JP2013017936A - 電解水製造装置 - Google Patents

Abstract

【課題】従来の電解水製造装置では、電解槽（就中、隔膜の交換等）のメンテナンスを誰もが簡単に行うことができず、また、海水の淡水化やバラスト水の殺菌処理などの大量処理にも対応できない。
【解決手段】前記隔膜支持体及び／又は隔膜は、前記外側電極との間隔を一定に保持しながら同外側電極にて囲繞される中空内を少なくとも二以上に区画せしめる区画室と、各区画室内に配置される複数の内側電極とを備え、更に、前記電解質水供給手段は、電解質水を第１電解槽に循環供給するための第１循環手段と、第１電解槽に生成水を循環供給するための第２循環手段と、該第２循環手段で得られた生成水を逆電解する逆電解処理手段とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、電気分解により強酸性水又は強アルカリ性水を製造することができる電解水製造装置の改良に関し、更に詳しくは、電解槽を構成する隔膜等の交換が誰にでも簡単に行えると共に、海水の淡水化、バラスト水の殺菌処理等の大量処理にも対応でき、延いては、後述する殺菌洗浄水をも大量に生成することができる有用な電解水製造装置に関する。

従来、斯かる電解水製造装置として、例えば、中空で多角柱状の内側電極と、中空で多角柱状であり且つ隔膜が支持されている隔膜支持体と、中空で多角柱状の外側電極とを三重に重ね合わせて備える電解槽と、外側電極又は内側電極と隔膜支持体との間の第１空間に水を供給する水供給手段と、内側電極又は外側電極と隔膜支持体との間の第２空間に電解質水を供給する電解質水供給手段とを備え、外側電極又は内側電極の第１側面に水供給口が形成され、外側電極又は内側電極の第１側面と対向する隔膜支持体の第１側面において少なくとも水供給口に対向する部分が非透水性の整流面と備えた電解水製造装置が存する

特開２００7−２５２９６３号公報

しかしながら、上述した従来の電解水製造装置にあっては、低電圧・低電流で強電解水・強アルカリ水を生成することができるといった利点を有するものの、電解槽を構成する電極、隔膜等の組み付け・交換に特殊な技術と経験を要するため、誰もが簡単に電解槽のメンテナンスを行うことができないといった問題がある。

しかも、斯かる電解水製造装置の生成量から判断して、海水の淡水化処理やバラスト水の殺菌処理などの大量処理には全く対応できないため、コンパクトでありながらも大量の処理能力を有する電解水製造装置が要望されている。

また、水の電解処理にて生成される酸性水は、一般的に殺菌剤の代用として、アルカリ水は脱脂洗浄の用途として主に使用されているが、特に、酸性水は空気等に触れてしまうと遊離塩素がとんでしまい殺菌力が時間の経過と共に滅減してしまうといった課題があるため、昨今では、空気等に触れても殺菌力が滅減することなく長期間に亘って殺菌・洗浄できる（換言すれば、殺菌と洗浄が一度にできる）有用な電解水が要望されている。

一方、テフロン(登録商標)系の電解処理膜は、融点３２７℃で、また、焼付け温度は少なくとも２００℃以上（最大で４００℃）になることも相俟って、取付部材への固着が難しく、意に反して剥離してしまうといった課題を有している。

本発明は、このような従来の問題点及び要望に鑑みてなされたもので、電解槽を構成する隔膜等の交換を誰もが簡単にできると共に、バラスト水殺菌処理、海水の淡水化等の大量処理にも対応できる電解水製造装置を提供することを第１目的とし、更には殺菌力が日々滅減することなく一液で殺菌・洗浄することができる電解水（殺菌洗浄水）を大量に生成できる電解水製造装置の提供を第２目的とし、延いては、テフロン(登録商標)系の電解処理膜であっても堅固に取り付けできる電解槽を備えた同製造装置の提供を最終目的とするものである。

上述の如き従来の問題点を解決し、所期の目的を達成するため本発明の要旨とする構成は、中空で多角柱状の内側電極と、中空で多角柱状であり且つ隔膜が支持されている隔膜支持体と、中空で多角柱状の外側電極とを重ね合わせて備える電解槽と、外側電極又は内側電極と隔膜支持体との間の第１空間に水を供給する水供給手段と、内側電極又は外側電極と隔膜支持体との間の第２空間に電解質水を供給する電解質水供給手段とを備えてなる電解水製造装置において、前記隔膜支持体及び／又は隔膜は、前記外側電極との間隔を一定に保持しながら同外側電極にて囲繞される中空内を少なくとも二以上に区画せしめる区画室と、各区画室内に配置される複数の内側電極と、前記区画室内に電解質水若しくは生成水を均等に送給するための分水器とを備えてなることを特徴とする電解水製造装置に存する。

また、前記隔膜支持体及び／又は隔膜は、上端側が外側電極を被装する上蓋に支持され、下端側が前記内側電極を囲繞すべく開放され、前記上蓋を電解槽に被冠する位置で隔膜を同電解槽の中底面に押圧して水密状態に保持するのが良い。

更に、前記外側電極は、所定間隔を介して隔膜支持体及び/又は隔膜を同心状に内設してなり、かつ、該隔膜支持体及び/又は隔膜は、少なくとも二以上の内側電極を配置するための区画室を備えるのが良い。

また、前記電解質供給手段は、電解質水を第１電解槽に循環供給するための第１循環手段と、第１電解槽に生成水を循環供給するための第２循環手段と、該第２循環手段で得られた生成水を第２電解槽に循環供給するための第３循環手段と、前記第２電解槽に電解質水を循環供給するための第４循環手段とを備えるのが良い。

更に、前記電解質供給手段は、電解質水を第１電解槽に循環供給するための第１循環手段と、第１電解槽に生成水を循環供給するための第２循環手段と、該第２循環手段で得られた生成水を逆電解する逆電解処理手段とを備えても良い。

また、前記隔膜及び又は区画室は、同隔膜及び／又は区画室の外周面に形成された所定大きさの窓部と、該窓部に着脱自在に取り付けられた取付プレートと、該取付プレートに開口された透孔と、該透孔を水密に被装すべく接着手段を介して固定された電解処理膜とを備えるのが良い。

更に、前記接着手段は、芳香族四塩基酸と芳香族ジアミンとの縮重合によって得られた耐熱粘着テープとフィルム状接着剤とを組み合わせて圧着するのが良い。

本発明の電解水製造装置は、前記隔膜支持体及び／又は隔膜が、前記外側電極との間隔を一定に保持しながら同外側電極にて囲繞される中空内を少なくとも二以上に区画せしめる区画室と、各区画室内に配置される複数の内側電極と、電解槽へ循環送給される電解質水若しくは生成水を各区画室内へ均等に送給するための分水器とを備えたことによって、隔膜と外側電極の間隔を一定に保持しながら前記区画室内に複数の内側電極を配置できると共に、電解質水若しくは生成水は、前記分水器を介して各区画室内に均等に分流されながら各区画室毎に電解処理が行われるため、一組の電極（内側電極と外側電極）からなる従来の電解処理装置に比して、電解処理能力を高めることができる有用な電解処理装置を提供できるといった効果を奏するものである。

また、前記隔膜支持体及び／又は隔膜は、上端側が外側電極を被装する上蓋に支持され、下端側が前記内側電極を囲繞すべく開放され、前記上蓋を電解槽に被冠する位置で隔膜を同電解槽の底面に押圧状態に保持せしめることによって、上蓋を取り外すだけのワンタッチ操作で隔膜が電解槽から簡単に取り外せ、また、同上蓋を取り付けるだけで隔膜を所定位置に水密に保持できるため、技術と経験を要することなく誰もが簡単に隔膜の交換（メンテナンス）を行うことができるといった効果を奏する。

更に、前記外側電極が、所定間隔を介して隔膜支持体及び/又は隔膜を同心状に内設してなり、かつ、該隔膜支持体及び/又は隔膜は、少なくとも二以上の内側電極を配置するための区画室を備えれば、隔膜と外側電極の間隔を一定に保持しながら前記区画室内を介して複数の内側電極を配置できるため、前記同様、一対の電極（内側電極と外側電極）からなる従来の電解処理装置に比して、電解処理能力を高めることができるため、コンパクトでありながらもバラスト水の殺菌処理、海水の淡水化等々の大量処理にも対応できる有用な電解処理装置を提供できるといった効果を奏する。

また、本発明の電解処理装置は、前記電解質供給手段が電解質水を第１電解槽に循環供給するための第１循環手段と、第１電解槽に生成水を循環供給するための第２循環手段と、該第２循環手段で得られた生成水を第２電解槽に循環供給するための第３循環手段と、前記第２電解槽に電解質水を循環供給するための第４循環手段とを備えたことによって、例えば、第１電解槽の電解質水に炭酸カリウム水溶液を使用し、第２電解槽の電解質水に塩水若しくは海水等を使用すれば、第１電解槽で得られたアルカリ水（生成水）を直接的に第２電解槽へ循環供給しながら酸性処理されるため、アルカリ水でありながらも殺菌力を兼ね備えた電解水を大量に生成することができるといった優れた効果を奏する。

更に、前記電解質供給手段は、電解質水を第１電解槽に循環供給するための第１循環手段と、第１電解槽に生成水を循環供給するための第２循環手段と、該第２循環手段で得られた生成水を逆電解する逆電解処理手段とを備えたことによって、前記第２電解槽を使用することなく殺菌洗浄水を製造することができるため、更なる製造コストの低廉化を図ることができる。

また、前記隔膜及び又は区画室は、同隔膜及び／又は区画室の外周面に形成された所定大きさの窓部と、該窓部に着脱自在に取り付けられた取付プレートと、該取付プレートに開口された透孔と、該透孔を水密に被装すべく接着手段を介して固定された電解処理膜とを備えたことによって、経験や技術を要することなく、前記取付プレートを取り外すだけで電解処理膜を簡単に取り換えることができるため、より簡単かつ短時間で電解槽のメンテナンスを行うことができるといった効果を奏する。

更に、前記接着手段は、芳香族四塩基酸と芳香族ジアミンとの縮重合によって得られた耐熱粘着テープとフィルム状接着剤とを組み合わせて圧着することによって、短時間の加熱で均一な厚さにて接着できるのみならず、安定した剥離強度を有するため、意に反して剥離してしまうといった従来のテフロン(登録商標)系電解処理膜の課題を解消できるといった効果を奏する。

従来の電解水製造装置を示す一部破断説明図である。 本実施例で使用する電解槽(第１実施例)の要部分解斜視図である。 同電解槽の要部横断面図である。 本実施例で使用する区画室の要部を示す分解斜視図である。 本実施例で使用する他の電解槽を示す要部横断面図である。 本発明の電解処理システム(第２実施例)を示す説明図である。

前記隔膜支持体及び／又は隔膜は、前記外側電極との間隔を一定に保持しながら同外側電極にて囲繞される中空内を少なくとも二以上に区画せしめる区画室と、各区画室内に配置される複数の内側電極とを備え、前記電解質水供給手段は、電解質水を第１電解槽に循環供給するための第１循環手段と、第１電解槽に生成水を循環供給するための第２循環手段と、該第２循環手段で得られた生成水を逆電解する逆電解処理手段とを備えるのが良い。

以下、本発明の電解水製造装置の実施形態(第１実施例)について、図１乃至図５を参照しながら説明する。尚、理解を容易にするため、既述した従来例と構成の異なるところのみを以下に番号を付して説明する。図中Ａは、本発明に係る電解水製造装置の要部とする電解槽であり、図２に示すように、上方が開放された電解槽本体１と、該電解槽本体1の各内壁面に装着された四枚の外側電極２，２…と、該外側電極２，２…内に配設された内側電極３と、上蓋４と一体的に固着された電解処理膜（以下、単に隔膜という）５とを備えている。

電解槽本体１は、上方が開口された有底箱状を呈しており、相対向する位置に高さを違えて水供給口１ａと電解水排出口１ｂが開口されると共に、内壁面に外側電極２，２…が配設されている。

外側電極２，２…は、例えば、白金被覆チタン電極からなり、チタン又はチタン基合金よりなる電極基板(図示せず)と、該電極基板の表面にコーティングされた被覆層(図示せず)とから形成されている。

また、外側電極２，２…には、電解を均一に実行するために複数の電極端子(図示せず)が設けられており、電極端子間は配線を介して電気的に接続され、かつ、その端部は制御ボックス１０内の定電圧装置(図示せず)に接続されている。

尚、本実施例では、外側電極２，２として白金被覆チタン電極を使用しているが、これに限定されることなく、用途に応じて、例えば、白金−イリジウム被覆電極（イリジウム酸化物／二酸化イリジウム被覆電極 ）、酸化ルテニウム−酸化チタン被覆電極、白金−酸化パラジウム被覆電極、その他、オスミウム及びロジウム等の白金族金属やその酸化物を主成分とする電極物質を使用しても良い。

更に、被覆層は、例えば、白金族を主成分とした酸化物触媒からなり、塗布、乾燥、熱処理（焼付法）等の適宜方法でコーティングされている。コーティングの厚さとしては、２〜３μｍが好ましく、斯かる白金被覆の厚さを変えることで電極寿命のコントロールが行える。

尚、電極基板表面への白金被覆層の施用としては、例えば、熱分解によって白金を析出しうる白金化合物、例えば、塩化白金酸、ジニトロジアンミン白金等の溶液を電極基体の表面に塗布した後、熱分解する方法（電気メッキ法、蒸着法等）によって行なうことができる。

また、白金の被覆量は、一般的に少なくとも０.２mg／cm2以上にすることが望ましい。けだし、白金の被覆量が０.２mg／cm2より少ない場合は、焼成処理に際してチタン又はチタン基合金界面の酸化がすすみ過ぎて導電性が低下する傾向がみられるからである。

因に、白金の被覆量は、特に上限はないが、必要以上に多くしてもそれに伴うだけの効果は得ることができず、逆に不経済（高価）となることから、通常、５mg／cm2以下の被覆量（好適な白金被覆量：１〜３mg／cm2）が好ましい。また、白金の代用として導電性ダイアモンド等の電極物質を使用しても良い。

尚、本実施例では、外側電極２，２…を構成する電極基板に厚さ２ｍｍのチタン電極を使用しているが、これに限定されることなく、用途に応じて、例えば、ニオブ、タンタル、珪素、カーボン、ニッケルタングステンカーバイト等の電極基板を使用しても良い。

一方、内側電極３は、導電性基板３ａを介して電気的に接続された四組の箱状電極３ｂ，３ｂ…からなり、強酸性電解水を生成する場合、前記外側電極２を陽極（＋）、内側電極３を陰極（−）とすべく接続され、かつ、内側電極３は配線(図示せず)を通じて制御ボックス１０内の定電圧装置(図示せず)と電気的に接続されており、一定の電圧が印加される。

また、上蓋４は、上面に分水器６が装着されている。この分水器６は、電解タンクからポンプを介して強制的に循環供給される電解質水を後述する隔膜５の区画室５ａ，５ａ…へ均等に分流させている。

更に、この上蓋４は、電解槽本体１の上端開口を閉塞すべく被冠した状態では、隔膜５を同電解槽本体１の底面に押圧せしめて同隔膜５を水密状態に立設保持せしめている。

隔膜(電解処理膜)５は、上端側が前記上蓋４に水密に固着され、下端側が前述した内側電極３を構成する箱状電極３ｂ，３ｂ…の外周を均等に囲繞すべく四つの区画室５ａ，５ａ…に分割されている。

尚、区画室５ａ，５ａ…の取付手段としては、従来の隔膜支持体(図示せず)の取付方法（挟持方法）を使用しても良いが、図４に示すように、各区画５ａ，５ａ…に形成された窓部５ａ1 ，５ａ1 …に別体の取付プレート５ｂを介して水密かつ着脱自在に固定するのが良い。

斯かる取付プレート５ｂは、一面に形成された亀甲状の透孔５ｂ1 ，５ｂ1 …と、該透孔５ｂ1 ，５ｂ1 …を水密に被装すべく同プレート５ｂの裏側に接着手段(図示せず)を介して固定されたテフロン(登録商標)系若しくは炭化水素系等のイオン交換膜５ｃと、該イオン交換膜５ｃの周面を押圧する水密に補強するフレーム５ｄとを備えている。

また、接着手段としては、例えば、芳香族四塩基酸と芳香族ジアミンとの縮重合によって得られた耐熱粘着テープ(図示せず)と、フィルム状接着剤(図示せず)とを併用して加熱圧着するのが良い。このフィルム状接着剤としては、例えば、厚さ：６２．５〜７０μｍ、主成分：ＰＥＴ、剪断強度：０．４〜１．７ｋＮ／ｍ、接着温度：１３０〜１６０℃/２〜５秒のフィルム状接着剤を使用するのが好ましい。

けだし、斯かる接着手段では、数秒の加熱で均一な厚さにて接着できるのみならず、安定した剥離強度を有する共に、耐熱・耐寒性にも優れ、かつ、常温での接着特性（機械特性）は、高温領域においても殆ど変わらず、しかも、殆ど全ての有機溶剤に溶けないなど、高温においても高い耐化学薬品性を示すからである。

尚、剪断強度は、下限値（0.4kN/m）以下では、電解処理の環境下で、前述したフィルム状接着部分が安易に剥離してしまい、また、上限値（1.7kN/m）以上ではフィルム状接着部分が必要以上に保護される結果、電極反応や隔膜反応を妨害する因子、例えば、イオン交換膜５ｃの膨潤性や区画室５ａ内の水流条件（水流の速さや整流方向）に影響を与えるからである。

更に、前記区画室５ａ，５ａ…は、図３に示すように、前記外側電極２と対向する外壁面が同電極２との間隔を一定に保持すべく配置されており、斯かる区画室５ａ，５ａ…間の外周及び各区画室間に形成された通水路（第１空間）７に水が供給され、同区画室５ａ，５ａ…の中空（第２空間）８内に電解質水が供給される。因に、各区画室５ａ，５ａ…の立設状態が不安定な時は、図５に示すように、前記通水路７に十字状の隔膜スペーサーＳを組み付けても良い。

一方、制御ボックス１０内には、電源、定電圧装置等の電気系統の機器類他が格納されており、表面には電圧計、ｐＨセンサー、ＯＲＰ（酸化還元電位）センサー等が視認できるように装着されており、生成している電解水の状況（ｐＨ及びＯＲＰ）が一瞥して確認できる。

このように構成される本実施例の電解水製造装置は、上蓋４を電解槽本体１に被冠するだけで、隔膜５を構成する区画室５ａ，５ａ…を同電解槽本体１の内部底面に押圧せしめ全体をして同隔膜５を水密状態に立設保持できると共に、隔膜５と外側電極２の間隔を一定に保持しながら前記区画室５ａ，５ａ…内に複数の内側電極３を配置できると共に、電解質タンク１１(図１参照)から吸上ポンプを介して電解槽Ａ内へ強制的に循環供給される電解質水は、前記分水器６を介して隔膜５の各区画室５ａ，５ａ…内に均等に分流されながら同区画室５ａ，５ａ…毎に電解処理が行われる。

換言すれば、外側電極２すなわち陽極側では、水から酸素と水素イオン（Ｈ＋）が生成され、内部電極２と各区画室５ａ，５ａ…との間に供給された塩水中の塩素イオン（Ｃｌ−）は隔膜５を通り、隔膜５と外側電極２の間の空間で塩素（Ｃｌ）を介して塩素ガス（Ｃｌ２）となり、塩素ガスは水と反応して次塩素酸（ＨＣｌＯ）及び塩酸（ＨＣｌ）となる。

次いで、水は外側電極２と隔膜５との間に形成された第１空間７から、殺菌効果の高い次塩素酸（ＨＣｌＯ）を含んで流出する。電解槽Ａから流出する電解水は高濃度の水素イオンを含むために、ｐＨの低い強酸性水となる。その他、電解質水及び生成水の循環方式、電源・フローセンサー等の制御方式、配管方式等については、従来技術と同様、所謂、片側吐水方式を採用することから、再度ここで詳述することは省略する（特許文献１を参照のこと）。

次に、本発明の第２実施例（電解処理システム）について、図６を参照しながら説明する。尚、理解を容易にするため、前述した実施例と同一部分は同一符号で示し、構成の異なるところのみを新たな番号を付して以下に説明する。

本実施例の電解処理システムは、第１実施例で示した一対の電解槽を使用した電解処理システムであり、電解質水を第１電解槽(Ａ)１２に循環供給するための第１循環手段１３と、生成タンク１４に貯留される生成水を再度同電解槽(Ａ)１２に戻すべく循環供給する第２循環手段１５と、該第２循環手段１５で得られた生成水を更に第２電解槽(Ｂ)１６に循環供給するための第３循環手段１７と、電解質タンク１８に貯留された電解質水を同第２電解槽(Ｂ)１６に循環供給するための第４循環手段１９とを備えている。

また、各循環手段１３，１５，１７，１９は、それぞれ循環パイプで配管された循環ポンプＰ１，Ｐ２，Ｐ５、Ｐ６を備えており、かつ、生成タンク１４に貯留される生成水は、一旦、移送ポンプＰ３を介して容量の大きい中間タンク２０に移送され、次いで、移送ポンプＰ４を介して生成タンク２１に送り込みながら第２電解槽(Ｂ)１６で逆電解処理が施された生成水（最終製品）を吐出ポンプＰ７で貯蔵タンク２２に貯留させるべく組み付けられている。

このように構成される本電解処理システムにあって、第１電解槽(Ａ)１２でアルカリ水を生成する場合は、同電解槽(Ａ)１２の外側電極２を陰極（−）、内側電極３を陽極（＋）とし、斯かる電気分解にて生成されるアルカリ水を直接的に第２電解槽(Ｂ)１６に送給しながら逆電解処理（酸性処理）が行われ、最終商品の殺菌洗浄水が生成される。

具体的には、電解タンク１１の電解質水として炭酸カリウム水溶液を使用し、第２電解槽(Ｂ)１６の電解質水に塩水若しくは海水等を使用することで、先の第１電解槽(Ａ)１２では第１循環手段１３及び第２循環手段１５を介してｐＨ１０〜１４の高アルカリ水が連続的に生成され、ここで得られたアルカリ水（生成水）を中間タンク２０、生成タンク２１を介して直接的に第２電解槽(Ｂ)１６へ循環供給し、次いで、前記第３循環手段１６で逆電解処理（酸性処理）しながらアルカリ水に遊離塩素を送り込むことができる結果、アルカリ水でありながらも殺菌力を有する殺菌洗浄水（最終商品）を大量に製造することができる。

また、本電解処理システムにあっては、第３循環手段１６で、順次、酸性処理を繰り返しながらｐＨ及び遊離塩素濃度を自由に調整できるため、用途に応じた電解水を選択的に製造することができる他、電解質と電極を切り替えるだけで無限の電解水を提供することができる。因に、本電解処理システムで生成された殺菌洗浄水(最終製品)は、生成した日から６ヵ月以上を経ても、全く殺菌力が落ちず、通常の酸性水に比しても、殺菌力が長持ちすることができるといった特性を有する。

斯かる特性を確かめるべく本電解処理システムで生成した殺菌洗浄水（精製水）を日本食品センターで殺菌効果試験を行ったところ、以下の結果を得ることができた。尚、試験概要、試験方法等は下述の通りである。
「試験概要」
大腸菌の菌液を接種後（以下「試験液」という。）、室温で保存し、１５秒後に試験液中の生菌数を測定した。尚、あらかじめ予備試験を行い、生菌数の測定方法につて検討した。
「試験方法」
１）試験菌株 Escherichia coli NBRC 3972(大腸菌)
２）菌数測定培地及び培養条件
SCDLP寒天培地[日本製薬株式会社]混釈平板培養法 35℃±1℃ ２日間
３）試験菌液の調製
試験菌株を普通寒天培地[栄研化学株式会社]で35℃±1℃、18〜24時間培養した後、生理食塩水に浮遊させ、菌数が107〜108/ｍｌとなるように調整し、試験菌液とした。
４）試験操作
検体10ｍｌに試験菌液を0.1ｍｌ接種し、試験液とした。室温で保存し、15秒後に試験液をSCDLP培地[日本製薬株式会社]で直ちに10倍に希釈し、試験液中の生菌数を、菌数測定用培地を用いて測定した。尚、対照として、精製水を用いて同様に試験し、開始時についても生菌数を測定した。
[試験結果]

結果を表−１に示す。試験開始からわずか1５秒後で生菌数は検出されず、検出限界以下の生菌への不活化効果が確認された。これはｐＨ１２．３のアルカリ水でありながらも殺菌力を有することが確認されたことであり、換言すれば、一液で殺菌と洗浄が同時に行える有用な殺菌洗浄水を提供することができた。尚、試験液をSCDLP培地で１０倍に希釈することにより、検体の影響を受けずに生菌数が測定できることは予備試験により既に確認済みである。

因に、斯かる殺菌洗浄水は、従来の薬剤、溶剤に代われるものであり、安全で環境リスクの少ない消毒剤、洗浄剤、脱脂油脂剤として提供できる。

尚、本電解処理システムは、本実施例（第２実施例）に限定されるものではなく、第２電解槽(Ｂ)１６を不要とすべく第２循環手段１５で得られた生成水（アルカリ水）をそのままで逆電解できるように、図示しない逆電解処理手段を装備しても良い。

斯かる逆電解処理手段としては、例えば、流路切替弁、逆洗水供給流路、逆電解用スイッチ (逆電圧力スイッチ)などが挙げられ、同スイッチの切替操作のみで、両電極２，３の極性を強制的に変えることができ、逆流洗浄と協働して両電極２，３に付着するスケール等を取り除く逆電解作用を付加できるため、頗る便利である。

しかも、電解槽内１２の電極極性が反転し、ここで生成された電解水は、塩素に強い雑菌に対し酸の効果により殺菌を行うことができるため、第１及び第２循環手段１３，１５の流路を洗浄し、かつ、雑菌を死滅させることができる。

また、本逆電解処理手段の使用により、第３及び第４循環手段１７，１９、中間タンク２０、生成タンク２１，電解タンク１８及びポンプＰ４〜Ｐ６を必要とすることなく殺菌洗浄水を製造することができるため、更なる製造コストの低廉化を図ることができる他、第２循環手段１５で生成水を循環させながらｐＨ及び遊離塩素濃度を自由に調整できるなど、電極と電解質の切替だけで無限の電解水を提供できるのである。

尚、本明細書で言及している逆電解処理とは、陽極と陰極の電解の極性を反転させることを称し、例えば、通常に両電極（作用極と対極）間に通電される正電解とは逆向きの電流が流れるように通電することであるが、同一電極のみを使用した逆電解に限定されない。けだし、焼き付け電極では、逆電解操作を行うと極端に電極寿命が短くなる欠点があるからであり、本実施例（第２実施例）の電解処理システムはこの欠点を解決したものである。

また、斯かる正電解、逆電解の順序としては、例えば、正電解（アルカリ処理）、逆電解（酸性処理）、休止の順で繰り返すことで、極端な電極寿命の短命化を阻止できるように対処するのが良い。因に、逆電解時間は正電解時間の1／１００〜1／５、休止時間は正電解時間の１〜３倍が好ましい。

他方、本実施例では、前記第１電解槽(Ａ)１２でアルカリ水を生成しているが、同第１電解槽(Ａ)１２で、先に強酸性水を生成する場合(酸性処理優先)は、外側電極２を陽極（＋）とし、内側電極３を陰極（−）とすることは云うまでもない。その際、第１循環手段１３では、ポンプＰ１を通じて送出される飽和塩分濃度の塩水は、塩水供給管を通って第１電解槽(Ａ)１２の内側電極３，３…の各中空８,８…（図３参照）内に供給される。

次いで、塩水は、第１電解槽(Ａ)１２を流出した後、塩水戻り管１３ａを通って電解質タンク１１に戻るべく電解質タンク１１と第１電解槽(Ａ)１２とを循環すべく自動的に繰り返される。

その際、外側電極２すなわち陽極側では、第１実施例同様、水から酸素と水素イオン（Ｈ＋）が生成され、内部電極２と隔膜５との間に供給された塩水中の塩素イオン（Ｃｌ−）は隔膜５を通り、隔膜５と外側電極２の間の空間で塩素（Ｃｌ）を介して塩素ガス（Ｃｌ２）となり、塩素ガスは水と反応して次塩素酸（ＨＣｌＯ）及び塩酸（ＨＣｌ）となる。

次いで、水は外側電極２と隔膜５との間に形成された第１空間７から、殺菌効果の高い次塩素酸（ＨＣｌＯ）を含んで流出する。電解槽Ａから流出する電解水は高濃度の水素イオンを含むために、ｐＨの低い強酸性水となる。

尚、本発明の電解水製造装置は、本実施例に限定されることなく、本発明の目的の範囲内で自由に設計変更し得るものであり、本発明はそれらの全てを包摂するものである。例えば、本明細書で言及している水供給手段は、水道管を水源としても良く或いは別途、浄水を貯蔵する水タンクを水源として用い、ポンプ等を介して第１電解槽(Ａ)１２に供給しても良い。

また、第１実施例では、外側電極２と隔膜５との間の第１空間７に水を供給し、内側電極３と隔膜５との間に形成された第２空間を提供する区画室５ａ，５ａを通じて区画室８内に塩水を供給しているが、これに限定されることなく前記第１空間７に塩水などの電解質水を供給し、外側電極２と隔膜５との空間（第２空間）に水を供給しても良い。

更に、同実施例では、酸性水を生成するための電解質水として、食塩を溶解した食塩水を使用したが、海水を（適宜塩分濃度を調整して）利用しても良い。また、電解質は塩水をもたらす塩化ナトリウムに限らず、塩化カリウムを使用できることは云うまでもない。

尚、第１実施例の電解槽では、対向する各区画室５ａ，５ａ間に水路７（図３参照）が形成されているが、これに限定されることなく、斯かる水路７を無くすべく上端が上蓋４に支持された十字状の隔膜スペーサーＳ(図５参照)を介して各区画室５ａ，５ａを安定的に保持させても良く、延いては同水路を無くすべく各区画室５ａ，５ａを接合させても良い。

また、第２実施例の逆電解処理手段として、逆電解用スイッチ等を使用しているが、これに限定されることなく、例えば、本明細書で言及している第２電解槽１６と第３循環手段１７及び第４循環手段１９をもって逆電解処理手段としても良い。尚、図中２３は電源、２４はタイマーである。

１…電解槽本体
１ａ…水供給口
１ｂ…電解水排水口
２…外側電極
３…内側電極
３ａ…電極基板
３ｂ…箱状電極
３ｃ…上端凹部
４…上蓋
５…隔膜（電解処理膜）
５ａ…区画室
５ａ1…窓部
５ｂ…取付プレート
５ｂ1…透孔
５ｃ…イオン交換膜
５ｄ…補強フレーム
６…分水器
７…通水路（第１空間）
８…第２空間
９…吐出ポンプ
１０…制御ＢＯＸ
１１…電解質タンク
１２…第１電解槽
１３…第１循環手段
１３ａ…塩水戻り管
１４…生成タンク
１５…第２循環手段
１６…第２電解槽
１７…第３循環手段
１８…電解質タンク
１９…第４循環手段
２０…中間タンク
２１…生成タンク
２２…貯蔵タンク
２３…電源
２４…タイマー

Claims (7)

1. 中空で多角柱状の内側電極と、中空で多角柱状であり且つ隔膜が支持されている隔膜支持体と、中空で多角柱状の外側電極とを重ね合わせて備える電解槽と、外側電極又は内側電極と隔膜支持体との間の第１空間に水を供給する水供給手段と、内側電極又は外側電極と隔膜支持体との間の第２空間に電解質水を供給する電解質水供給手段とを備えてなる電解水製造装置において、
   前記隔膜支持体及び／又は隔膜が、前記外側電極との間隔を一定に保持しながら同外側電極にて囲繞される中空内を少なくとも二以上に区画せしめる区画室と、各区画室内に配置される複数の内側電極と、電解槽へ循環送給される電解質水若しくは生成水を各区画室内へ均等に送給するための分水器とを備えてなることを特徴とする電解水製造装置。
2. 前記隔膜支持体及び／又は隔膜は、上端側が外側電極を被装する上蓋に支持され、下端側が前記内側電極を囲繞すべく開放され、前記上蓋を電解槽に被冠する位置で隔膜を同電解槽の底面に押圧し水密状態に保持することを特徴とする請求項1に記載の電解水製造装置。
3. 前記外側電極は、所定間隔を介して隔膜支持体及び/又は隔膜を同心状に内設してなり、かつ、該隔膜支持体及び/又は隔膜は、少なくとも二以上の内側電極を配置するための区画室を備えたことを特徴とする請求項１に記載の電解水製造装置。
4. 前記電解質水供給手段は、電解質水を第１電解槽に循環供給するための第１循環手段と、第１電解槽に生成水を循環供給するための第２循環手段と、該第２循環手段で得られた生成水を第２電解槽に循環供給するための第３循環手段と、前記第２電解槽に電解質水を循環供給するための第４循環手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の電解水製造装置。
5. 前記電解質水供給手段は、電解質水を第１電解槽に循環供給するための第１循環手段と、第１電解槽に生成水を循環供給するための第２循環手段と、該第２循環手段で得られた生成水を逆電解する逆電解処理手段とを備えたことを特徴とする請求項１に記載の電解水製造装置。
6. 前記隔膜及び／又は区画室は、同隔膜及び／又は区画室の外周面に形成された所定大きさの窓部と、該窓部に着脱自在に取り付けられた取付プレートと、該取付プレートに開口された透孔と、該透孔を水密に被装すべく接着手段を介して固定された電解処理膜とを備えてなることを特徴とする請求項１又は３に記載の電解水製造装置。
7. 前記接着手段は、芳香族四塩基酸と芳香族ジアミンとの縮重合によって得られた耐熱粘着テープとフィルム状接着剤とを組み合わせて圧着することを特徴とする請求項６に記載の電解水製造装置。