WO2010067697A1

WO2010067697A1 - 電解水生成装置

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Publication number: WO2010067697A1
Application number: PCT/JP2009/069633
Authority: WO
Inventors: 久徳白水; 喜典田中
Original assignee: パナソニック電工株式会社
Priority date: 2008-12-11
Filing date: 2009-11-19
Publication date: 2010-06-17
Also published as: TW201029933A; CN102203019A; JP2010137165A

Abstract

　電解水生成装置（１００、１１０）が、原水が貯留される原水貯留部（１ｂ）と、隔膜により第１の電極室（６ａ）と第２の電極室（６ｂ）とに２分されて原水を電気分解して電解水を生成する電解槽（６）と、原水貯留部（１ｂ）に貯留された原水を電解槽（６）に導入する導入路（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）と、導入路（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）に設けられて原水を電解槽（６）に供給する供給部（１３）と、第１の電極室（６ａ）より吐出された電解水を原水貯留部（１ｂ）に還流する吐水路（１１ａ、１１ｂ）と、第２の電極室（６ｂ）より吐出された電解水を排水する排水路（１０）と、供給部（１３）の下流側の導入路に接続され電解槽（６）内の滞留水を排出する排出路（１４）と、導入路（４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ）と排出路（１４）との接続部に設けられるとともに供給部（１３）と電解槽（６）とが連通する流路及び排出路（１４）と電解槽（６）とが連通する流路のいずれかに切替可能な第１の切替弁（１５）と、電解槽（６）、供給部（１３）、第１の切替弁（１５）を制御するとともに、第１の電極室（６ａ）に配置された第１の電極（８）と第２の電極室（６ｂ）に配置された第２の電極（９）とに印加する電圧の極性を逆転させる切替えを行う制御部（１９）と、を備える。

Description

電解水生成装置

　本発明は原水を電気分解して電解水を生成する電解水生成装置に係り、特に、電解水生成後に本体を放置した場合に発生する一般細菌等の増加を抑え、また、発生増加した一般細菌等を確実に除去し、通水路部を衛生的に保ち得る電解水生成装置に関する。

　近年の安全な水や健康に対する関心の高まりに伴って、水道水等の原水を電解槽内で電気分解することでアルカリイオン水と酸性イオン水を生成すると共に、このアルカリイオン水と酸性イオン水の一方を吐水管から利用可能に吐出し、他方を排水管から排出する構成の電解水生成装置が一般家庭にも広く普及するに至っている。

　特に最近では、電解水生成装置を直接水道の蛇口に接続せずに、水道水等の原水を満たした給水タンクから、装置内蔵の送水ポンプにて電解槽に原水を送り込む貯水式の物も多くなってきた。

　このような貯水式の装置の使用状況に関しては、利用の都度、原水を入れた給水タンクを本体にセットし、手動で電解水生成を指示するため、処理水量、使用時間が蛇口直結タイプのものよりもはるかに少ない。従って、使用時間以外の殆どの時間は、未使用放置状態であり、その未使用時に一般細菌等が繁殖する虞がある。このため、特許文献１に示される、本体内の滞留水の排出と共に繁殖した一般細菌等を排出する構造とした貯水式の電解水生成装置がある。

特開２００４－２２３３１０号公報

　しかしながら、特許文献１の構成では、繁殖した一般細菌等を本体内の滞留水の排出と共に排出するだけであり、排出のスピードや一般細菌等の水通路部壁面への付着力の違いによっては、一般細菌等が排出され難い場合もある。例えば使用後の放置時間が長く、一般細菌等が増殖し更に水通路部壁面への付着力が増している状態では、滞留水の排出程度では一般細菌等が残留してしまい、更なる増殖と付着力の上昇が起こってしまう可能性があるという課題があった。また、滞留水の排出スピードが使用状態等の条件により遅くなった場合においても同様に一般細菌等の増殖と付着力の上昇が起こってしまう可能性があるという課題があった。

　本発明は、このような従来の課題を解決するために為されたものであり、発生増加した一般細菌等を確実に除去し、通水路部を衛生的に保つことのできる電解水生成装置を提供することを目的とする。

　本発明のアスペクトは、原水が貯留される原水貯留部と、隔膜により第１の電極室と第２の電極室とに２分され、原水を電気分解して電解水を生成する電解槽と、前記原水貯留部に貯留された原水を前記電解槽に導入する導入路と、前記導入路に設けられ、原水を前記電解槽に供給する供給部と、前記第１の電極室より吐出された電解水を前記原水貯留部に還流する吐水路と、前記第２の電極室より吐出された電解水を排水する排水路と、前記供給部の下流側の前記導入路に接続され前記電解槽内の滞留水を排出する排出路と、前記導入路と前記排出路との接続部に設けられ、前記供給部と前記電解槽とが連通する流路及び前記排出路と前記電解槽とが連通する流路のいずれかに切替可能な第１の切替弁と、前記電解槽、前記供給部、前記第１の切替弁を制御するとともに、前記第１の電極室に配置された第１の電極と前記第２の電極室に配置された第２の電極とに印加する電圧の極性を逆転させる切替えを行う制御部と、を備えた電解水生成装置であることを要旨とする。

前記アスペクトによれば、電解水生成の際とは逆の電圧を電解槽内の第１の電極および第２の電極へ印加することにより例えば次亜塩素酸を発生させ、通水路内に次亜塩素酸を含む水を通すことにより、通水路内の一般細菌等を確実に除去することができる。

　また、前記排水路の下流側端部に設けられた排水口の高さと前記排出路の下流側端部に設けられた排出口の高さとが同一であってもよい。

　前記構成によれば、排水路の排出口と排出路の排出口とが同じ高さであるため、排水時間が長くなる。これにより第１の電極及び第２の電極に逆電圧を給電できる時間も長くすることができ、より濃度の高い次亜塩素酸を含む水を生成し、次回の機器動作までの間、より長く滞留させることができることにより、より一層の一般細菌等の除去、増殖防止が可能となる。

　また、前記電解水生成装置は、前記吐水路と前記排水路とに接続され、前記第１の電極室より吐水された電解水を前記排水路へ流出させる流出路と、前記吐水路と前記流出路との接続部に設けられ、前記第１の電極室と前記原水貯留部とが連通する流路及び前記第１の電極室と前記流出路とが連通する流路のいずれかに切替可能な第２の切替弁と、をさらに備えてもよい。

　また、第１の制御モードにおいて、前記制御部は、電解水の生成が開始されてから第１の所定の時間が経過したとき、前記第１の切替弁を前記排出路と前記電解槽とが連通する流路に切替え、前記第２の切替弁を前記第１の電極室と前記流出路とが連通する流路に切替えるとともに、前記供給部の駆動をオフにし、前記第１の電極と前記第２の電極とに印加される電圧の極性を逆転させ、前記第１の所定の時間の経過後さらに第２の所定の時間が経過したとき、前記第１の電極と前記第２の電極とに印加されている電圧の供給を停止してもよい。

　前記構成によれば、電解水生成後、電解槽内の第１の電極および第２の電極への印加電圧を所定時間逆転させることにより次亜塩素酸を発生させ、次回の機器動作までの間、通水路内に次亜塩素酸を含む水を滞留させることにより、一般細菌等が増殖した場合でも発生増加した一般細菌等を確実に除去し、通水路内を衛生的に保つことができる。

　また、第２の制御モードにおいて、前記制御部は、電解水の生成が開始されてから第１の所定の時間が経過したとき、前記供給部の駆動を維持して前記第２の切替弁を前記第１の電極室と前記流出路とが連通する流路に切替るとともに、前記第１の電極と前記第２の電極とに印加される電圧の極性を逆転させ、前記第１の所定の時間の経過後さらに第３の所定の時間が経過したとき、前記第１の切替弁を前記排出路と前記電解槽とが連通する流路に切替えるとともに、前記供給部の駆動をオフにし、前記第１の電極と前記第２の電極とに印加されている電圧の供給を停止してもよい。

　前記構成によれば、アルカリイオン水生成終了後に、浄水貯留部から水の供給を継続しながら、電解槽内の第１の電極および第２の電極への印加電圧を逆転させ、発生した次亜塩素酸を含む水を排水するため、発生増加した一般細菌等を確実に除去し、通水路内を衛生的に保つことができる。

　また、第３の制御モードにおいて、前記制御部は、前記第１の切替弁を前記供給部と前記電解槽とが連通する流路に切替え、前記第２の切替弁を前記第１の電極室と前記原水貯留部とが連通する流路に切替えるとともに、前記供給部の駆動をオンにし、電解水の生成時に印加する極性とは逆の極性の電圧を前記第１の電極と前記第２の電極とに印加し、
電解水の生成時に印加する極性とは逆の極性の電圧の印加を開始してから第４の所定の時間が経過したとき、前記第１の切替弁を前記排出路と前記電解槽とが連通する流路に切替え、前記第２の切替弁を前記第１の電極室と前記流出路とが連通する流路に切替えるとともに、前記供給部の駆動をオフにし、前記第１の電極と前記第２の電極とに印加されている電圧の供給を停止してもよい。

　前記構成によれば、電解槽内の第１の電極および第２の電極への印加電圧を連続的に逆転させ、発生した次亜塩素酸を供給部にて全通水路に循環させるため、発生増加した一般細菌等を確実に除去し、通水路内部を衛生的に保つことができる。

　また、前記電解水生成装置は、前記原水に殺菌作用を有する薬剤を添加する薬剤添加部をさらに備え、前記第３の制御モードにおいて、前記制御部は、前記薬剤添加部をして前記原水に前記薬剤を添加させてもよい。

　前記構成によれば、溶解した薬剤を供給部にて全通水路に循環させるため、発生増加した一般細菌等をより確実に除去し、通水路部を衛生的に保つことができる。

　また、前記第１の電極及び前記第２の電極は、ルテニウム、パラジウム、イリジウム、ロジウム、及び白金の少なくとも１つを含んでもよい。

　前記構成によれば、第１の電極及び第２の電極が耐腐食性且つ塩素過電圧の低い材質であるため、原水中に腐食性のある成分が多く含まれている場合でも次亜塩素酸発生効率の低下を防ぐことができ、発生増加した一般細菌等を確実に除去し、通水路部を衛生的に保つことができる。

　また、前記制御部は、電解水の生成時に印加する極性とは逆の極性の電圧を前記第１の電極と前記第２の電極とに印加して、次亜塩素酸を生成してもよい。

　また、前記電解水生成装置は、前記排水路と前記排出路とから流出される排水を貯留する排水貯留部をさらに備えてもよい。

　本発明によれば、電解水生成の際とは逆の電圧を電解槽内の第１の電極および第２の電極へ印加することにより次亜塩素酸を発生させ、通水路内に次亜塩素酸を含む水を通すことにより、通水路内の一般細菌等を確実に除去することができる。

図１は、本発明の実施形態１に係る電解水生成装置の概略構造図である。図２は、操作表示部の外観例を示す図である。図３は、実施形態１における制御部の制御内容を説明する概略フローチャートである。図４は、実施形態１におけるアルカリイオン水生成処理を説明する詳細フローチャートである。図５は、本発明の実施形態２におけるアルカリイオン水生成処理を説明する詳細フローチャートである。図６は、本発明の実施形態３における洗浄処理を説明する詳細フローチャートである。図７は、実施形態１における逆電圧印加時間に対する次亜塩素酸濃度の関係を示す図である。図８は、実施形態３における洗浄運転時間に対する次亜塩素酸濃度の関係を示す図である。図９は、本発明の実施形態４に係る電解水生成装置の概略構造図である。図１０は、実施形態４における洗浄運転時間に対する次亜塩素酸濃度の関係を示す図である。

　以下、図面を参照して、本発明の実施形態に係る電解水生成装置を詳細に説明する。

［実施形態１］
　図１は、本発明の実施形態１に係る電解水生成装置１００の概略構造図である。図１において、電解水生成装置は、水道水等の飲用可能な原水を貯留する給水タンク１と、給水タンク１を着脱可能に載置する本体部５とを備える。

　給水タンク１は、その内部を原水貯留部１ａと浄水貯留部１ｂとの上下に仕切る隔壁２を備える。隔壁２の中央部には孔２ａが設けられている。孔２ａには、浄水カートリッジ３が水密に嵌め込まれている。浄水カートリッジ３は、原水中の残留塩素、トリハロメタン、カビ臭等を吸着する活性炭、及び一般細菌や固形不純物を除去する中空糸膜等を内部に備える。浄水カートリッジ３は、上部及び下部に図示しない通水口を備え、上部の通水口から供給された原水を浄化して下部の通水口から自然流下させる。従って、給水タンク１の原水貯留部１ａに供給された原水は、浄水カートリッジ３により浄化されて、浄水となり、給水タンク１の浄水貯留部１ｂに溜まる。

　本体部５は、給水タンク１から供給される浄水を電解槽６へ導入する導入路４ａ，４ｂ４ｃ，４ｄを備える。導入路４ａは、給水タンク１から供給部であるポンプ１３までを接続する。導入路４ｂは、ポンプ１３から第１の切替弁である導入路切替弁１５までを接続する。導入路４ｃ、４ｄは、導入路切替弁１５から電解槽６までを接続する。

　電解槽６は、隔膜７により陰極室（第１の電極室）６ａと陽極室（第２の電極室）６ｂとに２分されている。陰極室６ａは陰極板（第１の電極）８、陽極室６ｂは陽極板９（第２の電極）を備えている。電解槽６は、通常運転時には、後述する制御部１９から、陰極板８に負の直流電圧が供給され、陽極板９に正の直流電圧が供給され、水の電気分解を行う電解部である。この結果、陰極室６ａ内にアルカリイオン水、陽極室６ｂ内に酸性イオン水がそれぞれ電解水として生成される。

　導入路４ｃは、導入路切替弁１５から陰極室６ａまでを接続する導入路４ｄは、導入路４ｃから分岐して、導入路４ｃと陽極室６ｂとを接続する。導入路切替弁１５には、排水タンク２１に至る排出路１４が接続されている。

　導入路切替弁１５は、給水路４ｂと給水路４ｃとを連通させ且つ排出路１４を閉止した状態（以下、「導入路切替弁１５をポンプ１３側へ切替えた状態」とする）と、給水路４ｂを閉止して且つ給水路４ｃと排出路１４とを連通させた状態（以下、「導入路切替弁１５を排出路１４側へ切替えた状態」とする）とを切り替える電磁切替弁である。従って、ポンプ１３が作動して、導入路切替弁１５をポンプ１３側へ切替えた状態のとき、給水タンク１から原水が電解槽６に供給される。一方、導入路切替弁１５を排出路１４側へ切替えた状態のとき、電解槽６の陰極室６ａ及び陽極室６ｂ中の水が排出路１４を介して排水タンク２１へ排出される。

　陰極室６ａの出口は、吐水路１１ａを介して吐水路切替弁１２に接続している。吐水路切替弁１２は、吐水路１１ｂを介して浄水貯留部１ｂに接続している。吐水路切替弁１２は、排水タンク２１に排水する排水路１０に接続している。陽極室６ｂの出口は、排水路１０ｂを介して排水路１０に接続している。

　吐水路切替弁１２は、吐水路１１ａと吐水路１１ｂとを連通させ且つ排水路１０を閉止した状態（以下、「吐水路切替弁１２を給水タンク１側へ切替えた状態」とする）と、吐水路１１ｂを閉止して且つ吐水路１１ａと排水路１０とを連通させた状態（以下、「吐水路切替弁１２を排水路１０側へ切替えた状態」とする）とを切り替える電磁切替弁である。

　浄水貯留部１ｂの水をアルカリイオン水とするアルカリイオン水生成時には、制御部１９は、ポンプ１３を作動させ、導入路切替弁１５をポンプ１３側へ切替え、吐水路切替弁１２を給水タンク１側へ切替え、陰極板８に負電圧、陽極板９に正電圧をそれぞれ印加する。これにより、浄水貯留部１ｂの水が導入路４ａ、ポンプ１３、導入路４ｂ、導入路切替弁１５、導入路４ｃ、４ｄを経て電解槽６に供給され、電気分解される。陰極室６ａではアルカリイオン水が生成され、陽極室６ｂでは、酸性イオン水が生成される。以下の説明では、陰極板８に負電圧、陽極板９に正電圧を印加する場合を「電解槽６に正電圧を供給する場合」とし、逆に、陰極板８に正電圧、陽極板９に負電圧を印加する場合を「電解槽６に逆電圧を供給する場合」という。

　陰極室６ａで生成されたアルカリイオン水は、吐水路１１ａ、吐水路切替弁１２、吐水路１１ｂを経て、給水タンク１の浄水貯留部１ｂへ戻る循環を行う。これにより、時間経過とともに、浄水貯留部１ｂの水のアルカリ度が高まりｐＨ値が上昇する。陽極室６ｂで生成された酸性イオン水は、排水路１０を介して排水タンク２１へ排出される。

　制御部１９は、電解水生成装置１００全体を制御すると共に、陰極板８，陽極板９へ印加する直流の極性及び電圧電流を制御して、電解槽６によるアルカリイオン水生成、及び電解槽６の洗浄を制御する。制御部１９中には、極性切替部２０が設けられている。極性切替部２０は、陰極板８，陽極板９へ印加する直流の極性を切り替えて、電解槽６に正電圧または逆電圧を供給する。

　制御部１９は、ポンプ１３、導入路切替弁１５、吐水路切替弁１２を制御して、給水タンク１の浄水貯留部１ｂから電解槽６への水の供給、電解槽６から排水タンク２１への排水を制御する。制御部１９は、操作表示部１８から使用者の操作を入力するとともに、操作表示部１８の各種表示ランプで電解水生成装置１００の動作状態を表示する。制御部１９は、電源部１７から直流の供給を受ける。電源部１７は、電源プラグ１６から供給される交流商用電源のＡＣ１００Ｖから、電解槽６へ供給するための直流電圧、及び制御部１９が動作するための直流電圧を生成する。

　制御部１９は、ポンプ１３び導入路切替弁１５を制御して電解槽６へ原水を供給するとともに、吐水路切替弁１２を制御して電解槽６内の水を排出させながら、アルカリイオン水生成時とは極性を逆転させた電圧（逆電圧）を電解槽６に印加した洗浄運転を行うことができる。

　制御部１９は、実施形態１では、ＣＰＵとプログラムＲＯＭと作業用ＲＡＭと入出力インタフェースとを備えたマイクロプロセッサを備えている。但し、本発明はこれに限定されない。そして、制御部１９の主要な制御は、ＣＰＵがプログラムＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより実現さる。

　図２は、操作表示部１８の外観例を示す図である。図２に示すように、操作表示部１８は、電解水生成装置１００の状態を示す８個の表示ランプ３１～３８と、電解水生成装置１００に対する操作を入力する４個のスイッチ４０～４３とを備えている。

　図２において、「排水タンク確認／満水」ランプ３１は、排水タンク２１が正しくセットされていないこと、或いは排水タンク２１が満水になったことを点灯して表示する。

　「浄水ポット確認」ランプ３２は、本体部５に着脱可能な給水タンク１が正しくセットされていないことを点灯して表示する。

　「洗浄中」ランプ３８は、洗浄処理中であることを点灯して表示する。

　「弱」ランプ３３は、弱アルカリイオン水生成モードであることを点灯して表示する。「中」ランプ３４は、中アルカリイオン水生成モードであることを点灯して表示する。「強」ランプ３５は、強アルカリイオン水生成モードであることを点灯して表示する。

　「生成中」ランプ３６は、アルカリイオン水生成中であることを点灯して表示する。「生成完了」ランプ３７は、アルカリイオン水生成が完了したことを点灯して表示する。

　図２において、「洗浄」スイッチ４０は、使用者が洗浄のための所定の準備操作を完了した後に、電解水生成装置１００に洗浄処理を開始させるスイッチである。

　「アルカリ」スイッチ４１は、弱アルカリイオン水を生成するか、中アルカリイオン水を生成するか、強アルカリイオン水を生成するか、生成するアルカリイオン水のアルカリ強度、言い換えればアルカリイオン水のｐＨを選択するためのスイッチである。制御部１９は、「アルカリ」スイッチ４１が押下される毎に、「弱」ランプ３３と、「中」ランプ３４と、「強」ランプ３５とを代わる代わる点灯させて、弱、中、強いずれのアルカリイオン水を生成するモードであるかを表示する。

　「生成開始」スイッチ４２は、弱または中または強アルカリイオン水の生成を開始させるスイッチである。

　「取り消し」スイッチ４３は、「洗浄」スイッチ４０または「生成開始」スイッチ４２による操作入力を取り消すためのスイッチである。

　次に、以上の構成において実施形態１における電解水生成装置１００について、アルカリイオン水を生成する際の動作を説明する。

　使用者は、最初に水道水等の原水を給水タンク１の原水貯留部１ａへ規定量投入する。投入された原水は自重により浄水カートリッジ３を通過して原水中の残留塩素やトリハロメタン、カビ臭、一般細菌等の不純物が取り除かれ、浄水貯留部１ｂに一時的に貯水される。その後、使用者は、生成するアルカリイオン水の強度を「アルカリ」スイッチ４１を押下する回数で選択し、次いで「生成開始」スイッチ４２を押下することにより、電解水生成装置１００にアルカリイオン水の生成を開始させる。

　次に、フローチャートを参照して、実施形態１における制御部１９の動作を説明する。図３は、実施形態１の電解水生成装置１００における制御部１９の動作を説明する概略フローチャートである。電源プラグ１６がコンセントに接続され、ＡＣ１００Ｖの供給が開始されると、制御部１９は初期化されて、操作表示部１８からの入力待ちの状態となる。この初期状態では、制御部１９が使用する制御フラグである「弱フラグ」、「中フラグ」、「強フラグ」の値は全て０とする。

　まず、図３のステップＳ１０において、制御部１９は、「アルカリ」スイッチ４１から入力が有るか否かを判定する。入力がなければ、制御部１９は、ステップＳ１２へ進み、「生成開始」スイッチ４２から入力が有るか否かを判定する。ステップＳ１２において入力がなければ、制御部１９は、ステップＳ１４へ進み、「洗浄」スイッチ４０から入力が有るか否かを判定する。ステップＳ１４において入力がなければ、制御部１９は、ステップＳ１０へ戻る。これらステップＳ１０、Ｓ１２，Ｓ１４の循環が入力待ち状態である。

　ステップＳ１０における判定で、「アルカリ」スイッチ４１から入力が有れば、制御部１９は、ステップＳ１６へ進み、「弱フラグ」の値が１であるか否かを判定する。「弱フラグ」の値が１であれば、制御部１９は、ステップＳ１８で「弱フラグ」の値を０に設定し、「中フラグ」の値を１に設定し、「強フラグ」の値を０に設定する。次いで制御部１９は、ステップＳ２０で「中」ランプ３４を点灯させるとともに「弱」ランプ３３及び「強」ランプ３５を消灯させて、ステップＳ１０へ戻る。

　ステップＳ１６の判定で「弱フラグ」の値が１でなければ、制御部１９はステップＳ２２へ進み、「中フラグ」の値が１であるか否かを判定する。「中フラグ」の値が１であれば、制御部１９は、ステップＳ２４で「弱フラグ」の値を０に設定し、「中フラグ」の値を０に設定し、「強フラグ」の値を１に設定する。次いで制御部１９は、ステップＳ２６で「強」ランプ３５を点灯させるとともに「弱」ランプ３３及び「中」ランプ３４を消灯させて、ステップＳ１０へ戻る。

　ステップＳ２２の判定で「中フラグ」の値が１でなければ、制御部１９はステップＳ２８へ進み、「弱フラグ」の値を１に設定し、「中フラグ」の値を０に設定し、「強フラグ」の値を０に設定する。次いで制御部１９は、ステップＳ３０で「弱」ランプ３３を点灯させるとともに「中」ランプ３４及び「強」ランプ３５を消灯させて、ステップＳ１０へ戻る。

　以上のステップＳ１０、Ｓ１６～Ｓ３０により、「アルカリ」スイッチ４１が押下される毎に、アルカリ強度を示す「弱」ランプ３３、「中」ランプ３４、「強」ランプ３５が代わる代わる点灯して、生成するアルカリイオン水のアルカリ強度（ｐＨ値）を選択可能とするとともに、対応する制御フラグに１が設定される。

　ステップＳ１２の判定において、「生成開始」スイッチ４２から入力が有れば、制御部１９は、ステップＳ１００へ進み、アルカリイオン水生成処理を行い、アルカリイオン水生成処理が完了すると、ステップＳ１０へ戻る。

　ステップＳ１４の判定で、「洗浄」スイッチ４０から入力が有れば、制御部１９は、ステップＳ３００へ進み、洗浄処理を行い、洗浄処理が完了すると、ステップＳ１０へ戻る。実施形態１において、図３のステップＳ１４及びＳ３００は、必須ではなく、ステップＳ１２において、「生成開始」入力でなければ、Ｓ１０へ戻るようにしてもよい。

　図４は、図３のステップＳ１００におけるアルカリイオン水生成処理の詳細（第１の制御モード）を説明するフローチャートである。ステップＳ１００において、アルカリイオン水の生成処理が開始されると、まずステップＳ１０２において、制御部１９は、「生成中」ランプ３６を点灯する。次いでステップＳ１０４において、制御部１９は、導入路切替弁１５をポンプ１３側へ切り替え、吐水路切替弁１２を給水タンク１側へ切り替え、ポンプ１３をオン（駆動）し、電解槽６に正電圧を供給して電気分解を開始させる。このとき、制御部１９から電解槽６へ供給する電圧は、「強フラグ」、「中フラグ」、「弱フラグ」に対応して設定されているフラグに合わせて、フラグが示すアルカリ度が高いほど、高い所定電圧に設定する。

　制御部１９によるステップＳ１０４の操作により、浄水貯留部１ｂの水が導入路切替弁１５を介して電解槽６に送り込まれると共に、すでに選択されているアルカリイオン水生成モードのｐＨ強度に応じた電気分解条件のもとで電気分解に必要な電力が電解槽６の陰極板８及び陽極板９に給電される。

　アルカリイオン水生成モード時においては、陰極板８を備えた陰極室６ａで生成されたアルカリイオン水が吐水路１１ａに吐出され、吐水路切替弁１２を介して浄水貯留部１ｂに戻され、ここでアルカリイオン水の循環経路が形成される。一方、陽極板９を備える陽極室６ｂで生成された酸性イオン水は、排水路１０に吐出され、排水タンク２１に貯水される。

　次いで、ステップＳ１０６では、制御部１９は、所定時間Ａが経過するまで待機する。この所定時間Ａは、浄水貯留部１ｂの水が所定のアルカリ度（ｐＨ値）に達するのに必要な時間であり、浄水貯留部１ｂの容積と、電解槽６の通電能力によって定められる値である。

　ステップＳ１０６で所定時間Ａが経過すると、制御部１９は、所望のアルカリ度（ｐＨ値）まで電気分解が進んだと判断して、ステップＳ１０８へ進む。

　ステップＳ１０８では、制御部１９は、導入路切替弁１５を排出路１４側へ切り替え、吐水路切替弁１２を排水路１０側へ切り替え、ポンプ１３をオフ（停止）し、電解槽６に供給する正電圧を停止し、極性切替部２０により電解槽６へ供給する電圧の極性を切り替え、電解槽６に逆電圧の供給を開始する。これにより陰極板８には正電圧、陽極板９には負電圧が供給され、アルカリイオン水生成時とは逆向きの電気分解が開始する。

　次いで、ステップＳ１１０で、制御部１９は、「生成中」ランプ３６を消灯するとともに、「生成完了」ランプ３７を点灯する。

　ステップＳ１０８の操作により、ポンプ１３の駆動が停止するとともに、導入路切替弁１５により電解槽６と排出路１４が連通し、吐水路切替弁１２により吐水路１１ａと排水路１０が連通するので、浄水貯留部１ｂから電解槽６への水の供給が停止する。さらに電解槽６に逆電圧が印加されているので、陰極板８の近傍に次亜塩素酸が生成されると共に陰極板８に付着したカルシウム等のスケールが洗浄除去される。ここで発生した次亜塩素酸を含む水は、排水路１０および排出路１４を経由して排水タンク２１に貯水されるが、排水路１０の排出口１０ａと排出路１４の排出口１４ａとが同じ高さであるため、排水時間が長くなる。これにより陰極８及び陽極９に逆電圧を給電できる時間も長くすることができ、より濃度の高い次亜塩素酸を含む水を生成し、次回の機器動作までの間、より長く滞留させることができることにより、一般細菌等の除去、増殖防止をすることができる。

　次いで、ステップＳ１１２で、制御部１９は、所定時間Ｂが経過するまで待機する。所定時間Ｂは、電解槽６の内部、すなわち陰極室６ａと陽極室６ｂとの内部の滞留水が排出路１４及び排水路１０を介して排水タンク２１へ全て排出される時間である。ステップＳ１１２で所定時間が経過すると、制御部１９は、ステップＳ１１４へ進み、電解槽６への逆電圧の供給を停止して、メインルーチンのＳ１０へ戻る。

　図７は、実施形態１における電解水生成装置１００の陰極および陽極への印加電圧を所定時間逆転させた時の電圧印加時間と発生する次亜塩素酸の濃度変化を表した特性図である。この特性図から、逆電圧印加時間が長くなるに従って、次亜塩素酸の濃度が徐々に高くなっていくのが分かる。

　以上のように実施形態１の電解水生成装置１００では、アルカリイオン水生成動作終了時に、電解槽内の陰極および陽極への印加電圧を所定時間逆転させ、発生した次亜塩素酸を次回の生成動作までの間、通水路内により長く滞留させるため、発生増加した、及び発生増加する一般細菌等を確実に除去し、通水路部を衛生的に保つことができる。

［実施形態２］
　次に、本発明の実施形態２に係る電解水生成装置１００を説明する。実施形態２の全体構成及び操作表示部の外観及び概略フローチャートは、実施形態１の図１、図２、図３と同様である。実施形態２において、実施形態１と同じ構成および作用効果を有するものについては実施形態１と同一の符号を付し、その詳細な説明については実施形態１の説明を援用する。

　実施形態２が実施形態１と異なる部分は、図３の概略フローチャートにおけるステップＳ１００のアルカリイオン水生成処理（図４）に代えて、図５のステップＳ２００以下のアルカリイオン水生成処理が実行される点である。

　実施形態２におけるアリカリイオン水生成処理の要点は、アルカリイオン水の生成が終了した後に、ポンプ１３の駆動を継続して浄水貯留部１ｂから水を供給しながら電解槽６内の陰極板８および陽極板９へ逆電圧を供給し、発生した次亜塩素酸を含む水を排水タンク２１へ貯水する制御モード（第２の制御モード）を備えた点である。

　図５は、実施形態２におけるアルカリイオン水生成処理の内容を説明する詳細フローチャートであり、実施形態１の図４の代わりに実施形態２で実行されるものである。

　ステップＳ２００において、アルカリイオン水の生成処理が開始されると、まずステップＳ２０２において、制御部１９は、「生成中」ランプ３６を点灯する。次いでステップＳ２０４において、制御部１９は、導入路切替弁１５をポンプ１３側へ切り替え、吐水路切替弁１２を給水タンク１側へ切り替え、ポンプ１３をオン（駆動）し、電解槽６に正電圧を供給して電気分解を開始させる。このとき、制御部１９から電解槽６へ供給する電圧は、「強フラグ」、「中フラグ」、「弱フラグ」に対応して設定されているフラグに合わせて、フラグが示すアルカリ度が高いほど、高い所定電圧に設定する。

　制御部１９によるステップＳ２０４の操作により、浄水貯留部１ｂの水が導入路切替弁１５を介して電解槽６に送り込まれると共に、すでに選択されているアルカリイオン水生成モードのｐＨ強度に応じた電気分解条件のもとで電気分解に必要な電力が電解槽６の陰極板８及び陽極板９に給電される。

　次いで、ステップＳ２０６では、制御部１９は、所定時間Ａが経過するまで待機する。この所定時間Ａは、浄水貯留部１ｂの水が所定のアルカリ度（ｐＨ値）に達するのに必要な時間であり、浄水貯留部１ｂの容積と、電解槽６の通電能力によって定められる値である。

　ステップＳ２０６で所定時間Ａが経過すると、制御部１９は、所望のアルカリ度（ｐＨ値）まで電気分解が進んだと判断して、ステップＳ２０８へ進む。

　ステップＳ２０８では、制御部１９は、ポンプ１３のオン（駆動）を保持し、導入路切替弁１５をポンプ側に保持したまま、吐水路切替弁１２を排水路１０側へ切り替え、電解槽６に供給する正電圧を停止し、極性切替部２０により電解槽６へ供給する電圧の極性を切り替え、電解槽６に逆電圧の供給を開始して、アルカリイオン水生成時とは逆向きの電気分解を開始させる。

　制御部１９のステップＳ２０８の操作により、浄水貯留部１ｂから電解槽６への水の供給が継続しながら、電解槽６に逆電圧が印加されているので、正電圧が印加された陰極板８の近傍に次亜塩素酸が生成されると共に陰極板８に付着したカルシウム等のスケールが洗浄除去される。そして、吐水路切替弁１２により吐水路１１ａと排水路１０が連通しているので、陰極室６ａで発生した次亜塩素酸を含む水は、吐水路１１ａ、排水路１０を経由して排水タンク２１に貯水される。

　次いで、ステップＳ２１０で、制御部１９は、所定時間Ｃが経過するまで待機する。所定時間Ｃは、例えば、電解槽６の内部すなわち陰極室６ａと陽極室６ｂとの内部の容積に相当する水が排水路１０を介して排水タンク２１へ全て排出される時間である。ステップＳ２１０で所定時間Ｃが経過すると、制御部１９は、ステップＳ２１２へ進む。

　ステップＳ２１２では、制御部１９は、ポンプ１３をオフ（駆動停止）して、電解槽６への逆電圧の供給を停止し、さらに導入路切替弁１５を排出路１４側に切り替える。これにより浄水貯留部１ｂから電解槽６への水供給が停止するとともに、電解槽６から排出路１４を介して滞留水が排水タンク２１へ排水される。ここで、排水路１０の排出口１０ａと排出路１４の排出口１４ａが同じ高さであるため、排水時間が長くなる。このため次回の機器動作までの間、次亜塩素酸を含む水をより長く滞留させることができることにより、一般細菌等の除去、増殖防止をすることができる。

　次いで、ステップＳ２１４で、制御部１９は、「生成中」ランプ３６を消灯するとともに、「生成完了」ランプ３７を点灯して、メインルーチンのＳ１０へ戻る。

　実施形態１に対して、実施形態２では、ポンプ１３を停止するタイミングを遅らせているので、ランプ表示もポンプ１３を停止してから、「生成中」ランプ３６から「生成完了」ランプ３７へ点灯状態を切り替えることにより、ポンプ駆動音の継続中に「生成完了」ランプ３７が点灯して使用者が異常と感じることを避けることができる。

　以上のように実施形態２の電解水生成装置１００では、アルカリイオン水生成終了後に、浄水貯留部から水の供給を継続しながら、電解槽内の陰極および陽極への印加電圧を逆転させ、発生した次亜塩素酸を含む水を排水タンクに排水するため、発生増加した一般細菌等を確実に除去し、通水路部を衛生的に保つことができる。

［実施形態３］
　次に、本発明の実施形態３に係る電解水生成装置１１０を説明する。実施形態３の全体構成及び操作表示部の外観及び概略フローチャートは、実施形態１の図１、図２、図３と同様である。実施形態３において、実施形態１と同じ構成および作用効果を有するものについては実施形態１と同一の符号を付し、その詳細な説明については実施形態１の説明を援用する。

　実施形態３が実施形態１と異なる部分は、図３の概略フローチャートにおけるステップＳ１４における「洗浄」入力の判定、及びステップＳ３００の洗浄処理（第３の制御モード）が必須であることである。ステップＳ３００の洗浄処理は、電解槽に逆電圧を印加して、次亜塩素酸を含む水を連続的に発生させ、通水路全体に循環させる処理である。

　使用者は定期的な装置全体の洗浄を目的とし、あらかじめ浄水貯留部１ｂに水を供給しておき、操作表示部１８の「洗浄」スイッチ４０を操作することにより洗浄モードを選択して装置全体の洗浄を行うことができる。尚、洗浄を効果的に行うためには、残留塩素分の濃度が高い方が好ましく、例えば、給水タンク１から浄水カートリッジ３を取り外して、水道水等の原水を原水貯留部１ａに供給する。これにより、原水中の残留塩素分は浄水カートリッジ３に吸着されることなく、原水が孔２ａを通過して、浄水貯留部１ｂへ移動する。

　図６は、洗浄処理の内容を説明する詳細フローチャートである。ステップＳ３００で洗浄処理が開始されると、制御部１９は、まずステップＳ３０２で、「洗浄中」ランプ３８を点灯させる。次いでステップＳ３０４で、制御部１９は、導入路切替弁１５をポンプ１３側へ切り替え、吐水路切替弁１２を給水タンク１側へ切り替え、ポンプ１３をオン（駆動）し、極性切替部２０により電解槽６へ供給する電圧の極性をアルカリイオン水生成時とは逆電圧として電解槽６に電気分解を開始させる。

　制御部１９によるステップＳ３０４の操作により、浄水貯留部１ｂの水が導入路切替弁１５を介して電解槽６に送り込まれると共に、電解槽６には逆電圧が印加されているので、正電圧が供給された陰極板８を備えた陰極室６ａで生成された次亜塩素酸を含む酸性イオン水が吐水路１１ａに吐出され、吐水路切替弁１２を介して浄水貯留部１ｂに戻され、ここで酸性イオン水の循環経路が形成される。一方、負電圧が供給された陽極板９を備える陽極室６ｂで生成されたアルカリイオン水は、排水路１０に吐出され、排水タンク２１に貯水される。

　次いで、ステップＳ３０６では、制御部１９は、所定時間Ｄが経過するまで待機する。この所定時間Ｄは、時間経過とともに濃度が高まる次亜塩素酸を含む酸性イオン水により、浄水貯留部１ｂから始まって、導入路４ａ，ポンプ１３，導入路４ｂ，導入路切替弁１５，導入路４ｃ，４ｄ、陰極室６ａ及び陽極室６ｂ、吐水路１１ａ、吐水路切替弁１２，及び吐水路１１ｂを経て浄水貯留部１ｂに戻る通水路の内部が十分洗浄されるのに必要な時間である。

　図８は、実施形態３における電解水生成装置１００の洗浄運転時間（所定時間Ｄ）とその時に発生する循環水の次亜塩素酸の濃度変化を表した特性図である。この特性図から、運転時間の経過と共に次亜塩素酸の濃度が徐々に高くなっているのが分かる。

　ステップＳ３０６で所定時間Ｄが経過すると、制御部１９は、通水路の洗浄が完了したと判断して、ステップＳ３０８へ進む。

　ステップＳ３０８では、制御部１９は、導入路切替弁１５を排出路１４側へ切り替え、吐水路切替弁１２を排水路１０側へ切り替え、ポンプ１３をオフ（停止）し、電解槽６に供給する逆電圧を停止する。

　制御部１９によるステップＳ３０８の操作により、浄水貯留部１ｂから電解槽６への水の供給が停止するとともに、電解槽６への逆電圧供給が停止して、電気分解が停止する。同時に、導入路切替弁１５により電解槽６と排出路１４とが連通し、吐水路切替弁１２により吐水路１１ａと排水路１０とが連通しているので、電解槽６内の滞留水が排水路１０および排出路１４を経由して排水タンク２１に貯水される。このとき、排水路１０の排出口１０ａと排出路１４の排出口１４ａが同じ高さであるため、排水時間が長くなる。これにより次回の機器動作までの間、次亜塩素酸を多く含む水を長く滞留させることができることにより、一般細菌等の除去、増殖防止をすることができる。

　次いでステップＳ３１０で、制御部１９は、所定時間Ｅが経過するまで待機する。この所定時間Ｅは、電解槽６から排水路１０及び排出路１４を介した排水タンク２１への排水が完了する時間である。

　ステップＳ３１０で所定時間Ｅが経過すると、制御部１９は、ステップＳ３１２へ進み、「洗浄中」ランプ３８を消灯して、メインルーチンのステップＳ１０へ戻る。

　以上のように実施形態３の電解水生成装置１００では、電解槽内の陰極および陽極への印加電圧を連続的に逆転させ、発生した次亜塩素酸をポンプにて全通水路に循環させるため、発生増加した一般細菌等を確実に除去し、通水路部を衛生的に保つことができる。

［実施形態４］
　次に、本発明の実施形態４に係る電解水生成装置１１０を説明する。実施形態４の操作表示部の外観及び概略フローチャートは、実施形態１の図２、図３と同様である。実施形態４において、実施形態１及び実施形態３と同じ構成および作用効果を有するものについては実施形態１及び実施形態３と同一の符号を付し、その詳細な説明については実施形態１及び実施形態３の説明を援用する。

　実施形態４が実施形態１および実施形態３と異なる部分は、浄水貯留部１ｂに、次亜塩素酸を含む薬剤を添加する薬剤投入部（薬剤添加部）２２を備え、溶解した薬剤をポンプ１３にて全水通路に循環させるモードを備えた点である。

　図９は、実施形態４の電解水生成装置１１０の概略構造図である。図９において、浄水貯留部１ｂ内に、次亜塩素酸カルシウム等殺菌性のある薬剤を添加することのできる薬剤投入部２２が設けられている。その他の構成は、図１に示した実施形態１と同様であるので、同じ構成要素には、同じ符号を付与して、重複する説明を省略する。

　使用者は定期的な装置全体の洗浄を目的とし、あらかじめ浄水貯留部１ｂに水を供給すると共に薬剤投入部２２に殺菌作用の高い次亜塩素酸カルシウム等の薬剤を投入して溶解させておき、操作表示部１８の「洗浄」スイッチ４０を操作することにより洗浄モードを選択して装置全体の洗浄を行うことができる。

　洗浄処理における制御部１９の制御内容は、図６で説明した実施形態３における洗浄処理の内容と同一であるので説明を省略する。

　図１０は、実施形態４における電解水生成装置１１０の洗浄処理時間と、その時に発生する循環水の次亜塩素酸の濃度変化を表した特性図である。この特性図から、初期的に次亜塩素酸の濃度が高い状態（Ｘで示す個所）から、さらに運転時間の経過と共に次亜塩素酸の濃度が徐々に高くなっているのが分かる。つまり、添加された薬剤の効果により、初期値から次亜塩素酸の濃度が高い。

　以上のように実施形態４の電解水生成装置１１０では、浄水貯留部に次亜塩素酸を含む薬剤を投入する薬剤投入部を備え、溶解した薬剤をポンプにて全通水路に循環させるため、発生増加した一般細菌等をより確実に除去し、通水路部を衛生的に保つことができる。

［実施形態５］
　次に、本発明の実施形態５に係る電解水生成装置１００、１１０を説明する。実施形態５の全体構成及び操作表示部の外観及び概略フローチャートは、実施形態１の図１、図２、図３と同様である。実施形態５において、実施形態１と同じ構成および作用効果を有するものについては実施形態１と同一の符号を付し、その詳細な説明については実施形態１の説明を援用する。

　実施形態５が実施形態１と異なる部分は、陰極板８及び陽極板９がルテニウム、パラジウム、イリジウム、ロジウム、白金等の耐腐食性材質であり、且つ電気分解時の塩素過電圧の低い材質であるところである。実際の長期使用に際しては、原水中の溶存酸素や塩素イオン等の腐食性のある成分により陰極板８及び陽極板９は腐食されていく。この腐食により電気分解時の次亜塩素酸発生効率が低下することになるが、耐腐食性且つ塩素過電圧の低い材質であるため、次亜塩素酸発生効率の低下を防ぐことができる。

　以上のように実施形態５の電解水生成装置１００、１１０では、原水中に腐食性のある成分が多く含まれている場合でも次亜塩素酸発生効率が低下しないため、発生増加した一般細菌等を確実に除去し、通水路部を衛生的に保つことができる。

　発生増加した一般細菌等を確実に除去し、通水路部を衛生的に保つことのできる電解水生成装置を提供することができる。

Claims

　原水が貯留される原水貯留部と、
　隔膜により第１の電極室と第２の電極室とに２分され、原水を電気分解して電解水を生成する電解槽と、
　前記原水貯留部に貯留された原水を前記電解槽に導入する導入路と、
　前記導入路に設けられ、原水を前記電解槽に供給する供給部と、
　前記第１の電極室より吐出された電解水を前記原水貯留部に還流する吐水路と、
　前記第２の電極室より吐出された電解水を排水する排水路と、
　前記供給部の下流側の前記導入路に接続され前記電解槽内の滞留水を排出する排出路と、
　前記導入路と前記排出路との接続部に設けられ、前記供給部と前記電解槽とが連通する流路及び前記排出路と前記電解槽とが連通する流路のいずれかに切替可能な第１の切替弁と、
　前記電解槽、前記供給部、前記第１の切替弁を制御するとともに、前記第１の電極室に配置された第１の電極と前記第２の電極室に配置された第２の電極とに印加する電圧の極性を逆転させる切替えを行う制御部と、を備えた
電解水生成装置。
　前記排水路の下流側端部に設けられた排水口の高さと前記排出路の下流側端部に設けられた排出口の高さとが同一である
請求項１に記載の電解水生成装置。
　前記吐水路と前記排水路とに接続され、前記第１の電極室より吐水された電解水を前記排水路へ流出させる流出路と、
　前記吐水路と前記流出路との接続部に設けられ、前記第１の電極室と前記原水貯留部とが連通する流路及び前記第１の電極室と前記流出路とが連通する流路のいずれかに切替可能な第２の切替弁と、をさらに備えた
請求項１に記載の電解水生成装置。
　第１の制御モードにおいて、
　前記制御部は、電解水の生成が開始されてから第１の所定の時間が経過したとき、前記第１の切替弁を前記排出路と前記電解槽とが連通する流路に切替え、前記第２の切替弁を前記第１の電極室と前記流出路とが連通する流路に切替えるとともに、前記供給部の駆動をオフにし、前記第１の電極と前記第２の電極とに印加される電圧の極性を逆転させ、
　前記制御部は、前記第１の所定の時間の経過後さらに第２の所定の時間が経過したとき、前記第１の電極と前記第２の電極とに印加されている電圧の供給を停止する
請求項３に記載の電解水生成装置。
　第２の制御モードにおいて、
　前記制御部は、電解水の生成が開始されてから第１の所定の時間が経過したとき、前記供給部の駆動を維持して前記第２の切替弁を前記第１の電極室と前記流出路とが連通する流路に切替るとともに、前記第１の電極と前記第２の電極とに印加される電圧の極性を逆転させ、
　前記制御部は、前記第１の所定の時間の経過後さらに第３の所定の時間が経過したとき、前記第１の切替弁を前記排出路と前記電解槽とが連通する流路に切替えるとともに、前記供給部の駆動をオフにし、前記第１の電極と前記第２の電極とに印加されている電圧の供給を停止する
請求項３に記載の電解水生成装置。
　第３の制御モードにおいて、
　前記制御部は、前記第１の切替弁を前記供給部と前記電解槽とが連通する流路に切替え、前記第２の切替弁を前記第１の電極室と前記原水貯留部とが連通する流路に切替えるとともに、前記供給部の駆動をオンにし、電解水の生成時に印加する極性とは逆の極性の電圧を前記第１の電極と前記第２の電極とに印加し、
　前記制御部は、電解水の生成時に印加する極性とは逆の極性の電圧の印加を開始してから第４の所定の時間が経過したとき、前記第１の切替弁を前記排出路と前記電解槽とが連通する流路に切替え、前記第２の切替弁を前記第１の電極室と前記流出路とが連通する流路に切替えるとともに、前記供給部の駆動をオフにし、前記第１の電極と前記第２の電極とに印加されている電圧の供給を停止する
請求項３に記載の電解水生成装置。
　前記原水に殺菌作用を有する薬剤を添加する薬剤添加部をさらに備え、
　前記第３の制御モードにおいて、前記制御部は、前記薬剤添加部をして前記原水に前記薬剤を添加させる
請求項６に記載の電解水生成装置。
　前記第１の電極及び前記第２の電極は、ルテニウム、パラジウム、イリジウム、ロジウム、及び白金の少なくとも１つを含む
請求項１に記載の電解水生成装置。
　前記制御部は、電解水の生成時に印加する極性とは逆の極性の電圧を前記第１の電極と前記第２の電極とに印加して、次亜塩素酸を生成する
請求項１に記載の電解水生成装置。
　前記排水路と前記排出路とから流出される排水を貯留する排水貯留部をさらに備えた
請求項１に記載の電解水生成装置。