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JP3489784B2 - イオン水造水装置 - Google Patents
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JP3489784B2 - イオン水造水装置 - Google Patents

イオン水造水装置

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JP3489784B2
JP3489784B2 JP06098899A JP6098899A JP3489784B2 JP 3489784 B2 JP3489784 B2 JP 3489784B2 JP 06098899 A JP06098899 A JP 06098899A JP 6098899 A JP6098899 A JP 6098899A JP 3489784 B2 JP3489784 B2 JP 3489784B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は水を電気分解して健
康増進のためのアルカリ機能水(アルカリイオン水)
や、殺菌等の医療用水(酸性イオン水)を生成するイオ
ン水造水装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、水の電気分解は中央部にイオン交
換膜を配置した電解槽と、この電解槽の一方の電解室に
陽電極を配置するとともに、他方の電解室に陰電極を配
置して行なっている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】従来のイオン交換膜を
用いた水の電気分解では、電荷移動はほとんどすべて陽
電極から陰電極へのカチオン移動で行なわれるととも
に、水酸イオンの逆移動が生じないため、陽電極槽で生
成される酸性イオン水のペーハーの低下は著しく促進さ
れるという欠点があった。また、等量の水量で電気分解
すると、陰電極槽側の反応はアルカリイオン水のペーハ
ーが高くなるという欠点があるとともに、好みの香りの
あるアルカリイオン水や酸性イオン水を作ることができ
ないという欠点があった。
【0004】本発明は以上のような従来の欠点に鑑み、
通電電気量のコントロールによって水素イオン生成量の
バランスをとるために、陰電極の通電量を半減させるこ
とにより、目標とするイオン水のペーハーをコントロー
ルすることができるとともに、好みの香りがするアルカ
リイオン水や酸性イオン水を作ることができるイオン水
造水装置を提供することを目的としている。
【0005】また、本発明は電解槽に導入された水を純
性なイオン水に電気分解することができるとともに、イ
オン濃度を高めたイオン水も作ることができるイオン水
造水装置を提供することを目的としている。
【0006】本発明の前記ならびにそのほかの目的と新
規な特徴は次の説明を添付図面と照らし合わせて読む
と、より完全に明らかになるであろう。ただし、図面は
もっはら解説のためのものであって、本発明の技術的範
囲を限定するものではない。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明は電気分解を行なうことができる電解槽と、
この電解槽内が3個の電解室に仕切られるように配置さ
れたイオン交換膜を備える2個の仕切壁と、前記電解槽
の中央部の電解室に設けられた陽電極と、前記電解槽の
両側部の電解室にそれぞれ設けられた前記陽電極へ流す
電流の半分の電流がそれぞれ流される陰電極と、前記中
央部の電解室あるいは両側部の電解室の少なくとも1個
以上の電解室内に液体あるいは気体の香料を供給して香
りのあるアルカリイオン水あるいは酸性イオン水にする
香料供給装置とでイオン水造水装置を構成している。
【0008】
【発明の実施の形態】以下、図面に示す実施の形態によ
り、本発明を詳細に説明する。
【0009】図1ないし図6に示す本発明の第1の実施
の形態において、1は機枠2の上部に設置された水の電
気分解を行なうことができる電解槽で、この電解槽1は
3個の電解室3、3A、3に仕切られるように該電解槽
1の内壁面に支持片4、4が形成されている。
【0010】5、5は前記電解槽1を3個の電解室3、
3A、3に仕切る前記支持片4、4にシール材6、6を
介して4個のターンバックル機構を用いた押し圧具7、
7、7、7によって押し圧固定された2個の仕切壁で、
この2個の仕切壁5、5は図4および図5に示すよう
に、前記支持片4に外周部が支持される複数個の陽イオ
ン交換膜8および複数個の陰イオン交換膜9が取付けら
れた一対の仕切壁本体10、10Aと、この一対の仕切
壁本体10、10A間に水室11を形成するためのチャ
ンネル状の枠体12と、この枠体12内の水室11に水
道水や飲料水を供給しながら排出する水供給装置13と
で構成されている。
【0011】14は前記電解槽1の中央部の電解室3A
内に位置するように該電解槽1に固定的に設置された、
チタニウムに白金メッキで被覆した陽電極である。
【0012】15は前記電解槽1の一側部の電解室3内
のほぼ中央部に位置するように該電解槽1に固定的に設
置された、前記陽電極14へ流す電流のほぼ半分の電流
が流れる、チタニウムに白金メッキで被覆した固定陰電
極である。
【0013】15Aは前記電解槽1の他側部の電解室3
内の任意の位置に位置できるように陰電極支持部材43
をロックボルト44、44によって該電解槽1に位置調
整可能に固定できる、前記陽電極4へ流す電流のほぼ半
分の電流が流れる、チタニウムに白金メッキで被覆した
可動陰電極である。
【0014】16は前記電解槽1の各電解室3、3A、
3へ電気分解する水道水等の飲料水を分岐管17、1
7、17を用いて供給する分解水供給装置で、この分解
水供給装置16の分岐管17、17、17にはそれぞれ
開閉弁18、18、18が介装されている。
【0015】19は前記電解槽1の中央部の電解室3A
で生成された純性な酸性イオン水を開閉弁21が設けら
れた酸性イオン水排水管19aを介して酸性イオン水収
納タンク20へ排水する酸性イオン水回収装置である。
【0016】22、22Aは前記電解槽1の両側部の電
解室3、3で生成された純性なアルカリイオン水を開閉
弁23、23が備えられたアルカリイオン水排水管2
4、24を介してアルカリイオン水収納タンク25、2
5Aへ排水するアルカリイオン水回収装置である。
【0017】26は前記陽電極14と前記固定陰電極1
5、可動陰電極15Aに目的とする電流を供給するため
の電圧を制御する電圧制御装置である。
【0018】45、45、45は前記中央部の電解室3
A、両側部の電解室3、3内へオレンジ、モモ、レモ
ン、お茶等の液体香料をそれぞれ供給する香料供給装置
で、この香料供給装置45、45、45は液体香料収納
タンク46、46、46と、この液体香料収納タンク4
6、46、46より水滴状態で供給する該液体香料収納
タンク46、46、46に取付けられたバルブ47、4
7、47を備えるノズル48、48、48とで構成され
ている。
【0019】上記構成のイオン水造水装置27は、電解
槽1の内側部の電解室3、3で同じペーハーのアルカリ
イオン水を造水する場合には、陽電極14との距離が同
じになるように可動陰電極15Aを位置させ、異なるペ
ーハーのアルカリイオン水を造水する場合には、陽電極
14との距離が異なるように可動陰電極15Aを移動さ
せて設定する。しかる後、電解槽1の各電解室3、3
A、3内に分解水供給装置16の開閉弁18、18、1
8を開放して、飲料水をそれぞれ所定量供給して開閉弁
18、18、18を閉じるとともに、2個の仕切壁5、
5の水供給装置13、13によって水室11、11内に
水を供給するとともに、香料供給装置43、43、43
によって1滴あるいは数滴の液体香料を中央部の電解室
3A、両側の電解室3、3内へ供給する。なお、この電
解室3、3A、3内に供給する液体香料は、同一のもの
を用いたり、電解室3、3A、3によって異なる液体香
料を用いてもよい。
【0020】しかる後、陽電極14と固定陰電極15、
可動陰電極15Aに電流を一定時間流し、電気分解を行
なう。この時、電解反応によって電荷移動したアニオ
ン、カチオンを陽イオン交換膜や陰イオン交換膜で分離
採取されるとともに、図6に示すように電解槽1の中央
部の陽電極14が設けられた電解室3Aの分解水の陽イ
オンは2個の仕切壁5、5の一対の仕切壁本体10、1
0Aの複数個の陽イオン交換膜8、8を通過して両側部
の固定陰電極15、可動陰電極15Aが設けられた電解
室3、3へ導かれる。
【0021】また、両側部の固定陰電極15、可動陰電
極15Aが設けられた電解室3、3の分解水の陰イオン
は2個の仕切壁5、5の一対の仕切壁本体10、10A
の複数個の陰イオン交換膜9、9を通過して中央部の陽
電極14が設けられた電解室3Aへ導かれる。
【0022】さらに、2個の仕切壁5、5の一対の仕切
壁本体10、10Aおよび10、10A間の水室11、
11内に供給された水道水や飲料水の陽イオンは両側部
の電解室3、3へ導かれるとともに、陰イオンは中央部
の電解室3Aへ導かれ、イオン濃度が高められ、中央部
の電解室3Aにはペーハーが3.0〜3.2の純性の香
り付き酸性イオン水が生成されるとともに、両側部の電
解室3、3にはペーハーが同じ9.2〜9.8あるいは
異なる9.1〜9.5と9.6〜9.9の純性の香り付
きアルカリイオン水が生成される。
【0023】このように香り付き酸性イオン水やアルカ
リイオン水が生成されると、酸性イオン水排水管19の
開閉弁21を開放して酸性イオン水収納タンク20に収
納するとともに、アルカリイオン水排水管22、22A
の開閉弁23、23を開放してアルカリイオン水収納タ
ンク25、25Aに収納する。
【0024】また、2個の仕切壁5、5を通過した水
は、純水を作るための予備水として使用することができ
る。
【0025】
【発明の異なる実施の形態】次に、図7ないし図28に
示す本発明の異なる実施の形態につき説明する。なお、
これらの本発明の異なる実施の形態の説明に当って、前
記本発明の第1の実施の形態と同一構成部分には同一符
号を付して重複する説明を省略する。
【0026】図7および図8に示す本発明の第2の実施
の形態において、前記本発明の第1の実施の形態と主に
異なる点は、電解槽1の中央部の電解室3A内に多数の
孔28が形成されたチタニウムに白金メッキで被覆した
少なくとも2枚以上、本発明の実施の形態では3枚の陽
電極14A、14A、14Aを所定間隔で並列させた点
で、このように形成した陽電極14A、14A、14A
を3枚所定間隔で並列させることにより、通電率がよく
なり、重金属を含む水の電気分解に使用することができ
るとともに、陽電極14A、14A、14Aの多数の孔
28によってイオンの移動が可能になり、強酸イオン水
と強アルカリイオン水を容易に作り出すことができるイ
オン水造水装置27Aにすることができる。
【0027】図9および図10に示す本発明の第3の実
施の形態において、前記本発明の第2の実施の形態と主
に異なる点は、電解槽1の中央部の電解室3A内にチタ
ニウムに白金メッキで被覆した線材29を織ったり編ん
だりしてメッシュ状に形成した少なくとも2枚以上、本
発明の実施の形態では3枚の陽電極14B、14B、1
4Bを所定間隔で並列させた点で、このように構成した
イオン水造水装置27Bにしても、前記本発明の第2の
実施の形態と同様な作用効果が得られる。
【0028】図11および図12に示す本発明の第4の
実施の形態において、前記本発明の第2の実施の形態と
主に異なる点は、電解槽1の中央部の電解室3A内にチ
タニウムに白金メッキで被覆した線材29を織ったり編
んだりして円筒形状のメッシュ状に形成した陽電極14
Cを設けた点で、このように構成したイオン水造水装置
27Cにしても前記本発明の第2の実施の形態と同様な
作用効果が得られる。
【0029】図13および図14に示す本発明の第5の
実施の形態において、前記本発明の第1の実施の形態と
主に異なる点は、電解槽1の両側部の電解室3、3内に
多数の孔28を形成したチタニウムに白金メッキで被覆
した多孔板を楕円筒状に形成した電極板15a、15a
を用いた固定陰電極15と可動陰電極15Aとを使用し
た点で、このように構成したイオン水造水装置27Dに
しても、前記本発明の第1の実施の形態と同様な作用効
果が得られる。
【0030】図15および図16に示す本発明の第6の
実施の形態において、前記本発明の第5の実施の形態と
主に異なる点は、チタニウムに白金メッキで被覆した線
材29を織ったり編んだりして楕円筒状のメッシュ形成
の電極板15b、15bを用いた固定陰電極15と可動
陰電極15Aを使用した点で、このように構成したイオ
ン水造水装置27Eにしても、前記本発明の第5の実施
の形態と同様な作用効果が得られる。
【0031】図17および図18に示す本発明の第7の
実施の形態において、前記本発明の第1の実施の形態と
主に異なる点は、両側部の陰電極15、15を電解槽1
に固定的に設置するとともに、陽電極14Dを電解槽1
に電解室3A内の任意の位置に位置できるように陽電極
支持部材49をロックボルト50、50によって取付け
られるようにした点で、このように構成したイオン水造
水装置27Fにしても前記本発明の第1の実施の形態と
同様な作用効果が得られる。
【0032】図19ないし図21に示す本発明の第8の
実施の形態において、前記本発明の第1の実施の形態と
主に異なる点は、陰電極支持部材43を電解槽1の上部
をスライド移動可能に取付けるとともに、該陰電極支持
部材43のほぼ中央部に形成されたねじ孔30と螺合す
るねじシャフト31を電解槽1に取付けられた正逆回転
モーター32で正逆回転できる陰電極移動装置33を用
いた点で、このように構成したイオン水造水装置27G
にしても、前記本発明の第1の実施の形態と同様な作用
効果が得られるとともに、陰電極支持部材43を陰電極
移動装置33でスライド移動させて、電解槽1内の電解
室3の開口部を大きくして電気分解することにより、除
去することができる物質が付着した衣類等を電解室3内
に容易に収納した後、所定の位置まで、陰電極支持部材
43を移動させて電気分解を行うことができる。
【0033】図22ないし図25に示す本発明の第9の
実施の形態において、前記本発明の第5の実施の形態と
主に異なる点は2個の仕切壁5A、5Aで、この2個の
仕切壁5A、5Aは一側壁に上部から下部へイオン濃度
を高めるための水を供給することができる水路34が形
成され、他側壁上部に排水口35が形成されたチャンネ
ル状の固定フレーム36と、この固定フレーム36の両
側面を覆うように複数本のビス37によって固定され
た、陽イオン交換膜8と陰イオン交換膜9を備える一対
の仕切壁本体10、10と、この一対の仕切壁本体1
0、10で覆われた前記固定フレーム36内に少なくと
も1枚、本発明の実施の形態では所定間隔に3枚の多孔
板で形成された均圧プレート38、38、38とで構成
されている。このように構成された仕切壁5A、5Aを
用いたイオン水造水装置27Hにしても、前記本発明の
第5の実施の形態と同様な作用効果が得られるととも
に、2個の仕切壁5A、5A内に供給されるイオン濃度
を高める水が順次下部から上方へ流れるため、該水のイ
オンを効率よく移動させることができる。
【0034】図26ないし図28に示す本発明の第10
の実施の形態において、前記本発明の第9の実施の形態
と主に異なる点は、2個の仕切壁5A、5Aの排水口3
5、35より排水されたオーバーフロー水をホース39
を介してオーバーフロー水回収タンク40に回収できる
ようにするとともに、該オーバーフロー水回収タンク4
0のオーバーフロー水を供給ホース42にポンプ41を
介装したオーバーフロー水供給装置43によって電解室
3A内へ供給できるようにした点で、このように構成し
たイオン水造水装置27Iにすることにより、イオン濃
度を高めるために使用され、ペーハーが5〜6になって
いるオーバーフロー水を酸性イオン水を作る電解室3A
へ供給して、効率よく酸性イオン水を造水することがで
きるとともに、排出する水をなくすことができる。
【0035】なお、前記本発明の各実施の形態の説明で
は可動陰電極15A、可動陽電極14Dのいずれかを使
用するものについて説明したが、本発明の各実施の形態
の陰電極と陽電極とを電解槽1に固定的に取付けてもよ
い。また、本発明の各実施の形態では液体香料を用いる
ものについて説明したが、各電解室3、3A、3を密閉
できる形状にして、該電解室3、3A、3内に気体の香
料を供給する気体香料供給装置を用いても同様な作用効
果が得られる。
【0036】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
にあっては次に列挙する効果が得られる。
【0037】(1)電気分解を行なうことができる電解
槽と、この電解槽内が3個の電解室に仕切られるように
配置されたイオン交換膜を備える2個の仕切壁と、前記
電解槽の中央部の電解室に設けられた陽電極と、前記電
解槽の両側部の電解室にそれぞれ設けられた前記陽電極
へ流す電流の半分の電流がそれぞれ流される陰電極と、
前記中央部の電解室あるいは両側部の電解室の少なくと
も1個以上の電解室内に液体あるいは気体の香料を供給
して香りのあるアルカリイオン水あるいは酸性イオン水
にする香料供給装置とで構成したので、通電電気量のコ
ントロールによって、水素イオン生成量のバランスをと
ることができるとともに、香り付きのイオン水を造水す
ることができる。したがって、目標とする香り付きイオ
ン水のペーハーコントロールを行なうことができる。
【0038】(2)前記(1)によって、電解反応によ
って電荷移動したアニオン、カチオンをイオン交換膜に
よって分離、採取することができる。
【0039】(3)前記(1)によって、構造が簡単で
あるので、容易に実施することができる。
【0040】(4)請求項2、3、4は前記(1)〜
(3)と同様な効果が得られるとともに2個の仕切壁に
それぞれ陽イオン交換膜と陰イオン交換膜を備えている
ので、純性の香り付き酸性イオン水とアルカリイオン水
に生成することができる。
【0041】(5)請求項5は前記(1)〜(4)と同
様な効果が得られるとともに、2個の仕切壁に供給され
る水によって通電量を増加させ、水素イオン生成量の促
進、低下のバランス調整が可能で、イオン濃度を高める
ことができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1の実施の形態の平面図。
【図2】本発明の第1の実施の形態の正面図。
【図3】図1の3−3線に沿う拡大断面図。
【図4】本発明の第1の実施の形態の仕切壁の分解斜視
図。
【図5】本発明の第1の実施の形態の仕切壁の一部破断
説明図。
【図6】本発明の第1の実施の形態の電気分解時の説明
図。
【図7】本発明の第2の実施の形態の平面図。
【図8】本発明の第2の実施の形態の陽電極の説明図。
【図9】本発明の第3の実施の形態の平面図。
【図10】本発明の第3の実施の形態の陽電極の説明
図。
【図11】本発明の第4の実施の形態の平面図。
【図12】本発明の第4の実施の形態の陽電極の説明
図。
【図13】本発明の第5の実施の形態の平面図。
【図14】本発明の第5の実施の形態の陰電極の説明
図。
【図15】本発明の第6の実施の形態の平面図。
【図16】本発明の第6の実施の形態の陰電極の説明
図。
【図17】本発明の第7の実施の形態の平面図。
【図18】本発明の第7の実施の形態の正面図。
【図19】本発明の第8の実施の形態の平面図。
【図20】図19の20−20線に沿う拡大断面図。
【図21】本発明の第8の実施の形態の陰電極の移動状
態の説明図。
【図22】本発明の第9の実施の形態の平面図。
【図23】本発明の第9の実施の形態の正面図。
【図24】図22の24−24線に沿う拡大断面図。
【図25】本発明の第9の実施の形態の仕切壁の分解斜
視図。
【図26】本発明の第10の実施の形態の平面図。
【図27】本発明の第10の実施の形態の正面図。
【図28】本発明の第10の実施の形態のオーバーフロ
ー水供給装置の説明図。
【符号の説明】
1:電解槽、 2:機枠、3、3A:電解
室、 4:支持片、5、5A:仕切壁、 6:
シール材、7:押し圧具、 8:陽イオン交換
膜、9:陰イオン交換膜、 10:仕切壁本体、1
1:水室、 12:枠体、13:水供給装
置、 14、14A〜14D:陽電極、15:固定
陰電極、 15A:可動陰電極、16:分解水供給
装置、 17:分岐管、18:開閉弁、 1
9:酸性イオン水回収装置、20:酸性イオン水収納タ
ンク、21:開閉弁、 22、22A:アリカ
リイオン水回収装置、23:開閉弁、 24:
アルカリイオン水排水管、25:アルカリイオン水収納
タンク、26:電圧制御装置、27、27A〜27I:
イオン水造水装置、28:多数の孔、 29:線
材、30:ねじ孔、 31:ねじシャフト、3
2:正逆回転モーター、33:陰電極移動装置、34:
水路、 35:排水口、36:固定フレー
ム、 37:ビス、38:均圧プレート、 39:
ホース、40:オーバーフロー水回収タンク、41:ポ
ンプ、 42:供給ホース、43:陰電極支持
部材、 44:ロックボルト、45:香料供給装置、
46:液体香料収納タンク、47:バルブ、
48:ノズル、49:陽電極支持部材、 50:ロッ
クボルト。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) C02F 1/46

Claims (5)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 電気分解を行なうことができる電解槽
    と、この電解槽内が3個の電解室に仕切られるように配
    置されたイオン交換膜を備える2個の仕切壁と、前記電
    解槽の中央部の電解室に設けられた陽電極と、前記電解
    槽の両側部の電解室にそれぞれ設けられた前記陽電極へ
    流す電流の半分の電流がそれぞれ流される陰電極と、前
    記中央部の電解室あるいは両側部の電解室の少なくとも
    1個以上の電解室内に液体あるいは気体の香料を供給し
    て香りのあるアルカリイオン水あるいは酸性イオン水に
    する香料供給装置とからなることを特徴とするイオン水
    造水装置。
  2. 【請求項2】 電気分解を行なうことができる電解槽
    と、この電解槽内が3個の電解室に仕切られるように配
    置された陽イオン交換膜と陰イオン交換膜を備える2個
    の仕切壁と、前記電解槽の中央部の電解室に設けられた
    陽電極と、前記電解槽の両側部の電解室にそれぞれ設け
    られた前記陽電極へ流す電流の半分の電流がそれぞれ流
    される陰電極と、前記中央部の電解室あるいは両側部の
    電解室の少なくとも1個以上の電解室内に液体あるいは
    気体の香料を供給して香りのあるアルカリイオン水ある
    いは酸性イオン水にする香料供給装置とからなることを
    特徴とするイオン水造水装置。
  3. 【請求項3】 電気分解を行なうことができる電解槽
    と、この電解槽内が3個の電解室に仕切られるように配
    置されたイオン交換膜を備える2個の仕切壁と、前記電
    解槽の中央部の電解室に設けられた陽電極と、前記電解
    槽の両側部の電解室にそれぞれ設けられた前記陽電極へ
    流す電流の半分の電流がそれぞれ流される陰電極とから
    なるイオン水造水装置において、前記陽電極、前記両側
    部の陰電極のいずれか1個を移動調整できるようにして
    該陽電極と両側部の陰電極との間の距離を変えられるよ
    うにするとともに、前記中央部の電解室あるいは両側部
    の電解室の少なくとも1個以上の電解室内に液体あるい
    は気体の香料を供給して香りのあるアルカリイオン水あ
    るいは酸性イオン水にする香料供給装置を設けたことを
    特徴とするイオン水造水装置。
  4. 【請求項4】 電気分解を行なうことができる電解槽
    と、この電解槽内が3個の電解室に仕切られるように配
    置された陽イオン交換膜と陰イオン交換膜を備える2個
    の仕切壁と、前記電解槽の中央部の電解室に設けられた
    陽電極と、前記電解槽の両側部の電解室にそれぞれ設け
    られた前記陽電極へ流す電流の半分の電流がそれぞれ流
    される陰電極とからなるイオン水造水装置において、前
    記陽電極、前記両側部の陰電極のいずれか1個を移動調
    整できるようにして該陽電極と両側部の陰電極との間の
    距離を変えられるようにするとともに、前記中央部の電
    解室あるいは両側部の電解室の少なくとも1個以上の電
    解室内に液体あるいは気体の香料を供給して香りのある
    アルカリイオン水あるいは酸性イオン水にする香料供給
    装置を設けたことを特徴とするイオン水造水装置。
  5. 【請求項5】 2個の仕切壁は両側部に陽イオン交換膜
    と陰イオン交換膜を備える箱状の仕切壁本体と、この仕
    切壁本体内に下部よりイオン濃度を高めるための水を供
    給する水供給装置と、前記仕切壁本体内に少なくとも1
    枚以上取付けられた該仕切壁本体内へ供給された水が均
    圧となるようにする均圧プレートと、前記仕切壁本体の
    上部に取付けられたオーバーフロー水回収装置とで構成
    されていることを特徴とする請求項1ないし4のいずれ
    か1項に記載のイオン水造水装置。
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