(57)【要約】【課題】被電解水が含有する電解に悪影響を及ぼす成分を、簡単な方法で安価に除去して、電解に好適に採用し得る被電解水または被電解水用原水を提供する。【解決手段】電解に供する被電解水または同被電解水の調製に供する被電解水用原水の調製方法であり、一般水を陽イオン交換手段にて処理し、次いで、処理済み水を陰イオン交換手段にて処理することからなる調製方法であって、陽イオン交換手段としてＨ型イオン交換樹脂、Ｎａ型イオン交換樹脂、およびＫ型イオン交換樹脂の群から選択される陽イオン交換樹脂を採用し、かつ、前記陰イオン交換手段としてＯＨ型イオン交換樹脂、Ｃｌ型イオン交換樹脂、およびＳＯ4型イオン交換樹脂の群から選択される陰イオン交換樹脂を採用することを特徴とするものである。【選択図】　　図１
2004089995.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解に供する被電解水または同被電解水の調製に供する被電解水用原水の調製方法であり、一般水を陽イオン交換手段にて処理し、同陽イオン交換手段にて処理された処理済み水を陰イオン交換手段にて処理することからなる調製方法であって、前記陽イオン交換手段としてＨ型イオン交換樹脂、Ｎａ型イオン交換樹脂、およびＫ型イオン交換樹脂の群から選択される陽イオン交換樹脂を採用し、かつ、前記陰イオン交換手段としてＯＨ型イオン交換樹脂、Ｃｌ型イオン交換樹脂、およびＳＯ4型イオン交換樹脂の群から選択される陰イオン交換樹脂を採用することを特徴とする被電解水または被電解水用原水の調製方法。
【請求項２】
電解に供する被電解水または同被電解水の調製に供する被電解水用原水の調製方法であり、一般水を陽イオン交換手段にて処理し、同陽イオン交換手段にて処理された処理済み水を同処理済み水が含有する炭酸成分を除去する炭酸成分除去手段にて処理することからなる調製方法であって、前記陽イオン交換手段としてＨ型イオン交換樹脂、Ｎａ型イオン交換樹脂、およびＫ型イオン交換樹脂の群から選択される陽イオン交換樹脂を採用し、かつ、前記炭酸成分除去手段として前記陽イオン交換手段で処理された処理済み水中に無数の気泡を吹込むバブリング手段、または、同処理済み水中の揮発性成分をガス化する吸引手段を採用することを特徴とする被電解水または被電解水用原水の調製方法。
【請求項３】
電解に供する被電解水または同被電解水の調製に供する被電解水用原水の調製方法であり、一般水を電解槽の陽極側電解室にて電解処理し、同陽極側電解室にて生成された電解生成水を同電解生成水が含有する炭酸成分を除去する炭酸成分除去手段にて処理し、同炭酸成分除去手段にて処理された処理済み水を電解槽の陰極側電解室にて電解処理することからなる調製方法であって、前記電解槽として有隔膜電解槽を採用し、かつ、前記炭酸成分除去手段として前記陽イオン交換手段で処理された処理済み水中に無数の気泡を吹込むバブリング手段、または、同処理済み水中の揮発性成分をガス化する吸引手段を採用することを特徴とする被電解水または被電解水用原水の調製方法。
【請求項４】
電解に供する被電解水または同被電解水の調製に供する被電解水用原水の調製方法であり、一般水を電解槽の陽極側電解室にて電解処理し、同陽極側電解室にて生成された電解生成水を同電解生成水が含有する炭酸成分を除去する炭酸成分除去手段にて処理し、同炭酸成分除去手段にて処理された処理済み水を電解槽の陰極側電解室にて電解処理することからなる調製方法であって、前記電解槽として有隔膜電解槽を採用し、前記炭酸成分除去処理手段として前記電解槽の陽極側電解室にて生成された電解生成水中に無数の気泡を吹込むバブリング手段、または、同電解生成水中の揮発性成分をガス化する吸引手段を採用することを特徴とする被電解水または被電解水用原水の調製方法。
陽イオン交換手段で処理された処理水中に無数の気泡を吹込むバブリング手段を採用し、かつ、前記陰イオン交換手段としてＯＨ型イオン交換樹脂、Ｃｌ型イオン交換樹脂、およびＳＯ4型イオン交換樹脂の群から選択される陰イオン交換樹脂を採用することを特徴とする被電解水または被電解水用原水の調製方法。
【請求項５】
電解に供する被電解水または同被電解水の調製に供する被電解水用原水の調製方法であり、一般水を陽イオン交換手段にて処理し、同陽イオン交換手段にて処理された処理済み水を同処理済み水が含有する炭酸成分を除去する炭酸成分除去手段にて処理し、同炭酸成分除去手段にて処理された処理済み水を陰イオン交換手段にて処理することからなる調製方法であって、前記陽イオン交換手段としてＨ型イオン交換樹脂、Ｎａ型イオン交換樹脂、およびＫ型イオン交換樹脂の群から選択される陽イオン交換樹脂を採用し、前記炭酸成分除去処理手段として前記陽イオン交換手段で処理された処理水中に無数の気泡を吹込むバブリング手段を採用し、かつ、前記陰イオン交換手段としてＯＨ型イオン交換樹脂、Ｃｌ型イオン交換樹脂、およびＳＯ4型イオン交換樹脂の群から選択される陰イオン交換樹脂を採用することを特徴とする被電解水または被電解水用原水の調製方法。
【請求項６】
電解に供する被電解水または同被電解水の調製に供する被電解水用原水の調製方法であり、一般水を陽イオン交換手段にて処理し、同陽イオン交換手段にて処理された処理済み水を電解槽の陽極側電解室にて電解処理し、同陽極側電解室にて生成された電解生成水を電解槽の陰極側電解室にて電解処理し、同陰極側電解室にて生成された電解生成水を陰イオン交換手段にて処理することからなる調製方法であって、前記陽イオン交換手段としてＨ型イオン交換樹脂、Ｎａ型イオン交換樹脂、およびＫ型イオン交換樹脂の群から選択される陽イオン交換樹脂を採用し、前記電解槽として有隔膜電解槽を採用し、かつ、前記陰イオン交換手段としてＯＨ型イオン交換樹脂、Ｃｌ型イオン交換樹脂、およびＳＯ4型イオン交換樹脂の群から選択される陰イオン交換樹脂を採用することを特徴とする被電解水または被電解水用原水の調製方法。
【請求項７】
電解に供する被電解水または同被電解水の調製に供する被電解水用原水の調製方法であり、一般水を陽イオン交換手段にて処理し、同陽イオン交換手段にて処理された処理済み水を電解槽の陽極側電解室にて電解処理し、同陽極側電解室にて生成された電解生成水を同電解生成水が含有する炭酸成分を除去する炭酸成分除去手段にて処理し、同炭酸成分除去手段にて処理された処理済み水を電解槽の陰極側電解室にて電解処理し、同陰極側電解室にて生成された電解生成水を陰イオン交換手段にて処理することからなる調製方法であって、前記陽イオン交換手段としてＨ型イオン交換樹脂、Ｎａ型イオン交換樹脂、およびＫ型イオン交換樹脂の群から選択される陽イオン交換樹脂を採用し、前記電解槽として有隔膜電解槽を採用し、前記炭酸成分除去処理手段として前記陽イオン交換手段で処理された処理水中に無数の気泡を吹込むバブリング手段、または、同電解生成水中の揮発性成分をガス化する吸引手段を採用し、かつ、前記陰イオン交換手段としてＯＨ型イオン交換樹脂、Ｃｌ型イオン交換樹脂、およびＳＯ4型イオン交換樹脂の群から選択される陰イオン交換樹脂を採用することを特徴とする被電解水または被電解水用原水の調製方法。
【請求項８】
請求項１〜７のいずれか一項に記載の調製方法において、前記陽イオン交換手段または陰イオン交換手段で採用するＮａ型イオン交換樹脂またはＣｌ型イオン交換樹脂の再生にはＮａＣｌ水溶液を用い、前記陽イオン交換手段または陰イオン交換手段で採用するＫ型イオン交換樹脂またはＣｌ型イオン交換樹脂の再生にはＫＣｌ水溶液を用い、前記陽イオン交換手段または陰イオン交換手段で採用するＮａ型イオン交換樹脂またはＳＯ4型イオン交換樹脂の再生にはＮａ2ＳＯ4水溶液を採用し、かつ、前記陽イオン交換手段または陰イオン交換手段で採用するＫ型イオン交換樹脂またはＳＯ4型イオン交換樹脂の再生にはＫ2ＳＯ4水溶液を採用することを特徴とする被電解水または被電解水用原水の調製方法。
【請求項９】
電解に供する被電解水または同被電解水の調製に供する被電解水用原水を調製する調製装置であり、Ｈ型イオン交換樹脂、Ｎａ型イオン交換樹脂、およびＫ型イオン交換樹脂の群から選択される陽イオン交換樹脂を内蔵する陽イオン交換器と、ＯＨ型イオン交換樹脂、Ｃｌ型イオン交換樹脂、およびＳＯ4型イオン交換樹脂の群から選択される陰イオン交換樹脂を内蔵する陰イオン交換器とからなり、前記陽イオン交換器は一般水を導入させる導入管路と、イオン交換処理された処理済み水を流出させる導出管路を備え、前記陰イオン交換器は前記導出管路を介して前記陽イオン交換器に連結されていることを特徴とする被電解水または被電解水用原水の調製装置。
【請求項１０】
電解に供する被電解水または同被電解水の調製に供する被電解水用原水を調製する調製装置であり、Ｈ型イオン交換樹脂、Ｎａ型イオン交換樹脂、およびＫ型イオン交換樹脂の群から選択される陽イオン交換樹脂を内蔵する陽イオン交換器と、水中に無数の気泡を吹込むバブリング手段、または、水中の揮発性成分をガス化する吸引手段を有する炭酸成分除去器とからなり、前記陽イオン交換器は一般水を導入させる導入管路と、イオン交換処理された処理済み水を導出させる導出管路を備え、前記炭酸成分除去器は前記導出管路を介して前記陽イオン交換器に連結されていることを特徴とする被電解水または被電解水用原水の調製装置。
【請求項１１】
電解に供する被電解水または同被電解水の調製に供する被電解水用原水を調製する調製装置であり、陽極側電解室および陰極側電解室を有する有隔膜電解槽と、水中に無数の気泡を吹込むバブリング手段、または、水中の揮発性成分をガス化する吸引手段を有する炭酸成分除去器とからなり、前記有隔膜電解槽の陽極側電解室は一般水を導入させる導入管路と、同陽極側電解室で生成される電解生成水を導出させる第１の導出管路を備え、かつ、前記炭酸成分除去器は炭酸成分除去処理された処理済み水を導出させる第２の導出管路を備え、同炭酸成分除去器は前記第１の導出管路を介して前記陽極側電解室に連結され、かつ、前記有隔膜電解槽の陰極側電解室は前記第２の導出管路を介して前記炭酸成分除去器に連結されていることを特徴とする被電解水または被電解水用原水の調製装置。
【請求項１２】
電解に供する被電解水または同被電解水の調製に供する被電解水用原水を調製する調製装置であり、Ｈ型イオン交換樹脂、Ｎａ型イオン交換樹脂、およびＫ型イオン交換樹脂の群から選択される陽イオン交換樹脂を内蔵する陽イオン交換器と、水中に無数の気泡を吹込むバブリング手段、または、水中の揮発性成分をガス化する吸引手段を有する炭酸成分除去器と、ＯＨ型イオン交換樹脂、Ｃｌ型イオン交換樹脂、およびＳＯ4型イオン交換樹脂の群から選択される陰イオン交換樹脂を内蔵する陰イオン交換器とからなり、前記陽イオン交換器は一般水を導入させる導入管路と、イオン交換処理された処理済み水を導出させる第１の導出管路を備え、かつ、前記炭酸成分除去器は炭酸成分除去処理された処理済み水を導出させる第２の導出管路を備え、前記炭酸成分除去器は前記第１の導出管路を介して前記陽イオン交換器に連結され、かつ、前記陰イオン交換器は前記第２の導出管路を介して前記炭酸成分除去器に連結されていることを特徴とする被電解水または被電解水用原水の調製装置。
【請求項１３】
電解に供する被電解水または同被電解水の調製に供する被電解水用原水を調製する調製装置であり、Ｈ型イオン交換樹脂、Ｎａ型イオン交換樹脂、およびＫ型イオン交換樹脂の群から選択される陽イオン交換樹脂を内蔵する陽イオン交換器と、陽極側電解室および陰極側電解室を有する有隔膜電解槽と、ＯＨ型イオン交換樹脂、Ｃｌ型イオン交換樹脂、およびＳＯ4型イオン交換樹脂の群から選択される陰イオン交換樹脂を内蔵する陰イオン交換器とからなり、前記陽イオン交換器は一般水を導入させる導入管路と、イオン交換処理された処理済み水を導出させる第１の導出管路を備え、かつ、前記陽極側電解室は同陽極側電解室で生成される電解生成水を導出させる第２の導出管路を備え、前記陽極側電解室は前記第１の導出管路を介して前記陽イオン交換器に連結され、かつ、前記陰イオン交換器は前記第２の導出管路を介して前記陰極側電解室に連結されていることを特徴とする被電解水または被電解水用原水の調製装置。
【請求項１４】
電解に供する被電解水または同被電解水の調製に供する被電解水用原水を調製する調製装置であり、Ｈ型イオン交換樹脂、Ｎａ型イオン交換樹脂、およびＫ型イオン交換樹脂の群から選択される陽イオン交換樹脂を内蔵する陽イオン交換器と、陽極側電解室および陰極側電解室を有する有隔膜電解槽と、水中に無数の気泡を吹込むバブリング手段、または、水中の揮発性成分をガス化する吸引手段を有する炭酸成分除去器と、ＯＨ型イオン交換樹脂、Ｃｌ型イオン交換樹脂、およびＳＯ4型イオン交換樹脂の群から選択される陰イオン交換樹脂を内蔵する陰イオン交換器とからなり、前記陽イオン交換器は一般水を導入させる導入管路と、イオン交換処理された処理済み水を導出させる第１の導出管路を備え、前記陽極側電解室は同陽極側電解室で生成される電解生成水を導出させる第２の導出管路を備え、前記炭酸成分除去器は炭酸成分除去処理された処理済み水を導出させる第３の導出管路を備え、かつ、前記陰極側電解室は同陰極側電解室で生成される電解生成水を導出させる第４の導出管路を備え、前記陽極側電解室は前記第１の導出管路を介して前記陽イオン交換器に連結され、前記炭酸成分除去器は前記第２の導出管路を介して前記陽極側電解室に連結され、前記陰極側電解室は前記第３の導出管路を介して前記炭酸成分除去器に連結され、かつ、前記陰イオン交換器は前記第４の導出管路を介して前記陰極側電解室に連結されていることを特徴とする被電解水または被電解水用原水の調製装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
　本発明は、電解に供する被電解水または被電解水用原水を調製するための調製方法、および、これらの被電解水または被電解水用原水を調製するための調製装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
　被電解水を電解して電解生成水を生成する場合、電解方式によって、種々の特性の電解生成水が生成される。例えば、被電解水を隔膜で区画された一対の陽極側電解室および陰極側電解室で電解する有隔膜電解方式では、陽極側電解室では酸性水（電解生成酸性水）が生成され、かつ、陰極側電解室ではアルカリ性水（電解生成アルカリ性水）が生成される。また、例えば、陽極側電解室および陰極側電解室とが区画されていない無隔膜電解方式では、陽極側電極の近傍では酸性水（電解生成酸性水）が生成され、陰極側電極の近傍ではアルカリ性水（電解生成アルカリ性水）が生成され、かつ、これら両電極の中間部位では中性の電解生成水が生成される。これらの電解方式では、設定されて特性の電解生成水を得べく、被電解水の電解室での流通速度や両電極に対する印加電圧が制御される。また、被電解水が含有する成分の種類や量を特定することにより、ｐＨの異なる電解生成酸性水およびｐＨの異なる電解生成アルカリ性水が生成され、また、有効成分を異にする電解生成水が生成するようにしている。
【０００３】
　これらの各電解生成水の生成において、設定された特性の電解生成水を安定した状態で得るには、採用する被電解水の特性が大きく影響する。被電解水としては、水道水や天然水等の一般水が直接使用され、または、特別の特性の電解生成水を得るべく、これらの一般水を原水（被電解水用原水）とし、これに適宜の無機塩等を添加して調製した被電解水が使用される。
【０００４】
　しかしながら、このように被電解水や被電解水の調製に使用される水道水や天然水等の一般水には、種々の成分が含有されていること、および、含有されている成分の種類や含有量は地域や環境によって相当異なっている。水道水や天然水等の一般水には、例えば、ナトリウムやカリウム等のアルカリ金属類の成分、カルシウムやマグネシウム等のアルカリ土類金属類の成分が陽イオンの形態で存在し、塩素成分や炭酸成分等が塩素イオンや炭酸水素イオン等の陰イオンの形態で存在する。
【０００５】
　カルシウムやマグネシウム等のアルカリ土類金属類の成分を含有する水溶液を被電解水とする電解では、有隔膜電解槽の陰極側電解室や、無隔膜電解槽の陰極側電極の近傍でＣａＣＯ3  、ＭｇＣＯ3 等が析出して隔膜の表面や陰極電極の表面に付着し、これにより電解効率を大きく低下させるとともに、設定された特性の電解生成水を安定した状態で生成し得ないことが知られている。これに対処するには、被電解水中のカルシウムやマグネシウム等のアルカリ土類金属類の成分を除去することが要請されるが、これに対処すべく、有隔膜電解槽の上流側に陽イオン交換樹脂を内蔵する軟水器を配置した電解水生成装置が提案されている（特許文献１参照）。
【０００６】
　ところで、被電解水には、カルシウムやマグネシウム等のアルカリ土類金属類の成分の外に炭酸成分が存在するが、本発明者等は、この炭酸成分が存在している場合にも、電解効率が低下するとともに設定された特性の電解生成水を安定した状態で生成し得ないことを知得した。このため、被電解水には、カルシウムやマグネシウム等のアルカリ土類金属類の成分や、炭酸成分が存在していないことが好ましく、これに対処するには、被電解水を調製するための被電解水用原水には蒸留水を使用することが好ましい。しかしながら、蒸留水の生成には、大規模な装置が必要であるとともに、大きなコストがかかるとういう問題がある。
【特許文献１】特開平１０−２４９２１７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
　従って、本発明の目的は、被電解水が含有する電解に悪影響を及ぼす各種の成分を、簡単な方法および装置で安価に除去して、電解に供するに好適な被電解水、および／または、被電解水用原水を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
　本発明は、電解に供する被電解水または同被電解水の調製に供する被電解水用原水を調製する方法、および、これらの被電解水または被電解水用原水を調製するための調製装置に関する。
【０００９】
　本発明に係る第１の調製方法は、一般水を陽イオン交換手段にて処理し、同陽イオン交換手段にて処理された処理済み水を陰イオン交換手段にて処理することからなる調製方法であって、前記陽イオン交換手段としてＨ型イオン交換樹脂、Ｎａ型イオン交換樹脂、およびＫ型イオン交換樹脂の群から選択される陽イオン交換樹脂を採用し、かつ、前記陰イオン交換手段としてＯＨ型イオン交換樹脂、Ｃｌ型イオン交換樹脂、およびＳＯ4型イオン交換樹脂の群から選択される陰イオン交換樹脂を採用することを特徴とするものである。
【００１０】
　また、本発明に係る第１の調製装置は、本発明に係る第１の調製方法を実施するための調製装置であって、Ｈ型イオン交換樹脂、Ｎａ型イオン交換樹脂、およびＫ型イオン交換樹脂の群から選択される陽イオン交換樹脂を内蔵する陽イオン交換器と、ＯＨ型イオン交換樹脂、Ｃｌ型イオン交換樹脂、およびＳＯ4型イオン交換樹脂の群から選択される陰イオン交換樹脂を内蔵する陰イオン交換器とからなり、前記陽イオン交換器は一般水を導入させる導入管路と、イオン交換処理された処理済み水を流出させる導出管路を備え、前記陰イオン交換器は前記導出管路を介して前記陽イオン交換器に連結されていることを特徴とするものである。
【００１１】
　本発明に係る第２の調製方法は、一般水を陽イオン交換手段にて処理し、同陽イオン交換手段にて処理された処理済み水を同処理済み水が含有する炭酸成分を除去する炭酸成分除去手段にて処理することからなる調製方法であって、前記陽イオン交換手段としてＨ型イオン交換樹脂、Ｎａ型イオン交換樹脂、およびＫ型イオン交換樹脂の群から選択される陽イオン交換樹脂を採用し、かつ、前記炭酸成分除去手段として前記陽イオン交換手段で処理された処理水中に無数の気泡を吹込むバブリング手段、または、水中の揮発性成分をガス化する吸引手段を採用することを特徴とするものである。
【００１２】
　また、本発明に係る第２の調製装置は、本発明に係る第２の調製方法を実施するための調製装置であって、Ｈ型イオン交換樹脂、Ｎａ型イオン交換樹脂、およびＫ型イオン交換樹脂の群から選択される陽イオン交換樹脂を内蔵する陽イオン交換器と、水中に無数の気泡を吹込むバブリング手段、または、水中の揮発性成分をガス化する吸引手段を有する炭酸成分除去器とからなり、前記陽イオン交換器は一般水を導入させる導入管路と、イオン交換処理された処理済み水を導出させる導出管路を備え、前記炭酸成分除去器は前記導出管路を介して前記陽イオン交換器に連結されていることを特徴とするものである。
【００１３】
　本発明に係る第３の調製方法は、一般水を電解槽の陽極側電解室にて電解処理し、同陽極側電解室にて生成された電解生成水を同電解生成水が含有する炭酸成分を除去する炭酸成分除去手段にて処理し、同炭酸成分除去手段にて処理された処理済み水を有隔膜電解槽の陰極側電解室にて電解処理することからなる調製方法であって、前記電解槽として有隔膜電解槽を採用し、かつ、前記炭酸成分除去手段として前記電解槽の陽極側電解室にて生成されら電解生成水中に無数の気泡を吹込むバブリング手段、または、同電解生成水中の揮発性成分をガス化する吸引手段を採用することを特徴とするものである。
【００１４】
　また、本発明に係る第３の調製装置は、本発明に係る第３の調製方法を実施するための調製装置であって、陽極側電解室および陰極側電解室を有する有隔膜電解槽と、水中に無数の気泡を吹込むバブリング手段、水中の揮発性成分をガス化する吸引手段を有する炭酸成分除去器とからなり、前記有隔膜電解槽の陽極側電解室は一般水を導入させる導入管路と、同陽極側電解室で生成される電解生成水を導出させる第１の導出管路を備え、かつ、前記炭酸成分除去器は炭酸成分除去処理された処理済み水を導出させる第２の導出管路を備え、同炭酸成分除去器は前記第１の導出管路を介して前記陽極側電解室に連結され、かつ、前記有隔膜電解槽の陰極側電解室は前記第２の導出管路を介して前記炭酸成分除去器に連結されていることを特徴とするものである。
【００１５】
　本発明に係る第４の調製方法は、一般水を陽イオン交換手段にて処理し、同陽イオン交換手段にて処理された処理済み水を同処理済み水が含有する炭酸成分を除去する炭酸成分除去手段にて処理し、同炭酸成分除去手段にて処理された処理済み水を陰イオン交換手段にて処理することからなる調製方法であって、前記陽イオン交換手段としてＨ型イオン交換樹脂、Ｎａ型イオン交換樹脂、およびＫ型イオン交換樹脂の群から選択される陽イオン交換樹脂を採用し、前記炭酸成分除去器処理手段として前記陽イオン交換手段で処理された処理水中に無数の気泡を吹込むバブリング手段、または、同水中の揮発性成分をガス化する吸引手段を採用し、かつ、前記陰イオン交換手段としてＯＨ型イオン交換樹脂、Ｃｌ型イオン交換樹脂、およびＳＯ4型イオン交換樹脂の群から選択される陰イオン交換樹脂を採用することを特徴とするものである。
【００１６】
　また、本発明に係る第４の調製装置は、本発明に係る第４の調製方法を実施するための調製装置であって、Ｈ型イオン交換樹脂、Ｎａ型イオン交換樹脂、およびＫ型イオン交換樹脂の群から選択される陽イオン交換樹脂を内蔵する陽イオン交換器と、水中に無数の気泡を吹込むバブリング手段、または、同水中の揮発性成分をガス化する吸引手段を有する炭酸成分除去器と、ＯＨ型イオン交換樹脂、Ｃｌ型イオン交換樹脂、およびＳＯ4型イオン交換樹脂の群から選択される陰イオン交換樹脂を内蔵する陰イオン交換器とからなり、前記陽イオン交換器は一般水を導入させる導入管路と、イオン交換処理された処理済み水を導出させる第１の導出管路を備え、かつ、前記炭酸成分除去器は炭酸成分除去処理された処理済み水を導出させる第２の導出管路を備え、前記炭酸成分除去器は前記第１の導出管路を介して前記陽イオン交換器に連結され、かつ、前記陰イオン交換器は前記第２の導出管路を介して前記炭酸成分除去器に連結されていることを特徴とするものである。
【００１７】
　本発明に係る第５の調製方法は、一般水を陽イオン交換手段にて処理し、同陽イオン交換手段にて処理された処理済み水を電解槽の陽極側電解室にて電解処理し、同陽極側電解室にて生成された電解生成水を電解槽の陰極側電解室にて電解処理し、同陰極側電解室にて生成された電解生成水を陰イオン交換手段にて処理することからなる調製方法であって、前記陽イオン交換手段としてＨ型イオン交換樹脂、Ｎａ型イオン交換樹脂、およびＫ型イオン交換樹脂の群から選択される陽イオン交換樹脂を採用し、前記電解槽として有隔膜電解槽を採用し、かつ、前記陰イオン交換手段としてＯＨ型イオン交換樹脂、Ｃｌ型イオン交換樹脂、およびＳＯ4型イオン交換樹脂の群から選択される陰イオン交換樹脂を採用することを特徴とするものである。
【００１８】
　また、本発明に係る第５の調製装置は、本発明に係る第５の調製方法を実施するための調製装置であって、Ｈ型イオン交換樹脂、Ｎａ型イオン交換樹脂、およびＫ型イオン交換樹脂の群から選択される陽イオン交換樹脂を内蔵する陽イオン交換器と、陽極側電解室および陰極側電解室を有する有隔膜電解槽と、ＯＨ型イオン交換樹脂、Ｃｌ型イオン交換樹脂、およびＳＯ4型イオン交換樹脂の群から選択される陰イオン交換樹脂を内蔵する陰イオン交換器とからなり、前記陽イオン交換器は一般水を導入させる導入管路と、イオン交換処理された処理済み水を導出させる第１の導出管路を備え、かつ、前記陽極側電解室は同陽極側電解室で生成される電解生成水を導出させる第２の導出管路を備え、前記陽極側電解室は前記第１の導出管路を介して前記陽イオン交換器に連結され、かつ、前記陰イオン交換器は前記第２の導出管路を介して前記陰極側電解室に連結されていることを特徴とするものである。
【００１９】
　本発明に係る第６の調製方法は、一般水を陽イオン交換手段にて処理し、同陽イオン交換手段にて処理された処理済み水を電解槽の陽極側電解室にて電解処理し、同陽極側電解室にて生成された電解生成水を同電解生成水が含有する炭酸成分を除去する炭酸成分除去手段にて処理し、同炭酸成分除去手段にて処理された処理済み水を電解槽の陰極側電解室にて電解処理し、同陰極側電解室にて生成された電解生成水を陰イオン交換手段にて処理することからなる調製方法であって、前記陽イオン交換手段としてＨ型イオン交換樹脂、Ｎａ型イオン交換樹脂、およびＫ型イオン交換樹脂の群から選択される陽イオン交換樹脂を採用し、前記電解槽として有隔膜電解槽を採用し、前記炭酸成分除去器処理手段として前記電解槽の陽極側電解室で生成された電解生成水中に無数の気泡を吹込むバブリング手段、または、同水中の揮発性成分をガス化する吸引手段を採用し、かつ、前記陰イオン交換手段としてＯＨ型イオン交換樹脂、Ｃｌ型イオン交換樹脂、およびＳＯ4型イオン交換樹脂の群から選択される陰イオン交換樹脂を採用することを特徴とするものである。
【００２０】
　また、本発明に係る第６の調製装置は、本発明に係る第６の調製方法を実施するための調製装置であって、Ｈ型イオン交換樹脂、Ｎａ型イオン交換樹脂、およびＫ型イオン交換樹脂の群から選択される陽イオン交換樹脂を内蔵する陽イオン交換器と、陽極側電解室および陰極側電解室を有する有隔膜電解槽と、水中に無数の気泡を吹込むバブリング手段、または、水中の揮発性成分をガス化する吸引手段を有する炭酸成分除去器と、ＯＨ型イオン交換樹脂、Ｃｌ型イオン交換樹脂、およびＳＯ4型イオン交換樹脂の群から選択される陰イオン交換樹脂を内蔵する陰イオン交換器とからなり、前記陽イオン交換器は一般水を導入させる導入管路と、イオン交換処理された処理済み水を導出させる第１の導出管路を備え、前記陽極側電解室は同陽極側電解室で生成される電解生成水を導出させる第２の導出管路を備え、前記炭酸成分除去器は炭酸成分除去処理された処理済み水を導出させる第３の導出管路を備え、かつ、前記陰極側電解室は同陰極側電解室で生成される電解生成水を導出させる第４の導出管路を備え、前記陽極側電解室は前記第１の導出管路を介して前記陽イオン交換器に連結され、前記炭酸成分除去器は前記第２の導出管路を介して前記陽極側電解室に連結され、前記陰極側電解室は前記第３の導出管路を介して前記炭酸成分除去器に連結され、かつ、前記陰イオン交換器は前記第４の導出管路を介して前記陰極側電解室に連結されていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２１】
　本発明に係る各調製方法は、陽イオン交換手段、陰イオン交換手段、炭素成分除去手段、および有隔膜電解槽による電解手段の各手段を適宜選択して組合わせてなる調製方法であって、水道水や天然水等の一般水を処理の対象とし、これらの手段の組合せに応じて順次処理するもである。また、本発明に係る各調製装置は、本発明に係る各調製方法を実施するためのもので、陽イオン交換器、陰イオン交換器、炭酸成分除去器、および有隔膜電解槽を適宜選択して組合わせてなる調製装置である。なお、以下の説明では、各手段が処理の対象とする水を単に被処理水ということがある。
【００２２】
　これらの調製方法および調製装置における陽イオン交換手段および陽イオン交換器は、被処理水が溶存する各種の成分に起因するＣａ2+、Ｍｇ2+等を含有している場合には、これらの陽イオンを、使用する陽イオン交換樹脂のイオン交換基に応じて、Ｈ+、Ｎａ+、Ｋ+等に置換する。このため、被処理水がカルシウム成分やマグネシウム成分を含有している場合であっても、カルシウム成分やマグネシウム成分は除去され、イオン交換処理された処理済み水は、カルシウム成分やマグネシウム成分が存在しないものとなる。
【００２３】
　また、これらの調製方法および調製装置における陰イオン交換手段および陰イオン交換器は、被処理水が溶存する各種の成分に起因するＣｌ-、ＳＯ42-、ＨＣＯ3-等を含有している場合には、これらの陰イオンを、使用する陰イオン交換樹脂のイオン交換基に応じてＯＨ-、Ｃｌ-、ＳＯ42-等に置換する。すなわち、当該陰イオン交換手段および陰イオン交換器は、使用する陰イオン交換樹脂によって、除去を所望する陰イオン（成分）を除去することができる。
【００２４】
　本発明に係る調製方法および調製装置において、当該陽イオン交換手段および陽イオン交換器に使用する陽イオン交換樹脂として、特にＨ型イオン交換樹脂を採用すれば、処理済み水は金属イオンが存在しない酸性域の水となる。酸性域の水に炭酸成分が存在する場合には、同成分に起因するＨＣＯ3-はＣＯ2に変換され易く、ＣＯ2に変換されるとガスとして揮発する。この場合には、炭酸成分を除去するための特別の手段（炭素成分除去手段）を採用することは必ずしも要しない。但し、処理済み水を炭素成分除去手段に付すことは好ましい。
【００２５】
　本発明に係る調製方法および調製装置における炭酸成分除去手段および炭酸成分除去器は、被処理水中に無数の気泡を吹込むバブリング手段、または、同水中の揮発性成分をガス化する吸引手段を備えるものである。バブリング手段にあっては、例えば、容器内に収容されている被処理水中に無数の気泡を吹込むようになっている。容器内に収容されている被処理水中に大気を気泡状に大量に吹込むと、被処理水中のＨＣＯ3-はＣＯ2に変換されてＣＯ2ガスとして揮発する。また、被処理水が酸性域にある場合には、漸次中性域に移行する。これにより、被処理水が炭酸成分に起因するＨＣＯ3-を含有している場合には、処理済み水は炭酸成分が存在しないものとなる。但し、被処理水がＨＣＯ3-以外の陰イオンを含有している場合には、当該陰イオンは処理済み水に残存する。当該処理済み水に残存する陰イオンを除去したい場合には、陰イオン交換手段および陰イオン交換器を使用する。この場合、採用する陰イオン交換樹脂の型を選定することにより、目的する陰イオンを除去することができる。また、吸引手段にあっては、例えば、容器内に収容されている被処理水の負圧を作用することにより、被処理水中の揮発し易い成分をガス化して除去するようになっている。
【００２６】
　本発明に係る調製方法および調製装置における有隔膜電解槽は、陽極側電解室および陰極側電解室を備えるもので、有隔膜電解槽での電解運転中に、被処理水を陽極側電解室に導入して電解し、陽極側電解室で生成された電解生成水を陰極側電解室に導入して電解するものである。被処理水が陽極側電解室で電解されると、電解生成水は多くの陽イオンを除去された酸性域のものとなり、被処理水が含有しているＣａ2+、Ｍｇ2+等の多価金属イオンはほぼ確実に除去されるとともに、ＨＣＯ3-はＣＯ2に変換され易くてＣＯ2ガスとして揮発され易くなる。また、当該処理済み水（陽極側電解室での電解生成水）は、陰極側電解室で電解されると、多くの陰イオンが除去されてほぼ中性域の電解生成水となる。
【００２７】
　当該有隔膜電解槽を使用したこのような特殊な処理方式を採る場合には、被処理水中に含有している炭酸成分に起因するＨＣＯ3-は、ＣＯ2に変換され易くてＣＯ2ガスとして揮発するため、炭酸成分除去手段を採用することは必ずしも要しないが、ＨＣＯ3-を確実に除去するためには、当該有隔膜電解による陽極側電解室と陰極側電解室の流路の途中に、上記した炭酸成分除去手段および炭酸成分除去器を介在させることが好ましい。
【００２８】
　本発明に係る調製方法および調製装置において、陽イオン交換手段および陽イオン交換器に使用する陽イオン交換樹脂を適宜選定により、また、陰イオン交換手段および陰イオン交換器に使用する陰イオン交換樹脂を適宜選定することにより、所望する適宜の特性の被電解水、および、被電解水用原水を調製することができる。
【００２９】
　例えば、陽イオン交換手段および陽イオン交換器に使用する陽イオン交換樹脂としてＨ型イオン交換樹脂を採用し、かつ、陰イオン交換手段および陰イオン交換器に使用する陰イオン交換樹脂としてＯＨ型イオン交換樹脂を採用すれば、最終的な処理済み水として純水となる。当該純水は、被電解水を調製するための被電解水用原水として好適に使用することができるもので、被電解水用原水として使用し得る蒸留水に比較して、簡単な調製方法および簡単で小型の調製装置で安価に調製することができる。
【００３０】
　また、陽イオン交換手段および陽イオン交換器に使用する陽イオン交換樹脂として、Ｈ型イオン交換樹脂以外のＮａ型イオン交換樹脂またはＫ型イオン交換樹脂を採用し、また、陰イオン交換樹脂としてＯＨ型イオン交換樹脂以外のＣｌ型イオン交換樹脂またはＳＯ4型イオン交換樹脂を採用して、これら適宜に組合わせることにより、所望の特性の電解生成水を得るのに不可欠の無機塩（例えばＮａＣｌ、ＫＣｌ、Ｎａ2ＳＯ４、Ｋ2ＳＯ4等）の陽イオンおよび陰イオンを含有する被電解水を調製することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
　本発明は、被電解水または被電解水用原水を調製する方法、および、被電解水または被電解水用原水を調製するための調製装置に関する。
【００３２】
　本発明に係る第１の調製方法は、一般水を陽イオン交換手段にて処理し、同陽イオン交換手段にて処理された処理済み水を陰イオン交換手段にて処理することからなる調製方法であり、当該調製方法を実施する調製装置の実施形態（第１の調製装置）を図１に示している。当該実施形態に係る第１の調製装置Ａは、陽イオン交換器１１および陰イオン交換器１２からなるもので、陽イオン交換器１１は被処理水である水道水を導入するための導入管路１１ａを備えるとともに、処理済み水を導出するための導出管路１１ｂを備えている。また、陰イオン交換器１２は、処理済み水を導出するための導出管路１２ａを備えていて、陽イオン交換器１１が有する導出管路１１ｂを介して陽イオン交換器１１に連結されている。当該第１の調製装置Ａにおいて、陽イオン交換器１１は、Ｈ型イオン交換樹脂、Ｎａ型イオン交換樹脂、およびＫ型イオン交換樹脂の群から選択される一種の陽イオン交換樹脂を内蔵し、かつ、陰イオン交換器１２は、ＯＨ型イオン交換樹脂、Ｃｌ型イオン交換樹脂、およびＳＯ4型イオン交換樹脂の群から選択される陰イオン交換樹脂を内蔵している。
【００３３】
　当該第１の調製装置Ａにおいては、被処理水である水道水が導入管路１１ａを通して陽イオン交換器１１内に導入され、陽イオン交換器１１内にて、内蔵されている陽イオン交換樹脂により陽イオンの交換処理を受け、処理済み水は導出管路１１ｂを通して陽イオン交換器１１から導出される。導出された処理済み水は、第２の被処理水として、導出管路１１ｂを通って陰イオン交換器１２内に導入される。導入された第２の処理水は、陰イオン交換器１２内にて、内蔵されている陰イオン交換樹脂により陰イオンの交換処理を受け、処理済み水は導出管路１２ａを通して流出される。
【００３４】
　当該第１の調製装置Ａにおいて、陽イオン交換器１１内に導入された水道水が含有するＣａ2+、Ｍｇ2+等の金属イオンが陽イオン交換樹脂が有するイオン交換基に置換され、水道水は、電解水生成装置の電解に影響を及ぼすカルシウム成分やマグネシウム成分等を除去されるとともに酸性域となって、ＨＣＯ3-がＣＯ2に変換され易くてＣＯ2ガスとして揮発し得る状態となる。また、当該第１の調製装置Ａにおいて、陰イオン交換器１２に導入された第２の処理水が含有するＣｌ-、ＳＯ42-、ＨＣＯ3-等が陰イオン交換樹脂が有する陰イオンに置換されて、電解水生成装置の電解に影響を及ぼす陰イオンを除去される。
【００３５】
　当該第１の調製装置Ａにおいては、陽イオン交換樹脂および陰イオン交換樹脂を適宜選定により、所望する特性を有する被電解水や被電解水用原水を調製することができる。例えば、当該陽イオン交換器１１に内蔵する陽イオン交換樹脂としてＨ型イオン交換樹脂を採用し、かつ、当該陰イオン交換器１２に内蔵する陰イオン交換樹脂としてＯＨ型イオン交換樹脂を採用すれば、導出管路１２ａから導出される最終的な処理済み水は純水となる。当該純水は、被電解水を調製するための原水（被電解水用原水）として好適に使用できるものである。換言すれば、当該第１の調製装置Ａでは、被電解水を調製するための被電解水用原水（純水）が調製される。当該被電解水用原水は、被電解水用原水として使用し得る蒸留水に比較して、簡単な調製方法および簡単で小型の調製装置で安価に調製することができる。
【００３６】
　また、第１の調製装置Ａにおいて、例えば、当該陽イオン交換器１１に内蔵する陽イオン交換樹脂としてＮａ型イオン交換樹脂を採用し、かつ、当該陰イオン交換器１２に内蔵する陰イオン交換樹脂としてＣｌ型イオン交換樹脂を採用すれば、導出管路１２ａから導出される最終的な処理済み水はＮａＣｌを含有するＮａＣｌの希薄水溶液となる。換言すれば、当該第１の調製装置Ａでは、有隔膜電解にて電解生成酸性水および電解生成アルカリ性水を生成するに適した被電解水を調製することができる。なお、当該第１の調製装置Ａにおいては、使用する陽イオン交換樹脂および陰イオン交換樹脂の組合わせを適宜選定すれば、ＫＣｌ、Ｎａ2ＳＯ4、Ｋ2ＳＯ4等の無機塩の希薄水溶液である被電解水を調製することができる。
【００３７】
　本発明に係る第２の調製方法は、一般水を陽イオン交換手段にて処理し、同陽イオン交換手段にて処理された処理済み水を同処理済み水が含有する炭酸成分を除去する炭酸成分除去手段にて処理することからなる調製方法であり、当該調製方法を実施するための調製装置の実施形態（第２の調製装置）を図２に示している。当該実施形態に係る第２の調製装置Ｂは、陽イオン交換器１１および炭酸成分除去器１３にて構成されている。
【００３８】
　陽イオン交換器１１は、被処理水である水道水を導入するための導入管路１１ａを備えるとともに、処理済み水を導出するための第１導出管路１１ｂを備えている。陽イオン交換器１１は、Ｈ型イオン交換樹脂、Ｎａ型イオン交換樹脂、およびＫ型イオン交換樹脂の群から選択される一種の陽イオン交換樹脂を内蔵するもので、第１の調製装置Ａの陽イオン交換器１１と同一のものである。
【００３９】
　炭酸成分除去器１３は、図３に示すように、陽イオン交換器１１で処理された処理済み水を収容するタンク状の器本体１３ａと、無数の気泡を吹込むバブリング管路１３ｂと、処理済み水を導出するための導出管路１３ｃを備えている。バブリング管路１３ｂにおいては、管路本体１３ｂ1の先端部が多数の噴出口を備えたバブリング部位１３ｂ2に形成されており、バブリング部位１３ｂ2は、器本体１３ａ内の底部に沿って延在している。また、導出管路１３ｃは、その上流側端部が器本体１３ａ内の底部近傍に臨み、器本体１３ａ内の処理済み水を導出すべく機能する。当該槽本体１３ａ内には、陽イオン交換器１１が有する導出管路１１ｂが底部近傍に臨み、かつ、ガス導出管路１３ｄは収容されている水の水面より上方に臨んでいる。
【００４０】
　当該炭酸成分除去器１３においては、バブリング管路１３ｂの管路本体１３ｂ1を通して、器本体１３ａ内に外気が送込まれ、送込まれた外気はバブリング部位１３ｂ2にて無数の気泡となって、器本体１３ａ内に収容されている水中に吹込まれる。無数の気泡状の外気は、収容されている処理済み水中を上方に移行する間、処理済み水中に溶存している炭酸成分に起因して生成されている炭酸水素イオン（ＨＣＯ3-）と効率よく接触し、ＨＣＯ3-をＣＯ2に変換させる。変換されたＣＯ2は、ガス状となってガス導出管路１３ｄを通って外気に放出される。これにより、器本体１３ａ内に収容されている処理済み水から炭酸成分が除去され、導出管路１３ｃから導出される除去処理された処理済み水は、炭酸成分を除去された水となる。
【００４１】
　当該処理済み水は、電解を助成するために有効なイオン分を含有していることから、被電解水として使用することができ、また、特別の特性を有する電解生成水を生成するための被電解水を調製するための被電解水用原水として使用することができる。このため、当該調製装置Ｂによれば、電解に悪影響を及ぼすおそれがある、少なくともカルシウム成分、マグネシウム成分、炭酸成分を除去された処理済み水が得られる。換言すれば、当該調製装置Ｂによれば、簡単な方法でかつ簡単で小型の装置で、被電解水および／または被電解水用原水を調製することができる。
【００４２】
　図４は、当該炭酸成分除去器１３の変形例を示している。当該変形例に係る炭酸除去器１３Ａは、バブリング手段に替えてガス吸引手段を採用しているもので、タンク状の器本体１３ｅ、器本体１３ｅ内に蛇管状に配置されている導入管路１３ｆ、導入管路１３ｆの下流側端に連結されている導出管路１３ｇ、およびガス導出管路１３ｈにて構成されている。当該炭酸成分除去器１３Ａにおいては、導入管路１３ｆは、気体が透過可能な多孔質の管部材からなるもので、その上流側端にて、陽イオン交換器１１が有する導出管路１１ｂに連結されている。また、ガス導出管路１３ｈは、器本体１３ｅ内に開口しているもので、その途中には真空ポンプ１３ｉが介装されている。
【００４３】
　当該炭酸成分除去器１３Ａにおいては、真空ポンプ１３ｉを駆動させることにより、器本体１３ｅ内が高度の負圧状態となるとともに、導入管路１３ｆには、陽イオン交換器１１が有する陽イオン交換樹脂で処理された処理済み水が器本体１３ｅ内に導入される。導入管路１３ｆは、気体が透過可能な多孔質であるため、導入管路１３ｆ内の流動水が含有する揮発成分であるＣＯ2はガス化されてガス導出管路１３ｆを通って大気に放出される。また、流動水中のＨＣＯ3-は、ガス化されて除去されたＣＯ2を補う平衡状態をとるためにＣＯ2に漸次移行し、移行したＣＯ2はガス状に吸引されて、ガス導出管路１３ｆを通って大気に放出される。これにより、導入管路１３ｅ内の流動水が含有する炭酸成分は除去されて、導出管路１３ｃから導出される処理済み水は、炭酸成分を含有しない水となる。すなわち、当該炭酸成分除去器１３Ａは、炭酸成分除去器１３と同等の機能を有するものである。
【００４４】
　本発明に係る第３の調製方法は、一般水を電解槽の陽極側電解室にて電解処理し、同陽極側電解室にて生成された電解生成水を同電解生成水が含有する炭酸成分を除去する炭酸成分除去手段にて処理し、同炭酸成分除去手段にて処理された処理済み水を有隔膜電解槽の陰極側電解室にて電解処理することからなる調製方法であり、当該調製方法を実施するための調製装置の実施形態（第３の調製装置）を図５に示している。当該実施形態に係る第３の調製装置Ｃは、有隔膜電解槽１４および炭酸成分除去器１３にて構成されている。炭酸成分除去器１３は、第２の調製装置Ｂを構成する炭酸成分除去器１３と同一構成のもので、同一の機能を有するものである。
【００４５】
　当該調製装置Ｃにおける有隔膜電解槽１４は、電解水生成装置で採用している公知の有隔膜電解槽と同一のもので、槽本体１４ａ、イオン透過性の隔膜１４ｂ、および、各電極を配置して形成された陽極側電解室Ｒ1および陰極側電解室Ｒ2にて構成されている。有隔膜電解槽１４は、槽本体１４ａの陽極側電解室Ｒ1に連結された導入管路１４ｃと、陽極側電解室Ｒ1に連結した第１導出管路１４ｄを備え、かつ、陰極側電解室Ｒ2に連結された第２導出管路１４ｅを備えている。炭酸成分除去器１３は、有隔膜電解槽１４が有する第１導出管路１４ｄを介して陽極側電解室Ｒ1に連結され、かつ、陰極側電解室Ｒ2は、炭酸成分除去器１３が有する導出管路１３ｃを介して炭酸成分除去器１３に連結されている。
【００４６】
　当該調製装置Ｃにおいては、有隔膜電解槽１４の陽極側電解室Ｒ1に水道水が導入管路１４ｃを通して導入され、陽極側電解室Ｒ1にて生成された電解生成酸性水は、導出管路１４ｄを通して炭酸成分除去器１３の器本体１３ａ内に導入される。器本体１３ａ内に導入された電解生成酸性水にあっては、器本体１３ａ内で炭酸成分に起因するＨＣＯ3-がＣＯ2に変換され、炭酸成分はＣＯ2ガスとして大気に放出される。炭酸成分除去器１３で炭酸除去された処理済み水は、導出管路１３ｃを通して有隔膜電解槽１４の陰極側電解室Ｒ2に導出され、陰極側電解室Ｒ2にて電解されて電解生成水となって第２導出管路１４ｅから導出される。
【００４７】
　当該調製装置Ｃにおいては、水道水は、炭酸成分除去器１３による炭酸成分の除去処理に先だって、有隔膜電解槽１４の陽極側電解室Ｒ1にて電解を受けて電解生成水となる。当該電解生成水は、多くの陽イオンを除去された酸性域のものとなって、水道水が含有しているＣａ2+、Ｍｇ2+等の多価金属イオンを含む多くの金属イオンが除去されたものとなり、かつ、含有するＨＣＯ3-がＣＯ2に変換され易い状態となる。このため、当該電解生成水の次ぎの工程である炭酸成分除去器１３による処理での炭酸成分の除去処理一層助成される。炭酸成分を除去された処理済み水は酸性を呈していて、当該処理済み水は次ぎの工程である有隔膜電解槽１４の陰極側電解室Ｒ2で電解されると、多くの陰イオンが除去されてほぼ中性域の電解生成水となる。従って、当該調製装置Ｃによれば、水道水を被処理水として、少なくともＣａ2+、Ｍｇ2+等の多価金属イオンやＨＣＯ3-を含有しない水を調製することがでいる。換言すれば、良好な被電解水または被電解水用原水を、簡単に調製することができる。
【００４８】
　なお、これらの工程において、仮に、Ｃａ2+、Ｍｇ2+がわずかながら存在しているような場合には、Ｃａ2+、Ｍｇ2+は炭酸カルシウムや炭酸マグネシウムを形成する炭酸イオンが除去されていることから、水酸化カルシウム、水酸化マグネシウムとなる。水酸化カルシウムや水酸化マグネシウムは、水に対する溶解度が大きいことから、被電解水が水酸化カルシウムや水酸化マグネシウムを含有していても、電解時に、カルシウムやマグネシウムの成分がスケールとして析出して配管、電極、隔膜等に付着するようなことはない。
【００４９】
　本発明に係る第４の調製方法は、一般水を陽イオン交換手段にて処理し、同陽イオン交換手段にて処理された処理済み水を同処理済み水が含有する炭酸成分を除去する炭酸成分除去手段にて処理し、同炭酸成分除去手段にて処理された処理済み水を陰イオン交換手段にて処理することからなる調製方法であり、当該調製方法を実施するための調製装置の実施形態（第４の調製装置）を図６に示している。
【００５０】
　当該実施形態に係る第４の調製装置Ｄは、陽イオン交換器１１、炭酸成分除去器１３および陰イオン交換器１２からなるものである。陽イオン交換器１１および陰イオン交換器１２は、調製装置Ａを構成する陽イオン交換器１１および陰イオン交換器１２と同一構成のものである。また、炭酸成分除去器１３は、第２の調製装置Ｂを構成する炭酸成分除去器１３と同一構成のものである。
【００５１】
　従って、当該調製装置Ｄは、図２に示す調製装置Ｂの下流側に陰イオン交換器１２を付加した構成のものであり、陽イオン交換器１１および炭酸成分除去器１３で処理された処理済み水を、当該処理済み水が含有する陰イオンをさらに特定の陰イオンに置換する処理を行うものである。当該調製装置Ｄによれば、陽イオン交換器１１および陰イオン交換器１２に採用する陽イオン交換樹脂および陰イオン交換樹脂を適宜選定することにより、電解を助成する機能を有する有効なイオン分を含有する被電解水を調製することができるとともに、被電解水の調製に使用するのに最適な純水をも調製することができる。
【００５２】
　本発明に係る第５の調製方法は、一般水を陽イオン交換手段にて処理し、同陽イオン交換手段にて処理された処理済み水を電解槽の陽極側電解室にて電解処理し、同陽極側電解室にて生成された電解生成水を電解槽の陰極側電解室にて電解処理し、同陰極側電解室にて生成された電解生成水を陰イオン交換手段にて処理することからなる調製方法であり、当該調製方法を実施するための調製装置の実施形態（第５の調製装置）を図７に示している。
【００５３】
　当該実施形態に係る第５の調製装置Ｅは、陽イオン交換器１１、有隔膜電解槽１４および陰イオン交換器１２からなるものである。陽イオン交換器１１および陰イオン交換器１２は、調製装置Ａを構成する陽イオン交換器１１および陰イオン交換器１２と同一構成のものである。また、有隔膜電解槽１４は、第３の調製装置Ｃを構成する有隔膜電解槽１４と同一構成のものである。当該調製装置Ｄは、図５に示す調製装置Ｃにおける炭酸成分除去器１３を廃止し、これに替えて、有隔膜電解槽１４を配置しているものである。すなわち、当該第５の調製装置Ｅは、有隔膜電解槽１４の上流側に陽イオン交換器１１を配置するとともに、有隔膜電解槽１４の下流側に陰イオン交換器１２を配置し、導出管路１１ｂを介して、陽イオン交換器１１を有隔膜電解槽１４の陽極側電解室Ｒ1に連結し、導出管路１４ｅを介して、陰イオン交換器１２を有隔膜電解槽１４の陰極側電解室Ｒ2に連結することにより構成しているものである。
【００５４】
　従って、当該調製装置Ｅは、陽イオン交換器１１で処理された処理済み水を、有隔膜電解槽１４の陽極側電解室Ｒ１で電解して電解生成酸性水とし、さらに、電解生成酸性水を有隔膜電解槽１４の陰極側電解室Ｒ2で電解して中性の処理済み水とした後、当該処理済み水を陰イオン交換器１２で、当該処理済み水が含有する陰イオンをさらに特定の陰イオンに置換する処理を行うものである。当該調製装置Ｅによれば、陽イオン交換器１１および陰イオン交換器１２に採用する陽イオン交換樹脂および陰イオン交換樹脂を適宜選定することにより、電解を助成する機能を有する有効なイオン分を含有する被電解水を調製することができるとともに、被電解水の調製に使用するのに最適な純水をも調製することができる。
【００５５】
　本発明に係る第６の調製方法は、一般水を陽イオン交換手段にて処理し、同陽イオン交換手段にて処理された処理済み水を電解槽の陽極側電解室にて電解処理し、同陽極側電解室にて生成された電解生成水を同電解生成水が含有する炭酸成分を除去する炭酸成分除去手段にて処理し、同炭酸成分除去手段にて処理された処理済み水を電解槽の陰極側電解室にて電解処理し、同陰極側電解室にて生成された電解生成水を陰イオン交換手段にて処理することからなる調製方法である。図８には、当該調製方法を実施するための調製装置の実施形態である第６の調製装置Ｆを示している。
【００５６】
　当該実施形態に係る第６の調製装置Ｆは、陽イオン交換器１１、有隔膜電解槽１４、炭酸成分除去器１３および陰イオン交換器１２からなるもので、当該調製装置Ｆには、各イオン交換器１１，１２に収容されている各イオン交換樹脂を再生するための再生機構Ｇを備えている。陽イオン交換器１１および陰イオン交換器１２は、調製装置Ａを構成する陽イオン交換器１１および陰イオン交換器１２と同一構成のものである。炭酸成分除去器１３は調製装置Ｂを構成する炭酸成分除去器１３と同一構成である。また、有隔膜電解槽１４は、第３の調製装置Ｃを構成する有隔膜電解槽１４と同一構成のものである。
【００５７】
　当該第６の調製装置Ｆは、図６に示す調製装置Ｄにおける炭酸成分除去器１３の上流側と下流側間に有隔膜電解槽１４を介装してなるもので、有隔膜電解槽１４の陽極側電解室Ｒ1が導出管路１１ｂを介して陽イオン交換器１１に連結し、炭酸成分除去器１３が第１導出管路１４ｄを介して陽極側電解室Ｒ1に連結し、有隔膜電解槽１４の陰極側電解室Ｒ2が導出管路１３ｃを介して炭酸成分除去器１３に連結し、陰イオン交換器１２が第２導出管路１４ｅを介して有隔膜電解槽１４の陰極側電解室Ｒ2に連結して構成されている。
【００５８】
　従って、当該第６の調製装置Ｆは、陽イオン交換器１１で処理された処理済み水を、有隔膜電解槽１４の陽極側電解室Ｒ１で電解して電解生成酸性水とし、電解生成酸性水を炭酸成分除去器１３にて炭酸成分の除去処理に付し、炭酸成分の除去処理された処理済み水を有隔膜電解槽１４の陰極側電解室Ｒ2で電解して中性の処理済み水とした後、当該処理済み水を陰イオン交換器１２で、当該処理済み水が含有する陰イオンをさらに特定の陰イオンに置換する処理を行うものである。当該第６の調製装置Ｆによれば、陽イオン交換器１１および陰イオン交換器１２に採用する陽イオン交換樹脂および陰イオン交換樹脂を適宜選定することにより、電解を助成する機能を有する有効なイオン分を含有する被電解水を調製することができるとともに、被電解水の調製に使用するのに最適な純水をも調製することができるものである。
【００５９】
　当該第６の調製装置Ｆにおいては、各導出管路１１ｂ，１４ｄ，１３ｃ，１４ｅの連結により構成される基本の流水回路に、各イオン交換樹脂を再生する再生機構Ｇが介装されている。再生機構Ｇは、再生用水溶液を収容する収容タンク１５と、再生用水溶液を供給するための第１供給管路１６ａおよび第２供給管路１６ｂ、再生済み液を排出するための第１排出管路１６ｃおよび第２排出管路１６ｄ、バイパス管路１６ｅを備えるもので、これらの管路１６ａ〜１６ｅと流水管路の各管路との連結部位には、各切替弁１７ａ〜１７ｆが介装されている。また、収容タンク１５は、所定の再生用水溶液を外部から供給可能になっている。また、各供給管路１６ａ，１６ｂの途中には、各供給ポンプ１８ａ，１８ｂが介装されている。
【００６０】
　当該再生機構Ｇにおいては、再生用水溶液としては、使用される陽イオン交換樹脂および陰イオン交換樹脂の種類に応じて、それぞれに適した水溶液を、または、両者に適した水溶液を適宜選択される。好適な例を挙げるならば、陽イオン交換器１１で使用する陽イオン交換樹脂としてＮａ型イオン交換樹脂を採用し、陰イオン交換器１２で使用する陰イオン交換樹脂としてＣｌ型イオン交換樹脂を採用している場合に、再生用水溶液として所定濃度のＮａＣｌ水溶液、典型的には所定濃度の食塩水を採用する。
【００６１】
　当該再生機構Ｇにおいては、被電解水および／または被電解水用原水の調製運転の中断時に各イオン交換樹脂の再生運転を採ることができる。当該再生機構Ｇにおいて採り得る再生態様は、典型的には、収容タンク１５内の再生用水溶液を各イオン交換器１１，１２に別々に供給して各イオン交換樹脂の交換基を再生する第１の再生態様と、収容タンク１５内の再生用水溶液を一方のイオン交換器に供給して一方のイオン交換樹脂の交換基を再生処理し、再生処理された処理済み水をさらに他方のイオン交換器に供給して、他方のイオン交換樹脂の交換基を再生処理する第２の再生態様とに大別することができる。
【００６２】
　再生運転の第１の再生態様は、第１供給管路１６ａ、陽イオン交換器１１および第１排出管路１６ｃを連通させる連通回路を形成して第１供給ポンプ１８ａを駆動させる態様と、第２供給管路１６ｂ、陰イオン交換器１２および第２排出管路１６ｄを連通させる連通回路を形成して第２供給ポンプ１８ｂを駆動させる態様である。これらの態様では、再生用水溶液が両イオン交換樹脂で共通する場合（典型的には食塩水）には、これらのイオン交換樹脂の再生を同時に行うことができる。
【００６３】
　当該第１の再生態様では、前者の態様にあっては、収容タンク１５内の再生用水溶液が第１供給管路１６ａを経て陽イオン交換器１１内に供給され、陽イオン交換器１１内に収容されている陽イオン交換樹脂の交換基を再生し、その後、処理済み水として第１排水管路１６ｃを経て排出される。また、後者の態様では、収容タンク１５内の再生用水溶液が第２供給管路１６ｂを経て陰イオン交換器１２内に供給され、陰イオン交換器１２内に収容されている陰イオン交換樹脂の交換基を再生し、その後、処理済み水として第２排水管路１６ｄから第１排水管路１６ｃを経て排出される。
【００６４】
　再生運転の第２の再生態様は、第２供給管路１６ｂ、導出管路１２ａ、陰イオン交換器１２、第２導出管路１４ｅ、バイパス管路１６ｅ、導出管路１１ｂ、陽イオン交換器１１および第１排出管路１６ｃを連通させる連通回路を形成して、第２供給ポンプ１８ｂを駆動させる態様である。当該態様では、陰イオン交換器１２に収容されている陰イオン交換樹脂の交換基を再生処理した処理済み水が陽イオン交換器１１に収容されている陽イオン交換樹脂の交換基を再生し得る場合に限られる。
【００６５】
　当該第２の再生態様では、収容タンク１５内の再生用水溶液が第２供給管路１６ｂを経て陰イオン交換器１２内に供給され、陰イオン交換器１２内に収容されている陰イオン交換樹脂の交換基を再生し、その後、処理済み水はバイパス管路１６ｅを経て陽イオン交換器１１内に供給される。陽イオン交換器１１内に供給された処理済み水は、陽イオン交換器１１内に収容されている陽イオン交換樹脂の交換基を再生して、処理済み水として第１排水管路１６ｃを経て排出される。
【００６６】
　なお、当該再生機構Ｇにおいては、再生運転の第２の再生態様では、陰イオン交換器１２に収容されている陰イオン交換樹脂の交換基を再生処理した処理済み水で、陽イオン交換器１１内に収容されている陽イオン交換樹脂の交換基を再生処理する例を示しいるが、当該再生機構Ｇにおける各切替弁の配置を適宜変更することにより、陽イオン交換器１１に収容されている陽イオン交換樹脂の交換基を先に再生処理し、その処理済み水で、陰イオン交換器１２内に収容されている陰イオン交換樹脂の交換基を再生処理するように変更することもできる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明に係る第１の調製方法を実施するための第１の調製装置Ａを概略的に示す概略構成図である。
【図２】本発明に係る第２の調製方法を実施するための第２の調製装置Ｂを概略的に示す概略構成図である。
【図３】本発明に係る第２の調製装置Ｂで採用される炭酸成分除去器１３を概略的に示す概略構成図である。
【図４】本発明に係る第２の調製装置Ｂで採用される他の炭酸成分除去器１３Ａを示す概略的に示す概略構成図である。
【図５】本発明に係る第３の調製方法を実施するための第３の調製装置Ｃを概略的に示す概略構成図である。
【図６】本発明に係る第４の調製方法を実施するための第４の調製装置Ｄを概略的に示す概略構成図である。
【図７】本発明に係る第５の調製方法を実施するための第５の調製装置Ｅを概略的に示す概略構成図である。
【図８】本発明に係る第６の調製方法を実施するための第６の調製装置Ｆを概略的に示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００６８】
Ａ…第１の調製装置、Ｂ…第２の調製装置、Ｃ…第３の調製装置、Ｄ…第４の調製装置、Ｅ…第５の調製装置、Ｆ…第６の調製装置、Ｇ…再生機構、１１…陽イオン交換器、１１ａ…導入管路、１１ｂ…導出管路、１２…陰イオン交換器、１２ａ…導出管路、１３…炭酸成分除去器、１３ａ…器本体、１３ｂ…バブリング管路、１３ｂ1…管路本体、１３ｂ2…バブリング部位、１３ｃ…導出管路、１３ｄ…ガス導出管路、１３Ａ…炭酸成分除去器、１３ｅ…器本体、１３ｆ…導入管路、１３ｇ…導出管路、１３ｈ…ガス導出管路、１３ｉ…真空ポンプ、１４…有隔膜電解槽、１４ａ…槽本体、１４ｂ…隔膜、１４ｃ…導入管路、１４ｄ…第１導出管路、１４ｅ…第２導出管路、Ｒ1…陽極側電解室、Ｒ2…陰極側電解室、１５…収容タンク、１６ａ，１６ｂ…供給管路、１６ｃ，１６ｄ…排水管路、１７ａ〜１７ｆ…切替弁、１８ａ，１８ｂ…供給ポンプ
【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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【図７】
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【図８】
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