(57)【要約】      （修正有）【課題】小型化が容易な機能水生成装置を提供する。【解決手段】機能水生成装置は、第１電極２と、第２電極４と、第１電極と第２電極の間に配置されたイオン交換樹脂３とを備え、第１電極および第２電極はイオン交換樹脂に直接的または間接的に接触しており、第１電極と第２電極のうちの少なくとも一方は、イオンの吸着および脱離が可能な電極であり、第１電極および第２電極に電圧を印加する電圧印加部６を備え、電圧印加部は、第１電極に正電圧を印加したり、第１電極に負電圧を印加したりすることが可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１電極と、
第２電極と、
上記第１電極と上記第２電極の間に配置されたイオン交換樹脂と
を備え、
上記第１電極および上記第２電極は上記イオン交換樹脂に直接的または間接的に接触していることを特徴とする機能水生成装置。
【請求項２】
請求項１に記載の機能水生成装置において、
上記第１電極と上記第２電極のうちの少なくとも一方は、イオンの吸着および脱離が可能な電極であることを特徴とする機能水生成装置。
【請求項３】
請求項２に記載の機能水生成装置において、
上記第１電極および上記第２電極に電圧を印加する電圧印加部を備え、
上記電圧印加部は、上記第１電極に正電圧を印加したり、上記第１電極に負電圧を印加したりすることが可能であることを特徴とする機能水生成装置。
【請求項４】
請求項３に記載の機能水生成装置において、
上記電圧印加部は、上記第１電極または上記第２電極に正電圧と負電圧を交互に印加することを特徴とする機能水生成装置。
【請求項５】
請求項１から４までのいずれか一項に記載の機能水生成装置において、
上記第１電極および上記第２電極は、原水が流れる流路内に配置されていることを特徴とする機能水生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、軟水、硬水などの機能水を生成する機能水生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、機能水生成装置としては、アノード電極が配置されたアノード室と、カソード電極が配置されてカソード室とを備えたものがある。
上記アノード室とカソード室の間は、イオン交換樹脂で仕切られている。このイオン交換樹脂のアノード室側の表面には、アノード室用イオン交換膜が設けられている。一方、イオン交換樹脂のカソード室側の表面には、カソード室用イオン交換膜が設けられている。
【０００３】
上記アノード室用イオン交換膜とアノード電極の間、および、カソード室用イオン交換膜とカソード電極の間には、所定の隙間が設けられている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−３３０８３１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記従来の機能水生成装置には、アノード室用イオン交換膜とアノード電極の間、および、カソード室用イオン交換膜とカソード電極の間に、所定の隙間を設けるため、小型化が困難であるという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の課題は、小型化か容易な機能水生成装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明の機能水生成装置は、
第１電極と、
第２電極と、
上記第１電極と上記第２電極の間に配置されたイオン交換樹脂と
を備え、
上記第１電極および上記第２電極は上記イオン交換樹脂に直接的または間接的に接触していることを特徴としている。
【０００８】
ここで、上記イオン交換樹脂とは、陽イオン交換樹脂および陰イオン交換樹脂のうちの一方を有するもの、または、陽イオン交換樹脂および陰イオン交換樹脂の両方を有するものである。
【０００９】
一実施形態の機能水生成装置では、
上記第１電極と上記第２電極のうちの少なくとも一方は、イオンの吸着および脱離が可能な電極である。
【００１０】
一実施形態の機能水生成装置は、
上記第１電極および上記第２電極に電圧を印加する電圧印加部を備え、
上記電圧印加部は、上記第１電極に正電圧を印加したり、上記第１電極に負電圧を印加したりすることが可能である。
【００１１】
一実施形態の機能水生成装置では、
上記電圧印加部は、上記第１電極または上記第２電極に正電圧と負電圧を交互に印加する。
【００１２】
一実施形態の機能水生成装置では、
上記第１電極および上記第２電極は、原水が流れる流路内に配置されている。
【００１３】
一実施形態の機能水生成装置では、
上記第１電極および上記第２電極は、イオンの吸着および脱離が可能な電極である。
【００１４】
一実施形態の機能水生成装置では、
上記イオンの吸着および脱離が可能な電極は、活性炭で構成されている。
【００１５】
一実施形態の機能水生成装置では、
上記イオンの吸着および脱離が可能な電極は、繊維状の電極である。
【００１６】
一実施形態の機能水生成装置では、
上記イオンの吸着および脱離が可能な電極は、カーボン繊維で構成されている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の機能水生成装置は、第１電極と、第２電極と、第１電極と第２電極の間に配置されたイオン交換樹脂とを備え、第１電極および第２電極はイオン交換樹脂に直接的または間接的に接触しているので、小型化が容易である。
【００１８】
また、上記第１電極および第２電極はイオン交換樹脂に直接的または間接的に接触しているので、第１電極と第２電極の間の距離を短くすることができる。したがって、上記第１電極および第２電極に印加する電圧を下げることができる。
【００１９】
また、上記イオン交換樹脂は、原水中の陽イオンまたは陰イオンを効率的に捕獲するので、第１電極と第２電極の間に電流を流すための通電媒体として機能する。したがって、上記第１電極と第２電極の少なくとも一方が例えば金属電極であれば、原水に例えば補助電解質を添加しなくても、原水の電気分解を効率的に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の第１実施形態の機能水生成装置の模式構成図である。
【図２】上記第１実施形態の機能水生成装置の変形例の模式構成図である。
【図３】本発明の第２実施形態の機能水生成装置の模式構成図である。
【図４】上記第２実施形態の機能水生成装置の変形例の模式構成図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下、本発明の機能水生成装置を図示の実施形態により詳細に説明する。
【００２２】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明の第１実施形態の機能水生成装置の構成を模式的に示す図である。
【００２３】
上記機能水生成装置は、容器５と、この容器５内に収容された混床型イオン交換樹脂３と、イオン交換樹脂３の一側方に設けられたイオン吸着電極２と、イオン交換樹脂３の他側方に設けられた対極４と、イオン吸着電極２および対極４に電圧を印加する電源６とを備えている。なお、イオン吸着電極２は第１電極または第２電極の一例で、混床型イオン交換樹脂３はイオン交換樹脂の一例で、電源６は電圧印加部の一例である。また、対極４は、イオン吸着電極２が第１電極の一例である場合は第２電極の一例であり、イオン吸着電極２が第２電極の一例である場合は第１電極の一例である。
【００２４】
上記容器５は、給水管(図示せず)および配水管(図示せず)のそれぞれの一端が接続されている。ユーザは、例えば水道水などの原水１を、上記給水管を介して容器５内に供給したり、容器５内で生成された例えば酸性軟水などの機能水を、上記配水管を介して取り出したりすることができるようになっている。
【００２５】
上記混床型イオン交換樹脂３は、陰イオン交換樹脂と陽イオン交換樹脂が混ざったものである。この陰イオン交換樹脂としては、例えば、Ｃｌ型陰イオン交換樹脂、ＯＨ型陰イオン交換樹脂などが使用される。また、上記陽イオン交換樹脂としては、例えば、Ｈ型イオン交換樹脂、Ｎａ型イオン交換樹脂などが使用される。
【００２６】
上記イオン吸着電極２は、イオン交換樹脂３の一側面に直接的に接触し、イオンの吸着および脱離が可能な電極である。このイオン吸着電極２は、活性炭からなる例えば板状の電極であってもよいし、例えば、カーボン繊維、プラチナ繊維、金繊維などからなる繊維状の電極であってもよい。あるいは、イオン吸着電極２は、各種金属繊維に、金コーティングまたはプラチナコーティングしたものであってもよい。また、上記カーボン繊維としては、カーボンナノチューブの繊維を利用したものや、カーボンナノチューブ自身を繊維状にしたものであってもよい。
【００２７】
上記対極４はイオン交換樹脂３の他側面に直接的に接触している。すなわち、対極４は、イオン交換樹脂３においてイオン交換樹脂３側とは反対側の側面に接触している。この対極４としては、例えば、各種金属板に、金コーティングまたはプラチナコーティングなどを施したものが挙げられる。
【００２８】
上記電源６のマイナス電極はイオン交換樹脂３に電気的に接続されている。一方、電源６のプラス電極は対極４に電気的に接続されている。また、電源６は、イオン吸着電極２に正電圧を印加したり、イオン吸着電極２に負電圧を印加したりすることが可能である。
【００２９】
また、上記イオン交換樹脂３、イオン吸着電極２および対極４は、原水１に浸かっている。この原水１は、陽イオン(例えば、Ｃａ２＋、Ｎａ＋、Ｍｇ２＋など)や、陰イオン(例えば、Ｃｌ−、ＳＯ４２−など)を含んでいる。したがって、上記原水１中のイオンは、上記陰イオン交換樹脂と上記陽イオン交換樹脂によってイオン交換される。
【００３０】
上記イオン吸着電極２には負電圧が印加されているので、イオン吸着電極２には原水１中の陽イオン(例えば、Ｃａ２＋、Ｎａ＋、Ｍｇ２＋など)が寄っていき、イオン吸着電極２に吸着され電気二重層を形成するが、吸着されるのみで、このイオン吸着電極２では殆ど電気分解を起こさない。
【００３１】
一方、上記対極４には正電圧が印加されているので、原水１中の陰イオン(例えば、Ｃｌ−、ＳＯ４２−など)が寄っていく。この対極４では、水の電気分解が起こり、下記(１)の式に示すように、Ｈ＋イオンが生成される。このＨ＋イオンが対極４近傍のＣｌ−イオン、ＳＯ４２−イオンなどと結び付いて、酸が生成される。
【００３２】
２Ｈ２Ｏ→４Ｈ＋＋Ｏ２↑＋４ｅ−  ・・・(１)
【００３３】
特開２００７−３３０８３１号公報の技術では、正電圧が印加された電極と、負電圧が印加された電極との両方で、水の電気分解が起こる。このため、各電極では酸やアルカリができるが、この酸とアルカリが混じると中性に戻るので、酸とアルカリが混合しないように、アノード室とカソード室の間をイオン交換樹脂で仕切ると共に、イオン交換樹脂のアノード室側およびカソード室側の表面にイオン交換膜を設ける必要があった。
【００３４】
これに対して、本第１実施形態のイオン吸着電極２に吸着された陽イオンはクーロン力でイオン吸着電極２に吸着されている。このため、イオン吸着電極２への正電圧の印加、または、短絡がなければ、クーロン力が持続され、イオン吸着電極２から陽イオンが外れることが無い。したがって、酸性水のみを生成することができる。しかも、上記原水１中の陽イオン(例えば、Ｃａ２＋、Ｎａ＋、Ｍｇ２＋など)が吸着されるため、軟水でありながら、酸性を示す水、すなわち、酸性軟水を生成することができる。
【００３５】
また、アルカリ水を生成するときは、イオン吸着電極２には正電圧が印加される一方、対極４には負電圧が印加されるようにすればよい。すなわち、上記酸性水の生成時の電場とは逆の電場が生じるようにすればよい。
【００３６】
より詳しくは、上記アルカリ水の生成時、イオン吸着電極２には原水１中の陰イオン(例えば、Ｃｌ−、ＳＯ４２−など)が寄っていくが、これによって殆ど電気分解がされることなく、単にイオン吸着電極２に陰イオンが吸着し、電気二重層を形成するのみで電気分解することはない。この理由は、電気分解に必要なエネルギーよりも電気二重層形成に必要なエネルギーの方が低いため、電気分解することなく、まず、イオン吸着電極２に吸着されるからである。
【００３７】
一方、上記対極４には原水１中の陽イオン(例えば、Ｃａ２＋、Ｎａ＋、Ｍｇ２＋など)が寄っていく。ここでは、水の電気分解が起こり、下記(２)の式に示すように、ＯＨ−イオンが生成され、対極４近傍のＮａ＋イオン、Ｃａ２＋イオンなどと結び付いて、アルカリが生成される。
【００３８】
２Ｈ２Ｏ＋２ｅ−→２ＯＨ−＋Ｈ２↑  ・・・(２)
【００３９】
また、上記アルカリ水の生成時、イオン吸着電極２に吸着された陰イオンはクーロン力でイオン吸着電極２に吸着されているため、イオン吸着電極２への負電圧の印加、または、短絡がなれば、クーロン力が持続され、イオン吸着電極２から陰イオンが外れることが無い。したがって、上記アルカリ水のみを生成することができる。
【００４０】
また、上述のように、まず、吸着電極２に陽イオン(例えば、Ｃａ２＋、Ｎａ＋、Ｍｇ２＋など)を吸着して、酸性軟水を生成する。そして、容器５内の酸性軟水を排出した後、新しい原水を容器５内に投入して、アルカリ水を生成する。その結果、吸着電極２に吸着されていた陽イオン(例えば、Ｃａ２＋、Ｎａ＋、Ｍｇ２＋など)が水中に放出されるので、アルカリ水でありながら、硬度が高い水、すなわち、アルカリ硬水のみを生成することができる。
【００４１】
また、上記機能水生成装置は、イオン吸着電極２および対極４がイオン交換樹脂３に直接的に接触しているので、小型化が容易である。
【００４２】
また、上記イオン吸着電極２および対極４はイオン交換樹脂３に直接的に接触しているので、イオン吸着電極２と対極４の間の距離を短くすることができる。したがって、イオン吸着電極２および対極４に印加する電圧を下げることができる。
【００４３】
また、上記イオン交換樹脂３は、原水１中の陽イオンまたは陰イオンを効率的に捕獲するので、イオン吸着電極２と対極４の間に電流を流すための通電媒体として機能する。したがって、原水１に例えば補助電解質を添加しなくても、原水１の電気分解を効率的に行うことができる。
【００４４】
また、上記機能水生成装置は、特開２００７−３３０８３１号公報に記載されているようなイオン交換膜を備えていないので、製造コストを低減できる。
【００４５】
上記第１実施形態では、イオン吸着電極２および対極４は、イオン交換樹脂３に直接的に接触していたが、イオン交換樹脂３に間接的に接触するようにしてもよい。例えば、イオン吸着電極２および対極４が、イオン交換膜ではなくて水の通過が可能な壁を介してイオン交換樹脂３に取り付けてもよい。あるいは、イオン交換膜ではなくて水の通過が可能な容器でイオン交換樹脂３を隔離し、イオン交換樹脂３に上記容器を介してイオン吸着電極２および対極４を取り付けてもよい。このようにした場合でも、上記第１実施形態と同様に、酸性軟水やアルカリ硬水は得られる。
【００４６】
上記第１実施形態において、対極４を、イオン吸着電極２と同様のイオン吸着電極に換えてもよい。このようにすると、上記イオン吸着電極とイオン吸着電極２のうち、一方が水中の陽イオンを吸着し、他方が陰イオンを吸着する。その結果、容器５内の水は、ｐＨ(ペーハー)が変化することなく、硬度が減少するので、ｐＨを変えない軟水を生成することができる。
【００４７】
また、上記ｐＨを変えない軟水を生成した後、容器５内の水を入替えて、上記軟水の生成時の電場とは逆の電場を生じさせれば、ｐＨを変えない硬水を生成することができる。
【００４８】
また、上記イオン吸着電極２に正電圧を印加したり、イオン吸着電極２に負電圧を印加したりする方法としては、ユーザが手動で電源６の向きを変えてもよいが、図２に示すように、電源６に並列に電源１０６を接続してもよい。このようにする場合、電源６，１０６とイオン吸着電極２の間の第１，第２スイッチ７，８の操作によって、イオン吸着電極２に正電圧を印加したり、イオン吸着電極２に負電圧を印加したりすることができる。なお、電源１０６は電圧印加部の一例である。
【００４９】
また、図２に示すようにする場合、図示しない制御装置が、イオン吸着電極２または対極４に正電圧と負電圧が交互に印加されるように、第１，第２スイッチ７，８を制御してもよい。
【００５０】
上記第１実施形態において、イオン吸着電極２を、対極４と同様の対極に換えてもよい。このようにする場合、酸とアルカリが混合しないように、容器５内に仕切り板を設けてもよい。
【００５１】
上記第１実施形態では、機能水生成装置は、電源６を備えていたが、電源６を備えなくてもよい。
【００５２】
〔第２実施形態〕
図３は、本発明の第２実施形態の機能水生成装置の構成を示す模式図である。また、図３において、図１に示した第１実施形態の構成部と同一構成部は、図１における構成部の参照番号と同一参照番号を付している。
【００５３】
上記機能水生成装置は、流路の一例を形成する配管２０５を備えて流水タイプになっている点が、上記第１実施形態の機能水生成装置とは異なる。
【００５４】
上記配管２０５内には、混床型イオン交換樹脂３、イオン吸着電極２および対極４が配置されている。また、配管２０５内では、例えば水道水などの原水２０１が混床型イオン交換樹脂３の上方から下方に向かって流れる。
【００５５】
上記原水２０１には、陽イオン(例えば、Ｃａ２＋、Ｎａ＋、Ｍｇ２＋など)や、陰イオン(例えば、Ｃｌ−、ＳＯ４２−など)が含まれている。したがって、上記原水２０１中のイオンは、イオン交換樹脂３(陰イオン交換樹脂および陽イオン交換樹脂)によってイオン交換される。
【００５６】
上記イオン吸着電極２には負電圧が印加されているので、イオン吸着電極２には原水２０１中の陽イオン(例えば、Ｃａ２＋、Ｎａ＋、Ｍｇ２＋など)が寄っていき、イオン吸着電極２に吸着され電気二重層を形成するが、吸着されるのみで、このイオン吸着電極２では殆ど電気分解を起こさない。
【００５７】
一方、上記対極４には正電圧が印加されているので、原水２０１中の陰イオン(例えば、Ｃｌ−、ＳＯ４２−など)が寄っていく。この対極４では、水の電気分解が起こり、上記(１)の式に示すように、Ｈ＋イオンが生成される。このＨ＋イオンが対極４近傍のＣｌ−イオン、ＳＯ４２−イオンなどと結び付いて、酸が生成される。
【００５８】
特開２００７−３３０８３１号公報の技術では、正電圧が印加された電極と、負電圧が印加された電極との両方で、水の電気分解が起こる。このため、各電極では酸やアルカリができるが、この酸とアルカリが混じると中性に戻るので、酸とアルカリが混合しないように、アノード室とカソード室の間をイオン交換樹脂で仕切ると共に、イオン交換樹脂のアノード室側およびカソード室側の表面にイオン交換膜を設ける必要があった。
【００５９】
これに対して、本第２実施形態のイオン吸着電極２に吸着された陽イオンはクーロン力でイオン吸着電極２に吸着されている。このため、イオン吸着電極２への正電圧の印加、または、短絡がなければ、クーロン力が持続され、イオン吸着電極２から陽イオンが外れることが無い。したがって、酸性水のみを生成することができる。しかも、上記原水２０１中の陽イオン(例えば、Ｃａ２＋、Ｎａ＋、Ｍｇ２＋など)が吸着されるため、軟水でありながら、酸性を示す水、すなわち、酸性軟水を生成とすることができる。
【００６０】
また、アルカリ水を生成するときは、イオン吸着電極２には正電圧が印加される一方、対極４には負電圧が印加されるようにすればよい。すなわち、上記酸性水の生成時の電場とは逆の電場が生じるようにすればよい。
【００６１】
より詳しくは、上記アルカリ水の生成時、イオン吸着電極２には原水２０１中の陰イオン(例えば、Ｃｌ−、ＳＯ４２−など)が寄っていくが、これによって殆ど電気分解がされることなく、単にイオン吸着電極２に陰イオンが吸着し、電気二重層を形成するのみで電気分解することはない。この理由は、電気分解に必要なエネルギーよりも電気二重層形成に必要なエネルギーの方が低いため、電気分解することなく、まず、イオン吸着電極２に吸着されるからである。
【００６２】
一方、上記対極４には原水２０１中の陽イオン(例えば、Ｃａ２＋、Ｎａ＋、Ｍｇ２＋など)が寄っていく。ここでは、水の電気分解が起こり、上記(２)の式に示すように、ＯＨ−イオンが生成され、対極４近傍のＮａ＋イオン、Ｃａ２＋イオンなどと結び付いて、アルカリが生成される。
【００６３】
また、上記アルカリ水の生成時、イオン吸着電極２に吸着された陰イオンはクーロン力でイオン吸着電極２に吸着されているため、イオン吸着電極２への負電圧の印加、または、短絡がなれば、クーロン力が持続され、イオン吸着電極２から陰イオンが外れることが無い。したがって、上記アルカリ水のみを生成することができる。
【００６４】
また、上述のように、まず、吸着電極２に陽イオン(例えば、Ｃａ２＋、Ｎａ＋、Ｍｇ２＋など)を吸着して、酸性軟水を生成する。そして、新しい流水である原水を配管２０５内に流して、アルカリ水を生成する。その結果、吸着電極２に吸着されていた陽イオン(例えば、Ｃａ２＋、Ｎａ＋、Ｍｇ２＋など)が水中に放出されるので、アルカリ水でありながら、硬度が高い水、すなわち、アルカリ硬水のみを生成することができる。
【００６５】
また、上記機能水生成装置は、イオン吸着電極２および対極４がイオン交換樹脂３に直接的に接触しているので、小型化が容易である。
【００６６】
また、上記イオン吸着電極２および対極４はイオン交換樹脂３に直接的に接触しているので、イオン吸着電極２と対極４の間の距離を短くすることができる。したがって、イオン吸着電極２および対極４に印加する電圧を下げることができる。
【００６７】
また、上記イオン交換樹脂３は、原水２０１中の陽イオンまたは陰イオンを効率的に捕獲するので、イオン吸着電極２と対極４の間に電流を流すための通電媒体として機能する。したがって、原水２０１に例えば補助電解質を添加しなくても、原水２０１の電気分解を効率的に行うことができる。
【００６８】
また、上記機能水生成装置は、特開２００７−３３０８３１号公報に記載されているようなイオン交換膜を備えていないので、製造コストを低減できる。
【００６９】
上記第２実施形態では、イオン吸着電極２および対極４は、イオン交換樹脂３に直接的に接触していたが、イオン交換樹脂３に間接的に接触するようにしてもよい。例えば、イオン吸着電極２および対極４が、イオン交換膜ではなくて水の通過が可能な壁を介してイオン交換樹脂３に取り付けてもよい。あるいは、イオン交換膜ではなくて水の通過が可能な容器でイオン交換樹脂３を隔離し、イオン交換樹脂３に上記容器を介してイオン吸着電極２および対極４を取り付けてもよい。このようにした場合でも、上記第２実施形態と同様に、酸性軟水やアルカリ硬水は得られる。
【００７０】
上記第２実施形態において、対極４を、イオン吸着電極２と同様のイオン吸着電極に換えてもよい。このようにすると、上記イオン吸着電極とイオン吸着電極２のうち、一方が水中の陽イオンを吸着し、他方が陰イオンを吸着する。その結果、容器５内の水は、ｐＨが変化することなく、硬度が減少するので、ｐＨを変えない軟水を生成することができる。
【００７１】
また、上記ｐＨを変えない軟水を生成した後、新しい流水である原水を配管２０５内に流して、上記軟水の生成時の電場とは逆の電場を生じさせれば、ｐＨを変えない硬水を生成することができる。
【００７２】
また、上記イオン吸着電極２に正電圧を印加したり、イオン吸着電極２に負電圧を印加したりする方法としては、ユーザが手動で電源６の向きを変えてもよいが、図４に示すように、電源６に並列に電源１０６を接続してもよい。このようにする場合、電源６とイオン吸着電極２の間の第１，第２スイッチ７，８の操作によって、イオン吸着電極２に正電圧を印加したり、イオン吸着電極２に負電圧を印加したりすることができる。
【００７３】
また、図４に示すようにする場合、図示しない制御装置が、イオン吸着電極２または対極４に正電圧と負電圧が交互に印加されるように、第１，第２スイッチ７，８を制御してもよい。
【００７４】
上記第２実施形態において、イオン吸着電極２を、対極４と同様の対極に換えてもよい。このようにする場合、酸とアルカリが混合しないように、配管２０５内のイオン交換樹脂３の下流側に仕切り板を設けてもよい。
【００７５】
上記第１実施形態では、機能水生成装置は、電源６を備えていたが、電源６を備えなくてもよい。
【００７６】
本発明の具体的な第１，第２実施形態について説明したが、本発明は上記第実施形態に限定されるものではなく、本発明の範囲内で種々変更して実施することができる。例えば、第１，第２実施形態およびこの変形例を適宜組み合わせたものを本発明の一実施形態としてもよい。
【００７７】
本発明および実施形態を纏めると、次のようになる。
【００７８】
本発明の機能水生成装置は、
第１電極２と、
第２電極４と、
上記第１電極２と上記第２電極４の間に配置されたイオン交換樹脂３と
を備え、
上記第１電極２および上記第２電極４は上記イオン交換樹脂３に直接的または間接的に接触していることを特徴としている。
【００７９】
ここで、上記イオン交換樹脂３とは、陽イオン交換樹脂および陰イオン交換樹脂のうちの一方を有するもの、または、陽イオン交換樹脂および陰イオン交換樹脂の両方を有するものである。
【００８０】
上記構成によれば、上記第１電極２および第２電極４はイオン交換樹脂３に直接的または間接的に接触しているので、小型化が容易である。
【００８１】
また、上記第１電極２および第２電極４はイオン交換樹脂３に直接的または間接的に接触しているので、第１電極２と第２電極４の間の距離を短くすることができる。したがって、上記第１電極２または第２電極４に印加する電圧を下げることができる。
【００８２】
また、上記イオン交換樹脂３は、原水１，２０１中の陽イオンまたは陰イオンを効率的に捕獲するので、第１電極２と第２電極４の間に電流を流すための通電媒体として機能する。したがって、上記第１電極２と第２電極４の少なくとも一方が例えば金属電極であれば、原水１，２０１に例えば補助電解質を添加しなくても、原水１，２０１の電気分解を効率的に行うことができる。
【００８３】
一実施形態の機能水生成装置では、
上記第１電極２と上記第２電極４のうちの少なくとも一方は、イオンの吸着および脱離が可能な電極である。
【００８４】
上記実施形態によれば、上記第１電極２と第２電極４のうちの少なくとも一方が、イオンの吸着が可能な電極であるので、この電極に負電圧を印加すれば、例えばＣａ２＋、Ｎａ＋、Ｍｇ２＋などが上記電極に吸着する。したがって、上記電極を用いて、原水１，２０１の硬度を下げることができる。
【００８５】
また、上記電極はイオンの脱離が可能であるので、電極がＣａ２＋、Ｎａ＋、Ｍｇ２＋などを吸着した後、上記電極に正電圧を印加すれば、Ｃａ２＋、Ｎａ＋、Ｍｇ２＋などがクーロン力により反発して上記電極から脱離する。したがって、上記電極を用いて、原水１，２０１の硬度を上げることができる。
【００８６】
すなわち、上記第１電極２と第２電極４のうちの少なくとも一方を、イオンの吸着および脱離が可能な電極とすることにより、軟水および硬水を生成できる。
【００８７】
一実施形態の機能水生成装置は、
上記第１電極２および上記第２電極４に電圧を印加する電圧印加部６，１０６を備え、
上記電圧印加部６，１０６は、上記第１電極２に正電圧を印加したり、上記第１電極２に負電圧を印加したりすることが可能である。
【００８８】
上記実施形態によれば、上記電圧印加部６，１０６が、第１電極２に正電圧を印加したり、第１電極２に負電圧を印加したりすることにより、第１電極２および第２電極４のうちの少なくとも一方に吸着したイオンが脱離する。したがって、上記第１電極２および第２電極４のうちの少なくとも一方を再生できる。
【００８９】
一実施形態の機能水生成装置では、
上記電圧印加部６，１０６は、上記第１電極２または上記第２電極４に正電圧と負電圧を交互に印加する。
【００９０】
上記実施形態によれば、上記電圧印加部６，１０６が、第１電極２または第２電極４に正電圧と負電圧を交互に印加することにより、第１電極２および第２電極４のうちの少なくとも一方を常に再生できる。
【００９１】
一実施形態の機能水生成装置では、
上記第１電極２および上記第２電極４は、原水１，２０１が流れる流路内に配置されている。
【００９２】
上記実施形態によれば、上記原水１，２０１が流れる流路内に第１電極２および上記第２電極４を配置することにより、機能水を連続的に生成することができる。
【００９３】
また、上記原水１，２０１が流れる流路内に第１電極２および第２電極４を配置することにより、機能水を生成するための容器が不要となる。したがって、上記機能水生成装置のコンパクト化が図れるので、設置制限を排除することができる。すなわち、上記機能水生成装置の自由度を上げることができる。
【００９４】
一実施形態の機能水生成装置では、
上記第１電極２および上記第２電極４は、イオンの吸着および脱離が可能な電極であることを特徴とする。
【００９５】
上記実施形態によれば、上記第１電極２および第２電極４が、イオンの吸着および脱離が可能な電極であるので、原水１，２０１と同じｐＨ(ペーハー)の軟水を生成することができる。
【００９６】
また、上記軟水を生成した後、第１電極２および第２電極４に軟水生成時とは逆の電圧を印加すれば、原水１，２０１と同じｐＨ(ペーハー)の硬水を生成することができる。
【００９７】
一実施形態の機能水生成装置では、
上記イオンの吸着および脱離が可能な電極は、活性炭で構成されている。
【００９８】
上記実施形態によれば、上記イオンの吸着および脱離が可能な電極を、活性炭で構成することにより、その電極の表面積が大きくなる。したがって、上記電極のイオンの吸着効率を上げることができる。
【００９９】
一実施形態の機能水生成装置では、
上記イオンの吸着および脱離が可能な電極は、繊維状の電極である。
【０１００】
上記実施形態によれば、上記イオンの吸着および脱離が可能な電極が、繊維状の電極であるので、その電極を布のように折り曲げたり、その電極に不織布のように水を通過させたりすることができる。
【０１０１】
一実施形態の機能水生成装置では、
上記イオンの吸着および脱離が可能な電極は、カーボン繊維で構成されている。
【０１０２】
上記実施形態によれば、上記イオンの吸着および脱離が可能な電極は、例えばカーボンナノチューブ等のカーボン繊維で構成されているので、その電極の表面積が大きくなる。したがって、上記電極のイオンの吸着効率を上げることができる。
【符号の説明】
【０１０３】
１，２０１  原水
２  イオン吸着電極
３  イオン交換樹脂
４  対極
５  容器
６，１０６  電源
７  第１スイッチ
８  第２スイッチ
２０５  配管
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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