JP3805621B2

JP3805621B2 - 電解水生成装置

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Publication number: JP3805621B2
Application number: JP2000384641A
Authority: JP
Inventors: 清之竹迫; 茂大横田
Original assignee: 株式会社富永製作所
Priority date: 2000-12-19
Filing date: 2000-12-19
Publication date: 2006-08-02
Anticipated expiration: 2020-12-19
Also published as: US6716335B2; US20020074237A1; JP2002186969A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、洗浄効果および殺菌効果を有する電解水の生成に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、洗浄水として電解水が着目されている。たとえば、特開２０００−３１７４１４号の生成装置は、多数の孔を形成した陰電極板と、孔のない陽電極板とを互いに対向させ、両電極板に沿って水を流す。これにより、洗浄効果を持つ電解水が生成される。
【０００３】
一方、特開平６−２７７３８５号の装置では、陽電極と陰電極との間で長い迷路状の流路を形成し、当該流路に沿って水を流す。これにより、電解水を生成すると共に、オゾンを発生させ、殺菌効果を持つ電解水を生成する。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、これらの先行技術では、偶発的にオゾンを発生するので、オゾンの濃度を高めるのが難しい。
したがって、本発明の目的は、洗浄効果を有し、かつ、オゾン濃度の高い電解水を生成する装置を提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
液体から電解水を生成する本発明の電解水生成装置を用いて、オゾンを含んだ電解水を生成する生成方法の一例では、前記電解水生成装置は、互いに近接していることで２枚の板状電極の間に当該板状電極に沿って形成された流路と、前記両板状電極の間に直流電圧を印加する直流電源と、前記板状電極の極性を交互に切り替える制御回路とを備え、前記極性を切り替える時間Ｔを下記の式(10)で定義される時間の範囲に設定する。
0.5(sec)≦Ｔ≦（１／３）×（Ｌ／Ｖ） …(10)
Ｖ：前記流路における液体の流速（cm/sec)
Ｌ：液体の流れ方向についての板状電極の長さ（cm)
【０００６】
一方、本発明装置は、液体から電解水を生成する電解水生成装置であって、電解槽と、前記電解槽内に液体を圧送する導入部と、前記電解槽内に配置された第一電極板と、前記第一電極板に対面して前記電解槽内に配置された第二電極板と、前記第一電極板と前記第二電極板との間に電位差が生ずるように、両電極板に直流電圧を印加するための直流電源と、前記電解槽内で生成された電解水を前記電解槽内から導出する導出管とを備え、前記第一電極板が前記第二電極板に対して近接していることで両電極板の間に当該電極板に沿った流路が形成されている。前記板状電極の極性を交互に切り替える制御回路を備えていてもよく、この場合、前記極性を切り替える時間Ｔを0.5 秒〜60秒に設定することができるようにしてもよい。
【０００７】
本発明において、「板状電極」とは、液体の流れる貫通孔を有していない無孔電極板や、液体の流れる多数の貫通孔を有する孔有電極板の他に、金属網などを含むことを意味する。
【０００８】
水の分子は水素結合によりクラスター（複数個の分子が凝集して形成される分子の集合体）を形成し、巨大分子のような振る舞いをしているといわれている。しかし、水を電気分解すると、次の(1),(2),(3) 式に示す化学反応により、水の分子は酸素ガス、水素ガス及び新たな水分子を生成する。
【０００９】
Ｈ₂Ｏ→Ｈ⁺＋ＯＨ^- …(1)
２Ｈ⁺＋２ｅ^-→Ｈ₂ …(2)
４ＯＨ^-→４ｅ^-＋Ｏ₂＋２Ｈ₂Ｏ …(3)
【００１０】
このような化学変化を行うことで、クラスターは破壊される。これにより、水の表面張力は減少して界面活性効果が増大し、汚れ物質に対する浸透性が高まる。更に、生成された電解水には、水素ガスや酸素ガス等の微細な気泡を豊富に含んでいるため、キャビテーション（発生した気泡が核になって、無数の真空に近い微小空洞が発生し、これが崩壊する時に衝撃力を発生する）の作用により、汚れの原因である付着物質を洗浄対象物から剥離しやすくする。
なお、電気分解により、水道水の表面張力は0.0722Ｎ／ｍから0.0716Ｎ／ｍ程度まで低下し得ることが確認されている。
【００１１】
本発明においては、水または水溶液を原水（液体）として用いる。ここで、前記(1) 〜(3) 式の化学反応を得るには原水に導電性が必要であり、したがって、原水自体にイオンが含まれている必要から、「水」としては純水（蒸留水）やイオン交換水を用いることも可能であるが、一般に、水道水や井戸水を用いることができる。また、水溶液としては食塩やクエン酸を添加した水溶液を採用することもできる。
【００１２】
水の電気分解量は電極に流れる電流値に比例する。したがって、強力な電気分解を行うためには、電流値をできる限り大きくする必要がある。そこで、本発明では、印加電圧をあまり上げずに電流を大きく取るために、電極間の間隙を小さくする。前記電極間の間隔は一般に 3.0mm以下とするのが好ましく、より好ましくは 0.5mm〜２mm程度とする。かかる観点から、複数の電極ユニットを設けて、電極の面積を大きくするのが好ましい。
【００１３】
第一電極板と第二電極板とは、互いに概ね平行にかつ対面して配置し、これにより、前記電極間の間隔が略一定となるようにして、電極板の表面が均等に電気分解に寄与するようにする。
なお、「対面」とは、２枚の電極板の間に隔膜が設けられていないことを意味する。
【００１４】
一方、電極間の間隙を小さくしたことにより、前記間隙内に原水が流れ込み難くなってしまう。そこで、本発明では、電極板に多数の貫通孔を設けて、電極間の流路に水が流入し易い構造とするのが好ましい。更に、原水を孔有電極板の貫通孔に向かわせる方向規制手段を設け、電極間の流路に水が流入するようにするのが好ましい。かかる方向規制手段としては、導入管に多数のノズルを設けるのが好ましい。
【００１５】
水が２枚の電極板の間の流路に入り込むと、この水は気泡と共に流路内を流れ、他の孔や２枚の電極板の上方の間隙から流れ出る。したがって、前記気泡を含んだ水が流れ易いように、２枚の電極板は水平に配置するのではなく、概ね鉛直面に沿って配置する。
【００１６】
水を電気分解した時には、水素ガスと酸素ガスの微細な気泡が発生する。このように発生した微細な気泡が核になって、無数の真空に近い微小空洞が発生し、この微小空洞が崩壊する時に衝撃力が発生する。かかる現象はキャビテーションと云われ、前記気泡が崩壊する際のエネルギーが洗浄作用として有効に働く。
なお、殺菌に必要な水中オゾン濃度は１mg／Ｌ程度で十分である。一般に脹内菌は0.01mg/L、ウイルスは1mg/L 、芽胞菌は2mg/L の水中オゾン濃度であれば、約１分で99％不活性化するといわれている。この程度の水中オゾン濃度であれば、酸化力は微弱であり、電解水生成装置や配管などを錆びさせるという問題も発生しない。
【００１７】
更に、無孔電極板および孔有電極板により水の電気分解を行い、当該電極板の極性を反転させると、次のような現象でオゾンガスが発生し易くなるものと推測される。
【００１８】
今、無孔電極板の電位を高くすると、次の(4), (5)式に示す化学反応に従って、無孔電極板の表面にＯＨラジカルが発生して酸素原子が生成され、この酸素原子同士が結合することによって酸素分子が生成される。
ＯＨ＋ＯＨ→Ｏ＋Ｈ₂Ｏ …(4)
Ｏ＋Ｏ→Ｏ₂ …(5)
【００１９】
すなわち、前記(3) 式の化学反応式で示したように、酸素分子（酸素ガス）が生成される。この無孔電極板の表面で発生した酸素分子は、流水と共に電極間の狭い流路から出ようと、孔有電極板の貫通孔に向かうため、孔有電極板の貫通孔の近傍において酸素分子の濃度が高くなる。
【００２０】
このような状態において、電極板の電位を反転（交番）させて、孔有電極板の電位を高くすると、孔有電極板上でＯＨラジカルが発生して酸素原子が生成される。この孔有電極板は、(5) 式の化学反応式に従って酸素分子を発生するが、前述したように貫通孔の近傍には既に酸素分子が集まっているので、更に酸素分子の濃度が高くなる。そのため、次の(6) 式に示すように、酸素原子が直接酸素分子と結合し易くなり、オゾンの発生する確率が高くなると推測される。
Ｏ＋Ｏ₂→Ｏ₃ …(6)
すなわち、無孔電極板と孔有電極板の極性を、適切な時間間隔で切り替えて交番させることにより、オゾン（Ｏ₃)の濃度を高くすることができると考えられる。
【００２１】
前述のように、電極板の電位を交番させる代わりに、流水が流れる流路の電極板の形状が無孔から孔有へ、更に孔有から無孔に変化すれば、電位を交番させる必要はない。
【００２２】
すなわち、本発明装置は、液体から電解水を生成する電解水生成装置であって、電解槽と、前記電解槽内に液体を圧送する導入部と、前記電解槽内に配置された第一電極板と、前記第一電極板との間に隔膜が設けられていない状態で前記第一電極板に対面して前記電解槽内に配置された第二電極板と、前記第一電極板と前記第二電極板との間に電位差が生ずるように、両電極板に直流電圧を印加するための直流電源と、前記電解槽内で生成された電解水を前記電解槽内から導出する導出管とを備え、前記第一電極板が前記第二電極板に対して近接していることで両電極板の間に当該電極板に沿った流路が形成され、前記両電極板は、流れ方向に沿って、交互に無孔板部と孔有板部とを備え、かつ、無孔板部と孔有板部とが互いに対向するように配置されていることを特徴とする。
【００２３】
ところで、電極板に印加する電位差を切り替えずに、水を電気分解しても、前述の従来例のように、微量のオゾンが発生すると考えられる。しかし、その際には、陰電極板にカルシウムやマグネシウム等を成分とする水酸化物質のスケールが少しずつ析出して次第に電流が流れ難くなり、電気分解の効率が低下し、やがて、オゾンが殆ど発生しなくなる。
【００２４】
逆に、前記切り替えまでの時間がある程度短いと、電極にスケールが析出する前に極性が切り替わるので、前記貫通孔がなくても、すなわち、２枚の無孔電極板に直流電圧を印加し、その極性を交番させても、オゾンがある程度発生し易くなると推測される。また、同様に２枚の孔有電極板に交番する直流電圧を印加しても、オゾンが発生し易くなると推測される。
【００２５】
【発明の実施形態】
以下、本発明の実施形態を図面にしたがって説明する。
図１、図２および図３は、本発明の理解を助ける参考例の電解水生成装置を示す。
電解槽１の中には一対の電極ユニットＵが設けてある。各電極ユニットＵは、それぞれ、無孔電極板（第一電極板）２と、多数の貫通孔５を有する２枚の孔有電極板（第二電極板）４とを備えている。孔有電極板４，４は、所定の間隔Δを設けて無孔電極板２の２つの面に対し対面するように配設されている。電解槽１の中には孔有電極板４に対向するように、電解槽１の下部に導入管２０が接続されている。更に、電解槽１の底面部には上端が開口した導入管２１が配設されている。電解槽１の上方には、生成された電解水を吐出するための導出管２２が配設されている。
【００２６】
前記導入管２０には孔有電極板４の表面に向って水を噴出する多数のノズル８が穿設されており、導入管２０，２１から水を電解槽１内に圧送すると、前記導入管２１の上端およびノズル８から孔有電極板４に向けて水が吐出される。このように水が吐出されることにより、吐出された水が貫通孔５を通って無孔電極板２と孔有電極板４との間に流れ込む。この流れ込んだ水は、前記間隙Δで形成される流路６を通って両電極板２，４に沿って上方に流れたり、あるいは、他の貫通孔５から流れ出る。
なお、導入管２０の上端は閉塞している。
【００２７】
図２の各電極ユニットＵの構造について説明する。
図３に示すように、無孔電極板２と孔有電極板４との間には、複数個の第一絶縁スペーサー２１が介挿されている。一対の電極ユニットＵ，Ｕの間には、複数本の長い第二絶縁スペーサー２８が配設されており、複数の絶縁ボルト２３で各電極板２，４が所定の間隔に保つように組立てられている。孔有電極板４は、導電性のスペーサー２５を介して、導電性のボルト２６で第二電極接続ロッド２７に固定されている。無孔電極板２は導電性スペーサー３２を挟持した状態で第一電極接続ロッド３１に導電性ボルト３３によって固定されている。
【００２８】
今、電解槽１の中に水が満たされ、導出管２２から水が吐出されている状態で、孔有電極板４と無孔電極板２に電圧が印加されると、水は電気分解されて両電極板２，４から酸素ガスおよび水素ガスが発生する。これらのガスは、孔有電極板４の多数の貫通孔５や前記流路６を通って電解槽１の上方に向って上昇し、生成された電解水とともに導出管２２を通して導出される。
【００２９】
水圧による導入管２０の各ノズル８からの吐出圧力差が生じないように、導入管２０の側面に設けられた多数のノズル８の総面積は、導入管２０の断面積よりも大きく設定しておくことが好ましい。
導入管２０，２１から孔有電極板４に向けて吐出された後、電気分解で生成された水や発生ガスが原水中に均一に混ざるように、電解槽１内に撹拌用のフィンなどの撹拌装置を内蔵させることも有効である。
【００３０】
図１（ｂ）では孔有電極板４同士を結線し、無孔電極板２同士を結線し、一つの電源で直流電圧を印加している。しかし、各電極板の間隙Δや表面状態の違い等により、両電極ユニットＵ，Ｕに流れる電流値が互いに異なる場合がある。そのため、それぞれ独立に且つ定電圧電源を接続し、各電極ユニットにおいてほぼ同量の電気分解が行えるように、電圧調整できる機能を設けておくのが好ましい。
【００３１】
更には、各電極ユニットで同量の電気分解するように、定電圧電源ではなく定電流電源を使用すれば、電圧調整の必要もなくなり一層好ましい。導出管２２又は導入管２０，２１に流量センサ（図示せず）を設け、導入管２０，２１から電解槽１内に水が供給されたことを流量センサが検知した時のみ、電極ユニットＵへの印加を行うようにしてもよい。
【００３２】
孔有電極板４の多数の貫通孔５は、流路６に水が流入しやすく、発生した水素ガスや酸素ガスを電極の間隙から逃がすためのものである。したがって、貫通孔５の形状は、丸穴、長穴、十字穴、角穴の他にスリット状の長孔などでもよく、たとえば孔有電極板４としてはエキスパンドメタルを使用しても良い。
【００３３】
図４は、電気回路のブロック図の一例を示す。
この図に示すように、無孔電極板２および孔有電極板４には、切替回路５０を介して、直流電源５１が接続されている。前記切替回路５０には制御回路（マイコン）５２が接続されている。該制御回路５２はタイマ５３を内蔵していると共に、流量検知回路５４および設定器５５に接続されている。
【００３４】
前記設定器５５は、両電極２，４の極性を切り替える時間Ｔを入力するためのものであり、当該設定器５５から設定された切替時間Ｔは制御回路５２に記憶される。前記流量検知回路５４は、電解槽１から流出する水の流量（電解槽１内に流入する水の流量）を検出するためのセンサ５６を含む。
【００３５】
今、電解槽１内に水道水が供給され、流量検知回路５４から制御回路５２に流量信号が出力されると、前記制御回路５２が切替回路５０を制御して、無孔電極板２および孔有電極板４に、それぞれプラスおよびマイナスの電圧を印加する。前記制御回路５２は前記設定時間Ｔが経過すると、切替回路５０により印加電圧の極性を切り替えて、無孔電極板２および孔有電極板４に、それぞれマイナスおよびプラスの電圧を印加する。こうして、両電極板２，４には、設定時間Ｔごとに互いに極性の異なる電圧が交互に印加される。
【００３６】
図５（ａ）は、図１〜図３の電解水生成装置を用いて本発明者が実際に測定した水中オゾンの濃度を示すものである。
無孔電極板２と孔有電極板４で対向する面は、横100 ｍｍ、縦200 ｍｍであり、直流電源５１を電極ユニットＵ，Ｕに印加して流した電流は24Ａとした。この時、常に24アンペアの一定の電流が流れるように、直流電源５１としては定電流電源を使用した。電解槽の直径は150 ｍｍである。水の流量は、3.5 リットル／ｍｉｎに設定した。設定時間Ｔを2.5 ，5, 10, 15, 20, 25, 30 （秒）に設定して印加電圧を切り替えた。その結果を図５（ａ）に示す。図５（ａ）からオゾン濃度を0.2 ｍｇ／Ｌ以上とするには、切り替え時間を2.5 秒以上で、かつ２０秒以下に設定する必要があることが分かる。
【００３７】
オゾン濃度を高めるには、両電極板２，４で発生する酸素分子と酸素原子とを十分に反応させる必要がある。しかし、切り替え時間が2.5 秒以下の場合においてオゾン濃度が低いのは、孔有電極板４よりも無孔電極板２の電位が高い時に、無孔電極板２で発生する酸素分子の濃度が十分に高くならないうちに両電極板２，４の印加電圧が反転したためであると推定される。
【００３８】
一方、切り替え時間が２０秒以上の場合においてオゾン濃度が低いのは、無孔電極板２で発生する酸素分子の濃度は十分に高くなるが、印加電圧の切り替えのタイミングが遅すぎて、発生した酸素分子の多くがオゾン化しないまま導出管２２より吐出されたためであると推定される。
これは、電極板の長さと電解槽１内の水の上昇速度との関係が影響していると考えられる。すなわち、無孔電極板２で発生した酸素分子は、孔有電極板４との間の流路６を上昇し、孔有電極板４の貫通孔５から出て行く。そのため、無孔電極板２で十分に発生した酸素分子が、孔有電極板４の貫通孔５に到達した時に、両電極板２，４の印加電圧を反転させるのが好ましい。
【００３９】
仮に、電極板の上下の長さに対して１／２の長さを水が上昇した時に印加電圧が切り替わるように設定すると、水が電極ユニットＵの上半分まで移動する間に、電極ユニットＵの孔有電極板４の下半分で発生していた酸素分子の殆どは、電極ユニットＵの外に流出する。そのため、オゾンを発生する条件である酸素分子の濃度が低くなり、つまり、オゾン発生濃度が低くなる。したがって、電極板の上下長さに対して少なくとも１／３以下の長さを水が上昇する間に印加電圧を反転するように切り替えるのが好ましい。
【００４０】
電解槽１内の水の上昇速度をＶｃｍ／秒、電極板の上下長さをＬ、切り替え時間をＴ秒とすると、上述のように電極板の上下長さに対して１／３以下の長さを水が上昇する間に印加電圧を反転するように切り替えるためには、ＶＴ≦Ｌ／３の条件を満足させる必要がある。
図５（ａ）の測定条件より、Ｖ＝0.33ｃｍ／ｓｅｃ，Ｌ＝20ｃｍであるから、切り替え時間Ｔは、計算上Ｔ≦20.2秒となり、測定結果のＴ≦２０秒とほぼ一致する。
【００４１】
前述したように、無孔電極板２で十分に酸素分子を発生させるためには、切り替え時間Ｔは最低2.5 秒以上必要であることから、Ｔ≧2.5 秒も満足させるのが好ましい。また、Ｔ≦２０秒とするのが好ましい。したがって、電極切り替え制御を行って、オゾン濃度を高めるためには、電解槽１内の水の上昇速度をＶｃｍ／秒、電極板の上下長さをＬ、切り替え時間をＴ秒としたとき、次の（８），（９）式の両者を満足させるのが好ましい。
ＶＴ≦Ｌ／３ …（８）
Ｔ≧２．５秒 …（９）
すなわち、式（８）と（９）から、切り替え時間Ｔは（１０）式を満たすのが好ましい。
２．５秒≦Ｔ≦（１／３）×（Ｌ／Ｖ） …（１０）
【００４２】
これらの結果から切替時間Ｔは、本参考例では2.5 秒〜２０秒程度が最も好ましいが、流路や両電極板２，４の形状、あるいは、流速が変化すると、これらの値も変化するので、一般に、切替時間Ｔが0.5 秒〜６０秒程度であればオゾン濃度を高めることができると推測される。その一方で、切替時間Ｔを５秒〜１５秒程度に設定するのが最も好ましい。
【００４３】
図５（ｂ）は、均一に尿石を付着させたガラスに、３種類の水を3.5 リットル／分の流速で５分間放水して、ガラス面に付着していた尿石がどの程度洗浄できるかを測定した結果を示すものである。使用した水には、脱残留塩素した水道水と図５（ａ）の測定で使用した電解水生成装置により生成した電解水を使用した。更に、前記電解水は無孔電極板２を孔有電極板４の電位よりも高い電圧を印加して生成した電解水と、無孔電極板２と孔有電極板４の電位を１０秒毎に反転切り替えして生成した電解水を使用した。
【００４４】
図５（ｂ）から明らかなように、１０秒毎に無孔電極板２と孔有電極板４の電位を反転切り替えして生成した電解水を使用した場合、最も尿石洗浄率が高かった。これは、水の電気分解により生成した電解水の洗浄効果に加え、オゾンによる尿石に対する酸化作用の働きが加わった結果と推測される。
【００４５】
更に、本発明者は、図５（ｂ）で説明した尿石付着ガラスの洗浄率測定に使用したのと同じ３種類の水を使用して、殺菌効果の測定も行った。ただし、水道水には残留塩素が含まれているため、残留塩素の影響をなくすために脱残留塩素水を使用した。勿論、電解水生成装置に使用した水も、脱残留塩素した水道水を使用した。殺菌効果を確認するための試験対象菌として、大腸菌、レジオネラ菌を使用した。大腸菌はトリプトソイ寒天培地で培養し、レジオネラ菌は特定培地（ＷＹＯα）寒天培地で培養し、イオン交換水１ｃｃ中の菌数が１００万個以上になるように菌の汚染水を作った。この菌の汚染水を水道水、電極への印加電圧を切り替えずに生成した電解水、電極印加電圧を１０秒毎に反転切り替えして生成した電解水から、それぞれ１００ｃｃ採取し、菌の汚染水を１ｃｃ入れ、撹拌後５分間放置した。放置後、１ｃｃを各々の培地に塗布し、大腸菌は２５℃で９６時間培養し、レジオネラ菌は３７℃で９６時間培養した後、コロニー数を計測した。
【００４６】
その結果、脱残留塩素した水道水では全く菌数の減少はなく１００万個以上であった。それに対し、大腸菌とレジオネラ菌については完全に殺菌され０個であった。即ち、明らかに殺菌効果を確認することができた。
従って、本発明の電解水生成装置は、一般の水道水や井戸水を使用することで、洗浄効果と殺菌効果を合わせ持った水を生成することができる。
【００４７】
なお、本発明において、洗浄対象用途としては、Ｏ１５７対策で問題になっている水耕栽培用のカイワレ大根の種子洗浄、穀類や野菜洗浄、カット野菜の洗浄、厨房関係の食器や容器の洗浄、病院関係の器具洗浄、内視鏡の洗浄、尿を分析するための蓄尿機の洗浄、リネン類の洗浄、産業用部品の洗浄、トイレの便器やその配管洗浄など幅広く対応できる。
また、本発明の電解水生成装置で生成した電解水の浸透性と殺菌性をいかして、豆腐製造工程における大豆の浸漬工程中に雑菌の繁殖を防止できる浸漬水としての用途としても効果を発揮する。
【００４８】
ところで、前記切り替え時間Ｔは必ずしも一定にする必要はなく、図４（ｂ）のように、互いに異なる第１および第２の切り替え時間Ｔ１，Ｔ２を設定するようにしてもよい。本発明では、各電極板の極性を切り替えた後に、再び元の極性に戻すまでの時間Ｔｗ、つまり１サイクルＴｗ＝（Ｔ１＋Ｔ２）で設定してもよく、この場合Ｔｗは１秒〜１２０秒に設定する必要があり、好ましくは、５秒〜４０秒に設定する。
また、前記参考例では、タイマの設定時間により各電極板の極性の切り替えを制御したが、本発明では、定電流を使用せずに各電極板の電流値を検出する手段を設けて、各電極板にスケールが付着したことによる電流値の変化により各電極板の極性の切り替えを制御するようにしてもよい。さらに、電解槽内に流入する水の流量（流速）から計算により各電極板の極性の切り替えを制御するようにしてもよい。
【００４９】
図６は本発明の実施形態を示す。
この図に示すように、電極ユニットＵは、陽極である第一電極板１１と陰極である第二電極板１２とで構成されている。第一および第二電極板１１，１２は、それぞれ、流れ方向Ｆに沿って、交互に無孔板部４０と孔有板部４１とを備えている。第一および第二電極板１１，１２は、それぞれの無孔板部４０と孔有板部４１とが互いに対向するように配設されている。本実施形態では、通常は電極板の極性は反転させず、逆洗時にのみ反転させる。
その他の構成は、図１で説明したものと同様であるため同一部分または相当部分に同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
【００５０】
今、第一電極板１１の電位を高くすると、第一電極板１１の無孔板部４０と孔有板部４１の表面に酸素分子が生成される。無孔板部４０で発生した酸素分子は、二点鎖線矢印で示すように、流水と共に孔有板部４１の貫通孔５に向かう。そのため、この酸素分子が孔有板部４１で生成される酸素原子と結合し易くなり、オゾンの発生する確率が高くなると推測される。
本実施形態では、１つの電極板に無孔板部４０と孔有板部４１を形成したので、電極を切り替えることなくオゾンの濃度を高くすることができる。
【００５１】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の電解水生成装置は、強力に水を電気分解する装置であり、水のクラスターを破壊し、水の表面張力を下げ、界面活性効果を高める。更に、水素ガスや酸素ガス等の微細な気泡を豊富に含んだ電解水を生成するため、界面活性効果に加えてキャビテーションの作用も加わり、洗剤を使用しなくても優れた洗浄用水となる。
特に、本発明の電解水生成装置の電極印加電圧を所定時間の間隔で切り替えることで水中オゾン濃度を高めることができ、洗浄効果に加えて殺菌効果も併せ持った殺菌洗浄水となる。
なお、生成した電解水のｐＨは原水のまま中性を維持している。しかも新たに化学物質は全く添加していないため、環境にも優しい。
また、本発明の電解水生成装置で生成した電解水は、酸化還元電位が-100ｍＶよりも十分に低く下がるため、洗浄装置や配管の錆びを防止し得る。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の理解を助ける参考例にかかる電解水生成装置を示し、（ａ）は平面図、（ｂ）は正面図である。
【図２】参考例の電極ユニットの斜視図である。
【図３】同電極ユニットを示す分解組立図である。
【図４】（ａ）は参考例の電解水生成装置にかかる概略構成図、（ｂ）は切り替え時間の他の例を示すタイムチャートである。
【図５】（ａ）は参考例の水中オゾン発生濃度を示すグラフ、（ｂ）は尿石洗浄率を示すグラフである。
【図６】本発明の実施形態にかかる電極ユニットの概略正面図である。
【符号の説明】
１：電解槽
２：無孔電極板（第一電極板）
２０，２１：導入管（導入部）
２２：導出管
４：孔有電極板（第二電極板）
４０：無孔板部
４１：孔有板部
５：貫通孔
５１：直流電源
５２：制御回路
６：流路
Ｆ：流れ方向
Ｔ：切り替え時間

Claims

液体から電解水を生成する電解水生成装置であって、
電解槽と、
前記電解槽内に液体を圧送する導入部と、
前記電解槽内に配置された第一電極板と、
前記第一電極板との間に隔膜が設けられていない状態で前記第一電極板に対面して前記電解槽内に配置された第二電極板と、
前記第一電極板と前記第二電極板との間に電位差が生ずるように、両電極板に直流電圧を印加するための直流電源と、
前記電解槽内で生成された電解水を前記電解槽内から導出する導出管とを備え、
前記第一電極板が前記第二電極板に対して近接していることで両電極板の間に当該電極板に沿った流路が形成され、
前記両電極板は、各々、貫通孔を有する孔有板部と前記貫通孔を有しない無孔板部とを、流れ方向に沿って交互に備え、
前記両電極板の無孔板部と孔有板部とが互いに対向するように配置されている電解水生成装置。
請求項１において、
前記第一電極板と前記第二電極板とが０．５ｍｍ〜３．０ｍｍの範囲で互いに近接している電解水生成装置。
請求項１において、
前記第一電極板と前記第二電極板とが０．５ｍｍ〜２．０ｍｍの範囲で互いに近接している電解水生成装置。
請求項１から３のいずれか１項において、
前記各電極板が概ね鉛直面に沿って配置されている電解水生成装置。
請求項１から４のいずれか１項において、
前記流路の上端が開口している電解水生成装置。