CN1332120A - 电解水及电解水生成装置 - Google Patents

Abstract

一种电解水生成装置,具有在阳极56和阴极57之间设置透过离子性的隔膜53并通过该隔膜形成阳极室54和阴极室55的电解槽、和在向所述阳极室54及阴极室55供给被电解的水的同时至少所述向阳极室供给高浓度的电解质69溶液进行电解水时,使在阴极室所生成的电解水成pH11.5－12.5的碱性水的状态停止电解的控制机构48。这种装置能简单地设置在家庭或办公室使用,并且能提供洗涤能力优良并安全的电解水。

Description

电解水及电解水生成装置

技术领域

本发明涉及一种电解水所生成的高碱性电解水以及其电解水生成装置。

技术背景

在电解水生成装置中，有连接到自来水等给水设备上并以流水状态进行电解生成酸性水或碱性水的流水式和不连接到给水设备上的简单、低成本结构的不流动状态进行电解水的间歇式两种形式。虽然用流水式装置有能马上得到电解水的优点，但是，在兼得具有氧化性的强酸性水及具有还原性的强碱性水的情况下，需要大型的电极并需要大功率，同时需要复杂的结构，并使装置总体成本提高。另一方面，用间歇式装置，虽然以间断形式用于电解可能需要较长时间，但是其结构简单并具有容易得到上述酸性水及碱性水的特点。

利用以往这种电解所生成的pH值高的碱性水被认为洗涤能力优越，如特开平2000—282094号公报中所报导的洗涤水。这种洗涤水是由碱性电解水所调整的脱脂洗涤水，洗涤水中的钠离子浓度＋钾离子浓度为0.2mmol/L以上、5mmol/L以下，氯离子浓度为1mmol/L以下，pH值为9以上12以下，特别是当用于洗涤铁、钢、铜、黄铜等的金属或塑料、陶瓷等时，能剥离附着在表面上的油分，没有对金属等的腐蚀或使表面变差，也看不到象有机溶剂那样对人体的不良影响。

但是，当把它用于洗涤普通的污物，例如附着在厨房墙面上的油污、或附着在玻璃或家俱上的油烟等时，则在上述已有例表示的条件下由于钠离子或钾离子少并且作为总体pH值低，所以还不具备充分洗涤能力的条件。按本发明者进行的洗涤附着在瓷砖上的油污的洗涤性能的实验结果看，在pH为11.5以下没有充分的洗涤能力，另外，当钠离子浓度不足150ppm(6.5mmol/L)时，即使pH为11.5以下也同时得不到充分的洗涤效果。并且，为了生成已有例那样的氯离子浓度低的电解水，或在所使用的被电解的水中用离子变换水，或把所添加的食盐的浓度降低到需要量以下，并且必须进行流水式电解。在降低食盐浓度的流水式电解中，容易生成pH值为8—10的电解水，而要生成洗涤性能高的pH为11到13的碱性水，则需要在电极加高压并充大电流。因此，也存在不得不使装置变大的问题。

作为这样的电解水生成装置，在流水式装置中有特开平11—123381号公报中所报导的作为能高效生成电解水的例子，如图13所示，这种电解水生成装置，在电解槽1中设置阴极室2、中间室3和阳极室4等3个室，在其阴极室2与中间室3以及阳极室4与中间室3用隔膜7和隔膜8隔离，在阴极室2设置阴极5，在阴极室4阳极6，并把各电极5、6连接到直流电源装置上。另外，9为供给原料水的原料水给水道，16为排水道。12为通过电解离子水供给道11供给在阴极室2所生成的电解离子水并储存的储存槽，并构成通过电解离子水循环道10由循环泵13向电解槽1的阴极室2循环供给的结构。然后，当储存槽12内的电解离子水达到要求的pH和氧化还原电位时，打开阀14通过电解离子水排出道15得到电解离子水。

但是，在上述特开平11—123381号公报中所公开的以往的结构中，必须连续地向阴极室4及中间室3供给含电解质的水溶液，当进行实用时，则如图14所示的特开平11—179359号公报中所公开的那样，作为总体装置成大型并复杂的结构，而远不是设置在家庭或办公室等，并且使用方便的情况。

另外，即使在流水式中也有象特开平10—472号公报所报导的作为简单结构的装置。这种电解水生成装置构成如图15所示的结构，即相对通入自来水或井水等原料水的电解槽21的内部设置电极板22、23，向该电解槽21的内部由泵25添加盐水24。

另外，26为隔膜，27为原料水给水管，28为第1排水管，29为第2排水管，30为正反电压切换器，31为直流电源。

在这种结构中，通过从原料水供给管27把原料水流入到电解槽21，同时在阳极板22附近添加为电解质的盐水(NaCl)，具有降低原料水的电阻、使电解时的电压降低并高效地使电解稳定的作用，和具有生成通过电解的阳极板22的反应由盐水氯离子生成氯气并且通过将该氯气溶解在原料水中高效地生成具有杀菌能力的次氯酸(HClO)的作用。

但是，在特开平10—472号公报中，若不能按原料水的流量比例调整食盐的添加量，则不可能生成原料水的盐分浓度变化稳定的电解水。因此，需要精确地控制原料水的流量调整和控制食盐的添加量。

另外，隔膜附近主要由于原料水流动，所以形成盐水的浓度不变高，盐水中的钠离子不容易向阴极板23侧移动的结构。这就形成了如下结构，即，提高阴极水的pH对提高钠离子浓度难起作用。因此，不适于将该阴极水作洗涤水利用。

并且，在生成该次氯酸(HClO)时，所产生的氯气的强氧化作用，也有或腐蚀金属表面等，或产生刺激气味给使用者造成不适感等问题。

特开平9—329570号公报中公开了一种作为以往的有害气体处理装置。这种有害气体处理装置如图16所示，具有用吸入泵34把在阳极32周围所产生的氯气与电解液33同时送到有害气体净化部件35进行处理的结构。另外，从电解液33的液面所放出的氯气通过排气风扇36被送到氯气吸附部件37进行处理的结构。并且可以在这些有害气体净化部件35及氯气吸附部件37上使用催化剂或活性炭。另外，该装置中，38为电解槽，39为阴极，40为直流电源，41为控制装置。

但是，在上述特开平9—329570号公报中所公开的以往的结构中，如不驱动吸入泵及排风扇，则不能进行充分地有害气体的处理，这些驱动部不但结构复杂，而且由于需要耐氯气的结构，因此价格高昂。另外，催化剂或活性炭的寿命短，必须定期更换，不能任意使用。

发明内容

本发明为了解决上述问题，其目的是提供一种洗涤能力优良的安全的电解水和生成这种电解水并能简单地设置在家庭或办公室等使用的电解水生成装置。

为了实现上述目的，本发明的电解水生成装置，具有电解槽、电解质供给机构和控制机构；所述电解槽，在阳极和阴极之间设置透过离子性的隔膜，并通过该隔膜形成阳极室和阴极室；所述电解质供给机构，把被电解的水供给所述阳极室及所述阴极室，并且至少向所述阳极室供给比在同阳极室适于电解的浓度高浓度的电解质；所述控制机构在所述阳极和阴极上施加电压，并电解被电解的水；并被构成为在把供给所述阳极室内的高浓度的电解质滞留在同阳极室的底部的状态下，在所述的阳极室内使其一部分循环，同时使之与被电解的水混合进行电解时，在所述阴极室所生成的电解水的pH11.5—12.5的碱性水的状态停止电解。

按上述本发明，电解被电解的水时，被滞留到阳极室的底部的电解质，通过随着电解的阳极室内的循环流被吸引到阳极和隔膜间，并通过透过离子性的隔膜使钠离子及钾离子等阳离子主要向阴极移动。然后，在所述阴极室生成pH11.5—12.5的碱性电解水，控制机构停止向所述阳极和阴极之间通电。这样所生成的pH11.5—12.5的电解水为具有对油脂的皂化或乳化作用以及对蛋白质的水解作用，并且作为家俱或住宅建材表面等的洗涤液是具有可利用的优良性洗涤能力的安全的电解水。

更详细地说，本发明的电解水，是通过电解所生成的电解水，其pH为11.5—12.5，并且氯离子浓度为50—2000ppm的碱性水。这种碱性水的pH为11.5以上，因此具有显著的对油脂的皂化或乳化作用以及对蛋白质的水解作用，同时，由OH离子的向污染的浸透作用及剥离作用强并且洗涤能力优越的水。另外，如pH为12.5以下程度，则对皮肤及粘膜不造成刺激，所以是安全的。并且，在实用时能把被认为妨碍所述剥离作用的氯离子控制在低水平，容易得到稳定的洗涤能力。

本发明的第2种电解水，是通过电解所生成的电解水，其pH为11.5—12.5，并且钠离子浓度为150—700ppm碱性水，由于适当地增加对所述油脂的皂化或乳化作用以及对蛋白质的水解作用强的钠离子，所以更加提高洗涤能力。

本发明的第3种电解水，是通过电解所生成的电解水，其pH为11.5—12.5，并且钠离子或钾离子浓度与氯离子浓度的比例为0.5以上的碱性水，由于作为提高洗涤能力主要因素的钠离子或钾离子与作为主要妨碍洗涤能力的氯离子的比例为0.5以上，所以能充分地发挥洗涤能力。

本发明第4种电解水，是通过使上述第3种电解水的氯离子浓度为2000ppm以下的碱性水，由于能把被认为妨碍所述剥离作用的氯离子控制较低，比把作为提高洗涤能力主要因素的钠离子或钾离子的构成比例为0.5以上更能得到高洗涤能力。

本发明第5种电解水，是通过把上述第3种电解水的钠离子或钾离子浓度为150—700pmm的碱性水，适当地设定被认为对油脂的皂化或乳化作用以及对蛋白质的水解作用强的钠离子或钾离子，并通过控制氯离子的构成比低能更稳定地得到高的洗涤能力。

本发明的第1种电解水生成装置，被构成为具有在阳极和阴极之间设置透过离子性的隔膜并通过该隔膜形成阳极室和阴极室的电解槽、向所述阳极室及阴极室供给被电解的水的给水口、至少向阳极室供给比在同阳极室进行电解适当浓度高浓度的电解质的电解质供给机构、和在所述阳极和阴极施加电压进行电解水的控制机构，在以把向所述阳极室内供给的高浓度的电解质滞留在同阳极室的底部的状态下，在所述阳极室内使其一部分循环，同时与电解的水混合进行电解的结构。

按上述本发明的电解水生成装置，由于在供给到阳极室内的被电解的水中供给高浓度的电解质，所以通过比重差电解质滞留在阳极室的底部。另一方面，当开始电解时，由于随着在阳极表面产生的氧和氯气等电解气体的上升造成的对流作用，在阳极室发生循环流。在阳极室底部所滞留的电解质，随着该循环流引起其一部分与被电解的水混合，同时流过阳极和隔膜之间。因此，保持阳极与隔膜之间的电解质浓度比阳极室总体的浓度高，并且即使电解质添加量少，在阴极室短期内也能生成pH值高的碱性水。即，当在阳/阴极间施加电压时，则在混合电解质的被电解的水中所含的离子通过电吸引力通过隔膜使与电极相反极性的离子移动。因此，导入到阳极室的例如钠离子或钾离子等阳离子马上经过隔膜向阴极室移动。另外，氯离子等的阴离子，由于被吸引到阳极，所以向阴极室的移动被限于最小的程度。而且，如上述本发明第1—5种电解水中所说明那样，这样的电解水具有优越的洗涤能力。

另外，在把高浓度的电解质滞留在阳极室的底部时，使其一部分在所述阳极室内循环，同时与被电解的水混合，进行电解，所以在阳极与隔膜之间所流动的电解质浓度在电解刚开始浓度最高，随着被电解的水与电解质的混合，在电解结束被均匀化并被释。这种电解质的电解作用，例如在电解质中使用食盐等的氯化物时，通过氯离子的阳极反应产生氯气，而且食盐的浓度越高，产生的氯气越多。而且，当电解水的pH高时氯气溶入电解水中以次氯酸的形式被保持，使氯气难于向大气散发，但是当pH降低时，作为氯气直接开始向大气散发。按本发明，虽然阳极室内的电解水的pH不断地降低，但是在pH高的电解初期的电解质以高浓度进行电解，随着pH的降低，由于被混合使电解质浓度降低，所以能抑制电解中氯气等的有害气体的产生。

本发明的第2种电解水生成装置，具有在阳极及阴极之间设置透过离子性的隔膜并通过该隔膜形成阳极室和阴极室的电解槽、向所述阳极室供给电解质的电解质供给机构、取出在所述阴极室所生成的阴极水的排出机构、接受从所述排出机构的水的电解水容器、和在所述阳极和阳极施加电压电解被电解的水并在电解结束后驱动排出机构把阴极水储入到电解水容器的控制机构，在构成电解水生成装置的主体中装入所述各种机构，同时可从所述主体中取出所述电解水容器并可安装喷雾机构。

按上述本发明的第2种电解水生成装置，由于在阴极所生成的电解水在电解结束后储存到电解水容器中，所以电解后，没有通过隔膜阳极水混入到阴极水，使pH降低并使氯离子浓度上升，能保持高的洗涤能力。

另外，由于能使电解水容器从主体取出，所以在家庭或办公室使用方便。而且，这种电解水容器可以安装构成喷雾机构，所以能均匀少量地在家俱等的洗涤面上喷涂电解水，因此不必喷洗涤面过多电解水能高效地进行洗涤。

本发明的第3种电解水生成装置，是生成在上述第1—5种电解水的上述第1种电解水生成装置。

通过在上述第1种电解水生成装置，能以简单的构成安全地生成上述第1—5种所示的洗涤性能高的电解水。

本发明的第4种电解水生成装置，其在第1种电解水生成装置中的控制机构是判断控制使在向阳极与阴极之间的通电开始到通电停止的通电时间阳极室的被电解的水成pH11.5—12.5的碱性水的装置。

于是，特别是由于不需要pH传感器，所以结构简单且廉价，并且不受pH传感器的特性变化影响，也没有维修pH传感器等的麻烦，可长期稳定地使用。

本发明第5种电解水生成装置，在上述第1种电解水生成装置中的电解质供给机构由装有比适于在阳极室进行电解的浓度高浓度的电解质的电解质罐和向阳极室供给所述高浓度的电解质的供给机构所构成。

于是，通过供给机构把电解质罐中的电解质至少供给阳极室的被电解的水中，所以不用通过手工操作制作食盐水等，并由于电解质浓度也稳定，所以能高精度地得到所希望pH值及离子浓度的电解生成水。

本发明第6种电解水生成装置，在上述第1种电解水生成装置中的电解质供给机构被构成为没有把电解槽的被电解的水供给到电解质罐的供给机构，用所述供给机构的供给压力下把电解质罐的电解溶液供给到所述电解槽。

于是，取出电解槽的被电解的水并把从电解质罐的电解质溶液供给到电解槽，所以电解槽内的水量没有变化，并且不发生水压或水位的变动。另外，由于供给机构只输送被电解的水，所以不产生对由电解质溶液的供给机构的材料变差等的影响。

本发明的第7种电解水生成装置，把与上述第6种电解水生成装置中的电解槽的电解质罐的连接口设置在比电解质罐的液面的上方。

于是，由于连接口设置在比电解质罐的液面的上方，所以由于水位差电解质溶液在不需要时不流向电解槽内。即，当连接口设置在比电解质罐液面的下方时，由于水位差电解质溶液经常向电解槽内流入，不能把电解时的电解质浓度保持在恒定值，变得不到所希望的pH值，同时产生消耗不必要的电解质的情况，但是按上述构成则能防止这些缺点。

本发明的第8种电解水生成装置，分别大致相同高度地配设与上述第7种电解水生成装置中的电解槽的电解质罐的连接口和与电解槽的供给机构的连接口。

这样，在电解槽内的被电解的水没有时，通过大致相同高度地设置决定在电解槽与电解质罐之间的流路的水位差的上述2个连接口，在不需要电解质溶液时，不向电解槽内流入。其结果，经常能高精度地从与电解槽的电解质罐的连接口向电解槽供给所希望浓度的电解质溶液，并能得到稳定的pH值及离子浓度。

本发明的第9种电解水生成装置，在上述第5—8种任一电解水生成装置中的电解质罐与电解槽之间设置防止被电解的水倒流的单向阀。

于是，通过设置单向阀向电解槽给水时，能防止向电解质罐侧的原料水的倒流，防止由于被电解的水倒流稀释电解质溶液。其结果，能经常并高精度地从与电解质罐的连接口向电解槽供给所希望浓度的电解质溶液，并能得到稳定的pH值及离子浓度。

本发明的第10种电解水生成装置，在上述第6—8种任一电解水生成装置中的电解质罐与供给机构之间设置防止被电解的水倒流的单向阀。

于是，通过设置这样的单向阀，能防止电解质罐的电解质溶液向供给机构倒流，没有由电解质溶液对供给机构的腐蚀及材料劣化等的影响。

本发明的第11种电解水生成装置，在上述第5—8种任一电解水生成装置中的电解罐的至少一部分由透明或半透明的容器制成使能看到并确认其内部，并贮存固体电解质。

于是，由于能由目视确认电解罐内部、所以能简单地确认固体电解质的有无或残存量，能实现简单方便的电解水生成装置。

另外，不需要电解质残余量传感器、残余量检测电路等复杂结构和控制，不仅能实现简单并且廉价结构，而且由于能减少产生故障元件，所以能得到可靠度高的电解水生成装置。

本发明的第12种电解水生成装置，在上述第1或2种电解水生成装置中的电解质为含有钠或钾的电解质。

于是，通过钠离子或钾离子的扩散，起到均匀离子浓度的作用，使阳极、阴极间电流容易通过，能在短时间高效地得到pH值高的碱性水。按实验结果，以1.5A电解500CC水10分钟能得到pH12的碱性水。这种还原能力强的碱性水具有对油脂的皂化或乳化作用以及对蛋白质的水解作用，去掉家俱或住宅建材、电气制品等的表面污垢的洗涤能力高，并且能利用作为对手等的皮肤也安全的洗涤水。

本发明的第13种电解水生成装置，在上述第1种或第2种电解水生成装置中的电解质，由食盐、氨基酸盐、谷氨酸盐、维生素盐、抗坏血酸盐、有机酸盐、核酸盐等至少一种构成。

这样，通过把食盐作电解质，普通人都容易得到，即使在家庭或办公室也容易使用。

另外，通过把氨基酸盐或谷氨酸盐作电解质，能够使液体中所存在的氯离子极其微少，同时对人体使用也是安全性高的物质，所以能保持安全性，同时又由于在电解时在阳极侧所产生的氯气量少，所以在电解时能抑制在阳极侧产生氯气。与此同时，由于在阳极室添加电解质，所以在阳极侧所生成的电解水不与阳极侧所生成的电解水混合，并能抑制向阳极侧混入有机物。因此，能抑制腐败，并由于在使用后不残留晶体，所以能节省第二次擦试的工夫，减轻使用中的不舒服的感觉。

并且，谷氨酸盐作为调料的谷氨酸钠在市场上能买到，普通人容易得到，即使在家庭或是办公室都容易使用。

另外，通过把维生素盐或抗坏血酸盐作为电解质，在液体中所存在的氯离子极少，在电解时，在阳极侧所产生的氯气量变少，同时，即使产生氯气也能够除去氯气，所以能把气氛中的氯气浓度保持在低水平，并能进行愉快地电解。

另外，通过把有机酸盐或核酸盐作电解质，能使在液体中存在的氯离子变得极少，在电解时，在阳极侧产生的氯气量少，并能有效地除去氯气。并且，能把进行电解的气氛中的氯气浓度保持在低水平，进行愉快地电解。

并且，有机酸为具有羧酸的弱电解质，所以与把食盐用作电解质的情况相比，在阳极室的被电解的水的pH不变低。因此，难于产生氯气。

另外，通过微生物也能分解含核盐的溶液，所生成的物质几乎都是氨基酸，所以安全性高。

本发明的第14种电解水生成装置，把在第1种或第2种电解质水生成装置中的隔膜作成阳离子交换膜。

这样，通过把隔膜作成阳离子变换膜，能防止使钠离子或钾离子等阳离子从阳极室向阴极室移动并且氯离子等的阴离子向阴极室移动，所以能高效地得到上述本发明的第1—5种电解水。

本发明的第15种电解水生成装置，把上述第1或2种电解水生装置中的阴极室作成比阳极室大的内容积。

这样，主体尺寸不变大，并能多收集作为洗涤水使用的阴极室的碱性水。另外，在排出阳极室的酸性水时，能减少排水容量。

本发明的第16种电解水生成装置，把在第1或第2种电解水生成装置中的电解槽的至少一部分作成透明或半透明的容器使从电解水生成装置的外部能看到并确认其内部情况。

这样，在外部可容易确认电解槽中的水量或水位、电解的情况、电极等的水垢附着情况等。因此，例如，不必特别需要检测电解槽水位的水位传感器或检测电路等，能简化并廉价构成装置。另外，不用打开电解槽上方的盖从侧面就能确认水垢附着情况，所以能更容易有把握地撑握用柠檬酸等溶解洗涤附着水垢的加入时期等，并能更容易保持其性能。

本发明的第17种电解水生成装置，使在上述第1或2种电解水生成装置中的被电解的水的阳极室的水位与阴极室的水位相同或高出。

这样，能促进从阳极室向阴极室的钠离子或钾离子等的阳离子的移动，所以在阴极室性有效地生成阳离子浓度高的pH值也高的碱性水。另外，能加速向阴极侧的离子移动，所以使阳极与阴极间电解时的导电率降低，也能抑制低消耗功率。

本发明的第18种电解水生成装置，在上述第1或2种电解不生成装置中的电解槽底部形成滞留电解质的电解质滞留部并设置引导电解质向隔膜与阳极的相对部的电解质引导机构。

这样，能向电极与隔膜之间供给高浓度的电解质溶液，所以用少的电解质能得到高电解效率，并能以低功率进行电解。

另外，由于能减少电解质的消耗量，减少电解质的补充次数及补给量，能方便地使用，并能经济地进行电解。

本发明的第19种电解水生成装置，在第18种电解水生成装置中的电解质滞留部构成为使电解槽底部倾斜。

这样，使在电解槽底部所滞留的高浓度的电解质溶液沿倾斜面集积，通过把该电解质溶液引导到阳极与隔膜的相对部，能实现有效的利用电解质。

在本发明的第20种电解水生成装置中，在上述第18种电解水生成装置的电解质引导机构被构成为阳极的下端在电解槽底部具有间隙，并使能进入到电解质滞留部。

这样，由电解所产生气体的上升造成的水对流能把在电解质滞留部所滞留的高浓度的电解质溶液引导到相对部，所以在相对部的食盐浓度变高，提高电解效率，同时能抑制用于提高电极间的导电率的消耗的功率。

另外，由于阳极的下端不接触到电解槽的底部，能从电极向外流入水，并能更能效地引起对流提高电解效率。

在本发明的第21种电解水生成装置，在上述第1或第2电解水生成装置中的排出机构能取出在阴极室所生成的阴极水的一部分。

这样，通过在电解槽残留阴极水，使在电解中从阳极室所产生的氯气等的有害气体溶解到被残留的阴极水中，或通过与阳极水混合被中和。

本发明的第22种电解水生成装置，具有检测电解水容器存在的容器检测机构，所述检测机构在不检测容器时，限制电解动作并禁止驱动排出机构。

这样，通过容器检测机构，只在存在电解水容器时使电解动作，并且在电解结束后能自动排出在电解水容器中的碱性水。因此，能防止通过电解隔膜的酸性水与碱性水的浸透混入，并能防止pH值变差，同时在不存在容器时，能防止误排出。

在本发明的第23种电解水生成装置，在上述第1或第2种电解水生成装置的构成中，具有保持使由电解槽所产生的有害气体溶解的液体的液体保持机构，有害气体被溶解吸收到液体保持机构的液体中并能防止有害气体向外部扩散。

另外，由于溶解有害气体的是液体，所以能简单地更换，并以简单的构成能反复处理有害气体。

在本发明的第24种电解水生成装置，在上述第23种电解水生成装置中的液体保持机构被构成为能使被电解的水保持在微细空隙中，使有害气体接触到所述被电解的水，由此，通过毛细管现象能平稳地使液体浸透到微细空隙内。另外，液体在液体保持机构内部以复杂的形状被保持，所以其表面积特别地被扩大，能有更大的与有害气体的接触面积，并能提高有害气体向液体的溶解效率。

在本发明的第25种电解水生成装置，通过用连续发泡体构成上述第23种电解水生成装置中的液体保持机构，可立体地与多数孔间连通，在孔内的液体与有害气体的浸透性变好。另外，连续发泡体为海绵状物，能以廉价的方法制得。

并且，通过用耐氯气材料制成，能防止因有害气体为氯气的老化作用，保持液体保持性能，并能保持有害气体的溶解性。

在本发明的第26种电解水生成装置，通过装卸自由地构成在上述第23种电解水生生成装置中的液体保持机构，在液体保持机构被污染或老化时容易取出洗涤，或进行更换。

在本发明的第27种电解水生成装置，在上述第1或2种电解水生成装置中，具有混合在阴极室所生成的阴极水的一部分与在阳极室所生成的阳极水的混合机构，通过使pH值低的阳极水与阴极水混合进行中和，能抑制产生氯气等的有害气体，或由中和也能抑制腐蚀性，所以能防止金属或不锈钢制品被腐蚀。

在本发明的第28种电解水生成装置，在上述第27种电解水生成装置中的混合机构用电解槽下方的混合槽与开关阀构成，利用落差把阳极水和阳极水送到混合槽，并能在混合槽可靠地进行混合。因此，能以简单地结构充分地进行混合。

在本发明的第29种电解水生成装置，在上述第28种电解水生成装置中的混合槽能从电解水生成装置主体自由地装卸，并设置检测该混合槽存在的混合槽检测机构，当所述检测机构没检测混合槽时，限制开关的动作，所以能容易地从混合槽取出水使用，或倒掉。另外，在错误打开开关阀直接取出混合槽时，能防止电解水溢出。

本发明的第30种电解水生成装置，在上述第28种电解水生成装置中，具有检测混合槽内的水量的混合水检测机构，并根据混合水检测机构的检测值控制开关阀，能防止在误操作混合槽槽内满水状态下再向混合槽注电解水而发生溢出。

本发明第31种电解水生成装置，通过上述第28种电解水生成装置的混合机构，设定阴极水量使被混合水的pH为3—8的范围，在阳极水中添加含食盐等的氯离子的电解水进行电解，则降低pH值，开始散发氯气。当该pH超过3时，显著地降低氯气的散发量，而当pH为5以上时，则几乎不散发氯气。因此，如设定pH为3—8，则能抑制氯气散发。

本发明的第32种电解水生成装置，在上述第1种或2种电解水生成装置中，使用取出一部分在阴极室所生成的阴极水后的残留水和阳极水，在阳极和阴极施加反电位，并使阳极水的pH上升，能抑制从电解结束后的阳极水中的氯气散发。另外，由于为了在洗涤等使用阴极水，用所取出后的残留水能中和阳极水，所以不浪费。

本发明的第33种电解水生成装置，在上述第32种电解水生成装置中，施加反电位使阳极水的pH上升到3以上。因此，能可靠地抑制从阳极水中散发氯气。

本发明的第34种电解水生成装置，在上述第1或2种电解水生成装置中具有开关电解槽的给水口的盖和保持盖关闭的盖关闭保持机构，所述盖关闭保持机构从开始电解保持规定时期的关闭，利用该盖在电解中或电解结束后能防止从阳极水中所产生的氯气散发。另外，通过盖关闭机构能防止因误打开充满氯气的电解槽的盖而给使用者带来的不舒服的感觉。

本发明的第35种电解水生成装置，在上述第34种电解水生成装置中具有检测开关盖的盖开关检测机构，根据所述盖开关检测机构的检测动作进行电解，所以能防止开盖直接进行电解。

本发明的第36种电解水生成装置，在上述第1或2种电解水生成装置中具有检测电解槽内的电解质浓度的电解质检测机构，并根据所述电解质检测机构的检测值控制电解条件。并且，能检测出电解质浓度，所以能检测电解质供给机构的故障或电解质的供给不足。另外，即使在电解槽内的被电解的水不足时，也能撑握电解质浓度上升、或电解质检测机构与被电解的水的接触状态的变化。因此，当检测到异常情况时，或中止电解，或通过电解质浓度的大小调整电解时间及电解电流能生成稳定的电解水。

本发明的第37种电解水生成装置，在上述第36种电解水生成装置中的电解质检测机构的检测值达到规定值前供给电解质，能防止电解质供给机构和供给量不均，并能生成每次一定的电解水。

本发明的第38种电解水生成装置，在上述第36种电解水生成装置中的电解质检测机构的检测值为规定范围内时可以进行电解，而当判断该检测值偏离规定范围时为任何异常时中止电解，并能在规定范围内进行电解。因此，所生成的电解水能稳定在规定范围内。

本发明的第39种电解水生成装置，在上述第36种电解水生成装置中的电解质检测机构通过阳极与阴极间的电位或电流进行检测。该电极间的电位或电流与被电解的水的导电率相关，也与电解质浓度和导电率相关。因此，从电极间的电位或电流能容易地检测出电解质浓度，所以能简单地构成兼用电极和电解质检测机构。

本发明的第40种电解水生成装置，在上述第1或2种电解水生成装置中，具有检测电解槽内的被电解的水的水量的水量检测机构，根据水量检测机构的检测值控制电解运转。由此，通过检测电解槽内的水量调整电解质的供给量或电解时间、电解电流，能生成与被电解的水量无关的一定的电解水。

本发明的第41种电解水生成装置，如上述第40种电解水生成装置中的水量检测机构的检测值，偏离规定范围，则禁止电解，能防止在忘加被电解的水或异常低水量的电解时电极或隔膜的老化，同时通过稳定进行电解时的水量，稳定所生成的电解水的性质。

本发明的第42种电解水生成装置，在上述第1或2种电解水生成装置中，当向阳极和阴极的通电累积时间或通电次数超过规定时间或规定次数时进行报警，在继续电解时，自来水等的被电解的水中所含的水垢成分析出到电极或隔膜上，使电解性能变差。为了消除这种情况，通常使用柠檬酸进行洗涤。因此，当通电累积时间或通电次数超过规定时间或规定次数时通过报警可通知使用者在最适当洗涤时间进行上述洗涤。

本发明的第43种电解水生成装置，在上述第42种电解水生成装置中的通电累积时间分别单独计算电解槽洗涤用与电极及隔膜的更换用并进行报警，不仅通知水垢成分的洗涤时间，而且也能通知使用者按电极或隔膜的寿命进行更换的时间，使更容易进行维护。

附图说明

图1为本发明实施例1的电解水生成装置的构成图。

图2为实施例1的操作面板的构成图。

图3为实施例1的控制动作的时间表图。

图4为实施例1的电解水生成装置的外观图。

图5为pH与有效氯存在比例的关系图。

图6为本发明实施例1的电解水的pH与洗涤能力的关系图。

图7为实施例1的电解水的钠离子浓度与洗涤能力的关系图。

图8为实施例1的电解水的氯离子浓度与洗涤能力的关系图。

图9为实施例1的相对电解水的氯离子浓度的钠离子浓度的比例与洗涤能力的关系图。

图10为实施例1的阳极水与阴极水的水位差与阴极水的pH及钠浓度的关系图。

图11为本发明实施例2的电解槽的构成图。

图12为本发明实施例3的电解槽的构成图。

图13为以往的电解水生成装置的构成图。

图14为以往的电解水生成装置的外观图。

图15为另一以往的电解水生成装置的构成图。

图16为以往有害气体处理装置的构成图。

图中，50—电解槽，51—给水口，52—盖，53—隔膜，54—阳极室，55—阴极室，56—阳极，57—阴极，62—液体保持机构，66—电解质罐，69—电解质(食盐)，79—供给机构(脉冲泵)，77—排出机构(泵)，80—电解水容器，81—混合机构，83—开关阀，84—混合槽，85—控制机构。

具体实施方式

以下参照附图说明本发明的实施例

实施例1

图1表示本发明实施例1的电解水生成装置的构成图。图2表示本发明的实施例1的控制机构的操作面板。图3表示本发明实施例1的控制动作的时间图。图4表示本发明实施例1的电解水生成装置的外观图。图5表示氢离子浓度(pH)与有效氯的状态特性图。

该实施例表示作为电解水采取碱性水，并用作洗涤水的情况，以图1为中心进行说明。在图1中，50为用电解槽盖52关闭上端的给水口51使成密闭状态的电解槽，通过离子透过性隔膜53形成阳极室54和阴极室55，并通过隔膜53相对设置各阳极56及阴极57。在电解槽50的下方设置阳极水出口58和阴极水出口59，在阴极室55的中水位部60设置取出电解后的阴极水的取出口61。另外，阴极室55比阳极室54的内容积大，虽然在图中不容易看，其比例采用1∶5，使阳极水的排水量变少。

在电解槽50的上方给水口部51上具有溶解处理由阳极室54所产生的有害气体氯气的液体保持机构62，该液体保持机构62具有微细空隙结构，使液体能浸透并保持在内部的空隙。这里所谓液体是指向电解槽50所供给的被电解的水为自来水或地下水，下面记作原料水。

由电解槽50所产生的气体通过液体保持机构62从排气口63排出。

这时氧或氢等难于溶解于原料水的气体从排气口63被排出，氯气接触在液体保持机构62中所含的原料水并溶解。在液体保持机构62的上面设置滞留原料水的凹状滞留部64和在其底部液体保持机构62的底能浸入到原料水的液体滞留部65。

液体保持机构62由把耐氯气材料的聚乙烯连续发泡成型的多孔体的海绵构成。

使用者从上方打开电解槽盖52向电解槽50注入原料水进行给水，这时原料水一旦扩展到液体保持机构62的上面后，进入阳极室54侧。然后，注满阳极室54并溢出的原料水注入到阴极室55。

另外，电解槽50的至少一部分成透明或半透明的容器使从装置主体外部能看到和确认内部情况。这里用透明的丙烯酸树脂成型电解槽50，并构成为电解槽50的侧壁面向外侧。因此，在向电解槽50供给原料水时，从侧面能确认水位，便于使用。另外，当长期反复进行电解，则在原料水中所含的水垢成分析出到电极或隔膜，并且在电解槽50的内壁面上，所以需要定期进行洗涤。但是由于能观察到水垢附着状况和洗涤情况，所以容易进行维护。

66为具有装卸自由的盖67及电解质床68的电解质罐，这里填充食盐69作为电解质。通过由脉冲泵构成的供给机构71从在阳极室54上所设置的给水口70把加入到电解槽50的原料水经导入管72从电解质罐66的上方送到电解质罐66。被导入的原料水溶解食盐69制成饱和食盐水，通过电解质床68及给液管73从电解质供给口74把电解质溶液供给到阳极室54。

在阳极室54所供给的饱和食盐水，由于相对原料水的比重大，所以沉滞留在阳极室54的底部。当在该底部滞留的高浓度的食盐水开始电解时，通过在阳极56表面所产生的氧或氯气上升时的对流，在阳极56与隔膜53之间与原料水混合同时被引导，最终成为全部都混合的状态。

这里，在给液管73的电解质供给口74附近阻止阳极室54的原料水倒流的方向上设置单向阀75A，在导入管72的电解质罐66与供给机构71之间，设置防止电解质罐66的食盐水倒流供给机构71的单向阀75B。另外，通过把电解质供给口74设置在比电解质罐66的液面76更上方位置，利用落差防止电解质罐66内的饱和食盐水流出到电解槽50。并且，通过把电解质供给口74与给水口70的设置高度大致相同，即使电解槽50的原料水没有时，电解质罐66的出入口的落差也没有了，能防止电解质罐66内的水流出。另外，通过把给水口70设置成比在阳极室54底部所滞留的高浓度的食盐水的滞留部更向上方，使供给到给水机构71的食盐水不能再被吸引，所以能防止食盐对给水机构71的腐蚀及固着。

另外，电解质罐66的至少一部分制成透明或关透明的容器使从装置主体的外部能观察并确认内部的情况。这里电解质罐66用透明的丙烯酸树脂成型而成，并使电解质罐66的侧壁对向外侧构成。由此，从外部能确认电解质罐66内的食盐69的量，所以能方便地补充食盐等。

在阴极水取出口61的下流设置排出机构77，通过驱动排出机构，经排出管78，从排出口79由电解水容器80取出阴极水。

另外，在阴极水出口59和阳极水出口58的下流，设置混合阴极水与阳极水的混合机构81。该混合机构81由通过排水管82并混合阳极水和阴极水的同时排出的开关阀83、和由储存该开关阀83的排水的混合槽84构成，最后通过该混合槽84使阴极水与阳极水完全混合。

通常，通过添加食盐的电解，生成pH11.5—12.5水平的阴性水时，可生成阳极水的pH为2左右的强酸性水。在这种情况下，被电解的阳极水的有效氯，如图5所示，依据pH氯气与次氯酸的存在比例变化，pH愈低，作为氯气所存在的比例愈增加，当所述pH值下降后，有害的氯气散发到大气中。因此，为了能抑制该氯气的散发，需要至少pH为3以上，而最好pH为5以上。

因此，在本实施例中，通过用混合机构81混合阳极水和阴极水，并设定混合比例使至少混合水的pH为3以上。把阳极水与阴极水的容积比例按1∶5所生成的电解水，相对pH2的阳极水为1，使pH12的阴极水混合并求出pH超过3的阴极水比例的结果为2。然后，混合水的pH超过5的为2.5的比例。所以相对阳极水为1设定阴极水的比例为2.5。混合水的pH越高越能抑制氯气产生，并且也不容易产生腐蚀问题。但是，当该值高时，需要更加增加阴极水的混合比例，使作为洗涤水的使用量变少。而且当pH为8以上时阴极水就没有了。因此，即使pH高也不能超过8。这也与排水的水质基准的pH为8.6以下是一致的。

另外，混合槽84构成为能取下，在完成排水后，使用者取出该混合槽84，倒掉其中的混合水。还有，该混合水含的次氯酸多，pH接近中性，所以能用作防止生成垃圾腐败的除菌。开关阀83为由电机(未图示)驱动的3通阀，通过旋转角度起着切换关闭阴极水侧与阴极水侧的两入口的状态和开放阴极水侧与阳极水侧的两入口和出口的3方的状态的的作用。

85为由操作面板86、控制电路87、反电压机构88和直流电源89构成的控制机构。

控制机构85被构成为把检测在电解水容器80中存在的容器检测机构90的信号输入到控制电路87，并通过容器检测机构90容器只在排出口79的相对位置存在时进行电解。

并且，控制机构85把规定量的原料水(被电解的水)加入到电解槽50，用脉冲泵71按成规定电解质浓度把饱和食盐水供给到阳极室54后通过规定地通电时间使规定电流通入到阳极56和阴极57之间，把在阴极室55所生成的电解水都成为pH为11.5—12.5的碱性水，通电所述规定时间后自动地停止其通电。

另外，控制机构85在停止向阳极56和阴极57通电后，自动地运转排出机构77的泵，把pH11.5—12.5的碱性水从阴极室55自动地输送到电解水容器80后停止，然后由显示灯100(图2)或谐声、蜂呜器等的生成报警部进行报警。

而且，控制机构85通过电解槽50的水位检测机构的水位传感器A91、B92的检测值控制电解运转。即，在电解运转开始时，如水位不在水位传感器B92上，则制定原料水的供给不足，中止电解。另外，如水位在水位传感器A91上，则供水过度，也中止电解。也就是当水位在水位传感器B92并且不在A91上时控制使电解运转。

另外，控制机构85把检测在混合槽84所存在的混合槽检测机构93与检测在混合槽84内的混合水满水的混合检测机构94的信号输入到控制电路87，在判定没有混合槽84或判定混合水满水时用显示灯或谐声、蜂呜器等的排水注意的报警部进行报警，同时控制不打开开关阀83。另外，两侧测机构94、95由感应设置在浮子96上的磁铁97的磁性的舌簧接点开关构成。

另外，控制机构85，在电解槽50上设置检测关闭电解槽盖52的盖开关检测机构98，并在打开盖时控制不开始电解的运转。

另外，设置保持该电解槽盖52的关闭的盖关闭保持机构99。该盖关闭保持机构99由螺线管构成，使通过控制电路87从开始电解到规定时间之间起到保持关闭的作用。即，在电解中或电解结束后当考虑到电解槽50内充满氯气的时间内不打开电解槽盖52。由此，能防止使用者不注意打开电解槽盖52受到氯气的作用而使人产生不愉快，或者氯气泄漏使周围的金属腐蚀等问题。

并且，控制机构85具有检测直流电源89的电压的电压检测电路(未图示)，并且具有从该电压值求出添加到阳极室54的食盐量的电解质检测机构87A。在阳极室54添加食盐时，在阳极56与阴极57间的导电率随添加量成正比上升。因此，在电极间流过恒电流时，能求出作为电位差的导电率，并能推定食盐的添加量。

另外，控制机构85装有存储向阳极56与阴极57的第1通电时间的累积时间的非易失性存储器(未图示)，在该第1通电累积时间超过第1规定时间时，则点亮电解槽洗涤灯113，催促使用者洗涤电解槽50的内面。这里所谓洗涤是指使阴极57及隔膜53或电解槽50内壁所附着的水垢成分膜落而进行的洗涤，当在自来水等原料不中所含的钙或镁析出并附着在阴极57及隔膜53上时，则降低电解效率，或不能使阴极室55的电解水的pH为11.5以上，或不能充分地提高钠离子浓度，并不能保持电解水的洗涤能力。作为除去这种水垢的方法，一般可加入柠檬酸，使水垢成分溶解进行。在本实施例中，也提出由柠檬酸的洗涤。在进行洗涤时，按压第1消除开关(未图示)，进行第1通电累积时间的清洗。

并且，控制机构85装有存储向阳极56与阴极57的第2通电时间的累积时间的非易失性存储器(未图示)，当该第2通电累积时间超过第2规定时间时，则熄灭电解槽洗涤灯113，促使使用更换阳极56、阴极57以及隔膜53。阳极56、阴极57和隔膜53有一定寿命，进行长时间电解，将消耗、变差而不能保持最初的性能。把这种寿命作为第2规定时间进行设定，达到寿命进行更换，能保持通过电解所生成的阴极水高洗涤能力。在进行这种更换时，按压第2消除开关(未图示)，进行第2通电累积时间的清除。

另外，在判断电解槽洗涤或阳极56、阴极57和隔膜53的寿命时使用通电累积时间，但是如每一次有一定的电解时间，则以电解次数乘以电解时间求出累积时间，所以也可通过通电次数进行判定。

49是一体装入上述各构成要素构成的电解水生成装置(图4)，如该图所示，从主体49取出电解水容器80，在其上安装喷雾机构120。另外，该喷雾机构120也可与电解水容器80一体构成。由于是一体构成，即使设置在家庭或办公室也能方便地使用。

在上述构成中，按下述说明其工作过程和作用。

在电解前，打开电解槽50的电解槽盖52，加入原料水到规定水位。这时，通过在液体保持机构62中注入原料水使原料水浸透液体保持机构62，同时流入到电解槽50内。然后，到达规定水位后停止供给原料水，液体保持机构62上面的滞留部64中所滞留的原料水逐渐地浸透到液体保持机构62内部。另外，从液体保持机构62当出的原料水滞留到液体滞留部65，由于成为把液体保持机构62浸入原料水的状态，所以液体保持机构62能经常地保持原料水。

然后，关闭电解槽盖52，按动操作面板86的电源开关102，开动电解开关103，点亮电源灯104和电解灯105，开始电解动作。另外，这时如不关闭电解槽盖52，则盖开关检测机构98开动并检测，点亮盖关闭灯106，同时暂缓电解开始，促使使用者关闭盖。因此，避免在电解中所产生的氯气等有害气体扩散到电解槽50外，不给使用者带来不舒服的感觉。然后，关闭盖，灯106熄灭，开始电解工作。然后，当开始电解时，盖关闭保持机构99工作，直到电解水填充完保持关闭盖。

另外，如电解水容器80没安装到规定位置，通过容器检测机构90检测出，点亮操作面板86的容器安装灯107，警告忘安装电解水容器80，同时暂缓电解开始。由此，在误操作时不能把电解水排出到容器外。然后，如安装电解水容器80，容器安装灯107熄灭，开始电解动作。

在混合槽84没安装到规定位置时，混合槽检测机构93检测出，点亮排水罐安装灯108，警告使用者忘安装混合槽84，促使安装混合槽84。这时，对电解没有问题，所以开始电解运转。当安装混合槽84，但上次的混合水没倒保留时，混合水检测机构94检测混合水满水，点亮排水满水灯109，促使使用者排出混合水。但是，在电解运转结束时，在混合槽84的混合水被排出为空的状态时直到安装到规定位置的正规状态不打开关阀83。在所述正规状态时，熄灭灯108、109，打开开关阀83，把阳极水和阴极水流到混合槽84。

另外，如电解槽50的原料水的水位不充分而原料水达不到水位传感器B92，则点亮给水灯110，警告给水不足，同时暂缓电解开始。相反，由于原料水的加入过度达到水位传感器A91时，点亮给水过度灯111，暂缓开始电解。然后，在原料水位在水位传感器A91与B92之间时开始电解动作。例如，当在低水位进行电解时，在阳极56及阴极57局部地流过大电流，恶化电极寿命。相反，当在超过隔膜53部的上端的水位进行电解时，阳极水与阴极水混合，得不到阴极水的洗涤性。另外，这种水位偏差影响所生成的阴极水的pH值及钠离子浓度，不能得到稳定的性能。通过该水位传感器A91、B92的检测值进行控制能消除这种问题，并能稳定的电解。

其次，参照图3说明电解动作。启动电解开关102，则首先脉冲阀71只在规定时间驱动，阳极室54的原料水经导入管72、单向阀75B被送到电解质罐66。电解质罐66构成为密闭状态，通过导入原料水，饱和状态的食盐水经电解质床68、给液路73、单向阀75A，由电解质供给口74按规定量供给到阳极室54内。饱和食盐水比阳极室54内的原料水比重大，所以滞留到阳极室54的底部，并在底部形成电解质滞留部。

然后，开动控制电路87，在阳极56和阴极57间施加电压，开始电解。这时直流电源89供给恒电流，使生成一定的电解水。另外，反电压机构88设定在通常的极性运转电解那样，在阳极56为正极、阴极57为负极。

这时，通过电解开始时的电极间的电压电解质检测机构87A检测食盐的供给量，在判断比规定量少时，再次驱动脉冲泵71规定时间，在使电解质检测机构87A达到食盐的供给量规定值前反复进行。但是，即使反复多次(例如5次)也没达到规定值，则使食盐补给灯112点亮中断电解。这时可能是发生电解质罐66的食盐69空了，或脉冲泵71有故障。

然后，在正常开始电解时，在该极性的电解规定时间Le，在电解时间阳极室54发生化学式1的反应，生成酸性水。

这时在阳极56与阳极57的相对面通电，产生电解气体。在阳极56表面产生氧气和氯气，由该气体上升的对流作用在阳极56表面与隔膜53之间形成循环流。然后，通过该循环流的31导作用，阳极室54底部的电解质滞留部的高浓度食盐水与原料水混合，同时在阳极56与隔膜53之间流入。因此，在电解开始后，比阳极室54总体的食盐浓度浓的食盐水流入到阳极56与隔膜53之间，起到提高电解效率的作用。

化学式1

另一方面，在阴极室55发生化学式2的反应，由于中和羟基OH^-，Na⁺通过隔膜21移动，生成碱性水。

化学式2

这里，在阳极室54的阳极56和隔膜53之间供给高浓度的食盐溶液，所以在短时间能得到pH11.5—12.5的还原能力强的碱性水。即，在阳极56与阴极57间施加电压时，在被电解的水中所含离子由于电吸引阳/阴极56、57与相反极性的离子通过隔膜53移动。因此，在导入到阳极室54的食盐中所含的Na离子马上经过隔膜53向阴极室55移动。其结果，短时间能得到pH值高的碱性水。按实验，以1.5A电解500CC水10分钟，能得到pH12的碱性水。该钠离子浓度高的碱性水具有对油脂的皂化和乳化作用以及对蛋白质水解作用，并且能作为家俱或住宅建材、电气制品等的表面的洗涤水利用。

另外，只在阳极室54供给食盐溶液，在阴极室55生成氯离子Cl^-浓度低的碱性水。Cl^-成为妨碍洗涤能力的因素，所以通过只在阳极室55供给食盐溶液，能生成洗涤能力高的碱性水。

在阳极室55所生成的碱性水，电解规定时间Le后，直接按予先设定的时间to驱动排出机构77，经阴极水取出口61通过排出管78由排出口79注入到电解水空器80。然后，从中水位部60取出上部的碱性水。由此，能防止通过隔膜53的酸性水与碱性水的浸透混入，能防止pH值变差。并且，在电解水容器80，如图4所示，安装喷雾机构120，能直接喷雾到被洗涤面进行使用。

其次，控制电路87使反电压机构88动作，在阳极56与阳极57间加反极性，即，阳极56侧施加负极，阴极57侧施加正极电压进行电解。在该反电压施加规定时间tr。

这时在到阴极室55的中水位部60的残留水与阳极室54的阳极水进行反极性的电解，阳极水的pH上升，而阴极水的pH下降。即，两者都接近中性。

如图5所示，在阳极室54添加食盐，所生成的阳极水多含有效氯，当该溶液中的有效氯pH低时，则以氯气状态存在，所以在空气中放出氯气。因此，至少使阳极水的pH为3以上，而最好pH为5以上能抑制氯气放出。当阳极水的pH变高时，相反阴极水的pH降低，但阴极水中几乎不含有效氯，即使pH为3以下，几乎也不放出氯气。因此，充分长地进行施加这种反电位能有好结果。

进一步施加这种反电位，通过上次的电解在阴极57表面所极出的水垢成分被氧化进行洗涤。即，在原料水中含有各种离子，特别是钙离子或镁离子等阳离子与阴极室55的氢氧根反应成氢氧化钙或氢氧化镁，当超过溶度积时，析出在阴极57或隔膜53的表面，成为妨碍电解电流的因素，但是通过进行规定时间的这种反电解运转，能良好进行洗涤，分解水垢成分，并能实现电极的长寿命。

然后，在施加反电位结束阶段，打开开关阀83规定时间td，使阳极水和阴极水排到混合槽84中进行混合。在该混合槽84中所储存的混合水使用者从主体49中取出混合槽84倒掉、再将空的混合槽84送回主体49完成一连串的运转。

如上所述，本实施例的电解水生成装置，具有电解槽50和控制机构85，该电解槽50在阳极56和阴极57之间配设透过离子性隔膜53，通过该隔膜53，形成阳极室54与阴极室55；该控制机构85把被电解的水加入到阳极室54及阳极室55，同时至少向阳极室54供给比用同样阳极室54电解合适的浓度高浓度的电解质69，并以把供给到阳极室54内的高浓度的电解质69滞留到同阳极室54的底部的状态，或在阳极室54内循环其一部分，同时与被电解的水混合进行电解时，在阳极室54所生成的电解水成pH11.5—12.5的碱性的状态停止向阳极56与阴极57之间通电。所以，在电解被电解的水时，通过随着电解在阳极室54内的循环流在阳极室54的底部所滞留状态的电解质被引到阳极56与隔膜53之间、通过透过离子性隔膜53，钠离子主要向阴极室移动。然后，在所述阴极室55生成钠离子浓度高的pH11.5—12.5的碱性的电解水。这样所生成的pH11.5—12.5的电解水是具有对油脂的皂化或乳化作用以及对蛋白质的水解作用，能利用作为家俱或住宅建材表面等的洗涤水的洗涤能力优良并且安全的电解水。

另外，在图6中表示评价试验本实施例的电解水生成装置所生成的电解水的洗涤能力的结果，变更该试验中的电解水的食盐供给量、电解时间、电解电流，使pH变化。由该洗涤能力评价试验，在电解水的pH为11.5以上时能实际感到有洗涤能力的结果，而在pH不到11.2时，得不到有效的结果。另外，该洗涤能力评价试验方法是在市售的瓷砖上附着含油分的标准污染物的试片上喷雾规定量电解水，经规定时间后使规定负荷加在擦拭纸上使之滑动擦试后，用色差计在规定位置上测定新的瓷砖与擦拭后的瓷砖的色差，是定量评价的方法作为洗净率进行定量化。洗净率为100％表示能洗净到新瓷砖的程度，而为0％表示几乎没去掉污物。该一连串试验在常温(15—25℃)的条件下进行。

另外，在表1中表示由检测机关进行用本发明实施例的电解水生成装置所生成的电解水的各种安全性项目的确认试验结果。表1

这种安全性评价试验，使用兔、鼠作试验，○记号表示没有变化，△记号表能看到轻微刺激。另外一记号的栏没有进行试验。根据这种安全性评价试验结果，pH12.5的电解水由试验没看到变化。有关对眼粘膜刺激性试验，把pH12.8的电解水点到兔的眼睛中，用确认角膜、虹膜以及结膜的变化的试验方法得到有轻微变化的判断结果的报告。

从上记洗涤能力评价试验及安全性试验的结果，对于pH11.5—12.5的碱性的电解水能确认具有洗涤能力优良并安全的结果，而pH不到11.5的电解水不能说洗涤能力优良，并且pH超过12.5的电解水也不能说具有安全性。

然后，与上述相同，求出变化食盐供给量和电解时间所生成电解水的钠离子浓度不同的阴极水的洗涤性能。在本实施例阳极室54加入电解质69进行电解，所以阴极室55的钠离子浓度与食盐供给量、电解时间、电能电流成比例增加。该钠离子浓度与洗涤率的关系，如图7所示，钠离子浓度在300ppm附近有峰值，而钠离子浓度在150ppm以下或700ppm以上洗涤率降低，并不能认为洗涤能力优良。钠离子水解油脂成分，或变成容易溶解在甘油或脂肪酸等水中的成分，或与脂肪酸反应生成脂肪酸肥皂等提高洗涤能力的反应。因此，当降低钠离子时，洗涤能力降低。该洗净率能有峰值可以认为是通过电解在钠离子从阳极室54移动到阴极室55时，与水一起移动，并且一部分阻碍洗涤因素的氯离子也移动。因此，能确认钠离子浓度从150ppm到700ppm的电解水洗涤能力优越。另外，当钠离子浓度过高时，可能对家俱或地板等材料有损伤，所以是不理想的。另外，实验可以确认，即使阴极水的pH值调整为11.5—12.5，并且钠离子浓度为从150到700ppm的范围内，用pH值截止到11.5的电解水，洗涤能力也低。

另外，在本实施例中作为电解质使用食盐，但是用氯化钾代替氯化钠也能得到同样的效果。即，钾离子代替钠钠离子具有同样的洗涤作用。

然后，对改变食盐供给量与电解时间所生成的电解水的氯离子浓度的不同对阴极水的洗涤性能进行说明。由电解氯离子也从阳极室54向阴极室55移动，图8中示出包括在阴极室55也供给食盐时氯离子浓度与洗净率关系的实验结果，这里的阴极水的pH值为从12.0—12.2。如图所示，在阴极水的氯离子浓度超过2000ppm时，降低洗净率，并不能说洗涤能力优良。但是，在普通的自来水等所用的原料水中最初也含有数ppm的氯离子。另外，在只阳极室添加食盐即使得到pH11.5以上的阴极水，由于也多少有氯离子混入到阴极室，所以不可避免50ppm水平的氯离子。而且，如特意把氯离子浓度降到50ppm以下，则降低原料水的导电率，提高消耗电力，或必须使用离子交换水作原料水，并且还必须对电解水进行脱氯处理等不适宜的问题。而且，本发明者的实验也证明，如pH值为11.5以上，即使氯离子为50ppm以下在洗涤能力方面也没有明显差别。因此，可以确认pH值为11.5—12.5，并且氯离子浓度为50—2000ppm的电解水具有优良的洗涤能力。对氯离子阻碍洗涤的机理尚不明确，但是可以认为可能阻碍钠离子的水解作用或皂化作用。因此，可以知道，只在阳极室54添加电解质食盐，而向阴极室55的添加量昼少是理想的。

另外，在本实施例的只在阳极室54添加食盐进行电解时，阴极水的氯离子浓度为500ppm以下，能得到更高的洗涤性能。

下面，说明改变向阳极室54的食盐供给量、向阴极室55的食盐供给量和电解时间所生成的电解水的，对于钠离子的氯离子浓度比例的不同的阴极水的洗涤能力。图9示出对于钠离子浓度的氯离子浓度的比例(以后称之离子比)与洗涤率的关系。这里的阴极水的pH值为12.0—12.2。如图所示，离子比在0.5以下洗净率急剧降低，不能说洗涤能力优良。由此可以确认pH值为11.5—12.5并且离子比为0.5以上的电解水具有优良的洗涤能力。另外，为了得到更高洗涤能力该离子比为1.0以上是理想的。

从上述结果可知，pH为11.5—12.5并且氯离子浓度为2000ppm以下，离子比为0.5以上的阴极水各种因素相互作用，具有更优良的洗涤能力。另外，pH为11.5—12.5并且钠离子浓度为150—700ppm，离子比为0.5以上的阴极水的洗涤能力也同样优良。

另外，离子透过性的隔膜53是钠离子或钾离子等的阳离子从阳极室54透过该隔膜到阴极室55，并抑制氯离子等的阴离子透过的阳离子膜，对于生成洗涤能力优越的电解水是有利的。

本实施例的电解槽50被构成为从给水口51所供给水的原料水首先供给到阳极室54，在这里溢出的水注入到阴极室55，因此，阳极室54的水位比阴极室55的水位高。

这里，图10示出把食盐添加到阳极室54，由在进行电解时的阳极水与阴极水的水位差的阴极水的电解性能。该图中示出，把阴极水的量、食盐浓度、电解电流、电解时间为一定，改变阳极水的水位进行电解时，阴极水的pH值与钠离子浓度。由图可知，水位差相同或阳极水的水位高时比阴极水的水位高时的pH值高，并且促进钠离子的移动。因此，能以少量的电解质高效地生成pH值高的碱性水。另外，通过设置水位差，阳极水混入阴极水能防止使电解水的性质变差。

另外，在本实施例的电解水生成装置中，通过1.5A电解约500CC的水10分钟，能得到pH12碱性水，因此，控制机构85从开始向阳极56和阴极57通电10分钟后，自动的停止通电。

这样，控制机构85通过用至少从向阳极56和阴极57之间通电开始到通电停止的通电时间判断控制电解水成为pH11.5—12.5的碱性水，不需要具有特别的pH传感器，所以结构简单，廉价，并且不受pH传感器特性变化的影响，不用维修pH传感器，能长期稳定地使用。

另外，通过把含有钠或钾的电解质作为电解质69，并且移动钠离子或钾离子，使阳极56与阴极57间的离子浓度变高，在阳极56、阴极57之间电流容易流过，并能在短时间高效地得到pH值高的碱性水。该pH值高的碱性水洗涤能力高，可利用作为对手等皮肤安全的洗涤水。特别是通过把食盐作电解质69，普通人得到容易，即使在家庭或办公室也容易使用。

另外，在使用氨基酸盐、谷氨酸盐、维生素盐、抗坏血酸盐、有机酸盐、核酸盐等至少一种作电解质69时，由于在液体中能存在的氯离子极少，同时对于人也是安全性高的物质，所以能保持安全性，并且由于在电解时在阳极56侧产生的氯气量少，所以在电解时能抑制在阳极56侧产生氯气。与此同时，具有隔膜53，在阳极室56添加电解质69，所以在阴极57侧所生成的电解水不与在阳极56侧所生成的电解水混合，能抑制向阴极57侧混入有机物，抑制腐败，在使用后不残留晶体，不用再次擦拭，能减轻使用中的不愉快的感觉。

另外，在使用抗坏血酸盐、或有机酸盐核酸盐时，即使产生氯气也可以除去氯气，所以能低水平地保持气氛中的氯气浓度。并且，有机酸为具有羧酸的弱电解质，与使用食盐作电解质时相比，阳极水的pH不变低。另外，如用核酸盐，生成的物质几乎是氨基酸，安全性高。

实施例2

图11表示本发明实施例2的电解水生成装置的结构图。另外，与实施例1的电解水生成装置相同的结构使用同一符号，并省略对其说明。

在图11中，形成使食盐水滞留在电解槽50的阳极室54底部的电解质滞留部130和高浓度的食盐水与原料的界面131。

电解质是从电解质罐66所供给的饱和食盐水，当把规定量的饱和食盐水供给到阳极室54内的原料水中时，由于其比重差食盐水沉到阳极室54的底部。然后，滞留在电解质滞留部130。这时饱和食盐水稍稍稀释，但仍然保持高浓度的食盐水，形成食盐水与原料水的界面131。

在阳极56的下部设置电解质引导部133，把该电解质滞留部130的食盐水引导到阳极56与隔膜53的相对部132。

电解质引导部133被设置在使其下端134进入电解质滞留部130内的位置，并且与阳极室54底有间隙。另外，设置成与阳极56的背面135侧密接。

利用这种结构开始电解时，则与阳极56的隔膜53的相对面生成氧及氯气，随着这些电解气体的上升，产生如虚线所示的循环流。该循环流引导电解质滞留部130内的高浓度的食盐水流动，所以高浓度的食盐水与原料水混合，同时，流过阳极56和隔膜53之间，这时的食盐浓度保持比阳极室54的总体食盐浓度浓的状态。然后，随着电解，电解质滞留部130的高浓度的食盐水完全与原料水混合并均匀化。这样，在电解的初期阶段由于高浓度的食盐电解，所以提高效果。然后，由于所提供的食盐完全被混合，所以食盐没有未电解而残留的，食盐的利用率也高。因此，能尽快并且少的电力得到作为目的物的高pH的碱性水，并能以少量食盐高效进行电解。

实施例3

图12表示本发明实施例3的电解水生成装置的电解槽的构成图。另外，与实施例1及实施例2的电解水生成装置相同的结构使用同一符号，并省略对其说明。

在图12中，在电解槽50的阳极室54底部设有倾斜面A136和倾斜面B137，并且形成滞留电解质食盐水的电解质滞留部138。电解质为从电解质罐66所供给的饱和食盐水，由于其比重差沉降到阳极室54的底部，并由倾斜面A136和倾斜面B137导入并滞留到电解质滞留部138。这时饱和食盐水虽然稍变稀但依然保持高浓度的食盐水，并形成食盐水与原料水的界面139。

阳极56被设置在其下端140进入到食盐水的界面139下的电解质滞留部138的位置，并且与阳极室54底设置有间隙141，形成电解质引导部。

在利用这种结构开始电解时，与实施例2的作用相同，能以少的电力尽快地生成目的产物高pH的碱性水，并且能以少量食盐高效地电解。另外，由于可适应阳极室54底部的形状和阳极56的设置长度形成电解质引导部，所以构成简单。

如上所述，按上述本发明第1—6种电解水以及第1—44种电解水生成装置，能以简单小型的结构并简单地设置在家庭或办公室使用，能提供洗涤能力优越并且安全的电解水以及其电解水生成装置。

Claims (48)

1.一种电解水，是通过电解所生成的电解水，其pH为11.5—12.5，并且氯离子浓度为50—2000ppm的碱性水。

2.一种电解水，是通过电解所生成的电解水，其pH为11.5—12.5，并且钠离子浓度为150—700ppm碱性水。

3.一种电解水，是通过电解所生成的电解水，其pH为11.5—12.5，并且钠离子或钾离子浓度与氯离子浓度的比例为0.5以上的碱性水。

4.根据权利要求3所述的电解水，氯离子浓度为2000ppm以下的碱性水。

5.根据权利要求3所述的电解水，钠离子或钾离子浓度为150—700pmm的碱性水。

6.一种电解水生成装置，被构成为具有在阳极和阴极之间设置透过离子性的隔膜并通过该隔膜形成阳极室和阴极室的电解槽、向所述阳极室及阴极室供给被电解的水的给水口、至少所述向阳极室供给比在同样阳极室进行电解适当浓度高浓度的电解质的电解质供给机构、和向所述阳极和阴极施加电压进行电解水的控制机构，在以把向所述阳极室内供给的高浓度的电解质滞留在同阳极室的底部的状态下，在所述阳极室内使其一部分循环，同时与被电解的水混合进行电解。

7.一种电解水生成装置，具有在阳极和阴极之间设置透过离子性的隔膜并通过该隔膜形成阳极室和阴极室的电解槽、向所述阳极室供给电解质的电解质供给机构、取出在所述阴极室所生成的阴极水的排出机构、接受从所述排出机构的水的电解水容器、和向所述阳极和阳极施加电压电解被电解的水并在电解结束后驱动排出机构把阴极水储入到电解水容器的控制机构，在构成电解水生成装置的主体中装入所述各种机构，同时可从所述主体中取出所述电解水容器并可安装喷雾机构。

8.根据权利要求6所述的电解水生成装置，是生成在权利要求1—5是任一项所述的电解水。

9.根据权利要求6所述的电解水生成装置，控制机构是判断控制使在向阳极与阴极之间的通电开始到通电停止的通电时间阳极室的被电解的水成pH11.5—12.5的碱性水。

10.根据权利要求6所述的电解水生成装置，电解质供给机构由装有比适于在阳极室进行电解的浓度高浓度的电解质的电解质罐和向阳极室供给所述高浓度的电解质的供给机构所构成。

11.根据权利要求6所述的电解水生成装置，电解质供给机构被构成为设有把电解槽的被电解的水供给到电解质罐的供给机构，用所述供给机构的供给压力把电解质罐的电解溶液供给到所述电解槽。

12.根据权利要求11所述的电解水生成装置，把与电解槽的电解质罐的连接口设置在电解质罐的液面的上方。

13.根据权利要求11所述的电解水生成装置，分别大致相同高度地配设与电解槽的电解质罐的连接口和与电解槽的供给机构的连接口。

14.根据权利要求10—13中任一项所述的，在电解质罐与电解槽之间设置防止被电解的水倒流的止回阀。

15.根据权利要求11—13中任一项所述的电解水生成装置，电解质罐与供给机构之间设置防止被电解的水倒流的止回阀。

16.根据权利要求10—13中任一项所述的电解水生成装置，在电解罐的至少一部分由透明或半透明的容器制成使能看到并确认其内部，并贮存固体电解质。

17.根据权利要求6或7所述的电解水生成装置，电解质为含有钠或钾的电解质。

18.根据权利要求6或7所述的电解水生成装置，电解质由食盐、氨基酸盐、谷氨酸盐、维生素盐、抗坏血酸盐、有机酸盐、核酸盐等至少一种构成。

19.根据权利要求6或7所述的电解水生成装置，把隔膜作成阳离子交换膜。

20.根据权利要求6或7所述的电解水生成装置，把阴极室作成比阳极室大的内容积。

21.根据权利要求6或7所述的电解水生成装置，把电解槽的至少一部分作成透明或半透明的容器使从电解水生成装置的外部能看到并确认其内部。

22.根据权利要求6或7所述的电解水生成装置，使被电解的水的阳极室的水位与阴极室的水位相同或高出。

23.根据权利要求6或7所述的电解水生成装置，在电解槽底部形成滞留电解质的电解质滞留部并设置引导电解质向阳极与隔膜的相对部的电解质引导机构。

24.根据权利要求23所述的电解水生成装置，电解质滞留部构成为使电解槽底部倾斜。

25.根据权利要求23所述的电解水生成装置中，电解质引导机构被构成为阳极的下端在电解槽底部具有间隙，并使能进入到电解质滞留部。

26.根据权利要求6或7所述的电解水生成装置，排出机构能取出在阴极室所生成的阴极水的一部分。

27.根据权利要求6或7所述的电解水生成装置，具有检测电解水容器存在的容器检测机构，所述检测机构在不检测容器时，限制电解动作并禁止驱动排出机构。

28.根据权利要求6或7所述的电解水生成装置，具有保持使由电解槽所产生的有害气体溶解的液体的液体保持机构。

29.根据权利要求28所述的电解水生成装置，液体保持机构使被电解的水保持在微细空隙中，并使有害气体接触到所述被电解的水。

30.根据权利要求28所述的电解水生成装置，通过用连续发泡体的耐氯气材料构成液体保持机构。

31.根据权利要求28所述的电解水生成装置，通过装卸自由地构成液体保持机构。

32.根据权利要求6或7所述的电解水生成装置，具有混合在阴极室所生成的阴极水的一部分与在阳极室所生成的阳极水的混合机构。

33.根据权利要求32所述的电解水生成装置，混合机构用电解槽下方的混合槽与开关阀构成。

34.根据权利要求33所述的电解水生成装置，混合槽能从电解水生成装置主体自由地装卸，并设置检测该混合槽存在的混合槽检测机构，当所述检测机构没检测混合槽时，限制开关阀的动作。

35.根据权利要求33所述的电解水生成装置，具有检测混合槽内的水量的混合水检测机构，并根据混合水检测机构的检测值控制开关阀。

36.根据权利要求33所述的电解水生成装置，设定阴极水量，通过混合机构使被混合水的pH为3—8的范围。

37.根据权利要求6或7所述的电解水生成装置，使用取出一部分在阴极室所生成的阴极水后的残留水和阳极水，在阳极和阴极施加反电位，并使阳极水的pH上升。

38.根据权利要求37所述的电解水生成装置，施加反电位使阳极水的pH上升到3以上。

39.根据权利要求6或7所述的电解水生成装置，具有开关电解槽的给水口的盖和保持盖关闭的盖关闭保持机构，所述盖关闭保持机构从开始电解保持规定时期的关闭。

40.根据权利要求39所述的电解水生成装置，具有检测开关盖的盖开关检测机构，根据所述盖开关检测机构的检测动作进行电解。

41.根据权利要求6或7所述的电解水生成装置，具有检测电解槽内的电解质浓度的电解质检测机构，并根据所述电解质检测机构的检测值控制电解条件。

42.根据权利要求41所述的电解水生成装置，电解质检测机构的检测值达到规定值前供给电解质。

43.根据权利要求41所述的电解水生成装置，电解质检测机构的检测值为规定范围内时可以进行电解。

44.根据权利要求41所述的电解水生成装置，电解质检测机构通过阳极与阴极间的电压或电流进行检测。

45.根据权利要求6或7所述的电解水生成装置，具有检测电解槽内的被电解的水的水量的水量检测机构，根据水量检测机构的检测值控制电解运转。

46.根据权利要求45所述的电解水生成装置，如水量检测机构的检测值偏离规定范围，则禁止电解。

47.根据权利要求6或7所述的电解水生成装置，当向阳极和阴极的通电累积时间或通电次数超过规定时间或规定次数时进行报警。

48.根据权利要求47所述的电解水生成装置，通电累积时间分别单独计算电解槽洗涤用与电极及隔膜的更换用并进行报警。

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