JPWO2019163388A1 - 電解水生成装置及び電解水生成方法 - Google Patents

電解水生成装置及び電解水生成方法 Download PDF

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Abstract

電解水生成装置（１００）は、少なくとも電解質を含む溶液を収容する溶液槽（１１０）と、溶液槽（１１０）に備わる第１電極（１１２）と、溶液槽（１１０）に備わり、第１電極（１１２）と対となる第２電極（１１３）と、溶液槽（１１０）に備わり、第１電極（１１２）と第２電極（１１３）との間に位置する少なくとも１つの両イオン透過膜（１１４）と、第２電極（１１３）を基準とした場合における第１電極（１１２）に正又は負の電圧を印加する通電方向である第１通電方向に第１時間通電させ、且つ、第１通電方向とは反対方向の第２通電方向に、第１時間とは異なる第２時間通電させるように、通電方向を繰り返し切り替える制御部（１４０）と、を備える。

Description

本発明は、電解水生成装置及び電解水生成方法に関する。
従来、除菌、脱臭等に用いられる電解水を生成する電解水生成装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。また、電解水は、ｐＨが所定の範囲内にある場合に、除菌、脱臭等の効果があがることが知られている。
特許文献１には、２枚のイオン透過性膜で内部を中央隔室及び両側方隔室の３つの隔室に区画された電解槽と、電解槽の一方の側方隔室に配設された一対の電極と、電解槽の他方の側方隔室に配設された電極と、中央隔室に接続されて同室へ塩水を供給する塩水供給管路と、各側方隔室に接続されてこれら各側方隔室へ水を供給する水供給管路を備える電解水生成装置が開示されている。
特開平９−０８５２４７号公報
電解水は、ｐＨが所定の範囲内にある場合に、除菌、脱臭等の効果があがる場合があることから、簡便に、当該電解水のｐＨを所定の範囲内に制御できることが望まれている。しかしながら、従来の電解水生成装置では、ｐＨを所定の範囲内に精度良く制御することは困難である。
本発明は、簡便な構成で、生成する電解水のｐＨを精度良く制御可能な電解水生成装置等を提供する。
本発明の一態様に係る電解水生成装置は、少なくとも電解質を含む溶液を収容する溶液槽と、前記溶液槽に備わる第１電極と、前記溶液槽に備わり、前記第１電極と対となる第２電極と、前記溶液槽に備わり、前記第１電極と前記第２電極との間に位置する少なくとも１つの両イオン透過膜と、前記第２電極を基準とした場合における前記第１電極に正又は負の電圧を印加する通電方向である第１通電方向に第１時間通電させ、且つ、前記第１通電方向とは反対方向の第２通電方向に、前記第１時間とは異なる第２時間通電させるように、通電方向を繰り返し切り替える制御部と、を備える。
また、本発明の一態様に係る電解水生成方法は、第１電極及び第２電極を備える溶液槽において、前記第１電極と前記第２電極との間に両イオン透過膜を配置する配置ステップと、前記第２電極を基準とした場合における前記第１電極に正又は負の電圧を印加する通電方向である第１通電方向に第１時間通電させる第１通電ステップ、及び、前記第１通電方向とは反対方向の第２通電方向に、前記第１時間とは異なる第２時間通電させる第２通電ステップを、繰り返し切り替える制御ステップと、を含む。
本発明の一態様に係る電解水生成装置等によれば、簡便な構成で、生成する電解水のｐＨを精度良く制御可能な電解水生成装置を提供できる。
図１は、実施の形態１に係る電解水生成装置の構成を示す図である。 図２は、電解水のｐＨに対する有効塩素比率を示すグラフである。 図３は、実施の形態１に係る電解水生成装置が電解水を発生する手順を示すフローチャートである。 図４は、実施の形態１に係る電解水生成装置が実行する水溶液の電気分解を説明するための図である。 図５Ａは、第２時間に対する第１時間を示す時間比と、主陽極電極側の電解水のｐＨとの関係の一例を示すグラフである。 図５Ｂは、第２時間に対する第１時間を示す時間比と、主陽極電極側の電解水のｐＨとの関係の別の一例を示すグラフである。 図６は、通電時間に対する電解水のｐＨの関係を示すグラフである。 図７は、実施の形態２に係る電解水生成装置の構成を示す図である。 図８は、実施の形態３に係る電解水生成装置の構成を示す図である。 図９は、実施の形態３に係る電解水生成装置が備える溶液槽の第２室の内部構成の詳細を示す図である。
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。なお、以下で説明する実施の形態は、いずれも包括的又は具体的な例を示すものである。以下の実施の形態で示される数値、形状、材料、構成要素、構成要素の配置位置及び接続形態、ステップ、ステップの順序等は、一例であり、本発明を限定する主旨ではない。また、以下の実施の形態における構成要素のうち、最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、任意の構成要素として説明される。
なお、各図は模式図であり、サイズ、形状等が必ずしも厳密に図示されたものではない。また、各図において、実質的に同一の構成に対しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化される場合がある。
また、本明細書において、殺菌とは、例えば、黄色ブドウ球菌、表皮ブドウ球菌等の菌類、Ｅｓｃｈｅｒｉｃｈｉａ ｃｏｌｉ．（大腸菌）、Ｐｓｅｕｄｏｍｏｎａｓ ｓｐ．（緑膿菌）、Ｋｌｅｂｓｉｅｌｌａ ｓｐ．（肺炎桿菌）等の細菌、Ｃｌａｄｏｓｐｏｒｉｕｍ． ｓｐ．（黒カビ）、Ａｓｐｅｒｇｉｌｌｕｓ（黒コウジカビ）等のカビ類を含む真菌類、及び／又は、ノロウィルス等のウィルスを分解して菌等の全体数を減らすことを意味し、除菌又は滅菌する意味も含む。なお、上記の殺菌の対象とする菌類、細菌類、真菌、ウィルス等は一例であり、限定されるものではない。
（実施の形態１）
［電解水生成装置の構成］
まず、図１及び図２を参照して、実施の形態１に係る電解水生成装置の構成に関して説明する。図１は、実施の形態１に係る電解水生成装置１００の構成を示す図である。
電解水生成装置１００は、塩素を含む水溶液を電気分解して、殺菌効果を有する電解水を生成装置である。殺菌効果とは、菌類、細菌類、真菌類、ウィルス等を殺菌する効果であり、特に、短時間で多くの菌を殺菌する効果を意味する。電解水生成装置１００は、溶液槽１１０と、第１電極（主陽極電極）１１２と、第２電極（主陰極電極）１１３と、両イオン透過膜１１４と、制御部１４０と、取出部１３１ａ、１３１ｂと、を備える。
溶液槽１１０は、少なくとも電解質を含む溶液を収容する容器である。具体的には、溶液槽１１０は、収容している溶液を電気分解するための電解槽である。より具体的には、電解質は、塩素イオン（Ｃｌ−）を含み、溶液は、塩素イオンを含む水溶液である。
溶液は、例えば、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）、塩化水素（ＨＣｌ）等の塩素イオンを含む材料が添加された水（Ｈ２Ｏ）である。具体的には、１１１は、２つの両イオン透過膜１１４によって、第１室１１１ａと、第２室１１１ｂと、第３室１１１ｃとに内部が仕切られている。第１電極１１２及び第２電極１１３によって、溶液槽１１０内の溶液を電気分解する前には、例えば、第１室１１１ａ及び第２室１１１ｂには、水が収容されており、第３室１１１ｃには、塩化ナトリウムを含む水が収容されている。溶液槽１１０に備えられている第１電極１１２と第２電極１１３とに通電される（つまり、第１電極１１２及び第２電極１１３に電圧が印加される）ことで、溶液槽１１０内の溶液は電気分解されて、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）を含む電解水（具体的には、酸性電解水）が生成される。
溶液槽１１０の材料は、塩素イオンを含む水溶液及び当該水溶液を電気分解することで生成される次亜塩素酸を含む電解水による腐食等が発生しにくい材料であればよく、特に限定されない。
第１電極１１２及び第２電極１１３は、１１１内の溶液を電気分解するための対をなす電極対である。第１電極１１２は、第１室１１１ａに備えられており、第２電極１１３は、第２室１１１ｂに備えられている。電解水は、例えば、第１電極１１２及び第２電極１１３に電圧が印可されて、溶液槽１１０内の溶液が電気分解されることで、生成される。より具体的には、第１電極１１２を陽極とし、第２電極１１３を陰極とするように、後述する制御部１４０に制御される電圧印加部によって電位が印可されて、第１電極１１２及び第２電極１１３の間に電圧が印加されることで、つまり、第１電極１１２及び第２電極１１３の間に位置する溶液に電圧が印加されることで、第１室１１１ａには次亜塩素酸を含む酸性電解水が生成され、第２室１１１ｂにはアルカリ性電解水が生成される。
第１電極１１２及び第２電極１１３の材料は、特に限定されるものではないが、例えば、プラチナを主成分とする金属電極である。
なお、本明細書において、第１室１１１ａに主に生成される酸性電解水と、第２室１１１ｂに主に生成されるアルカリ性電解水をあわせて電解水と呼称する場合がある。
また、本明細書において、「酸性」とは、ｐＨが７より低い場合を意味し、「アルカリ性」とは、ｐＨが７より高い場合を意味する。
両イオン透過膜１１４は、溶液槽１１０内に備わり、溶液槽１１０内の溶液中及び電解水中に含まれるナトリウムイオン等の陽イオン、及び、塩素イオン等の陰イオンの移動を制限する部材である。両イオン透過膜１１４は、例えば、多孔質膜又は両イオン交換膜である。多孔質膜の材料は、例えば、セラミック材料、樹脂材料が採用されるが、特に限定されない。両イオン透過膜１１４は、溶液槽１１０内で、第１電極１１２と第２電極１１３との間に位置する。本実施の形態では、両イオン透過膜は、溶液槽１１０内に２つ備えられている。具体的には、溶液槽１１０は、第１電極１１２を備える第１室１１１ａと、第２電極１１３を備える第２室１１１ｂと、第１室１１１ａ及び第２室１１１ｂの間で２つの両イオン透過膜１１４で仕切られた第３室１１１ｃと、を有し、第３室１１１ｃには、少なくとも電解質を含む溶液が収容されている。
制御部１４０は、溶液槽１１０内の電解水のｐＨを制御するための制御装置である。具体的には、制御部１４０は、電解水のｐＨが所定値となるように、第１電極１１２及び第２電極１１３に印加する電圧の方向を制御する。言い換えると、制御部１４０は、電解水のｐＨが所定値となるように、第１電極１１２と第２電極１１３との間の通電方向を制御する。より具体的には、制御部１４０は、第２電極１１３を基準とした場合における第１電極１１２に正又は負の電圧を印加することで、第１電極１１２及び第２電極１１３に通電する通電方向である第１通電方向に第１時間通電させ、且つ、第１通電方向とは反対方向の第２通電方向に、第１時間とは異なる第２時間通電させるように、通電方向を繰り返し切り替える。
ここで、第１通電方向とは、例えば、第１電極１１２を陽極とし、第２電極１１３を陰極とする通電方向であり、第２通電方向とは、例えば、第１電極１１２を陰極とし、第２電極１１３を陽極とする通電方向である。
また、第１電極１１２は、あくまで第２電極１１３に対して相対的に正又は負の極性となるように制御部１４０に制御されるのであって、第２電極１１３は、常にグランドとならなくてもよい。
例えば、両イオン透過膜１１４を第１電極１１２と第２電極１１３との間に配置して、塩素イオンを含む水溶液を電気分解し続けた場合に、第１電極１１２を陽極、且つ、第２電極１１３を陰極としたとき、第１電極１１２が配置される第１室１１１ａに生成される酸性電解水のｐＨは４．０よりも低いｐＨまで下がり続ける。
図２は、溶液のｐＨに対する次亜塩素酸比率を示すグラフである。なお、次亜塩素酸比率とは、溶液（水溶液）中に含まれる塩素系物質のうち、殺菌に有効な塩素系物質の比率である。より具体的には、図２は、溶液のｐＨに対する、溶液中に含まれる塩素イオンのうち、次亜塩素酸となる比率を示すグラフである。
図２に示すように、塩素イオンを含む溶液のｐＨが、例えば、４．０以上６．５以下であれば、塩素イオンを含む水を電気分解した場合に生成される塩素系物質のうち、次亜塩素酸の割合が高い（例えば、９０％以上となる）ことがわかる。ｐＨが高くなると、次亜塩素酸の割合が下がり、次亜塩素酸イオン（ＣｌＯ−）が生成されることが知られている。また、ｐＨが低くなると、次亜塩素酸の比率が下がり、塩素ガス（Ｃｌ２）が生成されることが知られている。そのため、殺菌効果の高い次亜塩素酸を効果的に生成するためには、酸性電解水のｐＨが所定値として、４．０以上６．５以下となるように操作をする必要がある。
制御部１４０は、電解水のｐＨを所定値となるように制御するために、第１電極１１２と第２電極１１３とに印加する電圧の向き（つまり、通電方向）を好適に変更する。具体的には、制御部１４０は、酸性電解水のｐＨを所定値に制御する操作として、第１電極１１２及び第２電極１１３に印加する電圧の向きを、印加していた電圧の向きとは反対になるように、電圧の向きを反転させる制御をする。つまり、制御部１４０は、第１電極１１２及び第２電極１１３の極性を反転させる制御をする。より具体的には、制御部１４０は、コンバータ等を含む電源回路で実現され、第１電極１１２及び第２電極１１３と電気的に接続される電圧印加部を制御する。例えば、電圧印加部は、商用電源等の外部電源から受けた電力に基づいて所定の電圧を生成して、生成した電圧を第１電極１１２と第２電極１１３とに印加する。
例えば、第１電極１１２を陽極とし、第２電極１１３を陰極とするように、制御部１４０が通電方向を制御している場合に、制御部１４０が第１電極１１２及び第２電極１１３に印加する電圧の向きを反転させる制御をしたとき、第１電極１１２が陰極となり、第２電極１１３が陽極となる。
このように、制御部１４０が第１電極１１２と第２電極１１３とに印加する電圧の向きを、溶液を電気分解する際に印加する向きと反転させることにより、両イオン透過膜１１４によって分離された次亜塩素酸を含む酸性電解水には、アルカリ性電解水が含むアルカリイオン（例えば、塩化ナトリウムを含む水溶液を電気分解した場合には、ナトリウムイオン）が流入されることになる。そのため、酸性電解水のｐＨは、上げられる。つまり、制御部１４０は、第１電極１１２と第２電極１１３とに印加する電圧の向きを好適に制御することにより、簡便に、酸性電解水のｐＨを所定値に制御することができる。
また、制御部１４０は、例えば、第１通電方向を、第２電極１１３を基準とした場合における第１電極１１２に正の電圧を印加する通電方向とし、第１時間を第２時間より長くした場合に、第１室１１１ａにおける、次亜塩素酸を含む電解水のｐＨの最低値が、４．０以上となるように、第１電極１１２及び第２電極１１３に通電させる通電方向を繰り返し切り替える制御をする。
また、制御部１４０は、例えば、第２通電方向に通電する時間である第２時間に対する、第１通電方向に通電する時間である第１時間が、１．０５以上１．５以下となるように、第１電極１１２及び第２電極１１３に通電させる通電方向を繰り返し切り替える制御をする。
また、制御部１４０は、第１時間及び第２時間のうちの時間の短い方から、通電を開始させる。具体的には、制御部１４０は、第２時間に対する第１時間を１．０５以上１．５以下とする場合、第２通電方向から第１電極１１２及び第２電極１１３への通電を開始させる。言い換えると、制御部１４０は、次亜塩素酸を含む酸性電解水を主に生成する側の電極（以下、主陽極電極と呼称する）を、まず、陰極とするように通電方向を制御する。
なお、以下の説明においては、第１電極１１２を主陽極電極、第２電極１１３を主陽極電極とは反対の極性となる主陰極電極とする場合について説明する。
また、制御部１４０は、予め定められた時間が経過した場合に、第１電極１１２と第２電極１１３とに印加する電圧の向きを反転する等の制御プログラムに基づいた動作を実行してもよい。
制御部１４０は、制御プログラムに基づいた動作を実行する場合、制御プログラムを記憶するＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等の記憶装置と、制御プログラムを実行するＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）とを備えてもよい。また、制御部１４０は、予め定められた動作を実行する場合、制御プログラムがハードウェア的に実現される専用の電子回路等を備えてもよい。また、制御部１４０は、時間を計測するために、ＲＴＣ（Ｒｅａｌ Ｔｉｍｅ Ｃｌｏｃｋ）等の計時部を備えてもよい。また、制御部１４０は、予め定められた時間に基づいて、第１電極１１２及び第２電極１１３への通電を停止してもよい。
取出部１３１ａは、溶液槽１１０の第１室１１１ａに収容されている酸性電解水を、溶液槽１１０から取り出すためのポンプである。
取出部１３１ｂは、溶液槽１１０の第２室１１１ｂに収容されているアルカリ性電解水を、溶液槽１１０から取り出すためのポンプである。
なお、取出部１３１ａ及び取出部１３１ｂは、それぞれ独立して駆動できるように構成されていてもよいし、制御部１４０が、取出部１３１ａ及び取出部１３１ｂの駆動の制御をしてもよい。その場合、制御部１４０は、例えば、制御部１４０が備えるメモリに、取出部１３１ａ及び取出部１３１ｂを駆動するための制御プログラムを備える。
［電解水生成方法の手順］
続いて、図３〜図６を参照して、実施の形態１に係る電解水生成装置１００が生成する電解水の生成方法の詳細について説明する。
図３は、実施の形態１に係る電解水生成装置１００が電解水を生成する手順を示すフローチャートである。
まず、第１電極１１２及び第２電極１１３を備える溶液槽１１０において、第１電極１１２と第２電極１１３との間に両イオン透過膜１１４を配置し、例えば、電解質として塩素イオンを含む溶液を溶液槽１１０の第３室１１１ｃに収容し、水を溶液槽１１０の第１室１１１ｂ及び第２室１１１ｂに収容する。
電解水生成装置１００は、第２通電方向に通電を開始し、電解水の生成を開始する（ステップＳ１０１）。具体的には、ステップＳ１０１において、制御部１４０は、第１電極１１２を陰極とし、第２電極１１３を陽極とするように、第１電極１１２と第２電極１１３との間の通電方向を制御する。また、ステップＳ１０１において、制御部１４０は、第１電極１１２及び第２電極１１３に電圧を印加させることで、塩素を含む水溶液を電気分解し、アルカリ性電解水もまた生成させる。
次に、制御部１４０は、第２時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１０２）。制御部１４０は、第２時間が経過していないと判定した場合（ステップＳ１０２でＮｏ）、第２通電方向へ通電させ続ける。
一方、制御部１４０は、第２時間が経過したと判定した場合（ステップＳ１０２でＹｅｓ）、第２通電方向への通電を反転させて、第１通電方向への通電を開始させる（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３において、具体的には、制御部１４０は、第１電極１１２を陽極とし、第２電極１１３を陰極とするように、通電方向を反転させる。
次に、制御部１４０は、第１時間が経過したか否かを判定する（ステップＳ１０４）。制御部１４０は、第１時間が経過していないと判定した場合（ステップＳ１０４でＮｏ）、第１通電方向へ通電させ続ける。
一方、制御部１４０は、第１時間が経過したと判定した場合（ステップＳ１０４でＹｅｓ）、第１通電方向への通電を反転させて、第２通電方向への通電を開始させる（ステップＳ１０１）。つまり、制御部１４０は、第１時間が経過したと判定した場合、制御をステップＳ１０１へ戻す。
図４は、実施の形態１に係る電解水生成装置１００が実行する溶液の電気分解を説明するための図である。なお、図４には、第１電極１１２を陽極とし、第２電極１１３を陰極とした場合について例示している。
下記の反応式（１）に示すように、第１電極１１２及び第２電極１１３に電圧が印可されると、水溶液中のＣｌ−が反応し、陽極側にて塩素ガス（Ｃｌ２）が発生する。
２Ｃｌ−→Ｃｌ２＋２ｅ− （１）
次に、下記の反応式（２）に示すように、塩素ガス（Ｃｌ２）と水（Ｈ２Ｏ）とが反応することで、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）が生成される。
Ｃｌ２＋Ｈ２Ｏ→ＨＣｌＯ＋Ｈ＋＋Ｃｌ― （２）
また、陽極側では、下記の反応式（３）に示すように、水の電気分解が発生する。
２Ｈ２Ｏ→Ｏ２＋４Ｈ＋＋４ｅ− （３）
以上の反応式（３）から、陽極側では、溶液が電気分解されて電解水が生成されると、当該電解水は酸性になることが分かる。
一方、陰極側では、下記の反応式（４）に示すように、水の電気分解が発生する。
２Ｈ２Ｏ＋２ｅ−→Ｈ２＋２ＯＨ− （４）
また、電解質として塩素イオン（Ｃｌ−）を用いるために、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）が用いられることがある。この場合、塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）に含まれるナトリウムイオン（Ｎａ＋）は、陰極側へ移動する。
以上のことから、陰極側では、溶液が電気分解されて電解水が生成されると、当該電解水はアルカリ性になることが分かる。電解水生成装置１００は、第１電極１１２と第２電極１１３との間の通電方向を時間に応じて反転させる、つまり、第１電極１１２及び第２電極１１３の極性を時間に応じて反転させるため、電解水のｐＨが大きくなりすぎる、及び電解水のｐＨが小さくなりすぎることを抑制することができる。
なお、電解水生成装置１００は、酸性電解水のｐＨを測定するために、イオン濃度センサ等のｐＨ測定器をさらに備えてもよい。また、制御部１４０は、当該ｐＨ測定器で測定された酸性電解水のｐＨに基づいて、第１電極１１２及び第２電極１１３への通電の開始又は終了を制御してもよい。
図５Ａは、第２時間に対する第１時間を示す時間比と、主陽極電極１１２（第１電極１１２）側の電解水（つまり、第１室１１１ａに生成される酸性電解水）のｐＨとの関係の一例を示すグラフである。なお、図５Ａに示すグラフは、電気分解開始前に、第１室１１１ａ及び第２室１１１ｂには水を収容し、第３室１１１ｃには１重量％の塩化ナトリウムを添加した水を収容した場合の実験結果である。また、図５Ａに示すグラフは、印加電流は０．１Ａ、第２通電方向に通電し、その後で、第１通電方向に通電方向を反転させ、さらに通電方向を反転させて第２通電方向に戻す１サイクルを６分とし、２４分通電させた（つまり、４サイクル通電させた）場合の実験結果である。なお、横軸は、第２時間に対する第１時間の時間比を示す。また、図５Ａのグラフの右側縦軸は、酸性電解水の有効塩素濃度を示すが、図５Ａでは、次亜塩素酸以外に、塩素ガス及び次亜塩素酸イオン等も含めた塩素系物質の濃度を示している。
図５Ａに示すように、どのような時間比で通電方向を反転させた場合においても、主陽極電極１１２側の有効塩素濃度が１４０ｐｐｍ以上であり、高い有効塩素濃度となっていることが分かる。これは、通電方向を繰り返し反転させた場合においても、殺菌効果のある塩素系物質が生成されることを示している。また、２４分後においても、第２時間に対する第１時間を示す時間比が１．０５以上１．３以下であれば、ｐＨは凡そ３以上となっており、また、有効塩素濃度も高い状態となっていることが分かる。
図５Ｂは、第２時間に対する第１時間を示す時間比と、主陽極電極１１２側の電解水（つまり、第１室１１１ａに生成される酸性電解水）のｐＨとの関係の別の一例を示すグラフである。なお、図５Ｂに示すグラフは、電気分解開始前に、第１室１１１ａ及び第２室１１１ｂには水を収容し、第３室１１１ｃには１重量％の塩化ナトリウムを添加した水を収容した場合の実験結果である。また、図５Ｂに示すグラフは、印加電流は０．２Ａ、第２通電方向に通電し、その後で、第１通電方向に通電方向を反転させ、さらに通電方向を反転させて第２通電方向に戻す１サイクルを６分とし、１２分通電させた（つまり、２サイクル通電させた）場合の実験結果である。なお、横軸は、第２時間に対する第１時間の時間比を示す。また、図５Ｂのグラフの右側縦軸は、酸性電解水の有効塩素濃度を示すが、図５Ｂでは、次亜塩素酸以外に、塩素ガス及び次亜塩素酸イオン等も含めた塩素系物質の濃度を示している。
図５Ｂに示すように、どのような時間比で通電方向を反転させた場合においても、主陽極電極１１２側の有効塩素濃度が１００ｐｐｍ以上であり、高い有効塩素濃度となっていることが分かる。また、１２分後においても、第２時間に対する第１時間を示す時間比が１．１以上１．５以下であれば、ｐＨは凡そ３以上となっており、また、有効塩素濃度も高い状態となっていることが分かる。
図５Ａ及び図５Ｂに示す結果から、電解水生成装置１００によれば、第２時間に対する第１時間を示す時間比が１．０５以上１．５以下とすることで、ｐＨを、次亜塩素酸が生成されやすい状態にできるために、次亜塩素酸イオンをより多く発生させることができることを示している。また、第２時間に対する第１時間を示す時間比を１．１以上１．３以下とすることで、ｐＨを、次亜塩素酸が生成されやすい状態にするための、通電電流、総通電時間等の条件を緩和することができる。
図６は、第１電極１１２及び第２電極１１３への総通電時間に対する主陽極電極（第１電極１１２）側の電解水のｐＨの関係を示すグラフである。なお、図６に示すグラフは、電気分解開始前に、第１室１１１ａ及び第２室１１１ｂには水を収容し、第３室１１１ｃには１重量％の塩化ナトリウムを添加した水を収容した場合の実験結果である。また、図６に示すグラフは、印加電流は０．１Ａ、第２通電時間に対する第１通電時間の時間比を１．１２とした場合の実験結果である。具体的には、第１時間を３分１０秒とし、第２時間を２分５０秒としている。なお、横軸は、第１電極１１２及び第２電極１１３への総通電時間（単位：分）を示す。また、図６のグラフの右側縦軸は、主陰極電極（第２電極１１３）を基準とした場合における、主陽極電極（第１電極１１２）の電位である。主陰極電極１１３（第２電極１１３）を基準とした場合における、主陽極電極１１２（第１電極１１２）の電位差（具体的には、主陽極電極１１２と主陰極電極１１３との電位差）を示す。
図６に示すように、制御部１４０は、主陰極電極１１３に対して主陽極電極１１２に負の電位を印加するようにして、通電を開始させる。そのため、通電を開始した直後は、主陽極電極１１２側の電解水のｐＨは上昇し、当該電解水はアルカリ性となる。
第２時間経過後、制御部１４０は、主陽極電極１１２及び主陰極電極１１３への通電方向を反転（つまり、印加電圧を反転）させると、電圧の変化に伴い、主陽極電極１１２側のｐＨもまた、低下する。
さらに、第１時間経過後、制御部１４０は、主陽極電極１１２及び主陰極電極１１３への通電方向を反転させると、電圧の変化に伴い、主陽極電極１１２側のｐＨもまた、上昇する。
このような通電方向を反転させる制御を繰り返すことで、主陽極電極１１２側のｐＨは、ジグザグ状に変化しながら、図６に太線で示すように、主陽極電極１１２側の電解水のｐＨの最小値が徐々に低下する。また、第２時間よりも第１時間を長くする、つまり、次亜塩素酸を含む酸性電解水を生成する主陽極電極１１２を陽極とする時間を長くすることで、主陽極電極１１２側の電解水のｐＨを徐々に下げる。また、時間経過に伴い、主陽極電極１１２側のｐＨの最小値は、低下しにくくなり、通電開始から２４分後においても、ｐＨが５以上６以下の間の状態となっている。つまり、第２時間に対する第１時間を好適に制御することで、主陽極電極１１２側の電解水のｐＨの最低値を好適に維持し続けることができる。
［効果等］
以上、実施の形態１に係る電解水生成装置１００は、少なくとも電解質を含む溶液を収容する溶液槽１１０と、溶液槽１１０に備わる第１電極１１２と、溶液槽１１０に備わり、第１電極１１２と対となる第２電極１１３と、溶液槽１１０に備わり、第１電極１１２と第２電極１１３との間に位置する少なくとも１つの両イオン透過膜１１４と、第２電極１１３を基準とした場合における第１電極１１２に正又は負の電圧を印加する通電方向である第１通電方向に第１時間通電させ、且つ、第１通電方向とは反対方向の第２通電方向に、第１時間とは異なる第２時間通電させるように、通電方向を繰り返し切り替える制御部１４０と、を備える。
このような構成によれば、制御部１４０は、簡便な構成で、生成する電解水のｐＨを精度良く制御可能となる。例えば、電解質が塩素イオンを含んでいる場合には、電解水のｐＨを、殺菌効果が高い次亜塩素酸を効果的に生成するために好適な所定値（例えば、ｐＨ４．０〜６．５程度）にすることができる。
例えば、溶液槽１１０は、第１電極１１２を備える第１室１１１ａと、第２電極１１３を備える第２室１１１ｂと、第１室１１１ａ及び第２室１１１ｂの間で２つの両イオン透過膜１１４で仕切られた第３室１１１ｃと、を有する。この場合、第３室１１１ｃには、少なくとも電解質を含む溶液が収容されている。
溶液槽１１０を３室構造とすることで、第１電極１１２側に生成される電解水と、第２電極１１３側に生成される電解水とを分離して混ざりにくくすることができる。そのため、例えば、第３室１１１ｃに塩化ナトリウムが添加された場合に、ナトリウムイオンが主陽極電極（本実施の形態では、第１電極１１２）側へ移動しにくくなり、主陽極電極側の電解水を取出部１３１ａから取り出した際に、ナトリウムイオンが同時に取り出されることを抑制できる。また、このような構成によれば、主陽極電極側に生成される電解水の殺菌効果の低下を抑制することができる。
また、例えば、電解質には、塩素イオンが含まれており、第１電極１１２と第２電極１１３とは、電圧が印加されることで次亜塩素酸を含む電解水を生成する。
図５Ａ及び図５Ｂに示すように、通電方向を時間に応じて変化させた場合においても、有効塩素濃度の低下していないことから、電解水生成装置１００によれば、殺菌効果の高い次亜塩素酸を生成することができることが分かる。つまり、このような構成によれば、電解水生成装置１００は、ｐＨを好適に制御することができるため、殺菌効果の高い電解水を生成することができる。
また、例えば、第１通電方向は、第２電極１１３を基準とした場合における第１電極１１２に正の電圧を印加する通電方向であり、第１時間は、第２時間より長く、制御部１４０は、第１室１１１ａにおける、次亜塩素酸を含む電解水のｐＨの最低値が、４．０以上となるように、第１電極１１２及び第２電極１１３に通電させる通電方向を繰り返し切り替える。
このような構成によれば、人にとって有害となる塩素ガスの発生を抑制しつつ、殺菌効果の高い次亜塩素酸を含む電解水を生成することができる。
また、例えば、制御部１４０は、第１時間に対する第２時間が、１．０５以上１．５以下となるように、第１電極１１２及び第２電極１１３に通電させる通電方向を繰り返し切り替える。
このような構成によれば、制御部１４０は、主陽極電極１１２側の電解水のｐＨを、次亜塩素酸を生成するために好適にｐＨに調整できる。そのため、このような構成によれば、主陽極電極側に生成される電解水の殺菌効果の低下を抑制することができる。
また、例えば、制御部１４０は、第２通電方向から、通電を開始してもよい。
このような構成によれば、主陽極電極側の電解水のｐＨが急速に下がることを抑制することができる。ｐＨが下がりすぎると、塩素ガスが発生される危険性が高まる。しかしながら、このような構成によれば、主陽極電極側の電解水のｐＨが急速に下がることが抑制されるため、塩素ガスの発生を抑制しつつ、殺菌効果の高い次亜塩素酸を生成することができる。
（実施の形態２）
続いて、図７を参照して、実施の形態２に係る電解水生成装置について説明する。
実施の形態２に係る電解水生成装置は、実施の形態１に係る電解水生成装置１００の構成に、さらに、第１室１１１ａ内及び第２室１１１ｂ内の溶液を循環させる機構を備える。
なお、実施の形態２に係る電解水生成装置の説明においては、実施の形態１に係る電解水生成装置１００と実質的に同一の構成に関しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化される場合がある。
［電解水生成装置の構成］
図７は、実施の形態２に係る電解水生成装置１０１の構成を示す図である。
図７に示すように、電解水生成装置１０１は、実施の形態１に係る電解水生成装置１００と同様に、溶液槽１１０と、第１電極１１２と、第２電極１１３と、両イオン透過膜１１４と、制御部１４０と、取出部１３１ａと、取出部１３１ｂと、を備える。また、電解水生成装置１０１は、さらに、第１循環室１５０ａと、第２循環室１５０ｂと、供給部１３０ａと、供給部１３０ｂと、を備える。
第１循環室１５０ａは、溶液槽１１０の第１室１１１ａと、第１循環室１５０ａに収容されている溶液が移動可能となるように繋がっている容器である。第１循環室１５０ａに収容されている溶液は、第１室１１１ａに生成される電解水の性能を変化させない溶液であればよく、例えば、水である。
第２循環室１５０ｂは、溶液槽１１０の第２室１１１ｂと、第２循環室１５０ｂに収容されている溶液が移動可能となるように繋がっている容器である。第２循環室１５０ｂに収容されている溶液は、第２室１１１ｂに生成される電解水の性能を変化させない溶液であればよく、例えば、水である。
供給部１３０ａは、第１循環室１５０ａに収容されている溶液を、第１循環室１５０ａから取り出して、溶液槽１１０の第１室１１１ａへ供給するためのポンプである。
供給部１３０ｂは、第２循環室１５０ｂに収容されている溶液を、第２循環室１５０ｂから取り出して、溶液槽１１０の第２室１１１ｂへ供給するためのポンプである。
取出部１３１ａは、溶液槽１１０の第１室１１１ａに収容されている電解水を、溶液槽１１０の第１室１１１ａから取り出して、第１循環室１５０ａへ供給するためのポンプである。
取出部１３１ｂは、溶液槽１１０の第２室１１１ｂに収容されている電解水を、溶液槽１１０の第２室１１１ｂから取り出して、第２循環室１５０ｂへ供給するためのポンプである。
電解水生成装置１０１は、供給部１３０ａ及び取出部１３１ａを駆動することで、第１室１１１ａに収容されている電解水を、第１循環室１５０ａに収容されている溶液と混合し、循環させる。
また、電解水生成装置１０１は、供給部１３０ｂ及び取出部１３１ｂを駆動することで、第２室１１１ｂに収容されている電解水を、第２循環室１５０ｂに収容されている溶液と混合し、循環させる。
なお、取出部１３１ａ、取出部１３１ｂ、供給部１３０ａ、及び、供給部１３０ｂは、それぞれ独立して駆動できるように構成されていてもよいし、制御部１４０が、取出部１３１ａ、取出部１３１ｂ、供給部１３０ａ、及び、供給部１３０ｂの駆動の制御をしてもよい。その場合、制御部１４０は、例えば、制御部１４０が備えるメモリに、取出部１３１ａ、取出部１３１ｂ、供給部１３０ａ、及び、供給部１３０ｂを駆動するための制御プログラムを備える。
また、例えば、取出部１３１ａ及び供給部１３０ａは、それぞれ独立したポンプで構成されてもよいし、双方向に送液可能な１つのポンプ等の装置により構成されてもよい。つまり、電解水生成装置１０１は、第１循環室１５０ａと第１室１１１ａとにそれぞれ収容されている液体を循環させる第１循環部１３２ａと、第２循環室１５０ｂと第２室１１１ｂとにそれぞれ収容されている液体を循環させる第２循環部１３２ｂと、を備える。本実施の形態では、第１循環部１３２ａは、取出部１３１ａ及び供給部１３０ａを備え、第２循環部１３２ｂは、取出部１３１ｂ及び供給部１３０ｂを備える。
［効果等］
以上、実施の形態２に係る電解水生成装置１０１は、実施の形態１に係る電解水生成装置１００の構成に、さらに、第１室１１１ａと繋がり、且つ、少なくとも水を収容する第１循環室１５０ａと、第２室１１１ｂと繋がり、且つ、少なくとも水を収容する第２循環室１５０ｂと、第１循環室１５０ａと第１室１１１ａとにそれぞれ収容されている液体を循環させる第１循環部１３２ａと、第２循環室１５０ｂと第２室１１１ｂとにそれぞれ収容されている液体を循環させる第２循環部１３２ｂと、を備える。
このような構成によれば、例えば、溶液槽１１０の第１室１１１ａ内で生成された電解水は、第１循環室１５０ａに移動されるために、第１室１１１ａ及び第１循環室１５０ａに収容されている液体としては、第１循環室１５０ａがない場合と比較して、両イオン透過膜１１４との接触面積を小さくすることができる。また、例えば、溶液槽１１０の第１室１１１ａ内で生成された電解水は、第１循環室１５０ａに移動されるために、第１室１１１ａ及び第１循環室１５０ａに収容されている液体としては、第１循環室１５０ａがない場合と比較して、両イオン透過膜１１４との接触面積を小さくすることができる。そのため、実施の形態２に係る電解水生成装置１０１によれば、実施の形態１に係る電解水生成装置１００により得られる効果に加え、さらに、例えば、第３室１１１ｃに塩化ナトリウムが添加された場合に、ナトリウムイオンが主陽極電極（本実施の形態では、第１電極１１２）側へ移動しにくくなり、主陽極電極側の電解水を取出部１３１ａから取り出した際に、ナトリウムイオンが同時に取り出されることを抑制できる。また、このような構成によれば、主陽極電極側に生成される電解水の殺菌効果の低下を抑制することができる。さらに、このような構成によれば、溶液槽１１０の容量を単に大きくする場合と比較して、溶液槽１１０内の溶液を簡便に攪拌することができるため、溶液槽１１０内の溶液中の次亜塩素酸、塩素イオン等の濃度むらを抑制し、且つ、より多くの電解水を生成することができる。
（実施の形態３）
続いて、図８及び図９を参照して、実施の形態３に係る電解水生成装置について説明する。
実施の形態２に係る電解水生成装置１０１は、第１室１１１ａ内の溶液を第１循環室１５０ａに循環させ、第２室１１１ｂ内の溶液を第２循環室１５０ｂに循環させる。実施の形態３に係る電解水生成装置の溶液槽内は、水を溶液槽内に流入するための供給口から、溶液槽内で生成された電解水を取り出す取出口までを１つの流路で形成されている。
なお、実施の形態３に係る電解水生成装置の説明においては、実施の形態１に係る電解水生成装置１００及び実施の形態２に係る電解水生成装置１０１と実質的に同一の構成に関しては同一の符号を付しており、重複する説明は省略又は簡略化される場合がある。
［電解水生成装置の構成］
図８は、実施の形態３に係る電解水生成装置１０２の構成を示す図である。図９は、実施の形態３に係る電解水生成装置１０２が備える溶液槽１１０ａの第２室２１１ｂの内部構成の詳細を示す図である。なお、図９においては、溶液槽１１０ａの第２室２１１ｂの内部構成の詳細を説明するために、第１電極１１２、第２電極１１３、供給部１３０ｃ、１３０ｄ、取出部１３１ａ、１３１ｂ等の構成要素の図示を省略して記載している。また、図８及び図９に示す白抜きの矢印は、溶液槽１１０ａに流入される水等の溶液、及び、溶液槽１１０ａから取り出される電解水等の液体の流れる方向を示す。
図８に示すように、電解水生成装置１０２は、溶液槽１１０ａと、第１電極１１２と、第２電極１１３と、両イオン透過膜１１４と、制御部１４０と、取出部１３１ａ、１３１ｂと、を備える。また、電解水生成装置１０２は、さらに、容器１６０と、供給部１３０ｃ、１３０ｄとを備える。
溶液槽１１０ａは、少なくとも電解質を含む溶液を収容する容器である。具体的には、溶液槽１１０ａは、収容している溶液を電気分解するための電解槽である。より具体的には、電解質は、塩素イオンを含み、溶液は、塩素イオンを含む水溶液である。
溶液は、例えば、塩化ナトリウム、塩化水素等の塩素イオンを含む材料が添加された水である。具体的には、溶液槽１１０ａは、２つの両イオン透過膜１１４によって、第１室２１１ａと、第２室２１１ｂと、第３室１１１ｃとに内部が仕切られている。第１電極１１２及び第２電極１１３によって、溶液槽１１０ａ内の溶液を電気分解する前には、例えば、第１室２１１ａ及び第２室２１１ｂには、水が収容されており、第３室１１１ｃには、塩化ナトリウムを含む水が収容されている。溶液槽１１０ａに備えられている第１電極１１２と第２電極１１３とに通電されることで、溶液槽１１０ａ内の溶液は電気分解されて、次亜塩素酸を含む電解水（具体的には、酸性電解水）が生成される。
溶液槽１１０ａの材料は、塩素を含む水溶液及び当該水溶液を電気分解することで生成される次亜塩素酸を含む電解水による腐食等が発生しにくい材料であればよく、特に限定されない。
第１電極１１２及び第２電極１１３は、溶液槽１１０ａ内の溶液を電気分解するための対をなす電極対である。第１電極１１２は、第１室２１１ａに備えられており、第２電極１１３は、第２室２１１ｂに備えられている。溶液槽１１０ａは、第１電極１１２を備える第１室２１１ａと、第２電極１１３を備える第２室２１１ｂと、第１室１１１ａ及び第２室１１１ｂの間で２つの両イオン透過膜１１４で仕切られた第３室１１１ｃと、を有する。
容器１６０は、溶液槽１１０ａ内に収容されて電気分解される前の溶液（例えば、水）を収容する容器である。容器１６０は、第１室２１１ａ及び第２室２１１ｂと、容器１６０内に収容されている溶液を送液可能に繋がれている。なお、図８には、容器１６０を２つ図示しているが、第１室２１１ａ及び第２室２１１ｂへ、容器１６０内に収容されている溶液を送液できればよく、１つでもよい。
供給部１３０ｃ、１３０ｄは、容器１６０に収容されている溶液を、第１室２１１ａ及び第２室２１１ｂへ供給するためのポンプである。
なお、供給部１３０ｃ、供給部１３０ｄ、取出部１３１ａ及び取出部１３１ｂは、それぞれ独立して駆動できるように構成されていてもよいし、制御部１４０が、供給部１３０ｃ、供給部１３０ｄ、取出部１３１ａ、及び、取出部１３１ｂの駆動の制御をしてもよい。その場合、制御部１４０は、例えば、制御部１４０が備えるメモリに、供給部１３０ｃ、供給部１３０ｄ、取出部１３１ａ及び取出部１３１ｂを駆動するための制御プログラムを備える。
また、図９に示すように、溶液槽１１０ａの第２室２１１ｂには、容器１６０内の溶液を第２室２１１ｂ内に供給するための貫通孔である供給口２２０ｂが形成されている。供給口２２０ｂは、流路３００の一端と接続されている。また、溶液槽１１０ａの第２室２１１ｂには、第２室２１１ｂ内の電解水を第２室２１１ｂから取り出すための貫通孔である取出口２３０ｂが形成されている。取出口２３０ｂは、供給口２２０ｂと接続されている流路３００の一端とは反対側の他端と接続されている。このように、第２室２１１ｂの内部には、内部に供給される水等の溶液を一方向に送液するための流路構造が形成されている。流路３００は、例えば、第２室２１１ｂの内部に溶液の流れを規制する壁部２２０等を設けることにより形成される。壁部２２０は、例えば、溶液槽１１０ａと同質の材料で形成される。
また、図８に示すように、溶液槽１１０ａの第１室２１１ａには、容器１６０内の溶液を第１室２１１ａ内に供給するための貫通孔である供給口２２０ａが形成されている。供給口２２０ａは、第１室２１１ａ内に形成された図示しない流路の一端と接続されている。また、溶液槽１１０ａの第１室２１１ａには、第１室２１１ａ内の電解水を第１室２１１ａから取り出すための貫通孔である取出口２３０ａが形成されている。取出口２３０ａは、供給口２２０ａと接続されている図示しない流路の一端とは反対側の他端と接続されている。つまり、第１室２１１ａにもまた、図９に示す第２室２１１ｂと同様に、流路構造が形成されている。
このように、第１室２１１ａ及び第２室２１１ｂは、それぞれ、少なくとも水が供給される供給口２２０ａ又は供給口２２０ｂと、生成された電解水を取り出す取出口２３０ａ又は２２０ｂと、を有する。また、第１室２１１ａは、供給口２２０ａから取出口２３０ａまで続く流路を備える。また、第２室２１１ｂ一方は、供給口２２０ｂから取出口２３０ｂまで続く流路３００を備える。
なお、少なくとも水を供給する供給口から電解水を取り出す取出口まで続く流路は、第１室２１１ａ及び第２室２１１ｂの少なくとも一方に備えられていてもよい。
［効果等］
以上、実施の形態３に係る電解水生成装置１０２の第１室２１１ａ及び第２室２１１ｂは、それぞれ、少なくとも水が供給される供給口２２０ａ，２２０ｂと、第１電極１１２及び第２電極１１３に電圧が印加されることで生成された電解水を取り出す取出口２３０ａ、２３０ｂと、を有する。第１室２１１ａ及び第２室２１１ｂの少なくとも一方は、供給口から取出口まで続く流路を備える。実施の形態３においては、第１室２１１ａ及び第２室２１１ｂの両方が、供給口から取出口まで続く流路を備えている。図９には、第２室２１１ｂが備える供給口２２０ｂから取出口２３０ｂまで続く流路３００を一例として図示している。
このような構成によれば、溶液槽１１０ａの第１室２１１ａ内及び第２室２１１ｂ内のうち少なくとも一方が、内部に収容している溶液を一方向にのみ流す流路３００が形成されているために、両イオン透過膜１１４との接触時間を、流路３００の形状を好適に設定することにより、簡便に制御することができる。そのため、実施の形態３に係る電解水生成装置１０２によれば、実施の形態１に係る電解水生成装置１００により得られる効果に加え、さらに、例えば、第３室１１１ｃに塩化ナトリウムが添加された場合に、ナトリウムイオンが主陽極電極（本実施の形態では、第１電極１１２）側へ移動しにくくなり、主陽極電極側の電解水を取出口２３０ａから取り出した際に、ナトリウムイオンが同時に取り出されることを抑制できる。また、このような構成によれば、主陽極電極側に生成される電解水の殺菌効果の低下を抑制することができる。
（その他の実施の形態）
以上、実施の形態１、実施の形態２及び実施の形態３に係る電解水生成装置について説明したが、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。
例えば、上記実施の形態では、溶液槽１１０、１１０ａは、２つの両イオン透過膜１１４によって分離される第１室１１１ａ、２１１ａと、第２室１１１ｂ、２１１ｂと、第３室１１１ｃとの３室を備えた。こうすることで、例えば、塩化ナトリウムを含む溶液を電気分解することで第１室１１１ａ、２１１ａに生成される次亜塩素酸を含む酸性電解水に、ナトリウムイオンが不純物として含まれることを抑制することができるため、酸性電解水の殺菌効果の低下を抑制することができる。しかしながら、溶液槽１１０、１１０ａの構成は、これに限定されない。溶液槽１１０、１１０ａは、例えば、第１電極１１２と第２電極１１３との間に配置される１つの両イオン透過膜１１４によって仕切られる第１室と第２室との２室を備える構造でもよい。こうすることで、溶液槽の構成は、３室の構造よりも簡便となる。
また、本発明は、上記各実施の形態に係る電解水生成装置が実行する方法として実現されてもよい。つまり、本発明は、第１電極１１２及び第２電極１１３を備える溶液槽１１０において、第１電極１１２と第２電極１１３との間に両イオン透過膜１１４を配置する配置ステップと、第２電極１１３を基準とした場合における第１電極１１２に正又は負の電圧を印加する通電方向である第１通電方向に第１時間通電させる第１通電ステップ、及び、第１通電方向とは反対方向の第２通電方向に、第１時間とは異なる第２時間通電させる第２通電ステップを、繰り返し切り替える制御ステップと、を含む電解水生成方法でもよい。
このような方法によれば、簡便に、生成する電解水のｐＨを制御可能となる。例えば、電解質が塩素イオンを含んでいる場合には、電解水のｐＨを、殺菌効果が高い次亜塩素酸を効果的に生成するために好適な所定値（例えば、ｐＨ４．０〜６．５程度）にすることができる。
例えば、制御ステップでは、第２時間に対する第１時間が、１．０５以上１．５以下となるように、第１電極１１２及び第２電極１１３に通電させる通電方向を繰り返し切り替える。
このような方法によれば、主陽極電極側の電解水のｐＨを、次亜塩素酸を生成するために好適にｐＨに調整できる。そのため、このような方法によれば、主陽極電極側に生成される電解水の殺菌効果の低下を抑制することができる。
また、例えば、制御ステップでは、第２通電ステップから開始させる。
このような方法によれば、主陽極電極側の電解水のｐＨが急速に下がることを抑制することができる。ｐＨが下がりすぎると、塩素ガスが発生される危険性が高まる。しかしながら、このような方法によれば、主陽極電極側の電解水のｐＨが急速に下がることが抑制されるため、塩素ガスの発生を抑制しつつ、殺菌効果の高い次亜塩素酸を生成することができる。
その他、各実施の形態に対して当業者が思いつく各種変形を施して得られる形態、又は、本発明の主旨を逸脱しない範囲で各実施の形態における構成要素及び機能を任意に組み合わせることで実現される形態も本発明に含まれる。
１００、１０１、１０２ 電解水生成装置
１１０、１１０ａ 溶液槽
１１１ａ、２１１ａ 第１室
１１１ｂ、２１１ｂ 第２室
１１１ｃ 第３室
１１２ 第１電極（主陽極電極）
１１３ 第２電極（主陰極電極）
１１４ 両イオン透過膜
１３２ａ 第１循環部
１３２ｂ 第２循環部
１４０ 制御部
１５０ａ 第１循環室
１５０ｂ 第２循環室
２２０ａ、２２０ｂ 供給口
２３０ａ、２３０ｂ 取出口
３００ 流路

Claims (11)

  1. 少なくとも電解質を含む溶液を収容する溶液槽と、
    前記溶液槽に備わる第１電極と、
    前記溶液槽に備わり、前記第１電極と対となる第２電極と、
    前記溶液槽に備わり、前記第１電極と前記第２電極との間に位置する少なくとも１つの両イオン透過膜と、
    前記第２電極を基準とした場合における前記第１電極に正又は負の電圧を印加する通電方向である第１通電方向に第１時間通電させ、且つ、前記第１通電方向とは反対方向の第２通電方向に、前記第１時間とは異なる第２時間通電させるように、通電方向を繰り返し切り替える制御部と、を備える
    電解水生成装置。
  2. 前記溶液槽は、
    前記第１電極を備える第１室と、
    前記第２電極を備える第２室と、
    前記第１室及び前記第２室の間で２つの両イオン透過膜で仕切られた第３室と、を有し、
    前記第３室には、前記少なくとも電解質を含む溶液が収容されている
    請求項１に記載の電解水生成装置。
  3. さらに、
    前記第１室と繋がり、且つ、少なくとも水を収容する第１循環室と、
    前記第２室と繋がり、且つ、少なくとも水を収容する第２循環室と、
    前記第１循環室と前記第１室とにそれぞれ収容されている液体を循環させる第１循環部と、
    前記第２循環室と前記第２室とにそれぞれ収容されている液体を循環させる第２循環部と、を備える
    請求項２に記載の電解水生成装置。
  4. 前記第１室及び前記第２室は、それぞれ、
    少なくとも水が供給される供給口と、
    前記第１電極及び前記第２電極に電圧が印加されることで生成された電解水を取り出す取出口と、を有し、
    前記第１室及び前記第２室の少なくとも一方は、前記供給口から前記取出口まで続く流路を備える
    請求項２に記載の電解水生成装置。
  5. 前記電解質には、塩素イオンが含まれており、
    前記第１電極と前記第２電極とは、電圧が印加されることで次亜塩素酸を含む電解水を生成する
    請求項２〜４のいずれか１項に記載の電解水生成装置。
  6. 前記第１通電方向は、前記第２電極を基準とした場合における前記第１電極に正の電圧を印加する通電方向であり、
    前記第１時間は、前記第２時間より長く、
    前記制御部は、前記第１室における、前記次亜塩素酸を含む電解水のｐＨの最低値が、４．０以上となるように、前記第１電極及び前記第２電極に通電させる通電方向を繰り返し切り替える
    請求項５に記載の電解水生成装置。
  7. 前記制御部は、前記第２時間に対する前記第１時間が、１．０５以上１．５以下となるように、前記第１電極及び前記第２電極に通電させる通電方向を繰り返し切り替える
    請求項１〜６のいずれか１項に記載の電解水生成装置。
  8. 前記制御部は、前記第２通電方向から通電を開始させる
    請求項７に記載の電解水生成装置。
  9. 第１電極及び第２電極を備える溶液槽において、前記第１電極と前記第２電極との間に両イオン透過膜を配置する配置ステップと、
    前記第２電極を基準とした場合における前記第１電極に正又は負の電圧を印加する通電方向である第１通電方向に第１時間通電させる第１通電ステップ、及び、前記第１通電方向とは反対方向の第２通電方向に、前記第１時間とは異なる第２時間通電させる第２通電ステップを、繰り返し切り替える制御ステップと、を含む
    電解水生成方法。
  10. 前記制御ステップでは、前記第２時間に対する前記第１時間が、１．０５以上１．５以下となるように、前記第１電極及び前記第２電極に通電させる通電方向を繰り返し切り替える
    請求項９に記載の電解水生成方法。
  11. 前記制御ステップでは、前記第２通電ステップから開始させる
    請求項１０に記載の電解水生成方法。
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