(57)【要約】【課題】  電気分解の効率を向上させ得る。【解決手段】本発明の電解水生成装置は、陽極を有するアノード室と陰極を有するカソード室とを少なくとも有し、隣接する室間の少なくとも一面が隔膜で隔てられた２槽型又は３槽型の電気分解部と、アノード室及びカソード室のうち、少なくとも一方である原水供給室に対して原水を供給する原水供給部と、電解質が供給される電解質供給室に対して電解質が溶解した電解質水溶液を供給する電解質供給タンクと、前記電解質供給タンクと前記電解質供給室との間に設けられ、略直線状の流路を有し、弾性を有するダイヤフラムを変形させることにより前記流路における流路面積を調整するダイヤフラム弁とを有する。【選択図】  図１０
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極を有するアノード室と陰極を有するカソード室とを少なくとも有し、隣接する室間の少なくとも一面が隔膜で隔てられた２槽型又は３槽型の電気分解部と、
アノード室及びカソード室のうち、少なくとも一方である原水供給室に対して原水を供給する原水供給部と、
電解質が供給される電解質供給室に対して電解質が溶解した電解質水溶液を供給する電解質供給タンクと、
前記電解質供給タンクと前記電解質供給室との間に設けられ、弾性を有するダイヤフラムを変形させることにより前記電解質水溶液の圧力を調整するダイヤフラム弁と
を有することを特徴とする電解水生成装置。
【請求項２】
前記原水供給部から供給される原水の流量を調整する原水供給量調整部
を有することを特徴とする請求項１に記載の電解水生成装置。
【請求項３】
前記電気分解部は、
前記電解質供給タンクから供給路を介して供給された電解質水溶液を再度前記電解質供給タンクに戻す戻し路が接続されており、
前記電解質水溶液を圧送するポンプ及び前記ダイヤフラム弁は、
一方が前記供給路に、他方が前記戻し路にそれぞれ設置されている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電解水生成装置。
【請求項４】
前記電気分解部によって生成された電解水に対し、微細気泡を発生させる微細気泡生成部を有する
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電解水生成装置。
【請求項５】
前記隔膜と前記原水供給室における陽極又は陰極までの距離が、０．０１ｃｍ以上〜３．０ｃｍ未満に設定されている
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電解水生成装置。
【請求項６】
前記電気分解部は、
前記アノード室又は前記カソード室の少なくともいずれか一方において生成した電解水及び発生ガスを密閉状態で後段の第１処理部に供給する
ことを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載の電解水生成装置。
【請求項７】
前記後段の処理部は、
前記電解水及び発生ガスを混合して後段の第２処理部に供給する気液送出部である
ことを特徴とする請求項６に記載の電解水生成装置。
【請求項８】
前記第２処理部は、
高速旋回方式によって微細気泡を発生させる微細気泡生成部である
ことを特徴とする請求項７に記載の電解水生成装置。
【請求項９】
前記電気分解部は、
前記アノード室と前記カソード室とが隔膜で隔てられた２槽型の電解槽であり、
前記電解質供給タンクは、
前記アノード室又は前記カソード室のいずれか一方を電解質供給室として、前記電解質水溶液を供給する
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の電解水生成装置。
【請求項１０】
前記電気分解部は、
前記アノード室と前記カソード室と当該アノード室及び当該カソード室の中間に位置する中間室とを有し、前記アノード室及び前記カソード室のうち少なくとも一方が隔膜で隔てられた３槽型の電解槽であり、
前記電解質供給タンクは、
前記中間室を電解質供給室として、前記電解質水溶液を供給する
ことを特徴とする請求項１〜８のいずれかに記載の電解水生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば酸性電解水又はアルカリ性電解水、若しくはその両方を生成する電解水生成装置や、微細気泡を含む電解水である気泡電解水を製造する電解気泡水生成装置に対して好適に適用することができる。
【背景技術】
【０００２】
従来、電解水生成装置としては、電極を有するカソード室及びアノード室を薄い膜状の隔膜で隔てることにより、隔膜を介して電解質を行き来させる構成が一般的である（例えば特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平０８−１６８７６２号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、かかる構成の電解水生成装置では、例えば隔膜で隔てられた２室に大きな圧力差があると隔膜に歪みが生じてしまい、電気分解の効率が低下したり、隔膜が伸びて耐久性が低下するなどの問題があった。
【０００５】
本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、その目的は、隔膜で隔てられた２室間の圧力差が適正になるよう調整し得る電解水生成装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる課題を解決するため、本発明の電解水生成装置は、
陽極を有するアノード室と陰極を有するカソード室とを少なくとも有し、隣接する室間の少なくとも一面が隔膜で隔てられた２槽型又は３槽型の電気分解部と、
アノード室及びカソード室のうち、少なくとも一方である原水供給室に対して原水を供給する原水供給部と、
電解質が供給される電解質供給室に対して電解質が溶解した電解質水溶液を供給する電解質供給タンクと、
前記電解質供給タンクと前記電解質供給室との間に設けられ、弾性を有するダイヤフラムを変形させることにより前記電解質水溶液の圧力を調整するダイヤフラム弁と
を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、隔膜で隔てられた２室間の圧力差が適正になるよう調整し得る電解水生成装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】電解気泡水生成装置の構成を示す略線図である。
【図２】気液送出部の構成を示す略線図である。
【図３】供給経路の説明に供する略線図である。
【図４】気泡電解水生成処理の説明に供するフローチャートである。
【図５】電気分解部の構成を示す略線図（１）
【図６】電気分解部の構成（２）を示す略線図である。
【図７】電解水生成処理における流れの説明に供する略線図である。
【図８】入替処理における流れの説明に供する略線図である。
【図９】洗浄処理における流れの説明に供する略線図である。
【図１０】圧力調整機構の説明に供する略線図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
次に本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
【００１０】
＜実施の形態＞
次に、図１〜図５を用いて実施の形態について説明する。図１において１０は、全体として電解気泡水生成装置を示している。電解気泡水生成装置１０では、電気分解により生成した電解水を媒体液とし、ナノバブルを含む電解水である電解気泡水を生成する。
【００１１】
電解気泡水生成装置１０では、電気分解によってアルカリ性電解水及び酸性電解水の双方を生成し、アルカリ性電解水を循環・濃縮する一方、酸性電解水にナノバブルを含有させ、電解気泡水として電解気泡水提供部１８から供給するようになされている。
【００１２】
なお図示しないが、電解気泡水生成装置１０は、図示しないＭＰＵ（Micro Processing Unit）、ＲＯＭ（Read Only Memory）及びＲＡＭ（Random Access Memory）から構成される制御部２０（図示せず）が電解気泡水生成装置１０の全体を統括的に制御するようになされている。
【００１３】
電解気泡水生成装置１０では、電気分解部１３によって生成した発生ガス及び電解水をそのまま気液送出部１５、ポンプ１６、ナノバブル生成部１７へ送出することにより、ナノバブルとして発生ガスを含有する気泡電解水を生成する。このとき、全体の系（電気分解部１３〜ナノバブル生成部１７）を密閉系とし、所定の圧力下において発生ガス及び電解水を分離することなくそのまま混合することにより、発生ガスの成分を効率良く溶解及びナノバブル化することが可能となる。
【００１４】
原水供給部１１は、制御部２０による開閉機構の開閉制御により、電解気泡水を生成するときにのみ原水を電気分解部１３に供給する。原水供給部１１は、圧力をかけた状態で電気分解部１３に対して原水を供給する。また、接続された水道水などの水圧が高すぎる場合には、減圧バルブなどの減圧機構を構成しても良い。
【００１５】
原水としては、水道水や電解水、純水、精製水など種々のものを使用できる。また、前段に各種フィルターを設置することにより、不純物などの不要成分を除去した水を使用しても良い。
【００１６】
ナノバブルとして含有させる気体（混合ガス）としては、特に制限されず、用途に応じて適宜選択される。例えば、空気、水素、酸素、二酸化炭素などが好ましい。
【００１７】
電解質供給部１２は、制御部２０による制御により、電解質水溶液を電気分解部１３に供給する。電解質としては特に制限されず、塩化ナトリウム、炭酸ナトリウム、炭酸水素ナトリウム、塩酸、塩化カリウム、塩化カルシウムなど、水に溶解して電解質としての特性を示す既知の化合物を適宜使用することができる。特に、電気分解によって強酸性（ｐＨ４．０以下）及び強アルカリ性（ｐＨ１０．０以上）の電解水が生成される電解質が好適に用いられる。便宜上、電解質として塩化ナトリウムを使用した場合について説明するが、これに限られない。
【００１８】
電気分解部１３は、原水を電気分解して電解水を生成できる構成であればよく、陽極を有するアノード室５１と、陰極を有するカソード室５２とを有する２槽型の電解槽が用いられる。電気分解部１３では、酸性電解水を気液送出部１５に供給する一方、アルカリ性電解水を電解質供給部１２に戻して循環させる構成を有している。電気分解部１３の詳細な構成については後述する。
【００１９】
気液送出部１５は、発生ガス及び電解水を高速攪拌により混合したり、高速旋回させたりすることにより、一定時間に亘って発生ガスと電解水とを接触させつつ、発生ガスと電解水とを偏りがないようほぼ均等の割合でポンプ１６に送出する。なお、この気液送出部１５による混合では、ナノバブルの発生量は殆どない又は非常に少量である（ナノバブル生成部１７と比較して個数比で１０％未満）。
【００２０】
気液送出部１５の構成の一例を図２及び図３に示している。図２に示すように、気液送出部１５は、円筒状の円筒部材７０の上側の矩形状でなる板状部材７１及び７２と、下側の矩形状でなる板状部材７３とで挟んだ形状を有している。
【００２１】
板状部材７１〜７３は、円筒部材７０の底面を構成すると共に、円筒部材７０に対して電解水及び混合ガスを供給する供給経路を有している。図３に示すように、電解水（発生ガス含む）は、板状部材７１に形成された供給経路７１ａ〜７１ｄを介して円筒部材７０に供給される。また、板状部材７２には供給経路７２ａ及び７２ｂが形成されており、ナノバブル生成部１７によって生成された気泡電解水の一部がオーバーフローした場合に配管１７Ｂを介して円筒部材７０に供給される。
【００２２】
供給経路７１ａ〜７１ｄ及び７２〜７２ｂは、円筒部材７０に対して接線方向に略平行（±３０°）に設けられており、流入した電解水（電解水及び気泡電解水）が円筒部材７０の内面に沿って周回するように形成されている。
【００２３】
また、板状部材７３の中心部分には、電解水及び混合ガス（発生ガス）が混合された混合水を排出する孔である排出経路７３ａが設けられており、配管１５Ａを介して混合水が排出される。この配管１５Ａの内部では、低速旋回流が発生し、ポンプ１６までの間、電解水及び混合ガスを攪拌されると考えられ、大きなガス溜りが形成されることを抑制できる。
【００２４】
この結果、上側から供給され下側から排出される上下方向の力と、円筒部材７０に沿って供給される電解水及び排出経路７３ａの位置関係により、電解水及び混合ガスは高速攪拌されながら円筒部材７０内部を旋回し、混合ガスが小さな気泡となってよく混じり合った状態で配管１５Ａを介してポンプ１６に供給される。
【００２５】
この気液送出部１５では、例えば高速旋回による遠心分離効果によって大きな圧力を発生させ、大きな圧力下において発生ガス及び電解水を気相及び液層の界面で接触させて特に塩素ガスなど水に対する溶解性の高い気体の溶解を促進するだけでなく、ポンプ１６によって発生する圧力の影響を電気分解部１３に伝わらないようにする役割も担う。言い換えると、気液送出部１５は、高速旋回によって電気分解部１３−気液送出部１５−ポンプ１６間の圧力の伝達を分断して断ち切ることが可能である。
【００２６】
なお、気液送出部１５の前段（配管１４Ａ及び１５Ａ）における圧力は、例えば−１５ｋｐａ〜＋１５ｋｐａ、より好ましくは−１０ｋｐａ〜＋１０ｋｐａになるように、制御されている。これにより、前段の電気分解部１３に対して圧力が負荷されるのを抑制し、隔膜４５の損傷などを未然に防止し得る。この制御は、配管１７Ｂに設けられた電磁弁の調整によって行われる。調整の結果、上記圧力範囲に収まらない場合には、装置の保護のため緊急停止する。
【００２７】
ガス供給部１４は、気液送出部１５に対して供給する混合気体を供給する。例えば混合気体として空気を混合する場合、ガス供給部１４としてエアーポンプや圧縮空気などが使用される。このガス供給部１４は、発生ガスでは不足する気体量を補うためのものであり、必ずしも必須ではない。混合ガスとして発生ガスのみを使用することも可能である。なお、本実施形態では、発生ガスに含まれる塩素ガスを薄めることなく高割合で電解水へ溶解させるため、気液送出部１５ではなくポンプ１６に混合ガスを混合しているが、気液送出部１５に混合ガスを供給しても良い。この場合、板状部材７１及び７２の上面、中央近傍から混合ガスを混合することにより、渦の中心に混合ガスが混合できるためが好ましい。
【００２８】
ポンプ１６（図２）としては、特に限定されず、公知の種々のものを使用することができる。例えば、羽根で回転するバブリングポンプ（例えばＳＵＳ製汎用渦流タービンポンプ２０ＮＰＤ０７Ｚ（株式会社ニクニ製））を用いると、ナノバブル生成部１７の前段において気液の混合が進むため好ましい。ポンプ１６は、配管１５Ａを介して供給される混合水に圧力を印可し、例えば２０Ｌ／ｍｉｎの定量で配管１６Ａを介して当該混合水をナノバブル生成部１７へ供給する。このとき、気液送出部１５の効果により混合水に大きなガス溜りが殆ど存在せず、ガス噛みなどによりポンプ１６に不具合が生じにくく、安定した流量で混合水をナノバブル生成部１７へ供給することができる。
【００２９】
ナノバブル生成部１７は、高速旋回によって媒体液（混合水）に気体からなるナノバブル（微細気泡）を含有させる高速旋回方式のナノバブル発生器でなり、その構成に制限はない。図示しないが、ナノバブル生成部１７は、例えば複数の円筒部材内を旋回させながら衝突により角度を変化させる構成を有している。
【００３０】
ナノバブル生成部１７は、気体と媒体液とを旋回させて速度を出した状態で、比重差による気液界面を作り出し、界面で生じる気液の摩擦によりナノバブルを生成する。さらに、ナノバブル生成部１７は、媒体液を壁面に衝突させてその進行方向を変化させることにより、媒体液の流れを乱し、気体と媒体液とを激しく撹拌して混合する。この結果、気体と媒体液との物理的な衝突作用により気泡が細かくなり、さらに多くのナノバブルが形成される。
【００３１】
ナノバブル生成部１７は、媒体液を高速旋回させながら、当該媒体液の進行方向を急変化させる。これにより、ナノバブル生成部１７は、媒体液に対してより大きな加速度を加えることができ、気体と媒体液との物理的な衝突作用により気泡を分散させて微細にすることができる。ナノバブル生成部１７は、高速旋回する媒体液を壁面に衝突させることにより、当該媒体液の旋回方向を８０°以上の急角度で変化させることが好ましい。
【００３２】
ナノバブル生成部１７は、所定の圧力下において高速旋回によりナノバブルが発生した電解気泡水を電解気泡水提供部１８に供給する。電解気泡水提供部１８は、開閉機構を有しており、制御部２０の制御により開閉機構を開閉する。
【００３３】
ヘンリーの法則により、液体に加わる圧力が大きいと気体の溶解度が向上する。したがって、気体の存在下で液体に圧力をかけ、急激に圧力を下げることにより、溶解していた気体が液体中で微細気泡となることが知られている。
【００３４】
電解気泡水提供部１８が蛇口方式で気泡電解水をユーザに供給する場合、蛇口から排出された瞬間に圧力が解放される。また、後段に設置された洗浄装置などが接続された場合には、電解気泡水提供部１８に配管（図示せず）が接続されることになり、後段の洗浄装置内部や貯留タンク内部で圧力が大気圧まで一気に解放されるよう、電解気泡水生成装置１０の外部に圧力解放部（図示せず）が設けられている。このとき、電解気泡水中に溶解していた気体の一部がナノバブルとなり、電解気泡水中のナノバブルを増大させることができる。
【００３５】
このように、電解気泡水生成装置１０では、ナノバブル生成部１７よりも前段に気液送出部１５を設け、ポンプ１６の伝送経路を利用して混合ガスと電解水との接触時間を長く設けるようにした。これにより、電解水に対して混合ガスを馴染ませ、気泡が小さくなりやすい状態してナノバブル生成部１７によるナノバブルの生成を増大できると共に、電解水に対する混合ガスの溶解度を向上させ、圧力解放時に生成されるナノバブルを増大させることができる。
【００３６】
また、発生ガスの一部として塩素ガスを発生させる（すなわち電解質に塩素を含む）場合、気体の溶解特性により水に対する溶解性の高い塩素が優先的に電解水に溶解する。この現象は、気体と液体との接触時間が長いほど顕著に表れる。従って、ナノバブル生成部１７に供給される混合水において、混合気体及び酸素ガス（オゾンガスを含む）は気体として残るものの、塩素ガスの殆どは混合水中に溶解した状態となる。
【００３７】
この状態で混合水をナノバブル生成部１７に供給すると、高速旋回方式によって生成されるナノバブルに塩素ガスは殆ど含まれないことになる。もちろん、圧力解放時に塩素の一部がナノバブル化すると考えられるが、溶解度が高いため優先的に他の気体がナノバブル化されるため、塩素の多くは電解気泡水中に溶解した状態で存在することができる。
【００３８】
電解気泡水を殺菌・除菌剤などとして使用する場合、溶解させた状態の塩素濃度が非常に重要となる。電解気泡水生成装置１０では、発生ガスの一部として塩素ガスを発生させる場合、電気分解により発生した塩素成分の殆どを電解気泡水中に溶解させた状態で存在させることが可能となるため、有効塩素濃度を向上させることができ、殺菌・除菌の効果を高めることができる。
【００３９】
すなわち、図４に示すように、本発明の気泡電解水生成処理ＲＴ１では、ステップＳＰ１０１において原水を加圧供給し、ステップＳＰ１０２において原水を電気分解することにより電解水を生成する。
【００４０】
ステップＳＰ１０３において、電解水及び発生ガスが搬送され、ステップＳＰ１０４において当該電解水及び発生ガスが高速攪拌により混合されて混合水が生成される。ステップＳＰ１０５において、混合水はポンプを介して圧送され、ステップＳＰ１０６において高速旋回方式によりナノバブルが生成される。
【００４１】
そしてステップＳＰ１０７において圧力が解放され、圧力解放方式によりナノバブルが生成される。
【００４２】
このように、ステップＳＰ１０１〜ステップＳＰ１０６までの間を密閉系として圧力下で高速旋回方式によりナノバブルを発生させた後、圧力解放方式によりナノバブルを発生させると共に、電解水と発生ガス（及び混合ガス）とを十分に馴染ませる時間を確保できるため、ナノバブルを一層増大させることが可能となる。
【００４３】
次に、電気分解部１３の構成について説明する。
【００４４】
図５の断面図に示すように、透水性の陰極４４及び陽極４３の間に隔膜４５を設けた２槽型の電解槽を用いることができる。電気分解部１３では、アノード室５１に原水を供給し、カソード室５２に電解質水溶液を供給することにより、隔膜４５を透過させて電解質（陰イオン）をカソード室５２からアノード室５１に移動させることにより電気分解を行う構成でなる。
【００４５】
ここで、電気分解部１３では、電気分解効率が最高に近い状態になるよう陰極４４、隔膜４５及び陽極４３の間隔が、調整されている。具体的には、陰極４４と隔膜４５との間が１．０〜３．０ｃｍ、より好ましくは１．５〜２．０ｃｍ、陽極４３と隔膜４５との間が０．０１〜１．０ｃｍ、より好ましくは０．０１〜０．５ｃｍ、に設定されることが好ましい。
【００４６】
陽極４３と隔膜４５との間隔が小さいと、隔膜４５が陽極４３に接触して隔膜４５の損傷に繋がったり、電解効率が低下する可能性が有り、陽極４３と隔膜４５との間隔が大きいと、陽極４３の電解質に対する引力が不足し、十分な電解質がアノード室５１に供給されず、電解効率が低下する可能性がある。従って、電極（陽極４３）と隔膜４５との距離は、設計された一定範囲内を維持することが好ましい。
【００４７】
また、カソード室５２と比してアノード室５１の圧力が高い場合、圧力差により電解質がアノード室５１に移動しにくくなり、電解効率が低下する可能性もある。このことからも、電極（陽極４３）と隔膜４５との距離は、設計された一定範囲内を維持することが要求される。
【００４８】
なお、電解槽の全面に電極（陽極４３及び陰極４４）を設ける場合には、電極に孔を設けて電極間を原水や電解質水溶液を通すことが好ましい。この孔のサイズや割合に制限はないが、圧力差によって隔膜が伸びてしまうことを防止するため、孔のサイズは極力小さく（例えば直径１ｃｍ以下、より好ましくは０．７ｃｍ以下）し、特定の箇所に応力のかからない円形とすることが好ましい。また、陰極４４に厚みを利用して、孔の形状をアノード室５１側へ行くに従って径が大きくなるすり鉢状にしたり、角を丸くして隔膜の特定箇所に応力がかかりにくいようにすることが好ましい。
【００４９】
図５及び図６に示すように、この電気分解部１３では、電解槽の底面近傍にアノード室５１に対して原水が供給される第１の原水供給口４１が設けられている。また、電解槽の天面にアルカリ性電解水を排出する酸性電解水排出口４８が設けられている。なお電解槽の天面とは、アノード室５１の内面の天面を指す。以下、同様である。
【００５０】
このため、原水は下から上へ向けて進行し、酸性電解水として上部の酸性電解水排出口４８から排出される。このとき、電気分解によって発生する発生ガスは浮力により上部へ移動し、酸性電解水排出口４８から効率良く排出される。
【００５１】
従って、電気分解部１３から排出される酸性電解水は、発生ガス（塩素ガス及び酸素ガス）を含んだ状態となる。電気分解部１３は、生成した発生ガス及び電解水を配管１３Ａを介して気液送出部１５へ供給する。
【００５２】
一方、電解槽の底面近傍にアノード室５１に対して電解質（塩化ナトリウム）を溶解させた電解質水溶液が供給される電解質供給口４２が設けらている。また、電解槽の天面にアルカリ性電解水を排出するアルカリ性電解水排出口４９が設けられている。
【００５３】
このため、電解質水溶液は下から上へ向けて進行し、アルカリ性電解水排出口４９から排出される。このとき、電気分解によって発生する発生ガスは浮力により上部へ移動し、アルカリ性電解水排出口４９から効率良く排出される。
【００５４】
図７に示すように、アルカリ性電解水排出口４９及び電解質供給口４２には、配管６１及び６２を介して循環タンク６３が接続されている。循環タンク６３には、配管６４及び６７を介して電解質供給タンク６５及び原水供給部１１にそれぞれ接続されている。また、循環タンク６３は、排出用の配管６６を有している。配管６１、６２、６４、６６及び６７には、いずれも開閉機構が設けられており、制御部２０の制御により開閉操作される。
【００５５】
制御部２０は、電解水の供給時において、原水供給部１１からアノード室５１に原水を供給させる一方、循環タンク６３からカソード室５２に電解質水溶液を供給させる。
【００５６】
すなわち、電解気泡水生成装置１０では、電解質水溶液を循環タンク６３からカソード室５２に供給して電気分解すると共に、当該電気分解によって生成したアルカリ性電解水を循環タンク６３に戻し、電解質水溶液として再利用する。
【００５７】
しかしながら、電解質水溶液の循環を長時間行うと、循環タンク６３内の陰イオン（塩素イオン）濃度が低下する。
【００５８】
そこで制御部２０は、図８に示すように、所定の補充時間（例えば１５〜１２０分稼働する）ごとに配管６６を介して電解質水溶液を少量だけ（例えばタンク容量の１／２０〜１／５程度）廃棄し、同量の電解質水溶液を循環タンク６３に補充する。
【００５９】
また、電解質水溶液の循環を長時間行うと、電解質水溶液のｐＨの値が大きくなってしまう。また、そこで制御部２０は、所定の交換時間（例えば５〜２５時間）ごとに配管６６を介して循環タンク６３内部の電解質水溶液を全量廃棄し、タンク容量分の電解質水溶液を循環タンク６３に充填する。
【００６０】
さらに、制御部２０は、図９に示すように、予め設定された洗浄時刻になると、循環タンク６３及びカソード室５２の洗浄処理を実行する。
【００６１】
具体的に、制御部２０は、配管６６から循環タンク６３内部の電解質水溶液を全量廃棄した後、原水供給部１１から循環タンク６３に原水を供給する。そして制御部２０は、配管６２及び６１を介して循環タンク６３及びカソード室５２に原水を循環させる。この処理は、例えば１回当り１０分〜１時間程度実行される。原水の供給を続け、随時一部の原水を廃棄しながら連続式に洗浄処理が行われても良く、一定量の原水が供給された後に循環し全量廃棄後に再度原水を供給するバッチ式に洗浄処理が行われても良い。また、洗浄処理は１回だけ行われても複数回行われても良い。
【００６２】
なお、配管６６に対し、アルカリを中和するための中和装置を設けることが好ましい。これにより、濃縮されたアルカリ性電解水のｐＨを適正値に調製してから廃棄することができる。
【００６３】
このように、電解気泡水生成装置１０では、隔膜４５で隔たれた２槽型の電解槽構成の電気分解部１３によって、カソード室５２に電解質水溶液を供給すると共によって生成したアルカリ電解水をそのまま電解質水溶液として循環タンク６３を介して循環させる一方、酸性電解水のみを電解気泡水として電解気泡水提供部１８から供給する。
【００６４】
そして電解気泡水生成装置１０は、循環タンク６３内の電解質水溶液を排出するための排出機構（配管６６）及び充填機構（配管６４及び電解質供給タンク６５）により、電解質水溶液を自動的に交換可能とした。さらに、電解気泡水生成装置１０は、原水供給部１１と循環タンク６３とを接続することにより、循環タンク６３を自動的に洗浄可能とした。
【００６５】
これにより、使用しないアルカリ性電解水を再利用することができ、使用する水の量を節約できると共に、アルカリ性電解水が濃縮されるため、廃棄するアルカリ性電解水の量を大幅に低減できる。また、アルカリ性電解水の濃縮に伴って生じるカソード室５２及び循環タンク６３、配管６１及び６２を原水を用いて洗浄できるため、ミネラル成分の付着などを解消できる。
【００６６】
次に、圧力調整について説明する。従来の構成では、電解槽の損傷を防止するため、循環タンク６３から排出ラインを設け、そこにリリーフ弁を設置することにより、圧力が高まるとアノード室５１からの電解質溶液を排出してしまい、洗浄を行う構成であった。しかしながら、詰まりが早く、高頻度で洗浄を行う必要があり、作業が繁雑であるという問題があった。
【００６７】
上述したように気泡電解水生成装置１０の電気分解部１３では、アノード室５１とカソード室５２とを隔膜４５によって隔てているカソード室に対して電解質水溶液を供給し、隔膜４５を通過することにより塩素イオンがアノード室５１に対して供給される。この隔膜４５は、アノード室５１に対して適切に塩素イオンが供給できるよう、陽極４３との位置が決定されている。また、隔膜４５は陰極４４に近い位置に配置されているが、隔膜４５が陰極４４側に引っ張られると、隔膜４５が陰極４４に形成された孔に吸い込まれ、隔膜４５が伸びて破損したり、陰極４４の発熱により焦げてしまったりするなどの事態が生じる恐れがある。
【００６８】
従って、アノード室５１及びカソード室５２の圧力をできる限り均等にすることにより、上述した問題を解決できないかと考えた。そこで本願発明では、循環タンク６３から電解質供給室であるカソード室５２までの間に、圧力を調整する圧力調整弁８８を設けるようにした。
【００６９】
図１０に示すように、原水供給部１１から延びる配管１１Ａ上には減圧バルブ８１が設けられており、減圧バルブ８１の後二股に分岐してアノード室５１へと接続された配管１１Ａと、循環タンク６３へと接続された配管６７へと分岐する。配管１１Ａ及び６７には、それぞれ開閉バルブ８２及び８５が設けられており、開閉バルブ８２及び８５の開閉に応じてアノード室５１及び循環タンク６３に原水が供給される。
【００７０】
開閉バルブ８２が開状態となると、原水供給部１１から供給された原水は、配管１１Ａを通り、アノード室５１へと供給される。このとき原水は、流量調整バルブ８３によって流量が調整されると共に、逆止弁８４によって逆流することを防止される。
【００７１】
カソード室５２から循環タンク６３に接続された配管６１上には、開閉バルブ８７及び圧力調整弁８８が設けられている。通常時において、開閉バルブ８７は開状態となっている。
【００７２】
圧力調整弁８８としては、バネやねじを用いて弾性のあるダイヤフラムを変形させることによって当該流路の一部又は全部を塞いで圧力を調整する、いわゆるダイヤフラム弁であることが好ましい。ダイヤフラム弁としては、リリーフ弁や背圧弁が好適に使用される。流体の入口である一次側又は二次側の圧力に応じて弁開及び弁閉を行ういわゆる一次圧力調整弁や二次圧力調整弁でも良いが、一次側流路及び二次流路の端部が一つの面上に位置して繋がる合流路部分を有し、ダイヤフラムによって当該一つの面上における一次側流路及び二次側流路の両方を塞ぐことが可能な構成を有することがさらに好ましい。これにより、一次側及び二次側の両方の圧力を適切に調整することが可能となる。かかる構成は、例えば以下のウェブサイト（http://www.iwakipumps.jp/blog/naruhodo/12）などに記載されている。
【００７３】
電解質水溶液は、電解質の濃度が比較的高いため、一定時間静置などされた場合、特に弁近傍に塩が析出し易く、詰まりの原因になってしまう。圧力調整弁８８として弾性を有するダイヤフラム弁を用いると、変形しやすいその特性により常にダイヤフラムが揺動して変形を繰り返すため、析出によりダイヤフラムに付着した塩が稼働時の変形によって除去され易く、また、一時的なダイヤフラムの変形によって塩の塊などを通過させることが可能であり、長時間の稼働においても詰まってしまう可能性を極めて小さくすることができる。なお、弾性を有するとは、弾性率が１０５Ｐａ〜１０８Ｐａ、より好ましくは１０６Ｐａ〜１０７Ｐａであることをいう。ダイヤフラムの構成に制限はないが、十分な変形量を得るため、ダイアフラムの厚みが平均して１．０〜３．０ｍｍ（１．０ｍｍ以上、３．０ｍｍ以下）であることが好ましい。
【００７４】
本願発明人は、圧力調整弁８８として、硬質プラスチック製の圧力調整弁を使用してみたが、、弁開するときの圧力が設定値よりも大きい値となってしまった。内部を確認すると、Ｏリング部分に電解質の塩が付着していることが確認された。流路を塞ぐ材料として硬質材料を使用すると、Ｏリングのように漏れを防止するいわゆるパッキンが必要となり、この部分に少しでも塩が付着すると漏れを生じさせ、圧力調整弁としての機能に狂いが生じてしまうためと考えられる。
【００７５】
これに対して、ダイヤフラム弁は、上述した効果により、長時間の使用後であっても弁解するときの圧力が一定の範囲内に保たれた。そして内部を確認すると、電解質の付着が殆ど見られなかった。
【００７６】
循環タンク６３からカソード室５２に接続された配管６２上には、ポンプ８９が設置されており、循環タンク６３の電解質水溶液を汲み上げてカソード室５２へ圧送する。ポンプ８９の構成に特に制限はなく、流量などのスペックに応じて適宜選択されるが、チューブポンプを使用することにより、筐体を小さくすることができ、好ましい。ポンプ８９は、配管６１上ではなく、配管６２上に設けられており、循環タンク６３とカソード室５２とを繋ぐ２つの配管に対して離れて分配されていることにより、流量調整を行う圧力調整弁８８における汲み上げ時のポンプ８９に起因する脈動の影響を小さくすることができる。特に、ポンプ８９としてチューブポンプを使用した場合には、脈動を効果的に小さくすることができ、ダイアフラム弁を効果的に発揮させることが可能である。
【００７７】
なお、圧力調整弁８８は、ねじによってダイヤフラムの位置を決定する固定式であってもよく、制御部２０の制御によってカソード室５２の圧力値や電気分解部１３の電流値に応じて流量を調整する自動調整式であってもよい。
【００７８】
固定式の場合、例えば電解水生成装置１０が設置される際に、原水供給部１１が供給する原水の供給量に応じて、適切な供給量の原水が供給されるように流量調整バルブ８３が調整されると共に、電気分解部１３における電流値やカソード室５２内部の圧力値を測定することにより、電気分解部１３の圧力が最適になるように調整されることが好ましい。
【００７９】
カソード室５２に適切な流量の電解質溶液が供給されることにより、カソード室５２及びアノード室５１の圧力を適正値に調整することができる。この結果、圧力差によって隔膜４５が一方の電極側に寄り、電極との距離が変化して電解質の通過量が変わり、結果として電解効率が低下することを防止したり、電極に対する接触によって隔膜４５が損傷したり、隔膜４５が伸びてしまったりすることを防止することができる。
【００８０】
このように、電解水生成装置１０では、流量調整バルブ８３と圧力調整バルブ８８とを設け、カソード室５２及びアノード室５１に供給される原水及び電解質水溶液の流量を調整することにより、電気分解部１３の内部圧力を適正に保ち得るようになされている。
【００８１】
＜動作及び効果＞
以下、上記した実施形態から抽出される発明群の特徴について、必要に応じて課題及び効果等を示しつつ説明する。なお以下においては、理解の容易のため、上記各実施形態において対応する構成を括弧書き等で適宜示すが、この括弧書き等で示した具体的構成に限定されるものではない。また、各特徴に記載した用語の意味や例示等は、同一の文言にて記載した他の特徴に記載した用語の意味や例示として適用しても良い。
【００８２】
本発明の電解水生成装置（電解気泡水生成装置１０）は、陽極（陽極４３）を有するアノード室（アノード室５１）と陰極（陰極４４）を有するカソード室（カソード室５２）とを少なくとも有し、隣接する室間の少なくとも一面が隔膜（隔膜４５）で隔てられた２槽型又は３槽型の電気分解部（電気分解部１３）と、
アノード室及びカソード室のうち、少なくとも一方である原水供給室に対して原水を供給する原水供給部と、
電解質が供給される電解質供給室に対して電解質が溶解した電解質水溶液を供給する電解質供給タンク（循環タンク６３）と、
前記電解質供給タンクと前記電解質供給室との間（配管６２）に設けられ、弾性を有するダイヤフラムを変形させることにより前記電解質水溶液の圧力を調整するダイヤフラム弁（圧力調整弁８８）とを有することを特徴とする。
【００８３】
これにより、電解水生成装置では、循環タンクから供給される電解質水溶液の流量を調整できるため、電気分解部における電解質供給室を適正な圧力に保つことができる。また、ダイヤフラム弁では流路に大きな段差がなく衝突などの応力がかかる部分がなく、塩が析出しにいため、詰まりが生じにくい。
【００８４】
また、電解水生成装置では、前記原水供給部から供給される原水の流量を調整する原水供給量調整部を有することを特徴とする。
【００８５】
これにより、電解水生成装置では、ダイヤフラム弁と供給量調整部とを調整することにより、電解水供給室と原水供給室との両方の圧力を自在に調整することができるため、電気分解部の圧力を適正に保つことができる。
【００８６】
電解水生成装置において、前記電気分解部は、
前記電解質供給タンクから供給路を介して供給された電解質水溶液を再度前記電解質供給タンクに戻す戻し路が接続されており、
前記ポンプ及び前記ダイヤフラム弁は、
一方が前記供給路（配管６２）に、他方が前記戻し路（配管６１）にそれぞれ設置されていることを特徴とする。
【００８７】
これにより、ポンプの揺動が電解質供給タンクにおいて緩和され、電解質供給室における圧力変化を小さくすることができる。
【００８８】
電解水生成装置では、前記電気分解部によって生成された電解水に対し、微細気泡を発生させる微細気泡生成部を有することを特徴とする。
【００８９】
これにより、電解水に微細気泡の効果を付加することができる。
【００９０】
電解水生成装置では、電気分解部における前記隔膜と前記原水供給室における陽極又は陰極までの距離が、０．０１ｃｍ以上〜３．０ｃｍ未満に設定されていることを特徴とする。
【００９１】
これにより、電極からの引力を利用して電解質供給室の界面である隔膜を介して電解質を電極まで誘導することができ、適正量の電解質を電極へと誘導して電解効率を向上させることができる。
【００９２】
電解水生成装置において、前記電気分解部は、
前記アノード室又は前記カソード室の少なくともいずれか一方において生成した電解水及び発生ガスを密閉状態で後段の第１処理部に供給することを特徴とする。
【００９３】
後段で密閉状態を形成するために圧力調整がしにくい電解水生成装置であっても、ダイアフラム弁によって電解質供給室の圧力を調整できるため、電気分解部を適正な圧力に保つことができる。
【００９４】
電解水生成装置において、前記後段の処理部は、
前記電解水及び発生ガスを混合して後段の第２処理部に供給する気液送出部であることを特徴とする。
【００９５】
これにより、気液送出部によって圧力を分断して第２処理部の圧力の影響を電気分解部に対して与えずに済むため、電気分解部における圧力調整を容易にできる。
【００９６】
電解水生成装置において、前記第２処理部は、
高速旋回方式によって微細気泡を発生させる微細気泡生成部であることを特徴とする。
【００９７】
これにより、電解水生成装置は、気液送出部によって気体のなじみを良くした上で、高速旋回により微細気泡を発生させることができ、微細気泡の発生率を高めることができる。
【００９８】
電解水生成装置において、前記電気分解部は、
前記アノード室と前記カソード室とが隔膜で隔てられた２槽型の電解槽であり、
前記電解質供給タンクは、
前記アノード室又は前記カソード室のいずれか一方を電解質供給室として、前記電解質水溶液を供給することを特徴とする。
【００９９】
これにより、電解水生成装置では、アノード室とカソード室との圧力を適切に調整して、電気分解効率を設計値に保つことができる。
【０１００】
電解水生成装置において、前記電気分解部は、
前記アノード室と前記カソード室と当該アノード室及び当該カソード室の中間に位置する中間室とを有し、前記アノード室及び前記カソード室のうち少なくとも一方が隔膜で隔てられた３槽型の電解槽であり、
前記電解質供給タンクは、
前記中間室を電解質供給室として、前記電解質水溶液を供給することを特徴とする。
【０１０１】
これにより、電解水生成装置では、アノード室及びカソード室と、これらの間に位置する中間質との圧力を適切に調整して、電気分解効率を設計値に保つことができる。
【０１０２】
本発明の電解水生成装置（電解気泡水生成装置１０）は、
陽極（陽極４３）を有するアノード室（アノード室５１）と陰極（陰極４４）を有するカソード室（カソード室５２）とが隔膜（隔膜４５）で隔てられた２槽型の電気分解部（電気分解部１３）と、
アノード室及びカソード室のうち、いずれか一方である原水供給室に対して原水を供給する原水供給部と、
アノード室及びカソード室のうち、他方である電解質供給室（アノード室５１）に対して電解質が溶解した電解質水溶液を供給すると共に、前記電解質供給室内の電解質水溶液を回収して循環させる循環タンク（循環タンク６３）と、
前記循環タンクに接続され、当該循環タンク内部の電解質水溶液を排出する電解質排出部（配管６６）と
前記循環タンクに接続され、当該循環タンクに対して電解質水溶液を供給する電解質供給部（電解質供給タンク６５）と、
前記電解質排出部及び電解質供給部を制御することにより、前記循環タンク内部の電解質水溶液を入れ替える制御部（制御部２０）とを有することを特徴とする。
【０１０３】
これにより、循環タンクにおける電解質水溶液の補充や入替えが可能となるため、強酸性及び強アルカリ性の電解水が生成される電解水を用いて一方の電解水のみを効率的に生成することができる。
【０１０４】
電解水生成装置において前記制御部は、
予め定められた条件に応じて前記循環タンク内部の電解質水溶液を入れ替えることを特徴とする。
【０１０５】
これにより、電解水生成装置は、例えば予め定められた条件として、稼動時間ごとや設定された時刻になどユーザの設定した条件や操作ボタンを操作するなどのユーザの要求に応じて、電解質水溶液を入替えることができる。
【０１０６】
電解水生成装置において制御部は、
前記電気分解部の稼働時間を監視し、前記稼働時間に基づいて前記循環タンク内部の電解質水溶液を入れ替えることを特徴とする。
【０１０７】
これにより、電解水生成装置は、稼動時間に基づいて電解質水溶液を入替えることができるため、電解質が薄まったころに電解質水溶液を入替えて効率良く電気分解を実行できる。
【０１０８】
電解水生成装置において前記制御部は、
前記電気分解部の稼働時間を監視し、前回前記循環タンク内部の電解質水溶液を入れ替えてから現在までの洗浄後稼働時間と、時刻とに基づいて前記循環タンク内部の電解質水溶液を入れ替えることを特徴とする。
【０１０９】
これにより、電解水生成装置は、電解質の濃度だけでなく、例えば昼休みや就業後など、電解水生成装置を使用しない時間に合わせて電解質水溶液を入替えることができる。例えば、洗浄後稼働時間が５時間ごとに入れ替えを行うように設定されていた場合であっても、設定された所定の入替時刻に洗浄後稼働時間が２時間以上であると入れ替えを行うなど、２段階の条件を設定することにより、適切な入替処理を実行でき、好ましい。
【０１１０】
電解水生成装置において前記制御部は、
前記電解質排出部によって前記循環タンク内部の前記電解質水溶液を排出させた後、
前記原水供給部から供給される原水を用いて前記循環タンク内部を洗浄し、
前記電解質排出部によって前記循環タンク内部の原水を排出した後、
前記電解質供給部から前記電解質水溶液を供給させることを特徴とする。
【０１１１】
これにより、電解水生成装置は、原水を用いて循環タンク内を洗浄できるため、濃度の高い電解質水溶液によるカルキ成分や鉱物成分などが循環タンクや配管などに付着することを抑制できる。
【０１１２】
前記制御部は、
前記電気分解部の稼働時間を監視し、前回前記循環タンク内部の電解質水溶液を入れ替えてから現在までの洗浄後稼働時間に基づいて前記循環タンク内部の電解質水溶液を入れ替え、
時刻に基づいて前記循環タンク内部を洗浄する
ことを特徴とする。
【０１１３】
これにより電解水生成装置は、時間を要する洗浄処理については設定された時刻に、入替えについては洗浄後稼働時間ごとに実行できるため、電解質が薄まりすぎることなく、使用しない時刻や決まった時刻に洗浄処理を実行できる。
【０１１４】
電解水生成装置における前記電解質排出部より後段に、
前記電解質水溶液を中和する中和処理部
を有することを特徴とする。
【０１１５】
これにより電解水生成装置は、濃縮された電解質水溶液を中和して廃棄することができる。
【０１１６】
前記原水供給部は、
前記循環タンクにも接続されており、
前記制御部は、
前記循環タンク内部に前記原水を供給することにより、前記循環タンク内部を洗浄する
ことを特徴とする。
【０１１７】
電解水生成装置における前記制御部は、
前記電解質供給室にも接続されており、
前記電解質供給室を介して循環タンク内部へ原水を供給することにより、前記循環タンク内部を洗浄する
ことを特徴とする請求項５に記載の電解水生成装置。
【０１１８】
これにより電解水生成装置は、濃縮された電解質水溶液が使用される前記電解質供給室を原水によって洗浄することができる。
【０１１９】
電解水生成装置における前記電気分解部は、
前記陽極及び陰極のいずれか一方が、
前記アノード室及び前記カソード室を隔てるように前記アノード室及び前記カソード室間のほぼ全面に設けられると共に、複数の孔が形成されており、
前記隔膜が前記全面に設けられた陽極又は陰極に隣接して設けられていることを特徴とする。
【０１２０】
これにより電解水生成装置は、電解槽において前記アノード室及び前記カソード室間で圧力差が生じた場合であっても、電極（陽極又は陰極）によって隔膜を支持して支えることができるため、圧力差によって隔膜が伸びたり破れたりすることを防止できる。
【０１２１】
＜他の実施の形態＞
なお上述実施形態では、カソード室を電解質供給室としてアルカリ性電解水を循環させるようにしたが、本発明はこれに限らず、アノード室を電解質供給室として酸性電解水を循環させてもよい。
【０１２２】
さらに上述実施形態では、電気分解部１３として１つの電解槽を有するようにしたが、２つ以上の電解槽を有しても良い。この場合、混合液（発生ガス及び電解水）が、複数の経路（配管）を介して気液送出部１５に供給される。このとき気液送出部１５は、複数の電解槽で製造された混合液を均等に混合する役割をも担う。
【０１２３】
また上述実施形態では、電解水に微細気泡を含有させるようにしたが、本発明はこれに限らず、生成した電解水をそのまま提供する電解水生成装置に本発明を適用できる。この場合、前記アノード室及び前記カソード室間で圧力差は発生しないため、前記アノード室及び前記カソード室間仕切るように電極を設ける必要はない。
【０１２４】
さらに上述実施形態では、電解質供給タンク６５から循環タンク６３に対して電解質水溶液を供給したが、電解質と原水とを供給しても良い。この場合、循環タンク６３内に攪拌羽根などの攪拌機構を有することが好ましい。
【０１２５】
また、上述実施形態では、電解質供給タンク６５に高濃度の電解質水溶液を供給することもできる。この場合、入替処理をなくして逐次（例えば１５〜６０分ごと）電解質水溶液の補充（又は循環タンク６３内の電解質水溶液の一部交換）を行うと共に、例えば１日１回洗浄処理を実行する。これにより、電解質水溶液の補充（入替処理）に伴う処理時間を短縮できる。この場合、制御部２０は、電解質供給タンク６５から循環タンク６３に電解質水溶液を供給させ、循環タンク６３の容量を超えてオーバーフローした分を排出させる。電解質供給タンク６５から供給される電解質水溶液の量は、循環タンク６３から供給される電解質水溶液の量より少なく（例えば１／１０〜１／３０程度）に設定される。
【０１２６】
また上述の実施の形態においては、高速旋回によってナノバブルを生成するようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、必ずしも高速旋回させる必要はなく、例えば複数回に亘って媒体液を蛇行させるなどして物理的な衝突作用を生じさせることにより微細気泡を発生させても良い。
【０１２７】
さらに、上述の実施の形態においては、媒体液をナノバブル生成部７に供給し、そのまま電解気泡水提供部１８から排出される、いわゆる連続式で微細気泡液を生成するようにしたが、貯液槽に媒体液及び微細気泡液を貯留し、一定時間に亘ってナノバブル生成部７を循環させる、いわゆるバッチ式方式で微細気泡液を生成しても良い。また、電解気泡水提供部１８の後段に、微細気泡水を貯留する貯留タンクを設けるようにしても良い。
【０１２８】
また上述実施形態では、気液送出部１５が一方向へ進行する高速旋回により、高速攪拌を行ったが、本発明はこれに限られない。例えば乱流を生じさせたり、羽根などを旋回させたりすることにより高速攪拌を行っても良い。
【０１２９】
また、上述の実施の形態においては、ナノバブルの生成を常温で行い、水温についての調整を特に行わないようにした場合について述べた。気体の溶解度は、液温が低下すると高くなる。このため液温を低下させるための冷却機能を付加することができる。
【０１３０】
また上述の実施の形態においては、２槽式の電気分解部１３に循環タンク６３を接続させたが、３槽式の電気分解部の中間室に循環タンク６３を接続させても良い。また、循環タンク６３ではなく、単に電解質水溶液を供給する（使用しなかったものは廃棄する構成の）電解質供給部を有することもできる。また、隔膜で隔たれ他２槽式の電気分解部１３の各室に電解質水溶液を供給しても良い。
【０１３１】
さらに上述の実施の形態においては、電解水生成装置としての電解気泡水生成装置１０と、原水供給部としてのアノード室５１と、循環タンクとしての循環タンク６３と、電解質排出部としての配管６６と、電解質供給部としての電解質供給タンク６５と制御部としての制御部２０を構成するようにした場合について述べた。本発明はこれに限らず、種々の構成による原水供給部と、循環タンクと、電解質排出部と、電解質供給部と制御部とによって本発明の電解水生成装置を構成するようにすしても良い。
【産業上の利用可能性】
【０１３２】
本発明は、例えばナノバブルを含有するナノバブル水を生成するナノバブル生成装置や電解気泡水を生成する電解気泡水生成装置などに使用することができる。
【符号の説明】
【０１３３】
７          ：ナノバブル生成部
１０        ：電解気泡水生成装置
１１        ：原水供給部
１２        ：電解質供給部
１３        ：電気分解部
１３Ａ、１５Ａ、１６Ａ、１７Ｂ、６１、６２、６３、６４、６６：配管
１４        ：ガス供給部
１５        ：気液送出部
１６，８９  ：ポンプ
１７        ：ナノバブル生成部
１８        ：電解気泡水提供部
２０        ：制御部
４１        ：第１の原水供給口
４２        ：電解質供給口
４３        ：陽極
４４        ：陰極
４５        ：隔膜
４８        ：酸性電解水排出口
４９        ：アルカリ性電解水排出口
５１        ：アノード室
５２        ：カソード室
６３        ：循環タンク
６５        ：電解質供給タンク
８３        ：流量調整バルブ
８８        ：圧力調整弁
【図１】
2018083181.tif 000003
【図２】
2018083181.tif 000004
【図３】
2018083181.tif 000005
【図４】
2018083181.tif 000006
【図５】
2018083181.tif 000007
【図６】
2018083181.tif 000008
【図７】
2018083181.tif 000009
【図８】
2018083181.tif 000010
【図９】
2018083181.tif 000011
【図１０】
2018083181.tif 000012
【手続補正書】
【提出日】平成29年3月17日(2017.3.17)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極を有するアノード室と陰極を有するカソード室とが隔膜で隔てられた２槽型の電解槽である電気分解部と、
アノード室及びカソード室のうち一方を原水供給室として、原水を供給する原水供給部と、
前記アノード室又は前記カソード室のうち他方を電解質供給室として、電解質が溶解した電解質水溶液を供給する電解質供給タンクと、
前記電解質供給タンクと前記電解質供給室とを接続し、前記電解室供給タンクから前記電解室供給室へ前記電解質水溶液を供給する第１の配管と、
前記電解質供給タンクと前記電解質供給室とを接続し、前記電解室供給室から前記電解室供給タンクへ前記電解質水溶液を戻す第２の配管と、
前記第１の配管又は第２の配管に設けられ、バネやねじを用いた固定式でなり、弾性を有するダイヤフラムを変形させることにより前記電解質水溶液の圧力を調整するダイヤフラム弁と、
前記第１の配管又は第２の配管に設けられ、前記電解質水溶液を圧送するポンプと
を有することを特徴とする電解水生成装置。
【請求項２】
前記第１の配管上に前記ポンプが配置され、
前記第２の配管上に前記ダイヤフラム弁が配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の電解水生成装置。
【請求項３】
前記ポンプは、
チューブポンプである
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電解水生成装置。
【請求項４】
前記原水供給部から供給される原水の流量を調整する原水供給量調整部
を有することを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電解水生成装置。
【請求項５】
前記ダイヤフラム弁は、
前記原水供給量調整部との調整により、前記電解質供給室の圧力値が最適になるように調整される
ことを特徴とする請求項４に記載の電解水生成装置の製造方法。
【請求項６】
前記隔膜と前記原水供給室における陽極又は陰極までの距離が、０．０１ｃｍ以上〜３．０ｃｍ未満に設定されている
ことを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載の電解水生成装置。
【請求項７】
前記電気分解部によって生成された電解水に対し、高速旋回方式によって微細気泡を発生させる微細気泡生成部を有する
ことを特徴とする請求項１〜４及び請求項６のいずれかに記載の電解水生成装置。
【請求項８】
前記電気分解部は、
前記アノード室又は前記カソード室の少なくともいずれか一方において生成した電解水及び発生ガスを密閉状態で後段の第１処理部に供給する
ことを特徴とする請求項１〜４及び請求項６のいずれかに記載の電解水生成装置。
【請求項９】
前記第１の処理部は、
前記電解水及び発生ガスを混合して後段の第２処理部に供給する気液送出部である
ことを特徴とする請求項８に記載の電解水生成装置。
【請求項１０】
陽極を有するアノード室と、陰極を有するカソード室と、当該アノード室及び当該カソード室の中間に位置し、当該アノード室及び当該カソード室と隔膜で隔てられた中間室とを有する３槽型の電解槽である電気分解部と、
原水供給室としての前記アノード室及び前記カソード室に対して原水を供給する原水供給部と、
前記中間室を電解質供給室として、電解質が溶解した電解質水溶液を供給する電解質供給タンクと、
前記電解質供給タンクと前記電解質供給室とを接続し、前記電解室供給タンクから前記電解室供給室へ前記電解質水溶液を供給する第１の配管と、
前記電解質供給タンクと前記電解質供給室とを接続し、前記電解室供給室から前記電解室供給タンクへ前記電解質水溶液を供給する第２の配管と、
前記第１の配管又は第２の配管に設けられ、バネやねじを用いた固定式でなり、弾性を有するダイヤフラムを変形させることにより前記電解質水溶液の圧力を調整するダイヤフラム弁と、
前記第１の配管又は第２の配管に設けられ、前記電解質水溶液を圧送するポンプと
を有することを特徴とする電解水生成装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
かかる課題を解決するため、本発明の電解水生成装置は、
陽極を有するアノード室と陰極を有するカソード室とが隔膜で隔てられた２槽型の電解槽である電気分解部と、
アノード室及びカソード室のうち一方を原水供給室として、原水を供給する原水供給部と、
前記アノード室又は前記カソード室のうち他方を電解質供給室として、電解質が溶解した電解質水溶液を供給する電解質供給タンクと、
前記電解質供給タンクと前記電解質供給室とを接続し、前記電解室供給タンクから前記電解室供給室へ前記電解質水溶液を供給する第１の配管と、
前記電解質供給タンクと前記電解質供給室とを接続し、前記電解室供給室から前記電解室供給タンクへ前記電解質水溶液を戻す第２の配管と、
前記第１の配管又は第２の配管上に設けられ、弾性を有するダイヤフラムを変形させることにより前記電解質水溶液の圧力を調整するダイヤフラム弁と、
前記第１の配管又は第２の配管上に設けられ、前記電解質水溶液を圧送するポンプと
を有することを特徴とする。
また、本発明の電解水生成装置は、陽極を有するアノード室と、陰極を有するカソード室と、当該アノード室及び当該カソード室の中間に位置し、当該アノード室及び当該カソード室と隔膜で隔てられた中間室とを有する３槽型の電解槽である電気分解部と、
原水供給室としての前記アノード室及び前記カソード室に対して原水を供給する原水供給部と、
前記中間室を電解質供給室として、電解質が溶解した電解質水溶液を供給する電解質供給タンクと、
前記電解質供給タンクと前記電解質供給室とを接続し、前記電解室供給タンクから前記電解室供給室へ前記電解質水溶液を供給する第１の配管と、
前記電解質供給タンクと前記電解質供給室とを接続し、前記電解室供給室から前記電解室供給タンクへ前記電解質水溶液を供給する第２の配管と、
前記第１の配管又は第２の配管に設けられ、バネやねじを用いた固定式でなり、弾性を有するダイヤフラムを変形させることにより前記電解質水溶液の圧力を調整するダイヤフラム弁と、
前記第１の配管又は第２の配管に設けられ、前記電解質水溶液を圧送するポンプと
を有することを特徴とする電解水生成装置。
【手続補正書】
【提出日】平成29年6月14日(2017.6.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陽極を有するアノード室と陰極を有するカソード室とが隔膜で隔てられた２槽型の電解槽である電気分解部と、
アノード室及びカソード室のうち一方を原水供給室として、原水を供給する原水供給部と、
前記アノード室又は前記カソード室のうち他方を電解質供給室として、電解質が溶解した電解質水溶液を供給する電解質供給タンクと、
前記電解質供給タンクと前記電解質供給室とを接続し、前記電解室供給タンクから前記電解室供給室へ前記電解質水溶液を供給する第１の配管と、
前記電解質供給タンクと前記電解質供給室とを接続し、前記電解室供給室から前記電解室供給タンクへ前記電解質水溶液を戻す第２の配管と、
前記第１の配管又は第２の配管に設けられ、バネやねじを用いた固定式でなり、弾性を有するダイヤフラムを変形させることにより前記電解質水溶液の圧力を調整するダイヤフラム弁と、
前記原水供給部から供給される原水の流量を調整する原水供給量調整部と、
前記第１の配管又は第２の配管に設けられ、前記電解質水溶液を圧送するポンプと
を有することを特徴とする電解水生成装置。
【請求項２】
前記第１の配管上に前記ポンプが配置され、
前記第２の配管上に前記ダイヤフラム弁が配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載の電解水生成装置。
【請求項３】
前記ポンプは、
チューブポンプである
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の電解水生成装置。
【請求項４】
前記ダイヤフラム弁は、
前記原水供給量調整部との調整により、前記電解質供給室の圧力値が最適になるように調整される
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電解水生成装置の製造方法。
【請求項５】
前記隔膜と前記原水供給室における陽極又は陰極までの距離が、０．０１ｃｍ以上〜３．０ｃｍ未満に設定されている
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の電解水生成装置。
【請求項６】
前記電気分解部によって生成された電解水に対し、高速旋回方式によって微細気泡を発生させる微細気泡生成部を有する
ことを特徴とする請求項１〜３及び請求項５のいずれかに記載の電解水生成装置。
【請求項７】
前記電気分解部は、
前記アノード室又は前記カソード室の少なくともいずれか一方において生成した電解水及び発生ガスを密閉状態で後段の第１処理部に供給する
ことを特徴とする請求項１〜３及び請求項５〜６のいずれかに記載の電解水生成装置。
【請求項８】
前記第１の処理部は、
前記電解水及び発生ガスを混合して後段の第２処理部に供給する気液送出部である
ことを特徴とする請求項７に記載の電解水生成装置。
【請求項９】
陽極を有するアノード室と、陰極を有するカソード室と、当該アノード室及び当該カソード室の中間に位置し、当該アノード室及び当該カソード室と隔膜で隔てられた中間室とを有する３槽型の電解槽である電気分解部と、
原水供給室としての前記アノード室及び前記カソード室に対して原水を供給する原水供給部と、
前記中間室を電解質供給室として、電解質が溶解した電解質水溶液を供給する電解質供給タンクと、
前記電解質供給タンクと前記電解質供給室とを接続し、前記電解室供給タンクから前記電解室供給室へ前記電解質水溶液を供給する第１の配管と、
前記電解質供給タンクと前記電解質供給室とを接続し、前記電解室供給室から前記電解室供給タンクへ前記電解質水溶液を供給する第２の配管と、
前記第１の配管又は第２の配管に設けられ、バネやねじを用いた固定式でなり、弾性を有するダイヤフラムを変形させることにより前記電解質水溶液の圧力を調整するダイヤフラム弁と、
前記原水供給部から供給される原水の流量を調整する原水供給量調整部と、
前記第１の配管又は第２の配管に設けられ、前記電解質水溶液を圧送するポンプと
を有することを特徴とする電解水生成装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
かかる課題を解決するため、本発明の電解水生成装置は、
陽極を有するアノード室と陰極を有するカソード室とが隔膜で隔てられた２槽型の電解槽である電気分解部と、
アノード室及びカソード室のうち一方を原水供給室として、原水を供給する原水供給部と、
前記アノード室又は前記カソード室のうち他方を電解質供給室として、電解質が溶解した電解質水溶液を供給する電解質供給タンクと、
前記電解質供給タンクと前記電解質供給室とを接続し、前記電解室供給タンクから前記電解室供給室へ前記電解質水溶液を供給する第１の配管と、
前記電解質供給タンクと前記電解質供給室とを接続し、前記電解室供給室から前記電解室供給タンクへ前記電解質水溶液を戻す第２の配管と、
前記第１の配管又は第２の配管上に設けられ、弾性を有するダイヤフラムを変形させることにより前記電解質水溶液の圧力を調整するダイヤフラム弁と、
前記原水供給部から供給される原水の流量を調整する原水供給量調整部と、
前記第１の配管又は第２の配管上に設けられ、前記電解質水溶液を圧送するポンプと
を有することを特徴とする。
また、本発明の電解水生成装置は、陽極を有するアノード室と、陰極を有するカソード室と、当該アノード室及び当該カソード室の中間に位置し、当該アノード室及び当該カソード室と隔膜で隔てられた中間室とを有する３槽型の電解槽である電気分解部と、
原水供給室としての前記アノード室及び前記カソード室に対して原水を供給する原水供給部と、
前記中間室を電解質供給室として、電解質が溶解した電解質水溶液を供給する電解質供給タンクと、
前記電解質供給タンクと前記電解質供給室とを接続し、前記電解室供給タンクから前記電解室供給室へ前記電解質水溶液を供給する第１の配管と、
前記電解質供給タンクと前記電解質供給室とを接続し、前記電解室供給室から前記電解室供給タンクへ前記電解質水溶液を供給する第２の配管と、
前記第１の配管又は第２の配管に設けられ、バネやねじを用いた固定式でなり、弾性を有するダイヤフラムを変形させることにより前記電解質水溶液の圧力を調整するダイヤフラム弁と、
前記原水供給部から供給される原水の流量を調整する原水供給量調整部と、
前記第１の配管又は第２の配管に設けられ、前記電解質水溶液を圧送するポンプと
を有することを特徴とする電解水生成装置。