JPH09122647A

JPH09122647A - 電解水生成装置

Info

Publication number: JPH09122647A
Application number: JP31356795A
Authority: JP
Inventors: Tsutomu Koinuma; 努鯉沼
Original assignee: Tokico Ltd
Current assignee: Tokico Ltd
Priority date: 1995-11-07
Filing date: 1995-11-07
Publication date: 1997-05-13

Abstract

(57)【要約】【課題】アルカリイオン水および酸性イオン水を生成
する電解水生成装置において、電解水生成時の電解槽内
のスケールの析出を低減する。【解決手段】原水供給源Ｓから電解槽２に原水を供給
する原水供給管３に陽イオン交換樹脂からなる陽イオン
除去装置６を設ける。給水バルブ15を開き電解槽２に原
水を導入し、電源装置４によって両電極８，９に直流電
圧を印加して原水を電気分解することによってアルカリ
イオン水および酸性イオン水を生成し、それぞれアルカ
リ水吐出管11および酸性水吐出管12から吐出させる。電
解水生成時にスケールとして析出しやすい原水中のカル
シウムイオンおよびマグネシウムイオンを陽イオン除去
手段６の陽イオン交換樹脂によってスケールとして析出
しにくいナトリウムイオンに置換えることにより、電解
水生成時の電解槽内のスケールの析出を低減する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原水を電気分解す
る過程で電解水すなわち酸性イオン水およびアルカリイ
オン水を生成する電解水生成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電解槽内に、陰極および陽極からなる電
極と、両極間を区画するとともに水中のイオンを自由に
通過させるイオン透過分離膜とを設け、この電解槽内
に、水道水等の原水を供給して両極間に直流電圧を印加
することにより、水を電気分解する過程で水溶液中の陽
イオンが陰極側に移動し、陰イオンが陽極側に移動する
ことを利用して、イオン透過分離膜の陰極側にマグネシ
ウムイオン、カリウムイオン、ナトリウムイオン等の陽
イオンを多く含むアルカリイオン水を生成させ、陽極側
に塩素イオン、硫酸イオン等の陰イオンを多く含む酸性
イオン水を生成させるようにした電解水生成装置があ
る。

【０００３】そして、電解水生成装置によって生成され
たアルカリイオン水は、飲用等に供することができ、一
方、酸性イオン水は、洗浄、殺菌、消毒等に、また、ア
ストリンゼントとして美容水に用いることができる。

【０００４】上記のような電解水生成装置では、電解水
生成時に原水中のカルシウム、マグネシウム等のミネラ
ル分が化合物（スケール）となって電解槽内に析出す
る。電解槽内にスケールが堆積すると、電解効率の低下
の原因となる。そこで、従来、定期的な手動操作によ
り、あるいは、予め設定された所定電解時間の経過また
は電解槽に供給される原水の流量の積算値が所定値に達
したとき自動的に、陽極、陰極の印加電圧を反転させて
イオン透過分離膜、両電極間に付着しているカルシウム
等の析出物を遊離し、電解槽から残留水と共に排出して
電解槽を洗浄することにより、スケールの堆積を防止す
るようにしていた。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の電解水生成装置では次のような問題がある。すなわ
ち、電解槽の洗浄操作中には、電解水を生成すること
ができない。洗浄時に電解槽に通水するため、水道水
等の原水の消費量が多くなる。反転させた電圧が過剰
に印加されて電極が劣化することによって電解槽の寿命
が短縮される虞がある。また、手動操作によって洗浄
を行うものでは、手間がかかる上に洗浄忘れ等によって
充分な洗浄が行われず電解槽の能力が低下する虞があ
る。

【０００６】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、電解水生成時の電解槽内のスケールの析出を低
減することができる電解水生成装置を提供することを目
的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
めに、本発明は、原水を電解槽で電気分解することによ
ってアルカリイオン水および酸性イオン水を生成するよ
うにした電解水生成装置において、前記電解槽に原水を
供給する原水供給管に陽イオン除去手段を設けたことを
特徴とする。

【０００８】この構成により、陽イオン除去手段によっ
て、電解槽に供給される原水中のスケール成分となりや
すい陽イオンが除去されるので、電解水生成時の電解槽
内のスケールの析出が低減される。

【０００９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面に
基づいて詳細に説明する。

【００１０】図１に示すように、電解水生成装置１は、
電解槽２と、原水供給管３と、電源装置４と、コントロ
ーラ５と陽イオン除去装置６（陽イオン除去手段）とか
ら概略構成されている。

【００１１】電解槽２は、原水を貯留する槽本体７内
に、陰極８および陽極９からなる電極と、両電極８，９
間に配置されて槽本体７内を陰極８側の室7aと陽極９側
の室7bとに区画するイオン透過分離膜10（以下、分離膜
10という）とが設けられている。分離膜10は、ポリエチ
レンテレフタレート（ＰＥＴ）等からなり、原水中のゴ
ミ、サビ、雑菌等の不純物および残留塩素等の通過を阻
止するとともに、原水の電気分解の過程で生成された水
中のイオンを自由に通過させられるようになっている。

【００１２】陰極８および陽極９には、電源装置４が接
続されており、両電極８，９間に直流電圧を印加するこ
とにより、槽本体７内の原水を電気分解する過程で水溶
液中の陽イオンが陰極８側へ移動し、陰イオンが陽極９
側へ移動することを利用して、分離膜10によって区画さ
れた陰極８側の室7aにマグネシウムイオン、カリウムイ
オン、ナトリウムイオン等の陽イオンを多く含むアルカ
リイオン水を生成させるとともに、陽極９側の室7bに塩
素イオン、硫酸イオン等の陰イオンを多く含む酸性イオ
ン水を生成させるようになっている。そして、槽本体７
の陰極８および陽極９側の室7a，7bには、それぞれ各イ
オン水を取り出すためのアルカリ水吐出管11および酸性
水吐出管12が接続されている。また、電解槽２には、電
解槽本体７内の原水を排出するためのドレンバルブ13お
よびエアバルブ14が設けられている。

【００１３】原水供給管３は、一端が電解槽２の槽本体
７に接続され、他端が給水バルブ15を介して水道蛇口等
の原水供給源Ｓに接続されている。給水バルブ15の上流
側には、陽イオン除去装置６が設けられている。給水バ
ルブ15の下流側には、電解槽２に供給する原水の流量を
一定に調整する流量調整弁16が設けられている。流量調
整弁16の下流側には、ポンプ17a によって原水中に塩化
ナトリウム等の電解質を添加する電解質添加装置17が接
続されている。また、電解質添加装置17の接続部の下流
側には、原水供給管３の通水を感知するフローセンサ18
が設けられている。さらに、陽イオン除去装置６の上流
側には、不織布、抗菌活性炭、中空糸膜等の各種フィル
タを備えた浄水器（図示せず）が設けられており、電解
槽２に供給する原水を濾過して異物、雑菌、塩素等を除
去するようになっている。

【００１４】電源装置４は、電解槽２の陰極８および陽
極９に印加する直流電圧を発生させる電源回路19と、陰
極８および陽極９への印加電圧の極性を反転させる極性
反転回路20とから構成されている。

【００１５】コントローラ５は、フローセンサ18からの
通水信号を受けて電源回路19および極性反転回路20を作
動させ、電解水の生成に必要な電圧を発生させて電解槽
２の陰極８および陽極９にその極性に合致した電圧を印
加させる。また、電解水の生成が終了すると、両電極
８，９への印加電圧を反転させて、電解槽２内に付着し
たスケールを遊離し、ドレンバルブ13およびエアバルブ
14を開いて槽本体７内の残留水とともに排出させるよう
になっている。

【００１６】陽イオン除去装置６は、電解水生成時に電
解槽２内にスケールとして析出しやすいカルシウムイオ
ン（Ca²⁺）、マグネシウムイオン（Mg²⁺）等の陽イオン
を原水中から除去するものであり、本実施形態では、一
例として、原水中のカルシウムイオン（Ca²⁺）およびマ
グネシウムイオン（Mg²⁺）をナトリウムイオン（Na⁺）
に置き換える陽イオン交換体（陽イオン交換樹脂）が用
いられている。また、陽イオン除去装置６には、カルシ
ウムイオンおよびマグネシウムイオンを吸着した陽イオ
ン交換樹脂を、適宜、自動的に塩化ナトリウム溶液を用
いて再生する再生装置（図示せず）が設けられている。

【００１７】以上のように構成した本実施形態の作用に
ついて次に説明する。

【００１８】給水バルブ15を開くと原水供給源Ｓから供
給される原水が原水供給管３を通って電解槽２へ導入さ
れる。このとき、原水供給管３を原水が流れることによ
り、フローセンサ18の検出信号が通水状態となり、コン
トローラ５によって電源装置４が作動させて電解槽２の
陰極８および電極９に直流電流が印加される。そして、
電解槽２の陰極８側の室7aではアルカリイオン水が生成
され、陽極９側の室7bでは酸性イオン水が生成されて、
両イオン水がそれぞれアルカリ水吐出管11および酸性水
吐出管12から吐出される。

【００１９】陽イオン除去装置６によって、原水中のス
ケールとして析出しやすいカルシウムイオン（Ca²⁺）、
マグネシウムイオン（Mg²⁺）等の陽イオンを除去するこ
とにより、電解槽２内のスケールの析出を低減すること
ができる。また、電解質添加装置17により、適宜、電解
槽内でスケールとして析出しにくいナトリウムイオン等
を添加して、原水の導電率を上げることにより、スケー
ルの析出を増加させることなく電解効率を向上させるこ
とができる。なお、電解質添加装置17は、省略してもよ
い。

【００２０】このようにして、電解槽２内のスケールの
析出を低減することにより、スケールの堆積による電解
能力の低下を防止して電解槽２の洗浄の頻度を大幅に低
減させることができ、あるいは、洗浄を不要とすること
ができる。洗浄を不要とした場合、電源装置４の極性反
転回路20を省略することができる。そして、洗浄のため
の原水の消費量および電力を節減することができる。洗
浄時の反転電圧の印加による電極の劣化を低減させるこ
とができる。また、電解槽の洗浄を不要とすることによ
り、洗浄の手間を省き、洗浄忘れによる電解槽の能力の
低下を防止することができる。

【００２１】本発明の他の実施形態として、図１に示す
電解質添加装置17の代わりに、図２に示すように、陽イ
オン除去装置６に設けられた陽イオン交換樹脂の再生装
置に蓄えられた塩化ナトリウム水溶液をポンプ17a によ
って原水供給管３の流量調整弁16の下流側に供給するよ
うにすることもできる。また、図１に示す実施形態の陽
イオン除去装置６では、通常、ナトリウムイオンは選択
的に通過されるので、図３に示すように、電解質添加装
置17を陽イオン除去装置の上流側に接続するようにする
こともできる。なお、図２および図３において、図１の
ものと同様の部分には同一の番号を付してある。

【００２２】

【発明の効果】以上詳述したように、本発明の電解水生
成装置は、電解槽に原水を供給する原水供給管に陽イオ
ン除去手段を設けたことにより、陽イオン除去手段によ
って、電解槽に供給される原水中のスケール成分となり
やすい陽イオンが除去されるので、電解水生成時の電解
槽内のスケールの析出が低減される。その結果、スケー
ルの堆積による電解能力の低下を防止して電解槽の洗浄
の頻度を大幅に低減させることができ、あるいは、洗浄
を不要とすることができる。そして、洗浄のための原水
の消費量および電力を節減することができる。洗浄時の
反転電圧の印加による電極の劣化を低減させることがで
きる。また、電解槽の洗浄を不要とすることにより、洗
浄の手間を省き、洗浄忘れによる電解槽の能力の低下を
防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態を示す回路図である。

【図２】本発明の他の実施形態を示す回路図である。

【図３】本発明のさらに他の実施形態を示す回路図であ
る。

【符号の説明】

１電解水生成装置２電解槽３原水供給管６陽イオン除去装置（陽イオン除去手段）

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】原水を電解槽で電気分解することによっ
てアルカリイオン水および酸性イオン水を生成するよう
にした電解水生成装置において、前記電解槽に原水を供
給する原水供給管に陽イオン除去手段を設けたことを特
徴とする電解水生成装置。