JP2002320969A

JP2002320969A - 電解水生成装置

Info

Publication number: JP2002320969A
Application number: JP2001127422A
Authority: JP
Inventors: Kazushige Nakamura; 一繁中村; Keijiro Kunimoto; 啓次郎國本; Takemi Oketa; 岳見桶田; Koji Oka; 浩二岡; Shigeru Shirai; 白井　　滋
Original assignee: Matsushita Electric Industrial Co Ltd
Current assignee: Panasonic Holdings Corp
Priority date: 2001-04-25
Filing date: 2001-04-25
Publication date: 2002-11-05

Abstract

(57)【要約】【課題】大量の電解水を必要とせずに、短時間で効率
よく強アルカリ水や強酸性水を得ること。【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、少なくとも１組の電極１５、１６を配設
し、陽極室１３と陰極室１４の水を電解する電解槽１１
を備えて、陽極室１３内と陰極室１４内に圧力差を有す
ることによって、イオンの移動を促進させることができ
るので、大量の電解質を用いなくても短時間で効率よく
強電解水を得ることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電解水を生成する
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や還元力の強いアルカリ水
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
易な構成で上記酸性水やアルカリ水が得られやすい。

【０００３】従来のバッチ方式の電解水生成装置として
は、特開平８−３１９９５８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７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
開放して電解質としての手作業によって所定濃度に調整
した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解されて陽極
室２には酸性水が、陰極室３には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。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記従来
の電解水生成装置では、ある程度電解が行われ、陽極室
と陰極室のイオンの濃度差が少なくなるとイオンが移動
しにくくなるので、pHの高い強アルカリ水やpHの低い強
酸性水を得るためには大量の電力と時間そして大量の電
解質を必要とするという課題を有していた。

【０００６】本発明ではイオンの移動を促進することに
よって大量の電解質を必要とせず短時間に効率よく強ア
ルカリ水や強酸性水を得る電解水生成装置を提供するこ
とを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記従来の課題を解決す
るために、本発明の電解水生成装置は、隔膜を介して陽
極室と陰極室を形成する電解水生成装置において、隔膜
間に圧力差を有したものである。

【０００８】これによって、イオンの移動が促進される
ため、陽極側と陰極側のイオンの濃度差が少なくなって
も、容易にイオンが移動するため、大量の電解質を必要
とせず、効率的に強アルカリ水や強酸性水を得ることが
できる。

【０００９】

【発明の実施の形態】請求項１に記載の発明は、隔膜を
介して陽極室と陰極室を形成し、少なくとも１組の電極
を配設し、陽極室と陰極室の水を電解する電解槽を備
え、隔膜間に圧力差を有したことにより、隔膜を介した
イオンの移動を促進させることで、大量の電解質を用い
なくても短時間で効率よく強アルカリ水や強酸性水を得
ることができる。

【００１０】請求項２に記載の発明は、陽極室と陰極室
の水位を異ならせることによる水圧差を利用して、圧力
差を有することができるため、隔膜を介したイオンの移
動を促進させることで、大量の電解質を用いなくても短
時間で効率よく強アルカリ水や強酸性水を得ることがで
きる。

【００１１】請求項３に記載の発明は、陽極室と陰極室
のいずれか一方に水を供給し、あふれた水が他方に供給
されることにより、使用者が意識をすることなく容易に
陽極室と陰極室に水位差を設けることができる。

【００１２】請求項４に記載の発明は、陽極室内あるい
は陰極室内の圧力を増減させる加圧手段あるいは減圧手
段の少なくとも一方を用いることにより、隔膜間に圧力
差を有することができるため、隔膜を介したイオンの移
動を促進させることで、大量の電解質を用いなくても短
時間で効率よく強アルカリ水や強酸性水を得ることがで
きる。

【００１３】請求項５に記載の発明は、加圧手段が、電
解により生じるガスを用いるガス圧生成手段であること
によって、時間と共にガスが充満して内圧が高くなり、
隔膜間の圧力差が大きくなるため、陽極室と陰極室のイ
オン濃度の差が時間と共に少なくなってイオン移動が困
難になるのを防ぐことができる。

【００１４】請求項６に記載の発明は、ガス圧生成手段
が陽極室と陰極室に設けられたガス抜き用の通孔を調節
することにより、外部に放出されるガス量を調節するこ
とで、簡単な構造で電解によって生じるガスを利用して
隔膜間に圧力差を設けることができる。

【００１５】請求項７に記載の発明は、陽極室あるいは
陰極室の少なくとも一方を、水を連続して供給し流水状
態で電解を行う流水電解室とすることにより、大量の電
解水を得ることができる。また、通常の流水式の電解水
生成装置では酸化力の強い酸性水や還元力の強いアルカ
リ水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が、隔膜間に圧力差を設け
ることで、隔膜を介したイオンの移動を促進させること
ができるため、単純な構造で強アルカリ水や強酸性水を
得ることができる。

【００１６】請求項８に記載の発明は、電解される被電
解水の流量を調整することにより、隔膜間に圧力差を有
することができるため、隔膜を介したイオンの移動を促
進させることで、大量の電解質を用いなくても短時間で
効率よく強アルカリ水や強酸性水を得ることができる。

【００１７】

【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。

【００１８】（実施例１）図１は、本発明の第１の実施
例における電解水生成装置の構成図を示すものである。
図１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１４が形成されており、陽極室１３
と陰極室１４の水位にはｈだけ差がついている。また、
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１２として陽イオン交換膜を用い
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、蓋２０には、給水口１９より供給された水を電解槽
１１に注水するための注水口２２が陽極室１３の上部に
設けられている。また注水口２２は、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役割も担っている。陰極室
１４には、所定量以上に供給された水を排水するための
排水口２３が設けられており、所定量以上の水は排水路
２４より排出される。

【００１９】２５は着脱自在のキャップ２６および電解
質床２７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。なお電
解質としては、食塩のほかに珪酸塩、炭酸塩、重炭酸塩
などの水溶性電解質を用いることができる。食塩タンク
２５には陽極室１３の上部に設けられた食塩タンク給水
口２８からパルスポンより構成される給液手段２９によ
って電解槽１１に入れられた原水が導入路３０を経て食
塩タンク２５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２７および給塩
路３１を通じて食塩供給口３２から食塩溶液が陽極室１
３に供給される構成となっている。

【００２０】ここで、給塩路３１の食塩供給口３２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
３が設けられている。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、陰極室１４で生成されたアルカリ水が吐出口３６か
ら電解水容器３７に取水される。また陽極水出口１７の
下流には酸性水排水弁３８が設けられており、酸性水排
出手段３９によって制御されている。そして、陽極室１
３で生成された酸性水は、酸性水排出手段３９が酸性水
排水弁３８を開くことにより、排水路２４から排出され
る。

【００２１】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３７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によって電解水容器３７が吐出
口３６の対向位置に存在する時のみ取水動作を行うよう
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２９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。

【００２２】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および取水スイッチ４７
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４８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４９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４２が
動作して給液手段２９、陽／陰極１５、１６が駆動され
るように構成されている。そして、取水スイッチ４７を
投入することで、吐出手段３４が駆動されるように構成
されている.以上のように構成された電解水生成装置に
ついて、以下その動作、作用を説明する。

【００２３】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１２の長寿命化が図れる。

【００２４】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１６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。

【００２５】そして、フィルタ部材２１を通過した水
は、まず陽極室１３の上部に設けられた注水口２２を通
り陽極室１３に注ぎ込まれる。そして、陽極室１３から
あふれ出た水が陰極室１４に流れ込むことにより電解槽
１１に水が供給される。なお、使用者が所定量以上の水
を電解槽１１に供給した場合、余分な水は排水口２３、
排水路２４を通り排出される。このことにより、使用者
は水位差を付けることを意識することなく、容易に陽極
室１３と陰極室１４の水位にｈだけ差をつけることがで
きる。

【００２６】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。

【００２７】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。電解スイッチ
４６を投入すると、まず給液手段２９が所定時間ｔｐだ
け駆動され、陽極室１３の原水が導入路３０を経て食塩
タンク２５に送られる。食塩タンク２５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飽和状態の
食塩水が電解質床２７、給塩路３１、逆止弁３３を経て
食塩供給口３２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。

【００２８】その後通常極性で所定時間ｔｅだけ電解さ
れる。電解時の陽極室１３では（化１）に示した反応が
生じて酸性水が生成される。

【００２９】（化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^-を中和するためナトリウムイオンが隔膜１２を
通過して移動し、アルカリ水が生成される。

【００３０】（化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
るナトリウムイオンは隔膜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、ナトリウム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。

【００３１】しかし、陰極室１４内の圧力が陽極室１３
内の圧力よりも高い場合、ナトリウムイオンの移動が妨
げられ、陰極室１４に生成されるアルカリ水のナトリウ
ムイオン濃度が上がらず、その結果pHが低くなってしま
う。２Ａの電流を１０分間流し、４００ｃｃのアルカリ
水を得る場合、陰極室１４の水位を陽極室１３の水位よ
りも４０mm高くすると、アルカリ水のナトリウムイオン
濃度は５１０ｐｐｍであり、pHは１２．０であった。

【００３２】そこで、本実施例のように陽極室１３内の
圧力が陰極室１４内の圧力より高くなるように水位差を
つけると、陽極室１３から陰極室１４へのナトリウムイ
オンの移動が促進されるため、ナトリウムイオン濃度が
高く、pHの高いアルカリ水を得ることができる。前述の
例の場合、水位差ｈを４０mmに設定すると、アルカリ水
のナトリウムイオン濃度は、陰極室１４内の圧力が陽極
室１３内の圧力よりも高い場合と比べ、３０％増の６７
０ｐｐｍであり、pHは１２．２であった。これは、電解
効率で１．６倍の値である。

【００３３】また、時間と共に陽極室１３と陰極室１４
のナトリウムイオン濃度差が少なくなり、さらにナトリ
ウムイオンは移動の際に少量の水分子を伴って移動する
ため、陽極室１３の水位が下がり陰極室１４の水位が上
がっていく。そのため、ナトリウムイオンの移動が困難
になってしまう。そこで、あらかじめ電解中は陽極室１
３と陰極室１４の水位差が逆転しないような水位差にｈ
を設定することが望ましい。

【００３４】この結果、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。

【００３５】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には塩素イオン濃度の低いアルカリ
水が生成される。塩素イオン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。

【００３６】さらに、本実施例では隔膜として陽イオン
交換膜を用いることにより、陽極室１３の水位が陰極室
１４の水位よりも高くても塩素イオンが陽極室１３から
陰極室１４に移動することを防いでいる。しかし、陽極
室１３と陰極室１４の水位差ｈが大きすぎると圧力差に
よって塩素イオンが陽極室１３から陰極室１４へ染み出
してしまう。そこで、ｈは大きくても８０mm以下である
ことが望ましい。これは、水位差ｈが８０mm以上である
と、水位差が無いあるいは陽極室１３の水位が陰極室１
４の水位よりも高い場合に比べて３倍以上もの塩素イオ
ンがアルカリ水中に含まれてしまうからである。

【００３７】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↑は注水口２２、フィルタ部材２１を通過して
外部に排出される。

【００３８】そして、所定時間ｔｅ電解を行った後、酸
性水排水手段３９が制御手段４０によって一定時間作動
し、酸性水排水弁３８を開くことで排水路２４から酸性
水を排出させる。このことにより、電解終了後に水位差
が解除されるため、隔膜１２を介しての酸性水とアルカ
リ水の浸透混入が防止できる。そして、使用者が取水ス
イッチ４７を押すと、吐水手段３４が駆動し、吐出路３
５を通過して吐出口３６から電解水容器３７に注入され
る。なお、この時電解水容器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４３によ
って検出され、取水動作に移行しない。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。なお、取
水スイッチを設けず、制御手段４０により、電解終了後
直ちに吐水手段３４を駆動し、アルカリ水を取り出す方
式にしてもよい。この場合も電解隔膜を介しての酸性水
とアルカリ水の浸透混入による中和が防止でき、pH値の
劣化が防止できる。また、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。

【００３９】本実施例では、陽極室１３で生成される酸
性水は、酸性水排水手段３９が作動することにより、酸
性水排水弁３８が開き、排水路２４より排出される。し
かし、陽極室１３の陽イオンが陰極室１４に移動するた
め、この酸性水は塩素イオンリッチでpHの低い強酸性水
であるので、殺菌水として利用してもよい。

【００４０】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２９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２５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４９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。

【００４１】また、給塩路３１に逆止弁３３を設けたの
で陽極室１３への給水時に食塩タンク２５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３２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。

【００４２】さらに、陽極室１３側の水を食塩タンク２
５に供給する構成としているので、陰極１６や陰極室１
４内に生成されるスケール片による給液手段２９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１４側の水を食塩タンク２５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２９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
２５に供給することで上記不具合が防止され、給液手段
２９の長寿命化が図れる。

【００４３】なお、本実施例では陽極室１３の水位を陰
極室１４の水位よりもｈだけ高くし、ナトリウムイオン
の移動を促進させて強アルカリ水と強酸性水を得る構成
にしたが、陰極室１４の水位を陽極室１３の水位よりも
高くすることで、塩素イオンの移動を促進させて強酸性
水と強アルカリ水を得る構成にしてもよい。なお、この
場合は隔膜として陰イオン交換膜を用いることで、より
効果的に塩素イオンを移動させることができる。また、
陰極室１４に供給される水道水中の塩素イオンも陽極室
１３に移動するため、塩素イオン濃度の低い強アルカリ
水を得ることができる。

【００４４】（実施例２）図４は本発明の第２の実施例
の電解水生成装置の構成図である。なお、実施例１の電
解水生成装置と同一構造のものは同一符号を付与し、説
明を省略する。同図において、実施例１と異なる点は、
陽極室１３と陰極室１４にそれぞれガス抜き用の通孔で
ある陽極通孔５１、陰極通孔５２を備えた着脱自在の陽
極室蓋５３と陰極室蓋５４が設けられ、減圧手段として
陰極室蓋５４の上に排気手段５５が、加圧手段としてガ
ス圧生成手段が設けられている点である。このガス圧生
成手段は、陽極通孔５１の孔径を小さくすることで電解
によって陽極室１３で生成される酸素ガスや塩素ガスを
充満させるものである。これら減圧手段（排気手段５５
と加圧手段（陽極室通孔５１）によって、隔膜１２間に
圧力差を設けている。

【００４５】上記構成において次に動作、作用について
説明する。なお、実施例１の電解水生成装置と同じ動
作、作用のものは説明を省略する。

【００４６】まず使用者は、陽極室蓋５３および陰極室
蓋５４を空け、中に水を供給する。この際、実施例１の
ようにフィルタを通した水を供給することで、異物やス
ケール成分を除去することができる。なお、陽極室１３
と陰極室１４に水を供給する際に実施例１のように水位
に差をつける必要は無いが、水位差を設けることでより
効率的にイオンの移動を促進することができる。

【００４７】そして、電解を行うと、化式１、化式２の
反応が起こり、陽極室１３からは塩素ガスと酸素ガス
が、陰極室１４からは水素ガスが発生する。このガスは
それぞれ陽極通孔５１と陰極通孔５２より外部に排気さ
れるが、本実施例では、加圧手段（ガス圧生成手段）と
して、陽極通孔５１を小さく設計しているため、陽極室
１３にガスが充満し陽極室１３内の圧力が増加する。ま
た、陰極室１４から発生した水素ガスは排気手段５５
（減圧手段）によって陰極室１４内の空気と共に外部に
排気されるため、陰極室１４内の圧力が減少する。これ
ら減圧手段（排気手段５５）と加圧手段（陽極室通孔５
１）によって、隔膜１２間に圧力差が設けられている。

【００４８】また、電解を行うと共に、ナトリウムイオ
ンの移動に伴い陽極室１３と陰極室１４のナトリウムイ
オン濃度に差が少なくなり、ナトリウムイオンが陽極室
１３から陰極室１４へ移動しにくくなるが、電解を行う
と共にガスがさらに充満し、陽極室１３内の圧力が増す
ことで、隔膜１２間の圧力差が増していくため、ナトリ
ウムイオン移動促進効果が持続される。

【００４９】なお、電解終了後に陽極通孔５１を大きく
し、陽極室１３内に充満したガスを開放する構成にする
ことで、陽極室１３内の圧力を開放し、陽極室１３内と
陰極室１４内の圧力差を解除することができるので、電
解終了後の隔膜１２を介しての酸性水とアルカリ水の浸
透混入が防止できる。

【００５０】なお、本実施例では加圧手段によって陽極
室１３内の圧力を増加させ、減圧手段によって陰極室１
４内の圧力を減少させることにより、ナトリウムイオン
の移動を促進させて強アルカリ水と強酸性水を得る構成
にしたが、加圧手段が陰極通孔５２を小さくすることで
陰極室１４内の圧力を増加させ、減少手段が陽極室１３
内の圧力を減少することで、塩素イオンの移動を促進さ
せて強酸性水と強アルカリ水を得る構成にしてもよい。
なお、この場合は隔膜として陰イオン交換膜を用いるこ
とで、より効果的に塩素イオンを移動させることができ
る。また、陰極室１４に供給される水道水中の塩素イオ
ンも陽極室１３に移動するため、塩素イオン濃度の低い
強アルカリ水を得ることができる。

【００５１】（実施例３）図５は本発明の第３の実施例
の電解水生成装置の構成図である。なお、実施例１の電
解水生成装置と同一構造のものは同一符号を付与し、説
明を省略する。同図において、実施例１と異なる点は、
陽極室１３の陽極水出口１７に対向する位置に陽極室給
水口６１を、陰極室１４の陰極水出口１８に対向する位
置に陰極水給水口６２を設け、水道蛇口６３から連続し
て水を給水して電解を行う点である。また、陽極水出口
１７を絞ることにより、陽極室１３内の圧力を増加させ
て隔膜１２間に圧力差を設けている。

【００５２】上記構成において次に動作、作用について
説明する。なお、実施例１の電解水生成装置と同じ動
作、作用のものは説明を省略する。

【００５３】まず、水道蛇口６３を開き、図６に示した
操作パネル４１の電源スイッチ４５を投入した後、電解
スイッチ４６を投入すると、制御回路４２が動作して給
水弁６４を開き、水を陽極室１３と陰極室１４に供給す
る。同時に制御回路は給液手段２９を駆動し、飽和状態
の食塩水が陽極室１３に供給され、陽極室給水口６１か
ら供給される水と混合し、所定濃度の食塩水となる。本
実施例では、実施例１と異なり、水が連続的に供給され
るため、電解中は陽極室１３内の食塩濃度が所定濃度に
なるように給液手段２９によって高濃度の食塩溶液が連
続的に供給される。

【００５４】そして、陽極１５、陰極１６に通電を行う
ことで水が電気分解され、陽極室１３には酸性水が、陰
極室１４にはアルカリ水が生成される。生成された酸性
水は陽極水出口１７を通り排水弁３９から排出される。
一方、生成されたアルカリ水は陰極水出口１８、吐出路
３５を通り排出口３６から電解水容器３７に注入され
る。ここで、陽極水出口１７を絞ることにより、陽極室
１３内の圧力を増加させて陽極室１３から陰極室１４へ
のナトリウムイオンの移動を促進させている。このこと
によって、ナトリウムイオン濃度の高い強アルカリ水を
大量に得るものである。なお、本実施例では、陽極室１
３で生成される酸性水を排出しているが、この酸性水は
ナトリウムイオンなどの陽イオンが陰極室１４に移動し
ているため、塩素イオンリッチでpHの低い強酸性水であ
るので、容器（図示せず）に取水して殺菌水として利用
してもよい。

【００５５】なお、本実施例では陽極水出口１７を絞る
ことにより陽極室１３内の圧力を陰極室１４の圧力より
も高くし、ナトリウムイオンの移動を促進させて強アル
カリ水と強酸性水を生成する構成にしたが、陰極水出口
１８を小さくして陰極室１４内の圧力を陽極室１３内の
圧力よりも高くすることで、塩素イオンの移動を促進さ
せて強酸性水と強アルカリ水を得る構成にしてもよい。
なお、この場合は隔膜として陰イオン交換膜を用いるこ
とで、より効果的に塩素イオンを移動させることができ
る。また、陰極室１４に供給される水道水中の塩素イオ
ンも陽極室１３に移動するため、塩素イオン濃度の低い
強アルカリ水を得ることができる。

【００５６】また、本実施例では陽極室１３と陰極室１
４の両方とも連続して水を供給し、流水状態で電解を行
う流水電解方式で電解水を生成したが、陽極室１３と陰
極室１４のいずれか一方を、水を滞留させた状態で電解
を行う滞留電解方式とした構成において隔膜１２間に圧
力差を有することで、同様の効果を得ることができる。
また、この場合、陽極室１３を滞留電解方式とし、陰極
室１４を流水電解方式にすることで、排水される酸性水
の量を減らすことができる。逆に陰極室１４を滞留電解
方式とし、陽極室１３を流水電解方式とすると、よりpH
の高いアルカリ水を得ることができる。

【００５７】

【発明の効果】以上のように、請求項１から８に記載の
発明によれば、陽極室内と陰極室内の圧力差によりイオ
ンの移動を促進させることで、大量の電解質を用いなく
ても短時間で効率よく強電解水を得ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例１における電解水生成装置の構
成図

【図２】本発明の実施例１における操作パネルの構成図

【図３】本発明の実施例１における給液手段、電解電
流、吐出手段の動作を示すタイチャート

【図４】本発明の実施例２における電解水生成装置の構
成図

【図５】本発明の実施例３における電解水生成装置の構
成図

【図６】本発明の実施例３における操作パネルの構成図

【図７】従来の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（被電解水流量調節手段）１８陰極水出口５１陽極通孔（ガス圧生成手段、加圧手段）５２陰極通孔５５送風手段（減圧手段）

───────────────────────────────────────────────────── 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)発明者白井滋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 DB07 DB08 EA02 EB05 EB12 EB16 EB37 EB39 ED13 FA08 FA13 GA30 GC02 GC04 GC16

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】隔膜を介して陽極室と陰極室を形成し、
少なくとも１組の電極を配設し、前記陽極室と前記陰極
室の水を電解する電解槽を備え、前記隔膜間に圧力差を
有する電解水生成装置。
【請求項２】陽極室と陰極室の水位を異ならせること
により、隔膜間に圧力差を有する請求項１に記載の電解
水生成装置。
【請求項３】陽極室と陰極室のいずれか一方に水を供
給し、あふれた水が他方に供給される請求項２に記載の
電解水生成装置。
【請求項４】陽極室内あるいは陰極室内の圧力を増減
させる加圧手段あるいは減圧手段の少なくとも一方を用
いることにより、隔膜間に圧力差を有する請求項１に記
載の電解水生成装置。
【請求項５】加圧手段が、電解により生じるガスを用
いるガス圧生成手段である請求項４に記載の電解水生成
装置。
【請求項６】ガス圧生成手段が陽極室と陰極室に設け
られたガス抜き用の通孔を調節する請求項５に記載の電
解水生成装置。
【請求項７】陽極室あるいは陰極室の少なくとも一方
を、水を連続して供給し流水状態で電解を行う流水電解
室とする請求項１に記載の電解水生成装置。
【請求項８】電解される被電解水の流量を調整するこ
とにより、隔膜間に圧力差を有する請求項７に記載の電
解水生成装置。