JPH05237477A

JPH05237477A - アルカリイオン水生成器

Info

Publication number: JPH05237477A
Application number: JP7863892A
Authority: JP
Inventors: Yoshihiko Takenaka; 善彦竹中; Yoshiki Hamaya; 芳樹濱谷
Original assignee: Asahi Glass Co Ltd
Current assignee: AGC Inc
Priority date: 1992-02-28
Filing date: 1992-02-28
Publication date: 1993-09-17

Abstract

(57)【要約】【構成】定停電流回路により、一定の電流を電極７、８
間に流しアルカリイオン水を生成する。電極間の抵抗が
増加し電極間に印加する電圧が設定電圧に達すること又
は電極間に印加する電圧が設定電圧に達することによる
電流の低下を検知し、電極の洗浄をする。【効果】安定したｐＨのアルカリイオン水が得られると
ともに電極の侵食を生じない。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はアルカリイオン水及び酸
性イオン水を生成するアルカリイオン水生成器に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】アルカリイオン水生成器は、陽極室と陰
極室とを隔膜により仕切り、両極室に給水し、陽極室の
陽極と陰極室の陰極室の陰極に直流電圧を印加し、陰極
室にアルカリイオン水を生成する。その給水方式によっ
て、貯留水を使用するバッチ式と連続的に給水する連続
式に分類される。そのいずれにおいても水道水等の原水
に一定の電気量を通電することでアルカリイオン水及び
酸性イオン水を得ることが可能である。一般に電解装置
の通電方式としては、定電流方式と定電圧方式に分類さ
れるが、前者はイオンの移動量を一定に制御可能である
ため広く工業的に利用されている。

【０００３】家庭用のイオン水生成器としては、制御装
置が大型化するためコストもかかるので、後者の方式が
取られることが多い。両方式ともに一定の電気量を通電
すると陰極側に給水した水に含まれるカルシウム塩類、
マグネシウム塩類等の固形物（スケール）が析出する。
この固形物は電極表面に付着析出し、電気的な抵抗とな
り所定の電流が流れなくなるため、一定のｐＨ値のアル
カリイオン水または酸性水が得られなくなるという現象
が発生する。この現象を改善するために一般に電極の極
性を変え、逆電流を通電する逆電解が広く行われている
が、この逆電解を実施する時期を検知する方法として、
通電積算時間や通電積算電気量を利用することが行われ
てきた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記の通
電積算時間や通電積算電気量を利用する方式では、給水
する水の水質によって必ずしも適当な時期に逆電解が実
施されるとは限らなかった。即ち、固形物（スケール）
の析出していない電極部分は逆電解による電極溶解や電
極の不導体化等の弊害があり、早すぎる逆電解洗浄はか
えって反応槽の寿命を短くする原因であった。また、逆
電解洗浄が遅くなると洗浄時間を長くしなければなら
ず、洗浄時間が短ければ完全に固形物（スケール）を除
去できなくなるという課題があった。

【０００５】一方、定電圧方式による場合は抵抗値が大
きくなると電流が低下するため、逆電解の洗浄時に必要
な電流が得られず洗浄が完全に実施できない、洗浄時間
が長くなるという不都合が生じ、また固形物（スケー
ル）の付着量が多量になると洗浄前の段階で既にアルカ
リイオン水または酸性イオン水の所定のｐＨ値が得られ
なくなるという課題があった。本発明は、上記課題を解
消し、定電流方式を採用し最適洗浄時期に洗浄を行なう
ことを可能にしたアルカリイオン水生成器を提供するこ
とにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、陽極室と陰極
室とを隔膜により仕切り、両極室に給水し、陽極室の陽
極と陰極室の陰極室の陰極に直流電圧を印加し、陰極室
にアルカリイオン水を生成するアルカリイオン水生成器
において、定電流回路により印加電圧を制御し両極間に
流れる電流を一定にしてアルカリイオン水を生成し、印
加電圧が設定電圧に達すること又は印加電圧が設定電圧
に達することによる電流の低下を検知し、電極を洗浄す
ることを特徴とするアルカリイオン水生成器である。

【０００７】本発明におけるアルカリイオン水生成器
は、上記貯留水を使用するバッチ式と連続的に給水する
連続式のいずれのタイプであってもよい。上記の定電流
回路は、電極間に印加する電圧が設定電圧以下におい
て、電極間の抵抗の増加にともなって印加電圧を増加し
電極間に流れる電流を一定にするが、さらに抵抗が増加
したときは、印加電圧は設定電圧より増加することな
く、電流が低下するようにしたものである。

【０００８】上記の定電流回路により電極間に流す定電
流としては、０．１〜１０Ａが好ましい。電流は０．１
Ａ以下では充分なｐＨ値が得られず、１０Ａ以上では制
御装置が大きくなり現実的でなく、また安全上も好まし
くない。より好ましくは、１〜５Ａである。

【０００９】洗浄の時期は、１）印加電圧が設定電圧に
達したときでもよく、２）設定電圧に達することによる
電流の低下したときでも良い。１）の場合、その設定電圧としては、１〜１００Ｖの範
囲が好ましい。設定電圧が１Ｖ未満では、アルカリイオ
ン水の生成効率が低下し、１００Ｖを超えると制御装置
が大きくなり現実的でなく、また安全上も好ましくな
い。より好ましくは、１０〜６０Ｖの範囲である。

【００１０】２）の場合は、電流が使用開始初期に設定
した電流、すなわち定電流、の４０〜９５％の電流値に
低下したときに洗浄するのが好ましい。電流が初期の９
５％を超えると検出誤差が大きくなり好ましくなく、４
０％未満では洗浄により電極が元の状態戻りにくいので
好ましくない。より好ましくは初期に設定した電流の５
０〜８５％の電流になったときである。

【００１１】洗浄方法としては薬品による方法と逆電解
による方法とがあるが、薬品としては、塩酸・シュウ酸
・酢酸等の無機酸や有機酸が使用できるが、なかでも酢
酸（食酢）が安全で入手し易く使いやすい。この洗浄
は、その時期に達したこと検知しそれを表示するブザ
ー、ランプ等の表示手段を設け、表示手段に基づき手動
で行っても良く、洗浄時期に達したことを検知し自動的
に極性を変え、逆電解により行っても良い。電極の材質
としては、チタンに白金をメッキしたもの、白金、ステ
ンレス鋼、カーボン、フエライトなどが使用される。隔
膜としては、ポリオレフイン膜、イオン交換膜、素焼
き、多孔質ガラスなどが使用される。

【００１２】以下図面に基づいて説明する。図１は、本
発明の連続式のアルカリイオン水生成器に使用する電気
回路図の一例である。電源スイッチ２入れると、交流電
源１よりトランス３を介して整流回路４に交流電力が供
給され、整流される。ついで、リレー６を介して、陽極
室の陽電極７に正電圧が、陰極質の陰電極８に負電圧が
印加される。一方、電源スイッチ２入れると、交流電源
１よりトランス９を介して整流回路５に交流電力が供給
され、整流され、直流電力がマイコン１１に供給され
る。１２は電極７と８の間に流れる電流を検出する抵抗
である。この抵抗７により検出された電流はマイコン１
１に送られ、予め定めた電流と異なる場合にはトランジ
スター１３にフィードバックをし、電極７と８に印加す
る電圧を変え、その間に流れる電流を一定にする。

【００１３】電極７と８の間の抵抗が増加し、両電極に
印加する電圧が設定電圧になった場合、マイコンはその
電圧を印加し続ける。そのため、電極７と８の抵抗が更
に増加すると電流が低下する。マイコンはこの電流が例
えば初期の８０％に低下すると警報を出すようになって
いる。この警報に基づき、洗浄スイッチ１４をいれると
リレー６が切り換わり陽電極７に負電圧が、陰電極８に
正電圧が印加され、１０分間逆電解されるようになって
いる。なお、１０は圧力スイッチで、陽極室と陰極室に
給水されていることを検知してマイコンに信号を送る。
マイコンはこの信号により両極室に給水されているとき
のみ上記の回路全体を作動させる。

【００１４】

【実施例】

（実施例１）定電流回路を有する連続式のアルカリイオ
ン水生成器を使用して水道水を、陽極室に１リットル／
分、陰極室に２リットル／分の割合で給水しつつ通電
し、アルカリイオン水を生成した。その際、陽極室に乳
酸カルシウム水溶液（濃度１２ｇ／ｌ）を４０ｃｃ／分
の割合で注入した。この生成器の電極は、有効面積が１
２０ｍｍ×２２０ｍｍの板状であり、その材質は、陽極
がチタンに白金をメッキしたものであり、陰極が、ステ
ンレス鋼であった。この定電流回路には、抵抗の増大に
より電圧を上げ、電極間に２．５Ａの電流を供給し、基
準電圧を３０Ｖを超えるような抵抗の増大があったとき
は、電流が低下するように設定した。

【００１５】テストは、アルカリイオン水を５分間生成
した後、１０分間休止（通電、給水を中止）するサイク
ルを繰り返し、電流が２Ａ即ち初期の８０％に低下した
とき洗浄の警報を出すように設定した。洗浄の警報が出
たとき、食酢により、両極室を洗浄した。その結果、洗
浄の警報を出るまでは、１２７サイクル行なえ、アルカ
リイオン水のｐＨは初期の９．７から１２７サイクル後
には９．３になっていた。また、逆電解後は、アルカリ
イオン水のｐＨは９．７であり初期の値になっていた。

【００１６】（実施例２）設定電圧を２０Ｖにし、電流
が初期の９５％になったとき洗浄の警報を出すととも
に、洗浄に変えて電極に供給する電圧の極性を反転し１
０分間逆電解をしたほかは実施例１と同様にしてテスト
をした。その結果、洗浄の警報が出るまでは、６５サイ
クル行なえ、アルカリイオン水のｐＨは初期の９．７か
ら６５サイクル後には、９．６になっていた。また、逆
電解後は、アルカリイオン水のｐＨは９．７であり初期
の値になっていた。

【００１７】（実施例３）電流が初期の８５％になった
とき洗浄の警報を出すようにしたほかは実施例２と同様
にしてテストをした。その結果、洗浄の警報が出るまで
は、１１０サイクル行なえ、アルカリイオン水のｐＨは
初期の９．７から１１０サイクル後には９．４になって
いた。また、逆電解後は、アルカリイオン水のｐＨは
９．７であり初期の値になっていた。

【００１８】（比較例１）定電流回路に代えて、定電圧
回路を有するアルカリイオン水生成器使用して、電極間
に２０Ｖの電圧を印加し実施例１と同様にアルカリイオ
ン水を生成した。サイクル数２００回即ち通電積算時間
１０００分間後、アルカリイオン水のｐＨは、初期の値
９．７より８．５に低下した。次いで、電極に供給する
電圧の極性を反転し１０分間逆電解をした後、ｐＨは
９．０で初期の値９．７より小さかった。

【００１９】（比較例２）サイクル数２０回即ち通電積
算時間１００分間後に逆電解を行なったほかは比較例１
と同様のテストを行なった。通電積算時間１００分間
後、アルカリイオン水のｐＨは、初期の値９．７と変わ
っていなかったが、逆電解をした後陽極が一部侵食され
ており、その直後に生成されたアルカリイオン水のｐＨ
は９．７から９．５に低下した。

【００２０】

【発明の効果】本発明によれば、最適な時期に洗浄を実
施することが可能となるので、原水の水質に合わせ安定
したｐＨのアルカリイオン水を生成することができると
ともに、電極の侵食を生じる恐れがない。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明のアルカリイオン水生成器の電気回路図
である。

【符号の説明】７陽電極８陰電極１２電流を検知する抵抗１３トランジスター１４洗浄スイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】陽極室と陰極室とを隔膜により仕切り、両
極室に給水し、陽極室の陽極と陰極室の陰極室の陰極に
直流電圧を印加し、陰極室にアルカリイオン水を生成す
るアルカリイオン水生成器において、定電流回路により
印加電圧を制御し両極間に流れる電流を一定にしてアル
カリイオン水を生成し、印加電圧が設定電圧に達するこ
と又は印加電圧が設定電圧に達することによる電流の低
下を検知し、電極を洗浄することを特徴とするアルカリ
イオン水生成器。