JPH08158085A - アルカリイオン水製造用電解槽 - Google Patents
アルカリイオン水製造用電解槽Info
- Publication number
- JPH08158085A JPH08158085A JP6330664A JP33066494A JPH08158085A JP H08158085 A JPH08158085 A JP H08158085A JP 6330664 A JP6330664 A JP 6330664A JP 33066494 A JP33066494 A JP 33066494A JP H08158085 A JPH08158085 A JP H08158085A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- alkaline ionized
- ionized water
- diaphragm
- ion exchange
- water
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- Pending
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- Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)
- Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】長時間安定してアルカリイオン水を生成できる
アルカリイオン水製造用電解槽を提供する。 【構成】電解槽で使用されるイオン交換膜４は、パ−フ
ルオロカ−ボン重合体からなり、かつ糸径が１０〜１０
０デニ−ルの炭化水素系重合体の繊維糸からなる縦横糸
密度が６０〜１６０本／インチの補強布で支持されてい
る。
アルカリイオン水製造用電解槽を提供する。 【構成】電解槽で使用されるイオン交換膜４は、パ−フ
ルオロカ−ボン重合体からなり、かつ糸径が１０〜１０
０デニ−ルの炭化水素系重合体の繊維糸からなる縦横糸
密度が６０〜１６０本／インチの補強布で支持されてい
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明はアルカリイオン水製造用
電解槽に関する。
電解槽に関する。
【０００２】
【従来の技術】アルカリイオン水製造用電解槽１は、図
１のように陽極室２と陰極室３とを隔膜４により仕切
り、両極室に原水５を給水し、陽極室の陽極２ａと陰極
室の陰極３ａに直流電圧を印加し、陰極室にアルカリイ
オン水を生成するもので、小型のものは家庭用のアルカ
リイオン水生成器或はアルカリ飲料水製造装置として知
られている（例えば特開昭５９−９２０９０号公報）。
１のように陽極室２と陰極室３とを隔膜４により仕切
り、両極室に原水５を給水し、陽極室の陽極２ａと陰極
室の陰極３ａに直流電圧を印加し、陰極室にアルカリイ
オン水を生成するもので、小型のものは家庭用のアルカ
リイオン水生成器或はアルカリ飲料水製造装置として知
られている（例えば特開昭５９−９２０９０号公報）。
【０００３】アルカリイオン水製造用電解槽はその給水
方法によって貯留水を使用するバッチ式と、図１のよう
に連続的に給水する連続式とに分類され、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
で陰極室にアルカリイオン水、陽極室に酸性水を得るこ
とが可能である。
方法によって貯留水を使用するバッチ式と、図１のよう
に連続的に給水する連続式とに分類され、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
で陰極室にアルカリイオン水、陽極室に酸性水を得るこ
とが可能である。
【０００４】アルカリイオン水製造用電解槽では一定の
電気量を通電すると隔膜の陰極側に、給水した原水に含
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−ル）が析出する。この固形物は隔膜の内部及び
表面に付着析出し、電気的な抵抗となり所定の電流が流
れなくなり、所定の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、時々電極の極性を変え逆電流を通電
して逆電解により洗浄することなどが広く行なわれてい
る。
電気量を通電すると隔膜の陰極側に、給水した原水に含
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−ル）が析出する。この固形物は隔膜の内部及び
表面に付着析出し、電気的な抵抗となり所定の電流が流
れなくなり、所定の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、時々電極の極性を変え逆電流を通電
して逆電解により洗浄することなどが広く行なわれてい
る。
【０００５】
【発明が解決すべき課題】しかしながら逆電流を通電し
て洗浄する方法でも、完全には固形物（スケ−ル）を除
去することができない。また逆電流通電を何十回と繰り
返し行なっていくと隔膜が劣化し所定のアルカリイオン
水または酸性水を得られなくなり、隔膜の寿命を短くす
る原因となる。
て洗浄する方法でも、完全には固形物（スケ−ル）を除
去することができない。また逆電流通電を何十回と繰り
返し行なっていくと隔膜が劣化し所定のアルカリイオン
水または酸性水を得られなくなり、隔膜の寿命を短くす
る原因となる。
【０００６】本発明は上記課題を解消し、隔膜の強度特
性を向上させたイオン交換膜を用いることにより長時間
安定してアルカリイオン水を生成できるアルカリイオン
水製造用電解槽を提供することを目的としている。
性を向上させたイオン交換膜を用いることにより長時間
安定してアルカリイオン水を生成できるアルカリイオン
水製造用電解槽を提供することを目的としている。
【０００７】
【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、陽極室と陰極室とをイオン交換膜からなる
隔膜で仕切ってなるアルカリイオン水製造用電解槽にお
いて、イオン交換膜がパ−フルオロカ−ボン重合体から
なり、かつ糸径が１０〜１００デニ−ルの炭化水素系重
合体の繊維糸からなる、縦横糸密度が６０〜１６０本／
インチの補強布で支持されていることを特徴とする。
に本発明は、陽極室と陰極室とをイオン交換膜からなる
隔膜で仕切ってなるアルカリイオン水製造用電解槽にお
いて、イオン交換膜がパ−フルオロカ−ボン重合体から
なり、かつ糸径が１０〜１００デニ−ルの炭化水素系重
合体の繊維糸からなる、縦横糸密度が６０〜１６０本／
インチの補強布で支持されていることを特徴とする。
【０００８】炭化水素系重合体の繊維としては、好まし
くはポリエチレン、ポリプロピレン等が使用される。こ
れら繊維は織成物又は編成物に加工して補強布として使
用されるが、強度、厚み、開孔部分等の安定性及び安価
であるという点から、平織、からみ織、特に平織の織布
が好ましい。
くはポリエチレン、ポリプロピレン等が使用される。こ
れら繊維は織成物又は編成物に加工して補強布として使
用されるが、強度、厚み、開孔部分等の安定性及び安価
であるという点から、平織、からみ織、特に平織の織布
が好ましい。
【０００９】補強布の糸の糸径は１０〜１００デニ−
ル、特に２０〜７０デニ−ルが好ましい。糸径が１０デ
ニ−ルより小さい場合には強度が小さくなり、また、１
００デニ−ルより大きいと厚さ及び強度が不均一となり
好ましくない。また補強布の厚みは好ましくは３０〜１
００μｍのものが使用される。
ル、特に２０〜７０デニ−ルが好ましい。糸径が１０デ
ニ−ルより小さい場合には強度が小さくなり、また、１
００デニ−ルより大きいと厚さ及び強度が不均一となり
好ましくない。また補強布の厚みは好ましくは３０〜１
００μｍのものが使用される。
【００１０】また糸密度は縦横共６０〜１６０本／イン
チ、好ましくは７０〜１２０本／インチが好ましい。糸
密度が６０本／インチより小さいときは、糸と糸の間の
イオン交換樹脂が電解時の膨潤により凹凸状に座屈変形
し、隔膜であるイオン交換膜と電極とが接近して配置さ
れている場合、イオン交換膜が電極面と接触して削れ、
ピンホ−ルが発生して電解性能の低下といった不都合を
起こしやすくなる。また糸密度が１６０本／インチより
大きいと、糸による電気的遮蔽部分が大きすぎることに
より膜抵抗が高くなってしまう。
チ、好ましくは７０〜１２０本／インチが好ましい。糸
密度が６０本／インチより小さいときは、糸と糸の間の
イオン交換樹脂が電解時の膨潤により凹凸状に座屈変形
し、隔膜であるイオン交換膜と電極とが接近して配置さ
れている場合、イオン交換膜が電極面と接触して削れ、
ピンホ−ルが発生して電解性能の低下といった不都合を
起こしやすくなる。また糸密度が１６０本／インチより
大きいと、糸による電気的遮蔽部分が大きすぎることに
より膜抵抗が高くなってしまう。
【００１１】本発明で使用されるイオン交換膜は、イオ
ン交換基としてスルホン酸基を有する含フッ素重合体が
好ましい。スルホン酸基は吸水性が高く原水中に含有さ
れるカルキ成分による劣化が少ないことに加えて耐熱
性、耐薬品性に優れている。
ン交換基としてスルホン酸基を有する含フッ素重合体が
好ましい。スルホン酸基は吸水性が高く原水中に含有さ
れるカルキ成分による劣化が少ないことに加えて耐熱
性、耐薬品性に優れている。
【００１２】スルホン酸基を有する含フッ素重合体とし
ては、好ましくは下記の単量体（Ａ）と、単量体（Ｂ）
を含む共重合体を加水分解してＳＯ2 Ｆ基をＳＯ3 Ｍ基
（Ｍは水素又はアルカリ金属原子を示す）に転化したも
のが使用しうる。
ては、好ましくは下記の単量体（Ａ）と、単量体（Ｂ）
を含む共重合体を加水分解してＳＯ2 Ｆ基をＳＯ3 Ｍ基
（Ｍは水素又はアルカリ金属原子を示す）に転化したも
のが使用しうる。
【００１３】
【化１】（Ａ）ＣＦ2 ＝ＣＦＯ（ＣＦ2 ＣＦＣＦ3 ）m
Ｏ（ＣＦ2 ）n ＳＯ2 Ｆ
Ｏ（ＣＦ2 ）n ＳＯ2 Ｆ
【００１４】ここでｍ＝０、１または２、ｎ＝１〜５を
表す。
表す。
【００１５】
【化２】（Ｂ）ＣＦ2 ＝ＣＦ2
【００１６】また上記単量体（Ａ）の好ましい例として
下記の化３、化４が挙げられる。
下記の化３、化４が挙げられる。
【００１７】
【化３】ＣＦ2 ＝ＣＦＯ（ＣＦ2 ＣＦＣＦ3 ）Ｏ（ＣＦ
2 ）2 ＳＯ2 Ｆ
2 ）2 ＳＯ2 Ｆ
【００１８】
【化４】ＣＦ2 ＝ＣＦＯ（ＣＦ2 ）q ＳＯ2 Ｆ
【００１９】ここでｑ＝２〜５を表す。
【００２０】イオン交換膜は、イオン交換容量が０．５
〜２．０ミリ当量／ｇ樹脂、膜厚（上記補強布を含む）
５０〜３００μｍのものが好ましい。イオン交換容量が
０．５ミリ当量／ｇ樹脂より低い場合には膜抵抗が大き
くなり、また２．０ミリ当量／ｇ樹脂を越える場合には
膜強度が低下するので好ましくない。一方、膜厚が５０
μｍより小さいと膜にピンホ−ルなどの欠陥が発生しや
すくなり、３００μｍを越えると膜抵抗が増大する。
〜２．０ミリ当量／ｇ樹脂、膜厚（上記補強布を含む）
５０〜３００μｍのものが好ましい。イオン交換容量が
０．５ミリ当量／ｇ樹脂より低い場合には膜抵抗が大き
くなり、また２．０ミリ当量／ｇ樹脂を越える場合には
膜強度が低下するので好ましくない。一方、膜厚が５０
μｍより小さいと膜にピンホ−ルなどの欠陥が発生しや
すくなり、３００μｍを越えると膜抵抗が増大する。
【００２１】本発明で使用されるイオン交換膜は、例え
ばスルホン酸基を有する含フッ素重合体よりなるフィル
ム上に補強布を置き、その両面に、作業温度、圧力にお
いて流動性がない又は低い流動性しか有しない板又はフ
ィルムを置いて、加熱、加圧プレスして積層することに
より補強布で支持されたイオン交換膜が製造できる。
ばスルホン酸基を有する含フッ素重合体よりなるフィル
ム上に補強布を置き、その両面に、作業温度、圧力にお
いて流動性がない又は低い流動性しか有しない板又はフ
ィルムを置いて、加熱、加圧プレスして積層することに
より補強布で支持されたイオン交換膜が製造できる。
【００２２】本発明のアルカリイオン水製造用電解槽
は、上述したイオン交換膜を隔膜として使用することを
特徴とし、それ以外の部分は、既知の構造を幅広く使用
することができる。
は、上述したイオン交換膜を隔膜として使用することを
特徴とし、それ以外の部分は、既知の構造を幅広く使用
することができる。
【００２３】
【実施例】テトラフルオロエチレンと、ＣＦ2 ＝ＣＦＯ
（ＣＦ2 ＣＦＣＦ3 ）Ｏ（ＣＦ2）2ＳＯ2 Ｆとを共重合
せしめて、イオン交換容量１．１０ミリ当量／ｇ樹脂の
共重合体を得た。この共重合体を２２０℃で押し出し製
膜し、厚さ３０μｍの薄いフィルムを得た。
（ＣＦ2 ＣＦＣＦ3 ）Ｏ（ＣＦ2）2ＳＯ2 Ｆとを共重合
せしめて、イオン交換容量１．１０ミリ当量／ｇ樹脂の
共重合体を得た。この共重合体を２２０℃で押し出し製
膜し、厚さ３０μｍの薄いフィルムを得た。
【００２４】次に補強布として糸径３０デニ−ルのポリ
エチレンのモノフィラメントを縦糸及び横糸とも１００
本／インチの糸密度で平織した布を準備し、上記のフィ
ルムと２２０℃でロールプレスを用いて貼り合わせ積層
した後、苛性カリ１５重量％の水溶液中で上記共重合体
のＳＯ2 Ｆ基の加水分解を行ない、イオン交換膜（膜厚
１００μｍ）とした。次にこの膜を隔膜として用いて以
下のごとく電解を行なった。
エチレンのモノフィラメントを縦糸及び横糸とも１００
本／インチの糸密度で平織した布を準備し、上記のフィ
ルムと２２０℃でロールプレスを用いて貼り合わせ積層
した後、苛性カリ１５重量％の水溶液中で上記共重合体
のＳＯ2 Ｆ基の加水分解を行ない、イオン交換膜（膜厚
１００μｍ）とした。次にこの膜を隔膜として用いて以
下のごとく電解を行なった。
【００２５】図１の連続式のアルカリイオン水製造用電
解槽を使用して原水５として水道水を陽極室２に１リッ
トル／分、陰極室３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２に乳酸カルシウム水溶液（濃度１２ｇ／リットル）
６を４０ｃｃ／分の割合で注入した。
解槽を使用して原水５として水道水を陽極室２に１リッ
トル／分、陰極室３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２に乳酸カルシウム水溶液（濃度１２ｇ／リットル）
６を４０ｃｃ／分の割合で注入した。
【００２６】なお、アルカリイオン水製造用電解槽１の
電極２ａ、３ａは有効面積が１２０ｍｍ×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る。電極間に
２．５Ａの電流を供給し、連続的に電解を行なった。こ
のような運転条件下でアルカリイオン水のｐＨ及び抵抗
を測定したところ、表１のような結果を得た。
電極２ａ、３ａは有効面積が１２０ｍｍ×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る。電極間に
２．５Ａの電流を供給し、連続的に電解を行なった。こ
のような運転条件下でアルカリイオン水のｐＨ及び抵抗
を測定したところ、表１のような結果を得た。
【００２７】＜比較例＞比較例として実施例と同様の装
置を使用し、陽極室と陰極室との隔膜を無機多孔体膜を
使用して実施例と同様に連続的に電解を行なった。この
運転条件下でのアルカリイオン水のｐＨ及び抵抗を測定
した。結果を表２に示す。
置を使用し、陽極室と陰極室との隔膜を無機多孔体膜を
使用して実施例と同様に連続的に電解を行なった。この
運転条件下でのアルカリイオン水のｐＨ及び抵抗を測定
した。結果を表２に示す。
【００２８】
【表１】
【００２９】
【表２】
【００３０】表１及び表２から本発明のアルカリイオン
水製造用電解槽では、従来のアルカリイオン水製造用電
解槽に比べて、生成したアルカリイオン水のｐＨが安定
し、また抵抗（槽電圧）も小さく且つ安定していること
がわかる。
水製造用電解槽では、従来のアルカリイオン水製造用電
解槽に比べて、生成したアルカリイオン水のｐＨが安定
し、また抵抗（槽電圧）も小さく且つ安定していること
がわかる。
【００３１】
【発明の効果】本発明によれば使用されるイオン交換膜
は、特定の材質からなり、特定の補強布で支持されてい
るので、イオン交換膜は大きな強度を有しかつピンホ−
ルなどが発生せず、かかるイオン交換膜を用いた電解槽
では安定したｐＨのアルカリイオン水を生成することが
できる。
は、特定の材質からなり、特定の補強布で支持されてい
るので、イオン交換膜は大きな強度を有しかつピンホ−
ルなどが発生せず、かかるイオン交換膜を用いた電解槽
では安定したｐＨのアルカリイオン水を生成することが
できる。
【図１】アルカリイオン水製造用電解槽の一例を示す
図。
図。
１ アルカリイオン水製造用電解槽 ２ 陽極室 ２ａ 電極 ３ 陰極室 ３ａ 電極 ４ 隔膜（イオン交換膜） ５ 原水
Claims (2)
- 【請求項１】陽極室と陰極室とをイオン交換膜からなる
隔膜で仕切ってなるアルカリイオン水製造用電解槽にお
いて、イオン交換膜がパ−フルオロカ−ボン重合体から
なり、かつ糸径が１０〜１００デニ−ルの炭化水素系重
合体の繊維糸からなる縦横糸密度が６０〜１６０本／イ
ンチの補強布で支持されていることを特徴とするアルカ
リイオン水製造用電解槽。 - 【請求項２】イオン交換膜のイオン交換基がスルホン酸
基であり、イオン交換容量が０．５〜２．０ミリ当量／
ｇ樹脂、膜厚が５０〜３００μｍである請求項１に記載
のアルカリイオン水製造用電解槽。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6330664A JPH08158085A (ja) | 1994-12-07 | 1994-12-07 | アルカリイオン水製造用電解槽 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6330664A JPH08158085A (ja) | 1994-12-07 | 1994-12-07 | アルカリイオン水製造用電解槽 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08158085A true JPH08158085A (ja) | 1996-06-18 |
Family
ID=18235209
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6330664A Pending JPH08158085A (ja) | 1994-12-07 | 1994-12-07 | アルカリイオン水製造用電解槽 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08158085A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017209625A (ja) * | 2016-05-25 | 2017-11-30 | 株式会社日本トリム | 機能水生成装置 |
| EP3527697A4 (en) * | 2016-10-13 | 2020-06-10 | AGC Inc. | MEMBRANE FOR ELECTROLYSIS OF ALKALINE WATER AND DEVICE FOR ELECTROLYSIS OF ALKALINE WATER |
-
1994
- 1994-12-07 JP JP6330664A patent/JPH08158085A/ja active Pending
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2017209625A (ja) * | 2016-05-25 | 2017-11-30 | 株式会社日本トリム | 機能水生成装置 |
| WO2017204069A1 (ja) * | 2016-05-25 | 2017-11-30 | 株式会社日本トリム | 機能水生成装置 |
| CN109071277A (zh) * | 2016-05-25 | 2018-12-21 | 日本多宁股份有限公司 | 功能水生成装置 |
| US10875791B2 (en) | 2016-05-25 | 2020-12-29 | Nihon Trim Co., Ltd. | Functional water production device |
| CN109071277B (zh) * | 2016-05-25 | 2021-11-26 | 日本多宁股份有限公司 | 功能水生成装置 |
| EP3527697A4 (en) * | 2016-10-13 | 2020-06-10 | AGC Inc. | MEMBRANE FOR ELECTROLYSIS OF ALKALINE WATER AND DEVICE FOR ELECTROLYSIS OF ALKALINE WATER |
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