JP2016123953A - Device of producing weak acid reduction water - Google Patents

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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To efficiently produce weak acid reduction water that is used for, for example, facial cleansing with bath water, a shower and others.SOLUTION: A functional water production apparatus (1) supplies, from first and second power supply circuits (31, 32), such power that a metal electrode (11c) of a first electrolytic cell (11) in a front stage becomes positive and an ion absorption electrode (11d) becomes negative, and a metal electrode (12c) of a second electrolytic cell (12) in a subsequent stage becomes negative and an ion absorption electrode (12d) becomes positive.SELECTED DRAWING: Figure 1

Description

本発明は、例えば風呂の湯やシャワーなどによる洗顔用として使用される弱酸性還元水の製造方法および製造装置に関する。   The present invention relates to a manufacturing method and a manufacturing apparatus for weakly acidic reduced water used, for example, for face washing using hot water in a bath or shower.

近年、人体の肌に対して美容効果を有するという観点から、弱酸性還元水が注目されている。従来の弱酸性還元水の製造装置としては、例えば特許文献1に開示されたものが知られている。   In recent years, weakly acidic reduced water has attracted attention from the viewpoint of having a beauty effect on human skin. As a conventional apparatus for producing weakly acidic reduced water, for example, one disclosed in Patent Document 1 is known.

特許文献1に開示された装置では、電解容器内に陽極および陰極を有する電気分解部が設けられ、電解容器内に供給された水を電気分解部にて電気分解することにより酸性水を生成する。当該発明は、その後、生成した酸性水に対し、極性を反転させた電流を電気分解部の電極に流して電気分解することにより、酸性水におけるpHおよび水素溶存量を増加させることが可能な構成となっている。   In the apparatus disclosed in Patent Document 1, an electrolysis unit having an anode and a cathode is provided in an electrolysis vessel, and acidic water is generated by electrolyzing water supplied in the electrolysis vessel in the electrolysis unit. . The present invention is configured to increase the pH and the amount of dissolved hydrogen in the acidic water by electrolyzing the generated acidic water with a current whose polarity is reversed after flowing through the electrode of the electrolysis section. It has become.

特開2010−117080号公報(2010年5月27日公開)JP 2010-111080 A (published May 27, 2010)

しかしながら、上記従来の構成は、バッチ式での水の処理しか想定されておらず、風呂の水など、水を連続的に処理して多くの弱酸性還元水を得ようとする場合には、非効率なものである。すなわち、特許文献1に開示されているバッチ式の構成では、水を連続的に処理して多くの弱酸性還元水を得ようとする場合、循環式(循環水に順電解を行って酸性軟水化し、その後、酸性軟水化した水に逆電解を行ってさらに循環させる方式)にて行う必要がある。このような方式では、弱酸性還元水を得るための処理的が繁雑になり、かつ弱酸性還元水を連続的に得難いという問題点を有している。   However, the above-described conventional configuration is only supposed to be a batch type of water treatment, such as bath water, when continuously treating water to obtain a lot of weakly acidic reduced water, It is inefficient. That is, in the batch-type configuration disclosed in Patent Document 1, when water is continuously processed to obtain a large amount of weakly acidic reduced water, a circulating type (acid soft water is obtained by subjecting the circulating water to forward electrolysis. Then, it is necessary to carry out by a method of reversely electrolyzing the acid-softened water and further circulating it. In such a system, the treatment for obtaining weakly acidic reduced water becomes complicated, and it is difficult to obtain weakly acidic reduced water continuously.

したがって、本発明は、弱酸性還元水を効率よく製造することができる弱酸性還元水の製造方法および製造装置の提供を目的としている。   Accordingly, an object of the present invention is to provide a production method and a production apparatus for weakly acidic reduced water that can efficiently produce weakly acidic reduced water.

上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る弱酸性還元水の製造装置は、金属電極およびイオン吸着電極を内部に有する第1電解槽と、金属電極およびイオン吸着電極を内部に有し、前記第1電解槽に直列に接続されている第2電解槽と、前記第1電解槽および前記第2電解槽のうちの、水の流れの上流側に位置する前段電解槽の前記金属電極が正極性、かつ前記イオン吸着電極が負極性となり、水の流れの下流側に位置する後段電解槽の前記金属電極が負極性、かつ前記イオン吸着電極が正極性となる電力を前記各電極に供給する電源部とを備えていることを特徴としている。   In order to solve the above problems, a weakly acidic reduced water production apparatus according to an aspect of the present invention includes a first electrolytic cell having a metal electrode and an ion adsorption electrode therein, and a metal electrode and an ion adsorption electrode therein. The second electrolytic cell connected in series to the first electrolytic cell, and the first electrolytic cell located upstream of the flow of water among the first electrolytic cell and the second electrolytic cell. The electric power that the metal electrode has a positive polarity, the ion adsorption electrode has a negative polarity, the metal electrode of the latter-stage electrolytic cell located on the downstream side of the water flow has a negative polarity, and the ion adsorption electrode has a positive polarity. And a power supply unit that supplies the electrodes.

本発明の一態様によれば、弱酸性還元水をワンパスにて迅速に、効率よく製造することができる。   According to one embodiment of the present invention, weakly acidic reduced water can be produced quickly and efficiently in one pass.

本発明の実施の形態の弱酸性還元水の製造装置の全体構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the whole structure of the manufacturing apparatus of weak acidic reduced water of embodiment of this invention. 図1における電気系統部の構成を具体的に示す回路図である。It is a circuit diagram which shows concretely the structure of the electrical system part in FIG. 図2に示した第1および第2電解槽の形状の一例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows an example of the shape of the 1st and 2nd electrolytic vessel shown in FIG. 図3におけるA−A線矢視断面図である。It is an AA arrow directional cross-sectional view in FIG. 図2に示した第1および第2電解槽の他の形状の例を示す斜視図である。It is a perspective view which shows the example of the other shape of the 1st and 2nd electrolytic vessel shown in FIG. 図5におけるB−B線矢視断面図である。FIG. 6 is a cross-sectional view taken along line B-B in FIG. 5. 本発明の他の実施の形態の弱酸性還元水の製造装置の全体構成を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the whole structure of the manufacturing apparatus of weak acidic reduced water of other embodiment of this invention. 図2の場合とは通水方向を逆転させた場合の、図7における電気系統部の構成を具体的に示す回路図である。FIG. 8 is a circuit diagram specifically showing the configuration of the electric system section in FIG. 7 when the water flow direction is reversed from the case of FIG. 2. 本発明のさらに他の本実施の形態の、pHセンサを備えた弱酸性還元水の製造装置の電気系統部の構成を具体的に示す回路図である。It is a circuit diagram which shows concretely the structure of the electrical system part of the manufacturing apparatus of weak acidic reduced water provided with the pH sensor of other this Embodiment of this invention. 本発明のさらに他の本実施の形態の、導電率センサを備えた弱酸性還元水の製造装置の電気系統部の構成を具体的に示す回路図である。It is a circuit diagram which shows concretely the structure of the electrical system part of the manufacturing apparatus of weak acidic reduced water provided with the conductivity sensor of other this Embodiment of this invention. 本発明のさらに他の本実施の形態の、加熱装置を備えた弱酸性還元水の製造装置の電気系統部の構成を具体的に示す回路図である。It is a circuit diagram which shows concretely the structure of the electrical system part of the manufacturing apparatus of weak acidic reduced water provided with the heating apparatus of other this Embodiment of this invention.

〔実施の形態1〕
本発明の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。図1は、本発明の実施の形態の弱酸性還元水の製造装置の全体構成を示す模式図である。図2は、図1における電気系統部の構成を具体的に示す回路図である。
[Embodiment 1]
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic diagram showing an overall configuration of a weakly acidic reduced water production apparatus according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a circuit diagram specifically showing the configuration of the electrical system section in FIG.

本実施の形態の弱酸性還元水の製造装置は、機能水としての弱酸性還元水を製造するものであり、以下では単に機能水製造装置と称する。   The apparatus for producing weakly acidic reduced water according to the present embodiment produces weakly acidic reduced water as functional water, and is hereinafter simply referred to as a functional water producing apparatus.

(機能水製造装置1の全体構成)
図1に示すように、機能水製造装置1は、直列に接続された第1電解槽11および第2電解槽12、給水ポンプ14ならびに給水タンク15を備えている。
(Overall configuration of functional water production device 1)
As shown in FIG. 1, the functional water production apparatus 1 includes a first electrolytic tank 11 and a second electrolytic tank 12, a water supply pump 14, and a water supply tank 15 connected in series.

給水タンク15は、第1通水菅16を介して、第1電解槽11の第1通水口11aと接続されている。給水ポンプ14は第1通水菅16に設けられている。給水タンク15へは給水源、例えば水道から処理対象の水(原水)が供給される。   The water supply tank 15 is connected to the first water inlet 11 a of the first electrolytic cell 11 through the first water tank 16. The water supply pump 14 is provided in the first water tank 16. The water to be treated (raw water) is supplied to the water supply tank 15 from a water supply source, for example, a water supply.

第1電解槽11の第2通水口11bと第2電解槽12の第1通水口12aは互いに接続され、第2電解槽12の第2通水口12bには、第2通水菅17が接続されている。第2通水菅17は、機能水製造装置1からの給水対象である例えば風呂に、機能水製造装置1にて製造された弱酸性還元水を給水するための管路である。   The second water inlet 11b of the first electrolytic cell 11 and the first water inlet 12a of the second electrolytic cell 12 are connected to each other, and the second water tank 17 is connected to the second water inlet 12b of the second electrolytic cell 12. Has been. The second water trough 17 is a conduit for supplying weakly acidic reduced water produced by the functional water production apparatus 1 to, for example, a bath that is a water supply target from the functional water production apparatus 1.

第1電解槽11は、金属電極11cおよびイオン吸着電極11dを内部に備えている。これら、金属電極11cおよびイオン吸着電極11dは互いに平行、かつ第1電解槽11を流れる水の流れ方向と平行となるように配置されている。同様に、第2電解槽12は、金属電極12cおよびイオン吸着電極12dを内部に備えている。これら、金属電極12cおよびイオン吸着電極12dの第2電解槽12の内部における配置状態は、金属電極11cおよびイオン吸着電極11dの第1電解槽11の内部における配置状態と同様である。   The first electrolytic cell 11 includes a metal electrode 11c and an ion adsorption electrode 11d inside. The metal electrode 11c and the ion adsorption electrode 11d are arranged in parallel with each other and in parallel with the flow direction of the water flowing through the first electrolytic cell 11. Similarly, the second electrolytic cell 12 includes a metal electrode 12c and an ion adsorption electrode 12d inside. The arrangement state of the metal electrode 12c and the ion adsorption electrode 12d inside the second electrolytic cell 12 is the same as the arrangement state of the metal electrode 11c and the ion adsorption electrode 11d inside the first electrolytic cell 11.

金属電極11c,12cは、例えば、電極サイズが90×70mmの白金コートチタン電極である。イオン吸着電極11d,12dは、従来周知の構成であり、例えば活性炭をベースに、バインダ材、導電材などにより形成されたものである。イオン吸着電極11d,12dの、金属電極11c,12cと対向する電極面の寸法は、例えば金属電極11c,12cの電極面の寸法と同じ寸法である。金属電極11c,12cとイオン吸着電極11d,12dとの電極間距離は、共に10mmである。   The metal electrodes 11c and 12c are, for example, platinum-coated titanium electrodes having an electrode size of 90 × 70 mm. The ion adsorption electrodes 11d and 12d have a conventionally well-known configuration, and are formed of, for example, activated carbon as a base and a binder material, a conductive material, or the like. The dimensions of the electrode surfaces of the ion adsorption electrodes 11d and 12d facing the metal electrodes 11c and 12c are, for example, the same dimensions as the electrode surfaces of the metal electrodes 11c and 12c. The interelectrode distance between the metal electrodes 11c and 12c and the ion adsorption electrodes 11d and 12d is 10 mm.

(電気系統部)
機能水製造装置1は、電気系統部として、第1電源回路(電源部)31、第2電源回路(電源部)32、第1スイッチング回路(電源部)33、第2スイッチング回路(電源部)34および制御装置35を備えている。
(Electrical system)
The functional water production apparatus 1 includes a first power supply circuit (power supply unit) 31, a second power supply circuit (power supply unit) 32, a first switching circuit (power supply unit) 33, and a second switching circuit (power supply unit) as an electrical system unit. 34 and a control device 35.

第1電源回路31は、第1スイッチング回路33を介して金属電極11cおよびイオン吸着電極11dへ電力を供給する。第1スイッチング回路33は、第1電源回路31から金属電極11cおよびイオン吸着電極11dへ供給される電力の極性を切り替える。同様に、第2電源回路32は、第2スイッチング回路34を介して金属電極12cおよびイオン吸着電極12dへ電力を供給する。第2スイッチング回路34は、第2電源回路32から金属電極12cおよびイオン吸着電極12dへ供給される電力の極性を切り替える。   The first power supply circuit 31 supplies power to the metal electrode 11c and the ion adsorption electrode 11d via the first switching circuit 33. The first switching circuit 33 switches the polarity of electric power supplied from the first power supply circuit 31 to the metal electrode 11c and the ion adsorption electrode 11d. Similarly, the second power supply circuit 32 supplies power to the metal electrode 12c and the ion adsorption electrode 12d via the second switching circuit 34. The second switching circuit 34 switches the polarity of power supplied from the second power supply circuit 32 to the metal electrode 12c and the ion adsorption electrode 12d.

制御装置35は、例えばマイクロコンピュータを備え、第1スイッチング回路33および第2スイッチング回路34の極性切替え動作を制御する。図2に示す機能水製造装置1では、第1電解槽11の金属電極11cが正極性、イオン吸着電極11dが負極性となっており、第2電解槽12の金属電極12cが負極性、イオン吸着電極12dが正極性となっている。   The control device 35 includes, for example, a microcomputer, and controls the polarity switching operation of the first switching circuit 33 and the second switching circuit 34. In the functional water production apparatus 1 shown in FIG. 2, the metal electrode 11c of the first electrolytic cell 11 is positive, the ion adsorption electrode 11d is negative, and the metal electrode 12c of the second electrolytic cell 12 is negative, ion The adsorption electrode 12d has a positive polarity.

なお、図1に示した機能水製造装置1は、第1電解槽11および第2電解槽12に対して個々に電源回路(第1および第2電源回路31,32)が設けられている構成である。しかしながら、機能水製造装置1は、第1電解槽11および第2電解槽12に対して共通の一つの電源回路が設けられている構成であってもよい。   In addition, the functional water manufacturing apparatus 1 shown in FIG. 1 has a configuration in which power supply circuits (first and second power supply circuits 31 and 32) are individually provided for the first electrolytic cell 11 and the second electrolytic cell 12. It is. However, the functional water manufacturing apparatus 1 may have a configuration in which one common power supply circuit is provided for the first electrolytic cell 11 and the second electrolytic cell 12.

(機能水製造装置1の動作)
上記の構成において、機能水製造装置1の動作について以下に説明する。
機能水製造装置1では、第1電解槽11において金属電極11cを陽極(正極性)とし、イオン吸着電極11dを陰極(負極性)として原水の電気分解を行う。また、第2電解槽12においてイオン吸着電極12dを陽極とし、金属電極12cを陰極として原水の電気分解を行う。
(Operation of functional water production apparatus 1)
In the above configuration, the operation of the functional water production apparatus 1 will be described below.
In the functional water production apparatus 1, raw water is electrolyzed in the first electrolytic cell 11 with the metal electrode 11c as an anode (positive polarity) and the ion adsorption electrode 11d as a cathode (negative polarity). In the second electrolytic cell 12, the raw water is electrolyzed using the ion adsorption electrode 12d as an anode and the metal electrode 12c as a cathode.

第1および第2電解槽11,12での原水の電気分解においては、先ず、第1および第2電解槽11,12内に原水を供給する。使用する原水としては、普通の水道水を用いることができる。具体的には、例えば、大阪府八尾市の水道水(pH=7.6、硬度45mg/L)を用いることができる。   In the electrolysis of raw water in the first and second electrolytic cells 11, 12, first, raw water is supplied into the first and second electrolytic cells 11, 12. Ordinary tap water can be used as raw water to be used. Specifically, for example, tap water (pH = 7.6, hardness 45 mg / L) from Yao City, Osaka Prefecture can be used.

前段の第1電解槽11では、原水の電気分解およびイオン吸着が行われる。例えば、金属電極11cおよびイオン吸着電極12dへ印加する電流値(金属電極11cとイオン吸着電極12dとの間を流れる電流値):500mA、電圧値(金属電極11cとイオン吸着電極12dとの間の電圧値):35〜45V、通水速度:30〜50ml/minとしたときに、pH3〜3.5程度の弱酸性水をワンパスにて生成することができる。   In the first electrolytic cell 11 in the previous stage, electrolysis and ion adsorption of raw water are performed. For example, a current value applied to the metal electrode 11c and the ion adsorption electrode 12d (current value flowing between the metal electrode 11c and the ion adsorption electrode 12d): 500 mA, a voltage value (between the metal electrode 11c and the ion adsorption electrode 12d) Voltage value): 35 to 45 V, water flow rate: 30 to 50 ml / min, weak acidic water having a pH of about 3 to 3.5 can be generated in one pass.

この場合、第1電解槽11では、下記式(1)
O→1/2O↑+2H+ +2e- ……(1)
に示すように、陽極である金属電極11cから水素イオン(H+)が生成されるとともに、主に酸素ガスが発生する。
In this case, in the first electrolytic cell 11, the following formula (1)
H 2 O → 1 / 2O 2 ↑ + 2H + + 2e (1)
As shown in FIG. 5, hydrogen ions (H + ) are generated from the metal electrode 11c as the anode, and oxygen gas is mainly generated.

また、この場合、陰極であるイオン吸着電極11dでは、下記式(2)
2+ + 2e- → M ……(2)
に示すように、原水中に溶存しているMgイオンおよびCaイオンなどの硬度イオン成分(M2+)を、イオン吸着電極11dの吸着面により、電気二重層イオンとして効果的に吸着する。
In this case, in the ion adsorption electrode 11d as a cathode, the following formula (2)
M 2 + + 2e → M (2)
As shown in FIG. 5, hardness ion components (M 2 + ) such as Mg ions and Ca ions dissolved in the raw water are effectively adsorbed as electric double layer ions by the adsorption surface of the ion adsorption electrode 11d.

なお、陰極でも、下記式(4)による水の電気分解が部分的に起きるものの、陰極としてイオン吸着電極11dを用いた場合、陰極として金属電極を用いた場合と比較して、OH-イオンの発生は限定的である。したがって、第1電解槽11では、陽極の金属電極11cにて発生するH+イオンが増加することにより、水は、MgイオンおよびCaイオンなどの硬度イオン成分が吸着除去されて軟水化するとともに、pHがpH3〜3.5程度まで低下する。 Even in the cathode, water electrolysis according to the following formula (4) partially occurs. However, when the ion adsorbing electrode 11d is used as the cathode, the OH ion concentration is lower than when the metal electrode is used as the cathode. The occurrence is limited. Accordingly, in the first electrolytic cell 11, the H + ions generated in the anode metal electrode 11c increase, so that water is softened by adsorbing and removing hardness ion components such as Mg ions and Ca ions, The pH drops to about pH 3 to 3.5.

次に、第2電解槽12では、第1電解槽11にて電気分解された水に対して、金属電極12cの極性とイオン吸着電極12dの極性とを逆転させた状態(金属電極12cを陰極、イオン吸着電極12dを陽極)として、電気分解を行う。この場合に、第2電解槽12(第2電解槽12の金属電極12cおよびイオン吸着電極12d)に印加する電力値(電流値×電圧値)は、第1電解槽11(第1電解槽11の金属電極11cおよびイオン吸着電極11d)に印加する電力値よりも小さい値に設定する。   Next, in the second electrolytic cell 12, the state in which the polarity of the metal electrode 12c and the polarity of the ion adsorption electrode 12d are reversed with respect to the water electrolyzed in the first electrolytic cell 11 (the metal electrode 12c is a cathode) Electrolysis is performed using the ion adsorption electrode 12d as an anode. In this case, the power value (current value × voltage value) applied to the second electrolytic cell 12 (the metal electrode 12c and the ion adsorption electrode 12d of the second electrolytic cell 12) is the first electrolytic cell 11 (the first electrolytic cell 11). The power value to be applied to the metal electrode 11c and the ion adsorption electrode 11d) is set to a value smaller than the value.

第2電解槽12での電気分解では、イオン吸着電極12dに吸着していたMgおよびCaなどの硬度成分(M)を、下記式(3)
M → M2+ + 2e- ……(3)
に示すように、水中に離脱させることができる。なお、イオン吸着電極12dに吸着していたMgおよびCaなどの硬度成分(M)は、例えば金属電極12cを陽極、イオン吸着電極12dを陰極とした機能水製造装置の動作により、イオン吸着電極12dに吸着していたものである。
In the electrolysis in the second electrolytic cell 12, hardness components (M) such as Mg and Ca adsorbed on the ion adsorption electrode 12d are expressed by the following formula (3).
M → M 2+ + 2e - ...... (3)
As shown in Fig. 2, it can be separated into water. The hardness component (M) such as Mg and Ca adsorbed on the ion adsorption electrode 12d is, for example, the ion adsorption electrode 12d by the operation of the functional water production apparatus using the metal electrode 12c as an anode and the ion adsorption electrode 12d as a cathode. It was adsorbed on the surface.

一方、陽極であるイオン吸着電極12dでは、下記式(4)
2HO+2e- →H↑+2OH- ……(4)
に示すように、水酸化物イオン(OH-)が生成するとともに、水素ガスが発生する。
On the other hand, in the ion adsorption electrode 12d which is an anode, the following formula (4)
2H 2 O + 2e → H 2 ↑ + 2OH (4)
As shown in FIG. 4, hydroxide ions (OH ) are generated and hydrogen gas is generated.

ここで、第2電解槽12に印加する電力値を第1電解槽11に印加する電力値よりも小さい値に設定する理由について説明する。   Here, the reason why the power value applied to the second electrolytic cell 12 is set to a value smaller than the power value applied to the first electrolytic cell 11 will be described.

電力値の第1電解槽/第2電解槽の比率が1.0以下の場合には、第2電解槽12におけるイオン離脱が過剰になり、中性〜アルカリ性へとpHが戻り過ぎ、所望の弱酸性還元水を得難くなる。さらに、イオン吸着電極12dは、イオン離脱の完了後にも電流印加が行われるために、陽極酸化され劣化する(具体的には、活性炭などが酸化され、吸着能力が減少する)。そこで、電力値の第1電解槽/第2電解槽の比率を1.0よりも大きい値、すなわち第2電解槽12に印加する電力値を第1電解槽11に印加する電力値よりも小さい値とすることにより、このような事態を防止している。   When the ratio of the first electrolytic cell / second electrolytic cell of the electric power value is 1.0 or less, the ion desorption in the second electrolytic cell 12 becomes excessive, the pH returns too much from neutral to alkaline, and the desired value is obtained. It becomes difficult to obtain weakly acidic reduced water. Further, since the current is applied to the ion adsorption electrode 12d even after the completion of ion desorption, the ion adsorption electrode 12d is anodized and deteriorates (specifically, activated carbon or the like is oxidized and the adsorption capacity is reduced). Therefore, the power value ratio of the first electrolytic cell / second electrolytic cell is larger than 1.0, that is, the power value applied to the second electrolytic cell 12 is smaller than the power value applied to the first electrolytic cell 11. By setting the value, this situation is prevented.

なお、本実施の形態において、第1および第2電源回路31,32から第1および第2電解槽11,12へ供給する電力値は、電圧値を一定とし、電流値を変化させることにより変化させている。したがって、第1および第2電源回路31,32は、少なくとも、出力する電圧値が一定であり、出力する電流値を変化できるものである。なお、第1および第2電源回路31,32は、出力する電圧値も変化できるものであってもよい。   In the present embodiment, the power value supplied from the first and second power supply circuits 31 and 32 to the first and second electrolytic cells 11 and 12 is changed by changing the current value while keeping the voltage value constant. I am letting. Therefore, the first and second power supply circuits 31 and 32 have at least a constant voltage value to be output and can change an output current value. The first and second power supply circuits 31 and 32 may be ones that can change the output voltage value.

また、電力値の第1電解槽/第2電解槽の比率は、1.3〜2.5の間とすることがさらに好ましい。電力値の第1電解槽/第2電解槽の比率をこのような比率とすれば、第2電解槽12にて処理される水のpHが中性側に戻り過ぎる事態を確実に防止し、イオン吸着電極12dが陽極酸化により劣化する事態を確実に抑制することができる。   Moreover, it is more preferable that the ratio of the first electrolytic cell / second electrolytic cell of the power value is between 1.3 and 2.5. If the ratio of the first electrolytic cell / second electrolytic cell of the power value is such a ratio, it is possible to reliably prevent the situation where the pH of the water treated in the second electrolytic cell 12 returns too much to the neutral side, A situation in which the ion adsorption electrode 12d is deteriorated due to anodic oxidation can be reliably suppressed.

また、電力値の第1電解槽/第2電解槽の比率が2.5よりも大きい場合には、イオン離脱のために第2電解槽12に印加する電力値が充分でないため、イオン成分がイオン吸着電極12dに残留する。このため、イオン吸着電極12dの繰り返し使用により、イオン吸着電極12dにおけるイオン成分の吸着余力が枯渇する。したがって、第2電解槽12において、イオン吸着電極12dにより硬度イオン成分が吸着できなくなり、水のpHが変わらなくなるという事態に陥る。そこで、電力値の第1電解槽/第2電解槽の比率を1.3〜2.5の間とすれば、イオン吸着電極12dにおけるイオン成分の吸着能力を維持し易くなる。   In addition, when the ratio of the first electrolytic cell / second electrolytic cell of the power value is larger than 2.5, the power value applied to the second electrolytic cell 12 for detachment of ions is not sufficient, so that the ion component is It remains on the ion adsorption electrode 12d. For this reason, repetitive use of the ion adsorption electrode 12d depletes the adsorption capacity of the ion component in the ion adsorption electrode 12d. Therefore, in the second electrolytic cell 12, the hardness ion component cannot be adsorbed by the ion adsorption electrode 12d, and the pH of water does not change. Therefore, if the ratio of the first electrolytic cell / second electrolytic cell of the power value is between 1.3 and 2.5, it becomes easy to maintain the adsorption capability of the ion component in the ion adsorption electrode 12d.

また、電力値の第1電解槽/第2電解槽の好適な比率は、原水となる水の成分が相違することにより、地域差がある。電力値の第1電解槽/第2電解槽の比率は、例えば、硬度150ppm以上の硬水地域では、炭酸緩衝が大きいために、1.7〜2程度が好適である。また、硬度50ppm以下の軟水地域では、1.3〜1.5程度が好適である。   Moreover, the suitable ratio of the 1st electrolytic cell / 2nd electrolytic cell of an electric power value has a regional difference by the difference in the component of the water used as raw | natural water. The ratio of the first electrolytic cell / second electrolytic cell of the electric power value is preferably about 1.7 to 2 because the carbonate buffer is large in a hard water region having a hardness of 150 ppm or more. Moreover, in the soft water area | region whose hardness is 50 ppm or less, about 1.3-1.5 is suitable.

したがって、電力値の第1電解槽/第2電解槽の比率は、処理対象の原水のpHおよび標準水素電極基準の酸化還元電位(以降、ORPと表記する)を測定することで、最適値に調整することが好ましい。   Therefore, the ratio of the first electrolytic cell / second electrolytic cell of the electric power value is set to an optimum value by measuring the pH of the raw water to be treated and the oxidation-reduction potential based on the standard hydrogen electrode (hereinafter referred to as ORP). It is preferable to adjust.

上記のように、機能水製造装置1では、前段の第1電解槽11にて原水に対して電気分解およびイオン吸着を行うことにより、弱酸性水を生成している。また、後段の第2電解槽12にて、イオン吸着電極12dから硬度イオン成分を離脱させ、金属電極12cにて電気分解を行って水素ガスと水酸化物イオンを発生させることにより、第1電解槽11にて生成した酸性軟水に対し、水素ガスを溶存させて弱酸性還元水を生成している。   As described above, in the functional water production apparatus 1, weakly acidic water is generated by performing electrolysis and ion adsorption on the raw water in the first electrolytic tank 11 in the previous stage. Further, in the second electrolytic cell 12 in the subsequent stage, the hardness ion component is separated from the ion adsorption electrode 12d, and electrolysis is performed on the metal electrode 12c to generate hydrogen gas and hydroxide ions, thereby generating the first electrolysis. Hydrogen acid is dissolved in the acidic soft water generated in the tank 11 to generate weakly acidic reduced water.

これにより、機能水製造装置1では、従来困難であったワンパスでの弱酸性還元水の製造が可能となっている。また、ワンパスにて弱酸性還元水を製造できることから、比較的高速にて弱酸性還元水を製造することができる。したがって、機能水製造装置1では、弱酸性還元水を効率よく製造できる。   As a result, the functional water production apparatus 1 can produce weakly acidic reduced water in one pass, which has been difficult in the past. Moreover, since weak acidic reduced water can be manufactured by one pass, weak acidic reduced water can be manufactured at a comparatively high speed. Therefore, the functional water production apparatus 1 can efficiently produce weakly acidic reduced water.

なお、機能水製造装置1では、第1電解槽11のイオン吸着電極11dにおける硬度イオン成分の吸着機能が枯渇した場合に、水のpHを所望のpHまで下げることができなくなる。たとえば、第1電解槽11での電気分解において、50ml/minの速度で第1電解槽11に通水した場合、80分程度の連続通水にて第1電解槽11から出てくる水のpHが増加し、同時にプロトン伝導が減少する。   In addition, in the functional water manufacturing apparatus 1, when the adsorption function of the hardness ion component in the ion adsorption electrode 11d of the 1st electrolytic vessel 11 is exhausted, it becomes impossible to lower water pH to desired pH. For example, in the electrolysis in the first electrolytic cell 11, when water is passed through the first electrolytic cell 11 at a rate of 50 ml / min, the water coming out of the first electrolytic cell 11 is continuously passed through for about 80 minutes. The pH increases and at the same time proton conduction decreases.

このような場合には、原水を第1電解槽11から第2電解槽12へ通水した状態のままで、第1電解槽11の電極の極性および第2電解槽12の電極の極性を機能水製造装置1の通常動作の場合とはそれぞれ逆極性とする。これにより、イオン吸着電極11dに吸着していたイオン成分(硬度イオン)、およびイオン吸着電極12dに吸着していたイオン成分(塩化物イオン、シリカイオン等のマイナスイオン)を離脱除去することができる。   In such a case, the polarity of the electrode of the first electrolytic cell 11 and the polarity of the electrode of the second electrolytic cell 12 are functioned while the raw water is passed from the first electrolytic cell 11 to the second electrolytic cell 12. The polarity is opposite to that in the normal operation of the water production apparatus 1. Thereby, the ion component (hardness ions) adsorbed on the ion adsorbing electrode 11d and the ion component adsorbed on the ion adsorbing electrode 12d (negative ions such as chloride ions and silica ions) can be separated and removed. .

(第1および第2電解槽11,12の形状)
図3は、第1および第2電解槽11,12の形状の一例を示す斜視図である。図4は、図3におけるA−A線矢視断面図である。図5は、第1および第2電解槽11,12の他の形状の例を示す斜視図である。図6は、図5におけるB−B線矢視断面図である。
(Shapes of the first and second electrolytic cells 11, 12)
FIG. 3 is a perspective view showing an example of the shape of the first and second electrolytic cells 11 and 12. 4 is a cross-sectional view taken along line AA in FIG. FIG. 5 is a perspective view showing an example of another shape of the first and second electrolytic cells 11 and 12. 6 is a cross-sectional view taken along line BB in FIG.

第1および第2電解槽11,12は、図3および図4に示すように、例えば高さの低い箱形状を有し、箱形状の内部における底壁の上面に例えば金属電極11cが配置され、上壁の下面に例えばイオン吸着電極11dが配置されている構成であってもよい。   As shown in FIGS. 3 and 4, the first and second electrolytic cells 11, 12 have, for example, a box shape with a low height, and, for example, a metal electrode 11 c is disposed on the upper surface of the bottom wall inside the box shape. For example, the ion adsorption electrode 11d may be arranged on the lower surface of the upper wall.

また、第1および第2電解槽11,12は、図5および図6に示すように、例えば円筒形を有し、円筒形の中心に丸棒状の例えば金属電極11cが配置され、円筒形の内周面に例えばイオン吸着電極11dが配置されている構成であってもよい。ただし、第1および第2電解槽11,12の形状はこれらの形状に限定されるものではない。   Further, as shown in FIGS. 5 and 6, the first and second electrolytic cells 11, 12 have, for example, a cylindrical shape, and a round bar-shaped, for example, metal electrode 11 c is disposed at the center of the cylindrical shape, and the cylindrical shape For example, an ion adsorption electrode 11d may be arranged on the inner peripheral surface. However, the shapes of the first and second electrolytic cells 11 and 12 are not limited to these shapes.

〔実施の形態2〕
本発明の他の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。図7は、弱酸性還元水を製造する本発明の実施の形態の機能水製造装置2の全体構成を示す模式図である。図8は、図2の場合とは通水方向を逆転させた場合の、図7における電気系統部の構成を具体的に示す回路図である。
[Embodiment 2]
Another embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 7 is a schematic diagram showing the overall configuration of the functional water production apparatus 2 according to the embodiment of the present invention for producing weakly acidic reduced water. FIG. 8 is a circuit diagram specifically illustrating the configuration of the electric system unit in FIG. 7 when the water flow direction is reversed from that in FIG. 2.

(機能水製造装置2の全体構成)
図7に示すように、機能水製造装置2は、直列に接続された前記第1電解槽11および前記第2電解槽12、水路切替装置(通水方向切替え部)13、前記給水ポンプ14ならびに前記給水タンク15を備えている。
(Overall configuration of functional water production device 2)
As shown in FIG. 7, the functional water production apparatus 2 includes the first electrolytic tank 11 and the second electrolytic tank 12 connected in series, a water channel switching device (water flow direction switching unit) 13, the water supply pump 14, and The water supply tank 15 is provided.

水路切替装置13は、第3通水菅18を介して給水タンク15と接続されている。給水ポンプ14は第3通水菅18に設けられている。   The water channel switching device 13 is connected to the water supply tank 15 through a third water trough 18. The water supply pump 14 is provided in the third water tank 18.

また、水路切替装置13は、第1通水菅16を介して第1電解槽11の第1通水口11aと接続され、第2通水菅17を介して第2電解槽12の第2通水口12bと接続されている。水路切替装置13にはさらに第4通水菅19が接続されている。第4通水菅19は、機能水製造装置2からの給水対象である例えば風呂に、機能水製造装置2にて製造された弱酸性還元水を給水するための管路である。   Further, the water channel switching device 13 is connected to the first water inlet 11 a of the first electrolytic tank 11 through the first water tank 16, and the second channel of the second electrolytic tank 12 through the second water tank 17. It is connected to the water inlet 12b. A fourth waterway 19 is further connected to the water channel switching device 13. The fourth water trough 19 is a conduit for supplying weakly acidic reduced water produced by the functional water production apparatus 2 to, for example, a bath that is a water supply target from the functional water production apparatus 2.

水路切替装置13は、第3通水菅18と第1通水菅16および第2通水菅17の接続を切り替え可能である。水路切替装置13の通水方向切替え動作は、制御装置35により制御される。他の構成は、前記機能水製造装置1と同様である。   The water channel switching device 13 can switch the connection between the third water trough 18, the first water trough 16, and the second water trough 17. The water flow direction switching operation of the water channel switching device 13 is controlled by the control device 35. Other configurations are the same as those of the functional water production apparatus 1.

水路切替装置13により第3通水菅18の接続が第1通水菅16に切り替えられた場合、給水タンク15から供給される水は、第3通水菅18、第1通水菅16、第1電解槽11、第2電解槽12および第2通水菅17を経て、第4通水菅19から給水先へ給水される(図7に実線にて示す水の流れ)。一方、水路切替装置13により第3通水菅18の接続が第2通水菅17に切り替えられた場合、給水タンク15から供給される水は、第3通水菅18、第2通水菅17、第2電解槽12、第1電解槽11および第1通水菅16を経て、第4通水菅19から給水先へ給水される(図7に二点鎖線にて示す水の流れ)。   When the connection of the third water trough 18 is switched to the first water trough 16 by the water channel switching device 13, the water supplied from the water supply tank 15 is the third water trough 18, the first water trough 16, Water is supplied from the fourth water tank 19 to the water supply destination through the first electrolytic tank 11, the second electrolytic tank 12, and the second water tank 17 (flow of water shown by a solid line in FIG. 7). On the other hand, when the connection of the third water tank 18 is switched to the second water tank 17 by the water channel switching device 13, the water supplied from the water supply tank 15 is the third water tank 18 and the second water tank. 17, the second electrolytic cell 12, the first electrolytic cell 11, and the first water tank 16, and the water is supplied from the fourth water tank 19 to the water supply destination (the flow of water indicated by a two-dot chain line in FIG. 7). .

(機能水製造装置2の動作)
上記の構成において、機能水製造装置2の動作について以下に説明する。
機能水製造装置2では、弱酸性還元水を製造する場合、水路切替装置13により第3通水菅18の接続がまず例えば第1通水菅16に切り替えられる。なお、第3通水菅18の接続はまず第2通水菅17に切り替えられてもよい。
(Operation of functional water production apparatus 2)
In the above configuration, the operation of the functional water production apparatus 2 will be described below.
In the functional water production device 2, when producing weakly acidic reduced water, the connection of the third water trough 18 is first switched to the first water trough 16 by the water channel switching device 13. The connection of the third water trough 18 may be switched to the second water trough 17 first.

第3通水菅18の接続が第1通水菅16に切り替えられた場合、図7に実線にて示すように、給水タンク15から供給される水は、第3通水菅18、第1通水菅16、第1電解槽11、第2電解槽12および第2通水菅17を経て、第4通水菅19から給水先へ給水される。   When the connection of the third water trough 18 is switched to the first water trough 16, the water supplied from the water tank 15 is the third water trough 18, the first water trough 18, as shown by the solid line in FIG. Water is supplied from the fourth water tank 19 to the water supply destination through the water tank 16, the first electrolytic tank 11, the second electrolytic tank 12, and the second water tank 17.

この場合、機能水製造装置1の場合と同様にして、第1電解槽11では、金属電極11cを陽極とし、イオン吸着電極11dを陰極として水の電気分解を行う。また、第2電解槽12では、イオン吸着電極12dを陽極とし、金属電極12cを陰極として水の電気分解を行う。これにより、機能水製造装置2では、弱酸性還元水をワンパスにて、かつ比較的高速にて製造することができる。すなわち、弱酸性還元水を効率よく製造することができる。   In this case, similarly to the case of the functional water production apparatus 1, in the first electrolytic cell 11, water is electrolyzed using the metal electrode 11c as an anode and the ion adsorption electrode 11d as a cathode. In the second electrolytic cell 12, electrolysis of water is performed using the ion adsorption electrode 12d as an anode and the metal electrode 12c as a cathode. Thereby, in the functional water manufacturing apparatus 2, weak acidic reduced water can be manufactured by one pass and comparatively high speed. That is, weakly acidic reduced water can be produced efficiently.

一方、第1電解槽11において、陰極のイオン吸着電極11dにてイオン吸着を継続して行っていると、イオン吸着電極11dにおける硬度イオン成分の吸着余力が枯渇し、水のpHを所望のpHまで下げることができなくなる。   On the other hand, if ion adsorption is continuously performed by the ion adsorption electrode 11d of the cathode in the first electrolytic cell 11, the adsorption capacity of the hardness ion component in the ion adsorption electrode 11d is depleted, and the pH of water is set to a desired pH. Can not be lowered.

この場合には、イオン吸着電極11dにおいて、先述の式(4)に示した水酸化イオンの生成が始まり、第1電解槽11から出てくる水は、pHが増加し、同時にプロトン伝導が減少するため導電率が減少する。この現象は、先述のように、例えば80分程度の連続通水により生じる。   In this case, in the ion adsorption electrode 11d, the generation of hydroxide ions shown in the above-described formula (4) starts, and the pH of the water coming out of the first electrolytic cell 11 increases and simultaneously the proton conduction decreases. Therefore, the conductivity is reduced. As described above, this phenomenon is caused by continuous water flow for about 80 minutes, for example.

そこで、制御装置35は、水路切替装置13を制御して、第1および第2電解槽11,12に対する通水方向を逆方向に切り替え(通水方向切替え動作)、かつ第1および第2スイッチング回路33,34を制御して、第1および第2電解槽11,12の金属電極11c,12cおよびイオン吸着電極11d,12dに対して印加している電力の極性を逆に切り替える(極性切替え動作)。以下、この動作を第1および第2電解槽11,12の前段後段切替動作と称する。   Therefore, the control device 35 controls the water channel switching device 13 to switch the water flow direction to the first and second electrolyzers 11 and 12 in the reverse direction (water flow direction switching operation), and the first and second switching. The circuits 33 and 34 are controlled to switch the polarity of the power applied to the metal electrodes 11c and 12c and the ion adsorption electrodes 11d and 12d of the first and second electrolytic cells 11 and 12 in reverse (polarity switching operation). ). Hereinafter, this operation is referred to as a pre-stage / post-stage switching operation of the first and second electrolytic cells 11, 12.

具体的には、図7に二点鎖線にて示すように、水路切替装置13により第3通水菅18の接続が第2通水菅17に切り替えられ、給水タンク15から供給される水は、第3通水菅18、第2通水菅17、第2電解槽12、第1電解槽11および第1通水菅16を経て、第4通水菅19から給水先へ給水される。また、図8に示すように、第1電解槽11の金属電極11cが負極性、イオン吸着電極11dが正極性となり、第2電解槽12の金属電極12cが正極性、イオン吸着電極12dが負極性となる。   Specifically, as shown by a two-dot chain line in FIG. 7, the connection of the third water trough 18 is switched to the second water trough 17 by the water channel switching device 13, and the water supplied from the water supply tank 15 is Water is supplied from the fourth water tank 19 to the water supply destination through the third water tank 18, the second water tank 17, the second electrolytic tank 12, the first electrolytic tank 11, and the first water tank 16. Further, as shown in FIG. 8, the metal electrode 11c of the first electrolytic cell 11 is negative, the ion adsorption electrode 11d is positive, the metal electrode 12c of the second electrolytic cell 12 is positive, and the ion adsorption electrode 12d is negative. It becomes sex.

上記のように、水路切替装置13による切り替えおよび第1および第2スイッチング回路33,34による切り替えが行われた場合、第1および第2電解槽11,12の前段および後段の関係が逆転し、第2電解槽12が前段、第1電解槽11が後段となる。   As described above, when the switching by the water channel switching device 13 and the switching by the first and second switching circuits 33 and 34 are performed, the relationship between the first and second stages of the first and second electrolytic cells 11 and 12 is reversed, The second electrolytic cell 12 is the front stage, and the first electrolytic cell 11 is the rear stage.

したがって、第2電解槽12のイオン吸着電極12dでは、硬度イオン成分の吸着が行われ、第1電解槽11のイオン吸着電極11dでは、硬度イオン成分の離脱が行われる。これにより、第2電解槽12では、イオン吸着電極12dにおける硬度イオン成分の吸着余力が低下するものの、第1電解槽11では、イオン吸着電極11dにおける硬度イオン成分の吸着余力が復活する。   Therefore, the ion adsorption electrode 12d of the second electrolytic cell 12 adsorbs the hardness ion component, and the ion adsorption electrode 11d of the first electrolytic cell 11 separates the hardness ion component. Thereby, in the second electrolytic cell 12, the adsorption capacity of the hardness ion component in the ion adsorption electrode 12d is reduced, but in the first electrolytic cell 11, the adsorption capacity of the hardness ion component in the ion adsorption electrode 11d is restored.

そこで、機能水製造装置2では、第1および第2電解槽11,12の前段後段切替動作を行うことにより、継続して弱酸性還元水の製造が可能となる。   Therefore, the functional water production apparatus 2 can continuously produce weakly acidic reduced water by performing the first-stage and second-stage switching operations of the first and second electrolyzers 11 and 12.

本実施の形態において、制御装置35は、第1および第2電解槽11,12の前段後段切替動作を通水時間または通水量に基づいて行う。すなわち、第1および第2電解槽11,12における時間当たりの水の処理量は、予め知ることができ、また、陰極となる場合のイオン吸着電極11d,12dにおける硬度イオン成分の吸着余力が枯渇する場合の水の処理量、すなわち通水時間は予測することができる。そこで、制御装置35は、第1および第2電解槽11,12の前段後段切替動作を通水時間または通水量に基づいて行うことができる。   In the present embodiment, the control device 35 performs the front / rear switching operation of the first and second electrolyzers 11 and 12 based on the water passage time or the water passage amount. That is, the treatment amount of water per hour in the first and second electrolytic cells 11 and 12 can be known in advance, and the adsorption capacity of the hardness ion component in the ion adsorption electrodes 11d and 12d when the cathode is used is depleted. The amount of water treated, i.e., the water flow time, can be predicted. Therefore, the control device 35 can perform the upstream and downstream switching operations of the first and second electrolytic cells 11 and 12 based on the water passing time or the water passing amount.

制御装置35は、通水時間を内部のタイマーにて測定することができる。また、通水量は、水が通るいずれかの菅に設けられた水量計、あるいは給水タンク15の水位の変化等から求めることができる。   The control device 35 can measure the water passage time with an internal timer. In addition, the amount of water flow can be obtained from a water meter provided in any ridge through which water passes, a change in the water level of the water supply tank 15, or the like.

〔実施の形態3〕
本発明のさらに他の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。図9は、本実施の形態の機能水製造装置2の電気系統部の構成を具体的に示す回路図である。
[Embodiment 3]
Still another embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 9 is a circuit diagram specifically showing the configuration of the electrical system section of the functional water production apparatus 2 of the present embodiment.

前述のように、機能水製造装置2において、第1電解槽11のイオン吸着電極11dにおける硬度イオン成分の吸着余力が枯渇した場合、イオン吸着電極11dにおいて、水酸化イオンの生成が始まり、第1電解槽11から出てくる水は、pHが増加する。   As described above, in the functional water production apparatus 2, when the adsorption capacity of the hardness ion component in the ion adsorption electrode 11d of the first electrolytic cell 11 is depleted, generation of hydroxide ions starts in the ion adsorption electrode 11d, and the first The pH of the water coming out of the electrolytic cell 11 increases.

そこで、本実施の形態の機能水製造装置2は、第1電解槽11にて処理された水のpHに基づいて、第1および第2電解槽11,12の前段後段切替動作を行うようになっている。   Therefore, the functional water production apparatus 2 according to the present embodiment performs the upstream and downstream switching operation of the first and second electrolytic cells 11 and 12 based on the pH of the water treated in the first electrolytic cell 11. It has become.

図9に示すように、機能水製造装置2では、第1電解槽11と第2電解槽12との間の通水菅にpHセンサ41が設けられている。pHセンサ41にて検出された水のpH値は、pH検出回路42を介して制御装置35へ入力される。pH検出回路42は、電圧増幅回路および論理回路を備え、pHセンサ41から出力された、pH値を示す検出信号を制御装置35にて処理可能な信号に変換する。   As shown in FIG. 9, in the functional water production apparatus 2, a pH sensor 41 is provided in a water passage between the first electrolytic tank 11 and the second electrolytic tank 12. The pH value of the water detected by the pH sensor 41 is input to the control device 35 via the pH detection circuit 42. The pH detection circuit 42 includes a voltage amplification circuit and a logic circuit, and converts the detection signal indicating the pH value output from the pH sensor 41 into a signal that can be processed by the control device 35.

制御装置35は、pHセンサ41にて検出され、pH検出回路42を介して入力される水(第1電解槽11にて処理された水)のpH値を監視し、pH値が増加した場合に、第1および第2電解槽11,12の前段後段切替動作を行う。   The control device 35 monitors the pH value of water (water treated in the first electrolytic cell 11) detected by the pH sensor 41 and input through the pH detection circuit 42, and the pH value increases. In addition, the first-stage and second-stage electrolytic tanks 11 and 12 are switched between the first and second stages.

以上のように、本実施の形態の構成によれば、弱酸性還元水をワンパスにて、かつ比較的高速にて製造することができる。すなわち、弱酸性還元水を効率よく製造することができる。また、水のpH値が増加した場合に、第1および第2電解槽11,12の前段後段切替動作を行うことにより、継続して弱酸性還元水の製造が可能となる。さらに、第1および第2電解槽11,12の前段後段切替動作を適切なタイミングにて行うことができる。   As described above, according to the configuration of the present embodiment, weakly acidic reduced water can be produced in one pass and at a relatively high speed. That is, weakly acidic reduced water can be produced efficiently. In addition, when the pH value of the water increases, the weakly acidic reduced water can be continuously produced by performing the first-stage and second-stage switching operations of the first and second electrolyzers 11 and 12. Furthermore, the first-stage / second-stage switching operation of the first and second electrolytic cells 11, 12 can be performed at an appropriate timing.

〔実施の形態4〕
本発明のさらに他の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。図10は、本実施の形態の機能水製造装置2の電気系統部の構成を具体的に示す回路図である。
[Embodiment 4]
Still another embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 10 is a circuit diagram specifically showing the configuration of the electrical system section of the functional water production apparatus 2 of the present embodiment.

前述のように、機能水製造装置2において、第1電解槽11のイオン吸着電極11dにおける硬度イオン成分の吸着余力が枯渇した場合、第1電解槽11にて処理された水は、プロトン伝導が減少するため導電率が減少する。   As described above, in the functional water production apparatus 2, when the adsorption capacity of the hardness ion component in the ion adsorption electrode 11d of the first electrolytic cell 11 is depleted, the water treated in the first electrolytic cell 11 has proton conduction. The conductivity decreases because of a decrease.

そこで、本実施の形態の機能水製造装置2は、第1電解槽11にて処理された水の導電率に基づいて、第1および第2電解槽11,12の前段後段切替動作を行うようになっている。   Therefore, the functional water production apparatus 2 according to the present embodiment performs the upstream and downstream switching operation of the first and second electrolytic cells 11 and 12 based on the conductivity of the water treated in the first electrolytic cell 11. It has become.

図10に示すように、機能水製造装置2では、第1電解槽11と第2電解槽12との間の通水菅に導電率センサ45が設けられている。導電率センサ45にて検出された水の導電率は、導電率検出回路46を介して制御装置35へ入力される。導電率検出回路46は、電圧増幅回路および論理回路を備え、導電率センサ45から出力された、導電率を示す検出信号を制御装置35にて処理可能な信号に変換する。   As shown in FIG. 10, in the functional water production apparatus 2, a conductivity sensor 45 is provided in a water passage between the first electrolytic tank 11 and the second electrolytic tank 12. The conductivity of water detected by the conductivity sensor 45 is input to the control device 35 via the conductivity detection circuit 46. The conductivity detection circuit 46 includes a voltage amplification circuit and a logic circuit, and converts the detection signal indicating the conductivity output from the conductivity sensor 45 into a signal that can be processed by the control device 35.

制御装置35は、導電率センサ45にて検出され、導電率検出回路46を介して入力される水(第1電解槽11にて処理された水)の導電率を監視し、導電率が低下した場合に、第1および第2電解槽11,12の前段後段切替動作を行う。   The control device 35 monitors the conductivity of water (water treated in the first electrolytic cell 11) detected by the conductivity sensor 45 and input via the conductivity detection circuit 46, and the conductivity decreases. In this case, the first-stage and second-stage electrolytic tanks 11 and 12 are switched between the first and second stages.

以上のように、本実施の形態の構成によれば、弱酸性還元水をワンパスにて、かつ比較的高速にて製造することができる。すなわち、弱酸性還元水を効率よく製造することができる。また、水の導電率が減少した場合に、第1および第2電解槽11,12の前段後段切替動作を行うことにより、継続して弱酸性還元水の製造が可能となる。さらに、第1および第2電解槽11,12の前段後段切替動作を適切なタイミングにて行うことができる。   As described above, according to the configuration of the present embodiment, weakly acidic reduced water can be produced in one pass and at a relatively high speed. That is, weakly acidic reduced water can be produced efficiently. Further, when the conductivity of water decreases, the weakly acidic reduced water can be continuously produced by performing the first-stage / second-stage switching operation of the first and second electrolyzers 11, 12. Furthermore, the first-stage / second-stage switching operation of the first and second electrolytic cells 11, 12 can be performed at an appropriate timing.

なお、水の導電率は、前段の電解槽の金属電極およびイオン吸着電極に印加する電圧を一定にしている場合、導電率センサ45にて求める構成に代えて、金属電極とイオン吸着電極との間の電流値に基づいて、求めるようにしてもよい。   In addition, when the voltage applied to the metal electrode and the ion adsorption electrode of the electrolytic cell in the previous stage is constant, the conductivity of the water is replaced with the configuration obtained by the conductivity sensor 45, and the metal electrode and the ion adsorption electrode are replaced with each other. You may make it obtain | require based on the electric current value between.

〔実施の形態5〕
本発明のさらに他の実施の形態を図面に基づいて以下に説明する。図11は、本実施の形態の加熱装置を備えた機能水製造装置の電気系統部の構成を具体的に示す回路図である。
[Embodiment 5]
Still another embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 11 is a circuit diagram specifically showing the configuration of the electrical system unit of the functional water production apparatus provided with the heating device of the present embodiment.

本実施の形態の機能水製造装置2は、第1および第2電解槽11,12の前段後段切替動作を行うものであり、前段の電解槽となる第1電解槽11または第2電解槽12にて処理された水を加熱できるようになっている。このために、本実施の形態の機能水製造装置2は、図11に示すように、第1電解槽11と第2電解槽12との間に、加熱装置51を備えている。加熱装置51は、例えば通水菅内に設けられたヒータ等、従来周知のものである。   The functional water production apparatus 2 according to the present embodiment performs a first-stage / second-stage switching operation of the first and second electrolyzers 11, 12, and the first electrolyzer 11 or the second electrolyzer 12 serving as the former-stage electrolyzer. The water treated with can be heated. For this reason, the functional water manufacturing apparatus 2 of this Embodiment is provided with the heating apparatus 51 between the 1st electrolytic vessel 11 and the 2nd electrolytic vessel 12, as shown in FIG. The heating device 51 is a conventionally well-known device such as a heater provided in a water passage.

また、機能水製造装置2では、加熱装置51により水を加熱するので、前段の電解槽となる第1電解槽11または第2電解槽12のイオン吸着電極11d,12dについて、硬度イオン成分の吸着余力が枯渇したのを検出するセンサとしては、pHセンサよりも導電率センサを用いるのが好適である。そこで、機能水製造装置2では導電率センサを使用している。   Moreover, in the functional water manufacturing apparatus 2, since water is heated with the heating apparatus 51, adsorption | suction of a hardness ion component is carried out about the ion adsorption electrodes 11d and 12d of the 1st electrolytic cell 11 used as the former electrolytic cell, or the 2nd electrolytic cell 12. As a sensor for detecting that the remaining power is depleted, it is preferable to use a conductivity sensor rather than a pH sensor. Therefore, the functional water production apparatus 2 uses a conductivity sensor.

また、第1および第2電解槽11,12の前段後段切替動作を行った場合において、加熱による水の導電率への影響を排除するため、すなわち加熱前の水の導電率を測定できるように、通水菅における加熱装置51の両側の位置に、導電率センサ(第1導電率センサ52,第2導電率センサ53)が設けられている。   In addition, when the first and second electrolyzers 11 and 12 are switched to the first and second stages, in order to eliminate the influence of heating on the conductivity of water, that is, the conductivity of water before heating can be measured. The conductivity sensors (first conductivity sensor 52 and second conductivity sensor 53) are provided at positions on both sides of the heating device 51 in the water passage.

ここで、従来、入浴用途などで用いられる加熱された弱酸性還元水を製造する手法としては、電気分解時に発生する水素ガスが引火性を有し危険であるため、予め原水を加熱しておき、その原水に対して電気分解を行って弱酸性還元水を製造するのが通例であった。   Here, conventionally, as a method for producing heated weakly acidic reduced water used for bathing or the like, since hydrogen gas generated during electrolysis is flammable and dangerous, raw water is heated in advance. It was customary to electrolyze the raw water to produce weakly acidic reduced water.

しかしながら、このような手法では、加熱後の原水を電解槽に通すため、原水から熱エネルギーが放散され易い。このため、弱酸性還元水の温度は、利用する段階では大幅に低下しているといった問題を招来していた。   However, in such a method, since the heated raw water is passed through the electrolytic cell, thermal energy is easily dissipated from the raw water. For this reason, there has been a problem that the temperature of the weakly acidic reduced water is greatly reduced at the stage of use.

これに対し、本実施の形態の機能水製造装置2では、少なくとも前段の電解槽となる例えば第1電解槽11にて原水を電気分解した後に、処理後の水を加熱するので、製造した弱酸性還元水の温度低下を抑制することができる。   On the other hand, in the functional water production apparatus 2 of the present embodiment, since the raw water is heated after electrolyzing raw water in, for example, the first electrolytic cell 11 which is at least the preceding electrolytic cell, the processed water is heated. It is possible to suppress the temperature reduction of the acidic reduced water.

この場合、前段の電解槽となる例えば第1電解槽11による処理では、発生するガスが自燃性のない酸素ガスであるので、水を安全に加熱することができる。すなわち、本実施の形態の機能水製造装置2では、自燃性のない酸素ガスが発生する前段の例えば第1電解槽11と自燃性の水素ガスが発生する後段の例えば第2電解槽12との間において水を加熱するので、引火の危険性を排除して水を安全に加熱することができる。   In this case, for example, in the treatment by the first electrolytic cell 11 serving as the previous electrolytic cell, the generated gas is oxygen gas having no self-combustibility, so that the water can be heated safely. That is, in the functional water production apparatus 2 of the present embodiment, for example, the first electrolytic cell 11 at the front stage where non-flammable oxygen gas is generated and the second electrolytic tank 12 at the subsequent stage where self-combustible hydrogen gas is generated. Since water is heated in between, water can be safely heated by eliminating the danger of ignition.

また、前段の例えば第1電解槽11にて生成される酸性水は、プロトンによるイオン伝導率が高いため、加熱装置51による加熱の際の熱伝導率が高くなる。したがって、加熱装置51により水を効率よく加熱することができる。   Moreover, since the acidic water produced | generated in the 1st electrolytic vessel 11 of the front | former stage has high ion conductivity by a proton, the heat conductivity at the time of the heating by the heating apparatus 51 becomes high. Therefore, water can be efficiently heated by the heating device 51.

以上のように、本実施の形態の構成によれば、弱酸性還元水をワンパスにて、かつ比較的高速にて製造することができる。すなわち、弱酸性還元水を効率よく製造することができる。また、導電率が低下した場合に、第1および第2電解槽11,12の前段後段切替動作を行うことにより、継続して弱酸性還元水の製造が可能となる。さらに、第1および第2電解槽11,12の前段後段切替動作を適切なタイミングにて行うことができる。さらに、温度低下を抑制しながら安全に弱酸性還元水を加熱することができる。   As described above, according to the configuration of the present embodiment, weakly acidic reduced water can be produced in one pass and at a relatively high speed. That is, weakly acidic reduced water can be produced efficiently. In addition, when the conductivity is lowered, by performing the first-stage / second-stage switching operation of the first and second electrolytic cells 11, 12, it is possible to continuously produce weakly acidic reduced water. Furthermore, the first-stage / second-stage switching operation of the first and second electrolytic cells 11, 12 can be performed at an appropriate timing. Furthermore, weakly acidic reduced water can be safely heated while suppressing a temperature drop.

なお、以上の実施の形態において、弱酸性還元水をミストサウナなどの用途で使用する場合には、電極サイズ:150×100mmの白金コートチタン電極2枚と活性炭電極2枚を5mm間隔で交互に配置し、これら電極にDC3.5A(電圧:40〜60V)を印加し、30〜50ml/minの速度で通水することにより、pHが4〜5、ORPが−200〜−50mV程度の弱酸性還元水を生成することができる。また、上記通水速度は、陰イオン交換樹脂にて予め原水中の緩衝成分(重炭酸イオンなど)を除去しておくことにより、2倍以上に高めることも可能である。   In the above embodiment, when weakly acidic reduced water is used for applications such as a mist sauna, two platinum-coated titanium electrodes and two activated carbon electrodes with an electrode size of 150 × 100 mm are alternately arranged at intervals of 5 mm. By placing and applying DC3.5A (voltage: 40-60V) to these electrodes and passing water at a speed of 30-50 ml / min, the pH is 4-5, and the ORP is a weak value of about -200--50 mV. Acidic reduced water can be produced. The water flow rate can be increased by a factor of 2 or more by previously removing buffer components (such as bicarbonate ions) in the raw water with an anion exchange resin.

以上の機能水製造装置1,2により製造される弱酸性還元水は、洗顔や入浴等の理美容用途として用いられることが望ましい。水素溶存量が多く酸化還元電位(ORP)が0〜−500mV程度と低い水は、いわゆる還元水と呼ばれており、特に理美容用途については、肌に対するアンチエージング効果を奏するものとして期待されている(参考文献:温泉科学、第55巻、p.55〜63、2005年)。さらに、弱酸性水は、肌のpH4〜5.5に親和性が高く、いわゆるアストリンゼント効果と呼ばれる肌の引き締め効果を奏することが知られている。   It is desirable that the weakly acidic reduced water produced by the functional water production apparatuses 1 and 2 described above is used for beauty and cosmetic applications such as face washing and bathing. Water with a large amount of dissolved hydrogen and a low oxidation-reduction potential (ORP) of about 0 to -500 mV is called so-called reduced water, and it is expected to have an anti-aging effect on the skin, especially for cosmetic use. (Reference: Hot Spring Science, Vol. 55, p. 55-63, 2005). Furthermore, it is known that weakly acidic water has a high affinity for skin pH of 4 to 5.5 and exhibits a skin tightening effect called a so-called astringent effect.

したがって、本実施の形態の機能水製造装置1,2は、特に肌に親和性の高い良好な弱酸性還元水を製造でき、加熱時の安全性も担保できるため、特に入浴用途としての使用が好適である。   Therefore, the functional water production apparatuses 1 and 2 of the present embodiment can produce good weakly acidic reduced water that has a particularly high affinity for the skin, and can also ensure safety during heating. Is preferred.

〔まとめ〕
本発明の態様1に係る弱酸性還元水の製造装置は、金属電極11cおよびイオン吸着電極11dを内部に有する第1電解槽11と、金属電極12cおよびイオン吸着電極12dを内部に有し、前記第1電解槽11に直列に接続されている第2電解槽12と、前記第1電解槽11および前記第2電解槽12のうちの、水の流れの上流側に位置する前段電解槽の前記金属電極が正極性、かつ前記イオン吸着電極が負極性となり、水の流れの下流側に位置する後段電解槽の前記金属電極が負極性、かつ前記イオン吸着電極が正極性となる電力を前記各電極に供給する電源部(第1電源回路31、第2電源回路32、第1スイッチング回路33、第2スイッチング回路34)とを備えている。
[Summary]
The apparatus for producing weakly acidic reduced water according to aspect 1 of the present invention includes a first electrolytic cell 11 having a metal electrode 11c and an ion adsorption electrode 11d therein, a metal electrode 12c and an ion adsorption electrode 12d therein, The second electrolytic cell 12 connected in series to the first electrolytic cell 11, and the previous electrolytic cell located upstream of the flow of water among the first electrolytic cell 11 and the second electrolytic cell 12 The electric power that the metal electrode has a positive polarity, the ion adsorption electrode has a negative polarity, the metal electrode of the latter-stage electrolytic cell located on the downstream side of the water flow has a negative polarity, and the ion adsorption electrode has a positive polarity. A power supply unit (a first power supply circuit 31, a second power supply circuit 32, a first switching circuit 33, and a second switching circuit 34) that supplies the electrodes is provided.

上記の構成によれば、弱酸性還元水を製造する場合、前段電解槽から後段電解槽へ水を流し、電源部を動作させる。前段電解槽では、陽極である金属電極から酸素ガスが発生し、この酸素ガスが水に溶ける。また、水中の硬度イオン成分が陰極であるイオン吸着電極にて吸着される。これにより、前段電解槽では酸性軟水が得られる。   According to said structure, when manufacturing weakly acidic reduced water, water is poured from a front | former stage electrolytic cell to a back | latter stage electrolytic cell, and a power supply part is operated. In the former-stage electrolytic cell, oxygen gas is generated from the metal electrode as the anode, and this oxygen gas is dissolved in water. Further, hardness ion components in water are adsorbed by an ion adsorption electrode which is a cathode. Thereby, acidic soft water is obtained in the former stage electrolytic cell.

後段電解槽では、陽極であるイオン吸着電極から水素ガスが発生し、この水素ガスが前段電解槽から流れ込む酸性軟水に溶けて弱酸性還元水となる。   In the latter-stage electrolytic cell, hydrogen gas is generated from the ion-adsorbing electrode as the anode, and this hydrogen gas dissolves in the acidic soft water flowing from the previous-stage electrolytic cell and becomes weakly acidic reduced water.

これにより、弱酸性還元水をワンパスにて迅速に、効率よく製造することができる。   Thereby, weakly acidic reduced water can be manufactured quickly and efficiently in one pass.

本発明の態様2に係る弱酸性還元水の製造装置は、上記の態様1において、前記電源部(第1電源回路31、第2電源回路32、第1スイッチング回路33、第2スイッチング回路34)は、前記後段電解槽の前記金属電極および前記イオン吸着電極に印加する電力値を前記前段電解槽の前記金属電極および前記イオン吸着電極に印加する電力値よりも小さくする構成としてもよい。   The apparatus for producing weakly acidic reduced water according to aspect 2 of the present invention is the power source unit (first power circuit 31, second power circuit 32, first switching circuit 33, second switching circuit 34) in the above aspect 1. The power value applied to the metal electrode and the ion adsorption electrode of the latter electrolytic cell may be configured to be smaller than the power value applied to the metal electrode and the ion adsorption electrode of the previous electrolytic cell.

上記の構成によれば、後段電解槽のイオン吸着電極では、以前の処理において水中の硬度イオン成分を吸着していた場合、正極性の電力が供給されることにより、硬度イオン成分の離脱を生じる。この場合、硬度イオン成分の離脱が過剰になると、水のpHが中性側に戻り過ぎることになる。そこで、後段電解槽の金属電極およびイオン吸着電極に印加する電力値を前段電解槽の金属電極およびイオン吸着電極に印加する電力値よりも小さくすれば、このような事態が防止され、良好な弱酸性還元水を得ることができる。   According to the above configuration, when the ion adsorption electrode of the latter electrolytic cell has adsorbed the hardness ion component in water in the previous treatment, the positive ion power is supplied to cause the separation of the hardness ion component. . In this case, if the hardness ion component is excessively removed, the pH of the water returns too much to the neutral side. Therefore, if the power value applied to the metal electrode and the ion adsorption electrode of the latter-stage electrolytic cell is made smaller than the power value applied to the metal electrode and the ion-adsorption electrode of the former-stage electrolytic cell, such a situation can be prevented and a good weakness can be achieved. Acidic reduced water can be obtained.

本発明の態様3に係る弱酸性還元水の製造装置は、上記の態様1または2において、通水方向切替え部(水路切替装置13)と、制御部(制御装置35)とを備え、前記電源部(第1電源回路31、第2電源回路32、第1スイッチング回路33、第2スイッチング回路34)は、前記第1電解槽11の前記金属電極11cおよび前記イオン吸着電極11d、ならび前記第2電解槽12の前記金属電極12cおよび前記イオン吸着電極12dに印加する電力の極性をそれぞれ逆極性に切替える極性切替え動作が可能であり、前記通水方向切替え部(水路切替装置13)は、前記第1電解槽11を前記前段電解槽とし、前記第2電解槽12を前記後段電解槽とする水の第1通水方向と、前記第2電解槽12を前記前段電解槽とし、前記第1電解槽11を前記後段電解槽とする水の第2通水方向との通水方向切替え動作を行い、前記制御部(制御装置35)は、前記第1通水方向または前記第2通水方向による前記第1電解槽11および前記第2電解槽12による水の処理が行われた後に、前記極性切替え動作および前記通水方向切替え動作が行われるように前記電源部および前記通水方向切替え部を制御する構成としてもよい。   The apparatus for producing weakly acidic reduced water according to aspect 3 of the present invention includes the water flow direction switching unit (water channel switching device 13) and the control unit (control device 35) in the above aspect 1 or 2, and the power source The units (first power circuit 31, second power circuit 32, first switching circuit 33, second switching circuit 34) are the metal electrode 11c and the ion adsorption electrode 11d of the first electrolytic cell 11, and the second A polarity switching operation for switching the polarity of electric power applied to the metal electrode 12c and the ion adsorption electrode 12d of the electrolytic cell 12 to opposite polarities is possible. The water flow direction switching unit (water channel switching device 13) is The first electrolytic cell 11 is the first electrolytic cell, the second electrolytic cell 12 is the second electrolytic cell, the first water flow direction, the second electrolytic cell 12 is the first electrolytic cell, and the first electrolytic cell is the first electrolytic cell. 11 performs the water flow direction switching operation with the second water flow direction of water using the latter-stage electrolytic cell, and the control unit (control device 35) performs the first water flow direction or the second water flow direction according to the first water flow direction. After the water treatment by the first electrolytic cell 11 and the second electrolytic cell 12 is performed, the power supply unit and the water flow direction switching unit are controlled so that the polarity switching operation and the water flow direction switching operation are performed. It is good also as composition to do.

上記の構成によれば、通水方向切替え部の通水方向切替え動作により、例えば、第1電解槽を前段電解槽とし、第2電解槽を後段電解槽とする水の第1通水方向による水の処理が行われた後に、第2電解槽を前段電解槽とし、第1電解槽を後段電解槽とする水の第2通水方向による水の処理が行われる。このときには、電源部の極性切替え動作により、第1電解槽の金属電極およびイオン吸着電極、ならび第2電解槽の金属電極およびイオン吸着電極に印加する電力の極性がそれぞれ逆極性に切り替えられる。   According to said structure, by the water flow direction switching operation | movement of a water flow direction switching part, for example, according to the 1st water flow direction which uses a 1st electrolytic cell as a front | former stage electrolytic cell, and uses a 2nd electrolytic cell as a back | latter stage electrolytic cell. After the water treatment is performed, the water is treated in the second water flow direction using the second electrolytic cell as the former electrolytic cell and the first electrolytic cell as the latter electrolytic cell. At this time, the polarity of the electric power applied to the metal electrode and ion adsorption electrode of the first electrolytic cell and the metal electrode and ion adsorption electrode of the second electrolytic cell is switched to the opposite polarity by the polarity switching operation of the power supply unit.

これにより、弱酸性還元水の製造装置では、継続して弱酸性還元水の製造が可能となる。すなわち、例えば、第1電解槽を前段電解槽とし、第2電解槽を後段電解槽とする水の第1通水方向による水の処理では、第1電解槽において、陰極のイオン吸着電極にて硬度イオン成分の吸着を行う。この動作を継続して行っていると、イオン吸着電極における硬度イオン成分の吸着余力が枯渇し、水のpHを所望のpHまで下げることができなくなる。そこで、水の通水方向を第2電解槽を前段電解槽とし、第1電解槽を後段電解槽とする水の第2通水方向に切り替え、かつ第1電解槽の金属電極およびイオン吸着電極、ならび第2電解槽の金属電極およびイオン吸着電極に印加する電力の極性をそれぞれ逆極性に切り替える。これにより、第1電解槽のイオン吸着電極では、硬度イオン成分の離脱が行われる。したがって、第1電解槽のイオン吸着電極における硬度イオン成分の吸着余力が復活し、継続して弱酸性還元水の製造が可能となる。   Thereby, in the manufacturing apparatus of weak acidic reduced water, manufacture of weak acidic reduced water is attained continuously. That is, for example, in the treatment of water in the first water flow direction using the first electrolytic cell as the former electrolytic cell and the second electrolytic cell as the latter electrolytic cell, the ion adsorption electrode of the cathode in the first electrolytic cell Adsorption of hardness ion component. If this operation is continued, the adsorption capacity of the hardness ion component in the ion adsorption electrode is exhausted, and the pH of water cannot be lowered to a desired pH. Therefore, the water flow direction is switched to the second water flow direction of water with the second electrolytic cell as the previous electrolytic cell and the first electrolytic cell as the subsequent electrolytic cell, and the metal electrode and the ion adsorption electrode of the first electrolytic cell Then, the polarity of the power applied to the metal electrode and the ion adsorption electrode of the second electrolytic cell is switched to the opposite polarity. Thereby, the separation of the hardness ion component is performed in the ion adsorption electrode of the first electrolytic cell. Therefore, the residual capacity of the hardness ion component in the ion adsorption electrode of the first electrolytic cell is restored, and it is possible to continuously produce weakly acidic reduced water.

本発明の態様4に係る弱酸性還元水の製造装置は、上記の態様3において、前記第1電解槽11と前記第2電解槽12との間にpHセンサ41を備え、前記制御部(制御装置35)は、前記pHセンサ41にて検出される水のpHが上昇した場合に、前記極性切替え動作および前記通水方向切替え動作が行われるように前記電源部(第1電源回路31、第2電源回路32、第1スイッチング回路33、第2スイッチング回路34)および前記通水方向切替え部(水路切替装置13)を制御する構成としてもよい。   The apparatus for producing weakly acidic reduced water according to aspect 4 of the present invention includes the pH sensor 41 between the first electrolytic tank 11 and the second electrolytic tank 12 in the above aspect 3, and includes the control unit (control). When the pH of water detected by the pH sensor 41 rises, the device 35) is configured to perform the polarity switching operation and the water flow direction switching operation so that the power supply unit (first power circuit 31, It is good also as a structure which controls the 2 power supply circuit 32, the 1st switching circuit 33, the 2nd switching circuit 34), and the said water flow direction switching part (water channel switching apparatus 13).

上記の構成によれば、電源部の極性切替え動作および通水方向切替え部の通水方向切替え動作は、第1電解槽と第2電解槽との間(前段電解槽と後段電解槽との間)のpHセンサにて検出される水のpHが上昇した場合に行われる。すなわち、イオン吸着電極において硬度イオン成分の吸着機能が枯渇した場合には、水のpHは下げることができなくなり上昇する。したがって、水のpHが上昇した場合に、電源部の極性切替え動作および通水方向切替え部の通水方向切替え動作を行えば、これら切替え動作を適切なタイミングにて行うことができる。   According to said structure, the polarity switching operation | movement of a power supply part and the water flow direction switching operation | movement of a water flow direction switching part are between a 1st electrolytic cell and a 2nd electrolytic cell (between a front | former stage electrolytic cell and a back | latter stage electrolytic cell. This is performed when the pH of water detected by the pH sensor of () rises. That is, when the adsorption function of the hardness ion component is depleted in the ion adsorption electrode, the pH of water cannot be lowered and rises. Therefore, when the pH of water rises, if the polarity switching operation of the power supply unit and the water flow direction switching operation of the water flow direction switching unit are performed, these switching operations can be performed at appropriate timing.

本発明の態様5に係る弱酸性還元水の製造装置は、上記の態様3において、前記第1電解槽11と前記第2電解槽12との間に導電率センサ45を備え、前記制御部(制御装置35)は、前記導電率センサ45にて検出される水の導電率が低下した場合に、前記極性切替え動作および前記通水方向切替え動作が行われるように前記電源部(第1電源回路31、第2電源回路32、第1スイッチング回路33、第2スイッチング回路34)および前記通水方向切替え部(水路切替装置13)を制御する構成としてもよい。   The apparatus for producing weakly acidic reduced water according to aspect 5 of the present invention includes the electrical conductivity sensor 45 between the first electrolytic cell 11 and the second electrolytic cell 12 in the above aspect 3, and the control unit ( When the conductivity of water detected by the conductivity sensor 45 is reduced, the control device 35) is configured to perform the polarity switching operation and the water flow direction switching operation so that the power supply unit (first power supply circuit) 31, second power supply circuit 32, first switching circuit 33, second switching circuit 34) and the water flow direction switching unit (water channel switching device 13) may be controlled.

上記の構成によれば、電源部の極性切替え動作および通水方向切替え部の通水方向切替え動作は、第1電解槽と第2電解槽との間(前段電解槽と後段電解槽との間)の導電率センサにて検出される水の導電率が低下した場合に行われる。すなわち、イオン吸着電極において硬度イオン成分の吸着機能が枯渇した場合には水の導電率が低下する。したがって、水の導電率が低下した場合に、電源部の極性切替え動作および通水方向切替え部の通水方向切替え動作を行えば、これら切替え動作を適切なタイミングにて行うことができる。   According to said structure, the polarity switching operation | movement of a power supply part and the water flow direction switching operation | movement of a water flow direction switching part are between a 1st electrolytic cell and a 2nd electrolytic cell (between a front | former stage electrolytic cell and a back | latter stage electrolytic cell. This is performed when the electrical conductivity of water detected by the electrical conductivity sensor is reduced. That is, when the adsorption function of the hardness ion component is depleted in the ion adsorption electrode, the conductivity of water decreases. Therefore, when the conductivity of water decreases, if the polarity switching operation of the power supply unit and the water flow direction switching operation of the water flow direction switching unit are performed, these switching operations can be performed at an appropriate timing.

本発明の態様6に係る弱酸性還元水の製造装置は、上記の態様1〜5のいずれかの1態様において、前記第1電解槽11と前記第2電解槽12との間に水を加熱する加熱装置51を備えている構成としてもよい。   The weakly acidic reduced water production apparatus according to Aspect 6 of the present invention is the one of any one of Aspects 1 to 5, in which water is heated between the first electrolytic tank 11 and the second electrolytic tank 12. It is good also as a structure provided with the heating apparatus 51 to perform.

上記の構成によれば、前段の電解槽での処理が完了した後に水を加熱するので、処理対象の水を予め加熱する構成と比較して、製造した弱酸性還元水の温度低下を抑制することができる。また、前段の電解槽にて発生するガスは、自燃性のない酸素ガスであるので、すなわち自燃性の水素ガスではないので、水を安全に加熱することができる。また、前段の電解槽にて生成される酸性水は、プロトンによるイオン伝導率が高いために熱伝導率が高くなるので、加熱装置は前段の電解槽での処理後の水を効率よく加熱することができる。   According to the above configuration, since the water is heated after the treatment in the preceding electrolytic cell is completed, the temperature decrease of the weakly acidic reduced water produced is suppressed as compared with the configuration in which the water to be treated is preheated. be able to. In addition, since the gas generated in the preceding electrolytic cell is an oxygen gas that is not self-combustible, that is, not a self-combustible hydrogen gas, water can be heated safely. Moreover, since the acidic water produced | generated in the electrolyzer of a front | former stage has high ionic conductivity by a proton, and heat conductivity becomes high, a heating apparatus heats the water after the process in the electrolyzer of a front | former stage efficiently. be able to.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention. Furthermore, a new technical feature can be formed by combining the technical means disclosed in each embodiment.

本発明は、例えば風呂の湯やシャワーなどによる洗顔用として使用される弱酸性還元水の製造に利用することができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be used for the production of weakly acidic reduced water that is used, for example, for facial washing with bath water or shower.

1 機能水製造装置
2 機能水製造装置
11 第1電解槽
11a 第1通水口
11b 第2通水口
11c 金属電極
11d イオン吸着電極
12 第2電解槽
12a 第1通水口
12b 第2通水口
12c 金属電極
12d イオン吸着電極
13 水路切替装置(通水方向切替え部)
14 給水ポンプ
15 給水タンク
16 第1通水菅
17 第2通水菅
18 第3通水菅
19 第4通水菅
31 第1電源回路(電源部)
32 第2電源回路(電源部)
33 第1スイッチング回路(電源部)
34 第2スイッチング回路(電源部)
35 制御装置
41 pHセンサ
42 pH検出回路
45 導電率センサ
46 導電率検出回路
51 加熱装置
52 第1導電率センサ
53 第2導電率センサ
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Functional water manufacturing apparatus 2 Functional water manufacturing apparatus 11 1st electrolytic vessel 11a 1st water flow port 11b 2nd water flow port 11c Metal electrode 11d Ion adsorption electrode 12 2nd electrolytic cell 12a 1st water flow port 12b 2nd water flow port 12c Metal electrode 12d ion adsorption electrode 13 water channel switching device (water flow direction switching unit)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 Water supply pump 15 Water supply tank 16 1st water tank 17 2nd water tank 18 3rd water tank 19 4th water tank 31 1st power supply circuit (power supply part)
32 Second power supply circuit (power supply unit)
33 1st switching circuit (power supply part)
34 Second switching circuit (power supply unit)
35 Control Device 41 pH Sensor 42 pH Detection Circuit 45 Conductivity Sensor 46 Conductivity Detection Circuit 51 Heating Device 52 First Conductivity Sensor 53 Second Conductivity Sensor

Claims (6)

金属電極およびイオン吸着電極を内部に有する第1電解槽と、
金属電極およびイオン吸着電極を内部に有し、前記第1電解槽に直列に接続されている第2電解槽と、
前記第1電解槽および前記第2電解槽のうちの、水の流れの上流側に位置する前段電解槽の前記金属電極が正極性、かつ前記イオン吸着電極が負極性となり、水の流れの下流側に位置する後段電解槽の前記金属電極が負極性、かつ前記イオン吸着電極が正極性となる電力を前記各電極に供給する電源部とを備えていることを特徴とする弱酸性還元水の製造装置。
A first electrolytic cell having a metal electrode and an ion adsorption electrode therein;
A second electrolytic cell having a metal electrode and an ion adsorption electrode therein and connected in series to the first electrolytic cell;
Of the first electrolytic cell and the second electrolytic cell, the metal electrode of the previous electrolytic cell located on the upstream side of the water flow has a positive polarity and the ion adsorption electrode has a negative polarity, and the downstream of the water flow. A weakly acidic reduced water, comprising: a power supply unit that supplies power to each of the electrodes so that the metal electrode of the latter-stage electrolytic cell located on the side has a negative polarity and the ion adsorption electrode has a positive polarity manufacturing device.
前記電源部は、前記後段電解槽の前記金属電極および前記イオン吸着電極に印加する電力値を前記前段電解槽の前記金属電極および前記イオン吸着電極に印加する電力値よりも小さくすることを特徴とする請求項1に記載の弱酸性還元水の製造装置。   The power supply unit is configured to make a power value applied to the metal electrode and the ion adsorption electrode of the subsequent electrolytic cell smaller than a power value applied to the metal electrode and the ion adsorption electrode of the front electrolytic cell. The apparatus for producing weakly acidic reduced water according to claim 1. 通水方向切替え部と、制御部とを備え、
前記電源部は、前記第1電解槽の前記金属電極および前記イオン吸着電極、ならび前記第2電解槽の前記金属電極および前記イオン吸着電極に印加する電力の極性をそれぞれ逆極性に切替える極性切替え動作が可能であり、
前記通水方向切替え部は、前記第1電解槽を前記前段電解槽とし、前記第2電解槽を前記後段電解槽とする水の第1通水方向と、前記第2電解槽を前記前段電解槽とし、前記第1電解槽を前記後段電解槽とする水の第2通水方向との通水方向切替え動作を行い、
前記制御部は、前記第1通水方向または前記第2通水方向による前記第1電解槽および前記第2電解槽による水の処理が行われた後に、前記極性切替え動作および前記通水方向切替え動作が行われるように前記電源部および前記通水方向切替え部を制御することを特徴とする請求項1または2に記載の弱酸性還元水の製造装置。
It has a water flow direction switching part and a control part,
The power supply unit is configured to switch the polarity of power applied to the metal electrode and the ion adsorption electrode of the first electrolytic cell and the metal electrode and the ion adsorption electrode of the second electrolytic cell to opposite polarities. Is possible,
The water flow direction switching unit includes a first water flow direction in which the first electrolytic cell is the front electrolytic cell and the second electrolytic cell is the rear electrolytic cell, and the second electrolytic cell is the front electrolytic cell. And a water flow direction switching operation with a second water flow direction of water with the first electrolytic cell as the latter electrolytic cell,
The control unit performs the polarity switching operation and the water flow direction switching after the water treatment by the first electrolytic cell and the second electrolytic cell in the first water flow direction or the second water flow direction is performed. The apparatus for producing weakly acidic reduced water according to claim 1 or 2, wherein the power supply unit and the water flow direction switching unit are controlled so that the operation is performed.
前記第1電解槽と前記第2電解槽との間にpHセンサを備え、
前記制御部は、前記pHセンサにて検出される水のpHが上昇した場合に、前記極性切替え動作および前記通水方向切替え動作が行われるように前記電源部および前記通水方向切替え部を制御することを特徴とする請求項3に記載の弱酸性還元水の製造装置。
A pH sensor is provided between the first electrolytic cell and the second electrolytic cell,
The control unit controls the power supply unit and the water flow direction switching unit so that the polarity switching operation and the water flow direction switching operation are performed when the pH of water detected by the pH sensor increases. The apparatus for producing weakly acidic reduced water according to claim 3.
前記第1電解槽と前記第2電解槽との間に導電率センサを備え、
前記制御部は、前記導電率センサにて検出される水の導電率が低下した場合に、前記極性切替え動作および前記通水方向切替え動作が行われるように前記電源部および前記通水方向切替え部を制御することを特徴とする請求項3に記載の弱酸性還元水の製造装置。
A conductivity sensor is provided between the first electrolytic cell and the second electrolytic cell,
The control unit is configured to perform the polarity switching operation and the water flow direction switching operation when the conductivity of water detected by the conductivity sensor is reduced. The apparatus for producing weakly acidic reduced water according to claim 3, wherein:
前記第1電解槽と前記第2電解槽との間に水を加熱する加熱装置を備えていることを特徴とする請求項1から5のいずれか1項に記載の弱酸性還元水の製造装置。   The apparatus for producing weakly acidic reduced water according to any one of claims 1 to 5, further comprising a heating device for heating water between the first electrolytic cell and the second electrolytic cell. .
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