(57)【要約】【課題】利便性の高い機能水発生器を提供することを目的とする。【解決手段】  電解容器１内に陽極及び陰極から成る電気分解部４が設けられ、電解容器１内に供給された水Ｗ0を電気分解部４にて電気分解することにより機能水Ｗ1を生成した後、電解容器１から機能水Ｗ1を排出する際に、陽極９及び陰極１０の両電極が浸漬するように電解容器１内に機能水Ｗ1を残留させ、電気分解部４の電極に対して機能水生成時とは逆向きの電流を流すことにより、機能水生成時に電極に付着した硬度成分を水中に溶出させる電極洗浄を行う機能水発生器であって、電気分解により生成した機能水Ｗ1を貯蔵する機能水貯蔵部２と、電極洗浄により生成するアルカリ水Ｗ2を貯蔵するアルカリ水貯蔵部８とが別個に形成された構成とする。【選択図】        図１
2014050809.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解容器内に陽極及び陰極から成る電気分解部が設けられ、前記電解容器内に供給された水を前記電気分解部にて電気分解することにより機能水を生成した後、電解容器から前記機能水を排出する際に、前記陽極及び陰極の両電極が浸漬するように電解容器内に機能水を残留させ、前記電気分解部の電極に対して機能水生成時とは逆向きの電流を流すことにより、機能水生成時に電極に付着した硬度成分を水中に溶出させる電極洗浄を行う機能水発生器であって、前記電気分解により生成した機能水を貯蔵する機能水貯蔵部と、前記電極洗浄により生成するアルカリ水を貯蔵するアルカリ水貯蔵部とが前記電解容器とは別に形成されたことを特徴とする機能水発生器。
【請求項２】
前記機能水及びアルカリ水を電解容器から排出する排出部が設けられ、前記排出部は、一端側が前記電解容器に接続され、他端側が分岐部を介して分岐形成された配管と、前記配管に介装される流路切替部材とから構成され、前記配管の他端側に、前記機能水貯蔵部と、前記電極洗浄後に生成するアルカリ水を貯蔵するアルカリ水貯蔵部とが接続されたことを特徴とする請求項１に記載の機能水発生器。
【請求項３】
前記排出部の配管の一端側が前記電解容器の底部に接続され、前記排出部が閉鎖された状態で前記電解容器に供給された水を電気分解した後に、前記流路切替部材により、前記電解容器とアルカリ水貯蔵部との間の流路を閉じた状態のまま、電解容器と機能水貯蔵部との間の流路を開放したときに、前記電気分解部の両電極全体が浸漬する量の機能水が電解容器内に残存するように前記機能水貯蔵部の位置を設定したことを特徴とする請求項２に記載の機能水発生器。
【請求項４】
前記電極洗浄を行った後に、前記流路切替部材により、前記電解容器と機能水貯蔵部との間の流路を閉じた状態のまま、電解容器とアルカリ水貯蔵部との間の流路を開放したときに、電解容器内のアルカリ水がアルカリ水貯蔵部に流入するようにアルカリ水貯蔵部の位置を設定したことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の機能水発生器。
【請求項５】
前記陽極と陰極とが垂直方向に平行に対向配置されたことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の機能水発生器。
【請求項６】
前記電気分解部の陽極が陰極よりも上側に配されていることを特徴とする請求項５に記載の機能水発生器。
【請求項７】
前記電気分解部の陰極が陽極よりも上側に配されていることを特徴とする請求項５に記載の機能水発生器。
【請求項８】
前記電解容器内に、前記電気分解部に付着する気泡を除去する気泡除去装置が設けられたことを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載の機能水発生器。
【請求項９】
前記電解容器内において、陽極及び陰極の端部は前記電解容器の内壁から５ｍｍ以上離れていることを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の機能水発生器。
【請求項１０】
前記機能水貯蔵部に貯蔵された機能水をミスト又はスチームの形で空気中に放出することを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載の機能水発生器。
【請求項１１】
前記電解容器内及び拡散部のいずれの水中にも卑金属を含まないことを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の機能水発生器。
【請求項１２】
空気の清浄化又は加湿用途として用いられることを特徴とする請求項１０に記載の機能水発生器。
【請求項１３】
前記アルカリ水が皮膚洗浄用として使用されることを特徴とする請求項１〜１０のいずれかに記載の機能水発生器。
【請求項１４】
美容用途として用いられることを特徴とする請求項１〜１３のいずれかに記載の機能水発生器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、陽極及び陰極からなる電気分解部を用いて機能水を生成可能な機能水発生器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の電気二重層を利用したイオン濃度調整装置では、陽イオン用および陰イオン用の各イオン吸着電極間に電圧を印加して、水中のイオンを移動させることによりイオン量の制御を行い、軟水化および硬水化を行うものがある（特許文献１参照）。
【０００３】
しかしながら、上記イオン濃度調整装置では、吸着速度を上げるために印加電圧を高くすると、電気二重層イオンが固着してしまい、イオンの吸着および脱着が行われなくなるために、硬度成分のみを増減させることができなくなるという問題がある。
【０００４】
また、別の従来例では、電気分解部を用いて水を電気分解し、酸性水を作成する場合、陽極側に白金電極、陰極側に炭素電極を用いて電気分解を行い、陽極側で酸素発生（遊離した水素イオンを水中に溶出）させて、溶液のｐＨを低下（酸性化）させる。
【０００５】
この場合、電気分解用の水として水道水を用いると、陰極側の炭素電極でＣａイオン、Ｍｇイオンなどの硬度成分が吸着する。よって、得られた電気分解後の水（機能水）に含まれるＣａイオンやＭｇイオン濃度を低減することができ、得られた機能水を噴霧式の加湿器に使用することで、家具や窓ガラスにカルシウム塩やマグネシウム塩が付着するのを抑制することが可能となる。また、機能水を加熱式の加湿器に使用することで、加湿フィルタ等に硬度成分がスケールとして堆積するのを抑制することが可能となる。
【０００６】
一方で、陰極に炭素電極を用いて何度も電気分解を行うと、炭素電極表面が硬度成分に覆われてしまい、イオン吸着電極の吸着容量が無くなるために、最終的には所望の電気分解ができなくなるため、適宜、電極の極性を反転させ、電極に付着した硬度成分を溶出させていた（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特許３９９４４１８公報
【特許文献２】特開２０１０−１１７０８０公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
ところで、特許文献２では、電極洗浄により硬度成分が溶出した水は有効な使いみちがなく、電極洗浄を行うたびに廃棄する必要があり、利便性の高い機能水発生器が求められていた。
そこで、本発明においては、利便性の高い機能水発生器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記問題点を解決するために、本発明に係る機能水発生器は、電解容器内に陽極及び陰極から成る電気分解部が設けられ、前記電解容器内に供給された水を前記電気分解部にて電気分解することにより機能水を生成した後、電解容器から前記機能水を排出する際に、前記陽極及び陰極の両電極が浸漬するように電解容器内に機能水を残留させ、前記電気分解部の電極に対して機能水生成時とは逆向きの電流を流すことにより、機能水生成時に電極に付着した硬度成分を水中に溶出させる電極洗浄を行う機能水発生器であって、前記電気分解により生成した機能水を貯蔵する機能水貯蔵部と、前記電極洗浄により生成するアルカリ水を貯蔵するアルカリ水貯蔵部とが前記電解容器とは別に形成されたことを特徴とする。
【００１０】
すなわち、本発明では、電解容器内において電気分解により生成した機能水を機能水貯蔵部に貯蔵するだけでなく、電極洗浄により生成したアルカリ水をアルカリ水貯蔵部に貯蔵することで、電極洗浄を行うごとに電解容器内に残存したアルカリ水を取り出すという手間を省くことができ、利便性の高い機能水発生器を得ることができる。
【００１１】
ここで、機能水とは、電気分解により得られた酸性水を意味する。また、「陽極及び陰極の両電極が浸漬する」とは、陽極及び陰極間で通電が可能なように両電極ともに少なくとも一部が機能水に浸漬されていることを意味する。ただ、電極の全体に付着した硬度成分を効率よく溶出させるには、両方の電極の全体を機能水に浸漬することが望ましい。
【００１２】
電解容器内のアルカリ水をアルカリ水貯蔵部で貯蔵するには、電解容器にアルカリ水を排出する排出部を設けて、この排出部にアルカリ水貯蔵部を接続すればよい。なお、排出部は、機能水を排出する排出部とは別個に形成することもできるが、機能水及びアルカリ水を排出可能としてもよい。
【００１３】
機能水及びアルカリ水を電解容器から排出する排出部としては、具体的に、一端側が前記電解容器に接続され、他端側が分岐部を介して分岐形成された配管と、前記配管に介装される流路切替部材とから構成され、前記配管の他端側に、前記機能水貯蔵部と、前記電極洗浄後に生成するアルカリ水を貯蔵するアルカリ水貯蔵部とが接続された構成とすることができる。これにより、機能水発生器全体として構造を簡単にすることができる。
【００１４】
上記構成の排出部において、配管の一端側が前記電解容器の底部に接続され、前記排出部が閉鎖された状態で前記電解容器に供給された水を電気分解した後に、前記流路切替部材により、前記電解容器とアルカリ水貯蔵部との間の流路を閉じた状態のまま、電解容器と機能水貯蔵部との間の流路を開放したときに、前記電気分解部の両電極全体が浸漬する量の機能水が電解容器内に残存するように前記機能水貯蔵部の位置を設定してもよい。
【００１５】
上記構成によれば、流路切替部材によって流路を切り替えるだけで電極洗浄に必要な量の機能水を電解容器に残存させることができる。なお、機能水貯蔵部の位置を設定するとは、具体的には、任意の大きさの機能水貯蔵部を用いる際に、その位置（高さ）を調整することにより、前記電解容器とアルカリ水貯蔵部との間の流路を閉じた状態のまま、電解容器と機能水貯蔵部との間の流路を開放したときに電解容器内の機能水の水面の高さが電気分解部の両電極全体が浸漬する高さで、機能水貯蔵部の水面の高さとバランスするようにすればよい。
【００１６】
さらに、上記排出部において、上記構成に加えて、電極洗浄を行った後に、前記流路切替部材により、前記電解容器と機能水貯蔵部との間の流路を閉じた状態のまま、電解容器とアルカリ水貯蔵部との間の流路を開放したときに、電解容器内のアルカリ水がアルカリ水貯蔵部に流入するようにアルカリ水貯蔵部の位置を設定してもよい。
【００１７】
具体的には、電解容器の底面よりも、アルカリ水貯蔵部の底面が低くなるように調整する。好ましくは、電解容器底面よりもアルカリ水貯蔵部全体が低い位置になるように調整する。これにより、ポンプ等を使用しなくとも重力を利用して電解容器からアルカリ水貯蔵部にアルカリ水を導入することができる。
【００１８】
電気分解部の電極は、陽極と陰極とが垂直方向に平行に対向配置してもよい。これにより、電極の厚み方向が垂直方向となり、電極を立てた状態に比べて電解容器内に占める電気分解部の容積は小さくて済む。したがって、電極洗浄の際に、残存させる機能水量を少なくすることが可能となる。これによって、１回の電極洗浄で生成するアルカリ水量を低減することができ、アルカリ水貯蔵部に溜まったアルカリ水を廃棄する手間を少なくすることができる。
【００１９】
なお、電気分解部の電極としては、機能水生成時の陽極としてその表面で電気分解が生じやすい金属電極を、陰極としてイオンを吸着可能な電極を用いることができる。金属電極としては、白金が表面に存在する電極を用いることができ、具体的には、白金電極や白金でコートされた金属電極（たとえばチタン）を挙げることができる。これにより、機能水生成時に酸素ガスを放出し、残った水素イオンが水中に遊離することで、酸性化する。
【００２０】
一方、陰極のイオン吸着電極としては、導電性の炭素材料（例えばカーボン繊維、活性炭等）からなる炭素電極を用いることができ、中でもイオンを吸着する比表面積の大きい活性炭を炭素電極の少なくとも一部に用いるのが好ましい。活性炭電極では水道水等の水中に溶存しているＭｇイオン、Ｃａイオンなどの硬度成分を活性炭電極の有する多孔質吸着面を利用して効果的に吸着させることが可能であり、また、万が一、経年利用により活性炭電極の吸着面が硬度成分で詰まって再生できなくなっても、白金に比して比較的安価であることから、炭素電極を交換することで容易に初期状態に戻すことができる。
【００２１】
電気分解部の電極の配置としては、機能水生成時の陽極（金属電極）を、陰極（炭素電極）よりも上側に配してもよい。これにより、酸素ガスを発生する陽極が陰極よりも上側に配置されるので陰極に酸素ガスが溜まることがなく、電気分解を効率的に行うことができる。また、陽極を上に配置することで、ガス発生と同時に生成される酸アルカリイオン（電気分解時：Ｈ＋イオン、電極洗浄時：ＯＨ−イオン）が効率的に生成し、溶液内で対流することで電解容器内の機能水の濃度を一定化することができる。
【００２２】
ただ、いずれにしても電極表面は水平方向を向くように配置されるため、陽極の下面側には酸素ガスがたまりやすくなる。そこで、電極表面に酸素の気泡が付着するのを抑制して良好な電気分解効率を維持するために、電解容器内の水を撹拌するスターラ―等の装置、あるいは、電気分解部の電極を振動又は揺動させる装置、超音波振動子など、電気分解部に付着する気泡を除去する気泡除去装置を併用するのが好ましい。
【００２３】
上述のごとく、電解容器内で電極表面から気泡を除去することが可能である場合、機能水生成時の陰極（炭素電極）を陽極（金属電極）よりも上側に配してもよい。これにより、洗浄水で炭素電極を直接的に洗い流すことが可能となり、陰極表面に残存したアルカリ水成分や硬度成分をより効果的に除去することができる。
【００２４】
上記構成の機能水発生器において、排出部から排出された機能水はそのまま利用に供することもできるが、機能水をミスト又はスチームの形で空気中に放出する拡散装置を備えた構成としてもよい。機能水を空気中に拡散させることで、加湿が可能であるとともに、硬度成分が家具や窓ガラスに付着するのを抑制することができる。
【００２５】
特に、拡散装置として機能水をミスト化するミスト発生装置を用いる場合、酸性水をミスト化することによって、酸性水のｐＨを変動させることなく、空間中、若しくは人体に噴射することが可能となり、空間中に噴射した際には酸性水の有している殺菌効果による細菌感染の予防等、空気の洗浄化又は加湿用途として好適に使用することができる。また、肌などに噴射した際は、アストリンゼン効果による消毒効果、皮膚等の活性化、肌の引き締め効果等、美容用途として好適に使用することができる。
【００２６】
本発明の機能水発生器においては、電気分解時に陽極となる電極として電気分解が生じやすい白金等の金属電極を使用し、陰極として炭素電極を使用することで、電極洗浄時に陽極となる炭素電極では電極表面に付着した硬度成分がＣａイオン、Ｍｇイオン等となって水中に溶出するとともに、陰極となる白金電極の表面では、水素ガス(Ｈ２)と水酸化イオン(ＯＨ−)が発生する。すなわち、アルカリ水と同時に硬度成分放出による硬水化が可能である。
【００２７】
このようにして得られたアルカリ水を皮膚洗浄用として使用すれば、アルカリ水中の水酸化イオン(ＯＨ−)は肌表面の油脂とケン化反応を起こし、反応生成物は界面活性作用を有することから洗浄効果を発揮する。このように、アルカリ水を有効利用することで機能水発生器の利便性をより高めることが可能となる。
【００２８】
アルカリ水貯蔵部からアルカリ水を皮膚に適用する際は、液状のまま直接皮膚に適用してもよいし、ミスト状にして局所的に皮膚に吹きかけるようにしてもよい。なお、アルカリ水によって皮膚洗浄した後は、機能水を皮膚に適用するのが好ましい。すなわち、アルカリ水で皮膚洗浄して皮膚上のｐＨがアルカリ性に傾いた状態では、皮膚上で雑菌が繁殖しやすい環境となる。したがって、最終的に、皮膚に機能水を適用し、皮膚のｐＨを酸性に傾けることで皮膚上における雑菌の繁殖を抑えることができる。
【００２９】
以上詳述したように、本発明の機能水発生器で得られた機能水を皮膚に適用する場合、アルカリ水による皮膚洗浄を行わずに、機能水のみを皮膚に適用するか、アルカリ水で皮膚洗浄を行うときには、その後で機能水を皮膚に適用するのが好ましい。
【発明の効果】
【００３０】
以上のように、本発明によれば、電気分解により生成した機能水を貯蔵する機能水貯蔵部と、電極洗浄により生成するアルカリ水を貯蔵するアルカリ水貯蔵部とを別個に形成したため、より利便性の高い機能水発生器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施形態を示す機能水発生器の構成を示す模式図であり、電解容器が満水の状態を示す。
【図２】上記機能水発生器において、電気分解により生成した機能水を機能水貯蔵部に導入した状態を示す図である。
【図３】上記機能水発生器において、電極洗浄後に生成したアルカリ水をアルカリ水貯蔵部に導入した状態を示す図である。
【図４】上記機能水発生器において、電気分解部時の反応を説明するための模式図である。
【図５】図４の上記機能水発生器において、電極洗浄時の反応を説明するための模式図である。
【図６】電気分解部の概略構成斜視図である。
【図７】別の態様の電気分解部を用いた機能水発生装置において、電極洗浄後に生成したアルカリ水をアルカリ水貯蔵部に導入した状態を示す図である。
【図８】本発明の機能水発生器の動作を説明するための模式図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態を説明する。図１は、本発明に係る機能水発生器の構成を示す図であり、電解容器内に給水した状態を示す模式図である。図２は、図１の機能水発生器において生成した機能水を電解容器からは排水して機能水貯蔵部に導入した状態を示す模式図である。図３は、図２の機能水発生器において電解容器内に残存した機能水を用いて電極洗浄を行い、生成したアルカリ水をアルカリ水貯蔵部に導入した状態を示す模式図である。
【００３３】
本発明の機能水発生器は一槽方式で、水Ｗ0を電解して機能水Ｗ1を生成する電解容器１と、機能水Ｗ1を貯蔵する機能水貯蔵部２と、電極洗浄によって生成するアルカリ水Ｗ2を貯蔵するアルカリ水貯蔵部８と、電解容器１から機能水Ｗ1又はアルカリ水Ｗ2を排出して機能水貯蔵部２又はアルカリ水貯蔵部８に導入する排出部３と、電解容器１内に設置される電気分解部４と、電解容器１、機能水貯蔵部２及びアルカリ水貯蔵部８が着脱可能に取り付けられる本体部５とを備えている。なお、機能水貯蔵部２には、機能水を空気中に拡散するために、図示しないミスト発生装置が備えられている。
【００３４】
排出部３は、一端側が電解容器１に接続され、他端側が分岐部６ａを介して分岐形成された配管６と、配管６に介装される流路切替部材７とから構成され、配管６の他端側に機能水貯蔵部２と、アルカリ水貯蔵部８とが接続される。配管６の一端側は、電解容器１の底部に接続される。流路切替部材７は、分岐部６ａと電解容器１の間の配管に介装される開閉弁７ａと、分岐部６ａと機能水貯蔵部２との間の配管に介装される開閉弁７ｂと、分岐部６ａとアルカリ水貯蔵部８との間の配管に介装される開閉弁７ｃによって構成されている。
【００３５】
電解容器１内の下部には電気分解部４が設けられる。電気分解部４は、機能水生成時の陽極としての白金電極９と、陰極としての炭素電極１０から構成される。なお、電気分解部４は、白金電極９及び炭素電極１０をユニット化して電解容器１に対して着脱可能に設ければ、メンテナンス及び電極交換が容易である点で好ましい。
【００３６】
本発明の機能水発生器は、前述のごとく、電解容器１を本体部５に対して着脱可能とすることで、本体部５を動かすことなしに、蛇口から電解容器１内に容易に水道水を給水することができる。なお、電解容器１側、本体部５側の双方に接点を設け、電気的な接触を取るようにする。
【００３７】
具体的には、図４及び図５に示すように、本体部５に装着された状態の電解容器１の白金電極９及び炭素電極１０に通電するための接触電極１１が本体部５に設けられる。接触電極１１にはスイッチング回路１２を介して定電流発生源１３が接続される。接触電極１１に供給される電流の向きは、制御装置１４において切り替え制御される。制御装置１４はマイコンからなり、電気分解部４に供給する電流量及び電流の向きを制御するほか、流路切替部材７の各開閉弁７ａ〜７ｃの開閉や、ミスト発生装置の運転等を制御する。
【００３８】
白金電極９及び炭素電極１０はともに平板状に形成されており、白金電極９と炭素電極１０とが垂直方向に間隔をおいて平行に対向配置される。本実施形態では、白金電極９は炭素電極１０よりも上側に配される。白金電極９および炭素電極１０は、図５に示すように、横倒しにして電極表面が水平方向Ｘを向くようにし、両電極９及び１０を垂直方向Ｙに間隔をおいて対向配置したため、電極９及び１０の表面を垂直方向Ｙに向けて立てた状態に比べて電解容器内に占める電気分解部４の容積は小さくて済む。
【００３９】
なお、本発明において電極表面が水平方向Ｘを向くとは、電極表面が垂直方向に向いて立てた状態に比べて横倒しすることで電気分解部の容積が小さくなればよく、多少水平方向に対して傾斜した状態であっても何ら問題はない。
【００４０】
白金電極９と炭素電極１０とが垂直方向に間隔をおいて平行に対向配置することで、白金電極９及び炭素電極１０全体が機能水Ｗ1に浸漬した状態を保つ場合に、機能水貯蔵部２に排出する機能水量を多くすることが可能となる。すなわち、利用できる機能水Ｗ1量を多くすることが可能となる。
【００４１】
さらに、電極洗浄によって生成するアルカリ水Ｗ2量を抑えることができ、アルカリ水貯蔵部８に電極洗浄複数回分のアルカリ水Ｗ2を貯蔵することが可能となる。したがって、電極洗浄を行うごとに電解容器内に残存したアルカリ水Ｗ2を取り出すという手間を省くことができ、利便性の高い機能水発生器を得ることができる。
【００４２】
上記構成の機能水発生器の動作について説明する。図８は、機能水発生器の動作内容の概略を説明するための図である。先ず、給水口１ａから一槽式の電解容器１内に水Ｗが供給される。使用する水Ｗとしては、普通の水道水を用いることができる。具体的に、例えば、大阪府八尾市の水道水（ｐＨ＝７．５、硬度約５０ｍｇ／Ｌ）を用いた場合、水５００ｍＬに対し、電流値：５００ｍＡを印加した特、電圧値：３０Ｖ以下という比較的低い電圧値で電気分解を行うことができる。
【００４３】
これにより、ユーザーのランニングコストを低減することが可能である。なお、水道水単独での使用も可能であるが、必要に応じて、ＫＣｌ、ＮａＣｌなどの電解添加剤を０．１〜１ｗｔ％程度添加して電気分解を促進（電圧値を低下）させても良い。
【００４４】
図１に示すように、電解容器１内が満水になって電気分解部４の電極９及び１０が水に浸漬した状態で電気分解が実施される。電気分解は、図４に示すように、白金電極９を陽極、炭素電極１０を陰極として実行される。電気分解によって生成した機能水は酸性化する。
【００４５】
具体的に、電気分解を行う水が５００ｍｌの場合、５００ｍＡで４分間電気分解を行うことで、ｐＨ=３．０〜３．２程度の酸性の機能水が得られる。なお、本実施形態の機能水発生器は、バッチ方式で電気分解が行われる。バッチ方式とは、電解容器に所定量の水を加えた後は実質的に電解容器内の水の出し入れを行うことなく、電気分解を実行することを意味する。
【００４６】
電気分解時は、陽極である白金電極９から酸素ガスを放出し、残った水素イオンが水中に遊離することで、下記反応式（１）に示すように酸性化する。
【化１】
2014050809.tif 000003
【００４７】
一方、陰極である炭素電極１０では水道水等の水中に溶存しているＭｇイオン、Ｃａイオンなどの硬度成分Ｍを下記反応式（２）で示すように炭素電極の有する多孔質吸着面を利用して電気二重層イオンとして効果的に吸着させている。
【化２】
2014050809.tif 000004
【００４８】
なお、本実施形態では、図４及び図６に示すように、炭素電極１０よりも白金電極９が上側に配置されているため、電気分解により白金電極９から酸素ガスが発生しても発生した酸素ガスが炭素電極１０に付着して電気分解を阻害するおそれはない。ただ、白金電極の下面側には酸素ガスがたまりやすくなる。
【００４９】
そこで、より効率的に電気分解を行うため、白金電極にスリットを設けたり、短冊状に形成した複数の白金電極を水平方向に間隔をおいて並べたり、若しくはメッシュ状にすることでガスを溜まりにくくすることができるとともに、白金電極上で生成する酸アルカリイオンを白金電極の上下で効果的に対流させることができる。
【００５０】
さらに、電解容器内の水を撹拌する装置、あるいは、電気分解部の電極を振動又は揺動させる装置、超音波振動子など、電気分解部に付着する気泡を除去する気泡除去装置を用いれば、電極９，１０に接触する水の面積が増加し、さらには電解容器内の水が均質化されることによって、より効率よく電気分解を行うことができる。
【００５１】
また、電解容器１内の水をより効率良く対流させるため、電極９，１０の端部と電解容器１の間には最低５ｍｍ以上の間隔が開いていることが望ましい。こうすることで、気泡除去装置の作用と相まって電解容器１内の対流がより起こりやすくなり、より効率よく電気分解を行うことができる。
【００５２】
制御装置１４は、電解容器１内の水に所定量の電流が流れた時点で電気分解を終了し、流路切替部材７の開閉弁７ａ〜７ｃを開閉制御することで、図２に示すように、生成した機能水Ｗ1を、排出部３を通じて機能水貯蔵部２に導入する。具体的には、開閉弁７ｃを閉じた状態で、開閉弁７ａ及び７ｂを開放する。
【００５３】
これにより、電解容器１とアルカリ水貯蔵部８との間の流路が閉じた状態のまま、電解容器１と機能水貯蔵部２との間の流路が開放され、電解容器１内の機能水Ｗ1は、機能水貯蔵部２内の機能水Ｗ1と水面の高さが同じになるまで、機能水貯蔵部２に流入する。このとき、電気分解部の両電極９及び１０の全体が浸漬する量の機能水Ｗ1が電解容器内に残存するように機能水貯蔵部２の位置及び大きさを調整すればよい。これにより、開閉弁７を開放して排出部３から電解容器１内の水Ｗを排水しても、図２に示すように、白金電極９及び炭素電極１０全体が水Ｗに浸漬した状態で保たれる。
【００５４】
機能水貯蔵部２では、機能水をミスト化する装置が設けられており、制御装置１４によりこの装置の運転が開始され、機能水Ｗ1がミストＭの状態で空気中に拡散する。電気分解により得られた機能水をミスト発生装置に使用することで、家具や窓ガラスにカルシウム塩やマグネシウム塩が付着するのを抑制することが可能となる。また、機能水を加熱式の加湿器に使用することで、加湿フィルタ等に硬度成分がスケールとして堆積するのを抑制することができる。
【００５５】
機能水のｐＨは２．５以上５．０以下であることが好ましい。この機能水を機能水貯蔵部２においてミスト化することによって、酸性水のｐＨを変動させることなく、空気中又は人体に噴射することが可能となり、空気中に噴射した際には酸性の機能水の殺菌効果によって細菌感染の予防が可能となる。肌などに噴射した際は、アストリンゼン効果による消毒効果、皮膚等の活性化、肌の引き締め効果を奏する。なお、ミストＭは、例えば、超音波振動子、あるいはエアポンプによる霧吹きの原理を用いて発生させることができる。
【００５６】
また、機能水貯蔵部２のミスト発生装置の代わりに空気中に機能水Ｗ1を拡散する装置としてスチーム発生装置を用いると、水の沸騰で酸性水のｐＨはほぼ中性化するが、元になる酸性水は電気分解により硬度成分を低下させた水であるため、水道水をスチームに使用した場合に問題となる硬度成分（スケール）の噴出口付近への堆積を防止し、噴出口が詰まって噴出しなくなるといったトラブルの発生を抑制することができる。
【００５７】
したがって、水道水のみの利用であっても、特段のメンテナンス無しに、長期間スチームの稼働が可能というユーザーメリットを奏する。無論、スチーム噴射により、空気中には加湿効果、肌などに噴射した際は、温スチームによる肌の潤い改善の効果を奏する。なお、スチーム発生の為には水を沸騰化させる必要があるが、これは例えばセラミックヒーター等の昇熱器により１段回、若しくは多段階で昇熱、沸騰化して良い。なお、散水槽はミスト発生槽、スチーム発生槽のどちらであっても良く、また、双方を備えたものであっても良い。
【００５８】
なお、前記電解容器１内及び拡散部２のいずれの水中にも卑金属を含まないことが望ましい（ここで、卑金属とは例えば白金、金、パラジウム、ロジウム、イリジウム等、酸性水に対して安定な金属以外を指すものとする）。これは鉄や銅等の金属材料が機能水の流路に存在すると、機能水と酸化還元反応を起こすことで機能水のｐＨが中性化してしまい、所望のｐＨの機能水が取り出せなくなるからである。従って、上述のヒーターにおいても、セラミックヒーター等、機能水と反応を起こしにくい材料であることが望ましい。
【００５９】
図２に示すように、機能水Ｗ1を機能水貯蔵部２に導入した後、制御装置１４は、電極９及び１０が機能水Ｗ1に浸漬した状態で開閉弁７ａ〜７ｃをすべて閉鎖し、図５に示すように、電気分解時とは逆向きの電流を流すことにより、電極洗浄が行われる。この場合、炭素電極１０が陽極となり、白金電極９が陰極となる。これにより、陽極である炭素電極１０では電極表面に付着した硬度成分Ｍが下記反応式（３）に示すようにＭ2+となって水中に溶出する。
【化３】
2014050809.tif 000005
【００６０】
一方、陰極となる白金電極の表面では、下記反応式（４）で表される反応が起こり、水素ガス(Ｈ２)と水酸化イオン(ＯＨ-)が発生する。すなわち、上記反応により残留水をアルカリ水化でき、炭素電極に吸着したＣａイオン、Ｍｇイオンなどの硬度成分を水中に溶出させることが可能である。なお、ここで残留水に印加する電流値は酸性水の残留量に依らず、上記酸性水生成時と同等程度の電気量を流せば良いが（例えば５００ｍＡで４分間、又は、２５０ｍＡで８分間等）アルカリ水のｐＨ管理を確実にすべく、機能水貯蔵部にはｐＨセンサ、若しくは伝導度センサ等を施しモニターすることが望ましい。なお、アルカリ水Ｗ2のｐＨは、９．０以上１１．５以下であることが好ましい。
【００６１】
本実施形態では、電気分解、機能水の排水及び電極洗浄は、制御装置１４によって自動的に実行される。これにより、ユーザーの利便性を高めることができるほか、自動的に電極を良好な状態に維持することができる。ただ、電気分解後に手動で機能水の排水及び電極洗浄を行うようにしてもよい。
【化４】
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【００６２】
上記陽極及び陰極は一対以上であれば良く、たとえば、陽極と陰極とを垂直方向に間隔をおいて交互に配置してもよい。また、炭素電極の硬度成分の溶出は、電解容器内で機能水を生成する都度行っても良いし、５回乃至は１０回程度酸性水を生成した後、行なっても良い。また、図４及び図５の排出部３は、図１に記載の配管６が電解容器１に接続されているとき、すなわち、電解容器１が本体部５に装着されているときのみ水を排出可能とし、電解容器１を取り外したときは水が排出されない弁を用いるのが好ましい。
【００６３】
また、上記電気分解部４の電気分解に用いられる水としては、水道水を用いることが望ましい。これは、水道水には予めＣａイオン、Ｍｇイオンなどの硬度成分が含まれており、これらがイオン伝導に寄与するため、比較的低電圧で電気分解が可能となるからである。従って、通常の水道水により、比較的低い電圧値を用いた場合であっても低電圧（低電力）で電気分解を行うことができ、ユーザーのランニングコストを低減することができる。硬度成分溶存量が比較的低い地域などでは、便宜上、ＫＣｌ、ＮａＣｌ等の電解添加剤を微量添加（０．１〜１ｗｔ％程度）しても良い。
【００６４】
なお、本実施形態では白金電極を陽極として電気分解を行うことで機能水を生成しているが、ここで陽極に用いる電極は溶解しない電極部材であればよく、カーボン等でも良いが、水の電気分解を効率的に行いやすい金属、例えば白金、金、パラジウム、ロジウム、イリジウムの内、いずれか１つの金属（またはその合金）が好適であり、例えばチタンからなる電極の表面を白金でコートしたものでもよい。
【００６５】
制御装置１４は、電極洗浄が終了した後、開閉弁７ｂを閉じた状態のまま、開閉弁７ａ及び７ｃを開放する。このとき、アルカリ水貯蔵部８の底面が電解容器１の底面よりも低くなるようにすることで、ポンプ等を使用しなくとも重力を利用して電解容器１からアルカリ水貯蔵部８にアルカリ水Ｗ2を導入することができる。アルカリ水貯蔵部８に貯蔵されたアルカリ水Ｗ2は、洗顔に使用してもよいし、アルカリ水貯蔵部８に溜まった量が多いときは廃棄してもよい。
【００６６】
アルカリ水Ｗ2を皮膚洗浄用として使用すれば、アルカリ水中の水酸化イオン(ＯＨ−)は肌表面の油脂と下記反応式（１）に示すように、いわゆるケン化反応を起こすことにより界面活性作用を奏して、洗浄効果を発揮する。このように、アルカリ水Ｗ2を有効利用することで機能水発生器の利便性をより高めることが可能となる。なお、式中、Ｎa+は肌上に存在するナトリウムイオンを示している。
【化５】
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【００６７】
以上、本発明の実施形態につき説明したが、本発明の範囲はこれに限定されるものではなく、発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の変更を加えて実施することができる。たとえば、本実施形態では、白金電極９は炭素電極１０よりも上側に配されているが、これに限らず、図７に示すように、炭素電極１０を白金電極９よりも上側に配することも可能である。これにより、電気分解部を内部に設けた容器を洗浄する際、洗浄水で炭素電極をより直接的に洗い流すことが可能である。
【００６８】
水中の硬度成分は炭素表面の白金電極対向面に多くが付着するため、水道水等の洗浄水で電解容器を洗い流す時、洗浄水からの水圧が直接的に炭素電極に掛かり、炭素表面を効果的に洗うことができるため、残存したアルカリ水成分、残存した硬度成分をより効果的に洗い流すことが可能である。
【００６９】
また、炭素電極を上に配置することにより、電気分解される水はすべて炭素電極を通過することになるため、炭素電極の吸着作用により、水中の微粒子等のホコリ成分を吸着でき、水の清浄化も図ることができる。なお、効果的に洗浄水で炭素電極を洗い流すため、炭素電極はできるだけ多孔質であるものが好適であり、また、厚みは４ｍｍ以下であることが望ましい。
【００７０】
なお、より効率的に電気分解を行うため、炭素電極にスリットを設けたり、短冊状に形成した複数の炭素電極を水平方向に間隔をおいて並べたり、若しくはメッシュ状にすることで、白金電極で生じたガスを溜まりにくくすることができるとともに、白金電極上で生成する酸アルカリイオンを炭素電極の上下で効果的に対流させることができる。
【００７１】
また、本実施形態では流路切替部材７として、開閉弁７ａ〜７ｃを使用したが、これに限らず、たとえば、分岐部６ａに三方弁を設置してもよい。さらに、本実施形態では、電解容器１の位置を基準として、機能水貯蔵部２及びアルカリ水貯蔵部８の位置を設定し、開閉弁７ａ〜７ｃを開閉制御することで、重力を利用して機能水Ｗ1及びアルカリ水Ｗ2をそれぞれ機能水貯蔵部２及びアルカリ水貯蔵部８に導入するようにしているが、これに限らず、たとえば、電解容器１内に水量検知センサを設け、ポンプによって所定量の機能水Ｗ1及びアルカリ水Ｗ2を排出するようにしてもよい。
【００７２】
また、アルカリ水貯蔵部８は硬度成分（スケール）が析出しやすく、また、雑菌も繁殖しやすいため、適宜、機能水貯蔵部２からアルカリ水貯蔵部８に酸性水を導入して、スケールの溶出、殺菌を行うモードを設けても良い。
【符号の説明】
【００７３】
１    電解容器
２    機能水貯蔵部
３    排出部
４    電気分解部
５    本体部
６    配管
７    流路切替部材
８    アルカリ水貯蔵部
９    白金電極
１０    炭素電極
１１    接触電極
１２    スイッチング回路
１３    定電流発生源
１４    制御装置
【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】
2014050809.tif 000012
【図６】
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【図７】
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【図８】
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