的螺紋溝，該螺紋溝與作為安裝在噴出部17上的蓋子(帽)構件的蓋子17A螺紋結合，裝卸自如地固定。
另外在該蓋子17A上設置用于將使貯存部14內的氣體漏出到外部的未圖示的所謂排氣孔或壓力閥。
另外，為了使該貯存部14即使在貯存被電解水的狀態(tài)下也能容易地攜帶，可使其容量例如為約500ml左右。另外，該貯存部14的底面結構如圖5和圖6所示，其外周緣形成向下側突出少許的周緣部14A，以便使得貯存部14底面的內側與接地面存在預定的間隔。
上述噴出部17是一個所謂噴射式的噴出構件，它由安裝有上述蓋子17A的主體18、在該主體18的前面形成了噴出口19的噴出構件20、設置于該噴出構件20上并進行噴出操作的操作部21、進入到上述貯存部14內并浸漬在貯存部14內的被電解水(電解水生成后為電解水)內的供給管22構成。
由此，通過操作噴出部17的操作部21，通過浸漬于被電解水(或電解水)中的供給管22，能夠以非霧化的噴射式從噴出口19將被電解水(或電解水)噴射到外部。
另一方面，上述電解用電極5、6設置于上述貯存部14的內底面上。在此情況下的電解用電極5、6皆由由作為導電性材料的鈦(或鈦合金)構成的板狀導電性基體與至少在導電性基體的表面上形成的電極催化劑構成。如上所述，該電極催化劑是在導電性基體的表面層上形成的催化劑，是指浸漬于被電解水，直接有助于電解的催化劑。再者，在此情況下，所謂電解用電極是指浸漬于被電解水中，直接有助于電解的電極，也包含電極的一部分浸漬于被電解水中直接有助于電解的情況的該一部分。
而且在該情況下，為了與上述同樣起到電極催化劑的作用，在導電性基體的表面上涂布表面層構成材料。另外，同樣地，該表面層構成材料含有超過70mol％的電介質，在本實施例中，該表面層構成材料由作為電介質的鉭氧化物(Ta2O5)90mol％和作為貴金屬或金屬氧化物的在本實施例中是鉑(Pt)10mol％構成。
再者，在本實施例中一對電解用電極5、6設置于貯存部4的內底面上，但也可以設置更多(三塊以上)的電解用電極。
另外，在該情況下的電解用電極5、6分別具有端子23、24，這些端子分別通過在上述貯存部14的底面形成的圖中沒有示出的孔出到底面中央的外部。這些端子23、24設置在比貯存部14的周緣部14A的下端高的位置，這樣，即使在噴出容器12放置于桌子等平坦表面的情況下，也能穩(wěn)定地載置。
下面參照圖7說明上述的電源部13。圖7表示電源部13的平面圖。電源部13是向噴出容器12的電解用電極5、6供給直流電流的直流電流供給裝置，它由在其內部具有作為控制裝置的微型計算機25和能夠輸出DC 100V以上電壓的AC/DC轉換器30的本體13A構成。
在該本體13A的上面形成有用于載置上述噴出容器12的凹陷部26。該凹陷部26按照比噴出容器12的底壁尺寸大少許的尺寸形成，在凹陷部26的例如中央部設置兩個向上方突出的端子27、28，以便與設置于噴出容器12底面上的端子23、24相接觸。
另外，在該本體13A的上面設置有操作開關，用于操作向設置在凹陷部26的噴出容器12的電解用電極5、6供給電力，即操作電解用電極5、6的電源的開/關，在本實施例中設置有3個這樣的開關。該操作開關為強開關31、中開關32和弱開關33，通過操作各個開關31、32、33，就可向電解用電極5、6供給電源，再次操作各操作開關31、32、33，就可停止向電解用電極5、6供給電源。
也就是說，各操作開關31、32、33分為三個階段設定電壓值，通過操作強開關31，可以向電解用電極5、6外加最高的電壓值，例如DC100V。另外，通過操作中開關32，可以向電解用電極5、6外加比強開關31低的電壓值。另外，在操作弱開關33的情況下，可以向電解用電極5、6外加比中開關32還低的電壓值。
進而，在本體13A的上面形成的34是用于報知電解終了的LED。另外，在本體13A的側部，設置有用于供給交流電源的插座35。
下面參考圖8的微型電子計算機25和AC/DC轉換器30的方框圖來說明微型計算機25和AC/DC轉換器30。設置于上述本體13A內的微型計算機25具有定時手段。該微型計算機25的輸入端連接上述操作開關、強開關31、中開關32和弱開關33，同時其輸出端連接LED。另外，該微型計算機25與上述的AC/DC轉換器30相連接。
該AC/DC轉換器30在輸入端連接交流電源36，而在輸出端連接設置于上述本體13A的凹陷部26的端子27、28。另外，上述微型計算機25可以通過AC/DC轉換器30來供給電源并進行控制。
下面說明上述電解水生成裝置10的使用方式。首先打開噴出容器12的蓋子17A，向貯存部14內貯入作為被電解水的自來水。另外，在本實施例中的自來水，含有作為鹵素離子或含鹵素離子的化合物的一個例子，含有約30ppm的氯離子。然后，再利用噴出容器12的蓋子17A將貯存部14的開口閉塞，將噴出容器12載置在電源部13的凹陷部26。
接著，通過操作操作開關31、32、33中的任一個開關，微型計算機25根據(jù)與各開關31、32、33對應的電壓值，通過AC/DC轉換器30將各電壓值的電流向端子27、28供給。端子27、28通過設置于噴出容器12底面的端子23、24向電解用電極5、6供給電源。在該實施例中，這時，外加(+)電壓的電解用電極5或6為陽極，而外加(-)電壓的電解用電極6或5為陰極。
并且，由于在作為被電解水的自來水中存在氯離子，因此，作為陽極的電解用電極5或6在電極催化劑表面層至少存在鉭氧化物，如上所述，該鉭氧化物在電解時起催化劑的作用，從而抑制氧的產(chǎn)生，使臭氧活躍地產(chǎn)生。據(jù)此，就在貯存部14內生成了臭氧或活性氧的濃度高的中性電解水(殺菌水)。
另外，即使在該場合的實施例中，在上述電極催化劑表面層存在的作為電介質的鉭氧化物其含量超過了70mol％，因此可使電解時的催化作用活化，抑制氧的產(chǎn)生，從而可以進一步地提高臭氧的產(chǎn)生效率。
通過實驗弄清了使用所說鉭系電解用電極時和使用鉑系(只是鉑氧化物)的電解用電極時的電極電流的密度與產(chǎn)生的臭氧的濃度的關系，圖9示出了其結果。從該圖可以看出，在實施例的鉭(Ta)系電解用電極的場合，比鉑(Pt)系電解用電極更活躍地產(chǎn)生臭氧，從而使臭氧濃度提高。另外，據(jù)此，即便在更低的電流密度下也能得到所需的臭氧濃度(這時實驗的電極面積為8cm2，被電解水為300cm3、電解時間為3分鐘)。
另外，構成了上述電極催化劑表面層的電解用電極5和6，如上所述，也能生成過氧化物離子或氫氧根(活性氧)。由此，由于產(chǎn)生的臭氧和過氧化物離子以及氫氧根等，電解水就能獲得對細菌和霉菌、病原蟲等微生物的殺菌效果。
另外，由于上述的鉭氧化物以外的電極催化劑表面層由鉑等的貴金屬或金屬氧化物構成，因此利用所說的鉑等提高電解用電極5或6的導電率，并能提高電解效率。
另外，在該情況下的實施例中，作為涂布在導電性基體的表面的表面層構成材料，使用鉭氧化物和貴金屬或金屬氧化物的混合物，但是，除此之外，即使是象上述那樣的鉭氧化物前體與貴金屬或金屬氧化物的混合物，也能獲得與上述同樣的效果。
另外，在該情況下的實施例中，電解用電極5、6的表面層構成材料為電介質超過70mol％的材料，這種材料使由作為電介質的鉭氧化物90mol％與作為貴金屬或金屬氧化物的鉑10mol％構成的物質構成，但是除此之外，在利用上述那樣的表面層構成材料形成電極催化劑表面層之后的電極的電極催化劑部分，即浸漬在被處理水中并有助于直接電解的部分的表面積中，鉭氧化物所占有的表面積的比例超過70％的電極也行。
另外，在該電解用電極5、6的電極催化劑的部分，在作為電介質的鉭氧化物以外的電極催化劑的表面上，存在貴金屬或金屬氧化物。由此也能提高電解用電極5、6的催化作用的活化和導電性，并能提高臭氧的產(chǎn)生效率。
進一步地，在該場合的實施例中，使用鈦作為導電性基體來構成電解用電極，但與上述同樣除此以外，使用金屬鉭或金屬鉭合金構成導電性基體，將該導電性基體氧化來形成電極催化劑表面層也是可以的。
另外，在該實施例中作為電解用電極5、6不使用溶出電極，因此不必因溶出而更換電極，從而提高維修的作業(yè)效率。另外，通過對作為被電解水的自來水電解而產(chǎn)生的氧、氫，通過在上述噴出部1 7的蓋子17A上預先形成的上述排氣孔或壓力閥排出到外面氣體中。
微型計算機25預先利用定時手段對操作上述操作開關31、32、33的任一個開關后經(jīng)過的時間進行監(jiān)視，在經(jīng)過規(guī)定的時間，在本實施例中約1分鐘至幾分鐘后，就認為在噴出容器12內的被電解酯中生成了含有臭氧或活性氧的電解水，于是停止向電解用電極5、6供給電源，從而結束電解。這時，為了向使用者報知電解已結束，微型計算機25指令上述的LED34亮燈。
另外，每逢操作任一個操作開關31、32、33進行電解時，微型電子計算機25指令AC/DC轉換器30進行端子27、28的極性切換。
據(jù)此，為了防止電解所導致的在作為陰極的電解用電極5或6上產(chǎn)生成的石灰(kalk)等物質的粘結，通過降低電解用電極5、6的通電效率便可以避免電解效率降低于未然。
然后，通過操作噴出容器12的操作部21，向要殺菌的場所例如手指、浴室、廁所、廚房、觀葉植物等噴射如上所述生成的電解水以進行殺菌。
這時，由于可以攜帶在內部生成電解水的噴出容器12本身，因此在生成電解水之后便立即可以使用，就可以利用容易分解的臭氧或活性氧濃度高、殺菌效果高的電解水進行殺菌。據(jù)此，對于使用藥劑的殺菌方法難以殺死的孢子體等，也能將其殺死。而且，由于不用藥劑來殺菌，因此不會導致對環(huán)境有害的問題。
特別是由于不是次氯酸而是在被電解水中生成臭氧或活性氧用于殺菌，因此在使用后不會有鹽在手指等上面殘留，從而可以消除必須再次水洗等的不良情況。
另外，電解水可以避免與酸性藥劑混合而產(chǎn)生有毒的氯氣，同時，由于電解水是通過電解自來水來獲得的，因此也不會導致象使用藥劑時所引起的對環(huán)境有害的問題。
在使用時，操作電源部13的操作開關31、32和33的任一個開關，利用經(jīng)過規(guī)定時間、約1分鐘后生成的電解水來殺菌，與通常電解的情況相比，不會導致能量的損失，可以利用殺菌效果顯著高的剛生成之后的電解水來殺菌。
如上所述，本發(fā)明，通過操作各操作開關31、32、33，可以改變在貯存部14內生成的電解水的濃度，因此可以根據(jù)電解水的使用目的來調整臭氧或活性氧的濃度。另外，除了可以利用各操作開關31、32、33帶來的電壓不同來調節(jié)臭氧或活性氧的濃度之外，還可以利用電解時間的不同來調整臭氧或活性氧的濃度。
另外可知，當作為被電解水不是自來水而是使用例如純水時，不會產(chǎn)生臭氧。在該情況下，添加氯(鹵素或含有鹵離子的化合物)即可，但是，如果氯離子(鹵離子)的濃度過高，就會使次氯酸(次鹵酸)的產(chǎn)生活躍化，并抑制臭氧的產(chǎn)生，因此添加少量以使氯離子濃度與上述的自來水相同即可。
另外，本發(fā)明的電解水生成裝置10在可攜帶的噴出容器12中由被電解水生成上述電解水，因此生成后立即用手持住噴出容器12，可容易地把在貯存部14內生成的電解水噴出到需要殺菌的地方，從而能夠容易地對該地方進行殺菌。
由此，便可以把電解水帶到目的地后散布，從而可以提高使用性。因此可以輕易地對手指、浴室、廁所或廚房等進行殺菌，從而可以保持這些手、浴室、廁所或廚房等的衛(wèi)生。另外，由于在被電解水生成電解水之后便可立即使用，因此可以提高殺菌力。
如上所述，通過電解而生成的臭氧或活性氧，其殘存性低，通過更換容器時便可使其消失，但是，按照本發(fā)明，可以在生成了臭氧或活性氧的噴出容器12的原有狀態(tài)下直接進行電解水的散布，因此可以在不使臭氧或活性氧的殺菌效果消失的情況下進行殺菌。
另外，該噴出容器12具有與噴出容器12分體的用于從外部向噴出容器12的電解用電極5、6通電的電源部13，因此在噴出容器12中不設置為了產(chǎn)生臭氧而輸出高電壓的電源部13，可以減輕噴出容器12的重量，并能使其結構簡單化。另外，由于噴出容器12本身的重量輕，因此可以進一步地提高其使用性。
進一步地，作為控制裝置的微型計算機25設置在電源部13中，因此可以使噴出容器12進一步地輕量化，同時可以使其結構簡單化。
再者，本實施例的電解水生成裝置10與噴出容器分體地設置電源部13，但是除此之外，一體地具有噴出容器12和用于向設置在噴出容器12中的電解用電極5、6通電的電源的電解水生成裝置也是可以的。在此情況下的電源可以是二次電池、電池組、DC電源或AC電源中的任何一種。
在此情況下，由于噴出容器12與電源一體化，因此不必制成使電源部的端子與電極5、6的端子接觸的結構，結構被簡單化，從而能夠抑制故障的發(fā)生。
另外，由于噴出容器12是所謂的噴射式的，因此能夠根據(jù)操作部21的操作把在貯存部14內生成的電解水壓出到噴出部17，從噴出口19噴出，因此能夠提高噴出容器12的操作性。另外，可以把從噴出容器12噴出的電解水不成為霧狀地噴出，因此能夠把作業(yè)者直接吸入電解水的危險防范于未然。
另外，在實施例中使用鉭系的電解用電極，但是作為電極材料使用被覆了鉑-銥合金的鈦(或鈦合金)也可以。但是，如上所述，在此情況下的臭氧發(fā)生效率要比實施例的降低，不過，根據(jù)使用狀態(tài)，也能使其變得有效，這是不言而喻的。
工業(yè)實用性以上詳述的本發(fā)明是一種電解用電極，該電解用電極至少在其表面上具有電極催化劑，通過電解而在被處理水中產(chǎn)生臭氧或活性氧，電極催化劑含有電介質，在該電極催化劑的表面積中，上述電介質所占有的表面積的比例大于70％，因此可使電解時的催化作用活性化，并能抑制氧的產(chǎn)生，從而能夠更顯著地對臭氧或活性氧的產(chǎn)生作貢獻，并可以提高這些臭氧或活性氧的產(chǎn)生效率。
另外，由于在電介質以外的電極催化劑的表面上存在貴金屬或金屬氧化物，因此可以提高電解用電極的催化作用的活性化和導電性，可以提高臭氧等的產(chǎn)生效率。
另外，本發(fā)明為一種電解用電極，該電解用電極具有在導電性基體的表面上形成的電極催化劑表面層，通過電解而在被處理水中產(chǎn)生臭氧或活性氧，電極催化劑表面層含有超過70mol％的電介質，因此形成電極催化劑表面層的電介質在電解時使催化作用活性化，抑制氧的產(chǎn)生，并能顯著地對臭氧或活性氧的產(chǎn)生作出貢獻，從而可以提高臭氧或活性氧的產(chǎn)量。
另外，由于電極催化劑表面層含有貴金屬或金屬氧化物，因此可以提高電解用電極的電導率并能提高電解效率。
另外，由于電極催化劑表面層至少含有70mol％的鉭氧化物作為電介質，并且至少含有鉑作為貴金屬或金屬氧化物，或者，電極催化劑表面層至少含有70mol％的鈮氧化物作為電介質，并且至少含有釕氧化物作為貴金屬或金屬氧化物，因此可以使電解時的催化作用活化，抑制氧的產(chǎn)生，從而進一步地提高臭氧或活性氧等的產(chǎn)生效率。
另外，在導電性基體的表面上涂布含有鉭氧化物或鉭氧化物前體、或者鈮氧化物或鈮氧化物前體的表面層構成材料之后，通過將導電性基體及表面層構成材料置于氧化性氣氛中進行熱處理來制造電解用電極，所以可以提高表面層構成材料與導電性基體的粘附性，并能形成致密的電極催化劑表面層。
另外，由于在電解用電極的表面上含有超過70mol％的鉭氧化物或鈮氧化物，因此該鉭氧化物或鈮氧化物可以抑制氧的產(chǎn)生，并能顯著地對臭氧或活性氧的產(chǎn)生作出貢獻，能夠增加臭氧或活性氧的產(chǎn)生量。
另外，通過以金屬鉭或金屬鉭合金、或者金屬鈮或金屬鈮合金作為導電性基體，將該導電性基體氧化來形成電極催化劑表面層以制造電解用電極，能在不使用價格較高的貴金屬的條件下形成電解用電極，從而可以謀求降低成本。
另外，由于具有浸漬于電解槽內的被處理水中的陽極和陰極，并使用電解用電極作為上述陽極，因此也能生成活性氧基團或氫氧根。
另外，由于陽極和陰極之間被陽離子交換膜分隔開，因此可以使存在于陽極側的陽離子，即主要是在臭氧生成時產(chǎn)生的氫離子，通過陽離子交換膜向陰極側移動，從而可以增加臭氧的產(chǎn)生量。
另外，由于具有浸漬于電解槽內的被處理水中的陽極和陰極，使用電解用電極作為陽極和陰極，同時在被處理水中在陽極和陰極之間外加脈沖電壓，因此可以有效地生成氫氧根。
另外，本發(fā)明的電解水生成裝置，具備含有貯存被電解水的貯存部、設置于該貯存部內并浸漬于被電解水中的一對或多個的電解用電極、用于將貯存部內的液體噴出到外部的噴出部的可攜帶的噴出容器，在電解用電極之間流動電流，在被電解水中生成臭氧或活性氧，因此，手持噴出容器便能容易地將貯存部內生成的電解水噴出到需要殺菌的地方，從而能容易地對該地方進行殺菌。
因此，可以提高電解水的使用性。另外，在生成電解水后能立即使用，可以利用臭氧或活性氧的濃度高、殺菌效果好的電解水進行殺菌。由此就能把那些利用藥劑的殺菌方法難以殺死的孢子體等殺死。而且，由于不使用藥劑殺菌，因此不會引起對環(huán)境有害的問題。
特別是由于不使用次氯酸而是使用在被電解水中生成的臭氧或活性氧來殺菌，因此在使用后沒有鹽殘留，從而可以消除必須再度水洗的不良情況。
另外，本發(fā)明的電解水生成裝置，除了上述之外，其電解用電極至少在其表面上具有電極催化劑，該電極催化劑含有電介質，并且在該電極催化劑的表面積中，電介質所占有的表面積的比例大于70％，因此可以使電解時的催化作用活化并抑制氧的產(chǎn)生，可以進一步顯著地對氧或活性氧的產(chǎn)生作出貢獻，從而可以提高臭氧或活性氧的產(chǎn)生效率。
另外，本發(fā)明的電解水生成裝置，除了上述之外，在其電介質以外的電極催化劑的表面上存在貴金屬或金屬氧化物，因此可以提高電解用電極的催化作用的活化和導電性，從而能夠提高臭氧等的產(chǎn)生效率。
另外，本發(fā)明的電解水生成裝置，其電解用電極具有在導電性基體的表面上形成的電極催化劑表面層，而該電極催化劑表面層含有超過70mol％的電介質，因此形成該電極催化劑表面層的電介質能使電解時的催化作用活化并能抑制氧的產(chǎn)生，而且能夠顯著地對臭氧或活性氧的產(chǎn)生作出貢獻，從而能夠提高臭氧或活性氧的產(chǎn)生量。
另外，本發(fā)明的電解水生成裝置，由于其電極催化劑表面層至少含有70mol％的鉭氧化物作為電介質，并且至少含有鉑作為貴金屬或金屬氧化物，或者，電極催化劑表面層至少含有70mol％的鈮氧化物作為電介質，并且至少含有釕氧化物作為貴金屬或金屬氧化物，因此可以使電解時的催化作用活化，抑制氧的產(chǎn)生，從而進一步地提高臭氧或活性氧等的產(chǎn)生效率。
另外，本發(fā)明的電解水生成裝置，由于上述電解用電極由被覆了作為貴金屬或金屬氧化物的鉑與鉭氧化物的混合物的鈦構成，因此，作為電介質的鉭氧化物起催化劑的作用，抑制氧的產(chǎn)生，顯著地對臭氧或活性氧的產(chǎn)生作出貢獻，因此可以提高這些臭氧或活性氧的產(chǎn)生效率。
另外，本發(fā)明的電解水生成裝置，除了上述各發(fā)明之外，由于具有與噴出容器分體的用于從外部向噴出容器的電解用電極通電的電源部，因此可以減輕噴出容器本身的重量，并結構也能簡單化。又，由于噴出容器本身的重量輕，因此進一步地提高了其使用性。
另外，本發(fā)明的電解水生成裝置，除了上述的各發(fā)明之外，由于其噴出容器一體地具有用于向電解用電極通電的電源，因此可以使結構簡單化并能抑制故障的發(fā)生。
另外，本發(fā)明的電解水生成裝置，除了上述的各發(fā)明之外，由于具有用于控制向電解用電極通電的控制裝置，而該控制裝置可以改變在貯存部內生成的電解水的濃度，因此可以根據(jù)電解水的使用目的來調節(jié)臭氧或活性氧的濃度。
另外，本發(fā)明的的電解水生成裝置，除了上述的各發(fā)明之外，由于其控制裝置設置于電源部內，因此可使噴出容器進一步輕量化，同時可使其結構簡單化。
另外，本發(fā)明的電解水生成裝置，由于其控制裝置切換電解用電極的極性，因此可以防止由于電解作用而在作為陰極的電解用電極上生成的石灰等物質的粘附，可以把由于電極的通電效率降低所導致的電解效率降低的不理想情況防止于未然。
另外，本發(fā)明的電解水生成裝置，除了上述的各發(fā)明之外，由于其噴出容器具有操作部，根據(jù)該操作部的操作將貯存部內生成的電解水壓出到噴出部并按噴射式將其噴出，因此可以提高噴出容器的操作性。
權利要求
1.一種電解用電極，其特征在于，它是至少在表面上具有電極催化劑，用于通過電解在被處理水中產(chǎn)生臭氧或活性氧的電解用電極，上述電極催化劑含有電介質，該電極催化劑的表面積中，前述電介質占有的表面積的比例大于70％。
2.如權利要求1所述的電解用電極，其特征在于，在前述電介質以外的前述電極催化劑的表面存在貴金屬或金屬氧化物。
3.一種電解用電極，其特征在于，它是具有在導電性基體的表面形成的電極催化劑表面層，用于通過電解在被處理水中產(chǎn)生臭氧或活性氧的電解用電極，前述電極催化劑表面層含有高于70mol％的電介質。
4.如權利要求3所述的電解用電極，其特征在于，前述電極催化劑表面層含有貴金屬或金屬氧化物。
5.如權利要求3或4所述的電解用電極，其特征在于，前述電極催化劑表面層，作為電介質至少含有70mol％的鉭氧化物，作為前述貴金屬或金屬氧化物至少含有鉑，或者，前述電極催化劑表面層作為電介質至少含有70mol％的鈮氧化物，作為貴金屬或金屬氧化物至少含有釕氧化物。
6.一種權利要求3、4或5所述的電解用電極的制造方法，其特征在于，在前述導電性基體的表面涂布含有鉭氧化物或鉭氧化物前體、或者鈮氧化物或鈮氧化物前體的表面層構成材料后，將前述導電性基體及表面層構成材料在氧化性氣氛中熱處理。
7.權利要求3所述的電解用電極的制造方法，其特征在于，使前述導電性基體為金屬鉭或金屬鉭合金、或者金屬鈮或金屬鈮合金，將該導電性基體氧化，形成前述電極催化劑表面層。
8.一種產(chǎn)生臭氧或活性氧的電解方法，其特征在于，具備浸漬于電解槽內的被處理水中的陽極和陰極，將權利要求1、2、3、4或5所述的電解用電極作為前述陽極使用。
9.如權利要求8所述的產(chǎn)生臭氧或活性氧的電解方法，其特征在于，用陽離子交換膜將前述陽極和前述陰極分隔開。
10.一種產(chǎn)生臭氧或活性氧的電解方法，其特征在于，具備浸漬于電解槽內的被處理水中的陽極和陰極，將權利要求1、2、3、4或5所述的電解用電極作為前述陽極和前述陰極使用，同時在前述被處理水中在前述陽極和前述陰極間外加脈沖電壓。
11.一種電解水生成裝置，其特征在于，具備可攜帶的噴出容器，該噴出容器具有貯存被電解水的貯存部、設置在該貯存部內并浸漬在被電解水中的一對或多個的電解用電極、用于將前述貯存部內的液體噴出到外部的噴出部，在前述電解用電極間流動電流，在前述被電解水中生成臭氧或活性氧。
12.如權利要求11所述的電解水生成裝置，其特征在于，前述電解用電極至少在表面具備電極催化劑，該電極催化劑含有電介質，該電極催化劑的表面積中，前述電介質占有的表面積的比例大于70％。
13.如權利要求12所述的電解水生成裝置，其特征在于，在前述電介質以外的前述電極催化劑的表面存在貴金屬或金屬氧化物。
14.如權利要求11所述的電解水生成裝置，其特征在于，前述電解用電極具備在導電性基體的表面形成的電極催化劑表面層，該電極催化劑表面層含有多于70mol％的電介質。
15.如權利要求14所述的電解水生成裝置，其特征在于，前述的電極催化劑表面層，作為電介質至少含有70mol％的鉭氧化物，作為前述貴金屬或金屬氧化物至少含有鉑，或者，前述電極催化劑表面層作為電介質至少含有70mol％的鈮氧化物，作為貴金屬或金屬氧化物至少含有釕氧化物。
16.如權利要求11所述的電解水生成裝置，其特征在于，前述電解用電極由被覆了作為貴金屬或金屬氧化物的鉑和作為電介質的鉭氧化物的混合物的鈦構成。
17.如權利要求11、12、13、14、15或16所述的電解水生成裝置，其特征在于，與前述噴出容器分體地具備用于從外部向前述噴出容器的電解用電極通電的電源部。
18.如權利要求11、12、13、14、15或16所述的電解水生成裝置，其特征在于，前述噴出容器一體地具有用于向前述電解用電極通電的電源。
19.如權利要求11、12、13、14、15、16、17或18所述的電解水生成裝置，其特征在于，具備控制對前述電解用電極的通電的控制裝置，該控制裝置可以改變在前述貯存部內生成的電解水的濃度。
20.如權利要求19所述的電解水生成裝置，其特征在于，前述控制裝置設置在前述電源部。
21.如權利要求19或20所述的電解水生成裝置，其特征在于，前述控制裝置切換前述電解用電極的極性。
22.如權利要求11、12、13、14、15、16、17、18、19、20或21所述的電解水生成裝置，其特征在于，前述噴出容器具有操作部，基于該操作部的操作把在前述貯存部內生成的電解水壓出到前述噴出部，噴射式地噴出。
全文摘要
本發(fā)明考慮到對人體的安全性或廢棄時對環(huán)境的污染，提供一種能夠高效率地生成臭氧，同時耐久性優(yōu)良的電解用電極及其制造方法、以及使用該電解用電極的活性氧發(fā)生裝置。在至少在其表面具有電極催化劑，通過電解在被處理水中產(chǎn)生臭氧或活性氧的電解用電極(5)中，電極催化劑含有電介質，該電極催化劑的表面積中，電介質占有的表面積的比例大于70％。
文檔編號C02F1/461GK1463304SQ02802176
公開日2003年12月24日 申請日期2002年6月19日 優(yōu)先權日2001年6月21日
發(fā)明者小泉友人, 廣直樹, 樂間毅, 蟲明克彥, 井關正博, 梅澤浩之, 小泉白合花, 近藤康人 申請人:三洋電機株式會社