(57)【要約】【課題】電解液を無駄なくかつ変質させることなく、複数種類の電解水を活用できるようにした電解水生成装置および電極ユニットを提供する。【解決手段】実施形態によれば、電解水生成装置は、容器に収容された水に浸漬される電極ユニット１６を備えている。電極ユニット１６は、対向する第１隔膜３２ａおよび第２隔膜３２ｂの間に仕切られ電解液を収容する電解液室２０と、第１隔膜に対向して配置され、容器内の水に接する第１電極３４ａと、電解液室を挟んで第１電極と対向して配置された第２電極３４ｂと、第２電極を収容し、第２電極により生成される電解水を格納する電解水室２２と、電解液室の電解液と電解水室の電解水とを選択的に排水する排水機構５０と、を備えている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
容器に収容された水に浸漬される電極ユニットを備え、
前記電極ユニットは、対向する第１隔膜および第２隔膜の間に仕切られ電解液を収容する電解液室と、前記第１隔膜に対向して配置され、前記容器内の水に接する第１電極と、前記電解液室を挟んで前記第１電極と対向して配置された第２電極と、前記第２電極を収容し、前記第２電極により生成される電解水を格納する電解水室と、前記電解液室の電解液と前記電解水室の電解水とを選択的に排水する排水機構と、を具備する電解水生成装置。
【請求項２】
前記排水機構は、前記電解水室の電解水だけを排水する第１排水モードと、前記電解液室の電解液と前記電解水室の電解水の両方を同時に排水する第２排水モードと、を有する請求項１に記載の電解水生成装置。
【請求項３】
前記排水機構は、前記電解水室の電解水だけを排水する第１排水モードと、前記電解液室の電解液だけを排水する第２排水モードと、を有する請求項１に記載の電解水生成装置。
【請求項４】
前記電極ユニットは、前記電解液室に連通する電解液排水口と、前記電解水室に連通する電解水排水口と、を備え、
前記排水機構は、前記電極ユニットの下端部に設けられた選択開閉蓋体を備え、前記選択開閉蓋体は、前記電解液排水口および前記電解水排水口に対向する弁体と、前記弁体に形成された排水孔と、を有し、前記弁体により前記電解液排水口および前記電解水排水口を閉じる閉塞位置と、前記排水孔が前記電解液排水口および前記電解水排水口のいずれかに対向する排水位置と、へ移動可能に設けられている請求項１又は２に記載の電解水生成装置。
【請求項５】
前記選択開閉蓋体は、前記弁体が前記電解液排水口および前記電解水排水口から離間して前記電解液排水口および前記電解水排水口を開放する第２排水位置へ移動可能に前記電極ユニットに設けられている請求項４に記載の電解水生成装置。
【請求項６】
前記電極ユニットは、前記電解液室に連通する電解液排水口と、前記電解水室に連通する電解水排水口と、を備え、
前記排水機構は、前記電極ユニットの下端部に設けられた選択開閉蓋体を備え、前記選択開閉蓋体は、前記電解液排水口および前記電解水排水口に対向する弁体と、前記弁体に形成された排水孔と、を有し、前記弁体により前記電解液排水口および前記電解水排水口を閉じる閉塞位置と、前記排水孔が前記電解水排水口に対向する第１排水位置と、前記排水孔が前記電解液排水口に対向する第２排水位置と、の間を回動可能に前記下端部に設けられている請求項１又は３に記載の電解水生成装置。
【請求項７】
前記電極ユニットは、前記電解液室に連通する電解液排水口と、前記電解水室に連通する電解水排水口と、を備え、
前記排水機構は、前記電解液排水口および前記電解水排水口にそれぞれ装着された２つの栓部材を備え、各栓部材は、前記電解液排水口あるいは前記電解水排水口を開閉する栓体と、前記栓体から延出し前記電解液排水口あるいは前記電解水排水口を貫通して前記栓体と反対側で電極ユニットに当接したばね脚と、を有し、前記ばね脚の弾性により前記栓体を前記電解液排水口あるいは前記電解水排水口を閉じる位置に付勢し、前記栓体を押し上げることにより前記電解液排水口あるいは前記電解水排水口を開放する請求項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８】
前記電解液は塩化物を含有している請求項１ないし７のいずれか１項に記載の電解水生成装置。
【請求項９】
前記第１電極は陽極であり、前記容器に生成する水は次亜塩素酸水である請求項８に記載の電解水生成装置。
【請求項１０】
前記第２電極は陰極であり、前記電解水室に生成する水は水酸化ナトリウム水、あるいは水酸化カリウム水である請求項８又は９に記載の電解水生成装置。
【請求項１１】
上端開口を有し水を収容する生成水容器を備え、
前記電極ユニットは、前記生成水容器の上端開口に脱着可能に装着される支持体を有し、前記支持体により前記生成水容器内に支持される請求項１ないし１０のいずれか１項に記載の電解水生成装置。
【請求項１２】
対向する第１隔膜および第２隔膜の間に仕切られ電解液を収容する電解液室と、
前記第１隔膜に対向して配置され、外部に露出した第１電極と、
前記電解液室を挟んで前記第１電極と対向して配置された第２電極と、
前記第２電極を収容し、前記第２電極により生成される電解水を格納する電解水室と、
前記電解液室の電解液と前記電解水室の電解水とを選択的に排水する排水機構と、
を具備する電極ユニット。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、電解水生成装置および電極ユニットに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、次亜塩素酸水やアルカリイオン水などの電解水を電解により生成する電解水生成装置が知られている。このような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室型の電解槽に電解液および水を流水して電解水を生成する流水式の電解水生成装置が提案されている。
【０００３】
また、給排水に係る配管を持たず比較的簡素な構造の電解水生成装置として、陽極および陰極を有し電解液を隔離した電極ユニットを既存の水槽に投入し、この水槽内の水を電解水に変える、静水式（あるいはバッチ式）の電解水生成装置が提案されている。このような構成であれば、電解液を電解液室に隔離したまま電解による生成水を取り出すことができる。更に、静水状態の水を電解するため、配管が簡略化され、電解特性も安定し、使用できる隔膜の種類を増やすことができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許第３５００１７３号公報
【特許文献２】特許第３５１８７７９号公報
【特許文献３】特開平１１−３１９８２９号公報
【特許文献４】特開２００３−５３３４４号公報
【特許文献５】特開２００４−２９０９３７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述した静水式（バッチ式）の電解水生成装置において、電極ユニットに電解液室のみを設けた構造では、電解液室に配置された電極により生成される電解水が電解液と混合してしまい、生成水として活用することが困難となる。繰り返し電解する場合、生成された電解物質により電解液の水質が変動していく問題がある。また、流水式の電解水生成装置においても、電解水室に生成された電解水を取り出す際、電解液室の水が一緒に出てしまい無駄となり易い。
【０００６】
本実施形態が解決しようとする課題は、電解液を無駄なくかつ変質させることなく、複数種類の電解水を活用できるようにした電解水生成装置および電極ユニットを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
実施形態によれば、電解水生成装置は、容器に収容された水に浸漬される電極ユニットを備え、前記電極ユニットは、対向する第１隔膜および第２隔膜の間に仕切られ電解液を収容する電解液室と、前記第１隔膜に対向して配置され、前記容器内の水に接する第１電極と、前記電解液室を挟んで前記第１電極と対向して配置された第２電極と、前記第２電極を収容し、前記第２電極により生成される電解水を格納する電解水室と、前記電解液室の電解液と前記電解水室の電解水とを選択的に排水する排水機構と、を具備している。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【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３Ａ】図３Ａは、閉塞位置に設定された前記電極ユニットの排水機構を示す断面図。
【図３Ｂ】図３Ｂは、閉塞位置に設定された前記排水機構の選択開閉蓋体を概略的に示す平面図。
【図４Ａ】図４Ａは、第１開放位置に設定された前記排水機構を示す断面図。
【図４Ｂ】図４Ｂは、第１開放位置に設定された前記選択開閉蓋体を概略的に示す平面図。
【図５】図５は、第２開放位置に設定された前記排水機構を示す断面図。
【図６Ａ】図６Ａは、第２の実施形態に係る電解水生成装置の、閉塞位置に設定された排水機構を示す断面図。
【図６Ｂ】図６Ｂは、第２の実施形態に係る閉塞位置に設定された排水機構を概略的に示す平面図。
【図７Ａ】図７Ａは、第２の実施形態に係る第１開放位置に設定された排水機構を示す断面図。
【図７Ｂ】図７Ｂは、第２の実施形態に係る第１開放位置に設定された排水機構を概略的に示す平面図。
【図８Ａ】図８Ａは、第２の実施形態に係る第２開放位置に設定された排水機構を示す断面図。
【図８Ｂ】図８Ｂは、第２の実施形態に係る第２開放位置に設定された排水機構を概略的に示す平面図。
【図９】図９は、第３の実施形態に係る電解水生成装置の、閉塞位置に設定された排水機構を示す断面図。
【図１０】図１０は、第３の実施形態における栓部材を示す斜視図。
【図１１】図１１は、第３の実施形態に係る電解水生成装置の、開放位置に設定された排水機構を示す断面図。
【図１２】図１２は、前記栓部材を開放するための押圧治具を示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
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。
【００１０】
（第１の実施形態）  
図１は、第１の実施形態に係る電解水生成装置の全体構成を示す断面図、図２は、電解水生成装置の電極ユニットを示す斜視図である。
【００１１】
本実施形態において、電解水生成装置１０は、容器内に収容された静水状態の水を電解水に生成する、すなわち、電解水に変える、静水式あるいはバッチ式の電解水生成装置として構成されている。図１に示すように、電解水生成装置１０は、水等の液体を収容する生成水容器（水槽）１２と、生成水容器１２の上端開口に脱着自在に装着され、生成水容器１２内に支持および配置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３０と、を備えている。給電部３０は、図示しない直流電源に接続されている。なお、給電部３０は、定電圧を供給する電池等で構成してもよい。
【００１２】
生成水容器１２は、例えば、ホウケイ酸ガラスや塩化ビニールやポリプロピレンやポリエチレンなどの耐酸性、耐アルカリ性に優れたガラスや樹脂により形成され、円錐台状に形成されている。生成水容器１２は、上端開口１２ａ有している。生成水容器１２は、例えば、１Ｌの水を収容可能な容量に形成されている。
【００１３】
図１および図２に示すように、電極ユニット１６は、円板形状に形成された支持体（蓋体）１４と、支持体に支持され、支持体と同軸的に位置するほぼ円筒形状の筐体１８と、筐体１８の下端部に設けられた排水機構５０と、を備えている。
【００１４】
支持体１４は、例えば、塩化ビニールやポリプロピレンやポリエチレンなどの耐酸性、耐アルカリ性に優れた樹脂により形成されている。支持体１４は、生成水容器１２の上端開口１２ａに脱着自在に装着され、この上端開口１２ａを閉塞する蓋体としても機能する。支持体１４の中央部に、電解液を注入するための注入口１４ａが形成されている。更に、支持体１４は、この支持体の下面から延出する注入管１４ｂを一体に有し、この注入管１４ｂは注入口１４ａに連通している。
【００１５】
筐体１８は、例えば、塩化ビニールやポリプロピレンやポリエチレンなどの耐酸性、耐アルカリ性に優れた樹脂により形成されている。筐体１８は、中間室（電解液室）２０を形成する中間フレーム２１と、陰極室（生成室）２２を形成する陰極ケース２４と、撹拌室（生成室）２６を形成する撹拌ケース２８と、を有している。中間フレーム２１の両側に陰極ケース２４および撹拌ケース２８が接合され、全体として円筒形状をなしている。
【００１６】
中間室２０の一方の開口を塞ぐように矩形状の第１隔膜３２ａが設けられ、中間室２０の他方の開口を塞ぐように矩形状の第２隔膜３２ｂが設けられている。第１隔膜３２ａおよび第２隔膜３２ｂは、互いに対向している。これにより、中間室２０は、第１隔膜３２ａおよび第２隔膜３２ｂの間に仕切られている。中間室２０と撹拌室２６（生成水容器１２内部）との間は第１隔膜３２ａにより仕切られ、中間室２０と陰極室との間は、第２隔膜３２ｂにより仕切られている。中間室２０は、例えば、１０ｍＬの容量に形成されている。中間室２０の上端は注入管１４ｂに連通し、また、中間室２０の下端に電解液排水口（第１排水口）２０ａが形成されている。
【００１７】
本実施形態において、第１隔膜３２ａおよび第２隔膜３２ｂは、それぞれ透水性を有する隔膜である。例えば、第１隔膜３２ａおよび第２隔膜３２ｂは、それぞれ、透水性の精密ろ過膜(Microfiltration Membrane : ＭＦ膜)や限外ろ過膜（Ultrafiltration Membrane : ＵＦ膜）等の多孔質膜を用いている。また、第１隔膜３２ａおよび第２隔膜３２ｂは、例えば、化学耐性と乾燥性に優れたポリフッ化ビニリデン（PolyVinylidene DiFuoride：ＰＶＤＦ）および酸化チタンを含む素材で形成されている。多孔質隔膜は、透水性があり電解で消費する電解質を陽極および陰極周囲に補充する能力が高いが、流水式のような水圧差がかかる電解水生成装置では差圧により電解生成物が流出してしまうため使うことが難しかった。本実施形態のような静水式の電解水生成装置では、このような差圧が作用しないため、多孔質隔膜を問題なく使うことができ、高い生成効率で電解できるとともに、使用後は電極ユニットを乾燥放置することもできる。
【００１８】
第１隔膜３２ａの外側に、矩形板状の陽極３４ａが隣接、対向して設けられている。陽極３４ａは撹拌室２６内に位置している。第２隔膜３２ｂの外側に矩形板状の陰極３４ｂが隣接、対向して設けられている。陰極３４ｂは陰極室２２内に位置している。陽極３４ａおよび陰極３４ｂは、中間室２０を間に挟んで、互いに対向している。陽極３４ａおよび陰極３４ｂは、接続端子および配線を介して、給電部３０に電気的に接続されている。
【００１９】
また、陽極はチタン基材の透水孔を設けた電極にイリジウムなど酸素ガス生成に対して塩素ガス生成の過電圧を低減する触媒が形成されている。陰極はチタン基材の透水孔を設けた電極だが、より電解電圧を低減するためにプラチナなど水分解の過電圧を低減する触媒を形成してもよい。
【００２０】
陽極３４ａおよび陰極３４ｂは、例えば、厚さ１ｍｍ程度のほぼ矩形板状のチタン基材で形成され、中央部（有効反応領域）には液体を通過させるための微細な貫通孔（図示せず）が形成されている。陽極３４ａは、基材の表面にイリジウムなど酸素ガス生成に対して塩素ガス生成の過電圧を低減する触媒が形成されている。陰極３４ｂは、基材の表面に、より電解電圧を低減するためにプラチナなど水分解の過電圧を低減する触媒が形成されている。
【００２１】
陰極室２２は、例えば、２０ｍＬ程度の容量に形成されている。陰極室２２の下端に陰極水排水口（第２排水口）２２ａが設けられている。また、陰極ケース２４の上端部に、陰極室２２内で発生するガスを排気するための排気口２４ｂ、および生成水容器１２内の水を陰極室２２に取り込むための取水口２４ｃが形成されている。
【００２２】
撹拌室２６を形成している撹拌ケース２８は、生成水容器１２内の水を撹拌室２６に取り込むための複数の取水口２８ａと、撹拌室２６内で生成された電解水を生成水容器１２内へ排出する複数の排出口２８ｂと、を有している。また、撹拌ケース２８は、撹拌室２６内に配置された複数の撹拌板（フィン）３６を有している。複数の撹拌板３６は、それぞれほぼ水平に延在し、撹拌ケース２８の長手方向（高さ方向）に間隔をおいて設けられている。撹拌室４４は、複数の撹拌板３６により、撹拌ケース４０の長手方向に並ぶ複数の室に仕切られ、各室は陽極３４ａに接している。複数の室の各々は、取水口２８ａおよび排出口２８ｂを通して外部（生成水容器１２内部）に連通あるいは開放している。取水口２８ａを通して生成水容器１２内の水を撹拌室４４の各室に取り入れ、排出口２８ｂから生成水容器１２内へ抜けるようにしている。
【００２３】
図３Ａは、排水機構を拡大して示す断面図、図３Ｂは、排水機構の選択開閉蓋体を概略的に示す平面図である。  
図１、図３Ａ、図３Ｂに示すように、排水機構５０は、筐体１８の下端部に設けられた選択開閉蓋体５２を有している。選択開閉蓋体５２は、下端が閉塞された円筒のキャップ状に形成されている。選択開閉蓋体５２は、その上端部内周面に突設された複数、例えば、３つの支持突起５４を有している。これらの支持突起５４は、円周方向に互いに等間隔をおいて設けられている。選択開閉蓋体５２の底壁５２ａの周縁部に、複数の円弧状の排水口５６が形成されている。底壁５２ａの中央部に例えば、円形の板状のパッキン（封止部材）５８が貼付されている。底壁５２ａおよびパッキン５８は、電解液排水口２０ａおよび陰極水排水口２２ａを開閉する弁体を構成している。選択開閉蓋体５２は、パッキン５８および底壁５２ａを貫通して形成された排水孔６０を有している。排水孔６０は、選択開閉蓋体５２の中心軸Ｃに対して、僅かに偏心した位置に設けられている。
【００２４】
筐体１８の下端部外周に環状のガイド溝６２が形成されている。ガイド溝６２は筐体１８と同軸的に形成されている。更に、ガイド溝６２の複数個所、ここでは、３箇所に、ガイド溝６２から下方に延びる係止溝６４が形成されている。これらの係止溝６４は、円周方向に互いに等間隔をおいて設けられている。
【００２５】
選択開閉蓋体５２は、筐体１８の下端部に被せられ、支持突起５４をガイド溝６２に嵌め込むことにより、筐体１８の下端部に筐体１８と同軸的に、装着されている。選択開閉蓋体５２は、ガイド溝６２に沿って回動自在に、ここでは、筐体１８の中心軸Ｃの周りで、回動自在に支持されている。図１および図３Ａ、図３Ｂに示すように、選択開閉蓋体５２が図示の閉じ位置にある場合、排水孔６０は、電解液排水口２０ａおよび陰極水排水口２２ａから外れて位置し、また、パッキン５８は筐体１８の下端に当接して、電解液排水口２０ａおよび陰極水排水口２２ａを密閉している。
【００２６】
図４Ａおよび図４Ｂに示すように、選択開閉蓋体５２を閉塞位置から、図示の第１開放位置まで回動することにより、排水孔６０が陰極水排水口２２ａと整列する位置に移動する。第１開放位置において、電解液排水口２０ａはパッキン５８により閉じられた状態に維持される。これにより、陰極水排水口２２ａおよび選択開閉蓋体５２の排水孔６０を通して、陰極室２２の陰極水のみを選択的に排水することができる。
【００２７】
図５に示すように、選択開閉蓋体５２を支持突起５４が係止溝６４と一致する位置（ここでは、第１開放位置）に回動した後、選択開閉蓋体５２を筐体１８の軸方向に沿って下方へ引き下げると、支持突起５４が係止溝６４に沿って下降し、選択開閉蓋体５２は図示の第２開放位置に下降する。第２開放位置において、選択開閉蓋体５２のパッキン５８は筐体１８の下端から離間し、電解液排水口２０ａおよび陰極水排水口２２ａを開放する。これにより、電解液排水口２０ａ、選択開閉蓋体５２内部、排水口５６を通して、中間室２０内の電解液を選択的に排水することができる。第２開放位置では、陰極水排水口２２ａも同時に開放されるため、陰極室２２内の陰極水を同時に排水することもできる。
【００２８】
なお、選択開閉蓋体５２を支持突起５４が係止溝６４と一致する位置は、前述した第１開放位置に限らず、第１開放位置と異なる回動位置としてもよい。いずれの場合でも、排水機構５０は、陰極室の陰極水のみを排水するモードと、中間室内の電解液および陰極室内の陰極水を同時に排水するモードとを選択的に設定することができる。
【００２９】
図２に示すように、排水機構５０の開閉操作を容易に行えるように、選択開閉蓋体５２の外周面、および、筐体１８の下端部外周面に、選択開閉蓋体５２の回動位置（閉塞位置、第１開放位置、第２開放位置）を示す目盛り、あるいは、マークＭを設けてもよい。
【００３０】
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（水酸化ナトリウム水あるいは水酸化カリウム水）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、電極ユニット１６を取外した状態で、生成水容器１２内に水を入れ、生成水容器１２内にほぼ１Ｌの水を収容する。投入する水は、水道水などの一般的に入手可能な水でよい。また、塩化ナトリウム、塩化カリウム等の塩化物を含有する電解液として、予め作成した濃度２０％程度の塩水を、注入口１４ａから電極ユニット１６の中間室２０に注水する。約１０ｍＬの塩水を注入し、中間室２０を塩水で満たす。塩水注入の際、排水機構５０の選択開閉蓋体５２は、閉塞位置に設定しておく。
【００３１】
次いで、図１に示すように、塩水が注入された電極ユニット１６を生成水容器１２内に挿入し、支持体１４を生成水容器１２の上端開口１２ａに嵌合する。これにより、電極ユニット１６が生成水容器１２に装着され、生成水容器１２内の水に浸漬される。生成水容器１２内の水の一部は、陰極ケース２４の取水口２４ｃから陰極室２２に流入し、約２０ｍＬの水が陰極室２２に充填される。また、生成水容器１２内の水の一部は、撹拌ケース２８の複数の取水口２８ａから撹拌室２６に流入し、各室が水で満みたされる。
【００３２】
このように撹拌室２６は、生成水容器１２内に開放した構造となっているため、電極ユニット１６の撹拌室２６も含めた生成水容器１２全体が大きな陽極室を成している。従って、電解水生成装置１０は、装置全体としては、中間室２０、陰極室３２および陽極室を有する２隔膜３室型の構造を有している。
【００３３】
以上の状態で、給電部３０から陽極３４ａおよび陰極３４ｂに１Ａの電解電流を４分程度通電することで、中間室２０内の塩水を電解する。中間室２０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３４ｂに引き寄せられ、第２隔膜３２ｂを通過して陰極室２２へ流入する。陰極室２２において、陰極３４ｂにより水が電気分解されて水素ガスを生成し、この水素ガスとナトリウムイオンとにより水酸化ナトリウム水溶液（アルカリ性水）を生成する。これにより、陰極室２２に、ｐＨ１３前後の２０ｍＬの水酸化ナトリウム水が生成される。
【００３４】
中間室２０内の塩水中に電離している塩素イオンは、陽極３４ａに引き寄せられ、第１隔膜３２ａを通過して、撹拌室（陽極室、生成室）２６へ流入する。撹拌室２６では、塩素イオンが陽極３４ａに電子を与えて塩素ガスを生成する。生成した塩素ガスを撹拌室２６内の水に溶かして酸性水（次亜塩素酸水および塩酸）を生成する。このようにして生成された酸性水は、酸素主体の気泡の滞留により、撹拌板３６に沿って流れ排出口２８ｂから生成水容器１２内の水に撹拌排出される。このように、複数の撹拌板３６は、陽極側電解生成物が生成水容器１２に撹拌するのを補助するとともに、中間室２０から第１隔膜３２ａを介して撹拌室２６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。また、生成水容器１２内の水は、随時、撹拌室２６内に取り込まれ、酸性水となって生成水容器１２内の水に混合される。これにより、生成水容器１２内の１Ｌの水を有効塩素濃度５０ｐｐｍの次亜塩素酸水に変える、すなわち、生成することができる。  
なお、中間室２０に一度注入された１０ｍＬの塩水は、１Ｌ、５０ｐｐｍ濃度の次亜塩素酸水の生成に、１０回程度連続使用することができる。
【００３５】
電解水生成が終了した後、電極ユニット１６を生成水容器１２から取外し、生成水容器１２内に生成された次亜塩素酸水を排水し各種殺菌用途に用いる。また、陰極室２２に生成されたアルカリ性水（水酸化ナトリウム水）を使用する場合は、図４Ａおよび図４Ｂに示したように、排水機構５０の選択開閉蓋体５２を閉塞位置から第１開放位置へ回し、陰極水排水口２２ａを開放する。これにより、中間室２０内の塩水をそのままにした状態で、アルカリ性水のみを選択的に取り出して、洗浄などに活用することができる。
【００３６】
この状態で塩水だけ電極ユニット１６に残っているが、塩水は前述したように５０ｐｐｍの次亜塩素酸水であれば、１０回程度（１０Ｌ）の生成に使用可能であるから、生成水容器１２の水を新しい水に入れ替えて、上述した生成動作を繰り返し電解することができ、塩水を無駄なく有効に消費することができる。
【００３７】
塩水を所定回数の生成に使用した後、塩水を排水する場合は、図５に示したように、排水機構５０の選択開閉蓋体５２を閉塞位置から第１開放位置に回した後、第２開放位置に引き下げる。これにより、塩水排水口２０ａおよび陰極水排水口２２ａが開放し、中間室２０から塩水が排水される。１０Ｌの次亜塩素酸水を生成した後、電解水生成装置１０を片付ける際、上記のように塩水を排水して電極ユニット１６内を洗浄することができる。
【００３８】
以上のように構成された電解水生成装置１０によれば、電解液室に予め塩水を充填した電極ユニット１６により、生成水容器１２に収容された水を殺菌性のある次亜塩素酸水に変える、つまり、生成することができるとともに、陰極室２２には洗浄機能を有した水酸化ナトリウム水を生成し、次亜塩素酸水のみならず水酸化ナトリウム水も取り出すことができる。また、塩水が中間室（電解液室）２０に隔離されているため、上述した２種の電解水に塩水が多量に混入することがなく、同時に電解生成物により塩水水質が変質することもない。電極ユニット１６の下端に設けた排水機構５０により、塩水（電解液）と陰極水を選択的に排水することができ、例えば、塩水を残したまま、陰極水のみを選択的に排水することができる。これにより、生成水容器１２に生成する電解水とは異なる陰極室２２で生成される電解水を有効に活用することができる。また、生成水容器１２の水と陰極室２２の陰極水だけを交換することで、電解液室の塩水は複数回使いまわすことができ、塩水を無駄なく有効に消費することができる。  
以上のことから、本実施形態によれば、電解液を無駄なくかつ変質させることなく、複数種類の電解水を活用できるようにした電解水生成装置および電極ユニットを提供することができる。
【００３９】
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。
【００４０】
（第２の実施形態）  
図６Ａは、第２の実施形態に係る電解水生成装置の排水機構を示す断面図、図６Ｂは、排水機構を概略的に示す平面図である。第２の実施形態によれば、電極ユニット１６の排水機構５０は、選択開閉蓋体５２の回動角度に応じて、陰極室の陰極水のみを排水する第１排水モードと、中間室の電解液のみを排水する第２排水モードと、を選択的に設定する構成としている。
【００４１】
図６Ａおよび図６Ｂに示すように、排水機構５０は、筐体１８の下端部に、中心軸Ｃの周りで回動自在に設けられた選択開閉蓋体５２を有している。選択開閉蓋体５２の底壁５２ａに例えば、円形の板状のパッキン５８が貼付されている。選択開閉蓋体５２は、パッキン５８および底壁５２ａを貫通して形成された排水孔６０を有している。この排水孔６０、中間室２０の電解液排水口２０ａ、および陰極室２２の陰極水排水口２２ａは、中心軸Ｃと同芯の同一円上に並んで位置するように形成されている。
【００４２】
図６Ａおよび図６Ｂに示すように、選択開閉蓋体５２が図示の閉じ位置にある場合、排水孔６０は、電解液排水口２０ａおよび陰極水排水口２２ａから外れて位置し、また、パッキン５８は筐体１８の下端に当接して、電解液排水口２０ａおよび陰極水排水口２２ａを閉じている。
【００４３】
陰極水を排水する場合、図７Ａおよび図７Ｂに示すように、選択開閉蓋体５２を閉塞位置から、図示の第１開放位置まで回動することにより、排水孔６０が陰極水排水口２２ａと整列する位置に移動する。第１開放位置において、電解液排水口２０ａはパッキン５８により閉じられた状態に維持される。これにより、排水機構５０は第１排水モードに設定され、陰極水排水口２２ａおよび選択開閉蓋体５２の排水孔６０を通して、陰極室２２の陰極水のみを選択的に排水することができる。
【００４４】
電解液を排水する場合、図８Ａおよび図８Ｂに示すように、選択開閉蓋体５２を閉塞位置から、あるいは、第１開放位置から、図示の第２開放位置まで回動することにより、排水孔６０が電解液排水口２０ａと整列する位置に移動する。第２開放位置において、陰極水排水口２２ａはパッキン５８により閉じられた状態に維持される。これにより、排水機構５０は第２排水モードに設定され、電解液排水口２０ａおよび排水孔６０を通して、中間室２０の電解液のみを選択的に排水することができる。  
第２の実施形態において、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。
【００４５】
上記のように構成された第２の実施形態によれば、塩水の排水と陰極水の排水とを完全に独立して選定可能となり、生成する次亜塩素酸水濃度と水酸化ナトリウム水濃度と塩水入替を完全に分けて制御することができる。例えば、陰極水と塩水を適時入れ替えならが同じ生成水容器の水を繰り返し電解することにより、より高濃度の次亜塩素酸水を生成することが可能となる。同様に、陰極水だけ入替しないことで、複数回、生成動作を繰り返すことにより、高濃度の水酸化ナトリウム水を得ることができる。  
その他、第２の実施形態においても、前述した第１の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００４６】
（第３の実施形態）  
図９は、第３の実施形態に係る電解水生成装置の排水機構を示す断面図、図１０は、排水機構を構成する栓部材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の排水機構５０は、中間フレーム２１の電解液排水口２０ａおよび陰極ケース２４の陰極水排水口２２ａにそれぞれ装着された開閉自在な２つの栓部材７０ａ、７０ｂを有している。
【００４７】
図９および図１０に示すように、栓部材７０ａ、７０ｂの各々は、円板形状の栓体７２と、栓体７２の下面から延出した一対のばね脚７４と、を有し、弾性を有する合成樹脂等により一体に成形されている。栓体７２は、電解液排水口２０ａおよび陰極水排水口２２ａの径よりも大きい外径に形成されている。一対のばね脚７４は、栓体７２の下面からほぼ垂直に延びた後、外側に、すなわち、互いに離間する方向に、屈曲している。
【００４８】
栓部材７０ａの栓体７２は、中間室２０内に配置され、一対のばね脚７４は電解液排水口２０ａに挿通され、筐体１８の外側まで延出し、更に、屈曲した先端部は、筐体１８の底面に当接している。栓体７２は、ばね脚７４の弾性力により、下方に向かって付勢され、中間室２０の底壁に押付けられて電解液排水口２０ａを閉じている。
【００４９】
同様に、栓部材７０ｂの栓体７２は、陰極室２２内に配置され、一対のばね脚７４は陰極水排水口２２ａを挿通して筐体１８の外側まで延出し、更に、屈曲した先端部は、筐体１８の底面に当接している。栓体７２は、ばね脚７４の弾性力により、下方に向かって付勢され、陰極室２２の底壁に押付けられて陰極水排水口２２ａを閉じている。
【００５０】
図１１に示すように、電解液あるいは陰極水を排水する場合、栓部材７０ａ、７０ｂを外側から押し上げることにより、電解液排水口２０ａおよび陰極水排水口２２ａを開放する。例えば、押圧ピン７６により、栓部材７０ａの栓体７２を押し上げると、一対のばね脚７４が上方に延び、栓体７２が筐体１８の底壁から離間して電解液排水口２０ａを開放する。これにより、電解液室２０内の電解液を電解液排水口２０ａを通して排水することができる。なお、排水が終了した後、押圧ピン７６による押圧を解除すると、ばね脚７４の弾性力により、栓体７２は自動的に閉塞位置に戻り、電解液排水口２０ａを閉じる。
【００５１】
同様に、例えば、押圧ピン７６により、栓部材７０ｂの栓体７２を押し上げると、一対のばね脚７４が上方に延び、栓体７２が筐体１８の底壁から離間して陰極水排水口２２ａを開放する。これにより、陰極室２２内の陰極水を陰極水排水口２２ａを通して排水することができる。排水が終了した後、押圧ピン７６による押圧を解除すると、ばね脚７４の弾性力により、栓体７２は自動的に閉塞位置に戻り、陰極水排水口２２ａを閉じる。
【００５２】
図１２は、栓部材７０ａ、７０ｂの開放に使用可能な押圧治具を示している。押圧治具８０は、ベース板８２と、ベース板８２に立設された第１押圧ピン８４と、ベース板８２に立設された一対の第２押圧ピン８６と、を有している。第１押圧ピン８４は、栓部材７０ａあるいは栓部材７０ｂを選択的に押し上げて開放するために用いられる。一対の第２押圧ピン８６は、栓部材７０ａおよび栓部材７０ｂの両方を同時に押し上げて開放するために用いられる。
【００５３】
以上のように構成された排水機構５０は、栓部材７０ａおよび栓部材７０ｂを選択的に開放することにより、陰極水のみを排水する第１排水モード、電解液のみを排水する第２排水モード、陰極水および電解液の両方を排水する第３排水モードを設定することができる。第３の実施形態によれば、排水機構５０をより簡易な構造にすることができる。その他、第３の実施形態においても、前述した第１および第２の実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
【００５４】
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。  
上述した実施形態では生成水容器の水を次亜塩素酸水に変える構成を説明したが、陽極と陰極を入れ替え、アルカリ性の電解水を生成水容器に生成してもよい。上述した実施形態では、電解液を塩水、生成水を次亜塩素酸水および水酸化ナトリウム水としたが、これらに限定されることなく、本実施形態に係る電解水生成装置は、種々の電解液および種々の生成水を適用することができる。生成水容器は、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。隔膜は、透水性を有する多孔質膜を用いたが、これに限らず、イオン選択性のあるイオン交換膜を用いてもよい。
【符号の説明】
【００５５】
１０…電解水生成装置、１２…生成水容器、１４…支持体（蓋体）、  
１６…電極ユニット、１８…筐体、２０…中間室（電解液室）、  
２０ａ…電解液排水口、２２…陰極室、２２ａ…陰極水排水口、  
２６…撹拌室（陽極室）、３０…給電部、５０…排水機構、５２…選択開閉蓋板、  
６０…排水孔、７０ａ、７０ｂ…栓部材
【図１】
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【図２】
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【図３Ａ】
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【図３Ｂ】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図７Ａ】
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【図７Ｂ】
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【図８Ａ】
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【図８Ｂ】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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