JP2001259636A - 水改質装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 有隔膜方式の水改質装置において、捨て水を
増加させることなく浴槽水を弱酸性にするとともに、ラ
ンニングコストを低減すること。 【解決手段】 隔膜３８を有するの電解槽３０に併設し
て電解槽３０よりも大容積のタンク３１を設けてバイパ
ス路４７によって閉回路を構成するとともに、陽極槽３
９と陰極槽４０の出口の少なくとも一方に接続された流
路開閉手段４３を設けて滞留電解を行うことで、電解ガ
スの空気ポンプ作用によってタンク３１内は高濃度処理
水となり、タンク３１に連通されない陰極槽４０の電解
ガスは廃棄管４５から外部に放出される。これによっ
て、タンク容積は陰極槽よりも大容積のため、捨て水が
低減でき、効果的に酸性化するのでランニングコストを
低減できる。

Description

【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（以下電
解とする）により用途に応じて酸性水、アルカリ水など
の改質水を生成可能な水改質装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】水を電気分解することにより改質水を生
成する装置としては、陽極と陰極間に隔膜を設けて酸性
水とアルカリ水を生成する隔膜方式（例えば特開平６−
２１８３７２号公報）と隔膜を設けることなく次亜塩素
酸を主体とする中性電解水を生成する無隔膜方式（例え
ば特開平１１−１７９３６４号公報）が知られている。

【０００３】図６は隔膜方式の風呂用水改質装置の一例
を示す模式図であり、１は浴槽、２は浴槽１内の湯を循
環させる循環経路Ｒに設けられた循環ポンプ、３は浴槽
１内の湯の温度を一定に保持する保温器、４は循環経路
Ｒを循環する湯の温度を測定して保温器に伝達する温度
センサ、５はフィルタである。６は循環経路Ｒに設けら
れた電解水用容器で、循環経路Ｒを流れる湯を電解して
電解水を生成する。７は電解水用容器６をＡ槽とＢ槽に
分離するイオン交換膜、８は直流電源、９は陽極、１０
は陰極、１１は浴槽１内のpH値を測定して直流電源８の
電圧を制御するpHセンサである。

【０００４】以上の構成において、浴槽１内の湯は循環
ポンプ２によって循環経路Ｒ中に押出され、フィルタ５
で浴槽１内の湯に含まれる懸濁物質が除去される。次
に、湯は電解水用容器６内に給湯され、ここで陽極９と
陰極１０に印加された電圧によって電解される。これに
よりＡ槽内に酸性水、Ｂ槽内にアルカリ水が生成され
る。Ａ槽内の酸性水は、浴槽１に至る循環経路Ｒに送ら
れ、Ｂ槽内のアルカリイオン水は外部に排出される。そ
して、Ａ槽から浴槽１にむかう水の酸性度はpHセンサ１
１によって測定され、弱酸性（例えばpH５〜６）になる
ように電源８が制御される。

【０００５】この結果、浴槽１内の湯は一定の酸性度を
維持でき、殺菌や収斂作用等がある。また、石鹸洗浄に
よって生じる皮膚のアルカリ度を中和し、皮膚を引き締
めて滑らかな肌を作る。

【０００６】また、図７は無隔膜方式の風呂用水改質装
置の一例を示す模式図であり、１２は浴槽、１３は循環
水路、１４は循環ポンプ、１５は浴水中に含まれる懸濁
物質を濾過する濾過槽、１６は保温ヒータ、１７は循環
水路１３に設けたバイパス路、１８はバイパス路１７中
に設けた塩溶解槽、１９は塩溶解槽１８の下流に設けた
一対の電極２０を内蔵した無隔膜電解槽、２１は塩溶解
槽１８の上流に設けられた開閉弁、２２は電解槽１９の
下流側に設けた開閉弁である。

【０００７】以上の構成において、浴槽１２内の湯は循
環ポンプ１４によって循環路１３を循環し、濾過槽１５
で浴槽１２内の湯に含まれる懸濁物質が除去される。次
に、電解時は開閉弁２１を開とすると循環ポンプ１４の
圧力により浴槽水がバイパス路１７を経て塩溶解槽１８
に供給され、その内部の塩水が無隔膜電解槽１９に供給
される。塩水が供給されると電極２０に通電され、所定
時間電解後に開閉弁２２を開とするとバイパス路１７か
ら電解槽１９に浴槽水が流入し、電解槽内に生成された
次亜塩素酸を主体とする電解水が循環路１３に混入さ
れ、浴槽水の殺菌がなされる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】上記した従来の隔膜方
式の風呂用水改質装置（図６）では、浴槽内の湯をアス
トリンゼント効果を有する所定の弱酸性に維持でき、殺
菌効果および肌に良い効果を与えることはできるが、水
の利用率が低下し、ランニングコストが高価となる。す
なわち図６の隔膜方式では、電解時に酸性水と同量のア
ルカリ水を廃棄する必要があり、水の利用率は５０％と
なる。また浴槽水では有機物、無機物や塩酸イオン、硝
酸イオン、硫酸イオンなどのマイナスイオンを多く含有
するので水素イオンＨ⁺が消費され、容易に水素イオン
濃度pHを低減することは難しく、電解時間が増加すると
ともに電力使用量も増加する。さらに浴槽水が減少する
と足し湯の必要が生じ、さらにpHが高まるので、いっそ
う電解時間が長期化する。この結果、水使用量や電力使
用量が増加し、ランニングコストが嵩むこととなる。

【０００９】また、従来の無隔膜方式の風呂用水改質装
置（図７）では、濾過槽によって懸濁物質を除去して清
澄化し、電解殺菌水によって浴槽内や濾過槽の殺菌がで
き、しかも捨て水の必要もなく比較的短時間に所定の次
亜塩素酸濃度が得られるため、ランニングコストが低減
できるが、アストリンゼント効果がえられず、また残留
塩素により肌に良い効果を与えるものではない。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記のような課
題を解決するためになされたもので、水の利用率を向上
させる、すなわち捨て水を増加させることなく浴槽水を
アストリンゼント効果を有する弱酸性にするものであ
る。

【００１１】このために本発明は、循環路と、循環手段
と、隔膜によって分離された陽極槽と陰極槽に各々陽極
と陰極を有し、酸性水とアルカリ水を生成する電解槽
と、この電解槽に併設され、電解槽よりも大容積のタン
クと、少なくとも前記陽極槽出口と陰極槽出口の少なく
とも一方に接続された流路開閉手段と、前記流路開閉手
段に接続され水の電解時に生成されるガス体および／ま
たは液体を排出する廃棄管と、制御手段とを有し、前記
陽極槽出口と陰極槽の出口の少なくとも一方と前記タン
クの出口側を連通可能に構成するとともに前記タンク内
部と電解槽を連通するバイパス路を設け、前記電解槽は
非流水状態で所定時間滞留電解を行うものである。

【００１２】本発明の要点は、電解槽よりも大容積のタ
ンクを酸性水（陽極槽）側にバイパス路を設けて閉回路
を形成するとともに、電解時に同時に生成されるアルカ
リ水（陰極槽）側は小容積とし、かつガス体のみを廃棄
管から排出させる点にあり、滞留電解により陽極槽に連
通された大容積のタンク内は電解時に生成される電解ガ
スの空気ポンプ作用により対流が発生し、徐々に酸性度
（水素イオン濃度）が高まる。一方、電解時に陰極槽は
アルカリ度が向上するとともに電解ガスが生成される
が、このガスは流路開閉手段を経て廃棄管から外部に放
出される。この時、陰極槽は小容積としているのでアル
カリ水の廃棄量が低減できる。

【００１３】また循環手段を動作させて電解水を送出す
る際に流路開閉手段を閉成すれば、陰極槽に電解水を残
留させたままで陽極槽側のみが新鮮水に入れ替わり、再
度電解することで新たな高濃度酸性水がタンク内に生成
される。この時陰極槽はアルカリ度が高い状態となって
いるが、ある濃度で飽和傾向を示す。この結果、アルカ
リ水の捨て水を無くすこともできる。なお浴槽のように
大容量の被改質水では滞留電解と循環手段による電解水
の送出を所望の濃度になるように複数回繰り返すことに
より可能となる。

【００１４】これにより、例えば浴槽水を弱酸性に維持
すれば皮膚のアルカリ度を中和し、皮膚を引き締めて滑
らかな肌に良いとされるアストリンゼント効果が得られ
るとともに、捨て水を低減して効果的に酸性化するので
水使用量や電力使用量が減少し、ランニングコストを低
減できる。

【００１５】また本発明の水改質装置は、前記タンクを
濾過槽とするものである。そして、タンクを濾過槽と置
き換えることで、上記の作用と同様に滞留電解すること
で高濃度の酸性水が生成される。高濃度の酸性水は、強
力な殺菌作用を有しており、濾過槽で繁殖する細菌群を
殺菌することができる。

【００１６】これにより、例えば浴槽水の場合、風呂水
浄化により清澄な浴水への入浴が可能となり快適性が向
上するとともに上記アストリンゼント効果も得られる。
さらに、滞留電解時の殺菌作用により濾過槽内のフィル
タに繁殖する細菌群を殺菌することで細菌不安を解消で
きるとともに、フィルタの長寿命化が実現できる。

【００１７】なお、濾過槽内を高濃度のアルカリ水とす
ることも可能であり、アルカリ水は有機物などの溶解作
用があり、フィルタの洗浄にも効果的である。

【００１８】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１に係る水改質装
置は、往き管と戻り管からなる循環路と、循環手段と、
隔膜によって分離された陽極槽と陰極槽に各々陽極と陰
極を有し、水を電気分解して酸性水とアルカリ水を生成
する電解槽と、この電解槽に併設され、電解槽よりも大
容積のタンクと、少なくとも前記陽極槽出口と陰極槽出
口の少なくとも一方に接続された流路開閉手段と、前記
流路開閉手段に接続され水の電気分解時に生成されるガ
ス体および／または液体を排出する廃棄管と、制御手段
とを有し、前記陽極槽の出口と陰極槽の出口の少なくと
も一方と前記タンクの出口側を連通可能に構成するとと
もに前記タンク内部と電解槽を連通するバイパス路を設
け、前記電解槽は非流水状態で所定時間滞留電解する構
成としたものである。

【００１９】そして、滞留電解により例えば陽極槽に連
通された大容積のタンク内は電解時に生成される電解ガ
スの空気ポンプ作用により対流が発生し、徐々に酸性度
が高まる。一方、電解時に陰極槽はアルカリ度が向上す
るとともに電解ガスが生成されるが、このガスは流路開
閉手段を経て廃棄管から外部に放出される。この時、陰
極槽は小容積としているのでアルカリ水の廃棄量が低減
できる。

【００２０】また循環手段を動作させて電解水を送出す
る際に流路開閉手段を閉成すれば、陰極槽に電解水を残
留させたままで陽極槽側のみが新鮮水に入れ替わり、再
度電解することで新たな高濃度酸性水がタンク内に生成
される。この時陰極槽はアルカリ度が高い状態となって
いるが、ある濃度で飽和傾向を示し、アルカリ水の捨て
水を無くすこともできる。

【００２１】これにより、例えば浴槽水を弱酸性に維持
すれば皮膚のアルカリ度を中和し、皮膚を引き締めて滑
らかな肌に良いとされるアストリンゼント効果が得られ
るとともに、捨て水を低減して効果的に酸性化するので
水使用量や電力使用量が減少し、ランニングコストを低
減できる。

【００２２】本発明の請求項２に係る水改質装置は、往
き管と戻り管からなる循環路と、循環手段と、被浄化水
に含まれる懸濁物質を濾過する濾過槽と、隔膜によって
分離された陽極槽と陰極槽に各々陽極と陰極を有し、水
を電気分解して酸性水とアルカリ水を生成する電解槽
と、前記陽極槽出口と陰極槽出口の少なくとも一方に接
続された流路開閉手段と、前記流路開閉手段に接続され
水の電気分解時に生成されるガス体および／または液体
を排出する廃棄管と、制御手段とを有し、前記陽極槽の
出口と陰極槽の出口の少なくとも一方と濾過槽の出口側
を連通可能に構成するとともに前記濾過槽内部と電解槽
を連通するバイパス路を設け、前記電解槽は非流水状態
で所定時間滞留電解する構成としたものである。

【００２３】そして本発明は、請求項１におけるタンク
を濾過槽に置き換えるものである。すなわち、滞留電解
により例えば陽極槽に連通された大容積の濾過槽内は電
解時に生成される電解ガスの空気ポンプ作用により対流
が発生し、徐々に酸性度が高まり、同様に例えば浴槽水
では、アストリンゼント効果が得られる弱酸性風呂を実
現できるとともに、ランニングコストの低減が図れる。
また濾過槽を設けることで風呂水に含まれる懸濁物質を
濾過し、風呂水の清澄度が向上する。

【００２４】この結果、風呂水浄化により清澄な浴水へ
の入浴が可能となり快適性が向上するとともにアストリ
ンゼント効果も得られる。さらに滞留電解時に濾過槽内
を高酸性度とすることにより濾過槽内のフィルタに繁殖
する細菌群を殺菌することができ、細菌不安を解消でき
るとともに、フィルタの長寿命化が図れる。

【００２５】本発明の請求項３に係る水改質装置は、隔
膜としてイオン交換能を有するイオン交換膜から構成し
たものである。そして、イオン交換能を有さない隔膜を
用いて滞留電解すると、電解時に陽極槽と陰極槽に生成
された酸性水およびアルカリ水が隔膜を通過して混合
し、酸性およびアルカリ度を高めることができない。イ
オン交換膜で構成することにより陽極側には陰イオン
が、また陰極側には陽イオンが選択的に移動し、イオン
交換膜を介して分離されることとなり、滞留電解を行っ
ても酸性水とアルカリ水は混合することがない。

【００２６】これにより、高濃度の酸性／アルカリ水が
効率的に生成され、電解時間の短縮が図れる。

【００２７】本発明の請求項４に係る水改質装置は、所
定時間滞留電解した後に循環手段を駆動させて滞留電解
水を排出する操作を複数回行う構成としたものである。
そして、滞留電解によって生成される酸性／アルカリ水
の濃度には飽和域があり、所定濃度を越えると電解効率
が悪化する。つまり加える電解エネルギー量に対して濃
度上昇が飽和してくる。したがって、飽和傾向を示すま
でに電解を中断して循環手段を動作させて電解水を例え
ば浴槽側に送出し、この操作を複数回繰り返すことで電
解効率を低下させることなく効率的に電解水が生成でき
る。

【００２８】これにより、電解時間が短縮されて電力量
が低減できるとともに、複数回電解すればよいのでタン
クおよび電解槽の小型化が図れる。また被改質水が大容
量の場合にも複数回繰り返すことで所望濃度の酸性／ア
ルカリ水に調整することが可能となる。

【００２９】本発明の請求項５に係る水改質装置は、循
環路中に水中イオン除去手段を設けたものである。そし
て、滞留電解によって生成された高濃度の酸性／アルカ
リ水を被改質水に混合することで所望の濃度の処理水を
得ようとする際に、被改質水に含まれる陰イオンや陽イ
オンの影響を受ける。特に浴槽水の弱酸性化では有機
物、無機物や塩酸イオン、硝酸イオン、硫酸イオンなど
の陰イオンを多く含有し、水素イオンＨ⁺が消費されて
容易に水素イオン濃度を上昇させることは難しい。

【００３０】循環路に水中イオン除去手段を設けること
で、例えば、滞留電解を実施する前に被改質水中の上記
のような陰イオンを除去することで濃縮された水素イオ
ンの陰イオンによる消費が低減される。したがって、短
時間に所望濃度の改質水が実現できるので電解時間が短
縮され、ランニングコストをさらに低減できる。

【００３１】本発明の請求項６に係る水改質装置は、水
中イオン除去手段として陽イオン交換膜と陰イオン交換
膜の少なくとも１種から構成したものである。そして、
イオン交換膜は小型、軽量で高いイオン交換能を有し、
再生も食塩により容易に再生可能であり、装置の小型化
と再生によるイオン交換膜の長寿命化が図れる。

【００３２】本発明の請求項７に係る水改質装置は、流
路開閉手段を三方弁とし、この第１出口を廃棄管に連通
させるとともに、第２出口をタンクまたは濾過槽の出口
側に連通させたものである。そして、三方弁の第２出口
をタンクまたは濾過槽の出口側に連通させることで、陽
極槽と陰極槽の酸性／アルカリ水を混合することが可能
となり、中性電解水が生成できる。中性電解水は次亜塩
素酸ＨＣｌＯを主体として含有し、高い殺菌効果を有し
ている。中性電解水を殺菌水として用いる場合、褐変や
蛋白変性が発生せず野菜や肉などの殺菌に効果的であ
り、三方弁の切り換えにより酸性／アルカリ水と中性電
解水が必要に応じて生成可能となり、用途が拡大する。

【００３３】本発明の請求項８に係る水改質装置は、タ
ンクまたは濾過槽の上下流側に各別の第１、第２流路切
換弁を設け、前記濾過槽上流側の第１流路切換弁の上流
に循環手段を設けるとともに前記循環手段下流と第１流
路切換弁の途中と、前記第２流路切換弁を連通する連通
路を設けたものである。

【００３４】そして、濾過槽の上下に第１、第２流路切
換弁を設けて流路切り換えすることで濾過槽の濾過方向
に対して、逆方向に通水することが可能となり、濾過時
に濾過槽に捕捉された懸濁物質を逆流洗浄することが可
能となる。この逆流洗浄動作を定期的に実施することで
濾過槽の目詰まりが防止され、長寿命化が図れることと
なる。

【００３５】本発明の請求項９に係る水改質装置は、上
記連通路に塩素除去手段を設けたものである。そして、
被改質水に含まれる高濃度の塩素成分は人体の皮膚や毛
髪に悪影響を与えるため、除去することが望ましい。本
発明では、第１、第２流路切換弁の流路切換により、循
環手段と連通路を含む閉ループ回路を形成でき、連通路
に塩素除去手段を設けるので滞留電解動作後に所定時間
循環手段を動作させることにより被改質水が塩素除去手
段を通過することとなり、塩素成分が除去されて皮膚や
毛髪への悪影響を防止できる。

【００３６】これにより、例えば浴槽水では弱酸性で塩
素が除去された一層肌に優しい入浴水が実現できる。ま
た、連通路に塩素除去手段を設けたので滞留電解水が塩
素除去手段を通過することがなく塩素除去手段の長寿命
化が図れる。

【００３７】本発明の請求項１０に係る水改質装置は、
塩素除去手段としてアスコルビン酸、クエン酸、カテキ
ン、タンニン、フラボノイドの少なくとも１種を溶出さ
せる構成としたものである。そして、上記薬剤は少量で
塩素除去効果に優れ、また飲用としても用いられるため
安全性が高く、しかも安価であり塩素除去手段の小型化
と薬剤補給頻度を減らすことができる。

【００３８】本発明の請求項１１に係る水改質装置は、
食塩タンクと給水ポンプを有する電解質供給手段を有
し、前記電解質供給手段からの食塩水を電解槽内に供給
して所定濃度調整した希釈水を電気分解する構成とした
ものである。そして、水道水や井戸水には塩素イオンが
含まれているが微量であり、電解によって高濃度の酸性
／アルカリ水または次亜塩素酸を生成する場合に長い電
解時間が必要となる。そこで、塩基性の食塩水を供給し
て所定濃度に希釈し、これを電解することにより塩素イ
オンが多く含まれるので短時間で高濃度の改質水が生成
できる。

【００３９】また、電解時の電解電圧は被電解水の導電
率に依存し、この導電率は地域によって大幅に変化する
ため、例えば１（Ａ）の定電流電解を行うに際して低導
電率地域では直流１００（Ｖ）に近い高電圧が必要とな
り、逆に高導電率地域では１（Ｖ）以下の低電圧となる
ので制御回路に格別の対策が必要となるが、食塩水を希
釈することで被電解水の導電率が大幅に増加するととも
に地域差による導電率の差を吸収してほぼ一定の導電率
となり、低電圧でしかも簡易な制御回路で電解が可能と
なる。

【００４０】

【実施例】以下本発明の実施例について、図面を参照し
ながら説明する。

【００４１】（実施例１）図１は本発明の実施例１を示
す模式図であり、図２は電解槽の要部拡大図である。同
図において２３は浴槽、２４は風呂アダプタ、２５は水
改質装置である。

【００４２】水改質装置２５は、風呂アダプタ２４に連
通する往き管２６と戻り管２７からなる循環路２８と循
環手段２９と電解槽３０と電解槽３０に併設され、電解
槽３０よりも大容積のタンク３１と水中イオン除去手段
３２とタンク３１の上下流側に各別に設けた第１、第２
流路切換弁３３、３４と、循環手段２９の下流側と第１
流路切換弁３３の途中と第２流路切換弁３４を連通する
連通路３５と、連通路３５に設けられた塩素除去手段３
６と、これらの要素を制御する制御手段３７を有してい
る。

【００４３】電解槽３０は、図２に示したようにイオン
交換膜から構成される隔膜３８が内設されており、隔膜
３８によって分離される陽極槽３９と陰極槽４０内にそ
れぞれ陽極４１と陰極４２を有している。陽極槽３９の
出口側はタンク３１の出口側に連通されており、陰極槽
４０の出口側は電動式の三方弁から構成される流路開閉
手段４３に連通し、流路開閉手段４３の第１出口４４は
廃棄管４５に、また第２出口４６は陽極槽３９の出口側
に接続され、陰極槽４０と廃棄管４５および陽極槽３９
出口側とを選択的に流路切換可能に設けられている。ま
た、タンク３１と陽極槽３９はバイパス路４７によって
連通しており、陽極槽３９とタンク３１はバイパス路４
７によって閉回路を形成している。

【００４４】なお、水中イオン除去手段３２は陰イオン
交換膜（図示せず）が内設されており、また塩素除去手
段３６はアスコルビン酸、クエン酸、およびカテキン、
タンニン、フラボノイドなどのポリフェノール類の少な
くとも１種を溶出させるように構成されている（図示せ
ず）。

【００４５】上記構成において次に本実施例の作用、動
作について説明する。図１および図２において浴槽２３
に湯張り後、スイッチ（図示せず）を操作することによ
り制御手段３７が起動され、循環手段２９が動作して図
１の実線矢印に示したように循環路２８を浴水が循環す
る。なお、図中流路開閉弁４３は廃棄管４５側に解放さ
れているが、この段階では閉成状態が維持されている。
循環させることにより浴水は水中イオン除去手段３２に
設けられた陰イオン交換膜を接触通過することとなり、
浴水に含まれる塩酸イオン、硝酸イオン、硫酸イオンな
どの陰イオンが除去される。なお、本実施例では陰イオ
ン交換膜のみを設けているが、陽イオン交換膜を併用し
て陽イオンも除去することもできる。

【００４６】所定時間循環させて浴水の陰イオンを低減
させた後、循環手段２９が停止し、次いで流路開閉手段
４３が図１に示したように陰極槽４０と廃棄管４５を連
通させる方向に切り換えられる。その後陽極４１と陰極
４２に電圧が印可され、隔膜３８を介して浴水の滞留電
解が開始される。この際、陽極４１には水中の水酸基Ｏ
Ｈ^-や塩素イオンなどの陰イオンが泳動され、電子ｅ^-と
の反応により酸素Ｏ₂↑や塩素ガスＣｌ₂↑となって陰イ
オンが消費され、水素イオンＨ⁺濃度が上昇して徐々に
酸性度が高まる。一方、陰極４０には水中の水素イオン
Ｈ⁺が電子ｅ^-と反応して水素ガスＨ₂↑が生成されるの
で、水素イオンＨ⁺濃度が低下して徐々にアルカリ度が
高まる。

【００４７】また、図２に示したように陽極槽３９では
生成された酸素Ｏ₂↑や塩素ガスＣｌ₂↑などのガス体の
浮上によるエアーポンプ作用によって図２の実線矢印に
示したごとく陽極槽３９、タンク３１、バイパス路４７
による閉循環路が形成され、タンク３１内の酸性度が徐
々に高まる。一方、陰極槽４０で生成された水素ガスＨ
₂↑は、流路開閉弁４３の第１出口４４から廃棄管４５
を経て外部に放出される。

【００４８】ここで、隔膜３８としてイオン交換能を有
さない隔膜を用いて滞留電解すると、電解時に陽極槽３
９と陰極槽４０に生成された酸性水およびアルカリ水が
隔膜を通過して混合し、酸性およびアルカリ度を高める
ことができないが、本実施例ではイオン交換膜で構成し
たので陽極４１側には陰イオンが、また陰極４２側には
陽イオンが選択的に移動し、イオン交換膜を介して分離
されることとなり、滞留電解を行っても酸性水とアルカ
リ水は混合することがない。

【００４９】所定時間滞留電解を実施してタンク３１内
が所定の酸性度（例えばpH３）になった時点で循環手段
２９を動作させると浴槽２３の新たな水がタンク３１に
送り込まれ、タンク３１内の酸性水は浴槽２３に往き管
２６を経て風呂アダプタ２４から吐出され、混合される
ことで中性であった浴槽２３内の水の酸性度が弱酸性と
なる。ここで、電解前に水中イオン除去手段３２に設け
た陰イオン交換膜（図示せず）によって水素イオンＨ⁺
と反応しやすい塩酸イオン、硝酸イオン、硫酸イオンな
どの陰イオンを除去しているので、酸性水を浴槽水に混
合したときに水素イオンＨ⁺の消費が抑制され、比較的
少量の強酸性水を混入することで浴槽水をpH５から６．
５程度の弱酸性にすることができる。

【００５０】また１回の滞留電解動作で弱酸性にできな
い場合は、前記滞留電解動作を複数回繰り返すことで所
望の弱酸性にすることができる。この場合、水素イオン
濃度を計測するpHセンサ（図示せず）を設けてフィード
バック制御するようにしてもよい。また、水中イオン除
去手段３２を用いない場合においても前記滞留電解動作
を複数回実施することで所望の弱酸性にすることも可能
である。

【００５１】これにより、弱酸性風呂を実現でき、皮膚
表面のアルカリ度を中和し、皮膚を引き締めて滑らかな
肌に良いとされるアストリンゼント効果が得られるとと
もに、捨て水を低減して効果的に酸性化するので水使用
量や電力使用量が減少し、ランニングコストを低減でき
る。

【００５２】次に、中性電解水の生成について述べる。
入浴後の所定時間に流路開閉手段４３を陰極槽４０と陽
極槽３９が連通するように切り換え、上記説明と同様に
滞留電解動作を実施する。この場合、酸性水とアルカリ
水は陽極槽３９と陰極槽４０に各別に生成されるが、流
路開閉弁４３により陽極槽３９と陰極槽４０の出口側で
混合され、高い殺菌作用を有する次亜塩素酸ＨＣｌＯを
主体とした中性電解水となる。この際にも生成ガスによ
るポンプ作用によってタンク３１内での次亜塩素酸濃度
が上昇し、所定時間後循環手段２９を動作させて浴槽２
３に吐出混合する。

【００５３】入浴後、所定時間浴水を放置すると浴水中
の細菌群が増殖し、例えば翌朝に浴槽水が汚濁する場合
があり、洗濯水として利用する場合や二度湯として利用
する場合に不快感があるとともに細菌不安があるが、本
実施例では入浴後に中性電解水を生成して浴槽２３に混
入して所定の次亜塩素酸濃度を維持することで上記細菌
の増殖を抑制し、例えば翌朝における浴水の清澄度を向
上することができる。これにより風呂残り湯の洗濯水と
して利用や二度湯として利用する場合に快適性を損なう
ことがなく、かつ細菌不安を解消できる。また中性電解
水を殺菌水として用いる場合、褐変や蛋白変性が発生せ
ず野菜や肉などの殺菌洗浄にに効果的であり、応用範囲
が拡大する。

【００５４】次に、脱塩素動作について図３を用いて説
明する。電解による酸性水には所定濃度の次亜塩素酸が
含まれており、特に弱酸性域では遊離塩素の存在比が最
も高くなる。高濃度の遊離塩素は皮膚や毛髪に悪影響を
与えるため、除去することが望ましい。そこで、滞留電
解動作により浴水を弱酸性化した後、図３の要部拡大図
に示したように、第１流路切換弁３３と第２流路切換弁
３４を切り換えて実線矢印で示すような閉循環回路を構
成し、循環手段２９を動作させる。これにより浴水は塩
素除去手段３６を通過し、内部に設けられたアスコルビ
ン酸、クエン酸、およびカテキン、タンニン、フラボノ
イドなどのポリフェノール類（図示せず）の少なくとも
１種が浴水に混入される。これらの抗酸化剤は塩素と結
合して短時間に無害化されるので、アストリンゼント効
果が得られるとともに遊離塩素のない人体に好適な入浴
水が実現できる。また、上記薬剤は少量で塩素除去効果
に優れ、また飲用としても用いられるため安全性が高
く、しかも安価であり塩素除去手段３６の小型化と薬剤
補給頻度を減らすことができる。

【００５５】（実施例２）図４に本発明の実施例２にお
ける水改質装置の模式図を示す。異なるのは図１の実施
例におけるタンク３１を浴水の懸濁物質を濾過する濾過
槽４８に置き換えた点にある。濾過槽４８の内部にはフ
ィルター部材４９が設けられており、図１の実施例と同
様にバイパス路４７によって陽極槽３９と連通されてい
る。なお、フィルター部材４９は活性炭フイルター、膜
フィルター、中空糸膜、逆浸透膜、トルマリンなどの鉱
物濾材、セラミック濾材などの少なくとも一種から構成
されている。その他は図１の実施例と同様であり、同一
番号を付して詳細な説明を省略する。

【００５６】上記構成において次に本実施例の動作、作
用について説明する。図１の実施例と同様に浴水の弱酸
性化と脱塩素操作を行い、入浴が開始されるとスイッチ
操作もしくは入浴検知（いずれも図示せず）により循環
手段２９が動作して浴水の循環が開始され、入浴によっ
て懸濁した浴水が濾過槽４８のフィルタ部材４９を通過
し、懸濁物質が濾過される。これにより弱酸性風呂によ
るアストリンゼント効果が得られるとともに、塩素除去
手段３６による遊離塩素の除去により人体に好適な入浴
水に入浴でき、さらに濾過手段４８により入浴中の懸濁
成分が濾過され、清澄な浴水への入浴が可能となり、快
適性が向上する。

【００５７】また、例えば翌日の入浴時に上記の滞留電
解操作を実施することにより濾過槽４８の内部が電解時
に強酸性となり、フィルタ部材４９に繁殖する細菌群の
増殖が抑制されるのでフィルタ部材４９の目詰まりが防
止され、濾過槽４８の長寿命化が図れる。

【００５８】さらに、図４において第１、第２流路切換
弁３３、３４を切り換えて波線矢印に示すような循環経
路を構成することにより、フィルタ部材４９に堆積した
懸濁物質の逆流洗浄が可能となり、これを定期的に実施
することでフィルタ部材４９の目詰まりが再生され、濾
過槽４８のさらなる長寿命化が実現できる。

【００５９】（実施例３）図５は、本発明の実施例３に
おける水改質装置の模式図を示す。図４に示した実施例
と異なる点は食塩タンク５０と給水ポンプ５１を有する
電解質供給手段５２を設け、電解質供給手段５２からの
食塩水を電解槽３０内に供給可能に構成した点にある。
その他は図４の実施例と同様であり、同一番号を付して
詳細な説明を省略する。

【００６０】次に、本実施例の動作、作用について説明
する。

【００６１】水道水や井戸水には塩素イオンが含まれて
いるが微量であり、電解によって高濃度の酸性／アルカ
リ水もしくは次亜塩素酸を生成する場合に長い電解時間
が必要となる。

【００６２】そこで、本実施例では、滞留電解前に給水
ポンプ５１が動作して塩基性の過飽和食塩水（食塩濃度
約２６％）が食塩タンク５０を経て電解槽３０内に供給
され、水と混合されて所定濃度に調整された希釈水を滞
留電解する。この結果、被電解水には塩素イオンが多く
含まれるので短時間で高濃度の改質水が生成でき、弱酸
性風呂が短時間に可能となる。

【００６３】また、電解時の電解電圧は被電解水の導電
率に依存し、この導電率は地域によって大幅に変化する
ため、例えば１（Ａ）の定電流電解を行うに際して低導
電率地域では直流１００（Ｖ）に近い高電圧が必要とな
り、逆に高導電率地域では１（Ｖ）以下の低電圧となる
ので制御回路（図示せず）に格別の対策が必要となる
が、食塩水を希釈することで被電解水の導電率が大幅に
増加するとともに地域差による導電率の差を吸収してほ
ぼ一定の導電率となり、低電圧でしかも簡易な制御回路
で電解が可能となる。

【００６４】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように本発明の
請求項１に係る水改質装置によれば、有隔膜式の電解槽
に併設して電解槽よりも大容積のタンクを設けてバイパ
ス路によって閉回路を構成するとともに、前記陽極槽出
口と陰極槽出口の少なくとも一方に接続された流路開閉
手段を設けて滞留電解を行うので、タンク内は電解時に
生成される電解ガスの空気ポンプ作用によって高濃度処
理水が可能となり、タンクに連通されない陽極槽もしく
は陰極槽の電解ガスは廃棄管から外部に放出されるの
で、例えば浴槽水を弱酸性に維持すれば皮膚のアルカリ
度を中和し、皮膚を引き締めて滑らかな肌に良いとされ
るアストリンゼント効果が得られるとともに、捨て水を
低減して効果的に酸性化するので水使用量や電力使用量
が減少し、ランニングコストを低減できる。

【００６５】本発明の請求項２に係る水改質装置によれ
ば、タンクを濾過槽に置き換えるものであるので、例え
ば浴槽水では、アストリンゼント効果が得られる弱酸性
風呂を実現できるとともに、ランニングコストの低減が
図れ、さらに濾過槽を設けることで浴水の清澄度が向上
するので快適入浴が可能となる。また、滞留電解時に濾
過槽内を高酸性度とすることにより濾過槽内のフィルタ
に繁殖する細菌群を殺菌することができ、細菌不安を解
消できるとともに、フィルタの長寿命化が図れる。

【００６６】本発明の請求項３に係る水改質装置によれ
ば、隔膜としてイオン交換能を有するイオン交換膜から
構成したので、イオン交換膜を介して陽イオンと陰イオ
ンが分離されることとなり、滞留電解を行っても酸性水
とアルカリ水は混合することがない。この結果、高濃度
の酸性／アルカリ水が効率的に生成され、電解時間の短
縮が図れる。

【００６７】本発明の請求項４に係る水改質装置によれ
ば、所定時間滞留電解した後に循環手段を駆動させて滞
留電解水を排出する操作を複数回行う構成としたので、
電解効率を低下させることなく効率的に電解水が生成で
きる。この結果、電解時間が短縮されて電力量が低減で
きるとともに、複数回電解すればよいのでタンクおよび
電解槽の小型化が図れる。また被改質水が大容量の場合
にも複数回繰り返すことで所望濃度の酸性／アルカリ水
に調整することが可能となる。

【００６８】本発明の請求項５に係る水改質装置によれ
ば、循環路中に水中イオン除去手段を設けたので、滞留
電解を実施する前に被改質水中の陰イオンを除去するこ
とで濃縮された水素イオンの陰イオンによる消費が低減
される。したがって、短時間に所望濃度の改質水が実現
できるので電解時間が短縮され、ランニングコストをさ
らに低減できる。

【００６９】本発明の請求項６に係る水改質装置によれ
ば、水中イオン除去手段として陽イオン交換膜と陰イオ
ン交換膜の少なくとも１種から構成したので、小型、軽
量で高いイオン交換能が得られ、再生も食塩により容易
に可能であり、装置の小型化と再生によるイオン交換膜
の長寿命化が図れる。

【００７０】本発明の請求項７に係る水改質装置によれ
ば、流路開閉手段を三方弁として第２出口をタンクまた
は濾過槽の出口側に連通させたので、陽極槽と陰極槽の
酸性／アルカリ水を混合することが可能となり、中性電
解水が生成できる。これにより、滞留電解時に濾過槽の
細菌増殖を抑制することが可能となり、細菌増殖による
濾過槽の目詰まりを防止して長寿命化が図れる。また、
中性電解水を殺菌水として用いる場合、褐変や蛋白変性
が発生しないので野菜や肉などの殺菌に効果的であり用
途が拡大する。

【００７１】本発明の請求項８に係る水改質装置によれ
ば、タンクまたは濾過槽の上下流側に各別の第１、第２
流路切換弁を設け、前記濾過槽上流側の第１流路切換弁
の上流に循環手段を設けるとともに前記循環手段下流と
第１流路切換弁の途中と、前記第２流路切換弁を連通す
る連通路を設けたので、流路切り換えすることで濾過槽
の濾過方向に対して、逆方向に通水することが可能とな
り、濾過時に濾過槽に捕捉された懸濁物質を逆流洗浄す
ることが可能となる。これにより濾過槽の目詰まりが防
止され、濾過槽の長寿命化が図れる。

【００７２】本発明の請求項９に係る水改質装置によれ
ば、連通路に塩素除去手段を設けたので、滞留電解動作
後に所定時間循環手段を動作させることにより塩素成分
が除去されて皮膚や毛髪への悪影響を防止できる。これ
により、例えば浴槽水では弱酸性で塩素が除去された一
層肌に優しい入浴水が実現できる。また、連通路に塩素
除去手段を設けたので滞留電解水が塩素除去手段を通過
することがなく塩素除去手段の長寿命化が図れる。

【００７３】本発明の請求項１０に係る水改質装置によ
れば、塩素除去手段としてアスコルビン酸、クエン酸、
カテキン、タンニン、フラボノイドの少なくとも１種を
溶出させる構成としたので、少量で塩素除去効果に優
れ、また飲用としても用いられるため安全性が高く、し
かも安価であり塩素除去手段の小型化と薬剤補給頻度を
減らすことができる。

【００７４】本発明の請求項１１に係る水改質装置によ
れば、電解質供給手段を設けて食塩水の希釈液を電解槽
内に供給して滞留電解するので、短時間で高濃度の改質
水が生成できる。

【００７５】また、食塩水を供給することで被電解水の
導電率が大幅に増加するとともに地域差による導電率の
差を吸収してほぼ一定の導電率となり、低電圧でしかも
簡易な制御回路での電解が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１を示す水改質装置の模式図

【図２】同、電解槽を示す要部拡大模式図

【図３】同、塩素除去手段の要部拡大図模式図

【図４】本発明の実施例２を示す水改質装置の模式図

【図５】本発明の実施例３を示す水改質装置の模式図

【図６】本発明の第１の従来例を示す水改質装置の模式
図

【図７】本発明の第２の従来例を示す水改質装置の模式
図

【符号の説明】 ２５ 水改質装置 ２８ 循環路 ２９ 循環手段 ３０ 電解槽 ３１ タンク ３２ 水中イオン除去手段 ３３ 第１流路切換弁 ３４ 第２流路切換弁 ３５ 連通路 ３６ 塩素除去手段 ３７ 制御手段 ３８ 隔膜（イオン交換膜） ３９ 陽極槽 ４０ 陰極槽 ４１ 陽極 ４２ 陰極 ４３ 流路開閉弁（三方弁） ４４ 第１出口 ４５ 廃棄管 ４６ 第２出口 ４７ バイパス路 ４８ 濾過槽 ５０ 食塩タンク ５１ 給水ポンプ ５２ 電解質供給手段

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｃ０２Ｆ 1/42 Ｃ０２Ｆ 1/44 Ａ ４Ｄ０６１ 1/44 1/58 Ｌ ４Ｄ０６４ 1/58 1/70 Ｚ 1/70 9/00 ５０２Ｄ 9/00 ５０２ ５０２Ｊ ５０２Ｍ ５０３Ａ ５０３ ５０４Ｅ ５０４ Ｂ０１Ｄ 35/02 Ｊ (72)発明者 桶田 岳見 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 宮田 肇 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 河合 祐 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 (72)発明者 中村 一繁 大阪府門真市大字門真1006番地 松下電器 産業株式会社内 Ｆターム(参考） 2D005 FA00 4D006 GA18 KB01 KB11 KB14 KD11 MA13 MA14 PB07 PC56 4D025 AA08 AB06 AB11 AB14 AB34 BA27 BB11 DA03 DA06 DA10 4D038 AA07 AB39 BA04 BB08 BB10 BB17 4D050 AA10 AB45 BA12 BC05 BC10 BD03 BD06 4D061 DA07 DB07 DB08 EA02 EB13 EB39 ED13 FA08 FA13 FA20 GC18 GC20 4D064 AA11 BF31

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】往き管と戻り管からなる循環路と、循環手
   段と、隔膜によって分離された陽極槽と陰極槽に各々陽
   極と陰極を有し、水を電気分解して酸性水とアルカリ水
   を生成する電解槽と、この電解槽に併設され、電解槽よ
   りも大容積のタンクと、少なくとも前記陽極槽出口と陰
   極槽出口との少なくとも一方に接続された流路開閉手段
   と、前記流路開閉手段に接続され水の電気分解時に生成
   されるガス体および／またはの液体を排出する廃棄管
   と、制御手段とを有し、前記陽極槽出口と前記陰極槽の
   出口との少なくとも一方と前記タンクの出口側を連通可
   能に構成するとともに前記タンク内部と前記電解槽を連
   通するバイパス路を設け、前記電解槽は非流水状態で所
   定時間滞留電解する構成とした水改質装置。
2. 【請求項２】往き管と戻り管からなる循環路と、循環手
   段と、被浄化水に含まれる懸濁物質を濾過する濾過槽
   と、隔膜によって分離された陽極槽と陰極槽に各々陽極
   と陰極を有し、水を電気分解して酸性水とアルカリ水を
   生成する電解槽と、前記陽極槽出口と陰極槽出口との少
   なくとも一方に接続された流路開閉手段と、前記流路開
   閉手段に接続され水の電気分解時に生成されるガス体お
   よび／または液体を排出する廃棄管と、制御手段とを有
   し、前記陽極槽出口と前記陰極槽の出口の少なくとも一
   方と前記濾過槽の出口側を連通可能に構成するとともに
   前記濾過槽内部と前記電解槽を連通するバイパス路を設
   け、前記電解槽は非流水状態で所定時間滞留電解する構
   成とした水改質装置。
3. 【請求項３】隔膜はイオン交換能を有するイオン交換膜
   から構成した請求項１または２記載の水改質装置。
4. 【請求項４】所定時間滞留電解した後に循環手段を駆動
   させて滞留電解水を排出する操作を複数回行う請求項１
   ないし３のいずれか１項記載の水改質装置。
5. 【請求項５】循環路中に水中イオン除去手段を設けた請
   求項１ないし４のいずれか１項記載の水改質装置。
6. 【請求項６】水中イオン除去手段は、陽イオン交換膜と
   陰イオン交換膜の少なくとも１種から構成した請求項５
   記載の水改質装置。
7. 【請求項７】流路開閉手段を三方弁とし、この第１出口
   を廃棄管に連通させるとともに、第２出口をタンクまた
   は濾過槽の出口側に連通させた請求項１ないし６のいず
   れか１項記載の水改質装置。
8. 【請求項８】タンクまたは濾過槽の上下流側に各別の第
   １、第２流路切換弁を設け、前記濾過槽上流側の第１流
   路切換弁の上流に循環手段を設けるとともに前記循環手
   段下流と第１流路切換弁の途中と、前記第２流路切換弁
   を連通する連通路を設けた請求項１ないし７のいずれか
   １項記載の水改質装置。
9. 【請求項９】連通路に塩素除去手段を設けた請求項８記
   載の水改質装置。
10. 【請求項１０】塩素除去手段はアスコルビン酸、クエン
    酸、カテキン、タンニン、フラボノイドの少なくとも１
    種を溶出させる請求項９記載の水改質装置。
11. 【請求項１１】食塩タンクと給水ポンプを有する電解質
    供給手段を有し、前記電解質供給手段からの食塩水を電
    解槽内に供給して所定濃度調整した希釈水を電気分解す
    る請求項１ないし１０のいずれか１項記載の水改質装
    置。