JP2002035754A

JP2002035754A - バッチ式電解水生成装置

Info

Publication number: JP2002035754A
Application number: JP2000225016A
Authority: JP
Inventors: Tomohide Matsumoto; 朋秀松本; Keijiro Kunimoto; 啓次郎國本; Takemi Oketa; 岳見桶田; Koji Oka; 浩二岡; Kazushige Nakamura; 一繁中村
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2000-07-26
Filing date: 2000-07-26
Publication date: 2002-02-05
Anticipated expiration: 2020-07-26
Also published as: JP4543516B2

Abstract

(57)【要約】【課題】還元力の強いアルカリ水を容易に生成できる
バッチ式電解水生成装置において陽極水を中和する。【解決手段】隔膜１２を介して陽極室１３と陰極室１
４を形成した電解槽１１と、食塩タンク２３と、電解槽
１１内の水を食塩タンク２３に導入する導水路２８と、
食塩溶液を陽極室１３に供給する給塩路２９と、陰極水
を吐出する吐出手段３２と吐出路３３から分岐して陽極
室１３に連通する環流路を有し、電解槽１１の水が導入
されることで希釈電解質が陽極室１３に導入されるの
で、スイッチ操作などにより自動的に還元力の強いアル
カリ水が取水できるとともに陰極水の一部が環流され、
陽極水が中和される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、被電解水を滞留状
態で電気分解して電解水を生成するバッチ式の電解水生
成装置に関し、特に還元力の強いアルカリ水を容易に生
成できる電解水生成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】電解水生成装置には、水道等の給水設備
に接続され、流水状態で電解を行い、酸性水やアルカリ
水を生成する流水式と、給水設備に接続しない簡易、低
コスト構造で水を滞留状態で電解するバッチ方式があ
る。流水方式では即座に電解水が取水できるメリットが
あるが、酸化力の強い酸性水（以下強酸性水とする）や
還元力の強いアルカリ水（以下強アルカリ水とする）を
得ようとした場合、電極の大型化が必要となり大電力が
必要となるとともに複雑な構成が必要となり、装置全体
のコストアップとなる。一方、バッチ方式では原水を滞
留状態で電解するため長時間にわたる電解が可能であ
り、簡易な構成で上記強酸性水や強アルカリ水が得られ
やすい。

【０００３】従来のバッチ方式の電解装置としては、特
開平８−２９９９５８号公報に記載されているようなも
のがあった。この電解装置は図５に示すように、隔膜１
によって陽極室２と陰極室３を形成するとともに陽極室
２には陽極４を、また陰極室３には陰極５が隔膜１を介
して対向配置されている。６は開閉自在な蓋であり、電
解時の生成ガスを外部に排出する穴７が設けられてい
る。８は制御回路であり、陽極４と陰極５に通電され
る。生成された電解水はそれぞれ酸性水出口９およびア
ルカリ水出口１０より取水される構成となっている。

【０００４】この構成において、電解に際しては蓋６を
開放して手作業によって所定濃度に調整した電解質とし
ての食塩水を電解槽に充填し、制御回路８によって陽極
４と陰極５間に電圧が印可され、電気量（電流と時間の
積）に応じて所望のpHとなるように水が電気分解されて
陽極室２には強酸性水が、陰極室３には強アルカリ水が
生成され、それぞれ酸性水出口９およびアルカリ水出口
１０より取水される。なお陽極側に生成される塩素ガス
および酸素ガス、陰極側に生成される水素ガスは穴７か
ら電解槽外に排出される。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
のバッチ式電解装置では、以下に述べるような課題があ
った。

【０００６】（１）電解前に手作業によって所定濃度の
食塩水を作成するため、別途撹拌容器や食塩の計量手段
が必要であり、面倒であるとともに食塩濃度が変動し、
所望のpH値の電解生成水が安定して得られない。

【０００７】（２）電解によって同時に生成される強ア
ルカリ水と強酸性水のうち、強酸性水は塩素ガスを多く
含有する。この塩素ガスは人体に有害であるとともに異
臭があり、また金属などを腐食する腐食性ガスであり、
廃棄や利用に際して取り扱いが課題となる。

【０００８】（３）電解後、放置すると隔膜を介して酸
性水およびアルカリ水が浸透混入し、pH値が劣化する。

【０００９】（４）水道水などの原水には各種イオンが
含まれており、特に多く含まれるカルシウムやマグネシ
ウムイオンなどの陽イオンは陰極側の水酸基と反応して
水酸化カルシウムや水酸化マグネシウムとなり、溶解限
界を越えると陰極、隔膜の表面に析出し、電解電流の妨
害因子となり、長期間使用すると所望のpH値が得られな
くなる。

【００１０】

【課題を解決するための手段】本発明は上記課題を解決
するために、給水口と、隔膜を介して陽極室と陰極室を
形成し、陽極水出口と陰極水出口を有する電解槽と、食
塩タンクと、前記電解槽内の水を給液手段によって前記
食塩タンクに導入する導水路と、前記食塩タンクの希釈
食塩溶液を前記陽極室に供給する給塩路と、前記陰極水
出口からの生成水を吐出手段によって吐出口から吐出す
る吐出路と、前記吐出路から分岐して前記陽極室に連通
する環流路と、制御手段とから構成したものである。

【００１１】上記発明によれば、電解槽から給液手段に
よって給水することにより食塩タンクの希釈食塩水が陽
極室に導入されるので、電解槽に水道水などの原水を入
れるのみで電解可能となる。また吐出手段を有するの
で、スイッチ操作などにより自動的に還元力の強い強ア
ルカリ水が容易に取水できる。さらに吐出路から分岐し
て陽極室に連通する環流路を設けたので陽極水が陰極水
によって中和され、pH値が中性側に移行するので塩素ガ
スの含有量を低減でき、陽極水の廃棄や利用に際しての
課題が解消される。

【００１２】

【発明の実施の形態】本発明の請求項１にかかるバッチ
式電解水生成装置は、給水口と、隔膜を介して陽極室と
陰極室を形成し、各々陽極と陰極を配設するとともに陽
極水出口と陰極水出口を有する電解槽と、食塩タンク
と、前記電解槽内の水を給液手段によって前記食塩タン
クに導入する導水路と、前記食塩タンクの希釈食塩溶液
を食塩供給口から前記陽極室に供給する給塩路と、前記
陰極水出口からの生成水を吐出手段によって吐出口から
吐出する吐出路と、前記吐出路から分岐して前記陽極室
に連通する環流路と、制御手段とから構成したものであ
る。

【００１３】そして、電解槽から給液手段によって給水
することにより食塩タンクの希釈食塩水が陽極室に導入
されるので、手作業によって食塩水などを作製する必要
がなく、食塩濃度も安定するので所望のpH値の電解生成
水が安定して精度良く得られる。

【００１４】また、陽極室のみに電解質溶液が供給され
るので短時間に還元力の強いアルカリ水が得られる。す
なわち、陽／陰極間に電圧が印可されると被電解水に含
まれるイオンは電気吸引力により電極と逆極性のイオン
が隔膜を通過して移動することとなる。したがって陽極
室に導入された食塩のＮａイオンは隔膜を経て陰極室へ
と即座に移動する。この電気吸引力以外にも例えば拡散
理論にしたがえば、Ｎａイオンが拡散によってイオン濃
度を均一にするように作用する。この結果、陽／陰極間
に流れる電流が増加し、短時間に還元力の強いアルカリ
水が得られる。この強アルカリ水は油脂の鹸化や乳化作
用および蛋白質に対する加水分解作用を有し、家具や住
宅建材表面などの洗浄水として利用できる。なお、陰極
室は原水なので陽極室へのイオンの移動量は極めて少な
い。

【００１５】また、吐出手段を有するので、スイッチ操
作などにより自動的に還元力の強いアルカリ水が容易に
取水できる。

【００１６】さらに、吐出路から分岐して陽極室に連通
する環流路を設けたので陽極水が陰極水によって中和さ
れ、pH値が中性側に移行するので塩素ガスの含有量を低
減でき、陽極水の廃棄や利用に際しての課題が解消され
る。

【００１７】また請求項２にかかるバッチ式電解水生成
装置は、環流路に陽極室内の電解水のpH値が所定値とな
るように環流量を制限する絞り部材を設けたものであ
る。

【００１８】そして、環流路に設けた絞り部材によって
吐出口から取水される流量と陽極室に環流される陰極水
が所定の比率に分流され、陽極室の酸性水が環流された
陰極水によって所定のpH値となるように中和される。こ
の結果、陽極水を所望のpH値にすることができ、塩素ガ
スＣｌ₂↑の含有量を低減して人体への影響および異臭
を防止でき、廃棄時や殺菌水としての利用に際して取り
扱いが容易となる。

【００１９】また請求項３にかかるバッチ式電解水生成
装置は、上記絞り部材での環流量を陽極室内の電解水の
pH値が４から７の範囲となるように制限するものであ
る。

【００２０】そして、殺菌作用を有する次亜塩素酸ＨＣ
ｌＯの存在比はpH依存性を有し、強酸性側となるほど塩
素ガスＣｌ₂↑の存在比が大きくなり、次亜塩素酸の存
在比が小さくなる。例えばpH２以下となると塩素ガスの
存在比は約３０％を越えるようになる。pH４以上となる
と塩素ガスの存在比は数％となり、塩素ガス臭は殆ど気
にならないレベルとなる。一方、中性であるpH７を越え
ると次亜塩素酸イオンＣｌＯ^-の存在比が急激に増加し
て殺菌力が低下する。したがってpH４〜７の範囲とする
ことで塩素ガスの悪影響を未然に防止しつつ殺菌水とし
て利用する場合は次亜塩素酸ＨＣｌＯの含有率の高い殺
菌水が得られる。

【００２１】また請求項４にかかるバッチ式電解水生成
装置は、給塩路に電解槽の水の侵入を阻止する方向に逆
止弁を設けたものである。

【００２２】そして、逆止弁を設けることで電解槽への
給水時に食塩タンク側への原水の逆流が防止され、食塩
溶液の原水逆流による希釈が防止される。この結果、常
に所望の濃度の食塩濃度が精度良く食塩供給口から電解
槽へ供給されることとなり、安定したpH値が得られる。

【００２３】また請求項５にかかるバッチ式電解水生成
装置は、陽極室側の水を食塩タンクに供給する構成とし
たものである。

【００２４】そして、陽極室側の水を食塩タンクに供給
することで電極や電解槽内に生成されるスケール片によ
る給液手段の目詰まりを防止できる。すなわち電解を行
うことで原水に含まれるカルシウムやマグネシウムイオ
ンが水酸基と反応して水酸化カルシウムや水酸化マグネ
シウムなどのスケールとなって陰極や陰極室壁面に付着
し、電解槽に原水を入れる際の剥離作用によって微少な
スケール片となって原水に混入される場合がある。した
がって陰極室側の水を食塩タンクに供給する構成とした
場合、微少流量を制御する給液手段に堆積して目詰まり
が発生し、電解質溶液が供給されなくなる場合がある。
陽極室側の水を食塩タンクに供給することで上記不具合
が防止され、長寿命化が図れる。

【００２５】また請求項６にかかるバッチ式電解水生成
装置は、電解水の吐出口に対向する位置に電解水容器を
設け、所定時間電解終了直後に吐出手段を駆動して陰極
水を電解水容器に貯水するとともに陽極室に環流する構
成としたものである。

【００２６】そして、電解後直ちにアルカリ水を取水す
ることにより隔膜を介しての酸性水およびアルカリ水の
浸透混入が防止される。この結果pH値の劣化が防止され
ることとなる。また陰極水を陽極室に環流することで自
動的に陽極水の中和がなされる。

【００２７】また請求項７にかかるバッチ式電解水生成
装置は、電解動作開始直後に所定時間逆極性通電し、そ
の後通常極性で所定時間電解する構成としたものであ
る。

【００２８】そして、電解の都度、電解動作開始直後に
逆極性通電することで原水に含まれるカルシウムやマグ
ネシウムイオンが水酸基と反応して水酸化カルシウムや
水酸化マグネシウムなどの陰極に析出するスケール被膜
が酸化還元されて洗浄される。特に１回電解当たりに生
成されるスケールは微量であり、電解毎に逆電洗浄する
ことで大幅な電極の長寿命化が実現できる。

【００２９】また請求項８にかかるバッチ式電解水生成
装置は、給液手段をパルスポンプから構成するとともに
前記パルスポンプのパルス駆動回数をカウントするパル
スカウンタを設け、このパルスカウンタが所定回数に達
した時点で電解質補給要求信号を報知する構成としたも
のである。

【００３０】そして、給液手段の駆動パルスをカウント
することで食塩の消費量が擬似的に検出されるので、食
塩の補給を報知することが可能となるとともに食塩レス
電解を防止できる。また電気信号を検出するパルスカウ
ンタは安価に構成できるので食塩消費量検出を低コスト
で実現できる。

【００３１】また請求項９にかかるバッチ式電解水生成
装置は、給水口にイオン交換樹脂からなるフィルタ部材
を設けたものである。

【００３２】そして、水道水の硬度（導電率）には大き
なばらつきがあり、例えば硬水では水酸化カルシウムな
どのスケール成分を多く含み、陰極へのスケール析出に
ばらつきが発生するとともに、所定時間電解した場合、
硬度によってpH値にばらつきが生じるが、給水時にイオ
ン交換樹脂を通過することで、例えば軟水化が図られ、
硬度差によるpH値のばらつきが解消されるとともに、陰
極へのスケール析出を低減できる。

【００３３】

【実施例】以下、本発明の実施例について図面を用いて
説明する。

【００３４】（実施例１）図１は本発明の実施例１にお
ける水浄化装置の構成図を示す。同図において、１１は
電解槽であり、隔膜１２によって陽極室１３と陰極室１
４が形成されており、各々陽極１５および陰極１６が隔
膜１２を介して対向は位置されている。なお隔膜として
はイオン交換能を有さない中性隔膜と、イオン交換能を
有するイオン交換膜のいずれも用いることができるが、
ここでは陽イオン交換膜としている。電解槽の下方には
陽極水出口１７と陰極水出口１８が設けられており、上
方には給水口１９を有する着脱自在の蓋２０が設けられ
ている。蓋２０には原水に含まれる異物を濾過するフィ
ルタ部材２１が設けられており、ここでは原水のスケー
ル成分となる陽イオンを除去して軟水化するイオン交換
樹脂が設けられている。また電解時に陽極室から生成さ
れる塩素ガスや酸素ガス、陰極室から生成される水素ガ
スを外部に排気する通孔２２が設けられている。

【００３５】２３は着脱自在のキャップ２４および電解
質床２５を有する食塩タンクであり、ここでは電解質と
して食塩（塩化ナトリウム）が充填されている。食塩タ
ンク２３には陽極室１３の上部に設けられた給水口２６
からパルスポンより構成される給液手段２７によって電
解槽１１に入れられた原水が導入路２８を経て食塩タン
ク２３の上方に送られる。導入された水は食塩と混合し
て過飽和食塩水となり、電解質床２５および給塩路２９
を通じて食塩供給口３０から食塩溶液が陽極室１３に供
給される構成となっている。

【００３６】ここで、給塩路２９の食塩供給口３０近傍
には陽極室１３の原水の侵入を阻止する方向に逆止弁３
１が設けられており、また食塩供給口３０は食塩タンク
２３の液面よりもｈだけ上方位置に設けられている。

【００３７】陰極水出口１８の下流にはギヤードポンプ
などの比較的大流量を制御する吐出手段３２が設けられ
ており、駆動されることで吐出路３３を通じて陰極水が
吐出口３４から電解水容器３５に取水される。また吐出
路３３の途中には陰極水を陽極室１３に環流して中和す
る環流路３６が設けられており、環流路３６の途中には
環流量を所定流量に制限する絞り部材３７が設けられて
いる。

【００３８】また陽極水出口１７の下流には排水路３８
を通じて陽極水を排出する排水弁３９が設けられてい
る。

【００３９】４０は後述する操作パネル４１と制御回路
４２から成る制御手段であり、電解水容器３５の存在を
検知する容器検知手段４３の信号が制御回路４２に入力
され、容器検知手段４３によって容器が吐出口３４の対
向位置に存在する時のみ電解動作を行うように構成され
ている。また４４はパルスポンプからなる給液手段２７
の駆動パルスをカウントするパルスカウンタであり、累
積パルス数をカウントすることで食塩の消費量が擬似的
に検出され、所定パルス数に達した時点で食塩補給の報
知を行うように構成されている。

【００４０】操作パネル４１は図２に示すように電源ス
イッチ４５と電解スイッチ４６を有するとともに容器検
知手段４３によって電解水容器が存在することを報知す
る容器セット報知手段４７とパルスカウンタ４４の累積
パルスが所定値に達した時点で食塩補給を報知する食塩
補給報知手段４８を有しており、電解スイッチ４６を投
入することで制御回路４０が動作して給液手段２７、陽
／陰極１５、１６および吐出手段３２が駆動されるよう
に構成されている。

【００４１】上記構成において次に動作、作用について
説明する。

【００４２】電解前に給水口１９から電解槽１１の所定
水位まで原水を入れる。この際、原水は陽イオン交換樹
脂からなるフィルタ部材２１を通過することとなり、原
水に含まれる比較的大きな異物が濾過されるとともに、
カルシウム、マグネシウムイオンなどの陽イオンが除去
されて軟水化される。バッチ方式では水道に直結せず、
食塩水生成時点で異物が混入する可能性があり、電解に
よってその異物が隔膜に付着して隔膜を劣化させる場合
があるが、フィルタ部材２１で濾過することにより異物
混入が防止されて隔膜の長寿命化が図れる。

【００４３】また、水道水の硬度（導電率）には大きな
ばらつきがあり、例えば硬水では水酸化カルシウムなど
のスケール成分を多く含み、陰極へのスケール析出にば
らつきが発生するとともに、所定時間電解した場合、硬
度によってpH値にばらつきが生じるが、給水時に陽イオ
ン交換樹脂を通過することで、軟水化されるので硬度差
によるpH値のばらつきが解消されるとともに、陰極１６
へのスケール析出を低減できる。

【００４４】次に、図２に示した操作パネル４１の電源
スイッチ４５を投入し、電解スイッチ４６を投入するこ
とで電解動作が開始される。なお、この時電解水容器３
５が所定位置にセットされていれば操作パネル４１の容
器セット報知手段４７が点灯し、電解動作が開始され
る。電解水容器３５が吐出口３４に対向する位置に載置
されていない場合は容器検知手段４３によって検出さ
れ、電解動作に移行しない。これにより誤って容器外に
電解水を吐出することがなくなる。

【００４５】電解動作について図３に示したタイムチャ
ートに基づいて説明する。電解スイッチ４６が投入され
ると、まず給液手段２７が所定時間ｔｐだけ駆動され、
陽極室１３の原水が導入路２８を経て食塩タンク２３に
送られる。食塩タンク２３は水密状態に構成されてお
り、原水が導入されることにより過飽和状態の食塩水が
電解質床２５、給塩路２９、逆止弁３１を経て食塩供給
口３０から陽極室１３内に所定量供給され、所定濃度の
食塩希釈水となる。次いで制御回路４２が動作して陽極
１５と陰極１６間に逆極性、つまり陽極１５側を−極、
陰極１６側を＋極として電流が所定時間ｔｒ印可され
る。これにより前回の電解によって陰極１６の表面に析
出したスケール成分が酸化還元されて洗浄される。すな
わち、原水には各種のイオンが含まれており、特にカル
シウムイオンやマグネシウムイオンなどの陽イオンは陰
極室１４側の水酸基と反応して水酸化カルシウムや水酸
化マグネシウムとなり、溶解限界を越えると陰極１６や
隔膜１２の表面に析出し、電解電流の妨害因子となる
が、電解前に逆電洗浄を所定時間ｔｒ行うことで良好に
洗浄されてスケール成分が分解され、電極の長寿命化が
実現できる。

【００４６】その後通常極性ので所定時間ｔｅだけ電気
分解される。電解時の陽極室１３では化式１に示した反
応が生じて酸性水が生成される。

【００４７】（化式１）２Ｃｌ^-→Ｃｌ₂↑＋２ｅ^- Ｃｌ₂＋Ｈ₂Ｏ→ＨＣｌ＋ＨＣｌＯ２Ｈ₂Ｏ→Ｏ₂↑＋４Ｈ⁺＋４ｅ^- 一方、陰極室１４では化式２に示した反応が生じて水酸
基ＯＨ^-を中和するためＮａ⁺が隔膜１２を通過して移動
し、アルカリ水が生成される。

【００４８】（化式２）２Ｈ₂Ｏ＋２ｅ^-→Ｈ₂↑＋２ＯＨ^- Ｎａ⁺＋ｅ_-→Ｎａ２Ｎａ＋２Ｈ₂Ｏ→２ＮａＯＨ＋Ｈ₂↑ ここで、陽極室１３のみに食塩溶液が供給されるので短
時間に還元力の強いアルカリ水が得られる。すなわち、
陽極１５と陰極１６間に電圧が印可されると被電解水に
含まれるイオンは電気吸引力により陽／陰極１５、１６
と逆極性のイオンが隔膜１２を通過して移動することと
なる。したがって陽極室１３に導入された食塩に含まれ
るＮａイオンは隔膜１２を経て陰極室１４へと即座に移
動する。この電気吸引力以外にも例えば拡散理論にした
がえば、Ｎａイオンが拡散によってイオン濃度を均一に
するように作用する。この結果、陽／陰極１５、１６間
に流れる電流が増加し、短時間に還元力の強いアルカリ
水が得られる。この還元力の強いアルカリ水は油脂の鹸
化や乳化作用および蛋白質に対する加水分解作用を有
し、家具や住宅建材、電気製品などの表面の洗浄水とし
て利用できる。

【００４９】また陽極室１３のみに食塩溶液が供給され
ることで陰極室１４には塩素イオンＣｌ^-濃度の低いア
ルカリ水が生成される。Ｃｌ^-は洗浄力を阻害する因子
となるため、陽極室１３のみに食塩溶液が供給すること
で洗浄力の高いアルカリ水を生成できる。

【００５０】陽極室１３に生成される塩素ガスＣｌ
₂↑、酸素ガスＯ₂↑および陰極室１４に生成される水素
ガスＨ₂↑は通孔２２、フィルタ部材２１を通過して外
部に排出される。

【００５１】陰極室１４に生成されたアルカリ水は、所
定時間ｔｅ電解された後、直ちに吐水手段３２が駆動さ
れて吐出路３３を通じて吐出口３４から電解水容器３５
に注入される。これにより電解隔膜を介しての酸性水と
アルカリ水の浸透混入が防止でき、pH値の劣化が防止で
きるとともに、容器が存在しない場合での誤吐出を防止
できる。なお、電解水容器３５には噴霧機構（図示せ
ず）を設けて被洗浄面に直接スプレー噴霧して使用する
こともできる。

【００５２】吐水手段３２が駆動されて吐出路３３を通
過した陰極水は吐出口３４から吐出される一方で環流路
３６にも流入し、絞り部材３７で所定流量に制限されて
陽極室１３へ陰極水が環流される。陰極水が陽極室１３
に混入されることによりpHが４〜７の範囲となるように
酸性水が中和される。ここで酸性水は殺菌作用を有し、
この殺菌作用は主に次亜塩素酸ＨＣｌＯによって得られ
る。この次亜塩素酸ＨＣｌＯの存在比は図４に示したよ
うにpH依存性を有し、強酸性側となるほど塩素ガスＣｌ
₂↑の存在比が大きくなり、次亜塩素酸の存在比が小さ
くなる。例えばpH２以下となると塩素ガスの存在比は約
３０％を越えるようになる。pH４以上となると塩素ガス
の存在比は２％以下となり、塩素ガス臭は殆ど気になら
ないレベルとなる。一方、中性であるpH７を越えると次
亜塩素酸イオンＣｌＯ^-の存在比が急激に増加して殺菌
力が低下する。したがってpH４〜７の範囲とすることで
塩素ガスの悪影響を未然に防止しつつ殺菌水として利用
する場合は次亜塩素酸ＨＣｌＯの含有率の高い殺菌水が
得られる。なお、実験によれば８００ＣＣの水を陽極室
１３と陰極室１４に４００ＣＣづつ満たし、１Ａで５分
間電解することで陰極室側にはpH１２．１の強アルカリ
水が生成され、陽極室にはpH２．６の強酸性水得られ
た。電解後吐出手段３２を駆動させて強アルカリ水の約
３０％を陽極室に環流することで陽極水のpHは４．５と
なった。この陽極水は排水弁３９を開成することで排水
路３８を通過して排出される。なお陽極水は陰極水と同
様にスプレー瓶（図示せず）などの容器に充填し、殺菌
水として利用すれば、図４に示したように次亜塩素酸Ｈ
ＣｌＯの存在比の大きい殺菌水が得られる。

【００５３】また、パルスカウンタ４４はパルスポンプ
から構成される給液手段２７の駆動信号であるパルス数
をカウントする。このパルス数によって食塩の消費量が
決まり、所定パルス数すなわち食塩タンク２３内の食塩
残量が少なくなった時点で操作パネル４１の食塩補給報
知手段４８が点灯もしくは点滅し、食塩の補給が使用者
に報知される。

【００５４】また、本実施例では食塩供給口３０が食塩
タンク２３の液面よりも上方に設けられているので不要
時における水頭差による電解質溶液の陽極室１３内への
流出が防止できる。つまり食塩供給口３０が食塩タンク
２３の液面よりも下方に設けられた場合、水頭差によっ
て電解質溶液が常時陽極室１３内に流出することとな
り、電解時の電解質濃度を所定値に維持できず、所望の
pH値が得られなくなるとともに電解質の不要な消費につ
ながるという不具合が生じるが、上記構成によりそれら
の不具合を防止できる。

【００５５】また給塩路２９に逆止弁３１を設けたので
陽極室１３への給水時に食塩タンク２３側への原水の逆
流が防止され、電解質溶液の原水逆流による希釈が防止
される。この結果、常に所望の濃度の電解質溶液が精度
良く食塩供給口３０から電解槽へ供給されることとな
り、安定したpH値が得られる。

【００５６】また陽極室１３側の水を食塩タンク２３に
供給する構成としので、陰極１６や陰極室１４内に生成
されるスケール片による給液手段２７の目詰まりを防止
できる。すなわち電解を行うことで原水に含まれるカル
シウムやマグネシウムイオンが水酸基と反応して水酸化
カルシウムや水酸化マグネシウムなどのスケールとなっ
て陰極１６や陰極室１４壁面に付着し、電解槽１１に原
水を入れる際の剥離作用によって微少なスケール片とな
って原水に混入される場合がある。したがって陰極室１
４側の水を食塩タンク２３に供給する構成とした場合、
微少流量を制御する給液手段２７にスケール片が堆積し
て目詰まりが発生し、電解質溶液が供給されなくなる場
合があるが、陽極室１３側の水を食塩タンク２３に供給
することで上記不具合が防止され、給液手段２７の長寿
命化が図れる。

【００５７】

【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１に
かかるバッチ式電解水生成装置は、電解槽から給液手段
によって給水することにより食塩タンクの希釈電解質が
自動的に陽極室に導入されるので、手作業によって食塩
水などを作製する必要がなく、電解質濃度も安定するの
で所望のpH値の電解生成水が精度良く得られる。

【００５８】また、陽極室のみに電解質溶液が供給され
るので、陽／陰極間に流れる電流が増加し、短時間に還
元力の強いアルカリ水が得られる。この還元力の強いア
ルカリ水は油脂の鹸化や乳化作用および蛋白質に対する
加水分解作用を有し、家具や住宅建材表面などの洗浄水
として利用できるとともに塩素イオンの含有量の少ない
アルカリ水が生成できるので洗浄力が向上する。

【００５９】さらに、吐出路から分岐して陽極室に連通
する環流路を設けたので陽極水が陰極水によって中和さ
れ、pH値が中性側に移行するので塩素ガスの含有量を低
減でき、陽極水の廃棄に際しての人体への影響や金属腐
食を防止できる。

【００６０】また、請求項２にかかるバッチ式電解水生
成装置は、環流路に絞り部材を設けたので陽極室の酸性
水が環流された陰極水によって所定のpH値となるように
中和される。この結果、陽極水を所望のpH値にすること
ができ、塩素ガスの含有量を低減して人体への影響およ
び異臭を防止でき、廃棄時や殺菌水としての利用に際し
て取り扱いが容易となる。

【００６１】また、請求項３にかかるバッチ式電解水生
成装置は、絞り部材での環流量を陽極室内の電解水のpH
値が４から７の範囲となるように制限するので、塩素ガ
スの悪影響を未然に防止しつつ殺菌水として利用する場
合は次亜塩素酸ＨＣｌＯの含有率の高い殺菌水が得られ
る。

【００６２】また請求項４にかかるバッチ式電解水生成
装置は、給塩路に逆止弁を設けたので陽極室への給水時
に食塩タンク側への原水の逆流が防止され、電解質溶液
の原水逆流による希釈が防止される。この結果、常に所
望の濃度の電解質溶液が精度良く食塩供給口から電解槽
へ供給されることとなり、安定したpH値が得られる。

【００６３】また請求項５にかかるバッチ式電解水生成
装置は、陽極室側の水を食塩タンクに供給する構成とし
ので、陰極や陰極室内に生成されるスケール片による給
液手段の目詰まりを防止でき、給液手段の長寿命化が図
れる。

【００６４】また請求項６にかかるバッチ式電解水生成
装置は、電解水の吐出口に対向する位置に電解水容器を
設け、所定時間電解終了直後に吐出手段を駆動して陰極
水を電解水容器に貯水する構成としたので、電解後直ち
にアルカリ水を取水することができ、隔膜を介しての酸
性水およびアルカリ水の浸透混入が防止される。この結
果pH値の劣化が防止される。

【００６５】また請求項７にかかるバッチ式電解水生成
装置は、電解水容器の存在を検知する容器検知手段を設
け、この容器検知手段が容器の存在を検知した時のみ電
解動作を行うようにしたので、電解終了後自動的に電解
水容器にアルカリ水を吐出することができる。これによ
り、電解隔膜を介しての酸性水とアルカリ水の浸透混入
が防止でき、pH値の劣化が防止できるとともに、容器が
存在しない場合での誤吐出を防止できる。

【００６６】また請求項７にかかるバッチ式電解水生成
装置は、電解動作開始直後に所定時間逆極性通電するの
で、電解毎に陰極に析出するスケール被膜が酸化還元さ
れて洗浄される。特に１回電解当たりに生成されるスケ
ールは微量であり、電解毎に逆電洗浄することで大幅な
電極の長寿命化が実現できる。

【００６７】また請求項８にかかるバッチ式電解水生成
装置は、給液手段をパルスポンプから構成するとともに
パルスカウンタを設け、このパルスカウンタが所定回数
に達した時点で電解質補給要求信号を報知する構成とし
たので、電解質の消費量が擬似的に検出されて電解質の
補給を報知することが可能となるとともに電解質レス電
解を防止できる。また電気信号を検出するパルスカウン
タは安価に構成できるので電解質消費量検出を低コスト
で実現できる。

【００６８】また請求項９にかかるバッチ式電解水生成
装置は、給水口に設けたフィルタ部材をイオン交換樹脂
から構成したので、電解槽への給水時に原水のイオン交
換が行われ、例えば軟水化が図られて硬度差によるpH値
のばらつきが解消されるとともに、陰極へのスケール析
出を低減できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１におけるはバッチ式電解水生
成装置の構成図

【図２】同装置の操作パネルの構成図

【図３】同装置の給液手段、電解電流、吐出手段の動作
を示すタイムチャート

【図４】pHと残存遊離塩素存在比の関係を示す特性図

【図５】従来のバッチ式電解水生成装置の構成図

【符号の説明】

１１電解槽１２隔膜１３陽極室１４陰極室１５陽極１６陰極１７陽極水出口１８陰極水出口１９給水口２１フィルタ部材（イオン交換樹脂）２３食塩タンク２７給液手段２８導入路２９給塩路３０食塩供給口３１逆止弁３２吐出手段３３吐出路３４吐出口３５電解水容器３６環流路３７絞り部材４０制御手段４４パルスカウンタ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (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)発明者岡浩二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） 4D061 DA03 DB01 DB05 DB08 DB10 DB18 DC19 EB02 EB05 EB12 EB19 EB37 EB38 EB39 ED13 FA11 FA13 FA16 FA17 GA22 GB07 GC15 GC16 GC19

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】給水口と、隔膜を介して陽極室と陰極室
を形成し、各々陽極と陰極を配設するとともに陽極水出
口と陰極水出口を有する電解槽と、食塩タンクと、前記
電解槽内の水を給液手段によって前記食塩タンクに導入
する導水路と、前記食塩タンクの希釈食塩溶液を食塩供
給口から前記陽極室に供給する給塩路と、前記陰極水出
口からの生成水を吐出手段によって吐出口から吐出する
吐出路と、前記吐出路から分岐して前記陽極室に連通す
る環流路と、制御手段とから構成したバッチ式電解水生
成装置。
【請求項２】環流路に陽極室内の電解水のpH値が所定
値となるように環流量を制限する絞り部材を設けた請求
項１記載のバッチ式電解水生成装置。
【請求項３】陽極室内の電解水のpH値が４から７の範
囲となるように環流量を制限した請求項２記載のバッチ
式電解水生成装置。
【請求項４】給塩路に電解槽の水の侵入を阻止する方
向に逆止弁を設けた請求項１ないし３のいずれか１項に
記載のバッチ式電解水生成装置。
【請求項５】陽極室側の水を食塩タンクに供給する構
成とした請求項１ないし４のいずれか１項に記載のバッ
チ式電解水生成装置。
【請求項６】電解水の吐出口に対向する位置に電解水
容器を設け、所定時間電解終了直後に吐出手段を駆動し
て陰極水を電解水容器に貯水するとともに陽極室に環流
する構成とした請求項１ないし５のいずれか１項に記載
のバッチ式電解水生成装置。
【請求項７】電解動作開始直後に所定時間逆極性通電
し、その後通常極性で所定時間電解する請求項１ないし
６のいずれか１項に記載のバッチ式電解水生成装置。
【請求項８】給液手段をパルスポンプから構成すると
ともに前記パルスポンプのパルス駆動回数をカウントす
るパルスカウンタを設け、このパルスカウンタが所定回
数に達した時点で食塩補給要求信号を報知する構成とし
た請求項１ないし７のいずれか１項に記載のバッチ式電
解水生成装置。
【請求項９】給水口にイオン交換樹脂からなるフィル
タ部材を設けた請求項１ないし８のいずれか１項に記載
のバッチ式電解水生成装置。