JP3508409B2 - 電解水生成装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、原水を電解するこ
とによりアルカリ性ないし酸性の電解水を連続的に生成
する電解水生成装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】この種の電解水生成装置として、図１２
に示すような構成のアルカリイオン整水器が従来より知
られている。この電解水生成装置は、基本的には、水道
水（市水）などの原水を浄化する浄水装置２０と、浄水
装置２０により浄化された浄水を電解することによりア
ルカリ性水と酸性水とに分離する電解槽１０と、電解槽
１０において分離されたアルカリ性水と酸性水との水質
を測定する水質測定装置３０Ａ，３０Ｂとを備える。ま
た、電解槽１０における電解を促進するために電解質浄
水に添加する電解質供給装置４０が設けられる。

【０００３】浄水装置２０は、原水中の有機物や無機
物、次亜塩素酸のような原水中に溶解した臭気成分を除
去するものであり、抗菌活性炭フィルタや中空糸膜フィ
ルタなどを用いて構成されている。電解槽１０の内部
は、イオンが通過可能な電解隔膜１１に囲まれた第１の
電極室１２Ａと、電極室１２Ａの外側である電極室１２
Ｂとに区画される。各電極室１２Ａ，１２Ｂにはそれぞ
れ電極１３Ａ，１３Ｂが配設される。浄水装置２０から
流出する浄水は、電極室１２Ａの流入口１４Ａに直結さ
れる流路と、電解質供給装置４０を通して電極室１２Ｂ
の流入口１４Ｂに接続される流路とに分流される。電解
質供給装置４０は浄水に電解質を連続的に供給するもの
であり、カルシウムを添加したアルカリイオン水を得る
ために、電解質として乳酸カルシウムやグリセロリン酸
カルシウムなどが用いられる。しかして、両電極１３
Ａ，１３Ｂの間に電圧を印加し（ここでは、電極１３Ａ
を正極、電極１３Ｂを負極とする）電解槽１０に通水さ
れた水を電解すると、電極室１２Ａにおいて酸性水が生
成され、電極室１２Ｂにおいてアルカリ性水が生成され
る。電解槽１０において生成されたアルカリ性水は流出
口１５Ｂを通り、酸性水は流出路１５Ａを通ることによ
り各別に吐出される。

【０００４】また、電解水（アルカリ性水および酸性
水）の水質（ｐＨ、酸化還元電位、各種イオンの濃度、
残留塩素濃度）は原水の供給量や水質によって大きく影
響されるから、アルカリ性水および酸性水の流出経路に
水質測定装置３０Ａ，３０Ｂを設け、アルカリ性水およ
び酸性水の水質を監視している。電解槽１０から吐出さ
れる電解水の流速は、数ｃｍ／ｓｅｃ〜数十ｃｍ／ｓｅ
ｃの範囲であって、水質測定装置３０Ａ，３０Ｂはその
測定結果を両電極１３Ａ，１３Ｂの間の印加電圧などに
フィードバックすることによって電解水の水質を維持す
る目的で使用されるから、電解水の水質を実時間で検出
することが要求される。そこで、測定に要する時間に時
間遅れが生じないように、水質測定装置３０Ａ，３０Ｂ
には電気化学的原理により水質を測定するものを用いて
いる。すなわち、電気化学的原理により水質を測定する
水質測定装置３０Ａ，３０Ｂは、電解水に作用電極を直
接接触させて水質を測定することにより実時間での測定
が可能であり、電解水生成装置に用いる水質測定装置と
して最適なものになっている。ここに、水質測定装置３
０Ａ，３０Ｂは必ずしもアルカリ性水および酸性水との
両方の水質を測定する必要はなく、いずれか一方につい
てのみ水質を測定するものもある。

【０００５】さらに、原水を通水して電解している状態
から止水したときには、通水時とは逆極性の電圧を両電
極１３Ａ，１３Ｂの間に印加して電極１３Ａ，１３Ｂに
付着しているスケールを除去し、その後、電磁弁よりな
る排水弁２４を開くことによって電解槽１０から排水す
るようにしてある。このような止水後の処理を逆電洗浄
処理と呼ぶ。

【０００６】ところで、アルカリイオン整水器は、主と
して飲用に供する弱塩基性のアルカリ性水（以下、アル
カリイオン水という）を使用することを目的とするもの
であり、アルカリイオン水にカルシウムイオンを添加す
ることによってアルカリイオン水の付加価値を高めるよ
うにしている。つまり、電解を促進するために添加する
電解質にカルシウム化合物を用いることにより、アルカ
リイオン水にカルシウムイオンを添加するのである。電
解質には上述のように乳酸カルシウムやグリセロリン酸
カルシウムなどが用いられるのであって、電解質を添加
した水を電極室１２Ｂに導入すると電解槽１０から吐出
されるアルカリイオン水に電解質が混入するから、アル
カリイオン整水器では電極室１２Ａに導入する水に電解
質を添加するようにしている。とくに、乳酸カルシウム
を電解質として用いると乳酸イオンが生じ、乳酸イオン
は有機塩素化合物（トリハロメタン）の前駆体となり得
るから、主として飲食用に供されるアルカリイオン水へ
の乳酸イオンの混入を避けなければならない。つまり、
電解質を添加した水を正極側の電極１３Ａを有する電極
室１２Ａに導入することにより、アルカリイオン水にカ
ルシウムイオンのみを添加し、乳酸イオンは酸性水とと
もに排出するようにしているのである。

【０００７】ここにおいて、アルカリイオン水を生成す
るときとは逆極性の電圧を印加することにより、ｐＨが
５．０〜６．０程度の弱酸性の酸性水（以下、酸性イオ
ン水という）を生成する場合があり、酸性イオン水はア
ストリンゼン効果（収斂作用）を有するから洗顔用など
に用いられる。また、アルカリイオン水の生成時には同
時に酸性水が生成されるのであって、飲用に供する弱塩
基性のアルカリイオン水を大量に生成することができる
ように、酸性水のほうがアルカリ性水よりも濃度が高く
なるように容量比率を設定してある。つまり、アルカリ
イオン水を生成すると、ｐＨ値が３〜４程度となる強酸
性の酸性水（以下、強酸性水という）が同時に生成され
ることになる。この強酸性水は洗顔などに用いるのでは
なく、まな板やふきんの洗浄殺菌用に利用される。同様
に、電極に逆極性の電圧を印加して酸性イオン水を生成
すれば、強塩基性のアルカリ性水（以下、強アルカリ性
水という）が生成されることになる。

【０００８】一方、電解水生成装置としては、ｐＨが
２．７以下で酸化還元電位が１１００ｍＶ以上となる酸
化性の強い酸性水（以下、強酸化水という）を利用に供
する強酸化水生成装置も知られている。強酸化水は種と
して次亜塩素酸の酸化性を利用するものであって、アト
ピー性皮膚炎の治療や殺菌用として種々の利用が試行さ
れ、その効果が顕著であることが報告されている。この
種の電解水生成装置は、図１３に示すように、アルカリ
イオン整水器とは電解質供給装置４０の位置が異なる。
すなわち、アルカリイオン整水器では浄水を分流した後
に正極となる電極１３Ａを備えた電極室１２Ａへの浄水
のみを電解質供給装置４０に通水していたが、強酸化水
生成装置では浄水を分流する前に電解質供給装置４０に
通水し、両電極室１２Ａ，１２Ｂに流入する水にともに
電解質を添加するようにしている。この種の電解質に
は、塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化カリウムな
どが用いられ、強酸化水と同時に強塩基性のアルカリ性
水（以下、強塩基水という）が得られる。

【０００９】このように、強酸化水生成装置では、両電
極室１２Ａ，１２Ｂに流入する水の電気伝導率を均一に
して電流を流れやすくし、かつ添加する電解質の塩素イ
オンを有効に利用して次亜塩素酸を効率よく生成するた
めに、電極室１２Ａ，１２Ｂに導入される水の両方に電
解質を添加するのである。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、電解
水生成装置としては、アルカリイオン整水器および強酸
化水生成装置があり、アルカリイオン水、酸性イオン
水、強酸性水、強アルカリ性水、強酸化水、強塩基水を
生成することができる。アルカリイオン整水器と強酸化
水生成装置とでは、浄水に電解質を添加する電解質供給
装置４０の位置が異なるものであるから、アルカリイオ
ン整水器と強酸化水生成装置との両機能を併せ持つ電解
水生成装置は製造されていないのが現状である。

【００１１】また、仮に両者の機能を併せ持つ電解水生
成装置を構成したとしても、飲用のアルカリイオン水を
吐出させる吐出管から飲用に適さない強アルカリ性水や
強塩基水などが吐出されるおそれがあり、飲用に適さな
い電解水を過って飲んでしまう可能性がある。さらに、
止水時における逆電洗浄処理では両電極１３Ａ，１３Ｂ
に電解時とは逆極性の電圧を印加している間は排水弁２
４を閉じて電解槽１０に水を残しておくことが必要があ
るが、電解槽１０を配置する位置によってはサイホン現
象によって電解槽１０に溜めておくべき水が抜けてしま
うことがある。

【００１２】また、強酸化水生成装置においては、強酸
化水の生成量および強酸化水中の次亜塩素酸の濃度が管
理されていないものであるから、強酸化水から大量の塩
素ガスが発生する可能性がある。本発明は上記事由に鑑
みて為されたものであり、その主な目的は、アルカリイ
オン整水器と強酸化水生成装置との両機能を併せ持たせ
た電解水生成装置を提供することにあり、他の目的は、
飲用に適さない生成水を誤って飲むことがなく、逆電洗
浄処理を確実に行なうことができ、また、強酸化水から
体に害を及ぼすような大量の塩素ガスが発生することの
ない電解水生成装置を提供することにある。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明は、上記
目的の達成のために、電解隔膜を介して形成した一対の
電極室にそれぞれ水を流入させ各電極室に設けた電極間
に電圧を印加して水を電解することにより、一方の電極
室においてアルカリ性水を生成するとともに他方の電極
室において酸性水を生成し、アルカリ性水と酸性水との
電解水を各電極室にそれぞれ設けた流出口から各別に流
出させる電解水生成装置において、通水される水に電解
質を添加する電解質供給装置と、各電極室に供給される
水の流路を電解質供給装置を通る流路と一方の電極室に
のみ流れる流路とにそれぞれ切り換える第１の切換手段
とを備える。

【００１４】この構成によれば、電解質を選択すること
によって、飲用に適したアルカリイオン水、洗顔などに
用いる酸性イオン水、強酸性水、強酸化水、強塩基水な
どの各種の電解水を生成することができる。とくに、電
解質供給装置を通過する経路を第１の切換手段によって
切り換えているから、アルカリイオン水を主として使用
に供するアルカリイオン整水器と、強酸化水を主として
使用に供する強酸化水生成器との両機能を併せもたせる
ことが可能になる。

【００１５】請求項２の発明は、請求項１の発明におい
て、電解質供給手段が、電解質を収納する容器と、前記
容器が着脱自在に装着されるジャケットとを備え、前記
容器が電解質の種類に応じて複数種類から選択されると
ともに、選択された容器の種類に応じて第１の切換手段
を自動的に切り換えるものである。この構成によれば、
アルカリイオン整水器として機能させるか強酸化水生成
器として機能させるかに応じて電解質を選択し、選択さ
れた電解質を収納した容器を電解質供給装置のジャケッ
トに装着するだけで電解槽に流入する水の流路を切り換
えることができる。

【００１６】請求項３の発明は、請求項２の発明におい
て、第１の切換手段が電動弁であって、前記容器には電
解質の種類を識別する識別手段が設けられ、前記ジャケ
ットには前記識別手段に応じて電動弁を駆動して流路を
切り換えさせる検知手段が設けられているのである。こ
の構成によれば、第１の切換手段として電動弁を用いる
から、検知手段からは容器の種類に応じた電気信号が出
力されることになり、電解質の種類に応じて電解槽に流
入する水の経路を切り換えるだけではなく、他の制御に
も用いることが可能になる。

【００１７】請求項４の発明は、請求項３の発明におい
て、前記識別手段が絶縁材料よりなる前記容器に取り付
けた導体により形成され、前記検知手段として高周波型
近接スイッチを用いている。請求項５の発明は、請求項
３の発明において、前記識別手段が非磁性体よりなる前
記容器に取り付けられた永久磁石であって、前記検知手
段として磁気センサを用いている。

【００１８】請求項４、５の発明の構成によれば、識別
手段は容器に対して非接触で電解質の種類を識別するこ
とができる。すなわち、容器に取り付けられていて水に
触れやすい識別手段には単に導体や永久磁石を用いるこ
とで電解に影響を与えたり腐食したりしないようにし、
かつジャケットに検知手段を設けることにより検知手段
が水に触れないようにすることができるのである。

【００１９】請求項６の発明は、請求項１ないし請求項
５の発明において、強酸化水を生成するときには、電解
質として塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化カリウ
ムの単体もしくは混合物が選択されるものである。請求
項６の発明は望ましい実施態様であって、とくに、塩化
ナトリウムであれば食塩を用いることができるから入手
が容易である。

【００２０】請求項７の発明は、電解隔膜を介して形成
した一対の電極室にそれぞれ水を流入させ各電極室に設
けた電極間に電圧を印加して水を電解することにより、
一方の電極室においてアルカリ性水を生成するとともに
他方の電極室において酸性水を生成し、アルカリ性水と
酸性水との電解水を各電極室にそれぞれ設けた流出口か
ら各別に流出させる電解水生成装置において、各電極室
に流入する少なくとも一方の水に電解質を添加する電解
質供給装置と、弱塩基性ないし弱酸性の電解水を吐出さ
せる第１の吐出管と、強酸化水や強酸性水を吐出させる
第２の吐出管と、残りの水を吐水させる第３の吐出管
と、各電極室の流出口と各吐出管との間の流路を選択す
る第２の切換手段とを備え、前記第２の切換手段は、第
１の吐出管と第２の吐出管とを択一的に選択する第１の
流路切換弁と、各電極室から流出する電解水の一方を第
１の流路切換弁に送り他方を第３の吐出管に送る状態
と、一方を第３の吐出管に送り他方を第１の流路切換弁
に送る状態とを選択する第２の流路切換弁とからなり、
添加される電解質の種類と電極間の印加電圧とに応じて
第１の流路切換弁と第２の流路切換弁との状態が制御手
段により選択されるものである。

【００２１】この構成によれば、第１の吐出管は、弱塩
基性ないし弱酸性の電解水、すなわちアルカリイオン水
や酸性イオン水のみが吐出され、強酸化水は第２の吐出
管、強酸性水、強塩基水などは第３の吐出管からしか吐
出されないから、飲用に適していない電解水は第１の吐
出管からは吐出されず誤って飲用に供するのを防止する
ことができる。

【００２２】請求項８の発明は、請求項７の発明におい
て、第１の流路切換弁に流入する電解水の水質を連続的
に測定する水質測定装置を設け、水質測定装置により測
定された水質に基づいて制御手段が電極間の印加電圧を
フィードバック制御するのである。この構成によれば、
電解水の水質を実時間で測定し、電極間の印加電圧をフ
ィードバック制御するから、水質を管理することができ
る。

【００２３】請求項９の発明は、水質測定装置として、
電解水のｐＨ、酸化還元電位、電気伝導率、特定のイオ
ンのイオン濃度、残留塩素濃度のうちの少なくとも１種
類を水質として測定するものである。請求項９の発明の
構成は望ましい実施態様である。とくに、ｐＨと酸化還
元電位とを測定すれば強酸化水としての条件を満たすか
否かを容易に判定することができる。

【００２４】請求項１０の発明は、電解隔膜を介して形
成した一対の電極室にそれぞれ水を流入させ各電極室に
設けた電極間に電圧を印加して水を電解することによ
り、一方の電極室においてアルカリ性水を生成するとと
もに他方の電極室において酸性水を生成し、アルカリ性
水と酸性水との電解水を各電極室にそれぞれ設けた流出
口から各別に流出させる電解水生成装置において、電解
槽への水の流路上に配置した流量センサと、各電極室に
流入する少なくとも一方の水に電解質を添加する電解質
供給装置と、電解槽から流出する電解水の水質を連続的
に測定する水質測定装置と、強酸化水を生成する電解質
を選択しているときに流量センサの出力に基づいて１回
当たりの強酸化水の生成量の上限を制限するとともに、
水質測定装置の測定結果に基づいて強酸化水中の酸化性
物質の濃度が所定量以下となるように電極間の印加電圧
をフィードバック制御する制御手段とを備える。

【００２５】この構成によれば、強酸化水中の酸化性物
質（一般に塩素）の残留量を規制することができる。と
くに、塩素ガスの発生量を人に有害にならない程度に抑
制することができる。請求項１１の発明は、請求項１０
の発明において、水質測定装置として、電解水のｐＨ、
酸化還元電位、電気伝導率、電解水中のイオン濃度、残
留塩素濃度の少なくとも１種類を水質として測定するも
のを用いる。

【００２６】この構成によれば、強酸化水の水質管理が
実時間で可能になる。請求項１２の発明は、請求項１０
の発明において、強酸化水を生成する際に選択される電
解質を収納する容器が、１回当たりの強酸化水の生成量
の上限に対応する容量に設定されている。この構成によ
れば、電解質の量が規制されることにより、塩素ガスの
発生量を規制することができる。

【００２７】

【発明の実施の形態】本実施形態の電解水生成装置は、
従来の技術において説明した各種の電解水を生成するこ
とができるようにしてアルカリイオン整水器および強酸
化水生成装置の機能を併せ持つようにしたものである。
基本的には従来のアルカリイオン整水器ないし強酸化水
生成装置と同様の構成を有しており、図１、図２にに示
すように、電解槽１０および浄水装置２０を備え、水道
水などの原水が浄水装置２０に通水されて浄化され、浄
水装置２０から流出する浄水が電解槽１０において電解
され、アルカリ性水と酸性水とを連続的に生成するもの
である。ここでは原水を水道水としており、カラン６０
に取り付けた水路切換装置６１を通して浄水装置２０に
水道水が導かれる。水路切換装置６１は２つのポート６
２，６３を備え、切換レバー６４の操作により水道水を
そのまま吐出させる状態と浄水装置２０に導く状態とを
切り替えることができるようになっている。

【００２８】また、電解槽１０で生成された電解水の流
出経路にはアルカリ性水の水質を電気的に測定する水質
測定装置３０が配置されている。水質測定装置３０とし
ては電気化学的原理によりｐＨ、酸化還元電位、特定の
イオンのイオン濃度、残留演奏濃度を測定するものや電
気伝導率を測定するものを用いることができる。ここで
は、水質測定装置３０としてｐＨセンサ３１と、酸化還
元電位センサ３２とを備えるものを用いる。

【００２９】浄水装置２０への原水の流路上には、サー
ミスタよりなる温度センサ２１と、定流量弁２２とが配
置される。温度センサ２１は流入する原水の温度を検出
し、所定温度以上の湯が通水されたときには後述する制
御部を介して音響的に警報を発するようにしてある。ま
た、定流量弁２２は過剰な水圧が浄水装置２０以降の水
路に作用するのを防止するために設けてある。浄水装置
２０は、活性炭（抗菌処理されている）からなる濾材と
中空糸膜からなる濾材とを収めたカートリッジを内部に
備え、カートリッジの交換によって濾材を交換すること
ができるように構成されている。

【００３０】電解槽１０はその内部に、電解隔膜１１に
囲まれた第１の電極室１２Ａと、電解隔膜１１の外側で
ある第２の電極室１２Ｂとを備え、各電極室１２Ａ，１
２Ｂ内にはそれぞれ電極１３Ａ，１３Ｂが配置される。
また、各電極室１２Ａ，１２Ｂは下端部にそれぞれ流入
口１４Ａ，１４Ｂを備え、また上端部にそれぞれ流出口
１５Ａ，１５Ｂを備える。流入口１４Ａおよび流出口１
５Ａは流入口１４Ｂおよび流出口１５Ｂよりも開口面積
が小さく形成され、電極室１２Ｂに流入する流量と電極
室１２Ａに流入する流量との割合が１：３ないし１：４
程度になるようにしてある。かつまた、電極室１２Ａ，
１２Ｂの容積も電極室１２Ａのほうが電極室１２Ｂより
も小さく形成してある。これは、各電極室１２Ａ，１２
Ｂにおいて生成される電解水の濃度に差をもたせるため
である。

【００３１】浄水装置２０と電解槽１０との間の流路上
には流量センサ２３と電解質供給装置４０とが配置され
る。電解質供給装置４０の内部の流路については後述す
るが、電解質供給装置４０の内部で２系統に分流され、
その一方は流入口１４Ａより第１の電極室１２Ａに導入
され、他方は流入口１４Ｂより第２の電極室１２Ｂに導
入される。また、流入口１４Ｂへの流路は電磁弁である
排水弁２４を通して吐出管５３に接続されている。つま
り、吐出管５３は基本的には使用に供されることのない
不要な水を廃棄する目的で設けられている（必要があれ
ば使用してもよい）。

【００３２】電解槽１０の流出口１５Ａ，１５Ｂは、流
路切換弁５４を通して流出管５３および水質測定装置３
０に接続され、流出口１５Ｂを流出管５３に接続すると
ともに流出口１５Ａを水質測定装置３０に接続する状態
と、流出口１５Ｂを水質測定装置３０に接続するととも
に流出口１５Ａを流出管５３に接続する状態とを切り換
える。水質測定装置３０は流路切換弁５５を介して吐出
管５１，５２に接続され、水質測定装置３０を通った電
解水はいずれかの吐出管５１，５２から選択的に吐出さ
れる。流路切換弁５４，５５は電磁切換弁もしくはモー
タ式切換弁により構成される。流路切換弁５４，５５は
連動するように制御される。すなわち、図１のように流
路切換弁５４により流出口１５Ａと吐出管５３とを連通
させるときには、流路切換弁５５は流出口１５Ｂと吐出
管５１とを連通させる。また、流路切換弁５４により流
出口１５Ｂと吐出管５３とを連通させるときには、流路
切換弁５５は流出口１５Ａと吐出管５２とを連通させ
る。つまり、流路切換弁５４，５５の動作にかかわらず
吐出管５３からは必ず電解水が吐出され、吐出管５１と
吐出管５２とはいずれか一方のみから電解水が選択的に
吐出されるのである。

【００３３】上述したサーミスタ２１から流路切換弁５
４，５５までの流路上の部材はハウジング１に収納さ
れ、ハウジング１からは３本の吐出管５１〜５３が引き
出される。ここに、吐出管５１にはフレキシブルパイプ
を用いる。また、カラン６０からの原水を取り込むため
のホースもハウジング１から引き出される。ところで、
水質測定装置３０は上述のようにｐＨセンサ３１と酸化
還元電位センサ３２とを備えるものであり、図３に示す
ように、ｐＨセンサ３１は、塩化カリウムの飽和水溶液
に銀−塩化銀電極を浸漬した比較電極３３と、特殊ガラ
ス電極に塩化カリウムの飽和水溶液を満たした作用電極
３４と、液絡部３５とを備えるものであり、センサ本体
３６に設けた流路３７に作用電極３４および液絡部３５
を臨ませることにより流路を通過する水の水素イオン濃
度に比例した電圧が比較電極３３と作用電極３４との間
に起電力として発生するようになっている。この起電力
は適宜増幅率の増幅器を用いて増幅されることによりｐ
Ｈ値に応じた０〜５Ｖの電圧に変換され、Ａ／Ｄ変換が
施された後に後述する制御部に入力される。

【００３４】また、酸化還元電位センサ３２は、白金の
ような不溶性電極をガラスに封入した作用電極３８を備
え、作用電極３８をハウジング３６内の流路３７に臨ま
せてある。酸化還元電位センサ３２の比較電極はｐＨセ
ンサ３１の比較電極３３を共用して用いており、比較電
極３３と作用電極３８との間の相対電位差を酸化還元電
位として検出する。検出された電位差は適宜増幅率の増
幅器により増幅され酸化還元電位に応じた０〜５Ｖの範
囲の電圧に変換され、ｐＨセンサ３１と同様にＡ／Ｄ変
換が施された後に後述する制御部に入力される。

【００３５】電解質供給装置４０は、図４に示すよう
に、電解質４３を入れた非金属材料よりなる筒状の容器
４２ａ，４２ｂをジャケット４１内に装着する構成を有
している。本実施形態ではアルカリイオン整水器と強酸
化水生成装置との両方の機能を有するから、どちらの機
能として用いるかに応じて電解質４３の種類が選択され
る。つまり、飲用であるアルカリイオン水や洗顔用など
の酸性イオン水あるいは強酸性水を生成するときには電
解質４３として乳酸カルシウムなどを用い、強酸性水を
生成する際には電解質４３として塩化ナトリウムなどを
用いる。そこで、電解質４３の種類に応じて形状の異な
る容器４２ａ，４２ｂをジャケット４１に収納し、容器
４２ａ，４２ｂに応じてジャケット４１の中での流路が
変更されるようにしてある。

【００３６】具体的に説明すると、ジャケット４１は水
の流入する１本の導入路管４１ａと２本の排出路管４１
ｂ，４１ｃとを備え、導入路管４１ａと一方の排出路管
４１ｂとの間はバイパス路管４１ｄを通して連通してい
る。一方、アルカリイオン水を生成する際に用いる容器
４２ａは、図５（ａ）のように両排出管路４１ｂ，４１
ｃにそれぞれ連通する開口４４ａ，４４ｂが形成されて
いる。また、強酸化水を生成する際に用いる容器４２ｂ
は、図５（ｂ）のように両排出路管４１ｂ，４１ｃにそ
れぞれ連通する開口４４ａ，４４ｂに加えて底壁の中央
部から延長された導入筒４４ｃを備える。導入筒４４ｃ
は導入路管４１ａに挿入したときに先端部がバイパス路
管４１ｄを閉塞する長さを有する。

【００３７】したがって、アルカリイオン水、酸性イオ
ン水、強酸性水などを生成する際には、図４（ａ）のよ
うに容器４２ａをジャケット４１に装着する。この状態
では、流量センサ２３を通り導入路４１ａからジャケッ
ト４１に導入された浄水はバイパス路管４１ｄを通して
排出路管４１ｂに送られるとともに、バイパス路管４１
ｄを通して容器４２ａに送られたのち排出路管４１ｃか
ら排出される。すなわち、排出路管４１ｂに連通する電
解槽１０の流入口１４Ｂに導かれるとともに、電解質４
３を通り排出路４１ｃを通って電解槽１０の流入口１４
Ａに導かれる。つまり、この状態においては、電解槽１
０の流入口１４Ａには電解質４３を通した水が導入さ
れ、流入口１４Ｂには電解質４３を通らない水が導入さ
れることになる。

【００３８】一方、強酸化水を生成する際には、図４
（ｂ）のように容器４２ｂをジャケット４１に装着す
る。このとき、導入筒４４ｃによってバイパス路管４１
ｄが閉塞されるから、導入路管４１ａからジャケット４
１に流入する水はバイパス路管４１ｄへの流入が禁止さ
れて導入筒４４ｃを通して容器４２ｂに直接導入され、
その後、排出路管４１ｂおよび排出路管４１ｃに分流さ
れることになる。つまり、排出路管４１ｂに接続された
電解槽１０の流入口１４Ｂと、排出路管４１ｃに接続さ
れた電解槽１０の流入口１４Ａとにはそれぞれ容器４２
ｂ内の電解質４３に接触した水が導入される。

【００３９】ここにおいて、ジャケット４１の外側面に
は高周波発振型の近接スイッチ４５が取り付けられてお
り、容器４２ｂには帯状に形成した検出用金属片４６が
取り付けられている。しかして、容器４２ｂをジャケッ
ト４１に装着すれば、近接スイッチ４５において容器４
２ｂの装着が検出されるから、検出用金属片４６を識別
手段として容器４２ａ，４２ｂの種別を識別させること
ができる。したがって、近接スイッチ４５の出力を後述
する制御部に与えることにより、アルカリイオン水、酸
性イオン水、強酸性水などを生成する状態か、強酸化水
を生成する状態かを制御部に指示することができる。

【００４０】近接スイッチ４５は、周知のものであっ
て、たとえば図６に示すように、検出コイル４５ａに対
して高周波発振回路４５ｂから高周波電流を与え、金属
物体Ｘが接近したときに生じる検出コイル４５ａのイン
ピーダンス変化を高周波発振回路４５ｂの発振出力の変
化により検出するものが知られている。すなわち、金属
物体Ｘが近接すれば、高周波発振回路４５ｂは発振を停
止するから、高周波発振回路４５ｂの出力を検波回路４
５ｃで検波し波形成形回路４５ｄで波形成形することに
より、高周波発振回路４５ｂの発振の有無に応じた信号
を波形成形回路４５ｄから出力し、これを外部回路を駆
動するための出力回路４５ｅを通して取り出すのであ
る。

【００４１】容器４２ａ，４２ｂの種別を識別する手段
としては、近接スイッチ４５に代えて磁気センサ（リー
ドスイッチやホール素子）を設け、検出用金属片４６に
代えて永久磁石を設けてもよい。また、マイクロスイッ
チのような機械的スイッチを用いて容器４２ａ、４２ｂ
の種別を判別するようにしてもよい。さらに、上述のよ
うにして容器４２ａ，４２ｂの種類に応じて電気信号を
発生させるから、図７に示すようにジャケット４１に電
動弁４７を設け、容器４２ａ，４２ｂの種類に応じた電
気信号を用いて電動弁４７を切り換えることにより、電
解槽１０の一方の流入口１４Ａのみに電解質４３の添加
された水が導入される状態と、両流入口１４Ａ，１４Ｂ
に電解質４３の添加された水が導入される状態とを切り
換えてもよい。

【００４２】ところで、電解槽１０に設けた各電極１３
Ａ，１３Ｂに印加する電圧の極性や大きさは、図８に示
す制御部により制御される。この制御部は、１チップマ
イクロコンピュータ（以下、マイコンという）７１を用
いて構成される。マイコン７１には操作表示部７２が接
続され、操作表示部７２は電源スイッチのほか、アルカ
リ性水、酸性水の生成の選択やｐＨの調整などの各種操
作を行なうためのスイッチ群７２ａと、液晶表示器およ
び発光ダイオードよりなる表示部７２ｂとを備える。マ
イコン７１は、スイッチ群７２ａの指示と上述した水質
測定装置３０と流量センサ２３と近接スイッチ４５との
出力に基づいて、電極１３Ａ，１３Ｂへの印加電圧の大
きさや極性、流路切換弁５４，５５の切換、排水弁２４
の開閉などを制御する。すなわち、マイコン７１に設け
た比較部７１ａにおいて、水質測定装置３０により測定
したｐＨをあらかじめ設定した設定値と比較し、ＰＷＭ
制御を行なうスイッチング電源７３をフィードバック制
御することにより、ｐＨが目標値に一致するように電極
１３Ａ，１３Ｂに印加する電圧を調節する。また、電極
１３Ａ，１３Ｂへの印加電圧の極性はリレー接点ｒ₁ ，
ｒ₂ により切り換えられる。

【００４３】次に、電極１３Ａ，１３Ｂの間の印加電圧
をフィードバック制御することによりｐＨを目標値に保
つように制御する手順について概説する。本実施形態に
おいては、電極１３Ａ，１３Ｂに印加する電圧Ｖｍがｐ
Ｈの目標値ｐＨＭに対応して設定してあり、目標値ｐＨ
Ｍを設定して通電すると図９のように、電極１３Ａ，１
３Ｂの印加電圧はまずＶｍに設定される。その後、ｐＨ
がほぼ安定するまで（２秒間の変動値が±０．１ｐＨに
なるまで）電極１３Ａ，１３Ｂの印加電圧はＶｍに保た
れる。こうしてｐＨが安定状態になると、この時点での
ｐＨ（＝ｐＨＡ）と目標値ｐＨＭとの偏差ΔｐＨを求め
（実際にはｐＨセンサ３１の出力電圧の差を用いる）、
図９に示すような特性曲線に基づいて、電圧Ｖｍに対応
するｐＨ値から偏差ΔｐＨだけｐＨ値をずらしたときの
印加電圧Ｖｎ（＝Ｖｍ−ΔＶ）を求め、この電圧Ｖｎを
電極１３Ａ，１３Ｂ間に印加する。このような制御を偏
差ΔｐＨが±０．２ｐＨ以内になるまで繰り返し、以後
はその電圧を維持する。

【００４４】上述のように偏差ΔｐＨが±０．２ｐＨ以
内になった後でも流量の変動などの外乱によってｐＨが
変動するから、偏差ΔｐＨが目標値ｐＨＭに対して±
０．２ｐＨの範囲を逸脱したときには、上記処理を行な
い、偏差ΔｐＨに応じた印加電圧を求めて偏差ΔｐＨが
±０．２ｐＨ以内に納まるまで制御を繰り返す。このよ
うな手順でフィードバック制御を行なえば、図９に示す
ｐＨ値の変化からも推察されるようにオーバーシュート
が少なくなり、ｐＨが短時間で目標値ｐＨＭに収束す
る。とくに、偏差ΔｐＨを上述のようにｐＨ値が安定し
た時点で求めているから、外乱が入らなければ偏差Δｐ
Ｈに基づく印加電圧の補正は１回程度で済んでしまうこ
とになり、この点からも目標値ｐＨＭに短時間で収束さ
せることができるのである。

【００４５】さらに、目標値ｐＨＭが異なる場合、つま
りアルカリイオン水、酸性イオン水、強酸性水ないし強
酸化水を得る場合とでは、それぞれの電解時における副
反応（たとえば塩素イオンの酸化反応など）が異なり反
応時間に差があるから、目標値ｐＨＭ（ここでは、アル
カリイオン水、酸性イオン水、強酸化水をそれぞれ生成
する各状態）ごとに最適な特性曲線を用意しておき、各
状態に応じて対応する特性曲線を用いてフィードバック
制御する。ちなみに、図１０に示す曲線イがアルカリイ
オン水用、ロが酸性イオン水用、ハが強酸化水用であ
る。

【００４６】上述のように特性曲線を選択することによ
り、目標値ｐＨＭの変化に対するｐＨの立ち上がり特性
を適正に制御することになり、目標値ｐＨＭがどのよう
な値であっても、吐出する電解水のｐＨ値を目標値ｐＨ
Ｍに迅速に収束させることができる。なお、上記した特
性曲線イ、ロ、ハは、次式で近似的に表すことができ
る。 ＶｐＨｖ＝Ａ＋Ｂ loge Ｖ ただし、ＶｐＨはｐＨセンサ３１の出力電圧、Ｖは電極
１３Ａ，１３Ｂに印加する電圧、Ａ，Ｂは各状態毎に設
定される定数である。

【００４７】また、変動が±０．１ｐＨ以内となる安定
状態が１０秒以上継続するときには、その電圧値とｐＨ
値とをマイコン７１に付設したメモリ７４に格納する。
メモリ７４に格納した値は、止水後に再び通水されたと
きに参照され、メモリ７４に格納されている電圧値が電
極１３Ａ，１３Ｂにただちに印加される。この制御によ
り通水を再開した後の目標値ｐＨＭへの収束時間がより
短縮される。メモリ７４の内容は上述した条件が満たさ
れるたびに書き換えられる。また、メモリ７４の内容を
書き換える代わりに、目標値ｐＨＭごとに設定してある
電圧値を書き換えるようにしてもよい。ところで、止水
後に逆電洗浄処理が終了した後には電解槽１０内の水は
排水されているから、この状態から通水を開始しても電
解槽１０に水が満たされてさらにｐＨセンサ３１に至る
までには時間遅れがある。また、目標値ｐＨＭを通水途
中で変更したときにも電解槽１０内の水がある程度入れ
替わるまでに時間がかかる。したがって、通水の開始時
点や目標値ｐＨＭの変更時点の直後ではｐＨセンサ３１
の出力に変化が生じない。このような時間帯は不感帯
（図９にＫで示す領域）と呼ばれる。しかして、不感帯
Ｋにおいて上記制御を行なうと、電極１３Ａ，１３Ｂに
印加した電圧に対応する電解水がｐＨセンサ３１に達し
ていないにもかかわらず、ｐＨセンサ３１の出力値が安
定する可能性があり、このような状態で偏差ΔｐＨが求
められると、不適切な電圧値に設定される可能性があ
る。このような不都合を回避するために、フィードバッ
ク制御に際しては以下の不感帯処理を行なう。

【００４８】すなわち、止水状態から通水を開始した場
合は、図１１に示すように、通水を開始した時点から目
標値ｐＨＭに対応した電圧Ｖｍを電極１３Ａ，１３Ｂに
印加するととともにｐＨセンサ３１の出力を表示する。
ただし、通水の開始から所定時間Ｔ１（たとえば１５
秒）が経過するまでは、フィードバック制御は行なわず
に電圧Ｖｍを維持する。時間Ｔ１が経過した後にｐＨが
目標値ｐＨＭの方向に０．２変化すれば不感帯を脱出し
たと判断し、以後は上述したフィードバック制御を開始
する。

【００４９】また、通水途中で目標値ｐＨＭを変更した
場合は、変更された新たな目標値ｐＨＭに対応する電圧
Ｖｍｎを電極１３Ａ，１３Ｂに印加するとともにｐＨセ
ンサ３１の出力を表示する。ただし、目標値ｐＨＭの変
更から所定時間Ｔ２（たとえば３秒）が経過するまで
は、フィードバック制御は行なわずに電圧Ｖｍｎを維持
する。時間Ｔ２が経過した後にｐＨが目標値ｐＨＭの方
向に０．２変化すれば不感帯を脱出したと判断し、以後
は上述したフィードバック制御を開始する。要するに、
止水状態から通水状態に移行した場合と、通水途中で目
標値ｐＨＭを変更した場合とは、不感帯として設定する
時間が異なるのみであり、不感対処理の他の手順は同様
になる。

【００５０】ところで、不感帯を脱出したか否かの判断
を、上述のようにｐＨが目標値ｐＨＭの方向に０．２だ
け変化したか否かで判断するだけでは、何らかの原因で
ｐＨが０．２以上に変化しない場合にはフィードバック
制御が開始されないことになる。そこで、不感帯を強制
的に脱出させるための判断部を付加しておくことが望ま
しい。この種の判断部は、上述した時間Ｔ１，Ｔ２より
長時間の時限動作を行なうタイマを用いても実現するこ
とが可能であるが、本実施形態では電解槽１０への流路
に通水された流量（たとえば、０．２リットル）により
判断している。つまり、流量センサ２３により計測され
た流量が所定値に達すると不感帯を強制的に脱出させて
フィードバック制御を開始させるのである。この場合、
フィードバック制御が開始された後にはｐＨが安定する
か否かの判断を待たずに、フィードバック制御の開始時
点でのｐＨセンサ３１での測定値を用いて偏差ΔｐＨを
求めればよい。

【００５１】次に、各種の電解水を生成する動作を説明
する。アルカリイオン水を生成する際には、容器４２ａ
に電解質４３としてカルシウム剤を入れ、ジャケット４
１に装着する。ここで、スイッチ７２ａによりアルカリ
性水の生成を指示すると、流量センサ２３で所定流量の
通過が検知された時点から電解槽１０の電極１３Ａを正
極、電極１３Ｂを負極とするように電圧が印加される。
このとき、図１のように、流路切換弁５４は電極室１２
Ａを吐出管５３に連通させ、流路切換弁５５は電極室１
２Ｂから流路切換弁５４を通り水質測定装置３０を通過
した電解水（アルカリイオン水）を吐出管５１に導く。
吐出管５１はハウジング１の上部から引き出されてお
り、コップに入れるなどして飲食用に使用されることに
なる。また、電解質４３であるカルシウム剤に乳酸カル
シウムを用いる場合に乳酸イオンが生じるが、酸性水と
ともに廃棄されるから乳酸イオンを含む水を誤って飲む
ことを防止できることになる。

【００５２】一方、同条件で酸性水の生成を指示する
と、ｐＨが５．０〜６．０である酸性イオン水を取り出
すことを指示したことになり、電極１３Ａ、１３Ｂの印
加電圧が上記とは逆極性になる。このとき流路に変化は
なく、酸性イオン水が吐出管５１から取り出され、強ア
ルカリ性水が吐出管５３から吐出されることになる。こ
のような酸性イオン水は一般には洗顔などに用いるので
あるが、飲んだとしてもとくに支障はないから、洗顔な
どの目的で大量に使用するために吐出管５１から吐出さ
せるほうが使い勝手がよいことになる。

【００５３】まな板やふきんの殺菌などのためにｐＨが
３．０〜４．０程度の強酸性水を得ようとするときに
は、電解質４３としてアルカリイオン水と同様のものを
用いるが電極１２Ａ，１２Ｂの印加電圧が異なる。この
ように強酸性水の生成を選択すると、電極１３Ａを正
極、電極１３Ｂを負極として電解が行なわれる。これは
アルカリイオン水の生成時と同様であるが、強酸性水を
得るためにアルカリ性水も塩基性が強くなるから、この
アルカリ性水は飲用に適さなくなる。そこで、強酸性水
が得られる条件では制御部は図２のように流路切換弁５
４を切り換えることにより電極室１２Ｂで生成された強
アルカリ性水を吐出管５３から吐出させ、また流路切換
弁５５も切り換えることにより強酸性水を吐出管５２を
通して排出させる。ここに、強酸性水は汲み置いて使用
することが多いからハウジング１の下方に引き出された
吐出管５２から吐出することにより使いやすくなってい
る。また、この位置の吐出管５２から吐出させることに
より誤飲を防止することにもつながる。ここで、吐出管
５２にはホースなどを用いることにより、飲用ではない
ことを一層効果的に示すことができる。

【００５４】なお、強酸性水を生成する際に、電極１３
Ａ，１３Ｂに上述の極性で電圧を印加しているのは、電
極室１２Ａのほうが流量が少ないとともに容積が小さい
ことによってイオンの濃度を高めることができるからで
あって、電極室１２Ｂで酸性水を生成する場合に比較す
るとｐＨを小さく（つまり酸性度を高める）するのが容
易になる。

【００５５】ところで、強酸化水を生成する際には、電
解質供給装置４０に容器４２ｂが装着されるから、近接
スイッチ４５の出力に基づいて制御部は強酸化水の生成
が可能となるように流路切換弁５４，５５が自動的に切
り換えられる。つまり、流路切換弁５４は電極室１２Ａ
を水質測定装置３０を通して流路切換弁５５に連通さ
せ、電極室１２Ｂを吐出管５３に連通させる。また、流
路切換弁５５は流入する水を吐出管５２に導くように設
定される。ここで、強酸化水を生成するスイッチ群７２
ａの指示は、容器４２ｂが装着されたときにのみ受け付
けられるようにしてある。しかして、容器４２ｂが装着
された状態でスイッチ群７２ａの操作により強酸化水の
生成が指示されると、強酸性水を生成する場合と同様
に、電極１３Ａを正極、電極１３Ｂを負極として電解を
行なう。つまり、電解質４３の種類は異なるが、強酸性
水を生成する場合と同様に動作する。このようにして強
酸化水を吐出管５２から吐出させ、強塩基水を吐出管５
３から吐出させるのであり、いずれもハウジング１の下
部から吐出されるから、誤飲を防止することができる。

【００５６】上述したように、容器４２ｂが電解質供給
装置４０に装着されなければ、強酸化水の生成を指示す
ることができないから、アルカリイオン水などを生成す
る際に用いる容器４２ａに強酸化水を生成する電解質
（塩化ナトリウム、塩化カリウムなど）を入れたとして
も強酸化水の生成を指示することができず、いわば安全
側に動作することになる。しかも、上述のように強酸化
水はハウジング１の下部から引き出されている吐出管５
２より吐出されるのであり、強酸化水を生成している状
態でも誤飲を防止することができる。

【００５７】強酸化水は殺菌効果を高めるために、次亜
塩素酸の濃度を２０〜３０ｐｐｍに設定するのが望まし
いのであるが、次亜塩素酸は塩素ガスを発生し大量の塩
素ガスは健康上好ましくないから、塩素ガスの発生量は
健康に影響しないように制限しなければならない。そこ
で、強酸化水を生成するために用いる容器４２ｂの容量
を制限することにより、１回当たりの強酸化水の生成量
に上限を設けている。具体的には容器４２ａは１０ｇ程
度の容量に制限してあり、一度に大量の塩素ガスが発生
するのを防止してある。ここに、容器４２ａには目盛り
を設けて、電解質４３の投入量を制限するようにしても
よい。

【００５８】また、制御部においても塩素ガスの発生を
抑制するようにしてある。つまり、強酸化水の生成時に
は、流量センサ２３により検出される流量に基づいて強
酸化水の生成量の上限が１リットル程度になるように制
限してある。つまり、流量センサ２３を通過する浄水の
量が３．５〜４リットル（強塩基水との生成量の比は
１：３〜１：４程度である）に達すると、制御部に設け
たブザー７５を鳴動させることにより報知し、その後、
通水が継続していても所定時間後には電極１３Ａ，１３
Ｂへの電圧の印加を停止させる。

【００５９】さらに、塩素ガスの発生を抑制するため
に、水質測定装置３０において強酸化水のｐＨを検出す
ることにより目標値（たとえば、ｐＨ＝２．７）から逸
脱しないようにして次亜塩素酸の濃度を２０〜３０ｐｐ
ｍに保つように電極１３Ａ，１３Ｂの印加電圧をフィー
ドバック制御している。以上のような対策を施すことに
より、２．５ｍ³ 程度の狭い場所で使用した場合でも周
囲空気中の塩素ガスの濃度は１ｐｐｍ程度に抑えること
ができた。つまり、労働安全衛生法による塩素ガス濃度
の許容値である１ｐｐｍを２．５ｍ³ 程度の狭い空間で
も達成できることになる。

【００６０】ところで、カラン６０を閉止したり、水路
切換装置６１により流路を切り換えたりすれば電解水生
成装置への原水の供給は停止するから、制御部は流量セ
ンサ２３の出力に基づいて止水を検知する。止水が検知
されると、電極１３Ａ，１３Ｂには電解中とは逆極性の
電圧を短時間だけ印加し、電極１３Ａ，１３Ｂに付着し
たスケールを除去する処理（逆電洗浄処理）を行なう。
逆電洗浄処理では、電極１３Ａ，１３Ｂに逆極性の電圧
を印加する状態を所定時間継続させるのであるが、その
終了直前に排水弁２４を開放することによりスケールを
含む排水を吐出管５３を通して排水し、このことによっ
て次回の電解水生成時にはスケールを含む排水が混入し
ないようにしてある。

【００６１】このような逆電洗浄処理に際して電極１３
Ａ，１３Ｂへの電圧印加時には電解槽１０に水を滞留さ
せておくことが必要である。とくに、電解時の正極側で
はｐＨが２程度の強酸性の酸化水が残留するから、炭酸
カルシウムや炭酸マグネシウムなどを含むスケールを溶
解させて容易に除去することが可能になる。このように
止水時において電解槽１０に滞留させるためにはサイホ
ン現象による吐出管５１〜５３からの排水を防止するこ
とが必要になる。そこで、逆電洗浄処理の開始と同時
に、流路切換弁５４，５５を電解中とは異なる選択状態
に切り換えるようにし、慣性による水の流れを止め外気
を流路に取り込むことによってサイホン現象による排水
を防止できるようにしている。このようにして逆電洗浄
処理に際して電解槽１０に水を滞留させておくことがで
き、十分な洗浄効果が得られるのである。

【００６２】排水弁２４を開放して排水する際には、大
気を取り込んで排水できるように図１の状態になるよう
に流路切換弁５４，５５の流路が選択される。このよう
にして吐出管５１から大気が導入され、電解槽１０から
迅速に排水することができるようになる。また、止水後
に短時間で再び通水するような使用がなされることは日
常的に行なわれることであって、このような場合に止水
のたびに逆電洗浄処理を行なうとすれば、逆電洗浄処理
の終了まで次回の通水を待たなければならないことにな
って使い勝手が悪くなる。そこで、逆電洗浄処理は止水
直後に開始するのではなく、止水から一定時間（たとえ
ば、３０秒）を待ってから開始するようにしてある。こ
のことにより、上記一定時間内に通水が再開されたとき
には逆電洗浄処理を行なうことなくただちに通水が可能
になるのである。

【００６３】

【発明の効果】請求項１の発明は、通水される水に電解
質を添加する電解質供給装置と、各電極室に供給される
水の流路を電解質供給装置を通る流路と一方の電極室に
のみ流れる流路とにそれぞれ切り換える第１の切換手段
とを備えるものであり、電解質を選択することによっ
て、アルカリイオン水、酸性イオン水、強酸性水、強酸
化水、強塩基水などの電解水を生成することができる。
とくに、電解質供給装置を通過する経路を第１の切換手
段によって切り換えているから、アルカリイオン水を主
として使用に供するアルカリイオン整水器と、強酸化水
を主として使用に供する強酸化水生成器との両機能を併
せもたせることが可能になるという利点がある。

【００６４】請求項２の発明は、電解質供給手段が、電
解質を収納する容器と、前記容器が着脱自在に装着され
るジャケットとを備え、前記容器が電解質の種類に応じ
て複数種類から選択されるとともに、選択された容器の
種類に応じて第１の切換手段を自動的に切り換えるの
で、アルカリイオン整水器として機能させるか強酸化水
生成器として機能させるかに応じて電解質を選択し、選
択された電解質を収納した容器を電解質供給装置のジャ
ケットに装着するだけで電解槽に流入する水の流路を切
り換えることができるという効果がある。

【００６５】請求項３の発明は、第１の切換手段が電動
弁であって、前記容器には電解質の種類を識別する識別
手段が設けられ、前記ジャケットには前記識別手段に応
じて電動弁を駆動して流路を切り換えさせる検知手段が
設けられたものであり、第１の切換手段として電動弁を
用いるから、検知手段からは容器の種類に応じた電気信
号が出力されることになり、電解質の種類に応じて電解
槽に流入する水の経路を切り換えるだけではなく、他の
制御にも用いることが可能になるという利点がある。

【００６６】請求項４、請求項５の発明は、請求項３の
発明の実施態様であり、請求項４の発明では前記識別手
段が絶縁材料よりなる前記容器に取り付けた導体により
形成され、前記検知手段として高周波型近接スイッチを
用いており、請求項５の発明では前記識別手段が非磁性
体よりなる前記容器に取り付けられた永久磁石であっ
て、前記検知手段として磁気センサを用いている。した
がって、識別手段は容器に対して非接触で電解質の種類
を識別することができ、容器に取り付けられていて水に
触れやすい識別手段には単に導体や永久磁石を用いるこ
とで電解に影響を与えたり腐食したりしないようにし、
かつジャケットに検知手段を設けることにより検知手段
が水に触れないようにすることができるという利点を有
する。

【００６７】請求項６の発明は請求項１ないし請求項５
の発明の実施態様であり、強酸化水を生成するときに
は、電解質として塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩
化カリウムの単体もしくは混合物を選択するのである。
とくに、塩化ナトリウムであれば食塩を用いることがで
きるから入手が容易であるという利点がある。請求項７
の発明は、各電極室に流入する少なくとも一方の水に電
解質を添加する電解質供給装置と、弱塩基性ないし弱酸
性の電解水を吐出させる第１の吐出管と、強酸化水や強
酸性水を吐出させる第２の吐出管と、残りの水を吐水さ
せる第３の吐出管と、各電極室の流出口と各吐出管との
間の流路を選択する第２の切換手段とを備え、前記第２
の切換手段は、第１の吐出管と第２の吐出管とを択一的
に選択する第１の流路切換弁と、各電極室から流出する
電解水の一方を第１の流路切換弁に送り他方を第３の吐
出管に送る状態と、一方を第３の吐出管に送り他方を第
１の流路切換弁に送る状態とを選択する第２の流路切換
弁とからなり、添加される電解質の種類と電極間の印加
電圧とに応じて第１の流路切換弁と第２の流路切換弁と
の状態が制御手段により選択されるものであり、第１の
吐出管は、弱塩基性ないし弱酸性の電解水、すなわちア
ルカリイオン水や酸性イオン水のみが吐出され、強酸化
水は第２の吐出管、強酸性水、強塩基水などは第３の吐
出管からしか吐出されないから、飲用に適していない電
解水は第１の吐出管からは吐出されず誤って飲用に供す
るのを防止することができるという利点を有する。

【００６８】請求項８の発明は、第１の流路切換弁に流
入する電解水の水質を連続的に測定する水質測定装置を
設け、水質測定装置により測定された水質に基づいて制
御手段が電極間の印加電圧をフィードバック制御するも
のであり、電解水の水質を実時間で測定し、電極間の印
加電圧をフィードバック制御するから、水質を管理する
ことができるという利点がある。

【００６９】請求項９の発明は、水質測定装置として、
電解水のｐＨ、酸化還元電位、電気伝導率、特定のイオ
ンのイオン濃度、残留塩素濃度のうちの少なくとも１種
類を水質として測定するものであり、とくに、ｐＨと酸
化還元電位とを測定すれば強酸化水としての条件を満た
すか否かを容易に判定することができるという効果があ
る。

【００７０】請求項１０の発明は、電解槽への水の流路
上に配置した流量センサと、各電極室に流入する少なく
とも一方の水に電解質を添加する電解質供給装置と、電
解槽から流出する電解水の水質を連続的に測定する水質
測定装置と、強酸化水を生成する電解質を選択している
ときに流量センサの出力に基づいて１回当たりの強酸化
水の生成量の上限を制限するとともに、水質測定装置の
測定結果に基づいて強酸化水中の酸化性物質の濃度が所
定量以下となるように電極間の印加電圧をフィードバッ
ク制御する制御手段とを備えるものであり、強酸化水中
の酸化性物質の残留量を規制することができる。とく
に、塩素ガスの発生量を人に有害にならない程度に抑制
することができるという利点がある。

【００７１】請求項１１の発明は、水質測定装置とし
て、電解水のｐＨ、酸化還元電位、電気伝導率、電解水
中のイオン濃度、残留塩素濃度の少なくとも１種類を水
質として測定するものを用いるのであり、強酸化水の水
質管理が実時間で可能になる。請求項１２の発明は、強
酸化水を生成する際に選択される電解質を収納する容器
が、１回当たりの強酸化水の生成量の上限に対応する容
量に設定れているから、電解質の量が規制されることに
より、塩素ガスの発生量を規制することができるという
利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形態を示す構成図である。

【図２】同上を示す構成図である。

【図３】（ａ）（ｂ）は同上に用いる水質測定装置の縦
断面図である。

【図４】（ａ）（ｂ）は同上に用いる電解質供給装置の
断面図である。

【図５】（ａ）（ｂ）は同上に用いる電解質供給装置の
容器を示す断面図である。

【図６】同上に用いる近接スイッチを示すブロック図で
ある。

【図７】（ａ）（ｂ）は同上に用いる他の電解質供給装
置を示す動作説明図である。

【図８】同上に用いる制御部のブロック図である。

【図９】同上の動作説明図である。

【図１０】同上の動作説明図である。

【図１１】同上の動作説明図である。

【図１２】従来例を示す概略構成図である。

【図１３】他の従来例を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１０ 電解槽 １１ 電解隔膜 １２Ａ，１２Ｂ 電極室 １３Ａ，１３Ｂ 電極 １４Ａ，１４Ｂ 流入口 １５Ａ，１５Ｂ 流出口 ２４ 排水弁 ３０ 水質測定装置 ４０ 電解質供給装置 ４１ ジャケット ４１ａ 導入路管 ４１ｂ，４１ｃ 排出路管 ４１ｄ バイパス路管 ４２ａ，４２ｂ 容器 ４３ 電解質 ４４ｃ 導入筒 ５１〜５３ 吐出管 ５４，５５ 流路切換弁

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 西川 壽一 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工 株式会社内 (72)発明者 裏谷 豊 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工 株式会社内 (72)発明者 渡辺 徹 大阪府門真市大字門真1048番地松下電工 株式会社内 (56)参考文献 特開 平７−144193（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−312185（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−204652（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−60254（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−246269（ＪＰ，Ａ) 特開 平６−285468（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−299459（ＪＰ，Ａ) 特開 平７−185551（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) C02F 1/46

Claims (12)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 電解隔膜を介して形成した一対の電極室
   にそれぞれ水を流入させ各電極室に設けた電極間に電圧
   を印加して水を電解することにより、一方の電極室にお
   いてアルカリ性水を生成するとともに他方の電極室にお
   いて酸性水を生成し、アルカリ性水と酸性水との電解水
   を各電極室にそれぞれ設けた流出口から各別に流出させ
   る電解水生成装置において、通水される水に電解質を添
   加する電解質供給装置と、各電極室に供給される水の流
   路を電解質供給装置を通る流路と一方の電極室にのみ流
   れる流路とにそれぞれ切り換える第１の切換手段とを備
   えることを特徴とする電解水生成装置。
2. 【請求項２】 電解質供給手段は、電解質を収納する容
   器と、前記容器が着脱自在に装着されるジャケットとを
   備え、前記容器は電解質の種類に応じて複数種類から選
   択されるとともに、選択された容器の種類に応じて第１
   の切換手段を自動的に切り換えることを特徴とする請求
   項１記載の電解水生成装置。
3. 【請求項３】 第１の切換手段は電動弁であって、前記
   容器には電解質の種類を識別する識別手段が設けられ、
   前記ジャケットには前記識別手段に応じて電動弁を駆動
   して流路を切り換えさせる検知手段が設けられて成るこ
   とを特徴とする請求項２記載の電解水生成装置。
4. 【請求項４】 前記識別手段は絶縁材料よりなる前記容
   器に取り付けた導体により形成され、前記検知手段は高
   周波型近接スイッチであることを特徴とする請求項３記
   載の電解水生成装置。
5. 【請求項５】 前記識別手段は非磁性体よりなる前記容
   器に取り付けられた永久磁石であって、前記検知手段は
   磁気センサであることを特徴とする請求項３記載の電解
   水生成装置。
6. 【請求項６】 強酸化水を生成するときには、電解質と
   して塩化ナトリウム、塩化カルシウム、塩化カリウムの
   単体もしくは混合物が選択されることを特徴とする請求
   項１ないし請求項５のいずれか１項に記載の電解水生成
   装置。
7. 【請求項７】 電解隔膜を介して形成した一対の電極室
   にそれぞれ水を流入させ各電極室に設けた電極間に電圧
   を印加して水を電解することにより、一方の電極室にお
   いてアルカリ性水を生成するとともに他方の電極室にお
   いて酸性水を生成し、アルカリ性水と酸性水との電解水
   を各電極室にそれぞれ設けた流出口から各別に流出させ
   る電解水生成装置において、各電極室に流入する少なく
   とも一方の水に電解質を添加する電解質供給装置と、弱
   塩基性ないし弱酸性の電解水を吐出させる第１の吐出管
   と、強酸化水や強酸性水を吐出させる第２の吐出管と、
   残りの水を吐出させる第３の吐出管と、各電極室の流出
   口と各吐出管との間の流路を選択する第２の切換手段と
   を備え、前記第２の切換手段は、第１の吐出管と第２の
   吐出管とを択一的に選択する第１の流路切換弁と、各電
   極室から流出する電解水の一方を第１の流路切換弁に送
   り他方を第３の吐出管に送る状態と、一方を第３の吐出
   管に送り他方を第１の流路切換弁に送る状態とを選択す
   る第２の流路切換弁とからなり、添加される電解質の種
   類と電極間の印加電圧とに応じて第１の流路切換弁と第
   ２の流路切換弁との状態が制御手段により選択されるこ
   とを特徴とする電解水生成装置。
8. 【請求項８】 第１の流路切換弁に流入する電解水の水
   質を連続的に測定する水質測定装置を設け、制御手段は
   水質測定装置により測定された水質に基づいて電極間の
   印加電圧をフィードバック制御することを特徴とする請
   求項７記載の電解水生成装置。
9. 【請求項９】 水質測定装置は、電解水のｐＨ、酸化還
   元電位、電気伝導率、特定のイオンのイオン濃度、残留
   塩素濃度のうちの少なくとも１種類を水質として測定す
   ることを特徴とする請求項８記載の電解水生成装置。
10. 【請求項１０】 電解隔膜を介して形成した一対の電極
    室にそれぞれ水を流入させ各電極室に設けた電極間に電
    圧を印加して水を電解することにより、一方の電極室に
    おいてアルカリ性水を生成するとともに他方の電極室に
    おいて酸性水を生成し、アルカリ性水と酸性水との電解
    水を各電極室にそれぞれ設けた流出口から各別に流出さ
    せる電解水生成装置において、電解槽への水の流路上に
    配置した流量センサと、各電極室に流入する少なくとも
    一方の水に電解質を添加する電解質供給装置と、電解槽
    から流出する電解水の水質を連続的に測定する水質測定
    装置と、強酸化水を生成する電解質を選択しているとき
    に流量センサの出力に基づいて１回当たりの強酸化水の
    生成量の上限を制限するとともに、水質測定装置の測定
    結果に基づいて強酸化水中の酸化性物質の濃度が所定量
    以下となるように電極間の印加電圧をフィードバック制
    御する制御手段とを備えることを特徴とする電解水生成
    装置。
11. 【請求項１１】 水質測定装置は、電解水のｐＨ、酸化
    還元電位、電気伝導率、電解水中のイオン濃度、残留塩
    素濃度の少なくとも１種類を水質として測定することを
    特徴とする請求項１０記載の電解水生成装置。
12. 【請求項１２】 強酸化水を生成する際に選択される電
    解質を収納する容器は、１回当たりの強酸化水の生成量
    の上限に対応する容量であることを特徴とする請求項１
    ０記載の電解水生成装置。