JP7052121B1 - 電解セル、及び電解水生成装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 長期間の使用が可能な電解セルを備えた電解水生成装置を得る。【解決手段】 実施形態に係る電解水生成装置は、電解液室、第１隔膜により電解液室に対して仕切られた陽極室、第２隔膜により電解液室に対して仕切られた陰極室、第１隔膜に対向して陽極室に設けられた陽極、第２隔膜に対向して陰極室に設けられた第１陰極、電解液室に設けられ、第１隔膜を介して陽極に対向する第２陰極、及び第２陰極と第１隔膜との間に設けられ、電解液室内を、陽極室側の第１電解液室、及び陰極室側の第２電解液室に分離する第３隔膜を備える第１電解セルと、陽極、第１陰極、及び第２陰極に給電する第１給電部と、給電部から第１陰極及び／または第２陰極へ通電するスイッチと、第１電解セルにおいて電解液を電解することで得られる陽極生成水と陰極生成水を混合して第１混合生成水を作成する第１生成水混合部とを備える。【選択図】図２

Description

本発明は、電解セル、及び電解水生成装置に関する。

近年、水を電解して様々な機能を付与した電解水が知られている。例えば、殺菌除臭の機能を有する電解水として次亜塩素酸水を生成する電解水生成装置が、また飲料や洗浄防錆の機能を有する電解水としてアルカリイオン水を生成する電解水生成装置が提案されている。
電解水生成装置は、電解液中あるいは水中の電解質を電解して得た電解生成物により、様々な機能を付与した電解水を生成している。電解質としては、水に含まれるイオン成分以外にも、人為的に添加した塩化物、酸化物、アルカリ塩、炭酸塩、有機酸などがある。

次亜塩素酸水を生成する電解水生成装置には、例えば、１対の電極の間に２つの隔膜を設け、陽極室と陰極室の間に２つの隔膜で区切られた電解液室を備えた３室型電解セルを用いたものがある。次亜塩素酸水を生成する３室型電解セルでは、塩素イオンを含む電解液を中央の電解液室だけに供給し、陽極室及び陰極室にはそれぞれ水を流通する。陽極生成物及び陰極生成物を電解液から分離した形態で、陽極室から陽極生成水、及び陰極室から陰極生成水を生成する。
生成された陽極生成水（次亜塩素酸水）は基本的に酸性である。しかしながら、次亜塩素酸水は、酸性が強いほど、塩分（残留塩素イオン濃度）が濃いほど塩素ガスを発生しやすい。一方、ｐＨ８を超えるアルカリ性では、次亜塩素酸は次亜塩素酸イオンへと変わってしまい、殺菌能力が低下する。

特開２０１８－３００４１号公報 特開２０１８－３００４３号公報 特開２０１８－３００４４号公報 特開２０１８－３００４５号公報 特開２０１９－１６２６０７号公報

３室型電解水生成装置で生成された陰極生成水と陽極生成水を混合することで、陰極生成水に含まれる水酸化物イオンＯＨ^－で陽極生成水に含まれる水素イオンＨ^＋を中和し、混合水のｐＨを中性付近に制御する方法が提案されている。陽極室及び陰極室に流通する水の硬度やｐＨの変動に追随して陰極生成水に含まれる水酸化物イオンＯＨ^－の量を正確に制御する方法として、電解液室に第２陰極を設けて、陰極室の第１陰極と切り替えながら、電解を行う方法が提案されている。しかし、このような構成の場合、電解液室が強アルカリとなり、陽極に接して設けられた隔膜が使用とともに劣化し破膜してしまうなど、電解セルが長期間の実用に耐えられないという課題がある。
本発明の課題は、長期間の使用が可能な電解セル、及び当該電解セルを備えた電解水生成装置を得ることにある。

本発明の実施形態によれば、電解液を収容する電解液室と、第１隔膜により前記電解液室に対して仕切られた陽極室と、第２隔膜により前記電解液室に対して仕切られた陰極室と、前記第１隔膜に近接対向して前記陽極室に設けられた陽極と、前記第２隔膜に近接対向して前記陰極室に設けられた第１陰極と、前記電解液室に設けられ、前記第１隔膜を介して前記陽極に対向する第２陰極と、前記第２陰極と前記第１隔膜との間に設けられ、前記電解液室内を、前記陽極室側の第１電解液室、及び前記陰極室側の第２電解液室に分離する第３隔膜と、を備え、
前記第２電解液室には、前記第３隔膜に近接対向して前記第２陰極が設けられる電解セルが提供される。

また、本発明の実施形態によれば、電解液を収容する電解液室、第１隔膜により前記電解液室に対して仕切られた陽極室、第２隔膜により前記電解液室に対して仕切られた陰極室、前記第１隔膜に近接対向して前記陽極室に設けられた陽極、前記第２隔膜に近接対向して前記陰極室に設けられた第１陰極、前記電解液室に設けられ、前記第１隔膜を介して前記陽極に対向する第２陰極、前記第２陰極と前記第１隔膜との間に設けられ、前記電解液室内を、前記陽極室側の第１電解液室、及び前記陰極室側の第２電解液室に分離する第３隔膜、を備え、
前記第２電解液室には、前記第３隔膜に近接対向して前記第２陰極が設けられる第１電解セルと、
前記陽極、前記第１陰極、及び前記第２陰極に給電する第１給電部と、
前記第１給電部から前記第１陰極及び／または第２陰極へ通電するスイッチと、
前記第１電解セルにおいて前記電解液を電解することで得られる陽極生成水と陰極生成水を混合して第１混合生成水を作成する第１生成水混合部と、を備える電解水生成装置が提供される。

本発明によれば、長期間の使用が可能な電解セル及び電解水生成装置を得ることができる。

第１実施形態に使用可能な電解セルを概略的に表す図である。 第１実施形態に係る流水式の電解水生成装置を概略的に表す図である。 第１実施形態に用いられる第１陰極と第２陰極の切り替えの一例を表すタイミングチャートである。 第１実施形態における通電比率による水質変更試験の結果を表すグラフ図である。 第１実施形態に係る電解水生成装置の連続稼働試験結果を表すグラフ図である。 第１実施形態に係る電解水生成装置の応用例を表す概略図である。 第２実施形態に係る流水式の電解水生成装置を概略的に示す図である。 第２実施形態における通電比率による水質変更試験の結果を表すグラフ図である。 第３実施形態に係る流水式の電解水生成装置を概略的に示す図である。 第３実施形態における通電比率による水質変更試験の結果を表すグラフ図である。 第４実施形態に係る流水式の電解水生成装置を概略的に示す図である。 第５実施形態に用いられる電解セルを概略的に表す図である。 第５実施形態に係る貯水式の電解水生成装置を概略的に表す図である。 第５実施形態における通電比率による水質変更試験の結果を表すグラフ図である。 第５実施形態における連続稼働試験結果を表すグラフ図である。 第５実施形態に係る貯水式の電解水生成装置の応用例を概略的に表す図である。 第６実施形態に係る貯水式の電解水生成装置を概略的に示す図である。

以下、実施の形態について、図面を参照して説明する。
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ことがある。
（第１実施形態）
図１に、第１実施形態に使用可能な電解セルを概略的に表す図を示す。
図示するように、この電解セル２’は、いわゆる３室型の電解セルであり、その内部は、陽極側の隔膜として陰イオン交換膜からなる第１隔膜３ａ、及び陰極側の隔膜として陽イオン交換膜からなる第２隔膜４ａにより、隔膜間に規定された中間室としての電解液室５と、電解液室の両側に位置する陽極室３及び陰極室４との３室に仕切られている。陽極室３内部には第１隔膜３ａと近接対向して陽極３ｂが設けられ、陰極室４内部には第２隔膜４ａと近接対向して第１陰極４ｂが設けられている。なお、ここで、近接とは、一方が他方に、隣接、接触、または密着していることをいう。また、ここで、隣接とは、一方が他方に一定の距離を保って対向している状態で、互いの距離は０．３ｍｍ以下、好ましくは０．２ｍｍ以下で対向している状態をいう。陽極３ｂと第１陰極４ｂは、ほぼ等しい大きさの矩形形状に形成され、電解液室５及び第１隔膜３ａ、第２隔膜４ａを間に挟んで、互いに対向している。

電解液室５は、イオン透過の選択性がなく陽イオン及び陰イオンの通過が可能な微細孔を有する中性膜からなる第３隔膜５ａで陽極室３側の第１電解液室５ｃと陰極室４側の第２電解液室５ｄに仕切られている。中性膜としては、イオン選択性を持たないものであることが好ましく、例えば、めっき用電解隔膜（ユアサメンブレンシステム社製）を用いることができる。第２電解液室５ｄには、第３隔膜５ａと近接対向して第２陰極５ｂが設けられている。第２陰極５ｂは、陽極３ｂと第１陰極４ｂと同様に、陽極３ｂと第１陰極４ｂとほぼ等しい大きさの矩形形状に形成されている。また、第２陰極５ｂは、例えば多数の透孔が形成されたチタン（Ｔｉ）の金属板を用いることができるが、多数の透孔が形成されたＴｉからなる金属板に例えばＩｒ、Ｐｔなどの触媒を塗布したいわゆる不溶性電極を用いても構わない。
第１実施形態に係る電解セル２’によれば、第２陰極５ｂと第１隔膜３ａとの間に第３隔膜５ａを設け、電解液室５内を、陽極室３側の第１電解液室５ｃ及び陰極室４側の第２電解液室５ｄに分離することにより、電解液室５内の電解液の流れを、第１電解液室５ｃの第１電解液の流れと、第２電解液室５ｄの第２電解液の流れの２つの流れに分けることができる。第２陰極５ｂに通電したとき、第２電解液室５ｄの電解液のｐＨはアルカリ側にシフトするが、アルカリ性物質は第２電解液の流れにより排出され、第１電解液の流れにはほとんど混入しないので、第１電解液室５ｃのｐＨは第２電解液室５ｄのｐＨよりも中性付近に維持できる。このため、第１電解液室５ｃと陽極室３を仕切る第１隔膜３ａは劣化しにくくなり、長期間の使用が可能な電解セルが得られる。

実施形態に使用される陽極３ｂ、第１陰極４ｂ、及び第２陰極５ｂ等の電極として、例えば、多数の透孔が形成されたＴｉからなる金属板基材と、Ｔｉからなる金属板基材に形成された触媒層とを有する不溶性電極を使用することができるが、第１陰極４ｂ、及び第２陰極５ｂ等の電極は触媒層を設けなくても構わない。
電極としては、金属板、あるいは、金属板表面に触媒層を設けたものなどを使用することができるが、次亜塩素酸水の生成する電解水生成装置に使用できる金属材料及び触媒材料は、ＪＩＳ Ｂ ８７０１に記載されているものに限定される。すなわち、金属板材料としては、ＪＩＳ Ｈ ４６５０に規定された１～１３種のＴｉを使用することができる。
触媒としては、例えば、Ｐｔ及び／またはＩｒを含む貴金属触媒、あるいは酸化イリジウムを主成分とし五酸化タンタルなどの安定化物質をさらに含む酸化物触媒などを使用することができる。好ましくは、酸化イリジウムを主成分とする酸化物触媒を使用することができる。触媒層は、貴金属触媒はメッキ液中で所定時間メッキすることにより、酸化物触媒は金属板材料表面に触媒を含む塗付液の塗布及び乾燥を繰り返し、その後焼成を行うことにより、形成することができる。

陽極３ｂとしては、市販の塩素発生用不溶性電極を使用することができる。市販の塩素発生用不溶性電極としては、Ｔｉ板にＰｔ及び／またはＩｒの触媒層を塗布して設けたものや酸化イリジウムを主体とする触媒層を設けたものがあげられる。Ｔｉ板として例えば多数の透孔が形成されたＴｉ板を使用することができる。
第１陰極４ｂ、及び第２陰極５ｂとしては、Ｔｉ板、あるいは市販の塩素発生用不溶性電極を使用することができる。市販の塩素発生用不溶性電極として、例えばＴｉ板に、Ｐｔ及び／またはＩｒの触媒層、あるいは酸化イリジウムを主体とする触媒層を設けたものなどがあげられる。Ｔｉ板として例えば多数の透孔が形成されたＴｉ板を使用することができる。

実施形態に使用される第１隔膜３ａとしては、例えば炭化水素系ポリマーなどからなる多孔質のポリマーに陽イオン基を固定し、正帯電させ、陰イオンだけが通過可能とした陰イオン交換膜を使用することができる。このような陰イオン交換膜として、例えばネオセプタＡＭＸ（アストム製）などを用いることができる。
また、第２隔膜４ａとしては、例えば炭化水素系ポリマー、フッ素系ポリマーなどからなる多孔質のポリマーに陰イオン基を固定し負に帯電させ陽イオンだけが通過可能とした陽イオン交換膜を使用することができる。このような陽イオン交換膜として、例えば、フッ素樹脂の共重合体の陽イオン交換膜であるナフィオン（登録商標）（デュポン社製）を用いることができる。
また、第３隔膜５ａとしては、不織布や、ガラス布等の多孔質基材に例えばアルミニウム酸化物を含む被覆層を設けたイオンの選択通過性を持たない多孔質隔膜を使用することができる。多孔質隔膜は、例えば、不織布や、ガラス布等の多孔質基材にアルミニウム酸化物を含浸、乾燥することにより形成することができる。
図１の電解セルは電解水生成装置に組み入れることができる。

図２に、第１実施形態に係る流水式の電解水生成装置を概略的に表す図を示す。
図示のように、電解水生成装置１は、電解セル２を備えている。一例では、電解セル２は、図１に示した電解セル２’と同様の構成を有する電解セルを用いている。電解水生成装置１において、第１電解液室５ｃの下部には、電解液を供給するための第１電解液供給口５ｆ、その上部には、第１電解液室５ｃを流れた電解液を排出するための第１電解液排出口５ｈ、第２電解液室５ｄの下部には、電解液を供給するための第２電解液供給口５ｇ、その上部には、第２電解液室５ｄを流れた電解液を排水するための第２電解液排出口５ｉが設けられている。また、陽極室３の下部には、水を供給するための第１給水口３ｆ、その上部には、陽極室３を流れた水を排水するための第１排水口３ｈ、陰極室４の下部には、水を供給するための第２給水口４ｆ、その上部には、陰極室４を流れた水を排水するための第２排水口４ｈが設けられている。

第１電解液室５ｃには第１電解液供給口５ｆおよび第１電解液排出口５ｈが設けられ、第２電解液室５ｄにおいては第２電解液供給口５ｇおよび第２電解液排出口５ｉが設けられていることから、両室に対する電解液の供給及び排出を各々独立して行うことが可能である。従って、両室に対する電解液の供給量を別々に制御できるという利点がある。
電解水生成装置１は、電解セル２の電解液室５に、電解液として、塩素イオンを含む電解質、例えば、塩水を供給する電解液供給部８と、陽極室３及び陰極室４に電解原水、例えば、水を供給する給水部２１と、陽極３ｂに正電圧、第１陰極４ｂ及び／または第２陰極５ｂに負電圧をそれぞれ印加する電源７ａを有する給電部７を備えている。

給電部７は、電解に必要な電流を供給する電源７ａと、電源７ａから第１陰極４ｂ及び／または第２陰極５ｂに通電するスイッチ７ｂと、電源７ａとスイッチ７ｂを制御する制御部７ｃとを有する。ここではスイッチ７ｂとして、第１陰極４ｂまたは第２陰極５ｂへ給電を切り替える切替スイッチが使用される。電源７ａとしては定電流電源が望ましい。電源７ａの正極は配線を介して電解セル２の陽極３ｂと接続されている。電源７ａの負極は、スイッチ７ｂ及び２本の配線を介して第１陰極４ｂ及び第２陰極５ｂと接続されており、スイッチ７ｂを切り替えることにより、第１陰極４ｂ及び第２陰極５ｂに選択的に負電圧を印加することができる。スイッチ７ｂを用いると、例えば第１陰極４ｂと第２陰極５ｂに供給する電流を固定し、第１陰極４ｂまたは第２陰極５ｂへの通電を時間的に切り替えることにより、第１陰極４ｂと第２陰極５ｂの通電比率を調整することができる。

また、第１陰極４ｂ及び／または第２陰極５ｂに通電するスイッチの他の例として、例えば、第１陰極４ｂ及び第２陰極５ｂのそれぞれに対し、電源７ａに種々の値の電流出力が得られる複数のマイナス端子を有したスイッチ装置を用いることができる。このスイッチ装置では、第１陰極４ｂ及び第２陰極５ｂと、複数のマイナス端子との間に、各々ＯＮ／ＯＦＦスイッチを配置する。これらのＯＮ／ＯＦＦスイッチを制御部７ｃにより選択的にＯＮ／ＯＦＦ制御することにより、第１陰極４ｂ及び第２陰極５ｂの電流量比としての通電比率を任意に変更することができる。
電解液供給部８は、電解液２５ａとして例えば２０質量％塩化ナトリウム水溶液（塩水）を貯溜した塩水タンク（電解液タンク）２５と、塩水タンク２５から電解液室５の下方に塩水を導く供給配管８ａと、供給配管８ａ中に設けられた送液ポンプ２９と、電解液室５の上方から塩水を排出する排水配管８ｆとを備えている。

供給配管８ａは、電解液室５の第１電解液室５ｃの下部に設けられた第１電解液供給口５ｆに接続して電解液を供給する第１電解液供給ラインとしての供給配管８ｂと、電解液室５の第２電解液室５ｄの下部に設けられた第２電解液供給口５ｇに接続して電解液を供給する第２電解液供給ラインとしての供給配管８ｃに分岐しており、第１電解液室５ｃと第２電解液室５ｄには電解液が別々に供給される。第１電解液室５ｃの上部には、第１電解液排出口５ｈと接続され、第１電解液室５ｃ内を流れた電解液を排水する第１電解液排出ラインとしての排水配管８ｄ、第２電解液室５ｄの上部には、第２電解液排出口５ｉと接続され、第２電解液室５ｄ内を流れた電解液を排水する第２電解液排出ラインとしての排水配管８ｅが各々設けられている。このため、電解液室５に第３隔膜５ａを設けることにより分離された第１電解液室５ｃにおける第１電解液（塩水）の流れと、第２電解液室５ｄにおける第２電解液（塩水）の流れとは別になっている。排水配管８ｄと排水配管８ｅは合流されて排水配管８ｆとなり、排水配管８ｄと排水配管８ｅの電解液は混合して排出される。排水配管８ｄと排水配管８ｅは合流させず、そのまま排出しても構わないが、合流して排出させたほうが、排水配管８ｆを流れる電解液のアルカリ度を下げることができる。

第１電解液室５ｃ及び第２電解液室５ｄでは、第１電解液供給ライン及び第２電解液供給ラインによって両室に各々別々に独立して電解液を供給することができる。このため、両室に対する電解液の供給量を別々に制御できるという利点がある。
給水部２１は、水を供給する給水源９と、給水源９の出口付近に設けられた開閉バルブ２８と、給水源９から陽極室３及び陰極室４の下部に水を導く第１給水配管２１ａと、第１排水口３ｈと接続され、陽極室３を流れた水を陽極室３の上部から排出する第１排水ラインとしての第１排水配管２１ｂと、第２排水口４ｈと接続され、陰極室４を流れた水を陰極室４の上部から排出する第２排水ラインとしての第２排水配管２１ｃと、を備えている。第１給水配管２１ａは、第１給水ラインとしての第２給水配管２１ｅと、第２給水ラインとしての第３給水配管２１ｆに分岐している。第２給水配管２１ｅは第１給水口３ｆと接続されて陽極室３に水を供給する。第３給水配管２１ｆは第２給水口４ｆと接続されて陰極室４に水を供給する。第１排水配管２１ｂは、第２排水配管２１ｃの中途部に接続され、第１生成水混合部１０を構成している。これにより、第１排水配管２１ｂから排水される陽極生成水と、第２排水配管２１ｃから排水される陰極生成水とが混合され、混合生成水（第１混合生成水）として排水される。排水される混合生成水は、微酸性・中性付近にｐＨ制御された次亜塩素酸水である。
その他、各配管に開閉バルブあるいは流量調整弁を設けてもよい。

上記のように構成された電解水生成装置により、実際に塩水を電解して酸性成分である次亜塩素酸水を含む酸性水（陽極生成水）と、アルカリ性物質である水酸化ナトリウムを含むアルカリ性水（陰極生成水）を生成し、混合生成水を得る動作について説明する。
なお、ここに使用される陽極生成水は酸性電解水の次亜塩素酸水であり、以下、酸性水ということがある。また、陰極生成水は強アルカリ性電解水であり、以下、アルカリ性水ということがある。
図２に示すように、送液ポンプ２９を作動させ、塩水タンク２５から電解セル２の電解液室５の第１電解液室５ｃ及び第２電解液室５ｄに塩水を供給する。また、給水源９から陽極室３及び陰極室４に水を給水する。
スイッチ７ｂを第１陰極４ｂに切り替えて給電するとき、正電圧及び負電圧は電源７ａから陽極３ｂ及び第１陰極４ｂにそれぞれ印加される。第１電解液室５ｃ及び第２電解液室５ｄへ流入した塩水中に電離しているナトリウムイオンは、第１陰極４ｂに引き寄せられ、第２隔膜４ａを通過して、第１陰極４ｂに到達する。第３隔膜５ａはイオンの選択透過性がない中性膜であるため、ナトリウムイオンは透過可能である。

その後、通過したナトリウムイオンの量に対応した水の電気分解が第１陰極４ｂで起こり、陰極室４内に水素ガスが発生する。ナトリウムイオンは水酸化ナトリウムとして陰極室４内に残る。陰極室４におけるトータルの反応式を下記式（１）に示す、
２Ｈ_２Ｏ＋２Ｎａ^＋→２ｅ^－＋Ｈ_２＋２ＮａＯＨ…（１）
これにより、陰極室４のｐＨはアルカリ側にシフトする。生成されたアルカリ性水としての水素ガスを含む水酸化ナトリウム水溶液及び水素ガスは、陰極室４から第２排水配管２１ｃに流出する。

第１電解液室５ｃ及び第２電解液室５ｄの塩水中に電離している塩素イオンは、陽極３ｂに引き寄せられ、第１隔膜３ａを通過して、陽極３ｂに到達する。そして、下記式（２）に示すように、陽極３ｂにて塩素イオンが酸化され塩素ガスが生成する。
２Ｃｌ^－→Ｃｌ_２＋２ｅ^－…（２）
その後、下記式（３）に示すように塩素ガスは陽極室３内で直ちに水と反応して次亜塩素酸と塩酸を生じる。
Ｃｌ_２＋Ｈ_２Ｏ→ＨＣｌＯ＋ＨＣｌ…（３）
このようにして生成された酸性水（次亜塩素酸水）は、陽極室３から第１排水配管２１ｂに流出する。第２排水配管２１ｃに流出したアルカリ性水と、第１排水配管２１ｂに流出した酸性水は、第１生成水混合部１０で混合され、混合生成水として、ｐＨを調整した次亜塩素酸水が排水される。

また、スイッチ７ｂを第２陰極５ｂに切り替えて給電するとき、正電圧及び負電圧は電源７ａから陽極３ｂ及び第２陰極５ｂにそれぞれ印加される。第１電解液室５ｃ及び第２電解液室５ｄへ流入した塩水中に電離しているナトリウムイオンは、第２陰極５ｂに引き寄せられる。このとき、第１電解液室５ｃの塩水中に電離しているナトリウムイオンは第３隔膜５ａを透過して第２陰極５ｂに到達することができる。第２陰極５ｂにおける塩水の電気分解により、第２電解液室５ｄにおいて水素ガスを含む水酸化ナトリウム水溶液が生成される。これにより、第２電解液室５ｄ内は、強アルカリ側にシフトする。アルカリ性水としての水素ガスを含む水酸化ナトリウム水溶液は、供給配管８ｃから供給された第２電解液室５ｄにおける第２電解液（塩水）の流れによって第２電解液室５ｄから排水配管８ｅに流出した後、排水配管８ｄの電解液と混合して排水配管８ｆにより外に排出される。第３隔膜５ａにより、第１電解液室５ｃにおける塩水の流れと、第２電解液室５ｄにおける塩水の流れとは別になっているため、第２電解液室５ｄで生成したアルカリ性水は、陰極室４及び第１電解液室５ｃにほとんど流入せず、第１電解液室５ｃは、アルカリ側にシフトしない。このため、第１電解液室５ｃ内の第１隔膜３ａは強アルカリに晒されることがなく、劣化しにくくなる。また、このとき陰極室４から排出される陰極生成水は、給水源９から供給された水そのものとなる。

第１電解液室５ｃ及び第２電解液室５ｄ内の塩水中に電離している塩素イオンは、陽極３ｂに引き寄せられる。このとき、第２電解液室５ｄ内の塩水中に電離している塩素イオンは、第１隔膜３ａを通過して、陽極３ｂに到達することができる。そして、陽極３ｂにて塩素イオンが酸化され塩素ガスが発生する。その後、塩素ガスは陽極室３内で水と直ちに反応して次亜塩素酸と塩酸を生じる。このようにして生成された酸性水（次亜塩素酸水）は、陽極室３から第１排水配管２１ｂを通って流出する。第１生成水混合部１０では、酸性水は第２排水配管２１ｃからの排水と混合されるが、第２排水配管２１ｃからの排水にアルカリ性水は混入していない。このため、第２陰極５ｂに給電するときに混合生成水として得られる次亜塩素酸水のｐＨは、第１陰極４ｂに給電するときに混合生成水として得られる次亜塩素酸水のｐＨよりも低くなる。
原水として用いられる水は地域、場所により含まれる不純物が異なり、特に炭酸成分には弱アルカリ性に向かう干渉効果がある。そのため、用いる水によってはｐＨ調整点が合わず、僅かにずれてしまうことが考えられる。一般的には、炭酸イオンはアルカリ成分のカウンターイオンとして水に溶解しているため、硬水ほどアルカリ側にずれ易く、軟水（究極は純水）ほど酸側にずれ易い。

これに対し、実施形態に係る電解水生成装置１を用いると、電解液室５に第２陰極５ｂを設けて、スイッチ７ｂを第１陰極４ｂまたは第２陰極５ｂに切り替えて給電することにより、陰極室４内の第１陰極４ｂと第２電解液室５ｄの第２陰極５ｂを選択的に切り換えて通電し、陰極生成水をアルカリ側あるいは中性側にシフトさせ、陰極生成水と陽極生成水との混合生成水のｐＨを調整することができる。これにより、原水の水質に変動があっても混合生成水のｐＨは随時調整可能となり、混合生成水として得られる次亜塩素酸水のｐＨを微酸性・中性付近に制御することが可能となる。また、第２陰極５ｂと第１隔膜３ａとの間に第３隔膜５ａを設け、電解液室５を、陽極室３側の第１電解液室５ｃ及び陰極室４側の第２電解液室５ｄに分離することにより、給電部７からの通電を第２陰極５ｂに切り替えたとき、第２電解液室５ｄの電解液ｐＨはアルカリ側にシフトするが、アルカリ性物質は第２電解液の流れにより排出され、第１電解液の流れにはほとんど混入しないので、第１電解液室５ｃのｐＨは第２電解液室５ｄのｐＨよりも中性に近くに維持できるため、第１電解液室５ｃの第１隔膜３ａは劣化しにくく耐久性が良好となる。このため、実施形態によれば、長期間の使用が可能な電解水生成装置が得られる。

図３に、給電部７における電流印加経路の切替の一例を表すタイミングチャートを示す。
これは、電解電流を２Ａに固定し、第１陰極４ｂ及び第２陰極５ｂへの電流印加経路を、１サイクルを１０秒として、第１陰極４ｂに４秒の印加と、第２陰極５ｂに６秒の印加とを切り替えた制御例である。パルス波形１０１は、このときの第１陰極４ｂへの通電時間と電圧との関係を表し、パルス波形１０２は第２陰極５ｂへの通電時間と電圧との関係を表す。電解電流を同じ２Ａに固定しているのに、第１陰極４ｂに印加した時の電圧と、第２陰極５ｂに印加した時の電圧が異なるのは陽極３ｂとの距離が異なるためである。

電解電流、サイクル、第１陰極及び第２陰極における通電比率は、ユーザーにより操作可能に構成されている。この例の場合、第１陰極４ｂへの印加時間を１０秒、第２陰極５ｂへの印加時間を０秒と設定すると、通常の３室型の動作となり、この時生成される酸性水とアルカリ性水を混合するとｐＨ８．５付近の混合水となる。逆に第１陰極４ｂへの印加時間を０秒、第２陰極５ｂへの印加時間を１０秒と設定すると、陰極室４では電解反応が起きず、陰極室４には電解セルに供給された原水が流れるだけであり、この時生成される酸性水と混合すると強酸性から弱酸性の混合水となる。
第１実施形態に係る電解水生成装置１を用い、以下のように、通電比率による水質変更試験、及び連続稼働試験を行った。

通電比率による水質変更試験
電解水生成装置１を用い、日本では標準的な硬度のＣａ硬度５５ｍｇ／Ｌの水道水を原水として０．５Ｌ／分で流水し、電解電流を２Ａに固定し、１サイクルを１０秒とし、１サイクルにおける第１陰極４ｂ及び第２陰極５ｂへの通電時間の比率を種々変更し、混合生成水の水質変化（ｐＨ及び有効塩素濃度）を測定した。
図４は、第１実施形態に係る電解水生成装置における第２陰極５ｂの通電比率（デューティ比）と混合生成水の水質（ｐＨ及び有効塩素濃度）との関係を表すグラフ図である。
図中、特性線１０４は、第２陰極５ｂの通電比率に対する混合生成水のｐＨを表すグラフである。特性線１０３は、第２陰極５ｂの通電比率に対する混合生成水の有効塩素濃度を示している。

第２陰極５ｂの通電比率は、１サイクルの時間に対する第２陰極５ｂの通電時間の比率である。すなわち、第２陰極５ｂの通電比率は、全電流量に対する第２陰極５ｂへの通電量の比率を示すことになる。第２陰極５ｂの通電比率０％は、第１陰極４ｂのみの通電、１００％は第２陰極５ｂのみの通電を示し、第２陰極５ｂの通電比率５０％は、第１陰極４ｂへの通電時間５秒、第２陰極５ｂヘの通電時間５秒を繰り返したことになる。混合生成水の水質（ｐＨ及び有効塩素濃度）の測定は、通電切替による水質差異が十分に積算されて影響しないように、サイクル時間より十分に長い時間で混合生成水を採水して行なった。また電解水の生成中、第１電解液室５ｃ、第２電解液室５ｄには、それぞれ２０％塩化ナトリウム水溶液を３ｍＬ／分送液した。
特性線１０４に示すように、第２陰極５ｂを用いないとき（通電比率０％）は、混合生成水はアルカリ性にあることがわかる。これは第１陰極４ｂで生成されたアルカリ物質がすべて生成水に混合されるためである。

これに対し、第２陰極５ｂの通電比率を０から上げていくと、特性線１０３に示すように、混合生成水の有効塩素濃度はほぼ一定ながら、特性線１０４に示すように、ｐＨは酸性化していく。これは、第２陰極５ｂで生成されたアルカリ性物質が第２電解液室５ｄ中にだけ放出され、混合生成水には混合されないためである。第１実施形態に使用される原水の場合は、第２陰極の通電比率が５５％付近から大きくｐＨが変動し、酸性化する。第２陰極５ｂの通電比率を５５％から６０％に設定すると、腐食等の影響が少なく、活性成分であるＨＣｌＯの存在比率の高い微酸性域（ｐＨ５～６．５）の酸性水（次亜塩素酸水）を得ることができる。さらに、第２陰極５ｂの通電比率を上げ、第１陰極４ｂを用いず第２陰極５ｂだけを用いると（通電比率１００％）では、混合生成水は弱酸性から強酸性にあることがわかる。これは第１陰極ではアルカリ物質は生成されず、原水がそのまま酸性水と混合され、陽極室３で生成した酸性水の水質がそのまま表れる。
本実施形態では、Ｃａ硬度５５ｇ／Ｌの水道水を原水に用いた。これより軟水を用いると微酸性域を示す第２陰極５ｂの通電比率は小さい方に、これより硬水を用いると微酸性域を示す第２陰極５ｂの通電比率は大きい方にシフトする。

連続稼働試験
第１実施形態に係る電解水生成装置１を用いて、以下の連続稼働試験を行った。
日本では標準的なＣａ硬度５５ｍｇ／Ｌを有する水道水を原水として、０．５Ｌ／分で、流水した。電解水の生成中、第１電解液室５ｃ、第２電解液室５ｄには、各々、２０％塩化ナトリウム水溶液を３ｍＬ／分で送液した。電解電流を２Ａに固定し、１サイクルを１０秒とし、混合生成水のｐＨが６となるように、第２陰極の通電比率を６０％（第１陰極４ｂへの通電時間４秒、第２陰極５ｂの通電時間６秒）と設定した。電解水生成装置１を約７００時間運転し、混合生成水を連続して得た。得られた混合生成水のｐＨ及び有効塩素濃度を初期は２４時間ごとに測定し、その後は１週間ごとに測定した。
また、比較例１及び比較例２として、電解セル２の電解液室５に第３隔膜５ａを設けないこと以外は第１実施形態と同様の構成を有する電解水生成装置を用意し、上記と同様の条件で電解水生成装置を約７００時間運転し、混合生成水を得た。得られた混合生成水の水質の変化として、ｐＨ及び有効塩素濃度を同様に測定した。

図５は、第１実施形態に係る電解水生成装置の連続稼働試験結果を表すグラフ図を示す。
図において、横軸は、動作時間である。特性線１１０は、得られた混合生成水のｐＨを示す。また、特性線１０５は、得られた混合生成水の有効塩素濃度を示す。特性線１０６、１０７は、比較例１及び比較例２の有効塩素濃度、特性線１０８、１０９は比較例１及び比較例２のｐＨを示す。
比較例１では、４８時間を超えたところから、特性線１０８に示すように、ｐＨが上昇し、特性線１０６に示すように、有効塩素濃度が減少する現象が確認された。また、比較例２では、１６８時間を超えたところから、特性線１０９に示すように、ｐＨが上昇し、特性線１０７に示すように、有効塩素濃度が減少する現象が確認された。比較例１及び比較例２の電解セルを分解して調査したところ、陽極室の第１隔膜が白濁し、ところどころ膜が破けていることが確認された。このことから、第２陰極で生成されたアルカリ性物質により、電解液室がアルカリ化して、電解液室と接する第１隔膜が変質して、破断に至ったと考えられる。一方、第１実施形態に係る電解水生成装置１では、特性線１１０、及び１０５に示すように、長時間稼働しても有効塩素濃度及びｐＨは一定であり、混合生成水の水質の変化は認められない。これは、電解液室５を、イオン透過の選択性のない中性膜からなる第３隔膜５ａで陽極室３側の第１電解液室５ｃと陰極室４側の第２電解液室５ｄに仕切り、第２電解液室５ｄ内に第３隔膜５ａと近接対向して第２陰極５ｂを設けたことにより、第２陰極５ｂで生成されたアルカリ性物質は第１隔膜３ａと接しない第２電解液室５ｄのみで生成、排出され、第１隔膜３ａへのアルカリ性物質への作用が抑制されたためであると考えられる。

このように、電解液室５を、イオン透過の選択性のない中性膜からなる第３隔膜５ａで陽極室３側の第１電解液室５ｃと陰極室４側の第２電解液室５ｄに仕切り、第２電解液室５ｄ内に第３隔膜５ａと近接対向して第２陰極５ｂを設けたことにより、Ｃａ硬度が異なる原水を使用しても、第２陰極５ｂの通電比率を変えることで微酸性の混合生成水を生成することが可能で、しかも長時間動作しても、安定して微酸性の混合生成水を生成することが可能である。また、季節変動などで、原水の水質が変動し、混合生成水のｐＨ微酸性域から外れた場合、第２陰極５ｂの通電比率を変更することで容易に微酸性域に調整が可能である。

電解水生成装置の応用例
第２陰極５ｂの通電比率の変更は、混合生成水のｐＨ測定値に応じて自動的に行うことができる。
図６に、第１実施形態に係る電解水生成装置の応用例を表す概略図を示す。
図示するように、第１実施形態の応用例に係る電解水生成装置１－１は、電解セル２の第１生成水混合部１０の後段に混合生成水４１を収容し、底部１１ａ及び側壁１１ｂを有する貯水部１１がさらに設けられ、貯水部１１中にｐＨ測定部としてのオンラインｐＨメーター１２と貯水部１１から混合生成水を排出する第３排水配管２１ｄが設置されている。オンラインｐＨメーター１２は制御部７ｃに接続されている。貯水部１１は、通電切替による水質の差異が十分に積算されて影響しないように、サイクル時間より十分に長い時間で混合生成水を貯水できる容量を有することができる。電解水生成装置１－１の他の構成は、図２に示した電解水生成装置１と同様である。

電解水生成装置１－１では、第１生成水混合部１０からの混合生成水４１を貯水部１１に導入して、オンラインｐＨメーター１２にてｐＨを随時測定し、第３排水配管２１ｄから排出する。季節変動などで原水の水質が変動して、混合生成水４１のｐＨ測定値が微酸性域からずれた場合に、オンラインｐＨメーター１２からのｐＨ測定信号を制御部７ｃで演算して、第２陰極５ｂの通電比率を自動的に変更するアルゴリズムを組むことで、混合生成水の自動的なｐＨ制御が可能となる。また、それ以外にも、電解水生成装置１と同様の作用効果を有する。この応用例においては、貯水部１１の混合生成水４１のｐＨ測定を自動で行えるオンラインｐＨメーター１２を用いたが、作業者が貯水部１１の混合生成水４１のｐＨ測定を随時手動で測定し、その値を制御部７ｃにインプットし、その値をもとに制御部７ｃで演算して、第２陰極５ｂの通電比率を自動的に変更するアルゴリズムを組むことも可能である。

（第２実施形態）
図７は、第２実施形態に係る流水式の電解水生成装置を概略的に示す図である。
図示するように、電解水生成装置１－２は、所謂３室型の電解槽（電解セル）２－２を用いている。その内部は、第１隔膜（陽極側隔膜、陰イオン交換膜）３ａ及び第２隔膜（陰極側隔膜、陽イオン交換膜）４ａにより、隔膜間に規定された電解液室５と、電解液室５の両側に位置する陽極室３及び陰極室４との３室に仕切られている。陽極室３内に陽極３ｂが設けられ、第１隔膜３ａに近接対向している。陰極室４内に第１陰極４ｂが設けられ、第２隔膜４ａに近接対向している。陽極３ｂ及び陰極４ｂは、ほぼ等しい大きさの矩形板状に形成され、電解液室５及び第１、第２隔膜３ａ、４ａを間に挟んで、互いに対向している。
電解液室５は、イオン透過の選択性がなく陽イオン及び陰イオンの通過が可能な中性膜からなる第３隔膜５ａで陽極室３側の第１電解液室５ｃと陰極室４側の第２電解液室５ｄに仕切られている。第２電解液室５ｄには、第３隔膜５ａと近接対向して第２陰極５ｂが設けられている。第２陰極５ｂは、陽極３ｂと第１陰極４ｂと同様に、陽極３ｂと第１陰極４ｂとほぼ等しい大きさの矩形形状に形成されている。

さらに、陽極室３側の第１電解液室５ｃの少なくとも一部に、アルカリ性物質の拡散を制御する「透水性の拡散抑制部材」として、多孔質部材５ｅが設けられている。
拡散抑制部材は透水性である。すなわち、供給配管８ｂを介して第１電解液供給口５ｆより電解液が供給された場合、その電解液は拡散抑制部材の内部を通過する必要がある。このため、拡散抑制部材は透水性を有するのである。
このような拡散抑制部材においては、内部に電解液が通液している状態で陰陽両極に通電すると、電解液中のナトリウムイオンや塩素イオンは電気的な力によって電極方向に移動する。しかし、通電を停止している状態では電気的な力は生じない。この場合でも、電解セル２－２の内部において、例えば濃度勾配等に起因して物質が自然に移動することがある。このように電気的な力によらない自然な物質の移動を「拡散」と称する。拡散抑制部材は、このような拡散を起こりにくくする機能、すなわち電気的な力によらない自然な物質の移動を抑制する機能を有する。

以上のような透水性の拡散抑制部材の作用は、次のとおりである。まず、電解水生成装置１－２が稼働しているときは、拡散抑制部材が透水性であるため電解液が拡散抑制部材の内部を通過し、陰陽両極への通電によって電解水が生成される。一方、電解水生成装置１－２が停止しているときは、拡散によって第２電解液室５ｄ側から第１電解液室５ｃにアルカリ性物質が流入することがある。この場合、拡散抑制部材が設置されていれば、第１電解液室５ｃへのアルカリ性物質の流入を抑制することができる。これにより第１隔膜３ａはさらに劣化しにくくなるのである。

第２実施形態に使用可能な多孔質部材５ｅとしては、例えば、プラスチック焼結多孔質体（富士ケミカル社製）、セラミック焼結多孔質等があげられる。
給電部７は、電源７ａ、この電源７ａを制御する制御部７ｃ、及び第１陰極４ｂ及び第２陰極５ｂへの給電を切り替えるスイッチ７ｂ（切替スイッチ）を有している。電源７ａの正極は、配線を介して陽極３ｂに接続されている。電源７ａの負極は、スイッチ７ｂ及び２本の配線を介して、第１陰極４ｂ及び第２陰極５ｂに接続されている。すなわち、スイッチ７ｂを切り替えることにより、第１陰極４ｂまたは第２陰極５ｂに選択的に負電圧を印加することができる。スイッチ７ｂは、ユーザーにより操作可能に構成されている。

その他、電解水生成装置１－２は、電解セル２－２の第１及び第２電解液室５ｃ、５ｄに電解液、例えば、塩水を供給する電解液供給部８と、陽極室３及び陰極室４に水を供給する給水部２１と、第１生成水混合部１０と、を備え、前述した第１実施形態に係る電解水生成装置１と同様に構成されている。
第２実施形態において、電解水生成装置１－２から排水される混合生成水は、微酸性・中性付近にｐＨ制御した次亜塩素酸水である。すなわち、通常の生成動作において、陽極３ｂに正電圧、第１陰極４ｂまたは第２陰極５ｂに選択的に負電圧が印加される。本実施形態によれば、スイッチ７ｂ（切替スイッチ）を切り替えて、第２陰極５ｂに電圧を印加することにより、接続デューティによる更になるｐＨ調整を行うことが可能となる。さらに、多孔質部材５ｅを設けることにより、第２電解液室５ｄ内で生成したアルカリ性物質が、電解水生成装置を停止した際に、第３隔膜５ａを透過して第１電解液室５ｃ及び第１電解液室５ｃと接している第１隔膜３ａへ拡散することを抑制できる。

また、第２実施形態に係る電解水生成装置１－２を用いると、第１実施形態と同様に、原水の水質に変動があっても混合生成水のｐＨが随時調整可能となり、混合生成水として得られる次亜塩素酸水のｐＨを微酸性・中性付近に制御することが可能となる。また、第３隔膜５ａにより電解液室５を第１電解液室５ｃと第２電解液室５ｄに分離することにより、給電部７からの通電を第２陰極５ｂに切り替えたとき、第２電解液室５ｄの電解液ｐＨはアルカリ側にシフトするが、アルカリ性物質は第２電解液の流れにより排出され、第１電解液の流れにはほとんど混入しないので、第１電解液室５ｃの第１隔膜３ａが劣化しにくく耐久性が良好となる。このため、第２実施形態によれば、長期間の使用が可能な電解水生成装置が得られる。

第２実施形態に係る電解水生成装置１－２を用い、以下のように、通電比率による水質変更試験、及び連続稼働試験を行った。
通電比率による水質変更試験
電解水生成装置１－２を用い、０．５Ｌ／分で純水を原水として流水し、電解電流を２Ａに固定し、１サイクルを１０秒とし、１サイクルにおける第１陰極及び第２陰極の通電を切り替えて通電時間の比率を種々変更し、混合生成水の水質変化（ｐＨ及び有効塩素濃度）を測定した。

図８は、第２実施形態に係る電解水生成装置１－２における第２陰極５ｂの通電比率（デューティ比）と混合生成水の水質との関係を表すグラフ図である。
特性線１１２は、第２陰極５ｂの通電比率に対するｐＨの変化を示し、特性線１１１は、第２陰極５ｂの通電比率に対する有効塩素濃度の変化を示している。
第２陰極５ｂの通電比率は、第１実施形態と同様に、１サイクルの時間に対する第２陰極５ｂの通電時間の比率である。混合生成水の水質（ｐＨ及び有効塩素濃度）の測定は、通電切替による水質差異が十分に積算されて影響しないように、サイクル時間より十分に長い時間で混合生成水を採水して行った。また電解水の生成中、第１電解液室５ｃ及び第２電解液室５ｄには、各々、２０％塩化ナトリウム水溶液を３ｍＬ／分送液した。

純水を原水にした場合は、特性線１１２に示すように、第２陰極５ｂの通電比率が２５％付近から大きくｐＨが変動し、酸性化する。また、第２陰極５ｂの通電比率を２５％から３０％に設定すると、腐食等の影響が少なく、活性成分であるＨＣｌＯの存在比率の高い微酸性域（ｐＨ５～６．５）の酸性水（次亜塩素酸水）を得ることができる。一方、特性線１１１に示すように、混合生成水の有効塩素濃度はほぼ一定である。このように、第２実施形態に電解水生成装置１－２では、第１電解液室５ｃ内に、アルカリ性物質が第１隔膜３ａへ拡散するのを抑制する多孔質部材５ｅを設けた場合でも、第２陰極５ｂの通電比率で混合生成水のｐＨを十分に制御できることが分かった。第１電解液室５ｃ内に、多孔質部材５ｅを設けた場合、電解セル停止中のアルカリ性物質の第１電解液室５ｃヘの拡散を抑制するだけでなく、第１隔膜３ａが劣化した場合でも、多孔質部材５ｅと陽極３ｂで第１隔膜３ａを機械的にサンドイッチする構造となっているため、第１隔膜３ａの破断の進展を防止することができる。
また、第１電解液室５ｃ内に多孔質部材５ｅを設けると、その多孔質部材５ｅが流路抵抗としても作用し、第１電解液室５ｃに流入する電解液の流量に比して第２電解液室５ｄに流入する電解液の流量のほうが大きくなることがある。その場合、第２電解液室５ｄで生成するアルカリ性水を効率よく排出できるという利点が生じる。なお、供給配管８ｂ及び／または供給配管８ｃには流量調節弁を設けてもかまわない。

（第３実施形態）
図９は、第３実施形態に係る流水式の電解水生成装置を概略的に示す図である。
第３実施形態に係る電解水生成装置１－３は、少なくとも２台の電解セル２、２－１を直列に接続し、例えば第２電解セル２－１に供給する原水として第１電解セル２の第１混合生成水を用い、段階的にｐＨ調整を行うようにしたものである。
図示するように、電解水生成装置１－３は、所謂３室型の第１電解セル２及び第２電解セル２－１を用いている。
第１電解セル２の内部は、第１隔膜（陽極側隔膜、陰イオン交換膜）３ａ及び第２隔膜（陰極側隔膜、陽イオン交換膜）４ａにより、隔膜間に規定された電解液室５と、電解液室５の両側に位置する陽極室３及び陰極室４との３室に仕切られている。陽極室３内に陽極３ｂが設けられ、第１隔膜３ａに近接対向している。陰極室４内に第１陰極４ｂが設けられ、第２隔膜４ａに近接対向している。陽極３ｂ及び第１陰極４ｂは、ほぼ等しい大きさの矩形板状に形成され、電解液室５及び第１、第２隔膜３ａ、４ａを間に挟んで、互いに対向している。

電解液室５は、イオン透過の選択性がなく陽イオン及び陰イオンの通過が可能な中性膜からなる第３隔膜５ａで陽極室３側の第１電解液室５ｃと陰極室４側の第２電解液室５ｄに仕切られている。第２電解液室５ｄには、第３隔膜５ａと近接対向して第２陰極５ｂが設けられている。第２陰極５ｂは、陽極３ｂと第１陰極４ｂと同様に、陽極３ｂと第１陰極４ｂとほぼ等しい大きさの矩形形状に形成されている。
第１電解セル２に接続された給電部７は、電解に必要な電流を供給する電源７ａと、第１陰極４ｂ及び／または第２陰極５ｂに通電するスイッチ７ｂと、電源７ａとスイッチ７ｂを制御する制御部７ｃとを有する。ここではスイッチ７ｂとして、第１陰極４ｂ及び第２陰極５ｂへの給電を切り替える切替スイッチが使用される。電源７ａとしては定電流電源が望ましい。電源７ａの正極は配線を介して第１電解セル２の陽極３ｂと接続されている。電源７ａの負極は、スイッチ７ｂ及び２本の配線を介して第１陰極４ｂ及び第２陰極５ｂと接続されており、スイッチ７ｂを切り替えることにより、第１陰極４ｂ及び第２陰極５ｂに選択的に負電圧を印加することができる。スイッチ７ｂは、ユーザーにより操作可能に構成されている。

第１陰極４ｂ及び／または第２陰極５ｂに通電するスイッチとして、スイッチ７ｂのような切替スイッチを用いる場合、第１陰極４ｂと第２陰極５ｂに印加する電圧を固定し、第１陰極４ｂと第２陰極５ｂへの通電を時間的に切り替えることにより、通電比率を調整することができる。
第２電解セル２－１は、第１電解セル２と、混合生成水供給ライン１０ｓに使用される第１生成水混合部１０-１と接続されて、第１電解セル２の後段に設けられ、第１電解セル２とほぼ同様の構成を有する。
第２電解セル２－１の内部は、第１隔膜（陽極側隔膜、陰イオン交換膜）３－１ａ及び第２隔膜（陰極側隔膜、陽イオン交換膜）４－１ａにより、隔膜間に規定された電解液室５－１と、電解液室５－１の両側に位置する陽極室３－１及び陰極室４－１との３室に仕切られている。陽極室３－１内に陽極３－１ｂが設けられ、第１隔膜３－１ａに対向している。陰極室４－１内に第１陰極４－１ｂが設けられ、第２隔膜４－１ａに対向している。陽極３－１ｂ及び第１陰極４－１ｂは、ほぼ等しい大きさの矩形板状に形成され、電解液室５－１及び第１、第２隔膜３－１ａ、４－１ａを間に挟んで、互いに対向している。

電解液室５－１は、イオン透過の選択性がなく陽イオン及び陰イオンの通過が可能な中性膜からなる第３隔膜５－１ａで陽極室３側の第１電解液室５－１ｃと陰極室４側の第２電解液室５－１ｄに仕切られている。第２電解液室５－１ｄには、第３隔膜５－１ａと近接対向して第２陰極５－１ｂが設けられている。第２陰極５－１ｂは、陽極３－１ｂと第１陰極４－１ｂと同様にして、陽極３－１ｂと第１陰極４－１ｂとほぼ等しい大きさの矩形形状に形成されている。
陽極３－１ｂは、陽極３ｂと同様の構成を有する。第１陰極４－１ｂは、第１陰極４ｂと同様の構成を有する。第２陰極５－１ｂは、第２陰極５ｂと同様の構成を有する。

第２電解セル２－１に接続された給電部７－１は、電源７－１ａ、この電源７－１ａを制御する制御部７－１ｃ、及び第１陰極４－１ｂ及び第２陰極５－１ｂへの給電を切り替えるスイッチ７－１ｂ（切替スイッチ）を有している。電源７－１ａの正極は、配線を介して陽極３－１ｂに接続されている。電源７－１ａの負極は、スイッチ７－１ｂ及び２本の配線を介して、第１陰極４－１ｂ及び第２陰極５－１ｂに接続されている。すなわち、スイッチ７－１ｂを切り替えることにより、第１陰極４－１ｂまたは第２陰極５－１ｂに選択的に負電圧を印加することができる。スイッチ７－１ｂは、ユーザーにより操作可能に構成されている。

さらに、電解水生成装置１－３は、第１電解セル２の第１及び第２電解液室５ｃ、５ｄ、及び第２電解セル２－１の第１及び第２電解液室５－１ｃ、５－１ｄに、電解液、例えば塩水を供給する電解液供給部８－１と、第１電解セル２の陽極室３及び陰極室４に水を供給する給水部２１とを備えるとともに、陽極室３及び陰極室４から排出された陽極生成水及び陰極生成水を混合して得られた第１混合生成水を第２電解セル２－１の陽極室３－１及び陰極室４－１に供給する第１生成水混合部１０－１を備える。第１生成水混合部１０－１は、混合生成水供給ライン１０ｓとして使用される。

電解液供給部８－１は、電解液２５ａとして例えば２０％塩化ナトリウム水溶液を貯溜した塩水タンク（電解液タンク）２５と、塩水タンク２５から第１電解セル２の第１及び第２電解液室５ｃ、５ｄの下方に塩水を導く供給配管８ａと、供給配管８ａ中に設けられた送液ポンプ２９と、第１電解セル２の第１及び第２電解液室５ｃ、５ｄの上方から塩水を排出する排水配管８ｆとを有する。塩水タンク２５の出口付近では供給配管８ａから供給配管８－１ａが分岐し、第１及び第２電解液室５－１ｃ、５－１ｄの下方に塩水を導いている。供給配管８－１ａ中には送液ポンプ２９－１が設けられている。
また、供給配管８ａは、電解液室５の第１電解液室５ｃの下部に設けられた第１電解液供給口５ｆに接続して塩水を供給する第１電解液供給ラインとしての供給配管８ｂと、電解液室５の第２電解液室５ｄの下部に設けられた第２電解液供給口５ｇに接続して塩水を供給する第２電解液供給ラインとしての供給配管８ｃに分岐し、第１電解液室５ｃ及び第２電解液室５ｄに別々に電解水を供給している。第１電解液室５ｃの上部には、第１電解液排出口５ｈと接続され、第１電解液室５ｃ内を流れた電解液を排水する第１電解液排出ラインとしての排水配管８ｄが接続され、第２電解液室５ｄの上部には、第２電解液排出口５ｉと接続され、第２電解液室５ｄ内を流れた電解液を排水する第２電解液排出ラインとしての排水配管８ｅが各々設けられている。このため、第１電解液室５ｃにおける塩水の流れは、第２電解液室５ｄにおける塩水の流れとは別になっている。排水配管８ｄと排水配管８ｅは合流されて排水配管８ｆとなり、排水配管８ｄと排水配管８ｅの電解液は混合して排出される。

供給配管８－１ａは、電解液室５－１の第１電解液室５－１ｃの下部に設けられた第１電解液供給口５－１ｆに接続して塩水を供給する第１電解液供給ラインとしての供給配管８－１ｂと、電解液室５－１の第２電解液室５－１ｄの下部に設けられた第２電解液供給口５－１ｇに接続して塩水を供給する第２電解液供給ラインとしての供給配管８－１ｃに分岐しており、第１電解液室５－１ｃと第２電解液室５－１ｄには電解液が別々に供給される。第１電解液室５－１ｃの上部には、第１電解液排出口５－１ｈと接続され、第１電解液室５－１ｃ内を流れた電解液を排水する第１電解液排出ラインとしての排水配管８－１ｄが接続され、第２電解液室５－１ｄの上部には、第２電解液排出口５－１ｉと接続され、第２電解液室５－１ｄ内を流れた電解液を排水する第２電解液排出ラインとしての排水配管８－１ｅが接続されている。このため、第１電解液室５－１ｃにおける塩水の流れは、第２電解液室５－１ｄにおける塩水の流れとは別になっている。排水配管８－１ｄと排水配管８－１ｅは合流されて排水配管８－１ｆとなり、排水配管８－１ｄと排水配管８－１ｅの電解液は混合して排出される。

給水部２１は、水を供給する給水源９と、給水源９の出口付近に設けられた開閉バルブ２８と、給水源９から陽極室３及び陰極室４の下部に水を導く第１給水配管２１ａと、第１排水口３ｈと接続され、陽極室３を流れた水を陽極室３の上部から排出する第１排水ラインとしての第１排水配管２１ｂと、第２排水口４ｈと接続され、陰極室４を流れた水を陰極室４の上部から排出する第２排水ラインとしての第２排水配管２１ｃと、を備えている。第１給水配管２１ａは、第１給水ラインとしての第２給水配管２１ｅと、第２給水ラインとしての第３給水配管２１ｆに分岐している。第２給水配管２１ｅは第１給水口３ｆと接続されて陽極室３に水を供給する。第３給水配管２１ｆは第２給水口４ｆと接続されて陰極室４に水を供給する。第１排水配管２１ｂは、第２排水配管２１ｃの中途部に接続され、混合生成水供給ライン１０ｓとして使用される第１生成水混合部１０－１を構成している。これにより、第１排水配管２１ｂから排水される陽極生成水と第２排水配管２１ｃから排水される陰極生成水とが混合され、第１混合生成水となる。第１混合生成水は、弱アルカリ酸から中性域にｐＨ制御された次亜塩素酸水である。

第１電解セル２から得られた第１混合生成水は、第１生成水混合部１０－１により第２電解セル２－１に送られる。第１生成水混合部１０－１の下流は、陽極室３－１の下部に設けられた第１給水口３－１ｆと接続され、第１混合生成水を供給する第３排水配管１０－１ａと、陰極室４－１の下部に設けられた第２給水口４－１ｆと接続され、第１混合生成水を供給する第４排水配管１０－１ｂに分岐している。この電解水生成装置１－３では、第１生成水混合部１０－１、第３排水配管１０－１ａ、及び第４排水配管１０－１ｂは、陽極室３－１及び陰極室４－１に第１混合生成水を供給するための混合生成水供給ライン１０ｓとして使用することができる。

陽極室３－１の上部に設けられた第１排水口３－１ｈには陽極室３－１を流れた陽極生成水を排水する第５排水配管１０－１ｃが接続される。陰極室４－１の上部に設けられた第２排出口４－１ｈには陰極室４－１を流れた陰極生成水を排水する第６排水配管１０－１ｄが接続され、第６排水配管１０－１ｄは、第５排水配管１０－１ｃの中途部に接続されて、第２電解セル２－１の陽極生成水と陰極生成水を混合して第２混合生成水とする第２生成水混合部１０－１ｅを構成している。第２混合生成水は、さらに第２電解セル２－１により微酸性・中性付近にｐＨ制御された次亜塩素酸水である。
その他、各配管に開閉バルブあるいは流量調整弁を設けてもよい。

このように、第３実施形態に係る電解水生成装置によれば、第２電解セル２－１の陽極室３－１と陰極室４－１に供給する原水として第１電解セル２の混合生成水（第１混合生成水）を用いることにより、第１電解セル２と第２電解セル２－１とで段階的に生成水のｐＨ調整を行って最終的な混合生成水（第２混合生成水）を得ることができる。
電解セルとしては、第１実施形態または第２実施形態に用いられる電解セル２、または２－２などを使用することが可能である。ここでは、第１実施形態に用いられる電解セル２を使用している。ここでは、第１電解セル２と第２電解セル２－１は、材質、形状、大きさ等が同じ構成であるものを使用しているが、異なる構成を有することもできる。なお、図９では、電解液供給部８では、第１の電解セル２及び第２の電解セル２－１の電解液供給部を共用としているが、別々であっても構わない。

また、第３実施形態に係る電解水生成装置１－３を用いると、第１実施形態と同様に、原水の水質に変動があっても混合生成水のｐＨが随時調整可能となり、混合生成水として得られる次亜塩素酸水のｐＨを微酸性・中性付近に制御することが可能となる。また、第３隔膜５ａ、５－１ａにより電解液室５、５－１を第１電解液室５ｃ、５－１ｃと第２電解液室５ｄ、５－１ｄに分離することにより、給電部７からの通電を第２陰極５ｂ、５－１ｂに切り替えたとき、第２電解液室５ｄ、５－１ｄの電解液ｐＨはアルカリ側にシフトするが、アルカリ性物質は第２電解液の流れにより排出され、第１電解液の流れにはほとんど混入しないので、第１電解液室５ｃ、５－１ｃの第１隔膜３ａ、３－１ａが劣化しにくく耐久性が良好となる。これに加えて、第１電解セル２と第２電解セル２－１とで段階的にｐＨ調整を行うことで、第２電解液室５ｄ、５－１ｄのアルカリ度を抑えることができる。このため、第３実施形態によれば、第１実施形態及び第２実施形態よりさらに長期間の使用が可能な電解水生成装置が得られる。

通電比率による水質変更試験
電解水生成装置１－３を用い、０．５ｍＬ／分で、Ｃａ硬度４５ｇ／Ｌの水道水を第１電解セル２の原水として流水し、第１電解セル２の電解電流を１．０Ａに固定し、１サイクルを１０秒とし、第１陰極４ｂの通電時間を７秒及び第２陰極５ｂの通電時間３秒に設定して、ｐＨ６．９、有効塩素濃度４８ｍｇ／Ｌの混合生成水を得た。続いて、この混合生成水を、第２電解セル２－１の原水として用い、第２電解セル２－１の電解電流を１．０Ａに固定し、１サイクルを１０秒とし、第１陰極４－１ｂ及び第２陰極５－１ｂへの通電を切り替えて通電時間の比率を種々変更し、第２電解セル２－１の混合生成水の水質（ｐＨ及び有効塩素濃度）を測定した。

図１０は、第３実施形態に係る電解水生成装置における第２電解セル２－１の第２陰極５－１ｂの通電比率（デューティ比）と混合生成水の水質との関係を表すグラフ図である。
特性線１１３は、第２電解セル２－１の第２陰極５－１ｂの通電比率に対する有効塩素濃度、特性線１１４は、第２電解セル２－１の第２陰極５－１ｂの通電比率に対するｐＨをそれぞれ示している。
第２陰極の通電比率は、1サイクルの時間に対する第２陰極５－１ｂの通電時間の比率である。第２電解セル２－１の混合生成水の水質（ｐＨ及び有効塩素濃度）の測定は、通電切替による水質差異が十分に積算されて影響しないように、サイクル時間より十分に長い時間で混合生成水を採水して行った。また電解水の生成中、第１電解液室５ｃ、第２電解液室５ｄ、第１電解液室５－１ｃ、第２電解液室５－１ｄには、各々２０％塩化ナトリウム水溶液を３ｍＬ／分送液した。

第１電解セル２の電解電流を１．０Ａに固定し、第１陰極４ｂ通電時間を７秒及び第２陰極５ｂの通電時間３秒に設定して得られたｐＨ６．９、有効塩素濃度４８ｍｇ／Ｌの混合生成水を、第２電解セル２－１に供給する原水として用いた場合、特性線１１４に示すように、第２陰極５－１ｂ通電比率が４０％付近から大きくｐＨが変動し、酸性化する。第２陰極５－１ｂの通電比率を４０％から４５％に設定すると、腐食等の影響が少なく、活性成分であるＨＣｌＯの存在比率の高い微酸性域（ｐＨ５～６．５）の酸性水（次亜塩素酸水）を得ることができる。特性線１１３に示すように、混合生成水の有効塩素濃度はほぼ一定である。

このように、第３実施形態に係る電解水生成装置１－３を用いて少なくとも２台の電解セル２、２－１を直列に接続し、第２電解セル２－１に供給する原水として第１電解セル２の混合生成水を用い、段階的にｐＨ調整を行うことにより、単独の電解セルを使用した第１実施形態及び第２実施形態に係る電解水生成装置１、１－２よりも低い電解電流、すなわち電極への負荷が少ない条件で、電解セル１台当たりのアルカリ性物質の生成量を抑えて、活性成分であるＨＣｌＯの存在比率がより高く、微酸性域（ｐＨ５～６．５）の酸性水（次亜塩素酸水）を得ることができる。これにより、腐食等の影響が少なく、より長時間の稼働が可能となる。

（第４実施形態）
図１１は、第４実施形態に係る流水式の電解水生成装置を概略的に示す図である。
第４実施形態に係る電解水生成装置には、２台またはそれ以上の電解セルを並列に接続し、電解水生成量の大量化を図るものである。
図示するように、電解水生成装置１－４は、所謂３室型の第１電解セル２及び第２電解セル２－１を用いている。第１電解セル２及び第２電解セル２－１の構成は、図９に示した電解セルと同様であるため、ここでは説明を省略する。
さらに、電解水生成装置１－４は、第１電解セル２の第１及び第２電解液室５ｃ、５ｄ、及び第２電解セル２－１の第１及び第２電解液室５－１ｃ、５－１ｄに、電解液例えば塩水を供給する電解液供給部８－１と、第１電解セル２の陽極室３及び陰極室４、及び第２電解セル２－１の陽極室３－１及び陰極室４－１に水を供給する給水部２１と、陽極室３及び陰極室４から排出された陽極生成水及び陰極生成水を混合する第１生成水混合部１０と、陽極室３－１及び陰極室４－１から排出された陽極生成水及び陰極生成水を混合する第３生成水混合部１０－２と、第１生成水混合部１０と第３生成水混合部１０－２をさらに混合する第４生成水混合部１０－２ａを備える。

電解液供給部８－１は、図９に示した電解液供給部と同様の構成を有する。
給水部２１は、水を供給する給水源９と、給水源９の出口付近に設けられた開閉バルブ２８と、給水源９から陽極室３及び陰極室４の下部に水を導く第１給水配管２１ａと、第１排水口３ｈと接続され、陽極室３を流れた水を陽極室３の上部から排出する第１排水ラインとしての第１排水配管２１ｂと、第２排水口４ｈと接続され、陰極室４を流れた水を陰極室４の上部から排出する第２排水ラインとしての第２排水配管２１ｃと、を備えている。
第１給水配管２１ａは、第１給水ラインとしての第２給水配管２１ｅと、第２給水ラインとしての第３給水配管２１ｆに分岐している。第２給水配管２１ｅは第１給水口３ｆと接続されて陽極室３に水を供給する。第３給水配管２１ｆは第２給水口４ｆと接続されて陰極室４に水を供給する。

給水部２１は、さらに、開閉バルブ２８の下流で第１給水配管２１ａから分岐して陽極室３－１及び陰極室４－１に水を導く第４給水配管２１－１ａと、陽極室３－１を流れた水を陽極室３－１の上部から排出する第５排水配管２１－１ｂと、陰極室４を流れた水を陰極室４－１の上部から排出する第６排水配管２１－１ｃと、を備えている。
第１給水配管２１－１ａは、第１給水ラインとしての第２給水配管２１－１ｅと、第２給水ラインとしての第３給水配管２１－１ｆに分岐している。第２給水配管２１－１ｅは第１給水口３－１ｆと接続されて陽極室３－１に水を供給する。第３給水配管２１－１ｆは第２給水口４－１ｆと接続されて陰極室４－１に水を供給する。

第１排水配管２１ｂは、第２排水配管２１ｃの中途部に接続され、第１生成水混合部１０を構成している。これにより、第１排水配管２１ｂから排水される陽極生成水と第２排水配管２１ｃから排水される陰極生成水とが混合され、第１混合生成水となる。また、第５排水配管２１－１ｂは、第６排水配管２１－１ｃの中途部に接続され、第３生成水混合部１０－２を構成している。これにより、第５排水配管２１－１ｂから排水される陽極生成水と第６排水配管２１－１ｃから排水される陰極生成水とが混合され、第３混合生成水となる。さらに、第１生成水混合部１０と第３生成水混合部１０－２の後段において、第２排水配管２１ｃと第６排水配管２１－１ｃが合流し、第４生成水混合部１０－２ａを構成している。第４生成水混合部１０－２ａでは、第１生成水混合部１０の第１混合生成水と第３生成水混合部１０－２の第３混合生成水が混合され、第４混合生成水となる。混合生成水は、中性付近にｐＨ制御された次亜塩素酸水である。

このように、第４実施形態に係る電解水生成装置１－４によれば、少なくとも２台の電解セルを並列に接続することにより、電解水生成量の大量化を図ることができるとともに、２台の電解セルの第１陰極と第２陰極の切替のタイミングをずらすことが可能となり、より精密に第４生成水混合部１０－２ａでの混合が可能となり、第４生成水混合部１０－２ａの後段に貯水部を設けなくてもよい運用が可能となる。

また、第４実施形態に係る電解水生成装置１－４を用いると、第１実施形態と同様に、原水の水質に変動があっても混合生成水のｐＨが随時調整可能となり、混合生成水として得られる次亜塩素酸水のｐＨを微酸性・中性付近に制御することが可能となる。また、第３隔膜５、５－１ａにより電解液室５、５－１を第１電解液室５ｃ、５－１ｃと第２電解液室５ｄ、５－１ｄに分離することにより、給電部７からの通電を第２陰極５ｂ、５－１ｂに切り替えたとき、第２電解液室５ｄ、５－１ｄの電解液ｐＨはアルカリ側にシフトするが、アルカリ性物質は第２電解液の流れにより排出され、第１電解液の流れにはほとんど混入しないので、第１電解液室５ｃ、５－１ｃの第１隔膜３ａ、３－１ａが劣化しにくく耐久性が良好となる。このため、第４実施形態によれば、長期間の使用が可能な電解水生成装置が得られる。

電解セルとしては、第１実施形態または第２実施形態に用いられる電解セル２、または１－２などを使用することが可能である。第１電解セルと第２電解セルが異なる構成を有することもできる。また、図１１では、電解液供給部８では、第１の電解セル２及び第２の電解セル２－１の電解液供給部を共用としているが、別々であっても構わない。

（第５実施形態）
図１２に、第５実施形態に用いられる電解セルを概略的に表す図を示す。
図示するように、この電解セル２－３’は、いわゆる３室型の電解セルであり、その内部は、陽極側の隔膜として陰イオン交換膜からなる第１隔膜３－２ａ、及び陰極側の隔膜として陽イオン交換膜からなる第２隔膜４－２ａにより、隔膜間に規定された電解液室５－２と、電解液室の両側に位置する陽極室３－２及び陰極室４－２との３室に仕切られている。陽極室３－２内部には第１隔膜３－２ａと近接対向して陽極３－２ｂが設けられ、陰極室４－２内部には第２隔膜４－２ａと近接対向して第１陰極４－２ｂが設けられている。陽極３－２ｂと第１陰極４－２ｂは、ほぼ等しい大きさの矩形形状に形成され、電解液室５－２及び第１、第２隔膜３－２ａ、４－２ａを間に挟んで、互いに対向している。また、陽極３－２ｂは、図１の陽極３ｂと同様の構成を有する。第１陰極４－２ｂは、図１の第１陰極４ｂと同様の構成を有する。さらに、この電解セル２－３’では、陽極室３－２を区画するセル３１ａの一部が開放されている。また、同様に、陰極室４－２を区画するセル３１ｂの一部が開放されている。セル３１ａ、３１ｂの材質としては、耐酸性、耐アルカリ性に優れた樹脂、例えば塩化ビニル、ポリプロピレン、あるいはポリエチレン等を使用することができる。

電解液室５－２は、イオン透過の選択性がなく陽イオン及び陰イオンの通過が可能な中性膜からなる第３隔膜５－２ａで陽極室３－２側の第１電解液室５－２ｃと陰極室４－２側の第２電解液室５－２ｄに仕切られている。第２電解液室５－２ｄには、第３隔膜５－２ａと近接対向して第２陰極５－２ｂが設けられている。第２陰極５－２ｂは、第１陰極４－２ｂと同様に、第１陰極４－２ｂとほぼ等しい大きさの矩形形状に形成されている。また、第２陰極５－２ｂは、図１の第２陰極５ｂと同様の構成を有する。
第５実施形態に用いられる電解セル２－３’によれば、第２陰極５－２ｂと第１隔膜３－２ａとの間に第３隔膜５－２ａを設け、電解液室５－２内を、陽極室３－２側の第１電解液室５－２ｃ及び陰極室４－２側の第２電解液室５－２ｄに分離することにより、第２陰極５－２ｂに通電したとき、第２電解液室５－２ｄの電解液のｐＨはアルカリ側にシフトするが、アルカリ性物質は第２電解液の流れにより排出され、第１電解液の流れにはほとんど混入しないので、第１電解液室５－２ｃのｐＨは第２電解液室５－２ｄのｐＨよりも中性付近に維持できるため、第１電解液室５－２ｃの第１隔膜３－２ａは劣化しにくくなる。これにより、長期間の使用が可能な電解セルが得られる。

また、第５実施形態に使用可能な電解セル２－３’は、陽極室３－２を区画するセル３１ａの一部、及び陰極室４－２を区画するセル３１ｂの一部が開放されており、貯水型電解水生成装置に適している。
図１２の電解セルは電解水生成装置に組み入れることができる。
図１３に、図１２の電解セルの一例を用いた第５実施形態に係る貯水式の電解水生成装置１－５を概略的に表す図を示す。
本実施形態で用いる電解セル２－３は、図１２に示した電解セル２－３’と同様の構成に加えて、第１電解液室５－２ｃの下部には、電解液を供給するための第１電解液供給口５－２ｆ、その上部には、第１電解液室５－２ｃを流れた電解液を排出するための第１電解液排出口５－２ｈ、第２電解液室５－２ｄの下部には、電解液を供給するための第２電解液供給口５－２ｇ、その上部には、第２電解液室５－２ｄを流れた電解液を排水するための第２電解液排出口５－２ｉが設けられている。

電解水生成装置１－５は、電解セル２－３の電解液室５－２に電解液、例えば、塩水を供給する電解液供給部８と、陽極室３－２及び陰極室４－２に供給する原水としての水、陽極生成水、及び陰極生成水を一緒に貯留する貯水槽３２と、陽極３－２ｂに正電圧、第１陰極４－２ｂ及び／または第２陰極５－２ｂに負電圧をそれぞれ印加する電源７ａを有する給電部７と、を備えている。
給電部７は、電解に必要な電流を供給する電源７ａと、第１陰極４－２ｂ及び／または第２陰極５－２ｂに通電するスイッチ７ｂと、電源７ａとスイッチ７ｂを制御する制御部７ｃとを有する。ここではスイッチ７ｂとして、第１陰極４－２ｂ及び第２陰極５－２ｂへの給電を切り替える切替スイッチが使用される。電源７ａとしては定電流電源が望ましい。電源７ａの正極は配線を介して電解セル２－３の陽極３－２ｂと接続されている。電源７ａの負極は、スイッチ７ｂ及び２本の配線を介して第１陰極４－２ｂ及び第２陰極５－２ｂと接続されており、切替スイッチを切り替えることにより、第１陰極４－２ｂ及び第２陰極５－２ｂに選択的に負電圧を印加することができる。

電解液供給部８は、電解液２５ａとして例えば２０％塩化ナトリウム水溶液（塩水）を貯溜した塩水タンク（電解液タンク）２５と、塩水タンク２５から電解液室５－２の下方に塩水を導く供給配管８ａと、供給配管８ａ中に設けられた送液ポンプ２９と、電解液室５－２の上方から塩水を排出する排水配管８ｆとを備えている。
供給配管８ａは、電解液室５－２の第１電解液室５－２ｃの下部に設けられた第１電解液供給口５－２ｆに接続して塩水を供給する供給配管８ｂと、電解液室５－２の第２電解液室５－２ｄの下部に設けられた第２電解液供給口５－２ｇに接続して塩水を供給する供給配管８ｃに分岐しており、電解液は第１電解液室５－２ｃと第２電解液室５－２ｄに別々に供給されている。ここでは、塩水タンク２５からの供給配管８ｂ、及び供給配管８ｃを、貯水槽３２の底に設けられた貫通孔３２ｂ、３２ｃを通して、第１電解液室５－２ｃの下部及び第２電解液室５－２ｄの下部に接続している。

第１電解液室５－２ｃの上部には、第１電解液排出口５－２ｈと接続され、第１電解液室５－２ｃ内を流れた電解液を排水する第１電解液排出ラインとしての排水配管８ｄが接続され、第２電解液室５－２ｄの上部には、第２電解液排出口５－２ｉと接続され、第２電解液室５－２ｄ内を流れた電解液を排水する第２電解液排出ラインとしての排水配管８ｅが接続されている。このため、第１電解液室５－２ｃにおける塩水の流れは、第２電解液室５－２ｄにおける塩水の流れとは別になっている。排水配管８ｄと排水配管８ｅは合流されて排水配管８ｆとなり、排水配管８ｄと排水配管８ｅの電解液は混合して排出される。

貯水槽３２内の貯水領域１０－３には、初期状態では電解原水、例えば、水道水が貯留されている。電解を行うと、陽極生成水と陰極生成水は、電解原水に混合される。このように、貯水領域１０－３は、給水源、陽極室に水を供給する第１給水ライン、陰極室に水を供給する第２給水ライン、陽極生成水と陰極生成水を混合して混合生成水（第１混合生成水）を作成する第１生成水混合部としての機能を兼ね備えている。貯水槽３２によって得られる混合生成水は、微酸性・中性付近にｐＨ制御された次亜塩素酸水である。貯水槽３２には、必要に応じて、図示しない攪拌器を設置することができる。その他、各配管に開閉バルブあるいは流量調整弁を設けてもよい。

上記のように構成された電解水生成装置１－５により、実際に塩水を電解して酸性水（次亜塩素酸及び塩酸）とアルカリ性水（水酸化ナトリウム）を生成し、混合生成水を得る動作について説明する。
図１３に示すように、送液ポンプ２９を作動させ、塩水タンク２５から電解セル２－３の第１電解液室５－２ｃ及び第２電解液室５－２ｄに塩水を供給する。陽極室３－２及び陰極室４－２には貯水領域１０－３の水が充填されている。
スイッチ７ｂを第１陰極４－２ｂに切り替えて給電するとき、正電圧及び負電圧は電源７ａから陽極３－２ｂ及び第１陰極４－２ｂにそれぞれ印加される。
第１電解液室５－２ｃ及び第２電解液室５－２ｄへ流入した塩水中に電離しているナトリウムイオンは、第１陰極４－２ｂに引き寄せられ、第２隔膜４－２ａを通過して、陰極室４－２へ流入する。第３隔膜５－２ａは中性膜であるため、ナトリウムイオンは十分透過可能である。その後、第１陰極４－２ｂで水が電気分解されて陰極室４－２内に水素ガスと水酸化ナトリウムが生成される。生成された水酸化ナトリウム水溶液及び水素ガスは、陰極室４－２から貯水槽３２内の原水に混入する。

第１電解液室５－２ｃ及び第２電解液室５－２ｄの塩水中に電離している塩素イオンは、陽極３－２ｂに引き寄せられ、第１隔膜３－２ａを通過して、陽極室３－２へ流入する。そして、陽極３－２ｂにて塩素が酸化されて、塩素ガスが生成する。その後直ちに塩素ガスが水と反応して次亜塩素酸と塩酸を生じる。
陽極室３で生成された次亜塩素酸と塩酸は、貯水槽３２内の原水と混入する。このようにして、貯水槽３２内に混合生成水としてｐＨが調整された次亜塩素酸水が得られる。

また、スイッチ７ｂ（切替スイッチ）を第２陰極５－２ｂに切り替えて給電するとき、正電圧及び負電圧は電源７ａから陽極３－２ｂ及び第２陰極５－２ｂにそれぞれ印加される。第１電解液室５－２ｃ及び第２電解液室５－２ｄ内の塩水中に電離しているナトリウムイオンは、第２陰極５－２ｂに引き寄せられる。第１電解液室５－２ｃのナトリウムイオンは、第３隔膜５－２ａを透過して第２電解液室５－２ｄの第２陰極５－２ｂに到達することができる。第２陰極５－２ｂにおける塩水の電気分解により、第２電解液室５－２ｄにおいて水素ガスと水酸化ナトリウム水溶液が生成される。これにより、第２電解液室５－２ｄ内は、アルカリ側にシフトする。生成されたアルカリ性水としての水酸化ナトリウム水溶液及び水素ガスは、第２電解液室５－２ｄにおける塩水の流れによって第２電解液室５－２ｄから排水配管８ｅに流出した後、排水配管８ｄの電解液と混合して排水配管８ｆにより外に排出される。このように、第２電解液室５－２ｄで生成したアルカリ性水は、陰極室４－２及び第１電解液室５－２ｃに流入せずに第２電解液室５－２ｄから排出されるので、陰極室４－２及び第１電解液室５－２ｃは、アルカリ側にシフトしない。このため、第１電解液室５－２ｃ内の第１隔膜３－２ａは強アルカリに晒されることがなく、劣化しにくくなる。また、陰極室４－２では、貯水槽３２の水に、アルカリ性水としての水素ガスと水酸化ナトリウム水溶液はほぼ混入しない。

第１電解液室５－２ｃ及び第２電解液室５－２ｄ内の塩水中に電離している塩素イオンは、陽極３－２ｂに引き寄せられ、第１隔膜３－２ａを通過して、陽極室３－２へ流入する。このとき、第１電解液室５－２ｃの塩素イオンは、第３隔膜５－２ａを透過することができる。そして、陽極３－２ｂにて塩素イオンが酸化され塩素ガスが発生する。その後、塩素ガスは陽極室３－２内で水と反応して次亜塩素酸と塩酸を生じる。生成された次亜塩素酸と塩酸は、陽極室３－２から貯水槽３２の水に混入される。このとき、第２電解液室５－２ｄで生成したアルカリ性水は外へ排出され、陰極室４－２にはアルカリ性水はほとんど混入していない。このため、第２陰極５－２ｂに給電するときに、貯水槽３２内に混合生成水として得られる次亜塩素酸水のｐＨは、第１陰極４－２ｂに給電するときに、貯水槽３２内に混合生成水として得られる次亜塩素酸水のｐＨよりも低くなる。
原水として用いられる水は地域、場所により含まれる不純物が異なり、特に炭酸成分には弱アルカリ性に向かう干渉効果がある。そのため、用いる水によってはｐＨ調整点が合わず、僅かにずれてしまうことが考えられる。一般的には、炭酸イオンはアルカリ成分のカウンターイオンとして水に溶解しているため、硬水ほどアルカリ側にずれやすく、軟水（究極は純水）ほど酸側にずれ易い。

これに対し、実施形態に係る電解水生成装置１－５を用いると、電解液室５－２に第２陰極５－２ｂを設けて、スイッチ７ｂを第１陰極４－２ｂまたは第２陰極５－２ｂに切り替えて給電することにより、陰極室４－２内の第１陰極４－２ｂと第２電解液室５－２ｄの第２陰極５－２ｂを選択的に切り替えて通電し、陰極室４－２における水酸化ナトリウム水溶液及び水素ガスの貯水部への混入を制御して、貯水槽３２内の混合生成水として得られる次亜塩素酸水のｐＨを調整することができる。これにより、原水の水質に変動があっても混合生成水のｐＨは随時調整可能となり、混合生成水として得られる次亜塩素酸水のｐＨを微酸性・中性付近に制御することが可能となる。また、第２陰極５－２ｂと第１隔膜３－２ａとの間に第３隔膜５－２ａを設け、電解液室５－２を、陽極室３－２側の第１電解液室５－２ｃ及び陰極室４－２側の第２電解液室５－２ｄに分離することにより、給電部７からの通電を第２陰極５－２ｂに切り替えたとき、第２電解液室５－２ｄの電解液ｐＨはアルカリ側にシフトするが、アルカリ性物質は第２電解液の流れにより排出され、第１電解液の流れにはほとんど混入しないので、第１電解液室５－２ｃのｐＨは第２電解液室５－２ｄのｐＨよりも中性に近くに維持できるため、第１電解液室５－２ｃの第１隔膜３－２ａは劣化しにくく耐久性が良好となる。このように、第５実施形態によれば、長期間の使用が可能な電解水生成装置が得られる。

陽極３－２ｂ及び第１陰極４－２ｂに電圧が印加されているとき、陽極室３－２及び陰極室４－２は、各々、酸性水の濃度が高い領域、アルカリ性水の濃度が高い領域となるが、貯水槽３２内に図示しない攪拌機を設けることにより、水のｐＨを微酸性・中性に近づけて水質を均一にすることが可能となる。
第５実施形態に係る電解水生成装置を用い、以下のように、通電比率による水質変更試験、及び連続稼働試験を行った。

通電比率による水質変更試験
電解水生成装置１－５を用い、純水を原水として貯水槽３２に２０Ｌ貯留し、電解電流を２Ａに固定し、１サイクルを１０秒とし、１サイクルにおける第１陰極４－２ｂ及び第２陰極５－２ｂへの通電を切り替えて通電時間の比率を種々変更し、それぞれの通電比率で６０分間電解し、混合生成水の水質変化（ｐＨ及び有効塩素濃度）を測定した。
図１４は、第５実施形態１－５に係る電解水生成装置における第２陰極５－２ｂの通電比率（デューティ比）と混合生成水の水質との関係を表すグラフ図である。

特性線１１５は、第２陰極５－２ｂの通電比率に対するｐＨの変化を示し、特性線１１６は、第２陰極５－２ｂの通電比率に対する有効塩素濃度の変化を示している。
第２陰極の通電比率は、１サイクルの時間に対する第２陰極５－２ｂの通電時間の比率である。混合生成水の水質（ｐＨ及び有効塩素濃度）の測定は、通電切替による水質差異が十分に積算されて影響しないように、混合生成水を十分拡販したのちに行なった。また電解水の生成中、第１電解液室５－２ｃ、第２電解液室５－２ｄには、各々２０％塩化ナトリウム水溶液を３ｍＬ／分送液した。
特性線１１５に示すように、第２陰極５－２ｂを用いないとき（通電比率０％）は、混合生成水はアルカリ性にあることがわかる。これは第１陰極４－２ｂで生成されたアルカリ物質がすべて生成水に混合されるためである。

これに対し、第２陰極５－２ｂの通電比率を０から上げていくと、特性線１１６に示すように混合生成水の有効塩素濃度はほぼ一定ながら、特性線１１５に示すようにｐＨは酸性化していく。これは、第２陰極５－２ｂで生成されたアルカリ性物質が第２電解液室５－２ｄ中にだけ放出され、混合生成水には混合されないためである。第５実施形態に使用される原水の場合は、第２陰極５－２ｂの通電比率が２０％付近から大きくｐＨが変動し、酸性化する。第２陰極５－２ｂの通電比率を２２％から２７％に設定すると、腐食等の影響が少なく、活性成分であるＨＣｌＯの存在比率の高い微酸性域（ｐＨ５～６．５）の酸性水（次亜塩素酸水）を得ることができる。さらに、第２陰極５－２ｂの通電比率を上げ、第１陰極４－２ｂを用いず第２陰極５－２ｂだけを用いると（通電比率１００％）では、混合生成水は強酸性にあることがわかる。これは第１陰極４－２ｂではアルカリ物質は生成されず、原水がそのまま次亜塩素酸と塩酸と混合され、陽極室３－２で生成した酸性水の水質がそのまま表れる。

本実施形態では、純水を原水に用いた。これより硬水を用いると微酸性域を示す第２陰極５－２ｂの通電比率は大きい方にシフトする。
連続稼働試験
電解水生成装置１－５を用い、以下のように連続稼働試験を行った。
原水として、純水を貯水槽３２に２０Ｌ貯留した。電解水の生成中、第１電解液室５－２ｃ、第２電解液室５－２ｄには、２０％塩化ナトリウム水溶液を３ｍＬ／分で送液した。電解電流を２Ａに固定し、１サイクルを１０秒とし、混合生成水のｐＨが６となるように、第２陰極５－２ｂの通電比率を６０％（第１陰極４－２ｂへの通電時間４秒、第２陰極５－２ｂの通電時間６秒）と設定し、６０分間電解した。６０分ごとに貯水槽の水を入れ替えながら、電解水生成装置を約７００時間運転し、得られた第１混合生成水のｐＨ及び有効塩素濃度を初期は２４時間毎に、その後は1週間ごとに測定した。

また、比較例３として、電解セル２－３の電解液室５－２に第３隔膜５－２ａを設けないこと以外は第５実施形態と同様の構成を有する電解水生成装置を用意し、同様の条件で電解水生成装置を約７００時間運転し、得られた混合生成水の水質の変化として、ｐＨ及び有効塩素濃度を同様に測定した。
得られた結果を図１５に示す。
図１５は、第５実施形態に係る電解水生成装置１－５の連続稼働試験結果を表すグラフ図を示す。
図において、横軸は、動作時間である。特性線１１７は、電解水生成装置１－５により得られた混合生成水のｐＨの変化を示す。また、特性線１１８は、電解水生成装置１－５により得られた混合生成水の有効塩素濃度の変化を示す。特性線１２０は、比較例３の有効塩素濃度、特性線１１９は比較例３のｐＨをそれぞれ示す。

比較例３では、４８時間を超えたところから、特性線１１９に示すようにｐＨが上昇し、特性線１２０に示すように有効塩素濃度が減少するという現象が確認された。比較例３の電解セルを分解して調査したところ、陽極室の第１隔膜が白濁し、ところどころ膜が破けていることが確認された。このことから、第２陰極で生成されたアルカリ性物質により、電解液室がアルカリ化して、電解液室と接する第１隔膜が変質して、破断に至ったと考えられる。一方、第５実施形態に係る電解水生成装置１－５では、長時間稼働しても、特性線１１８、及び１１７に示すように、有効塩素濃度及びｐＨは一定であり、混合生成水の水質の変化は認められない。これは、電解液室５－２を、イオン透過の選択性のない中性膜からなる第３隔膜５－２ａで陽極室３－２側の第１電解液室５－２ｃと陰極室４－２側の第２電解液室５－２ｄに仕切り、第２電解液室５－２ｄ内に第３隔膜５－２ａと近接対向して第２陰極５－２ｂを設けたことにより、第２陰極５－２ｂで生成されたアルカリ性物質は第２電解液室５－２ｄ内だけで生成され、ただちに第２電解液室５－２ｄから排出され、第１隔膜３－２ａへのアルカリ性物質への作用が抑制されたためであると考えられる。

このように、電解液室５－２を、イオン透過の選択性のない中性膜からなる第３隔膜５－２ａで陽極室３－２側の第１電解液室５－２ｃと陰極室４－２側の第２電解液室５－２ｄに仕切り、第２電解液室５－２ｄ内に第３隔膜５－２ａと近接対向して第２陰極５－２ｂを設けたことにより、原水のＣａ硬度が異なる原水を使用しても、第２陰極５－２ｂの通電比率を変えることで微酸性の混合生成水を生成することが可能で、しかも長時間動作しても、安定して微酸性の混合生成水を生成することが可能である。また、季節変動などで、原水の水質が変動し、混合生成水のｐＨ微酸性域から外れた場合、第２陰極５－２ｂの通電比率を変更することで容易に微酸性域に調整が可能である。

第５実施形態の応用例
図１６に、第５実施形態に係る貯水式の電解水生成装置の応用例を概略的に表す図を示す。
図１６に示す電解水生成装置１－６は、塩水タンク（電解液タンク）２５からの供給配管８ａ、及び供給配管８ｂを、第１電解液室５－２ｃの下部及び第２電解液室５－２ｄの下部に、直接接続して、貫通孔３２ｂ、３２ｃを持たない貯水容器３２－１内に投入して設置していることが図１３の電解水生成装置１－５とは異なり、それ以外は、図１３に示した電解水生成装置と同様の構成を有し、同様の作用効果を有する。
電解水生成装置１－６を用いると、貯水槽３２の代わりに、貯水領域１０－３が確保可能な任意の貯水容器３２－１を使用することが可能となり、電解セル２－３を貯水槽３２に設置する工事を行わなくても、単に、電解セル２－３を任意の貯水容器３２－１に投入するだけで簡単に使用することができるので低コストである。このような構成は、電解セル２－３をより小型化した場合により好適である。なお、この場合には、供給配管８ａ及び排水配管８ｆを柔軟性がある材料によって構成すると、電解セル２－３の取り扱いが容易になるため好ましい。

（第６実施形態）
図１７は、第６実施形態に係る貯水式の電解水生成装置を概略的に示す図である。
図示するように、電解水生成装置１－７は、所謂３室型の電解槽（電解セル）２－４を用いている。電解セル２－４の内部は、第１隔膜（陽極側隔膜、陰イオン交換膜）３－２ａ及び第２隔膜（陰極側隔膜、陽イオン交換膜）４－２ａにより、隔膜間に規定された電解液室５－２と、電解液室５－２の両側に位置する陽極室３－２及び陰極室４－２との３室に仕切られている。陽極室３－２内に陽極３－２ｂが設けられ、第１隔膜３－２ａに対向している。陰極室４－２内に陰極４－２ｂが設けられ、第２隔膜４－２ａに対向している。陽極３－２ｂ及び陰極４－２ｂは、ほぼ等しい大きさの矩形板状に形成され、電解液室５－２及び第１、第２隔膜３－２ａ、４－２ａを間に挟んで、互いに対向している。

電解液室５－２は、イオン透過の選択性がなく陽イオン及び陰イオンの通過が可能な中性膜からなる第３隔膜５－２ａで陽極室３－２側の第１電解液室５－２ｃと陰極室４－２側の第２電解液室５－２ｄに仕切られている。第２電解液室５－２ｄには、第３隔膜５－２ａと近接対向して第２陰極５－２ｂが設けられている。第２陰極５－２ｂは、陽極３－２ｂと第１陰極４－２ｂと同様に、陽極３－２ｂと第１陰極４－２ｂとほぼ等しい大きさの矩形形状に形成されている。また、第２陰極５－２ｂは、Ｔｉに多数の透孔が形成された金属板もしくは多数の透孔が形成されたＴｉからなる金属板にＩｒ、Ｐｔなどの触媒を塗布したいわゆる不溶性電極で構成することができる。
この電解セル２－４では、陽極室３－２を区画するセル３１ａの一部が開放されている。また、同様に、陰極室４－２を区画するセル３１ｂの一部が開放されている。
さらに、陽極室３－２側の第１電解液室５－２ｃの少なくとも一部に、アルカリ性物質の拡散を制御する透水性の拡散抑制部材である多孔質部材５－２ｅを備える。この多孔質部材５－２ｅとしては、プラスチック焼結多孔質体（富士ケミカル社製）が設けられている。

給電部７は、電源７ａ、この電源７ａを制御する制御部７ｃ、及び第１陰極４－２ｂ及び第２陰極５－２ｂへの給電を切り替えるスイッチ７ｂ有している。電源７ａの正極は、配線を介して陽極３－２ｂに接続されている。電源７ａの負極は、スイッチ７ｂ及び２本の配線を介して、第１陰極４－２ｂ及び第２陰極５－２ｂに接続されている。すなわち、スイッチ７ｂを切り替えることにより、第１陰極４－２ｂまたは第２陰極５－２ｂに選択的に負電圧を印加することができる。スイッチ７ｂは、ユーザーにより操作可能に構成されている。
その他、電解水生成装置１－７は、電解セル２－４の第１及び第２電解液室５－２ｃ、５－２ｄに電解液、例えば、塩水を供給する電解液供給部８を備え、前述した第５実施形態に係る電解水生成装置１－５と同様に構成されている。

第６実施形態において、電解水生成装置１－７から排水される混合生成水は、中性付近にｐＨ制御した次亜塩素酸水である。すなわち、通常の生成動作において、陽極３－２ｂに正電圧、第１陰極４－２ｂまたは第２陰極５－２ｂに選択的に負電圧が印加される。本実施形態によれば、スイッチ７ｂを切り替えて、第２陰極５－２ｂに電圧を印加することにより、接続デューティによる更になるｐＨ調整を行うことが可能となる。さらに、多孔質部材５－２ｅを設けることにより、第２電解液室５－２ｄ内で生成したアルカリ性物質が、電解水生成装置１－７を停止した際に、第１電解液室５－２ｃ及び第１電解液室５－２ｃと接している第１隔膜３－２ａへ拡散することを抑制できる。

また、第６実施形態に係る電解水生成装置１－７を用いると、第１実施形態と同様に、原水の水質に変動があっても混合生成水のｐＨが随時調整可能となり、混合生成水として得られる次亜塩素酸水のｐＨを微酸性・中性付近に制御することが可能となる。また、第３隔膜５－２ａにより電解液室５－２を第１電解液室５－２ｃと第２電解液室５－２ｄに分離することにより、給電部７からの通電を第２陰極５－２ｂに切り替えたとき、第２電解液室５－２ｄの電解液ｐＨはアルカリ側にシフトするが、アルカリ性物質は第２電解液の流れにより排出され、第１電解液の流れにはほとんど混入しないので、第１電解液室５－２ｃの第１隔膜３－２ａが劣化しにくく耐久性が良好となる。このため、第６実施形態によれば、長期間の使用が可能な電解水生成装置が得られる。

なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の各実施形態及び各変形例に限定されるものではなく、その技術的範囲において他の様々な変形例が考えられる。また、本発明の主旨を逸脱しない限り、上記各実施形態及び各変形例で挙げた構成を取捨選択すること、及び他の構成に適宜変更することが可能である。

本発明は、業務用の電解水生成装置、及び家庭用の小型化された電解水生成装置として利用可能である。

１、１－１、１－２、１－３、１－４、１－５、１－６、１－７…電解水生成装置、２、２’、２－１、２－２、２－３、２－３’、２－４…電解セル、３、３－１、３－２…陽極室、３ａ、３－１ａ、３－２ａ…第１隔膜、３ｂ、３－１ｂ、３－２ｂ…陽極、４、４－１、４－２…陰極室、４ａ、４－１ａ、４－２ａ…第２隔膜、４ｂ、４－１ｂ、４－２ｂ…第１陰極、５、５－１、５－２…電解液室、５ａ、５－１ａ、５－２ａ…第３隔膜、５ｂ、５－１ｂ、５－２ｂ…第２陰極、５ｃ、５－１ｃ、５－２ｃ…第１電解液室、５ｄ、５－１ｄ、５－２ｄ…第２電解液室、５ｅ、５－２ｅ…拡散抑制部材（多孔質部材）、７…給電部、７－１…給電部（第２給電部）、７ｂ…スイッチ、７－１ｂ…スイッチ（第２スイッチ）、７ｃ、７－１ｃ…制御部、８ａ、８－１ａ…供給配管、８ｂ、８－１ｂ…供給配管（第１電解液供給ライン）、８ｃ、８－１ｃ…供給配管（第２電解液供給ライン）、１０…第１生成水混合部、１０－１…第１生成水混合部、１０－１ｅ…第２生成水混合部、１０－２…第３生成水混合部、１０－２ａ…第４生成水混合部、１０－３…貯水領域、１０ｓ…混合生成水供給ライン、１２…オンラインｐＨメーター（ｐＨ測定部）

Claims (13)

1. 電解液を収容する電解液室と、
   第１隔膜により前記電解液室に対して仕切られた陽極室と、
   第２隔膜により前記電解液室に対して仕切られた陰極室と、
   前記第１隔膜に近接対向して前記陽極室に設けられた陽極と、
   前記第２隔膜に近接対向して前記陰極室に設けられた第１陰極と、
   前記電解液室に設けられ、前記第１隔膜を介して前記陽極に対向する第２陰極と、
   前記第２陰極と前記第１隔膜との間に設けられ、前記電解液室内を、前記陽極室側の第１電解液室、及び前記陰極室側の第２電解液室に分離する第３隔膜と、を備え、
   前記第２電解液室には、前記第３隔膜に近接対向して前記第２陰極が設けられる電解セル。
2. 前記第１電解液室に設けられた第１電解液供給口と、前記第２電解液室に設けられた第２電解液供給口とをさらに備えた請求項１に記載の電解セル。
3. 前記第１隔膜は陰イオン交換膜を含み、前記第２隔膜は陽イオン交換膜を含み、前記第３隔膜は中性膜を含む請求項１または２に記載の電解セル。
4. 前記第１電解液室の少なくとも一部に、透水性の拡散抑制部材をさらに含む請求項１ないし３のいずれか１項に記載の電解セル。
5. 前記陽極室の一部、及び前記陰極室の一部が開放されている請求項１ないし４のいずれか１項に記載の電解セル。
6. 電解液を収容する電解液室、
   第１隔膜により前記電解液室に対して仕切られた陽極室、
   第２隔膜により前記電解液室に対して仕切られた陰極室、
   前記第１隔膜に近接対向して前記陽極室に設けられた陽極、
   前記第２隔膜に近接対向して前記陰極室に設けられた第１陰極、
   前記電解液室に設けられ、前記第１隔膜を介して前記陽極に対向する第２陰極、及び
   前記第２陰極と前記第１隔膜との間に設けられ、前記電解液室内を、前記陽極室側の第１電解液室、及び前記陰極室側の第２電解液室に分離する第３隔膜、を備え、
   前記第２電解液室には、前記第３隔膜に近接対向して前記第２陰極が設けられる第１電解セルと、
   前記陽極、前記第１陰極、及び前記第２陰極に給電する第１給電部と、
   前記第１給電部から前記第１陰極及び／または第２陰極へ通電するスイッチと、
   前記第１電解セルにおいて電解液を電解することで得られる陽極生成水と陰極生成水を混合して第１混合生成水を作成する第１生成水混合部と、を備える電解水生成装置。
7. 前記第１電解セルの第１電解液室に接続され、前記第１電解液室に電解液を供給する第１電解液供給ラインと、前記第１電解セルの第２電解液室に接続され、前記第２電解液室に電解液を供給する第２電解液供給ラインとをさらに備えた請求項６に記載の電解水生成装置。
8. 前記第１混合生成水のｐＨを測定するｐＨ測定部と、前記ｐＨ測定部に接続され、前記第１混合生成水のｐＨ測定結果に基づき、前記第１陰極及び／または第２陰極へ通電するスイッチを制御する制御部とをさらに備える請求項６または７に記載の電解水生成装置。
9. 電解液を収容する電解液室、
   第１隔膜により前記電解液室に対して仕切られた陽極室、
   第２隔膜により前記電解液室に対して仕切られた陰極室、
   前記第１隔膜に近接対向して前記陽極室に設けられた陽極、
   前記第２隔膜に近接対向して前記陰極室に設けられた第１陰極、
   前記電解液室に設けられ、前記第１隔膜を介して前記陽極に対向する第２陰極、及び
   前記第２陰極と前記第１隔膜との間に設けられ、前記電解液室内を、前記陽極室側の第１電解液室、及び前記陰極室側の第２電解液室に分離する第３隔膜、を備え、前記第２電解液室には、前記第３隔膜に近接対向して前記第２陰極が設けられ、前記第１電解セルの前記第１生成水混合部の後段に設けられる第２電解セルと、
   前記第２電解セルの陽極、第１陰極、及び第２陰極に給電する第２給電部と、
   前記第２電解セルの前記給電部から前記第１陰極及び／または前記第２陰極へ通電する第２スイッチと、
   前記第２電解セルにおいて電解液を電解することで得られる陽極生成水と陰極生成水を混合して第２混合生成水とする第２生成水混合部と、をさらに備え、
   前記第１生成水混合部は、前記第２電解セルの前記陽極室及び前記陰極室に接続され、前記第１混合生成水を供給する混合生成水供給ラインとして使用される請求項６ないし８のいずれか１項に記載の電解水生成装置。
10. 電解液を収容する電解液室、
    第１隔膜により前記電解液室に対して仕切られた陽極室、
    第２隔膜により前記電解液室に対して仕切られた陰極室、
    前記第１隔膜に近接対向して前記陽極室に設けられた陽極、
    前記第２隔膜に近接対向して前記陰極室に設けられた第１陰極、
    前記電解液室に設けられ、前記第１隔膜を介して前記陽極に対向する第２陰極、及び
    前記第２陰極と前記第１隔膜との間に設けられ、前記電解液室内を、前記陽極室側の第１電解液室、及び前記陰極室側の第２電解液室に分離する第３隔膜、を備え、前記第２電解液室には、前記第３隔膜に近接対向して前記第２陰極が設けられ、前記第１電解セルと並列して配置された第２電解セルと、
    前記第２電解セルの前記陽極、前記第１陰極、及び前記第２陰極に給電する第２給電部と、
    前記第２電解セルの前記給電部から前記第１陰極及び／または第２陰極へ通電する第２スイッチと、をさらに備え、
    前記第１生成水混合部は、前記第２電解セルにおいて電解液を電解することで得られる陽極生成水と陰極生成水がさらに混合される請求項６ないし８のいずれか１項に記載の電解水生成装置。
11. 前記第１隔膜は陰イオン交換膜を含み、前記第２隔膜は陽イオン交換膜を含み、前記第３隔膜は中性膜を含む請求項６ないし１０のいずれか１項に記載の電解水生成装置。
12. 前記第１電解液室の少なくとも一部に、透水性の拡散抑制部材をさらに含む請求項６ないし１１のいずれか１項に記載の電解水生成装置。
13. 前記陽極室の一部、及び前記陰極室の一部が開放されている請求項６ないし１２のいずれか１項に記載の電解水生成装置。

Images