(57)【要約】      （修正有）【課題】電極や固体電解質膜の寿命が長く、且つ高濃度ラジカル酸素水を効率的に供給するための装置を提供する。【解決手段】原料水供給部１１、電解液供給部１０、電気分解部、および温度調整部を有し、前記電気分解部が、第１面と第１面の反対側に在る第２面とを有する固体電解質膜８、第１面の側に設けられ且つ原料水供給部１１から供給される原料水が接触するように配置された陽極部Ａ、第２面の側に設けられ且つ電解液供給部１０から供給される電解液が接触するように配置された陰極部Ｃ、固体電解質膜８、陽極部Ａおよび陰極部Ｃを収容する電解セル１、および陰極部Ｃと陽極部Ａとの間に電圧を印加する手段を有し、前記温度調整部が、温水と陽極部Ａで生成するラジカル酸素水とを混合する手段を有する、ラジカル酸素水供給装置。【選択図】図１
2015196872.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
原料水供給部、電解液供給部、電気分解部、および温度調整部を有し、
前記電気分解部が、
第１面と第１面の反対側に在る第２面とを有する固体電解質膜、
第１面の側に設けられ且つ原料水供給部から供給される原料水が接触するように配置された陽極部、
第２面の側に設けられ且つ電解液供給部から供給される電解液が接触するように配置された陰極部、
固体電解質膜、陽極部および陰極部を収容する電解セル、および
陰極部と陽極部との間に電圧を印加する手段を有し、
前記温度調整部が、
温水と陽極部で生成するラジカル酸素水とを混合する手段を有する、
ラジカル酸素水供給装置。
【請求項２】
陽極部が導電性多孔体、導電性網状体または導電性繊維集合体から成る陽極層を有し、
該陽極層が固体電解質膜に接触しており、
原料水供給部から供給される原料水が前記陽極層中の空隙を通過し、
陰極部が導電性多孔体、導電性網状体または導電性繊維集合体から成る陰極層を有し、
該陰極層が固体電解質膜に接触しておらず、且つ
電解液供給部から供給される電解液が前記陰極層中の空隙を通過するようになっている、請求項１に記載のラジカル酸素水供給装置。
【請求項３】
陰極部と固体電解質膜との間に非導電性多孔体、非導電性網状体または非導電性繊維集合体から成る誘電層をさらに有し、且つ
電解液供給部から供給される電解液が前記陰極層中の空隙および前記誘電層中の空隙を通過するようになっている、請求項２に記載のラジカル酸素水供給装置。
【請求項４】
温水の温度が４０℃〜９０℃である、請求項１〜３のいずれかひとつに記載のラジカル酸素水供給装置。
【請求項５】
温水を調製するための装置をさらに有する、請求項１〜４のいずれかひとつに記載のラジカル酸素水供給装置。
【請求項６】
第１面と第１面の反対側に在る第２面とを有する固体電解質膜、第１面の側に設けられた陽極部、第２面の側に設けられた陰極部、および固体電解質膜と陽極部と陰極部とを収容する電解セルを有する装置に、
原料水が陽極部に接触するように原料水を供給し、
電解液が陰極部に接触するように電解液を供給し、
陰極部と陽極部との間に電圧を印加して原料水からラジカル酸素水を生成させ、
生成したラジカル酸素水を温水に混ぜ合わせることを含む、
ラジカル酸素水供給方法。
【請求項７】
温水を給湯器によって調製することをさらに含む、請求項６に記載のラジカル酸素水供給方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ラジカル酸素水供給装置およびラジカル酸素水供給方法に関する。より詳しくは、酸素ラジカルを高濃度で含有する高温度のラジカル酸素水を供給するための装置および方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
水を電気分解することによってラジカル酸素水を製造することができる。この電気分解を利用したラジカル酸素水供給装置が種々提案されている。
【０００３】
例えば、特許文献１には、水の電解法により陽極側にオゾン水を生成させる電解式オゾン水製造装置であって、電解式オゾン水生成装置と、オゾン水希釈用のエジェクターとを有し、前記電解式オゾン水生成装置のオゾン水排出配管を前記エジェクターの吸引側配管に接続し、前記エジェクターに希釈水供給配管を接続し、前記電解式オゾン水生成装置で生成したオゾン水を、前記エジェクターにて、前記希釈水で吸引しつつ所定濃度に希釈して排出する様にしてなる事を特徴とする電解式オゾン水製造装置が開示されている。
【０００４】
特許文献２には、オゾン水製造装置からユースポイントまでオゾン水を送水し、かつユースポイントにおいて目的とする濃度のオゾン水を供給する際に、原料オゾン水に該オゾン水製造装置近傍で外気に触れない条件下で希釈水を添加し、ユースポイントにおける目的の濃度となるようにオゾン濃度を調整し、次いで該オゾン水を送水配管でユースポイントまで導くことを特徴とするオゾン水の送水方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−３３６８５８号公報
【特許文献２】特開２００５−１５２８０３号公報
【特許文献３】特開２００４−６００１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
高温のオゾン水を得るために、低温の原料水で高濃度のオゾン水を製造し、このオゾン水を所望温度まで加温する方法が想定できる。しかし、この方法では、加温中に危険な気相オゾンが放出されることがある。別の方法として、所望温度に加温された原料水を用意し、これを電解式オゾン水製造装置でオゾン水に変換する方法がある。例えば、特許文献３は、温度４２℃の温水を原料水に使用して容量２０リットルのオゾン水室内の原料水を３分で４ＰＰＭのオゾン濃度となすことができたと述べている。しかし、高温度のオゾン水は分解が速く、目的地に移送している間にオゾン濃度が大幅に低下してしまう。
本発明の目的は、酸素ラジカルを高濃度で含有する高温度のラジカル酸素水を供給するための装置および方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために検討した結果、以下の形態を包含する本発明を見出した。
〔１〕原料水供給部、電解液供給部、電気分解部、および温度調整部を有し、
前記電気分解部が、第１面と第１面の反対側に在る第２面とを有する固体電解質膜、第１面の側に設けられ且つ原料水供給部から供給される原料水が接触するように配置された陽極部、第２面の側に設けられ且つ電解液供給部から供給される電解液が接触するように配置された陰極部、固体電解質膜、陽極部および陰極部を収容する電解セル、および陰極部と陽極部との間に電圧を印加する手段を有し、
前記温度調整部が、温水と陽極部で生成するラジカル酸素水とを混合する手段を有する、ラジカル酸素水供給装置。
【０００８】
〔２〕陽極部が導電性多孔体、導電性網状体または導電性繊維集合体から成る陽極層を有し、該陽極層が固体電解質膜に接触しており、原料水供給部から供給される原料水が前記陽極層中の空隙を通過し、  陰極部が導電性多孔体、導電性網状体または導電性繊維集合体から成る陰極層を有し、  該陰極層が固体電解質膜に接触しておらず、且つ電解液供給部から供給される電解液が前記陰極層中の空隙を通過するようになっている、〔１〕に記載のラジカル酸素水供給装置。
〔３〕陰極部と固体電解質膜との間に非導電性多孔体、非導電性網状体または非導電性繊維集合体から成る誘電層をさらに有し、且つ電解液供給部から供給される電解液が前記陰極層中の空隙および前記誘電層中の空隙を通過するようになっている、〔２〕に記載のラジカル酸素水供給装置。
【０００９】
〔４〕温水の温度が４０℃〜９０℃である、〔１〕〜〔３〕のいずれかひとつに記載のラジカル酸素水供給装置。
〔５〕温水を調製するための装置をさらに有する、〔１〕〜〔４〕のいずれかひとつに記載のラジカル酸素水供給装置。
【００１０】
〔６〕第１面と第１面の反対側に在る第２面とを有する固体電解質膜、第１面の側に設けられた陽極部、第２面の側に設けられた陰極部、および固体電解質膜と陽極部と陰極部とを収容する電解セルを有する装置に、
原料水が陽極部に接触するように原料水を供給し、
電解液が陰極部に接触するように電解液を供給し、
陰極部と陽極部との間に電圧を印加して原料水からラジカル酸素水を生成させ、
生成したラジカル酸素水を温水に混ぜ合わせることを含む、
ラジカル酸素水供給方法。
〔７〕温水を給湯器によって調製することをさらに含む、〔６〕に記載のラジカル酸素水供給方法。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係るラジカル酸素水供給装置またはラジカル酸素水供給方法によれば、高濃度で且つ高温度のラジカル酸素水を短時間で大量に供給することができる。本発明によると、陽極部における酸化劣化および固体電解質膜の劣化が抑制されるので、ラジカル酸素水への変換効率が高く維持される。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態に係るラジカル酸素水供給装置の構成を示す概略断面図である。
【図２】本発明の他の一実施形態に係るラジカル酸素水供給装置の構成を示す概略断面図である。
【図３】ラジカル酸素水の水温とオゾン濃度との関係を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明のラジカル酸素水供給装置およびラジカル酸素水供給方法を、図１または図２を参照しながら、説明する。なお、本発明は図に描かれた形態のみに限定されない。本発明の趣旨に反しない範囲で、各部位を、変形、追加または省略したものも本発明の範囲に包含される。
【００１４】
本発明の一実施形態に係るラジカル酸素水供給装置は、原料水供給部（11）、電解液供給部（10）、電気分解部、および温度調整部を有する。
【００１５】
電気分解部は、固体電解質膜（8）と、陽極部（A）と、陰極部（C）と、電解セル（1）と、陰極部と陽極部との間に電圧を印加する手段と、必要に応じて電解セル内の圧力を高くする手段とを有している。電解セル（1）の中に固体電解質膜、陽極部および陰極部が収容される。
【００１６】
原料水供給部（11）は、電解セル（1）に原料水を供給することができるものであれば、特に制限されない。原料水供給部（11）は、通常、水源、ポンプおよび配管を有する。原料水としては、上水道水、河川湖沼の水、地下水などの淡水を用いることができる。これらのうち、安全衛生性、利便性の観点から上水道水が好ましい。水源は、ラジカル酸素水供給装置内にタンクを設け、そのタンクに原料水を貯めおくものであってもよいし、ラジカル酸素水供給装置にホースなどで上水施設から原料水を供給するようにしたものであってもよい。
【００１７】
原料水供給部（11）における配管の途中に、フィルタ、沈殿槽などを設けて、不純物、浮遊物を除去することができる。フィルタとしては、陽イオン交換樹脂フィルタ、陰イオン交換樹脂フィルタ、活性炭フィルタ、亜硫酸カルシウムフィルタなどが挙げられる。陽イオン交換樹脂フィルタを用いると、例えば、カルシウム、マグネシウムなどのミネラル分を原料水から除去することができる。ミネラル分は電極に固着して、電極を劣化させることがある。
【００１８】
電解液供給部（10）は、電解セル（1）に電解液を供給することができるものであれば、特に制限されない。電解液供給部（10）は、通常、電解液調製部、ポンプおよび配管を有する。
電解液は、電解質化合物または高濃度電解液を淡水に溶解または淡水で希釈することによって調製することができる。高濃度電解液は電解セル（1）に入る手前にて淡水で希釈してもよいし、電解セル（1）の中で希釈してもよい。電解セルの中で希釈する方法としては、例えば、電解セルに収容された固体電解質膜（8）と陰極部（C）との間にまたは誘電層（9）と陰極部（C）との間に多孔質膜（22）を仕切りとして設け、該多孔質膜の陰極部（C）側に淡水を、該多孔質膜の固体電解質膜（8）側に高濃度電解液を、それぞれ供給し、多孔質膜を通して高濃度電解液が陰極部（C）に滲み入るようにして、陰極部における電解液濃度が所定値になるようにすることができる（図２）。このようにすると、電気分解の効率を高めることができ、且つ陰極部の劣化を抑制することができる。なお、希釈に用いられる淡水は、独自の供給手段によって供給してもよいし、原料水供給部から供給される原料水の一部を分流させて供給してもよい。多孔質膜（22）には、たとえば、多孔質フッ素樹脂膜（オムニポア膜など）が用いられる。
【００１９】
電解質化合物としては、ＮａＣｌ、ＫＣｌ、ＬｉＣｌなどのアルカリ金属塩化物、塩化水素または塩酸が好適に用いられる。また、用いられる電解液は、塩素イオンの濃度が、好ましくは１０ｍｇ／Ｌ以上飽和濃度以下、より好ましくは５０ｍｇ／Ｌ以上飽和濃度以下、さらに好ましくは１００ｍｇ／Ｌ以上飽和濃度以下である。塩素イオン濃度が高いと陽極層の酸化劣化が抑制され電流効率が高く維持される。
【００２０】
また、電解液には、電気伝導度を向上させるために、他の電解質材料を加えても良い。例えば、硝酸イオンや硫酸イオンを生じさせるような材料が挙げられる。そのような材料として、硝酸、硫酸、硝酸ナトリウム、又は硫酸ナトリウムが例示される。更に、電解液のｐＨを安定化させるために、電解液を緩衝溶液としても良い。例えば、ＮａＣｌの水溶液に、ホウ酸＋ホウ酸ナトリウム、リン酸＋リン酸ナトリウム、酢酸＋酢酸ナトリウム、又はクエン酸＋クエン酸ナトリウムなどを加えることで、電解液を緩衝溶液とすることができる。電解液は、塩素イオン以外のハロゲンイオンを含んでもよいが、その濃度は１０ｍｇ／Ｌ以下であることが好ましい。電解液に金属錯体を形成する酸を添加すると、陰極部の表面に物質が析出することを抑制することができ、好ましい。金属錯体を形成する酸としては、酢酸、クエン酸、アスコルビン酸などの有機酸が挙げられる。電解液は後述するとおり循環使用されることがある。そのような場合は電解液に防藻剤、殺菌剤などを含有させることが好ましい。また、陽極部で生成したラジカル酸素水を陰極部に供給して陰極部の清掃を行うこともできる。
【００２１】
固体電解質膜（8）は、電解セル内において陽極部と陰極部との間に設置される。固体電解質膜の第１面側に陽極部が、固体電解質膜の第２面側に陰極部が配置される。固体電解質膜には、プロトン導電膜（Ｈ型のイオン交換膜）が好ましく用いられる。プロトン導電膜としては、スルフォン酸型の強酸性陽イオン交換樹脂、パーフルオロスルホン酸ポリマー膜などが挙げられる。市販品として、ナフィオン膜（登録商標：デュポン社製）が例示できる。固体電解質膜の厚さは、好ましくは０．０５〜０．５ｍｍ、より好ましくは０．１〜０．３ｍｍである。固体電解質膜の端を電解セルの内壁に密に接しさせ、陽極部側と陰極部側との間を遮り、固体電解質膜を通してのイオンや電子などのやり取りだけが陽極部と陰極部との間で行われるようにすることが好ましい。
【００２２】
陽極部（A）は、固体電解質膜の第１面側で、電解セルの原料水導入口からラジカル酸素水排出口との間に設置される。陽極部は、アノード電極（5）と、陽極層とを有することが好ましい。アノード電極は、直流電源の陽極に接続される部分であり、例えば、チタンなどの導電体の板で構成されている。陽極層は、導電性多孔体、導電性網状体または導電性繊維集合体で構成されていることが好ましい。原料水は陽極層中の空隙（例えば、多孔体の孔、網の目または繊維の隙間）を通り抜けることができる。電気分解で生成することがある気泡（主に、酸素またはオゾン）を、複雑な形状の空隙を通り抜ける間に原料水に溶け込ませることができる。陽極層には、例えば、チタンメッシュや白金メッシュなどが用いられる。チタンメッシュとしては、線径が０．４〜０．６ｍｍφ、メッシュサイズが３０〜７０のものが好ましく用いられる。白金メッシュとしては、線径が０．０５〜０．１ｍｍφ、メッシュサイズが６０〜１００のものが好ましく用いられる。陽極層はアノード電極に接触するよう設置され、直流電気がアノード電極を経て陽極層に伝わる。また、陽極層は固体電解質膜（8）に接触して配置される。陽極層は、アノード電極側のメッシュサイズが、固体電解質膜側のメッシュサイズよりも小さいことが好ましい。図１に示す装置では、陽極部に、白金メッシュからなる第一陽極層（7）とチタンメッシュからなる第二陽極層（6）とチタンからなるアノード電極（5）とが設置されている。
【００２３】
陰極部（C）は、固体電解質膜の第２面側で、電解セルの電解液導入口から電解液排出口との間に設置される。陰極部は、カソード電極（4）と、陰極層とを有することが好ましい。カソード電極は、直流電源の陰極に接続される部分であり、例えば、ステンレス鋼などの導電体の板で構成されている。電気分解で生成することがある気泡（主に、水素）を逃がすために、カソード電極の陰極層側の表面に溝が形成されていてもよいし、カソード電極に貫通孔が形成されていてもよい。陰極層は、導電性多孔体、導電性網状体または導電性繊維集合体で構成されていることが好ましい。電解液は陰極層中の空隙（例えば、多孔体の孔、網の目または繊維の隙間）を通り抜けることができる。電気分解で生成することがある気泡を、複雑な形状の空隙を通り抜ける間に電解液に溶け込ませることができる。陰極層には、例えば、ステンレス鋼メッシュ、白金メッシュなどが用いられる。ステンレス鋼メッシュとしては、線径が０．４〜０．６ｍｍφ、メッシュサイズが３０〜７０のものが好ましく用いられる。白金メッシュとしては、線径が０．０５〜０．１ｍｍφ、メッシュサイズが６０〜１００のものが好ましく用いられる。陰極層はカソード電極に接触するよう設置され、直流電気がカソード電極を経て陰極層に伝わる。陰極層は、カソード電極側のメッシュサイズが、固体電解質膜側のメッシュサイズよりも小さいことが好ましい。図１に示す装置では、陰極部に、白金メッシュからなる第一陰極層（2）とステンレス鋼メッシュからなる第二陰極層（3）とステンレス鋼からなるカソード電極（4）が設置されている。
【００２４】
また、陰極層は固体電解質膜（8）に接触しないように配置することが好ましい。陰極層と固体電解質膜との距離ｄが大きいほど、固体電解質膜の劣化が少なくなるが、電力損失が増大する傾向がある。従って、距離ｄの下限としては、固体電解質膜の陰極部側と陽極部側との間で生じる電位差ΔＶの１／１０倍の電位差を生じる距離が好ましい。距離ｄの上限としては、固体電解質膜の陰極部側と陽極部側との間で生じる電位差ΔＶの４倍の電位差が生じる距離が好ましい。
【００２５】
例えば、電解液として濃度１０質量％の塩化ナトリウム水溶液（導電率１２１ｍＳ／ｃｍ）を用い、固体電解質膜としてナフィオン膜（登録商標：デュポン社製）を用いる場合、陰極層と固体電解質膜との距離ｄは、ナフィオン膜の厚さの０．１〜４倍とすることができる。なお、ナフィオン膜の導電率は、濃度１０質量％の塩化ナトリウム水溶液の導電率と同程度である。
【００２６】
陰極層と固体電解質膜との間には、誘電層（9）を設けることができる。誘電層は、例えば、非導電性多孔体、非導電性網状体または非導電性繊維集合体で構成されている。誘電層の空隙（例えば、多孔体の孔、網の目または繊維の隙間）にも電解液が通過するようになっている。誘電層を構成する材料としては、例えば、ガラス繊維、石英繊維のような非導電性無機材料；海綿、木綿のような非導電性有機材料が挙げられる。非導電性無機材料、特に、ガラス繊維や石英繊維は、電気化学的に安定であるので好ましく用いられる。誘電層は、弾性のあるものが好ましい。陰極層と固体電解質膜との間に挟んだときに、誘電層の弾性力によって、固体電解質膜が陽極層に押し付けられ、陽極層と固体電解質膜との密着性を高めることができる。
【００２７】
陽極部（A）に原料水供給部から供給される原料水を流し、陰極部に電解液供給部から供給される電解液を流す。電圧印加手段によって、陰極部と陽極部との間に電圧を印加すると水分子の電気分解が行われる。水分子の電気分解は印加される電圧の高さによって生成物が変化する。通常の電気分解で用いられる電力（電圧、電流）を用いれば、陽極部で酸素ガスが、陰極部で水素ガスがそれぞれ生成する。通常の電気分解で用いられる電力よりも高い電力（高い電圧、電流）を用いれば、陽極部で酸素ラジカルを豊富に含む水（ラジカル酸素水）が生成する。オゾンの生成反応には、水分子から直接にオゾンが生成する反応（６電子反応）と、水分子から先ず酸素が生成し、その酸素がオゾンに変化する反応（４＋２電子反応）とがある。本発明においては４＋２電子反応で電気分解を行うことが電流効率を高めることができるので好ましい。酸素ラジカルとしては、活性酸素、過酸化水素、オゾン、ヒドロキシルラジカルなどが挙げられる。また、陰極部では水素ガス又は水素ラジカルが生成する。生成したラジカル酸素水（Wo）は陽極部から排出される。水素ガスは電解液に溶解した状態でまたは気泡となって外部に排出される。
【００２８】
排電解液（D）は、塩素イオン濃度、水素イオン濃度、陽イオン濃度などを調整して、電解液供給部へ戻して再利用することができる。イオン濃度調整は、例えば、アニオン交換樹脂やカチオン交換樹脂を用いて行うことができる。これにより、電解液の交換頻度を低減できる。排電解液（D）は、陽極部で生成するラジカル酸素水に混ぜ合わせてもよい。このように混ぜ合わせると排電解液（D）を廃棄処理するための配管を省略することができる。
【００２９】
電解液供給部から電解セルの陰極部に供給する電解液の量は、特に制限されないが、原料水供給部から電解セルの陽極部に供給する原料水の量に対して、体積比で、１／１００,０００以上であることが好ましい。上限は特に制限されないが、コストの観点から、例えば１／１である。
【００３０】
電解液供給部から供給される電解液は、電解セル（1）の陰極部内において圧力が、好ましくは１気圧（約０．１ＭＰａ）以上、より好ましくは０．２ＭＰａ以上、さらに好ましくは０．３ＭＰａ以上、特に好ましくは０．４ＭＰａ以上になるようにする。該圧力の上限は、装置の構造や材料、装置製造コストなどによって設定することができ、好ましくは５０ＭＰａ、より好ましくは３０ＭＰａ、さらに好ましくは１０ＭＰａである。電解液の圧力を高める手段として、例えば、絞り弁、オリフィス、ポンプ、好ましくはプランジャーポンプを挙げることができる。
【００３１】
電解液供給部から供給される電解液は、電解セル（1）の陰極部内において温度が、好ましくは０〜４５℃、より好ましくは１０〜３５℃である。温度が高すぎると酸素ラジカルの分解が促進されラジカル酸素水の濃度が低くなる傾向がある。
【００３２】
原料水供給部から電解セルの陽極部に供給する原料水の量は、特に制限されないが、陽極部における原料水の平均滞留時間が０秒より大きく１０秒以下になる量であることが好ましく、０秒より大きく７秒以下になる量であることがより好ましい。陽極部における原料水の平均滞留時間を短くすることで、陽極部側で生成するイオンや気泡を素早く流し出してフレッシュな原料水を供給することができる。その結果、電解セルにおけるラジカル酸素水の生成効率を高めることができる。
【００３３】
原料水供給部から供給される原料水は、電解セル（1）の陽極部内において圧力が、好ましくは１気圧（約０．１ＭＰａ）以上、より好ましくは０．２ＭＰａ以上、さらに好ましくは０．３ＭＰａ以上、特に好ましくは０．４ＭＰａ以上になるようにする。該圧力の上限は、装置の構造や材料、装置製造コストなどによって設定することができ、好ましくは５０ＭＰａ、より好ましくは３０ＭＰａ、さらに好ましくは１０ＭＰａである。原料水の圧力を高める手段として、例えば、絞り弁、オリフィス、ポンプ、好ましくはプランジャーポンプを挙げることができる。
【００３４】
原料水供給部から供給される原料水は、電解セル（1）の陽極部内において温度が、好ましくは０〜４５℃、より好ましくは１０〜３５℃である。温度が高すぎると酸素ラジカルの分解が促進されラジカル酸素水の濃度が低くなる傾向がある。
【００３５】
陽極部と陰極部との間には、直流電圧を連続的に印加しても良いし、間欠的に印加してもよい。直流電圧を間欠的に印加すると陽極部および陰極部の劣化を抑制できる場合がある。間欠的な直流電圧の印加は、オン−オフのインターバルによって特に制限されない。電圧印加手段には、公知の電源装置を用いることができる。所定の電力を供給できる交流電源、例えば１００Ｖや２００Ｖの交流電源、を用意し、変換器によって交流を直流に変換する。本発明に用いられる直流電気は、電圧が４〜２０Ｖであることが好ましく、セルの単位面積あたりの電流が０．１〜５Ａ／ｃｍ2であることが好ましい。この電圧及び電流は、陽極での反応によりオゾンや活性酸素を生成し易くする。
【００３６】
本発明の装置で得られるラジカル酸素水は、ラジカル量が好ましくは約１０17個／Ｌ以上である。本発明の装置で得られる高濃度ラジカル酸素水は、温水にて所定の濃度に希釈して使用する。希釈に使用される温水の温度は、好ましくは４０〜９０℃、より好ましくは４０〜６０℃である。温水の温度は、給湯器などの温水調製手段によって調整することができる。また、温水による希釈は、温度調整部の混合手段によって行うことができる。混合手段は、逆流を防ぐために、ラジカル酸素水が温水に吸い込まれるように管を配置することが好ましく、さらに逆止弁を設けることがより好ましい。４０℃以上の温水で希釈すると、従来の装置では供給が困難であった、高濃度高温度ラジカル酸素水を容易に供給することができる。温度３９〜４５℃程度のラジカル酸素水は人の沐浴や入浴および部分浴（半身浴、足湯など）などに好適である。また、不感温度（体温と同程度の温度）のラジカル酸素水は、脈拍・血圧・呼吸に殆ど影響を与えないので、心疾患などのある人の入浴に適する。さらに、末梢血管を収縮させないので、末梢循環不全の傾向にある人の手足等の抹消部分洗浄にも適する。希釈に使用される温水は原料水供給部から供給される原料水の一部を陽極部に通さずバイパスさせた水を利用することができる。該バイパス水をガス焚き、電気ヒータ、熱交換器などの加熱手段で加熱して所定温度に調整することができる。
【実施例】
【００３７】
図１に示す装置において、陽極部に温度２０℃の原料水を流し、陰極部に温度２０℃の電解液（濃度０．００１モル／ｌのＮａＣｌ水溶液）を流し、電流密度０．５Ａ／ｍ2にて電気分解を行った。
原料水の一部（淡水）を陽極部に通さずにバイバスさせ、温度制御付きのヒータで、混合後の温度が、大凡、２３℃、３０℃、３５℃、４５℃および５０度になるように加温した。加温された各淡水と前記電気分解で得られたオゾン水とを混ぜ合わせた。得られた希釈オゾン水の温度とオゾン濃度との関係（■）を図３に示す。図３の■でプロットされているように５０℃程度の高温水でも高いオゾン濃度を保持している。
【００３８】
比較のために、陽極部に所定温度（２０℃、２５℃、３０℃、３５℃、４０℃および４５℃）の原料水を流し、陰極部に所定温度（２０℃、２５℃、３０℃、３５℃、４０℃および４５℃）の電解液（濃度０．００１モル／ｌのＮａＣｌ水溶液）を流し、電流密度０．５Ａ／ｍ2にて電気分解を行った。得られたオゾン水の温度とオゾン濃度との関係（◆）を図３に示す。図３の◆でプロットされているように高温になるとオゾン濃度が急激に減少する。
【００３９】
本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、発明の範囲及び精神を逸脱しない変形や変更が可能であることは明らかである。
【符号の説明】
【００４０】
１  電解セル
Ｃ  陰極部
２  第一陰極層（白金メッシュ）
３  第二陰極層（ステンレス鋼メッシュ[６０メッシュ]）
４  カソード電極（ステンレス鋼）
Ａ  陽極部
５  アノード電極（チタン）
６  第二陽極層（チタンメッシュ[４０メッシュ]）
７  第一陽極層（白金メッシュ）
８  固体電解質膜（イオン交換膜）
９  誘電層（石英フェルト）
１０  電解液供給部
１１  水供給部
１２  加熱器
２２  多孔質膜
Ｄ  排電解液
ＷO  ラジカル酸素水
【図１】
2015196872.tif 000003
【図２】
2015196872.tif 000004
【図３】
2015196872.tif 000005