JPH07110357B2 - 電解イオン水生成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、水を電離してアルカリ
性イオン水と酸性イオン水とに分離する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】水は、電離することによって、アルカリ
性イオン水と酸性イオン水とに分離できる。アルカリ性
イオン水は、物を柔らかくする豊潤作用に加えて、溶解
力や浸透力に優れた特性を示す。また、水道水を電離し
て得られるアルカリ性イオン水は、塩素の含有量を極減
できる特長もある。酸性イオン水は、洗浄作用、殺菌作
用、漂白作用に優れた特性を示す。これ等の作用が生か
されて、アルカリ性イオン水は、飲料水、水割り用の
水、コーヒーやお茶の水に使用されている。また、酸性
イオン水は、麺類のゆで水、豆類を煮炊きする水、果物
野菜の洗浄水、卵のゆで水、掃除水等に使用されてい
る。アルカリ性イオン水と酸性イオン水とは水を電気分
解して得られる。水の流路に、プラスとマイナスの電極
板を対向して設けると、マイナス電極の近傍にアルカリ
性イオン水が、プラス電極の近傍に酸性イオン水が集ま
る。マイナス電極に集まるアルカリ性イオン水は、プラ
スの電解質を含んでいる。プラス電極に集まる酸性イオ
ン水はマイナスの電解質を含んでいる。水には、カルシ
ウムイオン、ナトリウムイオン、マグネシウムイオン、
カリウムイオン等のプラスの電解質と、塩素や硫黄、あ
るいは珪酸等のマイナスイオンが含まれている。

【０００３】水を電離する従来の装置の電極板の概略を
図１に示している。この電極板１は、＋−の電極板１の
間にセパレーターユニット２を配設している。セパレー
ターユニット２はイオン透過性のある隔膜２Ａで、アル
カリ性イオン水と酸性イオン水とに電離した水が混合す
るのを防止する。したがって、セパレーターユニット２
には、水が自由に通過できない微細な空隙のある隔膜２
Ａが使用される。

【０００４】この構造の電極板１は、電極板１とセパレ
ーターユニット２との間に水を流入して、＋−の電極に
直流電圧を印加する。流入する水は、−電極板１の近傍
では＋イオン濃度が高くなってアルカリ性イオン水とな
り、＋電極板１の近傍では−イオン濃度が高くなって酸
性イオン水となる。このように、対向電極を有する装置
は、電極間の電気抵抗を小さくできる。それは、電極板
１の対向面積を大きくできると共に、電極間の距離を短
くできるからである。電極間の抵抗は、電極板１の対向
面積を大きくして、電極間隔を狭くすると小さくなる。
したがって、この電極構造は、低電圧の直流で効率よく
水を電離できる特長がある。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この構
造の電極は、＋−の電極板の間に均一に水を流入させる
のが難しい欠点がある。たとえば、図１に示すように、
供給口３を中心部分に設けると、電極板１の中心に多量
の水が流入し、両側部分で水量が少なくなる。水を均一
に流入できないと、水流の遅い部分でスケール等が堆積
する。堆積したスケールは、局部的に＋−の電極間隔を
著しく狭くして電極間で放電させる。電極間で水中放電
すると、排出される水が臭くなる。さらにスケールの堆
積が進行すると、＋−の電極をショートする。電極ショ
ートは、電源を過負荷として故障の原因となる。また、
電極間の電圧を低くして水を効率よく電離できなくす
る。さらに、電極ショートする部分で大電流が流れて局
部的に温度が上昇する欠点もある。

【０００６】隔膜を電極板の間に絶縁して配設するため
に、隔膜をプラスチック製の保形枠にインサート成形し
た電解槽を備える電解イオン水生成装置が、特開平３−
２７０７８４号公報に記載される。この公報に記載され
る電解槽は、保形枠の間に電極板を挟着して積層し、電
極板の間に隔膜を配設している。電極板の間に水を流入
し、また、流出させるために、隙間なく積層される保形
枠に通水孔を成形している。この構造の電解槽は、積層
された保形枠の通水孔を通過して、電極板の間に水が流
入される。通水孔から電極板の間に流入する水は、電極
板の間に均一に分散されるのが難しい。それは、電極板
の局部に水が流入されるからである。とくに、通水孔か
ら離れた隅部で水量が少なくなって、スケールが堆積し
やすくなる。堆積したスケールは水中放電を起こして、
前述の弊害の原因となる。

【０００７】本発明は、さらにこの欠点を解決すること
を目的に開発されたものである。本発明の重要な目的
は、水を均一に流入して、スケールの発生を効果的に防
止でき、さらに、隔膜を電極板の間の正確な位置に保持
して効率よく水を電離できる電解イオン水生成装置を提
供することにある。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明の電解イオン水生
成装置は、前述の目的を達成するために下記の構成を備
える。木発明の装置は、水を通水してアルカリ性イオン
水と酸性イオン水とに電離する電解槽を備える。電解槽
（４）は、対向して配設された＋−の電極板（１）の間
に、イオン透過性のあるセパレーターユニット（２）を
配設している。セパレーターユニット（２）は、プラス
チック製の保形枠（２Ｂ）に、イオン透過性のある隔膜
（２Ａ）をインサート成形したものである。セパレータ
ーユニット（２）の保形枠（２Ｂ）に電板（１）が重ね
られて、隔膜（２Ａ）と電極板（１）との間に水の流入
口（５）を設けている。

【０００９】さらに、本発明の電解イオン水生成装置
は、下記の独特の構造の電解槽を備えることを特徴とす
る。 （ａ） セパレーターユニット（２）は、プラスチック
製の保形枠（２Ｂ）に分流凸起（２）を一体的に成形し
ている。 （ｂ） セパレーターユニット（２）は、間に電極板
（１）を挟着して水の流路を構成する隙間ができる状態
で積層されている。 （ｃ） 分流凸起は、隔膜の表面に沿って保形枠の内側
に突出して成形されている。 （ｄ） 分流凸起は、保形枠にインサート成形されてい
る隔膜の両面に配設されて隔膜の両面を挟着している。 （ｅ） 分流凸起は、隔膜と電極板との間に設けられる
流入口に突出して成形されると共に、分流凸起に当接し
て電極板を配設しており、電極板と隔膜を一定の間隔に
保持すると共に、流入口を複数の流路に分割している。

【００１０】

【作用】本発明の電解イオン水生成装置は、図２に示す
ように、プラスチック製の保形 枠２Ｂに隔膜２Ａをイン
サートしてセパレーターユニット２を製作している。セ
パレーターユニット２は、保形枠２Ｂに分流凸起２Ｃを
一体成形している。分流凸起２Ｃは、隔膜２Ａの両面を
挟着して、隔膜２Ａを定位置に保持すると共に、隔膜２
Ａと電極板１との間の流入口５を複数に分割している。
分流凸起２Ｃで分割された流入口５は、セパレーターユ
ニット２と電極板１との間に流入する水を分散して均一
に流入させる。分散して流入される水は、電極板の全面
に均一に流れる。このため、本発明の装置は、水が流れ
ない部分にできるスケールの発生を防止できる。

【００１１】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。ただし、以下に示す実施例は、本発明の技術思想
を具体化するための電解イオン水生成装置を例示するも
のであって、本発明の電解イオン水生成装置は、構成部
品の材質、形状、構造、配置等を下記のものに特定する
ものでない。本発明の電解イオン水生成装置は、特許請
求の範囲において、種々の変更を加えることができる。

【００１２】さらに、この明細書は、特許請求の範囲を
理解し易いように、実施例に示される部材に対応する番
号を、「特許請求の範囲の欄」、「作用の欄」、および
「課題を解決するための手段の欄」に示される部材に付
記している。ただ、特許請求の範囲に示される部材を、
実施例の部材に特定するものでは決してない。

【００１３】図３に示す電解イオン水生成装置は、水の
フィルター６と、このフィルター６を通過した水を電解
して、プラスのイオンを含むアルカリ性イオン水と、酸
性イオン水とに分離する電解槽４と、電解槽４の電極に
直流電圧を印加する電源７と、フィルター６の流入側に
連結されている開閉弁８とを備えている。

【００１４】フィルター６は、供給される水道水を活性
炭で濾過して電解槽４に供給するもので、ケーシング内
に、粒状、あるいはシート状の活性炭を内蔵している。

【００１５】電解槽４は、ケーシング内に３枚の電極板
１と、２枚のセパレーターユニット２とを内蔵してい
る。電極板１とセパレーターユニット２とは、所定の間
隔で平行に配設されている。両側の電極板１は＋の電源
７に、中間の電極板１は−の電源７に接続されている。
セパレーターユニット２は電極板１の間に配設されてい
る。

【００１６】図３に示すケーシング９は、流入側に流入
チャンバー１０を設けている。流入チャンバー１０に流
入した水は、流入口５を通過して、セパレーターユニッ
ト２の隔膜２Ａと電極板１との間に流入される。このよ
うに、流入チャンバー１０を設けた電解槽４は、流入口
５からより均一に水を流入できる特長がある。それは、
流入チャンバー１０が、所定の圧力で相当量の水を蓄
え、ここから流入口５に水を供給するからである。多量
の水を蓄える流入チャンバー１０は、水が流入する局部
の水圧低下が少なく、流入口５に均一に水を流入できる
特長がある。

【００１７】図３に示す電解槽４は、＋の電極板１とセ
パレーターユニット２との間を酸性イオン水の流路と
し、−の電極板１とセパレーターユニット２との間をア
ルカリ性イオン水の流路とする。両側に位置する−の電
極板１の内側にはアルカリ性イオン水の流路ができるの
で、この水を集めて、アルカリ性イオン水の排出口１１
に連結する。中央に位置する＋の電極板１の両側には、
酸性イオン水の流路ができる。この水を集めて酸性イオ
ン水の排出口１１に連結する。

【００１８】ケーシング９内に配設される電極板１は金
属板で、ケーシング９を貫通するネジを電極板１に連結
し、このネジを介して外部の電極端子に接続されてい
る。電極端子は、リード線を介して、電源の＋−の出力
端子に接続されている。電極板１に固定されるネジは、
水密にケーシング９を貫通してケーシング９に固定され
る。この構造の電極は、ケーシング９の外部に取り出す
部分を水密構造にできると共に、電極板１をケーシング
９の定位置に固定できる特長もある。

【００１９】電極板１の間に配設されたセパレーターユ
ニット２は、プラスチック製の保形枠２Ｂに隔膜２Ａを
インサートして製作する。セパレーターユニット２の隔
膜２Ａには、イオンは透過できるが水は自由に透過しな
い微多孔シートを使用する。保形枠２Ｂはプラスチック
製で、図２に示すように、長方形の隔膜２Ａの周縁に設
けられる。隔膜２Ａは、図３に示すように、セパレータ
ーユニット２の両面に位置する電極板１の中間に等間隔
に配設される。したがって、図３の断面図に示すよう
に、保形枠２Ｂは中心に隔膜２Ａをインサートする。隔
膜２Ａの周縁に接着された保形枠２Ｂは、柔軟な隔膜２
Ａを補強すると共に、隔膜２Ａを電極板１の表面から一
定の間隔に保持する。

【００２０】さらに、保形枠２Ｂは、電極板１を挟着し
て水の流路を構成する隙間ができる状態で積層され、電
極板１と隔膜２Ａとの間に水の流入口５を形成する。保
形枠２Ｂは、図２に示すように、流入口５に位置して、
隔膜２Ａの表面に分流凸起２Ｃを設けている。分流凸起
２Ｃは、プラスチックでもって保形枠２Ｂと一体的に成
形される。分流凸起２Ｃは、方形状の保形枠２Ｂから内
側に突出して、隔膜２Ａの表面に沿って格子状に設けら
れて隔膜２Ａの両面を挟着しており、隔膜２Ａと破線で
示す電極板１との間の流入口５を複数に分割している。
図２に示すセパレーターユニット２は、保形枠２Ｂの内
側に６条の分流凸起２Ｃを設けて、流入口５を七つに分
割している。図の実線で示す分流凸起２Ｃは、保形枠２
Ｂと同じ高さにして、隔膜２Ａと電極板１との間に挟着
されている。図２の破線で示すように、分流凸起２Ｃの
一部を高くして位置決凸起１２を設けると、電極板１の
位置ずれを防止できる。図３に示す電解槽４は、下段の
セパレーターユニット２の保形枠２Ｂの上面に突出して
位置決凸起１２を設けている。

【００２１】図３に示す電解槽４は、図示しないが、上
下に配設する＋の電極板１とセパレーターユニット２と
をケーシング９で位置決めし、中央に位置する−の電極
板１をセパレーターユニット２の位置決凸起１２で位置
決めしている。

【００２２】図３に示す電解槽４は、セパレーターユニ
ット２の隔膜２Ａと電極板１との間に、水を自由に通過
できる絶縁網１３を配設している。絶縁網１３はプラス
チック製の網材で、隔膜２Ａが電極板１に接触するのを
防止する。

【００２３】

【発明の効果】本発明の電解イオン水生成装置は、電解
槽に内蔵するセパレーターユニットを独特の構造とし
て、電極板のスケールを防止する。セパレーターユニッ
トは、プラスチック製の保形枠に隔膜をインサートして
製造する。隔膜をインサート成形するセパレーターユニ
ットは、保形枠を成形するときに分流凸起を一体成形し
ている。分流凸起は、隔膜の両面を挟着して、隔膜を電
極板間の正確な位置に保持すると共に、隔膜と電極板と
の間の流入口を複数に分割する。分流凸起によって複数
に分割された流入口は、流入する水を分散させて、電極
板と隔膜との間に流入させる。この状態で流入する水
は、電極板の全面に広がって流れ、電極板と隔膜との間
に淀みができるのを防止する。このため、本発明の電解
イオン水生成装置は、電極板の一部に淀みができるのを
阻止し、スケールの堆積を防止する。したがって、スケ
ールに起因する水の悪臭、電解槽の局部加熱、電源の過
負荷等の弊害を解消できる特長がある。さらに、本発明
の電解イオン水生成装置は、セパレーターユニットの保
形枠を成形する工程で、保形枠と一体成形して分流凸起
を設けているので、コストアップすることなく、安価に
多量生産できる特長もある。

【図面の簡単な説明】

【図１】従来の電解槽の電極とセパレーターユニットと
の配設状態を示す斜視図

【図２】本発明の電解イオン水生成装置に使用されるセ
パレーターユニットの一例を示す斜視図

【図３】本発明の電解イオン水生成装置の電解槽の一例
を示す断面図

【符号の説明】

１…電極板 ２…セパレーターユニット ２Ａ…隔膜 ２Ｂ…保形枠 ２Ｃ…分流凸起 ３…供給口 ４…電解槽 ５…流入口 ６…フィルター ７…電源 ８…開閉弁 ９…ケーシング １０…流入チャンバー １１…排出口 １２…位置決凸起 １３…絶縁網

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 水を通水してアルカリ性イオン水と酸性
   イオン水とに電離する電解槽（４）を有し、電解槽
   （４）は、対向して配設された＋−の電極板（１）の間
   に、イオン透過性のあるセパレーターユニット（２）を
   配設しており、このセパレーターユニット（２）は、プ
   ラスチック製の保形枠（２Ｂ）に、イオン透過性のある
   隔膜（２Ａ）をインサート成形したもので、このセパレ
   ーターユニット（２）の保形枠（２Ｂ）に電極板（１）
   が重ねられて、隔膜（２Ａ）と電極板（１）との間に水
   の流入口（５）を設けている電解イオン水生成装置にお
   いて下記の全ての構成を有することを特徴とする電解イ
   オン水生成装置。（ａ） セパレーターユニット（２）は、プラスチック
   製の保形枠（２Ｂ）に分流凸起（２Ｃ）を一体的に成形
   している。 （ｂ） セパレーターユニット（２）は、間に電極板
   （１）を挟着して水の流路を構成する隙間ができる状態
   で積層されている。 （ｃ） 分流凸起（２Ｃ）は、隔膜（２Ａ）の表面に沿
   って保形枠（２Ｂ）の内側に突出して成形されている。 （ｄ） 分流凸起（２Ｃ）は、保形枠（２Ｂ）にインサ
   ート成形されている隔膜（２Ａ）の両面に配設されて隔
   膜（２Ａ）の両面を挟着している。 （ｅ） 分流凸起（２Ｃ）は、隔膜（２Ａ）と電極板
   （１）との間に設けられる流入口（５）に突出して成形
   されると共に、分流凸起（２Ｃ）に当接して電極板
   （１）を配設しており、電極板（１）と隔膜（２Ａ）を
   一定の間隔に保持すると共 に、流入口（５）を複数の流路に分割している。