JP2017056390A - 電解水生成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】水を電気分解して得られるアルカリ性水の溶存水素濃度、及び酸性水の溶存酸素濃度のうちの少なくとも一方の濃度を向上させる。
【解決手段】電解水生成装置１００は、水を電気分解して、水素が溶存したアルカリ性水及び酸素が溶存した酸性水を生成する電解槽（電気分解部）１と、電解槽１で生成されたアルカリ性水及び酸性水のうちの少なくとも一方を取水するための取水路７と、取水路７に設けられ、当該取水路７にアルカリ性水が流れる場合には当該アルカリ性水に溶存していない水素の気泡の少なくとも一部を１ミリメートル未満の大きさに微小化し、当該取水路７に酸性水が流れる場合には当該酸性水に溶存していない酸素の気泡の少なくとも一部を１ミリメートル未満の大きさに微小化する微小化ユニット１０とを備える。水を電気分解している際、電解槽１と微小化ユニット１０との間の流水の圧力は、微小化ユニット１０が設けられていない場合の流水の圧力と比べて高い。
【選択図】図１

Description

本発明は、電解水生成装置に関する。

連続的に電解水を取水可能とした電解槽を具備する電解水生成装置が知られている。その一例として、電解槽内を、陽電極を配設して酸性水を生成する陽極室と、陰電極を配設してアルカリ性水を生成する陰極室とに隔膜を介して区画形成し、陽極室及び陰極室に導水管を連通連結して原水を流入させるとともに、各室に連通連結した取水管より酸性水、アルカリ性水をそれぞれ取水可能としたものがある。かかる構成により、水が陽電極及び陰電極間を通過することで連続的に酸性水及びアルカリ性水を取水することができ、特に健康に良いとされるアルカリ性水については飲用に供されることになる。

また、溶存水素が存在する水（水素水）を飲用すると健康に良いとされる報告があることから、溶存水素濃度を高めたアルカリ性水を取水可能な電解水生成装置が望まれている。溶存水素は、強アルカリ性水ほど多く存在するため、より多くの溶存水素量を確保しようとするとｐＨ値が高くなり、飲用に適するｐＨ１０未満のアルカリ性水を得ることができなくなる。このため、特許文献１では、生成したアルカリ性水を原水と混和し、ｐＨ１０未満で溶存水素濃度を高めた水を取水可能な電解水生成装置が提案されている。

特開２００９−１６０５０３号公報

しかしながら、特許文献１に記載の電解水生成装置においても、得られる水素水の溶存濃度の上限値は、電解に使用する電極の特性、電流値等に依存し、より溶存水素濃度を増大させるには限界があった。

また、水の電気分解によって生成される酸性水には酸素が含まれており、殺菌洗浄水等に用いることができるが、溶存水素濃度と同様に、電気分解で得られる酸性水の溶存酸素濃度を増大させるには限界がある。

本発明は、水を電気分解して得られるアルカリ性水の溶存水素濃度、及び酸性水の溶存酸素濃度のうちの少なくとも一方の濃度を向上させる技術を提供することを目的とする。

本発明の一実施形態における電解水生成装置は、水を電気分解して、水素が溶存したアルカリ性水及び酸素が溶存した酸性水を生成する電気分解部と、前記電気分解部で生成されたアルカリ性水及び酸性水のうちの少なくとも一方を取水するための取水路と、前記取水路に設けられ、当該取水路にアルカリ性水が流れる場合には当該アルカリ性水に溶存していない水素の気泡の少なくとも一部を１ミリメートル未満の大きさに微小化し、当該取水路に酸性水が流れる場合には当該酸性水に溶存していない酸素の気泡の少なくとも一部を１ミリメートル未満の大きさに微小化する微小化部と、を備え、前記電気分解部で水を電気分解している際に、前記電気分解部と前記微小化部との間の流水の圧力は、前記微小化部が設けられていない場合の流水の圧力と比べて高い。

本実施形態の開示によれば、微小化部によって、アルカリ性水に溶存していない水素の気泡、及び酸性水に溶存していない酸素の気泡の少なくとも一方を１ミリメートル未満の大きさに微小化して溶けやすくするので、アルカリ性水の溶存水素濃度、及び酸性水の溶存酸素濃度の少なくとも一方の溶存濃度を向上させることができる。また、微小化部を設けない構成と比べて、電気分解部と微小化部との間の流水の圧力が上昇するので、電気分解部による電気分解によって生成されたアルカリ性水に溶存する水素量、及び、酸性水に溶存する酸素量の少なくとも一方をさらに増大させることができる。

図１は、第１の実施形態における電解水生成装置の概略構成を示す模式図である。 図２は、第１の実施形態における電解水生成装置の具体的な構成を示す図である。 図３は、微小化ユニットの一つの構造例を示す図である。 図４は、微小化ユニットの別の構造例を示す図である。 図５は、第２の実施形態における電解水生成装置の概略構成を示す模式図である。 図６は、第２の実施形態における電解水生成装置の具体的な構成を示す図である。 図７は、実施例１〜実施例１６の構成と、第１の実施形態における電解水生成装置の構成のうち、微小化ユニットを備えていない比較例１及び比較例２の構成とにおいて、電気分解によって生成されるアルカリ性水に含まれる溶存水素量の違い等について示す図である。 図８は、アルカリ性水生成モードが第１レベルのアルカリ性水生成モードである実施例１〜４、実施例５〜８、及び比較例１において、吐水の流水の圧力（ＭＰａ）と溶存水素量（ｐｐｍ）との関係を示すグラフである。 図９は、アルカリ性水生成モードが強アルカリ性水生成モードである実施例９〜１２、実施例１３〜１６、及び比較例２において、吐水の流水の圧力（ＭＰａ）と溶存水素量（ｐｐｍ）との関係を示すグラフである。

本発明の一実施形態における電解水生成装置は、水を電気分解して、水素が溶存したアルカリ性水及び酸素が溶存した酸性水を生成する電気分解部と、前記電気分解部で生成されたアルカリ性水及び酸性水のうちの少なくとも一方を取水するための取水路と、前記取水路に設けられ、当該取水路にアルカリ性水が流れる場合には当該アルカリ性水に溶存していない水素の気泡の少なくとも一部を１ミリメートル未満の大きさに微小化し、当該取水路に酸性水が流れる場合には当該酸性水に溶存していない酸素の気泡の少なくとも一部を１ミリメートル未満の大きさに微小化する微小化部と、を備え、前記電気分解部で水を電気分解している際に、前記電気分解部と前記微小化部との間の流水の圧力は、前記微小化部が設けられていない場合の流水の圧力と比べて高い（第１の構成）。

第１の構成によれば、微小化部によって、アルカリ性水に溶存していない水素、及び酸性水に溶存していない酸素の少なくとも一方を１ミリメートル未満の大きさに微小化して溶けやすくするので、アルカリ性水の溶存水素濃度、及び酸性水の溶存酸素濃度の少なくとも一方の溶存濃度を向上させることができる。また、微小化部を設けない構成と比べて、電気分解部と微小化部との間の流水の圧力が上昇するので、電気分解部による電気分解によって生成されたアルカリ性水に溶存する水素量、及び、酸性水に溶存する酸素量の少なくとも一方をさらに増大させることができる。

第１の構成において、前記微小化部が設けられていない場合の前記取水路の流水の圧力を０Ｍｐａとすると、前記電気分解部で水を電気分解している際に、前記電気分解部と前記微小化部との間の流水の圧力は０．０１ＭＰａ以上１ＭＰａ以下である（第２の構成）。

第２の構成によれば、微小化部を設けて、電気分解部と微小化部との間の流水の圧力を０．０１ＭＰａ以上１ＭＰａ以下とすることにより、取水するアルカリ性水に溶存する水素、及び、取水する酸性水に溶存する酸素の量の少なくとも一方を増大させることができるので、アルカリ性水の溶存水素濃度、及び酸性水の溶存酸素濃度の少なくとも一方の溶存濃度を向上させることができる。

第１または第２の構成において、前記微小化部は、前記アルカリ性水に溶存していない水素の気泡の少なくとも一部、及び、前記酸性水に溶存していない酸素の気泡の少なくとも一部の少なくとも一方を、１マイクロメートル以上１ミリメートル未満の大きさ、及び、１ナノメートル以上１マイクロメートル未満の大きさの少なくとも一方の大きさに微小化する（第３の構成）。

第３の構成によれば、アルカリ性水に溶存していない水素の気泡の少なくとも一部、及び、酸性水に溶存していない酸素の気泡の少なくとも一部の少なくとも一方をマイクロバブル化、及びナノバブル化の少なくとも一方とすることにより、水に溶けやすい状態として、溶存水素濃度及び溶存酸素濃度の少なくとも一方の溶存濃度を向上させることができる。

第１から第３のいずれかの構成において、前記取水路から取水されるアルカリ性水は、ｐＨ１０未満であって、かつ、溶存水素量が０．３ｐｐｍ以上である（第４の構成）。

第４の構成によれば、飲用に適したｐＨ１０未満のアルカリ性水であって、溶存水素量が高いアルカリ性水を生成することができる。

［実施の形態］
以下、図面を参照し、本発明の実施の形態を詳しく説明する。図中同一または相当部分には同一符号を付してその説明は繰り返さない。なお、説明を分かりやすくするために、以下で参照する図面においては、構成が簡略化または模式化して示されたり、一部の構成部材が省略されたりしている。また、各図に示された構成部材間の寸法比は、必ずしも実際の寸法比を示すものではない。

［第１の実施形態］
まず初めに、第１の実施形態における電解水生成装置１００の概要について、図１に示す模式図を参照しながら説明する。

図１は、第１の実施形態における電解水生成装置１００の概略構成を示す模式図である。電解水生成装置１００は、電解槽（電気分解部）１と、原水供給路４と、浄水装置５と、流路切換弁６と、取水路７と、排水路８と、原水バイパス流路９と、微小化ユニット（微小化部）１０とを備える。

ｐＨ７程度の中性水である原水は、原水供給路４を介して電解槽１に供給される。原水は、例えば水道水である。原水供給路４には、浄水装置５が設けられている。浄水装置５は、原水中の雑菌、ウイルス、カビ、塵埃等の不純物を取り除いて、原水を浄化する機能を有しており、例えば、活性炭、金属メッシュ、布、ろ紙、中空糸膜等を備えている。

原水供給路４には、流路切換弁６が設けられている。流路切換弁６は、原水供給路４を流れる原水を、原水バイパス流路９と電解槽１とに所定の比率で分配する。流路切換弁６は、流量調整弁としての機能を備えており、弁体の開度を調整することにより、流路を閉止して一方向への流量をゼロとした状態から、流路を全開して一方向へ全て流出する状態まで流量調整が適宜可能である。ここでは、流路切換弁６の弁体の開度として、原水バイパス流路９への流量と電解槽１側への流量との比が４：１となるように設定する。ただし、原水バイパス流路９への流量と電解槽１側への流量との比が４：１に限定されることはない。

電解槽１は、隔膜を介して、第１電極を配設した第１電極室２と、第２電極を配設した第２電極室３に区画されている。第１電極及び第２電極のうち、一方を陽極、他方を陰極として電圧を印加することにより、電解槽１内の原水が電気分解される。原水を電気分解すると、陽極側からは酸性水が生成されるとともに、酸素が発生し、陰極側からはアルカリ性水が生成されるとともに、水素が発生する。

第１電極及び第２電極は、電解槽１内で対向して配置されている。第１電極及び第２電極は、平板、メッシュ状、波形等の形状とすることができる。第１電極及び第２電極の材質は、電気分解可能であれば特性に制限はなく、例えば、白金単体、白金被覆チタン、白金イリジウム合金、カーボン等を用いることができる。

ここでは、第１電極が陰極、第２電極が陽極として説明する。従って、第１電極室２ではアルカリ性水が生成され、第２電極室３では酸性水が生成される。すなわち、第１電極室２はアルカリ性水生成室となり、第２電極室３は酸性水生成室となる。

なお、第１電極及び第２電極の極性は反転することができる。その場合、第１電極室２は酸性水生成室となり、第２電極室３はアルカリ性水生成室となる。

原水供給路４を介して供給される原水のうち、流路切換弁６を介して電解槽１に供給される原水は、第１電極室２と第２電極室３とに所定の比率で分配される。ここでは、第１電極室２への流入量と第２電極室３への流入量との比は４：１とする。従って、生成される酸性水の量は、アルカリ性水に比べて少なくなる。ただし、第１電極室２への流入量と第２電極室３への流入量との比が４：１に限定されることはない。

取水路７は、電気分解によって第１電極室２で生成された水を取水するための流路である。従って、取水路７は、第１電極室２でアルカリ性水が生成された場合には、アルカリ性水を取水可能である。

原水バイパス流路９は、取水路７と連通している。すなわち、第１電極室２で生成されたアルカリ性水は、原水バイパス流路９を介して供給される原水と混合して、取水路７から取水される。

市場からは、溶存水素濃度を高めたアルカリ性水を取水可能な電解水生成装置が望まれている。溶存水素は、ｐＨ１０を超えると急激に増加するものであり、強アルカリ性水ほど多く存在する。一方、飲用に適したアルカリ性水は、ｐＨ１０未満とされている。

従って、本実施形態では、電解槽１における電気分解によって、ｐＨ１０以上の強アルカリ性水を一旦生成し、生成した強アルカリ性水に原水を混合させることによって、ｐＨ１０未満であって、多量の溶存水素（例えば、３００ｐｐｂ以上の溶存水素）が含まれているアルカリ性水を生成する。

排水路８は、第２電極室３で生成された酸性水を排水するための排水路である。本実施形態では、原水供給路４を介して供給される原水のうち、１／５が電解槽１側に流入し、さらにそのうちの１／５が第２電極室３に流入する。従って、第２電極室３に流入する原水は、原水供給路４を介して供給される原水の１／２５であり、捨て水の量を抑制して、節水可能となっている。

微小化ユニット１０は、取水路７の途中に配置されている。微小化ユニット１０は、取水路７を流れるアルカリ性水に溶存していない水素の気泡の少なくとも一部を１ミリメートル未満の大きさの気泡に微小化して、アルカリ性水中の溶存水素濃度を向上させるための装置である。すなわち、電気分解で生成されたアルカリ性水には、溶存せずに気泡となっている水素が含まれているが、微小化ユニット１０は、アルカリ性水に溶存しないで気泡化した水素の少なくとも一部を、より微小な気泡からなる水素へとマイクロバブル化、ナノバブル（ウルトラファインバブル）化、ファインバブル化する。本明細書において、マイクロバブルは、１マイクロメートル以上１ミリメートル未満のマイクロメートルサイズの気泡、ナノバブル（ウルトラファインバブル）は、１ナノメートル以上１マイクロメートル未満のナノメートルサイズの気泡、ファインバブルは、マイクロバブルやナノバブルが混在した状態の気泡である。

一般的に、ファインバブル等の微小なバブルを生成するためには、十分な水量・水圧を必要とする。一般的な家庭用水道の蛇口の径（１ｃｍ程度）の場合、水量で言えば、例えば５Ｌ／分程度の水量を蛇口から送水できる。アルカリイオン整水器のように、電気分解により水素を発生させる機器の場合、アルカリイオン整水器内の浄水ユニットや電気分解槽（電界槽）を含む流路による抵抗等により、アルカリイオン整水器から取水する際は、２〜３Ｌ／分程度と、家庭用の水道水を直接取水するよりも水量が少なくなる。微小化ユニット１０は、上記のように水量が小さい条件でも、アルカリ性水に溶存しないで気泡化した水素を１ミリメートル未満の大きさの気泡に微小化する。

マイクロバブルやナノバブルは、１ミリメートル以上の大きさの気泡に比べて、水中での滞在時間が長く、水に溶けやすいという特徴がある。従って、アルカリ性水に溶存していない水素の気泡をマイクロバブル化、ナノバブル（ウルトラファインバブル）化、ファインバブル化して、１ミリメートル未満の大きさに微小化することにより、アルカリ性水の溶存水素量を増大させることができる。

アルカリ性水に溶存しないで気泡化した水素を、より微小な気泡からなる水素へとマイクロバブル化、ナノバブル（ウルトラファインバブル）化、ファインバブル化する方法としては既知の方法、例えば、旋回流方式、超微細孔方式、キャビテーション方式、ベンチュリー方式、エジェクター方式、せん断方式、超音波振動方式、加圧溶解方式、スタティックミキサー方式等がある。

旋回流方式では、電解槽１の第１電極室２で生成されたアルカリ性水が旋回流方式の微小化ユニット１０内に流入することによって旋回流が起こり、溶存していない水素の気泡のマイクロバブル化、ナノバブル（ウルトラファインバブル）化、ファインバブル化が生じる。

超微細孔方式では、電解槽１の第１電極室２で生成されたアルカリ性水が超微細孔方式の微小化ユニット１０内に流入することで、溶存していない水素の気泡のマイクロバブル化、ナノバブル（ウルトラファインバブル）化、ファインバブル化が生じる。

キャビテーション方式では、微小化ユニット１０はキャビテーションを発生させるための構造を備え、流路の急激な拡大や障害物等によって負圧が生じてキャビテーションが発生し、溶存していない水素の気泡のマイクロバブル化、ナノバブル（ウルトラファインバブル）化、ファインバブル化が生じる。

ベンチュリー方式では、微小化ユニット１０はベンチュリー管を備え、ベンチュリー管内で起きる気泡の微細化現象を利用して、溶存していない水素の気泡をマイクロバブル化、ナノバブル（ウルトラファインバブル）化、ファインバブル化する。

エジェクター方式では、微小化ユニット１０は、流路の狭い狭小部及び流路の広い拡大部を備え、狭小部を通過したアルカリ性水が拡大部で渦流れを発生し、強い剪断場を形成して、溶存していない水素の気泡がマイクロバブル化、ナノバブル（ウルトラファインバブル）化、ファインバブル化する。

せん断方式では、微小化ユニット１０はスクリューを備え、スクリューの羽根の回転により、溶存していない水素の気泡をせん断することによって、マイクロバブル化、ナノバブル（ウルトラファインバブル）化、ファインバブル化が生じる。

超音波振動方式では、超音波の圧力変動によって、溶存していない水素の気泡を擾乱することにより、マイクロバブル化、ナノバブル（ウルトラファインバブル）化、ファインバブル化を生じさせる。

加圧溶解方式では、微小化ユニット１０は、圧力を高めた加圧ユニット、及びベンチュリー管構造のような減圧ノズル部を備える。まず、アルカリ性水を加圧ユニット内に流入させることにより、溶存していない水素は気液界面を通して水に溶解する。加圧ユニット内は圧力が高く、飽和溶存水素濃度も高いため、加圧ユニットの流出口から溶存水素濃度の高いアルカリ性水が吐出される。この後、ベンチュリー管構造のような減圧ノズル部にアルカリ性水を流入させることにより、急激な圧力低下が発生し、飽和溶存水素濃度が低下するため、アルカリ性水に溶けきれなくなった水素が発泡して、マイクロバブル化、ナノバブル（ウルトラファインバブル）化、ファインバブル化が生じる。

スタティックミキサー方式では、微小化ユニット１０は、内部に強い旋回流を発生させるガイドベーンまたはスクリューと、内壁に突起列を有するノズルとを有し、ノズルに流入した水素の泡を含むアルカリ性水（または水素が高濃度に加圧溶解したアルカリ性水）は、強い剪断力と大きな負圧によるキャビテーション及び衝撃波等により、マイクロバブル、ナノバブル（ウルトラファインバブル）、ファインバブルを生成する。

本実施形態における整水器１００では、取水路７に微小化ユニット１０を設けることによって、電解槽１と微小化ユニット１０との間の流水の圧力は、微小化ユニット１０を設けていない場合の流水の圧力（吐水の流水の圧力）よりも高くなる。これにより、電解槽１の第１電極室２で生成されたアルカリ性水に溶存する水素量も増大する。

本実施形態では、微小化ユニット１０が設けられていない場合の取水路７の流水の圧力（吐水の流水の圧力）を０Ｍｐａと定義する。電解槽１と微小化ユニット１０との間の流水の圧力は、微小化ユニット１０の構造や、原水供給路４を流れる原水の流量等によって変わるが、溶存水素量の増大のためには、０．０１Ｍｐａ以上１Ｍｐａ以下、より好ましくは０．０２Ｍｐａ以上０．０８Ｍｐａ以下である。

なお、溶存水素濃度は、既知の計測器、例えば東亜ディーケーケー株式会社のポータブル溶存水素計ＤＨ−３５Ａを用いて計測することができる。

上述した電解水生成装置１００の具体的な構成について、図２を参照しながら説明する。

図２に示すように、電解水生成装置１００の構成は、原水を電気分解する電解槽１を備える電解部と、電解槽１に供給する原水を予め浄化する浄水装置５を備える浄水部と、浄化された原水（浄水）に所定の添加物を添加する添加部とに大きく分けられ、これらが略箱型としたケーシング８０内に収納配設されている。

電解槽１は、中央に位置する第１の電極板１１と、第１の電極板１１を挟み込むように位置する第２の電極板１２及び第３の電極板１３とを備えている。第１の電極板１１、第２の電極板１２、及び第３の電極板１３として、例えば、チタン表面を白金で覆った白金被覆チタンを用いることができる。

第１の電極板１１と第２の電極板１２との間、及び、第１の電極板１１と第３の電極板１３との間には、隔壁１４が配設されている。電解槽１には、第１の電極板１１、第２の電極板１２、第３の電極板１３、及び隔壁１４により、第１の電解室１５、第２の電解室１６、第３の電解室１７、及び第４の電解室１８が区画形成されている。

第２の電極板１２と第３の電極板１３は、ケーシング８０の底部近傍に配設されている機能部１９に設けた電源（図示せず）からの供給を受け、陰極又は陽極の同一極の電極板となる一方、第１の電極板１１は、第２の電極板１２及び第３の電極板１３の極性とは逆の極性の電極板となる。

ここでは、第２の電極板１２及び第３の電極板１３を陰極とし、第１の電極板１１を陽極とする。従って、第１の電解室１５及び第４の電解室１８がアルカリ性水生成室となり、第２の電解室１６及び第３の電解室１７が酸性水生成室となる。

各電解室１５、１６、１７、１８には、水の流入口と流出口が設けられている。第１の電解室１５と第４の電解室１８の各流出口に連通した流路は互いに合流して、取水路７を形成する。取水路７からは、所望するｐＨのアルカリ性水を取水することができる。一方、第２の電解室１６と第３の電解室１７の各流出口に連通した流路は互いに合流して、排水路８を形成する。排水路８を流れる酸性水は、排出口６３の近傍に設けられている電磁弁４２を介して排水可能である。

第１の電極板１１、第２の電極板１２、及び第３の電極板１３の極性はそれぞれ反転させることができる。極性を反転させると、第２の電極板１２及び第３の電極板１３は陽極であり、第１の電極板１１は陰極となるので、第１の電解室１５及び第４の電解室１８が酸性水生成室となり、第２の電解室１６及び第３の電解室１７がアルカリ性水生成室となる。この場合、取水路７からは酸性水が取水され、排水路８からはアルカリ性水が排水される。

第１の電解室１５、第２の電解室１６、第３の電解室１７及び第４の電解室１８の流入口には、それぞれ原水供給路４が分岐して接続されている。本実施形態では、原水供給路４から第１の電解室１５及び第４の電解室１８に流入する流量と、第２の電解室１６及び第３の電解室１７に流入する流量とが４：１となるように設定されている。ただし、流量の比が４：１に限定されることはない。

原水供給路４は、逆止弁４１を介して排水路８と接続されている。逆止弁４１は、常時、排水路８から原水供給路４の方向への水の流れを止めるとともに、通水時の水圧がある場合には、原水供給路４から排水路８の方向への水の流れをも止めるためのものである。

電解槽１には、水道管２０から水道蛇口２１を介して水が供給される。水道蛇口２１には、分岐栓２２が配設されている。分岐栓２２は給水ホース２３の一方と接続されており、給水ホース２３の他方は、浄水装置５の下浄水カートリッジ５１の流入口と接続されている。

浄水装置５は、下浄水カートリッジ５１及び上浄水カートリッジ５２を備える。下浄水カートリッジ５１には、主に活性炭が充填されている。

下浄水カートリッジ５１の流出口は、上浄水カートリッジ５２の流入口と接続されている。上浄水カートリッジ５２は、金属メッシュ、布材、ろ紙等の比較的粗いフィルターを備えるとともに、中空糸膜のような、雑菌等まで除去可能な構成のろ過手段となっている。水道管２０から供給される原水（水道水）は、浄水装置５を通過することにより、浄水化される。

上浄水カートリッジ５２の流出口は、流量センサ５３の流入口と接続されている。流量センサ５３は、流水量を測定するセンサであり、例えば、その中央部にプロペラを備え、プロペラの回転数により流水量を測定する。

流量センサ５３の流出口は、水路切換バルブ５４の流入口と接続されている。水路切換バルブ５４は、流入口１つに対して流出口を２つ持ち、一方の流出口は水路を介して食塩添加筒５５と接続されており、他方の流出口は水路を介してカルシウム添加筒５６と接続されている。従って、水路切換バルブ５４による水路切換えによって、浄水は食塩添加筒５５及びカルシウム添加筒５６のいずれかに流入する。

食塩添加筒５５及びカルシウム添加筒５６は、添加部を構成する。食塩添加筒５５には、電解槽１で水を強酸性にするための食塩が収容されており、カルシウム添加筒５６には、浄水にカルシウムを添加するためのカルシウム剤が収容されている。図２に示すように、食塩添加筒５５の流出口に接続されている水路と、カルシウム添加筒５６に接続されている水路は合流して、原水供給路４を形成している。

食塩添加筒５５の流出口に接続されている水路と、カルシウム添加筒５６に接続されている水路との間には、逆止弁５７が設けられている。逆止弁５７は、カルシウム添加筒５６に接続されている水路を流れる水が食塩添加筒５５の方向へ流れるのを防ぐために設けられている。

原水供給路４を流れる水は、絞り部６１を介して、電解槽１及び原水バイパス流路９に流入する。絞り部６１は、原水バイパス流路９側への流量と、電解槽１側への流量とが略４：１となるような構造となっている。

原水バイパス流路９は、電磁開閉弁６２を介して、取水路７と連通している。後述する第１〜第３レベルのアルカリ性水生成モードでは、溶存水素を大量に含むｐＨ１０以上、好ましくはｐＨ１０．５以上の強アルカリ性水を一旦生成し、生成した強アルカリ性水に原水を混合させることによって、ｐＨ１０未満であって、多量の溶存水素が含まれているアルカリ性水を生成する。

例えば、ｐＨ９．５程度のアルカリ性水を生成するための第１レベルのアルカリ性水供給ボタンが操作されると、第１〜第３電極板１１〜１３への印加電圧を、ｐＨ１０．５程度のアルカリ性を生成するための強アルカリ性水供給ボタンが操作されたときと同レベル若しくはそれ以上に上げる。これにより、絞り部６１で流量が１／５に絞られた浄水が電気分解されて、ｐＨ１１程度で溶存水素が１５００ｐｐｂ程度の強アルカリ性水が一旦生成される。この強アルカリ性水に、原水バイパス流路９から供給される全供給浄水の４／５にあたる浄水で希釈することにより、ｐＨ９．５の第１レベルのアルカリ性水でありながら、溶存水素が大量に含まれたアルカリ性水を生成することができる。

取水路７には、微小化ユニット１０が設けられている。上述したように、微小化ユニット１０は、取水路７を流れるアルカリ性水に溶存していない水素の気泡を１ミリメートル未満の大きさに微小化（マイクロバブル化、ナノバブル（ウルトラファインバブル）化、ファインバブル化）して、アルカリ性水中の溶存水素濃度を向上させるための装置である。微小化ユニット１０を設けることにより、アルカリ性水に溶存していない水素の気泡をマイクロバブル化、ナノバブル（ウルトラファインバブル）化、ファインバブル化して、アルカリ性水中の溶存水素濃度を向上することができる。また、微小化ユニット１０を設けることにより、電解槽１と微小化ユニット１０との間の流水の圧力は、微小化ユニット１０を設けない場合の流水の圧力（吐水の流水の圧力）よりも高くなるので、微小化ユニット１０を設けない構成と比べて、電解槽１の第１電極室２で生成されたアルカリ性水に溶存する水素量は増大する。

図３は、微小化ユニット１０の一つの構造例を示す図である。図３に示す微小化ユニット１０は、入口径Ｈ１、中間胴径Ｈ２、吐出部径Ｈ３のベンチュリー管構造を有する。

図４は、微小化ユニット１０の別の構造例を示す図である。図４に示す微小化ユニット１０は、ニードルバルブ１０１を備えたニードルバルブ方式の構造である。この構造では、ニードルバルブ１０１を回転させると、ニードルバルブ１０１が上下方向に移動し、これにより流水量を調整することができる。

機能部１９は、本実施形態における電解水生成装置１００の機能を各種制御する制御回路１９ａを備えている。制御回路１９ａは、流量センサ５３、第１の電極板１１、第２の電極板１２、第３の電極板１３と電気的に接続されている。流量センサ５３は、検出した電気信号を制御回路１９ａに出力し、制御回路１９ａは、流量センサ５３から受信した電気信号に基づいて、通水量を求める。

制御回路１９ａは、使用者のパネル操作により与えられた制御信号に基づいて、第１の電極板１１、第２の電極板１２、及び第３の電極板１３に電圧を印加する。なお、使用者が行うパネル操作とは、電解水生成装置１００のケーシング８０の表面に配設された操作パネル（図示せず）の操作を指す。

操作パネルには、例えば、電源ボタン、ＯＲＰ表示ボタン、通水量表示ボタン、強アルカリ性水供給ボタン、弱アルカリから強アルカリまでのレベル毎に設けられたアルカリ性水供給ボタン、浄水供給ボタン、酸性水供給ボタン、衛生水（強酸性水）供給ボタン、寿命設定上ボタン、寿命設定下ボタン、リセットボタン等が設けられている。操作パネルにはまた、ｐＨ値、ＯＲＰ値、通水量等の情報を表示する７セグメントＬＥＤ等の表示部等も設けられている。

本実施形態における電解水生成装置１００では、大きく分けて、アルカリ性水を供給するアルカリ性水生成モード、浄水を供給する浄水モード、酸性水を供給する酸性水生成モード、衛生水を供給する衛生水生成モードの４つの生成モードがある。

電源ボタンは、電解水生成装置１００を起動させるためのボタンであり、どのような状態であっても有効なボタンである。ただし、電源ボタンの押下時に、排水処理等の処理が途中である場合には、それらの処理が終了してから電源が落ちるようにすることが好ましい。

ＯＲＰ表示ボタンは、７セグメントＬＥＤに、現在の水のＯＲＰ（酸化還元電位）を表示させるためのボタンである。通水量表示ボタンは、７セグメントＬＥＤに、現在の水の通水量を表示させるためのボタンである。

アルカリ性水生成モードには、アルカリ性の強い順に、強アルカリ性水生成モード、第１レベルのアルカリ性水生成モード、第２レベルのアルカリ性水生成モード、第３レベルのアルカリ性水生成モードがある。アルカリ性水生成モードでは、電磁弁４２が開いた状態で、制御回路１９ａの制御により、第２の電極板１２及び第３の電極板１３を陰極とし、第１の電極板１１を陽極とする。

強アルカリ性水供給ボタンは、電解水生成装置１００に、強アルカリ性水の生成を指示するためのボタンである。強アルカリ性水は、例えば、ｐＨ１０．５であり、煮物、アク抜き、野菜ゆで等に使用することができる。

第１レベルのアルカリ性水供給ボタンは、電解水生成装置１００に、第１レベルのアルカリ性水の生成を指示するためのボタンである。第１レベルのアルカリ性水は、例えば、ｐＨ９．５であり、料理、お茶等に使用することができる。第２レベルのアルカリ性水供給ボタンは、電解水生成装置１００に、第２レベルのアルカリ性水の生成を指示するためのボタンである。第２レベルのアルカリ性水は、例えば、ｐＨ９．０であり、炊飯等に使用することができる。第３レベルのアルカリ性水供給ボタンは、電解水生成装置１００に、第３レベルのアルカリ性水の生成を指示するためのボタンである。第３レベルのアルカリ性水は、例えば、ｐＨ８．５であり、飲み始めの水等として使用することができる。

浄水供給ボタンは、電解水生成装置１００に、イオン水を生成することなく水道水からの水をそのまま通水させることを指示するためのボタンである。浄水モードでは、電磁弁４２を閉じた状態で、第１の電極板１１、第２の電極板１２、及び第３の電極板１３のいずれにも電圧を印加しない。なお、電磁弁４２を閉じることで、排出口６３から水が排出されるのを防ぐことができる。

酸性水供給ボタンは、電解水生成装置１００に酸性水の生成を指示するためのボタンである。酸性水は、例えば、ｐＨ５．５であり、洗顔、麺ゆで、茶渋とり等に使用することができる。酸性水生成モードでは、アルカリ性水生成モードとは逆で、制御回路１９ａの制御によって、第２の電極板１２及び第３の電極板１３を陽極とし、第１の電極板１１を陰極とする。これにより、取水路７からは酸性水が取水され、排水路８からはアルカリ性水が排水される。

酸性水生成モードでは、微小化ユニット１０は、酸性水に溶存していない酸素の気泡を、１ミリメートル未満の大きさに微小化して、酸性水中の溶存酸素濃度を向上させる。すなわち、電気分解で生成された酸性水には、溶存せずに気泡となっている酸素が含まれているが、微小化ユニット１０は、酸性水に溶存しないで気泡化した酸素を、より微小な気泡からなる酸素へとマイクロバブル化、ナノバブル（ウルトラファインバブル）化、ファインバブル化する。これにより、酸性水中の溶存酸素量が結果的に増大する。得られた酸素のファインバブルが洗浄・殺菌に効果があると考えられる。

衛生水供給ボタンは、電解水生成装置１００に、衛生水の生成を指示するためのボタンである。衛生水は、例えば、ｐＨ２．５である。この場合にも、微小化ユニット１０は、衛生水（強酸性水）に溶存していない酸素の気泡を、１ミリメートル未満の大きさに微小化して、衛生水中の溶存酸素濃度を向上させる。

寿命設定上ボタンは、上浄水カートリッジ５２の種類に応じて寿命が異なるため、上浄水カートリッジ５２の寿命を設定するためのボタンである。例えば、上浄水カートリッジ５２を、それまで使用してきたカートリッジと異なるカートリッジに交換した場合に、寿命設定上ボタンが押下される。寿命設定下ボタンも、寿命設定上ボタンと同様なボタンであり、下浄水カートリッジ５１の寿命を設定するためのボタンである。

電解水生成装置１００は、通水量を積算して、積算通水量を計測する機能を有している。リセットボタンは、積算通水量をリセットするためのボタンである。リセットボタンが押下されると、制御回路１９ａに内在する積算通水量カウンタ（不図示）がクリアされる。なお、リセットボタンは、誤って押下されて積算通水量がリセットされるのを防止するために、２秒長押しで有効となる。リセットボタンは、上浄水カートリッジ５２、又は、下浄水カートリッジ５１が交換された場合に、使用者によって押下されることを想定している。

強アルカリ性水供給ボタン、第１レベルのアルカリ性水供給ボタン、第２レベルのアルカリ性水供給ボタン、第３レベルのアルカリ性水供給ボタン、浄水供給ボタン、酸性水供給ボタンが使用者によって押下されると、押下されたボタンが点灯して、電解水生成装置１００から供給される水の種類を使用者が視認可能となっている。この他、電解槽１内の温度上昇が生じた場合に、使用者に知らせるための温度上昇ランプ等も操作パネル上に配設されている。

［第２の実施形態］
図５は、第２の実施形態における電解水生成装置１００Ａの概略構成を示す模式図である。図５において、図１に示す構成と同一の構成部分には、同一の符号を付して詳しい説明は省略する。

本実施形態の構成では、電解槽１の第１電極室２で生成されたアルカリ性水に、第２電極室３で生成された酸性水を混合させるための酸性水分岐流路７１が設けられている。酸性水分岐流路７１は、排水路８の中途から、流量調整機能を有する流路切換弁７０を介して分岐し、取水路７に連通している。

原水供給路４から供給される原水は、浄水装置５で浄化された後、電解槽１に流入し、電気分解される。電解槽１の第１電極室２で生成されたアルカリ性水は、取水路７に流れる。また、電解槽１の第２電極室３で生成された酸性水の一部（または全部）は、流路切換弁７０を介して、酸性水分岐流路７１に流入する。酸性水分岐流路７１に流入した酸性水は、取水路７を流れるアルカリ性水と混合される。

すなわち、本実施形態の構成では、電解槽１における電気分解によって、ｐＨ１０以上の強アルカリ性水を一旦生成し、生成した強アルカリ性水に、電気分解によって生成された酸性水を混合することによって、ｐＨ１０未満であって、多量の溶存水素が含まれているアルカリ性水を生成する。

本実施形態でも、取水路７に微小化ユニット１０が設けられている。従って、酸性水が混合したアルカリ性水は微小化ユニット１０に流入して、溶存していない水素の気泡の少なくとも一部は１ミリメートル未満の大きさの水素にマイクロバブル化、ナノバブル（ウルトラファインバブル）化、ファインバブル化する。これにより、アルカリ性水中の溶存水素濃度が向上する。

また、本実施形態の構成によれば、図１に示す構成では捨て水としていた酸性水を有効利用することができ、著しい節水効果を得ることができる。特に、原水の第１電極室２と第２電極室３とへの分配比率や、第１電極室２及び第２電極室３の容積比、電解槽１に配設した各電極への通電量などを適宜決定することにより、第２電極室３で生成される酸性水の排水路８からの排水量をゼロとすることも可能である。すなわち、第２電極室３で生成される酸性水を全て強アルカリ性水の希釈用として用いることにより、酸性水の捨て水をゼロとして、著しい節水効果を得ることができる。

図６は、第２の実施形態における電解水生成装置１００Ａの具体的な構成を示す図である。図２に示す構成と同一の構成部分には、同一の符号を付して詳しい説明は省略する。

図６に示す構成では、図２に示す構成と比べて、原水バイパス流路９、絞り部６１、及び電磁開閉弁６２が省略され、流路切換弁７０及び酸性水分岐流路７１が追加されている。電解槽１の第２電極室３で生成された酸性水の一部（または全部）は、流路切換弁７０を介して、酸性水分岐流路７１に流入する。酸性水分岐流路７１に流入した酸性水は、取水路７を流れるアルカリ性水と混合される。酸性水と混合されたアルカリ性水は、微小化ユニット１０に流入し、溶存していない水素の気泡は１ミリメートル未満の大きさの気泡にマイクロバブル化、ナノバブル（ウルトラファインバブル）化、ファインバブル化される。これにより、アルカリ性水中の溶存水素濃度が向上する。

制御回路１９ａは、強アルカリ性水生成モード、第１レベルのアルカリ性水生成モード、第２レベルのアルカリ性水生成モード、第３レベルのアルカリ性水生成モードに応じて、流路切換弁７０の弁開度を調整して、酸性水分岐流路７１に流入させる酸性水の量を調整する。

［実施例］
図７は、以下で説明する実施例１〜実施例１６の構成と、第１の実施形態における電解水生成装置１００の構成のうち、微小化ユニット１０を備えていない比較例１及び比較例２の構成とにおいて、電気分解によって生成されるアルカリ性水に含まれる溶存水素量の違い等について示す図である。図７では、溶存水素量の他に、電解槽１と微小化ユニット１０との間の吐水の流水の圧力、電気分解時の電圧である電解電圧、電気分解時に流れる電流である電解電流、電解水生成装置から得られるアルカリ性水のｐＨ、水道管２０から供給される原水の総流量、電解水生成装置から得られるアルカリ性水の吐水流量、電解水生成装置入口の流水の圧力も示している。

以下で説明する実施例１〜実施例１６では、第１の実施形態における電解水生成装置１００（図２参照）を用いている。実施例１〜実施例４、及び、実施例９〜実施例１２では、図３に示すようなベンチュリー管構造を有する微小化ユニット１０を用いた。また、実施例５〜実施例８、及び、実施例１３〜実施例１６では、図４に示すようなニードルバルブ方式の微小化ユニット１０を用いた。

以下の実施例１〜実施例８では、アルカリ性水生成モードを第１レベルのアルカリ性水生成モードとした。

［実施例１］
図３に示すようなベンチュリー管構造を有する微小化ユニット１０の入口径Ｈ１を１０ｍｍ、中間胴径Ｈ２を５．８ｍｍ、吐出部径Ｈ３を１０ｍｍとし、水道管２０から供給される原水の総流量を２．８Ｌ／分、電解槽１と微小化ユニット１０との間の吐水の流水の圧力を０．０１８ＭＰａとして、電気分解を行った。この場合、生成されたアルカリ性水のｐＨは９．６５で、溶存水素量は０．３７（ｐｐｍ）となった。

［実施例２］
図３に示すようなベンチュリー管構造を有する微小化ユニット１０の入口径Ｈ１を１０ｍｍ、中間胴径Ｈ２を４．１ｍｍ、吐出部径を１０ｍｍとし、水道管２０から供給される原水の総流量を２．８Ｌ／分、電解槽１と微小化ユニット１０との間の吐水の流水の圧力を０．０２７ＭＰａとして、電気分解を行った。この場合、生成されたアルカリ性水のｐＨは９．６４で、溶存水素量は０．４２（ｐｐｍ）となった。

［実施例３］
図３に示すようなベンチュリー管構造を有する微小化ユニット１０の入口径Ｈ１を１０ｍｍ、中間胴径Ｈ２を２．９ｍｍ、吐出部径を１０ｍｍとし、水道管２０から供給される原水の総流量を２．８Ｌ／分、電解槽１と微小化ユニット１０との間の吐水の流水の圧力を０．０５０ＭＰａとして、電気分解を行った。この場合、生成されたアルカリ性水のｐＨは９．７１で、溶存水素量は０．５７（ｐｐｍ）となった。

［実施例４］
図３に示すようなベンチュリー管構造を有する微小化ユニット１０の入口径Ｈ１を１０ｍｍ、中間胴径Ｈ２を２．３ｍｍ、吐出部径を１０ｍｍとし、水道管２０から供給される原水の総流量を２．８Ｌ／分、電解槽１と微小化ユニット１０との間の吐水の流水の圧力を０．１１０ＭＰａとして、電気分解を行った。この場合、生成されたアルカリ性水のｐＨは９．７３で、溶存水素量は０．５１（ｐｐｍ）となった。

［実施例５］
図４に示すようなニードルバルブ方式の微小化ユニット１０において、ニードルバルブ１０１を調節することにより、電解槽１と微小化ユニット１０との間の吐水の流水の圧力を０．０１８ＭＰａとし、水道管２０から供給される原水の総流量を２．８Ｌ／分として電気分解を行った。この場合、生成されたアルカリ性水のｐＨは９．６６で、溶存水素量は０．４５（ｐｐｍ）となった。

［実施例６］
図４に示すようなニードルバルブ方式の微小化ユニット１０において、ニードルバルブ１０１を調節することにより、電解槽１と微小化ユニット１０との間の吐水の流水の圧力を０．０２７ＭＰａとし、水道管２０から供給される原水の総流量を２．８Ｌ／分として電気分解を行った。この場合、生成されたアルカリ性水のｐＨは９．７１で、溶存水素量は０．６７（ｐｐｍ）となった。

［実施例７］
図４に示すようなニードルバルブ方式の微小化ユニット１０において、ニードルバルブ１０１を調節することにより、電解槽１と微小化ユニット１０との間の吐水の流水の圧力を０．０５０ＭＰａとし、水道管２０から供給される原水の総流量を２．８Ｌ／分として電気分解を行った。この場合、生成されたアルカリ性水のｐＨは９．７５で、溶存水素量は０．４６（ｐｐｍ）となった。

［実施例８］
図４に示すようなニードルバルブ方式の微小化ユニット１０において、ニードルバルブ１０１を調節することにより、電解槽１と微小化ユニット１０との間の吐水の流水の圧力を０．１００ＭＰａとし、水道管２０から供給される原水の総流量を２．８Ｌ／分として電気分解を行った。この場合、生成されたアルカリ性水のｐＨは９．７２で、溶存水素量は０．３２（ｐｐｍ）となった。

以下の実施例９〜実施例１６では、アルカリ性水生成モードを強アルカリ性水生成モードとした。

［実施例９］
図３に示すようなベンチュリー管構造を有する微小化ユニット１０の入口径Ｈ１を１０ｍｍ、中間胴径Ｈ２を５．８ｍｍ、吐出部径Ｈ３を１０ｍｍとし、水道管２０から供給される原水の総流量を２．５Ｌ／分、電解槽１と微小化ユニット１０との間の吐水の流水の圧力を０．０１６ＭＰａとして、電気分解を行った。この場合、生成されたアルカリ性水のｐＨは９．９４で、溶存水素量は０．４７（ｐｐｍ）となった。

［実施例１０］
図３に示すようなベンチュリー管構造を有する微小化ユニット１０の入口径Ｈ１を１０ｍｍ、中間胴径Ｈ２を４．１ｍｍ、吐出部径Ｈ３を１０ｍｍとし、水道管２０から供給される原水の総流量を２．５Ｌ／分、電解槽１と微小化ユニット１０との間の吐水の流水の圧力を０．０２３ＭＰａとして、電気分解を行った。この場合、生成されたアルカリ性水のｐＨは９．９６で、溶存水素量は０．４５（ｐｐｍ）となった。

［実施例１１］
図３に示すようなベンチュリー管構造を有する微小化ユニット１０の入口径Ｈ１を１０ｍｍ、中間胴径Ｈ２を２．９ｍｍ、吐出部径Ｈ３を１０ｍｍとし、水道管２０から供給される原水の総流量を２．５Ｌ／分、電解槽１と微小化ユニット１０との間の吐水の流水の圧力を０．０４２ＭＰａとして、電気分解を行った。この場合、生成されたアルカリ性水のｐＨは１０．０５で、溶存水素量は０．５０（ｐｐｍ）となった。

［実施例１２］
図３に示すようなベンチュリー管構造を有する微小化ユニット１０の入口径Ｈ１を１０ｍｍ、中間胴径Ｈ２を２．３ｍｍ、吐出部径Ｈ３を１０ｍｍとし、水道管２０から供給される原水の総流量を２．５Ｌ／分、電解槽１と微小化ユニット１０との間の吐水の流水の圧力を０．１００ＭＰａとして、電気分解を行った。この場合、生成されたアルカリ性水のｐＨは１０．１４で、溶存水素量は０．５３（ｐｐｍ）となった。

［実施例１３］
図４に示すようなニードルバルブ方式の微小化ユニット１０において、ニードルバルブ１０１を調節することにより、電解槽１と微小化ユニット１０との間の吐水の流水の圧力を０．０１６ＭＰａとし、水道管２０から供給される原水の総流量を２．５Ｌ／分として電気分解を行った。この場合、生成されたアルカリ性水のｐＨは９．９４で、溶存水素量は０．５２（ｐｐｍ）となった。

［実施例１４］
図４に示すようなニードルバルブ方式の微小化ユニット１０において、ニードルバルブ１０１を調節することにより、電解槽１と微小化ユニット１０との間の吐水の流水の圧力を０．０２３ＭＰａとし、水道管２０から供給される原水の総流量を２．５Ｌ／分として電気分解を行った。この場合、生成されたアルカリ性水のｐＨは９．９６で、溶存水素量は０．５０（ｐｐｍ）となった。

［実施例１５］
図４に示すようなニードルバルブ方式の微小化ユニット１０において、ニードルバルブ１０１を調節することにより、電解槽１と微小化ユニット１０との間の吐水の流水の圧力を０．０４２ＭＰａとし、水道管２０から供給される原水の総流量を２．５Ｌ／分として電気分解を行った。この場合、生成されたアルカリ性水のｐＨは１０．０５で、溶存水素量は０．５８（ｐｐｍ）となった。

［実施例１６］
図４に示すようなニードルバルブ方式の微小化ユニット１０において、ニードルバルブ１０１を調節することにより、電解槽１と微小化ユニット１０との間の吐水の流水の圧力を０．１００ＭＰａとし、水道管２０から供給される原水の総流量を２．５Ｌ／分として電気分解を行った。この場合、生成されたアルカリ性水のｐＨは１０．１４で、溶存水素量は０．５２（ｐｐｍ）となった。

［比較例１］
第１の実施形態における電解水生成装置１００の構成のうち、微小化ユニット１０を備えていない構成において、アルカリ性水生成モードを第１レベルのアルカリ性水生成モードとし、水道管２０から供給される原水の総流量を２．８Ｌ／分として、電気分解を行った。微小化ユニット１０を設けていないため、吐水の流水の圧力は０Ｍｐａである。この場合、生成されたアルカリ性水のｐＨは９．５６で、溶存水素量は０．２１（ｐｐｍ）となった。

［比較例２］
第１の実施形態における電解水生成装置１００の構成のうち、微小化ユニット１０を備えていない構成において、アルカリ性水生成モードを強アルカリ性水生成モードとし、水道管２０から供給される原水の総流量を２．５Ｌ／分として、電気分解を行った。微小化ユニット１０を設けていないため、吐水の流水の圧力は０Ｍｐａである。この場合、生成されたアルカリ性水のｐＨは９．８５で、溶存水素量は０．３０（ｐｐｍ）となった。

図８は、アルカリ性水生成モードが第１レベルのアルカリ性水生成モードである実施例１〜４、実施例５〜８、及び比較例１において、吐水の流水の圧力（ＭＰａ）と溶存水素量（ｐｐｍ）との関係を示すグラフである。アルカリ性水生成モードが第１レベルのアルカリ性水生成モードの場合、比較例１と比べて、微小化ユニット１０を設けた実施例１〜実施例８では、溶存水素量が少なくとも５０％以上増大した。例えば、実施例２では、比較例１と比べて溶存水素量が２倍となり、実施例６では、溶存水素量が３倍以上となった。実施例１〜実施例８ではいずれも、溶存水素量が０．３０（ｐｐｍ）以上となっている。また、生成されたアルカリ性水のｐＨはいずれも１０未満となり、飲用に適している。

図８から分かるように、ベンチュリー管構造を有する微小化ユニット１０を用いた場合、吐水の流水の圧力を増大させていくと、吐水の流水の圧力が０．０５０ＭＰａのときに、溶存水素量は０．５７（ｐｐｍ）で最大値となった（実施例３）。また、吐水の流水の圧力が０．０５０ＭＰａ以上０．１１０Ｍｐａ以下であれば、アルカリ性水のｐＨが１０未満であって、かつ、溶存水素量が０．５（ｐｐｍ）以上の高い溶存水素量を含むアルカリ性水を得ることができる。

また、図８に示すように、ニードルバルブ方式の微小化ユニット１０を用いた場合、吐水の流水の圧力を増大させていくと、吐水の流水の圧力が０．０２７ＭＰａのときに、溶存水素量は０．６７（ｐｐｍ）で最大値となった（実施例６）。

図９は、アルカリ性水生成モードが強アルカリ性水生成モードである実施例９〜１２、実施例１３〜１６、及び比較例２において、吐水の流水の圧力（ＭＰａ）と溶存水素量（ｐｐｍ）との関係を示すグラフである。アルカリ性水生成モードが強アルカリ性水生成モードの場合でも、比較例２と比べて、微小化ユニット１０を設けた実施例９〜実施例１６では、溶存水素量が増大した。

図９から分かるように、ベンチュリー管構造を有する微小化ユニット１０を用いた場合、吐水の流水の圧力を変化させると、吐水の流水の圧力が０．１００ＭＰａのときに、溶存水素量は０．５３（ｐｐｍ）で最大値となった（実施例１２）。また、ニードルバルブ方式の微小化ユニット１０を用いた場合、吐水の流水の圧力を変化させると、吐水の流水の圧力が０．０４２ＭＰａのときに、溶存水素量は０．５８（ｐｐｍ）で最大値となった（実施例１５）。

以上、上述した実施の形態は本発明を実施するための例示に過ぎない。よって、本発明は上述した実施の形態に限定されることなく、その趣旨を逸脱しない範囲内で上述した実施の形態を適宜変形して実施することが可能である。

例えば、上述した実施形態では、電気分解によって、ｐＨ１０以上の強アルカリ性水を一旦生成し、生成した強アルカリ性水に原水または酸性水を混合させることによって、ｐＨ１０未満のアルカリ性水を生成した。しかし、電解槽１における電気分解によって、ｐＨ１０未満のアルカリ性水を生成する構成としてもよい。この場合でも、微小化ユニット１０によって溶存していない水素の気泡を、１ミリメートル未満の大きさの水素にマイクロバブル化、ナノバブル（ウルトラファインバブル）化、ファインバブル化することにより、溶存水素量を増大させることができる。

上述した実施形態では、電気分解によって生成したアルカリ性水を取水路７を介して取水する場合には、酸性水を排水路８から排水し、酸性水を取水路７を介して取水する場合には、アルカリ性水を排水路８から排水する構成とした。しかし、排水路８を取水路として機能させて、アルカリ性水及び酸性水の両方を取水できるようにしてもよい。この場合、取水路として機能させる排水路８にも微小化ユニット１０を設けることにより、アルカリ性水に溶存していない水素の気泡を１ミリメートル未満の大きさに微小化するとともに、酸性水に溶存していない酸素の気泡を１ミリメートル未満の大きさに微小化することができる。これにより、アルカリ性水の溶存水素濃度を向上させるとともに、酸性水の溶存酸素濃度も向上させることができる。

上述した実施形態では、家庭用で使用される電解水生成装置について説明したが、本発明による電解水生成装置は、産業用等、家庭用以外の用途にも使用することができる。

１…電解槽、２…第１電極室、３…第２電極室、４…原水供給路、６…流路切換弁、７…取水路、８…排水路、９…原水バイパス流路、１０…微小化ユニット、１９ａ…制御回路、７０…流路切換弁、７１…酸性水分岐流路、１００、１００Ａ…電解水生成装置

Claims (4)

1. 水を電気分解して、水素が溶存したアルカリ性水及び酸素が溶存した酸性水を生成する電気分解部と、
   前記電気分解部で生成されたアルカリ性水及び酸性水のうちの少なくとも一方を取水するための取水路と、
   前記取水路に設けられ、当該取水路にアルカリ性水が流れる場合には当該アルカリ性水に溶存していない水素の気泡の少なくとも一部を１ミリメートル未満の大きさに微小化し、当該取水路に酸性水が流れる場合には当該酸性水に溶存していない酸素の気泡の少なくとも一部を１ミリメートル未満の大きさに微小化する微小化部と、
   を備え、
   前記電気分解部で水を電気分解している際に、前記電気分解部と前記微小化部との間の流水の圧力は、前記微小化部が設けられていない場合の流水の圧力と比べて高い、電解水生成装置。
2. 請求項１に記載の電解水生成装置において、
   前記微小化部が設けられていない場合の前記取水路の流水の圧力を０Ｍｐａとすると、前記電気分解部で水を電気分解している際に、前記電気分解部と前記微小化部との間の流水の圧力は０．０１ＭＰａ以上１ＭＰａ以下である、電解水生成装置。
3. 請求項１または２に記載の電解水生成装置において、
   前記微小化部は、前記アルカリ性水に溶存していない水素の気泡の少なくとも一部、及び、前記酸性水に溶存していない酸素の気泡の少なくとも一部の少なくとも一方を、１マイクロメートル以上１ミリメートル未満の大きさ、及び、１ナノメートル以上１マイクロメートル未満の大きさの少なくとも一方の大きさに微小化する、電解水生成装置。
4. 請求項１から３のいずれか一項に記載の電解水生成装置において、
   前記取水路から取水されるアルカリ性水は、ｐＨ１０未満であって、かつ、溶存水素量が０．３ｐｐｍ以上である、電解水生成装置。

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