JPH09187770A - 電解水の生成方法及びその装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 （修正有） 【課題】 電解を二度以上繰返すことで、使用目的に応
じた電解水を更に有効に利用出来る水質に生成すると共
に、従来殆ど役に立たないものとして捨てられていたも
う一方の電解水を有効利用出来る水質にするための電解
水の生成方法及びその装置を提供する。 【解決手段】 一次電解槽１０の陽極１４と連絡する一
次陽極水出水通路２０と、一次電解槽１０の陰極１６と
連絡する一次陰極水出水通路２２との少なくとも１つの
通路を、第一切換弁２４と第二切換弁２６とを介して、
二次電解槽３０への二次入水通路３２と連絡する。一次
電解槽１０で電解した陽極水のみか、陰極水のみか、陽
極水と陰極水との混合水かのいずれかを、目的に応じて
二次電解槽３０へ導入して二次電解槽３０で再電解す
る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、電解水生成時に従
来役に立つとして使用されていた一方の電解水をより有
効な水質にし、従来殆ど役に立たないものとして捨てら
れていた他方の電解水を有効に利用出来る水質にするた
めの電解水の生成方法及びその装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来から、水を電気分解することによっ
て、電解酸性水と電解アルカリ水とを生成する電解水生
成器が知られている。電解水生成器は主として電解槽と
電源装置とから成っており、その電解槽は内部を隔膜に
よって２つの領域に区画し、一方の領域内に陽極を配置
すると共に、他方の領域内に陰極を配置するものであ
る。電解槽の両極に電流を流すことにより、陽極側の領
域の水が電解酸性水となり、陰極側の領域の水が電解ア
ルカリ水となる。電解アルカリ水は、腸内異常発酵の抑
制がある等の効果が認められて飲料用に使用され、電解
酸性水は、殺菌作用やアストリンゼント作用等の効果が
あるとして洗浄用や医療用に使用され、それぞれの水が
健康に寄与するものとして広く使用されてきた。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかし、この電解生成
水の指標は、水素イオン濃度を表すpH値と残留塩素濃度
が主に用いられてきた。ところが、この電解生成器が普
及するにつれて、pH値や残留塩素濃度が殆ど変わらない
にもかかわらず、非常に効果のある場合と、効果として
感じられない場合とが目立ってきた。利用する人や利用
する状態での差が大きいのは当然ながら、多くのケース
を調べると、装置の機種と使用地域によって効果の差異
に傾向があることが判ってきた。

【０００４】電解アルカリ水では、酸化還元電位と溶存
酸素濃度が低い場合に健康改善効果が上がっている場合
が多く、酸化還元電位と溶存酸素濃度が比較的高い場合
に健康改善効果が低い場合が多くみられた。例えば、酸
化還元電位が低い場合は−５０〜−２５０mv、溶存酸素
濃度が低い場合は４．８〜６．８mg/lであり、一方、酸
化還元電位が高い場合は＋１００〜＋２５０mv、溶存酸
素濃度が高い場合は７〜８．２mg/lであった。

【０００５】そこで、同一の水道を原水にして同一pH値
で、酸化還元電位の低い生成水が得られる機種（Ａ機）
と、酸化還元電位が比較的高い生成水が得られる機種
（Ｂ機）を選択して、同一試験機関でラットを使って水
道水、Ａ機の生成水，Ｂ機の生成水の比較試験を同時に
行ったところ、胃粘膜障害においてＡ機の生成水、Ｂ機
の生成水、水道水の順にびらん面積が小さい傾向が認め
られた。他の試験機関において、同様の方法で行った癌
移植の免疫不全マウスの生存試験結果でも、生存率に同
様の傾向が確認された。これらの試験に用いたそれぞれ
の水の酸化還元電位と溶存酸素量は、平均で、水道水：
＋２３０mv，８．２mg/l、Ａ機の電解アルカリ水：−１
５０mv，６．２mg/l、Ｂ機の電解アルカリ水：＋７５m
v，７．６mg/lであった。また、別の機関で行った自動
発症免疫不全マウスによる生存率試験では、水道水：pH
７．６, 酸化還元電位＋５２０mv，溶存酸素７８mg/l、
第一の電解アルカリ水Ｃ（以後”Ｃ水”とする）：pH１
０．４, 酸化還元電位−４８５mv，溶存酸素５．８mg/
l、第二の電解アルカリ水Ｄ（以後”Ｄ水”とする）：p
H８．９，酸化還元電位−３０９mv，溶存酸素７．２2mg
/l を用いたところ、水道水群の生存率２０．９％の
時、Ｃ水群の生存率は５６．０％、Ｄ水群は４４．０％
と言う差が報告されている。以上の試験から、電解アル
カリ水においては酸化還元電位と酸素濃度が低い程その
効果が大きいと推測され、原水の状態に大きく影響され
ないで酸化還元電位と酸素濃度の低い電解アルカリ水が
得られる装置が必要と考えられる。

【０００６】電解酸性水については、飲料用目的の電解
アルカリ水生成時に排水として生成されるものは、アス
トリンゼント作用と制菌作用があるとされているが、そ
の効果は実感出来るほどのものとは言えないものが多
く、ほとんどの場合利用されることなく捨てられてい
る。この電解酸性水も、pHが４程度迄下がり、酸化還元
電位＋８００mv以上、溶存酸素濃度が１０mg/l以上にな
ると、皮膚につけるとはっきりとしたアストリンゼント
効果が現れ、乾いた後も肌がスベスベと滑らかになる。
この滑らかな感触は、pHが低く、酸化還元電位が高く、
溶存酸素量が高くなった電解酸性水ほど強く感じられ、
効果も長持ちする。また、制菌効果も同様の傾向があ
り、pHが３．５以下で、酸化還元電位が＋９００mv以上
で、溶存酸素濃度が１２mg/l以上であれば、溶存塩素量
が２ppm 程度でも、殆どの細菌を短時間で殺してしまう
程の殺菌力を持ちながら、皮膚や粘膜に障害を与えない
有効な殺菌剤として使用出来るものになる。しかし、従
来の装置では、水道水等の原水が季節や温度や時間等で
時々刻々変化して水質への影響が大きいため、効果のあ
る電解生成水が安定して得られないものであった。更
に、所定の濃度の電解質溶液を切らさない様に準備しな
ければならない等の保守管理を必要とするものであっ
た。

【０００７】電解水生成器へ導入する原水には、次亜塩
素等の遊離塩素や鉄錆や濁りを含むものもあるので、原
水を活性炭単独あるいは活性炭に中空糸膜や亜硫酸カル
シウム等を組合わせた除塩素フィルターを有する塩素除
去装置に通過させ、その塩素除去装置を通過した原水を
電解水生成器へ導入する場合がある。更に、主に殺菌能
力のある生成水を得る目的で、塩化ナトリウムや塩化カ
リウム等の塩化物を電解質として原水に添加する場合も
ある。電解結果を安定させるために、電極への供給電源
装置として、定電流電源を採用したものや、定電流電源
からの電流量のレンジを切換えるものや、電解された生
成水の電気伝導度を計測しその結果を電解電力にフィー
ドバックさせる制御回路を持つpHコントローラーと称す
る装置を備えたもの等がある。

【０００８】これらの装置等を使用して電解水を作った
場合、生成した飲料用の電解アルカリ水のpHが１１を越
えない様にしたものでは、原水の電位や、原水に溶存す
るガスや、原水に含まれる電解質の状態や、処理水量に
より、その酸化還元電位は＋１５０〜−２５０mv程度の
範囲で変動があり、安定しないものであった。pHコント
ローラーを備えた装置では、pH値の比較的安定した生成
水を得られるが、酸化還元電位については同様に原水の
差による変動が大きかった。塩化物等を電解質として添
加するタイプのものは、有効な低pH値、高酸化還元電位
を持つ電解酸性水を得られるが、ややもすると５０〜１
５０ppm 以上と高い遊離塩素濃度を伴うことが多く、所
定の限度以下に遊離塩素濃度を確実に抑えるのは非常に
困難であった。

【０００９】一方、電解酸性水では、それに含まれる遊
離塩素に殺菌効果があり、例えばアトピー性皮膚炎の治
療において二次感染がひどい場合でも、高い塩素濃度が
皮膚殺菌に対して高い効果を発揮する。電解酸性水に含
まれる遊離塩素量は、普通の健康な皮膚では５０ppm 程
度でも障害を起こさないが、荒れたり炎症を起している
皮膚や過敏症の皮膚で一日に何度も繰返し使用した場合
は、２５ppm 以上の塩素濃度で刺激のために発疹等の軽
い障害を起した例もあり、特に医師の指導のもとで使用
する場合以外は塩素濃度を２０ppm 以下に抑えた方が安
心して使用できる。更に、強い殺菌効果を有する電解酸
性水を生成する際に、同時に生成される電解アルカリ水
がpH１１を超える高いpH値と、−８００mv以下の低い酸
化還元電位を示す場合があるが、その電解アルカリ水に
電解質由来のナトリウム、カリウム等のメタルイオンが
多量に含まれるので、飲用すると体調を崩す恐れがある
だけでなく、味覚的にも大変に不味いもので器物の洗浄
には有効性があるものの、現実には不要なものとして排
水されているのが現状であった。

【００１０】この際の電解質添加量は、一般に塩化ナト
リウムで５００±２００mg/lの範囲であるが、原水とし
ての水道水に含まれる電解質として塩素イオンを一例に
あげれば、水質基準で許されている塩素イオン含有量の
上限は２００mg/l（NaCl換算で３２９mg/l）もあるとこ
ろから、電解質添加タイプの装置においても、原水の水
質が電解結果の酸化還元電位と遊離塩素濃度に特に大き
く影響する。

【００１１】これらの従来の装置では、一つの電解槽で
処理するので、同一な水質の原水を使用した場合、処理
水量と付加する電流量によって、ph値や酸化還元電位や
溶存酸素や溶存塩素や電気伝導率等の量的な組み合わせ
が決まってしまい、それらの量的な組み合わせの違った
生成水を得るのが難しく、飲料用に適した電解アルカリ
水と殺菌制菌効果のある電解酸性水を同時に得るのは困
難であった。また、従来の装置は溶存酸素の役割に注目
して設計されていないので、電解の結果得られる電解生
成水中の溶存酸素量は全く問題視されていないのが現状
であった。

【００１２】本発明はこの点に鑑みてなされたもので、
電解を二度以上繰返すことで、使用目的に応じた電解水
を更に有効に利用出来る水質に生成し、従来殆ど役に立
たないものとして捨てられていたもう一方の電解水を有
効利用出来る水質にするための電解水の生成方法と装置
とを提供することを目的とする。本発明では更に、一次
電解した陽極水か陰極水かあるいはそれらの混合水かの
いずれかを選択して二次電解槽へ導入して二次電解をす
ることを可能にした装置を提供することを目的とする。
本発明は、特に殺菌効果の高い電解水の生成方法を提供
することを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
本発明は、隔膜によって区画する陽極を備えた領域と陰
極を備えた領域とを有する電解槽によって水を電気分解
して陽極水と陰極水とを生成する電解水の生成方法にお
いて、一次電解槽で一次電解した生成水を二次電解槽に
よって二次電解するようにしたものである。

【００１４】本発明は更に、内部に陽極と陰極とそれら
陽極と陰極とを区画する隔膜とを備える一次電解槽と、
内部に陽極と陰極とそれら陽極と陰極とを区画する隔膜
とを備える二次電解槽と、その一次電解槽のうちの陽極
側と連絡する一次陽極水出水通路と、その一次陽極水出
水通路に連絡する第一切換弁と、その一次電解槽のうち
の陰極側と連絡する一次陰極水出水通路と、その一次陰
極水出水通路に連絡する第二切換弁と、それら第一切換
弁と第二切換弁とに連絡する出水合流通路と、一端を出
水合流通路と連絡し他端を前記二次電解槽と連絡する二
次入水通路と、前記二次電解槽のうちの陽極側と連絡す
る二次陽極水出水通路と、前記二次電解槽のうちの陰極
側と連絡する二次陰極水出水通路とを有するものであ
る。

【００１５】本発明はまた、一次電解した一次陽極水を
二次電解して二次陽極水を生成し、その二次陽極水を電
気分解して三次陽極水を生成するものである。

【００１６】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を図面
に基づいて説明する。図１は本発明に係る電解水の生成
方法に用いる装置の構成図である。一次電解槽１０は、
その内部を隔膜１２によって二つの領域に区画し、その
隔膜１２によって区画された一方の領域内に陽極１４を
備え、他方の領域内に陰極１６を備えるものである。こ
の一次電解槽１０には、原水を一次電解槽１０内に導入
するための一次入水通路１８と、前記陽極１４を配置し
た領域と通じる一次陽極水出水通路２０と、前記陰極１
６を配置した領域と通じる一次陰極水出水通路２２とが
連絡されている。この一次電解槽１０においては、陽極
１４で電解された陽極水は一次陽極水出水通路２０から
一次陽極水即ち酸性水として取り出され、陰極１６で電
解された陰極水は一次陰極水出水通路２２から一次陰極
水即ちアルカリ水として取り出される。

【００１７】前記一次陽極水出水通路２０は第一切換弁
２４に接続されると共に、前記一次陰極水出水通路２２
は第二切換弁２６に接続され、それら第一切換弁２４と
第二切換弁２６とは出水合流通路２８で連絡している。
前記一次電解槽１０とは別に二次電解槽３０が備えら
れ、前記出水合流通路２８の途中と二次電解槽３０と
が、二次入水通路３２で連絡される。即ち、一次電解槽
１０で電解された生成水が、二次入水通路３２を経由し
て二次電解槽３０へ導入できるように設定されている。
この二次入水通路３２の途中には、二次電解槽３０に向
かうにつれて順に、第三切換弁３４と塩素除去装置３６
と逆流防止弁３８とが備えられている。この塩素除去装
置３６は、活性炭等の除塩素フィルターを内蔵するもの
である。第三切換弁３４と、二次入水通路３２のうちの
逆流防止弁３８の位置より二次電解槽３０に近い側と
は、バイパス通路４０によって連絡している。

【００１８】この二次電解槽３０は、一次電解槽１０と
同じ構造をしており、その内部を隔膜４２によって二つ
の領域に区画し、その隔膜４２によって区画された一方
の領域内に陽極４４を備え、他方の領域内に陰極４６を
備えるものである。二次電解槽３０の陽極４４を配置し
た領域には、大気に開口する二次陽極水取水通路４８が
連絡されており、二次電解槽３０で電解された陽極水は
この二次陽極水取水通路４８を経由して取り出される。
この二次陽極水取水通路４８の途中には第四切換弁５０
が備えられており、この第四切換弁５０は陽極水連絡通
路５２を介して前記第一切換弁２４と連絡している。こ
の陽極水連絡通路５２の途中には、大気に開口する陽極
水取水通路５４が接続されている。一方、二次電解槽３
０の陰極４６を配置した領域には、大気に開口する二次
陰極水取水通路５６が連絡されており、二次電解槽３０
で電解された陰極水はこの二次陰極水取水通路５６を経
由して取り出される。この二次陰極水取水通路５６の途
中には第五切換弁５８が備えられており、この第五切換
弁５８は陰極水連絡通路６０を介して前記第二切換弁２
６と連絡している。この陰極水連絡通路６０の途中に
は、大気に開口する陰極水取水通路６２が接続されてい
る。なお、一次電解槽１０と二次電解槽３０の電源の作
動と電圧の調整と、各切換弁２４，２６，３４，５０，
５８の切換操作は、図示しない電子制御装置によって行
う。

【００１９】ここで、先ず、一次電解槽１０で電解され
た陽極水のみを二次電解槽３０で電解する場合について
説明する。第一切換弁２４は、一次陽極水出水通路２０
を出水合流通路２８と連絡するように切換え、一次電解
槽１０で電解された陽極水を、出水合流通路２８から二
次入水通路３２を経由して二次電解槽３０に導入できる
ようにする。二次入水通路３２の途中にある第三切換弁
３４は、バイパス通路４０と連絡するように切換える。
即ち、一次電解槽１０で電解された陽極水は塩素除去装
置３６を通過しないようにする。第二切換弁２６は、一
次陰極水出水通路２２を陰極水連絡通路６０とのみ連絡
するように切換え、一次電解槽１０で電解された陰極水
を、陰極水連絡通路６０から陰極水取水通路６２を経て
外部へ取り出すようにする。第四切換弁５０は、二次電
解槽３０と二次陽極水取水通路４８の大気側とを連絡す
るように切換える。第五切換弁５８は、二次電解槽３０
と二次陰極水取水通路５６の大気側とを連絡するように
切換える。ここで、陰極水取水通路６２から取り出され
る陰極水は、一次電解槽１０で生成される電解アルカリ
水であり、この陰極水は従来通り主要目的に使用する。
即ち、従来捨てられていた一次電解の陽極水を二次電解
槽３０で再電解する。また、従来主要目的として生成す
る陽極水を二次電解槽３０で再電解する場合にも応用で
きる。この場合には、取り出した陰極水は一般には捨て
るものであるが、図示しない別の二次電解槽で再電解す
るようにしても良い。

【００２０】以上のように各切換弁２４，２６，３４，
５０，５８を切換えた状態で、一次電解槽１０と二次電
解槽３０とで水を電解すると、一次電解槽１０で電解さ
れた陽極水は、第一切換弁２４から二次入水通路３２を
経て二次電解槽３０に至り、その二次電解槽３０で電気
分解される。二次電解槽３０の陽極側で電解された二次
陽極水は、第四切換弁５０を経て二次陽極水取水通路４
８から取り出される。一方、一次電解槽１０で陽極水と
して生成された後に二次電解槽３０の陰極側で電解され
た陰極水は、第五切換弁５８を経て二次陰極水取水通路
５６から取り出される。なお、前記第四切換弁５０を、
二次電解槽３０側の二次陽極水取水通路４８と前記陽極
水連絡通路５２とを連絡するように切換え、前記第一切
換弁２４を、出水合流通路２８だけでなく陽極水連絡通
路５２とも連絡するように切換えても良い。この場合
は、一次電解槽１０で電解された陽極水と、二次電解槽
３０で電解された陽極水とが混合して、陽極水取水通路
５４からその混合した陽極水を取り出す。

【００２１】次に、一次電解槽１０で電解された陰極水
のみを二次電解槽３０で電解する場合について説明す
る。第二切換弁２６は、一次陰極水出水通路２２を出水
合流通路２８と連絡するように切換え、一次電解槽１０
で電解された陰極水を、出水合流通路２８から二次入水
通路３２を経由して二次電解槽３０に導入するようにす
る。二次入水通路３２の途中にある第三切換弁３４は、
バイパス通路４０と連絡するように切換える。即ち、一
次電解槽１０で電解された陰極水は塩素除去装置３６を
通過しないようにする。第一切換弁２４は、一次陽極水
出水通路２０を陽極水連絡通路５２とのみ連絡するよう
に切換え、一次電解槽１０で電解された陽極水を、陽極
水連絡通路５２から陽極水取水通路５４を経て外部へ取
り出すようにする。第五切換弁５８は、二次電解槽３０
と二次陰極水取水通路５６の大気側とを連絡するように
切換える。第四切換弁５０は、二次電解槽３０と二次陽
極水取水通路４８の大気側とを連絡するように切換え
る。ここで、陽極水取水通路５４から取り出される陽極
水は、一次電解槽１０で生成される電解酸性水であり、
この陽極水は従来通り主要目的に使用する。即ち、従来
捨てられていた一次電解の陰極水を二次電解槽３０で再
電解する。また、従来主要目的として生成する陰極水を
二次電解槽３０で再電解する場合にも応用できる。この
場合には、取り出した陽極水は一般には捨てるものであ
るが、図示しない別の二次電解槽で再電解するようにし
ても良い。

【００２２】以上のように各切換弁２４，２６，３４，
５０，５８を切換えた状態で、一次電解槽１０と二次電
解槽３０とで水を電解すると、一次電解槽１０で電解さ
れた陰極水は、第二切換弁２６から二次入水通路３２を
経て二次電解槽３０に至り、その二次電解槽３０で電気
分解される。二次電解槽３０の陰極側で電解された二次
陰極水は、第五切換弁５８を経て二次陰極水取水通路５
６から取り出される。一方、一次電解槽１０で陰極水と
して生成された後に二次電解槽３０の陽極側で電解され
た水は、第四切換弁５０を経て二次陽極水取水通路４８
から取り出される。なお、前記第五切換弁５８を、二次
電解槽３０側の二次陰極水取水通路５６と前記陰極水連
絡通路６０とを連絡するように切換え、前記第二切換弁
２４を、出水合流通路２８だけでなく陰極水連絡通路６
０とも連絡するように切換えても良い。この場合は、一
次電解槽１０で電解された陰極水と、二次電解槽３０で
電解された陰極水とが混合して、陰極水取水通路６２か
らその混合した陰極水を取り出す。

【００２３】次に、一次電解槽１０で電解された陽極水
と陰極水を混合した水を二次電解槽３０で電解する。こ
の際に、第一切換弁２４は一次陽極水出水通路２０を出
水合流通路２８と連絡するように切換え、第二切換弁２
６は一次陰極水出水通路２２を出水合流通路２８と連絡
するように切換える。このように、一次電解槽１０で電
解された陽極水と陰極水は出水合流通路２８で混合さ
れ、その後、陽極水と陰極水の混合水は、二次入水通路
３２を経由して二次電解槽３０に導入するようにする。
二次入水通路３２の途中にある第三切換弁３４は、バイ
パス通路４０と連絡するように切換える。即ち、一次電
解槽１０で電解された陰極水は塩素除去装置３６を通過
しないようにする。第四切換弁５０は、二次電解槽３０
と二次陽極水取水通路４８の大気側とを連絡するように
切換える。第五切換弁５８は、二次電解槽３０と二次陰
極水取水通路５６の大気側とを連絡するように切換え
る。

【００２４】以上のように各切換弁２４，２６，３４，
５０，５８を切換えた状態で、一次電解槽１０と二次電
解槽３０とで水を電解する。その結果、一次電解槽１０
で電解された陽極水と陰極水は、混合された状態で第三
切換弁３４から二次入水通路３２を経て二次電解槽３０
に至り、その二次電解槽３０で電気分解される。二次電
解槽３０の陽極側で電解された陽極水は、第四切換弁５
０を経て二次陽極水取水通路４８から取り出される。二
次電解槽３０の陰極側で電解された陰極水は、第五切換
弁５８を経て二次陰極水取水通路５６から取り出され
る。なお、二次陽極水取水通路４８と前記陽極水連絡通
路５２とを連絡するように前記第四切換弁５０を切換
え、前記第一切換弁２４を出水合流通路２８だけでなく
陽極水連絡通路５２とも連絡するように切換えても良
い。更に、二次陰極水取水通路５６と前記陰極水連絡通
路６０とを連絡するように前記第五切換弁５８を切換
え、前記第二切換弁２４を出水合流通路２８だけでなく
陰極水連絡通路６０とも連絡するように切換えても良
い。

【００２５】ここで、水道水等を原水として一次電解槽
１０で電解を行い、その一次電解生成水を二次電解槽３
０で二次電解した実験結果（実験１）を以下に示す。実
験した水道水は、pH７．６、電気伝導度１６０μS/cm、
溶存酸素量８．５mg/l、酸化還元電位５８４mv、溶存遊
離塩素量０．６mg/lであった。水温２１．６℃の水道水
を１．４１l/min の通水量で電解電圧１８Ｖで一次電解
槽１０で電解する。これによって、pH４．５，電気伝導
度１８９μS/cm，溶存酸素量１０．５mg/l，酸化還元電
位７８０mv，溶存遊離塩素量１．３mg/lの一次陽極水が
得られ、pH９．６，電気伝導度２１０μS/cm，溶存酸素
量６．８mg/l，酸化還元電位−１５３mv，溶存遊離塩素
量０．２mg/lの一次陰極水が得られた。

【００２６】一次電解槽１０で電解された一次陽極水の
みを二次電解槽３０で再電解すると、pH３．２，電気伝
導度３８１μS/cm，溶存酸素量１４．１mg/l，酸化還元
電位９３０mv，溶存遊離塩素量２mg/lの二次陽極水が得
られ、pH６．７，電気伝導度１４１μS/cm，溶存酸素量
８．２mg/l，酸化還元電位２mv，溶存遊離塩素量０．５
mg/lの陰極水が得られた。この結果、一次陽極水を二次
電解槽３０で再電解して得た二次陽極水では、溶存酸素
量が１０．５mg/lから１４．１mg/lに上昇し、酸化還元
電位が７８０mvから９３０mvに変化し、溶存遊離塩素量
が１．３mg/lから２mg/lに変化する。即ち、二次陽極水
は一次陽極水と比べて、より高い溶存酸素濃度と酸化還
元電位と溶存遊離塩素量とになる。従って、二次陽極水
はアストリンゼント効果やアトピー性皮膚炎の治療効果
を発揮することができる。また、一次陽極水を二次電解
して得た陰極水は、水道水と比べると酸化還元電位や溶
存遊離塩素量が低く、浄水として一般的な飲料水に適し
ている。

【００２７】一方、一次電解槽１０で電解された陰極水
のみを二次電解槽３０で再電解すると、pH８．３，電気
伝導度１５８μS/cm，溶存酸素量９．８mg/l，酸化還元
電位３８mv，溶存遊離塩素量０．９mg/lの陽極水が得ら
れ、pH１０．１，電気伝導度３１２μS/cm，溶存酸素量
４．８mg/l，酸化還元電位−８２８mv，溶存遊離塩素量
０．１mg/lの二次陰極水が得られた。この結果、一次陰
極水を二次電解槽３０で再電解して得た二次陰極水で
は、溶存酸素量が６．８mg/lから４．８mg/lに下降し、
酸化還元電位が−１５３mvから−８２８mvに下降する。
従って、二次陰極水は一次陰極水と比べてより好ましい
飲料用として使用することができる。また、一次陰極水
を二次電解して得た陽極水は、pH値が８．３となってや
やアルカリ性を示すが、溶存遊離塩素量が０．９mg/lで
あるので（水道水の平均の溶存遊離塩素量は１．０mg/
l）、一般水道水として使用できる。

【００２８】更に、一次電解槽１０で電解された一次電
解の陽極水と陰極水を混合した混合水を二次電解槽３０
で再電解すると、pH３．８４，電気伝導度２３０μS/c
m，溶存酸素量１２．６mg/l，酸化還元電位９００mv,
溶存遊離塩素量２mg/lの陽極水が得られ、pH１０．６,
電気伝導度２５０μS/cm，溶存酸素量５．６mg/l, 酸化
還元電位−４６０mv, 溶存遊離塩素量０．２mg/lの陰極
水が得られた。このように、一次電解の陽極水と陰極水
とを混合して二次電解することで、二次電解した陽極水
の溶存酸素濃度１２．６mg/lや酸化還元電位９００mv
は、一次電解の陽極水の溶存酸素濃度１０．５mg/lや酸
化還元電位７８０mvより高くなるので、一次電解の電解
酸性水と比べて水質が良くなる。また、二次電解した陰
極水の溶存酸素量５．６mg/lや酸化還元電位−４６０mv
は、一次電解の陰極水の溶存酸素量６．８mg/l，酸化還
元電位−１５３mvより低くなるので、一次電解の電解ア
ルカリ水と比べて水質が良くなる。

【００２９】次に、他の実験結果（実験２）を示す。実
験１と同じ水質の水道水を、同一通水量で電解電圧を２
８Ｖにして一次電解槽１０で電気分解したところ、pH
３．５２，電気伝導度３８９μS/cm，溶存酸素量１２．
４mg/l，酸化還元電位８２０mv, 溶存遊離塩素量1.5mg/
l の一次陽極水が得られ、pH１０．６，電気伝導度３１
３μS/cm，溶存酸素量６．８mg/l, 酸化還元電位−７５
８mv，溶存遊離塩素量０．３mg/lの一次陰極水が得られ
た。一次電解槽１０で電解された一次陽極水のみを二次
電解槽３０で再電解すると、pH２．７，電気伝導度９４
０μS/cm，溶存酸素量２２．５mg/l，酸化還元電位１０
３０mv，溶存遊離塩素量１０mg/lの二次陽極水が得られ
た。この二次陽極水は、溶存遊離塩素量が多い（実験１
の溶存遊離塩素量は２mg/l）殺菌能力のある水となる。
更に、pH９．４，電気伝導度１０１μS/cm，溶存酸素量
６．２mg/l，酸化還元電位−８２５mv，溶存遊離塩素量
０．４mg/lの陰極水が生成された。この陰極水は、溶存
遊離塩素量がやや高めであるが基準内の値であり、理想
的な飲用水が得られた。

【００３０】一次電解槽１０で電解された陰極水のみを
二次電解槽３０で再電解すると、pH７．１，電気伝導度
７２μS/cm，溶存酸素量２１．９mg/l，酸化還元電位６
７１mv，溶存遊離塩素量８mg/lの陽極水が生成される。
この陽極水は、中性で溶存酸素の非常に高い（一般の飽
和酸素水の２倍水）、制菌力のある水となる。更に、pH
１１．４，電気伝導度５２１μS/cm，溶存酸素量４．２
mg/l，酸化還元電位−８６３mv，溶存遊離塩素量０．０
１mg/lの二次陰極水が得られる。この二次陰極水は、高
いpH値を示すが、水酸基の対イオンとなるメタルイオン
（ナトリウム、カルシウムイオン等）の含有量が少ない
ためにpHの安定性が低く、味覚的にも抵抗無く飲用で
き、強アルカリによる障害も起こさない低酸素濃度水に
なる。

【００３１】更に、一次電解槽１０で電解された陽極水
と陰極水とを混合すると、この混合水は、pH１０．６
２，電気伝導度２０７μS/cm，溶存酸素量７．８mg/l，
酸化還元電位−９７mv，溶存遊離塩素量０．６6mg/l と
なり、原水にくらべて酸化還元電位が大きく下がった弱
アルカリ水になる。この混合水を二次電解槽３０で再電
解すると、pH３．１，電気伝導度４０２μS/cm，溶存酸
素量２６．７mg/l，酸化還元電位９５０mv，溶存遊離塩
素量７．５mg/lの陽極水が生成される。このように、二
次電解した陽極水の溶存酸素濃度や酸化還元電位は、一
次電解の陽極水より高くなり、一次電解の電解酸性水と
比べて水質が良くなる。更に、pH１１．２，電気伝導度
３５３μS/cm，溶存酸素量５mg/l，酸化還元電位−８４
４mv，溶存遊離塩素量０．５mg/lの陰極水が生成され
る。この陰極水は、殺菌と酸化に効果的な電解酸性水と
還元力の強い電解アルカリ水が得られる。このように、
二次電解した陰極水の溶存酸素量や酸化還元電位は、一
次電解の陰極水より低くなるので、一次電解のアルカリ
水と比べて水質が良くなる。これらの電解アルカリ水の
溶存塩素を取り除くために活性炭フィルターを通したと
ころ、pH値が０．２〜０．５低下し、電気伝導度値や溶
存酸素量は殆ど不変で、酸化還元電位は５０〜１００mv
の上昇がみられたが、何れも総合的にみて飲用して効果
のある範囲にある。

【００３２】次に、一次電解した水に含まれる塩素を、
二次電解する前に取り除く場合について説明する。図１
に示した構成図において、二次入水通路３２の途中にあ
る第三切換弁３４を、その二次入水通路３２を通過する
水が塩素除去装置３６と逆流防止弁３８とを順次通過さ
せるように切換える。一次電解槽１０で得られた電解生
成水は、活性炭等の除塩素フィルターを内蔵する塩素除
去装置３６を通過させ、溶存する遊離塩素を除いてから
二次電解槽３０で再電解する。このように、一次電解し
た生成水から塩素を除去したものは、塩素を除去しない
ものに比べて、一次電解で生成された陽極水を再電解し
た場合、陽極側ではpH値が０．３程度上昇し、電気伝導
度値が２００mv程度低下し、酸化還元電位が１００mv程
度低下し、溶存酸素量や溶存遊離塩素量は変化しない。
また、陰極側ではpH値が１程度低下し、電気伝導度値が
３０mv程度上昇し、酸化還元電位が１００mv程度低下
し、溶存遊離塩素量０．１に低下する。

【００３３】ここで、塩素を除去した陰極水を再電解す
ると、塩素を除去しないものに比べて、陽極側ではpH値
が３程度低下して中性域からはっきりと酸性水に変化
し、電気伝導度値が１０mv程度上昇し、酸化還元電位が
１００mv程度上昇し、溶存酸素量や溶存遊離塩素量は不
変しない。また、陰極側ではpH値が不変で、電気伝導度
値が５０mv程度低下し、酸化還元電位や不変溶存遊離塩
素量は０．１に低下する。従って一次電解の生成水に含
まれる溶存塩素を除去してから二次電解を行うと、二次
陽極水では、pHが上昇し、酸化還元電位が低下する傾向
が見られるが、アストリンゼン効果等の見られる範囲で
あり、陰極水では、溶存塩素が低くなるので、より飲用
に適した電解アルカリ水となる。このように、一次電解
と二次電解の間に塩素除去工程を入れることで、原水に
含まれる塩素イオンの影響を抑え、二次電解の結果得ら
れる生成水中の遊離塩素量を１５ppm 以下と少なくする
ことができる。

【００３４】なお、前記実施形態では、二次電解を行う
例を示したが、三次電解やそれ以上の電解を行えば、複
数次の陽極水はより高い溶存酸素濃度と酸化還元電位を
持ち、複数次の陰極水はより低い溶存酸素量と酸化還元
電位を持つことができる。次に、三次電解について実験
を行った。即ち、二次電解まで行ったて得た各種の水に
ついて三次電解を行った。この三次電解のうち、一次陽
極水を二次電解した二次陽極水を三次電解して作った三
次陽極水（三次までの電気分解で、一次と二次と三次と
の全てを陽極側としたもの）は、特に殺菌に効果がある
ことが分かった。ここで、水道原水と一次陽極水と二次
陽極水と三次陽極水と関し、pHと酸化還元電位(mv)と溶
存酸素量(mg/l)と溶存遊離塩素量(mg/l)との新たに実験
した値を、以下に示す。 この実験の結果、一次陽極水から二次陽極水になると、
pHが２．５６から１．８７になる点に大幅な変化がある
が、酸化還元電位と溶存酸素量は小さな変化で、溶存遊
離塩素量は同じである。これに対して、二次陽極水から
三次陽極水になると、pHが１．５以下の強いものにな
る。更に、酸化還元電位(mv)が約１６０(mv)上昇し、溶
存酸素量(mg/l)が約２．５倍に増加し、溶存遊離塩素量
が１．５倍に増加する。このように、二次陽極水から三
次陽極水になると、pHも酸化還元電位も溶存酸素量も溶
存遊離塩素量も殺菌効果をもたらす値に大幅に変化する
ので、三次陽極水は従来に無い非常に強い殺菌力のある
水になる。

【００３５】

【発明の効果】以上説明したように、本発明に係る電解
水生成器によれば、電解を二度以上繰返すことで、使用
目的に応じた電解水を更に有効に利用出来る水質に生成
すると共に、従来殆ど役に立たないものとして捨てられ
ていた飲料用目的の電解装置から排出される電解酸性水
または殺菌目的の電解装置から排出される電解アルカリ
水を有効に利用出来る水質にすることができる。また、
一次電解後で二次電解前に電解水から塩素を除去するよ
うにしたので、電解質を用意するといったような特別な
保守取扱を必要としなくなり、必要用途に応じた酸化還
元電位と溶存酸素と、必要以上に高すぎない溶存塩素を
持つ電解生成水を簡単かつ確実に得ることができる。更
に、三次陽極水は、pHも酸化還元電位も溶存酸素量も溶
存遊離塩素量も殺菌効果をもたらす値に大幅に変化する
ので、従来に無い非常に強い殺菌力のある水を作ること
が出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明に係る電解水の生成方法に用いる装置の
構成図である。

【符号の説明】

１０ 一次電解槽 １４ 陽極 １６ 陰極 ２０ 一次陽極水出水通路 ２２ 一次陰極水出水通路 ２４ 第一切換弁 ２６ 第二切換弁 ２８ 出水合流通路 ３０ 二次電解槽 ３２ 二次入水通路 ３４ 第三切換弁 ３６ 塩素除去装置 ４０ バイパス通路 ４４ 陽極 ４６ 陰極 ４８ 二次陽極水取水通路 ５０ 第四切換弁 ５２ 陽極水連絡通路 ５４ 陽極水取水通路 ５６ 二次陰極水取水通路 ５８ 第五切換弁 ６０ 陰極水連絡通路 ６２ 陰極水取水通路

Claims (11)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 隔膜によって区画する陽極を備えた領域
   と陰極を備えた領域とを有する電解槽によって水を電気
   分解して陽極水と陰極水とを生成する電解水の生成方法
   において、一次電解槽で一次電解した生成水を二次電解
   槽によって二次電解することを特徴とする電解水の生成
   方法。
2. 【請求項２】 一次電解の陽極水を二次電解槽に導入し
   て二次電解することを特徴とする請求項１記載の電解水
   の生成方法。
3. 【請求項３】 一次電解の陰極水を二次電解槽に導入し
   て二次電解することを特徴とする請求項１記載の電解水
   の生成方法。
4. 【請求項４】 一次電解の陽極水と一次電解の陰極水を
   混合した混合水を二次電解槽に導入して二次電解するこ
   とを特徴とする請求項１記載の電解水の生成方法。
5. 【請求項５】 一次電解の生成水を塩素除去装置によっ
   て塩素を除去した後に二次電解槽に導入して二次電解す
   ることを特徴とする請求項１乃至４記載の電解水の生成
   方法。
6. 【請求項６】 内部に陽極と陰極とそれら陽極と陰極と
   を区画する隔膜とを備える一次電解槽と、内部に陽極と
   陰極とそれら陽極と陰極とを区画する隔膜とを備える二
   次電解槽と、その一次電解槽のうちの陽極側と連絡する
   一次陽極水出水通路と、その一次陽極水出水通路に連絡
   する第一切換弁と、その一次電解槽のうちの陰極側と連
   絡する一次陰極水出水通路と、その一次陰極水出水通路
   に連絡する第二切換弁と、それら第一切換弁と第二切換
   弁とに連絡する出水合流通路と、一端を出水合流通路と
   連絡し他端を前記二次電解槽と連絡する二次入水通路
   と、前記二次電解槽のうちの陽極側と連絡する二次陽極
   水出水通路と、前記二次電解槽のうちの陰極側と連絡す
   る二次陰極水出水通路とを有することを特徴とする電解
   水の生成装置。
7. 【請求項７】 前記二次入水通路の途中に塩素除去装置
   を備えたことを特徴とする請求項６記載の電解水の生成
   装置。
8. 【請求項８】 前記二次入水通路の塩素除去装置より上
   流側に第三切換弁を備え、その第三切換弁と二次入水通
   路の塩素除去装置より下流側とをバイパス通路で連絡
   し、第三切換弁を切換えて塩素除去装置かバイパス通路
   のいずれかに水が通過するようにしたことを特徴とする
   請求項７記載の電解水の生成装置。
9. 【請求項９】 前記二次陽極水出水通路の途中に第四切
   換弁を備え、その第四切換弁と前記第一切換弁とを陽極
   水連絡通路で連絡し、その陽極水連絡通路の途中を大気
   に開口する陽極水取水通路で連絡し、前記一次陽極水出
   水通路から第一切換弁を経由する陽極水と前記二次陽極
   水出水通路から前記第四切換弁を経由する陽極水とを前
   記陽極水連絡通路で混合して前記陽極水取水通路から取
   出すことを特徴とする請求項６記載の電解水の生成装
   置。
10. 【請求項１０】 前記二次陰極水出水通路の途中に第五
    切換弁を備え、その第五切換弁と前記第二切換弁とを陰
    極水連絡通路で連絡し、その陰極水連絡通路の途中を大
    気に開口する陰極水取水通路で連絡し、前記一次陰極水
    出水通路から第二切換弁を経由する陰極水と前記二次陰
    極水出水通路から前記第五切換弁を経由する陰極水とを
    前記陰極水連絡通路で混合して前記陰極水取水通路から
    取出すことを特徴とする請求項６記載の電解水の生成装
    置。
11. 【請求項１１】 隔膜によって区画する陽極を備えた領
    域と陰極を備えた領域とを有する電解槽によって水を電
    気分解して陽極水と陰極水とを生成する電解水の生成方
    法において、一次電解槽で一次電解した一次陽極水を二
    次電解槽によって二次電解して二次陽極水を生成し、そ
    の二次陽極水を電解槽によって電気分解して三次陽極水
    を生成することを特徴とする電解水の生成方法。