JP2007237033A5 - 電解イオン水生成装置 - Google Patents

Description

本発明は、水に直流電圧を印加して直流電流を水に流し、水を電気分解してアルカリイオン水や酸性イオン水を生成する電解イオン水生成装置に関するものである。

本発明の目的は、簡単かつ小型で安価なものにてＰＨ１２以上、ＰＨ１２．３以上の強アルカリ性水および酸性水の双方を効率よく低コストで同時に生成できる電解イオン水生成装置を提供することにある。

本発明の電解イオン水生成装置は、電解槽と、電解槽内を原水が供給され溢流する主生成室および副生成室と電解液が供給される電解液室とに仕切るイオン透過可能な隔膜と、主生成室と副生成室とに配置されて相互間に電解液を介し通電される極性の異なった主電極および副電極とを備え、主電極はそれが設けられる主生成室内に原水を供給する給水管と、主電極の極性に応じ生成される電解イオン水を溢流させる溢流管として配管し、副電極はそれが設けられる副生成室内に原水を供給する給水管と、副電極の極性に応じ生成される電解イオン水を溢流させる溢流管として配管して、主生成室と副生成室とで、それらに配した電極の極性の違いに応じた異なったイオン生成水として、アルカリイオン水と酸性イオン水とが同時に得られるようにしたことを特徴としている。

これにより、主生成室と副生成室とで、それらに配した主電極および福電極の極性の違いに応じた異なったイオン生成水、つまりアルカリイオン水と酸性イオン水とが高い生成効率、生成速度をもって同時に得られる。主電極である給水管および溢流管が陰極であれば、主生成室からはアルカリイオン水が得られ、副電極である給水管および溢流管が陽極で副生成室からは酸性イオン水が得られる。

本発明の電解イオン水生成装置によれば、主生成室と副生成室とで、それらに配した主電極および福電極である原水の給水管と電解イオン水の溢流管とが、電解液を介した通電を図って得られる水との特異な接触、電解構造により、主電極および福電極の極性に応じたアルカリ性および酸性の生成対象イオン水を同時に効率よく生成することができ、アルカリ性および酸性の高い電解イオン水でも簡単かつ小型で安価な装置により生産性よく低コストに得られ、家庭用の小規模用途、工業用、商業用の大規模用途のいずれにも好適である。

以下、図１、図２を参照して本発明に係る電解イオン水生成装置の実施の形態について参考例と共に説明し、本発明の理解に供する。なお、以下に示す実施の形態は本発明を具体化した一例であって、本発明の技術的範囲を限定するものではない。

本実施の形態の参考例としての電解イオン水生成方法は、図１に模式的に示す電解イオン水生成装置を参照して説明すると、イオン透過可能な隔膜２０により副生成室１１と仕切られた主生成室２１に主電極である給水管２２を通して井戸水、水道水などの電解促進成分である例えば塩分の含まない原水５１を供給しながら主電極よりなる溢流管２３を通して電解イオン水５２として溢流させるのに併せ、副生成室１１に主電極と異なった極性の副電極１２を配して塩水などの電解液５３を供給しながら電解液廃水５４として溢流させ、副電極１２と主電極である給水管２２および溢流管２３との間の通電による電解作用にてそれらのまわりに極性に応じた電解イオン水を生成させ、主生成室２１から溢流するアルカリ性または酸性の電解イオン水５２を採取する。

このような方法を実現するのに、図１に示す参考例の装置は、電解槽１０と、電解槽１０内を原水５１が供給され溢流する主生成室２１と塩水である電解液５３が供給され溢流する副生成室１１とに仕切るイオン透過可能な隔膜２０とを備え、主生成室２１と、副生成室１１とに配置された極性の異なった主電極および副電極を設けるのに、主電極は主生成室２１内に原水５１を供給する給水管２２と、主電極の極性に応じ生成される電解イオン水５２を溢流させる溢流管２３とし、主生成室２１での原水５１による電解イオン水５２の生成域中に配管し、副電極は副生成室１１内にて主生成室２１の外まわりを囲う従来から用いられている環状の、あるいは断続配置した板状の副電極１２としている。主電極および副電極を特定の極関係にして用いるには、直流電圧の一方の電極を主電極に、他方の電極を副電極に接続して双方間に直流電圧を印加すればよい。主電極および副電極は通常、原水５１や電解液５３の水面より上の部分で電圧印加装置の電極と接続されるが、双方間で通電が生じるのは原水５１および電解液５３の水面以下、つまりそれらに没している図１に示す斜線を施した範囲となる。

なお、図１に示す参考例では、給水管２２が少なくとも主生成室２１の底部に給水口２２ａが位置し、溢流管２３が電解イオン水生成域中に分岐（またはおよび屈曲）して広がった後電解イオン水生成域液面５１ａ上に上向きに開口し位置する溢流口２３ａに至るようにしている。このように、分岐またはおよびスパイラルなど各種に屈曲した広がりを持った溢流管２３が給水管２２との組み合わせにより、主生成室２１内でのほぼ均等で高い配管密度にて、原水５１とのほぼ均等でバイパスのない高い接触効率、長い接触時間を確保して、生成対象のアルカリ性または酸性の電解イオン水の生成を促進し、かつ安定させられる。

ここで、図１に示す参考例のように溢流口２３ａが複数で、多いほど液面付近での横の流れを抑えられ、前記放散ガスの真っ直ぐな上昇流への影響をなくしてむらの無い高効率な電解イオン水の生成を実現することができる。

本発明者による参考例での実験では、ＰＨ１２以上のアルカリイオン水を生成するのに、８Ａ、５０Ｖの給電での従来の装置の能力では２Ｌ／Ｈｒであったのが、本実施の形態の装置では１５Ｌ／Ｈｒと生産性が大幅に高まった。

図２に模式的に示す本実施の形態の電解イオン水生成装置は、アルカリイオン水および酸性イオン水の双方を同時に得られるようにしたものである。そのために、電解槽１０と、電解槽１０内を原水５１が供給され溢流する主生成室２１および副生成室１１と電解液５３が供給される電解液室１２１とに仕切るイオン透過可能な隔膜２０と、主生成室２１と副生成室１１とに配置されて相互間に電解液５３を介し通電される極性の異なった主電極および副電極とを備え、主電極はそれが設けられる主生成室２１内に原水５１を供給する給水管２２と、主電極の極性に応じ生成される電解イオン水５２を溢流させる溢流管２３として配管し、副電極はそれが設けられる副生成室１１内に原水５１を供給する給水管１２２と、副電極の極性に応じ生成される電解イオン水１５２を溢流させる溢流管１２３として配管している。これにより、主生成室２１と副生成室１１とで、それらに配した電極の極性の違いに応じた異なったイオン生成水５２、１５２、つまりアルカリイオン水と酸性イオン水とが１つの特徴の場合同様に高い生成効率、生成速度をもって同時に得られる。図示例では、主電極である給水管２２および溢流管２３が陰極で主生成室２１からはアルカリイオン水５２が得られ、副電極である給水管１２２および溢流管１２３が陽極で副生成室１１からは酸性イオン水１５２が得られる。副生成室１１、給水管１２２とその給水口１２２ａ、溢流管１２３とその溢流口１２３ａおよび排気管１２３ｂのそれぞれは、先の例で既述した主生成室２１、給水管２２とその給水口２２ａ、溢流管２３とその溢流口２３ａおよび排気管２３ｂのそれぞれと共通した条件にて設けてある。なお、陽極とする給水管１２２、溢流管１２３は酸性イオン水を生成する環境から酸による侵食を受けるので、チタン製で２μｍ程度のプラチナメッキをしたものを用いた。これによって耐久性が向上しかつ成分溶出があっても生体への悪影響がなくなる。

発明者の本実施の形態に関する実験によれば、電解液５３の容量が５０Ｌ、通電が１３０Ｖ、８Ａでの条件にて、イオン生成水の温度調整にもよるが概ねＰＨ１２以上の強アルカリイオン水５２とＰＨ２以下の強酸性イオン水１５２とが、それぞれ６Ｌ／Ｈｒずつ生成することができた。

本発明の実施の形態に対する参考例に係る電解イオン水生成装置の１つの例を示す摸式図である。 本発明の実施の形態に係る電解イオン水生成装置の今１つの例を示す摸式図である。

Claims (4)

1. 電解槽と、電解槽内を原水が供給され溢流する主生成室および副生成室と電解液が供給される電解液室とに仕切るイオン透過可能な隔膜と、主生成室と副生成室とに配置されて相互間に電解液を介し通電される極性の異なった主電極および副電極とを備え、主電極はそれが設けられる主生成室内に原水を供給する給水管と、主電極の極性に応じ生成される電解イオン水を溢流させる溢流管として配管し、副電極はそれが設けられる副生成室内に原水を供給する給水管と、副電極の極性に応じ生成される電解イオン水を溢流させる溢流管として配管して、主生成室と副生成室とで、それらに配した電極の極性の違いに応じた異なったイオン生成水として、アルカリイオン水と酸性イオン水とが同時に得られるようにしたことを特徴とするイオン水生成装置。
2. 給水管は少なくともそれが設けられる室の底部に給水口が位置し、溢流管はそれが設けられる室の電解イオン水生成域中に分岐またはおよび屈曲して広がった後電解イオン水生成域上に開口して位置する溢流口に至っている請求項１に記載の電解イオン水生成装置。
3. 溢流口は複数ある請求項１、２のいずれか１項に記載の電解イオン水生成装置。
4. 電極を配されてイオン水生成域を図る室は密閉している請求項１〜３のいずれか１項に記載の電解イオン水生成装置。