JPH05138172A - Electrolytic water purifier - Google Patents
Electrolytic water purifierInfo
- Publication number
- JPH05138172A JPH05138172A JP3334520A JP33452091A JPH05138172A JP H05138172 A JPH05138172 A JP H05138172A JP 3334520 A JP3334520 A JP 3334520A JP 33452091 A JP33452091 A JP 33452091A JP H05138172 A JPH05138172 A JP H05138172A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- water
- anode
- cathode
- passage
- ion
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
Landscapes
- Treatment Of Water By Ion Exchange (AREA)
- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は、健康用、医療用として
有用な酸性イオン水及びアルカリイオン水を得る電解式
浄水器に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an electrolytic water purifier for obtaining acidic ionized water and alkaline ionized water useful for health and medical purposes.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来から、水を電気分解することによっ
てそのpHを変化させ、すなわち陽極側で水を酸化して
酸性イオン水を生成し、陰極側で水を還元してアルカリ
イオン水を生成する電解式浄水器が周知である。しかし
ながら、たとえば酸性イオン水を得る場合、電気分解し
ようとする水に炭酸イオンや炭酸水素イオンが存在して
いると、従来の電解式浄水器では電解効率が低下する問
題がある。なお、電解効率とは、ファラデーの法則に基
いて水の流量と電流値から求められた理論的なイオンの
発生量に対する、イオン発生量の実測値の割合(%)を
いう。2. Description of the Related Art Conventionally, by electrolyzing water, its pH is changed, that is, water is oxidized on the anode side to generate acidic ionized water, and water is reduced on the cathode side to generate alkaline ionized water. Electrolytic water purifiers are known. However, in the case of obtaining acidic ionized water, for example, if carbonate ions or hydrogen carbonate ions are present in the water to be electrolyzed, there is a problem that the electrolytic efficiency of the conventional electrolytic water purifier decreases. The electrolysis efficiency is the ratio (%) of the actually measured ion generation amount to the theoretical ion generation amount obtained from the flow rate of water and the current value based on Faraday's law.
【0003】すなわち、炭酸 H2CO3は、水溶液中では未
電離の分子と解離によって生じたイオンが次の解離(電
離)平衡状態にある。 H2CO3 ⇔ 2H++ CO3 2- ・・・・ また、このときの平衡定数(電離定数)Kは、 K=[H+]2[CO3 2-]/[H2CO3] ・・・ である。That is, in H 2 CO 3 carbonate, unionized molecules and ions generated by dissociation are in the next dissociation (ionization) equilibrium state in an aqueous solution. H 2 CO 3 ⇔ 2H + + CO 3 2 -... Also, the equilibrium constant (ionization constant) K at this time is K = [H + ] 2 [CO 3 2- ] / [H 2 CO 3 ]. ...
【0004】この溶液に、完全に解離する炭酸水素ナト
リウムを添加すると、炭酸水素ナトリウムNaHCO3は、 NaHCO3→ Na++H++ CO3 2- ・・・ のように解離するので、CO3 2- イオンの濃度[CO3 2-] が
上昇し、上記式の平衡が左辺に傾いてH2CO3 の濃度[H
2CO3] も上昇し、平衡定数Kは一定値となって解離が抑
制される。このため[H2CO3] は初期の炭酸濃度C1 と等
しく、[CO3 2-] は添加した炭酸水素ナトリウムNaHCO3の
濃度C2 と等しくなることから、水素イオン濃度[H+]2
は、 [H+]2 =K・C1 /C2 ・・・・ となる。すなわち、水溶液中に共通イオン(上記の場合
は CO3 2-)が存在している場合には、水素イオンH+の濃
度は、初期に解離平衡状態にあった塩と添加した塩の濃
度の比となる。そしてこのような水溶液に少量の酸(水
素イオンH+)を添加しても、このH+イオンは水溶液中に
大量に存在する CO3 2-と化合するので水溶液のpHは変
わらない。また、アルカリ(水酸化物イオンOH- )を添
加すると、このOH- イオンはH+イオンと化合するが、 H
2CO3が解離してH+を放出するため、結局pHは変わらな
い。[0004] To this solution, the addition of sodium bicarbonate to completely dissociated, sodium bicarbonate NaHCO 3 Since the dissociation as NaHCO 3 → Na + + H + + CO 3 2- ···, CO 3 2 - increases the concentration of ions [CO 3 2-] is the concentration of H 2 CO 3 equilibrium of the above formula tilted left [H
2 CO 3 ] also rises, the equilibrium constant K becomes a constant value, and dissociation is suppressed. Therefore, [H 2 CO 3 ] becomes equal to the initial carbon dioxide concentration C 1, and [CO 3 2− ] becomes equal to the concentration C 2 of the added sodium hydrogen carbonate NaHCO 3 , so that the hydrogen ion concentration [H + ] 2
Becomes [H + ] 2 = K · C 1 / C 2 ... That is, when a common ion (CO 3 2− in the above case) is present in the aqueous solution, the concentration of hydrogen ion H + depends on the concentration of the salt that was initially in the dissociation equilibrium state and that of the added salt. Ratio. Even if a small amount of acid (hydrogen ion H + ) is added to such an aqueous solution, the pH of the aqueous solution does not change because the H + ions are combined with CO 3 2− present in a large amount in the aqueous solution. Moreover, alkali (hydroxide ion OH -) is added, and the OH - ions is combine with H + ions, H
2 CO 3 dissociates and releases H + , so the pH does not change.
【0005】[0005]
【発明が解決しようとする課題】したがって、従来の電
解式浄水器では、水中に炭酸イオンや炭酸水素イオンが
存在すると、上記のような緩衝作用によって陽極電解反
応によるpHの変化が抑制され、水中のFe3+、Al3+ある
いは有機酸等の陽イオンの存在も同様に、陰極電解反応
によるpH変化に対する緩衝作用を有するため、電解効
率が低いものであった。また、このような緩衝性イオン
はイオン交換樹脂を用いて除去することができるが、イ
オン交換樹脂はその効力が経時的に衰えるという問題が
あった。Therefore, in the conventional electrolytic water purifier, when carbonate ions or hydrogen carbonate ions are present in water, the buffer action as described above suppresses the change in pH due to the anodic electrolytic reaction, and The presence of cations such as Fe 3+ , Al 3+, or organic acids also has a buffering action against pH change due to the cathodic electrolytic reaction, and thus the electrolysis efficiency was low. Further, although such buffering ions can be removed by using an ion exchange resin, there is a problem that the effectiveness of the ion exchange resin deteriorates with time.
【0006】本発明は、上記のような問題に鑑みてなさ
れたもので、その目的とするところは、pH変化に対し
て緩衝作用を有する水中の緩衝物イオンをイオン交換樹
脂により除去して電解効率を向上させ、かつイオン交換
樹脂の効力を容易に再生できるようになすことにある。The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to remove a buffer ion in water having a buffering action against a pH change by an ion exchange resin to perform electrolysis. It is to improve the efficiency and to easily regenerate the effect of the ion exchange resin.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明の第一請求項に係る電解式浄水器は、水を電
気分解して陽極側の酸性イオン水及び陰極側のアルカリ
イオン水を生成する電解槽と、電解槽の陽極室に開口し
た一対の陽極通水路と、各陽極通水路に充填した陽イオ
ン交換樹脂と、各陽極通水路に接続した一対の陽極入水
路と、各陽極通水路に接続した一対の陽極出水路と、陽
極入水路及び陽極出水路の各々に設けた弁装置とを含む
構成としたものである。また、本発明の第二請求項に係
る電解式浄水器は、同様に、電解槽の陰極室に開口した
一対の陰極通水路と、各陰極通水路に充填した陰イオン
交換樹脂と、各陰極通水路に接続した一対の陰極入水路
と、各陰極通水路に接続した一対の陰極出水路と、陰極
入水路及び陰極出水路の各々に設けた弁装置とを含む構
成としたものである。In order to solve the above-mentioned problems, an electrolytic water purifier according to the first aspect of the present invention electrolyzes water to produce acidic ionized water on the anode side and alkaline ionized water on the cathode side. For producing an electrolytic cell, a pair of anode water passages opened in the anode chamber of the electrolytic cell, a cation exchange resin filled in each anode water passage, a pair of anode water passages connected to each anode water passage, each The configuration includes a pair of anode water outlets connected to the anode water passages and valve devices provided in each of the anode water inlet passage and the anode water outlet passage. Further, the electrolytic water purifier according to the second claim of the present invention, similarly, a pair of cathode water passages opened in the cathode chamber of the electrolytic cell, anion exchange resin filled in each cathode water passage, each cathode The configuration includes a pair of cathode water inlets connected to the water passage, a pair of cathode water outlets connected to each cathode water passage, and a valve device provided in each of the cathode water inlet and the cathode water outlet.
【0008】[0008]
【作用】本発明の電解式浄水器によると、陽極側におい
ては、各陽極入水路及び各陽極出水路に設けた弁装置を
操作して、水を一方の陽極入水路から一方の陽極通水路
を通って陽極室に供給する。このとき水中の陽イオン分
は、前記一方の陽極通水路を通る過程で、H+イオンと交
換され、このH+イオンは、pH低下に緩衝作用を有する
緩衝陰イオンを中和してpH低下に対する緩衝作用のな
い塩を生成する。陽極室で生成された酸性イオン水は、
他方の陽極通水路からこの陽極通水路に接続された陽極
出水路を経て取水される。According to the electrolytic water purifier of the present invention, on the anode side, the valve device provided in each anode water inlet and each anode water outlet is operated to move water from one anode water inlet to one anode water inlet. To supply to the anode chamber. At this time, the cation components in the water are exchanged with H + ions in the process of passing through one of the anode water passages, and these H + ions neutralize the buffer anions that have a buffering effect on the pH decrease to lower the pH. To form a non-buffering salt for. The acidic ionized water produced in the anode chamber is
Water is taken from the other anode water passage through an anode water outlet connected to this anode water passage.
【0009】また同様に、陰極室側においては、各陰極
入水路及び各陰極出水路に設けた弁装置を操作して、水
を一方の陰極入水路から一方の陰極通水路を経由して陰
極室に供給する。このとき水中の陰イオン分は、前記一
方の陰極通水路を通る過程でOH- イオンと交換され、こ
のOH- イオンは、pH上昇に緩衝作用を有する緩衝陽イ
オンを中和してpH変化に対する緩衝作用のない塩を生
成する。陰極電解反応により生成されたアルカリイオン
水は、他方の陰極通水路からこの陰極通水路に接続され
た陰極出水路を経て取水される。Similarly, on the side of the cathode chamber, the valve device provided in each cathode inlet channel and each cathode outlet channel is operated to move water from one cathode inlet channel through one cathode outlet channel to the cathode. Supply to the room. At this time, the anion component in the water is exchanged with OH − ion in the process of passing through one of the cathode water passages, and this OH − ion neutralizes the buffer cation having a buffering effect on pH rise to prevent pH change. This produces a non-buffering salt. The alkaline ionized water produced by the cathodic electrolysis reaction is taken from the other cathode water passage through the cathode water outlet connected to this cathode water passage.
【0010】陽イオン交換樹脂は上記のH+イオン交換反
応を繰り返すことによって、また陰イオン交換樹脂は、
上記のOH- イオン交換反応を繰り返すことによって、そ
れぞれイオン交換の効力が経時的に低下する。そこで、
上記経路により酸性イオン水及びアルカリイオン水を生
成した後、各弁装置を切り換えることによって、陽極側
においては、水を他方の陽極入水路から他方の陽極通水
路を通って陽極室に供給し、陽極室で生成された酸性イ
オン水を一方の陽極通水路からこの陽極通水路に接続さ
れた陽極出水路を経て取水し、また、陰極側において
は、水を他方の陰極入水路から他方の陰極通水路を通っ
て陰極室に供給し、陰極室で生成されたアルカリイオン
水を他方の陽極通水路からこの陽極通水路に接続された
陽極出水路を経て取水する。The cation exchange resin is obtained by repeating the above H + ion exchange reaction, and the anion exchange resin is
By repeating the above-mentioned OH − ion exchange reaction, the efficiency of each ion exchange decreases with time. Therefore,
After generating acidic ionized water and alkaline ionized water by the above path, by switching each valve device, on the anode side, water is supplied to the anode chamber from the other anode water inlet passage through the other anode water inlet passage, The acidic ionized water generated in the anode chamber is taken from one anode water passage through the anode water outlet connected to this anode water passage, and, on the cathode side, water is taken from the other cathode water inlet to the other cathode water inlet. The water is supplied to the cathode chamber through the water passage, and the alkaline ionized water generated in the cathode chamber is taken from the other anode water passage through the anode water outlet connected to this anode water passage.
【0011】このとき、前記と同様、陽極室への入水側
となる他方の陽極通水路内では陽イオン交換樹脂によっ
て、また、陰極室への入水側となる他方の陰極通水路内
では陰イオン交換樹脂によって、それぞれ水中の緩衝物
イオンが中和される。また、出水側となる一方の陽極通
水路内のイオン交換効力が低下した陽イオン交換樹脂
は、酸性イオン水の通過によって上記イオン交換の逆反
応がなされて再生され、同様に、出水側となる一方の陰
極通水路内の陰イオン交換樹脂は、アルカリイオン水の
通過によって再生される。At this time, in the same manner as described above, the cation exchange resin is used in the other anode water passage on the water inlet side to the anode chamber, and the anion ions are used in the other cathode water passage on the water inlet side to the cathode chamber. The exchange resins each neutralize the buffer ions in the water. Further, the cation exchange resin in which the ion exchange efficiency in one of the anode water passages on the water outlet side is reduced is regenerated by the reverse reaction of the above ion exchange due to the passage of acidic ion water, and similarly on the water outlet side. The anion exchange resin in one of the cathode water channels is regenerated by the passage of alkaline ionized water.
【0012】[0012]
【実施例】次に、本発明の電解式浄水器を、図1に示す
一実施例を参照しながら説明すると、10は内部を隔膜
11によって陽極室10Aと陰極室10Bに分割された
電解槽である。陽極室10A内には陽極板12が設けら
れ、陰極室10B内には陰極板13が設けられ、この陽
極板12と陰極板13は整流器(直流電源)14を介し
て接続されている。隔膜11には、 0.1〜0.5 μm程度
の無数の微細孔を有する多孔質の膜が用いられ、また、
陽極板12及び陰極板13は、ステンレス鋼、チタン、
白金、フェライト、カーボン等が用いられる。EXAMPLE Next, an electrolytic water purifier of the present invention will be described with reference to an example shown in FIG. 1. Reference numeral 10 denotes an electrolytic cell in which the inside is divided into an anode chamber 10A and a cathode chamber 10B by a diaphragm 11. Is. An anode plate 12 is provided in the anode chamber 10A, and a cathode plate 13 is provided in the cathode chamber 10B. The anode plate 12 and the cathode plate 13 are connected via a rectifier (DC power supply) 14. A porous membrane having innumerable micropores of about 0.1 to 0.5 μm is used for the diaphragm 11, and
The anode plate 12 and the cathode plate 13 are made of stainless steel, titanium,
Platinum, ferrite, carbon or the like is used.
【0013】陽極室10Aの両側壁面には一対の陽極通
水路15A,16Aが開口し、この陽極通水路15A,
16Aに形成されたイオン交換槽15a,16aには、
H+型の陽イオン交換樹脂17A,18Aがそれぞれ充填
されている。同様に、陰極室10Bの両側壁面には一対
の陰極通水路15B,16Bが開口し、この陰極通水路
15B,16Bに形成されたイオン交換槽15b,16
bには、OH- 型の陰イオン交換樹脂17B,18Bがそ
れぞれ充填されている。A pair of anode water passages 15A and 16A are opened on both side wall surfaces of the anode chamber 10A.
In the ion exchange tanks 15a and 16a formed in 16A,
H + type cation exchange resins 17A and 18A are respectively filled. Similarly, a pair of cathode water passages 15B and 16B are opened on both side wall surfaces of the cathode chamber 10B, and the ion exchange tanks 15b and 16 are formed in the cathode water passages 15B and 16B.
b is filled with OH − type anion exchange resins 17B and 18B, respectively.
【0014】20A,21Aは一対の陽極入水路、22
A,23Aは一対の陽極出水路で、一方の陽極入水路2
0A及び陽極出水路22Aは一方の陽極通水路15Aに
おけるイオン交換槽15aに接続され、他方の陽極入水
路21A及び陽極出水路23Aは他方の陽極通水路16
Aにおけるイオン交換槽16aに接続されている。また
20B,21Bは一対の陰極入水路、22B,23Bは
一対の陰極出水路で、一方の陰極入水路20B及び陰極
出水路22Bは一方の陰極通水路15Bにおけるイオン
交換槽15bに接続され、他方の陰極入水路21B及び
陰極出水路23Bは他方の陰極通水路16Bにおけるイ
オン交換槽16bに接続されている。そして、一方の陽
極入水路20A及び陰極入水路20B、他方の陽極入水
路21A及び陰極入水路21B、一方の陽極出水路22
A及び陰極出水路22B、他方の陽極出水路23A及び
陰極出水路23Bには、弁装置V1 〜V8 がそれぞれ設
けられている。Reference numerals 20A and 21A denote a pair of anode water inlet passages, 22
A and 23A are a pair of anode outlets, one of which is an anode inlet 2
0A and the anode water outlet 22A are connected to the ion exchange tank 15a in the one anode water passage 15A, and the other anode water inlet 21A and the anode water outlet 23A are connected to the other anode water passage 16A.
It is connected to the ion exchange tank 16a in A. Further, 20B and 21B are a pair of cathode water channels, 22B and 23B are a pair of cathode water channels, and one cathode water channel 20B and cathode water channel 22B are connected to the ion exchange tank 15b in one cathode water channel 15B, and the other. The cathode water inlet passage 21B and the cathode water outlet passage 23B are connected to the ion exchange tank 16b in the other cathode water passage 16B. Then, one anode water inlet 20A and cathode water inlet 20B, the other anode water inlet 21A and cathode water inlet 21B, and one anode water outlet 22.
Valve devices V 1 to V 8 are provided in A and the cathode water outlet 22B, and in the other anode water outlet 23A and the cathode water outlet 23B, respectively.
【0015】一方の陽極入水路20Aと陰極入水路20
Bは第一の入水路20から分流させたものであり、他方
の陽極入水路21Aと陰極入水路21Bは第二の入水路
21から分流させたものであり、この第一及び第二の入
水路20,21も、その上流側で共通の給水口19から
分流したものである。また、陽極出水路22A,23A
は下流側で酸性イオン水取水口24Aに合流しており、
陰極出水路22B,23Bも下流側でアルカリイオン水
取水口24Bに合流している。One anode water inlet 20A and one cathode water inlet 20
B is a diversion from the first water inflow passage 20, and the other anode water inflow passage 21A and cathode inflow water passage 21B are diverted from the second water inflow passage 21. The water channels 20 and 21 are also branched from the common water supply port 19 on the upstream side. In addition, the anode flood channels 22A and 23A
Joins the acidic ionized water intake 24A on the downstream side,
The cathode water discharge channels 22B and 23B also join the alkali ion water intake port 24B on the downstream side.
【0016】以上の構成において、例えば、まず一方の
陽極入水路20A及び陰極入水路20Bの弁装置V1 ,
V2 と、他方の陽極出水路23A及び陰極出水路23B
の弁装置V7 ,V8 を開放し、他方の陽極入水路21A
及び陰極入水路21Bの弁装置V3 ,V4 と、一方の陽
極出水路22A及び陰極出水路22Bの弁装置V5 ,V
6 を閉止しておくと、図示しない給水源からの未処理水
Wは、給水口19から第一の入水路20を経て、一方の
陽極入水路20A及び陰極入水路20Bに分流し、一方
の陽極通水路15Aと陰極通水路15Bをそれぞれ経由
して、電解槽10の陽極室10A及び陰極室10Bに供
給される。このとき、直流電源である整流器14をON
にすると、陽極室10Aでは陽極板12によって水が酸
化され、すなわち+電解によって、次の反応が起こる。 2H2O →2H++2e-+O2 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・ また、陰極室10Bでは陰極板13によって水が還元さ
れ、すなわち−電解によって、次の反応が起こる。 2H2O +2e-→2OH- +H2・・・・・・・・・・・・・・・・In the above construction, for example, first, the valve devices V 1 of the anode water inlet passage 20A and the cathode water inlet passage 20B are
V 2 and the other anode outlet 23A and cathode outlet 23B
Valve devices V 7 and V 8 of the other are opened, and the other anode inlet channel 21A
And the valve devices V 3 and V 4 of the cathode water inlet passage 21B, and the valve devices V 5 and V of one of the anode water outlet passage 22A and the cathode water outlet passage 22B.
When 6 is closed, untreated water W from a water supply source (not shown) is branched from the water supply port 19 through the first water inlet 20 to one of the anode water inlet 20A and the cathode water inlet 20B, It is supplied to the anode chamber 10A and the cathode chamber 10B of the electrolytic cell 10 via the anode water passage 15A and the cathode water passage 15B, respectively. At this time, turn on the rectifier 14 which is a DC power supply.
Then, in the anode chamber 10A, water is oxidized by the anode plate 12, that is, + electrolysis causes the following reaction. 2H 2 O → 2H + + 2e − + O 2 ········ In addition, in the cathode chamber 10B, water is reduced by the cathode plate 13, that is, by −electrolysis, The reaction takes place. 2H 2 O + 2e - → 2OH - + H 2 ················
【0017】この反応によって陽極室10A内に生成さ
れた水素イオンH+及び陰極室10B内に生成された水酸
化物イオンOH- は、極性の強い水分子と会合するので、
隔膜11を通過できない大きさとなってそれぞれ陽極室
10A及び陰極室10Bに留められ、水分子がこの隔膜
11を自由に通過することによって、継続的に電気分解
を可能にしている。このため、陽極室10A内では水素
イオンH+の濃度が高くなり、pHが低下し、酸性イオン
水Waが生成される一方、陰極室10B内では水酸化物
イオンOH- の濃度が高くなり、pHが上昇し、アリカリ
イオン水Wbが生成される。Since the hydrogen ion H + generated in the anode chamber 10A and the hydroxide ion OH − generated in the cathode chamber 10B by this reaction associate with the water molecule having a strong polarity,
The diaphragm 11 has a size that cannot pass through the diaphragm 11 and is retained in the anode chamber 10A and the cathode chamber 10B, respectively, and water molecules freely pass through the diaphragm 11 to enable continuous electrolysis. Therefore, the concentration of hydrogen ions H + increases in the anode chamber 10A, the pH decreases, and acidic ion water Wa is generated, while the concentration of hydroxide ions OH − increases in the cathode chamber 10B. The pH rises and the alkaline water Wb is produced.
【0018】ここで、陽極入水路20Aから陽極通水路
15Aを通って陽極室10Aに供給される未処理水W
は、イオン交換槽15a内の陽イオン交換樹脂17Aを
通過することによって、次のようなイオン交換がなされ
る。 RH++M+ →RM+ +H+ ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (RM+ はH+型イオン交換樹脂、M+ は水中の陽イオ
ン) このため、水W中に含まれる炭酸水素イオンは、上記
によるH+イオンとの次の反応によって中和される。 H++HCO3 - →H2CO3 ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ したがって、陽極室10Aで生成されたH+イオンと化合
してpH低下の阻害となる炭酸水素イオンが除去される
ので、上記の陽極電解反応を促進させることができ
る。Here, untreated water W supplied from the anode water inlet 20A through the anode water passage 15A to the anode chamber 10A.
Is passed through the cation exchange resin 17A in the ion exchange tank 15a, so that the following ion exchange is performed. RH + + M + → RM + + H + ... (RM + is H + type ion exchange resin, M + is cation in water) Therefore, the hydrogen carbonate ions contained in the water W are neutralized by the subsequent reaction with the H + ions as described above. H + + HCO 3 - → H 2 CO 3 ······················ Therefore, pH decreased combines with H + ions generated in the anode chamber 10A Since the hydrogen carbonate ion that inhibits the above is removed, the above anodic electrolysis reaction can be promoted.
【0019】また、陰極入水路20Bから陰極通水路1
5Bを通って陰極室10Bに供給される未処理水Wは、
イオン交換槽15b内の陰イオン交換樹脂17Bを通過
することによって、次のようなイオン交換がなされる。 ROH- +A- →RA- +OH- ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ (ROH- は OH-型イオン交換樹脂、A-は水中の陰イオ
ン) このため、水W中に含まれるたとえばFe3+イオンは、上
記による OH-イオンとの次の反応によって中和され
る。 3OH- +Fe3+→Fe(OH-)3・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・ したがって、陰極室10Bで生成された OH-イオンと化
合してpH上昇の阻害となるこのようなFe3+,Al3+,有
機酸等の陽イオン分が除去されるので、上記の陰極電
解反応を促進させることができる。Further, from the cathode water inlet 20B to the cathode water passage 1
The untreated water W supplied to the cathode chamber 10B through 5B is
By passing through the anion exchange resin 17B in the ion exchange tank 15b, the following ion exchange is performed. ROH - + A - → RA - + OH - ···················· (ROH - is OH - type ion exchange resin, A - in water anions) for this , Fe 3+ ions contained in the water W are neutralized by the following reaction with OH − ions according to the above. 3OH − + Fe 3+ → Fe (OH − ) 3 ······· Therefore, the pH rises by combining with OH − ions generated in the cathode chamber 10B. Since the cation components such as Fe 3+ , Al 3+ , and organic acid, which hinder the above, are removed, the above-mentioned cathodic electrolysis reaction can be promoted.
【0020】そして、陽極室10Aで生成された酸性イ
オン水Waは、イオン交換槽16aを含む他方の陽極通
水路16Aから陽極出水路23Aを経て取水口24Aか
ら取水可能となる。また、陰極室10Bで生成されたア
ルカリイオン水Wbは、イオン交換槽16bを含む他方
の陰極通水路16Bから陰極出水路23Bを経て取水口
24Bから取水可能となる。Then, the acidic ionized water Wa produced in the anode chamber 10A can be taken in from the water intake port 24A from the other anode water passage 16A including the ion exchange tank 16a and the anode water outlet passage 23A. The alkaline ionized water Wb generated in the cathode chamber 10B can be taken in from the other cathode water passage 16B including the ion exchange tank 16b, the cathode water outlet passage 23B, and the water intake port 24B.
【0021】ところで、陽イオン交換樹脂17A及び陰
イオン交換樹脂17Bは、上記あるいはの反応を繰
り返すことによって、イオン交換の効力が経時的に低下
するので、その効力を再生させる必要がある。そこで本
実施例の浄水器では、上記経路で所定量の酸性イオン水
Wa及びアルカリイオン水Wbを生成した後、次の電解
の際に、上記の場合とは逆に、弁装置V3 ,V4,V
5 ,V6 を開放し、弁装置V1 ,V2 ,V7 ,V8 を閉
止する。このため、未処理水Wは、給水口19から第二
の入水路21を経て、他方の陽極入水路21A及び陰極
入水路21Bに分流し、他方の陽極通水路16Aと陰極
通水路16Bをそれぞれ経由して、電解槽10の陽極室
10A及び陰極室10Bに供給され、及びの電解反
応が行われる。By the way, the cation exchange resin 17A and the anion exchange resin 17B need to be regenerated, because the effect of ion exchange decreases with time by repeating the above reaction. In the water purifier of the present embodiment is therefore, after generating a predetermined amount of acidic ionized water Wa and alkaline ionized water Wb above route, the time of the next electrolyte, contrary to the case described above, the valve device V 3, V 4 , V
5, opening the V 6, closes the valve device V 1, V 2, V 7 , V 8. Therefore, the untreated water W is branched from the water inlet 19 through the second water inlet 21 to the other anode water inlet 21A and cathode water inlet 21B, and the other anode water inlet 16A and cathode water inlet 16B, respectively. It is supplied to the anode chamber 10A and the cathode chamber 10B of the electrolytic cell 10 via the, and the electrolytic reaction of and is performed.
【0022】このとき、陽極室10Aへ供給される未処
理水Wは、イオン交換槽16a内の陽イオン交換樹脂1
8Aを通過することによって及びの反応がなされ、
また陰極室10Bへ供給される未処理水Wは、イオン交
換槽16b内の陰イオン交換樹脂18Bを通過すること
によって及びの反応がなされ、水中の緩衝物イオン
が中和される。そして、陽極室10Aで生成された酸性
イオン水Waは、イオン交換槽15aを含む一方の陽極
通水路15Aから陽極出水路22Aを経て取水口24A
から取水されるので、その過程で、イオン交換槽15a
内の陽イオン交換樹脂17Aは、これを通過する酸性イ
オン水Waによって、及びの逆反応がなされて再生
される。同様に、陰極室10Bで生成されたアルカリイ
オン水Wbは、イオン交換槽15bを含む一方の陰極通
水路15Bから陰極出水路22Bを経て取水口24Bか
ら取水されるので、その過程で、イオン交換槽15b内
の陰イオン交換樹脂17Bは、これを通過するアルカリ
イオン水Wbによって、及びの逆反応がなされて再
生される。At this time, the untreated water W supplied to the anode chamber 10A is the cation exchange resin 1 in the ion exchange tank 16a.
The reaction of and is carried out by passing through 8A,
The untreated water W supplied to the cathode chamber 10B passes through the anion exchange resin 18B in the ion exchange tank 16b to undergo the reactions (1) and (2) to neutralize the buffer ions in the water. Then, the acidic ionized water Wa produced in the anode chamber 10A is taken from one of the anode water passages 15A including the ion exchange tank 15a, the anode water outlet passage 22A, and the water intake port 24A.
Water is taken from the ion exchange tank 15a in the process.
The cation exchange resin 17A therein is regenerated by the acidic ionized water Wa passing through the resin and the reverse reaction of and. Similarly, the alkaline ionized water Wb generated in the cathode chamber 10B is taken in from the one cathode water passage 15B including the ion exchange tank 15b, the cathode water outlet 22B, and the water intake port 24B. The anion exchange resin 17B in the tank 15b is regenerated by the reverse reaction of and with the alkaline ionized water Wb passing therethrough.
【0023】したがって、一方の陽極入水路20A及び
陰極入水路20B側から給水し、生成したイオン水W
a,Wbを他方の陽極出水路23A及び陰極出水路23
B側から取水するといった経路と、他方の陽極入水路2
1A及び陰極入水路21B側から給水し、生成したイオ
ン水Wa,Wbを一方の陽極出水路22A及び陰極出水
路22B側から取水するといった経路を、交互に使用す
ることによって、常に再生後のイオン交換樹脂を通じて
電解槽10への入水が行われることになり、したがって
電解効率を向上させることができる。Therefore, the ion water W produced by supplying water from one of the anode water inlet 20A and the cathode water inlet 20B side is generated.
a, Wb to the other anode water outlet 23A and cathode water outlet 23
A path such as water intake from the B side and the other anode inlet 2
1A and the cathode water inlet 21B side are supplied, and the generated ion water Wa, Wb is taken in from the anode water outlet 22A and the cathode water outlet 22B side, respectively. Water is introduced into the electrolytic cell 10 through the exchange resin, so that the electrolysis efficiency can be improved.
【0024】図2は上記電解式浄水器を用いて、 200リ
ットル毎に流路を切り換えてイオン交換樹脂を交互に再
生しつつイオン交換した水を電解した場合と、入水路側
にのみイオン交換樹脂を設けた電解式浄水器を用いて水
を電解した場合の陽極室内のpHの変化を示す実験値で
ある。この結果、入水路側にのみイオン交換樹脂を設け
たものは、一定流量の処理がなされた後はイオン交換効
力の急激な低下によって、pHの変化が抑制されてしま
うのに対し、本発明の浄水器では、イオン交換樹脂の再
生によって、常に酸性イオン水としての一定のpHが得
られることが確認された。FIG. 2 shows a case where the electrolytic water purifier is used to electrolyze the ion-exchanged water while switching the flow path every 200 liters and alternately regenerating the ion-exchange resin, and the ion-exchange water only on the inlet side. It is an experimental value showing a change in pH in the anode chamber when water is electrolyzed using an electrolytic water purifier provided with a resin. As a result, in the case where the ion exchange resin is provided only on the water inlet side, the change in pH is suppressed by the sharp decrease in the ion exchange effect after the treatment at a constant flow rate, whereas the change of the present invention is suppressed. It was confirmed that in the water purifier, a constant pH as acidic ionized water can always be obtained by regenerating the ion exchange resin.
【0025】なお、本発明は上記一実施例に限定される
ものではない。例えば、上記弁装置V1 〜V8 に代え
て、給水口19から第一及び第二の入水路20,21へ
の分岐接続部、陽極出水路22A,23Aから取水口2
4Aへの合流部、及び陰極出水路22B,23Bから取
水口24Bへの合流部に切換弁を設けても良く、その他
の細部の構成は種々の変更が可能である。The present invention is not limited to the above embodiment. For example, instead of the valve devices V 1 to V 8 , a branch connection from the water inlet 19 to the first and second water inlets 20 and 21, the anode water outlets 22A and 23A to the water inlet 2
A switching valve may be provided at the confluence part to 4A and the confluence part from the cathode water discharge channels 22B and 23B to the water intake port 24B, and various other detailed configurations can be changed.
【0026】[0026]
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
の電解式浄水器によると、電解槽への入水側のイオン交
換樹脂によって水中の緩衝物イオンを中和させた水を電
気分解するものであるため、陽極室の酸性イオン濃度及
び陰極室のアルカリイオン濃度を高めることができ、ま
た、この酸性イオン水及びアルカリイオン水が出水時に
出水側のイオン交換樹脂を再生する構成としたため、弁
装置によって入水側を出水側に、出水側を入水側に交互
に切り換えることによって、イオン交換樹脂の効力が出
水側で常に再生され、したがって、イオン交換樹脂を定
期的に取り出して再生装置で再生させる手間がかからな
いといった優れた効果を奏する。As is clear from the above description, according to the electrolytic water purifier of the present invention, the water in which the buffer ion in the water is neutralized by the ion exchange resin on the water inlet side of the electrolytic cell is electrolyzed. Therefore, it is possible to increase the acidic ion concentration of the anode chamber and the alkaline ion concentration of the cathode chamber, and because the acidic ion water and the alkaline ion water are configured to regenerate the ion-exchange resin on the outlet side at the time of water discharge, By alternately switching the water inlet side to the water outlet side and the water outlet side to the water inlet side by the valve device, the effect of the ion exchange resin is constantly regenerated on the water outlet side, and therefore, the ion exchange resin is periodically taken out and regenerated by the regenerator. It has an excellent effect that it does not take time and effort.
【図1】本発明の電解式浄水器の一実施例の概略構成を
示す説明図である。FIG. 1 is an explanatory diagram showing a schematic configuration of an embodiment of an electrolytic water purifier of the present invention.
【図2】本発明の電解式浄水器を用いて入水と出水の方
向の切り換えによりイオン交換樹脂を交互に再生しつつ
イオン交換した水を電解した場合と、入水路側にのみイ
オン交換樹脂を設けた電解式浄水器で水を電解した場合
の陽極室内のpHの変化を示すグラフである。FIG. 2 shows a case where the ion-exchanged water is electrolyzed while the ion-exchange resin is alternately regenerated by alternately switching the direction of the incoming water and the outgoing water by using the electrolytic water purifier of the present invention, and the ion-exchange resin is provided only on the incoming channel side. It is a graph which shows the change of pH in an anode room at the time of electrolyzing water with the electrolytic water purifier provided.
10 電解槽 10A 陽極室 10B 陰極室 15A,16A 陽極通水路 15B,16B 陰極通水路 15a,15b,16a,16b イオン交換槽 17A,18A 陽イオン交換樹脂 17B,18B 陰イオン交換樹脂 19 給水口 20 第一の入水路 20A,21A 陽極入水路 20B,21B 陰極入水路 21 第二の入水路 22A,23A 陽極出水路 22B,23B 陰極出水路 24A 酸性イオン水取水口 24B アルカリイオン水取水口 V1 〜V8 弁装置 W 未処理水 Wa 酸性イオン水 Wb アルカリイオン水10 Electrolyzer 10A Anode chamber 10B Cathode chamber 15A, 16A Anode water passage 15B, 16B Cathode water passage 15a, 15b, 16a, 16b Ion exchange tank 17A, 18A Cation exchange resin 17B, 18B Anion exchange resin 19 Water inlet 20th One inlet 20A, 21A Anode inlet 20B, 21B Cathode inlet 21 Second inlet 22A, 23A Anode outlet 22B, 23B Cathode outlet 24A Acid ion water inlet 24B Alkaline ion water inlet V 1- V 8 valve device W untreated water Wa acidic ionized water Wb alkaline ionized water
Claims (2)
及び陰極側のアルカリイオン水を生成する電解槽と、電
解槽の陽極室に開口した一対の陽極通水路と、各陽極通
水路に充填した陽イオン交換樹脂と、各陽極通水路に接
続した一対の陽極入水路と、各陽極通水路に接続した一
対の陽極出水路と、陽極入水路及び陽極出水路の各々に
設けた弁装置とを含むことを特徴とする電解式浄水器。1. An electrolyzer for electrolyzing water to produce acidic ionized water on the anode side and alkaline ionized water on the cathode side, a pair of anode water passages opened in the anode chamber of the electrolyzer, and each anode water passage. Cation-exchange resin filled in, a pair of anode water inlets connected to each anode water passage, a pair of anode water outlets connected to each anode water passage, and valves provided in each of the anode water inlet and the anode water outlet. An electrolytic water purifier including a device.
及び陰極側のアルカリイオン水を生成する電解槽と、電
解槽の陰極室に開口した一対の陰極通水路と、各陰極通
水路に充填した陰イオン交換樹脂と、各陰極通水路に接
続した一対の陰極入水路と、各陰極通水路に接続した一
対の陰極出水路と、陰極入水路及び陰極出水路の各々に
設けた弁装置とを含むことを特徴とする電解式浄水器。2. An electrolytic cell for electrolyzing water to produce acidic ionized water on the anode side and alkaline ionized water on the cathode side, a pair of cathode water passages opened in the cathode chamber of the electrolytic cell, and each cathode water passage. Anion-exchange resin filled in, a pair of cathode water channels connected to each cathode water channel, a pair of cathode water channels connected to each cathode water channel, a valve provided in each of the cathode water channel and cathode water channel An electrolytic water purifier including a device.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33452091A JP3196143B2 (en) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | Electrolytic water purifier |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP33452091A JP3196143B2 (en) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | Electrolytic water purifier |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH05138172A true JPH05138172A (en) | 1993-06-01 |
JP3196143B2 JP3196143B2 (en) | 2001-08-06 |
Family
ID=18278323
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP33452091A Expired - Fee Related JP3196143B2 (en) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | Electrolytic water purifier |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3196143B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5061266B1 (en) * | 2012-06-26 | 2012-10-31 | 日科ミクロン株式会社 | Ozone water generator |
-
1991
- 1991-11-25 JP JP33452091A patent/JP3196143B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP5061266B1 (en) * | 2012-06-26 | 2012-10-31 | 日科ミクロン株式会社 | Ozone water generator |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP3196143B2 (en) | 2001-08-06 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JPS58224189A (en) | Chlorine gas generator and method | |
WO2005075359A1 (en) | Apparatus for forming ion-exchanged water and method for regenerating ion exchange resin therein | |
WO2018207452A1 (en) | Electrolyzed water generating apparatus | |
JP5145305B2 (en) | Electric deionized water production equipment | |
JP4403621B2 (en) | Electrodeionization equipment | |
JP4641003B2 (en) | Electrolyzed water generation method and electrolyzed water generator | |
JP2002143854A (en) | Electrochemical water treating device | |
JP5805422B2 (en) | Dissolved hydrogen water generator | |
KR20120002074A (en) | Device for high density naocl solution | |
JP2008036473A (en) | Electric deionizer | |
JP5379025B2 (en) | Electric deionized water production equipment | |
JPH05138172A (en) | Electrolytic water purifier | |
JPH10291808A (en) | Production method of aqueous hydrogen peroxide and device therefor | |
JP5415966B2 (en) | Electric deionized water production apparatus and deionized water production method | |
JP2001137850A (en) | Electrolysis method of water and produced water | |
JPH0568975A (en) | Electrolytic type water purifier | |
JPH11216496A (en) | Device for removing oxidized nitrogen | |
JPH10216535A (en) | Regeneration device for cation exchange resin and method therefor | |
JP2002361251A (en) | Electrolytic water generator | |
JPH06328078A (en) | Alkaline water producing process | |
JP6190431B2 (en) | Dissolved hydrogen water generator | |
JPH05138171A (en) | Electrolytic water purifier | |
WO2016147438A1 (en) | Electrolyzed water-generating device, electrode unit, and electrolyzed water-generating method | |
JPH0471683A (en) | Method for substitution of discharge ion at electrode and application to desalting and concentration of salt water and production of pure water | |
JP3269784B2 (en) | Ozone water production method and ozone water production device |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20010418 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |