JPH078960A - アルカリイオン水生成装置 - Google Patents

アルカリイオン水生成装置

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JPH078960A
JPH078960A JP15945193A JP15945193A JPH078960A JP H078960 A JPH078960 A JP H078960A JP 15945193 A JP15945193 A JP 15945193A JP 15945193 A JP15945193 A JP 15945193A JP H078960 A JPH078960 A JP H078960A
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JP
Japan
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water
activated carbon
ionized water
alkaline ionized
acidic
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Pending
Application number
JP15945193A
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English (en)
Inventor
Yasuhiro Saihara
康弘 才原
Akiko Yamane
明子 山根
Teruyuki Omochi
輝行 尾持
Juichi Nishikawa
壽一 西川
Norihiko Kawamura
典彦 河村
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Panasonic Electric Works Co Ltd
Original Assignee
Matsushita Electric Works Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 捨て水(酸性水)を副生することなく、アル
カリイオン水を連続的に安定して生成する装置を提供す
る。 【構成】 陽極(3)と陰極(4)と当該電極の間に隔
膜(12)を有する電解槽(11)に通水し、電極間に
直流電圧を印加してイオン水を生成するイオン水生成装
置において、陽極室(1)と陰極室(2)が活性炭層
(7)及び酸性成分中和層(8)を介して接続され、陽
極室(1)で電解により生成された酸性水が、活性炭層
(7)及び酸性成分中和層(8)を通過後、陰極室
(2)に送り込まれ電解されることを特徴とするアルカ
リイオン水生成装置。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、公共水道等の原水源に
直結して、飲用、調理用に供するアルカリイオン水を連
続的に生成するアルカリイオン水生成装置に関する。
【0002】
【従来の技術】連続式のイオン水生成装置としては、ポ
ーラスな隔膜(隔壁)で陰極室と陽極室とを仕切り、そ
れぞれの極室に電極を設けて、両極間に直流電圧を印加
し、上記陰極室と陽極室を流れる水に対して電気分解を
行わせるものが知られている。つまり、隔壁を介した両
極間に電圧がかけられることにより、水中のミネラル分
であるカルシウム、マグネシウム等のプラスイオンは陰
極に、そして、塩素、硫酸等のマイナスイオンは陽極に
引き寄せられる。また、陰極では、水素イオンH + が陰
極から電子を奪って、水素H2 が生成し、水中には水酸
イオンOH- がかたよることとなり、水自体はアルカリ
性になる。一方、陽極では水酸イオンOH - が陽極に電
子を与えて、酸素が生成し、水中には水素イオンH+
かたよることになり、水自体は酸性になる。このように
して、陰極側にはミネラル分を多く含むアルカリ性の水
が生成され、陽極側には酸性の水が生成される。
【0003】このような、連続式のイオン水生成装置で
は、水道等の原水の供給は電解槽前の供給側で制御さ
れ、一定の比率で電解槽の両極室に供給され、陽極室、
陰極室それぞれの極室で、酸化反応、還元反応により電
気分解されたイオン水が同時に生成する。従って、アル
カリイオン水を供給する場合は、同時に対極室に酸性水
が生成されることになり、原水の半分、または少なくと
も原水の何割かはアルカリイオン水供給口とは異なる別
の部位から捨て水として廃棄されている。このように、
使用者にとって必要のない側の電解水(酸性水)は、そ
の排水口がキッチンのシンク内などの不衛生な下水側に
設置されるため、電解装置側への雑菌の逆進入を引き起
こす可能性があるという問題点もあげられる。
【0004】捨て水をなくす手段として、特開昭51-847
79号公報では、通常の方法で得られたアルカリイオン
水、酸性水をそれぞれ貯留タンクに一旦溜め、一方のイ
オン水を供給口から供給し、供給しない他方のイオン水
をタンクからイオン交換樹脂の充填塔を通過させ、イオ
ンを除去した後、原水に還流する方法が提案されてい
る。しかしながら、この方法は一旦タンクにイオン水を
溜めるという操作が入り、タンクにイオン水が溜まるま
でのタイムラグがあり、連続的にイオン水を供給するの
はむずかしい。また、タンクが2個必要で、装置の容積
も大きくなる。さらに、アルカリイオン水を得る場合、
酸性水の生成時に同時に生成する残留塩素が、循環する
間に濃度が高くなっていき、カルキ臭がする可能性もあ
るという欠点がある。
【0005】捨て水の問題を解決する他の方法として、
原水を陽極室のみに導入し、陽極室で生成された酸性水
を、陰極室に直結し、次いで、陰極室で得られたアルカ
リイオン水をイオン水供給口から取り出すという方法が
考えられる。この方法によれば、原理的には、連続的に
アルカリイオン水が得られる。しかし、陰極室に供給さ
れる水が酸性であるため、陰極室から出てくるイオン水
がアルカリイオン水になりにくいことや、酸性水生成時
にできる残留塩素の影響でpHのもどり現象が生じると
いう問題がある。
【0006】つまり、陽極室では 2Cl- → Cl2 +2e- の反応がおこり、気体として放出されるはずであったも
のの一部が、酸性水中に溶解し、この酸性水を陰極室に
直結すると、 Cl2 +2OH- → 2HClO+2e- 2HClO+ClO- → ClO3 - +2HCl の様な反応をおこし、生成するHClは陰極室で生成し
たアルカリイオン水と中和反応を起こす問題がある。
【0007】また、水中に残留塩素として存在する次亜
塩素酸は HClO → H+ +ClO- 2ClO- → 2Cl- +O2 のような反応を一部起こすため、アルカリ水中にカルシ
ウムイオン(Ca2+)として存在するカルシウムと反応
し、CaCl2 、Ca(ClO)2 を生成し、やはり、
アルカリイオン水のpHを中性化してしまう.さらに、
HClOが残存すると、カルキ臭がして、おいしい水が
供給されないという欠点もある。
【0008】以上のような問題を解決する手段として、
本発明者等は、特願平4-260193として、陽極室と陰極室
の間に弱塩基性の陰イオン交換樹脂層を配置し、陽極室
で得られた酸性水を、この陰イオン交換樹脂層に導いた
後、陰極室へ導入する構造を提案している。しかし、こ
の構成では、酸性水中の塩化水素の如き酸性成分は中和
できるが、残留塩素成分は十分には除去できず、安定し
た品質のアルカリイオン水が得られにくいという問題が
ある。
【0009】一方、本発明者等は、特願平4-340824とし
て、上記陰イオン交換樹脂層の代わりに、活性炭層を設
け、陽極室で得られた酸性水をこの活性炭層に導いた
後、陰極室へ導入する構造を提案している。しかし、こ
の構成では、活性炭により、残留塩素は除去でき、ま
た、通水初期には活性炭の作用で、酸性水中の酸性成分
も中和され、狙いとするアルカリイオン水が得られる
が、活性炭のアルカリ度は小さく、酸性水中の酸性成分
を中和する寿命が短いため、安定した品質のアルカリイ
オン水が連続的に長期間得られるまでには至っていな
い。
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記の事情に鑑み、本
発明は、捨て水(酸性水)を副生することなく、連続的
に安定した品質のアルカリイオン水を生成する装置を提
供することを目的としている。
【0011】
【課題を解決するための手段】本発明は、陽極と陰極と
当該電極の間に隔膜を有する電解槽に通水し、電極間に
直流電圧を印加してイオン水を生成するイオン水生成装
置において、陽極室と陰極室が活性炭層及び酸性成分中
和層を介して接続され、陽極室で電解により生成された
酸性水が、活性炭層及び酸性成分中和層を通過後、陰極
室に送り込まれ電解されることを特徴とするアルカリイ
オン水生成装置である。なお、活性炭層及び酸性成分中
和層を連結する順序については特に限定はない。
【0012】本発明における電解槽の形状については、
特に限定はなく、平板状や円筒状のもの等が例示でき
る。電極の枚数についても、特に限定はなく、陽極室と
陰極室が分離されている構造であればよい。電解槽に使
用する電極として、陽極材料としては、白金−チタン、
黒鉛化カーボン、フェライト等が挙げられ、陰極材料と
しては、白金−チタン、黒鉛化カーボン、ステンレス等
が挙げられる。また、活性炭層に使用する材料として
は、銀添着粒状活性炭、粒状活性炭、アクリル系や石炭
系あるいはフェノール系の繊維状活性炭等が挙げられ
る。酸性成分中和層としては、弱塩基性のイオン交換樹
脂やカルシウム材(カルシウム塩)などが挙げられる。
そして、弱塩基性のイオン交換樹脂としては、アミノ交
換基を有するスチレン系やアクリル系のもの等が使用で
きる。カルシウム材(カルシウム塩)としては、特に限
定するものではないが、具体例を挙げると、乳酸カルシ
ウム、グリセロリン酸カルシウム、グルコン酸カルシウ
ム及びパントテン酸カルシウム等が使用できる。
【0013】また、本発明では、陽極室出口と陰極室入
口の間に、ポンプと定流量弁を設けることにより、電解
槽内での水のショートパスを改善すると共に、電解槽に
流入する原水の水圧変化に対応する流量変化を解消し、
安定したpHのアルカリイオン水が得られるようにな
る。
【0014】本発明の電極間の隔膜は、陽極室と陰極室
の水が混ざらないようにするには、透水率が比較的小さ
いものが好ましく、具体的には、25℃、70mmHgにおける
透水率が20〜70(cc/cm2)であることが好ましい。
この材質については、特に限定するものではないが、ポ
リエステル系不織布あるいはポリエステル系不織布基材
にポリ塩化エチレンあるいはフッ素系樹脂を膜材として
積層したものを使用することができる。
【0015】
【作用】陽極室で生成された酸性水が活性炭層及び酸性
成分中和層の両方の層を連続して通過させるようにする
ことで、酸性水中の次亜塩素酸等の残留塩素成分及び塩
化水素の如き酸性成分を除去できるようになり、このよ
うに処理された酸性水は陰極室において、カルキ臭のな
い、安定した品質のアルカリイオン水とされることがで
きる。
【0016】また、本発明によれば、捨て水がないた
め、捨て水の排出口がなくてすみ、電解装置内への雑菌
の進入も防止できる。
【0017】
【実施例】以下、本発明の実施例を図面を参照して具体
的に説明する。
【0018】なお、図中の矢印は水の流れを示す。図1
は本発明が適用された実施例の原理を示す断面図であ
る。同図において、1は陽極室、2は陰極室、3は陽
極、4は陰極、5は陽極室への水の供給口、6は陽極室
からの水の排出口、7は活性炭層、8は酸性成分中和
層、9は陰極室への水の供給口、10は陰極室からの水
の排出口、11は電解槽、12は隔膜、13は電源、1
4はポンプ、15は定流量弁である。図2は図1の電解
槽11の構成を示す横断面図である。
【0019】図1において、電解槽11は円筒状であ
り、その内部は筒状の隔膜12により区画され、区画の
外側室内には筒状の陰極4を同心状に配置して、陰極室
2(アルカリイオン水生成室)とし、区画の内側室内は
陽極室1(酸性水生成室)とし、さらに陽極室1には陽
極室1への水の供給口5を設けている。ここで、陰極4
は、例えば、黒鉛化カーボンを筒状に成形加工したもの
であり、陽極室1内の陽極3は、例えば、黒鉛化カーボ
ンを棒状に成形加工したものである。
【0020】本発明のアルカリイオン水生成装置におけ
る水の流れは、図1の矢印に示す通りで、仮に、イオン
水生成のために陽極3と陰極4の間に電源13により直
流電圧が印加されているとする。
【0021】まず、原水を原水供給口16から、浄化カ
ートリッジ18へ送り込み、濁り等を除去して浄水とす
る。なお、本発明では浄化カートリッジ18が設けられ
ている方が、原水中の濁り等を除去できるので好ましい
が、省略されていてもかまわない。この浄化カートリッ
ジ18を通過した浄水が、ポンプ14と定流量弁15の
働きにより、定流量(例えば2リットル/分)で陽極室
1への水の供給口5から陽極室1に送り込まれ、陽極室
1内で酸性水となった水が、陽極室1からの水の排出口
6を経て、活性炭層7及び酸性成分中和層8を通過し、
陰極室2への水の供給口9を経て、陰極室2に送り込ま
れ、陰極室2内でアルカリ性となった水が陰極室2から
の水の排出口10から吐水される。このアルカリ性の水
はカラン17の開閉により使用される。
【0022】なお、本発明においては図1における酸性
成分中和層8としては弱塩基性陰イオン交換樹脂層また
はカルシウム材層とすることができる。
【0023】(本発明の装置を用いてアルカリイオン水
を生成した例と比較例)上記の本発明の装置において、
活性炭層7として42/80メッシュの粒状活性炭層
を、酸性成分中和層8としてはスチレン系の弱塩基性陰
イオン交換樹脂層を、そして、隔膜12としては25℃、
70mmHgにおける透水率が50(cc/cm2)のポリエス
テル系不織布を使用し、浄水の供給量を2リットル/分
の定流量とし、印加電圧50Vとして、生成したアルカ
リイオン水のpH値を測定したところ、9.8という値
を示し、1000リットルの連続通水後も同様のpH値
を示した。
【0024】これに対し、図1の装置から活性炭層7を
取り除いて構成した装置を用いて、前記と同条件で生成
したアルカリイオン水のpH値を測定したところ、9.
8という値を示し、1000リットルの連続通水後は
8.5のpH値を示した。また、図1の装置から陰イオ
ン交換樹脂層8を取り除いて構成した装置を用いて、前
記と同条件で生成したアルカリイオン水のpH値を測定
したところ、9.8という値を示し、1000リットル
の連続通水後は7.6のpH値を示した。
【0025】以上の結果から、本発明によれば捨て水
(酸性水)を副生することなく、連続的に安定した品質
のアルカリイオン水を生成することができることが確認
できた。
【0026】
【発明の効果】この発明に係るアルカリイオン水生成装
置によれば、捨て水(酸性水)を副生することなく、連
続的に安定した品質のアルカリイオン水を生成すること
ができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係るアルカリイオン水生成装
置の原理を示す断面図である。
【図2】図1の装置の電解槽の構成を示す横断面図であ
る。
【符号の説明】
1 陽極室 2 陰極室 3 陽極 4 陰極 5 陽極室への水の供給口 6 陽極室からの水の排出口 7 活性炭層 8 酸性成分中和層 9 陰極室への水の供給口 10 陰極室からの水の排出口 11 電解槽 12 隔膜 13 電源 14 ポンプ 15 定流量弁 16 原水供給口 17 カラン 18 浄化カートリッジ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西川 壽一 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内 (72)発明者 河村 典彦 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工株 式会社内

Claims (8)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 陽極と陰極と当該電極の間に隔膜を有す
    る電解槽に通水し、電極間に直流電圧を印加してイオン
    水を生成するイオン水生成装置において、陽極室と陰極
    室が活性炭層及び酸性成分中和層を介して接続され、陽
    極室で電解により生成された酸性水が、活性炭層及び酸
    性成分中和層を通過後、陰極室に送り込まれ電解される
    ことを特徴とするアルカリイオン水生成装置。
  2. 【請求項2】 酸性成分中和層が弱塩基性のイオン交換
    樹脂からなる請求項1記載のアルカリイオン水生成装
    置。
  3. 【請求項3】 酸性成分中和層がカルシウム材からなる
    請求項1記載のアルカリイオン水生成装置。
  4. 【請求項4】 弱塩基性のイオン交換樹脂がアミノ交換
    基を有するアクリル系又はスチレン系のイオン交換樹脂
    である請求項2記載のアルカリイオン水生成装置。
  5. 【請求項5】 カルシウム材が乳酸カルシウム、グリセ
    ロリン酸カルシウム、グルコン酸カルシウム及びパント
    テン酸カルシウムの中から選ばれた、少なくとも1種以
    上のカルシウム材である請求項3記載のアルカリイオン
    水生成装置。
  6. 【請求項6】 活性炭層を形成する活性炭が粒状活性
    炭、銀添着粒状活性炭及び繊維状活性炭の中から選ばれ
    た、少なくとも1種以上の活性炭である請求項1、2、
    3、4又は5記載のアルカリイオン水生成装置。
  7. 【請求項7】 陽極室出口と陰極室入口の間に、ポンプ
    と定流量弁を備える請求項1、2、3、4、5又は6記
    載のアルカリイオン水生成装置。
  8. 【請求項8】 電極間の隔膜の材料が、不織布である請
    求項1、2、3、4、5、6又は7記載のアルカリイオ
    ン水生成装置。
JP15945193A 1993-06-29 1993-06-29 アルカリイオン水生成装置 Pending JPH078960A (ja)

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JP15945193A JPH078960A (ja) 1993-06-29 1993-06-29 アルカリイオン水生成装置

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JP15945193A JPH078960A (ja) 1993-06-29 1993-06-29 アルカリイオン水生成装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007275778A (ja) * 2006-04-07 2007-10-25 Riverstone:Kk 電解水製造装置及び電解水の製造方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007275778A (ja) * 2006-04-07 2007-10-25 Riverstone:Kk 電解水製造装置及び電解水の製造方法

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