(57)【要約】【課題】  添加物を別途必要とせず、水道水を電解するだけで殺菌力の強い電解水を得ることができ、かつ、長期のメンテナンスフリーを実現し得る電解水の生成方法および装置を提供する。【解決手段】  無隔膜方式の電解水生成方法であって、一対の不溶性電極ＤＰ１および少なくとも陽極を炭素電極とした電極ＤＰ２を有する電解槽ＤＳ１，ＤＳ２と、不溶性電極ＤＰ１および炭素電極ＤＰ２に直流電圧を印加するための直流電源１１，２１とを備え、電解槽ＤＳ１において、不溶性電極ＤＰ１による水の直流電解によって、電解水に含有されるHClOおよび ClO- の濃度を増大させる増大工程と、電解槽ＤＳ２において、炭素電極ＤＰ２による水の直流電解により炭酸ガスを生成して、該炭酸ガスを電解水に溶解させることで、電解水のｐＨ調整を行うｐＨ調整工程とを備える。【選択図】    図１
2005152685.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解槽内を陽極室と陰極室とに区分する隔膜を用いずに、塩素成分を含む水を電気分解して殺菌力を有する電解水を生成する無隔膜方式の電解水生成方法であって、
一対の不溶性電極および少なくとも陽極を炭素電極とした電極を有する電解槽と、
前記不溶性電極および炭素電極に直流電圧を印加するための直流電源とを備え、
前記電解槽において、前記不溶性電極による水の直流電解によって、電解水に含有されるHClOおよびClO - の濃度を増大させる増大工程と、
前記電解槽において、前記炭素電極による水の直流電解により炭酸ガスを生成して、該炭酸ガスを電解水に溶解させることで、電解水のｐＨ調整を行うｐＨ調整工程と、
を備えていることを特徴とする電解水の生成方法。
【請求項２】
電解槽内を陽極室と陰極室とに区分する隔膜を用いずに、塩素成分を含む水を電気分解して殺菌力を有する電解水を生成する無隔膜方式の電解水生成方法であって、
一対の不溶性電極を有する第１電解槽と、
前記不溶性電極に直流電圧を印加するための第１直流電源と、
１以上の炭素電極を有する第２電解槽と、
前記炭素電極に直流電圧を印加するための第２直流電源とを備え、
前記第１電解槽において、前記不溶性電極による水の直流電解によって、電解水に含有されるHClOおよびClO - の濃度を増大させる増大工程を行った後に、
前記第２電解槽において、前記炭素電極による水の直流電解により炭酸ガスを生成して、該炭酸ガスを電解水に溶解させることで、電解水のｐＨ調整を行うｐＨ調整工程を行うことを特徴とする電解水の生成方法。
【請求項３】
電解槽内を陽極室と陰極室とに区分する隔膜を用いずに、塩素成分を含む水を電気分解して殺菌力を有する電解水を生成する無隔膜方式の電解水生成方法であって、
一対の不溶性電極を有する第１電解槽と、
前記不溶性電極に直流電圧を印加するための第１直流電源と、
１以上の炭素電極を有する第２電解槽と、
前記炭素電極に直流電圧を印加するための第２直流電源とを備え、
前記第１電解槽において、前記不溶性電極による水の直流電解によって、電解水に含有されるHClOおよびClO - の濃度を増大させる増大工程と、
前記第２電解槽において、前記炭素電極による水の直流電解により炭酸ガスを生成して、該炭酸ガスを電解水に溶解させることで、電解水のｐＨ調整を行うｐＨ調整工程とを同時に行うことを特徴とする電解水の生成方法。
【請求項４】
請求項２もしくは３において、
前記ｐＨ調整工程において生成された電解水のｐＨを測定するｐＨ測定手段と、
ｐＨ測定手段の測定値が所定のｐＨ値範囲にあるか否かを判別する判別手段とを設け、
前記判別手段の判別結果に応じて、前記第２直流電源からの前記炭素電極における電解に寄与する供給電力の給電量を変化させる電解水の生成方法。
【請求項５】
請求項４において、
前記測定値が所定のｐＨ値範囲よりも大きい場合は、予め設定された設定値よりも前記第２直流電源の給電量を大きくし、
前記測定値が所定のｐＨ値範囲以下の場合は、前記第２直流電源の給電量を前記設定値以下にするか、あるいは、給電を停止する電解水の生成方法。
【請求項６】
請求項２ないし５のいずれか１項に記載された方法を用いた電解水生成装置であって、
前記ｐＨ調整工程における炭素電極は、前記第２直流電源に接続された一対の固定電極の間に抜き差し可能に挿入され、かつ、電源に接続されていない１以上の炭素電極により構成されていることを特徴とする電解水生成装置。
【請求項７】
請求項２ないし５のいずれか１項に記載された方法を用いた電解水生成装置であって、
前記ｐＨ調整工程における炭素電極は、前記第２直流電源に接続された一対の固定電極の間に抜き差し可能に挿入され、かつ、袋に充填された多数の粒状炭により構成されていることを特徴とする電解水生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、次亜塩素酸を主たる殺菌成分として含有する電解水の生成方法および装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、市場には、隔膜を備えた電解槽で食塩水を電解して強酸性水や強アルカリ水を作る電解水生成装置が多く販売されている。しかし、これらの装置は食塩の添加の手間や隔膜の交換等の管理が必要であった。
一方、隔膜を用いない無隔膜方式により、食塩水を電解処理して塩素成分を増やし、殺菌力を有する電解水を生成する方法が知られている。
【０００３】
かかる無隔膜方式の方法により生成された電解水中の殺菌成分は、持続性はあるが比較的殺菌力の弱い次亜塩素酸イオン(ClO- ) と、殺菌力の強い次亜塩素酸(HClO)とに大きく分けられる。両者の存在比率は電解水のｐＨによって決まり、ｐＨが高い（アルカリ性が強くなる）程、次亜塩素酸(HClO)が少なくなると共に、次亜塩素酸イオン(ClO- ) が多くなる傾向があることが一般的に知られている。
したがって、電解水のｐＨを下げる（酸性側へ移行させる）ことにより、殺菌力の強い次亜塩素酸(HClO)の比率を増やして殺菌力の強い電解水を得ることができる。かかる方法の一例として下記の文献が知られている。
【特許文献１】特開平１０−２４２９４号（要約、図１）
【０００４】
特許文献１の方法では、ボンベに入った炭酸ガスのバブリングやドライアイスの投入によって電解水のｐＨを下げることで、次亜塩素酸イオン(ClO- ) に対する次亜塩素酸(HClO)の存在比率を高めることで、電解水の殺菌力の強化を図っている。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、この方法では、供給される炭酸ガスの気泡が大きい為に電解水中に溶け込まなかった炭酸ガスが大気中に放出されて効率が悪いばかりでなく、炭酸ガスのバブリングによって電解水に溶解している次亜塩素酸(HClO)が大気中に飛んでしまい殺菌力が低下するおそれがある。また、炭酸ガスの原料が高価で管理に手間がかかる等の問題点がある。
【０００６】
したがって、本発明の目的は、添加物を別途必要とせず、水道水に含有される残留塩素を利用して水道水を電解するだけで殺菌力の強い電解水を得ることができ、かつ、長期のメンテナンスフリーを実現し得る電解水の生成方法および装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記目的を達成するために、本発明の方法は、電解槽内を陽極室と陰極室とに区分する隔膜を用いずに、塩素成分を含む水を電気分解して殺菌力を有する電解水を生成する無隔膜方式の電解水生成方法であって、一対の不溶性電極および少なくとも陽極を炭素電極とした電極を有する電解槽と、前記不溶性電極および炭素電極に直流電圧を印加するための直流電源とを備え、前記電解槽において、前記不溶性電極による水の直流電解によって、電解水に含有されるHClOおよびClO - の濃度を増大させる増大工程と、前記電解槽において、前記炭素電極による水の直流電解により炭酸ガスを生成して、該炭酸ガスを電解水に溶解させることで、電解水のｐＨ調整を行うｐＨ調整工程とを備えていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明の方法によれば、不溶性電極を用いた電解により次亜塩素酸（HClO）および次亜塩素酸イオン（ ClO- ）の濃度を増大すると共に、炭素電極を用いた電解により電解水のｐＨ調整を行って次亜塩素酸（HClO）の比率を高める。したがって、食塩や炭酸ガスなどの添加を別途必要とせず、水を電気分解するだけで、殺菌力の強い電解水を得ることができる。しかも、嵩高い炭酸ガスボンベの交換やドライアイスの補充、塩酸のように取り扱いに注意を要する酸性物質の投入など手間のかかる作業が不要となるから、原料および管理に関するコストを低く抑えることができる。
【０００９】
また、電気分解で発生した炭酸ガスは気泡を作る前に水に溶解するから、炭酸ガスが大気中に無駄に放出されることがないので効率が良い上、水に溶解している次亜塩素酸（HClO）も大気中に飛びにくいので、殺菌力の低下を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の１つの態様においては、前記増大工程を行った後に、前記ｐＨ調整工程を行う。
この態様によれば、増大工程における電解や新たな水の補給により電解水のｐＨが変化した後に、ｐＨ調整工程において電解水のｐＨを調整するので、ｐＨ調整が容易になり、安定した殺菌力を有する電解水を得ることができる。
【００１１】
本発明の別の態様においては、前記増大工程と、前記ｐＨ調整工程とを同時に行う。
このようにすれば、前記増大工程を行った後に、前記ｐＨ調整工程を行う場合と同様にｐＨ調整が容易になると共に、増大工程における電解とｐＨ調整工程における電解とが同時に進行するので、電解時間を短縮することができる。
【００１２】
本発明においては、水道水を原水として用いる。水道水は、水道法で定められた水質基準に基づいて塩素成分（残留塩素）を含有しており、この塩素成分を利用して、食塩などの塩素化合物の添加なしに次亜塩素酸（HClO）および次亜塩素酸イオン（ ClO- ）の濃度を増大させることができるからである。
したがって、本発明における「塩素成分を含む水」とは、電解のために食塩などの塩素化合物を別途添加した水溶液ではなく、塩素消毒により塩素成分を含有した水道水を意味し、この水道水としては上水の他、中水・雨水・地下水を塩素消毒した水も含まれる。
【００１３】
水道水のｐＨは、地方、季節および有機残留物の多少などにより変化するので、前記ｐＨ調整工程における電解を一定の基準（電解電流、時間）で行うだけでは、電解水のｐＨを常に所定の値となるように維持することは困難である。そのため、本発明においては、ｐＨ調整工程において生成された電解水のｐＨを測定するｐＨ測定手段と、ｐＨ測定手段の測定値が所定のｐＨ値範囲にあるか否かを判別する判別手段とを設け、前記判別手段の判別結果に応じて、前記第２直流電源からの前記炭素電極における電解に寄与する供給電力の給電量を変化させるのが好ましい。
このようにすれば、原水のｐＨの変化に応じて炭素電極への電解電流（印加電圧）を変化させてｐＨ調整量を制御することができるので、電解水のｐＨを常に最適な値に維持することが可能となる。したがって、安定した殺菌力を有する電解水を得られる。
【００１４】
本発明の方法を用いた電解水生成装置においては、前記ｐＨ調整工程における炭素電極を、前記第２直流電源に接続された一対の固定電極の間に抜き差し可能に挿入され、かつ、電源に接続されていない１以上の炭素電極により構成してもよい。
かかる構成とすれば、電解により消耗する炭素電極にリード線（電力線）を取り付ける必要がなくなり、炭素電極の交換が容易になるから、メンテナンス性が向上する。
【００１５】
また、固定電極の間で抜き差しされる炭素電極は、袋に充填された多数の粒状炭により構成してもよい。
このようにすれば、炭素電極を特定の形状（たとえば、板状や棒状）に成形する必要がなくなるから手間がかからない。しかも、粒状炭としては、活性炭や木炭のクズなど種々の炭化物を用いることができ、たとえば、家屋を取り壊した際に出る廃材をリサイクルすることができるので、コストが安くなると共に、環境に配慮した装置とすることができる。
【実施例１】
【００１６】
以下、本発明の実施例を図面に従って説明する。図１（ａ）は、実施例１にかかる電解水生成装置を概略的に示す。
本装置は、貯水用のタンクＴ、第１電解槽ＤＳ１、第２電解槽ＤＳ２、ｐＨセンサ（ｐＨ測定手段）４１およびコントローラ（判別手段）４２を備えている。前記タンクＴと各電解槽ＤＳ１，ＤＳ２とは、それぞれ、第１および第２循環管路１４，２４を介して互いに連結されている。
【００１７】
タンクＴには、水道管Ｓおよび流出管３４が接続されている。前記水道管Ｓは、バルブＶを介してタンクＴに接続されており、タンクＴ内に水道水を供給するものである。前記流出管３４は、タンクＴ内の水（電解水）を外部に流出するためのものである。前記第１循環管路１４、第２循環管路２４および流出管３４には、それぞれ、ポンプＰ１，Ｐ２，Ｐ３が設けられている。各ポンプＰ１，Ｐ２，Ｐ３は、タンクＴ内に設けられたストレーナーＳ１，Ｓ２，Ｓ３を介してタンクＴ内の水を送出する。
【００１８】
第１電解槽ＤＳ１は、一対の不溶性電極ＤＰ１を備えた無隔膜電解槽である。各電極ＤＰ１には第１直流電源１１が接続されており、一方の電極が陽極とされ、かつ、他方の電極が陰極とされている。前記不溶性電極ＤＰ１は、たとえば、チタン（Ti）基材に白金（Pt）およびイリジュウム（Ir）をメッキあるいは焼き付けして被覆したものからなる。
なお、前記不溶性電極ＤＰ１としては、基材をステンレス材としたものや、被覆材を白金やルテニウム（Ru）などの白金族としたもの、あるいは、被覆材を使用せず単体の貴金属元素からなる電極を採用することができる。
【００１９】
第２電解槽ＤＳ２は、一対の炭素電極ＤＰ２を備えた無隔膜電解槽である。各電極ＤＰ２には第２直流電源２１が接続されており、一方の電極が陽極とされ、かつ、他方の電極が陰極とされている。前記炭素電極ＤＰ２は、たとえば、黒鉛を樹脂で固めたものを使用しているが、炭素を含む素材で電解によって炭酸ガスを発生する素材であれば使用できる。炭素電極ＤＰ２を構成する素材としては、黒鉛の他に、備長炭や木炭、活性炭など種々の炭素生成物を採用することができる。
【００２０】
ｐＨセンサ４１は、後述のｐＨ調整工程において生成された電解水のｐＨを測定するものである。本実施例においては、電解水がタンクＴに循環されるため、前記ｐＨセンサ４１は、タンクＴ内の水（電解水）のｐＨを測定するように設置されている。該ｐＨセンサ４１によって測定されたｐＨの値は、コントローラ４２に出力される。
コントローラ４２は、前記第２直流電源２１と電気的に接続され、前記ｐＨセンサ４１の測定値に応じて、前記第２直流電源２１から前記炭素電極ＤＰ２に供給される供給電力の給電量を制御するものである。コントローラ４２は、図示しない記憶手段を備え、予め定められたｐＨの目標値である所定のｐＨ値範囲ＴＰを前記記憶手段に記憶している。コントローラ４２は、ｐＨセンサ４１から測定値が送られてくると、該測定値が前記ｐＨ値範囲ＴＰにあるか否かを判別し、その判別結果に応じて、前記第２直流電源２１の給電量を制御する。
【００２１】
つぎに、本装置を用いて電解水を生成する方法について詳しく説明する。
まず、本装置を初めて使用する際には、バルブＶを開弁してタンクＴ内に水道水（原水）を供給する。タンクＴ内に水道水が所定量貯水された時点で、バルブＶを閉じて水道水の供給を停止する。この状態で、ポンプＰ１，Ｐ２を駆動させると、タンクＴ内の水は、第１および第２循環管路１４，２４を通って、各電解槽ＤＳ１，ＤＳ２に送出され、タンクＴと各電解槽ＤＳ１，ＤＳ２との間で循環される。
【００２２】
第１および第２電解槽ＤＳ１，ＤＳ２においては、それぞれ、以下に説明する増大工程およびｐＨ調整工程が行われる。
増大工程
前記ポンプＰ１により、タンクＴから第１電解槽ＤＳ１内に水が供給されて満たされた状態で、第１直流電源１１から不溶性電極ＤＰ１に電圧が印加されると、水が電気分解されて塩素ガスが発生する。この塩素ガスが水酸化イオンや水と反応して、HClOおよび ClO- が生成される。このように、第１電解槽ＤＳ１内で生成された電解水は第１循環管路１４を通って、タンクＴへ流出される。その後、タンクＴと第１電解槽ＤＳ１との間で所定時間、たとえば、１５分間水を循環させながら不溶性電極ＤＰ１による電解を続けることで、電解水中のHClOおよび ClO- の濃度が増大する。
【００２３】
ｐＨ調整工程
前記ポンプＰ２により、タンクＴから第２電解槽ＤＳ２内に水が供給されて満たされた状態で、第２直流電源２１から炭素電極ＤＰ２に電圧が印加されると、電極（陽極）の炭素が水分子中の酸素原子と結合して炭酸ガスが発生する。この炭酸ガスが水に溶解することで酸性の炭酸が生成され、電解水のｐＨが下がる。このように、第２電解槽ＤＳ２内でｐＨ調整された電解水は第２循環管路２４を通って、タンクＴへ流出される。その後、タンクＴと第２電解槽ＤＳ２との間で所定時間、たとえば、１５分間水を循環させながら炭素電極ＤＰ２による電解を続けることで、電解水のｐＨがさらに下がる。
【００２４】
一般的に、HClOの存在比率は、電解水のｐＨの値が6.5 以下になると９０％を超え、ｐＨの値が５前後の近傍において最も多く存在することが知られている。したがって、ｐＨ調整工程においては、生成する電解水のｐＨの目標値を、概ね５〜6.5 の間の値となるように設定するのが好ましい。
しかし、被電解水である水道水のｐＨの値は一定でなく、地方や季節等によって変化するので、決められた電解時間内で電解水のｐＨを所望の値とするためには、炭素電極ＤＰ２の電解電流を変化させる必要がある。
【００２５】
かかる制御は、前記ｐＨセンサ４１およびコントローラ４２により、図１（ｂ）のフローチャートに従って行われる。
前記第２電解槽ＤＳ２で電解された電解水は、タンクＴに循環されてタンクＴ内の水と混合される。ｐＨセンサ４１は、このタンクＴ内の水のｐＨの値を測定し、その測定値をコントローラ４２に出力する。図１（ｂ）に示すように、コントローラ４２は、ｐＨセンサ４１からの測定値が前記所定のｐＨ値範囲ＴＰにあるか否か（測定値がｐＨ値範囲ＴＰよりも大きいか否か）を判別する。前記コントローラ４２は、前記測定値が前記ｐＨ値範囲ＴＰよりも大きいと判別した場合、図１（ｂ）に示すように、電気分解量がある程度小さくなるように予め設定された設定値Ｅよりも第２直流電源２１の供給電力（印加電圧）の給電量を大きくするように制御する。これにより、炭素電極ＤＰ２における電解に寄与する電力（電解電流）が大きくなるので、電解水のｐＨ変化（ｐＨの低下）が大きくなる。
【００２６】
一方、前記測定値が前記ｐＨ値範囲ＴＰ以下であると判別した場合、前記コントローラ４２は、図１（ｂ）に示すように、第２直流電源２１の供給電力（印加電圧）の給電量が前記設定値Ｅよりも小さくなるように制御する。これにより、炭素電極ＤＰ２における電解に寄与する電力（電解電流）が小さくなるので、電解水のｐＨ変化（ｐＨの低下）が小さくなる。なお、かかる制御において、第２直流電源２１の給電量を、設定値Ｅ以下の小さな値で維持するようにしてもよいし、第２直流電源２１からの給電を完全に停止するようにしてもよい。
このように、タンクＴ内のｐＨを監視し、炭素電極ＤＰ２への電解電流を調整することで、無駄なく安定した殺菌力を持つ電解水が得られる。
【００２７】
図２（ａ）〜（ｃ）は、図１（ａ）の電解水生成装置を用いて本発明者が電解水を生成した手順を示すものである。各手順においては、１０Ｌの水道水を用いて、生成する電解水の量を１０Ｌとし、増大工程およびｐＨ調整工程における電解時間を各々１５分間に設定した。
【００２８】
図２（ａ）の手順では、ポンプＰ１，Ｐ２（図１（ａ））の双方を駆動させて、増大工程およびｐＨ調整工程を同時に行った。このとき、増大工程およびｐＨ調整工程は同時に進行するので、１０Ｌの電解水を生成するのに要する総電解時間は１５分となる。
図２（ｂ）の手順では、まず、ポンプＰ１を駆動させずにポンプＰ２だけを駆動させてｐＨ調整工程を行った後に、ポンプＰ２を停止してポンプＰ１だけを駆動して増大工程を行った。このとき、各工程に要する電解時間は１５分ずつだから、１０Ｌの電解水を生成するのに要する総電解時間は３０分となる。
図２（ｃ）の手順では、まず、ポンプＰ２を駆動させずにポンプＰ１だけを駆動させて増大工程を行った後に、ポンプＰ１を停止してポンプＰ２だけを駆動してｐＨ調整工程を行った。このとき、各工程に要する電解時間は１５分ずつだから、１０Ｌの電解水を生成するのに要する総電解時間は３０分となる。
【００２９】
図２（ｄ）は、図２（ａ）〜（ｃ）の前記各手順により実際に生成した電解水のHClOの濃度を示す。なお、図２（ｄ）においては、比較例として、従来の不溶性電極を用いた電解のみで生成された電解水のHClOの濃度を併せて表示している。
図２（ｄ）から本発明の方法により生成された電解水は、図２（ａ）〜（ｃ）のいずれの手順により生成されたものかにかかわらず、比較例の電解水と比べて著しくHClOの濃度が高い値となることが分かる。また、増大工程を行った後にｐＨ調整工程を行った場合のHClOの濃度が最も高い値となっていることから、図２（ｃ）の手順を採用することで、最も殺菌効果の強い電解水を生成できることが分かる。ただし、図２（ａ）の手順により生成した電解水も十分なHClOの濃度を有し、かつ、総電解時間が図２（ａ），（ｂ）の手順の半分（１５分）で済むことから、図２（ａ）の手順を採用するメリットは大きい。
【００３０】
以上のようにして生成された電解水は、最終的にポンプＰ３により流出管路３４を介して流出され、殺菌用の電解水として使用される。なお、殺菌品質が一定した電解水が必要とされる場合は、流出管３４の下流に第２の貯留用タンクを設け、生成した電解水をタンクＴから第２の貯留用タンクにバッチ補水するようにしてもよい。
また、前記増大工程およびｐＨ調整工程は、所定の電解が完了した後は停止しているが、タンクＴ内の電解水の減少に応じて再び電解を行う。このとき、水道管Ｓから水道水を補水する必要があるが、この水道水の補水は、タンクＴ内に設けた図示しない液面センサによりタンクＴ内の水位を検知して、この検知結果に応じてバルブＶを自動的に開閉することで、減少した分だけ水道水を補水するようにするのが好ましい。なお、バルブＶは、ボールタップ（球栓）を用いて機械的に開閉するようにしてもよい。
【実施例２】
【００３１】
図３は実施例２を示す。この図に示すように、第１電解槽ＤＳ１と第２電解槽ＤＳ２とは通水管路３０により直列に接続され、水道管Ｓから供給される水道水は、水道水の圧力で各電解槽ＤＳ１，ＤＳ２を１度だけ通過する構成とされている。流水は、各電解槽ＤＳ１，ＤＳ２を通過する間に電解され、流出管３４を通って流出される。その他の構成は、図１（ａ）で説明したものと同様であるため、同一部分または相当部分に同一符号を付して、その詳しい説明を省略する。
この実施例によれば、各電解槽ＤＳ１，ＤＳ２を通過する水の流速を遅くすれば十分な殺菌力を有する電解水が得られる。
【実施例３】
【００３２】
ところで、前記ｐＨ調整工程においては、炭素電極ＤＰ２中の炭素が水分子中の酸素原子と結合することで炭酸ガスを発生するので、電解を続けるに従って炭素電極ＤＰ２は消耗してゆく。そのため、定期的に炭素電極ＤＰ２を交換する必要があるが、この際、電源からの電力線を新しい炭素電極ＤＰ２に配線し直さなければならないので、交換作業に手間がかかる。
【００３３】
そこで、炭素電極ＤＰ２の交換作業を容易にするために、炭素電極ＤＰ２は、図４に示すように構成してもよい。すなわち、一対の固定電極ＤＰ３を互いに離間させて配置し、この固定電極ＤＰ３の間に複数の炭素電極ＤＰ２を並べる。前記固定電極ＤＰ３は、不溶性の材質で形成し、両固定電極ＤＰ３には第２直流電源２１を接続する。一方、前記複数の炭素電極ＤＰ２は、電源に接続せず、前記固定電極ＤＰ３の間に抜き差し可能に挿入する。
【００３４】
第２直流電源２１から固定電極ＤＰ３に直流電圧を印加すると、静電誘導作用により各炭素電極ＤＰ２が分極して各炭素電極ＤＰ２の一端および他端にそれぞれ陽極および陰極が形成される。これにより、固定電極ＤＰ３間に電流が流れて電解が可能となる。この実施例によれば、電解により消耗する炭素電極ＤＰ２には、電力線が取り付けられていないので、炭素電極ＤＰ２の交換が容易になる。また、固定電極ＤＰ３は、電解による消耗が微々たるものであるから、長期間交換する必要が無い。したがって、かかる構成とすることで、メンテナンス性が向上する。
なお、炭素電極ＤＰ２を効率的に分極させるために、前記炭素電極ＤＰ２および固定電極ＤＰ３は、各々、平板状に形成して各電極ＤＰ２，ＤＰ３の面が互いに平行な状態で対面するように配置し、かつ、各電極ＤＰ２，ＤＰ３間の間隙をできる限り小さくするのが好ましい。
【００３５】
ただし、挿入する炭素電極ＤＰ２は、板状や棒状などの特定の形状に形成する必要は必ずしもなく、たとえば図５に示すように、多数の粒状炭により構成してもよい。粒状炭は網袋５０内に充填されており、該網袋５０は、固定電極ＤＰ３の間に固定された網籠５２内に収納されている。この状態で、固定電極ＤＰ３に電圧が印加されると、各粒状炭が各々分極して炭素電極ＤＰ２として作用する。このように、静電誘導作用を利用して粒状炭を炭素電極ＤＰ２とするため、粒状炭の粒径や形状は制限されず、また、粒状炭として活性炭や木炭など種々の炭化物を用いることができる。
【００３６】
なお、前記網袋５０および網籠５２は非電導性の材料で形成されており、特に網袋５０は、樹脂性の柔軟なネットで形成するのが好ましい。また、網袋５０内の粒状炭は、密に詰められていてもよいし、ルーズに詰められていてもよい。ただし、網袋５０内に多数の粒状炭を充填したことにより、粒状炭の間隙に原水が流れ込み難くなるので、粒状炭の間隙に水を流入し易くするために、水を送り込む注水ノズル２５を前記網袋５０に近接して設けるのが好ましい。
【００３７】
ところで、図４の実施例３における固定電極ＤＰ３によっても水は電気分解されてHClOおよび ClO- が生成されるが、炭素電極ＤＰ２の崩壊を防止するため、固定電極ＤＰ３の電解電流値はあまり大きくできない。そのため、HClOおよび ClO- を十分に生成できないので、別途増大工程を行う不溶性電極ＤＰ１（図１（ａ））が必要となる。しかし、図５のように、袋５０に充填された粒状炭を炭素電極ＤＰ２とした場合は、粒状炭が崩壊しても構わないので、固定電極ＤＰ３の電解電流値を大きくして、該固定電極ＤＰ３による電解によってHClOおよび ClO- の増大工程を行うことができる。すなわち、固定電極ＤＰ３を不溶性電極ＤＰ１の代わりとして用いることができ、図１（ａ）の不溶性電極ＤＰ１を不要とすることができる。ただし、この場合、粒状炭の崩壊によって炭の粉が電解水中に分散しないように、袋５０を不織布などにより形成するのが好ましい。
【００３８】
本発明の方法においては、図２（ａ）〜（ｃ）の手順の他に、たとえば、ｐＨ調整工程を行った後に増大工程を行うようにしてもよい。かかる手順により生成した電解水の最終的なｐＨのデータを予め取っておけば、このデータに基づいてｐＨ調整工程における電解を制御することで、増大工程の前にｐＨ調整を行っても、必要とする殺菌力を備えた電解水を得ることができる。
また、増大工程およびｐＨ調整工程のいずれか一方の工程を行った後、もう一方の工程を行う前に新たな原水を補水して混合してから、もう一方の工程を行うことで最終的な電解水を生成する手順や、第１および第２電解槽ＤＳ１，ＤＳ２の各々に原水を供給して、増大工程およびｐＨ調整工程を、それぞれ、別々に行って、各電解槽ＤＳ１，ＤＳ２において生成された電解水を最後に混合することで最終的な電解水を生成する手順を採用してもよい。
【００３９】
以上のとおり、図面を参照しながら好適な実施例を説明したが、当業者であれば、本明細書を見て、自明な範囲で種々の変更および修正を容易に想定するであろう。
たとえば、電解槽を必ずしも２つ設ける必要はなく、１つの電解槽に不溶性電極および炭素電極の双方を設けるようにしてもよい。また、タンクＴ内に不溶性電極および炭素電極の双方を設けて、タンクＴ自体を電解槽としてもよい。ただし、前記各実施例のように、電解槽を２つに分けて設けることで、メンテナンス性が向上すると共に、各電極に対する水の流れを制御し易くなるというメリットがある。
また、ｐＨ調整工程における電極は、前記実施例のように両極を炭素電極とする必要はなく、少なくとも陽極が炭素電極とされていればよい。陰極は導電性を有する材質で形成された電極であれば、金属、非金属を問わず使用することができる。
また、電解により電極の陰極側に付着するスケールを除去するために、不溶性電極および炭素電極の各々の電極における極性を定期的に切り替えるようにしてもよい。
したがって、そのような変更および修正は、請求の範囲から定まる本発明の範囲内のものと解釈される。
【図面の簡単な説明】
【００４０】
【図１】（ａ）は本発明の実施例１にかかる電解水生成装置を示す概略構成図、（ｂ）はｐＨ調整工程における給電量の制御の一例を示すフローチャートである。
【図２】（ａ）〜（ｃ）は工程手順の一例を示すブロック図、（ｄ）は図２（ａ）〜（ｃ）の手順により生成した電解水中のHClO濃度および比較例のHClO濃度を示すグラフである。
【図３】本発明の実施例２にかかる電解水生成装置を示す概略構成図である。
【図４】本発明の実施例３にかかる電解水生成装置の要部を示す概略構成図である。
【図５】炭素電極の変形例を示す概略構成図である。
【符号の説明】
【００４１】
１１、２１：直流電源
４１：ｐＨ測定手段
４２：コントローラ（判別手段）
ＤＳ１、ＤＳ２：電解槽
ＤＰ１：不溶性電極
ＤＰ２：炭素電極
Ｅ：設定値
ＴＰ：ｐＨ値範囲
【図１】
2005152685.tif 000003
【図２】
2005152685.tif 000004
【図３】
2005152685.tif 000005
【図４】
2005152685.tif 000006
【図５】
2005152685.tif 000007