JPH0919688A - 電解水生成装置 - Google Patents

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、アルカリ水吐出管のスケ
ールの堆積を防止する。 【解決手段】 電解槽２と酸性水およびアルカリ水吐出
管５，６との間に切換弁７を介装する。給水バルブ12を
開き、原水供給管３によって原水供給源13から原水を導
入し、電解質添加装置４によって電解質を添加して電解
槽２内に供給する。電解槽２では、両電極９，10に直流
電圧を印加して原水を電解し、各電極９，10側の室8a，
8bにそれぞれアルカリイオン水および酸性イオン水を生
成する。通常、切換弁７を第１位置（実線矢印参照）と
してアルカリイオン水および酸性イオン水をそれぞれア
ルカリ水吐出管６および酸性水吐出管５から吐出し、適
宜、第２位置（破線矢印参照）に切り換えて、酸性イオ
ン水をアルカリ水吐出管６に流通させることにより、管
壁に付着した析出物を遊離してスケールの堆積を防止す
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
の生成が終了すると、陽極、陰極の印加電圧を反転する
ことにより、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
共に排出するようになっている。このようにして、電解
槽内のスケールの堆積を防止している。

【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、電解槽の陰極側に接続された管路は、カルシウム
イオン等の陽イオンを多く含むアルカリイオン水が流通
するため、これらの陽イオンが析出して管壁にスケール
が堆積しやすい。そして、スケールの堆積によって流路
が狭められるとアルカリイオン水の流量が減少すること
により、酸性イオン水とアルカリイオン水の流量に不均
衡が生じ、酸性イオン水の吐出量および水素イオン濃
度、活性塩素濃度等の性状が不安定になるという問題を
生じる。

【０００６】本発明は、上記の点に鑑みてなされたもの
であり、電解槽の陰極側に接続された管路のスケールの
堆積を防止するようにした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、請求項１に係る発明は、原水を陽極および陰極を
有する電解槽で電気分解して酸性イオン水とアルカリイ
オン水とを生成し、両イオン水をそれぞれ酸性水吐出管
およびアルカリ水吐出管を介して吐出させるようにした
電解水生成装置において、前記電解槽内の陽極側を前記
酸性水吐出管に接続するとともに陰極側を前記アルカリ
水吐出管に連通させる第１位置と、陽極側を前記アルカ
リ水吐出管に連通させるとともに陰極側を前記酸性水吐
出管に連通させる第２位置とを選択的に切換可能な切換
弁を設けたことを特徴とする。

【０００８】この構成により、切換弁を通常は第１位置
として酸性イオン水およびアルカリイオン水をそれぞれ
酸性水吐出管およびアルカリ水吐出管から吐出させ、適
宜、第２位置に切り換えて、酸性イオン水をアルカリ水
吐出管に流通させることによって管壁に付着した析出物
を遊離して排出する。

【０００９】また、請求項２に係る発明は、原水を陽極
および陰極を有する電解槽で電気分解して酸性イオン水
とアルカリイオン水とを生成し、両イオン水をそれぞれ
酸性水吐出管およびアルカリ水吐出管を介して吐出させ
るようにした電解水生成装置において、前記電解槽の陰
極側と前記アルカリ水吐出管との間に、スケール成分を
吸着するフィルタを介装したことを特徴とする。

【００１０】この構成により、電解槽の陰極側に生成さ
れたアルカリイオン水は、フィルタによってスケール成
分が除去されてからアルカリ水吐出管に流通する。

【００１１】

【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。

【００１２】第１実施形態について図１を用いて説明す
る。図１に示すように、第１実施形態に係る電解水生成
装置１は、電解槽２と、原水供給管３と、電解質添加装
置４と、酸性水吐出管５およびアルカリ水吐出管６と、
切換弁７とから概略構成されている。

【００１３】電解槽２は、原水を貯留する槽本体８内
に、陰極９および陽極10からなる電極と、両電極９，10
間に配置されて槽本体８内を陰極９側の室8aと陽極10側
の室8bとに区画するイオン透過分離膜11（以下、分離膜
11という）とが設けられている。分離膜11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。

【００１４】陰極９および陽極10には、電源装置（図示
せず）が接続されており、両電極９，10間に直流電圧を
印加することにより、槽本体８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９側へ移動し、陰イオ
ンが陽極10側へ移動することを利用して、分離膜11によ
って区画された陰極９側の室8a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10側
の室8b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８の陰極９および陽極10側の室8a，8b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
６および酸性水吐出管５が切換弁７を介して接続されて
いる。

【００１５】原水供給管３は、一端が電解槽２の槽本体
８に接続され、他端が給水バルブ12を介して水道蛇口等
の原水供給源13に接続されている。原水供給管３の給水
バルブ12の上流部には、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。また、原水供
給管３には、フローセンサ（図示せず）が設けられてお
り、原水の流れを検知して電解槽２、電解質添加装置
４、切換弁７およびこれらのコントローラ（図示せず）
等の各機器を作動させるようになっている。

【００１６】電解質添加装置４は、原水供給管３に接続
されており、電解質槽14に貯留された塩化ナトリウム、
塩化カリウム、塩化カルシウム、乳酸カルシウム等の電
解質をポンプ15によって原水供給管３に供給して、電解
槽２へ導入する原水に電解質を添加するようになってい
る。このようにして、電解質を添加して原水の導電率を
高めることにより、電解効率を向上させて酸性イオン水
およびアルカリイオン水の生成を促進することができ
る。なお、電解質添加装置４は、省略することもでき
る。

【００１７】切換弁７は、電解槽２の陰極９側の室8aと
アルカリ水吐出管６とを連通させるとともに陽極10側の
室8bと酸性水吐出管５とを連通させる第１位置（実線矢
印参照）と、陰極９側の室8aと酸性水吐出管５とを連通
させるとともに陽極10側の室8bとアルカリ水吐出管６と
を連通させる第２位置（破線矢印）とを選択的に切換可
能とした２位置切換弁7aを有している。切換弁７は、通
常、２位置切換弁7aを第１位置として、電解槽２で生成
された酸性イオン水およびアルカリイオン水をそれぞれ
酸性水吐出管５およびアルカリ水吐出管６から吐出さ
せ、適宜、第２位置に切り換えてアルカリ水吐出管に酸
性水を流通させ、酸性水吐出管にアルカリイオン水を流
通させられるようになっている。

【００１８】また、電解槽２は、電解水の生成が終了す
ると、電源装置による両電極９，10の印加電圧を反転さ
せて、分離膜11、両電極９，10間に付着しているカルシ
ウム等の析出物を遊離し、槽本体８の下部のドレンバル
ブ16を開いて、槽本体８内の残留水とともに排出するこ
とによって、槽本体８内を洗浄できるようになってい
る。なお、ドレンバルブ16を省略して、両電極９，10の
印加電圧の反転させ、ポンプ15を停止し給水バルブ12を
開いて原水を流通させることにより、遊離された析出物
を原水と共に酸性水吐出管５およびアルカリ水吐出管６
から排出するようにしてもよい。

【００１９】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。

【００２０】給水バルブ12を開くと原水供給源13から供
給される原水が原水供給管３を通り、浄水器によって濾
過され、電解質添加装置４によって電解質が添加されて
電解槽２へ導入される。このとき、原水供給管３に原水
が流れることにより、フローセンサの検出信号が通水状
態となり、電解槽２、電解質添加装置４、切換弁７およ
びこれらのコントローラ等の各機器に通電され電解水生
成装置１が作動状態になる。

【００２１】電解槽２では、電源装置によって陰極７、
陽極８間に直流電圧を印加することにより、分離膜11の
陰極側8aの室にアルカリイオン水を生成させ、陽極側の
室8bに酸性イオン水を生成させ、両イオン水をそれぞれ
切換弁７を介してアルカリ水吐出管６および酸性水吐出
管５から吐出させる。

【００２２】切換弁７は、通常、２位置切換弁7aを第１
位置（図中の破線矢印参照）として、電解槽２で生成し
た酸性イオン水を酸性水吐出管５から吐出させ、アルカ
リイオン水をアルカリ水吐出管６から吐出させ、適宜、
切換弁を第２位置（図中の一点鎖線矢印参照）に切り換
えて酸性イオン水をアルカリ水吐出管６に流通させ、ア
ルカリイオン水を酸性水吐出管５に流通させる。アルカ
リ水吐出管６に酸性イオン水が流通すると、管壁に付着
したスケールが酸性イオン水によって遊離されてアルカ
リ水吐出管６から排出される。このようにして、酸性イ
オン水によってアルカリ水吐出管６の管壁を洗浄するこ
とにより、スケールの堆積を防止することができ、安定
した性状の電解水を得ることができる。

【００２３】切換弁７は、コントローラによって電解水
生成装置１の使用状況に応じて、例えばフローセンサの
累積流量を監視し、累積流量が所定量に達したとき、自
動的に２位置切換弁7aを第２位置に切り換えて酸性水を
アルカリ水吐出管６に流通させて管壁の洗浄を行うとと
もに洗浄中の表示を行うようにしてもよく、あるいは、
適宜手動で切り換えるようにしてもよい。

【００２４】次に本発明の第２実施形態について図２を
用いて説明する。第２実施形態に係る電解水生成装置
は、電解槽で生成した電解水のうち、専ら酸性イオン水
のみを洗浄、消毒、殺菌等に使用するためものである。
なお、上記第１実施形態に対して同様の部分には同一の
番号を付して異なる部分についてのみ詳細に説明する。

【００２５】図２に示すように、第２実施形態に係る電
解水生成装置17では、電解槽２の陰極９側の室8aとアル
カリ水吐出管６との間にフィルタ18が介装されている。
フィルタは、例えばゼオライト等のイオン交換体からな
り、電解槽２で生成されたアルカリイオン水をイオン交
換処理してカルシウムイオン等のスケール成分を吸着、
濾過するようになっている。

【００２６】この構成により、電解槽２で生成されたア
ルカリイオン水をフィルタ18に通過させてスケール成分
を除去することにより、アルカリ水吐出管６へのスケー
ルの付着を防止することができる。フィルタ18の処理能
力が低下した場合には、電解槽２の両電極９，10間の電
圧の印加を停止し、電解質添加装置４によって電解質が
添加された原水を遊離剤としてフィルタ18に流通させる
ことにより、吸着されたスケール成分を遊離してイオン
交換体を再生することができる。

【００２７】また、上記第１実施形態と同様、両電極
９，10間の印加電圧を反転して、ドレンバルブ16を開く
ことにより、電解槽２内を洗浄することができる。この
場合、遊離した析出物は、フィルタ18を通過しないので
イオン交換体を劣化させることがない。

【００２８】なお、電解槽２をバイパスして原水供給管
３をフィルタ18に接続するバイパス管路（図示せず）を
設けて、遊離剤を直接フィルタに流通させるようにする
こともできる。また、第１実施形態と同様、電解質添加
装置４を省略することもできるが、このようにした場
合、フィルタ18の処理能力が低下した際にはイオン交換
体を交換する必要がある。

【００２９】次に本発明の第３実施形態について図３を
用いて説明する。図３に示すように、第３実施形態に係
る電解水生成装置19では、上記第２実施形態に対して、
ドレンバルブ16が省略され、代わりに、アルカリ水吐出
管６のフィルタ18の上流側にバルブ20が設けられ、さら
にその上流側に排出バルブ21が接続されている。

【００３０】この構成により、通常は、バルブ20を開
き、排出バルブ21を閉じることによって、上記第２実施
形態と同様にして、電解水を生成することができ、アル
カリ水吐出管６へのスケールの堆積を防止することがで
きる。そして、電解質添加装置４によって電解質が添加
された原水を遊離剤としてフィルタ18に流通させること
により、イオン交換体を再生することができる。

【００３１】また、電解槽２内を洗浄する場合には、両
電極９，10間の印加電圧を反転し、バルブ20を閉じて排
出バルブ21を開いた状態で、ポンプ15を停止し、給水バ
ルブ12を開いて原水を流通させることにより、遊離され
た析出物を原水と共に酸性水吐出管５および排出バルブ
21から排出することができる。この場合、遊離した析出
物は、フィルタ18を通過せずに排出されるのでイオン交
換体を劣化させることがない。

【００３２】次に本発明の第４実施形態について図４を
用いて説明する。図４に示すように、第４実施形態の電
解水生成装置22では、上記第２実施形態に対して、フィ
ルタ18が電解槽２の陰極９側の室8a内のアルカリ水吐出
管６の接続部に配置されている。

【００３３】この構成により、上記第２実施形態と同
様、電解水を生成することができ、アルカリ水吐出管６
へのスケールの堆積を防止することができる。そして、
電解質添加装置４によって電解質が添加された原水を遊
離剤としてフィルタ18に流通させることにより、イオン
交換体を再生することができる。また、両電極９，10間
の印加電圧を反転して、ドレンバルブ16を開くことによ
り、電解槽２内を洗浄することができる。

【００３４】次に本発明の第５実施形態について図５を
用いて説明する。図５に示すように、第５実施形態の電
解水生成装置23では、上記第４実施形態に対して、原水
供給管３の給水バルブ12の上流側と、酸性水吐出管５お
よびアルカリ水吐出管６とを接続する洗浄用管路24およ
び洗浄用管路24を開閉するバルブ25が設けられている。
また、酸性水吐出管５およびアルカリ水吐出管６の洗浄
用管路24の接続部の下流側にバルブ26，27が設けられて
いる。

【００３５】この構成により、通常は、バルブ25を閉じ
てバルブ26，27を開くことにより、上記第４実施形態と
同様にして、電解水を生成することができ、アルカリ水
吐出管６へのスケールの堆積を防止することができる。
そして、電解質添加装置４によって電解質が添加された
原水を遊離剤としてフィルタ18に流通させることによ
り、イオン交換体を再生することができる。

【００３６】また、電解槽２内を洗浄する場合には、給
水バルブ12を閉じポンプ15を停止した状態で、両電極
９，10の印加電圧を反転し、バルブ26，27を閉じドレン
バルブ16を開き、バルブ25を開いて洗浄用管路24を介し
て原水を電解槽２内に流通させることにより、遊離され
た析出物を原水と共にドレンバルブ16から排出すること
ができる。この場合、遊離した析出物は、フィルタ18を
通過せずに排出されるのでイオン交換体を劣化させるこ
とがない。

【００３７】

【発明の効果】以上詳述したように、請求項１に係る電
解水生成装置によれば、切換弁を通常は第１位置として
酸性イオン水およびアルカリイオン水をそれぞれ酸性水
吐出管およびアルカリ水吐出管から吐出させ、適宜、第
２位置に切り換えて、酸性イオン水をアルカリ水吐出管
に流通させることによって管壁に付着した析出物を遊離
して排出することができる。このように、酸性イオン水
によってアルカリ水吐出管の管壁を洗浄することによ
り、スケールの堆積を防止することができ、安定した性
状の電解水を得ることができる。

【００３８】また、請求項２に係る電解水生成装置によ
れば、電解槽の陰極側に生成されたアルカリイオン水
は、フィルタによってスケール成分が除去されてからア
ルカリ水吐出管に流通するので、アルカリ水吐出管への
スケールの付着を防止することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態を示す回路図である。

【図２】本発明の第２実施形態を示す回路図である。

【図３】本発明の第３実施形態を示す回路図である。

【図４】本発明の第４実施形態を示す回路図である。

【図５】本発明の第５実施形態を示す回路図である。

【符号の説明】

1,17,19,22,23 電解水生成装置 ２ 電解槽 ９ 陰極 10 陽極 ５ 酸性水吐出管 ６ アルカリ水吐出管 ７ 切換弁 18 フィルタ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 原水を陽極および陰極を有する電解槽で
   電気分解して酸性イオン水とアルカリイオン水とを生成
   し、両イオン水をそれぞれ酸性水吐出管およびアルカリ
   水吐出管を介して吐出させるようにした電解水生成装置
   において、前記電解槽内の陽極側を前記酸性水吐出管に
   接続するとともに陰極側を前記アルカリ水吐出管に連通
   させる第１位置と、陽極側を前記アルカリ水吐出管に連
   通させるとともに陰極側を前記酸性水吐出管に連通させ
   る第２位置とを選択的に切換可能な切換弁を設けたこと
   を特徴とする電解水生成装置。
2. 【請求項２】 原水を陽極および陰極を有する電解槽で
   電気分解して酸性イオン水とアルカリイオン水とを生成
   し、両イオン水をそれぞれ酸性水吐出管およびアルカリ
   水吐出管を介して吐出させるようにした電解水生成装置
   において、前記電解槽の陰極側と前記アルカリ水吐出管
   との間に、スケール成分を吸着するフィルタを介装した
   ことを特徴とする電解水生成装置。