JP7517889B2 - Electrolyzed water generator - Google Patents

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Description

本発明は、電解水生成装置に関する。 The present invention relates to an electrolytic water generating device.

従来、水を電気分解に供することで、機能性を備える水を生成する装置(以下、電解水生成装置ともいう。)が知られている。 Conventionally, devices that generate functional water by subjecting water to electrolysis (hereinafter, also referred to as electrolytic water generating devices) are known.

装置内を流れる水の流路の中途には電解部が備えられており、陰極及び陽極の電極間に水を介在させて通電すると、例えば、陰極側では水素が発生し、また液性がアルカリ性に傾くため、電気分解前に比して水素を多く含むアルカリ性の水、所謂水素水やアルカリイオン水と称される水が生成する。 An electrolysis section is provided midway through the water flow path inside the device, and when electricity is passed through the water between the cathode and anode electrodes, for example, hydrogen is generated on the cathode side and the liquid becomes alkaline, producing alkaline water that contains more hydrogen than before electrolysis, known as hydrogen water or alkaline ionized water.

また、陽極側に着目すると、水の電気分解に伴って電極からは酸素が生成し、また液性は酸性を呈するため、電気分解前の状態に比して酸素を多く含む酸性の水、所謂酸素水や酸性水と称される水が生成する。 Furthermore, when we look at the anode side, oxygen is produced from the electrode as the water is electrolyzed, and the liquid becomes acidic, so acidic water that contains more oxygen than the state before electrolysis is produced, so-called oxygen water or acidic water.

このように、電解水生成装置により生成された電解水は、各極別に、又は両者混合状態にて流路の下流末端から吐出され、我々の生活の様々な側面で利用される。 In this way, the electrolytic water generated by the electrolytic water generator is discharged from the downstream end of the flow path, either separately from each electrode or in a mixed state, and is used in various aspects of our lives.

特開2017-064693号公報JP 2017-064693 A

ところで、電解水生成装置に供給する水(原水)に含まれるカルシウムイオンやマグネシウムイオンの量が少ない軟水地域では、水の導電率が低く、所定の電流を流すために高い電圧が必要となるため、効率的な電気分解が行えないおそれがある。 However, in soft water regions where the amount of calcium ions and magnesium ions contained in the water (raw water) supplied to the electrolytic water generating device is low, the conductivity of the water is low and a high voltage is required to pass a certain amount of current, so there is a risk that efficient electrolysis cannot be performed.

また、逆浸透膜(RO膜)などを経て高度に浄化された水もまた導電率が極めて低くなる場合があり、このような水を対象とする場合も同様に電気分解を効率的に行うことができないおそれがある。 In addition, water that has been highly purified through a reverse osmosis membrane (RO membrane) or the like can also have extremely low conductivity, and when using such water, there is a risk that electrolysis cannot be carried out efficiently.

そこで従来より、軟水や高度に浄化(脱イオン化)された水(以下、単に軟水と称する。)に対する電解を容易にすべく、電解補助剤が利用されている。電解補助剤は、水の電気分解が行われる電解部よりも上流位置に配置して電解対象の水にその成分を予め溶出させることにより、水の導電性を高めて効率的な電解を実現するためのものであり、グリセロリン酸カルシウムが一般に広く採用されている。 Therefore, electrolysis auxiliary agents have been used to facilitate the electrolysis of soft water or highly purified (deionized) water (hereinafter simply referred to as soft water). Electrolysis auxiliary agents are placed upstream of the electrolysis section where water electrolysis takes place, and their components are dissolved in advance into the water to be electrolyzed, thereby increasing the electrical conductivity of the water and achieving efficient electrolysis. Calcium glycerophosphate is the most commonly used.

ところが、グリセロリン酸カルシウムは、常温(例えば、20℃±15℃)の範囲内の所定温度の水に対する溶解度が2g/dLであり、比較的水に溶けやすい物質である。 However, calcium glycerophosphate has a solubility of 2 g/dL in water at a specific temperature within the range of room temperature (e.g., 20°C ± 15°C), making it a relatively water-soluble substance.

電解水生成装置は、100g程度の電解補助剤を収容できるよう構成するのが一般的であるが、一日あたりの使用水量を20Lと仮定した場合、電解補助剤として配されたグリセロリン酸カルシウムは1~2日で全て溶けてなくなってしまう。 Electrolyzed water generators are generally designed to hold around 100g of electrolysis aid, but if we assume that 20L of water is used per day, the calcium glycerophosphate used as an electrolysis aid will dissolve completely within one or two days.

それゆえ、軟水地域にて電解を効率的に行うためには、高頻度で電解補助剤の補充を行わなければならず煩雑であるという問題があった。 Therefore, in order to perform electrolysis efficiently in soft water areas, the electrolysis auxiliary agent must be replenished frequently, which is a cumbersome process.

本発明は、斯かる事情に鑑みてなされたものであって、電解対象の水が軟水の場合でも、電解水生成装置に収容する電解補助剤の量を過大な量とすることなく、より長期間に亘って電解効率の改善を図ることのできる電解水生成装置を提供する。 The present invention was made in consideration of the above circumstances, and provides an electrolytic water generating device that can improve the electrolytic efficiency for a longer period of time without requiring an excessive amount of electrolytic auxiliary agent to be contained in the electrolytic water generating device, even when the water to be electrolyzed is soft water.

上記従来の課題を解決するために、本発明に係る電解水生成装置では、(1)流路中途の電解部にて電解した水を前記流路の下流末端より吐出する電解水生成装置において、前記電解部よりも上流位置に同電解部に供給すべき水を改質する改質部を備え、同改質部には、常温の水に対する溶解度が0.001~0.014g/dLであり水中で電離可能で5mm以下の粒径とした所定の大きさを有する電解補助剤と、該電解補助剤とは異なる大きさを有する通水促進材と、が混合状態で収容されており、相対的に大きい方の平均粒径は、相対的に小さい方の平均粒径に対して20%以上大きく、通水促進材の添加重量は、電解補助剤の重量に対して60~140%であり、電解補助剤と通水促進材との粒数の比率は、電解補助剤の平均粒径が通水促進剤の平均粒径より大きい場合、5:6以上で通水促進材が多い比率とし、電解補助剤の平均粒径が通水促進剤の平均粒径より小さい場合、5:4以下で通水促進材が少ない比率とした。 In order to solve the above-mentioned problems, the electrolytic water generating device according to the present invention provides: (1) an electrolytic water generating device that discharges water electrolyzed in an electrolysis section midway through a flow path from a downstream end of the flow path, the electrolytic water generating device comprising a reforming section located upstream of the electrolysis section for reforming water to be supplied to the electrolysis section, the reforming section containing a mixture of an electrolysis auxiliary having a solubility in water at room temperature of 0.001 to 0.014 g/dL, being ionizable in water , and having a predetermined particle size of 5 mm or less , and a water passage promoter having a different size from the electrolysis auxiliary, the relatively larger average particle size being 20% or more larger than the relatively smaller average particle size, the weight of the water passage promoter being 60 to 140% of the weight of the electrolysis auxiliary, and the ratio of the number of particles of the electrolysis auxiliary to the water passage promoter being 5:6 or more, with the water passage promoter predominating, when the average particle size of the electrolysis auxiliary is larger than that of the water passage promoter, and the ratio of the number of particles of the electrolysis auxiliary to the water passage promoter being 5:4 or less, with the water passage promoter being less, when the average particle size of the electrolysis auxiliary is smaller than that of the water passage promoter .

また、上記従来の課題を解決するために、本発明に係る電解水生成装置では、(2)流路中途の電解部にて電解した水を前記流路の下流末端より吐出する電解水生成装置において、同電解水生成装置は、前記電解部に供給する電力を蓄える蓄電体とシャワー本体からなるシャワーヘッドであり、前記流路は使用者が把持するステム部と同ステム部の先端に配され一面側に散水板を配したヘッド部とを備える前記シャワー本体の接続部から前記散水板にかけて形成しており、水は前記ステム部の内部を通って前記ヘッド部の水室へ至り、前記散水板から散水されるよう構成し、前記電解部よりも上流位置に同電解部に供給すべき水を改質する改質部を備え、同改質部には、常温の水に対する溶解度が0.001~0.014g/dLであり水中で電離可能で5mm以下の粒径とした所定の大きさを有する電解補助剤と、該電解補助剤とは異なる大きさを有する通水促進材とが、前記電解補助剤の細粒を担持した前記通水促進材であるシート状の不織布としてロール状の混合状態で収容されていることとした。 In order to solve the above-mentioned problems, the electrolytic water generating device according to the present invention has the following features: (2) An electrolytic water generating device that discharges water electrolyzed in an electrolysis section midway through a flow path from the downstream end of the flow path, the electrolytic water generating device being a shower head consisting of a power storage unit that stores power to be supplied to the electrolysis section and a shower body, the flow path being formed from a connection section of the shower body having a stem section held by a user and a head section that is disposed at the tip of the stem section and has a sprinkler plate on one side thereof to the sprinkler plate, water passes through the inside of the stem section to the water chamber of the head section and is sprayed from the sprinkler plate, and a reforming section that reforms the water to be supplied to the electrolysis section is disposed upstream of the electrolysis section, and the reforming section contains an electrolysis auxiliary having a solubility in water at room temperature of 0.001 to 0.014 g/dL, which is ionizable in water, and has a predetermined particle size of 5 mm or less, and a water flow promoter having a different size from the electrolysis auxiliary, in a rolled mixed state as a sheet-like nonwoven fabric that is the water flow promoter carrying fine particles of the electrolysis auxiliary.

また、上記従来の課題を解決するために、本発明に係る電解水生成装置では、(3)流路中途の電解部にて電解した水を前記流路の下流末端より吐出する電解水生成装置において、同電解水生成装置は、前記電解部に供給する電力を蓄える蓄電体とシャワー本体からなるシャワーヘッドであり、前記流路は使用者が把持するステム部と同ステム部の先端に配され一面側に散水板を配したヘッド部とを備える前記シャワー本体の接続部から前記散水板にかけて形成しており、水は前記ステム部の内部を通って前記ヘッド部の水室へ至り、前記散水板から散水されるよう構成し、前記電解部よりも上流位置に同電解部に供給すべき水を改質する改質部を備え、同改質部には、常温の水に対する溶解度が0.001~0.014g/dLであり水中で電離可能で5mm以下の粒径とした所定の大きさを有する電解補助剤と、該電解補助剤とは異なる大きさを有する通水促進材と、が混合状態で収容されており、相対的に大きい方の平均粒径は、相対的に小さい方の平均粒径に対して20%以上大きく、通水促進材の添加重量は、電解補助剤の重量に対して60~140%であり、電解補助剤と通水促進材との粒数の比率は、電解補助剤の平均粒径が通水促進剤の平均粒径より大きい場合、5:6以上で通水促進材が多い比率とし、電解補助剤の平均粒径が通水促進剤の平均粒径より小さい場合、5:4以下で通水促進材が少ない比率とした。 In order to solve the above-mentioned problems, the electrolytic water generating device of the present invention provides: (3) an electrolytic water generating device that discharges water electrolyzed in an electrolysis unit located midway through a flow path from a downstream end of the flow path, the electrolytic water generating device being a shower head comprising a power storage unit that stores electricity to be supplied to the electrolysis unit and a shower body, the flow path being formed from a connection part of the shower body comprising a stem part held by a user and a head part that is located at the tip of the stem part and has a spray plate on one side thereof, the flow path being formed from the connection part of the shower body to the spray plate, water passing through the inside of the stem part to the water chamber of the head part and being sprayed from the spray plate, and further comprising a reforming part located upstream of the electrolysis unit that reforms the water to be supplied to the electrolysis unit, the reforming part comprising The electrolysis auxiliary has a solubility of 0.001 to 0.014 g/dL in water at room temperature, is ionizable in water, and has a predetermined particle size of 5 mm or less. A water passage promoter having a different size from the electrolysis auxiliary is contained in a mixed state, and the average particle size of the relatively larger one is 20% or more larger than the average particle size of the relatively smaller one. The weight of the water passage promoter added is 60 to 140% of the weight of the electrolysis auxiliary. The ratio of the number of particles of the electrolysis auxiliary to the water passage promoter is 5:6 or more, with the water passage promoter predominating, when the average particle size of the electrolysis auxiliary is larger than that of the water passage promoter, and is 5:4 or less, with the water passage promoter being less, when the average particle size of the electrolysis auxiliary is smaller than that of the water passage promoter.

本発明に係る電解水生成装置によれば、流路中途の電解部にて電解した水を前記流路の下流末端より吐出する電解水生成装置において、前記電解部よりも上流位置に同電解部に供給すべき水を改質する改質部を備え、同改質部には、常温の水に対する溶解度が0.001~0.014g/dLであり水中で電離可能で5mm以下の粒径とした所定の大きさを有する電解補助剤と、該電解補助剤とは異なる大きさを有する通水促進材と、が混合状態で収容されており、相対的に大きい方の平均粒径は、相対的に小さい方の平均粒径に対して20%以上大きく、通水促進材の添加重量は、電解補助剤の重量に対して60~140%であり、電解補助剤と通水促進材との粒数の比率は、電解補助剤の平均粒径が通水促進剤の平均粒径より大きい場合、5:6以上で通水促進材が多い比率とし、電解補助剤の平均粒径が通水促進剤の平均粒径より小さい場合、5:4以下で通水促進材が少ない比率としたため、電解対象の水が軟水の場合でも、電解水生成装置に収容する電解補助剤の量を過大な量とすることなく、より長期間に亘って電解効率の改善を図ることのできる電解水生成装置を提供することができる。 According to the electrolytic water generating device of the present invention, the electrolytic water generating device discharges water electrolyzed in an electrolytic section in the middle of a flow path from a downstream end of the flow path, and further includes a reforming section located upstream of the electrolytic section for reforming water to be supplied to the electrolytic section. The reforming section contains a water having a solubility of 0.001 to 0.014 in water at room temperature. The electrolysis auxiliary having a particle size of 5 mm or less and a specific electrolysis auxiliary with a particle size of 5 g/dL and capable of being ionized in water is accommodated in a mixed state with a water passage promoter having a different size from the electrolysis auxiliary, the relatively larger average particle size being 20% or more larger than the relatively smaller average particle size, the added weight of the water passage promoter is 60 to 140% of the weight of the electrolysis auxiliary, and the ratio of the number of particles of the electrolysis auxiliary to the water passage promoter is 5:6 or more, with the water passage promoter predominating, when the average particle size of the electrolysis auxiliary is larger than that of the water passage promoter, and is 5:4 or less, with the water passage promoter predominating, when the average particle size of the electrolysis auxiliary is smaller than that of the water passage promoter. Therefore, even when the water to be electrolyzed is soft water, an electrolysis water generating device can be provided that can improve the electrolysis efficiency over a longer period of time without requiring an excessive amount of electrolysis auxiliary to be accommodated in the electrolysis water generating device.

また、本発明に係る電解水生成装置によれば、流路中途の電解部にて電解した水を前記流路の下流末端より吐出する電解水生成装置において、同電解水生成装置は、前記電解部に供給する電力を蓄える蓄電体とシャワー本体からなるシャワーヘッドであり、前記流路は使用者が把持するステム部と同ステム部の先端に配され一面側に散水板を配したヘッド部とを備える前記シャワー本体の接続部から前記散水板にかけて形成しており、水は前記ステム部の内部を通って前記ヘッド部の水室へ至り、前記散水板から散水されるよう構成し、前記電解部よりも上流位置に同電解部に供給すべき水を改質する改質部を備え、同改質部には、常温の水に対する溶解度が0.001~0.014g/dLであり水中で電離可能で5mm以下の粒径とした所定の大きさを有する電解補助剤と、該電解補助剤とは異なる大きさを有する通水促進材とが、前記電解補助剤の細粒を担持した前記通水促進材であるシート状の不織布としてロール状の混合状態で収容されていることとしたため、電解対象の水が軟水の場合でも、電解水生成装置に収容する電解補助剤の量を過大な量とすることなく、より長期間に亘って電解効率の改善を図ることのできる電解水生成装置を提供することができる。 According to the electrolytic water generating device of the present invention, in the electrolytic water generating device, water electrolyzed in an electrolysis section midway through a flow path is discharged from the downstream end of the flow path, the electrolytic water generating device is a shower head comprising a power storage unit for storing power to be supplied to the electrolysis section and a shower body, the flow path is formed from a connection section of the shower body comprising a stem section held by a user and a head section disposed at the tip of the stem section and having a spray plate on one side, the flow path being formed from the connection section of the shower body to the spray plate, water passes through the inside of the stem section to the water chamber of the head section and is sprayed from the spray plate, and a water supply unit to be supplied to the electrolysis section is provided at a position upstream of the electrolysis section. The water generating apparatus is provided with a reforming section that reforms water, and in the reforming section, an electrolysis auxiliary having a solubility in water at room temperature of 0.001 to 0.014 g/dL, which is capable of being ionized in water, and a predetermined particle size of 5 mm or less, and a water passage promoter having a different size from the electrolysis auxiliary, are contained in a rolled mixed state as a sheet-like nonwoven fabric that is the water passage promoter carrying fine particles of the electrolysis auxiliary.Therefore, even when the water to be electrolyzed is soft water, it is possible to provide an electrolysis water generating apparatus that can improve the electrolysis efficiency over a longer period of time without having to contain an excessive amount of electrolysis auxiliary in the electrolysis water generating apparatus.

また、本発明に係る電解水生成装置によれば、流路中途の電解部にて電解した水を前記流路の下流末端より吐出する電解水生成装置において、同電解水生成装置は、前記電解部に供給する電力を蓄える蓄電体とシャワー本体からなるシャワーヘッドであり、前記流路は使用者が把持するステム部と同ステム部の先端に配され一面側に散水板を配したヘッド部とを備える前記シャワー本体の接続部から前記散水板にかけて形成しており、水は前記ステム部の内部を通って前記ヘッド部の水室へ至り、前記散水板から散水されるよう構成し、前記電解部よりも上流位置に同電解部に供給すべき水を改質する改質部を備え、同改質部には、常温の水に対する溶解度が0.001~0.014g/dLであり水中で電離可能で5mm以下の粒径とした所定の大きさを有する電解補助剤と、該電解補助剤とは異なる大きさを有する通水促進材と、が混合状態で収容されており、相対的に大きい方の平均粒径は、相対的に小さい方の平均粒径に対して20%以上大きく、通水促進材の添加重量は、電解補助剤の重量に対して60~140%であり、電解補助剤と通水促進材との粒数の比率は、電解補助剤の平均粒径が通水促進剤の平均粒径より大きい場合、5:6以上で通水促進材が多い比率とし、電解補助剤の平均粒径が通水促進剤の平均粒径より小さい場合、5:4以下で通水促進材が少ない比率としたため、電解対象の水が軟水の場合でも、電解水生成装置に収容する電解補助剤の量を過大な量とすることなく、より長期間に亘って電解効率の改善を図ることのできる電解水生成装置を提供することができる。 According to the electrolytic water generating device of the present invention, in the electrolytic water generating device, water electrolyzed in an electrolysis section midway through a flow path is discharged from a downstream end of the flow path, the electrolytic water generating device is a shower head comprising a power storage unit for storing power to be supplied to the electrolysis section and a shower body, the flow path is formed from a connection section of the shower body comprising a stem section held by a user and a head section disposed at the tip of the stem section and having a spray plate on one side thereof to the spray plate, water passes through the inside of the stem section to reach a water chamber of the head section and is sprayed from the spray plate, the electrolytic water generating device is provided with a reforming section located upstream of the electrolytic section for reforming water to be supplied to the electrolytic section, the reforming section contains a predetermined size of water having a solubility in water at room temperature of 0.001 to 0.014 g/dL, which is ionizable in water and has a particle size of 5 mm or less. an electrolysis auxiliary having a diameter larger than that of the electrolysis auxiliary and a water-passage promoter having a different diameter than that of the electrolysis auxiliary are contained in a mixed state, the average particle diameter of the larger particle being 20% or more larger than the average particle diameter of the smaller particle, the weight of the water-passage promoter added is 60 to 140% of the weight of the electrolysis auxiliary, and the ratio of the number of particles of the electrolysis auxiliary to the water-passage promoter is 5:6 or more, with the water-passage promoter predominating, when the average particle diameter of the electrolysis auxiliary is larger than that of the water-passage promoter, and is 5:4 or less, with the water-passage promoter predominating, when the average particle diameter of the electrolysis auxiliary is smaller than that of the water-passage promoter. Therefore, even when the water to be electrolyzed is soft water, an electrolysis water generating apparatus can be provided that can improve the electrolysis efficiency over a longer period of time without requiring an excessive amount of electrolysis auxiliary to be contained in the electrolysis water generating apparatus.

第1の実施形態に係る電解水生成装置の構成を示した説明図である。1 is an explanatory diagram showing the configuration of an electrolytic water generating device according to a first embodiment. FIG. 改質部の内部構成を示した説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing the internal configuration of a reforming section. 改質資材の粒の大きさと流水の挙動を示した説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing the particle size of the modifying material and the behavior of running water. 第3の実施形態に係る電解水生成装置の構成を示した説明図である。FIG. 11 is an explanatory diagram showing the configuration of an electrolytic water generating device according to a third embodiment. 第4の実施形態に係る電解水生成装置の使用状態を示す説明図である。FIG. 10 is an explanatory diagram showing the usage state of the electrolytic water generating device according to the fourth embodiment. 第4の実施形態に係る電解水生成装置の構成を示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing the configuration of an electrolytic water generating device according to a fourth embodiment. 第4の実施形態に係る電解水生成装置の構成を示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing the configuration of an electrolytic water generating device according to a fourth embodiment. 原水の導電率に対する電解水のpHの変化を示したグラフである。1 is a graph showing the change in pH of electrolyzed water versus the electrical conductivity of raw water. 電解補助剤の溶解度に対する電解水のpHの変化を示すグラフである。1 is a graph showing the change in pH of electrolyzed water relative to the solubility of an electrolysis auxiliary. 電解補助剤100gで処理できる水量を示したグラフである。1 is a graph showing the amount of water that can be treated with 100 g of electrolysis auxiliary. 改質部の作成過程を示した説明図である。1A to 1C are explanatory diagrams showing a process of creating a modified portion. 流水量を変化させた際のpHへの影響を示すグラフである。1 is a graph showing the effect on pH when the amount of running water is changed. 流水量を変化させた際のpHへの影響を示すグラフである。1 is a graph showing the effect on pH when the amount of running water is changed. 100gの電解補助剤の処理水量を示す説明図である。FIG. 2 is an explanatory diagram showing the amount of treated water per 100 g of electrolysis auxiliary. シャワーヘッド型電解水生成装置における結果を示す説明図である。FIG. 13 is an explanatory diagram showing the results of a shower head type electrolyzed water generator.

本発明は、流路中途の電解部にて電解した水を前記流路の下流末端より吐出する電解水生成装置に関するものである。 The present invention relates to an electrolyzed water generating device that discharges water electrolyzed in an electrolysis section midway through a flow path from the downstream end of the flow path.

前述したように、軟水地域の水や高度に浄化された水は、マグネシウムイオンやカルシウムイオンなど水中に溶存しているイオンの量が少ないため電気分解が困難な場合があり、導電率を改善しこれを容易にすべく電解補助剤が用いられている。 As mentioned above, water from soft water areas or highly purified water can be difficult to electrolyze due to the small amount of ions, such as magnesium and calcium ions, dissolved in the water, so electrolysis aids are used to improve conductivity and make this easier.

しかし、広く用いられているグリセロリン酸カルシウムは、溶解度が比較的高い物質であることから高頻度で電解補助剤の補充を行わなければならず煩雑であるという問題があった。 However, the widely used calcium glycerophosphate has a relatively high solubility, which necessitates frequent replenishment of the electrolytic auxiliary, which is a hassle.

また、電解水生成装置は不使用時であっても、配管中に水が残っている場合があり、状況によってはこのような滞留水にグリセロリン酸カルシウムが溶け込み続け、次回使用初期には、グリセロリン酸カルシウムが高濃度に溶解した水が吐出されてしまうことがある。このことは、必ずしも重大な問題とは言えないかもしれないが、高い健康志向を持った電解水生成装置のユーザに対して添加物を多く含む水が吐出されるという状況は好ましいとは言い難く、また、電解補助剤の無駄な消費でもある。 In addition, even when the electrolytic water generator is not in use, water may remain in the piping, and depending on the situation, calcium glycerophosphate may continue to dissolve in this stagnant water, and at the beginning of the next use, water with a high concentration of dissolved calcium glycerophosphate may be discharged. This may not necessarily be a serious problem, but for health-conscious users of electrolytic water generators, it is difficult to say that a situation in which water containing a lot of additives is discharged is desirable, and it is also a waste of electrolytic auxiliary agents.

そこで本願では、これら諸事情に鑑みて、電解対象の水が軟水の場合でも、電解水生成装置に収容する電解補助剤の量を過大な量とすることなく、より長期間に亘って電解効率の改善を図ることのできる電解水生成装置を提供する。 In view of these circumstances, the present application provides an electrolytic water generating device that can improve the electrolytic efficiency over a longer period of time without requiring an excessive amount of electrolytic auxiliary agent to be contained in the electrolytic water generating device, even when the water to be electrolyzed is soft water.

ここで軟水とは、電気分解に供した際に導電性の低さから供給された水のpHを9~10の範囲内にできない程に、また態様によっては溶存水素濃度を50ppb以上にできない程に低硬度の水を意味している。すなわち、一般に水の硬度は{カルシウム濃度 (mg/L)×2.5 + マグネシウム濃度 (mg/L)×4.1}で近似され、例えばWHOでは硬度120以下を軟水と定義しているが、これらの定義にかかわらず、所定量の流水に対し、溶存するイオン濃度の低さから所定の電圧にて十分な電流を流すことができずアルカリ性の電解水を生成できない状態の水、例えば導電率が20μS/cm程度以下の水を意味している。 Here, soft water means water with such low hardness that when subjected to electrolysis, the pH of the supplied water cannot be set within the range of 9 to 10 due to its low electrical conductivity, and in some cases the dissolved hydrogen concentration cannot be increased to 50 ppb or more. In other words, water hardness is generally approximated by {calcium concentration (mg/L) x 2.5 + magnesium concentration (mg/L) x 4.1}, and for example, the WHO defines soft water as water with a hardness of 120 or less. Regardless of these definitions, soft water means water in a state where a sufficient current cannot be passed through a specified voltage due to the low concentration of dissolved ions for a specified amount of running water, and alkaline electrolyzed water cannot be generated, for example, water with an electrical conductivity of about 20 μS/cm or less.

また長期間とは、特に具体的な期間が定められるものではないが、導電率を改善できる期間が同量のグリセロリン酸カルシウムよりも長い期間、例えば1ヶ月や3ヶ月、半年や1年といった期間である。 Although there is no specific time period that is defined as a long period, it is a period during which the conductivity can be improved longer than the same amount of calcium glycerophosphate, such as one month, three months, six months, or one year.

電解水生成装置は、供給された水を電気分解に供して吐出する装置である。このような装置であれば特に限定されないが、敢えて具体例を示すならば、例えば、飲用に供するアルカリイオン水や電解水素水、主に清掃や洗浄、殺菌等に使用される酸性水を生成する整水器が挙げられる。 An electrolytic water generator is a device that electrolyzes supplied water and then discharges it. There are no particular limitations on such devices, but specific examples include water conditioners that generate alkaline ionized water or electrolytic hydrogen water for drinking, and acidic water that is primarily used for cleaning, washing, sterilization, etc.

また、他の例としては、電気分解に供された水をシャワー水として吐出する電解水シャワーヘッドが挙げられる。なお、本明細書では、これらアルカリイオン水や電解水素水、酸性水のように、供給された水に電圧を印加し、その一部を電気分解した水を総称して電解水ともいう。 Another example is an electrolyzed water showerhead, which discharges water that has been subjected to electrolysis as shower water. In this specification, water that has been supplied with water and partially electrolyzed by applying a voltage to it, such as alkaline ionized water, electrolyzed hydrogen water, and acidic water, is collectively referred to as electrolyzed water.

また流路は、供給された原水が電解水として吐水されるまでに通過する電解水生成装置内に形成した通水路を意味しており、筒状の配管部材は勿論のこと、中途に設けられた部材、例えば電解を行う電解部として設けられた電解槽なども、その内部の水が流れる部分は、ここにいう流路に含まれる。 The flow path refers to the water passage formed within the electrolytic water generating device through which the supplied raw water passes before being discharged as electrolytic water. The flow path here includes not only the cylindrical piping components, but also intermediate components, such as an electrolytic cell provided as an electrolytic section that performs electrolysis, and the parts through which water flows.

そして、本実施形態に係る電解水生成装置の特徴として、常温の水に対する溶解度が、通常飲用に供される温度から浴用に供される温度、例えば5~45℃程度の温度にて0.001~0.2g/dLであり水中で電離可能な物質を電解補助剤として前記電解部よりも上流に配したことが挙げられる。 A feature of the electrolyzed water generating device according to this embodiment is that a substance that has a solubility in water at room temperature of 0.001 to 0.2 g/dL at temperatures ranging from those typically used for drinking to those typically used for bathing, for example, at temperatures of about 5 to 45°C, and that can be ionized in water, is placed upstream of the electrolysis section as an electrolysis auxiliary.

このような電解補助剤として使用可能な物質は種々存在するが、中でも人体に対して悪影響の少ない物質である必要があり、本邦又は海外において食品添加物として認められた物質であるのが望ましい。 There are various substances that can be used as such electrolysis aids, but among them, it is necessary that the substance has minimal adverse effects on the human body, and it is preferable that the substance is approved as a food additive in Japan or overseas.

一例を挙げるならば、25℃にて0.0015g/dL程度の溶解度を示す炭酸カルシウム(CaCO3)や、18℃にて0.085g/dL程度の溶解度を示すクエン酸カルシウム(C12H10Ca3O14・4H2O)、常温に属する所定の温度、例えば20±5℃程度の温度にて0.0025g/dL程度の溶解度を示すリン酸三カルシウム(Ca3(PO4)2)、26.7℃にて0.000164g/dL程度の溶解度を示し医薬品添加物や、食品添加物として使用されるステアリン酸カルシウム、18℃にて0.0043g/dL程度の溶解度を示す亜硫酸カルシウム(CaSO3)、20℃にて0.039g/dL程度の溶解度を示す炭酸マグネシウム(MgCO3)、常温に属する所定の温度、例えば20±5℃程度の温度にて0.0086g/dL程度の溶解度を示す酸化マグネシウム(MgO)などが好適である。 Some examples include calcium carbonate (CaCO 3 ), which has a solubility of about 0.0015 g/dL at 25°C; calcium citrate (C 12 H 10 Ca 3 O 14 · 4H 2 O), which has a solubility of about 0.085 g/dL at 18°C; tricalcium phosphate (Ca 3 (PO 4 ) 2 ), which has a solubility of about 0.0025 g/dL at a certain temperature that belongs to room temperature, for example, a temperature of about 20 ± 5°C; calcium stearate, which has a solubility of about 0.000164 g/dL at 26.7°C and is used as a pharmaceutical additive or food additive; calcium sulfite (CaSO 3 ), which has a solubility of about 0.0043 g/dL at 18°C; and magnesium carbonate (MgCO 3 ), which has a solubility of about 0.039 g/dL at 20°C. ), magnesium oxide (MgO), which has a solubility of about 0.0086 g/dL at a certain temperature in the normal temperature range, for example, at a temperature of about 20±5° C., is preferred.

また、より一般化して表現するならば、電解水生成装置の流路中途に設けた電解補助剤の収容部に50~500g収容し、1~9L/minの流量で1日あたり10~50Lの水を流した場合に、溶解度の値の約1/8~1/14に相当する濃度で流水中に溶け込んで改質水を生成できる、溶解度が0.001~0.2g/dLである物質とも言える。なお、収容部における電解補助剤と水との接触効率は、この場合問題ではなく、上記条件を満たすことのできる構成であれば特に限定されない。 More generally, it can be said that the substance has a solubility of 0.001 to 0.2 g/dL and can dissolve in the flowing water at a concentration equivalent to about 1/8 to 1/14 of the solubility value to generate reformed water when 50 to 500 g of the electrolysis auxiliary is stored in a storage unit for the electrolysis auxiliary installed midway through the flow path of the electrolysis water generating device and 10 to 50 L of water is run per day at a flow rate of 1 to 9 L/min. Note that the contact efficiency between the electrolysis auxiliary and water in the storage unit is not an issue in this case, and there are no particular limitations as long as the configuration can satisfy the above conditions.

また、別の表現をするならば、1~9L/minで流れる水に溶解し電離して、0.5~5Aの電流の通電を許容して水のpHを9~10の範囲内としたり溶存水素濃度を50ppb以上にすることができ、しかも、これを1日あたり10~50Lの水を流し約1ヶ月~1年間に亘り維持させるために必要な量が、電解水生成装置の流路中途に設けた電解補助剤の収容部に収容可能な50~500g程度である物質とも言える。 In other words, it is a substance that dissolves in water flowing at 1-9 L/min, ionizes, and allows the passage of a current of 0.5-5 A to bring the water's pH to within the range of 9-10 and the dissolved hydrogen concentration to 50 ppb or higher. Moreover, the amount required to maintain this for about one month to one year by flowing 10-50 L of water per day is about 50-500 g, which can be accommodated in the electrolysis auxiliary storage compartment installed midway through the flow path of the electrolysis water generator.

そして、このような構成とすることにより、電解部の流路上流位置にて電解対象の水に対し予め電解補助剤を溶存させて導電率を改善し、円滑な電気分解を行わせることで安定した電解水の生成を実現できる。 By configuring in this way, an electrolysis auxiliary is dissolved in advance in the water to be electrolyzed at a position upstream of the flow path of the electrolysis section, improving the electrical conductivity and allowing smooth electrolysis to be carried out, thereby realizing the stable production of electrolyzed water.

また特に、電解対象の水が軟水の場合でも、電解水生成装置に収容する電解補助剤の量を過大な量とすることなく、より長期間に亘って電解効率の改善を図ることができる。 In particular, even if the water to be electrolyzed is soft water, the electrolysis efficiency can be improved for a longer period of time without the need to store an excessive amount of electrolysis auxiliary in the electrolysis water generating device.

また本実施形態において電解補助剤は、粒径が5mm以下の顆粒状、例えば0.1mm≦粒径≦5.0mm程度とした粒状物の集合体としても良い。このような構成とすることにより、グリセロリン酸カルシウムに比して相当に低い溶解度の物質を採用しながらも、pH9~10の電解水や溶存水素濃度が50ppb以上の電解水を吐出可能な程度の電気分解を安定して行わせることができる。 In this embodiment, the electrolysis auxiliary may be a granular aggregate having a particle size of 5 mm or less, for example, a particle size of about 0.1 mm≦particle size≦5.0 mm. By adopting such a configuration, it is possible to perform stable electrolysis to the extent that electrolyzed water with a pH of 9 to 10 or electrolyzed water with a dissolved hydrogen concentration of 50 ppb or more can be discharged, even while using a substance with a significantly lower solubility than calcium glycerophosphate.

なお本願において電解補助剤の粒径は、本発明を実施する上でさほど厳密なものではなく、5mmを超える粒径の粒が多少(例えば、100粒中10粒未満(10%未満)程度)含まれていても問題ない。 In this application, the particle size of the electrolytic auxiliary is not critical in implementing the present invention, and it is not a problem if a small number of particles (e.g., less than 10 particles (less than 10%) out of 100 particles) exceed 5 mm in diameter.

また本願における粒径は、その測定方法については厳密に限定されるものではないが、投影面積円相当径、例えば無作為に選択した粒を平面に撒き、顕微鏡などを用いて上方より観察した際に粒が占める平面的な面積と同面積の円の径が0.1~5.0mmの粒径の電解補助剤を好適に使用することができる。なお、本明細書において特に断りのない限り、電解補助剤や通水促進材、浄水材等の粒の径や大きさに関する説明は、いずれも投影面積円相当径と解することができる。 In addition, the particle size in this application is not strictly limited in terms of the method of measurement, but an electrolysis auxiliary having a particle size of 0.1 to 5.0 mm in diameter equivalent to a circle in terms of projected area, for example, when randomly selected particles are scattered on a plane and observed from above using a microscope, the diameter of a circle having the same area as the planar area occupied by the particles, can be suitably used. Unless otherwise specified in this specification, any description of the diameter or size of particles of electrolysis auxiliary, water flow promoter, water purification material, etc. can be interpreted as a diameter equivalent to a circle in terms of projected area.

また本実施形態に係る電解水生成装置では、前記電解部よりも上流位置に同電解部に供給すべき水を改質する改質部を備え、同改質部には、前記電解補助剤と、該電解補助剤とは粒径が異なる通水促進材と、が混合状態で収容されていることとしても良い。 The electrolyzed water generating device according to this embodiment may further include a reforming section located upstream of the electrolysis section for reforming the water to be supplied to the electrolysis section, and the reforming section may contain a mixture of the electrolysis auxiliary and a water flow promoter having a particle size different from that of the electrolysis auxiliary.

付言すると、流路の上流から下流にかけて改質部と電解部とが配されており、改質部にて改質された水が電解部に供給されるよう構成した際に、改質部には、水の導電率を改善する電解補助剤とともに、改質部内で水が電解補助剤に満遍なく接触するよう流れを整える通水促進材を混在させても良い。このとき、相対的に粒径の小さな前記電解補助剤と、相対的に粒の大きな通水促進材とが混在していても良く、またその逆に、相対的に粒径の小さな通水促進材と、相対的に粒の大きな電解補助剤とが混在していても良い。但し、出願人が本願を権利化するにあたり、上記いずれかの態様に限定することを妨げない。 In addition, when the reforming section and the electrolysis section are arranged from the upstream to the downstream of the flow path and the water reformed in the reforming section is supplied to the electrolysis section, the reforming section may contain a water passage promoter that adjusts the flow so that the water comes into even contact with the electrolysis promoter in the reforming section, in addition to an electrolysis auxiliary that improves the conductivity of the water. In this case, the electrolysis auxiliary with a relatively small particle size may be mixed with a water passage promoter with a relatively large particle size, or conversely, a water passage promoter with a relatively small particle size may be mixed with an electrolysis auxiliary with a relatively large particle size. However, the applicant may not limit the present application to any of the above embodiments when granting a patent.

すなわち、電解補助剤の粒径(大きさ)と通水促進材の粒径(大きさ)の関係は、いずれが大きくても小さくても良いのであるが、その平均の粒径が互いに異なっており、また更なる態様として、相対的に大きい方の平均粒径は、相対的に小さい方の平均粒径(例えば1mm)に対して20%以上大きい(120%以上。上記例なら1.2mm以上)であるのが望ましい。 In other words, the particle size (size) of the electrolysis auxiliary and the particle size (size) of the water passage promoter can be either large or small, but their average particle sizes are different from each other. As a further embodiment, it is desirable that the average particle size of the relatively larger particle is 20% or more larger (120% or more; in the above example, 1.2 mm or more) than the average particle size of the relatively smaller particle (e.g., 1 mm).

また、同じく電解補助剤の粒径(大きさ)と通水促進材の粒径(大きさ)の関係に関し、通水促進材の平均粒径を、電解補助剤の平均粒径±20%の範囲外の粒径とすることもできる。 Furthermore, with regard to the relationship between the particle size (size) of the electrolysis auxiliary and the particle size (size) of the water passage promoter, the average particle size of the water passage promoter can be outside the range of the average particle size of the electrolysis auxiliary ±20%.

このように、電解補助剤(通水促進材)の粒径を通水促進材(電解補助剤)の粒径に比して相対的に小さく又は大きくすることで、改質部内において水の流れが集中し偏りが生じてしまうことを防止し、電解補助剤の十分な溶出を確保することができる。そして通水促進材の添加重量としては、電解補助剤の重量に対して60~140%程度であることが好適である。また、このような粒径の比率および添加重量の比率とした場合、電解補助剤と通水促進材との粒数の比率は、凡そ5:6以上で通水促進材が多い比率とし、電解補助剤の粒径が通水促進剤の粒径より小さい場合、凡そ5:4以下で通水促進材が少ない比率とすると、水の流れを良好とすることができる。 In this way, by making the particle size of the electrolysis auxiliary (water-permeability promoter) relatively small or large compared to the particle size of the water-permeability promoter (electrolysis auxiliary), it is possible to prevent the water flow from concentrating and becoming uneven in the reforming section, and ensure sufficient dissolution of the electrolysis auxiliary. The weight of the water-permeability promoter added is preferably about 60 to 140% of the weight of the electrolysis auxiliary. In addition, when such particle size ratios and weight ratios are used, the ratio of the number of particles of the electrolysis auxiliary to the water-permeability promoter is about 5:6 or more, with the water-permeability promoter in a larger ratio, and when the particle size of the electrolysis auxiliary is smaller than that of the water-permeability promoter, the ratio of the number of particles of the electrolysis auxiliary to the water-permeability promoter is about 5:4 or less, with the water-permeability promoter in a smaller ratio, to improve the water flow.

また通水促進材の材質は特に限定されるものではなく、例えば、活性炭、不織布材、不溶性のセラミック粒子(シリカ、アルミナなど)、多孔質材料(ゼオライトなど)とすることができる。また、中でも通水促進材は、浄水能を有する素材にて構成しても良い。 The material of the water-permeability promoter is not particularly limited, and may be, for example, activated carbon, nonwoven fabric, insoluble ceramic particles (silica, alumina, etc.), or porous material (zeolite, etc.). In particular, the water-permeability promoter may be made of a material that has water purification capabilities.

例えば飲用に供する電解水を生成する装置の場合、電解部に供する水を予め浄化すべく、電解部に通ずる流路の上流に浄水部を設ける場合がある。本実施形態に係る電解水生成装置においても電解部の上流、場合によっては改質部よりも上流に浄水部が設けられても良いのであるが、通水促進材を浄水能を有する素材にて形成すれば、別途浄水部を設けることなく、電解部に浄水を供給することができる。なお、浄水能を有する素材にて通水促進材を形成した場合であっても、浄水部は設けられても良い。 For example, in the case of a device that generates electrolyzed water for drinking, a water purification section may be provided upstream of the flow path leading to the electrolysis section in order to purify the water to be supplied to the electrolysis section in advance. In the electrolyzed water generation device according to this embodiment, a water purification section may be provided upstream of the electrolysis section, or in some cases upstream of the reforming section, but if the water flow promoter is made of a material that has water purification capabilities, purified water can be supplied to the electrolysis section without providing a separate water purification section. Note that a water purification section may be provided even if the water flow promoter is made of a material that has water purification capabilities.

通水促進材に適用可能な浄水能を有する素材は、水中の有機物の如き夾雑成分を吸着するような素材、例えば、活性炭やセラミックボールなどの多孔質素材を採用することができる。 Materials with water purification capabilities that can be used as water flow promoters include materials that adsorb impurities such as organic matter in the water, such as porous materials such as activated carbon and ceramic balls.

また、吸着によらずとも、例えば水道水の消毒を目的とした残留塩素成分を還元するなどしてヒトの嗅覚の閾値を下回る程度にできるような素材、より広義には衛生的や官能的な側面から夾雑成分を許容可能な状態に化学的に変化させることのできるような素材を採用しても良い。 In addition, materials that do not rely on adsorption, for example, materials that can reduce residual chlorine components used for disinfecting tap water to a level below the human olfactory threshold, or, more broadly, materials that can chemically change impurities to a state that is acceptable from a hygienic or sensory perspective, may also be used.

また通水促進材は、電解補助剤と同じ素材にて形成しても良い。このような構成とすることで、電解補助剤の構成成分を溶出できる機能を通水促進材にも付与することができる。 The water passage promoter may also be made of the same material as the electrolysis auxiliary. By configuring it in this way, the water passage promoter can also be given the ability to dissolve the components of the electrolysis auxiliary.

また前述の如く、通水促進材と電解補助剤との共通素材が浄水能を有するものであれば、更に浄化作用も期待することができる。このような素材の一例としては、例えば、亜硫酸カルシウムが挙げられる。 As mentioned above, if the common material of the water flow promoter and the electrolysis aid has water purification ability, further purification action can be expected. One example of such a material is calcium sulfite.

以下、本実施形態に係る電解水生成装置の構成について、図面を参照しながら更に説明する。 The configuration of the electrolytic water generating device according to this embodiment will be further explained below with reference to the drawings.

〔 I.第1実施形態〕
図1は第1の実施形態に係る電解水生成装置A1の全体的な内部構成を模式的に示した説明図である。図1に示すように、電解水生成装置A1はその内部構成として、供給された水を受け入れ、電気分解に供した後、最終的に吐水したり排水されるまでの一連の流路10を備えている。
I. First embodiment
Fig. 1 is an explanatory diagram showing the overall internal configuration of the electrolytic water generating device A1 according to the first embodiment. As shown in Fig. 1, the electrolytic water generating device A1 has, as its internal configuration, a series of flow paths 10 through which supplied water is received, subjected to electrolysis, and finally discharged or drained.

流路10は、入水口17から改質部11へ至る原水供給管17aと、改質部11から電解槽12へ至る改質水供給管22と、利用に供される電解水を電解槽12から導いて吐出させる電解水取出流路40と、利用されない電解水を電解槽12から導いて排出する排水流路41とで構成している。付言すれば、流路10の中途には、改質部11や電解槽12が介設されている。 The flow path 10 is composed of a raw water supply pipe 17a that runs from the water inlet 17 to the reforming section 11, a reformed water supply pipe 22 that runs from the reforming section 11 to the electrolytic cell 12, an electrolytic water extraction flow path 40 that guides the electrolytic water to be used from the electrolytic cell 12 and discharges it, and a drainage flow path 41 that guides the electrolytic water that is not being used from the electrolytic cell 12 and discharges it. In addition, the reforming section 11 and the electrolytic cell 12 are interposed in the middle of the flow path 10.

また、電解水生成装置A1には、同電解水生成装置A1の各部を全体的に統括して制御する制御部13が略箱型の筐体14内に収納配設されている。 In addition, the electrolytic water generating device A1 includes a control unit 13 that controls all parts of the electrolytic water generating device A1 and is housed in a substantially box-shaped housing 14.

改質部11は、ケーシング18を備えており、同ケーシング18には、原水を導入する原水口18aと、ケーシング18内で改質した改質水を吐出する流出口18bとが形成されている。 The reforming section 11 has a casing 18, which is formed with a raw water inlet 18a for introducing raw water and an outlet 18b for discharging reformed water reformed within the casing 18.

原水口18aは、電解水生成装置A1の筐体14に形成された入水口17と原水供給管17aを介して接続しており、水道設備等より供給された原水を改質部11内に導入可能としている。 The raw water inlet 18a is connected to the water inlet 17 formed in the housing 14 of the electrolytic water generating device A1 via a raw water supply pipe 17a, allowing raw water supplied from a water supply facility or the like to be introduced into the reforming section 11.

図2は、改質部11の内部構成及び水の流れを示す説明図である。図2に示すように、改質部11は、水密状に形成された中空略箱型のケーシング18の内部に通水空間部15aと改質資材収容部15bとが集水管部15cを中心とする略同軸筒状(横断面視において略同心円状)に形成されている。 Figure 2 is an explanatory diagram showing the internal structure and water flow of the reforming section 11. As shown in Figure 2, the reforming section 11 is formed in a hollow, box-shaped casing 18 that is watertight, with a water passage space section 15a and a reforming material storage section 15b formed in a roughly coaxial cylindrical shape (roughly concentric in cross section) centered on a water collection pipe section 15c.

集水管部15cは、ケーシング18の中心部に備えられた管状の部位であり、管壁は通水可能な素材にて形成されている。この集水管部15cは、流出口18bに接続されており、改質部11内にて改質された水を改質部11外へ導出する。 The water collection pipe section 15c is a tubular section provided in the center of the casing 18, and the pipe wall is made of a material that allows water to pass through. This water collection pipe section 15c is connected to the outlet 18b, and discharges the water reformed in the reforming section 11 to the outside of the reforming section 11.

また集水管部15cの外方にはメッシュ状の通水ケース16を配設しており、集水管部15cと通水ケース16の間は改質資材収容部15bとして改質資材19を収容している。 A mesh-shaped water passage case 16 is disposed outside the water collection pipe section 15c, and the area between the water collection pipe section 15c and the water passage case 16 serves as the reforming material storage section 15b, which stores reforming material 19.

改質資材19は、電解補助剤19a(図中大きめの黒丸で示す。)と、通水促進材19b(小さめの白丸で示す。)とで構成している。なお、改質資材19の外観は模式的に示したものであって、球体に限定されるものではない。 The reforming material 19 is composed of an electrolysis aid 19a (shown as a large black circle in the figure) and a water passage promoter 19b (shown as a small white circle). Note that the appearance of the reforming material 19 is shown only diagrammatically and is not limited to a sphere.

電解補助剤19aは、改質部11に流入した水に電解質を溶出させて導電率を改善させる役割を有するものであり、粒径を約5mmに形成している。 The electrolytic auxiliary 19a has the role of dissolving electrolytes into the water flowing into the reforming section 11 to improve the electrical conductivity, and has a particle size of approximately 5 mm.

通水促進材19bは、改質部11内(特に、改質資材収容部15b内)における水の流れを整えるためのものである。本実施形態では粒径約5mmの電解補助剤100gに対し、粒径を約2mmに形成した通水促進材を60gを混在させた。改質資材の粒100個あたり、この通水促進材19bが87~93個程度となるよう改質資材19を調製している。なお、相対的に大きな電解補助剤19aの粒径(約5mm)は、相対的に小さい通水促進材19bの粒径(約2mm)に対し250%大きく、また、通水促進材19bの平均粒径(約2mm)は、電解補助剤19aの平均粒径(約5mm)の±20%、すなわち、4~6mmの範囲外の粒径としている。また電解補助剤100gに対し混在させた通水促進材は60gであり、電解補助剤の重量に対する通水促進材の添加重量として60~140%の範囲内としている。 The water-passage promoter 19b is for regulating the flow of water in the reforming section 11 (particularly in the reforming material storage section 15b). In this embodiment, 60 g of water-passage promoter formed to a particle size of about 2 mm is mixed with 100 g of electrolytic auxiliary agent having a particle size of about 5 mm. The reforming material 19 is prepared so that there are about 87 to 93 pieces of the water-passage promoter 19b per 100 particles of the reforming material. The particle size (about 5 mm) of the relatively large electrolytic auxiliary agent 19a is 250% larger than the particle size (about 2 mm) of the relatively small water-passage promoter 19b, and the average particle size (about 2 mm) of the water-passage promoter 19b is ±20% of the average particle size (about 5 mm) of the electrolytic auxiliary agent 19a, that is, a particle size outside the range of 4 to 6 mm. Additionally, 60g of water-permeability promoter was mixed into 100g of electrolysis auxiliary, and the weight of the water-permeability promoter added to the electrolysis auxiliary was in the range of 60-140%.

また本実施形態においてこの改質資材19、すなわち、電解補助剤19aと通水促進材19bはいずれも亜硫酸カルシウム(CaSO3)にて形成しており、残留塩素成分を還元してヒトの嗅覚の閾値未満にさせることで浄化機能が発揮されるよう構成し、別途浄水部を設けることなく電解部に供給する水の浄化を改質部11にて行うこととしている。なお本実施形態では、改質資材収容部15bに改質資材として電解補助剤19aと通水促進材19bを混在させることとしたが、例えば活性炭など浄水資材を更に混在させるようにしても良い。 In this embodiment, the reforming material 19, i.e., the electrolysis auxiliary 19a and the water flow promoter 19b, are both made of calcium sulfite ( CaSO3 ) and are configured to perform a purification function by reducing the residual chlorine component to below the human olfactory threshold, so that the purification of the water to be supplied to the electrolysis unit is performed in the reforming unit 11 without providing a separate water purification unit. Note that, in this embodiment, the electrolysis auxiliary 19a and the water flow promoter 19b are mixed as reforming materials in the reforming material storage unit 15b, but a water purification material such as activated carbon may also be further mixed in.

流出口18bには、図1に示すように、改質水供給管22の基端が接続されている。改質水供給管22は、改質部11にて改質された改質水を電解槽12へ供給する配管であり、その先端は陰極室供給管20と陽極室供給管21とに分岐部22aにて二叉状に分岐している。 As shown in FIG. 1, the base end of the reforming water supply pipe 22 is connected to the outlet 18b. The reforming water supply pipe 22 is a pipe that supplies the reformed water reformed in the reforming section 11 to the electrolytic cell 12, and its tip is bifurcated at the branch point 22a into a cathode chamber supply pipe 20 and an anode chamber supply pipe 21.

陰極室供給管20は、その先端側が枝管20a及び枝管20bの2つの枝管に更に分岐している。枝管20a及び枝管20bは、電解槽12の陰極室にそれぞれ接続され、陰極室に改質水を供給する。また、陽極室供給管21についてもその先端側は枝管21a及び枝管21bに分岐し、それぞれ電解槽12の陽極室に接続して、陽極室に改質水を供給可能としている。 The tip of the cathode chamber supply pipe 20 further branches into two branches, 20a and 20b. The branches 20a and 20b are each connected to the cathode chamber of the electrolytic cell 12 and supply reformed water to the cathode chamber. The tip of the anode chamber supply pipe 21 also branches into branch pipes 21a and 21b, each connected to the anode chamber of the electrolytic cell 12, making it possible to supply reformed water to the anode chamber.

電解槽12は、中央に位置する第1の電極板31と、この第1の電極板31を挟み込むように位置する第2の電極板32と第3の電極板33とを備えている。そして、第1の電極板31と第2の電極板32との間、及び第1の電極板31と第3の電極板33との間にそれぞれ隔膜34を配設して、これら電極板31,32,33、隔膜34により、取水用電極室として機能する第1の電解室35、副生水用電極室として機能する第2の電解室36、副生水用電極室として機能する第3の電解室37、取水用電極室として機能する第4の電解室38とを区画形成している。 The electrolytic cell 12 is equipped with a first electrode plate 31 located in the center, and a second electrode plate 32 and a third electrode plate 33 located so as to sandwich the first electrode plate 31. Diaphragms 34 are disposed between the first electrode plate 31 and the second electrode plate 32, and between the first electrode plate 31 and the third electrode plate 33, respectively, and these electrode plates 31, 32, 33 and diaphragms 34 form a first electrolytic chamber 35 functioning as a water intake electrode chamber, a second electrolytic chamber 36 functioning as a by-product water electrode chamber, a third electrolytic chamber 37 functioning as a by-product water electrode chamber, and a fourth electrolytic chamber 38 functioning as a water intake electrode chamber.

第2の電極板32と第3の電極板33は、筐体14内に配設した制御部13に設けた電源回路(図示せず)からの電力の供給を受け、取水電極板として陰極又は陽極の同一極の電極板となる一方、第1の電極板31は、副生水電極板として第2の電極板32と第3の電極板33の極性とは逆の極性となる。ここでは、第2の電極板32と第3の電極板33とを陰極とし、第1の電極板31を陽極としており、第1の電解室35と第4の電解室38とが陰極室に対応し、第2の電解室36と第3の電解室37とが陽極室に対応することになる。なお、電解水生成装置A1が制御部13の制御等により酸性水の生成モードを備える場合には、逆に、第2の電極板32と第3の電極板33が陽極となり、第1の電極板31は陰極となって、第1の電解室35と第4の電解室38とが陽極室に対応し、第2の電解室36と第3の電解室37とが陰極室に対応することになる。 The second electrode plate 32 and the third electrode plate 33 receive power from a power circuit (not shown) provided in the control unit 13 arranged in the housing 14, and become electrode plates of the same polarity, either cathode or anode, as the water intake electrode plate, while the first electrode plate 31 becomes the by-product water electrode plate and has the opposite polarity to the second electrode plate 32 and the third electrode plate 33. Here, the second electrode plate 32 and the third electrode plate 33 are cathodes and the first electrode plate 31 is an anode, and the first electrolysis chamber 35 and the fourth electrolysis chamber 38 correspond to the cathode chambers, and the second electrolysis chamber 36 and the third electrolysis chamber 37 correspond to the anode chambers. In addition, when the electrolytic water generating device A1 has an acidic water generating mode under the control of the control unit 13, etc., the second electrode plate 32 and the third electrode plate 33 become anodes, the first electrode plate 31 becomes a cathode, the first electrolytic chamber 35 and the fourth electrolytic chamber 38 correspond to the anode chambers, and the second electrolytic chamber 36 and the third electrolytic chamber 37 correspond to the cathode chambers.

第1の電解室35や第4の電解室38にて電解され生成した電解水(アルカリイオン水や電解水素水とも称される。)は、電解水取出流路40の枝管40a,40bから合流部40cに至り、電解水取出流路40を介して取水される。 The electrolyzed water (also called alkaline ionized water or electrolyzed hydrogen water) produced by electrolysis in the first electrolysis chamber 35 and the fourth electrolysis chamber 38 flows from the branch pipes 40a and 40b of the electrolyzed water extraction flow path 40 to the junction 40c, and is taken in through the electrolyzed water extraction flow path 40.

また、第2の電解室36や第3の電解室37にて電解され生成した所謂酸性水や酸素水と称される電解水は、枝管41a,41bから合流部41cに至り、排水流路41及び排出口42を介して排水される。なお、前述したように、各電極板31,32,33の極性が逆になれば、当然ながら、電解水取出流路40とした流路からは酸性水が取水され、排水流路41からはアルカリ性の水が排水されることになる。 The electrolytic water, so-called acid water or oxygen water, generated by electrolysis in the second electrolytic chamber 36 or the third electrolytic chamber 37 flows from the branch pipes 41a and 41b to the junction 41c and is discharged through the drainage flow path 41 and the outlet 42. As mentioned above, if the polarity of each electrode plate 31, 32, and 33 is reversed, acid water will naturally be taken from the flow path that serves as the electrolytic water extraction flow path 40, and alkaline water will be discharged from the drainage flow path 41.

そして、このような構成を備える電解水生成装置A1によれば、上水道45より供給された軟水である原水は、入水口17を介し原水供給管17aを通じて原水口18aより改質部11の内部へ至り、通水空間部15aを満たしつつ通水ケース16を介して改質資材収容部15bに浸入する。 And with the electrolytic water generating device A1 having such a configuration, raw water, which is soft water supplied from the water supply 45, passes through the water inlet 17, the raw water supply pipe 17a, and reaches the inside of the reforming section 11 through the raw water inlet 18a, filling the water passage space 15a and entering the reforming material storage section 15b through the water passage case 16.

改質資材収容部15bに浸入した原水は、改質資材19を構成する電解補助剤19aと接触して電解質を溶存させることで導電性が向上するよう改質される。このとき、改質資材19を構成する電解補助剤19aや、電解補助剤19aと通水促進材19bとよりなる混合物が、図3(a)の改質部11’に示すようにほぼ全ての粒径が5mm以下の同じ程度の大きさの粒ばかりであると、黒矢印で示すように原水は流れやすい場所を優先的に流れてしまい、流れにくい場所での流量が極端に低下して偏りが生じてしまう。 The raw water that has entered the reforming material storage section 15b comes into contact with the electrolytic auxiliary 19a that constitutes the reforming material 19, and is reformed to improve its electrical conductivity by dissolving electrolytes. If the electrolytic auxiliary 19a that constitutes the reforming material 19 or the mixture of the electrolytic auxiliary 19a and the water flow promoter 19b is almost all particles of the same size, with a particle size of 5 mm or less, as shown in the reforming section 11' in Figure 3 (a), the raw water will preferentially flow through areas where it is easy to flow, as shown by the black arrows, and the flow rate in areas where it is difficult to flow will be extremely reduced, resulting in an imbalance.

また、図3(b)の改質部11’’に示すように粒径がより大きければ、流れの偏りの問題は生じにくくなるものの、改質資材19の原水との接触面積が少なくなってしまうため、原水への電解質の溶解に難がある。 Also, if the particle size is larger, as shown in the modified portion 11'' in Figure 3(b), the problem of flow bias is less likely to occur, but the contact area of the modified material 19 with the raw water is reduced, making it difficult to dissolve the electrolyte in the raw water.

この点、本実施形態に係る電解水生成装置では、互いに大きさの異なる電解補助剤と通水促進材の一例として、相対的に粒径の大きな電解補助剤19aと、相対的に粒径の小さな通水促進材19bとを混合状態で改質部11の改質資材収容部15bに収容しているため、原水の偏った流れを防止しつつ、電解補助剤19aの安定した溶出を図ることができる。 In this regard, in the electrolytic water generating device according to this embodiment, as an example of an electrolytic auxiliary and a water-passage promoter having different sizes, an electrolytic auxiliary 19a having a relatively large particle size and a water-passage promoter 19b having a relatively small particle size are mixed and stored in the reforming material storage section 15b of the reforming section 11, so that the electrolytic auxiliary 19a can be stably dissolved while preventing uneven flow of the raw water.

また、電解補助剤19aと通水促進材19bを同じ素材にて形成しているため、1種類の素材にて電解補助剤19aと通水促進材19bとの両方を製造でき、製造コストを安価にすることができる。 In addition, since the electrolytic auxiliary 19a and the water-passage promoter 19b are made of the same material, both the electrolytic auxiliary 19a and the water-passage promoter 19b can be manufactured using a single type of material, which reduces manufacturing costs.

また、本実施形態において電解補助剤19aと通水促進材19bはいずれも、浄水能を有する亜硫酸カルシウムにて形成している。従って、別途浄水部を設けることなく、改質部11にて原水の浄化を行わせることができる。 In addition, in this embodiment, both the electrolysis auxiliary 19a and the water flow promoter 19b are made of calcium sulfite, which has water purification capabilities. Therefore, raw water can be purified in the reforming section 11 without the need for a separate water purification section.

改質資材19との接触により改質された改質水は、集水管部15cから流出口18bを介して改質水供給管22を通じ、電解槽12に供給される。軟水であったがために導電率が低く電気分解に不向きであった原水は、改質部11を経て改質水となっているため、所定電圧にて十分な量の電流を流すことができ、例えば第1の電解室35や第4の電解室38にて生成され電解水取出流路40より取水される電解水は、pHが9~10のアルカリイオン水とすることができる。 The reformed water reformed by contact with the reforming material 19 is supplied to the electrolytic cell 12 from the water collection pipe section 15c through the outlet 18b and the reformed water supply pipe 22. The raw water, which is soft water and therefore has low conductivity and is unsuitable for electrolysis, has passed through the reforming section 11 to become reformed water, so a sufficient amount of current can be passed through it at a specified voltage. For example, the electrolytic water generated in the first electrolytic chamber 35 or the fourth electrolytic chamber 38 and taken from the electrolytic water extraction passage 40 can be alkaline ionized water with a pH of 9 to 10.

〔 II.第2実施形態〕
次に、第2の実施形態に係る電解水生成装置A2について説明する。本第2の実施形態についての図示は割愛するが、電解水生成装置A2は、先述の電解水生成装置A1とほぼ同様の構成を備えているものの、改質部11の内部に収容された改質資材19が、粒径を約0.1mmとした炭酸カルシウム(CaCO3)である電解補助剤19aと、粒径を約0.3mmとした活性炭である通水促進材19bとで構成している点で異なっている。
II. Second embodiment
Next, an electrolytic water generator A2 according to a second embodiment will be described. Although illustrations of this second embodiment are omitted, the electrolytic water generator A2 has a configuration similar to that of the electrolytic water generator A1 described above, but differs in that the reforming material 19 contained inside the reforming section 11 is composed of an electrolysis auxiliary 19a, which is calcium carbonate ( CaCO3 ) with a particle size of about 0.1 mm, and a water flow promoter 19b, which is activated carbon with a particle size of about 0.3 mm.

そして、このような構成を備えた電解水生成装置A2によっても、電解対象の水が軟水の場合でも、電解水生成装置に収容する電解補助剤の量を過大な量とすることなく、より長期間に亘って電解効率の改善を図ることができる。また、通水促進材は活性炭であり吸着による浄水能を有するため、別途浄水部を設けることなく、電解部に供給する水の浄化を改質部にて行うことができる。 The electrolytic water generating device A2 having such a configuration can improve the electrolysis efficiency for a longer period of time, even when the water to be electrolyzed is soft water, without requiring an excessive amount of electrolysis auxiliary to be contained in the electrolytic water generating device. In addition, since the water flow promoter is activated carbon and has the ability to purify water by adsorption, the water to be supplied to the electrolysis section can be purified in the reforming section without the need for a separate water purification section.

〔 III.第3実施形態〕
次に、第3の実施形態に係る電解水生成装置A3について説明する。図4は、第3の実施形態に係る電解水生成装置A3の構成を簡略化して示したブロック図である。電解水生成装置A3は、先述の電解水生成装置A1や電解水生成装置A2とほぼ同様の構成を備えているが、改質部11の改質資材19の構成や、浄水部25を備える点において異なっている。
III. Third embodiment
Next, an electrolytic water generator A3 according to a third embodiment will be described. Fig. 4 is a block diagram showing a simplified configuration of the electrolytic water generator A3 according to the third embodiment. The electrolytic water generator A3 has a configuration similar to that of the electrolytic water generator A1 and the electrolytic water generator A2 described above, but differs in the configuration of the reforming material 19 of the reforming unit 11 and in the inclusion of a water purification unit 25.

具体的には、電解水生成装置A3において改質資材19は、粒径を約0.5mmとしたクエン酸カルシウム(Ca3(C6H5O7)2)である電解補助剤19aと、粒径を約2mmとした同じくクエン酸カルシウムである通水促進材19bとで構成しており、改質部11に顕著な浄水能は備えていない。 Specifically, in the electrolytic water generating device A3 , the reforming material 19 is composed of an electrolytic auxiliary 19a, which is calcium citrate ( Ca3 ( C6H5O7 ) 2 ) with a particle size of approximately 0.5 mm, and a water flow promoter 19b, also calcium citrate with a particle size of approximately 2 mm, and the reforming section 11 does not have any significant water purification ability.

但し、本電解水生成装置A3では、改質部11の上流側に浄水部25が備えられており、内部には活性炭が収容されている。 However, in this electrolyzed water generating device A3, a water purification section 25 is provided upstream of the reforming section 11, and activated carbon is contained inside.

そして、このような構成を備えた電解水生成装置A3によっても、電解対象の水が軟水の場合でも、電解水生成装置に収容する電解補助剤の量を過大な量とすることなく、より長期間に亘って電解効率の改善を図ることができる。 And with the electrolytic water generating device A3 having such a configuration, even if the water to be electrolyzed is soft water, it is possible to improve the electrolysis efficiency for a longer period of time without having to store an excessive amount of electrolysis auxiliary in the electrolytic water generating device.

〔 IV.第4実施形態〕
次に、第4の実施形態に係る電解水生成装置について説明する。図5は、浴室50の壁51に配設されたシャワー設備52の構成を示す説明図である。
[IV. Fourth embodiment]
Next, an electrolytic water generating device according to a fourth embodiment will be described. Fig. 5 is an explanatory diagram showing the configuration of a shower facility 52 disposed on a wall 51 of a bathroom 50.

シャワー設備52は、所謂壁掛け型のシャワー設備であり、湯水を供給するホース53と、同ホース53の先端に取り付けられた第4の実施形態に係る電解水生成装置としてのシャワーヘッドA4とを備えており、使用者Uが図示しない水栓を操作することで、シャワーヘッドA4より電解された湯水を吐水可能としている。 The shower equipment 52 is a so-called wall-mounted shower equipment, and is equipped with a hose 53 that supplies hot and cold water, and a shower head A4 as an electrolytic water generating device according to the fourth embodiment attached to the end of the hose 53. When a user U operates a water faucet (not shown), electrolytic hot and cold water can be discharged from the shower head A4.

シャワーヘッドA4は、ホース53を介して供給される湯水を吐出するシャワー本体55と、電力を蓄える蓄電体56とを備え、これらは外観上略一体的に構成されている。 The shower head A4 comprises a shower body 55 that discharges hot and cold water supplied through a hose 53, and a power storage body 56 that stores electricity, which are generally integrated in appearance.

また図6に示すように、蓄電体56はシャワー本体55に対して着脱自在に構成しており、蓄電体56への充電時や、電解することなく通常の湯水を吐出させる場合には、シャワー本体55から蓄電体56を取り外しできるようにしている。 As shown in FIG. 6, the power storage unit 56 is detachable from the shower body 55, and can be removed from the shower body 55 when charging the power storage unit 56 or when discharging normal hot water without electrolysis.

また、シャワー本体55は、使用者が把持するステム部57と、ステム部57の先端に配されたヘッド部58とを備え、同ヘッド部58の一面側に散水板59を配して吐水可能とすると共に、散水板59と対向するヘッド部58の他面側、すなわち、図6において紙面奥側に、蓄電体56を装着するための装着部60形成している。 The shower body 55 also has a stem portion 57 that is held by the user and a head portion 58 that is disposed at the tip of the stem portion 57. A water spray plate 59 is disposed on one side of the head portion 58 to enable water to be sprayed, and a mounting portion 60 for mounting the power storage unit 56 is formed on the other side of the head portion 58 facing the water spray plate 59, i.e., on the back side of the page in FIG. 6.

また、シャワー本体55の内部には、ホース53との接続部53aからヘッド部58の散水板59に至るまで、供給された水(原水)を通じるための流路が形成されている。 In addition, inside the shower body 55, a flow path is formed for passing the supplied water (raw water) from the connection part 53a with the hose 53 to the spray plate 59 of the head part 58.

すなわち、図7にて破線で示すように、シャワー本体55には入水口57から散水板59にかけて流路を形成しており、接続部53aより導入された水は、ステム部57の内部を通ってヘッド部58の水室61へ至り、散水板59から散水される。 That is, as shown by the dashed line in Figure 7, the shower body 55 has a flow path from the water inlet 57 to the water spray plate 59, and water introduced from the connection part 53a passes through the inside of the stem part 57 to the water chamber 61 of the head part 58, and is sprayed from the water spray plate 59.

また、ステム部57内の流路には電解部62が備えられており、同電解部62の流路上流側には改質部63が配されている。 In addition, an electrolysis section 62 is provided in the flow path within the stem section 57, and a modification section 63 is disposed upstream of the electrolysis section 62 in the flow path.

電解部62は、後述の改質部63を経て改質された水を電気分解するための部位であり、図示しない制御部を介して、蓄電体56の電力を電解部62の内部に配設された複数対の電解用電極板へ供給する。 The electrolysis unit 62 is a section for electrolyzing water that has been reformed through the reforming unit 63 described below, and supplies power from the power storage unit 56 to multiple pairs of electrolysis electrode plates arranged inside the electrolysis unit 62 via a control unit (not shown).

改質部63は、前述の電解水生成装置A1~A3の改質部11同様の構成を備え、電解部62へ供給する水中に電解質を溶存させて電解効率を向上させる役割を果たすためのものであり、内部に収容される改質資材19は、粒径を約2mmとした亜硫酸カルシウム(CaSO3)である電解補助剤19aと、粒径を約0.3mmとした活性炭である通水促進材19bとで構成しており、改質部11にて水の浄化も行えるようにしている。 The reforming unit 63 has a configuration similar to that of the reforming unit 11 of the aforementioned electrolytic water generating devices A1 to A3, and serves to improve the electrolysis efficiency by dissolving an electrolyte in the water supplied to the electrolysis unit 62. The reforming material 19 contained therein is composed of an electrolysis auxiliary agent 19a, which is calcium sulfite ( CaSO3 ) with a particle size of approximately 2 mm, and a water flow promoter 19b, which is activated carbon with a particle size of approximately 0.3 mm, and enables water purification in the reforming unit 11.

そして、このような構成を備えた本実施形態に係る電解水生成装置としてのシャワーヘッドA4によっても、供給される水が軟水の場合でも、電解水生成装置に収容する電解補助剤の量を過大な量とすることなく、より長期間に亘って電解効率の改善を図ることができる。 The shower head A4, which is an electrolytic water generating device according to this embodiment and has such a configuration, can improve the electrolytic efficiency for a longer period of time, even when the water supplied is soft water, without requiring an excessive amount of electrolytic auxiliary agent to be contained in the electrolytic water generating device.

〔 V.各種試験〕
次に、各種試験について説明する。
[V. Various Tests]
Next, various tests will be described.

(1.導電率とpHの検証)
電解水生成装置では、高度に脱イオンされた水や極度の軟水が原水として供給されると、電解補助剤が存在しない場合、原水の導電率が低いため十分な電気分解ができず、所定のpHを得ることは困難である。またこの現象は、流水量(単位時間に流れる水量)が多い場合に特に顕著である。
(1. Conductivity and pH verification)
In electrolytic water generators, when highly deionized water or extremely soft water is supplied as raw water, if there is no electrolysis aid, the raw water has low electrical conductivity and sufficient electrolysis cannot be performed, making it difficult to obtain the desired pH. This phenomenon is particularly noticeable when the flow rate (the amount of water flowing per unit time) is large.

そこでここでは一例として、家庭用整水器として一般的な流水量である2L/minの条件下において、対向面積が300cm2で対向電極間距離が2~8mm程度の電解用電極間に5~50V程度の電圧を印加した際に、原水(3μS/cm)の導電率に応じて吐水された水のpHがどのような挙動を示すか、特にpH9以上とするためにはどの程度の導電率が必要であるかについて検証を行った。 As an example, we investigated how the pH of the discharged water would behave according to the conductivity of the raw water (3 μS/cm) when a voltage of 5 to 50 V was applied between electrolysis electrodes with an opposing area of 300 cm2 and an interelectrode distance of 2 to 8 mm under conditions of a flow rate of 2 L/min, which is a typical flow rate for a home water purifier, and in particular, what level of conductivity was required to achieve a pH of 9 or higher.

その結果、図8に示すように吐出される電解水のpHは、導電率が50μS/cm以上あればpH9以上、凡そpH9.4~9.6程度で安定するものの、50μS/cmを下回るとpHの著しい低下が認められ、凡そ20μS/cm程度を境に電解水のpHがpH9を下回ることとなった。付言すれば、上記条件の似たような仕様を備える凡そ一般的な家庭用の電解水生成装置の場合、導電率が20μS/cm未満ではpHの値を9まであげることは困難であることが示された。 As a result, as shown in Figure 8, the pH of the discharged electrolyzed water was stable at pH 9 or higher, approximately pH 9.4 to 9.6, if the conductivity was 50 μS/cm or higher, but a significant drop in pH was observed below 50 μS/cm, and the pH of the electrolyzed water fell below pH 9 at approximately 20 μS/cm. In addition, in the case of a typical household electrolyzed water generator with similar specifications to those described above, it was shown to be difficult to raise the pH to 9 when the conductivity was less than 20 μS/cm.

(2.溶解度とpHの検証)
次に、溶解度の異なる幾つかの電解補助剤を用い、生成される電解水のpHについて確認を行うことで、電解補助剤として使用する物質が備えるべき原水(3μS/cm)への溶解度について検討を行った。
(2. Solubility and pH verification)
Next, several electrolysis auxiliary agents with different solubilities were used to confirm the pH of the electrolytic water produced, and an investigation was conducted into the solubility in raw water (3 μS/cm) that substances used as electrolysis auxiliary agents should have.

(2-1.下限値)
電解補助剤は、電気分解が安定に行える程度に溶解する必要はあるので、その溶解度はある程度以上であることが必要である。そこでここでは、電解補助剤として使用する物質が備えるべき溶解度の下限値について検討した。
(2-1. Lower limit)
Since the electrolysis auxiliary needs to be soluble to such an extent that electrolysis can be performed stably, the solubility must be above a certain level. Therefore, here, we investigated the lower limit of the solubility that a substance used as an electrolysis auxiliary should have.

具体的には、先述の(1.導電率とpHの検証)と同様の条件下において、硫酸バリウム(溶解度0.00024g/dL)、炭酸カルシウム(溶解度0.0015g/dL)、亜硫酸カルシウム(溶解度0.0043g/dL)、酸化マグネシウム(溶解度0.0086g/dL)、クエン酸カルシウム(溶解度0.085g/dL)、グリセロリン酸カルシウム(溶解度2g/dL)を電解補助剤として用い、どの程度の溶解度の物質であれば、電解水のpHを9以上とすることができるのかについて検討を行った。その結果を図9に示す。 Specifically, under the same conditions as those described above in (1. Verification of conductivity and pH), barium sulfate (solubility 0.00024 g/dL), calcium carbonate (solubility 0.0015 g/dL), calcium sulfite (solubility 0.0043 g/dL), magnesium oxide (solubility 0.0086 g/dL), calcium citrate (solubility 0.085 g/dL), and calcium glycerophosphate (solubility 2 g/dL) were used as electrolysis auxiliary agents to investigate the degree of solubility of substances that can achieve a pH of 9 or higher in electrolyzed water. The results are shown in Figure 9.

図9からも分かるように、溶解度が0.00024g/dLである硫酸バリウムを電解補助剤として用いた場合にはpHの値が8以下と極端に低くなったが、それ以外の物質は、電解水のpHが9以上であった。 As can be seen from Figure 9, when barium sulfate, which has a solubility of 0.00024 g/dL, was used as the electrolysis auxiliary, the pH value was extremely low at 8 or less, but for all other substances, the pH of the electrolyzed water was 9 or higher.

図9に示すグラフを踏まえると、電解補助剤に用いる物質の溶解度が0.001g/dL以上であれば生成する電解水のpHの値を9~10の範囲内に到達させることができることが示唆された。 Considering the graph shown in Figure 9, it is suggested that if the solubility of the substance used in the electrolysis auxiliary is 0.001 g/dL or higher, the pH value of the generated electrolyzed water can reach a value within the range of 9 to 10.

(2-2.上限値)
溶解度の上限については、電解補助剤の補充頻度による制約がある。電解補助剤の実用的な充填量は、重量、体積などを勘案すると約100g以下であることが好ましい。そこでここでは、先述の下限値の検討に使用した6種の物質と水酸化カルシウム(溶解度0.185g/dL)を使用し、先述の(1.導電率とpHの検証)と同様の条件下において、100gの電解補助剤が溶出するのに要する原水の量について調べることで、電解補助剤として使用する物質の溶解度の上限値について検討した。その結果を図10に示す。
(2-2. Upper limit)
The upper limit of solubility is limited by the frequency of replenishing the electrolysis auxiliary. Taking into account weight, volume, etc., it is preferable that the practical amount of electrolysis auxiliary to be filled is approximately 100 g or less. Here, the six substances used in the above-mentioned lower limit study and calcium hydroxide (solubility 0.185 g/dL) were used to study the amount of raw water required to dissolve 100 g of electrolysis auxiliary under the same conditions as those described above (1. Verification of conductivity and pH), and the upper limit of solubility of the substance used as the electrolysis auxiliary was studied. The results are shown in Figure 10.

家庭用の浄水器などにおける典型的な1日の使用量を20Lとすると、1か月使用するには約600L以上の処理水量を確保する必要がある。さらに約1年間、補充しないで使用するためには、処理水量は7300L以上であればより好適である。また、溶解度が低く、処理水量に余裕がある場合は、電解補助剤の量を低減して小型化、軽量化を図ることもできる。 Assuming that the typical daily usage of a household water purifier is 20L, a treated water volume of at least 600L is required for one month of use. Furthermore, to use the device for about one year without refilling, a treated water volume of 7,300L or more is more suitable. Also, if the solubility is low and there is room for the treated water volume, the amount of electrolysis auxiliary agent can be reduced to make the device smaller and lighter.

一方、溶解度が高い場合、電解補助剤は早く溶出してしまい、頻繁な補充が必要となる。加えて、通水を停止した際に滞留した水に対しては、非常に高濃度に溶解する。これは電解補助剤が必要以上に消費され無駄になるだけでなく、不要な添加物が多く含まれることとなり、飲用水の品質として好ましくない。 On the other hand, if the solubility is high, the electrolytic auxiliary will dissolve quickly, requiring frequent replenishment. In addition, when water flow is stopped, the electrolytic auxiliary will dissolve at a very high concentration in the stagnant water. This not only results in more electrolytic auxiliary being consumed and wasted than necessary, but also means that the water contains many unnecessary additives, which is undesirable for drinking water quality.

これらの事情を踏まえて図10を参照すると、1か月ごとの電解補助剤の補充で使用できる処理水量として約600L以上を確保するためには、電解補助剤の溶解度として0.2g/dL以下、より好ましくは0.163g/dL以下であることが必要であり、また7300L以上を確保するにはおおよそ0.02g/dL以下、更には0.014g/dL以下が好適であることが示された。 With these circumstances in mind, and referring to Figure 10, in order to ensure that the amount of treated water that can be used with monthly replenishment of the electrolysis auxiliary is approximately 600 L or more, the solubility of the electrolysis auxiliary must be 0.2 g/dL or less, more preferably 0.163 g/dL or less, and in order to ensure that the amount is 7,300 L or more, it is preferable that the solubility be approximately 0.02 g/dL or less, and even more preferably 0.014 g/dL or less.

(3.通水性と溶解性の両立に関する検討)
次に、改質部内に収容される改質資材について、通水性や電解補助剤の溶解性の観点から検討を行った。
(3. Study on achieving both water permeability and solubility)
Next, the reforming materials contained in the reforming section were examined from the viewpoints of water permeability and solubility of the electrolysis auxiliary.

従来の電解補助剤は、生成される電解水のpHや溶存水素量が流水量によって大きく変化し、特に流水量の多いときにpHや溶存水素量が著しく低くなってしまうという問題がある。 Conventional electrolysis aids have the problem that the pH and amount of dissolved hydrogen in the electrolytic water produced vary greatly depending on the amount of flowing water, and the pH and amount of dissolved hydrogen become significantly lower when the amount of flowing water is particularly high.

電解補助剤の過剰な溶出を防ぐためには、できるだけ溶解度の低い電解補助剤を用いることが好適である。一方、原水の導電率を所定の値に上昇させるためには電解補助剤をある程度溶解させる必要がある。必要量を最小限溶解させるためには、電解補助剤の粒子の大きさを制御する。原水との接触面積をかせぐため、粒子を微細化することが必要となる。ところが電解補助剤を微細化すると、通水した際に電解補助剤の粒子は水圧を受けて密集・凝集し固形化してしまう。すると前述の如く水は通りやすい部分に水路を作って流れてしまい、凝集した内部には流れず、電解補助剤を十分溶解できない。 これは流水量が多いほど顕著で、その結果流水量に対する溶解の変化が大きくなり、導電率、そして電解後のpHや溶存水素量も流水量によって大きく変化してしまう。 To prevent excessive dissolution of the electrolytic auxiliary, it is preferable to use an electrolytic auxiliary with as low a solubility as possible. On the other hand, in order to increase the conductivity of the raw water to a specified value, it is necessary to dissolve the electrolytic auxiliary to a certain extent. In order to dissolve the minimum amount required, the size of the particles of the electrolytic auxiliary is controlled. In order to increase the contact area with the raw water, it is necessary to make the particles finer. However, if the electrolytic auxiliary is made finer, the particles of the electrolytic auxiliary will be subjected to water pressure when water is passed through, and will become dense, aggregate, and solidify. As mentioned above, the water will create a water channel in the part where it is easy to pass through, and will not flow inside the aggregated particles, and the electrolytic auxiliary will not be able to dissolve sufficiently. This is more noticeable the greater the flow rate of the water, and as a result, the change in dissolution relative to the flow rate of the water will be greater, and the conductivity, as well as the pH and dissolved hydrogen amount after electrolysis, will also change significantly depending on the flow rate of the water.

付言すると、電解補助剤の粒子が小さい場合、総表面積がひろいため、一見、比較的溶解度が低い物質でも効率的に溶解することが期待されるものの、実際は、水圧を受けて粒子が密集・凝集し、水は通りやすい部分に水路を作って流れるため、凝集した内部には流れず、結果として電解補助剤を十分溶解することはできない。 また、粒子の充填量を上げると、圧力損失が高くなり通水性が低下してしまう。 In addition, when the particles of the electrolytic auxiliary are small, the total surface area is large, so it is expected that even substances with relatively low solubility will be efficiently dissolved. However, in reality, the particles become dense and aggregated under water pressure, and the water creates channels through the parts where it is easier to pass through, and does not flow inside the aggregates, so the electrolytic auxiliary cannot be sufficiently dissolved. Also, if the particle filling amount is increased, the pressure loss increases and the water permeability decreases.

これに対し、電解補助剤の粒子が大きい場合は、通水性はよく圧力損失も低いが、粒子の総表面積が小さく原水との接触面積が小さいため、電解補助剤を十分に溶出させることができない。 In contrast, if the particles of the electrolytic auxiliary are large, the water permeability is good and the pressure loss is low, but the total surface area of the particles is small and the contact area with the raw water is small, so the electrolytic auxiliary cannot be sufficiently dissolved.

そこで、本実施形態では、前述の如く改質資材の構成の一態様として、適度な間隙を構成する通水促進材の充填により通水性を確保し圧力損失を低くしつつ、この通水促進材に粒径の異なる電解補助剤を混在させることとした。また、電解補助剤の粒子の径を5mm以下に制限して細かくすることにより電解補助剤の総表面積を大きくして水との接触面積を増やし、電解補助剤を十分溶解しやすくしている。 In this embodiment, as described above, one aspect of the configuration of the modifying material is to ensure water permeability and reduce pressure loss by filling the water permeability promoter that forms appropriate gaps, while mixing this water permeability promoter with electrolysis auxiliary agents of different particle sizes. In addition, by limiting the particle diameter of the electrolysis auxiliary agent to 5 mm or less, the total surface area of the electrolysis auxiliary agent is increased, increasing the contact area with water, and making it easier to fully dissolve the electrolysis auxiliary agent.

本項では、これらの作用を検証すべく、電解補助剤添加浄化フィルター型の改質部を構築した。具体的には、粒径を約2mmとした亜硫酸カルシウム(CaSO3)である100gの電解補助剤と、粒径を約0.3mmとした活性炭である90gの通水促進材との混合物で改質資材を構成して浄水機能と通水促進機能とを兼用した構成と成し、これを電解水生成装置A1の改質部B1として試験に供した。 In this section, in order to verify these effects, a reforming unit of the purification filter type with added electrolytic auxiliary was constructed. Specifically, the reforming material was composed of a mixture of 100g of electrolytic auxiliary, which is calcium sulfite (CaSO 3 ) with a particle size of about 2 mm, and 90g of water flow promoter, which is activated carbon with a particle size of about 0.3 mm, to form a configuration that combines water purification function and water flow promotion function, and this was used for testing as the reforming unit B1 of the electrolytic water generating device A1.

また比較として、粒径を約2mmとした亜硫酸カルシウム(CaSO3)である100gの電解補助剤のみを改質資材として収容した改質部B2と、粒径を5mmとした亜硫酸カルシウム(CaSO3)である100gの電解補助剤のみを改質資材として収容した改質部B3も作成し、試験に供した。 For comparison, modified section B2 containing only 100 g of electrolytic auxiliary agent, calcium sulfite ( CaSO3 ) with a particle size of approximately 2 mm, as the modifying material, and modified section B3 containing only 100 g of electrolytic auxiliary agent, calcium sulfite ( CaSO3 ) with a particle size of 5 mm, as the modifying material, were also created and subjected to testing.

試験は、3μS/cmの原水を1~3L/minの流水量で流して電気分解したときのpH値を計測することで行った。その結果を図12に示す。 The test was carried out by measuring the pH value when electrolyzing raw water with a density of 3 μS/cm at a flow rate of 1 to 3 L/min. The results are shown in Figure 12.

図12からも分かるように、改質資材を直径5mmという比較的大きめの粒の亜硫酸カルシウムよりなる電解補助剤のみとした改質部B3は、流水量が1L/min程度であれば電解水のpHを9~10の範囲内とすることが可能であるが、凡そ1.2L/minを超える程度の流水量となると電解水のpHの値は9を下回ることとなった。これは、改質資材(電解補助剤)の粒が大きめであるため通水性の点では良好であったものの、電解補助剤と原水との接触面積が少なく溶解性に難があり、流水量が多い領域では電解補助剤の十分な溶出ができなかったためと考えられた。 As can be seen from Figure 12, in reforming section B3, where the reforming material is only an electrolysis auxiliary made of calcium sulfite with relatively large particles of 5 mm in diameter, it is possible to keep the pH of the electrolysis water in the range of 9 to 10 when the flow rate is about 1 L/min, but when the flow rate exceeds approximately 1.2 L/min, the pH value of the electrolysis water falls below 9. This is thought to be because, although the particles of the reforming material (electrolysis auxiliary) are large and therefore good in terms of water permeability, the contact area between the electrolysis auxiliary and the raw water is small, making solubility difficult, and the electrolysis auxiliary cannot be sufficiently dissolved in areas with a large flow rate.

また、改質資材を細かな顆粒状の亜硫酸カルシウムよりなる電解補助剤のみとした改質部B2は、流水量が1.7L/min程度であれば電解水のpHを9~10の範囲内とすることが可能であり、改質部B3よりも高流量に対応しうることが示されたが、凡そ1.7L/minを超える程度の流水量となると電解水のpHの値は9を下回ることとなった。これは、改質資材(電解補助剤)の粒が顆粒状であるため、電解補助剤を溶出させるための原水との接触面積は十分であると思われるものの、流水量の多い領域では水圧が高いため通水性の点で難があり、結果的に電解補助剤の十分な溶出ができなかったためと考えられた。 In addition, reforming section B2, which uses only an electrolysis auxiliary consisting of fine granular calcium sulfite as the reforming material, was able to keep the pH of the electrolysis water in the range of 9 to 10 when the flow rate was about 1.7 L/min, and was shown to be able to handle higher flow rates than reforming section B3. However, when the flow rate exceeded approximately 1.7 L/min, the pH value of the electrolysis water fell below 9. This was thought to be because, since the particles of the reforming material (electrolysis auxiliary) were granular, it was thought that the contact area with the raw water for dissolving the electrolysis auxiliary was sufficient, but in areas with a high flow rate, the high water pressure made it difficult to pass the electrolysis auxiliary, and as a result, the electrolysis auxiliary could not be sufficiently dissolved.

これら改質部B2や改質部B3に対し、改質資材を顆粒状の電解補助剤と活性炭よりなる通水促進材とで構成した改質部B1は、流水量が1L/minから3L/minにまで変化しても、吐出される電解水のpHに若干の低下傾向が見られたものの大きな低下は確認されなかった。 In contrast to these reforming sections B2 and B3, reforming section B1, which is composed of reforming materials consisting of a granular electrolytic auxiliary and a water flow promoter made of activated carbon, showed a slight tendency for the pH of the discharged electrolytic water to decrease even when the flow rate changed from 1 L/min to 3 L/min, but no significant decrease was observed.

このことから、互いに粒径が異なる電解補助剤と通水促進材とを混合状態としてなる改質資材は、改質部B2や改質部B3に収容された如き改質資材に比して、流量変化によるpH変動への影響を小さくでき、電解補助剤の溶出を助け、軟水等に対して安定した電解が可能であることが示された。なお、改質部B2や改質部B3に収容された電解補助剤も、1.7L/minや1.2L/min以下程度の低流量での使用であれば、軟水等からpH9以上の電解水を生成可能であり、本願発明に含まれる一態様と言える。但し、出願人が本願を権利化するにあたり、本態様を本発明から除外することを妨げない。 This shows that the modified material, which is a mixture of an electrolytic auxiliary and a water-permeability promoter with different particle sizes, can reduce the effect of flow rate changes on pH fluctuations, aid in the elution of the electrolytic auxiliary, and enable stable electrolysis of soft water, etc., compared to modified materials such as those contained in modified sections B2 and B3. Note that the electrolytic auxiliary contained in modified sections B2 and B3 can also generate electrolyzed water with a pH of 9 or higher from soft water, etc., if used at a low flow rate of 1.7 L/min or less or 1.2 L/min or less, and can be said to be an embodiment included in the present invention. However, this does not prevent the applicant from excluding this embodiment from the present invention when granting a patent for this application.

(4.電解補助剤の違いによる電解水のpHと補充頻度の検討)
次に、上述の改質部B1と同様の構成であって、電解補助剤を他の物質とした場合の電解水のpHや補充頻度について検討を行った。
(4. Examination of pH and replenishment frequency of electrolytic water depending on electrolytic auxiliary agent)
Next, a study was conducted on the pH of electrolytic water and the frequency of replenishment when the reforming section B1 had the same structure as described above but used a different substance as the electrolysis auxiliary.

試験に供した電解補助剤は、亜硫酸カルシウム(溶解度 0.0043g/dL)、炭酸カルシウム(溶解度 0.0015g/dL)、クエン酸カルシウム(溶解度 0.085g/dL)、グリセロリン酸カルシウム(溶解度 2g/dL)、硫酸バリウム(溶解度 0.00024g/dL)である。なお、以下の説明において、電解補助剤として炭酸カルシウムを用いた改質部を改質部B4、クエン酸カルシウムを用いた改質部を改質部B5、グリセロリン酸カルシウムを用いた改質部を改質部B6、硫酸バリウムを用いた改質部を改質部B7と称する。 The electrolytic auxiliary agents used in the test were calcium sulfite (solubility 0.0043 g/dL), calcium carbonate (solubility 0.0015 g/dL), calcium citrate (solubility 0.085 g/dL), calcium glycerophosphate (solubility 2 g/dL), and barium sulfate (solubility 0.00024 g/dL). In the following explanation, the modified part using calcium carbonate as the electrolytic auxiliary agent is referred to as modified part B4, the modified part using calcium citrate as modified part B5, the modified part using calcium glycerophosphate as modified part B6, and the modified part using barium sulfate as modified part B7.

(4-1.電解水のpH)
まず、電解水のpHに与える影響について試験を行った。具体的には、3μS/cmの原水を1~3L/minの流水量で流して電気分解したときのpH値を計測することで行った。その結果を図13に示す。
(4-1. pH of electrolyzed water)
First, we tested the effect of electrolytic water on pH. Specifically, we measured the pH value when electrolyzed by flowing 3μS/cm raw water at a flow rate of 1-3L/min. The results are shown in Figure 13.

図13から分かるように、硫酸バリウムを用いた改質部B7は、1~3L/minの流水量の範囲内でpH9以上の電解水を生成することはできなかったが、それ以外の物質は、いずれも上記流水量の範囲で電解水のpHの値がpH9~10の範囲内となることが確認された。 As can be seen from Figure 13, the modification section B7 using barium sulfate was unable to produce electrolyzed water with a pH of 9 or higher within the range of 1 to 3 L/min of water flow rate, but it was confirmed that the pH value of electrolyzed water was within the range of 9 to 10 for all other substances within the above range of water flow rate.

(4-2.補充頻度)
次に、補充頻度について考察した。具体的には、3μS/cmの原水を3L/minの流水量で流した場合、何リットルの通水で消費されてしまうかについて検討した。その結果を図14に示す。
(4-2. Replenishment frequency)
Next, we considered the frequency of replenishment. Specifically, we considered how many liters of water would be consumed if raw water with 3 μS/cm was flowing at a flow rate of 3 L/min. The results are shown in Figure 14.

図14から分かるように、グリセロリン酸カルシウムを用いた改質部B6は、40L程度の通水で消費され、それ以上の改質水の生成は行うことができないものと考えられた。その一方、その他の物質は、いずれも700L以上の通水に耐えることができ、クエン酸カルシウムについては少なくとも1ヶ月間、亜硫酸カルシウムや炭酸カルシウム、硫酸バリウムについては1年以上に亘って固体の状態を保ち、補充を行わなくても良いと考えられた。 As can be seen from Figure 14, modified section B6 using calcium glycerophosphate was consumed after about 40 L of water was passed through, and it was thought that no more modified water could be produced. On the other hand, all of the other substances were able to withstand the passage of more than 700 L of water, and calcium citrate remained in a solid state for at least one month, while calcium sulfite, calcium carbonate, and barium sulfate remained in a solid state for more than a year, and it was thought that no replenishment was necessary.

そして、前述の(5-1.電解水のpH)の結果を併せ考えると、電解補助剤としては亜硫酸カルシウム(溶解度 0.0043g/dL)、炭酸カルシウム(溶解度 0.0015g/dL)、クエン酸カルシウム(溶解度 0.085g/dL)が適しており、溶解度が概ね0.001~0.2g/dLである物質が好適であることが示された。 Taking into consideration the results of (5-1. pH of electrolyzed water) mentioned above, it was shown that calcium sulfite (solubility 0.0043g/dL), calcium carbonate (solubility 0.0015g/dL), and calcium citrate (solubility 0.085g/dL) are suitable as electrolysis auxiliary agents, and that substances with a solubility of approximately 0.001 to 0.2g/dL are suitable.

(5.シャワーヘッド型電解水生成装置における検討)
各種試験や検討について、ここまで整水器型の電解水生成装置を中心に説明してきたが、ここでは、シャワーヘッド型の電解水生成装置について、先の検討と同様に、生成される電解水、すなわち、浴用に吐出される電解水素水の溶存水素濃度や、電解補助剤の充填頻度について検討する。
(5. Study on shower head type electrolytic water generator)
So far, various tests and studies have been explained mainly on water purifier-type electrolyzed water generating devices, but here, as in the previous study, we will look at shower head-type electrolyzed water generating devices, and examine the dissolved hydrogen concentration of the generated electrolyzed water, i.e., the electrolyzed hydrogen water discharged for bath use, and the frequency of refilling the electrolysis auxiliary.

試験は、先に図5~図7を参照しつつ説明したシャワーヘッドA4と同様の装置を用いて行った。シャワーヘッドとして一般的な流水量である7L/minの条件下において、対向面積が80cm2で対向電極間距離が0.4~3.0mm程度の電解用電極間に4~20V程度の電圧を印加した際に、原水(3μS/cm)の導電率に応じて吐水された水中の溶存水素濃度がどのような挙動を示すか、特に50ppb以上の溶存水素濃度を保つことが可能であるかについて検証を行った。 The test was carried out using the same device as the showerhead A4 described above with reference to Figures 5 to 7. Under conditions of a typical water flow rate of 7 L/min for a showerhead, a voltage of about 4 to 20 V was applied between electrolysis electrodes with an opposing area of 80 cm2 and an opposing electrode distance of about 0.4 to 3.0 mm, and verification was carried out to see how the dissolved hydrogen concentration in the discharged water would behave according to the conductivity of the raw water (3 μS/cm), and in particular whether it was possible to maintain a dissolved hydrogen concentration of 50 ppb or more.

また試験は、シャワーヘッドに改質部C1又は改質部C2を取り付けることで行った。改質部C1は、改質資材収容部内に収容された改質資材が、粒径を約0.3mmとした電解補助剤19aとしての酸化マグネシウム(MgO)と、通水促進材19bとしての不織布片とで構成されている。なお、ここで通水促進材19bとして使用した不織布片は、粒状のものではない。具体的には、不織布はポリプロピレン製でポアサイズ44μm、厚さ1~2mm程度のシート状のものをロール状に巻いて通水促進材19bとして改質資材収容部内に収容しており、電解補助剤19aである酸化マグネシウムの細粒は、この不織布のメッシュに担持されている。また、改質部C2は、改質資材が、粒径を約0.7mmとした電解補助剤19aとしてのクエン酸カルシウムと、粒径を約3mmとした通水促進材19bとしてのゼオライトとで構成されている。その結果を図15に示す。 The test was performed by attaching the reforming section C1 or C2 to the shower head. The reforming material contained in the reforming material storage section of the reforming section C1 is composed of magnesium oxide (MgO) as the electrolytic auxiliary 19a with a particle size of about 0.3 mm, and a piece of nonwoven fabric as the water passage promoter 19b. The nonwoven fabric piece used as the water passage promoter 19b here is not granular. Specifically, the nonwoven fabric is made of polypropylene, has a pore size of 44 μm, and is in the form of a sheet with a thickness of about 1 to 2 mm, which is rolled up and stored in the reforming material storage section as the water passage promoter 19b, and the fine particles of magnesium oxide, which is the electrolytic auxiliary 19a, are supported by the mesh of this nonwoven fabric. The reforming material of the reforming section C2 is composed of calcium citrate as the electrolytic auxiliary 19a with a particle size of about 0.7 mm, and zeolite as the water passage promoter 19b with a particle size of about 3 mm. The results are shown in Figure 15.

図15からも分かるように、改質部C1及び改質部C2のいずれにおいても、吐出された電解水素水中の溶存水素濃度は50ppb以上であり、軟水の状態に比して電解効率の改善が図られた。 As can be seen from Figure 15, in both reforming section C1 and reforming section C2, the dissolved hydrogen concentration in the discharged electrolytic hydrogen water was 50 ppb or more, and the electrolysis efficiency was improved compared to the soft water state.

また、電解補助剤の充填頻度についても、改質部C1の酸化マグネシウム(溶解度 0.0086g/dL)は9000Lで1年以上、改質部C2のクエン酸カルシウム(溶解度 0.085g/dL)では1400Lで1ヶ月以上に亘り交換不要であるものと考えられた。 In addition, regarding the frequency of refilling the electrolytic auxiliary, it was considered that magnesium oxide (solubility 0.0086 g/dL) in reformer C1 would not need to be replaced for more than one year at 9000 L, and calcium citrate (solubility 0.085 g/dL) in reformer C2 would not need to be replaced for more than one month at 1400 L.

上述してきたように、本実施形態に係る電解水生成装置では、流路中途の電解部にて電解した水を前記流路の下流末端より吐出する電解水生成装置において、常温の水に対する溶解度が0.001~0.2g/dLであり水中で電離可能な物質を電解補助剤として前記電解部よりも上流に配することとしたため、電解対象の水が軟水の場合でも、電解水生成装置に収容する電解補助剤の量を過大な量とすることなく、より長期間に亘って電解効率の改善を図ることのできる電解水生成装置を提供することができる。 As described above, in the electrolytic water generating device according to this embodiment, water electrolyzed in an electrolytic section midway through a flow path is discharged from the downstream end of the flow path, and a substance that has a solubility in water at room temperature of 0.001 to 0.2 g/dL and can be ionized in water is disposed upstream of the electrolytic section as an electrolytic auxiliary. Therefore, even if the water to be electrolyzed is soft water, it is possible to provide an electrolytic water generating device that can improve the electrolytic efficiency for a longer period of time without requiring an excessive amount of electrolytic auxiliary to be contained in the electrolytic water generating device.

最後に、上述した各実施の形態の説明は本発明の一例であり、本発明は上述の実施の形態に限定されることはない。このため、上述した各実施の形態以外であっても、本発明に係る技術的思想を逸脱しない範囲であれば、設計等に応じて種々の変更が可能であることは勿論である。 Finally, the above-mentioned explanations of each embodiment are merely examples of the present invention, and the present invention is not limited to the above-mentioned embodiments. Therefore, even if the embodiment is different from the above-mentioned embodiments, various modifications can be made depending on the design, etc., as long as they do not deviate from the technical concept of the present invention.

10 流路
11 改質部
12 電解槽
19 改質資材
19a 電解補助剤
19b 通水促進材
25 浄水部
55 シャワー本体
58 ヘッド部
62 電解部
63 改質部
A1~A3 電解水生成装置
A4 シャワーヘッド
B1~B7 改質部
C1~C2 改質部
REFERENCE SIGNS LIST 10 flow path 11 reforming section 12 electrolytic cell 19 reforming material 19a electrolysis auxiliary 19b water flow promoter 25 water purification section 55 shower body 58 head section 62 electrolysis section 63 reforming section A1 to A3 electrolytic water generating device A4 shower head B1 to B7 reforming section C1 to C2 reforming section

Claims (3)

流路中途の電解部にて電解した水を前記流路の下流末端より吐出する電解水生成装置において、
前記電解部よりも上流位置に同電解部に供給すべき水を改質する改質部を備え、
同改質部には、常温の水に対する溶解度が0.001~0.014g/dLであり水中で電離可能で5mm以下の粒径とした所定の大きさを有する電解補助剤と、該電解補助剤とは異なる大きさを有する通水促進材と、が混合状態で収容されており、
相対的に大きい方の平均粒径は、相対的に小さい方の平均粒径に対して20%以上大きく、
通水促進材の添加重量は、電解補助剤の重量に対して60~140%であり、
電解補助剤と通水促進材との粒数の比率は、電解補助剤の平均粒径が通水促進剤の平均粒径より大きい場合、5:6以上で通水促進材が多い比率とし、電解補助剤の平均粒径が通水促進剤の平均粒径より小さい場合、5:4以下で通水促進材が少ない比率としたことを特徴とする電解水生成装置。
An electrolyzed water generating device that discharges water electrolyzed in an electrolysis section in the middle of a flow path from a downstream end of the flow path,
a reforming unit disposed upstream of the electrolysis unit for reforming water to be supplied to the electrolysis unit;
The reforming section contains a mixture of an electrolysis auxiliary having a solubility in water at room temperature of 0.001 to 0.014 g/dL, being ionizable in water , and having a particle size of 5 mm or less , and a water-permeability promoter having a different particle size from the electrolysis auxiliary;
The average particle size of the relatively larger particle is 20% or more larger than the average particle size of the relatively smaller particle.
The weight of the water permeability promoter is 60 to 140% of the weight of the electrolysis auxiliary.
The electrolytic water generating device is characterized in that the ratio of the number of particles of the electrolytic auxiliary to the water-passage promoter is 5:6 or more when the average particle size of the electrolytic auxiliary is larger than the average particle size of the water-passage promoter, and is 5:4 or less when the average particle size of the electrolytic auxiliary is smaller than the average particle size of the water- passage promoter.
流路中途の電解部にて電解した水を前記流路の下流末端より吐出する電解水生成装置において、
同電解水生成装置は、前記電解部に供給する電力を蓄える蓄電体とシャワー本体からなるシャワーヘッドであり、
前記流路は使用者が把持するステム部と同ステム部の先端に配され一面側に散水板を配したヘッド部とを備える前記シャワー本体の接続部から前記散水板にかけて形成しており、水は前記ステム部の内部を通って前記ヘッド部の水室へ至り、前記散水板から散水されるよう構成し、
前記電解部よりも上流位置に同電解部に供給すべき水を改質する改質部を備え、
同改質部には、常温の水に対する溶解度が0.001~0.014g/dLであり水中で電離可能で5mm以下の粒径とした所定の大きさを有する電解補助剤と、該電解補助剤とは異なる大きさを有する通水促進材とが、前記電解補助剤の細粒を担持した前記通水促進材であるシート状の不織布としてロール状の混合状態で収容されていることを特徴とする電解水生成装置。
An electrolyzed water generating device that discharges water electrolyzed in an electrolysis section in the middle of a flow path from a downstream end of the flow path,
The electrolyzed water generating device is a shower head that includes a power storage unit that stores electricity to be supplied to the electrolysis unit and a shower body.
The flow path is formed from the connection part of the shower body, which has a stem part that is held by the user and a head part that is arranged at the tip of the stem and has a spray plate on one side, from the connection part to the spray plate, and water passes through the inside of the stem part to the water chamber of the head part and is sprayed from the spray plate,
a reforming unit disposed upstream of the electrolysis unit for reforming water to be supplied to the electrolysis unit;
The electrolytic water generating device is characterized in that the reforming unit contains an electrolytic auxiliary having a solubility in water at room temperature of 0.001 to 0.014 g/dL, which is capable of being ionized in water, and a predetermined particle size of 5 mm or less , and a water passage promoter having a different size from the electrolytic auxiliary, in a mixed state in a roll as a sheet-like nonwoven fabric that is the water passage promoter carrying fine particles of the electrolytic auxiliary .
流路中途の電解部にて電解した水を前記流路の下流末端より吐出する電解水生成装置において、
同電解水生成装置は、前記電解部に供給する電力を蓄える蓄電体とシャワー本体からなるシャワーヘッドであり、
前記流路は使用者が把持するステム部と同ステム部の先端に配され一面側に散水板を配したヘッド部とを備える前記シャワー本体の接続部から前記散水板にかけて形成しており、水は前記ステム部の内部を通って前記ヘッド部の水室へ至り、前記散水板から散水されるよう構成し、
前記電解部よりも上流位置に同電解部に供給すべき水を改質する改質部を備え、
同改質部には、常温の水に対する溶解度が0.001~0.014g/dLであり水中で電離可能で5mm以下の粒径とした所定の大きさを有する電解補助剤と、該電解補助剤とは異なる大きさを有する通水促進材と、が混合状態で収容されており、
相対的に大きい方の平均粒径は、相対的に小さい方の平均粒径に対して20%以上大きく、
通水促進材の添加重量は、電解補助剤の重量に対して60~140%であり、
電解補助剤と通水促進材との粒数の比率は、電解補助剤の平均粒径が通水促進剤の平均粒径より大きい場合、5:6以上で通水促進材が多い比率とし、電解補助剤の平均粒径が通水促進剤の平均粒径より小さい場合、5:4以下で通水促進材が少ない比率としたことを特徴とする電解水生成装置。
An electrolyzed water generating device that discharges water electrolyzed in an electrolysis section in the middle of a flow path from a downstream end of the flow path,
The electrolyzed water generating device is a shower head that includes a power storage unit that stores electricity to be supplied to the electrolysis unit and a shower body.
The flow path is formed from the connection part of the shower body, which has a stem part that is held by the user and a head part that is arranged at the tip of the stem and has a spray plate on one side, from the connection part to the spray plate, and water passes through the inside of the stem part to the water chamber of the head part and is sprayed from the spray plate,
a reforming unit disposed upstream of the electrolysis unit for reforming water to be supplied to the electrolysis unit;
The reforming section contains a mixture of an electrolysis auxiliary having a solubility in water at room temperature of 0.001 to 0.014 g/dL, being ionizable in water , and having a particle size of 5 mm or less , and a water-permeability promoter having a different particle size from the electrolysis auxiliary;
The average particle size of the relatively larger particle is 20% or more larger than the average particle size of the relatively smaller particle.
The weight of the water permeability promoter is 60 to 140% of the weight of the electrolysis auxiliary.
The electrolytic water generating device is characterized in that the ratio of the number of particles of the electrolytic auxiliary to the water-passage promoter is 5:6 or more when the average particle size of the electrolytic auxiliary is larger than the average particle size of the water-passage promoter, and is 5:4 or less when the average particle size of the electrolytic auxiliary is smaller than the average particle size of the water- passage promoter.
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