(57)【要約】【課題】隔膜式電解槽にてｐＨ値が１３を超えるアルカリ性電解水を効率的に生成する。【解決手段】陽イオンのみが通過するセラミック隔膜４で仕切られた２つの電解室２，３に陽極５、陰極６が夫々配置された電解槽１と、第１の電解室２に、炭酸カリウム、炭酸ナトリウムなどの電解質が含まれる電解質水溶液Ｗ１を供給する電解質水溶液供給手段７と、第２の電解室３に水Ｗを供給する水供給手段８と、陽極５及び陰極６間に電解電圧を印加する電解電圧印加手段９と、第１の電解室２で生成された陽イオンをセラミック隔膜４を通じて第２の電解室３に通過させ、ｐＨ値が１３を超えるアルカリ性電解水Ｗ２を生成すると共に、第１の電解室２で生成された炭酸イオンを二酸化炭素として排気するように、電解条件を調整する電解条件調整手段１０と、第１の電解室２で生成された二酸化炭素及び第２の電解室３で生成された水素を排出する排気手段１１と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽イオンのみが通過するセラミック隔膜で仕切られた２つの電解室に陽極、陰極が夫々配置された電解槽を用い、陰極側からアルカリ性電解水を生成する電解方法であって、
前記電解槽の陽極が配置された第１の電解室に、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素カリウム又は炭酸水素ナトリウムのいずれかの電解質が含まれる電解質水溶液を供給する電解質水溶液供給工程と、
前記電解槽の陰極が配置された第２の電解室に水を供給する水供給工程と、
前記陽極及び陰極間に電解電圧を印加することで陽極、陰極で電解質水溶液、水を夫々電解し、第１の電解室で生成された陽イオンを前記セラミック隔膜を通じて第２の電解室に通過させ、第２の電解室の水酸基と化合させることでｐＨ値が１３を超えるアルカリ性電解水を生成する電解工程と、
この電解工程と並行して行われ、第１の電解室で生成された炭酸イオンを二酸化炭素として排出すると共に、第２の電解室で生成された水素を排出する排気工程と、
を備えたことを特徴とする電解方法。
【請求項２】
陽イオンのみが通過するセラミック隔膜で仕切られた２つの電解室に陽極、陰極が夫々配置された電解槽と、
この電解槽の陽極が配置された第１の電解室に、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素カリウム又は炭酸水素ナトリウムのいずれかの電解質が含まれる電解質水溶液を供給する電解質水溶液供給手段と、
前記電解槽の陰極が配置された第２の電解室に水を供給する水供給手段と、
前記陽極、陰極で電解質水溶液、水を夫々電解するように前記陽極及び陰極間に電解電圧を印加する電解電圧印加手段と、
第１の電解室で生成された陽イオンを前記セラミック隔膜を通じて第２の電解室に通過させ、第２の電解室の水酸基と化合させることでｐＨ値が１３を超えるアルカリ性電解水を生成すると共に、第１の電解室で生成された炭酸イオンを二酸化炭素として排気するように、前記電解電圧及び陽極・陰極間に流れる電解電流に関する電解条件を調整する電解条件調整手段と、
第１の電解室で生成された二酸化炭素及び第２の電解室で生成された水素を排出する排気手段と、
を備えたことを特徴とする電解装置。
【請求項３】
請求項２記載の電解装置において、
前記電解質水溶液供給手段は電解質濃度が５％を超える電解質水溶液を供給するものであることを特徴とする電解装置。
【請求項４】
請求項２又は３記載の電解装置において、
前記電解質水溶液供給手段は定期的又は不定期的に電解質が補給可能な電解質補給部を有していることを特徴とする電解装置。
【請求項５】
請求項２ないし４いずれかに記載の電解装置において、
前記電解条件調整手段は、前記電解槽の第２の電解室に、当該第２の電解室で生成されるアルカリ性電解水のｐＨ値が検出可能なｐＨ検出器を有し、当該ｐＨ検出器にて検出されたｐＨ値が１３を超える予め決められた目標値に到達した条件で前記電解電圧印加手段による電解電圧の印加動作を停止することを特徴とする電解装置。
【請求項６】
請求項２ないし５いずれかに記載の電解装置にて生成されたｐＨ値が１３を超えるアルカリ性電解水を含む電解式洗浄剤。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アルカリ性電解水を生成する電解方法に係り、特に、ｐＨ値が１３を超える強アルカリ性電解水を生成する上で有効な電解方法及びその装置並びにこの電解装置にて製造される電解式洗浄剤に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来この種の電解方法としては例えば特許文献１〜４に記載のものが既に提供されている。
特許文献１には、塩化ナトリウム等の電解質を添加した電解液を電解するために、電解槽、対構成の電極と隔膜から構成される二槽式電解イオン水製造装置が開示されている。
特許文献２には、電気分解を行う電解槽に陽極側と陰極側とを区画するイオン交換膜を配置し、陽極側に炭酸カリウムを含む電解質水溶液を供給し、陰極側に純水を供給して、電気分解により強アルカリイオン水を生成する製造方法が開示されている。
特許文献３には、機械加工用油剤の一要素である水としてアルカリ性電解水が用いられ、このアルカリ性電解水が、純水と、炭酸カリウムを含む電解質水溶液と、カリウムイオンのみを通過させるイオン交換膜を用いた電気分解により生成されるｐＨ値が１０．５以上１３．０以下である態様が開示されている。
特許文献４には、粘土鉱物を焼成した粒状或いは焼成したセラミックを粒状に破砕したセラミックが、そのセラミック１００重量部に対して５〜１００重量部の水溶性高分子でバインドされ、平面又は曲面状の型枠で乾燥された電気分解用セラミック隔膜が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第３１４５３４７号公報（従来の技術，図３）
【特許文献２】特開２００４−２７５８４１号公報（発明の実施の形態，図１）
【特許文献３】特開２０１２−９２２０５号公報（発明を実施するための形態，図２）
【特許文献４】特開２００５−１７１３５１号公報（発明を実施するための最良の形態，図４）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、いずれの特許文献１〜４にあっても、ｐＨ値が１３を超えるアルカリ性電解水を生成することは不可能であった。
【０００５】
本発明が解決しようとする技術的課題は、隔膜式電解槽を用いて、ｐＨ値が１３を超えるアルカリ性電解水を効率的に生成する電解方法及びその装置並びに電解式洗浄剤を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に係る発明は、陽イオンのみが通過するセラミック隔膜で仕切られた２つの電解室に陽極、陰極が夫々配置された電解槽を用い、陰極側からアルカリ性電解水を生成する電解方法であって、前記電解槽の陽極が配置された第１の電解室に、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素カリウム又は炭酸水素ナトリウムのいずれかの電解質が含まれる電解質水溶液を供給する電解質水溶液供給工程と、前記電解槽の陰極が配置された第２の電解室に水を供給する水供給工程と、前記陽極及び陰極間に電解電圧を印加することで陽極、陰極で電解質水溶液、水を夫々電解し、第１の電解室で生成された陽イオンを前記セラミック隔膜を通じて第２の電解室に通過させ、第２の電解室の水酸基と化合させることでｐＨ値が１３を超えるアルカリ性電解水を生成する電解工程と、この電解工程と並行して行われ、第１の電解室で生成された炭酸イオンを二酸化炭素として排出すると共に、第２の電解室で生成された水素を排出する排気工程と、を備えたことを特徴とする電解方法である。
【０００７】
請求項２に係る発明は、陽イオンのみが通過するセラミック隔膜で仕切られた２つの電解室に陽極、陰極が夫々配置された電解槽と、この電解槽の陽極が配置された第１の電解室に、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素カリウム又は炭酸水素ナトリウムのいずれかの電解質が含まれる電解質水溶液を供給する電解質水溶液供給手段と、前記電解槽の陰極が配置された第２の電解室に水を供給する水供給手段と、前記陽極、陰極で電解質水溶液、水を夫々電解するように前記陽極及び陰極間に電解電圧を印加する電解電圧印加手段と、第１の電解室で生成された陽イオンを前記セラミック隔膜を通じて第２の電解室に通過させ、第２の電解室の水酸基と化合させることでｐＨ値が１３を超えるアルカリ性電解水を生成すると共に、第１の電解室で生成された炭酸イオンを二酸化炭素として排気するように、前記電解電圧及び陽極・陰極間に流れる電解電流に関する電解条件を調整する電解条件調整手段と、第１の電解室で生成された二酸化炭素及び第２の電解室で生成された水素を排出する排気手段と、を備えたことを特徴とする電解装置である。
【０００８】
請求項３に係る発明は、請求項２に係る電解装置において、前記電解質水溶液供給手段は電解質濃度が５％を超える電解質水溶液を供給するものであることを特徴とする電解装置である。
請求項４に係る発明は、請求項２又は３に係る電解装置において、前記電解質水溶液供給手段は定期的又は不定期的に電解質が補給可能な電解質補給部を有していることを特徴とする電解装置である。
請求項５に係る発明は、請求項２ないし４いずれかに係る電解装置において、前記電解条件調整手段は、前記電解槽の第２の電解室に、当該第２の電解室で生成されるアルカリ性電解水のｐＨ値が検出可能なｐＨ検出器を有し、当該ｐＨ検出器にて検出されたｐＨ値が１３を超える予め決められた目標値に到達した条件で前記電解電圧印加手段による電解電圧の印加動作を停止することを特徴とする電解装置である。
請求項６に係る発明は、請求項２ないし５いずれかに係る電解装置にて生成されたｐＨ値が１３を超えるアルカリ性電解水を含む電解式洗浄剤である。
【発明の効果】
【０００９】
請求項１に係る発明によれば、隔膜式電解槽を用いて、ｐＨ値が１３を超えるアルカリ性電解水を効率的に生成することができる。
請求項２に係る発明によれば、隔膜式電解槽を用いて、ｐＨ値が１３を超えるアルカリ性電解水を効率的に生成することが可能な電解装置を提供することができる。
請求項３に係る発明によれば、本構成を有さない態様に比べて、電解効率を向上させることができ、ｐＨ値が１３を超えるアルカリ性電解水の生成効率を高めることができる。
請求項４に係る発明によれば、本構成を有さない態様に比べて、電解質水溶液の補充を無駄なく実施することができる。
請求項５に係る発明によれば、本構成を有さない態様に比べて、所望のｐＨ値のアルカリ性電解水を確実に得ることができる。
請求項６に係る発明によれば、本構成を有さない態様に比べて、広範囲のｐＨ値の電解式洗浄剤を簡単に作製することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】（ａ）は本発明が適用された電解装置の実施の形態の概要を示す説明図、（ｂ）は（ａ）の電解装置の電解原理を模式的に示す説明図である。
【図２】実施の形態１に係る電解装置としての電解式洗浄水製造装置の全体構成を示す説明図である。
【図３】図２の電解式洗浄水製造装置の電解槽周りの要部を示す説明図である。
【図４】（ａ）は実施の形態１で用いられる電解槽のセラミック隔膜の一例を示す説明図、（ｂ）はセラミック隔膜の分子構造を模式的に示す説明図である。
【図５】実施の形態１に係る電解式洗浄水製造装置による洗浄水製造制御過程を示すフローチャートである。
【図６】実施の形態１に係る電解式洗浄水製造装置の電解槽内での電解処理を模式的に示す説明図である。
【図７】（ａ）は実施の形態１に係る電解槽での電解条件を示す説明図、（ｂ）は電解条件としての電解電圧（又は電解電流）と電解質水溶液から生成される二酸化炭素の生成量との関係を模式的に示す説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
◎実施の形態の概要
図１（ａ）は本発明が適用される電解装置の実施の形態の概要を模式的に示す説明図である。
同図において、電解装置は、陽イオンのみが通過するセラミック隔膜４で仕切られた２つの電解室２，３に陽極５、陰極６が夫々配置された電解槽１と、この電解槽１の陽極５が配置された第１の電解室２に、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素カリウム又は炭酸水素ナトリウムのいずれかの電解質が含まれる電解質水溶液Ｗ１を供給する電解質水溶液供給手段７と、電解槽１の陰極６が配置された第２の電解室３に水Ｗを供給する水供給手段８と、陽極５、陰極６で電解質水溶液Ｗ１、水Ｗを夫々電解するように陽極５及び陰極６間に電解電圧を印加する電解電圧印加手段９と、第１の電解室２で生成された陽イオンをセラミック隔膜４を通じて第２の電解室３に通過させ、第２の電解室３の水酸基と化合させることでｐＨ値が１３を超えるアルカリ性電解水Ｗ２を生成すると共に、第１の電解室２で生成された炭酸イオンを二酸化炭素として排気するように、電解電圧及び陽極５・陰極６間に流れる電解電流に関する電解条件を調整する電解条件調整手段１０と、第１の電解室２で生成された二酸化炭素及び第２の電解室３で生成された水素を排出する排気手段１１と、を備えている。
【００１２】
このような技術的手段において、電解槽１として、一般的な樹脂製イオン交換膜ではなくセラミック隔膜４を使用しているのは、ｐＨ値が１３を超えるアルカリ性電解水Ｗ２に耐える耐久性を考慮したものである。
電解槽１としては、連続式、バッチ式のいずれでも適用可能である。ここで、バッチ式の場合には低電圧、低電流での電解が可能であるが、循環用のポンプタンクが必要不可欠になる。一方、連続式の場合には循環系統が不要で構造を簡略化することが可能であるが、大電流での電解若しくは小流量での電解が必要である。
また、電解槽１のセラミック隔膜４とは、負帯電性を有するセラミックで陽イオンを通過させる隔膜として構成されたものであればよい。ここで、セラミック隔膜４としては陽イオン交換能を有する鉱石を利用する態様が挙げられる。この種の鉱石としては、ゼオライト、カオリナイト、長石等が代表的である。この種の鉱石は、結晶全体が帯電しているのではなく、かご形の結晶の内側、つまりイオンが通過する場所が負に帯電するものである。ゼオライトを例に挙げれば、ゼオライトを構成するケイ素、アルミニウム及び酸素が三次元的に組み合わされることで起こる現象であり、ケイ素の周りが電気的に中性で、アルミニウムの周りが−１価になることから、負に帯電することになるのである。このため、これらの鉱石製隔膜は陽イオンを選択的に通過させる事が可能である。
更に、電解槽１の電極（陽極５・陰極６）の材料としては適宜選定して差し支えないが、陰極６側でｐＨ値が１３を超えるアルカリ性電解水Ｗ２を生成することから、陰極６としては耐アルカリ性の高い材料（例えばチタン）を使用するようにすればよい。
そして更に、電解質水溶液Ｗ１としては、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素カリウム又は炭酸水素ナトリウム（重曹）のいずれをも使用可能であるが、電解効率を考慮すると、炭酸カリウム、炭酸ナトリウムが好ましい。
更にまた、水供給手段８の水としては、純水が好ましいが、水道水をも使用可能である。
【００１３】
また、電解電圧印加手段９としては、セラミック隔膜４を通じて陽極５側の陽イオンが陰極６側に移動し、かつ、陰極６側でｐＨ値が１３を超えるアルカリ性電解水Ｗ２を生成するものであればよく、電解電圧、電極（陽極５・陰極６）間のインピダンスに依存する電解電流、電解処理時間などを適宜選定すればよい。
更に、電解条件調整手段１０としては、ｐＨ値が１３を超えるアルカリ性電解水Ｗ２を生成すること、及び、炭酸イオンを二酸化炭素として排気可能であることを満たすように、電解条件（電解電圧、電解電流）を調整するようにすればよい。
更にまた、排気手段１１としては、夫々の電解室２，３で生成されるガス（ＣＯ２、Ｈ２）は電解室２，３内に溜まると室内圧が上昇してしまうことから、これを排気するものであればよい。この種の排気手段１１としては例えば電解室２，３に連通するように付加すればよく、電解室２，３を区画する電解槽１に直接設けてもよいし、あるいは、電解室２，３に連通する連通室を別途設け、この連通室を区画する区画部材に付加するようにしてもよい。また、排気手段１１の排気口は常時開放されていてもよいし、あるいは、定期的若しくは不定期的に開閉するように開閉機構を付加してもよい。
【００１４】
このような電解装置を用いた電解方法は、図１（ａ）（ｂ）に示すように、陽イオンのみが通過するセラミック隔膜４で仕切られた２つの電解室２，３に陽極５、陰極６が夫々配置された電解槽１を用い、陰極６側からアルカリ性電解水Ｗ２を生成する電解方法であって、電解槽１の陽極５が配置された第１の電解室２に、炭酸カリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素カリウム又は炭酸水素ナトリウムのいずれかの電解質が含まれる電解質水溶液Ｗ１を供給する電解質水溶液供給工程と、電解槽１の陰極６が配置された第２の電解室３に水Ｗを供給する水供給工程と、陽極５及び陰極６間に電解電圧を印加することで陽極５、陰極６で電解質水溶液Ｗ１、水Ｗを夫々電解し、第１の電解室２で生成された陽イオン（Ｋ＋又はＮａ＋）をセラミック隔膜４を通じて第２の電解室３に通過させ、第２の電解室３の水酸基（ＯＨ−）と化合させることでｐＨ値が１３を超えるアルカリ性電解水Ｗ２を生成する電解工程と、この電解工程と並行して行われ、第１の電解室２で生成された炭酸イオン（ＣＯ３２−）を二酸化炭素（ＣＯ２）として排出すると共に、第２の電解室３で生成された水素（Ｈ２）を排出する排気工程と、を備えたものである。尚、第１の電解室２では陽極５周辺から酸素（Ｏ２）も生成されることから、排気工程にて二酸化炭素（ＣＯ２）と共に排出される。
【００１５】
次に、本実施の形態に係る電解装置の代表的態様又は好ましい態様について説明する。
先ず、電解質水溶液供給手段７の好ましい態様としては、電解質濃度が５％を超える電解質水溶液Ｗ１を供給するものが挙げられる。このように、電解質濃度が５％を超える電解質水溶液Ｗ１を使用すると、電極（陽極５・陰極６）間インピダンスが低下することから、その分、電解電流が増加することになり、電解処理が促進される。
また、電解質水溶液供給手段７の他の好ましい態様としては、定期的又は不定期的に電解質が補給可能な電解質補給部を有しているものが挙げられる。
第１の電解室２には、電解工程後に炭酸イオンが残らず、二酸化炭素として排気されるため、電解質水溶液Ｗ１が劣化した場合には、電解質が不足している状態であることから、本態様では、電解質だけを補給することが可能である。このため、第１の電解室２で陽イオンが第２の電解室３に移動することに伴って炭酸イオンが残留してしまう場合には、劣化した電解質水溶液Ｗ１を一部廃棄して新しい電解質水溶液Ｗ１を供給することが必要になるが、本態様では前述した一部廃棄が不要になることから、電解質資材を無駄に消耗しない点で好ましい。
【００１６】
更に、電解条件調整手段１０の好ましい態様としては、電解槽１の第２の電解室３に、当該第２の電解室３で生成されるアルカリ性電解水Ｗ２のｐＨ値が検出可能なｐＨ検出器１２を有し、当該ｐＨ検出器１２にて検出されたｐＨ値が１３を超える予め決められた目標値に到達した条件で電解電圧印加手段９による電解電圧の印加動作を停止する態様が挙げられる。
本態様は、ｐＨ検出器１２を付加し、所望のｐＨ値のアルカリ性電解水Ｗ２を得る上で有効である。
つまり、本態様によれば、第２の電解室３ではアルカリ性電解水Ｗ２が生成され、生成量が増加するに伴ってｐＨ値が変化するが、ｐＨ検出器１２のｐＨ値が１３を超える所望の目標値のアルカリ性電解水Ｗ２に至ったか否かを判別することが可能である。そして、図示外の制御装置がｐＨ検出器１２の検出情報に基づいて目標値に到達したと判断したときに、電解電圧印加手段９による印加電圧の印加動作を停止するため、所望のｐＨ値のアルカリ性電解水Ｗ２が得られる。
【００１７】
◎実施の形態１
−電解式洗浄水製造装置−
図２は実施の形態１に係る電解装置としての電解式洗浄水製造装置の全体構成を示す。
同図において、電解式洗浄水製造装置２０は、隔膜式電解槽２１と、この隔膜式電解槽２１に供給すべき電解質水溶液Ｗ１を貯留する電解質水溶液タンク２２（図中Ｔ１で表記）と、隔膜式電解槽２１に供給すべき原水Ｗ（本例では純水）を貯留する原水タンク２３（図中Ｔ２で表記）と、隔膜式電解槽２１で生成された洗浄水を貯留する洗浄水タンク２４（図中Ｔ３で表記）と、を備えている。
そして、隔膜式電解槽２１と電解質水溶液タンク２２との間には循環用配管２５，２６が連通接続され、電解質水溶液Ｗ１を供給する側の循環用配管２５には供給ポンプ２７（図中Ｐ１で表記）が設けられている。また、隔膜式電解槽２１と原水タンク２３との間には供給用配管２８が連通接続されると共に供給ポンプ２９（図中Ｐ２で表記）が設けられている。更に、隔膜式電解槽２１と洗浄水タンク２４との間には排出用配管３０が接続されると共に排出ポンプ３１（図中Ｐ３で表記）が設けられている。
【００１８】
−隔膜式電解槽−
本実施の形態において、隔膜式電解槽２１は、図２及び図４に示すように、電解質水溶液Ｗ１が収容される第１の電解室４１と、原水Ｗが収容される第２の電解室４２とをセラミック隔膜４３にて区画し、第１の電解室４１には電極としての陽極４４を、第２の電解室４２に電極としての陰極４５を夫々配置したものである。
本例では、電解質水溶液Ｗ１としては、電解質として炭酸カリウム又は炭酸ナトリウムが用いられている。そして、本例では電解質水溶液Ｗ１の電解質濃度は５％（本例では重量％濃度）以上の高濃度に選定されている。
また、セラミック隔膜４３としては、例えばゼオライト５０が用いられている。このゼオライト５０は、図４（ａ）に示すように、ケイ素（Ｓｉ）とアルミニウム（Ａｌ）とが酸素（Ｏ）を介して結合した構造をしており、ゼオライト５０の骨格はＳｉ−Ｏ−Ａｌ−Ｏ−Ｓｉの構造が三次元的に組み合わさることによって形成されている。このゼオライト５０の骨格構造中では、アルミニウム（＋３価）とケイ素（＋４価）とが酸素（−２価）を互いに共有するため、ケイ素の周りは電気的に中性となり、アルミニウムの周りは−１価の負帯電状態になる。
図４（ｂ）は代表的なゼオライト５０であるＡ型ゼオライトの骨格構造を模式的に示したものであり、骨格中に分子レベルの細孔５１を有するが、負帯電している骨格構造の細孔５１にはこの負電荷を補償する陽イオン５２（本例ではＫ＋又はＮａ＋）が必要になるという原理から、細孔５１からは陽イオン５２のみが通過可能という機能が発揮される。このため、このような構造のセラミック隔膜４３は第１の電解室４１中の陽イオン５２（Ｋ＋又はＮａ＋）のみを通過させる働きをする。
更に、電極としての陽極４４、陰極４５の材料としては適宜選定して差し支えないが、第２の電解室４２に配置される陰極４５はｐＨ値が１３を超える洗浄水Ｗ２に浸漬することになるため、少なくともこれに耐え得る材料、例えばチタン製であることを要する。
【００１９】
また、本実施の形態では、図３に示すように、電極としての陽極４４、陰極４５間には電解電圧Ｖｅ印加用の電解電源６１が電源スイッチ６２を介して接続されている。
更に、本実施の形態では、電解質水溶液タンク２２は電解槽２１の第１の電解室４１と連通しており、また、原水タンク２３、洗浄水タンク２４は電解槽２１の第２の電解室４２と連通している。尚、電解槽２１及び各タンク２２〜２４のそれぞれの配管接続部には必要に応じて開閉バルブ（図示せず）が装備される。
更にまた、本実施の形態では、第２の電解室４２を区画する電解槽２１のうち電極としての陰極４５に近い内壁にはｐＨ検出器６３が装備されている。
また、各電解室４１，４２を区画する電解槽２１の上壁には夫々排気ダクト６４，６５が設けられている。
【００２０】
−各タンク−
本実施の形態では、電解質水溶液タンク２２は電解質水溶液Ｗ１の濃度を検出するための濃度検出器７１を装備しており、この濃度検出器７１の情報に基づいて電解質Ｍ（炭酸カリウム又は炭酸ナトリウム）を適宜補充可能に構成されている。
また、原水タンク２３は例えばフロート式電極からなる液面検出器７２を有しており、この液面検出器７２の情報に基づいて原水Ｗを適宜補充可能に構成されている。
更に、洗浄水タンク２４は例えば浸漬式電極からなる多段レベルの液面検出器７３を有しており、この液面検出器７３の情報に基づいて電解槽２１にて生成された洗浄水Ｗ２の排出量を調整するように、あるいは、洗浄水タンク２４内の洗浄水Ｗ２の貯留量を管理するように構成されている。
【００２１】
−制御装置−
本実施の形態において、電解式洗浄水製造装置２０は、図３に示すように、制御装置１００によって制御されている。
この制御装置１００は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭ及びＩＯポートなどを含むマイクロコンピュータにて構成されており、操作盤１１０からの操作信号、ｐＨ検出器６３、濃度検出器７１、液面検出器７２，７３などの各検出信号をＩＯポートを介して取り込み、ＣＰＵにてＲＯＭに予め格納していた洗浄水製造制御プログラム（図５参照）を実行し、電源スイッチ６２、供給ポンプ２７，２９、排出ポンプ３１に対してＩＯポートを介して夫々制御信号を送出するようになっている。
本例では、操作盤１１０には電解式洗浄水製造装置２０の製造ステップの状況やｐＨ検出器６３、濃度検出器７１、液面検出器７２，７３の状態が表示可能な表示部１１１を有しており、オペレータは表示部１１１の表示内容を確認しながら洗浄水の製造過程を監視し得るようになっている。
【００２２】
−電解式洗浄水製造装置の作動−
次に、本実施の形態に係る電解式洗浄水製造装置の作動について説明する。
今、図３及び図５に示すように、操作盤１１０のスタートスイッチ（図示せず）をオンすると、制御装置１００は供給ポンプ２７（Ｐ１），２９（Ｐ２）を稼動し、電解槽２１の第１の電解室４１に電解質水溶液Ｗ１を、電解槽２１の第２の電解室４２に原水Ｗを夫々注入し、電解質水溶液Ｗ１、原水Ｗの充填量が陽極４４及び陰極４５に対して十分に浸漬する所定の位置に到達したか否かを例えば図示外の液面検出器でチェックする。
そして、各電解室４１，４２に電解質水溶液Ｗ１及び原水Ｗが所定量充填されると、制御装置１００は、供給ポンプ２７（Ｐ１），２９（Ｐ２）を停止した後、電源スイッチ４６をオンすることで電極（陽極４４・陰極４５）間に電解電圧Ｖｅを印加する。
【００２３】
この状態において、隔膜式電解槽２１内では一連の電解処理が実施される。
この一連の電解処理は、アルカリ性電解水からなる洗浄水を電解にて生成する電解工程と、電解工程に伴って各電解室４１，４２にて生成された気体を排出する排気工程と、が並行して行われる。
＜電解工程＞
本例の電解工程は以下のような原理で行われる。
先ず、電解槽２１のうち陽極４４側の第１の電解室４１では、図６に示すように、電解質水溶液Ｗ１の電解質である炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）が溶解する。すると、炭酸カリウム（Ｋ２ＣＯ３）は以下の（Ａ）に示すように電離する。
炭酸カリウム(Ｋ２ＣＯ３)→カリウムイオン(２Ｋ＋)＋炭酸イオン(ＣＯ３２−)  …(Ａ)
そして、電解槽２１のうち陰極４５側の第２の電解室４２では、電解開始時には、多少の不純物を除いては水（Ｈ２Ｏ）しか存在していない。
この状態において、セラミック隔膜４３は陽イオンしか通過できないため、陽極４４側の第１の電解室４１内のカリウムイオン（Ｋ＋）が陰極４５の第２の電解室４２へと移動して水酸化カリウム（ＫＯＨ）を生成する。
一方、陽極４４側の第１の電解室４１では、カリウムイオン（Ｋ＋）の移動に伴い、溶液がアルカリ性から酸性側にシフトする。
このとき、第１の電解室４１内の溶液中では、以下の（Ｂ），（Ｃ）のような反応が起こる。
炭酸イオン(ＣＯ３２−)＋水素イオン(Ｈ＋)→炭酸水素イオン(ＨＣＯ３−)      …(Ｂ)
炭酸水素イオン(ＨＣＯ３−)＋水素イオン(Ｈ＋)                                                                      →水(Ｈ２Ｏ)＋二酸化炭素(ＣＯ２)        …(Ｃ)
また、陰極４５側の第２の電解室４２では、水酸化カリウム（ＫＯＨ）の生成量が増加するにつれて水酸化カリウム（ＫＯＨ）水溶液のｐＨ値が次第に大きくなる。
そして、本例では、水酸化カリウム（ＫＯＨ）のｐＨ値は１３を超える目標値である所定のレベル（例えば１３．８）に至る。
このとき、第２の電解室４２の一部はセラミック隔膜４３で区画されているが、このセラミック隔膜４３はｐＨ値が１３を超える所定のレベルの水酸化カリウム（ＫＯＨ）に耐え得る耐性を有していることから、セラミック隔膜４３が強アルカリ性の水酸化カリウム（ＫＯＨ）によって劣化する懸念はない。また、第２の電解室４２の陰極４５はチタン製で構成されているため、強アルカリ性の水酸化カリウム（ＫＯＨ）によって劣化する懸念はない。
【００２４】
＜排気工程＞
第１の電解室４１の陽極４４の周りでは、前述したように、電解により酸素（Ｏ２）が生成され（図６中Ｉ参照）、また、本例では、炭酸イオン（ＣＯ３２−）は電解により水素イオン（Ｈ＋）を受け取り、水（Ｈ２Ｏ）と二酸化炭素（ＣＯ２）とに分離して生成される（図６中ＩＩ参照）。
このとき、このような炭酸イオン（ＣＯ３２−）の反応について調べたところ、図７（ａ）（ｂ）に示すように、陽極４４、陰極４５の電極間のインピダンスをＲｅとした場合に、電解電圧Ｖｅをある閾値Ｖｔｈ以上に設定した電解条件で二酸化炭素（ＣＯ２）の生成量が増加する傾向が確認された。一方、電解電圧Ｖｅを前述した閾値Ｖｔｈ未満にすると、電解処理は実施されるものの二酸化炭素（ＣＯ２）はほとんど生成されず、電解質水溶液Ｗ１には炭酸イオン（ＣＯ３２−）が多く残留することが確認された。
ここで、電解電圧Ｖｅの閾値Ｖｔｈは、第１の電解室４１での陽極４４周りの電解に際し、二酸化炭素（ＣＯ２）が生成される反応を引き起こす程度以上のレベルに設定されていればよく、陽極４４、陰極４５の電極間のインピダンスに応じて適宜選定される。
尚、本例では、電解条件として、図７（ａ）（ｂ）に示すように、電解電圧Ｖｅの閾値Ｖｔｈを基準に電解電圧Ｖｅを選定するようにしているが、電極間を流れる電解電流Ｉｅの予め決められた閾値Ｉｔｈを基準に電解電流Ｉｅを選定するようにしてもよいことは勿論である。
このように、第１の電解室４１では、酸素（Ｏ２）及び二酸化炭素（ＣＯ２）が生成されるが、図２及び図６に示すように、これらの気体は排気ダクト６４を介して排出される。
また、第２の電解室４２の陰極４５周りでは、前述したように、電解により水素（Ｈ２）が生成される（図６中ＩＩＩ参照）が、この水素（Ｈ２）は排気ダクト６５から排出される。
【００２５】
＜洗浄水の取出工程＞
このような電解処理が実施され、生成された水酸化カリウム（ＫＯＨ）のｐＨ値が１３を超える目標値に到達すると、制御装置１００はｐＨ検出器６３からの検出信号に基づいて所望の水酸化カリウム（ＫＯＨ）からなる洗浄水Ｗ２の生成が完了したことを認識する。
この後、図５に示すように、制御装置１００は排出ポンプ３１（Ｐ３）を稼動し、電解槽２１の第２の電解室４２から洗浄水Ｗ２を排出する。
そして、制御装置１００は洗浄水タンク２４（Ｔ３）の洗浄水Ｗ２の液面情報を液面検出器７３から認識し、洗浄水Ｗ２の液面が目標値に達した段階で排出ポンプ３１（Ｐ３）を停止する。
このように排出された洗浄水Ｗ２は洗浄水タンク２４（Ｔ３）内に貯留され、そのまま、あるいは、水で希釈された状態で、洗浄対象物に対して例えば殺菌を目的とした洗浄に供される。
【００２６】
＜電解質・原水の補充工程＞
電解槽２１内の第１の電解室４１における電解質水溶液Ｗ１が陽極４４周りで電解すると、前述したように、カリウムイオン（Ｋ＋）が第２の電解室４２に移動し、また、炭酸イオン（ＣＯ３２−）が二酸化炭素（ＣＯ２）として排気されることから、電解質水溶液Ｗ１の濃度は低下する。
この状態において、電解槽２１内の電解質水溶液Ｗ１は電解質水溶液タンク２２（Ｔ１）に対して循環移動することから、電解槽２１の電解質水溶液Ｗ１の濃度が低下すると、結果的に、電解質水溶液タンク２２（Ｔ１）の電解質水溶液Ｗ１の濃度が低下する。
このとき、制御装置１００は濃度検出器７１からの検出信号に基づいて電解質水溶液タンク２２（Ｔ１）内の電解質水溶液Ｗ１の濃度が低下したことを認識し、例えば表示部１１１に電解質水溶液Ｗ１の濃度低下表示をするようにすれば、オペレータはそのことを認識し、電解質水溶液タンク２２（Ｔ１）に電解質Ｍを適宜補充するようにすればよい。
また、原水タンク２３（Ｔ２）内の原水Ｗが減少してきた場合には、例えば制御装置１００で液面検出器７２からの検出信号を監視しておき、原水Ｗが予め決められたレベルまで減少したことを例えば表示部１１１に原水Ｗのレベル低下表示をするようにすれば、オペレータはそのことを認識し、原水タンク２３（Ｔ２）に原水Ｗを適宜補充するようにすればよい。
【符号の説明】
【００２７】
１…電解槽，２…第１の電解室，３…第２の電解室，４…セラミック隔膜，５…陽極，６…陰極，７…電解質水溶液供給手段，８…水供給手段，９…電解電圧印加手段，１０…電解条件調整手段，１１…排出手段，１２…ｐＨ検出器，Ｗ…水，Ｗ１…電解質水溶液，Ｗ２…アルカリ性電解水
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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