特開 2023-132756 電解水生成装置および電解水生成方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2023132756

(43)【公開日】2023-09-22

(54)【発明の名称】電解水生成装置および電解水生成方法

(51)【国際特許分類】

   C02F 1/461 20230101AFI20230914BHJP

【ＦＩ】

C02F1/461 A

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022038272

(22)【出願日】2022-03-11

(71)【出願人】

【識別番号】522021136

【氏名又は名称】有限会社アクア環境テクノロジー

(74)【代理人】

【識別番号】100192326

【弁理士】

【氏名又は名称】水庭 浩吉

(72)【発明者】

【氏名】美和 清二

(72)【発明者】

【氏名】関口 信藏

(72)【発明者】

【氏名】美和 成禎

(72)【発明者】

【氏名】藤原 政夫

【テーマコード（参考）】

4D061

【Ｆターム（参考）】

4D061DA03

4D061DA04

4D061DB07

4D061DB09

4D061EA02

4D061EB02

4D061EB04

4D061EB14

4D061EB19

4D061EB30

4D061EB31

4D061EB37

4D061EB38

4D061EB39

4D061ED12

4D061ED20

4D061GA12

4D061GA21

4D061GA22

4D061GB30

4D061GC01

4D061GC12

4D061GC14

4D061GC15

4D061GC18

(57)【要約】      （修正有）

【課題】利便性の高い、電解水の生成装置および生成方法を提供する。
【解決手段】一対の電解電極を配設した無隔膜電解槽３を着脱自在に連結する連結部と、複数種類の電解水の中から生成する電解水を選定し、一対の電解電極３３に電解電源を供給して無隔膜電解槽内に予め貯留された被電解水を電解する電解時間を、選定した電解水の実測電解時間に制御する電解制御部４９とを有する電解水生成装置４である。例えば、複数種類の電解水は、有効塩素濃度が各々異なる微酸性次亜塩素酸水を含む。また、例えば、複数種類の電解水は、ｐＨ値が各々異なる弱酸性次亜塩素酸水、微酸性次亜塩素酸水および電解次亜水のうちの少なくとも２つを含む。
【選択図】図４

【特許請求の範囲】

【請求項1】

一対の電解電極を配設した無隔膜電解槽を着脱自在に連結する連結部と、
複数種類の電解水の中から生成する電解水を選定し、前記一対の電解電極に電解電源を供給して前記無隔膜電解槽内に予め貯留された被電解水を電解する電解時間を、前記選定した電解水の実測電解時間に制御する電解制御部と
を有する電解水生成装置。

【請求項2】

前記複数種類の電解水は、有効塩素濃度が各々異なる微酸性次亜塩素酸水を含む
請求項１に記載の電解水生成装置。

【請求項3】

前記複数種類の電解水は、ｐＨ値が各々異なる弱酸性次亜塩素酸水、微酸性次亜塩素酸水および電解次亜水のうちの少なくとも２つを含む
請求項１または２に記載の電解水生成装置。

【請求項4】

前記無隔膜電解槽は、開口部を有するボトル状の本体部と、前記開口部を閉塞するボトルキャップ状の蓋部とを有し、
前記一対の電解電極は、前記蓋部に配設され、
前記連結部は、箱形状の筐体の上面部に前記本体部が立設する状態で前記蓋部を嵌合する嵌合形状を有している
請求項１から３のうちの何れかに記載の電解水生成装置。

【請求項5】

前記電解制御部は、前記一対の電解電極間に流れる電流値を取得し、前記取得した電流値により前記被電解水の塩濃度を判定し、前記判定した塩濃度に応じて生成する電解水を自動的に選定する
請求項１から４のうちの何れかに記載の電解水生成装置。

【請求項6】

一対の電解電極を配設した無隔膜電解槽を着脱自在に電解水生成装置に連結させ、
複数種類の電解水の中から生成する電解水を選定し、前記一対の電解電極に電解電源を供給して前記無隔膜電解槽内に予め貯留された被電解水を電解する電解時間を、前記選定した電解水の実測電解時間に制御する処理を前記電解水生成装置に行わせる
電解水生成方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、電解水生成装置および電解水生成方法に関する。

【背景技術】

【0002】

コロナ禍の影響を受けて安心で清潔な環境作りのために様々な場所で「ニューノーマル（新しい生活様式）」が強く求められている。例えば、日常的な作業として殺菌、消毒等が頻繁に行われるようになっている。殺菌、消毒等に有効なものとして次亜塩素酸水などの電解水が知られている。例えば、下記の特許文献１には、電解槽内に予め貯留された被電解水を電解して電解水を生成するバッチ式の生成装置について開示されている。バッチ式を採用することで被電解水を生成する装置が不要となるため、流動する被電解水を電解する連続式を採用した場合と比較して生成装置の小型化を図ることができる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】実用新案登録第３１８８１６６号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、昨今、電解水生成装置の需要が高まっており、より利便性の高い電解水生成装置が望まれている。例えば、従来の電解水生成装置では、需要者のニーズに応じたｐＨ値および有効塩素濃度の電解水を安定的に生成することが困難であった。

【0005】

本発明は、利便性の高い電解水の生成を実現するものである。

【課題を解決するための手段】

【0006】

本発明は、
一対の電解電極を配設した無隔膜電解槽を着脱自在に連結する連結部と、
複数種類の電解水の中から生成する電解水を選定し、前記一対の電解電極に電解電源を供給して前記無隔膜電解槽内に予め貯留された被電解水を電解する電解時間を、前記選定した電解水の実測電解時間に制御する電解制御部と
を有する電解水生成装置である。

【0007】

本発明は、
一対の電解電極を配設した無隔膜電解槽を着脱自在に電解水生成装置に連結させ、
複数種類の電解水の中から生成する電解水を選定し、前記一対の電解電極に電解電源を供給して前記無隔膜電解槽内に予め貯留された被電解水を電解する電解時間を、前記選定した電解水の実測電解時間に制御する処理を前記電解水生成装置に行わせる
電解水生成方法である。

【発明の効果】

【0008】

本発明によれば、利便性の高い電解水の生成を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】有効塩素残存率とｐＨ値との関係を表すグラフである。

【図2】電解水生成システムの構成例を示す図である。

【図3】電解水生成装置に電解槽を連結させた状態の構成例を示す断面図である。

【図4】電解水生成装置の構成例を示す図である。

【図5】コンピュータのハードウェア構成例を示すブロック図である。

【図6】電解水生成方法のフロー例を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態等について図面を参照しながら説明する。なお、以下に説明する実施形態等は本発明の好適な具体例であり、本発明の内容がこれらの実施形態等に限定されるものではない。また、各図面が示す部材の大きさや位置関係等は、説明を明確にするため、または、図示簡略化のため誇張していることがある。さらに、図示が煩雑となることを防止するために参照符号の一部のみを図示する場合や、構成の一部を省略して図示する場合もある。なお、説明は、以下の順に行う。
１．本発明の基本的概念
２．第１実施形態
３．第２実施形態
４．変形例

【0011】

＜１．本発明の基本的概念＞
消毒、殺菌、減菌、酸化作用、食品添加物、消臭、除菌等、多くの用途で電解水が使用されている。電解水は、ｐＨ値によって性状が変わり、それによって用途も異なる。図１に示すように、電解水は、酸性側から順にｐＨ値に応じて、「強酸性次亜塩素酸水（強酸性電解水）」、「弱酸性次亜塩素酸水（弱酸性電解水）」、「微酸性次亜塩素酸水（微酸性電解水）」、「混合次亜水（中性電解水）」、「電解次亜水（弱アルカリ性電解水）」、「次亜塩素酸ナトリウム」に大別される。特に、次亜塩素酸水（酸性電解水）は、不安定な物質で「温度」や「紫外線」に弱く、経時変化により自然分解して有効塩素濃度が低下するため、長期保存には注意が必要である。そこで、以下の実施形態等で説明するように、本発明では、電解水を長期保存せずに必要な時に生成し、必要な有効塩素濃度を安定的に確保して目的の用途に使用することができるようにする。

【0012】

＜２．第１実施形態＞
［２－１．システム構成例］
図２は、本発明の第１実施形態に係る電解水生成システム（電解水生成システム１）の構成例を示す。電解水生成システム１は、３種類の電解水を生成可能なものである。本実施形態では、有効塩素濃度が各々異なる３種類（例えば、１００ｍｇ／Ｌ、２５０ｍｇ／Ｌ、４００ｍｇ／Ｌ）の微酸性次亜塩素酸水（ｐＨ５．０以上、６．５以下）を生成する。なお、微酸性次亜塩素酸水としては、ｐＨ６．０以上、６．５以下の中性域のものを生成することが好ましい。これにより、殺菌効果を高くすることができ、肌や衣服に散布しても安全性が高いものとすることができる。

【0013】

電解水生成システム１は、原液容器２、電解槽３および電解水生成装置４を有している。原液容器２は、被電解水生成用の原液が収容されている小型（電解槽３と比較して小型）の容器である。例えば、図示するようなチューブ容器を原液容器２として用いることができる。原液容器２は、例えば、原液収容状態で製造販売され、使用者は、原液容器２を販売元から購入するなどして入手する。原液容器２は、収容されている原液の量、塩濃度（塩水濃度）およびｐＨ値が、各々所定値となるように製造されたものである。

【0014】

本実施形態では、原液容器２に被電解水生成用の原液として濃縮酸性塩水が充填されている。この濃縮酸性塩水は、例えば、塩水（塩化ナトリウム水溶液）に、ｐＨ調整用の所定量の塩酸（ＨＣｌ）を混合して生成されたものである。塩水の生成には不純物が含まれていない精製塩を用いることが好ましい。濃縮酸性塩水は、例えば、生成電解水の目標有効塩素濃度に必要となる食塩量の食塩水に、ｐＨ値が目的の範囲に入るように弱塩酸を加えて調整したものである。

【0015】

電解槽３内に貯留される被電解水は、例えば、上述したように事前に調合溶解された原液容器２内の原液を精製水または水道水で所定量に希釈して生成する。これにより、被電解水の量、塩濃度およびｐＨ値が常に同条件となる被電解水（目的の量、塩濃度およびｐＨ値の被電解水）を生成することができる。電解水生成システム１では、使用する原液容器２の個数を変更することで、生成される電解水の有効塩素濃度を所定値に調整可能となっている。例えば、１個の原液容器２の原液を希釈した被電解水を電解して有効塩素濃度１００ｍｇ／Ｌの微酸性次亜塩素酸水を生成可能となっている。同様に、２個の原液容器２の原液を用いて有効塩素濃度２５０ｍｇ／Ｌの微酸性次亜塩素酸水を生成可能となっており、３個の原液容器２の原液を用いて有効塩素濃度４００ｍｇ／Ｌの微酸性次亜塩素酸水を生成可能となっている。

【0016】

電解槽３は、生成の度に被電解水の入れ替えを行うバッチ式の電解に使用可能な無隔膜電解槽（電解槽内に隔膜のない一室型の電解槽）である。電解槽３は、電解水生成装置４に着脱自在に連結されるものであり、本体部３１、蓋部３２および一対の電解電極３３を有している。本体部３１は、開口部から被電解水を注入して貯留可能に構成されている。本体部３１は、具体的には、上部（テーブル等に載置した際の上側部分）に開口部による注ぎ口を有するボトル状に構成されている。本体部３１は、上部とは反対側の下部に、開閉自在に構成されているガス抜き用の開閉弁３１１を有している。

【0017】

蓋部３２は、本体部３１の開口部を閉塞するものである。蓋部３２は、具体的には、図示するように、ボトルキャップ状に構成されている。なお、本体部３１および蓋部３２の形状は、各々、図示したものに限らず、他の形状を採用してもよい。

【0018】

一対の電解電極３３（電極３３１および電極３３２）は、電解槽３内の被電解水の電解に使用する電極であり、蓋部３２に配設されている。電極３３１および電極３３２は、例えば、各々チタン（Ｔｉ）を基材とし、これに白金（Ｐｔ）を被覆して形成されたものである。一対の電解電極３３は、例えば、図示するように、各々断面円形の棒状に形成され、蓋部３２に嵌挿され、一端部が接続端子として使用可能となっている。このように、一対の電解電極３３およびその設置を単純な構造とすることで電解槽３の製造を容易とし、製造誤差を小さくすることができる。これにより、電解槽３における一対の電解電極３３の構造（材質、形状、面積等）が常に同じとなり、一対の電解電極３３に起因する電解条件を常に同じとすることができる。また、一対の電解電極３３を蓋部３２に設けることで、蓋部３２を交換するだけで一対の電解電極３３を容易に交換することができる。

【0019】

なお、一対の電解電極３３の構造は、これに限らず、電解環境に応じて適切に設定されているものであればよい。例えば、上述した基材は、チタン合金、白金等であってもよいし、基材を被覆する材料は、イリジウム（Ｉｒ）、ルテニウム（Ｒｕ）等の他の白金系金属であってもよい。また、電極形状は、棒状に限らず、板状などであってもよい。さらに、電極３３１および電極３３２の一端部を接続端子とせずに、電極３３１および電極３３２の一端部に各々接続されている他の導電体を接続端子とする構成であってもよい。

【0020】

［２－２．電解水生成装置の構成例］
電解水生成装置４は、電解槽３内に予め貯留された被電解水を電解して電解水を生成するものである。つまり、電解水生成装置４は、バッチ式の電解により電解水を生成する。電解水生成装置４は、筐体４１、連結部４２、操作部４３、通知部４４および電源端子部４５を有している。

【0021】

筐体４１は、装置外観を形成するものであり、図示するように、例えば、テーブルなどの載置面に載置可能な底面部を有する扁平の箱形状を有している。これにより、電解水生成装置４を省スペースで卓上設置することができる。連結部４２は、電解槽３を連結する構造を有している。連結部４２は、例えば、図示するように、筐体４１の上面部に電解槽３の蓋部３２が嵌合する嵌合形状を有している。つまり、電解槽３は、本体部３１が立設する状態（蓋部３２側が下側に位置する向き）で電解水生成装置４に連結される。このように電解槽３が連結される構造とすることで効率的に電解槽３の設置が可能となる。

【0022】

操作部４３は、使用者が電解水生成装置４の操作に用いるものである。操作部４３は、例えば、複数のスイッチ群による操作ユニットで構成されている。通知部４４は、電解水生成装置４の状態を使用者に通知するものである。通知部４４は、例えば、ＬＥＤ（Light Emitting Diode）などで構成され、使用者に視覚的な通知を行う。なお、ブザーなどにより聴覚的な通知を行うものとしてもよい。電源端子部４５は、電解水生成装置４への外部電源入力用の接続端子で構成されている。この外部電源は、例えば、家庭用電源のＡＣ１００Ｖを変換したＤＣ１２～２４Ｖである。

【0023】

ここで、電解水生成装置４への電解槽３の連結例について詳しく説明する。図３は、電解水生成装置４に電解槽３を連結させた状態の構成例を示す断面図である。電解水生成装置４の連結部４２の下部には、電極３３１と接続される接続端子４６と、電極３３２と接続される接続端子４７とが設けられている。接続端子４６，４７は、例えば、図示するように、各々ばね状導電体で構成することができる。これにより、電極３３１，３３２との接続状態を、ばね状導電体の弾性力によって、それぞれ良好に保つことができる。なお、電極３３１，３３２への接続構造は、これ以外であっても構わない。

【0024】

次に、図４を参照して、電解水生成装置４の構成例について詳細に説明する。操作部４３は、例えば、図示するように、使用者が操作可能な５つのスイッチ（スイッチ４３１～４３５）を有している。なお、操作部４３は、これに限らず、使用者が操作可能な構成であればよく、例えば、タッチパネル、遠隔操作、音声操作等により操作するものであってもよい。

【0025】

スイッチ４３１～４３３は、使用者に手動で電解槽３内の被電解水に応じた生成電解水（生成水Ａ，生成水Ｂまたは生成水Ｃ）を選択させる選択スイッチである。このスイッチ４３１～４３３は、電解水生成装置４による電解時間をタイマ設定するものである。本実施形態では、操作部４３は、生成電解水の有効塩素濃度を複数候補の中から選択的に設定可能に構成されている。例えば、生成水Ａは、有効塩素濃度１００ｍｇ／Ｌの微酸性次亜塩素酸水であり、生成水Ｂは、有効塩素濃度２５０ｍｇ／Ｌの微酸性次亜塩素酸水であり、生成水Ｃは、有効塩素濃度４００ｍｇ／Ｌの微酸性次亜塩素酸水である。

【0026】

スイッチ４３４は、生成電解水の選定の自動設定をオンまたはオフに切り替える自動設定スイッチである。スイッチ４３５は、電解開始を指示する電解開始スイッチである。操作部４３は、電解制御部４９と接続されており、使用者の操作に応じた操作情報が操作部４３から電解制御部４９に供給される。

【0027】

電解電源部４８は、例えば、電源回路で構成されており、電源端子部４５と接続端子４６，４７とに接続されている。電解電源部４８は、接続端子４６，４７を介して一対の電解電極３３に電解電源（例えば、ＤＣ１２Ｖ）を供給する。電解電源部４８は、この電解電源の電解電圧および電解電流を調整可能に構成されている。なお、電解電源部４８は、例えば、電解水生成装置４内でＡＣ／ＤＣ変換するものであってもよいし、バッテリなどによる内部電源を使用するものなどであってもよい。電解電源部４８は、電解制御部４９と接続されている。

【0028】

電解制御部４９は、例えば、マイクロコンピュータなどのコンピュータで構成されており、操作部４３から供給される操作情報等に基づいて電解電源部４８を制御する。つまり、電解制御部４９は、一対の電解電極３３への電解電源の供給を制御する。電解制御部４９は、機能ブロックとして電解選定部４９１、時間情報取得部４９２および電解電源制御部４９３を有している。電解選定部４９１は、操作部４３から供給される操作情報等に応じて生成する電解水の種類を生成水Ａ，Ｂ，Ｃの中から選定する。

【0029】

例えば、操作情報により、ユーザが手動で生成水Ｂを選択して電解開始を指示したと判定された場合には、電解選定部４９１は、生成する電解水として生成水Ｂを選定する。また、例えば、操作情報により、ユーザが自動設定で電解開始を指示したと判定された場合には、電解選定部４９１は、生成する電解水を生成水Ａ，Ｂ，Ｃの中から自動的に選定する。例えば、この選定は、以下のようにして行うことができる。

【0030】

一対の電解電極３３間に流れる電流値は、電解槽３内の被電解水の塩濃度に応じて変化する。そこで、電解選定部４９１は、自動設定で電解開始が指示された場合に、一対の電解電極３３間に流れる電流値を取得し、取得した電流値により被電解水の塩濃度を判定し、判定した塩濃度に応じて生成する電解水を自動的に選定する。例えば、電流値が有効塩素濃度１００ｍｇ／Ｌの範囲にあるか否かを判定し、範囲内にある場合には、生成する電解水を有効塩素濃度１００ｍｇ／Ｌの電解水に選定する。範囲内にない場合には、電流値が有効塩素濃度２５０ｍｇ／Ｌの範囲にあるか否かを判定し、範囲内にある場合には、生成する電解水を有効塩素濃度２５０ｍｇ／Ｌの電解水に選定する。範囲内にない場合には、電流値が有効塩素濃度４００ｍｇ／Ｌの範囲にあるか否かを判定し、範囲内にある場合には、生成する電解水を有効塩素濃度４００ｍｇ／Ｌの電解水に選定する。なお、各判定で範囲内にないと判定された場合には、所定時間間隔で所定回数判定を行ってもよい。この電流値は、例えば、電解電源部４８から取得することができる。なお、この電流値の取得は、これに限らず、例えば、一対の電解電極３３間の電流値を計測する電流計（図示略）を設置し、設置した電流計から直接取得してもよい。

【0031】

この一対の電解電極３３間を流れる電流値は、手動設定での使用者の生成電解水の選択の正誤判定にも用いられている。例えば、電解槽３内の被電解水が生成水Ａの生成用であるにも関わらず、使用者が生成水Ｂを選択していたとする。この場合、電解制御部４９は、例えば、通知部４４を制御して設定エラーである旨を使用者に通知するようにする。これにより、使用者の手動設定による誤りをなくすことができる。また、例えば、一対の電解電極３３間を流れる電流値が異常な値である場合は本体をリセットし、電源をオフにしてもよい。これにより、安全性を高めることができる。

【0032】

時間情報取得部４９２は、電解選定部４９１で選定された電解水が生成される実測電解時間を記憶部（ここでは図示略）から読み出して取得する。この記憶部には、電解水Ａ，Ｂ，Ｃが各々生成される実測電解時間（例えば、生成水Ａは○秒、生成水Ｂは△秒、生成水Ｃは□秒など）が予め記憶されており、時間情報取得部４９２は、電解選定部４９１が選定した生成電解水の実測電解時間を読み出して取得する。なお、実測電解時間は、電解水生成装置４（例えば、同機種などで電解条件が全て同じものであればよい）を用いて各電解水が得られる電解時間（電解開始から終了までの時間）を予め実際に計測して（例えば、電解試験を繰り返して）求めたものである。例えば、この実測時の電解は、定電圧および定電流で行われる。なお、生成水Ａ，Ｂ，Ｃの各々に対して個別タイマが予め設定されている構成であってもよい。

【0033】

電解電源制御部４９３は、電解電源部４８を以下のように制御する。電解電源制御部４９３は、一対の電解電極３３に電解電源を供給して電解槽３内に予め貯留された被電解水を電解する電解時間を、電解選定部４９１により選定された電解水の実測電解時間、つまり、時間情報取得部４９２が取得した実測電解時間に制御するとともに、その被電解水を電解する電解電圧および電解電流の値を、各々、時間情報取得部４９２が取得した実測電解時間の測定時と同じに制御する。電解電源制御部４９３は、例えば、この電解電圧および電解電流を実測時と同じ定電圧および定電流に制御する。

【0034】

生成電解水の安定した有効塩素濃度を確保するためには、被電解水の量、塩濃度およびｐＨ値と、被電解水を電解する電解電圧・電流の値および電解時間と、被電解水の温度等とを一定に保つことが重要である。これにより、生成電解水のｐＨ値および有効塩素濃度の値を常に再現することができる。例えば、電解電圧・電流の値は、被電解水の温度によって影響を受けるが電解水生成装置４では、電解電圧および電解電流の値を含め、これら全てを実測時と同じ条件としているため、電解後の電解水のｐＨ値および有効塩素濃度の値を常に再現することができる。例えば、電流値一定制御を行うことで、過剰な電解電流を防止でき、電解時や外部からの被電解水の温度変化に影響されることを防止することができる。また、電解時間を制御するだけで３種類の有効塩素濃度の異なる電解水を、各々、簡単かつ安定的に生成することができる。

【0035】

［２－３．コンピュータのハードウェア構成例］
図５は、上述した電解制御部４９を構成し得るコンピュータ（コンピュータ１０）のハードウェア構成例を示すブロック図である。コンピュータ１０は、バスにより相互接続されている制御部１０１、記憶部１０２、入力部１０３、計時部１０４および出力部１０５を有している。

【0036】

制御部１０１は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＲＡＭ（Random Access Memory）およびＲＯＭ（Read Only Memory）などで構成されている。ＲＯＭには、ＣＰＵにより読み込まれ動作されるプログラム等が記憶されている。ＲＡＭは、ＣＰＵのワークメモリとして用いられる。ＣＰＵは、ＲＯＭに記憶されたプログラムに従い、様々な処理を実行してコマンドの発行を行うことによってコンピュータ１０全体の制御を行う。

【0037】

記憶部１０２は、例えば、ＳＳＤ（Solid State Drive）、半導体メモリ等により構成された記憶媒体であり、プログラム（例えば、電解制御部４９に上述した制御を実行させる電解制御用のプログラム）や該プログラム用データ（例えば、上述した各実測電解時間）等の各種情報を記憶するものである。

【0038】

入力部１０３は、コンピュータ１０に対して各種情報を入力するものである。入力部１０３により情報が入力されると、制御部１０１は、その入力情報に対応した各種処理を行う。計時部１０４は、各種時間（例えば、上述した被電解水の電解開始からの経過時間）を計時するものである。計時部１０４は、例えば、タイマを含むタイマ回路などで構成されている。出力部１０５は、コンピュータ１０から各種情報を出力するものである。

【0039】

制御部１０１は、例えば、記憶部１０２に記憶されているプログラム（例えば、上述した電解制御用のプログラム）を読み出し実行することで各種処理を行う。なお、プログラムおよび各種情報は、記憶部１０２以外の記憶部に記憶されているものであってもよい。例えば、プログラムおよび各種情報は、コンピュータ１０に対して着脱自在な記憶媒体や、通信部を介して取得可能なネットワーク上に記憶されているものなどであってもよい。

【0040】

［２－４．電解水生成方法のフロー例］
図５は、本実施形態に係る電解水生成方法のフロー例を示す。本実施形態では、電解水を生成するにあたり、先ず、使用者が被電解水を生成する（ステップＳ１０）。具体的には、使用者は、電解水生成装置４で電解生成する電解水の種類を決定し、それに合わせて被電解水を生成する。例えば、生成水Ｂを生成する場合、２個の原液容器２の原液を電解槽３の本体部３１内に入れ、精製水または水道水で所定量に希釈して被電解水を生成し、本体部３１の開口部を蓋部３２で閉塞する。このとき、電解槽３の開閉弁３１１（図２を参照）は、閉状態とする。

【0041】

次に、使用者が電解水生成装置４に電解槽３を連結する（ステップＳ２０）。具体的には、図３に示すように、電解水生成装置４の連結部４２に電解槽３の蓋部３２を嵌合させる。そして、電解槽３の開閉弁３１１を開状態にする。これにより、電解水生成装置４による電解の準備が完了する。

【0042】

準備完了後に、使用者が電解水生成装置４の操作部４３（図４等を参照）を操作すると、電解水生成装置４は、操作に応じて生成する電解水を選定する（ステップＳ３０）。例えば、使用者が手動で生成水Ｂを選択し電解開始を指示した場合、電解水生成装置４は、生成電解水として生成水Ｂを選定する。

【0043】

次に、電解水生成装置４は、ステップＳ３０で選定した電解水が生成される実測電解時間を記憶部１０２等から読み出して取得する（ステップＳ４０）。そして、電解水生成装置４は、この取得した実測電解時間の実測時と同条件で電解を開始する（ステップＳ５０）。具体的には、被電解水を電解する電解電圧および電解電流の値を、この取得した実測電解時間の測定時と同じに制御する。

【0044】

そして、電解水生成装置４は、被電解水の電解時間が、この取得した実測電解時間を経過したか否かを判定し（ステップＳ６０）、経過していない（Ｎｏ）と判定された場合は電解を継続し、経過した（Ｙｅｓ）と判定された場合は電解を終了する。なお、電解終了時に通知部４４により使用者に通知してもよい。電解終了後は、電解槽３の開閉弁３１１を閉状態にする。

【0045】

以上により、電解水生成システム１による電解水の生成が完了する。生成完了後の電解水は、例えば、詰替用ボトルなどに入れ替えて使用する。例えば、詰替用ボトルをスプレー容器とすることで、電解水を吹きかけて使用することができる。なお、詰替用ボトルなどに入れ替えず、電解槽３に入れたまま使用してもよい。

【0046】

［２－５．実施例］
本願発明者は、以下のように電解水の生成を試みた。まず、ｐＨ値が６．０以上、６．５以下で、有効塩素濃度が１００ｍｇ／Ｌ、２５０ｍｇ／Ｌ、４００ｍｇ／Ｌの次亜塩素酸水（微酸性次亜塩素酸水）の安定的な生成を目標とした。

【0047】

なお、有効塩素濃度は、以下のように選定した。次亜塩素酸水の有効塩素濃度は、例えば、以下のように推奨されている。
・新型コロナウィルスが不活化する拭き掃除などへの使用：８０ｍｇ／Ｌ
・キッチン周り除菌などへの使用：２００ｍｇ／Ｌ
・ノロウィルス対応およびトイレ除菌などへの使用：４００ｍｇ／Ｌ

【0048】

そこで、本実施例では、日常の用途別に自然分解での有効塩素濃度の低下を想定して、１００ｍｇ／Ｌ、２５０ｍｇ／Ｌ、４００ｍｇ／Ｌの３種類の有効塩素濃度の次亜塩素酸水の生成を試みた。

【0049】

被電解水の塩濃度については、０．１％～３．０％の範囲で試験を行った。最初に酸を加えず塩水のみで電解生成を行った。当然のことながら塩濃度が高いほど生成された次亜塩素酸水の有効塩素濃度が高い。しかしながら、同時にｐＨ値も高くなり、電解時間によるが、多量（例えば、数千ｐｐｍ）の次亜塩素酸ナトリウムを生成する。

【0050】

一方、日常生活での使用を考慮して、生成される次亜塩素酸水について、以下の点に留意した。
（１）噴霧して乾燥後、食塩の結晶を限りなく少なくする。
（２）口内除菌に使用するときに塩辛さを抑える。
（３）次亜塩素酸水として日常使う濃度を用途に応じたもの（上述した１００ｍｇ／Ｌ、
２５０ｍｇ／Ｌ、４５０ｍｇ／Ｌ）に限定する。

【0051】

これらのことから、被電解水は、生成される次亜塩素酸水のｐＨ値および有効塩素濃度が上述した目標を満たし得る最小限の塩濃度であることが望ましい。試験の結果、最小有効塩素濃度１００ｍｇ／Ｌの場合、０．２％の塩濃度で生成可能であることが分かった。

【0052】

また、生成される次亜塩素酸水のｐＨ値の調整は、以下のように行った。まず、塩水のみで電解生成した次亜塩素酸水に塩酸を滴定して、ｐＨ６．５以下になる量を決定した。次に、その塩酸量を予め塩水に注入して電解生成した次亜塩素酸水のｐＨ値がｐＨ６．０以上、６．５以下で有効塩素濃度が１００ｍｇ／Ｌ以上を再現できる酸性塩水の濃度（塩濃度および塩酸濃度）を決めた。そして、精製水または水道水で希釈した際に、その濃度の酸性塩水になる量の食塩および塩酸を少量の精製水に溶かして作った濃縮酸性塩水を原液容器２に規定量、充填した。

【0053】

そして、その原液容器２の個数を、１個で有効塩素濃度１００ｍｇ／Ｌ以上、２個で２５０ｍｇ／Ｌ以上、３個で４００ｍｇ／Ｌ以上の微酸性次亜塩素酸水が生成される電解時間を割り出した。

【0054】

なお、電解時間については、複数の電解水生成装置４を用い、以下の条件で上述したように被電解水を生成することで、各々の被電解水の量、塩濃度およびｐＨ値を固定するとともに、各装置とも同じ形状の電極で電解電圧および電解電流の値を固定して電解を行い、実測することで決定した。つまり、電解時間以外の電解条件を同じにして電解試験を繰り返し行った。なお、１回の電解（ワンバッチ）で生成される微酸性次亜塩素酸水の量は、９００ｍＬとした。

【0055】

（１）原液
・塩水と塩酸の混合水
・量３０ｍＬ
（２）被電解水
・原液を水道水で希釈したもの
・量：９００ｍＬ
・ｐＨ値：２．５
・塩濃度：０．４％

【0056】

表１は、３つの電解水生成装置４（装置Ｘ，Ｙ，Ｚ）で生成した結果を表している。

【0057】

【表1】

【0058】

結果、電解時間を適切に設定することで、ｐＨ値および有効塩素濃度が各々目標を満たし得ることが分かった。なお、原液の量を１５ｍＬとし、被電解水の量を４５０ｍＬとし、１回の電解で生成される微酸性次亜塩素酸水の量を４５０ｍＬとした場合も同様の結果が得られた。したがって、家庭用、業務用などの使用用途に応じて生成される電解水の量を変えることができる。

【0059】

［２－６．一実施形態により得られる効果］
以上、説明した本実施形態によれば、電解水生成装置４は、バッチ式の電解を行うことで、装置の小型化を図ることができるとともに、被電解水の量、塩濃度およびｐＨ値を常に同じにすることができる。また、電解水生成装置４は、電解槽３内の被電解水を電解する電解時間を、生成する電解水の実測電解時間に制御するとともに、電解槽３内の被電解水を電解する電解電圧および電解電流の値を、各々、生成する電解水の実測電解時間の測定時と同じに制御する。これにより、電解時間を適切に設定するだけで、需要者のニーズに応じた有効塩素濃度の電解水を安定的に生成することができる。

【0060】

＜３．第２実施形態＞
本実施形態の電解水生成システムは、ｐＨ値が各々異なる複数種類の電解水を生成するものである。なお、本実施形態に係る電解水生成システムの基本的な構成は、第１実施形態の電解水生成システム１と同様であるため、ここでは、第１実施形態で説明に用いた図面を参照し、相違点についてのみ説明する。

【0061】

本実施形態では、ｐＨ値の各々異なる３種類の電解水を生成する。３種類の電解水は、例えば、弱酸性次亜塩素酸水（ｐＨ２．７以上、５．０以下）、微酸性次亜塩素酸水（ｐＨ５．０以上、６．５以下）および電解次亜水（ｐＨ８．０以上、９．０以下）である。

【0062】

弱酸性次亜塩素酸水および微酸性次亜塩素酸水は、第１実施形態で説明した濃縮酸性塩水を原液としてそのまま使用することができる。一方、電解次亜水は、原液として高純度の濃縮塩水（塩化ナトリウム水溶液）を使用する。つまり、本実施形態では、図２に示す原液容器２は、濃縮酸性塩水が充填されているものと、濃縮塩水が充填されているものの２種類を有しており、生成する電解水に応じて使い分けて使用する。なお、原液を水で希釈することに替えてタブレット状、粉末状またはゲル状の被希釈体を水で溶かすことなどにより被電解水を生成するようにしてもよい。

【0063】

また、本実施形態では、図４中のスイッチ４３１～４３３で使用者に選択させる生成水（生成水Ａ～Ｃ）は、それぞれ、弱酸性次亜塩素酸水、微酸性次亜塩素酸水、電解次亜水となっている。電解選定部４９１は、操作部４３から供給される操作情報等に応じてｐＨ値が各々異なる３種類の電解水（例えば、弱酸性次亜塩素酸水、微酸性次亜塩素酸水、電解次亜水）の中から生成する電解水を選定する。

【0064】

そして、電解制御部４９の時間情報取得部４９２は、電解選定部４９１で選定された電解水が生成される実測電解時間を記憶部１０２等から読み出して取得する。また、電解電源制御部４９３は、第１実施形態と同様に、一対の電解電極３３に電解電源を供給して電解槽３内に予め貯留された被電解水を電解する電解時間を、時間情報取得部４９２が取得した実測電解時間に制御するとともに、その被電解水を電解する電解電圧および電解電流の値を、各々、時間情報取得部４９２が取得した実測電解時間の測定時と同じに制御する。

【0065】

本願発明者は、上述した生成水Ａを、ｐＨ値が４．０以上、５．０以下で、有効塩素濃度が１００ｍｇ／Ｌの弱酸性次亜塩素酸水とし、生成水Ｂを、ｐＨ値が６．０以上、６．５以下で、有効塩素濃度が４００ｍｇ／Ｌの微酸性次亜塩素酸水とし、生成水Ｃを、ｐＨ値が８．５以上、９．０以下で、有効塩素濃度が１，０００ｍｇ／Ｌの電解次亜水として、各電解水の生成を試みた。なお、生成水Ａは、２個の原液容器２の濃縮酸性塩水を希釈して生成した被電解水を使用し、生成水Ｂは、３個の原液容器２の濃縮酸性塩水を希釈して生成した被電解水を使用した。また、生成水Ｃは、１個の原液容器２の濃縮塩水を希釈して生成した被電解水（塩濃度１．２％）を使用した。

【0066】

結果、電解時間を適切に設定することで、ｐＨ値および有効塩素濃度が各々目標を満たし得ることが分かった。

【0067】

以上説明したように、本実施形態においても第１実施形態と同様、電解後の電解水のｐＨ値および有効塩素濃度の値を常に再現することができる。また、電解時間を制御するだけで３種類のｐＨ値の異なる電解水を、各々、簡単かつ安定的に生成することができる。つまり、電解時間を適切に設定するだけで、需要者のニーズに応じたｐＨ値の電解水を安定的に生成することができる。

【0068】

＜４．変形例＞
以上、本発明の実施形態について具体的に説明したが、本発明の内容は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想に基づく各種の変形が可能である。

【0069】

例えば、上述した各実施形態の電解水生成システム１では、３種類の電解水の中から選択的に電解生成を行うものについて例示したが、選択候補数は２以上であればよい。また、ｐＨ値および有効塩素濃度の両方を選択的に電解生成するものであってもよい。これにより、電解槽３および電解水生成装置４を共通とする単純な構成で種々の電解水を生成することができる。なお、この場合、例えば、ｐＨ値が２．０以上、７．０以下で、塩濃度０．１以上、３．０以下の被電解水を用いて、弱酸性次亜塩素酸水、微酸性次亜塩素酸水および電解次亜水を生成することができる。

【0070】

また、例えば、各実施形態における生成電解水のｐＨ値（例えば、電解水種別）および有効塩素濃度の組み合わせは、あくまで例示的なものであり、適宜、変更することも可能である。また、例えば、電解水生成装置４は、電解槽３内の被電解水のｐＨ値を電解槽３に設置したｐＨ計などで計測するｐＨ計測部を有していてもよく、その場合、計測部の計測結果を利用して生成電解水のｐＨ値を目標値に正確に制御することができる。計測部の計測結果は、上述した自動設定や使用者の生成電解水の選択の正誤判定に使用してもよい。

【0071】

上述した実施形態および変形例においてあげた構成（相対的な配置を含む）、方法、工程、形状、材料および数値等はあくまでも例に過ぎず、必要に応じてこれと異なる構成、方法、工程、形状、材料および数値等を用いてもよく、公知のもので置き換えることも可能である。また、実施形態および変形例における構成、方法、工程、形状、材料および数値等は、技術的な矛盾が生じない範囲において、互いに組み合わせることが可能であり、適宜、省略することも可能である。

【0072】

なお、本明細書中で例示された効果により本発明の内容が限定して解釈されるものではない。

【符号の説明】

【0073】

１・・・電解水生成システム
２・・・原液容器
３・・・電解槽
４・・・電解水生成装置
３１・・・本体部
３２・・・蓋部
３３・・・一対の電解電極
４１・・・筐体
４２・・・連結部
４３・・・操作部
４８・・・電解電源部
４９・・・電解制御部
４９１・・・電解選定部
４９２・・・時間情報取得部
４９３・・・電解電源制御部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】