(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
反応槽内に正・負の各電極が対向して配設され、当該各電極間に直流電圧を印加して前記反応槽内に流入する原水からアルカリ性水又は酸性水を生成して反応槽から流出させる電解イオン水生成装置において、前記電極を略逆ハ字状に下流側に向かって相互に近接するように配設すると共に、前記アルカリ性水又は酸性水が流出する下流側における前記正・負の各電極間にのみ非浸透性材で形成される非浸透隔壁を絶縁性材で形成して配設することを特徴とする電解イオン水生成装置。
【請求項２】
前記請求項１に記載の電解イオン水生成装置において、前記非浸透隔壁が配設される下流側における前記正・負の各電極のいずれか一方又は双方に穿設して形成され、アルカリ性水又は酸性水を回収する回収口を備えることを特徴とする電解イオン水生成装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電気分解により電解イオン水を生成する電解イオン水生成装置に関し、特に高純度の電解イオン水を生成する電解イオン水生成装置に関する。
【産業上の利用分野】
【０００２】
従来、この種の電解イオン水生成装置として特開平６−２４６２７２号公報に開示されるものがあり、これを図６に示す。この図６は従来の電解イオン水生成装置の概略構成図を示す。
【従来の技術】
【０００３】
同図において従来の電解イオン水生成装置は、反応槽１内に正・負の各電極２、３を浸透性の隔壁を介在させることなく近接配置し、前記正電極２の下流側エッジよりも上流側において正電極２を穿設してから強酸性水を回収する回収口２１を設ける構成である。
【０００４】
この構成により正・負の各電極２、３に直流電圧を印加すると、上流側から流入する原水の電解反応により正電極２側には酸性水が、また負電極側にはアルカリ性水が発生吸引されることとなる。このように正電極２側に発生した酸性水は、正電極２の表面に沿った薄層として下流側へ流下し、下流側エッジに到達する前に正電極２に穿設される回収口２１から流出させて回収できることとなる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の電解イオン水生成装置は以上のように構成されていたことから、強酸性水が正電極の表面を薄層として流下しており、正電極２に穿設された回収口２１から強酸性水のみを確実に分離して回収することが困難となる。また、下流側から流出するアルカリ性水には必ず弱酸性水等が混合されて純粋なアルカリ性水を回収できないという課題を有する。本発明は前記課題を解消するためになされたもので、強酸性水又は強アルカリ性水を確実に分離回収できる電解イオン水生成装置を提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る電解イオン水生成装置は、反応槽内に正・負の各電極が対向して配設され、当該各電極間に直流電圧を印加して前記反応槽内に流入する原水からアルカリ性水又は酸性水を生成して反応槽から流出させる電解イオン水生成装置において、前記電極を略逆ハ字状に下流側に向かって相互に近接するように配設すると共に、前記アルカリ性水又は酸性水が流出する下流側における前記正・負の各電極間にのみ非浸透性材で形成される非浸透隔壁を絶縁性材で形成して配設することにより、下流側の正・負の各電極端部でのアルカリ性水及び酸性水の混合が防止できることとなり、アルカリ性水又は酸性水の確実な分離回収ができる。
【０００７】
また、本発明に係る電解イオン水生成装置は必要に応じて、非浸透隔壁が配設される下流側における前記正・負の各電極のいずれか一方又は双方に穿設して形成され、アルカリ性水又は酸性水を回収する回収口を備えるものである。このように本発明においては、正・負の各電極のいずれか又は双方に回収口を穿設し、この回収口からアルカリ性水又は酸性水を回収するようにしているので、正・負の各電極に沿って層流状態で流下する強アルカリ性水又は強酸性水を回収できることとなる。
【０００８】
また、本発明に係る電解イオン水生成装置は、非浸透隔壁を絶縁性材で形成するものである。このように本発明においては、正・負の各電極間における下流側に絶縁性材で形成される非浸透隔壁を配設し、更には電極を略逆ハ字状に下流側に向かって相互に近接するように配設したことで、非浸透隔壁近傍における電気力線の分布が密となり、アルカリ性水と酸性水の分離効果をより高めするようにしているので、正・負の各電極間における下流側でのアルカリ性水及び酸性水の混合を防止して確実な分離回収ができる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
（参考となる第１の実施の形態）
以下、参考となる第１の実施の形態に係る電解イオン水生成装置を図１に基づいて説明する。この図１は第１の実施の形態に係る電解イオン水生成装置の概略断面構成図を示す。
【００１０】
同図において本実施の形態に係る電解イオン水生成装置は、矩形状のケース本体の一側部に形成される一対の取水口１１から原水を流入し、この一対の取水口１１に対向するケース本体の側壁部に形成される吐出口１２、１３からアルカリ性水又は酸性水を吐出する反応槽１と、この反応槽１の対向する左右の側面に配設され、直流電圧が印加される正・負の各電極２、３と、前記反応槽１内における一対の取水口１１の中間部位における側壁に一側端が係止され、正・負の各電極２、３の間に介装される浸透性を有する浸透隔膜４と、この浸透隔膜４の他側端から一対の吐出口１２、１３の中間側壁に各々係止され、正・負の各電極２、３の間に介装される非浸透性材で形成される非浸透隔壁５とを備える構成である。
【００１１】
次に、前記構成に基づく本実施の形態のイオン水生成動作について説明する。まず、正・負の各電極２、３間に直流電圧が印加された状態で一対の取水口１１から各々原水が供給されて流入する。この流入した原水は前記直流電圧が印加された正・負の各電極２、３間における電解反応によりイオン化し、正電極２側に−イオンが移動して酸性水が生成されると共に、負電極３側に＋イオンが移動してアルカリ性水が生成されることとなる。
【００１２】
この生成された酸性水は正電極２の壁面に沿って流下し、またアルカリ性水は負電極３の壁面に沿って流下する。この各々流下する酸性水及びアルカリ性水は、下流側に配設された非浸透隔壁５の側方を通過する際には、この非浸透隔壁５により隔離された状態で各々が混合することなく流下して各々対応する吐出口１２、１３から吐出される。このように、正・負の各電極２、３の下流端部における電界の電気力線の密度が疎となる領域において、非浸透隔壁５でアルカリ性水及び酸性水の混合が防止できることから、確実に分離して高純度なアルカリ性水及び酸性水を生成できることとなる。
【００１３】
（参考となる第２の実施の形態）
図２は参考となる第２の実施の形態に係る電解イオン水生成装置の概略構成図を示す。同図において、本実施の形態に係る電解イオン水生成装置は、前記図１に記載の実施の形態の装置と同様に反応槽１、正・負の各電極２、３、浸透隔膜４及び非浸透隔壁５を共通して備え、この反応槽１及び正・負の各電極２、３の構成を異にする。
【００１４】
この正・負の各電極２、３は、下流側端部からやや中央寄りに回収口２１、３１を穿設する構成である。また、反応槽１は、この正・負の各電極２、３の各回収口２１、３１の背面側から外部へ連通する吐出口１２、１３を備える構成である。
【００１５】
前記構成に基づく本実施の形態の動作は、前記実施の形態と同様に酸性水及びアルカリ性水が取水口１１より流入する原水から生成される。この生成された酸性水は、正電極２に最も近い位置から離反する方向に高濃度から低濃度に順次移行する層流を形成し、正電極２に沿って流れる。また、アルカリ性水も酸性水と同様に、層流として負側電極３に沿って流れる。
【００１６】
このように層流として正電極２の最も近くを流れる高濃度の強酸性水を正電極２の壁面に直接穿設して形成された回収口２１から分離回収できることとなる。また、アルカリ性水も層流として流れることから、強アルカリ性水を負側電極３の壁面に形成された回収口３１から分離回収できることとなる。
【００１７】
（参考となる第３の実施の形態）
図３は参考となる第３の実施の形態に係る電解イオン水生成装置の概略構成図を示す。同図において、本実施の形態に係る電解イオン水生成装置は、前記図２に記載の実施の形態の装置と同様に反応槽１、正・負の各電極２、３、浸透隔膜４及び非浸透隔壁５を共通して備え、この非浸透隔壁５が絶縁性材で形成される構成である。
【００１８】
このように非浸透隔壁５を絶縁性材とすることにより図３中の一点鎖線で示す電界の電気力線分布となり、特に前記正・負の各電極２、３に直接穿設された回収口２１、３１の側方が電気力線が密となる。したがって、この密な電気力線により−イオンに対して大きな力が作用して静電極２側へ移動させると共に、＋イオンに対しても大きな力が作用して負電極３側へ移動させることとなり、強酸性水及び強アルカリ性水の確実な分離回収ができる。
【００１９】
（本発明の実施の形態）
図４は本発明の実施の形態に係る電解イオン水生成装置の概略構成図を示す。同図において、本実施の形態に係る電解イオン水生成装置は、前記図３に記載の実施の形態の装置と同様に反応槽１、正・負の各電極２、３、浸透隔膜４及び非浸透隔壁５を共通して備え、この反応槽１及び正・負の各電極２、３の取付構成を異にする。
【００２０】
正・負の各電極２、３は、下流側端部の反応槽１のやや中央寄りに位置させて固着し、略逆ハ字状に下流側に向かって相互に接近するように配設すると共に、非浸透隔壁５を絶縁性材で形成することにより、図４中に示すように回収口２１、３１近傍において電界の電気力線分布が極めて密な状態となる。この電気力線を極めて密な状態の強力な電界により、強酸性水及び強アルカリ性水を分離して回収することができる。
【００２１】
なお、前記実施の形態においては浸透隔膜４及び非浸透隔壁５を連設する構成としたが、図５（Ａ）、（Ｂ）に示すように非浸透隔壁５を浸透隔壁４の保持枠４１により構成することもできる。この図５（Ａ）に記載の電解イオン水生成装置は、参考となる実施例であり、矩形状のケース本体の一側部に一対の取水口１１（図示を省略）が配設されると共に、前記一側部に対向する他側部に吐出口１２、１３が配設され、この一対の取水口１１及び吐出口１２、１３が配設され、この一対の取水口１１及び吐出口１２、１３の各中間位置におけるケース本体内壁に前記保持枠４１が固着され、この保持枠４１内に浸透隔膜４を張設する構成である。この保持枠４１は絶縁性材で形成される構成である。このように絶縁性材で形成される保持枠４１で浸透隔膜４を支持すると共に、吐出口１２、１３の近傍における正・負の各電極２、３間で生じる電気力線の密度を大きくすることにより、アルカリ性水又は酸性水が浸透隔膜４を介して相互に移動することが防止できることとなり、強酸性及び強アルカリ性水の確実な分離回収が可能となる。
【００２２】
また、前記図５（Ｂ）に記載の電解イオン水生成装置も参考となる実施例であり、同図（Ａ）と同様にケース本体内壁に保持枠４１を固着し、この保持枠４１内に浸透隔膜４を張設する構成とし、アルカリ性水又は酸性水を吐出する吐出口１２、１３の配設位置を異にする構成である。この吐出口１２、１３は、正・負の各電極２、３の下流側端部からやや中央よりに穿設される回収口２１、３１に連通し、この回収口２１、３１から正・負の各電極２、３の背面側を通って外部に連通するように構成される。この場合においても、絶縁性材で形成される保持枠４１により下流側の電気力線の密度が大きくなり、各吐出口１２、１３から強酸性水及び強アルカリ性水を各々確実に分離回収できることとなる。
【００２３】
【発明の効果】
以上のように本発明においては、反応槽内に正・負の各電極が対向して配設され、当該各電極間に直流電圧を印加して前記反応槽内に流入する原水からアルカリ性水又は酸性水を生成して反応槽から流出させる電解イオン水生成装置において、前記電極を略逆ハ字状に下流側に向かって相互に近接するように配設すると共に、前記アルカリ性水又は酸性水が流出する下流側における前記正・負の各電極間にのみ非浸透性材で形成される非浸透隔壁を絶縁性材で形成して配設することにより、下流側の正・負の各電極端部でのアルカリ性水及び酸性水の混合が防止できることとなり、アルカリ性水又は酸性水の確実な分離回収ができるという効果を奏する。また、本発明においては、正・負の各電極のいずれか又は双方に回収口を穿設し、この回収口からアルカリ性水又は酸性水を回収するようにしているので、正・負の各電極に沿って層流状態で流下する強アルカリ性水又は強酸性水を回収できるという効果を有する。また、本発明においては、正・負の各電極間における下流側に絶縁性材で形成される非浸透隔壁を配設し、更には電極を略逆ハ字状に下流側に向かって相互に近接するように配設したことで、非浸透隔壁近傍における電気力線の分布が密となり、アルカリ性水と酸性水の分離効果をより高めするようにしているので、正・負の各電極間における下流側でのアルカリ性水及び酸性水の混合を防止して確実な分離回収ができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】参考となる第１の実施の形態に係る電解イオン水生成装置の概略断面図である。
【図２】参考となる第２の実施の形態に係る電解イオン水生成装置の概略断面図である。
【図３】参考となる第３の実施の形態に係る電解イオン水生成装置の概略断面図である。
【図４】本発明の実施の形態に係る電解イオン水生成装置の概略断面図である。
【図５】参考となる他の実施の形態に係る電解イオン水生成装置の概略部分断面図である。
【図６】従来の電解イオン水生成装置の概略断面図である。
【符号の説明】
１ 反応槽
２、３ 電極
４ 浸透隔膜
５ 非浸透隔壁
１１ 取水口
１２、１３ 吐出口
２１、３１ 回収口
【図１】
0003549953.tif 000002
【図２】
0003549953.tif 000003
【図３】
0003549953.tif 000004
【図４】
0003549953.tif 000005
【図５】
0003549953.tif 000006
【図６】
0003549953.tif 000007