(57)【要約】  本発明は、電気分解モジュール、これを含む電気分解水生成装置、及び電気分解水生成装置の運転方法に関する。本発明による電気分解モジュールは、少なくとも１つの分解ユニットを含み、分解ユニットは、電子及びイオンを通過させるポアを有する分離膜と、分離膜の第１面に位置する第１電極と、分離膜の第２面に位置する第２電極とを含み、第１電極と第２電極は多孔性であり、電気分解の対象である原水は分離膜に沿って第１電極及び第２電極と接触しながら移動し、第１電極で電気分解された第１電気分解水と、第２電極で電気分解された第２電気分解水は分離されて排出される。
2020506051.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電解モジュールにおいて、
少なくとも１つの分解ユニットを含み、
前記分解ユニットは、
電子及びイオンを通過させるポアを有する分離膜と、
前記分離膜の第１面に位置する第１電極と、
前記分離膜の第２面に位置する第２電極とを含み、
前記第１電極と前記第２電極は多孔性であり、
電気分解の対象である原水は、前記分離膜に沿って前記第１電極及び前記第２電極と接触しながら移動し、
前記第１電極で電気分解された第１電気分解水と前記第２電極で電気分解された第２電気分解水は分離されて排出される電気分解モジュール。
【請求項２】
前記第１電極及び前記第２電極は、メッシュ形態であり、板状であることを特徴とする請求項１に記載の電気分解モジュール。
【請求項３】
前記第１電極及び前記第２電極の表面はエンボッシング形態であることを特徴とする請求項２に記載の電気分解モジュール。
【請求項４】
前記原水は、ラミナーフローで前記第１電極及び前記第２電極と接触しながら移動することを特徴とする請求項１に記載の電気分解モジュール。
【請求項５】
前記分解ユニットは支持体をさらに含み、
前記分離膜は前記支持体に固定されており、
前記原水は、前記支持体を介して前記第１電極及び前記第２電極に供給されることを特徴とする請求項１に記載の電気分解モジュール。
【請求項６】
前記分解ユニットは、
前記第１電極と電気的に接続されている第１印加電極と、
前記第２電極と電気的に接続されている第２印加電極とをさらに含むことを特徴とする請求項１記載の電気分解モジュール。
【請求項７】
前記分解ユニットは、複数備えられ、
隣接した分解ユニットとの間に位置する分離板をさらに含むことを特徴とする請求項１に記載の電気分解モジュール。
【請求項８】
前記分離膜はテフロン（登録商標）材質であり、ポアのサイズは０．２ｕｍないし０．４ｕｍであることを特徴とする請求項１に記載の電気分解モジュール。
【請求項９】
原水供給部と、
前記原水供給部から原水が供給され、電気分解により酸性水とアルカリ水を分離生成する電気分解モジュールと、
前記生成された酸性水とアルカリ水を外部に供給する外部供給部とを含み、
前記原水供給部、電気分解モジュール、及び前記外部供給部を制御する制御部を含む電気分解水生成装置。
【請求項１０】
前記電気分解モジュールは、
少なくとも１つの分解ユニットを含み、
前記分解ユニットは、
電子及びイオンを通過させるポアを有する分離膜と、
前記分離膜の第１面に位置する第１電極と、
前記分離膜の第２面に位置する第２電極とを含み、
前記第１電極と前記第２電極は多孔性であり、
電気分解の対象である原水は、前記分離膜に沿って前記第１電極及び前記第２電極と接触しながら移動し、
前記第１電極で電気分解された第１電気分解水と前記第２電極で電気分解された第２電気分解水は分離されて排出されることを特徴とする請求項９に記載の電気分解水生成装置。
【請求項１１】
前記電気分解モジュールに供給される原水は塩水であることを特徴とする請求項１０に記載の電気分解水生成装置。
【請求項１２】
前記電気分解モジュールから排出された前記酸性水の残留塩素濃度及びｐＨのうち少なくともいずれか１つを調節するための追加原水供給部を含むことを特徴とする請求項１０に記載の電気分解水生成装置。
【請求項１３】
前記外部供給部は、前記酸性水と前記アルカリ水の流れ方向を変更する流路転換バルブを含み、
前記制御部は、前記電気分解モジュールに加えられる電源の極性変化と前記流路転換バルブ駆動を連動させることを特徴とする請求項１０に記載の電気分解水生成装置。
【請求項１４】
電気分解水生成装置の運転方法において、
前記電気分解水の生成装置は、
原水供給部と、
前記原水供給部から原水が供給され、電気分解により酸性水とアルカリ水を分離生成する電気分解モジュールとを含み、
前記電解分解モジュールにおいて酸性水とアルカリ水を生成する段階と、
前記酸性水を第１配管を介して外部に排出し、前記アルカリ水を第２配管を介して外部に排出する段階と、
前記電気分解モジュールにおける電源極性を変化させる段階と、
前記電源極性の変化時に前記酸性水を一定時間の間前記第２配管を介して外部に排出する段階と、
前記電気分解モジュールの電源極性を再び変化させた後、前記酸性水を前記第１配管を介して排出する段階と、を含む運転方法。
【請求項１５】
前記電気分解モジュールは、
少なくとも１つの分解ユニットを含み、
前記分解ユニットは、
電子及びイオンを通過させるポアを有する分離膜と、
前記分離膜の第１面に位置する第１電極と、
前記分離膜の第２面に位置する第２電極とを含み、
前記第１電極と前記第２電極は多孔性であり、
電気分解の対象である原水は、前記分離膜に沿って前記第１電極及び前記第２電極と接触しながら移動し、
前記第１電極で電気分解された第１電気分解水と、前記第２電極で電気分解された第２電気分解水は、分離されて排出されることを特徴とする請求項１４に記載の運転方法。
【請求項１６】
電源極性の変化時に前記アルカリ水は前記第１配管を介して外部に排出されることを特徴とする請求項１５に記載の運転方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電気分解モジュール、これを含む電気分解水生成装置及び電気分解水生成装置の運転方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、殺菌（sterilization）は、微生物に物理的、化学的刺激を加えて短時間内に滅殺させることである。程度によって、対象を完全に無菌状態にする滅菌と、ほぼ無菌状態になるようにする消毒とに区別される。殺菌は、菌体の機械的破壊、タンパク質の強い変性、酵素の非活性化などによるし、方法としては物理的な殺菌と化学的な殺菌がある。物理的な殺菌は、対象物体に乾燥、日光照射、紫外線、及び放射線などを用いて菌が滅菌される物理的環境を提供する。化学的な殺菌は、殺菌剤、殺菌ガスなどを使用して菌を滅菌させる化学的環境を提供する。
【０００３】
次亜塩素酸ナトリウム殺菌法は、市販の次亜塩素酸ナトリウム（ＮａＯＣｌ）を注入する方法と、現場で電気分解で直接発生させて使用する方法がある。
【０００４】
市販の次亜塩素酸ナトリウムは、既に設定されている濃度を維持しながら運搬車両で貯留タンクに保存して使用する。しかしながら、この方法は、長期間保障により殺菌力が低下することを防止するために、付属装置として起泡発生装置が必要であるという問題がある。
【０００５】
電気分解方法は、塩素消毒された水又は塩化ナトリウムが添加された塩水から電気分解方法を利用して次亜塩素酸ナトリウムを生成させて希釈使用する。
【０００６】
しかしながら、このような従来の電気分解方法は、酸性水とアルカリ水を同時に得ることが難しいという問題がある。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
本発明は、前記の問題点を解決するためのものであり、酸性水とアルカリ水が同時に得られる電気分解モジュール、これを含む電気分解水生成装置及び電気分解水生成装置の運転方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
前記の本発明の目的は、電気分解モジュールにおいて、少なくとも１つの分解ユニットを含み、前記分解ユニットは、電子及びイオンを通過させるポアを有している分離膜と、前記分離膜の第１面に位置する第１電極と、前記分離膜の第２面に位置する第２電極とを含み、前記第１電極と前記第２電極は多孔性であり、電気分解の対象である原水は前記分離膜に沿って前記第１電極及び前記第２電極と接触しながら移動し、前記第１電極で電気分解された第１電気分解水と前記第２電極で電気分解された第２電気分解水は、分離されて排出されることにより達成される。
【０００９】
前記第１電極及び前記第２電極は、メッシュの形態であり、板状であり得る。
【００１０】
前記原水は、ラミナーフローで前記第１電極及び前記第２電極と接触しながら移動することができる。
【００１１】
前記分解ユニットは、支持体をさらに含み、前記分離膜は、前記支持体に固定されており、前記原水は、前記支持体を介して前記第１電極及び前記第２電極に供給されることができる。
【００１２】
前記分解ユニットは、前記第１電極と電気的に接続されている第１印加電極と、前記第２電極と電気的に接続されている第２印加電極とをさらに含むことができる。
【００１３】
前記分解ユニットは、複数備えられ、隣接した分解ユニットとの間に位置する分離板をさらに含むことができる。
【００１４】
前記分離膜はテフロン（登録商標）材質であり、ポアのサイズは０．２ｕｍないし０．４ｕｍであり得る。
【００１５】
前記本発明の目的は、原水供給部と、前記原水供給部から原水が供給されて、電気分解により酸性水とアルカリ水を分離生成する電気分解モジュールと、前記生成された酸性水とアルカリ水を外部に供給する外部供給部とを含み、前記原水供給部、電気分解モジュール、及び前記外部供給部を制御する制御部を含む電気分解水生成装置により達成される。
【００１６】
前記電気分解モジュールに供給される原水は、塩水であり得る。
【００１７】
前記電気分解モジュールから排出された前記酸性水の残留塩素濃度及びｐＨのうち少なくともいずれか１つを調節するための追加原水供給部をさらに含むことができる。
【００１８】
前記外部供給部は、前記酸性水と前記アルカリ水の流れ方向を変更する流路転換バルブを含み、前記制御部は、前記電気分解モジュールに加えられる電源の極性変化と前記流路転換バルブ駆動を連動させることができる。
【００１９】
前記本発明の目的は、電気分解水生成装置の運転方法において、前記電気分解水生成装置は、原水給電部と、前記原水給電部から原水が供給されて、電気分解により酸性水とアルカリ水を分離生成する電気分解モジュールとを含み、前記電気分解モジュールにおいて酸性水とアルカリ水を生成する段階と、前記酸性水を第１配管を介して外部に排出し、前記アルカリ水を第２配管を介して外部に排出する段階と、前記電気分解モジュールの電源極性を変化させる段階と、前記電源極性の変化時に前記酸性水を一定時間の間前記第２配管を介して外部に排出する段階と、前記電気分解モジュールの電源極性を再び変化させた後、前記酸性水を前記第１配管を介して排出する段階と、を含むことにより達成される。
【００２０】
電源極性の変化時に前記アルカリ水は前記第１配管を介して外部に排出されることができる。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によると、酸性水とアルカリ水が同時に得られる電気分解モジュール、これを含む電気分解水の生成装置及び電気分解水生成装置の運転方法が提供される。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】本発明の第１実施形態による電気分解水生成装置の構成図である。
【００２３】
【図２】本発明の第１実施形態による電気分解水生成装置の制御構造を示す図である。
【００２４】
【図３】本発明の第１実施形態による電気分解モジュールの斜視図である。
【００２５】
【図４】本発明の第１実施形態による電気分解モジュールにおいて電気分解水の流れを示す図である。
【００２６】
【図５】本発明の第１実施形態による電気分解モジュールにおいて分解ユニットの分解斜視図である。
【００２７】
【図６】本発明の第１実施形態による電気分解モジュールにおいて分解ユニットの断面図である。
【００２８】
【図７ａ】図６のＡ部分を拡大して示す図である。
【図７ｂ】図６のＡ部分を拡大して示す図である。
【００２９】
【図８ａ】本発明の第１実施形態による電気分解モジュールにおいて電極の他の形態を示す図である。
【図８ｂ】本発明の第１実施形態による電気分解モジュールにおいて電極の他の形態を示す図である。
【図８ｃ】本発明の第１実施形態による電気分解モジュールにおいて電極の他の形態を示す図である。
【００３０】
【図９】本発明の第２実施形態による電気分解水生成装置の構成図である。
【００３１】
【図１０】ｐＨによる電気分解水の成分変化を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、添付された図面を参照して、本発明による電気分解水生成装置について詳細に説明する。
【００３３】
図１及び図２を参照して本発明の第１実施形態による電気分解水生成装置を説明する。
【００３４】
図１は、本発明の第１実施形態による電気分解水生成装置の構成図であり、図２は、本発明の第１実施形態による電気分解水生成装置の制御構造を示す図である。
【００３５】
電気分解水生成装置１は、原水給電部１０、電気分解モジュール２０、外部給電部３０、追加原水供給部４０、制御部５０、電源部６０、及び表示部６５を含む。それ以外に、電気分解水生成装置１は、各種計測器を含むが、計測器としては、タイマー７１、ｐＨメーター７２、塩素濃度センサ７３、温度センサ７４、流量計７５、及びレベルセンサ７６を含む。計測器の数及び設置位置は適切に調整することができ、一部の計測器は使用しないこともある。
【００３６】
本実施形態では、原水供給源として水道水を使用し、これにより原水自体が一定の水圧を有しているため、別途のポンプを使用しない。しかしながら、他の実施形態では別途のポンプを使用することもある。
【００３７】
原水給電部１０は、塩水タンク１１０、塩水配管１１１、バルブ１１２、配管１２１、及びバルブ１２２を含む。
【００３８】
塩水タンク１１０から配管１２１への塩水供給は、水頭差を利用するか別途のポンプを利用して行われる。
【００３９】
塩水を供給するための構成は様々に変化し、他の実施形態では省略されることもできる。塩水を供給するための構成は塩タンクを含むことができ、この場合、全体装置のサイズを減少させることができる。また、塩タンクを用いると、１回の塩の補充により多くの電気分解水を製造することができるため、管理が容易になる。塩タンクを使用する場合は、原水が塩タンクを通るようにして、塩タンクからは常に飽和状態の塩水が排出されるようにする。
【００４０】
電気分解モジュール２０は、供給された原水を電気分解して電気分解水を製造し、詳細な構成は後述する。電気分解モジュール２０で製造する電気分解水は、酸性水とアルカリ水であり、酸性水とアルカリ水は、同時に製造され、電気分解モジュール２０から分離されて排出される。
【００４１】
外部給電部３０は、電気分解モジュール２０から供給された酸性水とアルカリ水を使用者が使用できるように外部に供給する。外部給電部３０は、酸性水供給のための配管３１１及びバルブ３１２を含み、アルカリ水供給のための配管３２１及びバルブ３２２を含む。
【００４２】
各配管３１１、３２１において流路転換バルブ３１３、３２３及び連結配管３３１、３３２を利用して酸性水とアルカリ水の移動経路が変更されて外部給電部３０では酸性水とアルカリ水を一定の位置で供給することになる。流路転換バルブ３１３、３２３と配管３１１、３２１との間には連結配管３３１、３３２が位置する。流路転換バルブ３１３、３２３及び連結配管３３１、３３２は、電気分解モジュール２０の逆洗滌モードでも酸性水とアルカリ水を一定の位置で供給するためのものであり、詳しい動作は後述する。
【００４３】
追加原水供給部４０は、原水供給源と酸性水配管３１１を連結し、配管４１１とバルブ４１２を含む。追加原水供給部４０は、酸性水のｐＨ及び／又は塩素濃度を調節するために使用される。他の実施形態において、追加原水供給部４０は、別途の原水ソースから原水が供給されるか、アルカリ水配管３２１にも連結されることができる。
【００４４】
制御部５０は、酸性水とアルカリを所望の量と所望の品質で得るために、各種計測器から得た計測値に基づいてバルブ１１２、１２２、３１２、３２２、４１２、電源部６０、表示部６５、及び流路転換バルブ３１３、３２３を制御する。
【００４５】
バルブ１１２、１２２、３１２、３２２、４１２は、オンオフバルブ又は開度が調節されるバルブであり得る。バルブは、追加又は省略されることができ、一部は減圧バルブ又はニードルバルブであり得る。また、チェックバルブ機能を有することもできる。
【００４６】
図示してはいないが、電気分解水生成装置１は、安全のための構成、例えば、原水が供給されるか否かを判断するフローセンサなどをさらに含むことができる。
【００４７】
以下、図３ないし図７Ｂを参照して本発明の第１実施形態による電気分解モジュールについて説明する。
【００４８】
図３は、本発明の第１実施形態による電気分解モジュールの斜視図であり、図４は、本発明の第１実施形態による電気分解モジュールにおいて電気分解水の流れを示す図であり、図５は、本発明の第１実施形態による電気分解モジュールにおいて分解ユニットの分解斜視図であり、図６は、本発明の第１実施形態による電気分解モジュールにおいて分解ユニットの断面図であり、図７Ａ及び図７Ｂは、図６のＡ部分を拡大して示す図である。
【００４９】
電気分解モジュール２０は、分解ユニット２１０、分離板２２０及びケース２３０を含む。分解ユニット２１０と分離板２２０は、ケース２３０内に収容されている。
【００５０】
ケース２３０は、全体的に円筒形状であり、下部に流入孔２３１が形成され、上部に２つの流出孔２３２、２３３が形成されている。流入孔２３１には原水給電部１０から原水が流入され、流出孔２３２、２３３には酸性水とアルカリ水が分離されて外部給電部３０に供給される。
【００５１】
分解ユニット２１０は複数備えられ、隣接した分解ユニット２１０との間には分離板２２０が配置される。各分解ユニット２１０では、図４に示すように酸性水とアルカリ水が分離されて生成され、各分解ユニット２１０で生成された酸性水とアルカリ水は互いに混合されていない状態で外部に排出される。分解ユニット２１０の数は制限されることではなく、１つのみが使用されもよい。単一分解ユニット２１０を使用する場合、分離板２２０は省略されることもできる。
【００５２】
分解ユニット２１０は、支持体２１１、分離膜２１２、第１電極２１３、第２電極２１４、及び印加電極２１５、２１６を含む。
【００５３】
支持体２１１は、中空の円板形状を有し、分離膜２１２が支持体２１１に結合されている。図示してはいないが、支持体２１１の内部には原水の供給を受けて電極２１３、２１４に排出し、電気分解された電気分解水を分離して外部に排出する構成が形成されている。
【００５４】
分離膜２１２は、水の通過は抑制するとともに、分離膜２１２の両側の通電ができるようにイオンや電子は通過させる。具体的に、分離膜２１２は、ポアサイズが０．１ｕｍないし０．６ｕｍ、０．２ｕｍないし０．６ｕｍ、０．２ｕｍないし０．４ｕｍであり得る。分離膜２１２は、テフロン（登録商標）材質で形成できるが、これに限定されない。
【００５５】
分離膜２１２の一面には第１電極２１３が位置し、他面には第２電極２１４が位置する。各電極２１３、２１４は、板状のメッシュ形態である。電極２１３、２１４は、内部で水が流れることができる多孔性形態であればメッシュ形態に限定されずに様々に変形できる。電極２１３、２１４は、チタンに貴金属をコーティングした形態であり得るが、これに限定されない。メッシュ形態である電極２１３、２１４の太さは０．１ｕｍないし２ｕｍ、０．２ｕｍないし１ｕｍ、又は０．５ｕｍないし１．０ｕｍであり得る。
【００５６】
各電極２１３、２１４の上部には印加電極２１５、２１６が位置し、印加電極２１５、２１６は、各電極２１３、２１４に電気的に接続されている。
【００５７】
各電極２１３、２１４は、分離膜２１２に面接触することができる。印加電極２１５、２１６、各電極２１３、２１４、及び分離膜２１２は、互いに接触されていることもあり、この場合、各電極２１３、２１４の動きは制限される。
【００５８】
以下、電気分解モジュール２０における電気分解過程を説明する。
【００５９】
印加電極２１５、２１６を介して各電極２１３、２１４に相異なる極性の電源を加えると電気分解が開始される。
【００６０】
この過程で、原水は分離膜２１２に沿って供給される。すなわち、原水は、各電極２１３、２１４を経て（平行に）流れながら電気分解水に転換されるが、電極２１３、２１４がメッシュ形態であるため、原水ないし電気分解水の移動は円滑に行われる。
【００６１】
このとき、電極２１３、２１４を通過する原水の流れはラミナーフローである。原水がラミナーフローで流れ、分離膜２１２のポアが非常に小さいため、両電極２１３、２１４間の電解分解水の混合は、実質的に発生しないか、非常に少ない。原水は、電極２１３、２１４を板状方向に通過しながら電気分解される。
【００６２】
以下、前述した電気分解水生成装置１の運転方法について説明する。
【００６３】
まず、原水給電部１０を介して原水を電気分解モジュール２０に供給する。原水給電部１０は、水道水、淡水、又は塩水を電気分解モジュール２０に供給する。
【００６４】
以後、電気分解モジュール２０で電気分解により酸性水とアルカリ水を分離生成する。生成された酸性水とアルカリ水は外部給電部３０を介して使用者（使用先）に供給される。
【００６５】
酸性水のｐＨは、５．０ないし６．５、５．５ないし６．０、５．５ないし６．５、又は６．０ないし６．５であり得る。塩水を使用する場合、酸性水の残留塩素濃度は、５ｐｐｍないし４０ｐｐｍ、１０ｐｐｍないし４０ｐｐｍ、１０ｐｐｍないし３０ｐｐｍ、又は１０ｐｐｍないし２０ｐｐｍであり得る。
【００６６】
塩水を電気分解すると、ナトリウムと塩素イオンに分解され、陰イオンである塩素イオンの配位結合形態である塩素分子が再び酸化されながら次亜塩素酸（ＨＯＣｌ）、水素（Ｈ２）が生成される。ここで、次亜塩素酸は、さらに水素イオン（Ｈ＋）と次亜塩素酸イオン（ＨＣｌ−）に分解されるが、後に次亜塩素酸イオンは、塩化ナトリウムから分離されたナトリウムと結合して次亜塩素酸ナトリウムを形成する。
【００６７】
結局、電気分解された塩水は、一定の条件で平衡をなし、水素、次亜塩素酸ナトリウム、次亜塩素酸、次亜塩素酸イオンで構成される。ここで、次亜塩素酸ナトリウムと次亜塩素酸は、両方とも消毒の効果を有しているが、次亜塩素酸が次亜塩素酸ナトリウムに比べて約７０倍の殺菌効果を有するため、殺菌力を改善するためには次亜塩素酸の比率を増加させなければならない。
【００６８】
しかしながら、次亜塩素酸と次亜塩素酸イオンは、図８に示すように水素イオン濃度（ｐＨ）によって構成比率が変わる可能性がある。図１０に示すように、ｐＨによって残留塩素、次亜塩素酸、そして次亜塩素酸ナトリウムの生産量が変わる。
【００６９】
すなわち、次亜塩素酸（ＨＯＣｌ）は、水素イオン（Ｈ＋）と次亜塩素酸イオン（ＯＣｌ−）が結合して生成されるものであり、ｐＨが４．３ないし５．９であるとき、最大の殺菌力を有する。ｐＨが低い場合は、塩素で電気分解が行われなく、ｐＨが高い場合は、次亜塩素酸イオンがナトリウムと結合して次亜塩素酸ナトリウムが生成される。
【００７０】
一方、ｐＨが４．０以下であると、塩素ガスが発生する可能性があるので、本発明では酸性水のｐＨを５．０ないし６．５、５．５ないし６．０、５．５ないし６．５、又は６．０ないし６．５になるように管理する。
【００７１】
本発明では、分離膜２１１などの構成により酸性水とアルカリ水を分離して生産するため、酸性水のｐＨを容易に調節することができる。これにより、殺菌力の高い次亜塩素酸が生成されるｐＨの酸性水を供給することができ、これにより、酸性水の塩素含量を低減し、塩ないし塩水の使用量も減少させることができる。
【００７２】
アルカリ水のｐＨは、１０以上、１１以上、又は１２以上に管理されることができる。
【００７３】
追加原水供給部４０は、酸性水のｐＨ及び／又は残留塩素濃度を調節するために使用される。
【００７４】
本発明により供給される酸性水は、家庭や食堂などで殺菌用途として使用できる。アルカリ水は農業分野に使用される。必要に応じて、酸性水及び／又はアルカリ水は、別途のタンクに保存してから使用することができ、特に、アルカリ水の場合、別途のタンクに保存してから使用することができる。
【００７５】
以上の電気分解水の生成のとき、第１電極２１３及び第２電極２１４に同一の極性の電源が持続的に印加されると、負極には異物が溜まり、正極には損傷が発生するという問題が発生する。従って、制御部５０は、一定の条件で、例えば、一定の運転時間が経過した後に両電極２１３、２１４に加えられる電源の極性を変更する
【００７６】
極性が変更されると、電気分解モジュール２０から排出される酸性水とアルカリ水の出口が変わるように運転することができる。このとき、流路転換バルブ３１３、３２３及び連結配管３３１、３３２を利用して酸性水とアルカリ水の移動経路を変更して、外部給電部３０は酸性水とアルカリ水を一定の位置で供給することになる。
【００７７】
他の実施形態では、酸性水とアルカリ水の混合を防止するために電気分解モジュール２０の電源極性が変化すると、一定時間の間、例えば、３秒ないし５分間、酸性水とアルカリ水を使用せずに排出することができる。排出のとき、酸性水とアルカリ水の移動経路は、変化するかそのまま維持される。
【００７８】
以後、電気分解モジュール２０の電源極性を再び変化させて酸性水とアルカリ水を供給するか、継続して電気分解モジュール２０の変化された電源極性を維持して酸性水とアルカリ水を供給することができる。このとき、流路転換バルブ３１３、３２３及び連結配管３３１、３３２を利用して、外部給電部３０は酸性水とアルカリ水を一定の位置で供給する。
【００７９】
また他の実施形態では、電気分解モジュール２０の電源極性が変化すると、移動経路を変化させて一定時間の間アルカリ水配管３２１を介して酸性水とアルカリ水両方とも排出することができる。その後、再び電源の極性を変化させ、移動経路を変化させて酸性水とアルカリ水を一定位置で供給する。この方法は、アルカリ水を別の用途で使用しないか、アルカリ水をタンクに保存してから使用して一時的なｐＨ変化は収容可能な場合に適用できる。
【００８０】
制御部５０は、流量計７５などにより用水供給及び／又は塩水供給が中断されるか、不足すると判断される場合、電源部６０などを制御して殺菌水の生成を中断させることができる。また、制御部５０は、タイマー７１などにより長期間使用されない場合、電解質の供給なしに用水のみを供給して電気分解モジュール２０を洗浄することができ、電気分解モジュール２０が一定時間以上稼動された場合、表示部６５により外部に交替時期を知らせることができる。表示６５は、ＬＥＤなどを利用した警告ランプ及び／又は警告音であり得、別途のディスプレイ装置により知らせることもできる。
【００８１】
図８Ａないし図８Ｃは、電極２１３、２１４の他の形態を示す図である。
【００８２】
電極２１３、２１４は、メッシュ形態の板状を維持しており、凸凹したエンボッシング形態を有する。エンボッシング形態は、原水の流れをより円滑にするためである。図８Ａないし図８Ｃでは、メッシュ形態であることは示していない。
【００８３】
エンボッシングは、図８Ａに示すように、電極２１３、２１４全体に散点されるか、図８Ｂ及び図８Ｃに示すように、一定の方向に形成されることができる。図８Ｂでは、エンボッシングによる溝の形成方向が原水の流れ方向と平行した場合であり、図８Ｃでは、エンボッシングによる溝の形成方向が原水の流れ方向と一定の角度、例えば、垂直の場合である。エンボッシングのサイズは同一電極２１３、２１４内でも多様に備えられることができる。
【００８４】
他の実施形態において、電極２１３、２１４のいずれか１つのみがエンボッシング形態を有するか、相異なるエンボッシング形態を有することもできる。
【００８５】
図９は、本発明の第２実施形態による電気分解水生成装置である。
【００８６】
第１実施形態との相異点は、流路転換バルブ３２３及び連結配管３３１が設置されていないことである。これにより、酸性水は両配管３１１、３２１を介して外部に排出できるが、アルカリ水はアルカリ水配管３２１を介してのみ外部に排出される。
【００８７】
第２実施形態において、電気分解モジュール２０の電源極性が変化するときは、移動経路を変化させて一定時間の間酸性水とアルカリ水を両方ともアルカリ水配管３２１に排出することができる。その後、電源極性を再び変化させ、移動経路を変化させて酸性水とアルカリ水を一定位置で供給する。
【００８８】
本発明において塩水を使用する場合、酸性水は次亜塩素酸を含んでいる殺菌水として使用することができる。アルカリ水は排出処理されることができる。
【００８９】
塩水を使用しない場合は、ｐＨが４以下である酸性水とｐＨが１１以上であるアルカリ水が排出されるが、得られた酸性水とアルカリ水は農業分野で活用できる。
【００９０】
前述した電気分解水生成装置１を利用して酸性水とアルカリ水を製造した。
【００９１】
塩水流量（飽和塩水）は７．２ｍｌ／ｍｉｎ、水道水の流量は１０００ｍｌ／ｍｉｎ、電流は５Ａ、電圧は４．８Ｖを使用して４つの分解ユニットを使用した結果、酸性水（ｐＨ３．７５、塩素残留濃度５８ｐｐｍ）とアルカリ水（ｐＨ１１．８６、塩水残留濃度３ｐｐｍ以下）を得た。
【００９２】
塩水／水道水の使用量の変更、電流／電圧の変更及び追加原水供給などにより所望の品質の酸性水とアルカリ水を得ることができる。
【００９３】
次に、塩水を使用せずに、水道水の流量は１０００ｍｌ／ｍｉｎ、電流は５Ａ、電圧は２０．２Ｖを使用して４つの分解ユニットを使用した結果、酸性水（ｐＨ４．２）とアルカリ水（ｐＨ１１以上）を得た。
【００９４】
塩水を使用しない場合も、水道水使用量の変更、電流／電圧の変更及び追加原水供給などにより所望の品質の酸性水とアルカリ水が得られる。
【００９５】
本発明は、添付した図面に示した一実施形態を参考として説明されているが、これは例示的なものに過ぎず、当該技術分野において通常の知識を有する者であれば、これから様々な変形及び均等な他の実施形態が可能であることが理解できるであろう。従って、本発明の実の保護範囲は添付した請求の範囲によってのみ定められるべきである。
【符号の説明】
【００９６】
１  電気分解水生成装置
１０  原水給電部
２０  電気分解モジュール
３０  外部給電部
４０  追加原水供給部
５０  制御部
６０  電源部
６５  表示部
７１  タイマー
７２  ｐＨメーター
７３  塩素濃度センサ
７４  温度センサ
７５  流量計
７６  レベルセンサ
１１０  塩水タンク
１１１  塩水配管
１１２  バルブ
１２１  配管
１２２  バルブ
２１０  分解ユニット
２１１  支持体
２１２  分離膜
２１３  第１電極
２１４  第２電極
２１５  印加電極
２１６  印加電極
２２０  分離板
２３０  ケース
２３１  流入孔
２３２  流出孔
２３３  流出孔
３１１  配管
３１２  バルブ
３１３  流路転換バルブ
３２１  配管
３２２  バルブ
３２３  流路転換バルブ
３３１  連結配管
３３２  連結配管
４１１  配管
４１２  バルブ
【図１】
2020506051.tif 000003
【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７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８ａ】
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【図８ｂ】
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【図８ｃ】
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【図９】
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【図１０】
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【国際調査報告】
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