JPH0824858A - 電解イオン水生成装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 全水流を極面全域に沿って流すことができ、
全水流が片寄りなく広範囲で電解される電解イオン水生
成装置を提供すること。 【構成】 水が導入される流路Ｒをジグザグ状とし、電
極板４，５の本体部４ａ，５ａと端子部４ｂ，５ｂとを
薄板により一体に成形したもの。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、酸性イオン水とアルカ
リイオン水とを生成する電解イオン水生成装置に関す
る。

【０００２】

【従来の技術】一般に、電解イオン水生成装置は、図４
に示すように、主として浄水器１と電解槽２とを有して
おり、水道水などの原水を浄水器１に通過させて活性炭
等により浄化した後に、これを電解槽２に送り、酸性イ
オン水とアルカリイオン水を生成するようにしたもので
ある。

【０００３】従来の電解イオン水生成装置に使用されて
いる電解槽２は、図５，６に示すように、ケーシング３
内に陽極板４と陰極板５からなる電極板が対設され、こ
れら電極板４，５間の流路Ｒ中に、水中のイオン性物質
は自由に通過するが、液体の水自身の自由な往来は許容
しない程度の微細な孔を有する極めて薄い隔膜６が隔膜
保持部材７により保持された状態で設けられている。

【０００４】浄水器１からの水は、電極板４，５と隔膜
６との間に形成された流路Ｒを通って流れるが、薄もの
の隔膜６は水により変動する虞れがあるので、隔膜保持
部材７により保持されている。この隔膜保持部材７は、
水の流れ方向に沿って設けられた複数の支柱７ａを有
し、この支柱７ａにより隔膜６がヒラヒラしないように
保持している。なお、支柱７ａは、電極板４，５間の離
間距離ｄを設定する一種のスペーサとしての機能も有し
ている。

【０００５】そして、この流路Ｒに水を流通しつつ、電
源８より電極板４，５に電流を流すと、隔膜６を通して
陽極板４には塩化物イオン等の陰イオンが引き寄せら
れ、陰極板５にはＮａイオンやＣａイオン等の陽イオン
が引き寄せられる。この結果、陽極側の水は酸性サイド
に片寄った陰イオンの増加した水となり、陰極側の水は
アルカリサイドに片寄った陽イオンの増加した水とな
る。

【０００６】この陽極側の水は酸性イオン水として酸性
水用導管Ｄs から取出し、陰極の水はアルカリイオン水
としてアルカリ水用導管Ｄa から取出し、前者は飲料用
として、後者はトリートメント用として利用される。

【０００７】ここに、電解槽２が電気分解により生成さ
れる成分ｉの量を求める式は、下記のとおりである。

【０００８】

【数１】

【０００９】ここに、 Ｑi ；電気分解により生成される成分ｉの量 ｋi ；成分ｉに関連した比例定数 Ｖ；印加電圧 Ｓ；電極の表面積 ｔ；電気分解時間 ρw ；水の電気抵抗 ｄ；電極間距離 Ｒm ；隔膜の電気抵抗 Ｒi ；成分ｉの生成反応の起こし易さを表す電極素材に
関連した尺度 したがって、電極の表面積Ｓを大きくし、電極間距離ｄ
を小さくし、隔膜の膜厚やポアサイズ・気孔率等の電気
抵抗Ｒm を小さくすれば、より多量の成分量が得られる
ことになる。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】従来の電解イオン水生
成装置は、電解効率を考慮して電極間距離ｄを小さくし
ているので、流路Ｒが狭いものとなっているが、この狭
い流路Ｒに極めて薄い隔膜６を設ける場合、隔膜６が常
に流路Ｒの中心に配置されるものではなく、しかも隔膜
保持部材７の支柱７ａは水の抵抗がないように水の流れ
方向に沿って設けられているので、原水が流通しやすい
側に流れ、陽極側あるいは陰極側に、いわゆるショート
パスすることがあり、電解効率が低下し、電極面全域に
わたって電解が行われるように平均的に水を流すことが
難しい。

【００１１】また、電極板４，５は、薄板からなる本体
部４ａ，５ａと、この本体部４ａ，５ａに接続された細
い棒状の端子部４ｂ，５ｂとから構成されているが、こ
の電極板４，５間には、導電性のある水が流れるので、
電極板４，５に通電しても、電流は必ずしも本体部４
ａ，５ａの先端まで到達し、電解に供されるものではな
く、一方の端子部４ｂあるいはその近傍から他方の端子
部５ｂあるいはその近傍に電流が流れ、この部分で水の
電解が行なわれ、実質的に電極板４，５の本体部４ａ，
５ａ全体が水の電解に使用されないこともある。この結
果、流路Ｒを流れる水の内、端子部４ｂ，５ｂ近傍を流
れる水の電解と、端子部４ｂ，５ｂから遠い部分を流れ
る水の電解が不均一となることもある。

【００１２】さらに、薄板の本体部４ａ，５ａに棒状の
端子部４ｂ，５ｂを取り付けると、本体部４ａ，５ａ相
互間の間隔を所定のものに設定しても、端子部４ｂ，５
ｂ相互間の間隔は極めて狭くなり、前述したように水の
電解が行なわれ易い端子部分がより一層水の電解に供さ
れ易くなり、電解の片寄りが一層増長されることになる
という不具合がある。

【００１３】本発明は、上述した実状に鑑みてなされた
もので、従来技術が有する欠点、不具合を解消し、全水
流を極面全域に沿って流すことができ、全水流が片寄り
なく広範囲で電解される電解イオン水生成装置を提供す
ることを目的とする。

【００１４】

【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めの本発明は、対向設置された電極板間の流路に、微細
孔を有する隔膜を保持した隔膜保持板を設置した電解槽
を有する電解イオン水生成装置において、前記隔膜保持
板は、両側部より相互に入り組むように突出された複数
のリブを有する一対の枠部材により前記隔膜を挟持し、
この隔膜保持板を前記電極板間に介装し、各電極板と前
記リブの間に形成される流路がジグザグ状となるように
したことを特徴とする。

【００１５】前記隔膜保持板が、前記各電極板と交互に
複数枚配置されていることを特徴とする。

【００１６】前記各電極板は、前記隔膜保持板とともに
前記流路を形成する本体部と、この本体部より突出され
た端子部とを薄板により一体に成形したことを特徴とす
る。

【００１７】前記電極板の端子部の少なくとも一部が、
前記流路に臨まされていることを特徴とする。

【００１８】

【作用】このように構成した電解イオン水生成装置は、
水が導入される流路をジグザグ状としているので、全水
流が電極板の極面全域に沿って流れ、いわゆるショート
パスすることがなく、電解も電極面全域にわたって行わ
れることになる。

【００１９】また、隔膜保持板を電極板と交互に複数枚
設置すれば、電解能力の高いものが得られる。

【００２０】電極板の端子部は、水が電解されやすい部
分ではあるが、前記ジグザグ状流路とした場合には、全
水流が端子部あるいはその近傍を流れる可能性が高いの
で、全水流の電解を均一に行なうことができる。

【００２１】さらに、電極板の本体部と端子部とを薄板
により一体に成形すれば、この電極板の本体部が所定間
隔となるように電解槽に取り付けると、端子部相互間の
間隔も所定間隔となり、水の電解に使用され易い端子部
分のみが使用されることはなく、全水流が片寄りなく広
範囲で電解される。

【００２２】

【実施例】以下、本発明を図面に示す実施例に基づき詳
細に説明する。図１は本発明に係る電解イオン水生成装
置の一実施例を示す概略断面図、図２は図１の要部の分
解斜視図、図３は本発明の他の実施例を示す要部の分解
斜視図であり、図４〜６に示す部材と同一部材には同一
符号を付している。

【００２３】電解イオン水生成装置２０は、図４に示す
ものと同様に、浄水器１と電解槽２１とを有し、水道水
などの原水を浄水器１に通過させて活性炭等により浄化
し、これを電解槽２１に送り、酸性イオン水とアルカリ
イオン水を生成するものである。

【００２４】この電解槽２１は、図１，２に示すよう
に、両サイドプレート２２，２３間に電極保持板２４，
２５と、隔膜保持板２６が挟持されたサンドイッチ構造
となっている。

【００２５】サイドプレート２２は、例えば、ＡＢＳ樹
脂等のような非導電材料よりなり、ここには、水道水な
どの原水が導入される供給管Ｄg が連設される通孔Ｏg
と、酸性イオン水を流出する酸性水用導管Ｄs が連設さ
れる通孔Ｏs と、アルカリイオン水を流出するアルカリ
水用導管Ｄa が連設される通孔Ｏa が開設されている。
この酸性水用導管Ｄs は、内端が前記隔膜保持板２６の
陰極板５近傍まで伸延され、アルカリ水用導管Ｄa は、
内端が陽極板４近傍まで伸延されている。

【００２６】なお、他方のサイドプレート２３は、前述
したような通孔のない非導電材料よりなる無垢の板材で
ある。

【００２７】電極保持板２４，２５は、中央に空所２
７，２８が開設され、ここに薄い電極板４，５が設置さ
れるようになっている。これら電極板４，５は、例え
ば、チタン、ステンレス等の薄板材から構成され、打ち
抜き成形により本体部４ａ，５ａと端子部４ｂ，５ｂが
一体的に形成されている。この端子部４ｂ，５ｂは、電
極保持板２４，２５の空所２７，２８に連設された溝部
２９，３０より外部まで突出され、電源８と接続されて
いる。このように薄板構造の端子部４ａ，５ａとすれ
ば、電極を取り付けたときに、端子部４ｂ，５ｂ相互間
の間隔が狭くても、端子部４ｂ，５ｂ部分のみが相互に
近接することはなく、電極端子近辺での電解の片寄りが
増長されることはない。

【００２８】本実施例の隔膜６は、水中のイオン性物質
は自由に通過するが、液体の水自身の自由な往来は許容
しない程度の微細な孔を有する紙材より構成されたもの
で、厚さは、９０μｍ程度である。したがって、この隔
膜６は、ヒラヒラしやすいので隔膜保持板２６により保
持されている。

【００２９】この隔膜保持板２６は、一対の枠部材３
１，３２により隔膜６を挟持するように構成され、前記
電極板４，５と接するように設けたとき、これら各電極
板４，５との間にジグザグの流路３３が形成されるよう
になっている。つまり、前記枠部材３１，３２には、側
部より相互に入り組んむように水平に突出された複数の
リブ３４が形成され、この枠部材３１，３２間に隔膜６
を挟持して両電極保持板２４，２５間に介装したとき、
隔膜保持板２６の下部には原水が導入される空間部３５
が形成され、この空間部３５からリブ３４により区画形
成されたジグザグ状の流路Ｒを通って全水流が各電極板
４，５と接触しつつ流れるようになっている。

【００３０】この場合、水の電解がおこなわれ易い端子
部４ｂ，５ｂの一部を流路Ｒに臨むように設けると、全
水流が端子部４ｂ，５ｂに接触して流れることになるの
で、水の電解が確実に行なわれることになるので好まし
い。

【００３１】なお、前記リブ３４とは、電極板４，５と
接触してジグザグ状の流路Ｒを形成する仕切であれば、
どのようなものでもよく、例えば、リブ３４の断面形状
は、円形、惰円形あるいは矩形等どのようなものでもよ
い。

【００３２】次に、前記実施例の作用を説明する。

【００３３】浄水器１を通過して浄化された後に、電解
槽２１内に送られた水道水などの原水は、下部の供給管
Ｄg から空間部３５内に入り、各電極板４，５とリブ３
４及び隔膜６とにより区画形成されたジグザグ状流路Ｒ
を通り、全水流が各電極板４，５と接触しつつ流れる。

【００３４】このとき、電極板４，５に所定値以上の電
圧が印加されていると、隔膜６を通過して陽極板４には
陰イオンが、陰極板５には陽イオンがそれぞれ引き付け
られ、陽極側の水は陰イオンの増加した酸性イオン水と
なり、陰極側の水は陽イオンの増加したアルカリイオン
水となる。

【００３５】特に、本実施例では、全水流が空間部３５
より強制的にジグザグ状流路Ｒを流通させられることに
なるので、前述したように、仮に隔膜６が両電極板４，
５の中心に配置されていないくても、ショートパスする
ことはなく、電極板４，５の極面全域に接触しつつ流
れ、電解も電極面全域にわたって行われ、電解能も向上
し、生成される成分量も増大することになる。

【００３６】しかも、電極板４，５の端子部４ｂ，５ｂ
は、前述したように水が電解されやすい部分ではある
が、前記ジグザグ状流路Ｒとした場合には、全水流がこ
の端子部４ｂ，５ｂあるいはその近傍を流れるので、電
解は全水流にわたりほぼ均一に行なわれる。

【００３７】特に、電極板４，５の本体部４ａ，５ａと
端子部４ｂ，５ｂとを薄板により一体に成形すれば、こ
の電極板４，５の本体部４ａ，５ａが所定間隔ｄとなる
ように電解槽２１に取り付けると、端子部４ｂ，５ｂ相
互間の間隔も他の部分と同様の所定間隔ｄとなり、水の
電解を行ないやすい端子部４ｂ，５ｂであっても、この
端子部４ｂ，５ｂのみの片寄り電解が増長されることは
なく、全水流が電極板４，５の広い範囲で電解される。

【００３８】そして、陽極側の水は酸性イオン水として
酸性水用導管Ｄs から取出され、陰極の水はアルカリイ
オン水としてアルカリ水用導管Ｄa から取出される。

【００３９】上述した実施例は、電極保持板２４，２５
に電極板４，５を取り付けたものであるが、この電極保
持板２４，２５は必ずしもなくてもよい。また、このジ
グザグ状流路は、水が流れる経路が長尺になるようにし
たものであれば、どのような形状であってもよい。

【００４０】前記実施例は、隔膜保持板２６が１枚のみ
設けられたものであるが、本発明は、これのみに限定さ
れるものではなく、アルカリ度あるいは酸性度が高い水
を得たい場合には、隔膜保持板２６の枚数を増加させ、
この隔膜保持板２６に対応するように電極板４，５を設
けてもよい。例えば、図３のように２枚の隔膜保持板２
６を設けた場合には、陰極板４、陽極板５、陰極板４の
順に設け、各電極から生成される酸性イオン水あるいは
アルカリイオン水を１本の各導管により取り出すように
しても良い。

【００４１】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、電解槽内の水が導入される流路をジグザグ状として
いるので、全水流が電極板の極面全域に沿って流れ、い
わゆるショートパスすることはなく、電解も電極面全域
にわたって行われる。

【００４２】また、ジグザグ状流路とした場合には、電
解されやすい部分である電極板の端子部を全水流が流れ
るので、全水流の電解を均一に行なうことができる。

【００４３】さらに、電極板の本体部と端子部とを薄板
により一体に成形すれば、端子部相互間の間隔も所定間
隔となり、水の電解に使用され易い端子部分のみが使用
されることはなく、片寄り電解が増長されることはな
い。

【００４４】加えて、隔膜保持板を電極板と交互に複数
枚設置すれば、電解能力の高いものが得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の一実施例を示す概略断面図である。

【図２】 図１の要部分解斜視図である。

【図３】 本発明の他の実施例を示す要部分解斜視図で
ある。

【図４】 従来の電解イオン水生成装置の概略図であ
る。

【図５】 図４の５−５線に沿う断面図である。

【図６】 図４の要部概略斜視図である。

【符号の説明】

１…浄水器、 ４，５…電極板、
４ａ，５ａ…電極板の本体部、 ４ｂ，５ｂ…電極
板の端子部、６…隔膜、 ２１
…電解槽、２６…隔膜保持板、 ３１，
３２…枠部材、３４…リブ、 Ｒ
…流路。

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 対向設置された電極板(4,5) 間の流路
   (R) に、微細孔を有する隔膜(6) を保持した隔膜保持板
   (26)を設置した電解槽(21)を有する電解イオン水生成装
   置において、前記隔膜保持板(26)は、両側部より相互に
   入り組むように突出された複数のリブ(34)を有する一対
   の枠部材(31,32) により前記隔膜(6) を挟持し、この隔
   膜保持板(26)を前記電極板(4,5) 間に介装し、各電極板
   (4,5) と前記リブ(34)の間に形成される流路(R) がジグ
   ザグ状となるようにしたことを特徴とする電解イオン水
   生成装置。
2. 【請求項２】 前記隔膜保持板(26)が、前記各電極板
   (4,5) と交互に複数枚配置されていることを特徴とする
   請求項１に記載の電解イオン水生成装置。
3. 【請求項３】 前記各電極板(4,5) は、前記隔膜保持板
   (26)とともに前記流路(R) を形成する本体部(4a,5a)
   と、この本体部(4a,5a) より突出された端子部(4b,5b)
   とを薄板により一体に成形したことを特徴とする請求項
   １又は２に記載の電解イオン水生成装置。
4. 【請求項４】 前記電極板(4,5) の端子部(4b,5b) の少
   なくとも一部が、前記流路(R) に臨まされている請求項
   ３に記載の電解イオン水生成装置。