JPH0334320Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】

（産業上の利用分野） 本考案は、飲料水等を電解してアルカリイオン
水を得るためのイオン水製造器に関する。 （従来技術） アルカリイオン水は、主として飲料水中のミネ
ラル分をイオン化して弱アルカリ性とし、体内へ
のミネラル分の吸収を促進してアルカリ体質にす
るための健康飲料として、あるいはその他に調理
用及び嗜好用等種々の用途向けに従来から頻繁に
使用されてきた。 そのため各種のイオン水製造器が開発され販売
されている。これらはいずれも陽極と陰極の間に
隔膜を設けた構造であり、電解によつて陽極室側
では酸素発生と同時に液が弱酸性となり（H₂O
−2e^-→1/2O₂＋2H⁺）、陰極室側では水素発生と
同時にミネラル分が陽イオンとして陰極側に集ま
り弱アルカリ性となる（H₂O＋e^-→1/2H₂＋
OH^-）。 従つて陰極室側の液では陽イオンの溶解度が小
さくなり、Ca⁺⁺やMg⁺⁺に代表されるミネラル分
が水酸化物として沈澱し、陰極室の汚染、場合に
よつては陰極室の給水管等の閉塞の原因となる。 イオン水製造器においては、該陰極室における
沈澱物の処理が大きな問題であり、定期的に陰陽
極を逆にして電解を行つて沈澱を再溶解したり、
定期的に酢酸等の酸で処理して沈澱を溶解したり
して、沈澱の除去を行うようにしている。これら
の方法は、操作自体が煩雑であること、完全に沈
澱を除去することが困難であること、電極成分等
の不純物の溶出が生ずること、装置の腐食により
短寿命化すること等の問題があり、より有効な沈
澱除去方法の開発が望まれている。 （考案の目的） イオン水製造器における沈澱除去は上記した通
り従来から広く行われているが、本考案者らは沈
澱除去よりも沈澱自体を生成することのないイオ
ン水製造器の開発を目的として研究を進め、本考
案に到達したものである。 本考案の目的は、陰極室中へ供給される前の供
給水を磁化水として該磁化水を陰極室内へ供給し
て陰極室内での沈澱の生成を最小限とするととも
に製造されるイオン水のミネラル含量を増加させ
るようにしたイオン水製造器を提供することであ
る。 （問題点を解決するための手段） 本考案は、隔膜で陽極室と陰極室に区画され、
少なくとも該陰極室に供給水導入口とイオン水取
出口を有する電解槽型のイオン水製造器におい
て、前記供給水導入口より前の供給管の周囲に磁
石を設置して該供給管内を流れる供給水を磁化水
とするようにしたことを特徴とするイオン水製造
器である。 以下本考案を詳細に説明する。 本考案は、水を磁場内を通すことにより水を磁
化するとイオンの溶解度が増大してイオン水中の
Ca⁺⁺やMg⁺⁺等のミネラル分の沈澱を防止すると
いう効果を見出し、これをイオン水製造器に応用
することにより案出されたものである。 水を磁場に通すことによつてイオン溶解度が増
大する理由については、理論的な解明は行われて
いないが、磁場が水に作用して水の構造が若干変
化するためと思われる。水に対する磁気作用につ
いては、ヴエ・イ・クラツセン著「水の磁気処
理」（社団法人新日本鋳鍛造協会発行）に記述さ
れている。 本考案では、陰極室への供給水導入口より前の
供給管の周囲に磁石を設置し、該供給管内を流れ
る供給水を磁化し、該磁化水を陰極室内へ供給す
るようにする。使用する磁石は特に限定されない
が、永久磁石を使用することが最も好ましく、こ
の他に電磁石を使用することもできる。 陽極室側への供給水に磁場を掛けることは何等
差し支えないが、陽極室側はミネラルイオン濃度
が低く、酸素発生に伴うPH低下があるため効果は
少ない。 磁石により形成される磁場の強さは20〜2000ガ
ウスが好ましく、1000ガウス前後が最適である。
20ガウス未満であると、磁化力が不十分となり、
2000ガウスを越えると周囲への影響が無視できな
くなるとともに装置の大型化等経済的な問題が生
ずる。 磁石の設置箇所は陰極室への供給水の供給管の
周囲とし、永久磁石を該供給管の周囲に接触する
ようにクランプ等で固定することが最も容易で好
ましいが、該供給管の周囲に電磁石を設置し、例
えば必要な際にのみ、磁場を掛けるようにしても
よい。 陰極室に供給する水は通常の水道水等の市水を
そのまま使用すればよい。 又使用する電極も、炭素電極、金属電極等の従
来の電極を使用することができるが、耐腐食性等
を考慮してチタン等の金属基材上に貴金属酸化物
等を被覆して成る寸法安定性電極を使用すること
が好ましい。 本考案の電解槽型イオン水製造器の構造は、隔
膜で陽極室と陰極室に区画され、少なくとも該陰
極室に供給水導入口とイオン水取出口を有するも
のであれば特に限定されないが、例えば直方体状
の電解槽を方形の隔膜で区画した構造であつて
も、あるいは中央に棒状又は筒状の陽極を有する
円筒形の電解槽を円筒状の隔膜で区画して隔膜の
外側に陰極室を形成するようにしたいわゆるポツ
ト型の構造であつてもよい。 （実施例） 以下添付図面に示す本考案の実施例に基づいて
本考案をより詳細に説明するが、本考案は該実施
例に限定されるものではない。 第１図は、本考案に係わるイオン水製造器の構
造の概略を示す縦断正面図である。 電解槽型イオン水製造器１は、底板２、側板３
及び天板４から成る直方体の箱状の外観を有し、
該イオン水製造器１の内部はほぼ中央において、
素焼板、イオン交換膜等の隔膜５により、陽極室
６と陰極室７に区画されている。該陽極室６及び
陰極室７の天板４にはそれぞれ陽極液導入口８及
び陰極供給水導入口９が配設され、又両室の底板
２にはそれぞれ陽極液取出口１０及び陰極イオン
水取出口１１が配設されている。 陽極室６及び陰極室７内にはそれぞれ板状、多
孔状等の陽極１２及び陰極１３が陽極液及び陰極
液に浸るように設置され、前記陰極供給水導入口
９から上方に延びる供給管１４の周囲には例えば
円筒形の永久磁石１５がクランプ等で締着される
か又は溶接等で固着されている。該永久磁石１５
の代わりに電磁石のコイルを前記供給管１４の周
囲に巻回しておいてもよい。 このイオン水製造器を使用する際は、陰陽極１
２，１３に通電し永久磁石１５により供給管１４
内に磁場を掛けながら、陽極液導入口８及び陰極
供給水導入口９には水道水等の市水を供給する。
陰極室７内に供給される水は、予め磁化されてお
り、通常の電解により弱アルカリ性のイオン水と
されるとともに、該磁化水により沈澱の発生が防
止された後、陰極イオン水取出口１１から取り出
される。取り出されたイオン水は、そのまま飲用
等に供されるか又は種々の用途に使用するために
貯蔵される。 第２図は、第１図の構造を適用したポツト型イ
オン水製造器の例を示す縦断側面図である。 該ポツト肩イオン水製造器２１は、短寸円筒形
の基台２２、該基台２２上に設置されたイオン水
供給器２３、該イオン水供給器２３上に設置され
た電解槽２４、該電解槽２４を囲む円筒形の側板
２５、及び該側板２５の上端開口部を閉塞する天
板２６及び該天板２６上に載置された上部が開口
する注水槽２７から成つている。なお、該注水槽
２７は通常は前記天板２６上に固定せず給水が必
要な場合のみ天板２６上に載置することが好まし
い。 前記イオン水供給器２３上には、段部が形成さ
れた下部蓋体２８が載置され、該下部蓋体２８の
外周縁部にはステンレススチール等から成る円筒
状の陰極２９が立設されている。該陰極２９の上
端部の内縁には目皿状に複数の通孔３０が円周方
向に穿設された上部蓋体３１が嵌合されかつ該上
端部は前記天板２６に穿設された孔３２の内縁部
に嵌合している。前記下部蓋体２８の前記陰極２
９の内方には、素焼板、多孔性合成樹脂等から成
る円筒形の隔膜３３が立設され、その上端は前記
上部蓋体３１の通孔３０のやや下方に位置してい
る。前記隔膜３３より内方の前記下部蓋体２８上
には棒状の炭素電極等から成る陽極３４が立設さ
れ、その上端は前記上部蓋体３１の若干下方に位
置している。 前記注水槽２７の周囲には馬蹄形等の永久磁石
３５が溶接されあるいはクランプ等により締着さ
れている。なお、該磁石は電磁石を使用するよう
にしてもよい。 前記下部蓋体２８の前部及び後部の要所つまり
それぞれ陰極２９と隔膜３３で囲まれる陰極室の
下端部及び隔膜３３内の陽極室の下端部には、そ
れぞれ截頭円錐状の１対の通孔３６，３７が穿設
され、各通孔３６，３７には該通孔よりやや短寸
の閉塞体３８，３９が嵌合されている。両閉塞体
３８，３９のそれぞれの下端には、小径短寸の連
結杆４０，４１が連結され、両連結杆４０，４１
の下端は、後端が前記イオン水供給器２３の内後
部の支点４２に連結されて該支点４２を中心に回
転する給水レバー４３に連結されており、該給水
レバー４３は引張バネ４４により上方に付勢され
ている。 前記イオン水供給器２３内の天板下面の一方の
連結杆４０の周囲には陰極イオン水取出管４５が
設置され、該取出管４５は前方に折曲されて該イ
オン水供給器２３の前板から前方へ突出し再度下
方に折曲されている。同様に前記イオン水供給器
２３内の天板下面の他方の連結杆４１の周囲には
陽極水取出管４６が設置され、該取出管４６は前
方に折曲されて該イオン水供給器２３の前板から
前方へ突出し再度下方に折曲されている。 このイオン水製造器を使用する際は、陰陽極２
９，３４に通電しながら、供給水導入口に相当す
る注水槽２７から上部蓋体３１の通孔３０を通し
て陽極室及び陰極室内に水道水等の市水を供給す
る。陽極室内及び陰極室内に供給された水は既に
前記注水槽２７の周囲の磁石３５により磁化され
て沈澱の発生が防止されており、陰極室内の水は
通常の電解により弱アルカリ性のイオン水とされ
て陰極室内に貯留される。 レバー４３を下方に回転させると該レバー４３
に固着された連結杆４０，４１が下方に移動し、
該連結杆４０，４１に連結された閉塞体３８，３
９が下部蓋体２８から外れて、電解槽２４内に貯
留された陰極イオン水及び陽極水がそれぞれイオ
ン水取出口に相当する陰極イオン水取出管４５及
び陽極水取出管４６から取り出され、陰極イオン
水を飲用等に利用する。この場合陰極水及び陽極
水がほぼ等量ずつ取り出されるため、電解液に変
化が生ずることがない。又陽極水は不要であるた
め、本装置の後方に取り出すようにしてもよい。 次に本装置を使用してイオン水を製造する場合
の例を実施例に基づいて説明する。 実施例 １ 市販のポツト型イオン水製造器の陰極室及び陰
極室の注水槽の周囲に500ガウスのフエライト磁
石を５個取り付けた。該ポツト型イオン水製造器
の容量は約７であり、陽極は棒状の炭素電極
で、素焼製の隔膜を介して該陽極の外側が陰極室
となつており、壁面に沿つてステンレススチール
板製の陰極が取り付けてあつた。 該イオン水製造器を水道水で満たし、タイマー
を用いて30分間電解した。電解終了後陰極側のイ
オン水のPHをCa⁺⁺濃度を測定し、その後液を廃
棄し、洗浄せずに新たに水道水を加え上記電解操
作を行い、この操作を５回繰り返した。その結果
を第１表に示す。 比較例 １ 磁石を取り付けなかつたこと以外は実施例１と
同条件で電解を行、陰極側のイオン水のPH、
Ca⁺⁺濃度を測定しかつ沈澱物の有無をチエツク
した。その結果を第１表に示す。 第１表から分かるように、実施例１ではイオン
水中のCa⁺⁺濃度が、比較例１の場合の約1.2倍で
あり、又実施例１では陰極室内の沈澱が４回目に
僅かに生成したのに対し、比較例１では１回目か
ら沈澱が生成し、５回目では陰極全体が厚い被膜
で覆われたと同時に隔膜も殆ど閉塞状態となつ
た。

【表】 ＊ 沈澱が多い
※ 沈澱がかなり多い
＃ 沈澱が最も多い
（考案の効果） 本考案は、イオン水製造器の陰極室への陰極液
供給管の周囲に磁石を設置して該供給管内を流れ
る水に磁場を掛け、磁化した後、この水を陰極室
へ供給するようにしてあり、これによりPHが上昇
してCa⁺⁺をはじめとするミネラル含量が多くな
るとともに、ミネラル分が金属水酸化物として沈
澱することが防止される。従つて本考案に係わる
イオン水製造器を使用すると、従来のイオン水製
造器で製造したイオン水よりもミネラル分の多い
イオン水を製造できるとともに、沈澱物の量が大
幅に減少するため、従来のイオン水製造器におけ
る大きな欠点であつた洗浄とそれに伴う煩雑な操
作を解消することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本考案に係わるイオン水製造器の構
造の概略を示す縦断正面図、第２図は、第１図の
構造を適用したポツト型イオン水製造器の例を示
す縦断側面図である。 １……イオン水製造器、５……隔膜、６……陽
極室、７……陰極室、９……供給水導入口、１１
……イオン水取出口、１２…陽極、１３……陰
極、１４……供給管、１５……永久磁石、２１…
…イオン水製造器、２４……電解槽、２７……注
水槽、２９……陰極、３３……隔膜、３４……陽
極、４５……陰極イオン水供給管。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 １ 隔膜で陽極室と陰極室に区画され、少なくと
   も該陰極室に供給水導入口とイオン水取出口を
   有する電解槽型のイオン水製造器において、前
   記供給水導入口より前の供給管の周囲に磁石を
   設置して該供給管内を流れる供給水を磁化水と
   するようにしたことを特徴とするイオン水製造
   器。 ２ 磁石が永久磁石である実用新案登録請求の範
   囲第１項に記載のイオン水製造器。 ３ 磁石が電磁石である実用新案登録請求の範囲
   第１項に記載のイオン水製造器。 ４ 電極が寸法安定性電極である実用新案登録請
   求の範囲第１項から第３項までのいずれかに記
   載のイオン水製造器。