JP5282201B2

JP5282201B2 - 電気分解水生成器

Info

Publication number: JP5282201B2
Application number: JP2009235950A
Authority: JP
Inventors: 敏久江田; 在龍李
Original assignee: 株式会社ゴーダ水処理技研; 在龍李
Priority date: 2009-10-13
Filing date: 2009-10-13
Publication date: 2013-09-04
Anticipated expiration: 2029-10-13
Also published as: JP2011083655A

Description

本発明は、水を電気分解して電気分解水を生成する電気分解水生成器に関する。

従来より、種々の電気分解水生成器が提案されている。例えば、電解部と浄水部とから構成される通常の電気分解整水器において、前記電解部の流入口へ流入する水をアルカリ水と酸性水とに分離するために１つの＋電極板および−電極板を設置した電極室が、イオン分離隔膜によって２つの電極室に分けられた１次電解部と、前記１次電解部で生成されたアルカリ水のみを流入させて３つの電解イオン水である飲用の高濃度の活性水素を有する弱アルカリ水と洗浄用強アルカリ水と洗顔用酸性水とに分離するために１つの＋電極板および２つの−電極板を設置した電極室が、２つのイオン分離隔膜によって３つの電極室に分けられた２次電解部とから構成された電気分解水生成器が提案されている（特許文献１参照）。かかる電気分解水生成器においては、陽極で酸性水を生成し、陰極で強アルカリ水及び弱アルカリ水を生成して、これらのうちの陰極で生成する弱アルカリ水を飲料水として提供している。

しかしながら、近年、水素水に含まれる水素に体内の活性酸素を除去する働きがあることがわかってきており、水素をより多く溶解させた水を生成する試みがなされているが、上記特許文献１に記載の電気分解水生成器では、水素の溶存量を増加させようとすると、ｐＨも同時に増加し、飲料として用いることができるｐＨ範囲を超えてしまい、高い水素濃度の飲料水を製造することはできなかった。

そこで、溶存水素濃度が高く、かつｐＨが過剰に上昇することがない電解水素溶解水を生成することができる電気分解水生成器として、例えば、対向して配置された陰極及び陽極、陰極及び陽極の間で陽極に接触させて配設された電解質膜、並びに陰極が配設される陰極室を備える電解槽と、陰極室に直接連通して陰極室に原水を連続的に流入させる原水経路と、陰極室に直接連通して陰極表面にて生成された水素を溶存する電解水素溶解水を電解槽から流出させる電解水吐出流路とを具備して成る電気分解水生成器が提案されている（特許文献２参照）。

しかしながら、中性〜弱酸性の飲料水が身体によいという報告もなされている中で、上記特許文献２記載の電気分解水生成器では、ｐＨの上昇を抑制することができるものの弱アルカリ性にとまり、また、溶存水素の量がいまだ満足できるというものではなかった。

特表２００５−５０７３１４号公報特開２００３−２４５６６９号公報

本発明の課題は、溶存水素が豊富で酸化還元電位の低い中性〜弱酸性の電気分解水を製造可能な電気分解水生成器を提供することにある。

本発明者らは、水素が豊富な飲料水の開発を目的として鋭意検討した結果、電気分解方式において、陽極板の陰極板側に陽イオン交換膜を接触して設けると共に、一対の電極板の間に、陽極板側に陽イオン交換膜が接触して設けられた多数の微細な孔が穿設された導電板（以下、イオン化促進板ということがある。）を設け、さらに、陽極板及び導電板の間、並びに陰極板及び導電板の間にそれぞれ別々に流水して、陰極板及び導電板の間を流通した処理水を利用することにより、上記課題を解決できることを見出し、本発明を完成するに至った。さらに、これと同様の原理を利用し、電極及びイオン交換膜の符号（陽／陰）を反対とすることにより、従来得られなかった、溶存酸素、オゾンが豊富で酸化還元電位の高い酸性の電気分解水を得ることができることを見出した。

すなわち、本発明は、（１）陽極及び陰極からなる一対の電極板Ａと、一側の電極板Ａの他側の電極板Ａ側に接触して設けられた第１イオン交換膜Ａと、前記一対の電極板Ａの間に両電極板からそれぞれ所定間隔をあけて設けられた、電源に接続されていない、多数の微細な孔が穿設された導電板Ａと、該導電板Ａの前記一側の電極板Ａ側に接触して設けられた第２イオン交換膜Ａと、前記一側の電極板Ａ及び導電板Ａの間に設けられた、水流入口Ａ１及び水流出口Ａ１と、前記他側の電極板Ａ及び導電板Ａの間に設けられた、水流入口Ａ２及び水流出口Ａ２とを備え、前記第１イオン交換膜Ａ及び第２イオン交換膜Ａは、前記一側の電極板Ａが陽極のとき陽イオン交換膜であり、前記一側の電極板Ａが陰極のとき陰イオン交換膜であることを特徴とする電気分解水生成器や、（２）一側の電極板Ａの他側の電極板Ａとは反対側に設けられた、他側の電極板Ａと同極の電極板Ｂと、前記一側の電極板Ａ及び電極板Ｂ間に両電極板からそれぞれ所定間隔をあけて設けられた、電源に接続されていない、多数の微細な孔が穿設された導電板Ｂと、該導電板Ｂの前記一側の電極板Ａ側に接触して設けられた、前記一側の電極板Ａが陽極のとき陽イオン交換膜であり、前記一側の電極板Ａが陰極のとき陰イオン交換膜である、イオン交換膜Ｂと、前記一側の電極板Ａ及び導電板Ｂの間に設けられた、水流出口Ａ１と連通する水流入口Ｂ１及び水流出口Ｂ１と、前記電極板Ｂ及び導電板Ｂの間に設けられた、水流出口Ａ２と連通する水の流入口Ｂ２及び水流出口Ｂ２と、を備えたことを特徴とする前記（１）記載の電気分解水生成器に関する。

また、本発明は、（３）導電板が、他側の電極板と同一の材料からなることを特徴とする前記（１）又は（２）記載の電気分解水生成器や、（４）導電板の多数の微細な孔が、メッシュ状又はパンチング状に穿設されていることを特徴とする前記（１）〜（３）のいずれか記載の電気分解水生成器や、（５）電極板が、チタン製白金鍍金板又は白金板であることを特徴とする前記（１）〜（４）のいずれか記載の電気分解水生成器や、（６）一側の電極板と導電板との間に、イオン交換樹脂を充填したことを特徴とする前記（１）〜（５）のいずれか記載の電気分解水生成器や、（７）２５℃における導電率が１０μＳ／ｃｍの水を処理できることを特徴とする前記（１）〜（６）のいずれか記載の電気分解水生成器や、（８）水流出口Ａ１又はこれに連通する水流出口から流出する水をドレン水として排出するよう構成されたことを特徴とする前記（１）〜（７）のいずれか記載の電気分解水生成器に関する。

さらに、本発明は、（９）一側の電極板を陽極とした前記（１）〜（８）のいずれか記載の電気分解水生成器を用いた電気分解水の製造方法であって、水流出口Ａ２又はこれに連通する水流出口から電気分解水を得ることを特徴とする電気分解水の製造方法に関する。

本発明の電気分解水生成器によれば、溶存水素が豊富で酸化還元電位の低い中性〜弱酸性の電気分解水、又は溶存酸素、オゾンが豊富で酸化還元電位の高い酸性の電気分解水を製造することができる。

本発明の一実施形態に係る電気分解水生成器の概略図である。図１に示す電気分解水生成器の構成部材を説明する斜視図である。

本発明の電気分解水生成器としては、陽極及び陰極からなる一対の電極板Ａと、一側の電極板Ａの他側の電極板Ａ側に接触して設けられた第１イオン交換膜Ａと、前記一対の電極板Ａの間に両電極板からそれぞれ所定間隔をあけて設けられた、電源に接続されていない、多数の微細な孔が穿設された導電板Ａと、該導電板Ａの前記一側の電極板Ａ側に接触して設けられた第２イオン交換膜Ａと、前記一側の電極板Ａ及び導電板Ａの間に設けられた、水流入口Ａ１及び水流出口Ａ１と、前記他側の電極板Ａ及び導電板Ａの間に設けられた、水流入口Ａ２及び水流出口Ａ２とを備え、前記第１イオン交換膜Ａ及び第２イオン交換膜Ａは、前記一側の電極板Ａが陽極のとき陽イオン交換膜であり、前記一側の電極板Ａが陰極のとき陰イオン交換膜であるものであれば特に制限されるものではなく（以下、この構成を主構成部という。）、かかる主構成部を２以上備えたものであってもよい。また、他側の電極板Ａの一側の電極板Ａ側にも、第１イオン交換膜と同一符号のイオン交換膜（第１イオン交換膜が陽イオン交換膜のときは陽イオン交換膜、第１イオン交換膜が陰イオン交換膜のときは陰イオン交換膜）を接触して設けることが好ましい。

本発明の電気分解水生成器においては、例えば、一側の電極板Ａが陽極・他側の電極板Ａが陰極の場合には、一側の電極板Ａ及び導電板間は、陽イオン交換樹脂で挟まれた状態となるので、かかる場所には、マイナスイオン（水酸化物イオン）が充填され、水の導電性を向上させる。したがって、本発明の電気分解水生成器においては、導電率が低い水（純水、超純水）であっても処理が可能となり、例えば、２５℃における導電率が１０μＳ／ｃｍ以下の水であっても処理することができる。

具体的に、本発明の電気分解水生成器は、一側の電極板Ａが陽極・他側の電極板Ａが陰極の場合には、陽極板Ａの陰極板Ａ側に接触して設けられた第１陽イオン交換膜Ａと、一対の電極板Ａの間に両電極板からそれぞれ所定間隔をあけて設けられた、電源に接続されていない、多数の微細な孔が穿設された導電板Ａと、該導電板Ａの陽極板Ａ側に接触して設けられた第２陽イオン交換膜Ａと、前記陽極板Ａ及び導電板Ａの間に設けられた、水流入口Ａ１及び水流出口Ａ１と、陰極板Ａ及び導電板Ａの間に設けられた、水流入口Ａ２及び水流出口Ａ２とを備えた電気分解水生成器であり、これにより、陰極板Ａ及び導電板Ａの間に設けられた水流出口Ａ２から、溶存水素が豊富で、酸化還元電位の低く、中性〜弱酸性の電気分解水を得ることができる。水流出口Ａ２又はこれに連通する水流出口から得られる電気分解水としては、溶存水素濃度が、好ましくは０．３ｍｇ／Ｌ以上、より好ましくは０．５ｍｇ／Ｌ以上、さらに好ましくは０．７ｍｇ／Ｌ以上（上限は特に制限されないが例えば１．６ｍｇ／Ｌ）であり、酸化還元電位が、好ましくは−３００ｍＶ以下、より好ましくは−３５０ｍＶ以下、さらに好ましくは−５００ｍＶ以下（下限は特に制限されないが例えば−６５０ｍＶ）であり、ｐＨが好ましくは５．５〜８、より好ましくは６〜７．５の電気分解水である。

また、一側の電極板Ａが陰極・他側の電極板Ａが陽極の場合には、陰極板Ａの陽極板Ａ側に接触して設けられた第１陰イオン交換膜Ａと、一対の電極板Ａの間に両電極板からそれぞれ所定間隔をあけて設けられた、電源に接続されていない、多数の微細な孔が穿設された導電板Ａと、該導電板Ａの陰極板Ａ側に接触して設けられた第２陰イオン交換膜Ａと、前記陰極板Ａ及び導電板Ａの間に設けられた、水流入口Ａ１及び水流出口Ａ１と、陽極板Ａ及び導電板Ａの間に設けられた、水流入口Ａ２及び水流出口Ａ２とを備えた電気分解水生成器であり、これにより、陽極板Ａ及び導電板Ａの間に設けられた水流出口Ａ２から、酸素、オゾンが豊富で、酸化還元電位が高く、酸性の電気分解水を得ることができる。水流出口Ａ２又はこれに連通する水流出口から得られる電気分解水としては、溶存酸素、オゾン濃度が、好ましくは０．３ｍｇ／Ｌ以上、より好ましくは０．５ｍｇ／Ｌ以上、さらに好ましくは０．７ｍｇ／Ｌ以上（上限は特に制限されないが例えば１．６ｍｇ／Ｌ）であり、酸化還元電位が、好ましくは＋４００ｍＶ以上、より好ましくは＋５００ｍＶ以上、さらに好ましくは＋７００ｍＶ以上（上限は特に制限されないが例えば＋１０００ｍＶ）であり、ｐＨが好ましくは４〜６、より好ましくは４．５〜５．０の電気分解水である。

また、本発明の電気分解水生成器は、上記主構成部に加えて、一側の電極板Ａの他側の電極板Ａとは反対側に設けられた、他側の電極板Ａと同極の電極板Ｂと、前記一側の電極板Ａ及び電極板Ｂ間に両電極板からそれぞれ所定間隔をあけて設けられた、電源に接続されていない、多数の微細な孔が穿設された導電板Ｂと、該導電板Ｂの前記一側の電極板Ａ側に接触して設けられた、前記一側の電極板Ａが陽極のとき陽イオン交換膜であり、前記一側の電極板Ａが陰極のとき陰イオン交換膜である、イオン交換膜Ｂと、前記一側の電極板Ａ及び導電板Ｂの間に設けられた、水流出口Ａ１と連通する水流入口Ｂ１及び水流出口Ｂ１と、前記電極板Ｂ及び導電板Ｂの間に設けられた、水流出口Ａ２と連通する水の流入口Ｂ２及び水流出口Ｂ２とを備えていることが好ましい（以下、この構成を副構成部という。）。このような構成とすることにより、コンパクトな構成で、電解効率を高め、溶存水素濃度／溶存水素、オゾン濃度を向上させることができる。なお、主構成部同様、電極板Ｂの一側の電極板Ａ側には、第１イオン交換膜と同一符号のイオン交換膜を接触して設けることが好ましい。

具体的に、一側の電極板Ａが陽極・他側の電極板Ａが陰極の場合には、上記主構成部に加えて、陽極板Ａの陰極板Ａとは反対側に設けられた陰極板Ｂと、陽極板Ａ及び陰極板Ｂ間に両電極板からそれぞれ所定間隔をあけて設けられた、電源に接続されていない、多数の微細な孔が穿設された導電板Ｂと、該導電板Ｂの陽極板Ａ側に接触して設けられた陽イオン交換膜Ｂと、陽極板Ａ及び導電板Ｂの間に設けられた、水流出口Ａ１と連通する水流入口Ｂ１及び水流出口Ｂ１と、陰極板Ｂ及び導電板Ｂの間に設けられた、水流出口Ａ２と連通する水の流入口Ｂ２及び水流出口Ｂ２とを備えていることが好ましく、一側の電極板Ａが陰極・他側の電極板Ａが陽極の場合には、上記主構成部に加えて、陰極板Ａの陽極板Ａとは反対側に設けられた陽極板Ｂと、陰極板Ａ及び陽極板Ｂ間に両電極板からそれぞれ所定間隔をあけて設けられた、電源に接続されていない、多数の微細な孔が穿設された導電板Ｂと、該導電板Ｂの陰極板Ａ側に接触して設けられた陰イオン交換膜Ｂと、陰極板Ａ及び導電板Ｂの間に設けられた、水流出口Ａ１と連通する水流入口Ｂ１及び水流出口Ｂ１と、陰極板Ｂ及び導電板Ｂの間に設けられた、水流出口Ａ２と連通する水の流入口Ｂ２及び水流出口Ｂ２とを備えていることが好ましい。

本発明の電気分解水生成器における陽極又は陰極となる電極板は、例えば厚さが０．０５〜２ｍｍ、好ましくは０．５〜２ｍｍ程度の金属板であり、具体的に、チタン製白金鍍金板や白金板を例示することができる。陽極板及び陰極板は、同一の材料から構成されていてもよいし、異なる材料から構成されていてもよい。

導電板としては、電源に接続されておらず、例えば厚さが０．０５〜２ｍｍ、好ましくは０．５〜１ｍｍ程度で、多数の微細な孔が穿設されたものであれば特に制限されるものではなく、かかる微細な孔の形状としては、例えば、メッシュ状、パンチング状等を例示することができる。孔の径としては、５ｍｍ以下であることが好ましく、２ｍｍ以下であることがより好ましく、０．０５〜０．５ｍｍであることがさらに好ましい。かかる導電板の材質としては、上記電極板と同様の材料を用いることができ、一対の電極板の材料がそれぞれ異なる場合は、他側の電極板と同一の材料から構成されることが好ましい。この導電板を設けることにより、水の解離が効果的に行われイオン化が促進される。

上記電極板と導電板の間隔としては、水の導電性を保持できる程度の間隔であれば特に制限されるものではなく、例えば、一側の電極板Ａ及び導電板Ａの間隔としては、３〜１５ｍｍ程度であることが好ましく、５〜１０ｍｍ程度であることがより好ましく、他側の電極板Ａ及び導電板Ａの間隔としては、１〜６ｍｍ程度であることが好ましく、１〜３ｍｍ程度であることがより好ましい。同様に、一側の電極板Ａ及び導電板Ｂの間隔としては、３〜１５ｍｍ程度であることが好ましく、５〜１０ｍｍ程度であることがより好ましく、電極板Ｂ及び導電板Ｂの間隔としては、１〜６ｍｍ程度であることが好ましく、１〜３ｍｍ程度であることがより好ましい。

また、イオン交換膜としては、イオン伝導性の高い電解質膜であることが好ましい。陽イオン交換膜としては、例えば、デュポン社のナフィオン１１７（商品名）を例示することができ、陰イオン交換膜としては、例えば、旭硝子社のセレミオンＡＭＶ（商品名）を例示することができる。

また、本発明の電気分解水生成器においては、一側の電極板と導電板との間（イオン交換膜の間）に、球状、角柱状等のイオン交換樹脂が多数充填されていることが好ましい。これにより、イオン伝導性をより高めることが可能となり、電気分解効率を向上させることができる。かかるイオン交換樹脂としては、上記のイオン交換膜の材料となるイオン交換樹脂を用いることができ、具体的には、一側の電極板及び／又は導電板に密着したイオン交換膜と同様の材料からなるイオン交換樹脂が好ましい。

さらに、本発明の電気分解水生成器においては、流入口から流入した水が流出口から流出するまでの間に、水がより効率的に電極板及び導電板に接触するよう構成することが好ましい。例えば、一側の電極板と導電板との間、及び／又は他側の電極板と導電板との間に、水の滞留時間を延長させると共に水の乱流を発生させるための蛇行状の水通路を形成する水案内板（例えば、特開平９−２５３６４９号公報参照）を設けることができる。また、水の乱流を発生させるための振動装置（振動板）や超音波装置を利用することができる。

本発明の電気分解水生成器においては、水流出口Ａ１及び水流出口Ａ２、又はこれらに連通する水流出口から流出する水を様々な用途に使用することができ、水流出口Ａ２又はこれに連通する水流出口から流出する水が特に有用である。なお、水流出口Ａ１又はこれに連通する水流出口から流出する水は、ドレン水として排出してもよい。一側の電極板Ａが陽極・他側の電極板Ａが陰極の場合には、陰極板Ａ及び導電板Ａの間に設けられた水流出口Ａ２又はこれに連通する水流出口から、溶存水素が豊富で酸化還元電位の低い中性〜弱酸性の電気分解水を得ることができるので、例えば、飲料水、美容水、半導体ウェハのパーティクル除去水等として有用である。他方、一側の電極板Ａが陰極・他側の電極板Ａが陽極の場合には、陽極板Ａ及び導電板Ａの間に設けられた水流出口Ａ２又はこれに連通する水流出口から、酸素、オゾンが豊富で酸化還元電位の高い酸性の電気分解水を得ることができるので、半導体ウェハ、フォトマスク等の表面の洗浄水等として有用である。

以下、図面を用いて本発明の一実施形態に係る電気分解水生成器をより詳細に説明する。本例は、一側の電極板Ａが陽極・他側の電極板Ａが陰極である場合の例であり、一側の電極板Ａが陰極・他側の電極板Ａが陽極の場合は、これと反対の事象として理解できる。

図１及び図２に示すように、本発明の一実施形態に係る電気分解水生成器は、略中央に配置された陽極板Ａと、その両側に配置された陰極板Ａ（図面上、右側）及び陰極板Ｂ（図面上、左側）とを備えている。また、陽極板Ａ及び陰極板Ａの間には導電板Ａ（イオン化促進板Ａ）が設けられ、陽極板Ａ及び陰極板Ｂの間には導電板Ｂ（イオン化促進板Ｂ）が設けられている。イオン化促進板Ａ及びイオン化促進板Ｂには、多数の微細な孔が穿設されており、このイオン化促進板Ａ及びイオン化促進板Ｂには電源が接続されていない。また、陽極板Ａの陰極板Ａ側（図面上、右側）には第１陽イオン交換膜Ａが接触して設けられており、イオン化促進板Ａの陽極板Ａ側（図面上、左側）には、第２陽イオン交換膜Ａが接触して設けられている。以下、陽極板Ａとイオン化促進板Ａとの間の空間をイオン充填室Ａ１といい、陰極板Ａとイオン化促進板Ａとの間の空間をイオン発生室Ａ２といい、陽極板Ａとイオン化促進板Ｂとの間の空間をイオン発生室Ｂ１といい、陰極板Ｂとイオン化促進板Ｂとの間の空間をイオン発生室Ｂ２という。

陽極板Ａ及びイオン化促進板Ａの間のイオン充填室Ａ１には、下方に水流入口Ａ１が設けられると共に、上方に水流出口Ａ１が設けられ、陰極板Ａ及びイオン化促進板Ａの間のイオン発生室Ａ２には、下方に水流入口Ａ２が設けられると共に、上方に水流出口Ａ２が設けられている。すなわち、陽極板Ａ及びイオン化促進板Ａの間を通過する原水と、陰極板Ａ及びイオン化促進板Ａの間を通過する原水は、それぞれ別の流路を通過するよう構成されている。同様に、陽極板Ａ及びイオン化促進板Ｂの間のイオン発生室Ｂ１には、下方に水流入口Ｂ１が設けられると共に、上方に水流出口Ｂ１が設けられ、陰極板Ｂ及びイオン化促進板Ｂの間のイオン発生室Ｂ２には、下方に水流入口Ｂ２が設けられると共に、上方に水流出口Ｂ２が設けられており、陽極板Ａ及びイオン化促進板Ｂを通過する水と、イオン化促進板Ｂ及び陰極板Ｂを通過する水は、それぞれ別の流路を通過するよう構成されている。そして、陽極板Ａに近い流出口Ａ１は陽極板Ａに近い流入口Ｂ１と連通して、イオン充填室Ａ１及びイオン発生室Ｂ１を接続し、陰極板Ａに近い流出口Ａ２は陰極板Ｂに近い流入口Ｂ１と連通してイオン発生室Ａ２及びイオン発生室Ｂ２を接続している。なお、イオン充填室Ａ１には、イオン交換樹脂が充填されている。

上記した構成の電気分解水生成器を用いた電気分解水の生成においては、主として以下のような反応が起こっていると考えられる。
まず、主構成部（図面上の陽極板Ａより右側部分）では、陽極板Ａとイオン化促進板Ａとの間のイオン充填室Ａ１内で水が解離し（Ｈ_２Ｏ→Ｈ^＋＋ＯＨ⁻）、この解離で発生した水素イオン（Ｈ^＋）が、第２陽イオン交換膜及びイオン化促進板Ａを通過してイオン発生室Ａ２に移行する一方で、水酸化物イオン（ＯＨ⁻）が、イオン充填室Ａ１にとどまる。イオン充填室Ａ１には、水酸化物イオンが充填されることになるので、水の導電性が向上し、導電率が低い水（純水、超純水）の処理が可能となる。また、陰極板Ａとイオン化促進板Ａとの間のイオン発生室Ａ２内の水がイオン化促進板Ａで反応し水素イオンが発生する。水素イオンが移行したイオン発生室Ａ２では、２Ｈ^＋＋２ｅ⁻→２Ｈ_２の反応、及び２Ｈ_２Ｏ＋２ｅ⁻→２Ｈ_２＋２ＯＨ⁻の反応が生じて水素ガスが発生し、この水素ガスがイオン発生室Ａ２内で溶解する。したがって、イオン発生室Ａ２からは、溶存水素濃度の高い電気分解水が得られる。また、上記のようにイオン充填室Ａ１で生じた水素イオンはイオン発生室Ａ２に移行すると共に、イオン化促進板Ａにおいても水素イオンが発生するので、イオン発生室Ａ２では水素イオンが増加してｐＨの上昇が抑制され、中性〜弱酸性の電気分解水を生成することが可能となる。

また、副構成部（図面上の陽極板Ａより左側部分）では、陽極板Ａとイオン化促進板Ｂとの間のイオン発生室Ｂ１内で水が反応し（Ｈ_２Ｏ＋Ｏ_２＋２ｅ⁻→Ｏ_３＋２Ｈ^＋）、この反応で発生した水素イオン（Ｈ^＋）が、第３陽イオン交換膜Ｂ及びイオン化促進板Ｂを通過してイオン発生室Ｂ２に移行する一方で、イオン発生室Ｂ１ではＯ_３が発生する。また、陰極板Ｂとイオン化促進板Ｂとの間のイオン発生室Ａ２内の水がイオン化促進板Ｂで反応し水素イオンが発生する。水素イオンが移行したイオン発生室Ｂ２では、２Ｈ^＋＋２ｅ⁻→２Ｈ_２の反応、及び２Ｈ_２Ｏ＋２ｅ⁻→２Ｈ_２＋２ＯＨ⁻の反応が生じて水素ガスが発生し、この水素ガスがイオン発生室Ｂ２内で溶解する。したがって、イオン発生室Ｂ２からは、溶存水素濃度のより高い電気分解水が得られる。また、イオン発生室Ｂ１で生じた水素イオンはイオン発生室Ｂ２に移行すると共に、イオン化促進板Ｂにおいても水素イオンが発生するので、イオン発生室Ｂ２では水素イオンが増加してｐＨがより低下した電気分解水を生成することが可能となる。

図１に示す電気分解水生成器を用いて電気分解水を製造した。陽極板及び陰極板に負荷する電圧を変化させ、流出口Ａ２及び流出口Ｂ２から流出される電気分解水のｐＨ、酸化還元電位（ＯＲＰ）及び溶存水素濃度（ＤＨ）を測定した。
なお、電極板（陽極及び陰極）及び導電板としては、縦６５ｍｍ×横５０ｍｍの白金板を使用し、陽イオン交換膜としては、デュポン社のナフィオン１１７（商品名）を使用した。また、イオン発生室Ａ２には、蛇行状の水通路を形成する水案内板を設けた。
原水としては２５℃における導電率が８μＳ／ｃｍの水を使用し、電解質は添加しなかった。また、流入口Ａ１及び流入口Ａ２からの流入量は、それぞれ２００ｃｃ／ｍｉｎとした。
流出口Ａ２から流出される電気分解水の結果を表１に示し、流出口Ｂ２から流出される電気分解水の結果を表２に示す。

表１及び表２から、原水として導電率が８μＳ／ｃｍの水を用いた場合でも、低電圧で電気分解が効果的に行われ、溶存水素が豊富で酸化還元電位の低い弱酸性の電気分解水を得ることができることが明らかとなった。

また、流出口Ａ１から流出される電気分解水のｐＨ、酸化還元電位（ＯＲＰ）を表３に示す。

陽極及び陰極を入れ替え（陽極を陰極にし、陰極を陽極にする。）、陽イオン交換膜の代わりに陰イオン交換膜（旭硝子社のセレミオンＡＭＶ）を用いる以外は実施例１と同一の条件で、流出口Ｂ２から流出される電気分解水のｐＨ及び酸化還元電位（ＯＲＰ）を測定した。その結果を表４に示す。

表４から、原水として導電率が８μＳ／ｃｍの水を用いた場合でも、低電圧で電気分解が効果的に行われ、酸化還元電位の高い酸性の電気分解水を得ることができることが明らかとなった。

Claims

陽極及び陰極からなる一対の電極板Ａと、
一側の電極板Ａの他側の電極板Ａ側に接触して設けられた第１イオン交換膜Ａと、
前記一対の電極板Ａの間に両電極板からそれぞれ所定間隔をあけて設けられた、電源に接続されていない、多数の微細な孔が穿設された導電板Ａと、
該導電板Ａの前記一側の電極板Ａ側に接触して設けられた第２イオン交換膜Ａと、
前記一側の電極板Ａ及び導電板Ａの間に設けられた、水流入口Ａ１及び水流出口Ａ１と、
前記他側の電極板Ａ及び導電板Ａの間に設けられた、水流入口Ａ２及び水流出口Ａ２とを備え、
前記第１イオン交換膜Ａ及び第２イオン交換膜Ａは、前記一側の電極板Ａが陽極のとき陽イオン交換膜であり、前記一側の電極板Ａが陰極のとき陰イオン交換膜である
ことを特徴とする電気分解水生成器。
一側の電極板Ａの他側の電極板Ａとは反対側に設けられた、他側の電極板Ａと同極の電極板Ｂと、
前記一側の電極板Ａ及び電極板Ｂ間に両電極板からそれぞれ所定間隔をあけて設けられた、電源に接続されていない、多数の微細な孔が穿設された導電板Ｂと、
該導電板Ｂの前記一側の電極板Ａ側に接触して設けられた、前記一側の電極板Ａが陽極のとき陽イオン交換膜であり、前記一側の電極板Ａが陰極のとき陰イオン交換膜である、イオン交換膜Ｂと、
前記一側の電極板Ａ及び導電板Ｂの間に設けられた、水流出口Ａ１と連通する水流入口Ｂ１及び水流出口Ｂ１と、
前記電極板Ｂ及び導電板Ｂの間に設けられた、水流出口Ａ２と連通する水の流入口Ｂ２及び水流出口Ｂ２と、
を備えたことを特徴とする請求項１記載の電気分解水生成器。
導電板が、他側の電極板と同一の材料からなることを特徴とする請求項１又は２記載の電気分解水生成器。
導電板の多数の微細な孔が、メッシュ状又はパンチング状に穿設されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか記載の電気分解水生成器。
電極板が、チタン製白金鍍金板又は白金板であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか記載の電気分解水生成器。
一側の電極板と導電板との間に、イオン交換樹脂を充填したことを特徴とする請求項１〜５のいずれか記載の電気分解水生成器。
２５℃における導電率が１０μＳ／ｃｍの水を処理できることを特徴とする請求項１〜６のいずれか記載の電気分解水生成器。
水流出口Ａ１又はこれに連通する水流出口から流出する水をドレン水として排出するよう構成されたことを特徴とする請求項１〜７のいずれか記載の電気分解水生成器。
一側の電極板を陽極とした請求項１〜８のいずれか記載の電気分解水生成器を用いた電気分解水の製造方法であって、水流出口Ａ２又はこれに連通する水流出口から電気分解水を得ることを特徴とする電気分解水の製造方法。