JP5809208B2 - 電解水生成装置 - Google Patents

Description

この発明は、水を電気分解することによって電解水を生成する、電解水生成装置に関する。

従来より、電解水生成装置には、水を電気分解して電解還元水（以下、「電解水素水」という）と、電解酸性水とを生成するものが知られている。例えば、下記特許文献１に開示される電解水生成装置は、隔膜（セパレータ）により隔てられた陰極室と陽極室とを備えた電解槽を設けて、この電解槽で水を電気分解することにより、陰極室から電解水素水を、また陽極室から電解酸性水をそれぞれ得るように構成している。この隔膜は、イオン透過性のあるシート材で構成されて、電解水素水と電解酸性水とに電離した水が混合するのを防止している。また、この電解水生成装置では、電極に付着するいわゆる「スケール」（水に含まれるカルシウムなどの金属イオン）の洗浄を行うために、一定期間経過後に、陽極室と陰極室の電極の極性を反転させる技術が採用されている。

ところで、電解水生成装置では、電解水素水と電解酸性水とを生成するだけでなく、電解水素水と電解酸性水とを混合して電解混合水を生成するものも知られている。例えば、下記特許文献２に開示された電解水生成装置では、電気分解した電解水素水と電解酸性水とを電解槽の下流位置に設けた弁装置で合流させることで、電解混合水を生成して外部に排出している。この電解水生成装置によると、電解水素水と電解酸性水だけでなく電解混合水も生成できるため、様々なニーズに対応した電解水を得ることができる。

特許２６１８３２１号公報 特開２００１−２４６３８３号公報

ところで、この特許文献２に記載された電解水生成装置のように、単に電解槽の下流位置で電解酸性水と電解水素水を所定の比率で合流させると、電解槽内の隔膜に対して圧力をかけることがある。なぜなら、電解槽の下流位置で、電解酸性水と電解水素水を所定比率で合流させると、流量の少ない流路側の圧力（背圧）が、合流によって流量の多い流路側の圧力の影響を受けて、高まり、この圧力変化（圧力差）によって、電解槽内の隔膜に負荷を与えるからである。

このように圧力変化が生じると、隔膜は、前述のようにイオン透過性のある薄いシート材で構成されているため、シート材が傷む虞れがある。その結果、最悪の場合、高価な電解槽を交換しなければならないという問題が生じる。

そこで、本発明は、上記課題を解決するためになされたものであって、電解水生成装置で電解混合水を生成しつつも、電解槽の隔膜の負担を軽減して長期間電解槽を使用することができる電解水生成装置を提供することを目的とする。

この発明の電解水生成装置は、陰極室と陽極室とが隔膜により隔てられた電解槽を備える電解水生成装置において、陽極室の電解酸性水と陰極室の電解水素水とを所定の合流比
率で合流させて電解混合水を生成するとき、原水の陽極室と陰極室への分流比率を、前記電解酸性水と電解水素水との所定の合流比率に一致させて、分流するように構成したものである。

具体的には、第１の発明は、正極となる第一電極を備える第一室と、陰極となる第二電極を備える第二室と、該第一室と該第二室を仕切る隔膜とを内部に備える電解槽と、前記電解槽に原水を外部から供給する原水供給水路と、前記電解槽で生成された電解水を外部に排出する電解水排出水路と、を備える電解水生成装置であって、前記原水供給水路に設けられた第一流路弁と、前記電解水排出水路に設けられた第二流路弁と、所定の制御信号で前記第二流路弁を作動させることにより、前記第一電極を正極とした前記第一室で生成される電解酸性水と前記第二電極を陰極とした前記第二室で生成される電解水素水とを、所定の合流比率で合流させて、電解混合水を生成する合流作動手段と、前記第二流路弁の作動と同期して前記第一流路弁を作動させることにより、前記第一室への流量と前記第二室への流量の分流比率を、前記第二流路弁の所定の合流比率に一致させて、前記原水を前記第一室と前記第二室へ分流する分流作動手段と、を備えたことを特徴とする電解水生成装置である。

上記構成によれば、電解槽の上流に第一流路弁を設け、電解槽の下流に第二流路弁を設け、電解混合水を生成する際には、合流作動手段で第二流路弁を作動させることで、電解酸性水と電解水素水を所定の合流比率で合流させると共に、分流作動手段で第一流路弁を作動させることで、原水を所定の分流比率で第一室と第二室へ分流させる。このとき、第一流路弁での所定の分流比率を第二流路弁での所定の合流比率に一致させて、原水を分流させている。

このため、電解混合水を生成する際に、電解槽の下流で、電解酸性水と電解水素水を合流させたとしても、電解槽の上流位置において、合流比率と一致する分流比率で、原水が第一室と第二室に分流されるため、第一室と第二室には圧力変化が生じず、隔膜に負荷が生じることはない。

また、第２の発明は、第１の発明において、前記第一電極の極性と前記第二電極の極性を、所定時間経過毎に反転させる電極反転制御手段を備えていることを特徴とする電解水生成装置である。

上記構成によれば、電極反転制御手段によって、所定時間経過後には第一電極の極性と第二電極の極性を反転させることになる。このため、電極に付着したスケールを洗浄することができる。よって、電解槽の電解力を長期間維持することができる。

また、隔膜に対しても、電極の極性が反転することでイオンの移動方向が反転するため、イオンの移動に偏りが生じず、隔膜の負担も軽減することができる。

よって、電極の寿命を延ばすことができると共に、隔膜の性能も長期間維持することができる。

もっとも、電極の極性を反転させることで、第一室の極性と第二室の極性とが反転して、電解酸性水の生成場所と電解水素水の生成場所が反転してしまうが、第二流路弁で両者を合流して、最終的には同じ電解混合水を生成することになるため、電解混合水を排出するという点では問題は生じない。

したがって、第２の発明によると、安定して長期間、電解槽の負担を抑えつつも、電解混合水を確実に得ることができる。

また、第３の発明は、第１の発明又は第２の発明において、前記第一電極と前記第二電極への電力供給を停止して、前記原水がそのまま電解槽内を流れるように制御する電極停止制御手段を備えていることを特徴とする電解水生成装置である。

上記構成によれば、第一電極と第二電極への電力供給を止めて、原水がそのまま電解槽内に流れることで、電解水排水口からは、電解混合水ではなく、原水がそのまま排出されることになる。

このため、この発明によると、電解混合水以外に、原水も得ることができる。仮に、水路の途中に浄水器を設置した場合には、電解混合水以外に浄水も得ることができる。そして、原水がそのまま電解槽内に流れることで、電解槽の隔膜や電極等を原水で洗浄できるため、隔膜等の寿命もより長くすることができる。

よって、第３の発明によると、電解混合水以外に原水等も電解水排出口から得ることができる。また、隔膜や電極等の寿命も長くすることができる。

また、第４の発明は、第１の発明乃至第３の発明のいずれか一の発明において、前記原水供給水路は、第一原水供給水路と第二原水供給水路とで構成され、前記電解水排出水路は、第一電解水排出水路と第二電解水排出水路とで構成され、前記第一流路弁には、前記第一原水供給水路に接続されて前記第一室へ原水が流れる第一通路と、前記第二原水供給水路に接続されて前記第二室へ原水が流れる第二通路とが設けられ、前記第二流路弁には、前記第一室に接続されて前記第一電解水排出水路へ電解水が流れる第三通路と、前記第二室に接続されて第二電解水排出水路へ電解水が流れる第四通路とが設けられており、前記第一電極の極性と前記第二電極の極性とを反転させる第二の電極反転制御手段とを備え、前記第二の電極反転制御手段で電極の極性を反転させた際には、前記第二流路弁の第三通路と第四通路の流路を切り換えると共に、前記第一流路弁の第一通路と第二通路の流路を切り換える流路切換手段を設けたことを特徴とする電解水生成装置である。

上記構成によれば、原水供給水路を第一原水供給水路と第二原水供給水路とで構成して、原水を２つの供給水路から供給するとともに、電解水排出水路を第一電解水排出水路と第二電解水排出水路とで構成して、電解水を２つの排出水路から排出する。そして、これら２つの供給水路から、原水を第一流路弁の第一通路と第二通路によって、第一室と第二室にそれぞれ流し込み、また、第一室と第二室からの電解水を、第二流路弁の第三通路と第四通路によって、これら２つの排出水路から、排出するようにしている。

そして、第二の電極反転制御手段で、第一電極の極性と第二電極の極性を反転させた際には、第二流路弁の第三通路と第四通路を切り換えるため、第一電解水排出水路から排出される電解水も、第二電解水排出水路から排出される電解水も、それぞれ極性が変化しない（各排出水路から排出される電解水は変化しない）。

また、同時に第一流路弁の第一通路と第二通路も、切り換えを行うため、電極反転の前後で、電解槽の第一室と第二室とから流れ出る電解水の比率に対して、電解槽の第一室と第二室とへ流れ込む原水の比率も同じにすることができる。このため、電解槽内の隔膜に対して、負担を与えることがない。

よって、第４の発明によると、電極の極性を反転させたとしても、第一電解水排出水路と第二電解水排出水路から排出される電解水の極性に変化が生じないため、電極の寿命を長くしつつも、確実に電解混合水以外に、電解水素水と電解酸性水を得ることができる。
また、隔膜に対して負担を与えないため、さらに、隔膜の寿命を長くすることができる。

本発明によれば、電解混合水を生成する際に、電解槽の下流位置で、電解酸性水と電解水素水を合流させたとしても、電解槽の上流位置で、原水が合流比率と同じ比率で第一室と第二室に分流されるため、第一室と第二室との間で圧力変化が生じず、隔膜に負荷が生じることはない。

よって、電解水生成装置で電解混合水を生成しつつも、電解槽の隔膜の負担を軽減して長期間電解槽を使用することができる。

本発明の実施形態の電解水生成装置を模式的に示した図である。 実施形態のダブルクロスライン弁の分解斜視図である。 実施形態のダブルクロスライン弁の切換え動作を説明するための図であり、（ａ）が０°位置の内筒体の斜視図、（ｂ）が０°位置における図１のＸ−Ｙ線に相当する矢視断面図である。 実施形態のダブルクロスライン弁の切換え動作を説明するための図であり、（ａ）が９０°位置の内筒体の斜視図、（ｂ）が９０°位置における図１のＸ−Ｙ線に相当する矢視断面図である。 実施形態のダブルクロスライン弁の切換え動作を説明するための図であり、（ａ）が４５°位置の内筒体の斜視図、（ｂ）が４５°位置における図１のＸ−Ｙ線に相当する矢視断面図である。 実施形態の電解水生成装置の制御ブロック図である。 実施形態の電解水生成装置のメイン制御のフローチャート図である。 実施形態の電解水生成装置の電解水素水モードへ切換え制御のフローチャート図である。 実施形態の電解水生成装置の電解酸性水モードへ切換え制御のフローチャート図である。 実施形態の電解水生成装置の電解混合水モードへ切換え制御のフローチャート図である。 実施形態の電解水生成装置の浄水モードへ切換え制御のフローチャート図である。 実施形態の電解水生成装置の止水制御のフローチャート図である。 実施形態の電解水生成装置のタイマー制御のフローチャート図である。 実施形態の電解水生成装置の電解混合水モードの電極制御のフローチャート図である。

以下、本発明の実施形態を、図面に基づいて詳細に説明する。尚、以下の好ましい実施形態の説明は、本質的に例示に過ぎず、本発明、その適用物、或いはその用途を制限することを意図するものではない。

図１は、本発明の実施形態に係る電解水生成装置Ｍの電解槽Ｄと浄水器Ｊ等を模式的に示し、本発明の第一流路弁と第二流路弁に相当するダブルクロスライン弁１を斜視図で示した図である。

本発明の電解水生成装置Ｍは、電解槽Ｄに外部から原水を供給する原水供給水路Ｉと、電解槽Ｄで生成された電解水を外部に排出する電解水排出水路Ｏとを備えている。

原水供給水路Ｉは、最上流位置に、水源弁モータｍ１で作動する水源弁２Ａを備えた原水を供給する原水供給口２を設けて、その下流位置に原水を浄化する浄水器Ｊを設けて、さらにその下流位置に水路を分岐する分岐路３を設けている。そして、分岐路３の下流位置には、第一入水路４ａと第二入水路４ｂを設け、そのうちの第二入水路４ｂには、流量制御弁５を設けている。

そして、その分岐路３の下流位置には、前述のダブルクロスライン弁１を設けている。このダブルクロスライン弁１の詳細構造については、後述するが、図１におけるダブルクロスライン弁１の右側部分１Ａが、本発明の第一流路弁に相当し、ダブルクロスライン弁１の左側部分１Ｂが、本発明の第二流路弁に相当する。このうち、ダブルクロスライン弁１の右側部分１Ａに、前記第一入水路４ａと第二入水路４ｂを接続するように構成している。

ダブルクロスライン弁１の右側部分１Ａの下流位置には、水を電気分解する前述の電解槽Ｄを接続している。この電解槽Ｄは、内部に、薄いシート状の隔膜Ｓｐと、この隔膜Ｓｐにより隔てられた第一電極６ａを備える第一電極室Ｄａと、第二電極６ｂを備える第二電極室Ｄｂと、を設けている。この隔膜Ｓｐは、いわゆる「セパレータ」と呼ばれ、水を電気分解した際に発生するイオンを透過する素材によって形成される薄いシート材で構成している。

そして、この第一電極室Ｄａと第二電極室Ｄｂに、それぞれ電解した電解水素水と電解酸性水を取り出すために、第一取出水路７ａと第二取出水路７ｂを接続している。

この第一取出水路７ａや第二取出水路７ｂの下流位置には、ダブルクロスライン弁１の左側部分１Ｂを接続している。

ダブルクロスライン弁１の左側部分１Ｂには、電解水素水や電解酸性水を外部に案内する第一排水路８ａと第二排水路８ｂを接続している。そして、一方の第二排水路８ｂには、前述の第二入水路４ｂの流量制御弁５と同期して作動する流量制御弁９を設けている。これら流量制御弁５、９は、流量制御弁モータｍ３の動力によって作動するように構成されている。また、第一排水路８ａと第二排水路８ｂの下流位置、すなわち電解水生成装置Ｍの最下流位置には、第一電解水排水口１０ａと第二電解水排水口１０ｂを、それぞれ設けている。このようにして、電解水排出水路Ｏを構成している。

次に、図２を使って、前述のダブルクロスライン弁１について詳細に説明する。図２は、ダブルクロスライン弁１の分解斜視図である。

ダブルクロスライン弁１は、円筒形状の外筒体１１と、この外筒体１１に嵌り込む円筒形状の内筒体２０とで構成され、内筒体２０を外筒体１１に嵌り込ませた状態で、内筒体２０をＡ軸まわりに回動させて内筒体２０と外筒体１１との間の相対角度を変化させることで、内部の水の流路が適宜切り換わるように構成されている。これにより、ダブルクロスライン弁１が本発明の第一流路弁と第二流路弁として機能する。

なお、本実施形態では、一つのダブルクロスライン弁１で第一流路弁と第二流路弁を構成しているが、もちろん、分離された別々の弁で第一流路弁と第二流路弁を構成してもよい。

前述の外筒体１１は、図２に示す外筒体１１の右端面が封止底面１２となり内部が中空となった有底円筒形状に形成され、Ａ軸と直交方向に９０°の角度（図２中、角度α）をなすように、直線状に並んだ開口を４個ずつ、計８個の開口１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１
４ｂ，１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂを設けている。

前記開口１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂは、具体的には、図２に示す外筒体１１の側方位置において、前記第一入水路４ａが接続される第一流入口１３ａと、前記第二入水路４ｂが接続される第二流入口１３ｂと、前記第二排水路８ｂが接続される第二再出口１４ｂと、前記第一排水路８ａが接続される第一再出口１４ａとして、右側から左側に順番に設けられている。このうち第一再出口１４ａだけがコネクター形状となっている。

また、前記開口１５ａ，１５ｂ，１６ａ，１６ｂは、図２に示す外筒体１１の上方位置において、前記第一電極室Ｄａに接続される第一流出口１５ａと、前記第二電極室Ｄｂに接続される第二流出口１５ｂと、前記第二取出水路７ｂが接続される第二再入口１６ｂと、前記第一取出水路７ａが接続される第一再入口１６ａとして、右側から左側に順番に設けられている。

前述の内筒体２０は、両端面（図２では右端だけを示す）が封止底面２１ａ、２１ｂとなり内部が中空となった両底円筒形状で形成されている。また、図２には図示しないが、内筒体２０の軸方向中央位置には、内部空間を左右方向に仕切る仕切壁２２（図３参照）が設けられている。

内筒体２０の外周には、前記外筒体１１の各開口等に対応する位置に、外筒体１１の内周面１１ａに液密に嵌合する複数の凸部２３，２４，２５，２６が設けられた部分と、外筒体１１の内周面１１ａとの間に隙間が生じるように円弧曲面の外周面２７の部分とで構成されている。

前記凸部２３，２４，２５，２６は、それぞれ、内筒体２０の軸方向中央右側位置に内筒体２０の外周方向に沿って約９０°以上に亘って設けられた長楕円形状の第一凸部２３と、該第一凸部２３の右側位置に該第一凸部２３から内筒体２０の外周方向に約９０°離間して設けられた短楕円形状の第二凸部２４と、内筒体２０の軸方向中央左側位置に内筒体２０の外周方向に沿って約９０°以上に亘って設けられた長楕円形状の第三凸部２５と、該第三凸部２５の左側位置に該第三凸部２５から内筒体２０の外周方向に約９０°離間して設けられた短楕円形状の第四凸部２６として設けられている。

そして、前記第一凸部２３の外周方向の両端位置には、第一案内孔２８と第二案内孔２９を外周方向に約９０°の間隔を開けて形成して、内筒体２０の内部空間と外部空間とを連通するように構成している。また、前記第二凸部２４にも、第三案内孔３０（図４参照）を形成して内筒体２０の内部空間と外部空間とを連通するように構成している。そして、第三凸部２５の外周方向の両端位置にも、第四案内孔３１と第五案内孔３２を外周方向に約９０°の間隔を開けて形成して、内筒体２０の内部空間と外部空間とを連通するように構成している。さらに、第四凸部２６にも、第六案内孔３３（図４参照）を形成して内筒体２０の内部空間と外部空間とを連通するように構成している。

また、内筒体２０の軸方向中央位置には、外方に突出して鍔状に形成された仕切鍔部３４を設けている。この仕切鍔部３４は、周囲に嵌め込まれた環状のゴム材３４ａによって、外筒体１１の内周面１１ａに対して液密に嵌合するようにしている。この仕切鍔部３４により、ダブルクロスライン弁１の内部で左側部分１Ｂから右側部分１Ａへ、および、右側部分１Ａから左側部分１Ｂへ、それぞれ水が流れ込まないようにしている。

さらに、内筒体２０の右端と左端にも、外方に突出して鍔状となった密閉鍔部３５、３６を設けている。特に左端の密閉鍔部３６は、周囲に嵌め込んだ環状のゴム材３６ａによって、外筒体１１の内周面１１ａに対して液密に嵌合するようにしている。これにより、
ダブルクロスライン弁１の内部から水が漏れるのを防いでいる。

このように、ダブルクロスライン弁１は、これらの内筒体２０の仕切鍔部３４や各凸部２３，２４，２５，２６、各案内孔２８，２９，３０，３１，３２，３３等によって、ダブルクロスライン弁１内部の水の流れを規定することで、本発明の第一流路弁や第二流路弁として機能するようになっている。

具体的には、内筒体２０の左端に設けた回転ボス軸３７を介してダブルクロスライン弁モータｍ２の動力によって、内筒体２０を回転操作することで、水の流れを自由に切り換えるように構成している。

次に、図３乃至図５を使って、この内筒体２０の回転角度による水の流路変化について説明する。図３が内筒体２０の回転角度位置が０°の場合、図４が内筒体２０の回転角度位置が９０°の場合、図５が内筒体２０の回転角度位置が４５°の場合をそれぞれ示している。なお、以下、「回転角度位置」について「位置」と略して説明する。

まず、図３（ａ）（ｂ）に示すように、内筒体２０の位置が０°の場合には、矢印に示す（図３（ｂ）では一部を点線で示す）ように、外筒体１１の第一流入口１３ａから入った水は、内筒体２０に対応する孔（つまり、第一流入口１３ａの位置と一致する内筒体２０の孔）がないため、内筒体２０の外周面２７と外筒体１１の内周面１１ａとの間の隙間ｗを通って、外筒体１１の第一流出口１５ａから外部に（電解槽Ｄに）流れ出る。一方、外筒体１１の第二流入口１３ｂから入った水は、内筒体２０の第一案内孔２８と第二流入口１３ｂの位置が一致しているため、第一案内孔２８を通過して内筒体２０内の右側内部空間Ｓ１に流れ込む。そして、この流れ込んだ水は、内筒体２０の第二案内孔２９と第二流出口１５ｂの位置が一致しているため、第二案内孔２９を通過して、第二流出口１５ｂから外部に（電解槽Ｄに）流れ出る（本発明の第一通路と第二通路に相当する）。

また、電解槽Ｄから流れ出た水は、外筒体１１の第一再入口１６ａと第二再入口１６ｂからダブルクロスライン弁１の左側部分１Ｂに入るが、矢印に示すように、外筒体１の第一再入口１６ａから入った水は、内筒体２０に対応する孔（つまり、第一再入口１６ａの位置と一致する内筒体２０の孔）がないため、内筒体の外周面２７と外筒体１１の内周面１１ａとの間の隙間ｗを通って、外筒体１１の第一再出口１４ａから外部に流れ出る。

一方、外筒体１１の第二再入口１６ｂから入った水は、内筒体２０の第四案内孔３１と第二再入口１６ｂの位置が一致しているため、第四案内孔３１を通過して内筒体２０内の左側内部空間Ｓ２に流れ込む。そして、この流れ込んだ水は、内筒体２０の第五案内孔３２と第二再出口１４ｂの位置が一致しているため、第五案内孔３２を通過して、第二再出口１４ｂから外部に流れ出る（本発明の第三通路と第四通路に相当する）。

次に、図４（ａ）（ｂ）に示すように、内筒体２０の位置が９０°の場合には、矢印に示す（図４（ｂ）では一部を点線で示す）ように、外筒体１１の第一流入口１３ａに入った水は、内筒体２０に対応する孔（つまり、第一流入口１３ａの位置と一致する内筒体２０の孔）がないため、内筒体２０の外周面２７と外筒体１１の内周面１１ａとの間の隙間ｗを通る。もっとも、第一流出口１５ａには、第二凸部２４が存在して水の流れを止めているため、隙間ｗを通過した水は、第一流入口１３ａから斜め位置にあり、開放している第二流出口１５ｂから外部に（電解槽Ｄに）流れ出ることになる。

一方、外筒体１１の第二流入口１３ｂに入った水は、内筒体２０の第二案内孔２９と第二流入口１３ｂの位置が一致しているため、第二案内孔２９を通過して内筒体２０内の右側内部空間Ｓ１に流れ込む。もっとも、内筒体２０の第三案内孔３０と第一流出口１５ａ
の位置が一致しているため、右側内部空間Ｓ１に流れ込んだ水は第三案内孔３０を通過して、斜め位置の第一流出口１５ａから外部に（電解槽Ｄに）流れ出る。すなわち、この場合には、水の流路が「交差（クロス）」することになり、内筒体２０の位置が０°の場合から流路が反転して切り換わるのである（本発明の第一通路と第二通路の切り換わりに相当する）。

また、電解槽Ｄから流れ出た水が、外筒体１１の第一再入口１６ａと第二再入口１６ｂに入るとき、矢印に示すように、外筒体１１の第一再入口１６ａから入った水は、内筒体２０の第六案内孔３３と第一再入口１６ａの位置が一致しているため、第六案内孔３３を通過して、内筒体２０内の左側内部空間Ｓ２に流れ込む。そして、この流れ込んだ水は、内筒体２０の第四案内孔３１と第二再出口１４ｂの位置が一致しているため、左側内部空間Ｓ２から第四案内孔３１を通過して、第一再入口１６ａから斜め位置の第二再出口１４ｂから外部に流れ出る。一方、外筒体１１の第二再入口１６ｂに入った水は、内筒体２０に対応する孔（つまり、第二再入口１６ｂの位置と一致する内筒体２０の孔）がないため、内筒体２０の外周面２７と外筒体１１の内周面１１ａとの間の隙間ｗを通る。もっとも、第四案内孔３１と第二再出口１４ｂの位置が一致しており、第二再入口１６ｂに入った水が第二再出口１４ｂから流れ出れないため、隙間ｗを通った水は、第二再入口１６ｂから斜め位置にあり、開放している第一再出口１４ａから外部に流れ出る。すなわち、ダブルクロスライン弁１の左側部分１Ｂでも、内筒体２０の位置が９０°の場合には、水の流路が「交差（クロス）」することになり、内筒体２０の位置が０°の場合から流路が反転して切り替わるのである（本発明の第三通路と第四通路の切り換わりに相当する）。

次に、図５に示すように、内筒体２０の位置が４５°の場合、矢印に示す（図５（ｂ）では一部を点線で示す）ように、外筒体１１の第一流入口１３ａに入った水は、内筒体２０に対応する孔（つまり、第一流入口１３ａの位置と一致する内筒体２０の孔）がないため、内筒体２０の外周面２７と外筒体１１の内周面１１ａとの間の隙間ｗを通って、外筒体１１の第一流出口１５ａと第二流出口１５ｂから流れ出る。このとき、第一流出口１５ａには第二凸部２４の一部分が重なるため、第一流出口１５ａからの流量がやや制限されて、第一流出口１５ａと第二流出口１５ｂとの分流比率は、約４０対６０程度で水が分流されて、外部（電解槽Ｄ）に流れ出ることになる。一方、第一凸部２３の孔２８，２９が形成されていない部分と第二流入口１３ｂの位置が一致しているため、外筒体１１の第二流入口１３ｂには、第一凸部２３が存在することで、水が流れ込まない。このため、ダブルクロスライン弁１の右側部分１Ａでは、第一流入口１３ａから流れ込んだ水のみを、第一流出口１５ａと第二流出口１５ｂに分流する分流弁として機能することになる（本発明の第一流路弁の分流に相当する）。

また、電解槽Ｄから流れ出た水は、外筒体１１の第一再入口１６ａと第二再入口１６ｂに入るが、矢印に示す（図５（ｂ）では一部を点線で示す）ように、外筒体１１の第一再入口１６ａから入った水は、内筒体２０に対応する孔（つまり、第一再入口１６ａの位置と一致する内筒体２０の孔）がないため、内筒体２０の外周面２７と外筒体１１の内周面１１ａとの間の隙間ｗを通って、外筒体１１の第一再出口１４ａから外部に流れ出る。また、外筒体１１の第二再入口１６ｂから入った水も、内筒体２０の第三凸部２５の孔３１，３２が形成されていない部分が第二再出口１４ｂに位置するため、内筒体２０の外周面２７と外筒体１１の内周面１１ｂとの間の隙間ｗを通って、第一再出口１４ａから外部に流れ出る。このため、ダブルクロスライン弁１の左側部分１Ｂは、第一再入口１６ａと第二再入口１６ｂから流れ込んだ水を、第一再出口１４ａに合流する合流弁としても機能する（本発明の第二流路弁の合流に相当する）。

この合流においても、第一再入口１６ａには、第四凸部２６が一部重なるため、第一再入口１６ａからの流量がやや制限されて、第一再入口１６ａと第二再入口１６ｂとの合流
比率は、約４０対６０程度で合流される。これは、前述の分流比率と一致する比率であるが、このようになる理由は、内筒体２０に設けた第二凸部２４と第四凸部２６の、大きさ、形状、位相位置等を全く同じにして、また、この第二凸部２４と第四凸部２６を設けた内筒体２０を、一体的に回転させているからである。

また、このように、ダブルクロスライン弁１の分流比率と合流比率とを、同じにしているため、電解槽Ｄ内の圧力等も、合流する前と合流した後とで変化しない。すなわち、単に、電解槽Ｄの下流位置で、それまで別々の流路だったものを合流させると、流量の増加した側の背圧が高まり、電解槽Ｄ内の圧力が変化する可能性があるが、電解槽Ｄの上流位置で下流位置の合流と同時に分流させることで、背圧の変化は生じないのである。よって、電解槽Ｄの内部に設けた隔膜Ｓｐに対して負担をかけることがない。

次に、電解水生成装置Ｍの制御方法について、図６〜図１４に基づき説明する。

図６は電解水生成装置Ｍのシステムブロック図である。この図６に示すように、電解水生成装置Ｍの制御手段４０は、中央位置に設定している。そして、この制御手段４０には、スタートスイッチ４１、電解水素水モードスイッチ４２、電解酸性水モードスイッチ４３、電解混合水モードスイッチ４４、浄水モードスイッチ４５、水量設定スイッチ４６等の入力手段をそれぞれ接続している。これら入力手段は、作業者が操作する行為（押圧操作）によって、所定の入力信号を制御手段４０に発信するように構成している。

また、制御手段４０には、水源弁モータｍ１、ダブルクロスライン弁モータｍ２、流量制御弁モータｍ３、第一電極６ａ、第二電極６ｂ等の出力手段を接続している。これらの出力手段は、制御手段４０で演算処理して出力された制御信号を受けて作動する各作動機構や各作動要素である。

さらに、制御手段４０には、作動時間等のカウントを行うタイマー４７と、演算プログラム等を記憶する記憶手段４８を接続している。加えて、図示しないが、様々な条件や水流情報等を検出する各種センサー等もこの制御手段４０に接続している。

（メイン制御Ｆｍ）
図７は、電解水生成装置Ｍのメイン制御Ｆｍのフローチャートである。電解水生成装置Ｍは、このメイン制御Ｆｍによって主たる制御を行うようにしている。この図７に示すように、まず、Ｓ１で各種条件の読み込みを行う。ここでは、作業者が操作入力した情報や、前回の制御サイクル時の情報や、現在のタイマー値等の情報を読み込む。

次に、Ｓ２でスタートスイッチ４１が押されたかを判断する。このスタートスイッチ４１は電解水生成装置Ｍを作動（水の電解作動等）させるためのスイッチであり、このスタートスイッチ４１が押された場合には、ＹＥＳでＳ３に移行する。一方、スタートスイッチ４１が押されていなければ、ＮＯでＳ４に移行する。なお、電解水生成装置Ｍの主電源スイッチについては、図示しないが、このスタートスイッチ４１とは別に設定している。

Ｓ３に移行すると、Ｓ３では、現在のモード状態で水源弁モータｍ１を作動させて水源弁２Ａを開放して水の流れを開始させる。それと共に水の電気分解等も行う。この電気分解等については後述する各種モードの中で説明する。

その後、止水制御Ｆｃに移行し、タイマー制御Ｆｔに移行する。この止水制御Ｆｃ、タイマー制御Ｆｔについても、後述する図１２、図１３で説明する。そして、タイマー制御Ｆｔの後に、リターンに移行して、次の制御サイクルに移行する。

Ｓ４に移行すると、Ｓ４では、電解水素水モードスイッチ４２が押されたかを判断する。この電解水素水モードスイッチ４２は、第一電解水排出口１０ａから電解水素水が排水されるモードに切り換えるスイッチであり、この電解水素水モードスイッチ４２が押された場合には、ＹＥＳで電解水素水モードへの切換え制御Ｆ１に移行する。一方、電解水素水モードスイッチ４２が押されていなければ、ＮＯでＳ５に移行する。なお、電解水素水モードへの切換え制御Ｆ１については、図８で後述する。

Ｓ５に移行すると、Ｓ５では、電解酸性水モードスイッチ４３が押されたかを判断する。この電解酸性水モードスイッチ４３は、第一電解水排出口１０ａから電解酸性水が排水されるモードに切り換えるスイッチであり、この電解酸性水モードスイッチ４３が押された場合には、ＹＥＳで電解酸性水モードへの切換え制御Ｆ２に移行する。一方、電解酸性水モードスイッチ４３が押されていなければ、ＮＯでＳ６に移行する。なお、電解酸性水モードへの切換え制御Ｆ２については、図９で後述する。

Ｓ６に移行すると、Ｓ６では、電解混合水モードスイッチ４４が押されたかを判断する。この電解混合水モードスイッチ４４は、第一電解水排出口１０ａから電解混合水が排水されるモードに切り換えるスイッチであり、この電解混合水モードスイッチ４４が押された場合には、ＹＥＳで電解混合水モードへの切換え制御Ｆ３に移行する。一方、電解混合水モードスイッチ４４が押されていなければ、ＮＯでＳ７に移行する。なお、電解混合水モードへの切換え制御Ｆ３については、図１０で後述する。

Ｓ７に移行すると、Ｓ７では、浄水モードスイッチ４５が押されたかを判断する。この浄水モードスイッチ４５は、第一電解水排出口１０ａから浄水が排水されるモードに切り換えるスイッチであり、この浄水モードスイッチ４５が押された場合には、ＹＥＳで浄水モードへの切換え制御Ｆ４に移行する。一方、浄水モードスイッチ４５が押されていなければ、ＮＯでリターンに移行する。なお、浄水モードへの切換え制御Ｆ４については、図１１で後述する。

以上の制御ステップが、電解水生成装置のメイン制御Ｆｍのステップである。次に、各モードの制御フローについて各図を利用して説明する。

（電解水素水モードへの切換え制御Ｆ１）
図８は、電解水素水モードへの切換え制御Ｆ１のフローチャートである。この図８に示すように、まず、Ｓ１０で直前（前回）のモードが電解水素水モードかを判断する。電解水素水モードである場合には、ＹＥＳでＳ１１に移行する。電解水素水モードでない場合には、ＮＯでＳ１２に移行する。Ｓ１１では、ダブルクロスライン弁１の位置はそのまま、とするダブルクロスライン弁モータｍ２の制御を行う。

一方、Ｓ１２では、直前（前回）のモードが電解酸性水モードかを判断する。電解酸性水モードである場合には、ＹＥＳでＳ１３に移行する。電解酸性水モードでない場合には、ＮＯでＳ１４に移行する。Ｓ１３では、ダブルクロスライン弁１の位置はそのまま、とするダブルクロスライン弁モータｍ２の制御を行う。

Ｓ１４では、直前（前回）のモードが電解混合水モード、又は浄水モードかを判断する。電解混合水モード、又は浄水モードである場合には、ＹＥＳでＳ１５に移行する。電解混合水モード、又は浄水モードでない場合には、ＮＯでリターンに移行する。

Ｓ１５では、２つ前の制御サイクルのモードで、ダブルクロスライン弁１の位置が０°だったかを判断する。０°であった場合には、ＹＥＳでＳ１６に移行し、０°でなかった場合には、ＮＯでＳ１７に移行する。

Ｓ１６では、ダブルクロスライン弁１の位置を９０°に切り換え、とするダブルクロスライン弁モータｍ２の制御を行う。一方、Ｓ１７では、ダブルクロスライン弁１の位置を０°に切り換えとするダブルクロスライン弁モータｍ２の制御を行う。こうした制御を行うのは、ダブルクロスライン弁１の位置をできるだけ１つの角度だけに偏らせることなく、９０°と０°を均等に使うことで、電極６ａ，６ｂや隔膜Ｓｐへの負担を軽減して、電解槽Ｄを長期間使用できるようにするためである。

Ｓ１１、Ｓ１３、Ｓ１６、Ｓ１７でダブルクロスライン弁１の位置制御を行った後は、全てＳ１８に移行する。Ｓ１８では、ダブルクロスライン弁１の位置が０°か、を判断する。ダブルクロスライン弁１の位置が０°であった場合には、ＹＥＳでＳ１９に移行し、０°でなかった場合、すなわちダブルクロスライン弁１の位置が９０°であった場合には、ＮＯでＳ２０に移行する。

Ｓ１９では、「電極モードＡ」で第一電極６ａと第二電極６ａが制御されて、Ｓ２０では、「電極モードＢ」で第一電極６ａと第二電極６ａが制御される。ここで、「電極モードＡ」とは、第一電極６ａが陰極（マイナス極）に制御されて、第二電極６ｂが陽極（プラス極）に制御される電極モードである。一方、「電極モードＢ」とは、第一電極６ａが陽極（プラス極）に制御されて、第二電極６ｂが陰極（マイナス極）に制御される電極モードである。

このように、第一電極６ａと第二電極６ｂとが二つの電極モードで制御されることで、「電極モードＡ」の時には、第一電極室Ｄａが陰極室になり、第一電極室Ｄａで電解水素水が生成されて、第二電極室Ｄｂが陽極室になり、第二電極室Ｄｂで電解酸性水が生成されることになる。

一方、「電極モードＢ」の時には、第一電極室Ｄａが陽極室になり、第一電極室Ｄａで電解酸性水が生成されて、第二電極室Ｄｂが陰極室になり、第二電極室Ｄｂで電解水素水が生成されることになる。

すなわち、電極モードＡと電極モードＢとでは、それぞれ電極６ａ，６ｂの極が反転することで、第一電極室Ｄａでも第二電極室Ｄｂでも、電解水素水と電解酸性水をそれぞれ生成することができるのである。

その後、Ｓ１９、Ｓ２０からリターンに移行して、図７のメイン制御Ｆｍのフローに戻る。

この電解水素水モードへの切換え制御Ｆ１の次の制御サイクルで、作業者がスタートスイッチ４１を押す（Ｓ２）と、原水が電解水生成装置Ｍに流れて、第一電解水排出口１０ａから電解水素水が排水されるのである。

具体的には、電解水素水モードにおいて、水源弁モータｍ１を作動させて水源弁２Ａを開放する（Ｓ３）と、原水が浄水器Ｊを流れて浄化されて浄水となり、この浄水が、分岐路３、第一入水路４ａ、第二入水路４ｂをそれぞれ通過して、第一流入口１３ａと第二流入口１３ｂからダブルクロスライン弁１の右側部分１Ａに入る。

このとき、ダブルクロスライン弁１の位置が０°の場合には、図３の状態で水の流路が規定されているため、第一流入口１３ａから入った浄水は、第一流出口１５ａから電解槽Ｄの第一電極室Ｄａへ流れ込む。また、第二流入口１３ｂから入った浄水は、第二流出口１５ｂから電解槽Ｄの第二電極室Ｄｂへ流れ込む。

そして、電極モードＡで、第一電極室Ｄａが陰極室に制御されて、第二電極室Ｄｂが陽極室に制御されているため、第一電極室Ｄａの浄水は、電解水素水に電解されて、第二電極室Ｄｂの浄水は、電解酸性水に電解されることになる。

そしてその後、第一電極室Ｄａの電解水素水は、第一取出水路７ａを通って、ダブルクロスライン弁１の左側部分１Ｂに第一再流入口１６ａから入り第一再出口１４ａから出る。そして、この電解水素水が第一排水路８ａを通って第一電解水排水口１０ａから排水されるのである。

一方、第二電解室Ｄｂの電解酸性水は、第二取出水路７ｂ、ダブルクロスライン弁１Ａの第二再流入口１６ｂ、第二再出口１４ｂ、第二排水路８ｂという経路を順に通過して、第二電解排水口１０ｂから排水されることになる。

このように、本実施形態の電解水生成装置Ｍは、電解水素水モードに切り換えた上で、スタートスイッチ４１を押して水の電気分解を行った場合には、第一電解排水口１０ａからは電解水素水を排水することができ、第二電解排水口１０ｂからは電解酸性水を排水することができる。

（電解酸性水モードへの切換え制御Ｆ２）
図９は、電解酸性水モードへの切換え制御Ｆ２のフローチャートである。この図９に示すように、まず、Ｓ２１で直前（前回）のモードが電解水素水モードかを判断する。電解水素水モードである場合には、ＹＥＳでＳ２２に移行する。電解水素水モードでない場合には、ＮＯでＳ２３に移行する。Ｓ２２では、ダブルクロスライン弁１の位置はそのまま、とするダブルクロスライン弁モータｍ２の制御を行う。

一方、Ｓ２３では直前（前回）のモードが電解酸性水モードかを判断する。電解酸性水モードである場合には、ＹＥＳでＳ２４に移行する。電解酸性水モードでない場合には、ＮＯでＳ２５に移行する。Ｓ２４では、ダブルクロスライン弁１の位置はそのまま、とするダブルクロスライン弁モータｍ２の制御を行う。

Ｓ２５では直前（前回）のモードが電解混合水モード、又は浄水モードかを判断する。電解混合水モード、又は浄水モードである場合には、ＹＥＳでＳ２６に移行する。電解混合水モード、又は浄水モードでない場合には、ＮＯでリターンに移行する。

Ｓ２６では、２つ前の制御サイクルのモードで、ダブルクロスライン弁１の位置が０°だったかを判断する。０°であった場合には、ＹＥＳでＳ２７に移行し、０°でなかった場合には、ＮＯでＳ２８に移行する。

Ｓ２７では、ダブルクロスライン弁１の位置を９０°に切り換え、とするダブルクロスライン弁モータｍ２の制御を行う。一方、Ｓ２８では、ダブルクロスライン弁１の位置を０°に切り換え、とするダブルクロスライン弁モータｍ２の制御を行う。ここでも、こうした制御を行うのは、前述のＳ１６、Ｓ１７と同様に、ダブルクロスライン弁１の位置をできるだけ１つの角度だけに偏らせることなく、９０°と０°を均等に使うことで、電極６ａ，６ｂや隔膜Ｓｐへの負担を少なくして、電解槽Ｄを長期間使用できるようにするためである。

Ｓ２２、Ｓ２４、Ｓ２７、Ｓ２８でダブルクロスライン弁１の位置の制御を行った後は、全てＳ２９に移行する。Ｓ２９では、ダブルクロスライン弁１の位置が０°か、を判断する。ダブルクロスライン弁１の位置が０°であった場合には、ＹＥＳでＳ３０に移行し、０°でなかった場合、すなわち９０°であった場合には、ＮＯでＳ３１に移行する。Ｓ３０では、電極モードＢ、すなわち、第一電極６ａが陽極（プラス極）に制御されて、第二電極６ｂが陰極（マイナス極）に制御される。一方、Ｓ３１では、電極モードＡ、すなわち、第一電極６ａが陰極（マイナス極）に制御されて、第二電極６ｂが陽極（プラス極）に制御される。

その後、Ｓ３０、Ｓ３１からリターンに移行して、図７のメイン制御Ｆｍのフローに戻る。

この電解酸性水モードへの切換え制御Ｆ２の次の制御サイクルで、作業者がスタートスイッチ４１を押す（Ｓ２）と、原水が電解水生成装置Ｍを流れて、第一電解水排出口１０ａから電解酸性水が排水されるのである。

ここで、電解酸性水モードへの切換え制御Ｆ２は、電解水素水モードへの切換え制御Ｆ１と比較して、電極モードだけが異なるため、具体的には、この電極モードの点だけを説明する。すなわち、ダブルクロスライン弁１の位置が０°であった場合には、電極モードＢに移行して、ダブルクロスライン弁１の位置が９０°であった場合には、電極モードＡに移行するため（Ｓ２９、Ｓ３０、Ｓ３１）、第一電極室Ｄａでは、電解水素水ではなく電解酸性水が生成されて、第二電解室Ｄｂでは、電解酸性水でなく電解水素水が生成されるのである。

よって、電解酸性水モードへの切換え制御Ｆ２では、第一電解水排出口１０ａから電解水素水ではなく電解酸性水が排水されることになり、第二電解水排出口１０ｂからは、電解酸性水でなく、電解水素水が排水されることになる。

このように、本実施形態の電解水生成装置Ｍは、電解酸性水モードに切り換えた上で、スタートスイッチ４１を押して水の電気分解を行った場合には、第一電解排水口１０ａからは電解酸性水を排水することができ、第二電解排水口１０ｂからは電解水素水を排水することができる。

ところで、第一電解水排出口１０ａからの排水量を増やして、第二電解水排出口１０ｂからの排水量を減らしたい場合には、流量制御弁５，９を作動させればよい。すなわち、図示しないスイッチによって流量制御弁モータｍ３で作動させ、流量制御弁５，９を操作することで、第二入水路４ｂと第二排水路８ｂの流量を絞れば、第一入水路４ａと第一排水路８ａの流量が増加する（第一入水路４ａと第一排水路８ａの分流比率が高まる）。このため、第一電解水排出口１０ａからの排水量が増加し、第二電解水排出口１０ｂからの排水量が減少するのである。なお、この流量制御弁５，９の作動は作業者の要求に応じて行えばよい。

（電解混合水モードへの切換え制御Ｆ３）
図１０は、電解混合水モードへの切換え制御Ｆ３のフローチャートである。この図１０に示すように、まず、Ｓ３２で直前（前回）のモードが電解水素水モードかを判断する。電解水素水モードである場合には、ＹＥＳでＳ３３に移行する。電解水素水モードでない場合には、ＮＯでＳ３４に移行する。Ｓ３３では、ダブルクロスライン弁１の位置を４５°に切り換え、とするダブルクロスライン弁モータｍ２の制御を行う。

一方、Ｓ３４では直前（前回）のモードが電解酸性水モードかを判断する。電解酸性水モードである場合には、前述のＳ３２と同様に、ＹＥＳでＳ３３に移行する。電解酸性水モードでない場合には、ＮＯでＳ３５に移行する。

Ｓ３５では直前（前回）のモードが電解混合水モード、又は浄水モードかを判断する。電解混合水モード、又は浄水モードである場合には、ＹＥＳでＳ３６に移行する。電解混合水モード、又は浄水モードでない場合には、ＮＯでリターンに移行する。

Ｓ３６では、ダブルクロスライン弁１の位置はそのまま、とするダブルクロスライン弁モータｍ２の制御を行う。これは、前回のモードが電解混合水モードか、又は浄水モードである場合には、そもそもダブルクロスライン弁１の位置は４５°であるため、そのまま位置を変える必要がないからである。

Ｓ３３、Ｓ３６でダブルクロスライン弁１の位置の制御を行った後は、全てＳ３７に移行する。Ｓ３７では、電極モードの制御が行われるが、電極モードＡ、電極モードＢはそのまま、という制御が行われる。これは、電解混合水モードでは、電極モードが何れであっても、最終的に生成されるのが電解混合水であることから、第一電極室Ｄａと第二電極室Ｄｂで、何れの電解水が生成されたとしても影響が生じないからである。

その後、Ｓ３７からリターンに移行して、図７のメイン制御Ｆｍのフローに戻る。

この電解混合水モードへの切換え制御Ｆ３の次の制御サイクルで、作業者がスタートスイッチ４１を押す（Ｓ２）と、原水が電解水生成装置Ｍを流れて、電解混合水が第一電解水排出口１０ａから排水されるのである。

具体的には、電解混合水モードにおいて、水源弁モータｍ１を作動させて水源弁２Ａを開放する（Ｓ３）と、原水が浄水器Ｊを流れて浄化されて浄水となり、この浄水が、分岐路３、第一入水路４ａ、をそれぞれ通過して、第一流入口１３ａからダブルクロスライン弁１の右側部分１Ａに入る。

このとき、ダブルクロスライン弁１が４５°位置で、図５の位置で水の流路が規定されるため、第一流入口１３ａから入った浄水は、第一流出口１５ａと第二流出口１５ｂに分流されて、それぞれ電解槽Ｄの第一電極室Ｄａと第二電極室Ｄｂへ流れ込む。一方、第二流入口１３ｂからの浄水は、第一凸部２３で封鎖されているため、ダブルクロスライン弁１内に流れ込むことはない。

そして、例えば、電極モードが電極モードＡであれば、第一電極室Ｄａが陰極室に、第二電極室Ｄｂが陽極室に制御されているため、第一電極室Ｄａに入った浄水は、電解水素水に電解されて、第二電極室Ｄｂに入った浄水は、電解酸性水に電解される。

そしてその後、第一電極室Ｄａの電解水素水は、第一取出水路７ａを流れてダブルクロスライン弁１の第一再流入口１６ａに入り、第二電極室Ｄｂの電解酸性水は、第二取出水路７ｂを流れてダブルクロスライン弁１の第二再流入口１６ｂに入る。

そして、この電解水素水と電解酸性水が、ダブルクロスライン弁１の左側部分１Ｂで合流して、電解混合水として第一再出口１４ａから出る。そして、この電解混合水が、第一排水路８ａを流れて第一電解水排水口１０ａから排水されるのである。なお、第二電解水排水口１０ｂからは、第二再出口１４ｂが第三凸部２５で封鎖されているため、電解混合水等が排水されることはない。

このように、本実施形態の電解水生成装置Ｍは、電解混合水モードに切り換えた上で、スタートスイッチ４１を押して水の電気分解を行った場合には、第一電解排水口１０ａからは電解混合水を排水することができる。

すなわち、浄水は、ダブルクロスライン弁１の右側部分１Ａで分流されてから、電解槽Ｄに送られて、電解槽Ｄで電気分解が行われた後に、ダブルクロスライン１の左側部分１Ｂで合流されて、電解混合水として排水されるのである。

特に、本実施形態では、ダブルクロスライン弁１の分流比率と合流比率を同じにしているため、混合水モードへの切り換える前と後で、電解槽Ｄの内部圧力は変化しない。このため、電解槽Ｄの隔膜Ｓｐに対して負担を与えることがない。よって、本実施形態によると、電解槽Ｄを長期間使用することができる。

（浄水モードへの切換え制御Ｆ４）
図１１は、浄水モードへの切換え制御Ｆ４のフローチャートである。この図１１に示すように、まず、Ｓ４０で直前（前回）のモードが電解水素水モードかを判断する。電解水素水モードである場合には、ＹＥＳでＳ４１に移行する。電解水素水モードでない場合には、ＮＯでＳ４２に移行する。Ｓ４１では、ダブルクロスライン弁１の位置を４５°に切り換え、とするダブルクロスライン弁モータｍ２の制御を行う。

一方、Ｓ４２では直前（前回）のモードが電解酸性水モードかを判断する。電解酸性水モードである場合には、前述のＳ４０と同様に、ＹＥＳでＳ４１に移行する。電解酸性水モードでない場合には、ＮＯでＳ４３に移行する。

Ｓ４３では直前（前回）のモードが電解混合水モード、又は浄水モードかを判断する。電解混合水モード、又は浄水モードである場合には、ＹＥＳでＳ４４に移行する。電解混合水モード、又は浄水モードでない場合には、ＮＯでリターンに移行する。

Ｓ４４では、ダブルクロスライン弁１の位置はそのまま、とするダブルクロスライン弁モータｍ２の制御を行う。これは、前回のモードが電解混合水モードか、又は浄水モードである場合には、ダブルクロスライン弁１の位置が４５°であるため、そのまま位置を変える必要がないからである。

Ｓ４１、Ｓ４４でダブルクロスライン弁１の位置の制御を行った後は、全てＳ４５に移行する。Ｓ４５では、電極モードＡ、電極モードＢはそのまま、という制御を行う。もっとも、電気分解は行わないように制御する。これは、電極モードの設定自体は変化させないものの、次の制御サイクルで、スタートスイッチ４１が押されて、水の供給が行われる場合であっても、図７のＳ３で電気分解を行わない（電力供給を停止する）という制御を行うものである。これにより、浄水を浄水のままで電解槽Ｄに流すことができる。

その後、Ｓ４５からリターンに移行して、図７のメイン制御Ｆｍのフローに戻る。

この浄水モードへの切換え制御Ｆ４の次の制御サイクルで、作業者がスタートスイッチ４１を押す（Ｓ２）と、原水が電解水生成装置Ｍを流れて、浄水がそのまま第一電解水排出口１０ａから排水されるのである。

なお、具体的な水の流れについては、前述の電解混合水モードの場合と同じであり、第一電極６ａと第二電極６ｂに電力供給が行われていないだけなので、説明を省略する。

このように、本実施形態の電解水生成装置Ｍでは、浄水モードに切り換えた上で、スタートスイッチ４１を押した場合には、第一電解排水口１０ａからは浄水を排水することができる。このように浄水モードを有することにより、本実施形態の電解水生成装置では、電解混合水等の電解水だけでなく、浄水も得ることができる。

また、こうした浄水モードで、電解槽Ｄ内を浄水が流れることにより、電解槽Ｄ内の隔膜Ｓｐや第一電極６ａ、第二電極６ｂを浄水で洗浄できるため、電解槽Ｄの寿命をより長くすることができる。
（止水制御Ｆｃ）
図１２は、止水制御Ｆｃのフローチャートである。この止水制御Ｆｃは、設定水量に達して止水した場合、又は、電解制御等の途中で再度スタートスイッチ４１が押されて止水した場合には、ダブルクロスライン弁１の停止位置を、どこにするのかを決定するための制御である。なお、設定水量については、水量設定スイッチ４６によって、作業者が水量を設定する。例えば、１０リットルから１０リットル刻みで２０００リットルまでの水量を設定することが考えられる。

この図１２に示すように、まず、Ｓ５０で、継続して流した水量が設定水量に達して止水したか、又は再度スタートスイッチ４１が押されて止水したか、を判断する。止水しない場合には、ＮＯでリターンに移行する。この場合には、図７のメイン制御Ｆｍのフローに戻って、そのまま継続して水を流す。一方、止水した場合には、ＹＥＳでＳ５１に移行する。

Ｓ５１では、現在のモードが、電解混合水モード、又は浄水モードかを判断する。電解混合水モード、又は浄水モードの場合には、ＹＥＳでＳ５２に移行する。一方、電解混合水モード、又は浄水モードでない場合には、ＮＯでＳ５３に移行する。

Ｓ５２では、ダブルクロスライン弁１の位置はそのまま、とするダブルクロスライン弁モータｍ２の制御を行う。これは、ダブルクロスライン弁１の位置を４５°としておくことで、次回ダブルクロスライン弁１を作動させる際に、４５°の位置へはもちろん、０°の位置へも、９０°の位置へも、移動させやすいからである。

Ｓ５３では、現在のモードが電解水素水モードかを判断する。電解水素水モードである場合には、ＹＥＳでＳ５４に移行する。電解水素水モードでない場合には、ＮＯでＳ５５に移行する。Ｓ５５では、現在のモードが電解酸性水モードかを判断する。電解酸性水モードである場合には、ＹＥＳで同様にＳ５４に移行する。電解酸性水モードでない場合には、ＮＯでリターンに移行する。

Ｓ５４では、ダブルクロスライン弁１の位置が０°か、を判断する。ダブルクロスライン弁１の位置が０°の場合には、ＹＥＳでＳ５６に移行する。ダブルクロスライン弁１の位置が０°でない、すなわち、ダブルクロスライン弁１の位置が９０°の場合には、Ｓ５７に移行する。

Ｓ５６では、ダブルクロスライン弁１の位置を９０°に切り換え、とするダブルクロスライン弁モータｍ２の制御を行う。これは、この期間までダブルクロスライン弁１の位置が０°にあることから、次回の電気分解時に、ダブルクロスライン弁１の位置を９０°にすることで、ダブルクロスライン弁１の位置が０°に偏らないようにするためである。

一方、Ｓ５７では、ダブルクロスライン弁１が９０°の位置に累計で１２回停止しているかを判断して、停止をしていたら、逆回転してクリーニング動作を行う。これは、長期間使用していると、ダブルクロスライン弁１の内部もスケール等で汚れるため、内筒体２０を逆回転させることで、ダブルクロスライン弁１の内部を洗浄するのである。なお、クリーニング動作を行った後、９０°の位置の累計停止回数の値をゼロにリセットする。

そしてその後、Ｓ５８では、ダブルクロスライン弁１の位置を０°に切り換え、とするダブルクロスライン弁モータｍ２の制御を行う。これは、この期間までダブルクロスライ
ン弁１の位置が９０°にあることから、次回の電気分解時に、ダブルクロスライン弁１の位置を０°にすることで、ダブルクロスライン弁１の位置が９０°に偏らないようにするためである。

その後、Ｓ５２、Ｓ５６、Ｓ５８からリターンに移行して、図７のメイン制御Ｆｍのフローに戻る。

このように、本実施形態の電解水生成装置Ｍでは、止水制御Ｆｃを行うことにより、水の流れが止まって電気分解が終わった際に、ダブルクロスライン弁１の停止位置がそれぞれのモードによって切り換わる。よって、ダブルクロスライン弁１の流路に偏りが生じないため、電解槽Ｄの寿命も長くすることができる。また、ダブルクロスライン弁１自体の洗浄も独自に行うため、ダブルクロスライン弁１の寿命も長くすることができる。

（タイマー制御Ｆｔ）
図１３は、タイマー制御Ｆｔのフローチャートである。このタイマー制御Ｆｔは、電極６ａ，６ｂに付着したスケールを除去するために、一定時間以上継続して電気分解を行った場合には、一旦水の流れを止めて、電極６ａ，６ｂの極性を反転させてから、再度水の流れを開始する制御である。

この図１３に示すように、まず、Ｓ６０で、現在のモードは電解混合水モードか、を判断する。電解混合水モードの場合には、ＹＥＳで電解混合水モードの電極制御Ｆａに移行する。この電解混合水モードの電極制御Ｆａについては、図１４で後述する。

電解混合水モードでない場合には、ＮＯでＳ６１に移行する。このＳ６１では、電気分解を２０分以上行っているか、を判断する。すなわち、一定時間以上、電気分解を継続しているのかを判断するのである。なお、この２０分は、あくまで目安の値であり、この時間に限定されるものではない。

電気分解を２０分以上行っていた場合には、ＹＥＳでＳ６２に移行する。電気分解を２０分以上行っていない場合には、ＮＯでリターンに移行する。Ｓ６２では、水源弁モータｍ１を作動させて水源弁２Ａを閉じて止水する。すなわち、一旦、水の流れを止めるのである。これは、後述する電極６ａ，６ｂの反転時に、第一電解水排出口１０ａと第二電解水排出口１０ｂから排水される電解水素水と電解酸性水が、意図せずに混合してしまうのを防ぐためである。

その後、Ｓ６３で、ダブルクロスライン弁１の位置が０°か、を判断する。ダブルクロスライン弁１の位置が０°の場合には、ＹＥＳでＳ６４に移行する。一方、ダブルクロスライン弁１の位置が０°でない、すなわち、ダブルクロスライン弁１の位置が９０°の場合には、Ｓ６５に移行する。

Ｓ６４では、ダブルクロスライン弁１の位置を９０°に切り換え、とするダブルクロスライン弁モータｍ２の制御を行う。すなわち、ダブルクロスライン弁１の位置を０°から９０°に切り換えて、水の流路を切り換えるのである。

一方、Ｓ６５では、ダブルクロスライン弁１の位置を０°に切り換え、とするダブルクロスライン弁モータｍ２の制御を行う。すなわち、この場合は、逆に、ダブルクロスライン弁１の位置を９０°から０°に切り換えるのである。

その後、Ｓ６４からＳ６６に移行する。Ｓ６６では、現在の電極モードから他方の電極モードへ切り換えを行う。すなわち、電極モードＡであれば電極モードＢへ切り換えて、
電極モードＢであれば電極モードＡへ切り換えるのである。これにより、第一電極６ａと第二電極６ｂとの極を反転させて、第一電極室Ｄａと第二電極室Ｄｂで生成される電解水素水と電解酸性水を、切り換えるのである。

また、Ｓ６５からＳ６７に移行して、現在の電極モードから他の電極モードへ切り換えを行う。ここでも、第一電極６ａと第二電極６ｂとの極を反転させて、第一電極室Ｄａと第二電極室Ｄｂとの極を反転させ、各電極室Ｄａ，Ｄｂで生成される電解水を、切り換えるのである。

その後、Ｓ６６、Ｓ６７からＳ６８に移行する。Ｓ６８では、一旦止めておいた水の流れを、水源弁モータｍ１を作動させて水源弁２Ａを開放し、再開する。こうして、電解水素水と電解酸性水が混合することなく、水が電気分解されることになる。

そして、Ｆａ、Ｓ６８からリターンに移行して、図７のメイン制御Ｆｍのフローに戻る。

このように、本実施形態の電解水生成装置Ｍで、タイマー制御Ｆｔを行うことにより、第一電極６ａと第二電極６ｂの極性が定期的に切り換えられるため、電極６ａ，６ｂへのスケールの付着が抑えられて、第一電極６ａと第二電極６ｂの寿命を長くすることができる。また、定期的にイオンの移動方向も変化するため、隔膜Ｓｐに対する負担も軽減でき、隔膜Ｓｐの寿命を長くすることができる。

（電解混合水モードの電極制御Ｆａ）
図１４は、電解混合水モードの電極制御Ｆａのフローチャートである。この図１４に示すように、まず、Ｓ７０で、電気分解を２０分以上行っているか、を判断する。すなわち、ここでも一定時間以上、電気分解を継続しているのかを判断するのである。

電気分解を２０分以上行っていない場合には、ＮＯでＳ７１に移行する。一方、電気分解を２０分以上行っていた場合には、ＹＥＳでＳ７２に移行する。

Ｓ７１では、そのままの電極モードで電気分解を行う。これは、まだ一定時間以上同じ電極モードで電気分解していないことから、電極６ａ，６ｂにスケール等が付着していないため、そのままの電極モードで電気分解を行うのである。

一方、Ｓ７２では、電気分解を停止する。これは、一定時間以上継続して同じ電極モードで電気分解していることで、電極６ａ，６ｂにスケールが付着している可能性が高いため、一旦電気分解を止めるのである。

その後、Ｓ７３に移行して、電気分解停止後５秒ほど待機する。これは、電解槽Ｄ内でのイオンの移動を抑えて、電解槽Ｄ内を安定化させるためである。そして、Ｓ７４で、現在の電極モードが電極モードＡか、を判断する。

このＳ７４の判断で、電極モードＡの場合には、Ｓ７５に移行して、電極モードＢに切り換える。一方、電極モードＡでない場合、すなわち電極モードＢの場合には、Ｓ７６に移行して、電極モードＡに切り換える。こうして、今までの電極モードとは逆の電極モードに切り換えて、電極６ａ，６ｂの極を反転させる。これにより、電極６ａ，６ｂに付着したスケールを除去する。

その後、Ｓ７７に移行して、切り換え後２秒ほど待機する。これも、電解槽Ｄ内の安定化のためである。そしてその後、Ｓ７８に移行して、水の電気分解を再開する。

こうして、Ｓ７１、Ｓ７８からリターンに移行して、図１３のタイマー制御Ｆｔのフローに戻る。

このように、本実施形態の電解水生成装置Ｍでは、電解混合水モードの電極制御Ｆａを行うことにより、電解混合水モードであっても、第一電極６ａと第二電極６ｂの極性が定期的に切り換えられるため、電極６ａ，６ｂへのスケールの付着が抑えられて、第一電極６ａと第二電極６ｂの寿命を長くすることができる。また、イオンの移動方向も定期的に変わるため、隔膜Ｓｐへの負担も軽減でき、隔膜Ｓｐの寿命もさらに長くすることができる。そして、特に、この電解混合水モードの電極制御Ｆａでは、水の流れを止めずに電極６ａ，６ｂの極性を切り換えることができるため、電解混合水等の排水量を減少させることもない。

本実施形態の電解水生成装置は、以上の制御方法で制御されることにより、次の効果を奏する。

電解混合水を生成する際に、ダブルクロスライン弁１によって、電解槽Ｄの下流位置で電解酸性水と電解水素水を合流させたとしても、電解槽Ｄの上流位置で浄水を合流比率と同じ比率で第一電極室Ｄ１と第二電極室Ｄ２に分流するため、第一電極室Ｄ１と第二電極室Ｄ２との間で圧力変化が生じず、隔膜Ｓｐに負荷が生じることはない。よって、電解水生成装置Ｍで電解混合水を生成しつつも、電解槽Ｄの隔膜Ｓｐの負担を軽減して、電解槽Ｄの寿命を長くすることができる。

また、電解混合水モードの電極制御Ｆａによって、第一電極６ａの極性と第二電極６ｂの極性を、所定時間経過後に反転させるため、電極６ａ，６ｂに付着したスケールを除去することができる。よって、電解槽Ｄの電解力を長期間維持することができる。また、隔膜Ｓｐに対しても、電極６ａ，６ｂの極性が反転するため、イオンの移動方向が反転するため、イオン移動に偏りが生じず、隔膜Ｓｐの負担も軽減できる。したがって、電極６ａ，６ｂの寿命を延ばすことができると共に、隔膜Ｓｐの性能も長期間維持することができる。

また、浄水モードへの切換え制御Ｆ４で、電解水生成装置Ｍを浄水モードとすることによって、第一電解水排水口１０ａからは、浄水がそのまま排水されて、電解水に加えて浄水も得ることができる。そして、浄水がそのまま電解槽Ｄ内に流れることで、電解槽Ｄの隔膜Ｓｐや電極６ａ，６ｂ等を洗浄できるため、隔膜Ｓｐ等の寿命も長くすることができる。よって、電解混合水以外に浄水も得ることができる。また、隔膜や電極等の寿命も長くすることもできる。

なお、本実施形態では、浄水器Ｊを設置した電解水生成装置Ｍで説明したが、浄水器Ｊを設置しない電解水生成装置であってもよい。この場合には、原水がそのまま、電解槽Ｄを流れることになり、原水がそのまま排水されることになる。

また、第一電極６ａと第二電極６ｂの極性を反転させる場合には、ダブルクロスライン弁１で、電解槽Ｄの上流位置と電解槽Ｄの下流位置で、それぞれ流路を切り換えるため、電極６ａ，６ｂの極性を反転させたとしても、第一電解水排水口１０ａと第二電解水排水口１０ｂから排水される電解水の極性に変化をさせることなく、確実に、電解水素水と電解酸性水を得ることができる。また、電解槽Ｄの第一電解室Ｄａと第二電解室Ｄｂとから流れ出る電解水の比率に対して、電解槽Ｄの第一電解室Ｄａと第二電解室Ｄｂとへ流れ込む原水の比率も同じ比率で変化するため、隔膜Ｓｐにも負担を与えず、さらに、隔膜Ｓｐの寿命を長くすることができる。

また、本実施形態の電解水生成装置Ｍでは、一つのダブルクロスライン弁１で、二つの弁体の機能を得ているため、駆動手段もダブルクロスライン弁モータｍ２の１つで足りる。このため、弁体を二つで構成するものよりも、制御上も、コスト上も、レイアウトスペース上も、有利になる。特に、制御上においては、電解槽Ｄの上流位置と下流位置で、必ず同期して作動しなければならないが、一つのダブルクロスライン弁１で構成しているため、二つの弁体の同期を図る必要がない。

また、本実施形態の電解水生成装置Ｍによると、一つの装置で選択的に電解水素水、電解酸性水、電解混合水および浄水を得ることができるため、様々な用途に適用することができる。特に、本実施形態の電解水生成装置Ｍで得られる電解混合水については、植物の育成に特に好適に適用される。

以上のように、１つの実施形態を説明したが、本発明は、その目的の範囲を逸脱しない限りにおいて、適宜、変更をしてもよく、この実施形態に限定されるものではない。

以上説明したように、本発明にかかる電解水生成装置は、例えば、水を電気分解することによって、少なくとも、電解混合水を生成することができる電解水生成装置において有用である。

Ｍ…電解水生成装置
Ｄ…電解槽
Ｄａ…第一電極室（第一室）
Ｄｂ…第二電極室（第二室）
Ｓｐ…隔膜
Ｉ…原水供給水路
Ｏ…電解水排出水路
１…ダブルクロスライン弁
１Ａ…ダブルクロスライン弁の右側部分（第一流路弁）
１Ｂ…ダブルクロスライン弁の左側部分（第二流路弁）
２…原水供給口
ｍ２…ダブルクロスライン弁モータ
６ａ…第一電極
６ｂ…第二電極
４０…制御手段

Claims (4)

1. 正極となる第一電極を備える第一室と、陰極となる第二電極を備える第二室と、該第一室と該第二室を仕切る隔膜とを内部に備える電解槽と、
   前記電解槽に原水を外部から供給する原水供給水路と、
   前記電解槽で生成された電解水を外部に排出する電解水排出水路と、を備える電解水生成装置であって、
   前記原水供給水路に設けられた第一流路弁と、
   前記電解水排出水路に設けられた第二流路弁と、
   所定の制御信号で前記第二流路弁を作動させることにより、前記第一電極を正極とした前記第一室で生成される電解酸性水と前記第二電極を陰極とした前記第二室で生成される電解水素水とを、所定の合流比率で合流させて、電解混合水を生成する合流作動手段と、
   前記第二流路弁の作動と同期して前記第一流路弁を作動させることにより、前記第一室への流量と前記第二室への流量の分流比率を、前記第二流路弁の所定の合流比率に一致させて、前記原水を前記第一室と前記第二室へ分流する分流作動手段と、を備えたことを特徴とする電解水生成装置。
2. 請求項１記載の電解水生成装置において、
   前記第一電極の極性と前記第二電極の極性を、所定時間経過毎に反転させる電極反転制御手段を備えていることを特徴とする電解水生成装置。
3. 請求項１又は請求項２記載の電解水生成装置において、
   前記第一電極と前記第二電極への電力供給を停止して、前記原水がそのまま電解槽内を流れるように制御する電極停止制御手段を備えていることを特徴とする電解水生成装置。
4. 請求項１乃至請求項３いずれか一記載の電解水生成装置において、
   前記原水供給水路は、第一原水供給水路と第二原水供給水路とで構成され、
   前記電解水排出水路は、第一電解水排出水路と第二電解水排出水路とで構成され、
   前記第一流路弁には、前記第一原水供給水路に接続されて前記第一室へ原水が流れる第一通路と、前記第二原水供給水路に接続されて前記第二室へ原水が流れる第二通路とが設けられ、
   前記第二流路弁には、前記第一室に接続されて前記第一電解水排出水路へ電解水が流れる第三通路と、前記第二室に接続されて第二電解水排出水路へ電解水が流れる第四通路とが設けられており、
   前記第一電極の極性と前記第二電極の極性とを反転させる第二の電極反転制御手段とを備え、
   前記第二の電極反転制御手段で電極の極性を反転させた際には、前記第二流路弁の第三通路と第四通路の流路を切り換えると共に、前記第一流路弁の第一通路と第二通路の流路を切り換える流路切換手段を設けたことを特徴とする電解水生成装置。

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