JPH10296276A - ミネラル溶出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ミネラルを溶解させた高硬度の水を生成する
ミネラル溶出装置を提供することを目的とする。 【解決手段】 陽極電極２と陰極電極３の電極間にある
膈膜４で分離された電解槽１内の陽極電極槽５及び陰極
電極槽６の各々にミネラル溶出材料７を配置し、前記電
解槽１に水を供給し、陽極電極２と陰極電極３の電極間
に直流電圧を印加し、電解槽１内の陽極電極槽５及び陰
極電極槽６にてミネラル成分を多量に含んだ水を生成す
るミネラル溶出装置。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は一般家庭や業務用と
して使用される、原水にミネラル成分を添加するミネラ
ル水生成機に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、家庭で水道水を浄水するために、
浄水器、アルカリイオン整水器、ミネラル水整水器等を
使用している。

【０００３】浄水器は、主に活性炭と中空糸膜より横成
されているものが一般的である。活性炭は遊離塩素等の
ように水中に溶け込んでいる不良成分を除去するように
働き、中空糸膜はゴミや雑菌等の水に懸濁している成分
を除去するように働く。

【０００４】アルカリイオン整水器は、浄水器の有して
いる機能の他に、ミネラルの添加機能と水の電気分解の
機能も有している。そのミネラル添加機能としては、乳
酸カルシウムやグリセロリン酸カルシウム等を用いて行
い、ミネラル層を通過した水は、電気分解機能により酸
性水とアルカリ性水に加工される。

【０００５】厚生省は、認可が必要であるが、アルカリ
イオン整水器から得られる酸性水にはアストリンゼント
効果を、アルカリ性水には慢性下痢、消化不良、胃腸内
異常発辞、制酸、胃酸過多などの効果を認めている。

【０００６】ミネラル水整水器は、活性炭等の浄水材の
他、炭酸カルシウム等のミネラル含有物質に水を通す機
構を有している。

【０００７】近年、ミネラルウォータと販売の増加に伴
い、このアルカリイオン生水器にミネラル（カルシウ
ム）の溶解機能を更に高めた生水器が実用新案や特許等
で出願されている。

【０００８】カルシウムイオン付加可能生水器の第１例
について説明する。実開平５−４９０９７号公報には、
電解槽内に陰極電極と陽極電極とを配設し、各電極間に
電圧を印加する事により水を電気分解してアルカリ性水
と酸性水とに構成可能にした生水器において、電解槽内
の陽極電極側にカルシウム材を配設した構成が記載され
ている。原水の電気分解による酸性水及びアルカリ水の
生成過程において陽極電極電極側に配設したカルシウム
容器からカルシウムが溶出していき、イオン交換時にカ
ルシウムイオンがアルカリ性水生成室に移動して、アル
カリ性水中のカルシウムイオン濃度がを高めていくこと
になる。

【０００９】もう一つ、カルシウムイオン付加可能生水
器の第２例について説明する。特開平７−３６９１３号
公報には、直流電圧を加えた正と負の電極を対向配置し
た電解質と電解質から流下した水の中の塩素イオン、水
素イオン及び水酸化イオンと化学反応させる粒状に粉砕
し熱処理した貝殻を充填すると共に、正と負の電極を対
向配置した反応室を水の流路の途中に設けたことを特徴
とする浄水器が記載されており、電解室に対向配置され
た正と負の電極は直流電圧が加えられることにより通過
する水道水を電離し、塩素イオン、水酸化イオン、水素
イオン等を発生させる。これらのイオンは反応室に流入
すると、反応室中の蠣殻と反応するものである。このよ
うにしてカルシウムを増加させたミネラル溶解機能を高
めた整水器がでてきた。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来例の第２
例で説明したように、電解槽で電気分解することにより
各イオンを生成し、生成したイオンを反応槽に流し、各
イオンと蛎殻を反応させる様にしていたが、電気分解で
生成したイオンが再結合と生成を繰り返し行い、蛎殻と
反応してカルシウムをイオン化する水素イオンを十分に
発生させること、即ち、強酸性水の生成が難しかしいと
いう第１の課題があり、効率よく電気分解することが難
しく、従来例の第１例で示した以上に、カルシウムの溶
解度を上げ、高ミネラル水を作ることが大きな第一の課
題であった。

【００１１】また、カルシウム濃度は向上させることが
できるが、電気分解を長時間行うと、陰極電極電極にス
ケールとしてカルシウムが析出し、電気分解しにくくな
り、最後にはスケールにより水の電気分解ができなくな
るという第二の課題があり、商品の実用化が難しかっ
た。

【００１２】また、酸性水を生成し、酸性水でカルシウ
ムを溶解し飲料水に使用するには、残留塩素が上昇し、
飲み水として不適であるという第三の課題があった。

【００１３】本発明は上記課題を解決するものであり、
高硬度のミネラルを水に溶出させるミネラル溶出装置を
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】上記目的を達成するため
に本発明の一つの手段は、陽極と陰極電極の当該電極間
にある膈膜で分離された電解槽内の陽極電極槽及び陰極
電極槽の各々にミネラル溶解材料を配置し、前記電解槽
に水を供給し、陽極電極と陰極電極の当該電極間に直流
電圧を印加し、電解槽内の陽極電極槽及び陰極電極槽に
てミネラル成分を多量に含んだ水を生成するミネラル溶
出装置とするものである。

【００１５】上記構成により、電極間の隔膜により、陽
極槽及び陰極槽のｐＨをより強化でき、生成した強酸性
水でミネラルを短時間に効率よく溶出する事が可能なミ
ネラル溶出装置を提供することができる。

【００１６】

【発明の実施の形態】請求項１記載の発明は、陽極電極
と陰極電極の電極間に膈膜を設け、前記隔膜で分離され
た電解槽内の陽極電極槽及び陰極電極槽の各々にミネラ
ル溶解材料を配置し、前記各電解槽に水を供給し、陽極
電極と陰極電極の電極間に直流電圧を印加することによ
り、電解槽内の陽極電極槽及び陰極電極槽にてミネラル
成分を多量に含んだ水を生成するミネラル溶出装置とし
ているので、電極間の隔膜により、陽極槽及び陰極槽の
ｐＨをより強化でき、生成した強酸性水でミネラルを短
時間に効率よく溶出する事が可能なミネラル溶出装置を
提供することができる。

【００１７】請求項２記載の発明は、上記請求項１に加
えて、ミネラル溶解材料を陽極電極面および陰極電極面
に接する様に配置しているので、電気分解時に陽極電極
付近に生成した多量の水素イオンを効率よくミネラルに
反応させることができるために、ミネラル成分を多量に
含んだ水を生成する事が可能なミネラル溶出装置を提供
できる。

【００１８】請求項３記載の発明は、ミネラル溶解材料
を、陽極電極面のみに接する様に配置しているために、
電極間の抵抗が低下し、上記よりさらに低電圧で電気分
解をを行うことができ、ミネラル成分を多量に含んだ水
を生成する事が可能なミネラル溶出装置を提供できる。

【００１９】請求項４記載の発明は、陰極電極と、少な
くとも１つ以上の孔を有する陽極電極と、前記両電極間
にある膈膜で分離された電解槽と、陰極電極に対向しな
い陽極電極面側にミネラル溶解材料を有するミネラル槽
とを配置し、前記電解槽に水を供給し、陽極電極と陰極
電極の電極間に直流電圧を印加することにより、電解槽
のミネラル槽と陽極電極槽及び陰極電極槽にてミネラル
成分を多量に含んだ水を生成するミネラル溶出装置とし
ているので、さらに低電圧で電気分解を行うことがで
き、ミネラル成分を多量に含んだ水を生成する事が可能
で電気分解電圧を低くできるミネラル溶出装置を提供で
きる。

【００２０】請求項５記載の発明は、請求項４に加えて
少なくとも１つ以上の切り起こし部を有する陽極電極に
て構成されたものとしているので、印加電圧を低くでき
るだけでなく、水温の上昇を抑えることもでき、電解の
効率を上げることができるミネラル溶出装置を提供でき
る。

【００２１】請求項６記載の発明は、請求項４と５に加
えて、陽極電極槽で生成した水をミネラル槽を通過させ
る構成しているために、酸性水が必ず、ミネラル槽を通
過し、酸性水がミネラル槽と反応したのちに排出される
ために、ミネラル成分を多量に含んだ水を生成するミネ
ラル溶出装置を提供できる。

【００２２】請求項７記載の発明は、請求項４〜６に加
えて、水の供給を陰極電極のみから行うように構成して
いるので、陰極の方から隔膜、陽極電極を通りミネラル
槽に勢いよくあたり、この水流でミネラル溶出材料を粉
砕しミネラルが酸性水で溶解しやすい状態を作るために
ミネラル成分を多量に含んだ水を生成するミネラル溶出
装置を提供できる。

【００２３】請求項８記載の発明は、陽極電極と陰極電
極の電極間にある膈膜で分離された電解槽内の陽極電極
槽で生成された酸性水を、ミネラル溶解材料を配置した
ミネラル槽に流入させ、陰極電極槽で生成されたアルカ
リ水と合成し、ミネラル成分を多量に含んだ水を生成す
るミネラル溶出装置としているので、ミネラル槽で酸性
水と反応し、ミネラル成分を多量に含んだ水を生成する
ミネラル溶出装置を提供できる。

【００２４】請求項９記載の発明は、陽極電極と陰極電
極の当該電極間にある膈膜で分離された電解槽内の陽極
電極槽で生成された酸性水と、陰極電極槽で生成された
アルカリ水を、各々、ミネラル溶解材料を配置したミネ
ラル槽に流入させ、ミネラル溶解材料と反応させ、混合
するために、ミネラル成分を多量に含んだ水を生成する
ミネラル溶出装置を提供できる。

【００２５】請求項１０記載の発明は、電極間に電圧を
印加した経過時間を計測するタイマー手段と、直流電源
の極性を切り替える駆動手段と、予め設定された経過毎
に直流電源の極性を交互に切替る制御手段とを有し、電
極間に電圧印加後、タイマー手段が計測した時間が予め
設定された経過時間以上になると、電極に印加している
電圧の極性を反転させ、さらに、逆電圧印加後、タイマ
ー手段が計測した時間が予め設定された経過時間以上に
なると、電極に印加している電圧の極性を反転させるミ
ネラル溶出装置としているので、ミネラルを多量に含ん
だ水を生成するミネラル溶出装置を提供できる。

【００２６】請求項１１記載の発明は、電極間に流れる
電流を測定する電流検出手段と、その電流を測定測定す
る電流測定手段と、その電流の変化量が初期値あるいは
最大値等の基準値に対して所定値以下になると、電極へ
の印加電圧の極性を切替る制御手段で構成されるミネラ
ル溶出装置を提供できる。

【００２７】請求項１２記載の発明は、酸性水を利用し
て生成したミネラル水を活性炭や中空糸膜等を使った浄
水手段に通して、残留塩素や不純物を減少させるミネラ
ル溶出装置を提供できる。

【００２８】

【実施例】

（実施例１）図１において、１は陽極電極２と陰極電極
３との間を隔膜４で仕切った電解槽である。隔膜４で仕
切られた陽極電極２がある槽を陽極電極槽５、陰極電極
３がある槽を陰極電極槽６とする。陽極電極槽５と陰極
電極槽６内には、各々、カルシウム、マグネシウム等を
含んだコーラルサンド等のミネラル溶出材料７が入った
ミネラル槽８を配置している。

【００２９】水は、電解槽１に入り、ミネラル溶出材料
７と反応し、ミネラル溶出材料７の粒、粉が排出されな
いようにするフィルタ９を通過して、ミネラルを含んだ
水が排出口１０から排出される。１１は直流電源で、陽
極電極２と陰極電極３に電圧が印加されるようにしてあ
る。

【００３０】以下、本実施例の動作を説明する。ミネラ
ル溶出材料７を配置した電解槽１内の陰極電極槽５と陽
極電極槽６に水を流し、陽極電極２と陰極電極３の両電
極間に直流電源１１を印加すると、直流電圧１１のプラ
ス側から、電解槽１の陽極電極２、水、陰極電極３を通
って直流電源１１のマイナス側の順番で電流が繰り返し
流れる。電流の大きさは直流電源１１の電圧の大きさと
水の抵抗等によって変化する。水の抵抗は普通１０Ｋ〜
５０ＫΩｃｍ程度である。陽極電極２と陰極電極３と両
電極間距離を短く、かつ両電極面積を広くしてして所定
の電流が流れ易いよう電極を設計する必要がある。この
電流は、陽極電極２から陰極電極３に向かって流れる
が、電子は逆に、陰極電極３から陽極電極２に向かって
流れる。陰極電極３から電子がでて、水と反応し、陰極
電極３の近傍では水素（Ｈ⁺）と水酸化イオン（ＯＨ^-）
が発生する。このときの化学式は（化１）のようにな
り、陰極電極３の近傍では水は分解されアルカリ性とな
る。

【００３１】

【化１】

【００３２】陽極電極２の付近では、陽極電極２に電子
を奪われて酸素と水素イオンが発生する。このときの化
学式は（化２）のようになり、陽極電極２の近傍では、
水は酸性になる。

【００３３】

【化２】

【００３４】炭酸カルシウムなどをはじめとするミネラ
ル成分は、ｐＨが中性の溶液にはわずかしか溶解しない
が、ｐＨが酸性の酸性溶液ほど溶解しやすくなる。

【００３５】陽極電極２の付近が酸性になっている状態
で、この電解槽１内の陽極電極槽５にミネラル溶出材料
７が配置してあり、（化２）の反応でできた水素イオン
と炭酸カルシウムが反応する。このときの化学式は（化
３）となり、電解槽１内の陽極電極槽５にカルシウム等
のミネラル成分がとけたことになる。

【００３６】

【化３】

【００３７】同時に、この陽極電極槽５にできた酸性水
はミネラル溶解により、水素イオンが減少しアルカリ水
に変わることになる。

【００３８】陰極電極３の近傍は、従来どうりアルカリ
水ができ、陽極電極２の近傍は酸性水がミネラルと反応
し、ミネラル成分が溶解し、かつ、アルカリ水ができる
ので、陽極電極槽５と陰極電極槽６の水をあわせると、
結果的には、ミネラルを添加したアルカリイオン水を作
ることが可能になる。

【００３９】水の流量と印加電流より、ミネラルの溶解
度は変化するが、ミネラル溶解度を上げるためには、流
量に基づいて電流、電極の大きさ等を決定する必要があ
る。

【００４０】この実施例では、水を供給させながらミネ
ラル溶解させる連続式で説明したが、電解槽に水を貯水
する貯水式でも、ミネラル溶解のために電解槽にポンプ
を使って水を循環させて処理する循環式でもよい。連続
式の場合には、ミネラル溶解を早めるために、電解槽の
電極を大きくしたり、電解槽への水の通過時間を長くし
たり、電流を大きくしたりして、ミネラル溶解度をあげ
る必要がある。

【００４１】これらの方式が異なっても、水の流量、電
流の大きさや電極の面積、電極の間隔をかえることによ
り、ミネラルの溶出量をかえることができる。

【００４２】炭酸カルシウム等で構成されたコーラルサ
ンド等の天然カルシウムを、水の中にいれただけでも、
少しはカルシウム等のミネラル成分が溶解するが、上記
の酸性水で溶解する方式に比べて溶解度が大幅に違う。

【００４３】また、従来のアルカリイオン整水器では、
アルカリイオン水と同時に酸性水を作りだし、飲料水と
してはアルカリイオン水だけしか利用できず、酸性水は
排水にしてしまうので、必要なアルカリイオン水を作る
ためには、約２倍の量の原水が必要であった。

【００４４】上記の方法では、酸性水でミネラルを溶解
し、その結果、ミネラルを含んだアルカリイオン水を作
り出すので排水する必要が無くなる。この場合には、ミ
ネラル溶出材料を電解槽の底部に配置して説明したが、
電解槽内の電極が隠れる様に大量に配置してもよい。

【００４５】（実施例２）次に、本発明の第２の実施例
を図２を使って説明する。なお、上記第１の実施例と同
一構成部品には同一符号を付して説明を省略する。図２
において、陰極電極３に対向し化学反応を行う陽極電極
２面側に、直接、接する様にミネラル溶解材料７を配置
するように構成されている。

【００４６】以下、本実施例の動作を説明する。電極間
に直流電源１１の電圧を印加して、電流を流すと、陽極
電極２の表面で水素イオンが生成される。陽極電極２と
隔膜４間の水素イオン濃度勾配は、陽極電極２の表面に
近いところはが非常に高く、ｐＨ２以下になる。この水
素イオン濃度の非常に高い領域をヘルムホルツ層と呼び
その距離は陽極表面から0.1μｍ以下と非常に短くてそ
の層を離れると、急に水素イオン濃度が下がってしま
う。そして、隔膜４付近ではｐＨ５〜６となっている。

【００４７】この陽極電極２付近の水素イオンと隔膜４
付近の水素イオンすなわち、陽極電極槽５の水素イオン
は、入ってきた水に押されて電解槽１からででくる。そ
の時に、混合され、陽極電極槽５の平均の水素イオン濃
度になり、ｐＨ３程度の酸性水が生成されることにな
る。

【００４８】カルシウム化合物は、このｐＨが非常に低
いほど溶解しやすいので、陽極電極２の表面付近では、
非常に高濃度で溶解し、高ミネラル水が生成される。そ
のために、ミネラル溶解材料７は、陽極電極２の表面に
接する様に配置することが望ましい。逆に言えば、カル
シウムのほとんどが電極付近で溶解していることにな
る。

【００４９】（実施例３）次に、本発明の第３の実施例
を図３を使って説明する。なお、上記第２の実施例と同
一構成部品には同一符号を付して説明を省略する。図３
において、上記第２の実施例と異なる点は、陽極電極槽
５のみにミネラル溶解材料７が配置されていることであ
る。

【００５０】以下、本実施例の動作を説明する。陽極電
極２と陰極電極３の各電極の周辺で反応する化学反応
は、上記第１の実施例で説明した内容と同じである。し
かし、化学反応自体は、上記第１の実施例と全く同じに
なる。

【００５１】上記第２の実施例と性能の面で大きく異な
るのは、電極間に電流を流す時に、印加する直流電圧１
１を低くできる事になる。これは、電極間に配置したミ
ネラル溶出材料７の主成分の炭酸カルシウムが絶縁体
で、水道水に比べ非常に導電性が低いことによる。その
ために、電極間に水だけの場合と、電極間にミネラル溶
出材料７を配置した上で水を流した場合には、導電率が
後者が５分の１位に低下する。

【００５２】すなわち、これは、電極間にミネラル溶出
材料７を配置すると、水だけに比べて電流が流れ難くな
る事に他ならない。

【００５３】この様なミネラル溶出材料７を配置した場
合には、大電流を流す為には、電極に印加する直流電圧
を上げる必要がある。

【００５４】一方、印加する直流電圧を上げると、上記
処理した水での感電の危険が発生するのでので、印加電
圧はできるだけ低く抑え無ければならない。そこで少し
でも印加電圧を下げるために、ミネラル溶出材料７の部
分を少なくする為に陰極電極槽６のミネラル溶出材料７
をできるだけ少なく配置する様にした物である。

【００５５】この第三の実施例のように陽極電極槽５の
みにミネラル溶出材料７を配置する事により、陰極電極
槽６は水だけになる為に、電極間に印加する直流電圧１
１を第一の実施例に比べて格段に低くする事ができ、か
つ消費電力を抑えることができ、ミネラル溶解性能は同
等のになる。

【００５６】（実施例４）次に、本発明の第４の実施例
を図４を使って説明する。なお、上記第１の実施例と同
一構成部品には同一符号を付して説明を省略する。図４
において、電極の両面を水が行き来する様な多数の孔を
有した陽極電極２と、陰極電極３に対向しない陽極電極
２の裏面側にミネラル溶解材料７を配置したミネラル槽
８を配置した構成にしてある。もちろん、第一の実施例
で示した電極間に配置してあるミネラル溶解材料７は、
取り除いてある。

【００５７】以下、本実施例の動作を説明する。陽極電
極２と陰極電極３の各電極の周辺で反応する化学反応
は、上記第１の実施例で説明した内容と同じである。異
なる点は、陽極電極槽５の陽極電極２の陰極電極３に対
向しない陽極電極２の裏面側にミネラル溶解材料７が配
置してあり、陽極電極２の孔を通して水が行き来するよ
うになっている。電解槽１に水を流し、電極に直流電圧
１１の電圧を印加すると水の電気分解を始める。陰極電
極３の周りには水酸化イオンが集まり、アルカリ水がで
きる。陽極電極２の周りには、水素イオンが集まり酸性
水ができる。水素イオンの濃度差で、この酸性水は陽極
電極２の裏側にも浸透する。すなわち、ミネラル槽８内
のミネラル溶解材料７にも酸性水が浸透する。ミネラル
槽８内ではこの水素イオンと炭酸カルシウムが反応して
カルシウムが溶解する事になる。

【００５８】溶解したカルシウムは、陽極電極２と隔膜
４をとおして陰極電極３に引かれていく。この移動量
は、アルカリ水と酸性水の流量比等により、大きく変化
するが、ミネラル層で溶解したカルシウムは、酸性水に
混ざる。

【００５９】この方式は、第１の実施例で示した様に、
電極間に絶縁体であるカルシウムがあると、印加電圧が
高くなるのを改善したものであり、印加電圧を低くで
き、かつカルシウムの溶解ができ一体化も可能になる。

【００６０】（実施例５）次に、本発明の第５の実施例
を図５と図６を使って説明する。なお、上記第４の実施
例と同一構成部品には同一符号を付して説明を省略す
る。図５は電解槽の断面構成で、図６は陽極電極２の見
取り図である。陽極電極２の孔の形状の代わりにを凸部
切り起こし１２に変更した陽極電極２を採用している。

【００６１】以下、本実施例の動作を説明する。陽極電
極２と陰極電極３の各電極の周辺で反応する化学反応
は、上記第１の実施例で説明した内容と同じである。動
作も第５の実施例と同じである。

【００６２】また、陽極電極２の孔を凸部切り起こし１
２にすることにより、電極の表面積を広くでき、更に、
水の流れも変える事ができ、その結果、温度上昇を抑
え、水の流れを変えることにより、ミネラル溶解度も変
えることもできる。

【００６３】電極に電流を流すと電極から水に電流が流
れ、その結果、水の直接加熱で、また電極の界面抵抗に
より電極が発熱する。流量が多いと冷たい水の流れよる
冷却効果があるが、少なくなると冷却効果が低下する。

【００６４】第４の発明の様に、電極に孔があるとその
分電極の表面積が減り、その結果、同じ電流を流した時
には、電流密度が上がり、電極の表面温度が上がる傾向
になる。ミネラルの特にカルシウムの溶解度は水の温度
が上昇すると低下する傾向にあるために、温度上昇によ
りミネラルの溶解度が低下することになる。また、この
切り起こし部８によりミネラル槽８へ流れる水の流れが
かわり、その結果、水の流れによるミネラルの溶解度が
変わる。

【００６５】（実施例６）次に、本発明の第６の実施例
を図７を使って説明する。なお、上記第１と第２の実施
例と同一構成部品には同一符号を付して説明を省略す
る。図７において、排出口１１を陽極電極槽５と陰極電
極槽６に各もうけ、陽極電極槽５で生成した水をすべて
ミネラル槽８を通過させて陽極電極槽５の排出口１０か
ら排水するように構成してある。

【００６６】以下、本実施例の動作を説明する。陽極電
極２と陰極電極３の各電極の周辺で反応する化学反応
は、上記第１の実施例で説明した内容と同じである。

【００６７】陽極電極槽５の陽極電極２の陰極電極３に
対向しない陽極電極２の裏面側にミネラル溶出材料７が
配置してあり、陽極電極２の孔を通して水が行き来でき
るようになっている。電解槽１に水を流し、電極に電流
を印加すると水の電気分解を始める。陰極電極２の周り
には水酸化イオンが集まり、アルカリ水ができる。陽極
電極２の周りには、水素イオンが集まり酸性水ができ
る。水素イオンの濃度差で、この酸性水は陽極電極２の
裏側にも浸透する。すなわち、ミネラル槽８内にも酸性
水が浸透する。ミネラル槽８内ではこの水素イオンと炭
酸カルシウムと反応してカルシウムが溶解する事にな
る。カルシウムが溶解した水は、このミネラル槽８を通
過して排水される。

【００６８】第５の実施例では、陽極電極槽８で生成さ
れた酸性水でミネラルが十分に溶解しないまま、電解槽
１から出ていくことがあったが、第６の実施例のよう
に、ミネラル槽を通して出すことにより、酸性水でミネ
ラルを十分溶解し、水が中和されて出ていく。このよう
にして、ミネラル硬度を上昇させたミネラル水を生成す
る事ができる。

【００６９】（実施例７）次に、本発明の第７の実施例
を図８を使って説明する。なお、上記第１と第２の実施
例と同一構成部品には同一符号を付して説明を省略す
る。図８において、大きな違いは、水の供給を陰極電極
槽６からのみ行う様にしたように構成してある。隔膜４
は、ある程度水を通しやすい透水性を持っている。

【００７０】以下、本実施例の動作を説明する。陽極電
極２と陰極電極３の各電極の周辺で反応する化学反応
は、上記第１の実施例で説明した内容と同じである。

【００７１】陽極電極槽５の陽極電極２の陰極電極３に
対向しない陽極電極２の裏面側にミネラル溶出材料７が
配置してあり、陽極電極２の孔を通して水が行き来でき
るようになっている。電解槽１に陰極電極３側から水を
流すと、流入した水は陰極電極２側と、隔膜４を通して
陽極電極２側に移動する。陽極電極２にある孔、切り起
こし１２を通過して、ミネラル槽に流れる。水圧で水は
勢いよくミネラル槽８に流れ込み、ミネラルを砕いてし
まう。同時に電流を流すことにより、陽極電極２には酸
性水が生成し、生成した酸性水が砕かれたて接触面積が
増加したミネラルと反応し溶解させる。このように流入
を陰極電極３側から流すことにより、よりミネラル溶解
度を向上させる事が可能になる。

【００７２】（実施例８）次に、本発明の第８の実施例
を図９を使って説明する。なお、上記第１と第２の実施
例と同一構成部品には同一符号を付して説明を省略す
る。図９において、陽極電極槽５で生成した水をミネラ
ル溶出材料７の入ったミネラル槽８を通過させ、陰極電
極槽６から排出されたアルカリイオン水と混合させるよ
うに構成してある。

【００７３】図９において、１は陽極電極２と陰極電極
３との間を隔膜４で仕切った電解槽である。隔膜４で仕
切られた陽極電極２がある槽を陽極電極槽５、陰極電極
３がある槽を陰極電極槽６とする。陽極電極槽５と陰極
電極槽６内には、水が流されている。１１は直流電圧
で、陽極電極２と陰極電極３に電圧が印加されるように
してある。

【００７４】以下本実施例の動作を説明する。陽極電極
２と陰極電極３の各電極の周辺で反応する化学反応は、
上記第１の実施例で説明した内容と同じである。電気分
解により、水は陽極電極２には酸性水と、陰極電極３に
はアルカリ水が生成される。この酸性水とアルカリ水
は、各々、ミネラル槽８に送られ、酸性水は、ミネラル
槽８内のカルシウムを溶解し水の硬度が上昇し中性水に
なる。

【００７５】一方、アルカリ水は、ミネラル槽を通過し
ても反応はせず通過するのみとなる。このようにして、
ミネラル硬度を上昇させる事ができる。

【００７６】（実施例９）次に、本発明の第９の実施例
を図１０を使って説明する。なお、上記第１の実施例と
同一構成部品には同一符号を付して説明を省略する。図
１０において、１は陽極電極２と陰極電極３との間を隔
膜４で仕切った電解槽１である。隔膜４で仕切られた陽
極電極２がある槽を陽極電極槽５、陰極電極３がある槽
を陰極電極槽６とする。陽極電極槽５と陰極電極槽６の
出力には、各各、カルシウム、マグネシウムを含んだコ
ーラルサンド等のミネラル溶出材料７を配置したミネラ
ル槽８が配置され、ミネラル槽８内で混合され、水が流
されてくるようになっている。１１は直流電源で、陽極
電極２と陰極電極３に電圧が印加されるように構成され
ている。

【００７７】以下、本実施例の動作を説明する。陽極電
極２と陰極電極３の各電極の周辺で反応する化学反応
は、上記第１の実施例で説明した内容と同じである。異
なる点は、陽極電極槽５と陰極電極槽６で生成されたア
ルカリ水と酸性水が各々ミネラル槽８に流れ、アルカリ
水はミネラル槽９でそのまま通過し、酸性水はミネラル
槽８でミネラル溶出材料７と反応し、カルシウムを溶解
させると同時に中性水に変わる。酸性水が中性水に変わ
り、アルカリ水と混合され、ミネラル槽８からはミネラ
ルを含んだアルカリ水が生成されることになる。

【００７８】ミネラル槽８は、中央にしきりを入れてア
ルカリ水と酸性水の仕切を入れて、酸性水とアルカリ水
が混ざりにくくなるようにしてもよい。また、酸性水と
アルカリ水を個別のミネラル槽８で反応させた後に混合
させてミネラルを含んだアルカリ水を生成してもよい。
このようにして、中性水をすべてミネラルを含んだアル
カリ水を生成する事が可能になる。

【００７９】なお、本実施例ではミネラル槽内で混合さ
せたが、もちろんミネラル槽の後で混合槽を設けても良
い。

【００８０】（実施例１０）次に、本発明の第１０の実
施例を図１１を使って説明する。なお、上記第１と第２
の実施例と同一構成部品には同一符号を付して説明を省
略する。図１１において、上記で説明した電解槽１と、
時間をカウントするタイマー手段１３を内蔵し、タイマ
ー手段１３の結果で直流電源１１の極性を切り替える駆
動手段１４有する制御手段１５で構成されている。

【００８１】以下、本実施例の動作を説明する。陽極電
極２と陰極電極３の各電極の周辺で反応する化学反応
は、上記第１の実施例で説明した内容と同じである。電
気分解を連続しておくと、水の中に含まれるカルシウ
ム、マグネシウム等のイオンが陰極電極電極に析出し、
スケールとなる。この電極表面に析出したスケールが抵
抗となって、電流を減少させ、電気分解を妨げる働きを
する。さらに進むとこのスケールが析出し電極の間をつ
なぐようになり、つながれたところに電流が集中し、電
極の損出が大きくなり使いものにならなくなる。そのた
めに、タイマー手段１３で通電時間をカウントし、例え
ば、１５分ごとに直流電源１１の極性を切替て、陰極電
極２スケールの発生を押さえるようにしてある。

【００８２】この電解槽１内に、ミネラル溶出材料７を
配置した構成では特にスケールが発生しやすく、陰極電
極槽５のスケールの発生は非常に多くなる。このため
に、このような制御でスケール除去が必要になる。

【００８３】（実施例１１）次に、本発明の第１１の実
施例を図１２を使って説明する。なお、上記第１と第２
の実施例と同一構成部品には同一符号を付して説明を省
略する。

【００８４】図１１において、直流電源１１から流れる
電流をセンシングする電流センサ１６と、その電流セン
サ１６の結果で電流を測定する電流測定手段１７を内蔵
し、電流測定手段１７の測定結果により、直流電源１１
の極性を切り替える駆動手段１４を有する制御手段１５
で構成されている。

【００８５】以下、本実施例の動作を説明する。陽極電
極２と陰極電極３の各電極の周辺で反応する化学反応
は、上記第１の実施例で説明した内容と同じである。電
気分解を連続しておくと、水の中に含まれるカルシウ
ム、マグネシウム等のイオンが陰極電極３に析出し、ス
ケールとなる。このスケールが抵抗となって、電気分解
を妨げる働きをする。さらに進むとこのスケールが析出
し電極の間をつなぐようになり、つながれたところに電
流が集中し、電極の損出が大きくなり使いものにならな
くなる。

【００８６】そのために、このスケールによる影響を少
なくするために、電気分解を始めた時の電流をまたは最
大値を、初期値とし、その電流の初期値から、時間の経
過とともに、電流が減少していく。その電流の減少度合
いにより、直流電源の極性を切り替える様に構成されて
いる。例えば、電流値が初期値の７０％になると直流電
源１１の極性を切り替える。このようにすることによ
り、電解性能が低下する前に切り替えることにより、ス
ケールによる影響をへらすことができる。

【００８７】（実施例１２）次に、本発明の第１２の実
施例を図１３を使って説明する。なお、上記第１と第２
の実施例と同一構成部品には同一符号を付して説明を省
略する。図１３において、上記説明した電気分解して作
った酸性水を利用して生成したミネラル水を、活性炭や
中空糸膜等を使った浄水手段１３を通過させる構成にし
ている。

【００８８】以下、本実施例の動作を説明する。陽極電
極２と陰極電極３の各電極の周辺で反応する化学反応
は、上記第１の実施例で説明した内容と同じである。電
気分解により、陰極電極にはｐＨ１１位のアルカリ水
が、陽極電極には、ｐＨ３位の酸性水が生成される。生
成した酸性水には、電気分解時に残留塩素が発生し、電
気分解の電流が多ければ多いほど、また水道水にふくま
れている塩素が多いほど発生する。

【００８９】この残留塩素は、飲料水に含まれると、水
本来の味、においを損ねる事になる。この残留塩素が多
いほどいやな味になる。電気分解によりこの残留塩素が
数倍になり、水の味を落とす結果になる。これを取り除
くために、生成した酸性水を活性炭や中空糸膜で構成さ
れた浄水手段１３に通すことにより、残留塩素をほぼ取
り除き、水本来の味を取り戻すことになる。

【００９０】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、陽極電極と陰
極電極とを有する電解槽内にミネラルを含むミネラル溶
出材料を配置し、更に、電極間に隔膜を配置し、電解槽
内に貯水しまたは水を流しながら電極間に直流電圧を印
加するミネラル溶出装置としているので、電極間の隔膜
により、陽極槽及び陰極槽のｐＨをより強化でき、生成
した強酸性水でミネラルを短時間に効率よく溶出する事
が可能なミネラル溶出装置を提供することができる。

【００９１】請求項２の発明によれば、陰極電極に対向
した陽極電極面に、直接、接する様にミネラル溶出材料
を配置し、電気分解時に陽極電極付近に生成した多量の
水素イオンを効率よくミネラルに反応させることができ
るために、ミネラル成分を多量に含んだ水を生成する事
が可能なミネラル溶出装置を提供できる。

【００９２】請求項３の発明によれば、陽極電極と陰極
電極の電極間にある膈膜で分離された電解槽内の陽極電
極槽のみミネラル溶解材料を配置しているために、電極
間の抵抗が低下し、上記よりさらに低電圧で電気分解を
を行うことができ、ミネラル成分を多量に含んだ水を生
成する事が可能なミネラル溶出装置を提供できる。

【００９３】請求項４の発明によれば、陰極電極と、少
なくとも１つ以上の孔を有する陽極電極と、当該電極間
にある膈膜で分離された電解槽と、陰極電極に対向しな
い陽極電極面にミネラル溶解材料を配置したミネラル槽
とで構成されるために、上記より、さらに低電圧で電気
分解を行うことができ、ミネラル成分を多量に含んだ水
を生成する事が可能で電気分解電圧を低くできるミネラ
ル溶出装置を提供できる。

【００９４】請求項５の発明によれば、少なくとも１つ
以上の切り起こし部を有する陽極電極にて構成され、電
極の孔を切り起こし部に変える事により、印加電圧を低
くできるだけでなく、水温の上昇を抑えることもでき、
電解の効率を上げることができるミネラル溶出装置を提
供できる。

【００９５】請求項６の発明によれば、陽極電極槽で生
成した水を隣接したミネラル槽を通過させてるように構
成しているために、酸性水が必ずミネラル槽を通過し、
酸性水がミネラル槽と反応したのちに排出されるため
に、ミネラル成分を多量に含んだ水を生成するミネラル
溶出装置を提供できる。

【００９６】請求項７の発明によれば、水の供給を陰極
電極のみから行うように構成しているので、陰極の方か
ら隔膜、陽極電極を通り、ミネラル槽に勢いよくあたる
ので、この水流でミネラル溶出材料を粉砕し、ミネラル
が酸性水で溶解しやすい状態を作るために、ミネラル成
分を多量に含んだ水を生成するミネラル溶出装置を提供
できる。

【００９７】請求項８の発明によれば、陽極電極と陰極
電極の電極間にある膈膜で分離された電解槽内の陽極電
極槽で生成された酸性水を、ミネラル溶解材料を配置し
たミネラル槽に流入させるようにしているので、ミネラ
ル槽で酸性水と反応し、ミネラル成分を多量に含んだ水
を生成するミネラル溶出装置を提供できる。

【００９８】請求項９の発明によれば、陽極電極と陰極
電極の当該電極間にある膈膜で分離された電解槽内の陽
極電極槽で生成された酸性水と、陰極電極槽で生成され
たアルカリ水を、各々、ミネラル溶解材料を配置したミ
ネラル槽に流入させ、ミネラル溶解材料と反応させ、混
合するように構成しているので、ミネラル成分を多量に
含んだ水を生成するミネラル溶出装置を提供できる。

【００９９】請求項１０の発明によれば、電極間に電圧
を印加した経過時間を計測するタイマー手段と、直流電
源の極性を切り替える駆動手段と、予め設定された経過
毎に直流電源の極性を交互に切替る制御手段とを有し、
電極間に電圧印加後、タイマー手段が計測した時間が予
め設定された経過時間以上になると、電極に印加してい
る電圧の極性を反転させ、さらに、逆電圧印加後、タイ
マー手段が計測した時間が予め設定された経過時間以上
になると、電極に印加している電圧の極性を反転させる
ミネラル溶出装置としているので、ミネラルを多量に含
んだ水を生成するミネラル溶出装置を提供できる。

【０１００】請求項１１の発明によれば、電極間に流れ
る電流を測定する電流検出手段と、その電流を測定測定
する電流測定手段と、その電流の変化量が初期値あるい
は最大値等の基準値に対して所定値以下になると、電極
への印加電圧の極性を切替る制御手段で構成されるミネ
ラル溶出装置を提供できる。

【０１０１】請求項１２の発明によれば、酸性水を利用
して生成したミネラル水を活性炭や中空糸膜等を使った
浄水手段に通して、残留塩素や不純物を減少させるミネ
ラル溶出装置を提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例のミネラル溶出装置の概
略構成を示すブロック断面図

【図２】本発明の第２の実施例のミネラル溶出装置の概
略構成を示すブロック断面図

【図３】本発明の第３の実施例のミネラル溶出装置の概
略構成を示すブロック断面図

【図４】本発明の第４の実施例のミネラル溶出装置の概
略構成を示すブロック断面図

【図５】本発明の第５の実施例のミネラル溶出装置の電
解槽内のブロック断面図

【図６】本発明の第５の実施例のミネラル溶出装置の陽
極電極の斜視図

【図７】本発明の第６の実施例のミネラル溶出装置の概
略構成を示すブロック断面図

【図８】本発明の第７の実施例のミネラル溶出装置の概
略構成を示すブロック断面図

【図９】本発明の第８の実施例のミネラル溶出装置の概
略構成を示すブロック断面図

【図１０】本発明の第９の実施例のミネラル溶出装置の
概略構成を示すブロック断面図

【図１１】本発明の第１０の実施例のミネラル溶出装置
の概略構成を示すブロック図

【図１２】本発明の第１１の実施例のミネラル溶出装置
の概略構成を示すブロック図

【図１３】本発明の第１２の実施例のミネラル溶出装置
の概略構成を示すブロック断面図

【符号の説明】

１ 電解槽 ２ 陽極電極 ３ 陰極電極 ４ 膈膜 ５ 陽極電極槽 ６ 陰極電極槽 ７ ミネラル溶出材料 ８ ミネラル槽 １０ 排出口 １２ 切り起こし部 １３ タイマー部 １４ 駆動手段 １５ 制御手段 １６ 電流検出手段 １７ 電流測定手段 １８ 浄水手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 ＦＩ Ｃ０２Ｆ 1/68 ５４０ Ｃ０２Ｆ 1/68 ５４０Ｅ 1/28 1/28 Ｆ 1/46 1/46 Ｚ (72)発明者 縄間 潤一 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 財前 克徳 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 弘松 太 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 清水 聡 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内

Claims (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 陽極電極と陰極電極の電極間に膈膜を設
   け、前記隔膜で分離された電解槽内の陽極電極槽及び陰
   極電極槽の各々にミネラル溶解材料を配置し、前記各電
   解槽に水を供給し、陽極電極と陰極電極の電極間に直流
   電圧を印加することにより、電解槽内の陽極電極槽及び
   陰極電極槽にてミネラル成分を多量に含んだ水を生成す
   るミネラル溶出装置。
2. 【請求項２】 ミネラル溶解材料を陽極電極面および陰
   極電極面に接する様に配置した請求項１記載のミネラル
   溶出装置。
3. 【請求項３】 ミネラル溶解材料を、陽極電極面のみに
   接する様に配置したミネラル溶出装置。
4. 【請求項４】 陰極電極と、少なくとも１つ以上の孔を
   有する陽極電極と、前記両電極間にある膈膜で分離され
   た電解槽と、陰極電極に対向しない陽極電極面側にミネ
   ラル溶解材料を有するミネラル槽とを配置し、前記電解
   槽に水を供給し、陽極電極と陰極電極の電極間に直流電
   圧を印加することにより、電解槽のミネラル槽と陽極電
   極槽及び陰極電極槽にてミネラル成分を多量に含んだ水
   を生成するミネラル溶出装置。
5. 【請求項５】 少なくとも１つ以上の切り起こし部を有
   する陽極電極にて構成された請求項４記載のミネラル溶
   出装置。
6. 【請求項６】 陽極電極槽で生成した水をミネラル槽を
   通過させる構成とした請求項４または５記載のミネラル
   溶出装置。
7. 【請求項７】 水の供給を陰極電極のみから行うように
   構成した請求項４〜６いずれか１項に記載のミネラル溶
   出装置。
8. 【請求項８】 陽極電極と陰極電極の電極間にある膈膜
   で分離された電解槽内の陽極電極槽で生成された酸性水
   を、ミネラル溶解材料を配置したミネラル槽に流入さ
   せ、陰極電極槽で生成されたアルカリ水と合成し、ミネ
   ラル成分を多量に含んだ水を生成するミネラル溶出装
   置。
9. 【請求項９】 陽極電極と陰極電極の電極間にある膈膜
   で分離された電解槽内の陽極電極槽で生成された酸性水
   と、陰極電極槽で生成されたアルカリ水を、ミネラル溶
   解材料を配置したミネラル槽に流入させ、ミネラル溶解
   材料と反応させ、混合し、ミネラル成分を多量に含んだ
   水を生成するミネラル溶出装置。
10. 【請求項１０】 電極間に電圧を印加した経過時間を計
    測するタイマー手段と、直流電源の極性を切り替える駆
    動手段と、予め設定された経過毎に直流電源の極性を交
    互に切替る制御手段とを有し、電極間に電圧印加後、タ
    イマー手段が計測した時間が予め設定された経過時間以
    上になると、電極に印加している電圧の極性を反転さ
    せ、さらに、逆電圧印加後、タイマー手段が計測した時
    間が予め設定された経過時間以上になると、電極に印加
    している電圧の極性を反転させる請求項１記載のミネラ
    ル溶出装置。
11. 【請求項１１】 電極間に流れる電流を測定する電流検
    出手段と、その電流を測定測定する電流測定手段と、そ
    の電流の変化量が初期値あるいは最大値等の基準値に対
    して所定値以下になると、電極への印加電圧の極性を切
    替る制御手段で構成される請求項１０記載のミネラル溶
    出装置。
12. 【請求項１２】 酸性水を利用して生成したミネラル水
    を、活性炭や中空糸膜等を使った浄水手段に通して、残
    留塩素や不純物を減少させる請求項１〜１１いずれか１
    項に記載のミネラル溶出装置。