JPH05228473A - 液体のイオン化装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 絶縁物質で形成された液体管路の異形内周面
に、電気化学ポテンシャルの異なる二種の電導性材料か
ら成る第１、第２の部材をその周方向で相互別離して配
設することにより、液体管路の横断面全域を使用可能と
し、水等の導電性液体の流路面積を大きくとれ、水等の
導電性液体中のカルシウム等の塩の結晶化を伴わずに水
等の導電性液体のイオン化効率を向上させる。 【構成】 液体管路１０の異形内周面に配設された第１
と第２の部材１２、１１との間をその間に介在する水等
の導電性液体によって電気的に結合する。この結果、両
部材間１１、１２には最大電圧を発生させ、両部材１
１、１２間の電流量を最小となり、水中のカルシウム等
の塩の結晶化及びそれに基づく沈殿を有効に防止し、液
体管路１０の横断面全域を使用して水等の導電性液体を
イオン化する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は水等の導電性液体をイオ
ン化する装置に関するもので、より具体的には液体中に
電気エネルギーを流動させて液体をイオン化する装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の液体のイオン化装置とし
ては負極部材であるアルミウム製筒体内に正極であるカ
ーボンロツドを配設し、これら両部材を電気抵抗体で接
続すると共にその間に介在する水などの電解液を両部材
間の電圧でもってイオン化する装置が特公平３−４２９
７号公報に実施例として記載され、一応の成果を収めて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】前記公知例では前記ア
ルミニウム製筒体内にカーボンロツドが配設してあるた
め、このアルミニウム製筒体を流れる水などの導電性液
体の流路面積がこのカーボンロツドで狭められ、充分な
水などの導電性液体の流量を得ることが出来ないと共
に、導電性液体の流体圧を受けてカーボンロツドが前記
アルミニウム製筒体から脱落分離するおそれがある。こ
の発明は前記公知例同様に硬度の高い水の場合でも水中
に溶解したカルシウム、マグネシウム及びシリカ等の塩
の結晶化を防止し、幅広い硬度の水に有効に使用可能と
するとともに信頼性の高い液体イオン化装置を提供する
ことを目的とする。この発明の他の目的は、前記公知例
に記載されたイオン化装置の如き、アルミニウム製筒体
内にカーボンロツドを配置することなく、液体の流路面
積を大きくとり、循環温水のイオン化効率を向上させる
と共に、その構造を簡略化しコストを低減した液体イオ
ン化装置を市場に提供することである。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前記課題を達成するた
め、本件発明の液体のイオン化装置は異形内面形状を有
する液体管路は絶縁物質で形成され、この管路の異形内
周面には、電気化学ポテンシャルの異なる二種の電導性
材料から成る第１、第２の部材がその周方向で相互別離
して配設され、隣接するこれら第１、第２の部材間に
は、短絡防止用壁が形成されていることを特徴としてあ
る。前記課題を達成するため、本件発明の液体のイオン
化装置は異形内面形状を有する液体管路は絶縁物質で形
成され、この管路の異形内面は周方向で凹凸形状として
ありその凸部が正極となる前記第１の部材が配置してあ
り、この正極となる第１の部材から離間してこの異形内
面における凹部には、負極となる前記第２の部材が配設
されていることを特徴としてある。前記課題を達成する
ため、前記各発明の液体のイオン化装置における第１、
第２の部材は前記液体管路内部で抵抗素子により接続さ
れている。前記課題を達成するため、本件発明の液体イ
オン化装置における液体管路は両端開口の円筒状の中空
ケースからなり、このケースの内周面に半円筒の第１、
第２の部材が配置してあり、これら第１、第２の部材の
両端部同士は電気的抵抗器により前記ケースの内で接続
されていることを特徴とする。前記課題を達成するた
め、本件発明の液体イオン化装置における前記中空ケー
スの一方の開口端部には、第１、第２の部材をこの中空
ケース内に固定保持するための掛合顎が設けてあり、ま
た他方の開口端部にはこれら部材をこの中空ケース内に
固定保持するための中空の絶縁性固定キャップが着脱自
在に取り付けられていることを特徴とする。前記課題を
達成するため、本件発明の液体イオン化装置における前
記第１の部材はアルミニュウム板であり、前記第２の部
材は炭素乃至銅板若しくはステンレス板であることが好
ましい。

【０００５】

【作用】請求項１に記載された発明の作用としては、前
記第１と第２の部材との間をその間に介在する水等の導
電性液体によって結合しているから、両部材間には最大
電圧が存在する一方、隣接する両部材間には殆ど電流が
流れず電流量は最小となり、例えば水の硬度が高くても
水中に流れる電流量は極めて少なく、水中のカルシウ
ム、マグネシウム、シリカ等の塩の結晶化及びそれに基
づく沈殿を有効に防止する。

【０００６】請求項２に記載された発明では異形内面形
状を有する液体管路は絶縁物質で形成され、この管路の
異形内面は周方向で凹凸形状としてあり、その凸部が正
極となる前記第１の部材が配置してあり、この正極から
離間してこの異形内面における凹部には、負極となる前
記第２の部材がその表面を内方に露出して配設されてい
ることを特徴とするイオン化装置としてあるため、凸部
の正極と凹部の負極間で、水などの導電性液体を介して
最大電圧が発生し、請求項１に記載された発明同様に前
記塩の結晶化、及びこの管路内での沈澱は抑制される。

【０００７】請求項３に記載された発明では前記第１、
第２の部材が液体管路内部で抵抗素子により接続されて
いることを特徴とするイオン化装置としてあるため、前
記抵抗素子により、両部材間への電流の流れは低減し、
両者間の電圧が上昇し、請求項１に記載された発明同様
に前記塩の結晶化及び沈澱は抑制されると共に、この抵
抗素子により、管路内を流れる液体の自濁は低減され
る。

【０００８】請求項４に記載された発明では前記液体管
路は両端開口の円筒状の中空ケースからなり、このケー
スの内周面に半円筒の第１、第２の部材が配置してあ
り、これら第１、第２の部材の両端部同士は電気的抵抗
器により前記ケースの内で接続されているため、イオン
化処理すべき水などの導電性液体のみにより第１と第２
の部材は電気接続してなく、前記抵抗器により電気接続
されているため、この抵抗器で導電性液体を介して両部
材間への電流の流れは低減し、両部材間の電圧が上昇
し、導電性液体内のカルシウムなどの塩の結晶化及び沈
澱は抑制されると共に、この抵抗素子により、管路内を
流れる温水の白濁は低減される。

【０００９】請求項５に記載された発明では前記中空ケ
ースの一方の開口端部には、第１、第２の部材をこの中
空ケース内に固定保持するための掛合顎が設けてあり、
また他方の開口端部にはこれら部材をこの中空ケース内
に固定保持するための中空の絶縁性固定キャップが着脱
自在に取り付けられているため、この中空ケース内を流
れる導電性液体の流速により前記第１、第２の部材がこ
の中空ケース内から剥がれ流出してまうおそれなく、こ
の中空ケース内に保持された状態を維持する。

【００１０】請求項６に記載された発明では前記第１の
部材はアルミニュウム板であり、前記第２の部材は炭素
乃至銅板であるため、このアルミニュウム板の溶出に伴
うアルミニュウムイオンと導電性液体内のカルシウム、
マグネシウム、シリカ等との結合により、導電性液体内
のカルシウムなどの塩の結晶化及び沈澱は抑制されると
共に、かつ管路内を流れる導電性液体の白濁は低減され
る。

【００１１】

【実施例】

実施例１ 請求項１に記載された発明の代表的な実施例を次に説明
する。図１において、Ａは、液体のイオン化装置であ
り、絶縁物質の一種である塩化ビニールからなる液体管
路１０を有している。この管路１０の内周面には、１２
０度の位相角度をもって、負極となる第２の部材の一種
であるＡｌ−Ｚｎ合金プレート１１が間隔をおいて配列
され、隣接するＡｌ−Ｚｎ合金プレート１１間には正極
となる第１の部材の一種である炭素プレート１２が各々
配置されている。これらＡｌ−Ｚｎ合金プレート１１と
炭素プレート１２間には、両プレート１１と１２間の電
気的短絡を防止するための内向きの隆起部が前記液体管
路１０の軸方向に各々一対として形成されている。これ
らＡｌ−Ｚｎ合金プレート１１と炭素プレート１２及び
隆起部により、前記液体管路１０の断面形状はかえでの
葉状の異形に形成されている。この実施例１では、Ａｌ
−Ｚｎ合金プレート１１の露出表面積は、炭素プレート
１２の露出表面積の約５倍程度としてある。この実施例
１の作用としては、液体管路１０内を流れる水などの導
電性液体が、これらＡｌ−Ｚｎ合金プレート１１と炭素
プレート１２間に介在し、前記液体管路１０の直径方向
で対面する両プレート１１と１２間に最大電圧が発生
し、かつ前記隆起部で形成された短絡防止用壁１３によ
り、隣接するＡｌ−Ｚｎ合金プレート１１と炭素プレー
ト１２間には微小電流は短絡せず、この液体を効率良く
イオンかし、この液体のカルシウム、マグネシウム、シ
リカなどの塩は結晶化しない。

【００１２】実施例２ 請求項２に記載された発明の代表的な実施例を次に説明
する。液体のイオン化装置Ａ１における液体管路１０ａ
はその内面形状が三つ葉状に形成され、実施例１同様
に、塩化ビニール製としてある。この三つ葉状の管路１
０ａの内周面において、その円弧面の凹部分には負極と
なる第２の部材の一種であるＡｌ−Ｚｎ合金プレート１
１ａが配置してあり、隣接する円弧面部分の境界部はこ
の液体管路１０ａの中心部寄りに位置し、この境界部の
突端部である凸部には正極となる第１の部材の一種であ
る炭素棒１２ａが配置され、炭素材領域を形成してい
る。隣接するＡｌ−Ｚｎ合金プレート１１ａと炭素棒１
２ａは、この液体管路１０ａの境界部近傍の壁面を避け
て配置され、相互離間している（図２参照）。前記実施
例１同様にこの実施例の作用においては、前記炭素棒１
２ａとＡｌ−Ｚｎ合金プレート１１間に液体管路１０ａ
内を流れる水などの導電性液体を横切って、電圧が発生
し、流れる電流の量は極めて小さくなる。

【００１３】実施例３ 請求項３に記載された発明の代表的な実施例であり、実
施例２と異なる構成はイオン化装置Ａ１０における隣接
する炭素棒１２ａとＡｌ−Ｚｎ合金プレート１１ａ間が
この液体管路１０内部において抵抗素子１４で電気接続
されていることである（図３参照）。この実施例の作用
としては、抵抗素子１４を設けることにより、これらプ
レート１１ａと１２ａ間を流れる電流は若干高めとなる
が、イオン化作用は維持されると共に、アルミニュウム
イオンが溶出し、イオン化後の水等の導電性液体の白濁
を抑制する。前記各実施例においては、負極となる第２
の部材の一種として、Ａｌ−Ｚｎ合金プレート１１を、
また正極となる第１の部材の一種として炭素プレート１
２を例示したが、この発明はこの組み合わせに限定され
るものではなく、正極となる第１の部材としては、この
ほかにＣｕ、Ａｇ、Ａｕなどが、また、負極となる第２
の部材としてはこのほかにＡｌ、Ｚｎ、Ｔｉなどが使用
され、これら両部材の異種金属が適宜組み合わされて使
用される。前記両プレート１１と１２間の電気的短絡を
防止するための内向きの隆起部１３の他の配置例として
は、図４に例示するように６０度づつ位相をずらして前
記管路１０の内周面に６個配置し、この管路１０の直径
方向で向い合うように前記両プレート１１と１２を配置
したり、図５に例示するように前記管路１０の内周面に
その直径方向において打ち向きに対峙して一対配置し、
内周面の右半分の領域に両プレート１１と１２の内の一
方のプレートを、又残りの左半分の領域に他方ののプレ
ートをこの管路１０内面に露出する状態で配置する場合
もある。なお、前記図５に示す液体のイオン化装置Ａ２
における液体管路１０は円形のパイプとしてあるが、必
要に応じ楕円状の扁平管としてもこの発明としては同一
のものである。

【００１４】実施例４ 請求項４乃至請求項６に記載された発明の代表的な実施
例を次に説明する。この実施例における液体イオン化装
置Ａ３の液体管路は両端開口３０、３１の円筒状の中空
ケース１０ｃからなり、このケース１０ｃの内周面に半
円筒の第１、第２の部材４０、４１が隆起部１３間に配
置してあり、これら第１、第２の部材４０、４１の両端
部同士は１ΜΩ乃至２ΜΩ程度の電気的抵抗器１４ａに
より前記中空ケース１０ｃの内で接続されている（図６
参照）。即ち、この抵抗器１４ａの両端子の一方は、第
１の部材４０に、また他方の端子は第２の部材４１にロ
ー付け、カシメ加工などにより、電気接続されている。
前述のこの実施例の隆起部１３は他の実施例と異なりそ
の高さは、第１、第２の部材の厚みより若干大きい寸法
程度としてある（図７参照）。前記中空ケース１０ｃに
おける一方の開口端部（イオン化すべき水等の導電性液
体の流れに対して下流側）３０には、第１、第２の部材
４０、４１をこの中空ケース１０ｃ内に固定保持するた
めの中空の絶縁性固定ギャップ５０が着脱自在に取り付
けられている（図６及び図８参照）。この中空ケース１
０ｃの他方の開口端部（イオン化すべき水等の導電性液
体の流れに対して上流側）には第１、第２の部材４０、
４１をこの中空ケース１０ｃ内に固定保持するための掛
合顎５１が設けてある（図６参照）。この顎５１は中空
ケース１０ｃの内周全周でも一部でもよい。前記の第１
の部材４０はアルミニウム板からなり、第２の部材４１
は銅板（又は炭素板若しくはステンレス板）からなる。
前述の第１、第２部材４０、４１を中空ケース１０ｃに
組み付けるときには、キャップ５０を中空ケース１０ｃ
から外し、この端部から電気的抵抗器１０ｃで接続して
ある第１、第２部材４０、４１を各隆起部１３間に入
れ、先端を他端部の顎５１にそれぞれ掛合させた後、キ
ャップ５０を中空ケース１０ｃに嵌合し、キャップ５０
先端部で、第１、第２部材４０、４１を押さえ、これら
を中空ケース１０ｃ内周面に固定する。その他、実施例
１と同一の符号のものは同一の構成、作用をなす。この
実施例４の作用は対応する請求項に記載された発明の作
用と同じため、ここでの説明を省略する。

【００１５】

【発明の効果】請求項１に記載された発明の効果は、前
記異形内面形状を有する液体管路の異形内周面には、電
気化学ポテンシャルの異なる二種の電導性材料から成る
第１、第２の部材がその周方向で相互別離して配設さ
れ、第１と第２の部材間をその間に介在する水等の導電
性液体によって結合しているため、両部材間には最大電
圧が存在することとなり、隣接する両部材間では微小電
流が短絡せず電流量は最小となり、例えば水の硬度が高
くても水中に流れる電流量は極めて少なくなり、水中の
カルシウム、マグネシウム、シリカ等の塩の結晶化及び
それに基づく沈殿を有効に防止できる。更に異形内面形
状を有する液体管路は絶縁物質で形成され、この管路の
異形内周面には、電気化学ポテンシャルの異なる二種の
電導性材料から成る第１、第２の部材がその周方向で相
互別離して配設されているため、この液体管路の中央に
は水等の導電性液体の流れを阻害するものは全く存在せ
ず、この液体管路の横断面全域を使用出来、水等の導電
性液体の流路面積を大きくとれ、水等の導電性液体のイ
オン化効率を向上させ、かつその構造を簡略化しコスト
を低減出来る。

【００１６】請求項２に記載された発明では異形内面形
状を有する液体管路は絶縁物質で形成され、この管路の
異形内面は周方向で凹凸形状としてありその凸部が正極
となる第１の部材が配置してあり、この正極となる第１
の部材から離間してこの異形内面における凹部には、負
極となる第２の部材が配設されているため、凸部の正極
と凹部の負極間で、水などの導電性液体を介して最大電
圧を発生させるとともに、この液体管路の中央には水等
の導電性液体の流れを阻害するものは全く存在せず、こ
の液体管路の横断面全域を使用出来、水等の導電性液体
の流路面積を大きくとれ、水等の導電性液体のイオン化
効率を向上させると共に、その構造を簡略化しコストを
低減出来る。

【００１７】請求項３に記載された発明では前記第１、
第２の部材は前記液体管路内部で抵抗素子により接続さ
れている前記抵抗素子により、隣接する両部材間への電
流の短絡を低減でき、両者間の電圧を上昇できると共に
水等の導電性液体の自濁を防止できるとともに、前記請
求項１又は請求項２に記載された発明と同等の効果がで
きる。

【００１８】請求項４に記載された発明では前記液体管
路は両端開口の円筒状の中空ケースからなり、このケー
スの内周面に半円筒の第１、第２の部材が配置してあ
り、これら第１、第２の部材の両端部同士は電気的抵抗
器により前記ケースの内で接続されているため、イオン
化すべき水等の導電性液体のみにより第１と第２の部材
は電気接続してなく、前記抵抗器により電気接続されて
いるため、この抵抗器によりイオン化すべき水等の導電
性液体を介して両部材間への電流の流れを低減でき、両
部材間の電圧を上昇させ、イオン化すべき水等の導電性
液体内のカルシウムなどの塩の結晶化及び沈澱を抑制で
きると共に、この抵抗器により、管路内を流れる水等の
導電性液体の白濁を低減できる。

【００１９】請求項５に記載された発明では前記中空ケ
ースの一方の開口端部には、第１、第２の部材をこの中
空ケース内に固定保持するための掛合顎が設けてあり、
また他方の開口端部にはこれら部材をこの中空ケース内
に固定保持するための中空の絶縁性固定キャップが着脱
自在に取り付けられているため、この中空ケース内を流
れるイオン化すべき水等の導電性液体の流速により前記
第１、第２の部材がこの中空ケース内から剥がれ流出し
てまうおそれをなくし、この中空ケース内に保持された
状態を維持することができる。

【００２０】請求項６に記載された発明では前記第１の
部材はアルミニュウム板であり、前記第２の部材は炭素
乃至銅板若しくはステンレス板であるため、このアルミ
ニュウム板の溶出に伴うアルミニュウムイオンと循環温
水内のカルシウム、マグネシウム、シリカ等との結合に
より、イオン化すべき水等の導電性液体内のカルシウム
などの塩の結晶化及び沈澱を抑制できると共に、かつ管
路内を流れるイオン化すべき水等の導電性液体の白濁を
低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】実施例１の縦断面図である。

【図２】実施例２の縦断面図である。

【図３】実施例３の縦断面図である。

【図４】そのほかの図１同様の縦断面図である。

【図５】更に別の図１同様の縦断面図である。

【図６】実施例４における液体イオン化装置の半截断面
図である。

【図７】図６の横断面図である。

【図８】図６の中空キャップを示す半截断面図である。

【符号の説明】

１０ 液体管路 １１ Ａｌ−Ｚｎ合金プレート １２ 炭素プレート

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【手続補正書】

【提出日】平成４年７月２７日

【手続補正１】

【補正対象書類名】図面

【補正対象項目名】図６

【補正方法】変更

【補正内容】

【図６】

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】異形内面形状を有する液体管路は絶縁物質
   で形成され、この管路の異形内周面には、電気化学ポテ
   ンシャルの異なる二種の電導性材料から成る第１、第２
   の部材がその周方向で相互別離して配設され、隣接する
   これら第１、第２の部材間には、短絡防止用壁が形成さ
   れていることを特徴とする液体のイオン化装置。
2. 【請求項２】異形内面形状を有する液体管路は絶縁物質
   で形成され、この管路の異形内面は周方向で凹凸形状と
   してありその凸部が正極となる前記第１の部材が配置し
   てあり、この正極となる第１の部材から離間してこの異
   形内面における凹部には、負極となる前記第２の部材が
   配設されていることを特徴とする請求項１に記載された
   イオン化装置。
3. 【請求項３】前記第１、第２の部材は前記液体管路内部
   で抵抗素子により接続されている請求項１又は請求項２
   に記載されたイオン化装置。
4. 【請求項４】液体管路は両端開口の円筒状の中空ケース
   からなり、このケースの内周面に半円筒の第１、第２の
   部材が配置してあり、これら第１、第２の部材の両端部
   同士は電気的抵抗器により前記ケースの内で接続されて
   いることを特徴とする液体イオン化装置。
5. 【請求項５】前記中空ケースの一方の開口端部に、第
   １、第２の部材をこの中空ケース内に固定保持するため
   の掛合顎が設けてあり、また他方の開口端部にはこれら
   部材をこの中空ケース内に固定保持するための中空の絶
   縁性固定キャップが着脱自在に取り付けられていること
   を特徴とする請求項４に記載された液体イオン化装置。
6. 【請求項６】前記第１の部材はアルミニュウムであり、
   前記第２の部材は炭素乃至銅板若しくはステンレス板で
   あることを特徴とする請求項４乃至請求項５に記載され
   た液体イオン化装置。