(57)【要約】【課題】生成する水のｐＨを正確に調整可能な電解水生成装置、電極ユニット、電解水製造方法を提供する。【解決手段】実施形態によれば、電解水生成装置は、静水内に配置可能な電極ユニット１６を備えている。電極ユニットは、陰極５２および陽極５４と、陰極の第１領域に接しているとともに静水に対して隔絶された第１陰極室３２ａと、陰極の第２領域に接しているとともに静水に開放された第２陰極室３２ｂと、陽極に接しているとともに静水に開放された陽極室と、を備えている。【選択図】図１
2018030041.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
静水内に配置可能な電極ユニットを備え、
前記電極ユニットは、陰極および陽極と、
前記陰極の第１領域に接しているとともに前記静水に対して隔絶された第１陰極室と、
前記陰極の第２領域に接しているとともに前記静水に対して開放された第２陰極室と、
前記陽極に接しているとともに前記静水に対して開放された陽極室と、を備えている
電解水生成装置。
【請求項２】
前記電極ユニットは、前記陰極および陽極の間に電解液を収容する電解室を有する第１筐体と、前記第１および第２陰極室を有する第２筐体と、前記陽極室を有する第３筐体と、を備えている請求項１に記載の電解水生成装置。
【請求項３】
静水を収容する生成容器を更に備え、前記生成容器内に前記電極ユニットを配置している請求項１又は２に記載の電解水生成装置。
【請求項４】
前記静水内で前記電極ユニットにより電解処理された水のｐＨが５〜８である請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電解水生成装置。
【請求項５】
前記静水内で前記電極ユニットにより電解処理された水の有効塩素濃度が１００ｐｐｍ以上である請求項１ないし４のいずれか１項に記載の電解水生成装置。
【請求項６】
前記陰極の反応有効領域の全面積に対する前記第２領域の面積の比率が３０〜８０％である請求項１ないし５のいずれか１項に記載の電解水生成装置。
【請求項７】
前記陰極は、第１領域、第２領域、第３領域を有し、前記電極ユニットは、前記陰極の第１領域に接しているとともに前記静水に対して隔絶された第１陰極室と、前記陰極の第２領域に接しているとともに前記静水に対して開放された第２陰極室と、前記陰極の第３領域に接しているとともに前記静水に対して選択的に連通可能な第３陰極室と、を有している請求項１に記載の電解水生成装置。
【請求項８】
前記電極ユニットは、前記第３陰極室と前記静水とを連通する連通孔と、前記連通孔を開閉する扉と、を有している請求項７に記載の電解水生成装置。
【請求項９】
前記電極ユニットは、前記第２陰極室と前記陽極室とを連通し、前記第２陰極室で生成された陰極生成物を前記陽極近傍に導く誘導流路を備えている請求項１ないし６のいずれか１項に記載の電解水生成装置。
【請求項１０】
陽極および陰極を有する電極ユニットを水槽に入れて電解水を生成する静水式の電解水生成装置において、前記陰極を第１領域および第２領域に分け、前記第１領域を前記水槽と隔絶した陰極室に収納し、前記陰極の第２領域を前記水槽に連通させる電解水生成装置。
【請求項１１】
陰極および陽極と、
前記陰極の第１領域に接しているとともに、電解処理される水に対して隔絶される第１陰極室と、
前記陰極の第２領域に接しているとともに、電解処理される水に対して開放される第２陰極室と、
前記陽極に接しているとともに、電解処理される水に対して開放される陽極室と、
を備えている電極ユニット。
【請求項１２】
前記陰極および陽極の間に電解液を収容する電解室を有する第１筐体と、前記第１および第２陰極室を有する第２筐体と、前記陽極室を有する第３筐体と、を備えている請求項１１に記載の電極ユニット。
【請求項１３】
容器内の水を電気分解することにより発生したアルカリ性水の一部を隔絶して滞留させると共に、前記アルカリ性水の残部を前記容器内の前記水に放出して、前記電気分解により発生した前記容器内の酸性水と混合することを特徴とする電解水製造方法。
【請求項１４】
前記アルカリ性水が水酸化ナトリウム水溶液であることを特徴とする請求項１３に記載の電解水製造方法。
【請求項１５】
前記酸性水が次亜塩素酸水であることを特徴とする請求項１３に記載の電解水製造方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電解水生成装置、電極ユニット、および電解水製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水を電解して得られる様々な機能を有したものには、次亜塩素酸水、アルカリイオン水、水素水などがあり、電解水と呼ばれている。電解水の生成方法としては、例えば、塩素を含む電解液を電解することにより陽極で塩素ガスを生成し、この塩素ガスと水を反応させて次亜塩素酸水と塩酸水を生成する方法が知られている。次亜塩素酸水の利用法としては、殺菌消毒、除臭などが知られている。
【０００３】
このような次亜塩素酸水を生成する電解水生成装置としては、１隔膜２室型の電解槽や、２隔膜３室型の電解槽を有する装置が提案されている。また、給排水に係る配管を持たず手軽な少量の電解水生成装置として、陽極と陰極を有する電極ユニットを水槽に投入する形式の静水式の電解水生成装置が提案されている。この静水式の電解水生成装置では、電極ユニットを投入する水槽自体に適度な電解質が必要であるとともに、陽極側で生成された電解生成物と陰極側で生成された電解生成物とが全て混合される。そのため、次亜塩素酸水生成のように酸性生成物がアルカリ性生成物より少ない場合ではアルカリ性の生成水となる。  
また、陽極側および陰極側の電解生成物が全て混合するが、電解液に酸性の塩酸などを用いることで、生成する水をアルカリ性ではなく微酸性とする電解水生成装置が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３２８７６４９号公報
【特許文献２】特許第３５００１７３号公報
【特許文献３】特許第３５１８７７９号公報
【特許文献４】特開２００８−２６４７４４号公報
【特許文献５】特開２００３−３４８８９号公報
【特許文献６】特許第３５５１２８８号公報
【特許文献７】特許第４０２４２７８号公報
【特許文献８】特許第３７９８４８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明の課題は、生成する水のｐＨを正確に調整することが可能な電解水生成装置、電極ユニット、電解水製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態によれば、電解水生成装置は、静水内に配置可能な電極ユニットを備え、前記電極ユニットは、陰極および陽極と、前記陰極の第１領域に接しているとともに前記静水に対して隔絶された第１陰極室と、前記陰極の第２領域に接しているとともに前記静水に開放された第２陰極室と、前記陽極に接しているとともに前記静水に開放された陽極室と、を備えている。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る電解水生成装置の断面図。
【図２】図２は、第１の実施形態に係る電解水生成装置の電極ユニットを示す斜視図。
【図３】図３は、前記電極ユニットの分解斜視図。
【図４】図４は、前記電極ユニットを異なる方向から見た分解斜視図。
【図５】図５は、陰極の第１領域および第２領域の面積比率を変えた時の、電解水のｐＨとＨＯＣＩ濃度との関係を示す図。
【図６】図６は、第２の実施形態に係る電解水生成装置の断面図。
【図７】図７は、第３の実施形態に係る電解水生成装置の断面図。
【図８】図８は、第３の実施形態に係る電解水生成装置の電極ユニットを示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、図面を参照しながら、種々の実施形態について説明する。なお、実施形態を通して共通の構成には同一の符号を付すものとし、重複する説明は省略する。また、各図は実施形態とその理解を促すための模式図であり、その形状や寸法、比などは実際の装置と異なる個所があるが、これらは以下の説明と公知の技術を参酌して適宜、設計変更することができる。
【０００９】
（第１の実施形態）  
図１は、第１の実施形態に係る静水式の電解水生成装置の断面図である。本実施形態において、電解水生成装置１０は、例えば、１．２Ｌの中性次亜塩素酸を生成する静水式の電解水生成装置として構成されている。電解水生成装置１０は、水を収容する生成容器（水槽）１２と、生成容器１２の上部開口に脱着自在に装着された蓋体１４と、蓋体１４に支持され生成容器１２内の水に浸漬される電極ユニット１６と、この電極ユニット１６の電極に電解電力を供給する給電部１８と、を備えている。蓋体１４は、生成された生成水を排出する注ぎ口１５を有している。給電部１８は、図示しない直流電源に接続されている。
【００１０】
図２は、電極ユニットを示す斜視図、図３および図４は、電極ユニットの分解斜視図である。図１ないし図４に示すように、電極ユニット１６は、細長い角柱形状の第１筐体２０、第２筐体３０、および細長い矩形箱状の第３筐体４０を有している。第１筐体２０の両側に第２筐体３０および第３筐体４０が接合されている。
【００１１】
第１筐体２０は、その下半部に、電解液である塩水を収容する矩形状の中間室（電解室）２２を有している。この中間室２２は、第１筐体２０の両側面２１ａ、２１ｂに開口している。また、第１筐体２０は、上端に形成された注入口２４と、この注入口２４と中間室２２を連通する流通路２６と、を有している。
【００１２】
中間室２２の一方の開口を塞ぐように矩形状の第１隔膜５０ａが設けられ、中間室２２の他方の開口を塞ぐように矩形状の第２隔膜５０ｂが設けられている。第１隔膜５０ａに重ねて、矩形板状の陰極（第１電極）５２が設けられている。陰極５２の中間室２２と対向する領域は、反応有効領域を形成している。陰極５２は接続端子５２ａを有し、この接続端子５２ａは、陰極５２から第１筐体２０の上端近傍まで延出している。
【００１３】
第２隔膜５０ｂに重ねて、矩形板状の陽極（第２電極）５４が設けられている。陽極５４は、中間室２２および第１、第２隔膜５０ａ、５０ｂを挟んで陰極５２に対向配置されている。陽極５４の中間室２２と対向する領域は、反応有効領域を形成している。陽極５４は接続端子５４ａを有し、この接続端子５４ａは、陽極５４から第１筐体２０の上端近傍まで延出している。
【００１４】
第１隔膜５０ａおよび第２隔膜５０ｂは、乾燥放置可能な多孔質ろ過膜であり、透水性を制御することで陽極５４および陰極５２の周囲に十分な電解質を供給し、陽極５４における酸素ガス生成を抑制し、塩素ガスを効率よく生成する構成としている。
【００１５】
図１ないし図４に示すように、第２筐体３０は、第１筐体２０の陰極５２側の側面２１ａに対向して、第１筐体２０とほぼ平行に接合されている。第２筐体３０は、その下半部に、陰極室３２を有している。この陰極室３２は、陰極５２と対向する面が開口し、陰極５２の全領域に接している。陰極室３２の他の面は第２筐体３０の壁部により閉じられている。また、第２筐体３０は、上端に形成された注入口３４と、この注入口３４と陰極室３２を連通する流通路３５と、を有している。
【００１６】
第２筐体３０は、陰極室３２の長手方向のほぼ中央部に設けられた隔壁３６を有し、陰極室３２は、この隔壁３６により、流通路３５側に位置する第１陰極室３２ａと、第２筐体３０の下端側に位置する第２陰極室３２ｂとに仕切られている。隔壁３６は、陰極５２の反応有効領域ＥＲの長手方向ほぼ中央に対向し、反応有効領域ＥＲを上側の第１領域Ｒ１と下側の第２領域Ｒ２とに２分している。第１領域Ｒ１の面積および第２領域Ｒ２の面積は、それぞれ反応有効領域ＥＲの全面積のほぼ５０％を占めている。
【００１７】
第１陰極室３２ａは、陰極５２の第１領域Ｒ１に接しているとともに、周囲は、第２筐体３０および隔壁３６により、外部から仕切られている。すなわち、第１陰極室３２ａは、生成容器１２の内部に対して隔絶されている。ただし、第１陰極室３２ａは、流通路３５を介して注入口３４に連通している。注入口３４から流通路３５を通して第１陰極室３２ａ内に水を充填することができる。
【００１８】
第２陰極室３２ｂは、陰極５２の第２領域Ｒ２に接している。また、第２陰極室３２ｂは、第２筐体３０の側壁下部に形成された複数の連通孔３７、および、第２筐体３０の下端に形成された取水口３８を通して、外部（静水）に連通あるいは開放している。すなわち、第２陰極室３２ｂは、生成容器１２内に収容された静水に連通あるいは開放している。
【００１９】
このように、陰極室３２は、外部から隔絶された第１陰極室３２ａが陰極５２のほぼ半分の面積に接し、外部に開放している第２陰極室３２ｂが陰極５２のほぼ半分の面積に接している。
【００２０】
図１ないし図４に示すように、第３筐体４０は、矩形箱状に形成され、陽極５４を覆うように第１筐体２０の側面２１ｂに接合されている。第３筐体４０は、陽極５４に隙間を置いて対向する矩形状の対向壁４１ａと、対向壁の両側縁および上端縁に沿って立設されているとともに第１筐体２０に接合される一対の側壁４１ｂおよび上端壁４１ｃと、これら対向壁４１ａ、側壁４１ｂおよび上端壁４１ｃにより規定され陽極５４の反応領域に接する撹拌室（陽極室）４４と、を有している。また、第３筐体４０は、撹拌室４４内に配置された複数の隔壁（フィン）４６を有している。複数の隔壁４６は、それぞれほぼ水平に延在し、第３筐体４０の長手方向（高さ方向）に間隔をおいて設けられている。これらの隔壁４６により、撹拌室４４は、第３筐体４０の長手方向に並ぶ複数の室に仕切られ、各室は陽極５４に接している。複数の室は、それぞれ対向壁４１ａに形成された連通孔４７を通して外部に連通あるいは開放している。更に、第３筐体４０の下端は開放し、取水口４８を形成しているとともに、各側壁４１ｂの各撹拌室４４の下部に対応する位置に取水口４９がそれぞれ形成されている。これらの取水口４８、４９を通して外部（生成容器１２内）から撹拌室４４に水を取り入れ、連通孔４７から抜けるようにしている。
【００２１】
上記のように構成された電極ユニット１６は、図１に示すように、蓋体１４に支持され、蓋体１４から垂下している。第１筐体２０の上端部および第２筐体３０の上端部は、蓋体１４に嵌合され、かつ、蓋体１４を貫通して外側に突出している。第１筐体２０の大部分、第２筐体３０の大部分、および第３筐体４０は、蓋体１４から下方に延出し、生成容器１２内部に配置されている。陰極５２の接続端子５２ａおよび陽極５４の接続端子５４ａは、それぞれ配線６０を介して給電部１８に接続されている。
【００２２】
次に、上記のように構成された電解水生成装置１０により、塩水を電解して酸性水（次亜塩素酸水および塩酸）とアルカリ性水（水酸化ナトリウム）を生成する動作について説明する。  
まず、図１に示したように、生成容器１２内に水を満たし、生成容器１２に蓋体１４を装着する。これにより、電極ユニット１６を生成容器１２内の水に浸漬する。すると、連通孔３７および取水口３８を通して第２陰極室３２ｂに水が浸入し、第２陰極室３２ｂが水で満たされる。同様に、連通孔４７および取水口４８、４９を通して撹拌室４４に水が浸入し、撹拌室４４が水で満たされる。
【００２３】
第１筐体２０の注入口２４から電解液としての塩水を注入し、中間室２２を塩水で満たす。また、第２筐体３０の注入口３４から水を注入し、第１陰極室３２ａを水で満たす。この状態で、給電部１８から陰極５２および陽極５４に負電圧および正電圧をそれぞれ印加する。
【００２４】
中間室２２の塩水中において電離しているナトリウムイオンは、陰極５２に引き寄せられ、隔膜５０ａを通過して、第１および第２陰極室３２ａ、３２ｂへ流入する。そして、第１および第２陰極室３２ａ、３２ｂにおいて、陰極５２により水が電気分解されて水素ガスと水酸化ナトリウム水溶液（アルカリ性水）を得る。第１陰極室３２ａは外部から隔絶されているため、第１陰極室３２ａ内で生成された水酸化ナトリウム水溶液は、生成容器１２内に流出することなく、第１陰極室３２ａ内にそのまま滞留する。これに対して、第２陰極室３２ｂ内で生成された水素ガスと水酸化ナトリウム水溶液は、連通孔３７から生成容器１２内の静水に流出し、生成容器１２内の水に混合される。このように、生成された水酸化ナトリウ水溶液のほぼ半分が生成容器１２内へ放出される。
【００２５】
また、中間室２２内の塩水中に電離している塩素イオンは、陽極５４に引き寄せられ、第２隔膜５０ｂを通過して、撹拌室（陽極室）４４へ流入する。そして、塩素イオンが陽極５４に電子を与えて塩素ガスが発生する。その後、塩素ガスは撹拌室４４内で水と反応して次亜塩素酸水と塩酸を生じる。このようにして生成された酸性水（次亜塩素酸水および塩酸）は、撹拌室４４から連通孔４７を通って生成容器１２内の水に供給される。この際、撹拌室４４内に設けられた複数の隔壁（フィン）４６は、陽極側電解生成物が生成容器１２に撹拌するのを補助するとともに、中間室２２から第２隔膜５０ｂを介して撹拌室４４内に拡散する電解質の濃度を一時的に電極周囲で高める役割を担っている。これは、通常、軽い気泡とともに陽極生成物が陽極５４の壁面に沿って高濃度（強酸性のため塩素ガスが多く存在する）のまま上昇し、水面から塩素ガスとして放出され、次亜塩素酸生成効率を低下させるとともに塩素ガス臭をまき散らす問題がある。これに対して、本実施形態では、陽極５４に対して垂直に伸びた隔壁（フィン）４６を適時設けることで、気泡の上昇を遮蔽し水平方向に高濃度の陽極生成物を誘導し、撹拌室４４内で生成容器の水をある程度拡散させて塩素ガスによる臭いや生成効率低下を抑制する役割を果たしている。
【００２６】
以上により、第２陰極室３２ｂから供給されるアルカリ性水と、撹拌室４４から供給される酸性水とが、生成容器１２内で混合され、所望のｐＨの中性次亜塩素酸水が生成される。生成された中性次亜塩素酸水は、生成容器１２の注ぎ口１５から任意の容器、コップ、その他のところへ注ぐことができる。なお、生成容器１２、中間室２２、第１陰極室３２ａへの給水あるいは塩水は、人が適時上から注水する。
【００２７】
図５は、電解水生成装置で生成した生成水の次亜塩素酸濃度とｐＨとの関係を、陰極５２の第２領域Ｒ２の面積比率に応じて測定した結果を示している。使用した水はｐＨ干渉効果のある成分を除去した純水としている。  
陰極５２の第２領域Ｒ１の面積がゼロ、すなわち、生成された全アルカリ性水を混合していない次亜塩素酸水のｐＨは３であり、次亜塩素酸濃度は９０ｐｐｍであった。これは、電解で与えた電荷量がほぼ塩素ガス生成に使われ、生成した塩素ガスが１対１の比率で次亜塩素酸と塩酸に変わった計算値にほぼ一致している。
【００２８】
陰極５２の第２領域Ｒ１が１００％の場合、すなわち、生成された全てのアルカリ性水を酸性水に混合する場合、生成された次亜塩素酸水のｐＨは９であり、次亜塩素酸濃度は０ｐｐｍであった。ｐＨがアルカリ性になった理由は、上述したように陽極室では生成した塩素ガスが水と反応した際に１対１で塩酸と中性の次亜塩素酸が生成されるのに対して、陰極室では投入した電荷の全量が水素ガスおよび水酸化ナトリウム生成に利用されるためである。このため、アルカリ性水の全てを混合すると、次亜塩素酸水は、ｐＨ９程度のアルカリ性となる。また、次亜塩素酸濃度が０ｐｐｍになった理由は、ｐＨがアルカリ性となったため次亜塩素酸が次亜塩素酸イオンの形態に変化したためである。次亜塩素酸の存在確立は、熱化学反応的にｐＨ５あたりが安定で、それよりアルカリ性になると殺菌能力が大幅に低下する次亜塩素酸イオンの形態に変化していく。実験では、ｐＨ７あたりから急激に次亜塩素酸濃度が減少し、ｐＨ９でほぼ０ｐｐｍとなった。なお、ｐＨ５より酸性では人体に危険な塩素ガスの形態に変わっていく。
【００２９】
本実施形態のように、陰極５２の第２領域Ｒ２の面積を陰極の反応有効領域面積の５０％とした場合、すなわち、生成されたアルカリ性水の５０％を酸性水に混合する場合、混合水のｐＨは５〜６．５の微酸性となり、次亜塩素酸濃度も８０ｐｐｍと高くなる。  
生成する次亜塩素酸水がｐＨ５より酸性度の強い水である場合、次亜塩素酸から塩素ガスが酸性度に応じて発生する。そのため、高濃度の次亜塩素酸は塩素ガス被毒の可能性を生じる。次亜塩素酸からの塩素ガス発生は、ｐＨ５以上ではほとんど生じないことから、アルカリ性水を混合した後の次亜塩素酸水のｐＨは５以上が望ましい。また、ｐＨ７を超えてアルカリ側になると、次亜塩素酸は次亜塩素酸イオンに変化して殺菌機能の低下を招く。このため、次亜塩素酸水のｐＨとしては５〜８が望ましい。このような望ましいｐＨを実現する第２陰極室３２ｂの面積比率、すなわち、陰極５２の全反応有効領域の面積に対する第２領域Ｒ２の面積の比率は、３０〜８０％である。本実施形態によれば、例えば、第１陰極室３２ａと第２陰極室３２ｂとを仕切っている隔壁３６の位置を調整することにより、各陰極室の面積、陰極の第２領域Ｒ２の面積を任意に調整することができる。
【００３０】
以上のように、本実施形態に係る電解水生成装置１０によれば、陰極室３２を外部（静水）から隔絶された第１陰極室３２ａと外部（静水）に開放した第２陰極室３２ｂとに区画分けし、一方の第２陰極室３２ｂで生成されるアルカリ性水の全てを撹拌室（陽極室）４４で生成される酸性水に混合することで、正確なｐＨ制御を行うことができる。これは、アルカリ性生成物は、水量とは無関係に電解電荷に比例して生成されるためである。電極のような低抵抗の板では、アルカリ性生成物の生成量は、水と接触する領域の面積に比例し、酸性水量やアルカリ性水量とは無関係である。このため、電解水生成装置１０では、水量などを変えても、調整したｐＨが変動することがなく、結果的に１００ｐｐｍを超える高濃度の次亜塩素酸水を生成した場合でも、塩素ガス被毒の問題は発生しない。
【００３１】
以上のことから、本実施形態によれば、生成する水のｐＨを正確に調整でき、中性域の次亜塩素酸水を生成することが可能な電極ユニット、およびこれを備える電解水生成装置を提供することができる。  
なお、上述した実施形態では、２隔膜３室型の電極ユニットで説明したが、電極ユニットは、１隔膜２室型の構成としてもよい。電解液は塩水、生成水は次亜塩素酸水としたが、これらに限定されることなく、種々の電解液、生成水を適用することができる。本生成装置の本質は、混合する水を生成する陰極面積を陽極面積に対して規定することで正確に酸性生成物にアルカリ性生成物を混合するものであり、この作用が適用できるものであれば、どのような電解液、生成水でも適用可能である。
【００３２】
また、生成容器は、上述した実施形態に限定されることなく、種々の容器、水槽、その他、水を貯められるものであれば適用することができる。また、電極ユニットは、特定の生成容器との組合わせに限定されることはなく、電極ユニットを任意の静水内に浸漬するように構成してもよい。
【００３３】
次に、他の実施形態に係る電解水生成装置について説明する。なお、以下に説明する他の実施形態において、前述した第１の実施形態と同一の部分には、同一の参照符号を付してその詳細な説明を省略し、第１の実施形態と異なる部分を中心に詳しく説明する。
【００３４】
（第２の実施形態）
図６は、第２の実施形態に係る電解水生成装置を示す断面図である。第２の実施形態によれば、第２筐体３０の陰極室３２は、３つに区画されている。すなわち、第２筐体３０は、陰極室３２内に配置された２つの隔壁３６ａ、３６ｂを有し、これらの隔壁は、第２筐体３０の長手方向に互いに間隔を置いて設けられている。陰極室３２は、隔壁３６ａ、３６ｂにより、流通路３５側に位置する第１陰極室３２ａと、第２筐体３０の下端側に位置する第２陰極室３２ｂと、第１および第２陰極室の間に位置する第３陰極室３２ｃと、に仕切られている。
【００３５】
隔壁３６ａ、３６ｂは、陰極５２の反応有効領域ＥＲに対向し、反応有効領域ＥＲを第１陰極室３２ａに対向する上側の第１領域Ｒ１と、第２陰極室３２ｂに対向する下側の第２領域Ｒ２と、第３陰極室３２ｃに対向する第３領域Ｒ３に３分している。第１領域Ｒ１の面積、第２領域Ｒ２の面積、第３領域Ｒ３の面積は、それぞれ反応有効領域ＥＲの全面積のほぼ３３％を占めている。各領域の面積は、これに限定されることなく、隔壁３６ａ、３６ｂの設置位置を調整することにより、任意に設定することができる。
【００３６】
第１陰極室３２ａは、陰極５２の第１領域Ｒ１に接しているとともに、周囲は、第２筐体３０および隔壁３６により、外部（静水）から仕切られている。すなわち、第１陰極室３２ａは、生成容器１２の内部に対して隔絶されている。第１陰極室３２ａは、流通路３５を介して注入口３４に連通している。注入口３４から流通路３５を通して第１陰極室３２ａ内に水を充填することができる。
【００３７】
第２陰極室３２ｂは、陰極５２の第２領域Ｒ２に接している。また、第２陰極室３２ｂは、第２筐体３０の側壁下部に形成された複数の連通孔３７、および、第２筐体３０の下端に形成された取水口３８を通して、外部（静水）に連通あるいは開放している。すなわち、第２陰極室３２ｂは、生成容器１２の内部に連通あるいは開放している。
【００３８】
第３陰極室３２ｃは、陰極５２の第３領域Ｒ３に接しているとともに、周囲は、第２筐体３０および隔壁３６ａ、３６ｂにより、外部から仕切られている。第２筐体３０の側壁に、第３陰極室３２ｃに連通する連通孔６４が形成されている。また、第２筐体３０の側壁に、連通孔６４を開閉する手動あるいは自動の扉６６が回動自在に設けられている。扉６６を閉じて連通孔６４を塞ぐことにより、第３陰極室３２ｃは、外部（静水）から隔絶される。また、扉６６を開けて連通孔６４を開放することにより、第３陰極室３２ｃは、連通孔６４を通して外部（静水）に連通あるいは開放する。また、隔壁３６ａにも図示しない開閉弁があり、扉６６を閉じた場合はあわせて隔壁３６ａの開閉弁も開けて注入口３４からの水が第３陰極室３２ｃまで入るように設定する。このように、扉６６の開閉により、第３陰極室３２ｃが生成容器１２内に連通するか否か、選択可能としている。  
電解水生成装置１０の他の構成は、前述した第１の実施形態の電解水生成装置と同一である。
【００３９】
上記のように構成された電解水生成装置１０によれば、扉６６を閉じた状態で電解動作することにより、第２陰極室３２ｂで生成されたアルカリ性水のみが生成容器１２内に流出し、酸性水に混合される。また、扉６６を開けた状態で電解動作を行うことにより、第３陰極室３２ｃで生成されたアルカリ性水、および第２陰極室３２ｂで生成されたアルカリ性水が酸性水に混合される。このように、扉６６の開閉により、生成する水のｐＨ範囲を複数選択することができる。その他、電解水生成装置１０においても、第１の実施形態に係る電解水生成装置と同様の作用効果を得ることができる。
【００４０】
（第３の実施形態）  
図７は、第３の実施形態に係る電解水生成装置を示す断面図、図８は、電極ユニットを示す斜視図である。第３の実施形態によれば、電極ユニット１６の第２筐体３０は、第２陰極室３２ｂを第３筐体４０の撹拌室（陽極室）４４に直接、連通する誘導流路７０を備えている。誘導流路７０は、第２陰極室３２ｂの両側部から、第１筐体２０の外側を通り、撹拌室４４まで延びている。また、誘導流路７０の上部は、第２陰極室３２ｂの上端部から撹拌室４４の上端部まで、上方に傾斜して延びている。  
また、本実施形態において、第３筐体４０は、隔壁（フィン）を有しておらず、更に、対向壁４１ａの上部にのみ、連通孔４７が形成されている。  
電解水生成装置１０の他の構成は、前述した第１の実施形態の電解水生成装置と同一である。
【００４１】
上記のように構成された電解水生成装置１０によれば、電極ユニット１６の第２陰極室３２ｂで生成された陰極生成物（アルカリ性水（水酸化ナトリウム）および水素ガス）の大部分は、上昇拡散し誘導流路７０を通って撹拌室４４に流入する。また、アルカリ性水および水素ガスの一部は、第２筐体２０の連通孔３７および取水口３８から生成容器１２内の水に流出する。
【００４２】
撹拌室４４に流れ込んだアルカリ性水は、陽極５４周囲のｐＨを高め、陽極５４からわずかに漏れ出す塩素ガスを再溶融させる効果を発揮する。これにより、塩素ガスとして逃げる生成効率損失を抑制するとともに、不快な塩素臭を抑えることができる。アルカリ性水は、撹拌室で生成された酸性水と混合された後、連通孔４７から生成容器１２内に送られる。
【００４３】
本実施形態においても、生成する水のｐＨを正確に調整でき、中性域の次亜塩素酸水を生成することが可能な電極ユニット、およびこれを備える電解水生成装置を提供することができる。
【００４４】
本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。  
例えば、電解液は塩水以外のものでもよく、生成する電解水も次亜塩素酸水以外の電解水でもよく、種々の電解液、生成水を適用することができる。本電解水生成装置の本質は、混合する水を生成する陰極の面積を陽極面積に対して規定することで、正確に酸性生成物にアルカリ性生成物を混合するものであり、この作用が適用できるものであれば、どのような電解液、生成水でも適用可能である。
【００４５】
陰極および陽極は、矩形状に限定されることなく、他の種々の形状を選択可能である。電極ユニットの第１、第２、第３筐体の形状は、実施形態の形状に限定されることなく、種々選択可能である。第２筐体は、第２陰極室を形成している壁部を省略し、第２陰極室全体が外部に開放する構成としてもよい。また、第３筐体を省略し、陽極および陽極室全体が外部に開放する構成としてもよい。
【００４６】
更に、静水を保持する容器に、マグネットスターラー等の撹拌手段を装着し、その撹拌条件を適宜設定することで、内部に収容された水を撹拌してそのｐＨの調整を促進させても良い。
【符号の説明】
【００４７】
１０…電解水生成装置、１２…生成容器、１４…蓋体、１６…電極ユニット、
１８…給電部、２０…第１筐体、２２…中間室、３０…第２筐体、３２…陰極室、
３２ａ…第１陰極室、３２ｂ…第２陰極室、３２ｃ…第３陰極室、
３６、３６ａ、３６ｂ…隔壁、４０…第３筐体、４４…撹拌室（陽極室）、
５０ａ…第１隔膜、５０ｂ…第２隔膜、５２…陰極、５４…陽極、６４…連通孔、
６６…扉、７０…誘導流路
【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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【図８】
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