JP2002035751A

JP2002035751A - バッチ式電解水生成装置

Info

Publication number: JP2002035751A
Application number: JP2000220433A
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: 2000-07-21
Filing date: 2000-07-21
Publication date: 2002-02-05
Anticipated expiration: 2020-07-21
Also published as: JP4543515B2

Abstract

(57)【要約】【課題】還元力の強いアルカリ水と殺菌水を容易に生
成できる電解水生成装置を提供する。【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、電解槽
１１の下流に設けられ陽極水と陰極水の選択吐出もしく
は混合吐出可能な流路切換弁３２と陰極水を吐出する吐
出手段３４を有し、電解槽の水が導入されることで希釈
食塩水が陽極室１３に導入され、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
に流路切換弁３２により陽極水と陰極水が好適に混合さ
れて良好な殺菌水が生成される。

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と殺菌水を
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６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、殺菌水としては強酸性水が
用いられるが、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、殺菌水として
の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、前
記電解槽内の水を給液手段によって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、、前記電解槽の下流に設けられ
陽極水と陰極水の選択吐出もしくは混合吐出可能な流路
切換弁と、前記電解槽の電解水を吐出手段によって吐出
口から吐出する吐出路と、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電解水を取水でき
る。さらに流路切換弁を設けて陽極水と陰極水の選択吐
出もしくは混合中和吐出可能としたので、還元力の強い
強アルカリ水と殺菌力にすぐれた弱酸性殺菌水（食塩電
解水）が任意に得られる。この殺菌水生成時に陽極水と
陰極水が混合して所定のpH値に中和されるので塩素ガス
の含有量を低減でき、殺菌水としての利用に際しての課
題が解決される。

【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、前記電解槽内
の水を給液手段によって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、前記陽極水出口と陰極水出口の下流に設
けられ陽極水と陰極水の選択吐出もしくは混合吐出可能
な流路切換弁と、前記電解槽の電解水を吐出手段によっ
て吐出口から吐出する吐出路と、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】さらに、流路切換弁を設けて陽極水と陰極
水の選択吐出もしくは混合中和吐出可能としたので、還
元力の強い強アルカリ水と殺菌力にすぐれた弱酸性殺菌
水（食塩電解水）が任意に得られる。この殺菌水生成時
に陽極水と陰極水が混合して所定のpH値に中和されるの
で塩素ガスの含有量を低減でき、殺菌水としての利用に
際しての課題が解消される。

【００１６】また請求項２にかかるバッチ式電解水生成
装置は、陽極水と陰極水の混合吐出に際して、電解水の
pH値が所定値となるように陰極水の流量を制限する絞り
部材を設けたものである。

【００１７】そして、殺菌水の取水に際して陽極水出口
の下流に設けた絞り部材によって陽極水と陰極水が所定
の比率で混合し、所定のpH値となるように中和される。
この結果、吐出口から得られる電解水を所望のpH値にす
ることができ、pH値が中性側に移行するので塩素ガスＣ
ｌ₂↑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、殺菌水としての利用に際して取り扱いが容易と
なる。

【００１８】また請求項３にかかるバッチ式電解水生成
装置は、上記混合吐出される電解水のpH値が４から７の
範囲となるように陰極水流量を制限したものである。

【００１９】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次亜塩素酸
ＨＣｌＯの含有率の高い、つまり殺菌力にすぐれた殺菌
水が得られる。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】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。

【００２４】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。

【００２５】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。

【００２６】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。

【００２７】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。

【００２８】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。

【００２９】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。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】

【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。

【００３３】（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を介して対向配置されている。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。

【００３４】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。

【００３５】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】陽極水出口１７および陰極水出口１８の下
流には陽極水と陰極水の選択吐出もしくは混合吐出可能
な流路切換弁３２が設けられており、陽極水出口１７側
には陽極水の流量を所定量に制限する絞り部材３３が設
けられている。また流路切換弁３２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３４が設
けられており、駆動されることで吐出路３５を通じて電
解水が吐出口３６から電解水容器３７に取水される。

【００３８】３８は後述する操作パネル３９と制御回路
４０から成る制御手段であり、電解水容器３７の存在を
検知する容器検知手段４１の信号が制御回路４０に入力
され、容器検知手段４１によって容器が吐出口３６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４２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。

【００３９】操作パネル３９は図２に示すように電源ス
イッチ４３と洗浄水スイッチ４４および殺菌水スイッチ
４５を有するとともに容器検知手段４１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４６
とパルスカウンタ４２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４７を有して
おり、洗浄水スイッチ４４もしくは殺菌水スイッチ４５
を投入することで制御回路４０が動作して給液手段２
７、陽／陰極１５、１６、流路切換弁３２および吐出手
段３４が駆動されるように構成されている。

【００４０】上記構成において次に動作、作用について
説明する。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】次に、図２に示した操作パネル３９の電源
スイッチ４３を投入し、洗浄水スイッチ４４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
３７が所定位置にセットされていれば操作パネル３９の
容器セット報知手段４６が点灯し、電解動作が開始され
る。電解水容器３７が吐出口３６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４１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。

【００４４】洗浄水生成時の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。洗浄水スイッ
チ４４を投入すると、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４０
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１
６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。

【００４５】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。

【００４６】（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。

【００４７】（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。

【００４８】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。

【００４９】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。

【００５０】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３４が駆動さ
れて流路切換弁３２、吐出路３３を通過して吐出口３６
から電解水容器３７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３７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。

【００５１】次に殺菌水生成時の動作について説明す
る。操作パネル３９の殺菌水スイッチ４５を投入すると
前述した洗浄水生成時と同様に図３のタイムチャートに
示した一連の動作が行われ、電解水が生成される。所定
時間ｔｅ電解後流路切換弁３２は図４に示したように陽
極出口１７側と陰極出口１８側を連通するように動作
し、吐出手段３４が動作することによって陽極水と陰極
水が混合して吐出路３５を経て吐出口３６から電解水容
器３７に注入される。この際、絞り部材３３によって陽
極水流量が制限され、吐出する電解水のpHが４〜７の範
囲となるように調整される。ここで食塩電解水は殺菌作
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５
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３４
を駆動させて強アルカリ水の約３０％を強酸性水に混合
することでpH４．５の電解水が得られた。なお、この殺
菌水は洗浄水（陰極水）と同様に電解水容器３７にスプ
レー手段（図示せず）を設け、殺菌部位に直接噴霧する
ことができる。

【００５２】また、パルスカウンタ４２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３９の食塩補給報
知手段４７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。

【００５３】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
て食塩溶液が常時陽極室１３内に流出することとなり、
電解時の食塩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食塩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。

【００５４】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。

【００５５】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。

【００５６】

【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。

【００５７】また、陽極室のみに食塩溶液が供給される
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。

【００５８】さらに、流路切換弁を設けて陽極水と陰極
水の選択吐出もしくは混合中和吐出可能としたので、還
元力の強い強アルカリ水と殺菌力にすぐれた弱酸性殺菌
水（食塩電解水）が任意に得られる。この殺菌水生成時
に陽極水と陰極水が混合して所定のpH値に中和されるの
で塩素ガスの含有量を低減でき、殺菌水としての利用に
際しての課題が解消される。

【００５９】また、請求項２にかかるバッチ式電解水生
成装置は、殺菌水の取水に際して陽極水出口の下流に設
けた絞り部材によって陽極水と陰極水が所定の比率で混
合し、所定のpH値となるように中和される。この結果、
吐出口から得られる電解水を所望のpH値にすることがで
き、pH値が中性側に移行するので塩素ガス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、殺
菌水としての利用に際して取り扱いが容易となる。

【００６０】また、請求項３にかかるバッチ式電解水生
成装置は、混合吐出される電解水のpH値が４から７の範
囲となるように陰極水流量を制限するので塩素ガスの悪
影響を未然に防止しつつ次亜塩素酸ＨＣｌＯの含有率の
高い、殺菌力にすぐれた殺菌水が得られる。

【００６１】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。

【００６２】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。

【００６３】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。

【００６４】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。

【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。

【００６６】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。

【００６７】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】同装置の要部構成図

【図５】pHと残存遊離塩素存在比の関係を示す特性図

【図６】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３１逆止弁３２流路切換弁３３絞り部材３４吐出手段３５吐出路３６吐出口３７電解水容器３８制御手段４２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） 4D025 AA01 AB19 BA08 BA28 DA06 DA10 4D061 DA03 DB07 DB08 EA03 EA04 EB05 EB13 EB19 EB37 EB38 EB39 ED13 FA08 GA02 GB07 GC02 GC15 GC16

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、前記電解槽内の水を
給液手段によって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、前記陽極水出口と陰極水出口の下流に設けられ陽
極水と陰極水の選択吐出もしくは混合吐出可能な流路切
換弁と、前記電解槽の電解水を吐出手段によって吐出口
から吐出する吐出路と、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】陽極水と陰極水の混合吐出に際して、電
解水のpH値が所定値となるように陰極水の流量を制限す
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】混合吐出される電解水のpH値が４から７
の範囲となるように陰極水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
て電解水を電解水容器に貯水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。