JP7407369B2 - 電解水生成装置および電解水生成装置の洗浄方法 - Google Patents

Description

本開示は、電解水生成装置および電解水生成装置の洗浄方法に関する。

従来から、たとえば、家庭の飲用水の生成に用いられる電解水生成装置の開発が行われている。このような従来の電解水生成装置においては、以下に記載された特許文献１に開示されているように、第１の電解槽と第２の電解槽とが流路において直列に接続されているものがある。

上記した従来の電解水生成装置においては、第１の電解槽は、第１の陰極を有する第１の陰極室と第１の陽極を有する第１の陽極室とを備えている。また、第１の電解槽は、第１の陰極室と第１の陽極室とを仕切る陽イオン交換膜を備えている。一方、第２の電解槽は、第２の陰極を有する第２の陰極室と第２の陽極を有する第２の陽極室とを備えている。また、第２の電解槽は、第２の陰極室と第２の陽極室とを仕切り、分子の通過を抑制するが、陽イオンおよび陰イオンを通過させる中性隔膜を備えている。

このような電解水生成装置を用いると、第１の陰極室で水素濃度が高められた水を第２の陰極室に供給して電解処理を施すことができる。その結果、水素の溶解量が比較的高く、かつ、ｐＨの値が比較的高いアルカリイオン水を得ることができる。

特開２０１８－１８７５７６号公報

ところで、上記した従来の電解水生成装置においては、電解槽に配置された電極の性能を維持するために、電解槽内に水を貯留した状態で、電解の時とは逆の極性で電極に電圧を付与する、いわゆる逆洗浄を行えるようにするのが好ましい。

しかしながら、逆洗浄を行うと、第１の陰極室および第２の陰極室に貯留される水の液性が酸性となってしまう。そして、このような水は飲用には適していないため、逆洗浄を行った後に装置の外部に排出させるのが好ましい。

そこで、本開示は、逆洗浄後に装置内に貯留されている水をより確実に排出することが可能な電解水生成装置および電解水生成装置の洗浄方法を得ることを目的とする。

本開示の一態様にかかる電解水生成装置は、第１の陰極室と、第１の陽極室と、前記第１の陰極室と前記第１の陽極室とを仕切る陽イオン交換膜と、を含む第１の電解槽と、第２の陰極室と、第２の陽極室と、前記第２の陰極室と前記第２の陽極室とを仕切り、分子の通過を抑制するが、陽イオンおよび陰イオンを通過させる中性隔膜と、を含む第２の電解槽と、入水口と、前記入水口と連なる幹入力流路と、前記幹入力流路から分岐し、前記第１の陰極室の入口に接続された陰極側入力流路と、前記幹入力流路から分岐し、前記第１の陽極室の入口に接続された陽極側入力流路と、前記第１の陰極室の出口と前記第２の陰極室の入口とに接続された陰極側中継流路と、前記第１の陽極室の出口と前記第２の陽極室の入口とに接続された陽極側中継流路と、前記第２の陰極室の出口に接続された陰極側吐水流路と、前記第２の陽極室の出口に接続された陽極側排水流路と、前記陰極側吐水流路に接続された吐水口と、前記陽極側排水流路に接続された排水口と、前記幹入力流路から分岐する幹バイパス流路と、前記幹バイパス流路から分岐し、前記陰極側中継流路に接続された陰極側バイパス流路と、前記幹バイパス流路から分岐し、前記陽極側中継流路に接続された陽極側バイパス流路と、前記幹入力流路と前記幹バイパス流路との分岐部に配置された流路切替弁と、前記分岐部と前記陽極側排水流路とに接続された逆洗浄排水流路と、前記陽極側排水流路における前記逆洗浄排水流路との分岐部と前記排水口との間に配置された排水弁と、を備え、前記流路切替弁が、前記入水口と前記幹入力流路との連通および前記入水口と前記幹バイパス流路との連通が可能な第１のモードと、前記排水口と前記幹入力流路との連通および前記排水口と前記幹バイパス流路との連通が可能な第２のモードと、を切り替えることができるように配置されている。

本開示によれば、逆洗浄後に装置内に貯留されている水をより確実に排出することが可能な電解水生成装置および電解水生成装置の洗浄方法を得ることができる。

実施の形態にかかる電解水生成装置の全体構成を模式的に示す図である。 実施の形態にかかる電解水生成装置の陽イオン交換膜の化学的作用を説明するための図である。 実施の形態にかかる電解水生成装置の第１の電解槽の内部で生じる化学的作用を説明するための図である。 実施の形態にかかる電解水生成装置において、第１の陰極と第１の陽極との間に直流電圧を印加せずに、流水が第１の電解槽を通過した場合に、第１の電解槽内の陽イオン交換膜に蓄積された他の陽イオンの量がかなり多いことを示す図である。 実施の形態にかかる電解水生成装置の第２の電解槽の内部で生じる化学的作用を説明するための図である。 実施の形態にかかる電解水生成装置において、流路切替弁によって第２のモードに切り替えられた状態を模式的に示す図である。 実施の形態にかかる電解水生成装置において、流路切替弁によって第１のモードに切り替えられた状態を模式的に示す図である。 実施の形態にかかる電解水生成装置の初期通水時の動作を説明する図である。 実施の形態にかかる電解水生成装置の水素水モードを選択した時の動作を説明する図である。 実施の形態にかかる電解水生成装置のアルカリイオン水モードを選択した時の動作を説明する図である。 実施の形態にかかる電解水生成装置の浄化水モードを選択した時の動作を説明する図である。 実施の形態にかかる電解水生成装置の逆洗浄方法を説明する図であって、第２の電解槽を第１の電解槽よりも先に逆洗浄している状態を説明する図である。 実施の形態にかかる電解水生成装置の逆洗浄方法を説明する図であって、第２の電解槽を逆洗浄した後に第１の電解槽を逆洗浄している状態を説明する図である。 実施の形態にかかる電解水生成装置の逆洗浄方法を説明する図であって、逆洗浄後に装置内の水を排水している状態を説明する図である。 比較例にかかる電解水生成装置の逆洗浄方法を説明する図であって、第１の電解槽を第２の電解槽よりも先に逆洗浄している状態を説明する図である。 比較例にかかる電解水生成装置の逆洗浄方法を説明する図であって、第１の電解槽を逆洗浄した後に第２の電解槽を逆洗浄している状態を説明する図である。 実施の形態にかかる電解水生成装置の逆洗浄方法を説明する図であって、通水しながら逆洗浄を行っている状態を説明する図である。

以下、図面を参照しながら実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。たとえば、既によく知られた事項の詳細説明、または、実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。

なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図していない。

まず、図１～図７を用いて、本実施の形態にかかる電解水生成装置３００を説明する。

図１に示されるように、本実施の形態にかかる電解水生成装置３００は、アルカリイオン水などの電解処理された水を生成することが可能な装置であり、内部に流水の流路が配置された筐体３１０を備えている。

この筐体３１０からは、吐水口５ａＣを有する陰極側吐水流路５Ｃの一部をなす配管（吐水管）が突出している。また、排水口５ａＡを有する陽極側排水流路５Ａの一部をなす配管（排水管）も筐体３１０から突出している。なお、流水の流路の詳細については後述する。

このような電解水生成装置３００は、たとえば、排水口５ａＡがシンク部Ｋａ内に位置するように筐体３１０をキッチンシンクＫの上面に配置した状態で使用することができる。こうすれば、電解水生成装置３００で生成されたアルカリイオン水等の所望の水を吐水口５ａＣから取り出しつつ、酸性水等の飲用に適さない水を排水口５ａＡからシンク部Ｋａに排水させることができる。

この電解水生成装置３００は、図１に示されるように、互いに直列に接続された第１の電解槽１００および第２の電解槽２００を備えている。本実施の形態においては、第１の電解槽１００が流水の流路の上流側に設けられ、第２の電解槽２００が流水の流路の下流側に設けられている。こうすることで、アルカリイオン水を得る場合に、流水が、第１の電解槽１００を通過した後に、第２の電解槽２００を通過することを選択できるようになっている。

なお、第２の電解槽２００のみを用いて、電解水素水を生成すること、すなわち、流水のｐＨおよび水素ガス濃度の双方を高めることも可能である。ただし、本実施の形態においては、流水中のｐＨの値を増加させる程度に比較して、流水中の水素ガス濃度を増加させる程度を相対的に大きくするために、第２の電解槽２００に加えて、第１の電解槽１００が設けられている。

第１の電解槽１００は、第１の陰極１Ｃを有する第１の陰極室１０Ｃおよび第１の陽極１Ａを有する第１の陽極室１０Ａを含んでいる。第１の陰極１Ｃおよび第１の陽極１Ａは、いずれも、白金系金属が被覆されたメッシュ状、ポーラス状、またはソリッド状の平板によって構成されており、互いに平行に配置されている。

また、第１の電解槽１００は、第１の陰極室１０Ｃと第１の陽極室１０Ａとを仕切る陽イオン交換膜１０を含んでいる。陽イオン交換膜１０としては、たとえば、スルホン酸基（－ＳＯ_３Ｈ）を有するフッ素系の樹脂材料からなる固体高分子材料が用いられている。

そして、本実施の形態では、第１の陰極１Ｃおよび第１の陽極１Ａは、それぞれ、陽イオン交換膜１０の一方の主表面および他方の主表面に接するように設けられている。ただし、必要とされる陽イオンの交換作用を生じさせることができるのであれば、第１の陰極１Ｃおよび第１の陽極１Ａは、それぞれ、陽イオン交換膜１０の一方の主表面および他方の主表面から離れた位置に配置されてもよい。

ここで、本実施の形態では、第１の電解槽１００は、下端が上流側、上端が下流側となるようにした状態で筐体３１０内に配置されている。そして、この第１の電解槽１００の上部に水をためる空間を設けている。

具体的には、第１の陰極１Ｃおよび第１の陽極１Ａは、上下方向の長さが陽イオン交換膜１０よりも短くなっており、この第１の陰極１Ｃおよび第１の陽極１Ａを、陽イオン交換膜１０の上下方向の略中央部で主表面に接触させている。すなわち、陽イオン交換膜１０は、上端部および下端部が第１の陰極室１０Ｃおよび第１の陽極室１０Ａ内で露出するように配置されている。

そして、第１の陰極室１０Ｃおよび第１の陽極室１０Ａは、陽イオン交換膜１０が露出する上部および下部の流路が、第１の陰極１Ｃおよび第１の陽極１Ａが存在する部位の流路よりも幅広となるように形成されている。こうすることで、第１の陰極室１０Ｃの上部に、水をためることが可能な陰極側バッファ空間（空間）１０ａＣが形成されるようにしている。また、第１の陽極室１０Ａの上部に、水をためることが可能な陽極側バッファ空間（空間）１０ａＡが形成されるようにしている。

本実施の形態のように、第１の陰極１Ｃおよび第１の陽極１Ａを、陽イオン交換膜１０の主表面に接触させると、第１の陰極室１０Ｃおよび第１の陽極室１０Ａの狭い空間を水が流れる。このように、水が流れる空間の容積が狭いと、後述する逆洗浄を行う際に止水して逆電解をかけたときに、発生ガス（Ｏ_２、Ｈ_２）により第１の陰極１Ｃや第１の陽極１Ａが水に浸らず、洗浄効果の低下（電気分解の阻害）をもたらすおそれがある。そこで、本実施の形態では、上述したように、第１の陰極室１０Ｃおよび第１の陽極室１０Ａの上部にバッファ空間（例えば、約１０ｍＬの空間）を設け、発生ガス圧で押し出される水を上部から補完できるようにしている。

次に、図２～図４を用いて、第１の電解槽の内部で生じる化学的作用等を説明する。

図２には、陽イオン交換膜１０を構成する陽イオン交換樹脂の置換作用が模式的に描かれている。図２に示されるように、陽イオン交換膜１０が流水中に設置された場合には、陽イオン交換膜１０のスルホン酸基（－ＳＯ_３Ｈ）の水素イオン（Ｈ^＋）と、流水中の他の陽イオンとが交換される。それにより、少なくとも一部の水素イオンが他の陽イオンに置き換えられた陽イオン交換膜１０が得られる。

流水中の他の陽イオンの例としては、カリウムイオン（Ｋ^＋）、カルシウムイオン（Ｃａ^２＋）、ナトリウムイオン（Ｎａ^＋）、およびマグネシウムイオン（Ｍｇ^２＋）等が挙げられる。そのため、陽イオンの交換が行われた陽イオン交換膜１０は、たとえば、スルホン酸カリウム（－ＳＯ_３Ｋ）を有する化合物、および、スルホン酸カルシウム（－（ＳＯ_３）２Ｃａ）を有する化合物を含んでいる。また、陽イオンの交換が行われた陽イオン交換膜１０は、たとえば、スルホン酸ナトリウム（－ＳＯ_３Ｎａ）を有する化合物、および、スルホン酸マグネシウム（－（ＳＯ_３）２Ｍｇ）を有する化合物を含んでいる。

流水が第１の電解槽１００に流れ込むと、陽イオン交換膜１０の水素イオン（Ｈ^＋）と流水中の他の陽イオン（たとえば、Ｋ^＋、Ｃａ^２＋、Ｎａ^＋、Ｍｇ^２＋）とが交換される。このとき、既に図２を用いて説明されたように、水素イオンが陽イオン交換膜１０から第１の陰極室１０Ｃの流水へ放出され、流水中の他の陽イオンが陽イオン交換膜１０に吸着される。陽イオンの交換が行われた後の陽イオン交換膜１０は、図３に示されるように、陽イオンを第１の陽極室１０Ａから第１の陰極室１０Ｃへ通過させるが、陰イオンを第１の陰極室１０Ｃから第１の陽極室１０Ａへ通過させない選択透過性を有している。

この状態で、第１の電解槽１００において、第１の陰極１Ｃと第１の陽極１Ａとの間に直流電圧が印加されると、第１の陰極１Ｃの近傍では、水が電気分解されるため、水酸化物イオン（ＯＨ^－）と水素ガス（Ｈ_２）が生成される。一方、第１の陽極１Ａの近傍でも、水が電気分解されるため、水素イオン（Ｈ^＋）と酸素ガス（Ｏ_２）が生成される。電気分解の際には、第１の陰極１Ｃと第１の陽極１Ａとの間の流水中において直接電子が流れるわけではなく、陽イオンおよび陰イオンが流水中を移動することによって、流水中を電子が流れた状況と同様の状況が作り出される。しかしながら、陰イオンの移動は陽イオン交換膜１０によって制限されている。この状態で、図３に示されるように、第１の陰極室１０Ｃ内の他の陽イオン（たとえば、Ｃａ^２＋）だけでなく、第１の陽極室１０Ａ内の陽イオンも、第１の陰極１Ｃへ引き寄せられる。その結果、見かけ上、第１の電解槽１００内では、電子が第１の陰極１Ｃから流水を経由して第１の陽極１Ａへ向かって流れたときの状況と同様の状況が作り出される。また、第１の陽極１Ａの近傍で生成された水素イオンは、陽イオン交換膜１０を通過して、第１の陰極１Ｃへ向かって流れる。その結果、第１の陰極室１０Ｃにおいては、第１の陰極１Ｃの近傍で生成された水酸化物イオン（ＯＨ^－）と第１の陽極室１０Ａから第１の陰極室１０Ｃへ流入してきた水素イオン（Ｈ^＋）とが中和するため、第１の陰極室１０Ｃ内のｐＨの上昇が抑制される。その結果、第１の陰極室１０Ｃ内では、過剰な水酸化物イオンが中和されるため、ｐＨが想定された範囲内の値よりも高くなることが抑制されながら、水素ガスが溶解した電解水素水、すなわち、アルカリイオン水が得られる。

ところで、電解水生成装置３００から浄化水を得る場合には、第１の陰極１Ｃと第１の陽極１Ａとの間に直流電圧が印加されない。この場合、第１の電解槽１００内においては、陽イオン交換膜１０に蓄積された他の陽イオン（Ｃａ^２＋，Ｎａ^＋，Ｋ^＋，Ｍｇ^２＋）は、第１の陰極１Ｃへ引き寄せられない。この状態で、流水に第１の電解槽１００を通過させると、図４から分かるように、第１の電解槽１００内の陽イオン交換膜１０に蓄積された他の陽イオンの量は、電解水生成装置３００によって電解水を得る場合に比較して、多くなってしまう。したがって、本実施の形態においては、電解水生成装置３００から浄化水を得る場合に、流水が第１の電解槽１００を通過しないようにしている。なお、電解水生成装置３００から浄化水を得る場合の電解水生成装置３００の動作については、以下で詳細に説明される。

一方、第２の電解槽２００は、図１に示されるように、第２の陰極２Ｃを有する第２の陰極室２０Ｃおよび第２の陽極２Ａを有する第２の陽極室２０Ａを含んでいる。第２の陰極２Ｃおよび第２の陽極２Ａは、いずれも、白金系金属が被覆されたメッシュ状、ポーラス状、またはソリッド状の平行な平板からなる。

また、第２の電解槽２００は、第２の陰極室２０Ｃと第２の陽極室２０Ａとを仕切り、分子の通過を抑制するが、陽イオンおよび陰イオンを通過させる中性隔膜２０を含んでいる。ここで、「中性隔膜２０が分子の通過を抑制する」とは、流水中の分子のほとんど全ての分子の通過を防止するが、中性隔膜２０が流水中の１００％の分子の通過を完全に防止できなくてもよいこと意味している。すなわち、「中性隔膜２０が分子の通過を抑制する」とは、中性隔膜２０が分子全体のうちのいくらかの分子を通過させてもよいことを意味している。

この中性隔膜２０は、第２の陰極室２０Ｃでの生成物と第２の陽極室２０Ａでの生成物とが混合してしまうことを防止するために、第２の陰極２Ｃと第２の陽極２Ａとの間に設けられている。中性隔膜２０は、たとえば、親水化処理されたポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）膜によって構成されている。

第２の電解槽２００において、第２の陰極２Ｃと第２の陽極２Ａとの間に直流電圧が印加されると、一般的には、図５に示されるように、カリウムイオン（Ｋ^＋）、マグネシウムイオン（Ｍｇ^２＋）、カルシウムイオン（Ｃａ^２＋）、およびナトリウムイオン（Ｎａ^＋）等の陽イオンは第２の陰極２Ｃに引き寄せられる。また、一般的には、図５に示されるように、炭酸イオン（ＣＯ_３ ^２－）、硫酸イオン（ＳＯ_３ ^２－）、硝酸イオン（ＮＯ_３ ^－）、および塩化物イオン（Ｃｌ^－）等の陰イオンは第２の陽極２Ａに引き寄せられる。第２の陰極２Ｃと第２の陽極２Ａとの間の直流電圧が十分に大きければ、第２の陰極２Ｃおよび第２の陽極２Ａのそれぞれの表面において水が電気分解される。それにより、第２の陰極２Ｃおよび第２の陽極２Ａのそれぞれで、次の反応が生じる。

陰極； ２Ｈ_２Ｏ＋２ｅ^－ → Ｈ_２＋２ＯＨ^－
陽極； ２Ｈ_２Ｏ → Ｏ_２＋４Ｈ^＋＋４ｅ^－
したがって、第２の陰極２Ｃの近傍で、水酸化物イオン（ＯＨ^－）および水素ガス（Ｈ_２）が生成される。その結果、水素ガスを含み、ｐＨの値が高いアルカリイオン水が得られる。一方、第２の陽極２Ａの近傍では、水素イオン（Ｈ^＋）および酸素ガス（Ｏ_２）が生成される。その結果、酸素ガスを含み、ｐＨの値が低い酸性水が得られる。

また、本実施の形態にかかる電解水生成装置３００は、図１に示されるように、第１の電解槽１００へ流水を導く入力流路３を含んでいる。この入力流路３は、幹入力流路３Ｍ、陰極側入力流路３Ｃ、および陽極側入力流路３Ａを含んでいる。

また、本実施の形態では、入力流路３は、流水を導入する入水口３ａＭを含んでおり、この入水路３ａＭに連なるように幹入力流路３Ｍが設けられている。そして、陰極側入力流路３Ｃは、分岐部Ｂ２において幹入力流路３Ｍから分岐し、第１の陰極室１０Ｃの入口に接続されている。一方、陽極側入力流路３Ａは、分岐部Ｂ２において幹入力流路３Ｍから分岐し、第１の陽極室１０Ａの入口に接続されている。この陽極側入力流路３Ａには、逆止弁９３が配置されており、第１の陽極室１０Ａ内の水が陽極側入力流路３Ａを通って幹入力流路３Ｍ側に逆流してしまうことが抑制されている。なお、本実施の形態では、陽極側入力流路３Ａにおける逆止弁９３よりも下流側に絞り部３ａＡが形成されている。

また、本実施の形態にかかる電解水生成装置３００は、第１の電解槽１００から第２の電解槽２００へ流水を導く中継流路４を含んでいる。この中継流路４は、陰極側中継流路４Ｃおよび陽極側中継流路４Ａを含んでいる。

陰極側中継流路４Ｃは、第１の陰極室１０Ｃの出口と第２の陰極室２０Ｃの入口とに接続されている。一方、陽極側中継流路４Ａは、第１の陽極室１０Ａの出口と第２の陽極室２０Ａの入口とに接続されている。

また、本実施の形態では、陽極側中継流路４Ａの途中に活性炭４ａＡが配置されている。具体的には、活性炭４ａＡは、後述する陽極側バイパス流路６Ａが合流する分岐部Ｂ３よりも上流側に配置されている。このように、陽極側中継流路４Ａの途中に活性炭４ａＡを配置すれば、第１の電解槽１００で電解水素水を生成する際に第１の陽極室１０Ａで生成される次亜塩素酸を、陽極側中継流路４Ａを流れる途中で活性炭４ａＡにて吸着・除去することができる。それにより、次亜塩素酸が第２の陽極室２０Ｃに導入されてしまうことが抑制されて、第２の陽極室２０Ｃを保護することができる。

また、本実施の形態にかかる電解水生成装置３００は、第２の電解槽２００から流水を受け取る出力流路５を備えている。この出力流路５は、陰極側吐水流路５Ｃおよび陽極側排水流路５Ａを有する。

陰極側吐水流路５Ｃは、第２の陰極室２０Ｃの出口に接続されており、この陰極側吐水流路５Ｃの下流側には、吐水口５ａＣが接続されている。また、本実施の形態では、陰極側吐水流路５Ｃは、分岐部Ｂ７を介して分岐されており、分岐させた流路の先端に開放弁９５が配置されている。このような開放弁９５としては、たとえば、ダイヤフラム式の電磁弁を用いることができる。

本実施の形態では、開放弁９５として、通常時は閉じており、駆動させることで開放されるノーマルクローズタイプの電磁弁が用いられている。そして、開放弁９５を開放させたときに、流路内に空気が導入されるようにし、空気圧によって水を排水口５ａＡから排水できるようにしている。そのため、開放弁９５は、筐体３１０の上方に位置するように配置されている。こうすれば、開放弁９５は、陰極側吐水流路５Ｃにおける排水口５ａＡよりも高い位置に配置される。

一方、陽極側排水流路５Ａは、第２の陽極室２０Ａの出口に接続されており、この陽極側排水流路５Ａの下流側には、上述した排水口５ａＡが接続されている。また、陽極側排水流路５Ａにおける排水口５ａＡよりも上流側には、排水弁９４が配置されており、この排水弁９４を開放することで、排水口５ａＡから水を排出できるようにしている。この排水弁９４は、たとえば、ノーマルクローズタイプの電磁弁で構成することが可能である。なお、本実施の形態では、排水弁９４は、後述する逆洗浄排水流路７との分岐部Ｂ４と排水口５ａＡとの間に配置されている。

さらに、本実施の形態にかかる電解水生成装置３００は、バイパス流路６を備えている。このバイパス流路６は、幹バイパス流路６Ｍ、陰極側バイパス流路６Ｃ、および陽極側バイパス流路６Ａを含んでいる。

幹バイパス流路６Ｍは、分岐部Ｂ１において幹入力流路３Ｍに接続されている。そして、陰極側バイパス流路６Ｃは、分岐部Ｂ５において幹バイパス流路６Ｍから分岐し、分岐部Ｂ６で陰極側中継流路４Ｃに接続されている。

この陰極側バイパス流路６Ｃには、逆止弁９７が配置されており、陰極側中継流路４Ｃ内の水が陰極側バイパス流路６Ｃを通って幹バイパス流路６Ｍ側に逆流してしまうことが抑制されている。

一方、陽極側バイパス流路６Ａは、分岐部Ｂ５において幹バイパス流路６Ｍから分岐し、分岐部Ｂ３で陽極側中継流路４Ａに接続されている。また、陽極側バイパス流路６Ａには、絞り部６ａＡが形成されている。

そして、本実施の形態にかかる電解水生成装置３００は、逆洗浄排水流路７をさらに備えている。この逆洗浄排水流路７は、一端が幹入力流路３Ｍと幹バイパス流路６Ｍとの分岐部Ｂ１に接続されており、他端が分岐部Ｂ４で陽極側排水流路５Ａに接続されている。なお、上述したように、陽極側排水流路５Ａにおける分岐部Ｂ４よりも下流側に排水弁９４が配置されており、陽極側排水流路５Ａ内の水や気体を分岐部Ｂ４から逆洗浄排水流路７に導入させることができるようになっている。

そして、本実施の形態にかかる電解水生成装置３００は、幹入力流路３Ｍと幹バイパス流路６Ｍとが接続された分岐部Ｂ１に設けられた流路切替弁９０を備えている。また、上述したように、分岐部Ｂ１には逆洗浄排水流路７も接続されている。

ここで、本実施の形態では、流路切替弁９０によって、流路を第１のモードと第２のモードとに切り替えることができるようにしている。

具体的には、図６および図７に示されるように、幹入力流路３Ｍは、分岐部Ｂ１で略直角に曲げられた形状をしており、略鉛直方向に延在する流路（入水口３ａＭに連なる流路）と略水平方向に延在する流路（第１の電解槽１００に接続される側の流路）とを有している。そして、分岐部Ｂ１における略水平方向に延在する幹入力流路３Ｍの反対側（図６および図７では右側）に、略水平方向に延在する幹バイパス流路６Ｍが接続されている。また、分岐部Ｂ１における略鉛直方向に延在する幹入力流路３Ｍの反対側（図６および図７では下側）に、略鉛直方向に延在する逆洗浄排水流路７が接続されている。このように、本実施の形態では、分岐部Ｂ１における流路が十字状に形成されており、分岐部Ｂ１の四方（図６および図７では上下左右方向）が開放された状態になっている。

そして、この分岐部Ｂ１に、略鉛直方向に延在する幹入力流路３Ｍおよび略鉛直方向に延在する逆洗浄排水流路７を閉塞させることが可能な流路切替弁９０が配置されている。

本実施の形態では、流路切替弁９０は、略水平方向に延在する２枚の円板を略鉛直方向に延在する支柱で支持したような形状をしている。ただし、流路切替弁９０の形状はこのような形状に限られるものではなく、様々な形状とすることが可能である。

また、本実施の形態では、２枚の円板のうち一方の円板（上側の円板）が、略鉛直方向に延在する幹入力流路３Ｍを塞いだときには、略水平方向に延在する幹入力流路３Ｍ、幹バイパス流路６Ｍおよび逆洗浄排水流路７が開放されるようにしている。そして、２枚の円板のうち他方の円板（下側の円板）が逆洗浄排水流路７を塞いだときには、略水平方向に延在する幹入力流路３Ｍ、幹バイパス流路６Ｍおよび略鉛直方向に延在する幹入力流路３Ｍが開放されるようにしている。

このように、本実施の形態では、流路切替弁９０を上下に移動させることで、図７に示される第１のモードと、図６に示される第２のモードとに、流路を切り替えることができるようにしている。

なお、第１のモードとは、図７に示されるように、逆洗浄排水流路７が塞がれ、略水平方向に延在する幹入力流路３Ｍ、幹バイパス流路６Ｍおよび略鉛直方向に延在する幹入力流路３Ｍが開放された状態のことである。

すなわち、第１のモードでは、入水口３ａＭと幹入力流路３Ｍとの連通が可能な状態になっている。なお、本実施の形態では、入水口３ａＭと幹入力流路３Ｍとの連通とは、略鉛直方向に延在する幹入力流路３Ｍから略水平方向に延在する幹入力流路３Ｍに向けて流水を導入することができる状態を意味する。さらに、第１のモードでは、入水口３ａＭと幹バイパス流路６Ｍとの連通が可能な状態になっている。本実施の形態では、入水口３ａＭと幹バイパス流路６Ｍとの連通とは、略鉛直方向に延在する幹入力流路３Ｍから略水平方向に延在する幹バイパス流路６Ｍに向けて流水を導入することができる状態を意味する。

一方、第２のモードとは、図６に示されるように、略鉛直方向に延在する幹入力流路３Ｍが塞がれ、略水平方向に延在する幹入力流路３Ｍ、幹バイパス流路６Ｍおよび逆洗浄排水流路７が開放された状態のことである。

すなわち、第２のモードでは、排水口５ａＡと幹入力流路３Ｍとの連通が可能な状態になっている。なお、本実施の形態では、排水口５ａＡと幹入力流路３Ｍとの連通とは、略鉛直方向に延在する逆洗浄排水流路７から略水平方向に延在する幹入力流路３Ｍに向けて流水を導入することができる状態を意味する。さらに、第２のモードでは、排水口５ａＡと幹バイパス流路６Ｍとの連通が可能な状態になっている。本実施の形態では、排水口５ａＡと幹バイパス流路６Ｍとの連通とは、略鉛直方向に延在する逆洗浄排水流路７から略水平方向に延在する幹バイパス流路６Ｍに向けて流水を導入することができる状態を意味する。

さらに、本実施の形態では、流路切替弁９０は、コイルスプリング等の付勢部材９１によって上方に付勢された状態で分岐部Ｂ１に配置されており、通常時は、付勢部材９１の付勢力によって、略鉛直方向に延在する幹入力流路３Ｍが流路切替弁９０で塞がれる（流路が第２のモードとなる）ようにしている。

そして、所定値以上の水圧となる流水が入水口３ａＭから供給されたときには、流路切替弁９０が付勢部材９１の付勢力に抗して下方に移動し、逆洗浄排水流路７が流路切替弁９０で塞がれる（流路が第１のモードとなる）ようにしている。

このように、本実施の形態では、流路切替弁９０は、付勢部材９１によって、入水口３ａＭから水が供給されない場合には第２のモードとなり、入水口３ａＭから水が供給される場合には第１のモードとなるように付勢されている。

なお、図６および図７では、幹入力流路３Ｍの曲げ角度を略直角にさせたものを例示したが、幹入力流路３Ｍは、様々な角度に曲げることが可能である。また、幹バイパス流路６Ｍおよび逆洗浄排水流路７の接続方向も様々な方向とすることができる。ただし、上述したように、逆洗浄排水流路７は、幹入力流路３Ｍにおける入水口３ａＭに連なる流路の反対側で分岐部Ｂ１に接続させるのが好ましい。こうすれば、より簡素な構成の流路切替弁によって流路を第１のモードと第２のモードとに切り替えることができる。

さらに、本実施の形態では、幹入力流路３Ｍにおける分岐部Ｂ２の上流側近傍に電磁弁９２が配置されている。この電磁弁９２は、通常時は開放されており、駆動させることで閉じられるノーマルオープンタイプの電磁弁である。

また、幹バイパス流路にも電磁弁９６が配置されており、この電磁弁９６は、通常時は閉じており、駆動させることで開放されるノーマルクローズタイプの電磁弁となっている。なお、電磁弁９６としては、パイロット式の電磁弁を用いることができる。

このように、本実施の形態では、幹入力流路３Ｍおよび幹バイパス流路６Ｍに電磁弁９２，９６がそれぞれ配置されている。ここで、本実施の形態では、電磁弁９２，９６は、後述する制御部８０によって、少なくとも流路が第１のモードのときにはいずれか一方の電磁弁が開放され、他方の電磁弁が閉じるように制御されている。

さらに、本実施の形態にかかる電解水生成装置３００は、第１の電解槽１００の上流側に、原水を濾過する濾過部Ｆを備えている。したがって、濾過部Ｆによって濾過された水が第１の電解槽１００および第２の電解槽２００を通過する流水として使用される。そのため、流水の電気分解が実行されるか否かに関わらず、陰極側吐水流路５Ｃから濾過された水を得ることができる。この濾過部Ｆでは、原水に含まれる不要な成分および所定の大きさ以上の異物がフィルタによって除去される。そして、濾過された水は、一般に上述した浄化水と呼ばれる。なお、原水そのものを流水として用いる場合には、濾過部Ｆは設けられていなくてもよい。

また、本実施の形態にかかる電解水生成装置３００は、濾過部Ｆの下流側に配置され、濾過部Ｆを通過して幹入力流路３Ｍに導入される流水の流量を検知する流量センサＳを備えている。このような流量センサＳを設けることで、流路切替弁９０を下方に移動させて逆洗浄排水流路７を閉塞させる（流路を第１のモードとする）のに十分な流水が幹入力流路３Ｍに導入されたか否かを判断できるようにしている。

なお、上述した電磁弁９２，９６、排水弁９４および開放弁９５の切り替えの制御は、それぞれ、電解水生成装置３００の使用者のスイッチ操作によって行われてもよい。また、第１の陰極１Ｃと第１の陽極１Ａとの間に印加される直流電圧の制御、第２の陰極２Ｃと第２の陽極２Ａとの間に印加される直流電圧の制御も、それぞれ、電解水生成装置３００の使用者のスイッチ操作によって行われてもよい。

しかしながら、これらの制御は自動化されていることが好ましい。そこで、本実施の形態では、電解水生成装置３００が、第１の電解槽１００、第２の電解槽２００、電磁弁９２，９６、排水弁９４および開放弁９５を制御する制御部８０をさらに備えるようにしている。なお、本実施の形態では、流量センサＳも制御部８０に電気的に接続されている。こうすることで、制御部８０によって、十分な流水が幹入力流路３Ｍに導入されたか否かが自動的に判断されるようにしている。

上述したような構成の電解水生成装置３００を用いると、様々な水を吐水口５ａＣから取り出すことができるようになる。例えば、水素水を用いてアルカリイオン水を生成する水素水モード、浄化水を用いてアルカリイオン水を生成するアルカリイオン水モード、浄化水をそのまま取り出す浄化水モードを選択することができる。このようなモードの選択は、たとえば、筐体３１０の表面に設けられ、制御部８０に電気的に接続されている操作スイッチを操作することで選択することができる。

以下では、それぞれのモードを選択したときにおける電解水生成装置３００の動作について説明する。

まず、図８に示されるように、電解水生成装置３００内に流水を導入し、流量センサＳにより通水状態が認識されるようにする（初期通水段階）。

本実施の形態では、流量センサＳにより通水状態が認識されることで、各部材を駆動させることができるように制御されている。したがって、流量センサＳにより通水状態が認識されるまでは、水素水モード、アルカリイオン水モード、浄化水モードのいずれも動作されない。なお、各モードの選択は、流量センサＳにより通水状態が認識される前に予め選択できるようにしてもよいし、流量センサＳにより通水状態が認識された後で選択するようにしてもよい。

初期通水段階では、第１の電解槽１００、第２の電解槽２００、電磁弁９２，９６、排水弁９４および開放弁９５のいずれも駆動させない状態で流水を入水口３ａＭから導入させるようにしている。

ただし、流量センサＳは、制御部８０によって駆動されるようにしている。すなわち、制御部８０が、十分な流水が幹入力流路３Ｍに導入されたか否かを流量センサＳが検知した流量によって判断できるようにしている。なお、図１においては、各部材と制御部８０とを結ぶ線を破線で示しているが、図８～図１７では、駆動された部材と制御部８０とを結ぶ線を実線で示している。すなわち、各モードで駆動される部材が実線で制御部８０と結ばれるようにしている。

ここで、流量センサＳによる通水状態の認識方法としては、たとえば、予め設定した流量以上の流量を流量センサＳが検知した場合に、流量センサＳにより通水状態が認識されたと判断させる方法とすることができる。このとき、流路切替弁９０を付勢部材９１の付勢力に抗して下方に移動させ、逆洗浄排水流路７を塞ぐことができる程度よりも大きい流量を、予め設定される流量とするのが好ましい。こうすれば、吐水口５ａＣ側の流路が開いた流路となって、吐水口５ａＣ側の流路内への通水が可能になるためである。なお、流量センサＳによる通水状態の認識方法は、上記の方法に限られるものではなく様々な方法とすることができる。

また、初期通水段階では、図８に示されるように、第１の陽極室１０Ａおよび第２の陽極室２０Ａの下流側に配置されている排水弁９４が閉じられている。そのため、幹入力流路３Ｍを陰極側入力流路３Ｃおよび陽極側入力流路３Ａに分岐させる分岐Ｂ２から陽極側入力流路３Ａ（第１陽極室１０Ａ側）へと水が流れることが抑制されている。

そのため、入水口３ａＭから導入された流水は、主として、幹入力流路３Ｍ、陰極側入力流路３Ｃ、第１の陰極室１０Ｃ、陰極側中継流路４Ｃ、第２の陰極室２０Ｃ、および陰極側吐水流路５Ｃをこの順序で通過する。そして、陰極側吐水流路５Ｃに連通された吐水口５ａＣから外部に吐出される。このとき、第１の電解槽１００および第２の電解槽２００は、いずれも駆動されていないので、濾過部Ｆで濾過された浄化水が吐水口５ａＣから外部に吐出される。

次に、図９を用いて、水素水モードを選択したときにおける電解水生成装置３００の動作について説明する。

水素水モードを選択した場合、流量センサＳにより通水状態が認識された後に、制御部８０が、排水弁９４を駆動する制御を実行する。それにより、陽極側排水流路５Ａが開放されて、排水口５ａＡ側の流路も開いた流路となって、排水口５ａＡ側の流路内への通水も可能になる。

また、水素水モードを選択した場合には、制御部８０は、第１の陰極１Ｃと第１の陽極１Ａとの間に直流電圧を印加し、かつ、第２の陰極２Ｃと第２の陽極２Ａとの間に直流電圧を印加する制御を実行する。

そして、吐水口５ａＣ側の流路においては、流水は、幹入力流路３Ｍ、陰極側入力流路３Ｃ、第１の陰極室１０Ｃ、陰極側中継流路４Ｃ、第２の陰極室２０Ｃ、および陰極側吐水流路５Ｃをこの順序で通過する。

一方、排水口５ａＡ側の流路においては、流水は、幹入力流路３Ｍ、陽極側入力流路３Ａ、第１の陽極室１０Ａ、陽極側中継流路４Ａ、第２の陽極室２０Ａ、および陽極側排水流路５Ａをこの順序で通過する。

このように、水素水モードを選択した場合には、流水は、制御部８０により駆動された第１の電解槽１００および第２の電解槽２００を通過することになる。

したがって、吐水口５ａＣ側の流路においては、第１の陰極室１０Ｃで生成された電解水素水が第２の陰極室２０Ｃで電解処理されるため、水素の溶解量が比較的高く、かつ、ｐＨの値が比較的高いアルカリイオン水が生成される。

一方、排水口５ａＡ側の流路においては、第１の陽極室１０Ａおよび第２の陽極室２０Ａの双方を通過する際に電解処理が施され、酸素ガスを含み、ｐＨの値が低い酸性水が生成される。

なお、アルカリイオン水とは、ｐＨが約９～１０の電解水のことである。一般に、アルカリイオン水は、飲用水として使用された場合には、消化不良、胃酸過多、腸内異常発酵、および、慢性下痢または便秘等の便通異常といった腹部不定愁訴に対して改善効果を発揮すると言われている。

また、アルカリイオン水は、美味しい水としても知られている。アルカリイオン水の飲用範囲は、おおよそ、前述のｐＨ９～１０であり、ｐＨ１０を超える強アルカリ性の電解水は直接の飲用水には適していない。本実施の形態においては、アルカリイオン水のｐＨが想定された範囲は、９～１０である。ただし、想定されている範囲のアルカリイオン水のｐＨは、９～１０に限定されるものではなく、アルカリイオン水の用途に応じて決定される。

一方、第１の陽極室１０Ａと第２の陽極室２０Ａとの双方を通過した電解酸素水は、酸素に加えて水素イオンを含むため、酸性となっている。一般に、陽極側排水流路５Ａから流れ出るｐＨが４～６の電解水は、酸性水と呼ばれる。酸性水は、飲用水として使用されることはなく、肌を引き締めるアストリンゼント水もしくは工業用水として使用されるか、または、使用されずに廃棄される。

さらに、本実施の形態においては、制御部８０は、第１の陰極１Ｃと第１の陽極１Ａとの間を流れる第１の直流電流の値、および、第２の陰極２Ｃと第２の陽極２Ａとの間に第２の直流電流の値を変更できるようになっている。ここで、第１の直流電流の値は、第１の陰極室１０Ｃ内の流水のｐＨの値に対応している。また、第２の直流電流の値は、第２の陰極室２０Ｃ内の流水のｐＨの値に対応している。したがって、制御部８０は、第１の直流電流の値および第２の直流電流の値のそれぞれを変更することにより、陰極側吐水流路５Ｃから流れ出るアルカリイオン水の水素溶解量およびｐＨの値の増減を調節することができる。

また、本実施の形態にかかる電解水生成装置３００によれば、流水中に含まれる他の陽イオンの量の変動に依存して、陽イオン交換膜１０を有する第１の陰極室１０Ｃで生成される水酸化物イオンの量が変動する。そのため、電解水生成装置３００から得られるアルカリイオン水のｐＨの値は、ある程度の範囲内でばらつく。

ただし、一般に、電解水生成装置３００が使用される地域ごとに、原水に含まれる他の陽イオンの量は、限定された狭い範囲内でしか変動しない。そのため、前述の第１の直流電流の値および第２の直流電流の値は、所望の範囲内のｐＨの値を有するアルカリイオン水が得られるように予め設定されている。これにより、電解水生成装置３００から流れ出るアルカリイオン水のｐＨの値が、想定される範囲から大きくずれることはほぼない。

次に、図１０を用いて、アルカリイオン水モードを選択したときにおける電解水生成装置３００の動作について説明する。

アルカリイオン水モードを選択した場合、流量センサＳにより通水状態が認識された後に、制御部８０が、電磁弁９２，９６および排水弁９４を駆動する制御を実行する。それにより、幹入力流路３Ｍから分岐部Ｂ２側への流水の導入が、閉じられた電磁弁９２によって規制される。一方、電磁弁９６の駆動によって、幹バイパス流路６Ｍから分岐部Ｂ５に向かう流路が開放される。

また、排水弁９４の駆動によって、陽極側排水流路５Ａが開放されて、排水口５ａＡ側の流路も開いた流路となって、排水口５ａＡ側の流路内への通水も可能になる。

また、アルカリイオン水モードを選択した場合には、制御部８０は、第１の陰極１Ｃと第１の陽極１Ａとの間には直流電圧を印加せず、かつ、第２の陰極２Ｃと第２の陽極２Ａとの間のみに直流電圧を印加する制御を実行する。

そして、吐水口５ａＣ側の流路においては、流水は、幹入力流路３Ｍ、分岐部Ｂ１、幹バイパス流路６Ｍ、陰極側バイパス流路６Ｃ、第２の陰極室２０Ｃ、および陰極側吐水流路５Ｃをこの順序で通過する。

一方、排水口５ａＡ側の流路においては、流水は、幹入力流路３Ｍ、分岐部Ｂ１、幹バイパス流路６Ｍ、陽極側バイパス流路６Ａ、第２の陽極室２０Ａ、および陽極側排水流路５Ａをこの順序で通過する。

このように、アルカリイオン水モードを選択した場合には、流水は、制御部８０により駆動された第２の電解槽２００を通過することになる。このとき、第２の電解槽２００に導入される流水は、第１の電解槽１００を通過せずに、バイパス流路６を通過する。

したがって、吐水口５ａＣ側の流路においては、陰極側バイパス流路６Ｃを通過した流水が第２の陰極室２０Ｃで電解処理される。そのため、水素水モードを選択した場合よりも、水素の溶解量が比較的低く、かつ、ｐＨの値が比較的低いアルカリイオン水が生成される。つまり、アルカリイオン水モードを選択した場合に陰極側吐水流路５Ｃから流れ出る流水は、第１の電解槽１００によって水素濃度およびｐＨの値を増加させられていない分だけ低い水素濃度およびｐＨの値を有するアルカリイオン水になる。

一方、排水口５ａＡ側の流路においては、陽極側バイパス流路６Ａを通過した流水が第２の陽極室２０Ａで電解処理が施されて酸性水が生成される。

次に、図１１を用いて、浄化水を選択したときにおける電解水生成装置３００の動作について説明する。

浄化水モードを選択した場合、流量センサＳにより通水状態が認識された後に、制御部８０が、電磁弁９２，９６を駆動する制御を実行する。それにより、幹入力流路３Ｍから分岐部Ｂ２側への流水の導入が、閉じられた電磁弁９２によって規制される。一方、電磁弁９６の駆動によって、幹バイパス流路６Ｍから分岐部Ｂ５に向かう流路が開放される。

ここで、浄化水モードを選択した場合、排水弁９４は駆動されないので、陽極側排水流路５Ａは閉じられたままとなる。

また、浄化水モードを選択した場合には、第１の電解槽１００および第２の電解槽２００は、いずれも駆動されない。すなわち、制御部８０は、第１の陰極１Ｃと第１の陽極１Ａとの間には直流電圧を印加せず、かつ、第２の陰極２Ｃと第２の陽極２Ａとの間にも直流電圧を印加しない制御を実行する。

そして、吐水口５ａＣ側の流路においては、流水は、幹入力流路３Ｍ、分岐部Ｂ１、幹バイパス流路６Ｍ、陰極側バイパス流路６Ｃ、第２の陰極室２０Ｃ、および陰極側吐水流路５Ｃをこの順序で通過する。

一方、排水口５ａＡ側の流路においては、排水弁９４が閉じられている。そのため、幹バイパス流路６Ｍを陰極側バイパス流路６Ｃおよび陽極側バイパス流路６Ａに分岐させる分岐部Ｂ５から陽極側バイパス流路６Ａ（第２陽極室２０Ａ側）へと水が流れることが抑制される。

このように、浄化水モードを選択した場合には、流水は、主として、第１の電解槽１００を通過せず、陰極側バイパス流路６Ｃを介して第２の電解槽２００の第２の陰極室２０Ｃを通過する。

このとき、第２の電解槽２００は駆動されていないため、吐水口５ａＣ側の流路においては、流水は、第２の電解槽２００において何ら処理されておらず、浄化水のまま吐水口５ａＣから吐出される。

上記の構成によれば、電解水生成装置３００から浄化水を得る場合に、第１の陰極１Ｃと第１の陽極１Ａとの間に直流電圧が印加されない状態において、流水は第１の電解槽１００の第１の陰極室１０Ｃおよび第１の陽極室１０Ａを通過しない。そのため、陽イオン交換膜１０に他の陽イオンが蓄積することが抑制される。その結果、電解水生成装置３００からアルカリイオン水を得る場合に、多量の他の陽イオンが陽イオン交換膜１０に蓄積されていることに起因して生じる第１の陰極室１０Ｃ内の流水のｐＨの想定外の上昇が抑制される。したがって、陰極側吐水流路５Ｃから流れ出るアルカリイオン水のｐＨが想定された範囲内の値よりも高くなることを抑制することができる。

次に、図１２～図１７を用いて、電解水生成装置３００の洗浄方法について説明する。

本実施の形態にかかる電解水生成装置３００では、電解槽（第１の電解槽１００および第２の電解槽２００）内に水を貯留した状態で、電解の時とは逆の極性で電極に電圧を付与する、いわゆる逆洗浄を行うことができるようにしている。このような逆洗浄を行えば、電解槽に配置された電極の性能を維持することができる。

本実施の形態では、電解水生成装置の洗浄方法は、第２の電解槽２００の逆洗浄を行った後に第１の電解槽１００の逆洗浄を行う逆洗浄工程を有している。

具体的には、電解槽（第１の電解槽１００および第２の電解槽２００）内に水を貯留した状態で、図１２に示されるように、まず初めに、第２の電解槽２００の逆洗浄を行う。そして、第２の電解槽２００の逆洗浄を行った後に、図１３に示されるように、第１の電解槽１００の逆洗浄を行う。

また、本実施の形態では、逆洗浄工程は、図１４に示されるように、第２の電解槽２００および第１の電解槽１００の逆洗浄を行った後に、流路内の水を排水する排水工程を有している。

さらに、本実施の形態では、逆洗浄工程は、第１の電解槽１００の逆洗浄を行った後に、第１の電解槽１００の内部の水を一定時間貯留する貯留工程を有している。本実施の形態では、第１の電解槽１００の電極間距離が小さく、第１の電解槽１００内の水のｐＨが下がりにくくなっている。そのため、本実施の形態では、第１の電解槽１００内の水のｐＨをより確実に下げるために、第１の電解槽１００の内部の水を一定時間貯留するようにしている。第１の電解槽１００の内部の水を貯留させる時間は、第１の電解槽１００の電極間距離等に基づいて適宜設定することができる。

このように、本実施の形態では、まず初めに、第２の電解槽２００の逆洗浄を行い、その後、第１の電解槽１００の逆洗浄を行い、第１の電解槽１００の内部の水を一定時間貯留させ、その後、流路内の水を排水することで、逆洗浄工程が行われる。

次に、図１２～図１４を用いて、各工程での電解水生成装置３００の動作について説明する。

逆洗浄工程を行う際には、まず、流路内に水を導入し、電解槽（第１の電解槽１００および第２の電解槽２００）内に水が貯留された状態となるようにする。

そして、電解槽（第１の電解槽１００および第２の電解槽２００）内に水が貯留された状態となったら、図１２に示されるように、制御部８０が、電磁弁９２を駆動する制御を実行する。それにより、幹入力流路３Ｍが電磁弁９２によって閉じられる。

また、図１２に示されるように、電磁弁９６および排水弁９４は、駆動されていないので、幹バイパス流路６Ｍおよび陽極側排水流路５Ａも、それぞれ、電磁弁９６および排水弁９４によって閉じられている。

なお、図１２～図１４に示される逆洗浄工程を行うときには、入水口３ａＭから水が供給されていない状態となっている。したがって、装置内の流路は、流路切替弁９０によって第２のモードに切り替えられている。

また、図１２～図１４に示される逆洗浄工程を行うときには、第２の陽極室２０Ａを陽極側排水流路５Ａおよび逆洗浄排水流路７に連通させている。

そして、制御部８０は、第２の陰極２Ｃと第２の陽極２Ａとの間に、通常の電解時とは逆の極性で直流電圧を印加する制御を実行する。

こうすることで、第２の電解槽２００が逆洗浄される。このとき、第２の陰極室２０Ｃ内ではＯ_２が発生し、酸性水が生成される。一方、第２の陽極室２０Ａ内ではＨ_２が発生し、アルカリイオン水が生成される。

そして、第２の電解槽２００を逆洗浄しているときには、上述したように、第２の陽極室２０Ａが陽極側排水流路５Ａおよび逆洗浄排水流路７に連通している。そのため、第２の陽極室２０Ａ内で発生したＨ_２は、第２の陽極室２０Ａから陽極側排水流路５Ａを通って逆洗浄排水流路７に導入される。そして、逆洗浄排水流路７に導入されたＨ_２によって流路切替弁９０が上方に向けて押される。ここで、第２の電解槽２００を逆洗浄したときに生じるガスの発生量は、Ｈ_２の方が、Ｏ_２よりも多い。そのため、第２の電解槽２００を逆洗浄しているときには、流路切替弁９０は、付勢部材９１の付勢力および比較的多く発生するＨ_２のガス圧によって上方に向けて効率よく押される。

一方、第２の陰極室２０Ｃ内で発生したＯ_２は、第２の陰極室２０Ｃ内で生成された酸性水を陰極側吐水流路５Ｃに押し出す。ただし、第２の電解槽２００を逆洗浄しているときには、上述したように、幹入力流路３Ｍが電磁弁９２によって閉じられており、幹バイパス流路６Ｍおよび陽極側排水流路５Ａが電磁弁９６および排水弁９４によって閉じられている。そのため、第２の陰極室２０Ｃ内で生成された酸性水は、吐水口５ａＣからポタポタと滴下する。

そして、第２の電解槽２００の逆洗浄が終了したら、図１３に示されるように、第１の陰極１Ｃと第１の陽極１Ａとの間に、通常の電解時とは逆の極性で直流電圧を印加する制御を実行する。こうすることで、第１の電解槽１００が逆洗浄される。

なお、第１の電解槽１００の逆洗浄を行うときにも、制御部８０が、電磁弁９２を駆動する制御を実行している。そのため、幹入力流路３Ｍは、電磁弁９２によって閉じられている。

また、電磁弁９６および排水弁９４は、駆動されていないので、幹バイパス流路６Ｍおよび陽極側排水流路５Ａも、それぞれ、電磁弁９６および排水弁９４によって閉じられている。

そして、第１の電解槽１００の逆洗浄を行うと、第１の陰極室１０Ｃ内ではＯ_２が発生し、酸性水が生成される。一方、第１の陽極室１０Ａ内ではＨ_２が発生し、アルカリイオン水が生成される。

そして、第１の陽極室１０Ａ内で発生したＨ_２は、第１の陽極室１０Ａから陽極側中継流路４Ａを通って第２の陽極室２０Ａに導入される。その後、第２の陽極室２０Ａから陽極側排水流路５Ａを通って逆洗浄排水流路７に導入される。そして、逆洗浄排水流路７に導入されたＨ_２によって流路切替弁９０が上方に向けて押される。ここで、第１の電解槽２００を逆洗浄したときに生じるガスの発生量も、Ｈ_２の方が、Ｏ_２よりも多い。そのため、第１の電解槽１００を逆洗浄しているときにも、流路切替弁９０は、付勢部材９１の付勢力および比較的多く発生するＨ_２のガス圧によって上方に向けて効率よく押される。

一方、第１の陰極室１０Ｃ内で発生したＯ_２は、第１の陰極室１０Ｃから陰極側中継流路４Ｃを通って第２の陰極室２０Ｃに導入される。その後、第２の電解槽２００の逆洗浄を行った際に第２の陰極室２０Ｃ内で生成された酸性水を陰極側吐水流路５Ｃに押し出す。ただし、第１の電解槽１００を逆洗浄しているときにも、上述したように、幹入力流路３Ｍが電磁弁９２によって閉じられており、幹バイパス流路６Ｍおよび陽極側排水流路５Ａが電磁弁９６および排水弁９４によって閉じられている。そのため、第２の陰極室２０Ｃ内で生成された酸性水は、吐水口５ａＣからポタポタと滴下する。

そして、第１の電解槽１００の逆洗浄が終了したら、第１の電解槽１００内の水のｐＨをより確実に下げるために、第１の電解槽１００の内部の水を一定時間貯留させる。

そして、第１の電解槽１００の内部の水を一定時間貯留させたら、図１４に示されるように、制御部８０が、排水弁９４および開放弁９５を駆動する制御を実行する。それにより、陽極側排水流路５Ａが開放されて、開放弁９５も開放される。

そして、開放された開放弁９５から流路内に空気が導入されて、導入された空気の圧力によって流路内の水が排水口５ａＡから外部に押し出される。

このとき、第２の陰極室２０Ｃ内の水は、陰極側中継流路４Ｃ、第１の陰極室１０Ｃ、幹入力流路３Ｍ、逆洗浄排水流路７、および陽極側排水流路５Ａをこの順序で通過する。そして、陰極側吐水流路５Ｃに連通された吐水口５ａＣから外部に吐出される。

このように、本実施の形態にかかる電解水生成装置３００では、逆洗浄後に装置内に貯留されている水をより確実に排出することができるようになっている。

また、逆洗浄を行った際に生成される酸性水を、吐水口５ａＣ側とは別のルートで排水させることができるようになっている。その結果、飲用には適さない酸性水を吐水口５ａＣから吐出させてしまうことを極力抑制できるようになる。

ところで、第１の電解槽１００および第２の電解槽２００を逆洗浄させる際に、図１５に示されるように、まず初めに、第１の電解槽１００の逆洗浄を行い、その後に、図１６に示されるように、第２の電解槽２００の逆洗浄を行うことも考えられる。

なお、先に第１の電解槽１００の逆洗浄を行った後に、第２の電解槽２００の逆洗浄を行う場合でも、それぞれの電解槽を逆洗浄する際の制御は、先に第２の電解槽２００の逆洗浄を行う場合と同じである。すなわち、図１６に示される第２の電解槽２００の逆洗浄を行う際には、図１２に示される第２の電解槽２００の逆洗浄を行う際の制御と同一の制御が行われる。また、図１５に示される第１の電解槽１００の逆洗浄を行う際には、図１３に示される第１の電解槽１００の逆洗浄を行う際の制御と同一の制御が行われる。

しかしながら、図１５に示されるように、先に第１の電解槽１００の逆洗浄を行うと、第１の陰極室１０Ｃ内で発生したＯ_２は、第１の陰極室１０Ｃから陰極側中継流路４Ｃを通って第２の陰極室２０Ｃに導入されて、第２の陰極室２０Ｃ内の水を陰極側吐水流路５Ｃに押し出すことになる。このとき、第２の電解槽２００は、逆洗浄が行われていないので、第２の陰極室２０Ｃ内の水は、アルカリイオン水となっている場合がある。

そのため、先に第１の電解槽１００の逆洗浄を行うと、第２の陰極室２０Ｃ内のアルカリイオン水が、吐水口５ａＣからポタポタと滴下する場合がある。そして、第２の陰極室２０Ｃ内のアルカリイオン水が、吐水口５ａＣからポタポタと滴下すると、陰極側吐水流路５Ｃおよび吐水口５ａＣにスケールが付着してしまうことがある。

これに対して、先に第２の電解槽２００の逆洗浄を行うようにすると、上述したように、第２の陰極室２０Ｃ内で生成された酸性水を、吐水口５ａＣからポタポタと滴下させることができる。そのため、陰極側吐水流路５Ｃおよび吐水口５ａＣにスケールが付着してしまうことを、より確実に抑制することができるようになる。

また、先に第１の電解槽１００の逆洗浄を行うと、第２の陰極室２０Ｃ内の水が押し出されるため、第２の電解槽２００の逆洗浄を行う際に、第２の陰極室２０Ｃ内に残存している水の量が少なくなってしまう。その結果、第２の電解槽２００の逆洗浄を行う際に、吐水口５ａＣからポタポタと滴下する酸性水の量が少なくなってしまい、スケールの付着を抑制し難くなる。

これに対して、先に第２の電解槽２００の逆洗浄を行うようにすると、第２の陰極室２０Ｃ内の水の量が多い上、第２の電解槽２００の逆洗浄時に第１の陰極室１０Ｃ内の水が押し出されることもない。そのため、いずれの電解槽においても、十分な量の水を貯留した状態で逆洗浄を行うことができるようになる。

なお、図１２～図１４に示される逆洗浄工程では、第１の電解槽１００および第２の電解槽２００の逆洗浄を行う際に、陽極側排水流路５Ａが排水弁９４によって閉じられたものを例示している。しかしながら、第１の電解槽１００および第２の電解槽２００の逆洗浄を行う際に、陽極側排水流路５Ａを排水弁９４によって閉じる必要はなく、第１の電解槽１００および第２の電解槽２００の逆洗浄時に、少なくとも一時的に、陽極側排水流路５Ａが開放されるようにしてもよい。すなわち、逆洗浄工程中に排水弁９４を開口させるようにしてもよい。こうすれば、吐水口５ａＣからポタポタと滴下する酸性水の量を低減させることができ、たとえば、吐水口５ａＣがシンク部Ｋａに向いていないときに酸性水が床等に落下してしまうことを抑制することができるようになる。

また、図１７に示されるように、通水させた状態で第１の電解槽１００および第２の電解槽２００の逆洗浄を行うことも可能である。

具体的には、制御部８０が、排水弁９４を駆動する制御を実行する。それにより、陽極側排水流路５Ａが開放されて、排水口５ａＡ側の流路も開いた流路となって、排水口５ａＡ側の流路内への通水も可能になる。

また、制御部８０は、第１の陰極１Ｃと第１の陽極１Ａとの間に、通常の電解時とは逆の極性で直流電圧を印加し、かつ、第２の陰極２Ｃと第２の陽極２Ａとの間に、通常の電解時とは逆の極性で直流電圧を印加する制御を実行する。

そして、吐水口５ａＣ側の流路においては、流水は、幹入力流路３Ｍ、陰極側入力流路３Ｃ、第１の陰極室１０Ｃ、陰極側中継流路４Ｃ、第２の陰極室２０Ｃ、および陰極側吐水流路５Ｃをこの順序で通過する。

一方、排水口５ａＡ側の流路においては、流水は、幹入力流路３Ｍ、陽極側入力流路３Ａ、第１の陽極室１０Ａ、陽極側中継流路４Ａ、第２の陽極室２０Ａ、および陽極側排水流路５Ａをこの順序で通過する。

このように、図１７に示される逆洗浄方法では、流水は、制御部８０により通常の電解時とは逆の極性で駆動された第１の電解槽１００および第２の電解槽２００を通過することになる。

したがって、第１の陰極室１０Ｃおよび第２の陰極室２０Ｃで生成された酸性水が、吐水口５ａＣから吐出され、第１の陽極室１０Ａおよび第２の陽極室２０Ａで生成されたアルカリイオン水が排水口５ａＡから吐出される。

［作用・効果］
以下では、上記実施の形態で示した電解水生成装置および電解水生成装置の洗浄方法の特徴的構成およびそれにより得られる効果を説明する。

（１） 上記実施の形態で示した電解水生成装置は、第１の陰極室と、第１の陽極室と、第１の陰極室と第１の陽極室とを仕切る陽イオン交換膜と、を含む第１の電解槽と、第２の陰極室と、第２の陽極室と、第２の陰極室と第２の陽極室とを仕切り、分子の通過を抑制するが、陽イオンおよび陰イオンを通過させる中性隔膜と、を含む第２の電解槽と、を備える。また、入水口と、入水口と連なる幹入力流路と、幹入力流路から分岐し、第１の陰極室の入口に接続された陰極側入力流路と、幹入力流路から分岐し、第１の陽極室の入口に接続された陽極側入力流路と、第１の陰極室の出口と第２の陰極室の入口とに接続された陰極側中継流路と、第１の陽極室の出口と第２の陽極室の入口とに接続された陽極側中継流路と、を備える。また、第２の陰極室の出口に接続された陰極側吐水流路と、第２の陽極室の出口に接続された陽極側排水流路と、陰極側吐水流路に接続された吐水口と、陽極側排水流路に接続された排水口と、を備える。また、幹入力流路から分岐する幹バイパス流路と、幹バイパス流路から分岐し、陰極側中継流路に接続された陰極側バイパス流路と、幹バイパス流路から分岐し、陽極側中継流路に接続された陽極側バイパス流路と、を備える。また、幹入力流路と幹バイパス流路との分岐部に配置された流路切替弁と、分岐部と陽極側排水流路とに接続された逆洗浄排水流路と、陽極側排水流路における逆洗浄排水流路との分岐部と排水口との間に配置された排水弁と、を備える。そして、流路切替弁が、入水口と幹入力流路との連通および入水口と幹バイパス流路との連通が可能な第１のモードと、排水口と幹入力流路との連通および排水口と幹バイパス流路との連通が可能な第２のモードと、を切り替えることができるように配置されている。

こうすれば、逆洗浄を行った後に、流路が第２のモードとなるように流路切替弁を切り替え、排水弁を開放することができる。そして、流路が第２のモードとなるように流路切替弁を切り替え、排水弁を開放することで、第１の陰極室および第２の陰極室の内部の水を排水口から排出することができる。

このように、上記実施の形態で示した電解水生成装置とすれば、逆洗浄後に装置内に貯留されている水をより確実に排出することが可能となる。

（２） また、上記（１）の電解水生成装置において、流路切替弁が、付勢部材によって、入水口から水が供給されない場合には第２のモードとなり、入水口から水が供給される場合には第１のモードとなるように付勢されていてもよい。

こうすれば、構成をより簡素化させることができる上、入水口からの水の供給の有無によって、第１のモードと第２のモードとを簡易に切り替えることができるようになる。

（３） また、上記（１）または（２）の電解水生成装置において、幹入力流路および幹バイパス流路に電磁弁がそれぞれ配置されるようにしてもよい。そして、少なくとも第１のモードのときには電磁弁のいずれか一方が開放されるようにしてもよい。

こうすれば、入水口から水の供給があった時にも、その水圧が下流側にある圧力容器でもある第１の電解槽または第２の電解槽にかかることがなくなるため、各電解槽の負担が低減される。また、流量センサを配置した場合には、流量センサによってより確実に水の供給を検知することが可能となり、これと連動した電解水生成装置への電源の自動投入などの制御が可能となる。

（４） また、上記（１）から（３）のうちいずれか１つの電解水生成装置において、陰極側吐水流路における排水口よりも高い位置に開放弁が配置されていてもよい。

こうすれば、吐水口と排水口の位置関係によらず、逆洗浄後の排水時に開放弁を開放したときに、開放弁から排出口に向かってより確実に洗浄水を排出させることができるようになる。

（５） また、上記（１）から（４）のうちいずれか１つの電解水生成装置において、陽極側中継流路に活性炭が配置されていてもよい。

こうすれば、第１の陽極室で生成された次亜塩素酸を、陽極側中継流路に配置された活性炭に吸着させて除去することができ、第２の陽極室を保護することができるようになる。特に、第１の電解槽が水素水を生成する場合、単なる電解よりも１０倍近い次亜塩素酸が生成されるため、陽極側中継流路に活性炭を配置するのが好ましい。

（６） また、上記（１）から（５）のうちいずれか１つの電解水生成装置において、第１の電解槽の上部に水をためる空間が設けられていてもよい。

こうすれば、逆洗浄の際に気相成分が発生したとしても、この空間にためられた水を電極（第１の陰極や第１の陽極）が存在する空間に供給させることができるため、電解処理時に電気分解が阻害されてしまうことをより確実に抑制することができるようになる。

（７） また、上記（１）から（６）のうちいずれか１つの電解水生成装置の洗浄方法が、第２の電解槽の逆洗浄を行った後に第１の電解槽の逆洗浄を行う逆洗浄工程を有するようにしてもよい。

こうすれば、第１の電解槽を先に逆洗浄したときのように、発生した気相成分によって第２の電解槽の内部の水が押し出されてしまうことがない。また、逆洗浄前の第２の陰極室の内部の水はアルカリ性の場合があるが、このアルカリ性の水が吐水口に流れるとスケールの発生を招く可能性がある。しかしながら、第２の電解槽を先に逆洗浄すると、第２の陰極室の内部の水が酸性となる。そのため、第１の電解槽に由来する気相によって第２の陰極室の内部の水が吐水口に流れたとしても、酸性の水が流れるのでスケールの発生を抑制することができる。

（８） また、上記（７）の電解水生成装置の洗浄方法において、逆洗浄工程が、第１の電解槽の逆洗浄を行った後に、第１の電解槽の内部の水を一定時間貯留する貯留工程を有するようにしてもよい。

このように、第１の電解槽の逆洗浄を行った後に、第１の電解槽の内部の水を一定時間貯留させれば、電極のまわりにスケールが付着してしまうことを、より確実に抑制することができる。

（９） また、上記（７）または（８）の電解水生成装置の洗浄方法において、逆洗浄工程の時に、第２の陽極室が陽極側排水流路および逆洗浄排水流路に連通していてもよい。

こうすれば、第２の陽極室で発生した気相成分によって流路切替弁の第２のモードをとるための付勢を補助することが可能となる。

（１０） また、上記（７）から（９）のうちいずれか１つの電解水生成装置の洗浄方法において、逆洗浄工程中に排水弁を開口させるようにしてもよい。

こうすれば、逆電解水（酸性水）の一部を排水側から排水することができるため、逆洗浄時に発生する気相成分によって吐水側からポタポタと滴下される逆電解水（酸性水）の量を少なくすることができる。また、洗浄水が濃すぎる場合などには、電極等が腐食する場合もあるため、逆電解水（酸性水）の一部を排水側から排水することで洗浄水に浸る時間を低減することも可能となる。

［その他］
以上、本開示にかかる電解水生成装置および電解水生成装置の洗浄方法の内容を説明したが、これらの記載に限定されるものではなく、種々の変形及び改良が可能であることは、当業者には自明である。

例えば、筐体や流路、その他細部のスペック（形状、大きさ、レイアウト等）も適宜に変更可能である。

１Ａ 第１の陽極
１Ｃ 第１の陰極
２Ａ 第２の陽極
２Ｃ 第２の陰極
３ａＭ 入水口
３Ａ 陽極側入力流路
３Ｃ 陰極側入力流路
３Ｍ 幹入力流路
４Ａ 陽極側中継流路
４ａＡ 活性炭
４Ｃ 陰極側中継流路
５ 出力流路
５Ａ 陽極側排水流路
５ａＡ 排水口
５Ｃ 陰極側吐水流路
５ａＣ 吐水口
６ バイパス流路
６Ａ 陽極側バイパス流路
６Ｃ 陰極側バイパス流路
６Ｍ 幹バイパス流路
７ 逆洗浄排水流路
１０ 陽イオン交換膜
１０Ａ 第１の陽極室
１０ａＡ 陽極側バッファ空間（空間）
１０Ｃ 第１の陰極室
１０ａＣ 陰極側バッファ空間（空間）
２０ 中性隔膜
２０Ａ 第２の陽極室
２０Ｃ 第２の陰極室
８０ 制御部
９０ 流路切替弁
９１ 付勢部材
９２ 電磁弁
９４ 排水弁
９５ 開放弁
９６ 電磁弁
１００ 第１の電解槽
２００ 第２の電解槽
３００ 電解水生成装置

Claims (10)

1. 第１の陰極室と、第１の陽極室と、前記第１の陰極室と前記第１の陽極室とを仕切る陽イオン交換膜と、を含む第１の電解槽と、
   第２の陰極室と、第２の陽極室と、前記第２の陰極室と前記第２の陽極室とを仕切り、分子の通過を抑制するが、陽イオンおよび陰イオンを通過させる中性隔膜と、を含む第２の電解槽と、
   入水口と、
   前記入水口と連なる幹入力流路と、
   前記幹入力流路から分岐し、前記第１の陰極室の入口に接続された陰極側入力流路と、
   前記幹入力流路から分岐し、前記第１の陽極室の入口に接続された陽極側入力流路と、
   前記第１の陰極室の出口と前記第２の陰極室の入口とに接続された陰極側中継流路と、
   前記第１の陽極室の出口と前記第２の陽極室の入口とに接続された陽極側中継流路と、
   前記第２の陰極室の出口に接続された陰極側吐水流路と、
   前記第２の陽極室の出口に接続された陽極側排水流路と、
   前記陰極側吐水流路に接続された吐水口と、
   前記陽極側排水流路に接続された排水口と、
   前記幹入力流路から分岐する幹バイパス流路と、
   前記幹バイパス流路から分岐し、前記陰極側中継流路に接続された陰極側バイパス流路と、
   前記幹バイパス流路から分岐し、前記陽極側中継流路に接続された陽極側バイパス流路と、
   前記幹入力流路と前記幹バイパス流路との分岐部に配置された流路切替弁と、
   前記分岐部と前記陽極側排水流路とに接続された逆洗浄排水流路と、
   前記陽極側排水流路における前記逆洗浄排水流路との分岐部と前記排水口との間に配置された排水弁と、
   を備え、
   前記流路切替弁が、
   前記入水口と前記幹入力流路との連通および前記入水口と前記幹バイパス流路との連通が可能な第１のモードと、
   前記排水口と前記幹入力流路との連通および前記排水口と前記幹バイパス流路との連通が可能な第２のモードと、
   を切り替えることができるように配置されている、電解水生成装置。
2. 前記流路切替弁は、付勢部材によって、前記入水口から水が供給されない場合には前記第２のモードとなり、前記入水口から水が供給される場合には前記第１のモードとなるように付勢されている、請求項１に記載の電解水生成装置。
3. 前記幹入力流路および前記幹バイパス流路には電磁弁がそれぞれ配置されており、
   少なくとも前記第１のモードのときには前記電磁弁のいずれか一方が開放されている、請求項１または請求項２に記載の電解水生成装置。
4. 前記陰極側吐水流路における前記排水口よりも高い位置に開放弁が配置されている、請求項１～３のうちいずれか１項に記載の電解水生成装置。
5. 前記陽極側中継流路に活性炭が配置されている、請求項１～４のうちいずれか１項に記載の電解水生成装置。
6. 前記第１の電解槽の上部に水をためる空間が設けられている、請求項１～５のうちいずれか１項に記載の電解水生成装置。
7. 請求項１～６のうちいずれか１項に記載の電解水生成装置の洗浄方法であって、
   前記第２の電解槽の逆洗浄を行った後に前記第１の電解槽の逆洗浄を行う逆洗浄工程を有する、電解水生成装置の洗浄方法。
8. 前記逆洗浄工程は、前記第１の電解槽の逆洗浄を行った後に、前記第１の電解槽の内部の水を一定時間貯留する貯留工程を有する、請求項７に記載の電解水生成装置の洗浄方法。
9. 前記逆洗浄工程の時に、前記第２の陽極室が前記陽極側排水流路および前記逆洗浄排水流路に連通している、請求項７または請求項８に記載の電解水生成装置の洗浄方法。
10. 前記逆洗浄工程中に前記排水弁を開口させる、請求項７～９のうちいずれか１項に記載の電解水生成装置の洗浄方法。

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