專利名稱：離子水的制造方法和制造裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及將原料水電解得到的離子水、特別是能夠長期穩(wěn)定地維持大幅度偏離中性(PH7)的pH值的離子水的制造方法和制造裝置。
背景技術(shù)：
作為通過將原料水電解而制造離子水的方法，已知特開平8-24865號公報中記載的方法。如果對該文獻中記載的離子水的制造方法簡單地說明，首先，準(zhǔn)備離子水制造裝置，其中，在一個電解槽內(nèi)設(shè)置六個圓筒狀的電解池(各自由陶瓷制的電解隔膜、在其內(nèi)側(cè)配置的陰極和在電解隔膜的外側(cè)配置的陽極組成)，將原料水的供給源(自來水管等)與第I電解池的注水管連接，同時將第I電解池的排水管和與其鄰接的第2電解池的注水管連接，對于其他的電解池，在與鄰接的電解池之間將排水管和注水管串聯(lián)地連接。然后，將輔助電解質(zhì)(食鹽水)投入電解槽內(nèi)，邊從原料水的供給源向第I電解池連續(xù)地供給原料水，邊向各電解池的陰極和陽極進行通電。將向第I電解池供給的原料水電解，在電解隔膜內(nèi)生成堿性的離子水(堿離子水)，在電解隔膜的外側(cè)生成酸性的離子水。在電解隔膜內(nèi)生成的堿離子水被后續(xù)的原料水?dāng)D出，被輸送到第2電解池，進而，依次通過第3 6的電解池，最終被排出到裝置外。由于堿離子水通過第2電解池至第6電解池時也進行電解，因此排出到裝置外的堿離子水呈PH12.0以上的強堿性。現(xiàn)有技術(shù)文獻專利文獻專利文獻1:特開平8-24865號公報

發(fā)明內(nèi)容

發(fā)明要解決的課題根據(jù)上述的現(xiàn)有的制造方法，能夠連續(xù)地制造強堿性的離子水，但存在制造花費時間，而且為了電解而消耗大量的電力的問題。具體地，使用將容積為1.5L的六個電解池配置在電解槽內(nèi)的離子水的制造裝置，將向電解池通電的電流設(shè)定為合計18安培(100V)的情況下，用于制造PH12.0以上的強堿性的離子水IOL的所需時間為60分鐘。此外，這種情形的消耗電力量為1800Wh。因此，希望開發(fā)能夠用更短時間、更少能量制造強堿性的離子水的裝置和方法。本發(fā)明為了解決上述的現(xiàn)有技術(shù)的問題，目的在于提供能夠以短時間制造強堿性的離子水的節(jié)能型的離子水的制造裝置和制造方法。用于解決課題的手段本發(fā)明涉及的離子水的制造方法，是使用將由有底圓筒狀的電解隔膜、配置在其內(nèi)側(cè)的陰極和配置在電解隔膜的外側(cè)的陽極構(gòu)成的電解池配置在電解槽的內(nèi)側(cè)，將輔助電解質(zhì)投入電解隔膜的外側(cè)，同時將原料水導(dǎo)入電解隔膜的內(nèi)側(cè)，通過向陰極和陽極通電而使原料水電解的離子水制造裝置制造離子水的方法，其特征在于，離子水制造裝置具有相互獨立的第I電解槽和第2電解槽作為電解槽，同時具有第I電解池和第2電解池作為電解池，將第I電解池配置在第I電解槽內(nèi)，將第2電解池配置在第2電解槽內(nèi)，在第I電解池和第2電解池分別安裝有注水管和排水管，同時利用配置于第I電解池的注水管的輸送泵，將第I電解池的電解隔膜內(nèi)生成的堿離子水定量地、連續(xù)地輸送到第2電解池的電解隔膜內(nèi)而構(gòu)成，在向第I電解池和第2電解池通電的電流合計成為25 30安培的范圍內(nèi)，將向第I電解池通電的電流設(shè)定為5 15安培的范圍內(nèi)的任意的值，并且將向第2電解池通電的電流設(shè)定為15 20安培的范圍內(nèi)的任意的值而進行通電。此外，本發(fā)明涉及的離子水的制造裝置，是通過將由有底圓筒狀的電解隔膜、配置在其內(nèi)側(cè)的陰極和配置在電解隔膜的外側(cè)的陽極構(gòu)成的電解池配置在電解槽的內(nèi)側(cè)，將輔助電解質(zhì)投入電解隔膜的外側(cè)，同時將原料水導(dǎo)入電解隔膜的內(nèi)側(cè)，向上述陰極和陽極通電，將原料水電解而制造離子水的裝置，其特征在于，具有相互獨立的第I電解槽和第2電解槽作為電解槽，同時具有第I電解池和第2電解池作為電解池，將第I電解池配置在第I電解槽內(nèi)，將第2電解池配置在第2電解槽內(nèi)，在第I電解池和第2電解池分別安裝有注水管和排水管，同時利用配置于第I電解池的注水管的輸送泵，將第I電解池的電解隔膜內(nèi)生成的堿離子水定量地、連續(xù)地輸送到第2電解池的電解隔膜內(nèi)而構(gòu)成。發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明涉及的離子水的制造方法(制造裝置)，與現(xiàn)有方法(現(xiàn)有裝置)相比，能夠?qū)⒅圃焖钑r間縮短到3分之1，而且能夠?qū)⑾碾娏Φ牧靠s減為2分之I以下。此夕卜，由于能夠使電解槽的容積變小，因此能夠使投入電解槽的輔助電解質(zhì)的使用量減少，而且能夠使裝置整體小型化。此外，采用現(xiàn)有方法的情況下，制造所需時間因環(huán)境(電解隔膜的狀態(tài)、季節(jié)引起的溫度變化等)而變動，但根據(jù)本發(fā)明的情況下，不受環(huán)境變化的影響，能夠穩(wěn)定地、定量地制造。


圖1為本發(fā)明的第I實施方式涉及的離子水的制造裝置I的截面圖。圖2為圖1中所示的第I電解池20A的分解透視圖。
具體實施例方式在此，對用于實施本發(fā)明“離子水的制造裝置”的方式進行說明。本發(fā)明的第I實施方式涉及的離子水的制造裝置1，如圖1中所示，基本上由二個塑料制的電解槽10 (第I電解槽10A、第2電解槽10B)、在這些電解槽10內(nèi)各自平均配置了一個的圓筒狀的電解池20 (第I電解池20A、第2電解池20B)和輸送泵50構(gòu)成。圖2是第I電解池20A的分解透視圖。第I電解池20A由電解隔膜21、陰極31、陽極32和蓋體24構(gòu)成。應(yīng)予說明，第2電解池20B也成為了與第I電解池20A完全相同的構(gòu)成。電解隔膜21為陶瓷制，形成使上面開放、使底面閉塞的圓筒狀(有底圓筒狀)，在其上緣形成了法蘭21a。本實施方式中，將電解隔膜21的容積設(shè)定為1.5L，將厚度尺寸設(shè)定為 7mm。 在電解隔膜21的內(nèi)側(cè)配置圓筒狀的陰極31，而且在外側(cè)以同心狀配置圓筒狀的陽極32，成為夾持電解隔膜21、陰極31和陽極32相隔一定的間隔對向的狀態(tài)。應(yīng)予說明，將電解隔膜21、陰極31和陽極32的尺寸(直徑)以能夠盡可能抑制通電電阻值、相互的分離間隔變小的方式設(shè)定。
陰極31是將由不銹鋼構(gòu)成的穿孔金屬成形為圓筒狀的產(chǎn)物，在上部設(shè)置有引線端子31a，如圖1中所示，使引線31b與該引線端子31a連接。陽極32是將由Pt包覆(粘貼)的Ti (鈦)構(gòu)成的穿孔金屬成形為圓筒狀的產(chǎn)物，在上部設(shè)置有引線端子32a，使未圖示的引線與該引線端子32a連接。在電解隔膜21的開放的上端面(法蘭21a的上面)安裝有塑料制的蓋體24。在該蓋體24，如圖2中所示，設(shè)置有三個貫通孔24c 24e，這些中，在貫通孔24c內(nèi)，如圖1中所示，安裝有橡膠制的栓體26，在該栓體26的中心軸孔將引線31b插入。在第I電解池20A的上部，如圖1中所示，分別安裝有注水管27A和排水管28A。注水管27A用于將原料水(自來水、地下水、或者這些的過濾水等)導(dǎo)入第I電解池20的電解隔膜21內(nèi)，一方的端部與原料水的供給源(原料水的槽或自來水管的蛇口等)連接，另一方的端部從蓋體24的貫通孔24d插入電解隔膜21內(nèi)。應(yīng)予說明，在注水管27A的途中配置有輸送泵50。排水管28A用于將第I電解池20A的電解隔膜21內(nèi)生成的堿離子水向外側(cè)排出，一方的端部從貫通孔24e插入電解隔膜21內(nèi)，另一方的端部與第2電解池20B的注水管27B連接。此外，在第2電解池20B的上部也安裝有注水管27B和排水管28B。注水管27B用于將第I電解池20A的電解隔膜21內(nèi)生成的堿離子水導(dǎo)入第2電解池20B的電解隔膜內(nèi)，一方的端部與第I電解池20A的排水管28A連接，另一方的端部從蓋體的貫通孔插入電解隔膜內(nèi)。排水管28B用于將第2電解池20B的電解隔膜內(nèi)的堿離子水排出到裝置外，一方的端部從貫通孔插入電解隔膜內(nèi)。這樣，本實施方式中，成為了第I電解池20A的排水管28A與鄰接的第2電解池20B的注水管27B串聯(lián)連接的狀態(tài)，將第I電解池20A的電解隔膜21內(nèi)生成的堿離子水供給到第2電解池20B的電解隔膜內(nèi)，從第2電解池20B的排水管28B排出pH值高的堿離子水。應(yīng)予說明，在第I電解槽IOA和第2電解槽IOB分別設(shè)置有用于將在電解池20(20A,20B)的外側(cè)生成的pH值低的酸性的離子水取出的排水口(未圖示)。本實施方式中的離子水的制造裝置I中使用的電解池20，涉及與現(xiàn)有裝置(特開平8-24865號公報中記載的離子水的制造裝置)中的電解池大致同樣的構(gòu)成，在這點上是共通的，但本實施方式的離子水的制造裝置I與現(xiàn)有裝置在以下方面大幅度地不同。首先，第I不同點是現(xiàn)有裝置中六個電解池配置在一個共通的電解槽中(電解槽與電解池成為了 “一對多”的關(guān)系),而本實施方式中在相互獨立的電解槽中分別各自一個地配置電解池(電解槽與電解池成為了 “一對一”的關(guān)系)這點?，F(xiàn)有裝置中，在六個電解池中電能(一定量的直流電流)分散施加，而本實施方式中，由于在各電解池中電能集中施加，因此對于各電解池中的原料水，能夠有效地進行電解處理。第2不同點是現(xiàn)有裝置中使用的電解池的數(shù)為六個，而本實施方式中電解池的數(shù)為二個這點。由于能夠減少電解池來進行制品制造，因此能夠控制電極、電解隔膜等消耗品的減少，能夠縮減運轉(zhuǎn)成本，進而還能夠期待裝置整體的小型化、輕質(zhì)化。
第3不同點是電解池內(nèi)生成的離子水的輸送方法?，F(xiàn)有裝置中，是應(yīng)用了 “水從高處向低處流動”的自然法則的輸送方法，而本實施方式中，采用輸送泵將第I電解池的電解隔膜內(nèi)生成的堿離子水定量地、連續(xù)地強制輸送到第2電解池的電解隔膜內(nèi)?？芍绻麑⑸傻膬?nèi)部的堿離子水強制輸送，則集中地施加電能，通過控制作業(yè)環(huán)境而生成制品。此夕卜，也能夠穩(wěn)定地確保制造量。接著，作為本發(fā)明的第2實施方式，對使用了第I實施方式的離子水的制造裝置的離子水的制造方法(圖1的離子水的制造裝置I的使用方法)進行說明。首先，向第I電解槽IOA和第2電解槽IOB內(nèi)(電解隔膜21的外側(cè))分別注入輔助電解質(zhì)(濃度5 10%的食鹽水)，使輸送泵50工作，將原料水定量地(0.5L/分鐘)、連續(xù)地導(dǎo)入第I電解池20A的電解隔膜21內(nèi)。應(yīng)予說明，輔助電解質(zhì)的注入量為各電解槽10 (10A，10B)內(nèi)的水位不超過電解隔膜21的上緣的程度。接下來，在第I電解池20A的陰極31和陽極32之間施加電壓，通入直流電流。電壓的施加(通電)經(jīng)由與陰極31的引線端子31a連接的引線31b (參照圖1)和與陽極32的引線端子32a (參照圖2)連接的引線(未圖示)進行。向第I電解池20A的電解隔膜21內(nèi)注入的原料水被在陰極31和陽極32之間流動的直流電流電解，在電解隔膜21的內(nèi)側(cè)生成堿性的離子水，在電解隔膜21的外側(cè)生成酸性的離子水。在第I電解池20A內(nèi)，如上所述，用輸送泵50將原料水連續(xù)地導(dǎo)入，此外，由于第I電解池20A的電解隔膜21用蓋體24密閉，因此如果第I電解池20A內(nèi)成為滿量，則將第I電解池20A的電解隔膜21內(nèi)的堿離子水定量地(0.5L/分鐘)、連續(xù)地輸送到第2電解池20B的電解隔膜21。在第2電解池20B的電解隔膜21內(nèi)，如果從第I電解池20A輸送的堿離子水蓄積起來，則在第2電解池20B的陰極31與陽極32之間施加電壓，開始直流電流的通電。這樣，向第2電解池20B 的電解隔膜21內(nèi)注入的堿離子水，被陰極31和陽極32之間的直流電流進一步電解，成為更高的PH (強堿性)。第2電解池20B的電解隔膜21由于被蓋體24密閉，因此如果第2電解池20B的電解隔膜21內(nèi)的水位成為滿量，則將第2電解池20B的電解隔膜21內(nèi)的堿離子水定量地(0.5L/分鐘)、連續(xù)地排出到裝置外。以后，通過將向第I電解池20A的原料水的供給(0.5L/分鐘)、對第I電解池20A的通電、從第I電解池20A向第2電解池20B的堿離子水的輸送(0.5L/分鐘)、對第2電解池20B的通電、從第2電解池20B向裝置外的堿離子水的排出(0.5L/分鐘)持續(xù)地實施，能夠連續(xù)地生成高pH的強堿性的離子水。并且，與采用現(xiàn)有的制造方法的情形相比，能夠用短時間(現(xiàn)有方法的3分之I的時間)并且用少的能量(現(xiàn)有方法的2分之I以下的電力的量)生成與采用現(xiàn)有的制造方法制造的堿離子水大致同等的pH的堿離子水。以下關(guān)于本發(fā)明“離子水的制造方法”，作為本發(fā)明的實施例對本發(fā)明的發(fā)明人進行的實驗的結(jié)果進行說明。實施例首先，準(zhǔn)備作為第I實施方式說明的離子水的制造裝置I (參照圖1)，采用作為第2實施方式說明的離子水的制造方法，改變通電條件，合計8次進行了堿離子水的制造。將第I次(實施例1)至第8次(實施例8)的通電條件和制造的堿離子水的pH測定值等示于表I。[表I]
權(quán)利要求
1.離子水的制造方法，是使用將由有底圓筒狀的電解隔膜、配置在其內(nèi)側(cè)的陰極和配置在上述電解隔膜的外側(cè)的陽極構(gòu)成的電解池配置在電解槽的內(nèi)側(cè)，將輔助電解質(zhì)投入上述電解隔膜的外側(cè)，同時將原料水導(dǎo)入上述電解隔膜的內(nèi)側(cè)，通過向上述陰極和陽極通電而使原料水電解的離子水制造裝置制造離子水的方法，其特征在于， 上述離子水制造裝置具有相互獨立的第I電解槽和第2電解槽作為上述電解槽，同時具有第I電解池和第2電解池作為上述電解池， 將上述第I電解池配置在上述第I電解槽內(nèi)，將上述第2電解池配置在上述第2電解槽內(nèi)， 在上述第I電解池和第2電解池分別安裝有注水管和排水管，同時利用配置于第I電解池的注水管的輸送泵，將第I電解池的電解隔膜內(nèi)生成的堿離子水定量地、連續(xù)地輸送到第2電解池的電解隔膜內(nèi)而構(gòu)成， 在向上述第I電解池和第2電解池通電的電流合計成為25 30安培的范圍內(nèi)，將向上述第I電解池通電的電流設(shè)定為5 15安培的范圍內(nèi)的任意的值，并且將向上述第2電解池通電的電流設(shè)定為15 20安培的范圍內(nèi)的任意的值而進行通電。
2.離子水的制造裝置，是通過將由有底圓筒狀的電解隔膜、配置在其內(nèi)側(cè)的陰極和配置在上述電解隔膜的外側(cè)的陽極構(gòu)成的電解池配置在電解槽的內(nèi)側(cè)，將輔助電解質(zhì)投入上述電解隔膜的外側(cè)，同時將原料水導(dǎo)入上述電解隔膜的內(nèi)側(cè)，向上述陰極和陽極通電，將原料水電解而制造離子水的裝置，其特征在于， 具有相互獨立的第I電解槽和第2電解槽作為上述電解槽，同時具有第I電解池和第2電解池作為上述電解池， 將上述第I電解池配置在上述第I電解槽內(nèi)，將上述第2電解池配置在上述第2電解槽內(nèi)，` 在上述第I電解池和第2電解池分別安裝有注水管和排水管，同時利用配置于第I電解池的注水管的輸送泵，將第I電解池的電解隔膜內(nèi)生成的堿離子水定量地、連續(xù)地輸送到第2電解池的電解隔膜內(nèi)而構(gòu)成。
全文摘要
本發(fā)明提供能夠以短時間制造強堿性的離子水的節(jié)能型離子水的制造裝置和制造方法。使用將第1電解池20A配置在第1電解槽10A內(nèi)，將第2電解池20B配置在第2電解槽10B內(nèi)，利用配置在第1電解池20A的注水管27A的輸送泵50，將在第1電解池20A的電解隔膜21內(nèi)生成的堿離子水定量地、連續(xù)地輸送到第2電解池20B的電解隔膜內(nèi)而構(gòu)成的離子水制造裝置1，在向第1電解池20A和第2電解池20B通電的電流合計為25～30安培的范圍內(nèi)，將向第1電解池20A通電的電流設(shè)定為5～15安培，將向第2電解池20B通電的電流設(shè)定為15～20安培，進行通電。
文檔編號C02F1/46GK103153877SQ20118004620
公開日2013年6月12日 申請日期2011年11月10日 優(yōu)先權(quán)日2010年11月17日
發(fā)明者長村和典, 川尻隆夫, 中村裕, 工藤登, 清水雅枝 申請人:株式會社亞倫世界