JPS6339689A - Ｐｈ可変型無菌処理イオン水の製造装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野コ 本発明は、自然水を対象原水とする無菌処理イオン水の
製造装置に関する。

［発明の概要］ 本発明は、ＰＨ可変型無菌処理イオン水の製造装置にお
いて、水の電気分解を行うのに適した構造を実現するこ
とにより、簡易に無菌処理イオン水を得るようにしたも
のである。

［従来の技術］ 従来より、飲料水を対象原水とし電気分解して得られる
アルカリイオン水又は、酸性イオン水等の無菌処理イオ
ン水を健康イオン飲料や食品加工用水等として製造する
装置が発表されている。特に、後者の場合、食品の加工
処理の目的に応じたＰ　Ｈの無菌イオン水が必要されて
いる。このような要望に応えるため、従来の製造装置で
は電気分解を行うために電極に印加する直流電圧を変化
することにより所定ＰＨのイオン水を得ていたが。

酸性側からアルカル側に至るまで幅広いＰＨのイオン水
を生成することはできなかった。例えば、原水のＰＨを
７とした場合、処理水のＰＨは７よりも大きいか小さい
かのいずれか一方であり、１つの吐出口より酸性からア
ルカリに至る広い範囲のイオン水を得ることは原理的に
不可能である。

このため従来は、吐出側にアルカリ水と酸性水の混合バ
ルブを設けるなどの方策がとられてきた。

しかしながら、この方法はバルブなどの機構部品を含む
ため装置がＩｉ雑で大型になりやすい欠点があった。ま
た従来の製造装置はいずれも予め殺菌処理された市水道
を原水としたもので、井戸水。

河川水、雨水等の自然水を対象原水としたものではなか
った。これは、これら自然水が、しばしば細菌にて汚染
されており、健康イオン飲料等の目的に適合しないため
である。このため、従来の製造装置では装置本体とは別
に殺菌装置を用意し。

この殺菌装置によって得られた殺菌水を原水として用い
て装置本体によって無菌処理イオン水を得るようにして
いた。ここで殺菌装置によって無菌水を製造する方法と
しては、１）薬剤添加法、２）加熱滅菌法、３）紫外線
滅菌法、４）メンブランフィルタ−法等がとられている
。このうち、１）薬剤添加法は、経済的には優れた方法
ではあるが、残留薬剤や副生成物等による副作用が伴う
。一方、２）加熱滅菌法は、原理的に最も優れた方法で
はあるが、多量のエネルギーを消費するための試験用等
の特殊用途に限られる６また、３）紫外線滅菌法は、水
の中に紫外線が通過しにくいため、あまり効果的な方法
とはいえない。さらに、４）メンブランフィルタ−法は
、細菌をメンブランフィルタ−にて分離除去してしまう
方法である。このため、前記囲者の中では、比較的優れ
た方法とは言えるが、次のような問題点を残す。　（イ
）水中の細菌や微粒子のためにメンブランフィルタ−が
目詰りしやすい。このため、定期的な交換が不可欠な他
、汚濁のひどい水の場合には、頻繁に交換しなければな
らず現実問題として使用できない。

（ロ）細菌を殺す作用はないため、メンブランフィルタ
−の手前は逆に汚染度が高くなる。このため、細菌の代
謝物等により処理水が汚染される場合がある。これに伴
い、処理水に異臭異味がしたり、飲用に供した場合には
細菌の代謝毒物により疾病を引き起こすことがある。

［発明が解決しようとする問題点］ このように従来のＰＨ可変型無菌処理イオン水の製造装
置は製造し得るイオン水のＰＨの調整範囲が限られてい
る。また装置本体とは別に殺菌装置を必要とし、しかも
この殺菌装置から得られる殺菌水は不満足なものしか得
られないという問題がある。

本発明はこのような問題に鑑みなされたもので、広いＰ
Ｈの調整範囲を可能にしまた殺菌装置を別に用意するこ
となく簡易にしかも大量の無菌処理イオン水が得られる
ように構成した無菌処理イオン水の製造装置を提供する
ことを目的とするものである。

［問題点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は、第１電解槽と第２
電解槽とを有する電解槽を備え、上記各種がそれぞれ陽
極と陰極とから成り定電圧が加えられる第１電極対及び
可変電圧が加えられる第２電極対を有すると共に、隔体
によってそれぞれ陽極室と陰極室とに隔離され、さらに
第１電解槽の陽極室と第２電解槽の陰極室とが連通され
ると共に前者の陰極室と後者の陽極室とが連通されて成
り、上記電解槽の上流側及び下流側には被処理水の給水
口及び第１．第２吐出口が設けられ、上記第１電極対に
定電圧が加えられると共に第２電極対に可変電圧が加え
られた状態で、上記給水口から供給された被処理水が上
記第１及び第２電解槽の陽極室で殺菌処理されると共に
第１及び第２電解槽の陰極室でＰＨ調整されることによ
り所望のイオン水とされて、上記第１．第２吐出口から
吐出されることを特徴としている。

［作用］ 電解槽の給水口から供給された被処理水は第１及び第２
電解槽の陽極室で殺菌処理されると共に、陰極室でＰＨ
調整され所望のＰＨのイオン水とされた後吐出口から吐
出される。このとき第２電解槽の第２電極対に加える直
流電圧を可変することにより、イオン水のＰＨを酸性か
らアルカリ性に至る広い範囲に調整することができる。

［発明の実施例］ 第１図は本発明の第１実施例のＰＨ可変型無菌処理イオ
ン水の製造装置を示す断面図で、第１電解槽１と第２電
解槽２とによって電解槽２０が構成されている。第１電
解槽１は陰極室１’！６と陰極電極７とから成る第１電
極対を有すると共に孔質（ポーラス）隔離５によって陽
極室６Ａと陰極室７Ａとに隔離されている。同様にして
第２電解槽２は陰極電極８と陽極電極９とから成る第２
電極対を有すると共に孔質隔離５によって陰極室８Ａと
陽極室９Ａとに隔離されている。

第１電極対及び第２電極対はクロス電極を構成しており
、このために陽極電極６，９間士及び陰極電極７，８間
士は左右の各種１，２の上下位置が逆な関係に配置され
ている。これによって第１電解槽１の陽極室６Ａと第２
電解槽２の陰極室８Ａとが連通ずると共に、上記槽１の
陰極室７Ａと上記槽２の陽極室９Ａとが連通ずる。第１
電極対及び第２電極対に対しては各種１，２に原水（以
下被処理水と称する）が供給された場合、電気分解を行
うための直流電圧が加えられる。この場合第１電解槽１
の第１電極対に対しては定電圧が加えられ、また第２電
解槽２の第２電極対に対しては可変電圧が加えられる。

電解槽２０の上流側には被処理水を供給するための給水
口４及び下流側には所望のＰＨのイオン水を吐出するた
めの第１．第２吐出口１０Ａ。

１０Ｂが設けられる。

本実施例の場合、第１電解槽１及び第２電解槽２は別個
に用意され、接続管３によって一体的に接続された構造
を示している。この場合槽１の陽極水吐出口ＩＡと槽２
の陰極水給水口２Ｂとが連通するように、また槽１の陰
極水吐出口ＩＢと槽２の陽極水給水口２Ａとが連通ずる
ように接続される。

第２図は本実施例のＰＨ可変型無菌処理イオン水の製造
装置に直流電圧を供給するための電源装置の配線図を示
すものである。ＡＣプラグ１１には直列に電源スィッチ
１２及びヒユーズ１３が接続され、トランス１４の二次
側には切換スイッチ１５、整流スタック１６Ｂが接続さ
れる。整流スタック１６Ｂの出力側には平滑用コンデン
サ１７Ｂが接続され、この直流出力電圧の陽極及び陰極
側はそれぞれ第２電解槽２の陽極電極９及び陰極電極８
に接続される。またトランス１４の二次側の別な位置に
は整流スタック１６Ａ、平滑用コンデンサ１７Ａが接続
され、この直流出力電圧の陽極及び陰極側はそれぞれ第
１電解槽１の陽極電極６及び陰極電極７に接続される。

第２電解槽２に加えられる直流電圧は、切換スイッチ１
５を切換えることにより可変される。

次に本実施例の作用を説明する。

第１電解槽１及び第２電解槽２のクロスしている陽極電
極６，９及び陰極電極７，８間に第２図の電源装置から
直流電圧を加えた状態で、電解槽２ｏの給水口４から被
処理水例えば井戸水、河川水、雨水等の自然水を供給す
る。被処理水は二分されて、一方は第１電解槽１の陽極
室６Ａを通過した後第２電解槽２の陰極室８Ａへと進む
。他方は第１電解槽１の陰極室７Ａを通過した後第２電
解槽２の陽極室９Ａへと進む。これらの通過過程におい
て被処理水は陽極室６Ａ、９Ａを通過するときは電解殺
菌処理を受け、陰極室７Ａ、８Ａを通過するときはＰＨ
調整を受ける。このとき第２電解槽２の陽極及び陰極電
極９，８間（第２電極対）に加える直流電圧を変化させ
ることにより、陰極室８Ａにおける被処理水のＰＨの値
を酸性からアリカリ性に至る広い範囲に調整することが
できるので、所望のＰＨのイオン水となした後第２吐出
口１０Ｂから吐出させる。第１吐出口１０Ａからは逆の
関係に処理されたイオン水が吐出される。またこのとき
特に陽極室６Ａ、９Ａを通過するときは、発生期の酸素
によって十分な殺菌作用が行われる。

すなわち、水を電気分解すると５陽極側では、酸化性物
質を生成する。この酸化性物質は１発生期の酸素と称せ
られ、極めて強力な酸化作用と殺菌作用を有する。また
、この種の発生期の酸素は、不安定であることが知られ
ており、生成後は、すみやかに事故消滅する。このため
、電解直後は強力な殺菌作用を呈するが、時間の経過と
共に、殺菌剤は自然分解してしまう。このようにして、
水中の細菌を殺菌した後は、殺菌剤を残留することのな
い無菌水を生成することができる。この方法は、水のオ
ゾン殺菌法に対比することができる。

オゾン殺菌法が１間接的に水中で発生期の酸素を生成す
るのに対し、本発明による方法は直接法であるのが主な
相違点である。

オゾン殺菌法 ３０２→２０．（乾燥空気中の無声放電等）０、→ｏ２
＋ｏ”　（水中で発生期酸素ＯＩとなる）本発明による
方式 ％式％） この発生期の酸素は、ラジカル状酸素原子又は、高次の
ハロゲン酸等の強力な酸化剤と考えられ、極めて強力な
酸化作用及び殺菌作用を呈する。更に、この種の発生期
酸素は不安定化学種であるために、２０”→０２のよう
に、極めてすみやかに自然消滅する。

更に、本実施例のように第１槽１及び第２槽２に前述の
ようにクロス電極を配置することにより、被処理水を完
全に無菌化すると共に所望のＰＨに調整されたイオン水
となすことができる。

次表は本実施例における陽極殺菌効果を示すものである
。直流電圧２０Ｖ、流量３　ｎ　’／　ｍｉｎの条件で
行った例を示す。

下記表から明らかなように本実施例のＰ　Ｈ可変型無菌
処理イオン水の製造装置によれば、処理前１０’〜　１
０’／ｍｌ程度存在していた菌をＯにすることができる
ので、大きな効果が得られる。

表　　陽極部における殺菌効果 また第４図は本実施例によって得られたイオン水のＰＨ
可変特性を示すもので、縦軸はＰＨ値、横軸は第２電解
槽２への印加電圧である。なお第１電解槽１への印加電
圧：　２０Ｖ　（一定）、流量＝３９／ｍｉｎの条件で
行った例を示す。

この第４図から明らかなように第１電解槽１への印加電
圧を一定に保った状態で、第２電解槽２への印加電圧を
Ｏ〜４０（Ｖ）の範囲で可変することにより、ＰＨ値が
３．７〜１０．３に至る広い範囲で調整されたイオン水
を得ることができる。

従って酸性からアルカリ性に至る広い範囲のＰＨ値を得
ることができる。

第３図は本発明の第２実施例を示すもので、第１実施例
のように第１電解槽１と第２電解槽２とを別体に用意す
ることなく、初めがら両者が一体化された電解槽２０を
用いた例を示すものである。

本実施例によっても第１実施例と同様な効果が得られる
他に、特に電解槽２０の構造を簡単化できるという利点
が得られる。

〔発明の効果］ 以上述べたように本発明によれば、広範囲にＰＨ値を調
整することができ、また装置本体のみによって簡易にし
かも大量の無菌処理イオン水を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の第１実施例のＰＨ可変型無菌処理イオ
ン水の製造装置を示す断面図、第２図は本発明のＰＨ可
変型無菌処理イオン水の製造装置に用いられる電源装置
を示す配線図、第３図は本発明の第２実施例のＰＨ可変
型無菌処理イオン水の製造装置を示す断面図、第４図は
本発明の第１実施例で得られたＰＨ可変特性図である６
１・・・第１電解槽、 ２・・・第２電解槽、 ３・・・接続管、 ４・・・給水口、 ５・・・隔離。 ６．９・・・陽極電極。 ６Ａ、９Ａ・・・陽極室、 ７．８・・・陰極電極、 ７Ａ、８Ａ・・・陰極室。 １０Ａ、ＩＯＢ・・・吐出口。 特許出願人　　　株式会社東洋科学研究代理人　弁理士
　　永　１）武　三　部（・べ・イ曹：＼ｊ

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. （１）第１電解槽と第２電解槽とを有する電解槽を備え
   、上記各槽がそれぞれ陽極と陰極とから成り定電圧が加
   えられる第１電極対及び可変電圧が加えられる第２電極
   対を有すると共に、隔体によってそれぞれ陽極室と陰極
   室とに隔離され、さらに第１電解槽の陽極室と第２電解
   槽の陰極室とが連通されると共に前者の陰極室と後者の
   陽極室とが連通されて成り、上記電解槽の上流側及び下
   流側には被処理水の給水口及び第１、第２吐出口が設け
   られ、上記第１電極対に定電圧が加えられると共に第２
   電極対に可変電圧が加えられた状態で、上記給水口から
   供給された被処理水が上記第１及び第２電解槽の陽極室
   で殺菌処理されると共に陰極室でＰＨ調整されることに
   より所望のイオン水とされて、上記第１、第２吐出口か
   ら吐出されることを特徴とするＰＨ可変型無菌処理イオ
   ン水の製造装置。
2. （２）上記第１電解槽及び第２電解槽が別個に用意され
   、接続部材を介して一体化されたことを特徴とする特許
   請求の範囲第１項記載のＰＨ可変型無菌処理イオン水の
   製造装置。