(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解槽内に第１陽電極と第２陽電極を配設し、前記第１陽電極と前記第２陽電極の間で前記電解槽を２つに区画するとともに前記第１陽電極との間及び前記第２陽電極との間においてそれぞれ通水の電気分解を行う陰電極を設け、前記第１陽電極と前記陰電極の間を第１隔膜で第１電解室と第２電解室に区画するとともに、前記陰電極と前記第２陽電極の間を第２隔膜で第３電解室と第４電解室に区画し、前記第１電解室、前記第２電解室、前記第３電解室及び前記第４電解室にそれぞれ原水を供給する給水路を設け、前記第１電解室と前記第４電解室にそれぞれ接続された強酸化水吐出路と、前記第２電解室と前記第３電解室にそれぞれ接続された強アルカリ性水吐出路とを設け、前記第１陽電極の酸素過電圧が前記第２陽電極の酸素過電圧より小さく、前記第２陽電極の塩素過電圧の大きさが前記第１陽電極より小さいことを特徴とする電解装置。
【請求項２】
前記第１陽電極と前記第２陽電極及び前記陰電極が多孔電極であることを特徴とする請求項１に記載の電解装置。
【請求項３】
不純物を濾過する浄水部と、電解質を添加するリザーブタンクと、請求項１または２記載の電解装置を備えたことを特徴とするイオン水生成器。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、水道水、井戸水等の原水に塩化ナトリウム（ＮａＣｌ）や、塩化カリウム（ＫＣｌ）等の電解物質を添加した原水を電気分解して得られる抗菌、殺菌作用のある強酸化水を生成する電解装置及びイオン水生成器に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、酸性イオン水が普及し、多くの分野でその利用が広まってきている。通常、酸性イオン水は洗顔効果等があるｐＨ値が５．５前後のアストリンゼント水と、洗浄効果があるｐＨ値が３〜４の強酸性水と、殺菌力が強いｐＨ値が３以下の強酸化水とに分けられる。この強酸化水は殺菌力が強力で速効性があり、生体に対し為害作用が殆ど認められない等の特徴がある。さらにその抗菌スペクトルが広く、細菌、抗酸菌、真菌、ウイルス等に効果があり、特に院内感染に関するＭＲＳＡ（メチシリン耐性ブドウ球菌）、ＨＢＶ（Ｂ型肝炎）、ＨＩＶ（エイズ菌）等の殺菌にも効果があるといわれている。このように多くの効果があることから、医療分野で強酸化水の使用が普及しつつある。このように除菌、殺菌に使用される強酸化水はｐＨ値が２〜３であると同時に、次亜塩素酸濃度が７〜５０ｐｐｍ、さらに酸化還元電位（酸化・還元力の大きさを示す）が＋１０００〜＋１２００ｍＶのものが多く使用されている。この次亜塩素酸は、従来から知られているように強い消毒作用を有し、その作用は瞬時に進行する。また、酸化還元電位が＋なのは酸化力があることを示し、この酸化力が大きいと、細菌等と接触して数秒で細菌等から電子を奪って酸化殺菌し、強酸化水は電子を得て中和されるのである。一方、酸化還元電位は次亜塩素酸濃度とｐＨ値に依存することから（Ｎｅｒｎｓｔの式）、医療用に適した強酸化水のｐＨ値、溶存塩素濃度及び酸化還元電位は上述した範囲にあることが適当とされている（機能水シンポジウム
’９５京都大会予稿集  ｐ４４）。
【０００３】
そこで従来の強酸化水を生成する電解装置及びそれを用いたイオン水生成器について説明する。図３は従来のイオン水生成器の概略全体図である。１は水道水などの原水を供給する原水管、３はイオン水生成器である。４は内部に活性炭や中空糸膜などを備えた浄水部、５は原水にＮａＣｌ等の電解質を供給するリザーブタンクで、６は内部に隔膜７で陰極室１０と陽極室１１とに分割された電解槽、１２は電解槽６に設けた陰極室１０の処理水を吐出するアルカリ性イオン水吐出路、１３は電解槽６に設けた陽極室１１の処理水を吐出する酸性イオン水吐出路、１４は陰極室１０に原水を供給する陰極側給水路、１５は陽極室１１に原水を供給する陽極側給水路、８は陰極室１０に設けた陰電極、９は陽極室１１に設けた陽電極、１７は電源部１６から供給される直流電圧電流をデューティ制御することにより所定の平均電圧（デューティ制御によってパルス幅を変化させると、供給電気量が変わって電圧が変化したと等価な状態になる。以下これを平均電圧と称す）に調整し、陰電極８及び陽電極９に印加する制御部である。
【０００４】
以上のように構成された従来のイオン水生成器１について以下その動作を説明する。原水管１より通水された原水は浄水部４で原水中の残留塩素や一般細菌などの不純物が取り除かれ、リザーブタンク５でＮａＣｌ等の電解質を原水中に付与せられ電解槽６に通水される。一方電源部１６から供給された直流電圧電流は制御部１７で所定の平均電圧に制御されて陰電極８と陽電極９に給電される。これにより電解装置内の原水は電気分解され（化１）に示す反応によって陽極近傍では水素イオン（Ｈ＋  ）が増加してｐＨ値の低い酸性水が生成され、陰極近傍では水酸イオン（ＯＨ−  ）が増加してｐＨ値のが高いアルカリ性イオン水が生成される。
【０００５】
【化１】
0003550858.tif 000002
【０００６】
このようにして陰極室１０にはアルカリ性イオン水が、陽極室１１には酸性イオン水が生成され、通水しながら陰電極８と陽電極９に電圧を印加するとアルカリ性イオン水吐出路１２よりアルカリ性イオン水が、酸性イオン水吐出路１３より酸性イオン水が連続して得られる。
【０００７】
しかしながら、従来技術の電解装置及びそれを用いたイオン水生成器を使用して上述したような性質を有する強酸化水を毎分１〜２リットル程度の流量で連続して生成するには、電解電流として１０〜２０Ａ程度の大きな電流が必要であった。この電解電流が大きくなると電極の消耗が加速されるため、電極面積を大きくしたり電極を複数枚重ねる等して、単位面積当たりの電解電流密度を下げることが行われている。また、両電極に実際に印加される電圧は、電気分解に必要な電圧の何倍もの大きさを必要とするため、電力を供給する電源トランスも大容量のトランスが必要となっていた。
【０００８】
そこで電解電圧を低くするために、複数の電解槽を連結した多段電解槽方式や、電極間距離を短くし原水の電気抵抗を小さくする等の方法が採られてきた。
【０００９】
しかしながら、従来の多段電解槽方式はイオン水生成器の制御が複雑になるし、その重量が重くなるという問題があった。また、電極間距離を短くすると電解時に発生するガスが電極や隔膜の表面に滞留して付着し、電極の有効表面積が小さくなって電極間の電気抵抗が大きくなり、電解効率が低下するという問題があった。
【００１０】
そこで電極や電解槽に与える負担を軽減して、ｐＨ値の小さい、次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）が多く含まれて殺菌力の強い強酸性水を生成する技術（特開平７−２６５８５９号公報）が提案されている。この技術は、原水を水素置換型陽イオン交換樹脂でイオン交換した後、ＮａＣｌを添加して電気分解するものである。
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、特開平７−２６５８５９号公報に記載された酸性水の製造方法及び装置は、原水中に含まれるＣａイオン、Ｍｇイオン等の陽イオンが水素（Ｈ）イオンと置換された後で電気分解されて容易に水素イオン濃度が高くなり、ｐＨ値が小さくなるが、そのｐＨ値は３〜４程度にすぎず、強酸化水に要望されるｐＨ＝２〜３に比べて充分満足できるものではなかった。さらに、電解槽とは別に水素置換型陽イオン交換装置を設ける必要があり、イオン水生成器が大型になり、イオン交換樹脂の寿命も長いものでなく、メンテナンスが煩雑になる等の問題があった。
【００１２】
そこで本発明は、前記従来の問題点を解決するもので、ｐＨ値が３以下で、次亜塩素酸濃度が高く、さらに酸化還元電位が大きい強酸化水を生成することができ、小型、軽量でメンテナンスが容易な電解装置及びイオン水生成器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に本発明の電解装置は、第１陽電極の酸素過電圧が第２陽電極の酸素過電圧より小さく、第２陽電極の塩素過電圧の大きさが第１陽電極より小さいことを特徴とする。
【００１４】
これにより、第１電解室にはｐＨ値が３以下で、第４電解室には次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）濃度の高い強酸化水を得ることができる。
【００１５】
また、この電解装置を備えたイオン水生成器は、構造が簡単にでき、メンテナンスが容易で簡単な操作で殺菌力の強い強酸化水を連続して生成することができる。
【００１６】
【発明の実施の形態】
本発明の請求項１に記載の発明は、電解槽内に第１陽電極と第２陽電極を配設し、第１陽電極と第２陽電極の間で電解槽を２つに区画するとともに第１陽電極との間及び第２陽電極との間においてそれぞれ通水の電気分解を行う陰電極を設け、第１陽電極と陰電極の間を第１隔膜で第１電解室と第２電解室に区画するとともに、陰電極と第２陽電極の間を第２隔膜で第３電解室と第４電解室に区画し、第１電解室、第２電解室、第３電解室及び第４電解室にそれぞれ原水を供給する給水路を設け、第１電解室と第４電解室にそれぞれ接続された強酸化水吐出路と、第２電解室と第３電解室にそれぞれ接続された強アルカリ性水吐出路とを設け、第１陽電極の酸素過電圧が第２陽電極の酸素過電圧より小さく、第２陽電極の塩素過電圧の大きさが第１陽電極より小さくしているから、第１陽電極では水素イオンが多量に生成し、第２陽電極では次亜塩素酸が多量に生成されるという作用を有する。
【００１７】
また、請求項２に記載の発明は、第１陽電極と第２陽電極及び陰電極が多孔電極によって構成されたものであり、電気分解によって発生するガスを通過させると同時に次亜塩素酸濃度を高めるという作用を有する。
【００１８】
また、請求項３に記載の発明は、不純物を濾過する浄水部と、電解質を添加するリザーブタンクと、請求項１または２記載の電解装置を備えたものであり、金属等の不純物が除去された強酸化水を連続して生成するという作用を有する。
【００１９】
以下本発明の実施の形態について、図１、図２を用いて説明する。
（実施の形態１）
図１は本発明の一実施の形態における電解装置の構造断面図である。図１において、２６は電解槽で材質は絶縁性と耐水性を備えているＡＢＳ樹脂等で水密状に構成され、その内部に第１陽電極２９ａと第２陽電極２９ｂが配設されている。２８は陰電極で第１陽電極２９ａと第２陽電極２９ｂの間に設けられ、電解槽２６を２つに区画している。２７ａは第１隔膜で第１陽電極２９ａと陰電極２８の間に設けられ第１電解室３０ａと第２電解室３１ａに区画している。２７ｂは第２隔膜で陰電極２８と第２陽電極２９ｂの間に設けられ第３電解室３１ｂと第４電解室３０ｂに区画している。２１は給水路で第１電解室３０ａ、第２電解室３１ａ、第３電解室３１ｂ及び第４電解室３０ｂにそれぞれ連通され原水を供給する。３３は強酸化水吐出路で第１電解室３０ａと第４電解室３０ｂのそれぞれに連通され、第１電解室３０ａと第４電解室３０ｂで生成された強酸化水を吐出する。３２は強アルカリ性水吐出路で第２電解室３１ａと第３電解室３１ｂのそれぞれに連通され、第２電解室３１ａと第３電解室３１ｂで生成された強アルカリ性水を吐出する。この電解槽２６、給水路２１、強アルカリ性水吐出路３２及び強酸化水吐出路３３で電解装置４０を構成している。３７は電源部３６から供給される直流電圧をデューティ制御することにより所定の平均電圧に調整し、第１陽電極２９ａ、第２陽電極２９ｂ及び陰電極２８に印加する制御部である。
【００２０】
本実施の形態１の第１陽電極２９ａには厚さが５００μｍで面積が１００ｃｍ２  のチタン板表面にメッキ法によって３μｍの厚みの白金被膜を形成したものを用い、第２陽電極２９ｂには厚さが５００μｍのチタン板表面に白金ブタノール溶液を塗布後、焼成法によって１μｍの厚みの白金酸化物被膜を形成したものを用いている。ここで第１陽電極２９ａと第２陽電極２９ｂの電極面積は約１００ｃｍ２  で、この第１陽電極２９ａの全面にわたっての平均的な表面粗さは２ミクロン程度で、第２陽電極２９ｂの全面にわたっての平均的な表面粗さは１０ミクロン程度である。この表面粗さは、電極表面に垂直に立てた触針を移動させながら凹凸の高さを測定しミクロン単位で表したものである。この第１陽電極２９ａと第２陽電極２９ｂには後述する過電圧に関して大きな違いが生じる。すなわち第１陽電極２９ａの酸素過電圧は０．４６Ｖ、塩素過電圧は０．６Ｖで、第２陽電極２９ｂの酸素過電圧は０．７２Ｖ、塩素過電圧は０．３６Ｖである。なお陰電極２８は、厚さが５００μｍで面積が１００ｃｍ２  のチタン板表面にメッキ法によって３μｍの厚みの白金被膜を形成したものである。このように、第１陽電極２９ａの酸素過電圧は第２陽電極２９ｂより小さく、第２陽電極２９ｂの塩素過電圧は第１陽電極２９ａより小さくなっている。
【００２１】
ここで電極の過電圧について説明する。一般的に電解質溶液に陽電極と陰電極を浸漬して直流電圧を徐々に印加してゆくと、印加した電圧が所定の大きさになるまでは電極間に電流は流れない（平衡状態）。しかしこの所定の電圧を超えて直流電圧をさらに印加すると、電解質溶液の成分はイオン化し急激に電流が流れるようになる（非平衡状態）。この電流が流れず電極反応が平衡状態にあるときの電極電位を平衡電位と呼び、電流が流れている場合の電極電位を電解電位と呼んでいる。そして電解電位と平衡電位の差を過電圧と称し、電気分解に使用する電極固有のもので材質によってその大きさは異なってくる。この過電圧の発生原因は、電解質溶液の成分がイオンの放電の過程で大きな活性化エネルギーを必要とするためであると説明されている。このように電解質溶液を電気分解して酸素発生反応が生じるときの過電圧を酸素過電圧と呼び、塩素発生反応が生じるときの過電圧を塩素過電圧と呼ぶ。言い換えれば、酸素過電圧というのは電解質溶液を電気分解して酸素が発生するに必要な電解電位のしきい値である。したがって酸素過電圧が小さいということは、小さい電解電位で酸素発生反応が起こり、酸素が発生しやすいということを示すのである。
【００２２】
この酸素過電圧（ηＯ２  ）の測定方法は、一般的に次のような方法で行われている。その方法はＡｇＣｌ（塩化銀）電極を標準（参照電極）として、１０％濃度のＮａＯＨ水溶液からなる電解質溶液に陽電極と陰電極を浸漬し、この両電極間に平均的には＋１．６Ｖの電位まで１ｍＶ／秒で印加しながら電流を測定する。このとき電流が流れていないときの最大電位を測定して平衡電位（Ｅｅｑ（Ｏ２  ））とし、電流が流れ始めて陽極側に酸素ガスが発生するのを確認できたときの最小電位を測定して電解電位（ＥＯ２）として次式から求められる。
【００２３】
ηＯ２  ＝ＥＯ２  −Ｅｅｑ（Ｏ２  ）
また、塩素過電圧（ηＣｌ２  ）は１０％濃度のＨＣｌ水溶液を使用して上記と同様に電圧を印加し、電流が流れていないときの最大電位を測定して平衡電位（Ｅｅｑ（Ｃｌ２  ））とし、電流が流れ始めて陽極側に塩素ガスが発生するのを確認できたときの最小電位を測定して電解電位（ＥＣｌ２）として次式から求められる。
【００２４】
ηＣｌ２  ＝ＥＣｌ２  −Ｅｅｑ（Ｃｌ２    ）
ところで上述したようにこの過電圧は電極材料固有のもので、１つの電極材料でも酸素過電圧は小さいが塩素過電圧が大きいという現象があって、現在までその原因は明らかにされていない。本発明者らはこの原因を解明すべく電極の構造について研究を進める中で、この過電圧の大きさは陽電極の全面にわたっての平均的な表面粗さに依存するという知見を得たものである。例えば白金電極の表面粗さが２ミクロン程度の場合には酸素過電圧（ηＯ２  ）は約０．５Ｖで塩素過電圧（ηＣｌ２  ）は約０．６Ｖであるが、表面粗さが１０ミクロン程度になると酸素過電圧（ηＯ２  ）は約０．７Ｖで塩素過電圧（ηＣｌ２  ）は約０．４Ｖとなる。このように陽電極の表面粗さをコントロールすることによって過電圧を調整することができる。この実施の形態１ではこの表面粗さをコントロールする方法として製造方法を変えた。それはメッキ法によるものと焼成法によるものである。メッキ法によるものは数ミクロン程度に表面粗さを小さくできるし、焼成法によるものは数十ミクロン程度に表面粗さを大きくすることができる。このメッキ法はチタン板等の表面に白金、インジウムやパラジウム等を電気メッキしそれらの金属をイオン状態で堆積させ被膜を形成するもので、形成された被膜は高密度でその表面粗さは平均的に小さいものが得られる。一方焼成法はチタン板等の表面に白金、インジウムやパラジウム等のブタノール溶液を塗布し、数百度程度で焼成してそれら金属酸化物の被膜を形成するもので、形成された被膜の密度は低くその表面粗さは平均的に大きい。この表面粗さの大きい陽電極は、予め表面粗さの大きいチタン板等を準備し、このチタン板等の表面に白金等の被膜を形成し、チタン板の表面粗さの大きさをそのまま利用して製造することもできる。
【００２５】
このように製造法を変え、表面粗さの小さい電極によって酸素過電圧を小さくでき、（化１）に示した陽極反応式１が多量に起こり水素イオン濃度の高い強酸化水を生成するし、表面粗さの大きい電極によって塩素過電圧を小さくでき（化１）に示した陽極反応式２が多量に起こり次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）濃度の高い強酸化水を生成することができる。
【００２６】
そこで本実施の形態１では酸素過電圧の小さい電極材料で第１陽電極２９ａを構成し、塩素過電圧の小さい電極材料で第２陽電極２９ｂを構成し強酸化水を生成している。以下その動作を図１に基づいて説明する。電解装置４０に予めＮａＣｌを１０００ｍｇ／ｌになるように添加した水道水を毎分２ｌの流量で原水として第１電解室３０ａ、第２電解室３１ａ、第３電解室３１ｂ及び第４電解室３０ｂに同じ比率で供給し、温度２５℃、電流密度４Ａ／ｄｍ２  （電流８Ａ）で電解電圧が１９．６Ｖで電気分解したところ、原水のｐＨ値が７．０のとき第１電解室３０ａにはｐＨ＝２．１８、次亜塩素酸濃度２９．４ｍｇ／ｌで酸化還元電位＋１１７９ｍＶの強酸化水が、第４電解室３０ｂにはｐＨ＝２．６０、次亜塩素酸濃度４０．５ｍｇ／ｌで酸化還元電位＋１１２４ｍＶの強酸化水が生成され、強酸化水吐出路３３で混合されｐＨ＝２．４、次亜塩素酸濃度３５ｍｇ／ｌ、酸化還元電位＋１１５０ｍＶの強酸化水が吐出された。また第２電解室３１ａ及び第３電解室３１ｂには強アルカリ性水が生成され、強アルカリ性水吐出路３２からｐＨ＝１１．２の強アルカリ性水が吐出された。
【００２７】
ここで従来例として図３に示したイオン水生成器３を使用して得られたものと比較した。この従来例のものは陽電極９、陰電極８ともに厚さが５００μｍのチタン板表面にメッキ法によって３μｍの厚みの白金被膜を形成し、表面積が１００ｃｍ２  になるようにしたものである。この陽電極９の酸素過電圧は０．４６Ｖで、塩素過電圧は０．６０Ｖであった。つぎに本実施の形態１と同様にこのイオン水生成器３に予めＮａＣｌを１０００ｍｇ／ｌになるように添加した水道水を毎分２ｌで原水として陰極室１０及び陽極室１１に１：１の比率で供給し、温度２５℃、電流密度４Ａ／ｄｍ２  （電流８Ａ）で電気分解した。こうして得られた強酸化水はｐＨ＝２．６、次亜塩素酸濃度１９．８ｍｇ／ｌ、酸化還元電位＋１１４５ｍＶの強酸化水が生成された。そしてこのときの必要な電解電圧は２１．９Ｖであった。この従来例によるものと比べ、本実施の形態１によるものは次亜塩素酸濃度は約２０ｍｇ／ｌも高く、必要な電解電圧は２．３Ｖ低くてよいことがわかる。これは本実施の形態１の電解装置４０によれば電気分解の電解効率を高めることもできることを示している。
【００２８】
ここで電解効率について説明する。この電解効率というのは、陽電極に印加した電力（エネルギー）がどの程度電気分解に使用されたかを示すもので、電気分解した時の水素イオン生成（（化１）の陽極反応式１）のときの電流効率（ζ）によって表すことができる。ここではこの水素イオン生成の電流効率（ζ）を以下の式によって計算して求め、従来例と比較して（表１）に示した。
【００２９】
ζ（％）＝｛１０−ｐＨ  ／〔（１−０．５α）Ｉ／Ｆ・Ｑａ  〕｝×１００
ここで、
ｐＨ＝強酸化水のｐＨ値
α＝電流分担率
Ｉ＝電解電流（Ａ）
Ｆ＝ファラデー定数（Ａ・ｓ／ｍｏｌ）
Ｑａ  ＝陽極室からの強酸化水の吐出量（ｌ／ｓｅｃ） である。
【００３０】
また、α（電流分担率）はＣｌ−  イオンがＨ２  Ｏと反応してＨＣｌＯを生成する（化１）の陽極反応式２にどれだけ多くの電流を要したかを示す電解電流の分担率で、次式によって表す。
【００３１】
α＝［（２Ｆ・Ｑａ  ・Ｃ×１０００）／ＭＨＣｌＯ ］／Ｉ
ここで、
Ｃ＝強酸化水中の次亜塩素酸濃度（ｍｇ／ｌ）
ＭＨＣｌＯ ＝次亜塩素酸の式量（ｇ／ｌ）  である。
【００３２】
【表１】
0003550858.tif 000003
【００３３】
（表１）から分かるように、水素イオン生成の電流効率（ζ）が、本実施の形態によるものは８８．２％であるのに比べ、従来例のものは５２．３％と低い。さらに、電流分担率（α）は従来例の０．１４５に比べ０．２５７と大きく、これは本実施の形態１によるものは、Ｃｌ−  イオンがＨ２  Ｏと反応してＨＣｌＯを生成するときの電流が従来のものに比べ大きくなっていることを示している。このようにして酸素過電圧が小さい第１陽電極２９ａでは前述した陽極反応式１が起こりやすく水素イオン濃度の高い（ｐＨ値の小さい）強酸化水を生成するし、塩素過電圧が小さい第２陽電極２９ｂでは陽極反応式２が起こりやすく次亜塩素酸（ＨＣｌＯ）濃度の高い強酸化水を比較的低い電解電圧で生成することができる。
【００３４】
（実施の形態２）
つぎに、第１陽電極２９ａ、第２陽電極２９ｂを多孔電極で構成し、電極の表面積を大きくしたもう一つの実施の形態について説明する。
【００３５】
本実施の形態２で用いた第１陽電極２９ａは、１０００μｍの厚みのチタン板をエキスパンド加工してメッシュ状にし、この表面に白金を３μｍの厚みでメッキしたものを用い、第２陽電極２９ｂには厚さが１０００μｍのチタン板をエキスパンド加工してメッシュ状にし、この表面に白金ブタノール溶液を塗布後、焼成法によって１μｍの厚みの白金酸化物被膜を形成したものである。こうして得られた第１陽電極２９ａの酸素過電圧は０．４９Ｖ、塩素過電圧は０．６２Ｖで、第２陽電極２９ｂの酸素過電圧は０．７０Ｖ、塩素過電圧は０．３２Ｖである。その他の条件は実施の形態１と同じにして電気分解したところ、ｐＨ＝２．４、次亜塩素酸濃度３５．９ｍｇ／ｌ、酸化還元電位＋１１５０ｍＶの強酸化水が生成した。このときの電解電圧は１９．５Ｖで水素イオン生成の電流効率（ζ）は６８．３％で、電流分担率（α）は０．２３９であった。このように第１陽電極２９ａ及び第２陽電極２９ｂをメッシュ状にして原水との接触面積を大きくすることによって、実施の形態１と比べて水素イオン生成の電流効率（ζ）は低くなるが、その一方で陽極反応式２が生じやすくなって、次亜塩素酸濃度が高くなるのである。このようにエキスパンド加工したメッシュ状のもの等の多孔電極で構成することによって、より効果的に原水を電気分解し強酸化水を生成することができる。また、電気分解時に第１隔膜２７ａ、第２隔膜２７ｂの表面や第１陽電極２９ａ、第２陽電極２９ｂや陰電極２８等の表面に付着した酸素や塩素等のガスは、この多孔電極に設けた多数の孔を容易に通過し、生成した強酸化とともに吐出させることができる。したがって、ガスが電極や隔膜の表面に滞留して電極の有効な表面積が小さくなったり、電極間の電気抵抗が大きくなって電解効率が低下するのを防ぐことができる。
【００３６】
ここでは、第１陽電極２９ａ、第２陽電極２９ｂや陰電極２８の全てを多孔電極で構成しているが、第１陽電極２９ａと第２陽電極２９ｂのみを多孔電極で構成しても上述したと同様な効果が得られる。
【００３７】
（実施の形態３）
つぎに、前記の電解装置４０をイオン水生成器に設けたさらにもう一つの実施の形態について図２に基づいて説明する。図２は本発明のさらにもう一つの実施の形態によるイオン水生成器の概略全体図である。図２に付した符号で図１と同じものはここでは説明を省略する。２３はイオン水生成器、２０は水道水等の原水を供給する原水管、２４は活性炭等を充填するとともに濾布等を設けた浄化部、２５はＮａＣｌ等の電解質を所定量原水中に付与するリザーブタンクである。原水管２０より通水された原水は浄水部２４で原水中の金属等の不純物が取り除かれ、リザーブタンク２５でＮａＣｌ等の電解質を原水中に付与せられ電解槽２６に通水される。一方電源部３６から供給された直流電圧をデューティ制御することにより所定の平均電圧に調整し、第１陽電極２９ａ、第２陽電極２９ｂ、陰電極２８に印加する。電解装置４０は図１に示す実施の形態１で説明したものであり、生成された強酸化水は強酸化水吐出路３３から、強アルカリ性水は強アルカリ性水吐出路３２から吐出される。この電解装置４０の説明は上記実施の形態１の説明に譲る。このように本実施の形態３による強酸化水は浄化部２４で不純物や金属等を除去しているから、消毒液や、殺菌液として最適である。
【００３８】
【発明の効果】
以上から明らかなように本発明の電解装置は、電解槽内に第１陽電極と第２陽電極を配設し、第１陽電極と第２陽電極の間で電解槽を２つに区画するとともに第１陽電極との間及び第２陽電極との間においてそれぞれ通水の電気分解を行う陰電極を設け、第１陽電極と陰電極の間を第１隔膜で第１電解室と第２電解室に区画するとともに、陰電極と第２陽電極の間を第２隔膜で第３電解室と第４電解室に区画し、第１電解室、第２電解室、第３電解室及び第４電解室にそれぞれ原水を供給する給水路を設け、第１電解室と第４電解室にそれぞれ接続された強酸化水吐出路と、第２電解室と第３電解室にそれぞれ接続された強アルカリ性水吐出路とを設け、第１陽電極の酸素過電圧が第２陽電極の酸素過電圧より小さく、第２陽電極の塩素過電圧の大きさが第１陽電極より小さいものであり、ｐＨ値が３以下で、次亜塩素酸濃度が高く、さらに酸化還元電位が大きい強酸化水を生成することができ、小型、軽量でメンテナンスが容易な電解装置を得ることができる。
【００３９】
また、第１陽電極と第２陽電極及び陰電極が多孔電極で構成されているから、電極の有効面積を大きくしてエネルギー効率を高めることができる。
【００４０】
また、不純物を濾過する浄水部と、電解質を添加するリザーブタンクと、前記の電解装置を備えているから、小型で組立が容易で寿命が長く、連続して強酸化水を生成するイオン水生成器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施の形態における電解装置の構造断面図
【図２】本発明のさらにもう一つの実施の形態におけるイオン水生成器の概略全体図
【図３】従来のイオン水生成器の概略全体図
【符号の説明】
１、２０  原水管
３、２３  イオン水生成器
４、２４  浄水部
５、２５  リザーブタンク
６、２６  電解槽
７  隔膜
８  陰電極
９  陽電極
１０  陰極室
１１  陽極室
１２  アルカリ性イオン水吐出路
１３  酸性イオン水吐出路
１４  陰極側給水路
１５  陽極側給水路
１６、３６  電源部
１７、３７  制御部
２１  給水路
２７ａ  第１隔膜
２７ｂ  第２隔膜
２８  陰電極
２９ａ  第１陽電極
２９ｂ  第２陽電極
３０ａ  第１電解室
３０ｂ  第４電解室
３１ａ  第２電解室
３１ｂ  第３電解室
３２  強アルカリ性水吐出路
３３  強酸化水吐出路
４０  電解装置
【図１】
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【図２】
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【図３】
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