JPH0985253A - イオン水生成器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】本発明は、電解により生成するアルカリ又は酸
性のイオン水中に含まれる細菌を殺菌し、かつミネラル
を多く含んだアルカリイオン水生成器に係る。 【解決手段】電解槽と、その一側に給水路を、他側にア
ルカリイオン水排出路と酸性イオン水排水路とを備え、
少なくとも３枚の電極を電解膜によって隔離して配置し
たイオン生成器において、少なくとも一方の排出路を通
過する水が、電解膜によって分離され、電位の異なる少
なくとも２枚の電極を通過させ、この間にミネラルを溶
出するミネラル源収納部を設置したイオン水生成器。２
₁ 、２₂ 、２₃ ‥電極、３₁ 、３₂ ‥電解膜、４‥ミネ
ラル源収納部、５‥ポンプ、６‥アルカリ性水排水口、
７‥酸性水排水口、８‥電源、１０‥中間部。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電解により生成す
るアルカリ又は酸性のイオン水中に含まれる細菌を効率
よく殺菌し、かつミネラルを多く含んだアルカリイオン
水生成器に係るものである。

【０００２】

【従来の技術】イオン生成器は、医療物質生成器又は医
療用電解水製造装置の承認品目名で、薬事法の医療機器
に指定されている。厚生省薬務局長通知「薬発第７６３
号（昭和４０年１０月８日）」に記載された「効能及び
使用上の注意」から引用すれば、陰極液（以下、アルカ
リ性水と称す）は、引用して慢性下痢、消化不良、胃内
異常発酵、制酸、胃散過多に有効であり、陽極液（以
下、酸性水と称す）は弱酸性のアストリンゼントとして
美容用に用いられる。

【０００３】水を電解してアルカリ性水を得る方法とし
て、古くからバッチ式があったが、最近では、連続式が
主流となってきた。これは陽極、陰極及び電解膜（セパ
レ−タ−）等の主要部品を電解槽容器に適切な形で配置
して、水道水等を通水すると同時に直流電圧を印加して
電解し、アルカリ性水と酸性水を連続して取り出せるよ
うになったものである。

【０００４】しかるに、バッチ式、連続式共に陽極にて
酸性水を得、陰極にてアルカリ性水を得ることには変わ
りなく、基本的には電極に１つの電源を接続することで
達成された。電極の枚数が３枚をこえる場合も、その効
果は電極の面積を増大させること、即ち、電流密度を減
少させることに主眼が置かれ、１つの電源が多数の電極
に接続されてもその陽極では酸性水が、陰極ではアルカ
リ性水が得られるもので、基本的に２電極電解槽であっ
た。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかるに、連続式はそ
の構造上から装置内に滞留する水が発生し易く、特に不
使用時にはその滞留水内に細菌が増殖し易いという欠点
があった。又、浄化材として用いられる活性炭中に多く
滞留する水中での細菌増殖は、近年、銀等をコ−ティン
グした抗菌活性炭の使用によりかなり抑制できるように
なってはいるものの、現状では装置の不使用期間があっ
た場合、通水初期には捨て水を行う等の作業が必要であ
る等まだ改善すべき点は多い。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は以上の目的を達
成するためになされたものであって、その要旨は、電解
槽と、その一側に給水路を、他側にアルカリイオン水排
出路と酸性イオン水排水路とを備え、少なくとも３枚の
電極を電解膜によって隔離して配置したイオン生成器に
おいて、少なくとも一方の排出路を通過する水が、電解
膜によって分離され、電位の異なる少なくとも２枚の電
極を通過させ、この間にミネラルを溶出するミネラル源
収納部を設置したことを特徴とするイオン水生成器に係
るものである。

【０００７】上記電解槽において、水が電極と平行に流
れることが好ましく、その電極材としては、カ−ボン繊
維電極や不溶性電極を用いるのがよい。特にこのカ−ボ
ン繊維電極が貴金属、好ましくはパラジウムやルテニウ
ムによって被覆されたものはその電解効率が極めてよ
い。

【０００８】

【発明の実施の形態】前記したように、２電極電解槽で
はアルカリ性水、酸性水共に夫々１種の電極しか水は通
過しない。この場合でも従来から電気化学的作用で水中
の細菌を減菌する効果は知られていた。しかし、発明者
等は多電極電解槽を構成し、排水路を通過する水が電解
膜によって分離され、電位の異なる少なくとも２枚の電
極を通過することにより、ＰＨをコントロ−ルしなが
ら、かつ、殺菌効率を従来の２電極電解槽よりはるかに
高効率で行えることをアルカリ性水側及び酸性水側でも
確認したものである。

【０００９】更に、２種の電極を通過する方をアルカリ
性水側に取った場合、電位差の関係上第１の電極を通過
した直後は酸性水となっており、その後、第２の電極を
通過した後にアルカリ性水となる。このように、基本的
には陽極（第１の電極）ではＨ⁺ イオンを発生し、陰極
（第２の電極）ではＯＨ^- イオンが生成される。そのた
め、第１の電極を通過した後にミネラルを溶出できるミ
ネラル源部を通過させると、酸性水とミネラル源との間
にイオン交換が起こり多量のミネラル水中に溶出させる
ことができる。この状態で第２の電極を通過すると水中
のＨ⁺ イオンが還元され急激に減少する。つまりアルカ
リ性水排出路にはミネラルを多量に含んだアルカリ性水
が出水されることとなるのである。

【００１０】３極電解槽の場合の殺菌機能について述べ
れば、陽極（第１の電極）にあっては、水中の特に水道
水中に多く含有されている塩素イオンが酸化され、塩素
及び２個の電子が発生する（２Ｃｌ^- →Ｃｌ₂ ＋２ｅ
^- ）。そして、塩素は水と反応し次塩素酸が生じる（Ｃ
ｌ₂ ＋Ｈ₂ Ｏ→ＨＣｌＯ＋ＨＣｌ、ＨＣｌＯ→Ｈ⁺ ＋Ｃ
ｌＯ^- ）。このＣｌＯ^- によって陽極（第１の電極）に
て殺菌機能が奏されるものとなる。尚、陰極（第２の電
極）では、ＣｌＯ^- ＋２Ｈ＋２ｅ^- →Ｃｌ^- ＋Ｈ₂ Ｏな
る反応が行われ、過剰に生じたＣｌＯ^- は元の無害なＣ
ｌ^- に戻る。

【００１１】殺菌作用について更に述べれば、従来の電
解における陽極ではある程度の殺菌作用があることが確
認されてはいる。即ち、酸性水は殺菌されるが、アルカ
リ水は殺菌されていないものであった。しかるに、本発
明にあっては、アルカリ水も一旦陽極に接触しその後ア
ルカリ水になるため、本発明によって得られたアルカリ
水も又殺菌が行われているという利点がある。

【００１２】本発明の電極材としては、前記したように
カ−ボン繊維を用いることが特によく、ファイバ−状の
電気伝導性のあるものを編み上げたり織ったりして作っ
た電極であり、流れている物質（水）と電極の接触面積
（時間）が通常の不溶性電極に比べて格段に大きな電極
である。例えば、ラフネスファクタ−（実接触面積／見
かけ上の電極の面積）は不溶性電極が２〜３であるのに
対し、カ−ボン繊維電極にあっては１，０００〜１０，
０００である。更にこの電極が貴金属によって被覆され
ることにより、具体的にはパラジウムによって被覆され
ることにより、電解電圧を低下させることができると共
に、塩素（Ｃｌ₂ ）又は次亜塩素酸（ＣｌＯ^- ）発生の
触媒能に優れているため更に電解効果が発揮されるもの
であり、電解槽内の水の流れは電極に対して平行に流れ
るものが好ましい。このカ−ボン繊維電極は安価であ
り、しかも腐食も伴わず電解槽を組み立てる際にもその
取扱いが容易である。

【００１３】尚、ミネラル源収納部は交換可能なカ−ト
リッジ式としておくのが好ましく、ミネラル成分として
は、コ−ラルサンド（サンゴの砂）、麦飯石、医王石、
太陽石、乳酸カルシウムや亜硫酸カルシウムの固形錠剤
・粉末等が挙げられる。このミネラル源は酸性水によっ
て溶解し、通常よりミネラル成分がより溶解することと
なる。

【００１４】

【実施例】以下、実施例をもって本発明を更に詳細に説
明する。 （実施例１）イオン水生成器として図１に示すような３
電極電解槽を製造した。電解槽１は電極２₁ 、２₂ 、２
₃ としてＰＡＮ系炭素繊維織物（東レ製トレカクロス・
ＣＹ６３４３Ｂ、１０×５ｃｍ）を用い、各電極間には
電解膜（湯浅電池製ユミクロン・Ｙ−９２０１Ｔ）３
₁ 、３₂ を隔壁として配置し、夫々第１電解室、第２電
解室、‥を構成した。そして、電極２₂ 、２₃ との間に
ミネラルを溶出するミネラル源（麦飯石１ｇ、コ−ラル
サンド１ｇ）を収納したカ−トリッジ４を配置した。

【００１５】この電解槽１の給水側には、ポンプ５によ
り汲み上げられる水道水及び濃度の分かっている大腸菌
懸濁液を１０ミリリットル／ｍｉｎで供給し、電極２₁
に１０ｍＡ（ｉ_A ）、電極２₃ に５ｍＡ（ｉ_B ）の電流
を流してアルカリ性水排水口６にて排水されるアルカリ
性水のＰＨ変化、ミネラル濃度及び大腸菌の濃度変化と
ＰＨ変化を測定した。図中、７は酸性水排水口、８は電
源である。

【００１６】（実施例２）実施例１と同じイオン水生成
器にあって、電極２₁ 、２₂ 、２₃ にパラジウム黒メッ
キしたものに取り替え、その他は実施例１と同一条件で
試験を行った。

【００１７】（比較例１）比較例１のイオン生成器は図
２に示す通りである。即ち、実施例１と同じ電解槽水に
あって、電極２₁ に−１０ｍＡ、電極２₃ に−５ｍＡの
電流を流すものであり、これはアルカリ水側からみれば
２極式電解槽と同等のものである。そして、アルカリ性
水排水口１５にて排水されるアルカリ性水の大腸菌の濃
度変化とＰＨ変化を測定した。アルカリ性水排水口１５
は、実施例１における酸性水排水口（７）である。

【００１８】（比較例２）比較例２のイオン生成器は図
３に示す通りである。即ち、電極２₄ 、２₅ 間に１０ｍ
Ａの電流を流し、実施例１と同じ水道水を同じ流量で供
給し、アルカリ性水排水口１５にて１５分後に排水され
るミネラルの濃度とＰＨを測定した。使用した電極、電
解膜、ミネラル源等は実施例１と同様のものを用いた。

【００１９】（ＰＨ測定）実施例１、２において、アル
カリ性水排出口５、酸性水排出口６及び電極２₂、２₃
との中間部１０において、経時的にＰＨ値を測定した。
実施例１における測定結果は図４に示す通りである。
尚、実施例２における結果もほぼ同様の結果を示した。
又、比較例１にあってもアルカリ性水排出口１５、酸性
水排出口１６及び中間部２０において、同様に経時的に
ＰＨ値を測定した。測定結果は図５に示す通りである。
これらのＰＨ値の測定の結果、本発明のイオン生成器は
十分電解されたアルカリ性水及び酸性水が得られること
が分かる。

【００２０】（ミネラル濃度）実施例１及び比較例２に
おいて、電極へ通電後、１５分後のアルカリ性水排出口
６、１５より排出される水中のミネラル分の濃度を測定
した。結果を表１に示す。この結果より、本発明のイオ
ン生成器ではミネラル分が多量に溶出することが分かっ
た。

【００２１】

【表１】

【００２２】（減菌効果）実施例１、２において、アル
カリ性水排出口５における大腸菌の数をカウントした。
実施例１における結果を図６に示す。図中、大腸菌原液
に対し、ａは１０^-4に希釈した液体をもって測定したも
のであり、以下、ｂは１０^-5、ｃは１０^-6、ｄは１０^-7
に希釈した液を用いて減菌効果を測定したものである。
実施例１において、１０分後の大腸菌のカウントは極め
て少なくなり、１５分後には殆どカウントされなかっ
た。尚、図示はしないが実施例２においては、１０分後
には全ての濃度においてカウントされなかった。一方、
比較例１においての大腸菌のカウント結果を図７に示
す。比較例１にあっては、図示するように本発明の実施
例よりも減菌の程度が十分でないことが分かる。

【００２３】

【発明の効果】以上の通り、本発明のイオン生成器は水
の電解が十分であり、かつミネラル分が多量に溶出し、
しかも減菌効果が優れたもので、イオン生成器として極
めて優れていることが判明した。

【図面の簡単な説明】

【図１】図１は本発明のイオン生成器の３電極電解槽で
ある。

【図２】図２は比較例１にて用いられたイオン生成器の
電解槽である。

【図３】図３は比較例２にて用いられたイオン生成器の
電解槽である。

【図４】図４は実施例１におけるＰＨ測定結果を示すグ
ラフである。

【図５】図５は比較例１におけるＰＨ測定結果を示すグ
ラフである。

【図６】図６は実施例１における大腸菌測定結果を示す
グラフである。

【図７】図７は比較例１における大腸菌測定結果を示す
グラフである。

【符号の説明】

１‥‥電解槽、 ２₁ 、２₂ 、２₃ ‥‥電極、 ３₁ 、３₂ ‥‥電解膜、 ４‥‥ミネラル源収納部、 ５‥‥ポンプ、 ６‥‥アルカリ性水排水口、 ７‥‥酸性水排水口、 ８‥‥電源、 １０‥‥中間部。

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電解槽と、その一側に給水路を、他側に
   アルカリイオン水排出路と酸性イオン水排水路とを備
   え、少なくとも３枚の電極を電解膜によって隔離して配
   置したイオン生成器において、少なくとも一方の排出路
   を通過する水が、電解膜によって分離され、電位の異な
   る少なくとも２枚の電極を通過させ、この間にミネラル
   を溶出するミネラル源収納部を設置したことを特徴とす
   るイオン水生成器。
2. 【請求項２】 電解槽において、水が電極と平行に流れ
   る請求項第１項記載のイオン水生成器。
3. 【請求項３】 電極材として、カ−ボン繊維電極を用い
   た請求項第１項記載のイオン水生成器。
4. 【請求項４】 電極材として、カ−ボン繊維が貴金属に
   よって被覆された請求項第１項記載のイオン水生成器。
5. 【請求項５】 電極材として、カ−ボン繊維がパラジウ
   ムによって被覆された請求項第４項記載のイオン水生成
   器。
6. 【請求項６】 電極材として、不溶性電極を用いた請求
   項第１項記載のイオン水生成器。