JPH07289854A

JPH07289854A - 金属イオン除去装置および金属イオン除去方法

Info

Publication number: JPH07289854A
Application number: JP6112289A
Authority: JP
Inventors: Kiyoaki Mitsuzawa; 舜明光澤; Takashi Yasuoka; 高志安岡; Masakatsu Sano; 正勝佐野; Nobuo Katsuura; 信夫勝浦; Osamu Igarashi; 治五十嵐; Atsushi Nakayama; 敦中山
Original assignee: Nikko Kogyo KK
Current assignee: Nikko Kogyo KK
Priority date: 1994-04-26
Filing date: 1994-04-26
Publication date: 1995-11-07

Abstract

(57)【要約】【目的】水溶液中に含有されている錆、かび、濁りお
よび汚れ等や金属イオンを効率よく除去することがで
き、かつ装置構成がコンパクトな金属イオン除去装置を
提供するとともに、水溶液中に含有されている錆、か
び、濁りおよび汚れ等や、金属イオンを効率よく除去可
能な金属イオン除去方法を提供する。【構成】水溶液２４を収容可能な容器１２内に、金属
が被覆された中空糸膜からなる電極１４と、白金電極１
６とを配設し、電極１４に水溶液２４を吸引する定流量
ポンプ２０と、直流電源１８の陰極を接続し、電源１６
に直流電源１８の陽極を接続した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、金属イオン除去装置お
よび金属イオン除去方法に係わり、特に、水溶液に含有
された不要な金属イオンを除去する装置および方法に関
する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、様々な材質からなる各種フィ
ルタを利用した水処理方法が行われている。このような
フィルタとしては、例えば、プリーツ型、中空糸型、デ
ィスポーザブル型およびカートリッジ型等、多岐にわた
る形状の製品が開発され、使用されている。特に、中空
糸型のフィルタは、主に、日常生活に欠かせない飲料水
中に含有されている錆、かび、濁りおよび汚れ等を効率
よく取り除くことができることから、清水器に利用され
ている。近年では、水道水の汚染やマンション等の高層
ビルに設置されている貯水タンク内に貯められた水の汚
染などが問題となってきており、清水器による水飲料水
の清水化が益々要求されるようになってきている。

【０００３】また、最近では、イオン交換膜と電極との
組み合わせにより、水溶液中の化学物質を分離する装置
が開発されている。この装置は、例えば、実用レベルで
は、海水の濃縮、塩水の脱塩、工業用水の軟化、工業排
水の処理、金属イオンの除去や回収等に利用されてい
る。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記中
空糸型フィルタは、飲料水のような水溶液中に含有され
ている錆、かび、濁り等は取り除くことができるが、ナ
トリウム等の金属イオンを除去することができないとい
う問題がある。このため、例えば、海水からの製塩や、
水溶液のｐＨ調整を行おうとする場合、電気透析の原理
を利用する以外に方法はなかった。すなわち、陰陽イオ
ン交換膜で仕切った各室と、陰極および陽極からなる電
極を併用する方法である。

【０００５】また、前記イオン交換膜と電極とを組み合
わせた装置は、前記水溶液を収容する容器内をイオン交
換膜で仕切り、当該イオン交換膜により分割された各エ
リアに各々の電極（陽極および陰極）を配設する構造を
有している。このため、装置が比較的大型化し、持ち運
びが困難であるという問題もある。さらに、イオン交換
膜は、前記中空糸型フィルタのように、水溶液中に含有
されている錆、かび、濁りおよび汚れ等を効率よく取り
除くことができないという問題もある。

【０００６】さらにまた、イオン交換膜を使用する製塩
工業においては、Ｃａ²⁺、Ｍｇ²⁺、ＳＯ₄ ^2-などが、食
塩と同様に濃縮されるので、スケールが発生し、膜の劣
化をともなう。一般に、イオン交換膜では、２価のイオ
ンの方が１価のイオンより透過しやすく、その比率は、
１．２〜２．５倍になることが知られている。このた
め、１価のイオンに選択性を持たせるために、２価のイ
オンと１価のイオンのイオン半径を利用して、網目構造
を密にした薄層を膜表面に形成させる方法がとられてい
る。この他に、膜表面に固定電荷と反対電荷を持つ高分
子を吸着させることにより、電荷の高いイオンはより大
きな反発力を受けることで、１価のイオンの選択性を得
ている。例えば、陽イオン交換膜では、ポリエチレンイ
ミン等の高分子電解質の薄層を膜面上に形成させる方法
がとられている。しかしながら、この方法は、特定の高
分子を選択したり、吸着させたりするなどの複雑な作業
の経過を必要とする。

【０００７】一方、これに反し、本発明に係る中空糸膜
を使用することは、以下にの述べるような大きな特徴を
有する。すなわち、分離膜自体を電極とし、電極電位を
任意に変えることにより、溶液中に溶けている金属イオ
ンの分離が行われる。また、電気透析用の従来の電極に
比べ、表面積の大きい分離膜自身を電極としているた
め、溶液の電気抵抗の低減、溶質の拡散係数の増大等を
もたらし、エネルギー消費を低減できる。

【０００８】本発明は、このような従来の問題点を解決
することを課題とするものであり、水溶液中に含有され
ている錆、かび、濁りおよび汚れ等は勿論のこと、当該
水溶液中に含有されている金属イオンも効率よく取り除
くことができ、かつ装置構成がコンパクトで持ち運び性
に優れた金属イオン除去装置を提供することを目的と
し、また、水溶液中に含有されている錆、かび、濁りお
よび汚れ等や、ナトリウム、カリウム等の金属イオンを
効率よく取り除くことができ、かつ優れた殺菌効果が得
られる金属イオン除去方法を提供することを目的とする
ものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に本発明は、水溶液を収容可能な容器内に、電気回路を
形成する電極を配設し、当該電極の一方は、金属が被覆
された中空糸膜から構成し、当該金属が被覆された中空
糸膜からなる電極を介して前記水溶液を吸引する吸引装
置を接続した金属イオン除去装置を提供するものであ
る。

【００１０】そして、前記中空糸膜は、水溶液のｐＨに
より適宜選択される。また、この中空糸膜には、導通を
与える各種金属が被覆されていること、好ましくは、ニ
ッケルを被覆することが望ましく、また、前記ニッケル
の表面には、金を被覆することが望ましい。また、前記
ニッケルの表面には、白金、バナジウム、銀、ロジウ
ム、ハクニウム、ルテニウム等、耐薬品性の高い金属を
被覆してもよいし、ニッケルを被覆することなく、中空
糸膜にこれらを直接被覆してもよい。

【００１１】そしてまた、水溶液が収容される容器内に
配設した電極の一方を、金属が被覆された中空糸膜から
構成し、前記両電極を含む電気回路に一定量の電流を流
すとともに、前記金属が被覆された中空糸膜からなる電
極を介して前記水溶液を吸引排出する金属イオン除去方
法を提供するものである。前記電流値は、１０ｍＡ以
上、５００ｍＡ以下、好ましくは、３０ｍＡ以上、１０
０ｍＡ以下、さらに好ましくは、４０ｍＡ以上、８０ｍ
Ａ以下、であることが望ましい。また、前記水溶液が、
電気分解により殺菌作用を有する物質を生成する陰イオ
ンを含有することが望ましい。

【００１２】

【作用】本発明によれば、容器内に収容された水溶液
は、吸引装置により金属が被覆された中空糸膜からなる
電極を介して吸引され、排出される。すなわち、前記水
溶液は、前記中空糸膜の細孔を通過した後、排出される
が、このとき、前記水溶液に含有されている錆、かび、
濁りおよび汚れ等は、前記中空糸膜により取り除かれ
る。

【００１３】また、前記金属が被覆された中空糸膜から
なる電極が陰極の場合には、前記水溶液中に含有されて
いる正の電荷を持つ金属イオンが、この電極付近に集ま
り、この金属イオン濃度が極めて高くなった水溶液が排
出される。したがって、前記水溶液に含有されている前
記金属イオンが効率よく簡単に前記容器の外に除去され
る。

【００１４】一方、前記金属が被覆された中空糸膜から
なる電極が陽極の場合には、前記水溶液中に含有されて
いる正の電荷を持つ金属イオンが、この電極から遠ざか
り、この金属イオン濃度が極めて低くなった水溶液が排
出される。したがって、前記容器内に前記金属イオンが
残され、前記排出された水溶液からは、前記金属イオン
が効率よく除去される。

【００１５】また、水溶液に含有されている負の電荷を
持つ金属イオンを除去する場合には、前記と同様の原理
から、前記金属が被覆された中空糸膜からなる電極が陰
極の場合には、前記容器内にこの金属イオンが残され、
前記排出された水溶液からは、当該金属イオンが効率よ
く除去される。一方、前記金属が被覆された中空糸膜か
らなる電極が陽極の場合には、前記水溶液に含有されて
いる前記金属イオンが効率よく簡単に前記容器の外に除
去される。

【００１６】そしてまた、前記中空糸膜に、ニッケルを
被覆することで、前記水溶液の電気分解をさらに効率よ
く行え、前記金属イオンがより効率よく除去される。そ
してまた、前記ニッケルの表面に、金を被覆すること
で、前記水溶液の電気分解をより一層効率よく行え、前
記金属イオンがさらに効率よく除去される。

【００１７】さらに、産業上の利用分野としては、本発
明に係る中空糸膜の機能により海水浄化、緊急時の飲料
水の製造、酸・アルカリイオン水の製造、重金属イオン
の除去を含めた水処理、活性炭との組み合わせによる血
液の透析、製塩工業および乳工業等のプロセス中で使用
されている電気透析工程の代替え等、幅広い分野で使用
が可能である。

【００１８】また、前記電気分解時の電流値が大きいほ
ど金属イオンの除去効率は高いが、電流値が高すぎる
と、前記中空糸膜と電極との接点が溶けやすくなる。こ
れより、前記電流値を、１０ｍＡ以上、５００ｍＡ以
下、好ましくは、３０ｍＡ以上、１００ｍＡ以下、さら
に好ましくは、４０ｍＡ以上、８０ｍＡ以下、とするこ
とが望ましい。前記電流値が１０ｍＡ未満であると、金
属イオンの除去効率が低下し、最適な金属イオンの除去
を行うことが困難になる。一方、前記電流値が５００ｍ
Ａを越えると、前記中空糸膜と電極との接点が溶けやす
くなり、金属イオン除去装置の寿命を低下させるととも
に、最適な金属イオンの除去を行うことが困難になる。

【００１９】そしてまた、前記水溶液は、電気分解によ
り殺菌作用を有する物質を生成する陰イオンを含有する
ことが望ましい。前記殺菌作用を有する物質としては、
例えば、過酸化水素（Ｈ₂Ｏ₂）、次亜塩素酸（ＨＣｌ
Ｏ）、酸素（０₂）等があげられる。過酸化水素（Ｈ₂
Ｏ₂）を生成する陰イオンとしては、たとえば、硫酸イ
オン（ＳＯ₄ ^2-）がある。この硫酸イオンは、以下に示
す反応式２ＳＯ₄ ^2-→２ＳＯ₄ ^-＋２ｅ２ＳＯ₄ ^-→Ｓ2Ｏ₈ ^2- Ｓ2Ｏ₈ ^2-＋Ｈ₂Ｏ→ＳＯ₅ ^2-＋Ｈ₂ＳＯ₄ ＳＯ₅ ^2-＋Ｈ₂Ｏ→Ｈ₂Ｏ₂＋ＳＯ₄ ^2- のように、硫酸イオン（ＳＯ₄ ^2-）を生成する。陰イオ
ンが硫酸イオンの場合、硫酸イオンの濃度が低い場合に
は、水酸化物イオン（水の電離による）が電気分解を受
けるが、硫酸イオンの濃度が高くなるにしたがって、上
記反応が起こるようになり、過酸化水素が生じる。

【００２０】また、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）を生成する
陰イオンとしては、例えば、塩化物イオン（Ｃｌ^-）が
ある。この塩化物イオンは、以下に示す反応式２Ｃｌ^-→Ｃｌ₂＋２ｅＣｌ₂＋Ｈ₂Ｏ→ＨＣｌ＋ＨＣｌＯのように、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）を生成する。

【００２１】そしてまた、酸素（Ｏ₂）を生成する陰イ
オンとしては、例えば、硝酸イオン（ＮＯ₃ ^-）があ
る。この硝酸イオンは、以下に示す反応式４ＨＯ^-→２Ｈ₂Ｏ＋Ｏ₂ のように、酸素（Ｏ₂）を生成する。

【００２２】このように、前記電気分解により、殺菌作
用を有する物質が生成することで、金属イオンの除去と
同時に、殺菌を行うことができる。

【００２３】

【実施例】次に、本発明に係る実施例について図面を参
照して説明する。（実施例１）図１は、本発明の実施例１に係る金属イオ
ン除去装置の模式図である。図１に示す金属イオン除去
装置１０Ａは、水溶液２４を収容する容器１２と、容器
１２内に配設された電極１４および１６と、電極１４お
よび１６に電流を供給する直流電源１８と、電極１６に
接続された吸引装置である定流量ポンプ２０と、を備え
ている。

【００２４】前記電極１４は、外側がニッケルで被覆さ
れた中空糸膜から構成されており、下端には栓１５が設
けられ、上端にはタイゴンチューブ２２が接続されてい
る。このタイゴンチューブ２２には、定流量ポンプ２０
が接続されており、前記容器１２内に収容されている溶
液２４を、前記電極１４を介して吸引する（汲み上げ
る）ようになっている。すなわち、前記水溶液２４は、
定流量ポンプ２０が作動すると、電極１４を構成してい
る中空糸膜の細孔を通過してタイゴンチューブ２２に至
り、外部に排出されるようになっている。また、電極１
４は、直流電源１８の陰極に接続されている。一方、前
記電極１６は、白金から構成されており、直流電源１８
の陽極に接続されている。

【００２５】次に、実施例１に係わる金属イオン除去装
置１０Ａの具体的動作について説明する。実施例１で
は、水溶液２４からナトリウムイオン（Ｎａ⁺）を除去
する場合について説明する。

【００２６】容器１２内に、金属イオンとしてナトリウ
ムイオン（Ｎａ⁺）が含有された水溶液２４を収容す
る。次に、直流電源１８を作動して４０ｍＡの一定電流
を流して水溶液２４の電気分解を行うとともに、定流量
ポンプ２０を作動して一定流速で水溶液２４を吸引す
る。このとき、正の電荷を持つナトリウムイオン（Ｎａ
⁺）が、陰極である電極１４付近に集まり、この付近の
水溶液のナトリウムイオン（Ｎａ⁺）濃度が極めて高く
なる。したがって、このナトリウムイオン（Ｎａ⁺）濃
度が極めて高い水溶液が、電極１４を構成している中空
糸膜の細孔を通過し、タイゴンチューブ２２を経て外部
に排出される。このため、水溶液２４に含有されている
ナトリウムイオン（Ｎａ⁺）は、効率よく簡単に容器１
２の外に除去され、かつ、水溶液２４に含有されている
錆、かび、濁りおよび汚れ等は、前記中空糸膜により取
り除かれる。

【００２７】次に、前記容器１２内に、ナトリウムイオ
ン（Ｎａ⁺）濃度が１０ppm である水溶液を収容し、以
下に示す電流量および吸引条件（水溶液を吸引した際の
流速）で電気分解を行い、当該電気分解時間（分）と容
器１２内に残留した水溶液のナトリウムイオン（Ｎ
ａ⁺）濃度(ppm) との関係を調査した。また、前記電気
分解時間（分）と容器１２内に残留した水溶液のｐＨと
の関係を調査した。なお、ナトリウムイオン（Ｎａ⁺）
濃度は、原子吸光光度計により測定した。電気分解時間
（分）とナトリウムイオン（Ｎａ⁺）濃度(ppm) との関
係を図２に、電気分解時間（分）とｐＨとの関係を図３
に示す。電流量４０ｍＡ吸引条件流速１０（０．８８ｍｌ／ｍｉｎ）流速６（０．５３ｍｌ／ｍｉｎ）流速４（０．３４ｍｌ／ｍｉｎ）

【００２８】図２から、容器１２内に残留した水溶液の
ナトリウムイオン（Ｎａ⁺）濃度は、最大で０．８ppm
程度まで減少することがわかる。すなわち、ナトリウム
イオン（Ｎａ⁺）は、最大９２％程度除去できることが
確認された。

【００２９】また、図３から、容器１２内に残留した水
溶液のｐＨは、ナトリウムイオン（Ｎａ⁺）の減少に伴
って、低下したことがわかる。

【００３０】（実施例２）次に、本発明の実施例２につ
いて説明する。図４は、本発明の実施例２に係る金属イ
オン除去装置の模式図である。なお、実施例２では、実
施例１と同様の部材には、同一の符号を付してその説明
は省略する。

【００３１】図４に示す金属イオン除去装置１０Ｂの実
施例１と異なる点は、電極の構成でである。実施例２に
係る電極２６は、実施例１に係る電極１４のニッケル表
面に金を被覆した構造を備えている。この電極２６は、
直流電源１８の陽極に接続されている。一方、前記電極
１６は、白金から構成されており、直流電源１８の陰極
に接続されている。

【００３２】次に、実施例２に係わる金属イオン除去装
置１０Ｂの具体的動作について説明する。実施例２で
は、水溶液２４からナトリウムイオン（Ｎａ⁺）を除去
する場合について説明する。

【００３３】容器１２内に、金属イオンとしてナトリウ
ムイオン（Ｎａ⁺）が含有された水溶液２４を収容す
る。次に、直流電源１８を作動して４０ｍＡの一定電流
を流して水溶液２４の電気分解を行うとともに、定流量
ポンプ２０を作動して一定流速で水溶液２４を吸引す
る。このとき、正の電荷を持つナトリウムイオン（Ｎａ
⁺）が、陽極である電極２６付近から遠ざかり、この付
近の水溶液のナトリウムイオン（Ｎａ⁺）濃度が極めて
低くなる。この時、電極表面では、陰イオンが電気分解
を受け、酸や酸素が発生する。したがって、このナトリ
ウムイオン（Ｎａ⁺）濃度が極めて低い水溶液が、電極
２６を構成している中空糸膜の細孔を通過し、タイゴン
チューブ２２を経て外部に排出される。このため、水溶
液２４に含有されているナトリウムイオン（Ｎａ⁺）
は、容器１２内に残されるため、結果的に、前記排出さ
れた水溶液からナトリウムイオン（Ｎａ⁺）を効率よく
簡単に除去できることになる。また、水溶液２４に含有
されていた錆、かび、濁りおよび汚れ等は、電極２６を
構成している中空糸膜により取り除かれる。

【００３４】次に、前記容器１２内に、ナトリウムイオ
ン（Ｎａ⁺）濃度が１０ppm である水溶液を収容し、以
下に示す電流量および吸引条件で電気分解を行い、当該
電気分解時間（分）と容器１２から排出された水溶液の
ナトリウムイオン（Ｎａ⁺）濃度(ppm) との関係を調査
した。なお、ナトリウムイオン（Ｎａ⁺）濃度は、原子
吸光光度計により測定した。この結果を図５に示す。電流量４０ｍＡ吸引条件流速１０（０．８８ｍｌ／ｍｉｎ）流速４（０．３４ｍｌ／ｍｉｎ）

【００３５】図５から、容器１２から排出された水溶液
のナトリウムイオン（Ｎａ⁺）濃度は、１ppm 以下であ
り、ナトリウムイオン（Ｎａ⁺）は、最大９８％程度除
去できることが確認された。

【００３６】次に、実施例２に係わる金属イオン除去装
置１０Ｂを使用して、表１に示す濃度(ppm) でナトリウ
ムイオン（Ｎａ⁺）を含有する各々の水溶液に、以下に
示す電流量および吸引条件で電気分解を行い、容器１２
から排出された水溶液のナトリウムイオン（Ｎａ⁺）濃
度(ppm) を、原子吸光光度計により測定した。この結果
を表１に示す。電流量４０ｍＡ吸引条件流速１０（０．８８ｍｌ／ｍｉｎ）

【００３７】

【表１】

【００３８】表１から、含有されるナトリウムイオン
（Ｎａ⁺）濃度が高い水溶液ほど、ナトリウムイオン
（Ｎａ⁺）の除去効率が悪くなることがわかる。

【００３９】次に、実施例２に係わる金属イオン除去装
置１０Ｂを使用して、ナトリウムイオン（Ｎａ⁺）を１
０ppm 含有する水溶液を、表２に示す各々の流速で吸引
しかつ４０ｍＡの電流量で電気分解を行い、容器１２か
ら排出された水溶液のナトリウムイオン（Ｎａ⁺）濃度
(ppm）を、原子吸光光度計により測定した。この結果を
表２に示す。

【００４０】

【表２】

【００４１】表２から、水溶液の流速が遅い（すなわ
ち、定流量ポンプの吸引力が小さいほうが、ナトリウム
イオン（Ｎａ⁺）の除去効率が良くなることがわかる。

【００４２】（実施例３）次に、本発明の実施例３につ
いて説明する。図６は、本発明の実施例３に係る金属イ
オン除去装置の模式図である。なお、実施例３では、実
施例１と同様の部材には、同一の符号を付してその説明
は省略する。

【００４３】図６に示す金属イオン除去装置１０Ｃの実
施例１と異なる点は、電極の構成でである。実施例３に
係る電極２８は、実施例１に係る電極１４より大きな径
を備えた中空糸膜の外側をニッケルで被覆した構造を備
えている。電極２８には、電極１６が、電極２８と隙間
をおいて内設されている。この電極２８は、直流電源１
８の陰極に接続されている。一方、前記電極１６は、直
流電源１８の陽極に接続されている。

【００４４】次に、実施例３に係わる金属イオン除去装
置１０Ｃの具体的動作について説明する。実施例３で
は、水溶液２４からナトリウムイオン（Ｎａ⁺）を除去
する場合について説明する。

【００４５】容器１２内に、金属イオンとしてナトリウ
ムイオン（Ｎａ⁺）が含有された水溶液２４を収容す
る。次に、直流電源１８を作動して２０ｍＡの一定電流
を流して水溶液２４の電気分解を行うとともに、定流量
ポンプ２０を作動して一定流速で水溶液２４を吸引す
る。このとき、正の電荷を持つナトリウムイオン（Ｎａ
⁺）が、陰極である電極２８付近に集まるが、電極２８
を構成している中空糸膜の細孔を通過した水溶液に含有
されているナトリウムイオン（Ｎａ⁺）は、陽極である
電極１６と反発して電極２８の外側に追い出される。こ
のため、ナトリウムイオン（Ｎａ⁺）濃度が極めて低い
水溶液がタイゴンチューブ２２を経て外部に排出され
る。すなわち、水溶液２４に含有されているナトリウム
イオン（Ｎａ⁺）は、容器１２内に残されるため、結果
的に、前記排出された水溶液からナトリウムイオン（Ｎ
ａ⁺）を効率よく簡単に除去できることになる。また、
水溶液２４に含有されていた錆、かび、濁りおよび汚れ
等は、電極２８を構成している中空糸膜により取り除か
れる。

【００４６】次に、前記容器１２内に、ナトリウムイオ
ン（Ｎａ⁺）濃度が１０ppm である水溶液を収容し、以
下に示す電流量および吸引条件で電気分解を行い、容器
１２から排出された水溶液のナトリウムイオン（Ｎ
ａ⁺）濃度(ppm）を、原子吸光光度計により測定した。
この結果を表１に示す。電流量２０ｍＡ吸引条件流速１０（０．８８ｍｌ／ｍｉｎ）流速４（０．３４ｍｌ／ｍｉｎ）

【００４７】

【表３】

【００４８】表３から、容器１２から排出された水溶液
のナトリウムイオン（Ｎａ⁺）は、最大９１％程度除去
できることが確認された。

【００４９】なお、実施例１ないし実施例３では、中空
糸膜の表面にニッケルを被覆した電極について説明した
が、これに限らず、本発明に係る電極は、中空糸膜の表
面に例えば、銀、銅、白金、バナジウム等の他の金属お
よびカーボンを被覆してもよい。また、実施例２では、
ニッケルの表面に金を被覆した電極について説明した
が、これに限らず、ニッケルの表面には、例えば、白
金、バナジウム、銀等、水溶液のｐＨに影響されにくい
金属およびカーボンを被覆してもよい。

【００５０】そしてまた、実施例１ないし実施例３で
は、ナトリウムイオン（Ｎａ⁺）が、含有された水溶液
からナトリウムイオン（Ｎａ⁺）を除去する場合につい
て説明したが、これに限らず、本発明に係る金属イオン
除去装置は、例えば、リチウム、カリウム、カルシウ
ム、マグネシウム、アンモニウム、ルビジウム、セシウ
ム、バリウム、亜鉛、鉄、銅、アルミニウム、他の重金
属等、正の電荷を持つ他の金属イオンを除去することも
でき、また、塩素以外にも臭素、フッ素、沃素や、Ｃｌ
Ｏ₄ ^-、ＯＨ^-、ＮＯ₃ ^-、ＳＯ₄ ^2-、ＳＯ₃ ^-等、負
の電荷を持つ他のイオンを除去することもできる。

【００５１】そしてまた、前記水溶液２４に、例えば、
前記電気分解により、過酸化水素、次亜塩素酸、酸素等
の殺菌作用を有する物質を生成する陰イオンを含有させ
ることで、前記水溶液２４から金属イオンを除去するこ
とができるとともに、殺菌を行うこともできる。このよ
うな陰イオンとしては、例えば、塩化物イオン、硝酸イ
オン、硫酸イオン等がある。

【００５２】また、前記電気回路に、流す電流値は、前
記実施例１ないし実施例３で説明した値に限らず、金属
イオンの除去効率が低下することを抑制でき、かつ中空
糸膜に支障をきたさない電流値であればよく、具体的に
は、１０ｍＡ以上、５００ｍＡ以下、好ましくは、３０
ｍＡ以上、１００ｍＡ以下、さらに好ましくは、４０ｍ
Ａ以上、８０ｍＡ以下、とすることが望ましい。

【００５３】また、実施例１ないし実施例３では、吸引
装置として定流量ポンプを使用したが、これに限らず、
他の構造を有する吸引装置を使用してもよい。また、実
施例１ないし実施例３では、直流電源により電極に電流
を流して電気回路を形成したが、これに限らず、電極を
含んだ電気回路を構成することが可能であれば、他の電
源を用いてもよい。

【００５４】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明よれ
ば、電極を構成する中空糸膜により水溶液中に含有され
ている錆、かび、濁りおよび汚れ等を効率よく除去する
ことができるとともに、当該水溶液を電気分解すること
により、当該水溶液に含有されていつ金属イオンも効率
よく除去することができる。また、電極がフィルタの役
割も果たしているため、装置構成をコンパクトにするこ
とができる。

【００５５】さらに、１０ｍＡ以上、５００ｍＡ以下の
電流値で電気分解を行うことで、金属イオンの除去効率
を向上できるとともに、金属イオン除去装置の寿命も向
上することができる。そしてまた、前記水溶液が、電気
分解により殺菌作用を有する物質を生成する陰イオンを
含有することで、金属イオンの除去と同時に殺菌も行う
ことができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１に係る金属イオン除去装置の
模式図である。

【図２】本発明の実施例１に係る金属イオン除去装置を
使用した際の電気分解時間（分）とナトリウムイオン
（Ｎａ⁺）濃度(ppm）との関係を示す図である。

【図３】本発明の実施例１に係る金属イオン除去装置を
使用した際の電気分解時間（分）と水溶液のｐＨとの関
係を示す図である。

【図４】本発明の実施例２に係る金属イオン除去装置の
模式図である。

【図５】本発明の実施例２に係る金属イオン除去装置を
使用した際の電気分解時間（分）とナトリウムイオン
（Ｎａ⁺）濃度(ppm）との関係を示す図である。

【図６】本発明の実施例３に係る金属イオン除去装置の
模式図である。

【符号の説明】

１０Ａ金属イオン除去装置１０Ｂ金属イオン除去装置１０Ｃ金属イオン除去装置１２容器１４電極１６電極１８直流電源２０定流量ポンプ２４水溶液

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者勝浦信夫神奈川県相模原市西橋本２丁目23番３号日幸工業株式会社Ｒ＆Ｄセンター内 (72)発明者五十嵐治神奈川県相模原市西橋本２丁目23番３号日幸工業株式会社Ｒ＆Ｄセンター内 (72)発明者中山敦神奈川県相模原市西橋本２丁目23番３号日幸工業株式会社Ｒ＆Ｄセンター内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】水溶液を収容可能な容器内に、電気回路
を形成する電極を配設し、当該電極の一方を金属が被覆
された中空糸膜から構成し、当該金属が被覆された中空
糸膜からなる電極に、この電極を介して前記水溶液を吸
引する吸引装置を接続した金属イオン除去装置。
【請求項２】前記中空糸膜にニッケルを被覆した請求
項１記載の金属イオン除去装置。
【請求項３】前記ニッケルの表面に金を被覆した請求
項２記載の金属イオン除去装置。
【請求項４】水溶液が収容される容器内に配設した電
極の一方を、金属が被覆された中空糸膜から構成し、前
記両電極を含む電気回路に所定量の電流を流すととも
に、前記金属が被覆された中空糸膜からなる電極を介し
て前記水溶液を吸引排出する金属イオン除去方法。
【請求項５】前記電流値が、１０ｍＡ以上、５００ｍ
Ａ以下である請求項４記載の金属イオン除去方法。
【請求項６】前記水溶液が、電気分解により殺菌作用
を有する物質を生成する陰イオンを含有する請求項４ま
たは請求項５記載の金属イオン除去方法。