(57)【要約】【課題】陽極側電解室Ｒ2が陰極側電解室Ｒ1より小さい容積の有隔膜電解槽１０にてバッチ方式の有隔膜電解する場合、両電解室Ｒ1，Ｒ2内の被電解水の水位を設定された水位Ｌ2と同等の水位に確保した状態で有隔膜電解して、両電解室Ｒ1，Ｒ2間に水圧差がある場合に生じる問題を解消する。【解決手段】電解運転に先立つ被電解水の給水方法として、先ず、両電解室Ｒ1，Ｒ2内に水を給水し、陽極側電解室Ｒ2内の水が設定された下方の第１の水位Ｌ1に達した時点で陽極側電解室Ｒ2内への給水を停止し、陰極側電解室Ｒ1内の水が設定された上方の第２の水位Ｌ2に達して陰極側電解室Ｒ1内への給水が停止された時点で陽極側電解室Ｒ2内への給水を再開し、陽極側電解室Ｒ2内の水が第２の水位Ｌ2に達した時点で陽極側電解室Ｒ2内への給水を停止し、この間、陽極側電解室Ｒ2内に電解助剤を所定量投入する給水方法を採用する。【選択図】    図１
2012106184.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
陰極側電解室と同陰極側電解室より容積の小さい陽極側電解室とからなる有隔膜電解槽を使用し、前記両電解室内に供給された被電解水を、バッチ方式で有隔膜電解するバッチ方式の有隔膜電解方法であり、前記両電解室内への被電解水の給水方法として、先ず、前記両電解室内に水道水等の水を給水し、前記陽極側電解室内の水が設定された下方の第１の水位に達した時点で同陽極側電解室内への給水を一旦停止し、前記陰極側電解室内の水が設定された上方の第２の水位に達して同陰極側電解室内への給水が停止された時点、または、同水位の近傍に達した時点で同陰極側電解室内への給水が停止される前に前記陽極側電解室内への給水を再開し、前記陽極側電解室内の水が前記第２の水位に達した時点で同陽極側電解室内への給水を停止し、この間、前記陽極側電解室内に電解助剤を所定量投入する給水方法を採用し、前記陰極側電解室内の被電解水と前記陽極側電解室内の被電解水とが前記第２の水位と同等の水位の下で有隔膜電解することを特徴とするバッチ方式の有隔膜電解方法。
【請求項２】
請求項１に記載のバッチ方式の有隔膜電解方法であり、当該有隔膜電解方法では、前記電解助剤として炭酸塩を採用して、前記陽極側電解室内への給水の停止から再開する間に、前記電解助剤を前記陽極側電解室内に所定量投入することを特徴とするバッチ方式の有隔膜電解方法。
【請求項３】
請求項１に記載のバッチ式の有隔膜電解方法であり、当該有隔膜電解方法では、前記電解助剤として炭酸塩を採用して、前記陽極側電解室内への給水の再開後の給水途中に、前記電解助剤を前記陽極側電解室内に所定量投入することを特徴とするバッチ方式の有隔膜電解方法。
【請求項４】
請求項１に記載のバッチ式の有隔膜電解方法であり、当該有隔膜電解方法では、前記第２の水位は各電解室に配設されている各電極板の高さより所定高さ上方に設定されていることを特徴とするバッチ方式の有隔膜電解方法。
【請求項５】
請求項１に記載のバッチ方式の有隔膜電解方法を実施するバッチ方式の有隔膜式電解水生成装置であり、当該有隔膜式電解水生成装置は、陰極側電解室と同陰極側電解室より容積の小さい陽極側電解室とからなる有隔膜電解槽と、前記各電解室への給水を選択的に行う給水手段と、前記各電解室内の設定された下方の第１の水位を検出する第１の水位センサおよび上方の第２の水位を検出する第２の水位センサと、前記陽極側電解室内へ電解助剤を投入する電解助剤投入手段と、前記陰極側電解室内で生成される電解生成アルカリ性水を導出する導出管と、前記各電解室内の前記第２の水位をオーバーする被電解水および電解生成水を導出する排水管を備えていることを特徴とするバッチ方式の有隔膜式電解水生成装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、バッチ方式の有隔膜電解方法、および、バッチ方式の有隔膜式電解水生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
バッチ方式の有隔膜式電解水生成装置は、陽極側電解室と陰極側電解室からなる有隔膜電解槽を主体とするもので、陽極側電解室では電解酸性水（電解生成酸性水）が生成されるとともに、陰極側電解室では電解アルカリ水（電解生成アルカリ性水）が生成される。電解酸性水は、殺菌能を有することから、各種分野で殺菌用洗浄水として利用される。また、電解アルカリ水、特に強アルカリ性の電解アルカリ水は、高い洗浄能を有することから、各種分野で洗剤として利用される（特許文献１を参照）。
【０００３】
一方、食器洗浄機等の洗剤として専ら使用される強アルカリ性の電解アルカリ水を生成することを意図するバッチ方式の有隔膜式電解水生成装置においては、陽極側電解室で生成される電解酸性水を使用することがないことから、電解酸性水が生成される陽陰極側電解室の容積を陰極側電解室の容積より小さく構成して、装置の小型化と、被電解水等の水の使用量の低減を図る試みがなされている（特許文献２を参照）。
【０００４】
ところで、バッチ方式の有隔膜式電解水生成装置においては、有隔膜電解槽を構成する陽極側電解室および陰極側電解室内の被電解水の水位を同等の水位にした状態で、電解運転することが望ましい。両電解室内の被電解水の水位に差がある場合には、水位の高い方の電解室内の水圧が高く、水圧の高い方の電解室内の電解生成水が水圧の低い方の電解室内に侵入して、水圧の低い方の電解室内で生成される電解生成水の特性に悪影響を及ぼすことになる。
【０００５】
特に、強アルカリ性の電解アルカリ水を専ら使用することを意図したバッチ方式の有隔膜式電解水生成装置において、陽極側電解室の容積が陰極側電解室の容積より小さい場合には、被電解水を両電解室内に同時に給水すると、容積の小さい方の陽極側電解室内の水位が陰極側電解室内の水位より高くなり、この状態で電解運転すると、陽極側電解室内で生成される電解酸性水が陰極側電解室内に侵入して、陰極側電解室で生成される電解アルカリ水の特性に悪影響を及ぼすことになって、意図した強アルカリ性の電解アルカリ水を得ることができないことになる。
【０００６】
この点を考慮して、上記した各特許文献に開示されている電解水生成装置を参照すると、特許文献１に開示されている電解水生成装置においては、陽極側電解室と陰極側電解室とに配設されるオーバーフロー排出管のオーバーフロー排出口を同一にレベルに設定し、陽極側電解室と陰極側電解室間に水位の差が発生しないようにしている。
【０００７】
一方、特許文献２に開示されている電解水生成装置においては、陽極側電解室と陰極側電解室間に水位の差が発生しない配慮はされていないが、陽極側電解室と陰極側電解室を満水状態として、見掛け上、両電解室間に水位の差がない状態としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−２３５３５６号公報
【特許文献２】特開２００３−３８４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかして、特許文献１に開示されている電解水生成装置においては、給水される被電解水を、各電解室に配設されているオーバーフロー排出管を通してオーバーフローさせて、各電解室内の水位を同等の水位に維持する手段を採っていることから、被電解水を相当量オーバーフローさせる必要があり、このため、被電解水の無駄な消費を解消すべく、被電解水を回収する手段を不可欠とするという問題がある。
【００１０】
また、被電解水として電解助剤の希薄水溶液を採用する場合には、回収した被電解水が設定された電解助剤濃度のものである保証はなく、回収した被電解水をそのままの状態で再利用をすることは難しいという問題がある。
【００１１】
特に、強アルカリ性の電解アルカリ水を専ら使用することを意図したバッチ方式の有隔膜式電解水生成装置において、電解助剤を効率よく利用することを考慮して、設定された電解助剤濃度の水溶液を陽極側電解室に給水し、陰極側電解室には水道水等の水を給水する給水方法を採る場合には、両電解室から回収された被電解水の電解助剤濃度は設定された電解助剤濃度に比較して大幅に低くて、回収した被電解水をそのままの状態で再利用することは不可能であるという問題がある。
【００１２】
一方、特許文献２に開示されている電解水生成装置においては、陽極側電解室と陰極側電解室を満水状態として、見掛け上、両電解室間に水位の差がない状態としているが、各電解室内を満水状態にするには、各電解室の上方部に開口する排水管を設ける必要があり、各排水管の配管状態によって、各排水管の各電解室より上方へ延びる長さが互いに異なり、これが両電解室間に水位の差を発生させる要因となる。
【００１３】
また、当該電解水生成装置において、陽極側電解室と陰極側電解室を満水状態として電解運転をした場合には、各電解室内は被電解水が静止状態にあり、かつ、各電解室内の水面の上方には空間部が存在しないことから、各電解室内に配設されている各電極板で不可避的に発生するガスが泡となって電極面上に漸次滞留することになって、電解効率を大きく低下させるという問題がある。
【００１４】
従って、本発明の目的は、特に、強アルカリ性の電解アルカリ水を専ら使用することを意図したバッチ方式の有隔膜式電解水生成装置において、上記した種々の問題を解消することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は、バッチ方式の有隔膜電解方法、および、バッチ方式の有隔膜式電解水生成装置に関する。本発明に係る有隔膜電解方法は、陰極側電解室と同陰極側電解室より容積の小さい陰極側電解室とからなる有隔膜電解槽を使用し、前記両電解室内に供給された被電解水を、バッチ方式で有隔膜電解するバッチ方式の有隔膜電解方法である。また、本発明に係る有隔膜式電解水生成装置は、当該有隔膜電解方法を実施するためのバッチ方式の有隔膜式電解水生成装置である。
【００１６】
しかして、本発明に係るバッチ方式の有隔膜電解方法では、前記両電解室内への被電解水の給水方法として、先ず、前記両電解室内に水道水等の水を給水し、前記陽極側電解室内の水が設定された下方の第１の水位に達した時点で同陽極側電解室内への給水を一旦停止し、前記陰極側電解室内の水が設定された上方の第２の水位に達して同陰極側電解室内への給水が停止された時点、または、同水位の近傍に達した時点で同陰極側電解室内への給水が停止される前に前記陽極側電解室内への給水を再開し、前記陽極側電解室内の水が前記第２の水位に達した時点で同陽極側電解室内への給水を停止し、この間、前記陽極側電解室内に電解助剤を所定量投入する給水方法を採用し、前記陰極側電解室内の被電解水と前記陽極側電解室内の被電解水とが前記第２の水位と同等の水位の下で有隔膜電解することを特徴とするものである。
【００１７】
本発明に係るバッチ方式の有隔膜電解方法においては、前記電解助剤として炭酸塩を採用して、前記陽極側電解室内への給水の停止から再開する間に、前記電解助剤を前記陽極側電解室内に所定量投入するようにすることができ、または、前記陽極側電解室内への給水の再開後の給水途中に、前記電解助剤を前記陽極側電解室内に所定量投入するようにすることができる。また、本発明に係るバッチ方式の有隔膜電解方法においては、前記第２の水位を、各電解室に配設されている各電極板の高さより所定高さ上方に設定するようにすることができる。
【００１８】
一方、本発明に係るバッチ方式の有隔膜式電解水生成装置では、陰極側電解室と同陰極側電解室より容積の小さい陽極側電解室とからなる有隔膜電解槽と、前記各電解室への給水を選択的に行う給水手段と、前記各電解室内の設定された下方の第１の水位を検出する第１の水位センサおよび上方の第２の水位を検出する第２の水位センサと、前記陽極側電解室内へ電解助剤を投入する電解助剤投入手段と、前記陰極側電解室で生成された電解生成アルカリ性水を導出する導出管と、前記各電解室内の前記第２の水位をオーバーする被電解水および電解生成水を導出する排水管を備えていることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る有隔膜電解方法では、被電解水の給水方法として、先ず、前記両電解室内に水道水等の水を給水し、前記陽極側電解室内の水が設定された下方の第１の水位に達した時点で同陽極側電解室内への給水を一旦停止し、前記陰極側電解室内の水が設定された上方の第２の水位に達して同陰極側電解室内への給水が停止された時点、または、同水位の近傍に達した時点で同陰極側電解室内への給水が停止される前に前記陽極側電解室内への給水を再開し、前記陽極側電解室内の水が前記第２の水位に達した時点で同陽極側電解室内への給水を停止する給水方法を採っている。
【００２０】
このため、当該給水方法を採ることにより、各電解室内へは無駄な給水をすることなく、両電解室内の被電解水の水位を同等の水位に確保することができる。また、当該給水方法では、給水途中においては、陽極側電解室内の水位は陰極側電解室内の水位より常に低い状態にあることから、陽極側電解室内に投入されている炭酸塩等の電解助剤が、両電解室の水圧差によって陰極側電解室内へ移動するのを防止することができる。
【００２１】
また、本発明に係る電解方法では、両電解室内の被電解水の水位を同等の水位として電解運転することから、陽極側電解室内の被電解水中の電解助剤が両電解室の水圧差による陰極側電解室内への移動を防止することができる。このため、電解助剤を有効に活用することができる。
【００２２】
また、本発明に係る有隔膜電解方法では、陰極側電解室内の被電解水の水位が下方の第１の水位に達した時点で、電解助剤を陽極側電解室内に投入するようにしている。このため、無駄な電解助剤を消費することなく、陽極側電解室内にて、設定された電解助剤濃度の被電解水を生成することができる。さらには、陽極側電解室内への電解助剤の投入を、陽極側電解室内への給水を再度行う前、または、再度の給水途中で行っているため、再度の給水による水の流れおよび撹拌作用によって、電解助剤の陽極側電解室内の水に対する均一な溶解を大幅に促進することができる。
【００２３】
また、本発明に係る有隔膜電解方法では、陰極側電解室内の被電解水と陽極側電解室内の被電解水とが第２の水位と同等の水位の下で有隔膜電解することから、両電解室内の被電解水や電解生成水の水面の上方には空間部が確保されていて、電解運転時に各電極板の電極面上に不可避的に発生する泡は上方の空間部に速やかに移行して、電解効率の低下を大幅に抑制する。
【００２４】
この場合、各電解室内の上方の第２の水位を各電極板の高さより上方に設定すれば、また、各電極板として横長の長方形状のものを採用すれば、電解効率を向上させることができる。
【００２５】
本発明に係るバッチ方式の有隔膜式電解水生成装置は、このような有効な有隔膜電解方法を実施することができるもので、各電解室への給水を選択的に行う給水手段と、各電解室内の下方の第１の水位を検出する第１の水位センサおよび上方の第２の水位を検出する第２の水位センサを有効に活用して、さらには、電解助剤を投入する電解助剤投入手段を併せて活用することにより、本発明に係る有隔膜電解方法を容易に実施することができる。
【図面の簡単な説明】
【００２６】
【図１】本発明に係るバッチ方式の有隔膜式電解水生成装置の内部を模式的に示す正面図である。
【図２】同有隔膜式電解水生成装置の一側を模式的に示す側面図である。
【図３】本発明で規定する両電解室内への被電解水の給水の制御プログラムを実行するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２７】
本発明は、バッチ方式の有隔膜電解方法、および、バッチ方式の有隔膜式電解水生成装置に関する。図１および図２には、本発明に係る有隔膜式電解水生成装置の一実施形態を示している。図１は、当該電解水生成装置の内部を模式的に示す正面図であり、図２は、当該電解水生成装置の一側を模式的に示す側面図である。
【００２８】
本発明に係るバッチ方式の有隔膜式電解水生成装置（以下、電解水生成装置と略称する）は、有隔膜電解槽１０を主体とするもので、有隔膜電解槽１０の各電解室への給水を選択的に行う給水機構２０、排水機構３０、および、有隔膜電解槽１０の陽極側電解室内へ電解助剤を投入する電解助剤投入機構４０を備えている。
【００２９】
また、当該電解水生成装置は、食器洗浄機用の洗剤液としての強アルカリ性のアルカリ水（電解アルカリ水）を専ら生成する装置であることから、有隔膜電解槽１０で生成される電解アルカリ水を食器洗浄機に送水する洗剤液の送水機構５０を備えている。
【００３０】
有隔膜電解槽１０を構成する槽本体１１は、断面長方形状の上方筺部１１ａと断面矩形状の下方筺部１１ｂとを一体にした筺体で、槽本体１１の内部は隔壁１２にて区画されていて、槽本体１１の内部が大容積の区画室と小容積の区画室となっている。また、隔壁１２にはその下方の部位に、横長の隔膜１３が配設されている。隔膜１３は、槽本体１１内の下方筺部１１ｂに位置している。
【００３１】
槽本体１１の下方筺部１１ｂ内には、隔膜１３を挟んで、一対の電極板１４ａ，１４ｂが所定間隔を保持して、互いに対向して配置されている。一方の電極板１４ａは陰極電極に、他方の電極板１４ｂは陽極電極に設定されていて、一方の大容積の区画室を陰極側電解室Ｒ1に、他方の小容積の区画室を陽極側電解室Ｒ2に構成している。これら両電解室Ｒ1，Ｒ2間では、隔膜１３を通してイオン透過が可能となっている。
【００３２】
槽本体１１の陰極側電解室Ｒ1および陽極側電解室Ｒ2には、互いに同等の高さの部位に、下側フロートスイッチ１５ａ，１５ｂ（ＦＳ）、上側フロートスイッチ１６ａ，１６ｂ（ＦＳ）が配設されている。下側フロートスイッチ１５ａ，１５ｂ、および、上側フロートスイッチ１６ａ，１６ｂは、本発明で規定する、下方の第１の水位Ｌ1を検出する第１の水位センサ、および、上方の第２の水位Ｌ2を検出する第２の水位センサに相当する。
【００３３】
給水機構２０は、水道水源に接続する主給水管２１と、主給水管２１から分岐する一対の分岐給水管２２ａ，２２ｂと、主給水管２１と各分岐給水管２２ａ，２２ｂとの分岐部に介装されたウォータバルブ２３ａ，２３ｂ（Ｗ1，Ｗ2）を備えるもので、各分岐給水管２２ａ，２２ｂは各電解室Ｒ1，Ｒ2内の上方に臨んでいる。
これにより、各ウォータバルブ２３ａ，２３ｂを同時に開放した場合には、水道水は各電解室Ｒ1，Ｒ2内に同時に給水され、各ウォータバルブ２３ａ，２３ｂを選択的に開放した場合には、水道水は各電解室Ｒ1，Ｒ2内に選択的に給水される。
【００３４】
排水機構３０は、一対のオーバーフロー管３１ａ，３１ｂと、各オーバーフロー管３１ａ，３１ｂに接続する排水管３２を備えている。オーバーフロー管３１ａは、陰極側電解室Ｒ1内に起立状態に配設されていて、上側フロートスイッチ１６ａの配設位置より所定高さ上方の位置にて開口している。また、オーバーフロー管３１ｂは、陽極側電解室Ｒ2内に起立状態に配設されていて、上側フロートスイッチ１６ｂの配設位置より所定高さ上方の位置にて開口している。
【００３５】
排水機構３０を構成する排水管３２は、図２に示すように、槽本体１１の下方を横方向に延びていて、排水管３２の管本体３２ａの途中に略Ｕ字状のトラップ部３２ｂを備えている。また、管本体３２ａのトラップ部３２ｂの上流側には、上方へ延びる排気管３２ｃが設けられている。
【００３６】
なお、排水機構３０は、各電解室Ｒ1，Ｒ2内からオーバーフローする被電解水や電解生成水の水等を排水するものであり、当該電解水生成装置には、各電解室Ｒ1，Ｒ2内の水の全てを排水する、図示しない排水管を備えている。当該排水管は、図示しない開閉バルブを介して、排水管３２に接続されていて、必要時には、当該開閉バルブを開放することによって、各電解室Ｒ1，Ｒ2内の被電解水や電解生成水等の全てを排水可能としている。
【００３７】
電解助剤投入機構４０は、電解助剤の濃厚な水溶液である電解助剤液を収容する貯留タンク４１と、貯留タンク４１内の電解助剤液を陽極側電解室Ｒ2内の上方の部位に導く導入管４２と、導入管４２の途中に介装された供給ポンプ４３（Ｐ）を備えている。当該電解助剤投入機構４０においては、供給ポンプ４３の駆動によって、貯留タンク４１内に収容されている電解助剤液が陽極側電解室Ｒ2内の上方の部位に導入して、電解助剤液は陽極側電解室Ｒ2内の水に投入される。
【００３８】
本実施形態では、電解助剤として重炭酸曹達が採用されていて、陽極側電解室Ｒ2内では、重炭酸曹達の設定された濃度の希薄水溶液が形成される。従って、当該電解水生成装置の電解運転では、陽極側電解室Ｒ2内の被電解水は重炭酸曹達の希薄水溶液であり、また、陰極側電解室Ｒ1内の被電解水は水道水である。
【００３９】
洗剤液の送水機構５０は、陰極側電解室Ｒ1内に起立状に配設されて槽本体１１の天板を貫通して上方に延びる吸入管５１と、吸入管５１を通して吸入された電解アルカリ水を食器洗浄機の洗浄タンク内に送水する送水管５２と、吸入管５１と送水管５２の接続部位に介装された供給ポンプ５３（Ｐ）を備えている。これにより、必要時、供給ポンプ５３を駆動することにより、陰極側電解室Ｒ1内に生成された電解アルカリ水を、食器洗浄機の洗浄タンク内に送水することができる。
【００４０】
本発明に係る有隔膜式電解水生成装置は、食器洗浄機用の洗剤液である強アルカリ性のアルカリ水（電解アルカリ水）を専ら生成する装置である。当該電解水生成装置では、電解運転に際しては、本発明で規定する被電解水の給水方法を採用して、各電解室Ｒ1，Ｒ2内に被電解水を給水し、各電解室Ｒ1，Ｒ2内の被電解水の水位を上方の第２の水位Ｌ2と同等に維持し、この状態で電解運転を開始する。
【００４１】
当該電解水生成装置の電解運転では、陰極側の電極板１４ａおよび陽極側の電極板１４ｂに所定の電圧を印加して、設定された一定の電解電流の下で、バッチ方式の有隔膜電解がなされる。当該電解水生成装置では、図示しない制御装置が被電解水の給水制御、および、電解運転制御を行って、電解運転を終了させる。陰極側電解室Ｒ1内にて生成された電解アルカリ水は、必要時、供給ポンプ５３を駆動させることにより、送水管５２を通して、図示しない食器洗浄機の洗浄タンク内に送水される。
【００４２】
本発明に係る有隔膜電解方法は、各電解室Ｒ1，Ｒ2内への被電解水の給水方法に最大の特徴を有する。当該給水方法は、先ず、両電解室Ｒ1，Ｒ2内に水道水を給水し、陽極側電解室Ｒ2内の水が設定された下方の第１の水位Ｌ1に達した時点で陽極側電解室内Ｒ2への給水を一旦停止し、陰極側電解室Ｒ1内の水が設定された上方の第２の水位Ｌ2に達して陰極側電解室Ｒ1内への給水が停止された時点で、陽極側電解室Ｒ2内への給水を再開する。
【００４３】
なお、陽極側電解室Ｒ2内への給水の再開は、陰極側電解室Ｒ1内の水が設定された上方の第２の水位Ｌ2の近傍に達した時点で、陰極側電解室Ｒ1内への給水が停止される前に行うようにしてもよい。但し、当該給水の再開は、この時点で陽極側電解室Ｒ2へ給水を再開しても、陽極側電解室の水位が陰極側電解室Ｒ1内の水位よりも高くならないと判断される場合に限る。
【００４４】
陽極側電解室Ｒ2内への給水を再開した後は、陽極側電解室Ｒ2内の水位が第２の水位Ｌ2に達した時点で、陽極側電解室Ｒ2内への給水を停止する。本発明では、陽極側電解室Ｒ2内へ給水を再開するまでの間に、電解助剤である重炭酸曹達の水溶液を所定量、陽極側電解室Ｒ2内の上方の部位に導入して、陽極側電解室Ｒ2内の水に投入する。なお、重炭酸曹達の水溶液の投入は、陽極側電解室Ｒ2内への給水の再開後の給水途中に行っても良い。これにより、陽極側電解室Ｒ2内の水位が上方の第２の水位Ｌ2に達した時点では、陽極側電解室Ｒ2内では、設定された電解助剤濃度の被電解水が生成される。
【００４５】
当該電解水生成装置においては、各電解室Ｒ1，Ｒ2内への給水方法の制御は、当該電解水生成装置に搭載されている制御装置が行う。図３には、当該給水方法の給水制御プログラムを実行するフローチャートを示している。
【００４６】
制御装置は、当該電解水生成装置に電解運転の指令がなされた場合に、当該給水制御プログラムを当該フローチャートのステップ１１１から実行し、ステップ１１１にて、給水機構２０の両方のウォータバルブＷ1，Ｗ2を開放して、両電解室Ｒ1，Ｒ2内への給水を同時に開始し、ステップ１１２にて、陽極側電解室Ｒ2内の下側フロートスイッチ１５ｂのＯＮ状態を確認する。
【００４７】
制御装置は、ステップ１１２にて、陽極側電解室Ｒ2内の下側フロートスイッチ１５ｂのＯＮ状態を確認し、陽極側電解室Ｒ2内の水位が下側の第１の水位Ｌ1に達したものと判断した場合には、ステップ１１３にて、一方のウォータバルブＷ1を開放した状態で、他方のウォータバルブＷ2のみを閉鎖して、陽極側電解室Ｒ2内への給水を一旦停止し、ステップ１１４にて、陰極側電解室Ｒ1内の下側フロートスイッチ１５ａのＯＮ状態を確認する。
【００４８】
制御装置は、ステップ１１４にて、陰極側電解室Ｒ1内の下側フロートスイッチ１５ａのＯＮ状態を確認し、陰極側電解室Ｒ1内の水位が下側の第１の水位Ｌ1に達したものと判断した場合には、ステップ１１５にて、電解助剤投入機構４０の供給ポンプ４３を所定時間駆動して、貯留タンク４１に収容されている電解助剤の水溶液を、陽極側電解室Ｒ2内に設定された一定量を投入する。
【００４９】
制御装置は、次いで、ステップ１１６にて、陰極側電解室Ｒ1内の上側フロートスイッチ１６ａのＯＮ状態を確認し、陰極側電解室Ｒ1内の水位が上側の第２の水位Ｌ2に達したものと判断した場合には、ステップ１１７にて、一方のウォータバルブＷ1を閉鎖して陰極側電解室Ｒ1内への給水を停止するとともに、他方のウォータバルブＷ2を開放して陽極側電解室Ｒ2内への給水を再開する。
【００５０】
制御装置は、次いで、ステップ１１８にて、陽極側電解室Ｒ2内の上側フロートスイッチ１６ｂのＯＮ状態を確認し、陽極側電解室Ｒ2内の水位が上側の第２の水位Ｌ2に達したものと判断した場合には、ステップ１１９にて、他方のウォータバルブＷ2を閉鎖して、陽極側電解室Ｒ2内への給水を停止し、その後、当該電解水生成装置の電解運転を開始する。
【００５１】
制御装置による当該給水制御により、陽極側電解室Ｒ2内では、電解助剤の希薄水溶液である被電解水の水位が上側の第２の水位Ｌ2に確保され、また、陰極側電解室Ｒ1内では、水道水である被電解水の水位が上側の第２の水位Ｌ2に確保され、両電解室Ｒ1，Ｒ2内の被電解水は同等の水位Ｌ2の下でバッチ方式の有隔膜電解が行われる。
【００５２】
このように、本発明に係る有隔膜電解方法および電解水生成装置では、容積の大きい陰極側電解室Ｒ1と容積の小さい陽極側電解室Ｒ2からなる有隔膜電解槽を採用しているにも拘わらず、本発明で規定する給水方法を採ることにより、各電解室Ｒ1，Ｒ2内へは無駄な給水をすることなく、両電解室Ｒ1，Ｒ2内の被電解水の水位を、上方の第２の水位Ｌ2と同等の水位に維持することができる。また、当該給水方法では、給水途中においては、陽極側電解室Ｒ2内の水位は陰極側電解室Ｒ1内の水位より常に低い状態にあることから、陽極側電解室Ｒ2内に投入されている炭酸塩等の電解助剤が、両電解室Ｒ1，Ｒ2の水圧差によって陰極側電解室Ｒ1内へ移動するのを防止することができる。
【００５３】
また、本発明に係る有隔膜電解方法では、両電解室内の被電解水の水位を同等の水位として電解運転することから、陽極側電解室Ｒ2内の被電解水中の電解助剤に成分が水圧差により、陰極側電解室Ｒ1内へ移動するようなことはない。このため、電解助剤として採用している重炭酸曹達を有効に活用することができる。
【００５４】
また、本発明に係る有隔膜電解方法では、陽極側電解室Ｒ2内の水位が下方の第１の水位Ｌ1に達した時点で、電解助剤を陽極側電解室Ｒ2内に投入している。このため、陽極側電解室Ｒ2内では、無駄な電解助剤を消費することなく、設定された所定の電解助剤濃度の被電解水を生成することができる。さらには、陽極側電解室Ｒ2内への電解助剤の投入を、陽極側電解室Ｒ2内への再度の給水前、または、再度の給水途中で行っているため、陽極側電解室Ｒ2内への再度の給水による水の流れや撹拌作用によって、電解助剤の陽極側電解室Ｒ2内の水に対する均一な溶解を大幅に促進することができる。
【００５５】
また、本発明に係る有隔膜電解方法では、電解助剤として重炭酸曹達を採用している。このため、電解運転時、陽極側電解室Ｒ２内では、発生する水素イオンは重炭酸曹達から電離した炭酸イオンによって中和され、陽極側電解室Ｒ2内の電解生成水のｐＨは、中性付近で安定することになる。このため、陽極側電解室Ｒ２内で発生する水素イオンは、陰極側電解室Ｒ1内で生成される電解アルカリ水のｐＨの上昇の妨げとはならず、大電流で、長時間電解運転を行っても、設定された高いｐＨの電解アルカリ水を安定した状態で生成することができる。
【００５６】
また、本発明に係る有隔膜電解方法では、両電解室Ｒ1，Ｒ2内の被電解水が上方の第２の水位Ｌ2と同等の水位の下で有隔膜電解することから、両電解室Ｒ1，Ｒ2内の被電解水や電解生成水の水面の上方には空間部が確保されていて、電解運転時に各電極板１４ａ，１４ｂの表面上に不可避的に発生する泡は上方の空間部に速やかに移行して、電解効率の低下を大幅に抑制する。本実施形態では、各電解室Ｒ1，Ｒ2内の上方の第２の水位Ｌ2を、各電極板１４ａ，１４ｂの高さより上方に設定し、また、各電極板１４ａ，１４ｂとして横長の長方形状のものを採用しているので、電解効率を一層向上させることができる。
【００５７】
各電極板の形状の相違（正方形、長方形）については、陰極側電解室Ｒ１内で生成される電解アルカリ水のｐＨと電解の継続時間との関係を知る一実験を試みている。参考のたに、当該実験の結果を表１に示す。
【００５８】
【表１】
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【００５９】
本発明に係るバッチ方式の有隔膜式電解水生成装置は、このような有効な有隔膜電解方法を実施することができるもので、各電解室Ｒ1，Ｒ2への給水を選択的に行う給水機構２０と、各電解室Ｒ1，Ｒ2内の下方の第１の水位Ｌ1を検出する第１の水位センサ１５ａ，１５ｂおよび上方の第２の水位Ｌ2を検出する第２の水位センサ１６ａ，１６ｂを有効に活用して、さらには、電解助剤を投入する電解助剤投入機構４０を併せて活用することにより、本発明に係る有隔膜電解方法、特に、本発明で規定する給水方法を実施することができる。
【００６０】
本発明の一実施形態に係る電解水生成装置においては、各電解室Ｒ1，Ｒ2に配設されている配水管３２を、その管本体３２ａ途中に略Ｕ字状のトラップ部３２ｂと、トラップ部３２ｂの上流側の部位に上方へ延びる排気管３２ｃを備える構成としている。このため、電解運転中に各電解室Ｒ1，Ｒ2内の上方の空間部に漸次滞留するガスは、排水管３２の管本体３２ａおよび排気管３２ｃを通して円滑に排出されることになる。
【００６１】
この場合、電解運転に先立って、排水管３２のトラップ部３２ｂに被電解水等を貯留させるようにすれば、例えば、被電解水の各電解室Ｒ1，Ｒ2内への給水時に、一方または両方の電解室Ｒ1，Ｒ2内の被電解水をオーバーフロー管３１ａ，３１ｂを通してオーバーフローさせて、オーバーフローした被電解水を排水管３２のトラップ部３２ｂに貯留させるようにすれば、各電解室Ｒ1，Ｒ2内の上方の空間部に漸次滞留するガスを、排気管３２ｃを通して一層円滑に排出することができる。
【符号の説明】
【００６２】
１０…有隔膜電解槽、Ｒ1…陰極側電解室、Ｒ2…陽極側電解室、Ｌ1…第１の水位、Ｌ2…第２の水位、１１…槽本体、１１ａ…上方筺部、１１ｂ…下方筺部、１２…隔壁、１３…隔膜、１４ａ，１４ｂ…電極板、１５ａ，１５ｂ…下側フロートスイッチ、１６ａ，１６ｂ…上側フロートスイッチ、２０…給水機構、２１…主給水管、２２ａ，２２ｂ…分岐給水管、２３ａ，２３ｂ…ウォータバルブ（Ｗ1，Ｗ2）、３０…排水機構、３１ａ，３１ｂ…オーバーフロー管、３２…排水管、３２ａ…管本体、３２ｂ…トラップ部、３２ｃ…排気管、４０…電解助剤投入機構、４１…貯留タンク、４２…導入管、４３…供給ポンプ（Ｐ）、５０…送水機構、５１…吸入管、５２…送水管、５３…供給ポンプ（Ｐ）。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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