(57)【要約】      （修正有）【課題】海水などの電解水からミネラル成分などが濃縮された電解水を連続して生成することができる成分濃縮電解水生成装置を提供する。【解決手段】隔膜（イオン交換膜３０）を有し、導入された電解水からアルカリ性電解水及び酸性電解水を生成する電解槽２０と、電解水供給路（原水管１０）と、アルカリ性電解水排水路（アルカリ性電解水排水管１１）と、酸性電解水排水路（酸性電解水排水管１２）とを具備する成分濃縮電解水生成装置（ミネラル濃縮電解水生成装置１）において、電解槽２０は、アルカリ性電解水側及び酸性電解水側に配置される一対の第１の電極４０、４１を介して所定の電圧を印加することにより電解水を電解させる第１の領域２６と、第１の領域２６の下流側にあってアルカリ性電解水側及び酸性電解水側に配置される一対の第２の電極４０、４２を介して間欠的に高い電圧を印加してイオンを移動させる第２の領域２７とを具備する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
隔膜を有すると共に当該隔膜のアルカリ性電解水側及び酸性電解水側にそれぞれ導入された電解水からアルカリ性電解水及び酸性電解水を生成する電解槽と、当該電解槽内に前記電解水を供給する電解水供給路と、前記電解槽からアルカリ性電解水を排水するアルカリ性電解水排水路と、前記電解槽から酸性電解水を排水する酸性電解水排水路とを具備する成分濃縮電解水生成装置において、
前記電解槽は、前記アルカリ性電解水側及び前記酸性電解水側に配置される一対の第１の電極を介して所定の電圧を印加することにより前記電解水を電解させる第１の領域と、当該第１の領域の下流側にあって前記アルカリ性電解水側及び前記酸性電解水側に配置される一対の第２の電極を介して間欠的に電圧を印加して電気泳動を生じさせる第２の領域とを具備することを特徴とする成分濃縮電解水生成装置。
【請求項２】
請求項１において、前記第２の電極を介して間欠的に印加する電圧がパルス状の電圧であることを特徴とする成分濃縮電解水生成装置。
【請求項３】
請求項１又は２において、前記第２の電極の少なくとも一方は網目状又は格子状の形状を有することを特徴とする成分濃縮電解水生成装置。
【請求項４】
請求項１〜３の何れかにおいて、前記第１の領域と前記第２の領域とが互いに連結される別の電解槽からなることを特徴とする成分濃縮電解水生成装置。
【請求項５】
請求項１〜４の何れかにおいて、前記第２の領域が２段以上あることを特徴とする成分濃縮電解水生成装置。
【請求項６】
請求項１〜５の何れかにおいて、前記第１の電極の一方と、前記第１の電極の一方と同極の前記第２の電極の一方とが直流電源の一方の極に接続され、且つ前記第１の電極の他方が前記直流電源の他方の極に必要に応じて抵抗を介して接続されると共に前記第２の電極の他方がパルス発生器を介して前記直流電源の他方の極に接続されることを特徴とする成分濃縮電解水生成装置。
【請求項７】
請求項１〜６の何れかにおいて、前記電解槽に前記アルカリ性電解水排水路又は酸性電解水排水路に接続されると共に前記電解槽と同一作用を有する構造の第２の電解槽をさらに有することを特徴とする成分濃縮電解水生成装置。
【請求項８】
請求項１〜７の何れかにおいて、前記隔膜が陽イオン交換膜であり、アルカリ性電解水を生成することを特徴とする成分濃縮電解水生成装置。
【請求項９】
請求項１〜７の何れかにおいて、前記隔膜が陰イオン交換膜であり、酸性電解水を生成することを特徴とする成分濃縮電解水生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、海水を電離してアルカリ性電解水及び酸性電解水を連続して供給可能な成分濃縮電解水生成装置に関し、特に、電解槽内にイオン交換膜等を介在させてアルカリ性電解水と酸性電解水とを分離生成するタイプの成分濃縮電解水生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
水道水からアルカリイオン水及び酸性イオン水を連続的に生成するアルカリイオン整水器としては、正負の電極間にイオン交換膜を介在させ、水の電気分解作用を利用して、アルカリイオン水と酸性イオン水とに分離生成するものがある。また、このようなアルカリイオン整水器としては、水道のカラン（蛇口）から取水し、専用吐水口からアルカリイオン水、酸性イオン水を吐水する、シンク上へ本体を設置するタイプのものがある。また、アンダーシンク内へ本体を設置する、いわゆるビルトインタイプのものがあるが、これは取水及び吐水を行う専用のカランを有し、水道のカランとは別の専用吐水口からアルカリイオン水を吐水するものである。
【０００３】
この中でビルトインタイプのアルカリイオン整水器（例えば、特許文献１参照）は、利用者がアルカリイオン整水器へ接続された原水管の水栓を開くことによって原水管から水道水が通水されて電解槽に供給され、この電解槽でアルカリ水と酸性イオン水とが生成される。そして、電解槽で生成されたアルカリ水が吐水管を経て吐水されると共に、酸性イオン水が酸性イオン水吐水管を経て排水される。
【０００４】
アルカリイオン整水器で生成されるアルカリイオン水は、人体への有用性が認められており、飲用として慢性下痢、消化不良、胃腸内異常発酵、制酸、胃酸過多に有効である。また、酸性イオン水は、弱酸性のアストリゼントとして美容に用いられている。
【０００５】
このようなアルカリイオン整水器を用いて水道水からアルカリイオン水を生成する場合には、水道水の電気伝導度が小さいことから電極間に大きな電圧を印加しても電流はそれ程流れないため、電流によってアルカリイオン整水器を構成する電極などに損傷を与えられることなく水道水を電気分解することができる。また、このようなアルカリイオン整水器では、同様の理由から大きな電圧を印加することができるので、その大きな電圧により生ずる電気泳動によって酸性イオン水側の水道水に存在するＮａイオンやＣａイオンなどのミネラル成分がイオン交換膜を通って陰極側に引き寄せられため、結果としてミネラル成分が濃縮されたアルカリイオン水を整水することができる。
【０００６】
しかし、このようなアルカリイオン整水器を用いて塩分濃度が３．５％の海水からアルカリイオン水を生成する場合には、海水に含まれる電解質の量が多いために電極間に水道水を電気分解する際と同様な高電圧を印加すると大量の電流が流れてしまい、電極などに損傷を与えてしまうという問題があった。また、式（１）に示すように、電気泳動によるイオンの移動速度ｕは印加される電圧Ｅに比例する。したがって、電極などに損傷を与えない小さい電流しか流れないような低い電圧を印加しても印加された電圧が低すぎるため、電気泳動があまり起こらず、酸性イオン水側の海水に存在するミネラル成分を陰極側に引き寄せられないために、結果的にアルカリイオン水にミネラル成分を濃縮することができないという問題があった。
【０００７】
ｕ＝μｅＥ・・・・・・・・・・・・・（１）
ここで、μｅはイオン固有の電気泳動移動度である。
【０００８】
一方、海水からミネラル成分を濃縮したアルカリ性水を生成する方法としては、海水を逆浸透膜による脱塩処理（淡水化処理）をして淡水にした後に、固形のミネラル成分をその淡水に添加し、ミネラル成分の含有割合を調整するものがある。しかし、この方法では、コストがかかり過ぎるという問題があった。
【０００９】
【特許文献１】特開平１０−１９２８５８号公報（第３〜４頁、第１図）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
本発明はこのような事情に鑑み、海水などの電解水からミネラル成分などが濃縮された電解水を連続して生成することができる成分濃縮電解水生成装置を提供することを課題とする。ここで、電解水とは電解質を含む水をいう。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するための本発明の第１の態様は、隔膜を有すると共に当該隔膜のアルカリ性電解水側及び酸性電解水側にそれぞれ導入された電解水からアルカリ性電解水及び酸性電解水を生成する電解槽と、当該電解槽内に前記電解水を供給する電解水供給路と、前記電解槽からアルカリ性電解水を排水するアルカリ性電解水排水路と、前記電解槽から酸性電解水を排水する酸性電解水排水路とを具備する成分濃縮電解水生成装置において、前記電解槽は、前記アルカリ性電解水側及び前記酸性電解水側に配置される一対の第１の電極を介して所定の電圧を印加することにより前記電解水を電解させる第１の領域と、当該第１の領域の下流側にあって前記アルカリ性電解水側及び前記酸性電解水側に配置される一対の第２の電極を介して間欠的に電圧を印加して電気泳動を生じさせる第２の領域とを具備することを特徴とする成分濃縮電解水生成装置にある。
【００１２】
かかる第１の態様では、第２の領域内には間欠的に高い電圧を印加しても過大な電流が連続的に流れず、大きな電源設備を必要としなくても電解水からミネラル成分などが濃縮された電解水を連続して生成することができる。
【００１３】
本発明の第２の態様は、第１の態様において、前記第２の電極を介して間欠的に印加する電圧がパルス状の電圧であることを特徴とする成分濃縮電解水生成装置にある。
【００１４】
かかる第２の態様では、パルス状の高い電圧を印加することにより、効率的にミネラル成分などを電気泳動により濃縮することができる。
【００１５】
本発明の第３の態様は、第１又は第２の態様において、前記第２の電極の少なくとも一方は網目状又は格子状の形状を有することを特徴とする成分濃縮電解水生成装置。
【００１６】
かかる第３の態様では、第２の電極の少なくとも一方に貫通部を有するので、第２の電極と電解水との接触面積を少なくすることができ、第２の電極に高い電圧を印加しても、大電流が流れないようにすることができる。
【００１７】
本発明の第４の態様は、第１〜３の態様において、前記第１の領域と前記第２の領域とが互いに連結される別の電解槽からなることを特徴とする成分濃縮電解水生成装置にある。
【００１８】
かかる第４の態様では、容易に成分濃縮電解水生成装置を製造することができる。
【００１９】
本発明の第５の態様は、第１〜４の何れかの態様において、前記第２の領域が２段以上あることを特徴とする成分濃縮電解水生成装置にある。
【００２０】
かかる第５の態様では、第２の領域を２段以上とすることにより、電極間の漏れ電流を防止でき、電解水からミネラル成分などがより濃縮された電解水を連続して生成することができる。
【００２１】
本発明の第６の態様は、第１〜５の何れかの態様において、前記第１の電極の一方と、前記第１の電極の一方と同極の前記第２の電極の一方とが直流電源の一方の極に接続され、且つ前記第１の電極の他方が前記直流電源の他方の極に必要に応じて抵抗を介して接続されると共に前記第２の電極の他方がパルス発生器を介して前記直流電源の他方の極に接続されることを特徴とする成分濃縮電解水生成装置にある。
【００２２】
かかる第６の態様では、単純な回路により間欠的な高い電圧を電極間に発生させることができるので、安価に成分濃縮電解水生成装置を提供することができる。
【００２３】
本発明の第７の態様は、第１〜６の何れかの態様において、前記電解槽に前記アルカリ性電解水排水路又は酸性電解水排水路に接続されると共に前記電解槽と同一作用を有する構造の第２の電解槽をさらに有することを特徴とする成分濃縮電解水生成装置にある。
【００２４】
かかる第７の態様では、多段構造により、ミネラル成分などをさらに濃縮した電解水を連続して生成することができる。
【００２５】
本発明の第８の態様は、第１〜７の何れかの態様において、前記隔膜が陽イオン交換膜であり、アルカリ性電解水を生成することを特徴とする成分濃縮電解水生成装置にある。
【００２６】
かかる第８の態様では、アルカリ性電解水を連続して生成することができる。
【００２７】
本発明の第９の態様は、第１〜７の何れかの態様において、前記隔膜が陰イオン交換膜であり、酸性電解水を生成することを特徴とする成分濃縮電解水生成装置にある。
【００２８】
かかる第９の態様では、酸性電解水を連続して生成することができる。
【発明の効果】
【００２９】
本発明によれば、海水などの電解水からミネラル成分などが濃縮された電解水を連続して生成することができる成分濃縮電解水生成装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３０】
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の形態について説明する。なお、本実施形態の説明は例示であり、本発明の構成は以下の説明に限定されない。
【００３１】
（実施形態１）
図１は、実施形態１に係る成分濃縮電解水生成装置の一例であるミネラル濃縮電解水生成装置の概略図である。図１に示すように、本発明に係るミネラル濃縮電解水生成装置１は、内部で海水の一部や海水の中に含まれる塩化ナトリウムや塩化カルシウムなどを電解させると共に、ＮａイオンやＣａイオンなどのミネラル成分が濃縮されたアルカリ性電解水と、酸性電解水とを生成する電解槽２０と、電解槽２０の下端部側に接続されて海水を供給するための原水管１０と、電解槽２０のアルカリ性電解水側の上端部に接続されてアルカリ性電解水を排出するためのアルカリ性電解水排水路であるアルカリ性電解水排水管１１と、電解槽２０の酸性電解水側の上端部に接続されて酸性電解水を排出するための酸性電解水排水路である酸性電解水排水管１２とからなっている。
【００３２】
電解槽２０の中には、隔膜であるイオン交換膜３０が固定されており、このイオン交換膜３０によって電解槽２０の内部が二つの空間２５ａ、２５ｂに区画されている。また、電解槽２０内のイオン交換膜３０に対向する酸性電解水側の空間２５ａ内には電極４０が設けられ、アルカリ性電解水側の空間２５ｂ内には３つの電極４１、４２及び４３が設けられている。さらに、電極４０は直流電源９０の正極に接続され、電極４１、４２及び４３は最終的に同一の直流電源９０の陰極にそれぞれ接続されているが、電極４１は抵抗５１を介して直流電源９０に接続され、電極４２は抵抗５２及びパルス発生器６２を介して直流電源９０の陰極に接続され、電極４３は抵抗５３及びパルス発生器６３を介して直流電源９０の陰極に接続されている。
【００３３】
このような構成により、第１の電極である電極４０、４１に挟まれた領域では所定の電圧を連続的に印加することによって電解水を電気分解することができ、この領域が第１の領域２６となる。また、第２の電極である電極４０、４２及び電極４０、４３に挟まれた領域では所定の電圧を間欠的に印加することによって電解水に含まれるミネラル成分などを電気泳動により移動させることができ、この領域が第２の領域２７となる。本実施形態では、第２の領域２７は、電極４０、４２で挟まれる領域である１段目の第２の領域２８と、電極４０、４３で挟まれる領域である２段目の第２の領域２９とからなっている。
【００３４】
パルス発生器６２、６３は、直流電源９０から印加される一定の電圧をパルス状の電圧に変換するものであり、一定の電圧をパルス状の電圧に変換することができるものであれば特に限定されず、具体的には、ＩＧＢＴインバータなどの一定の矩形波を発生するスイッチング機能を有するトランジスタを用いればよく、一般的なスイッチなどであってもよい。なお、パルス発生器６２、６３から発生するパルス状の電圧の周期は同じであっても異なっていてもよい。
【００３５】
抵抗５１、５２及び５３は、その抵抗値の大きさは特に限定されないが、抵抗値の大きさによって抵抗に接続される電極に挟まれる領域に印加する電圧を適宜設定することができる。第１の領域２６では連続して電圧が印加されるので、電解水を電解する際に電極などに損傷を与えないようにあまり電流が流れないような小さな電圧しか印加できないが、第２の領域２７では高い電圧を間欠的に印加できるので、第１の領域２６で電解された水素イオン、ＮａイオンやＣａイオンなどの正に帯電しているイオンを電気泳動によって陰極の方向、すなわち電極４２、４３の方向へ移動させることができる。
【００３６】
一方、電極４１と電極４２との電位差を大きくすると、電極４２から電極４１へと流れる漏れ電流が発生する可能性があり、この点は電極４３と電極４２とについても同様である。
【００３７】
そこで、本実施形態では漏れ電流が発生しないように、電極４２と電極４１との電位差が著しく大きくならないようにすると共に電極４３と電極４２との電位差が著しく大きくならないように抵抗５１、５２及び５３の抵抗値の大きさを設定している。すなわち、漏れ電流の発生を防止しつつ、第１の領域２６ではあまり電流が流れないような小さな電圧が印加されると共に、１段目の第２の領域２８ではそれ程大きくない電圧が間欠的に印加され、さらに２段目の第２の領域２９ではより大きな電圧が間欠的に印加されるように、各領域に印加される電圧の大きさが、２段目の第２の領域２９＞１段目の第２の領域２８＞第１の領域２６の関係になるように抵抗５１、５２及び５３の抵抗値の大きさを設定している。このように設定することにより、第１の領域２６を構成する電極４１と１段目の第２の領域２８を構成する電極４２との間の漏れ電流の発生を防止すると共に、１段目の第２の領域２８を構成する電極４２と２段目の第２の領域２９を構成する電極４３との間の漏れ電流の発生を防止することができる。
【００３８】
なお、電極４１と電極４２との間隔を空けることによっても、漏れ電流の発生を防止することができる。すなわち、電極４０と電極４２との間隔を漏れ電流が発生しない程度まで十分に空けることにより、漏れ電流を防止すると共に電極４２に印加する電圧を十分に大きくすることができる。この場合には、電極４３を省略してもよい。また、このように電極４３を省略した場合には、電解水に含まれるＮａイオンやＣａイオンなどが電極４２の方に充分に移動できるようにするために、第２の領域２７を構成する電極４２の長さを流れ方向に充分に長くするのが好ましい。
【００３９】
イオン交換膜３０は、海水に含まれるミネラル成分などを選択的に透過させるような陽イオン交換膜であれば特に限定されない。
【００４０】
電極４０、４１、４２及び４３は、所定の電圧を印加することができるものであれば特に限定されない。
【００４１】
直流電源９０は、所定の電力を供給することができるものであれば特に限定されない。
【００４２】
次に、図２を参照して、このミネラル濃縮電解水生成装置１において、ミネラル成分を濃縮する機構について説明する。図２は、図１に示す実施形態１に係るミネラル濃縮電解水生成装置１の電極４０と電極４２とを含む部分を拡大した概略図である。まず、直流電源９０の正極に接続された電極４０と、パルス発生器６２及び抵抗５２を介して直流電源９０の陰極に接続された電極４２とによって挟まれる１段目の第２の領域２８にパルス状の電圧が印加されると、電極４０に正の電荷が帯電すると共に電極４２に負の電荷が瞬間的に帯電する。すると、電極４０、４２の間に電位差が生じ、電極４０、４２の間を流れる海水に含まれる水素イオン、ＮａイオンやＣａイオンなどの正に帯電しているイオン１００ａ、１００ｂなどが電気泳動により負の電荷が帯電している電極４２に近づくように移動する。そして、それらの正に帯電しているイオン１００ａはイオン交換膜３０を通過して１００ｂなどと一緒に電極４２の表面付近にまで引き寄せられる。このようにして、酸性電解水側のＮａイオンやＣａイオンなどの正に帯電しているイオンをアルカリ性電解水側へ移動させ、ミネラル成分をアルカリ性電解水に濃縮させることができる。なお、電極４２には瞬間的にしか負の電荷が帯電しないので、電極４０、４２に挟まれた１段目の第２の領域２８には、瞬間的に大きな電圧が印加されるが、電流はそれ程流れることはない。
【００４３】
次に、図１を参照して、本実施形態に係るミネラル濃縮電解水生成装置１の動作について説明する。前述したように、本実施形態に係るミネラル濃縮電解水生成装置１では、原水管１０から海水が電解槽２０に供給され、電解槽２０の中で海水を電解してアルカリ性電解水と酸性電解水に分離生成すると共にミネラル成分などがアルカリ性電解水側の海水に濃縮された後、アルカリ性電解水がアルカリ性電解水排水管１１に排出されると共に、酸性電解水が酸性電解水排水管１２に排出される。
【００４４】
ここで、原水管１０から電解槽２０に供給された海水は、イオン交換膜３０で区画された両側の空間２５ａ、２５ｂにそれぞれ流れ込む。そして、まず電極４０、４１に挟まれた第１の領域２６では電極４０、４１によって所定の電圧が連続して印加されているために、流れ込んだ海水が第１の領域２６を通過する際に、その海水の一部が水素イオンと水酸化物イオンとに電離すると共に海水に含まれる塩化ナトリウム、塩化カルシウムなどがイオン化する。なお、本実施形態では、電極４０、４１の間を海水が常に流れているので、海水を挟んだ電極間に電圧を印加した際に電極表面に発生する気泡が押し流されるために、電極表面の気泡の存在により電流が流れにくくなることによって海水を電離することができにくくなるという気泡による海水の電離妨害を防止することができる。
【００４５】
次に、さらに原水管１０から海水が供給されると、電極４０、４１に挟まれた第１の領域２６で生成された水素イオン、Ｎａイオン、Ｃａイオンなどが含まれた海水が下流側に設けられた第２の領域２７移動する。
【００４６】
そして、それらのイオンなどを含んだ海水が第２の領域２７に達すると、第２の領域２７では電極４０、４２及び電極４０、４３によって所定のパルス状の電圧が間欠的に印加されているため、その海水には電流はそれ程流れないが、所定のパルス状の電圧が間欠的に印加されることになる。すると、その海水が第２の領域２７を通過する際に、パルス状の電圧により生ずる電気泳動によって、水素イオン、Ｎａイオン、及びＣａイオンなどの正に帯電したイオンは負の電荷が帯電する電極４２の方へイオン交換膜３０を通って移動することになる。そして、水素イオン、Ｎａイオン、及びＣａイオンなどがアルカリ性電解水側の海水に濃縮されることになる。
【００４７】
本実施形態では、第２の領域２７が１段目の第２の領域２８と２段目の第２の領域２９とからなっており、１段目の第２の領域２８の下流側に１段目の第２の領域２８より高いパルス状の電圧を印加する２段目の第２の領域２９を設けているので、１段目の第２の領域２８で印加するパルス状の電圧による電気泳動では、イオン交換膜３０を通ってアルカリ性電解水側の海水に移動させることができなかった水素イオン、Ｎａイオン及びＣａイオンなどを２段目の第２の領域２９で印加するパルス状の電圧による電気泳動によってアルカリ性電解水側に移動させることができる。
【００４８】
そして、水素イオン、Ｎａイオン及びＣａイオンなどが濃縮されたアルカリ性電解水がアルカリ性電解水排水管１１に排出される。
【００４９】
以上の説明したように、本実施形態に係るミネラル濃縮電解水生成装置１によれば、海水をアルカリ性電解水側及び酸性電解水側に二分し、酸性電解水側に含まれているミネラル成分などをアルカリ性電解水側に濃縮することができるので、海水から海水に含まれるミネラル成分などが２倍近傍に濃縮されたアルカリ性電解水を連続して生成することができる。
【００５０】
なお、本実施形態１では、抵抗５２、５３及びパルス発生器６２、６３を介して電極４２、４３を直流電源９０の陰極に、電極４０を直流電源９０の正極に接続させたが、直流電源９０の極性を逆にして、すなわち、抵抗５２、５３及びパルス発生器６２、６３を介して電極４２、４３を直流電源９０の正極に、電極４０を直流電源９０の陰極に接続させてもよい。この場合にも、ミネラル成分などが濃縮されたアルカリ性電解水を生成することができるが、生成されたアルカリ性電解水は酸性電解水排水管１２から排出されることになる。
【００５１】
（実施形態２）
実施形態１では、酸性電解水側の空間２５ａに設けられた１つの電極４０と、アルカリ性電解水側の空間２５ｂに設けられた２つの電極４２、４３と、それらに接続される抵抗５２、５３及びパルス発生器６２、６３とからなる回路を用いて電極４０、４２とに挟まれた１段目の第２の領域２８及び電極４０、４３に挟まれた２段目の第２の領域２９にパルス状の電圧を印加したが、図３に示すように、電極４０を３つの電極４０ａ、４０ｂ及び４０ｃに分割し、電極４０ｂと電極４２との間、及び電極４０ｃと電極４３との間にそれぞれ独立したパルス電圧発生装置８２、８３を設け、そのパルス電圧発生装置８２、８３を用いて電極４０ｂ、４２とに挟まれた１段目の第２の領域２８及び電極４０ｃ、４３とに挟まれた２段目の第２の領域２９にパルス電圧を印加してもよい。このようなパルス電圧発生装置８２、８３を用いることによって、１段目の第２の領域２８と２段目の第２の領域２９とに印加するパルス電圧をより容易に制御することができるミネラル濃縮電解水生成装置１Ａを提供することができる。なお、本実施形態では、電極４０ｂと電極４２との間、及び電極４０ｃと電極４３との間にそれぞれ独立したパルス電圧発生装置８２、８３を設けたが、パルス電圧発生装置８２、８３を１つのパルス電圧発生装置に置き換えてもよい。
【００５２】
（実施形態３）
実施形態１では、前述したように１段目の第２の領域２８と２段目の第２の領域２９に印加する電圧を変えるために抵抗５２、５３とパルス発生器６２、６３とを用いたが、１段目の第２の領域２８と２段目の第２の領域２９に印加するパルス状の電圧の大きさが同じでよい場合には、図４に示すように、電極４２、４３と直流電源９０との間にパルス発生器６２、６３のみを設けて１段目の第２の領域２８と２段目の第２の領域２９に同一電圧を印加するようにしてもよい。このような構成にすることにより、より安価にミネラル濃縮電解水生成装置１Ｂを提供することができる。
【００５３】
（実施形態４）
実施形態１〜３では、第１の領域２６、１段目の第２の領域２８及び２段目の第２の領域２９を同一の電解槽２０の中に設けたが、図５に示すように、電極４０を３つの電極４０ａ、４０ｂ及び４０ｃに分割すると共に、それらの電極４０ａ、４０ｂ、４０ｃとそれらに対応する電極４１、４２、４３とで構成される第１の領域２６、１段目の第２の領域２８及び２段目の第２の領域２９をそれぞれ別個の電解槽２０ａ、２０ｂ、２０ｃに設けてもよい。このような構成にすることにより、より容易にミネラル濃縮電解水生成装置１Ｃを製造することができる。
【００５４】
（実施形態５）
実施形態１〜４では、原水管１０を通して海水を電解槽に供給することによって、ミネラル成分などが２倍近傍に濃縮されたアルカリ性電解水を生成しているが、例えば図６に示すように、第１の電解槽２０Ａに接続されたアルカリ性電解水排水管と、第１の電解槽２０Ａと同一の構造を有する第２の電解槽２０Ｂに接続される原水管１０とを接続した２段構造のミネラル濃縮電解水生成装置１Ｄとしてもよい。このような構造とすることにより、海水に含まれるＮａイオンやＣａイオンなどが４倍近傍に濃縮されたアルカリ性電解水を生成することができる。なお、本実施形態では、実施形態１の電解槽２０と同一構造の電解槽を２つ用いてミネラル濃縮電解水生成装置１Ｄを構成したが、実施形態１〜４の電解槽のように実施形態１の電解槽２０と同一作用を有する構造の電解槽を用いるのであれば、その構成は同一であっても異なっていてもよい。また、同一作用を有する構造の電解槽をさらに接続させた多段構造のミネラル濃縮電解水生成装置にしてもよい。このような構造とすることによって、ミネラル成分などがさらに濃縮されたアルカリ性電解水を生成することができる。
【００５５】
（他の実施態様）
本実施形態１〜５では、イオン交換膜３０に陽イオン交換膜を用いて海水からアルカリ性電解水を生成したが、イオン交換膜３０に塩化物イオンなどの陰イオンを選択的に透過させるような陰イオン交換膜を用いることによって海水から酸性電解水を生成することができる。
【００５６】
例えば実施形態１のミネラル濃縮電解水生成装置１のイオン交換膜３０に陰イオン交換膜を用いた場合には、第２の領域２７では電極４０、４２及び電極４０、４３によって所定のパルス状の電圧が間欠的に印加されているので、第２の領域２７を通過する際に、電気泳動によって水酸化物イオン、塩化物イオン、及びヨウ化物イオンなどの負に帯電したイオンは正の電荷が帯電する電極４０の方へイオン交換膜３０を通って移動し、酸性電解水側の海水に濃縮されて、酸性電解水排水管１２から排出されることになる。このようにして、本実施形態１〜５のイオン交換膜３０に陰イオン交換膜を用いることによって酸性電解水を生成することができる。
【００５７】
また、前述したすべての実施形態では、第２の電極の形状について特に限定していないが、第２の電極の少なくとも一方は網目状又は格子状の形状としてもよい。網目状又は格子状の形状とは、具体的には、電極に複数の貫通孔を設けた形状又は複数のスリットを設けた形状をも含むものである。第２の電極の少なくとも一方が網目状又は格子状の形状を有するので、第２の電極の対向電極側と電解水との接触面積を小さくすることができ、その電極と対向する電極との間に流れる電流を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】本実施形態１に係るミネラル濃縮電解水生成装置の概略図である。
【図２】本実施形態１に係るミネラル濃縮電解水生成装置の一部を拡大した概略図である。
【図３】本実施形態２に係るミネラル濃縮電解水生成装置の概略図である。
【図４】本実施形態３に係るミネラル濃縮電解水生成装置の概略図である。
【図５】本実施形態４に係るミネラル濃縮電解水生成装置の概略図である。
【図６】本実施形態５に係るミネラル濃縮電解水生成装置の概略図である。
【符号の説明】
【００５９】
１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ  ミネラル濃縮電解水生成装置
１０  原水管
１１  アルカリ性電解水排水管
１２  酸性電解水排水管
２０、２０a、２０ｂ、２０ｃ、２０Ａ、２０Ｂ  電解槽
２６  第１の領域
２７  第２の領域
２８  １段目の第２の領域
２９  ２段目の第２の領域
３０  イオン交換膜
４０、４０ａ、４０ｂ、４０ｃ、４１、４２、４３  電極
５１、５２、５３  抵抗
６２、６３  パルス発生器
８２、８３  パルス電圧発生装置
９０  直流電源
１００ａ、１００ｂ  正に帯電しているイオン
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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