電解水生成装置
【課題】所望のｐＨ値としつつ、より飲用に適したアルカリイオン水を生成することのできる電解水生成装置を得る。
【解決手段】電解水生成装置１は、処理水と濃縮水とを分離する逆浸透膜１１ａを有する逆浸透濾過部１１と、少なくとも一対の陰極１２ｂおよび陽極１２ｄを有し、処理水および濃縮水のうち処理水のみを導入して電解水を生成する電解槽１２と、を備えている。また、電解水生成装置１は、処理水を電解槽１２内に導入する導入路Ｐ３と、電解槽１２内で生成されたアルカリイオン水を吐出する吐出路Ｐ９と、を備えている。そして、導入路Ｐ３に連結する還流路Ｐ１１を設けるとともに、還流手段１８によって電解槽１２で得られた電解水の少なくとも一部を還流路Ｐ１１を介して導入路Ｐ３に還流させるようにした。
【解決手段】電解水生成装置１は、処理水と濃縮水とを分離する逆浸透膜１１ａを有する逆浸透濾過部１１と、少なくとも一対の陰極１２ｂおよび陽極１２ｄを有し、処理水および濃縮水のうち処理水のみを導入して電解水を生成する電解槽１２と、を備えている。また、電解水生成装置１は、処理水を電解槽１２内に導入する導入路Ｐ３と、電解槽１２内で生成されたアルカリイオン水を吐出する吐出路Ｐ９と、を備えている。そして、導入路Ｐ３に連結する還流路Ｐ１１を設けるとともに、還流手段１８によって電解槽１２で得られた電解水の少なくとも一部を還流路Ｐ１１を介して導入路Ｐ３に還流させるようにした。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解水生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電解水生成装置として、逆浸透膜と電解槽とを備えるものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１では、逆浸透膜で分離した濃縮水を電解槽に導入して電気分解することで電解水を生成し、当該電解水を逆浸透膜の透過水に混合させることで、所望のｐＨ値の電解水を供給するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２７２０２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、かかる従来の技術では、本来排出するはずの濃縮水を用いて電気分解を行っているため、供給される電解水に不純物が含まれ、飲用に適さないものとなってしまうおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は、所望のｐＨ値としつつ、より飲用に適した電解水を生成することのできる電解水生成装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電解水生成装置にあっては、処理水と濃縮水とを分離する逆浸透膜を用いた逆浸透濾過部と、少なくとも一対の陰極および陽極を有し、前記処理水および濃縮水のうち処理水のみを導入して電解水を生成する電解槽と、前記処理水を前記電解槽内に導入する導入路と、前記電解槽内で生成された電解水が導入される吐出路と、前記電解槽から吐出される電解水の少なくとも一部が導入され、前記導入路に連結する還流路と、前記電解槽から吐出される電解水の少なくとも一部を前記還流路を介して前記導入路に還流させる還流手段と、を備えることを主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、逆浸透膜で分離した処理水および濃縮水のうち処理水のみを電解槽に導入し、当該処理水を電気分解することで電解水を生成している。このため、高度に浄化されて不純物の少ない水から電解水を生成することができる。そして、電解槽で生成された電解水の少なくとも一部を、還流手段によって還流路から導入路へと還流させている。すなわち、電解槽内に導入される処理水に比較的導電率の高い電解水を混合した水を電解槽内で電気分解させるようにしている。そのため、導電率が低い処理水を用いて電気分解を行ったとしても、電気分解を行うにつれて生成される電解水のｐＨを強くすることができる。その結果、導電率が低い処理水を用いて所望のｐＨ値の電解水を生成することができるようになる。
【０００９】
このように、本発明によれば、所望のｐＨ値としつつ、より飲用に適した電解水を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態にかかる電解水生成装置を模式的に示す全体構成図である。
【図２】図２は、本発明の第２実施形態にかかる電解水生成装置を模式的に示す全体構成図である。
【図３】図３は、本発明の第３実施形態にかかる電解水生成装置を模式的に示す全体構成図である。
【図４】図４は、本発明の第４実施形態にかかる電解水生成装置を模式的に示す全体構成図である。
【図５】図５は、本発明の第５実施形態にかかる電解水生成装置を模式的に示す全体構成図である。
【図６】図６は、本発明の第６実施形態にかかる電解水生成装置を示す図であって、（ａ）は電解水生成装置を模式的に示す全体構成図、（ｂ）は図６（ａ）のＡ部拡大図である。
【図７】図７は、本発明の第７実施形態にかかる電解水生成装置を模式的に示す全体構成図である。
【図８】図８（ａ）は、図７のＢ部を拡大して表示した図、図８（ｂ）は図８（ａ）の第１変形例を示す図、図８（ｃ）は図８（ａ）の第２変形例を示す図である。
【図９】図９は、本発明の第７実施形態にかかる電解槽を模式的に示す断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の第７実施形態にかかる電解槽の比較例を示す断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の第８実施形態にかかる電解水生成装置を示す図であって、（ａ）は電解水生成装置を模式的に示す全体構成図、（ｂ）は図１１（ａ）のＣ部拡大図である。
【図１２】図１２（ａ）は、図１１（ｂ）のＡ−Ａ断面図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の第８実施形態にかかるスペーサの第１変形例を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。
【図１４】図１４は、本発明の第８実施形態にかかるスペーサの第２変形例を示す側面図である。
【図１５】図１５（ａ）は、本発明の第８実施形態にかかるスペーサの第３変形例を示す斜視図、図１５（ｂ）は、本発明の第８実施形態にかかるスペーサの第４変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の複数の実施形態ならびにその変形例には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、それら同様の構成要素には共通の符号を付与するとともに、重複する説明を省略する。
【００１２】
（第１実施形態）
本実施形態にかかる電解水生成装置１は、図１に示すように、筐体２と、筐体２に取り付けられた吐水部３と、を備えている。
【００１３】
吐水部３は、電解水生成装置１の駆動／停止や電解水の吐水／停止を操作したり、飲用可能状態となったことを報知したりする操作・報知部３１と、電解水を外部に吐出させる吐出カランと、を備えている。本実施形態では、吐水部３は、アルカリイオン水（電解水）を吐出口３２ａから外部に吐出するアルカリイオン水吐出カラン３２と、酸性水（電解水）を吐出口３３ａから外部に吐出する酸性水吐出カラン３３と、を備えている。
【００１４】
また、本実施形態では、水道管などの原水配水管Ｐ０から水道水などの原水が導入される給水路Ｐ１を有している。
【００１５】
この給水路Ｐ１には、上流側から順に開閉弁４、第１プレフィルタ５、第２プレフィルタ６、第３プレフィルタ７が設置されている。そして、第３プレフィルタ７の下流側には、浄水路Ｐ２が設けられている。なお、原水は水道水に限られるものではなく、井戸水や溜め水等であってもよい。
【００１６】
開閉弁４は、原水の電解水生成装置１内への導入の開始および停止を制御するものである。なお、給水路Ｐ１に圧力検知手段を配置し、浄水路Ｐ２に水栓等の弁を設け、水栓を開いて配管圧力が低下した場合に電解水生成装置１を動作させるようにすれば、開閉弁４を廃止することが可能である。
【００１７】
そして、原水配水管Ｐ０から給水路Ｐ１内に導入された原水は、第１プレフィルタ５、第２プレフィルタ６、第３プレフィルタ７を通過して濾過される。
【００１８】
第１プレフィルタ５は、例えば、孔径５μｍの不織布フィルタで構成されており、給水路Ｐ１内に導入される水道水に混入した大きな粒子やゴミなど、比較的大きめの異物を捕捉して除去するものである。
【００１９】
そして、開閉弁４および第１プレフィルタ５を通過した水は、第２プレフィルタ６および第３プレフィルタ７に導入されて遊離残留塩素等が除去される。
【００２０】
第２プレフィルタ６には、活性炭フィルタ（図示せず）が収納されており、水に溶解した成分、特に異味や異臭、あるいは、トリハロメタンをはじめとしたハロゲン化炭素を除去するものである。
【００２１】
なお、活性炭フィルタの内部に重金属を除去するための重金属除去剤を混入し、当該重金属除去剤に鉛などの有害重金属を吸着させて除去できるようにしてもよい。また、活性炭フィルタで水中の残留塩素を分解除去することで、下流側に細菌が繁殖し易くなるが、これを防止するため、第２プレフィルタ６に、銀などの抗菌性を有する金属を含む抗菌剤を混合するようにしてもよい。
【００２２】
また、第３プレフィルタ７は、例えば、孔径１μｍの不織布フィルタで構成されており、第１プレフィルタ５では捕捉されないより微細な懸濁物質を捕捉、除去するものである。
【００２３】
このように、本実施形態では、第１プレフィルタ５、第２プレフィルタ６および第３プレフィルタ７にて前処理を行った浄水が、後述するナノフィルタ（逆浸透濾過部）１１に導入されるようになっている。
【００２４】
なお、プレフィルタの構成は、この構成に限定されるものではない。例えば、第１および第３プレフィルタ５、７として、コットンなどの繊維を集水管に巻き付けたワインドタイプのものや焼結タイプのものを用いてもよく、細い繊維を積層した繊維タイプのものを用いてもよい。また、第２プレフィルタ６として、粒状活性炭をケースに収納したタイプのものや焼結タイプのものを用いてもよいし、繊維状炭タイプのものを用いてもよい。また、ブロック活性炭フィルタや繊維状活性炭フィルタを用い、当該フィルタの孔径を利用して不織布フィルタの機能を兼ね備えるようにしてもよい。さらに、プレフィルタとして、粗濾過用のセディメントフィルタや活性炭フィルタ、ＭＦ膜，ＵＦ膜等を用いることも可能であり、その数や組合せを、原水の水質を考慮しつつ必要に応じて変えるようにするのが好適である。
【００２５】
そして、第３プレフィルタ７の下流側には、流量センサ８、浄水給水弁９および昇圧ポンプ１０がこれらの順に設置されている。
【００２６】
第１プレフィルタ５、第２プレフィルタ６および第３プレフィルタ７にて前処理を行った浄水は、浄水給水弁９を通過して昇圧ポンプ１０に至る。なお、浄水給水弁９は、給水路Ｐ１の途中のいずれかの位置に設置されていればよいが、第３プレフィルタ７の下流側に設置されているのが好ましい。こうすれば、浄水給水弁９内部への異物の侵入を抑制することができるためである。
【００２７】
また、浄水路Ｐ２の端末は、ＮＦ膜（逆浸透膜）１１ａを用いたナノフィルタ（逆浸透濾過部）１１に接続されている。
【００２８】
そして、前処理が行われた浄水は、ナノフィルタ１１に導入され、ＮＦ膜（逆浸透膜）１１ａを透過しない濃縮水とＮＦ膜（逆浸透膜）１１ａを透過した透過水とに分離される。
【００２９】
このナノフィルタ１１は、昇圧ポンプ１０によって逆浸透圧をかけ、ナノフィルタ１１に送られた浄水の一部をＮＦ膜（逆浸透膜）１１ａを透過させることで処理水（透過水）を生成するようにしたものである。なお、ＮＦ膜１１ａを用いると、有機物（たとえば、トリハロメタンやカビ臭および農薬など）や重金属イオン（たとえば、鉛、クロム、カドミウム、水銀、砒素など）、さらにナトリウムやカルシウムなどの低分子量のイオン成分などを除去することができる。
【００３０】
そして、ＮＦ膜１１ａを透過した水は、これらの物質が除去された処理水（透過水）として、導入路Ｐ３に供給される。この導入路Ｐ３は、後述する電解槽１２に接続されており、処理水を電解槽１２内に導入するための通路である。
【００３１】
また、残りの水分、塩類や不純物（この不純物には有機物やイオンなどが含まれる）は、濃縮水として濃縮水排水路Ｐ４から排出されるようになっている。
【００３２】
濃縮水排水路Ｐ４は、途中に圧力開放弁１３が設けられた第１排水路Ｐ５と、リストリクタ１４が設けられた第２排水路Ｐ６と、に分岐している。そして、第１排水路Ｐ５および第２排水路Ｐ６は、圧力開放弁１３およびリストリクタ１４よりも下流側に位置する合流部Ｄ１で再び合流しており、濃縮水は、合流した濃縮水排水路Ｐ４から外部に排出されるようになっている。圧力開放弁１３は通水停止時にＮＦ膜１１ａにかかる水圧を開放するためのものである。なお、圧力開放弁１３の開閉動作と開閉弁４の開閉動作を時間差を設けて行うことで、ＮＦ膜１１ａ表面の洗浄を兼ねるようにしてもよい。
【００３３】
ところで、ＮＦ膜１１ａはＲＯ膜よりも透過孔が大きくなっている。そのため、ＮＦ膜１１ａを用いたナノフィルタ１１は、粒子や有機物および重金属を９０パーセント以上の高い除去率で除去することができるが、低分子量のイオン成分は処理水（透過水）に約１０〜３０パーセント程度残存するという特性を有する。この場合、例えば導電率が３００μＳ／ｃｍの水を透過させた場合、低分子イオンが残存した処理水として、約６０μＳ／ｃｍ程度の導電率の処理水が得られる。ただし、逆浸透膜として使用する膜は、このＮＦ膜に限らず、ＲＯ膜等の逆浸透膜を用いることも可能である。
【００３４】
そして、ＮＦ膜１１ａを透過した処理水は、導入路Ｐ３を通って電解槽１２内に導入される。本実施形態では、処理水および濃縮水のうち処理水のみを電解槽１２に導入させるようにしている。
【００３５】
電解槽１２は、内部が隔膜１２ａによって仕切られており、一方が陰極（電極）１２ｂを有する陰極室１２ｃとなっており、他方が陽極（電極）１２ｄを有する陽極室１２ｅとなっている。そして、導入路Ｐ３の端末を分岐させ、一方の分岐路を陰極室１２ｃの入口に連通する陰極側導入路Ｐ７とし、他方の分岐路を陽極室１２ｅの入口に連通する陽極側導入路Ｐ８としている。
【００３６】
この電解槽１２の陰極室１２ｃおよび陽極室１２ｅにそれぞれ導入された処理水は、陰極１２ｂと陽極１２ｄとの間に電圧を印加することで電気分解され、陰極室１２ｃではアルカリイオン水が生成されるとともに、陽極室１２ｅでは酸性水が生成される。
【００３７】
また、陰極室１２ｃの出口には陰極側吐出路（吐出路）Ｐ９が連通されており、陽極室１２ｅの出口には陽極側吐出路（吐出路）Ｐ１０が連通されている。これら陰極側吐出路Ｐ９および陽極側吐出路Ｐ１０は、アルカリイオン水吐出カラン３２および酸性水吐出カラン３３にそれぞれ連通されている。そして、陰極室１２ｃで生成されたアルカリイオン水は、陰極側吐出路Ｐ９およびアルカリイオン水吐出カラン３２を通り、吐出口３２ａから外部に吐出するようになっている。一方、陽極室１２ｅで生成された酸性水は、陽極側吐出路Ｐ１０および酸性水吐出カラン３３を通り排出口３３ａから外部に吐出するようになっている。
【００３８】
また、本実施形態では、電解水生成装置１には制御部１５が設けられており、開閉弁４、浄水給水弁９、昇圧ポンプ１０および圧力開放弁１３が、制御部１５から供給される指令信号（電力）により制御されている。また、流量センサ８および操作・報知部３１の操作信号が制御部１５に送られるようになっている。さらに、電解槽１２も制御部１５の指令信号によって駆動するようになっており、電解槽１２の陰極１２ｂおよび陽極１２ｄには、制御された電圧が印加されるようになっている。
【００３９】
なお、本実施形態では、制御部１５への電源の供給は、図示せぬ外部電源に接続される電源プラグ１７から供給される商用交流電圧をトランス１６にて直流電圧に変換した状態で行われる。
【００４０】
ここで、本実施形態では、電解水生成装置１に、吐出路（陰極側吐出路Ｐ９および陽極側吐出路Ｐ１０のうち少なくともいずれか一方）から分岐して導入路（導入路Ｐ３、陰極側導入路Ｐ７および陽極側導入路Ｐ８のいずれか）に連結される還流路Ｐ１１を設けている。
【００４１】
具体的には、陰極側吐出路Ｐ９のアルカリイオン水吐出カラン３２へ向かう途中に分岐部Ｄ２を設けて分岐させ、導入路Ｐ３の途中に設けた合流部Ｄ３２にて連結することで、還流路Ｐ１１を設けている。
【００４２】
さらに、還流路Ｐ１１に、陰極側吐出路（吐出路）Ｐ９に導入されるアルカリイオン水（電解水）の少なくとも一部を還流路Ｐ１１を介して導入路Ｐ３に還流させる循環ポンプ（還流手段）１８を設けている。
【００４３】
このように、還流路Ｐ１１および循環ポンプ１８を設けることで、陰極室１２ｃで生成されたアルカリイオン水の少なくとも一部を再び導入路Ｐ３へ供給できるようにしている。
【００４４】
また、本実施形態では、還流路Ｐ１１に逆止弁１９を設け、電気分解前の処理水（透過水）が還流路Ｐ１１から逆流してアルカリイオン水吐出カラン３２の吐出口３２ａから外部に吐出してしまわないようにしている。
【００４５】
かかる構成を備える電解水生成装置１は、以下のように動作する。
【００４６】
まず、吐水部３に設けられた操作・報知部３１を操作し、浄水生成モードを選択すると、制御装置１５により、給水路Ｐ１の開閉弁４が開かれる。そして、原水が原水配水管Ｐ０から給水路Ｐ１内に導入され、給水路Ｐ１内の第１から第３プレフィルタ５，６，７を通過しながら濾過されて浄水が生成される。このように、前処理を行うことで生成された浄水は、浄水給水弁９を通過して昇圧ポンプ１０に至り、昇圧ポンプ１０によって昇圧される。
【００４７】
そして、昇圧された浄水がナノフィルタ１１に導入される。なお、処理が行われた浄水の水量が所定値以下であると流量センサ８が検知した場合には、制御装置１５が、給水路に異常が生じていると判断し、制御装置１５によって開閉弁９が閉じられて昇圧ポンプ１０が停止する。このとき、電解水生成装置１の異常が操作・報知部３１に報知されるようになっている。
【００４８】
そして、ナノフィルタ１１に導入され、ＮＦ膜１１ａを透過して当該ＮＦ膜１１ａによって水中に溶存する有機物やイオンが取り除かれた処理水（透過水）が、導入路Ｐ３を通り、電解槽１２へと供給される。なお、導入路Ｐ３内の浄水は、一部が陰極側導入路Ｐ７から陰極室１２ｃに導入され、他が陽極側導入路Ｐ８から陽極室１２ｅに導入される。
【００４９】
一方、ナノフィルタ１１に導入されるが、ＮＦ膜１１ａを透過しない水は、濃縮水として濃縮水排水路Ｐ４を通過し、外部に排出される。
【００５０】
そして、電解槽１２内に供給された処理水は、陰極１２ｂおよび陽極１２ｄに直流電圧を印加することで電気分解され、陰極室１２ｃではアルカリイオン水が、陽極室１２ｅでは酸性水が生成される。
【００５１】
そして、陰極室１２ｃで生成されたアルカリイオン水は、陰極側吐出路Ｐ９およびアルカリイオン水吐出カラン３２を通り、吐出口３２ａから外部に吐出する。一方、陽極室１２ｅで生成された酸性水は、陽極側吐出路Ｐ１０および酸性水吐出カラン３３を通り排出口３３ａから外部に吐出する。
【００５２】
ところで、ＮＦ膜（逆浸透膜）１１ａで処理した処理水（透過水）は、原水と比較すると含有しているイオン成分が著しく少なくなっている。
【００５３】
また、電解槽１２内に供給された水は、陰極１２ｂおよび陽極１２ｄに印加された電圧により通電され電気分解されるが、このとき流れる電流値は電圧が一定であれば水の導電率に依存する。つまり、水の電気の流れやすさが、電気分解時に流れる電流値に影響する。そして、この導電率はイオン濃度に依存している。そのため、ＮＦ膜（逆浸透膜）１１ａを透過した処理水（透過水）は導電率が極めて低く、電気が流れにくい状態となっている。
【００５４】
したがって、このまま電気分解しても陰極室１２ｃで生成されるアルカリイオン水は、ＭＦ膜やＵＦ膜等の膜で浄化した浄水に比べて低いｐＨにしかならず、弱アルカリ水しか得ることができない。
【００５５】
そのため、導電率が極めて低い処理水（透過水）を電気分解する場合、電流値を上昇させてより高いｐＨの水を得るために、より高い電圧を印加するか、電極面積を拡大するか流量を少なくすることが考えられる。しかしながら、より高い電圧を印加したり、電極面積を拡大させたり流量を少なくしたりすると、電解水生成装置を大型化せざるを得ず使い勝手が非常に悪くなってしまう。
【００５６】
そこで、本実施形態では、還流路Ｐ１１および循環ポンプ１８を設け、ＮＦ膜（逆浸透膜）１１ａで処理した処理水（透過水）を電気分解することで得られた低ｐＨのアルカリイオン水の一部を、還流路Ｐ１１を介して導入路Ｐ３へ還流させ、再度電解槽１２にて電気分解させるようにした。
【００５７】
このように、低ｐＨのアルカリイオン水を含む処理水（透過水）を電気分解して得られるアルカリイオン水のｐＨは、処理水（透過水）のみを電気分解して得られるアルカリイオン水のｐＨよりも高くなる。
【００５８】
そして、アルカリイオン水の一部を、還流路Ｐ１１を介して導入路Ｐ３へ還流させ、繰り返し電気分解すれば、徐々にｐＨが高いアルカリイオン水の一部を電解槽１２内に還流させることができ、高ｐＨのアルカリイオン水をアルカリイオン水吐出カラン３２の吐出口３２ａから外部に吐出できるようになる。
【００５９】
なお、操作・報知部３１の操作により通水を停止した場合には、制御装置１１により開閉弁４および開閉弁９が閉じられ、昇圧ポンプ１０が停止する。
【００６０】
以上説明したように、本実施形態によれば、ＮＦ膜（逆浸透膜）１１ａで分離した処理水および濃縮水のうち処理水のみを電解槽１２に導入し、当該処理水を電気分解することで電解水を生成している。このため、高度に浄化されて不純物の少ない水から電解水を生成することができる。そして、電解槽１２で生成されたアルカリイオン水の一部（電解水の少なくとも一部）を、循環ポンプ（還流手段）１８によって還流路Ｐ１１から導入路Ｐ３へと還流させている。すなわち、電解槽１２内に導入される処理水に比較的導電率の高いアルカリイオン水（電解水）を混合した水を電解槽１２内で電気分解させるようにしている。そのため、導電率が低い処理水を用いて電気分解を行ったとしても、電気分解を行うにつれて生成されるアルカリイオン水（電解水）のｐＨを高く（強く）することができる。その結果、導電率が低い処理水を用いて所望のｐＨ値のアルカリイオン水（電解水）を生成することができるようになる。
【００６１】
また、本実施形態によれば、装置を大型化することなく、豊富な水量の不純物の少ないアルカリイオン水（電解水）を容易に得ることができる。
【００６２】
（第２実施形態）
本実施形態にかかる電解水生成装置１Ａは、基本的に上記第１実施形態とほぼ同様の構成をしている。すなわち、電解水生成装置１Ａは、筐体２と、筐体２に取り付けられた吐水部３と、を備えている。
【００６３】
また、ＮＦ膜（逆浸透膜）１１ａを用いたナノフィルタ（逆浸透濾過部）１１にて分離された処理水および濃縮水のうち処理水のみを電解槽１２に導入させるようにしている。
【００６４】
そして、電解水生成装置１Ａに、吐出路（陰極側吐出路Ｐ９および陽極側吐出路Ｐ１０のうち少なくともいずれか一方）から分岐して導入路（導入路Ｐ３、陰極側導入路Ｐ７および陽極側導入路Ｐ８のいずれか）に連結される還流路Ｐ１１を設けている。
【００６５】
本実施形態にあっても、陰極側吐出路Ｐ９のアルカリイオン水吐出カラン３２へ向かう途中に分岐部Ｄ２を設けて分岐させ、導入路Ｐ３の途中に設けた合流部Ｄ３２にて連結することで、還流路Ｐ１１を設けている。
【００６６】
さらに、還流路Ｐ１１に、陰極側吐出路（吐出路）Ｐ９に導入されるアルカリイオン水（電解水）の少なくとも一部を還流路Ｐ１１を介して導入路Ｐ３に還流させる循環ポンプ（還流手段）１８を設けている。
【００６７】
そして、還流路Ｐ１１に逆止弁１９を設け、電気分解前の処理水（透過水）が還流路Ｐ１１から逆流してアルカリイオン水吐出カラン３２の吐出口３２ａから外部に吐出してしまわないようにしている。
【００６８】
ここで、本実施形態にかかる電解水生成装置１Ａが、上記第１実施形態と主に異なる点は、ナノフィルタ（逆浸透濾過部）１１と電解槽１２の間に、ＮＦ膜（逆浸透膜）１１ａを透過した処理水（透過水）を一時的に貯留する貯留部２０を設けた点にある。
【００６９】
具体的には、図２に示すように、ナノフィルタ１１の下流側に貯留部２０が設けられており、導入路Ｐ３の貯留部２０よりも下流側に配置した昇圧ポンプ２１を作動させ、この貯留部２０から処理水（透過水）を電解槽１２に導入するようにしている。また、貯留部２０の所定位置には、水位センサ２０ａが設けられており、貯留部２０の所定位置まで貯水された際に、満水状態であることを検知できるようにしている。
【００７０】
さらに、陰極側吐出路Ｐ９には、ＵＶ管２２ａを有する殺菌部２２が設けられている。そして、貯留部２０内の水を電解槽１２にて電気分解することで得られるアルカリイオン水をアルカリイオン水吐出カラン３２から吐出する前に、殺菌部２２を通過させることで殺菌するようにしている。なお、殺菌部はＵＶ管を用いるものに限らず、オゾン等他の殺菌手段を用いてもよい。このように、殺菌部２２を設けることでより衛生的なアルカリイオン水を供給することができる。
【００７１】
また、陰極側吐出路Ｐ９の殺菌部２２よりも下流側には、陰極側吐水弁２３が設けられており、陽極側吐出路Ｐ１０には、陽極側吐水弁２４が設けられている。
【００７２】
なお、符号２５は、貯留部２０等からの漏水を検知する漏水センサである。
【００７３】
また、操作・報知部３１は、筐体２に設けられている。
【００７４】
かかる構成を備える電解水生成装置１Ａは、以下のように動作する。
【００７５】
まず、水道管などの原水配水管Ｐ０に接続された給水路Ｐ１に設けられた開閉弁４を制御部１５により開放させ、昇圧ポンプ１０も稼動させる。こうして、第１〜第３プレフィルタ５，６，７およびナノフィルタ（逆浸透濾過部）１１を介して生成された処理水（透過水）を貯留部２０に貯留させる。
【００７６】
このとき、予め所定位置に設けられた水位センサ２０ａにより、所定位置まで貯水されて満水状態になった場合には、制御手段１５が開閉弁４を閉じ、昇圧ポンプ１０を停止し、圧力開放弁１３を所定時間開放した後閉じるようにしている。なお、開閉弁４を閉じる動作を、圧力開放弁１３を所定時間開放した後に行い、ＮＦ膜（逆浸透膜）１１ａの１次側の濃縮水を一気に排出させてＮＦ膜（逆浸透膜）１１ａへのスケール付着を防止するようにしてもよい。
【００７７】
そして、アルカリイオン水を吐出させるために操作・報知部３１を操作すると、昇圧ポンプ２１と循環ポンプ（還流手段）１８を動作させ、陽極側吐水弁２４と陰極側吐水弁２３を開放する。
【００７８】
こうして、貯留部２０内の処理水（透過水）が、導入路Ｐ３を通り、電解槽１２へと供給される。
【００７９】
そして、電解槽１２内に供給された処理水（透過水）は、陰極１２ｂおよび陽極１２ｄに直流電圧を印加することで電気分解され、陰極室１２ｃではアルカリイオン水が、陽極室１２ｅでは酸性水が生成される。
【００８０】
そして、陰極室１２ｃで生成されたアルカリイオン水は、陰極側吐出路Ｐ９およびアルカリイオン水吐出カラン３２を通り、吐出口３２ａから外部に吐出する。一方、陽極室１２ｅで生成された酸性水は、陽極側吐出路Ｐ１０および酸性水吐出カラン３３を通り排出口３３ａから外部に吐出する。
【００８１】
また、本実施形態にあっても、得られたアルカリイオン水の一部を、還流路Ｐ１１を介して導入路Ｐ３へ還流させ、再度電解槽１２に導入し、繰り返し電気分解を行うようにしている。
【００８２】
こうして、所望のｐＨ値のアルカリイオン水（電解水）をアルカリイオン水吐出カラン３２の吐出口３２ａから外部に吐出できるようにしている。
【００８３】
なお、操作・報知部３１の停止操作を行うと、昇圧ポンプ２１と循環ポンプ（還流手段）１８が停止し、陽極側吐水弁２４と陰極側吐水弁２３が閉塞する。この時、陰極側吐水弁２３を閉じた状態で所定期間昇圧ポンプ２１を動作させ、陽極側吐水弁２４を開放するようにして、逆電解を行い、電極を洗浄するようにしてもよい。
【００８４】
以上の本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
【００８５】
（第３実施形態）
本実施形態にかかる電解水生成装置１Ｂは、基本的に上記第１実施形態とほぼ同様の構成をしている。すなわち、電解水生成装置１Ｂは、筐体２と、筐体２に取り付けられた吐水部３と、を備えている。
【００８６】
また、ＮＦ膜（逆浸透膜）１１ａを用いたナノフィルタ（逆浸透濾過部）１１にて分離された処理水および濃縮水のうち処理水のみを電解槽１２に導入させるようにしている。
【００８７】
ここで、本実施形態にかかる電解水生成装置１Ｂが、上記第１実施形態と主に異なる点は、電解水生成装置１Ｂに、陰極側吐出路Ｐ９から分岐し、陰極側導入路Ｐ７に連結する陰極側還流路Ｐ１２を設けた点にある。
【００８８】
具体的には、陰極側吐出路Ｐ９のアルカリイオン水吐出カラン３２へ向かう途中に分岐部Ｄ２を設けて分岐させ、陰極側導入路Ｐ７の途中に設けた合流部Ｄ４にて連結することで、陰極側還流路Ｐ１２を設けている。
【００８９】
すなわち、本実施形態では、陰極側吐出路Ｐ９に導入されるアルカリイオン水の少なくとも一部を、陰極室１２ｃおよび陽極室１２ｅに還流するのではなく、陰極室１２ｃにのみ還流させるようにしている。
【００９０】
さらに、陰極側還流路Ｐ１２に、陰極側吐出路（吐出路）Ｐ９に導入されるアルカリイオン水（電解水）の少なくとも一部を陰極側還流路Ｐ１２を介して陰極側導入路Ｐ７に還流させる循環ポンプ（還流手段）１８を設けている。
【００９１】
そして、陰極側還流路Ｐ１２に逆止弁１９を設け、電気分解前の処理水（透過水）が陰極側還流路Ｐ１２から逆流してアルカリイオン水吐出カラン３２の吐出口３２ａから外部に吐出してしまわないようにしている。
【００９２】
以上の本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
【００９３】
また、本実施形態によれば、陰極側吐出路Ｐ９に導入されるアルカリイオン水の少なくとも一部を、陰極室１２ｃにのみ還流させるようにしている。そのため、陰極室１２ｃでのみ循環電解することとなり、陰極１２ｂに接触する被電解水（処理水およびアルカリイオン水の混合水）をより高いｐＨとすることが可能となる。このように、ｐＨが高い被電解水が陰極１２ｂと接触して電気分解されるため、より効率よくアルカリイオン水のｐＨを上昇させることができる。
【００９４】
なお、上記第２実施形態の構成に本実施形態を適用することも可能である。
【００９５】
（第４実施形態）
本実施形態にかかる電解水生成装置１Ｃは、基本的に上記第３実施形態とほぼ同様の構成をしている。すなわち、電解水生成装置１Ｃは、筐体２と、筐体２に取り付けられた吐水部３と、を備えている。
【００９６】
また、ＮＦ膜（逆浸透膜）１１ａを用いたナノフィルタ（逆浸透濾過部）１１にて分離された処理水および濃縮水のうち処理水のみを電解槽１２に導入させるようにしている。
【００９７】
そして、電解水生成装置１Ｃに、陰極側吐出路Ｐ９から分岐し、陰極側導入路Ｐ７に連結する陰極側還流路Ｐ１２を設けている。
【００９８】
ここで、本実施形態にかかる電解水生成装置１Ｃが、上記第３実施形態と主に異なる点は、図４に示すように、陽極側導入路Ｐ８に絞り部２６を設けた点にある。
【００９９】
以上の本実施形態によっても、上記第３実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
【０１００】
また、本実施形態によれば、陽極側導入路Ｐ８に絞り部２６を設けることで、陽極室１２ｅ内に流入する水の流量を少なくすることができる。その結果、酸性水の排水量を減少させることができる。このように、陽極側導入路Ｐ８に絞り部２６を設けることで、酸性水の排水を電解槽１２の入口で制限することができる。
【０１０１】
また、電解槽１２内部における隔膜１２ａを介した差圧を陰極１２ｂ側で高くすることができるようになる。
【０１０２】
これにより、隔膜１２ａを介して酸性水とアルカリイオン水とが混ざってしまうのをより確実に抑制することができ、アルカリイオン水のｐＨが低下してしまうのをより確実に抑制することができる。また、アルカリイオン水と酸性水を合わせた全体流量を低く設定することができるため、節水効果を高めることも可能となる。
【０１０３】
なお、上記第２実施形態の構成に本実施形態を適用することも可能である。
【０１０４】
（第５実施形態）
本実施形態にかかる電解水生成装置１Ｄは、基本的に上記第３実施形態とほぼ同様の構成をしている。すなわち、電解水生成装置１Ｄは、筐体２と、筐体２に取り付けられた吐水部３と、を備えている。
【０１０５】
また、ＮＦ膜（逆浸透膜）１１ａを用いたナノフィルタ（逆浸透濾過部）１１にて分離された処理水および濃縮水のうち処理水のみを電解槽１２に導入させるようにしている。
【０１０６】
そして、電解水生成装置１Ｃに、陰極側吐出路Ｐ９から分岐し、陰極側導入路Ｐ７に連結する陰極側還流路Ｐ１２を設けている。
【０１０７】
ここで、本実施形態にかかる電解水生成装置１Ｄが、上記第３実施形態と主に異なる点は、電解水生成装置１Ｄに、陽極側吐出路Ｐ１０から分岐し、陽極側導入路Ｐ８に連結する陽極側還流路Ｐ１３を設けた点にある。
【０１０８】
具体的には、陽極側吐出路Ｐ１０の酸性水吐出カラン３３へ向かう途中に分岐部Ｄ５を設けて分岐させ、陽極側導入路Ｐ８の途中に設けた合流部Ｄ６にて連結することで、陽極側還流路Ｐ１３を設けている。
【０１０９】
すなわち、本実施形態では、陰極側吐出路Ｐ９に導入されるアルカリイオン水の少なくとも一部を、陰極室１２ｃにのみ還流させるようにしている。
【０１１０】
さらに、陽極側吐出路Ｐ１０に導入される酸性水の少なくとも一部を、陽極室１２ｅにのみ還流させるようにしている。
【０１１１】
さらに、陽極側還流路Ｐ１３に、陽極側吐出路（吐出路）Ｐ１０に導入される酸性水（電解水）の少なくとも一部を陽極側還流路Ｐ１３を介して陽極側導入路Ｐ８に還流させる循環ポンプ（還流手段）２７を設けている。
【０１１２】
そして、陽極側還流路Ｐ１３に逆止弁２８を設け、電気分解前の処理水（透過水）が陽極側還流路Ｐ１３から逆流して酸性水吐出カラン３３の吐出口３３ａから外部に吐出してしまわないようにしている。
【０１１３】
以上の本実施形態によっても、上記第３実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
【０１１４】
また、本実施形態によれば、得られたアルカリイオン水の一部を、陰極側還流路Ｐ１２を介して陰極側導入路Ｐ７へ還流させ、再度電解槽１２に導入し、繰り返し電気分解を行うようにしている。
【０１１５】
一方、得られた酸性水の一部を、陽極側還流路Ｐ１３を介して陽極側導入路Ｐ８へ還流させ、再度電解槽１２に導入し、繰り返し電気分解を行うようにしている。
【０１１６】
このように、本実施形態では、導電率を上昇させた電解水の一部を、各々が混合して中和によりｐＨが低下してしまうことなく、再度電解槽１２にて電気分解させるようにしている。そのため、電極間に流れる電流値をより多くすることができ、結果的にアルカリ水のｐＨを高めることができるようになる。
【０１１７】
また、電解槽１２で得られたアルカリイオン水および酸性水をそれぞれ別個に還流させるようにすることで、電解効率をさらに向上することができる。
【０１１８】
また、本実施形態によれば、酸性水の一部を再利用することができ、酸性水の排水量を減少させることができる。
【０１１９】
なお、上記第２実施形態の構成に本実施形態を適用することも可能である。
【０１２０】
（第６実施形態）
本実施形態にかかる電解水生成装置１Ｅは、基本的に上記第５実施形態とほぼ同様の構成をしている。すなわち、電解水生成装置１Ｅは、筐体２と、筐体２に取り付けられた吐水部３と、を備えている。
【０１２１】
また、ＮＦ膜（逆浸透膜）１１ａを用いたナノフィルタ（逆浸透濾過部）１１にて分離された処理水および濃縮水のうち処理水のみを電解槽１２に導入させるようにしている。
【０１２２】
そして、得られたアルカリイオン水の一部を、陰極側還流路Ｐ１２を介して陰極側導入路Ｐ７へ還流させ、再度電解槽１２に導入し、繰り返し電気分解を行うようにしている。
【０１２３】
一方、得られた酸性水の一部を、陽極側還流路Ｐ１３を介して陽極側導入路Ｐ８へ還流させ、再度電解槽１２に導入し、繰り返し電気分解を行うようにしている。
【０１２４】
ここで、本実施形態にかかる電解水生成装置１Ｅは、還流手段として、循環ポンプ１８，２７ではなく、ベンチュリ管４１，４２を用いた点が、上記第５実施形態と主に異なっている。
【０１２５】
ベンチュリ管４１，４２は、陰極側導入路Ｐ７の途中に設けた合流部Ｄ３および陽極側導入路Ｐ８の途中に設けた合流部Ｄ６にそれぞれ設けられている。ベンチュリ管４１，４２は、図６（ｂ）に示すように、導入路Ｐ３からの処理水が導入される流入口４１ａ、４２ａと、ベンチュリ管４１，４２内の水を陰極側導入路Ｐ７および陽極側導入路Ｐ８の下流側にそれぞれ導入する流出口４１ｂ、４２ｂと、を備えている。
【０１２６】
そして、ベンチュリ管４１，４２の内部には、下流側に向けて徐々に縮径する絞り部４１ｃ、４２ｃと、絞り部に連結される細径部４１ｄ、４２ｄと、が形成されている。
【０１２７】
このように、絞り部４１ｃ、４２ｃおよび細径部４１ｄ、４２ｄを設けることで、処理水が細径部４１ｄ、４２ｄを通過する際に、処理水の流速がｖ１からｖ２へと変化し、細径部４１ｄ、４２ｄの下流側に形成した混合部４１ｅ、４２ｅが負圧状態となる。
【０１２８】
そして、陰極側還流路Ｐ１２および陽極側還流路Ｐ１３を、混合部４１ｅ、４２ｅに連通する吸入口４１ｆ、４２ｆに接続することで、処理水が細径部４１ｄ、４２ｄを通過する際に、陰極側還流路Ｐ１２および陽極側還流路Ｐ１３内の電解水が混合部４１ｅ、４２ｅに引き寄せられるようにしている。
【０１２９】
以上の本実施形態によっても、上記第５実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
【０１３０】
なお、上記第２実施形態の構成に本実施形態を適用することも可能である。
【０１３１】
（第７実施形態）
本実施形態にかかる電解水生成装置１Ｆは、基本的に上記第１実施形態とほぼ同様の構成をしている。すなわち、電解水生成装置１Ｆは、筐体２と、筐体２に取り付けられた吐水部３と、を備えている。
【０１３２】
また、ＮＦ膜（逆浸透膜）１１ａを用いたナノフィルタ（逆浸透濾過部）１１にて分離された処理水および濃縮水のうち処理水のみを電解槽１２に導入させるようにしている。
【０１３３】
そして、電解水生成装置１Ｆに、吐出路（陰極側吐出路Ｐ９および陽極側吐出路Ｐ１０のうち少なくともいずれか一方）から分岐して導入路（導入路Ｐ３、陰極側導入路Ｐ７および陽極側導入路Ｐ８のいずれか）に連結される還流路Ｐ１１を設けている。
【０１３４】
ここで、本実施形態にかかる電解水生成装置１Ｆが、上記第１実施形態と主に異なる点は、電解槽１２内部の陰極１２ｂと隔膜１２ａおよび陽極１２ｄと隔膜１２ａの間にスペーサ４３を設けた点にある。
【０１３５】
また、本実施形態では、還流路Ｐ１１と陰極側吐出路Ｐ９との分岐部Ｄ２に、図８（ａ）に示すような気液分離手段４４を設けている。
【０１３６】
気液分離手段４４は、内径の大きい気液分離部４４ａを備えている。そして、気液分離部４４ａ内には、下方から上方に向けて突出するように陰極側吐出路Ｐ９が設けられている。この陰極側吐出路Ｐ９の上端には、アルカリイオン水吐出口４４ｂが形成されている。また、気液分離部４４ａ内には、上方から下方に向けて突出するように還流路Ｐ１１が設けられている。この還流路Ｐ１１の下端には、アルカリイオン水を還流路Ｐ１１に導入する導入口４４ｃが形成されている。そして、気液分離部４４ａの上部側方には、陰極側吐出路Ｐ９が連通しており、この陰極側吐出路Ｐ９の下流側がアルカリイオン水吐出カラン３２に連通している。
【０１３７】
かかる構成とすることで、電解槽１２で生成されたアルカリイオン水が、陰極側吐出路Ｐ９のアルカリイオン水吐出口４４ｂから気液分離部４４ａに到達すると、アルカリイオン水と気泡の上昇速度差により、気泡が上方に流れることとなる。一方、アルカリイオン水は、アルカリイオン水吐出口４４ｂから下方に流れるように吐出することとなる。そのため、気泡の少ないアルカリイオン水が導入口４４ｃから還流路Ｐ１１に導入されることとなる。
【０１３８】
なお、気液分離手段４４の構成は、図８（ａ）のものに限らず、図８（ｂ）や図８（ｃ）のような構成とすることも可能である。
【０１３９】
以上の本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
【０１４０】
また、本実施形態のように、スペーサ４３を設けることで、陰極１２ｂと隔膜１２ａとの間のアルカリイオン水や陽極１２ｄと隔膜１２ａとの間の酸性水が流れる部分の断面積を減少させることができる。このように、スペーサ４３を設けることで、陰極１２ｂと陽極１２ｄとの間で生じる気泡を上方に確実に流すスペースを確保しつつ、アルカリイオン水や酸性水の流速を上昇させることができるようになる。
【０１４１】
ところで、電解槽１２内の陰極１２ｂと陽極１２ｄ間に所定電圧を印加させた場合、各々の電極表面には水の電気分解による気泡が発生する。具体的には陰極１２ｂでは主として水素ガス、陽極１２ｄでは主として酸素ガスが発生する（図１０参照）。
【０１４２】
この気泡は電極表面に留まることが多く、気泡どうしが集まってある程度大きくなって電極表面から剥がれて上昇する。
【０１４３】
しかしながら、この気泡は、電気分解時には通電抵抗となり、電解性能を低下させることが多く、できるだけ速やかに排出させるのが望ましい。
【０１４４】
特に、図１０に示すように、スペーサがない場合には、電極表面に付着した気泡は、剥離した後、他の気泡と集合し大きくなりながら流れるが、このときの電極間の電気抵抗値は、気泡により増加することとなる。したがって、気泡が長時間滞留したり、電極間に数多く滞留するとその抵抗値はさらに大きくなるため、電解効率が著しく低下してしまう。
【０１４５】
そこで、電極表面の流速を上げて、水流による気泡の剥離を促進するため、陰極１２ｂと隔膜１２ａの距離、陽極１２ｄと隔膜１２ａの距離を短くすることで、同一流量の場合に流速を上げるようにすることが考えられる。しかしながら、隔膜１２ａは柔軟な多孔質膜であるため、波を打った状態になるおそれがあり、所定以上に距離を短くすると隔膜１２ａが陰極１２ｂもしくは陽極１２ｄに接触してしまうおそれがある。その結果、陰極１２ｂもしくは陽極１２ｄの一部に水と接触しない部分が生じてしまったり、流れが不均一となってしまったりして、電解効率が低下してしまうおそれがある。
【０１４６】
そこで、図９に示すように、陰極１２ｂと隔膜１２ａおよび陽極１２ｄと隔膜１２ａの間にスペーサ４３を設け、電極と隔膜間の水流方向に対して垂直な面の断面積を小さくすることで、同一流量でも流速を上げて、水流による気泡の剥離効果をより上げることができるようにした。
【０１４７】
このように、電極表面に付着する気泡の剥離効果が大きくなることで、電解面に生じた気泡を短時間で剥離させ、電解槽１２外へ排出させることができるようになるため、気泡によって電極間の電気抵抗値が増大してしまうのを抑制することができるようになる。
【０１４８】
また、本実施形態では、還流路Ｐ１１と陰極側吐出路Ｐ９との分岐部Ｄ２に、気液分離手段４４を設け、還流路Ｐ１１に導入されるアルカリイオン水中に混入する気泡が少なくなるようにしている。その結果、還流路Ｐ１１から電解槽１２内部に導入されるアルカリイオン水に気泡が混入してしまうのを抑制することができ、電極間の電気抵抗値が増大してしまうのをより一層抑制することができるようになる。
【０１４９】
なお、上記第２〜第６実施形態の構成に本実施形態を適用することも可能である。
【０１５０】
（第８実施形態）
本実施形態にかかる電解水生成装置１Ｇは、基本的に上記第７実施形態とほぼ同様の構成をしている。すなわち、電解水生成装置１Ｇは、筐体２と、筐体２に取り付けられた吐水部３と、を備えている。
【０１５１】
また、ＮＦ膜（逆浸透膜）１１ａを用いたナノフィルタ（逆浸透濾過部）１１にて分離された処理水および濃縮水のうち処理水のみを電解槽１２に導入させるようにしている。
【０１５２】
そして、電解水生成装置１Ｇに、還流路Ｐ１１を設け、陰極室１２ｃで生成されたアルカリイオン水の少なくとも一部を再び導入路Ｐ３へ供給できるようにしている。
【０１５３】
さらに、電解槽１２内部の陰極１２ｂと隔膜１２ａおよび陽極１２ｄと隔膜１２ａの間にスペーサ４３を設けている。
【０１５４】
ここで、本実施形態にかかる電解水生成装置１Ｇが、上記第７実施形態と主に異なる点は、電解槽１２内において、気泡が浮上する方向と交差する方向に水を流すようにした点にある。
【０１５５】
具体的には、図１１および図１２に示すように、電解槽１２内部の水流方向が横方向となるように電解槽１２を配置している。こうすれば、気泡が自身の浮力により上方へと浮上するため、気泡が浮上する方向と交差する方向に水が流れることとなる。
【０１５６】
このとき、電極表面が水平方向に対して略垂直方向を向くように並べるようにするのが好適である。こうすれば、陰極１２ｂと隔膜１２ａおよび陽極１２ｄと隔膜１２ａの間の空間で、電極（陰極１２ｂおよび陽極１２ｄ）や隔膜１２ａに邪魔されることなく気泡が上方に浮上できるようになる。なお、図１２（ｂ）の矢印Ｆｗは、水が流れる方向を示しており、矢印Ｆａは、気泡が浮上する方向を示している。
【０１５７】
以上の本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
【０１５８】
また、本実施形態では、電解槽１２内において、気泡が浮上する方向と交差する方向に水を流すようにし、電解槽１２内部の流れにより気泡を水流から分離できるようにしている。
【０１５９】
ところで、電解槽１２内の陰極１２ｂと陽極１２ｄ間に所定電圧を印加させた場合、各々の電極表面には水の電気分解による気泡が発生する。具体的には陰極１２ｂでは主として水素ガス、陽極１２ｄでは主として酸素ガスが発生する（図１０参照）。
【０１６０】
このガスは、電極間に存在すると電極間の電気抵抗を高めるため電解反応を阻害するが、電解槽１２内部の水流により押し流されるため、アルカリイオン水や酸性水とともに電解槽１２外へ排出される。
【０１６１】
しかし、電解槽１２外へ排出された気泡が還流路Ｐ１１に導入されると、循環手段の機能を阻害してしまう。
【０１６２】
例えば、循環手段として循環ポンプを使用した場合、ポンプの吐出圧が低下してポンプ効率が低下してしまう。
【０１６３】
また、ベンチュリ管を使用した場合には、気体が吸入口から混入することで吸引力が低下してしまう。
【０１６４】
このように、いずれの場合であっても、気泡が還流路Ｐ１１に導入されると循環流量が低下してしまう。
【０１６５】
さらに、還流路Ｐ１１に混入した気泡は、再度電解槽１２内部に流入し、電極間を通過する際に、電極間の電気抵抗を増加させることとなる。
【０１６６】
しかしながら、本実施形態では、電解槽１２内において、気泡が浮上する方向と交差する方向に水を流すようにし、電解槽１２内部の流れにより気泡を水流から分離できるようになっている。
【０１６７】
そのため、水流が略水平方向に流れるのに対し、気泡は自身の浮力により上方へ浮上しながら水流とともに水平方向へと流れるようになる。
【０１６８】
また、電解槽１２の陰極側導入路Ｐ７と略反対面の上方にアルカリイオン水吐出カラン３２に連通する陰極側吐出路Ｐ９を設け、陰極側吐出路Ｐ９と略同一面の下方に還流路Ｐ１１を設けている。
【０１６９】
その結果、気泡を多く含むアルカリイオン水を陰極側吐出路Ｐ９からアルカリイオン水吐出カラン３２へと流出させ、気泡が少ないアルカリイオン水を還流路Ｐ１１から還流させるようにすることができるようになる。したがって、還流路Ｐ１１を介して電解槽１２内に還流されるアルカリイオン水に混入する気泡が少なくなり、気泡による循環手段の効率低下を抑制することができる上、電極間の電気抵抗増等により電解効率が低下してしまうのを抑制することができる。
【０１７０】
このように、本実施形態によれば、容易に被電解水と気泡とを分離することができる上、気泡の混入の割合が多いアルカリイオン水を吐出させ、気泡の少ないアルカリイオン水を循環させることができる。その結果、高効率での電気分解が可能な電解水生成装置１Ｇを得ることができる。
【０１７１】
ここで、本実施形態の変形例を説明する。
【０１７２】
（第１変形例）
本変形例では、電解槽１２内に整流手段を設け、気泡が浮上する方向と交差する方向に水が流れるようにしている。具体的には、電解槽１２内部の電極と隔膜間に設けるスペーサ４３に気泡浮上の流れと被電解水の流れが交差するようにガイドを付設している。そして、かかる構成とすることで、気泡の電極面からの剥離及び浮上をより促進させるとともに、被電解水流は気泡と交差するように流すことにより、気泡の混入の少ないアルカリイオン水をアルカリ循環路に循環させることができるようにしている。
【０１７３】
本変形例では、図１３に示すように、スペーサ４３を縦に並んだ縦リブ４３ａと横に並んだ横リブ４３ｂとを交差するように接合させた形状としている。
【０１７４】
そして、図１２（ａ）に示すような電解槽１２断面において、電極（陰極１２ｂおよび陽極１２ｄ）側に縦リブ面が当接し、横リブが隔膜１２ａ表面に当接するように、スペーサ４３を配置している。
【０１７５】
かかる構成とすることで、電極表面では気泡の上方向への浮上が促され、隔膜１２ａ表面では被電解水の横方向への流れが促される。
【０１７６】
このように、本変形例によれば、電極（陰極１２ｂおよび陽極１２ｄ）と隔膜１２ａ間に配置したスペーサ４３に、気泡および水流の案内機能を設けている。そのため、気泡の電極（陰極１２ｂおよび陽極１２ｄ）からの剥離と浮上が促され、気泡の浮上方向と交差する方向に水流を案内することができ、電解槽１２内部から気泡を速やかに排出することができる上、還流路Ｐ１１を介して電解槽１２内に還流されるアルカリイオン水に混入する気泡をより一層少なくすることができる。
【０１７７】
このように、本変形例では、スペーサ４３が整流手段を兼ねている。
【０１７８】
（第２変形例）
本変形例にあっても、電解槽１２内に整流手段を設け、気泡が浮上する方向と交差する方向に水が流れるようにしている。
【０１７９】
具体的には、本変形例にかかるスペーサ４３は、図１４に示すように、電極（陰極１２ｂおよび陽極１２ｄ）側のリブ４３ａが下流側に向かうにつれて上方に位置するように配置（図１４の右側が上となるように配置）され、隔膜１２ａ側のリブ４３ｂが下流側に向かうにつれて下方に位置するように配置（図１４の右側が下となるように配置）された状態で接合させた形状をしている。
【０１８０】
かかる構成とすることで、電極（陰極１２ｂおよび陽極１２ｄ）側では、リブ４３ａによって、被電解水流を妨げることなく、水流による電極からの気泡の剥離、浮上をより促進させ、電解槽１２の流出側上方に設けた陰極側吐出路Ｐ９へ導くことができる。また、隔膜１２ａ側では被電解水を斜め下方に流すことで、気泡の上昇とは交差する方向に水流を案内し、より気泡混入の少ない被電解水を電解槽１２の流出側の下方に設けた還流路Ｐ１１へと容易に導くことができる。
【０１８１】
このように、本変形例においても、スペーサ４３が整流手段を兼ねている。
【０１８２】
（第３変形例）
本変形例では、電解槽１２内に乱流手段を設け、電極からの気泡の剥離、浮上をより促進させるようにしている。
【０１８３】
具体的には、略平らな本体部（多孔質フィルムまたはプレート）４３ｃ表面に所定高さの突起４３ｄを所定間隔ごとに設けることで、スペーサ４３を構成している。
【０１８４】
そして、突起４３ｄを設けたスペーサ４３を、突起４３ｄが形成されている側が電極面に当接するように配置している。こうして、被電解水が突起４３ｄによって流れを妨げられながら流れるため、突起近傍において乱流が生じ、この乱流によって電極表面からの気泡の剥離が促進され、気泡をより速やかに剥離して浮上させることができる。
【０１８５】
このように、本変形例では、スペーサ４３が乱流手段を兼ねている。
【０１８６】
（第４変形例）
本変形例にあっても、電解槽１２内に乱流手段を設け、電極からの気泡の剥離、浮上をより促進させるようにしている。
【０１８７】
具体的には、略平らな本体部（多孔質フィルムまたはプレート）４３ｃ表面に所定高さの突起４３ｅを連続して斜めに設けることで、スペーサ４３を構成している。
【０１８８】
このような突起４３ｅを設けることによっても、上記第３変形例と同様に、突起近傍において乱流が生じ、この乱流によって電極表面からの気泡の剥離が促進され、気泡をより速やかに剥離して浮上させることができる。
【０１８９】
このように、本変形例においても、スペーサ４３が乱流手段を兼ねている。
【０１９０】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【０１９１】
例えば、上記各実施形態のように逆浸透膜を用いた場合、その素材から成分の溶出等が生じる場合があるため、必要に応じポストフィルタを設けてもよい。
【０１９２】
また、電解槽や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。
【符号の説明】
【０１９３】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ 電解水生成装置
１１ ナノフィルタ（逆浸透濾過部）
１１ａ ＮＦ膜（逆浸透膜）
１２ 電解槽
１２ｂ 陰極
１２ｄ 陽極
１８ 循環ポンプ（還流手段）
４１，４２ ベンチュリ管（還流手段）
４３ スペーサ
Ｐ３ 導入路
Ｐ７ 陰極側導入路
Ｐ８ 陽極側導入路
Ｐ９ 陰極側吐出路（吐出路）
Ｐ１０ 陽極側吐出路（吐出路）
Ｐ１１ 還流路
Ｐ１２ 陰極側還流路
Ｐ１３ 陽極側還流路
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電解水生成装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、電解水生成装置として、逆浸透膜と電解槽とを備えるものが知られている（たとえば、特許文献１参照）。
【０００３】
この特許文献１では、逆浸透膜で分離した濃縮水を電解槽に導入して電気分解することで電解水を生成し、当該電解水を逆浸透膜の透過水に混合させることで、所望のｐＨ値の電解水を供給するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−２７２０２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、かかる従来の技術では、本来排出するはずの濃縮水を用いて電気分解を行っているため、供給される電解水に不純物が含まれ、飲用に適さないものとなってしまうおそれがある。
【０００６】
そこで、本発明は、所望のｐＨ値としつつ、より飲用に適した電解水を生成することのできる電解水生成装置を得ることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の電解水生成装置にあっては、処理水と濃縮水とを分離する逆浸透膜を用いた逆浸透濾過部と、少なくとも一対の陰極および陽極を有し、前記処理水および濃縮水のうち処理水のみを導入して電解水を生成する電解槽と、前記処理水を前記電解槽内に導入する導入路と、前記電解槽内で生成された電解水が導入される吐出路と、前記電解槽から吐出される電解水の少なくとも一部が導入され、前記導入路に連結する還流路と、前記電解槽から吐出される電解水の少なくとも一部を前記還流路を介して前記導入路に還流させる還流手段と、を備えることを主要な特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、逆浸透膜で分離した処理水および濃縮水のうち処理水のみを電解槽に導入し、当該処理水を電気分解することで電解水を生成している。このため、高度に浄化されて不純物の少ない水から電解水を生成することができる。そして、電解槽で生成された電解水の少なくとも一部を、還流手段によって還流路から導入路へと還流させている。すなわち、電解槽内に導入される処理水に比較的導電率の高い電解水を混合した水を電解槽内で電気分解させるようにしている。そのため、導電率が低い処理水を用いて電気分解を行ったとしても、電気分解を行うにつれて生成される電解水のｐＨを強くすることができる。その結果、導電率が低い処理水を用いて所望のｐＨ値の電解水を生成することができるようになる。
【０００９】
このように、本発明によれば、所望のｐＨ値としつつ、より飲用に適した電解水を生成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】図１は、本発明の第１実施形態にかかる電解水生成装置を模式的に示す全体構成図である。
【図２】図２は、本発明の第２実施形態にかかる電解水生成装置を模式的に示す全体構成図である。
【図３】図３は、本発明の第３実施形態にかかる電解水生成装置を模式的に示す全体構成図である。
【図４】図４は、本発明の第４実施形態にかかる電解水生成装置を模式的に示す全体構成図である。
【図５】図５は、本発明の第５実施形態にかかる電解水生成装置を模式的に示す全体構成図である。
【図６】図６は、本発明の第６実施形態にかかる電解水生成装置を示す図であって、（ａ）は電解水生成装置を模式的に示す全体構成図、（ｂ）は図６（ａ）のＡ部拡大図である。
【図７】図７は、本発明の第７実施形態にかかる電解水生成装置を模式的に示す全体構成図である。
【図８】図８（ａ）は、図７のＢ部を拡大して表示した図、図８（ｂ）は図８（ａ）の第１変形例を示す図、図８（ｃ）は図８（ａ）の第２変形例を示す図である。
【図９】図９は、本発明の第７実施形態にかかる電解槽を模式的に示す断面図である。
【図１０】図１０は、本発明の第７実施形態にかかる電解槽の比較例を示す断面図である。
【図１１】図１１は、本発明の第８実施形態にかかる電解水生成装置を示す図であって、（ａ）は電解水生成装置を模式的に示す全体構成図、（ｂ）は図１１（ａ）のＣ部拡大図である。
【図１２】図１２（ａ）は、図１１（ｂ）のＡ−Ａ断面図、図１２（ｂ）は図１２（ａ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図１３】図１３は、本発明の第８実施形態にかかるスペーサの第１変形例を示す図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）は側面図である。
【図１４】図１４は、本発明の第８実施形態にかかるスペーサの第２変形例を示す側面図である。
【図１５】図１５（ａ）は、本発明の第８実施形態にかかるスペーサの第３変形例を示す斜視図、図１５（ｂ）は、本発明の第８実施形態にかかるスペーサの第４変形例を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。なお、以下の複数の実施形態ならびにその変形例には、同様の構成要素が含まれている。よって、以下では、それら同様の構成要素には共通の符号を付与するとともに、重複する説明を省略する。
【００１２】
（第１実施形態）
本実施形態にかかる電解水生成装置１は、図１に示すように、筐体２と、筐体２に取り付けられた吐水部３と、を備えている。
【００１３】
吐水部３は、電解水生成装置１の駆動／停止や電解水の吐水／停止を操作したり、飲用可能状態となったことを報知したりする操作・報知部３１と、電解水を外部に吐出させる吐出カランと、を備えている。本実施形態では、吐水部３は、アルカリイオン水（電解水）を吐出口３２ａから外部に吐出するアルカリイオン水吐出カラン３２と、酸性水（電解水）を吐出口３３ａから外部に吐出する酸性水吐出カラン３３と、を備えている。
【００１４】
また、本実施形態では、水道管などの原水配水管Ｐ０から水道水などの原水が導入される給水路Ｐ１を有している。
【００１５】
この給水路Ｐ１には、上流側から順に開閉弁４、第１プレフィルタ５、第２プレフィルタ６、第３プレフィルタ７が設置されている。そして、第３プレフィルタ７の下流側には、浄水路Ｐ２が設けられている。なお、原水は水道水に限られるものではなく、井戸水や溜め水等であってもよい。
【００１６】
開閉弁４は、原水の電解水生成装置１内への導入の開始および停止を制御するものである。なお、給水路Ｐ１に圧力検知手段を配置し、浄水路Ｐ２に水栓等の弁を設け、水栓を開いて配管圧力が低下した場合に電解水生成装置１を動作させるようにすれば、開閉弁４を廃止することが可能である。
【００１７】
そして、原水配水管Ｐ０から給水路Ｐ１内に導入された原水は、第１プレフィルタ５、第２プレフィルタ６、第３プレフィルタ７を通過して濾過される。
【００１８】
第１プレフィルタ５は、例えば、孔径５μｍの不織布フィルタで構成されており、給水路Ｐ１内に導入される水道水に混入した大きな粒子やゴミなど、比較的大きめの異物を捕捉して除去するものである。
【００１９】
そして、開閉弁４および第１プレフィルタ５を通過した水は、第２プレフィルタ６および第３プレフィルタ７に導入されて遊離残留塩素等が除去される。
【００２０】
第２プレフィルタ６には、活性炭フィルタ（図示せず）が収納されており、水に溶解した成分、特に異味や異臭、あるいは、トリハロメタンをはじめとしたハロゲン化炭素を除去するものである。
【００２１】
なお、活性炭フィルタの内部に重金属を除去するための重金属除去剤を混入し、当該重金属除去剤に鉛などの有害重金属を吸着させて除去できるようにしてもよい。また、活性炭フィルタで水中の残留塩素を分解除去することで、下流側に細菌が繁殖し易くなるが、これを防止するため、第２プレフィルタ６に、銀などの抗菌性を有する金属を含む抗菌剤を混合するようにしてもよい。
【００２２】
また、第３プレフィルタ７は、例えば、孔径１μｍの不織布フィルタで構成されており、第１プレフィルタ５では捕捉されないより微細な懸濁物質を捕捉、除去するものである。
【００２３】
このように、本実施形態では、第１プレフィルタ５、第２プレフィルタ６および第３プレフィルタ７にて前処理を行った浄水が、後述するナノフィルタ（逆浸透濾過部）１１に導入されるようになっている。
【００２４】
なお、プレフィルタの構成は、この構成に限定されるものではない。例えば、第１および第３プレフィルタ５、７として、コットンなどの繊維を集水管に巻き付けたワインドタイプのものや焼結タイプのものを用いてもよく、細い繊維を積層した繊維タイプのものを用いてもよい。また、第２プレフィルタ６として、粒状活性炭をケースに収納したタイプのものや焼結タイプのものを用いてもよいし、繊維状炭タイプのものを用いてもよい。また、ブロック活性炭フィルタや繊維状活性炭フィルタを用い、当該フィルタの孔径を利用して不織布フィルタの機能を兼ね備えるようにしてもよい。さらに、プレフィルタとして、粗濾過用のセディメントフィルタや活性炭フィルタ、ＭＦ膜，ＵＦ膜等を用いることも可能であり、その数や組合せを、原水の水質を考慮しつつ必要に応じて変えるようにするのが好適である。
【００２５】
そして、第３プレフィルタ７の下流側には、流量センサ８、浄水給水弁９および昇圧ポンプ１０がこれらの順に設置されている。
【００２６】
第１プレフィルタ５、第２プレフィルタ６および第３プレフィルタ７にて前処理を行った浄水は、浄水給水弁９を通過して昇圧ポンプ１０に至る。なお、浄水給水弁９は、給水路Ｐ１の途中のいずれかの位置に設置されていればよいが、第３プレフィルタ７の下流側に設置されているのが好ましい。こうすれば、浄水給水弁９内部への異物の侵入を抑制することができるためである。
【００２７】
また、浄水路Ｐ２の端末は、ＮＦ膜（逆浸透膜）１１ａを用いたナノフィルタ（逆浸透濾過部）１１に接続されている。
【００２８】
そして、前処理が行われた浄水は、ナノフィルタ１１に導入され、ＮＦ膜（逆浸透膜）１１ａを透過しない濃縮水とＮＦ膜（逆浸透膜）１１ａを透過した透過水とに分離される。
【００２９】
このナノフィルタ１１は、昇圧ポンプ１０によって逆浸透圧をかけ、ナノフィルタ１１に送られた浄水の一部をＮＦ膜（逆浸透膜）１１ａを透過させることで処理水（透過水）を生成するようにしたものである。なお、ＮＦ膜１１ａを用いると、有機物（たとえば、トリハロメタンやカビ臭および農薬など）や重金属イオン（たとえば、鉛、クロム、カドミウム、水銀、砒素など）、さらにナトリウムやカルシウムなどの低分子量のイオン成分などを除去することができる。
【００３０】
そして、ＮＦ膜１１ａを透過した水は、これらの物質が除去された処理水（透過水）として、導入路Ｐ３に供給される。この導入路Ｐ３は、後述する電解槽１２に接続されており、処理水を電解槽１２内に導入するための通路である。
【００３１】
また、残りの水分、塩類や不純物（この不純物には有機物やイオンなどが含まれる）は、濃縮水として濃縮水排水路Ｐ４から排出されるようになっている。
【００３２】
濃縮水排水路Ｐ４は、途中に圧力開放弁１３が設けられた第１排水路Ｐ５と、リストリクタ１４が設けられた第２排水路Ｐ６と、に分岐している。そして、第１排水路Ｐ５および第２排水路Ｐ６は、圧力開放弁１３およびリストリクタ１４よりも下流側に位置する合流部Ｄ１で再び合流しており、濃縮水は、合流した濃縮水排水路Ｐ４から外部に排出されるようになっている。圧力開放弁１３は通水停止時にＮＦ膜１１ａにかかる水圧を開放するためのものである。なお、圧力開放弁１３の開閉動作と開閉弁４の開閉動作を時間差を設けて行うことで、ＮＦ膜１１ａ表面の洗浄を兼ねるようにしてもよい。
【００３３】
ところで、ＮＦ膜１１ａはＲＯ膜よりも透過孔が大きくなっている。そのため、ＮＦ膜１１ａを用いたナノフィルタ１１は、粒子や有機物および重金属を９０パーセント以上の高い除去率で除去することができるが、低分子量のイオン成分は処理水（透過水）に約１０〜３０パーセント程度残存するという特性を有する。この場合、例えば導電率が３００μＳ／ｃｍの水を透過させた場合、低分子イオンが残存した処理水として、約６０μＳ／ｃｍ程度の導電率の処理水が得られる。ただし、逆浸透膜として使用する膜は、このＮＦ膜に限らず、ＲＯ膜等の逆浸透膜を用いることも可能である。
【００３４】
そして、ＮＦ膜１１ａを透過した処理水は、導入路Ｐ３を通って電解槽１２内に導入される。本実施形態では、処理水および濃縮水のうち処理水のみを電解槽１２に導入させるようにしている。
【００３５】
電解槽１２は、内部が隔膜１２ａによって仕切られており、一方が陰極（電極）１２ｂを有する陰極室１２ｃとなっており、他方が陽極（電極）１２ｄを有する陽極室１２ｅとなっている。そして、導入路Ｐ３の端末を分岐させ、一方の分岐路を陰極室１２ｃの入口に連通する陰極側導入路Ｐ７とし、他方の分岐路を陽極室１２ｅの入口に連通する陽極側導入路Ｐ８としている。
【００３６】
この電解槽１２の陰極室１２ｃおよび陽極室１２ｅにそれぞれ導入された処理水は、陰極１２ｂと陽極１２ｄとの間に電圧を印加することで電気分解され、陰極室１２ｃではアルカリイオン水が生成されるとともに、陽極室１２ｅでは酸性水が生成される。
【００３７】
また、陰極室１２ｃの出口には陰極側吐出路（吐出路）Ｐ９が連通されており、陽極室１２ｅの出口には陽極側吐出路（吐出路）Ｐ１０が連通されている。これら陰極側吐出路Ｐ９および陽極側吐出路Ｐ１０は、アルカリイオン水吐出カラン３２および酸性水吐出カラン３３にそれぞれ連通されている。そして、陰極室１２ｃで生成されたアルカリイオン水は、陰極側吐出路Ｐ９およびアルカリイオン水吐出カラン３２を通り、吐出口３２ａから外部に吐出するようになっている。一方、陽極室１２ｅで生成された酸性水は、陽極側吐出路Ｐ１０および酸性水吐出カラン３３を通り排出口３３ａから外部に吐出するようになっている。
【００３８】
また、本実施形態では、電解水生成装置１には制御部１５が設けられており、開閉弁４、浄水給水弁９、昇圧ポンプ１０および圧力開放弁１３が、制御部１５から供給される指令信号（電力）により制御されている。また、流量センサ８および操作・報知部３１の操作信号が制御部１５に送られるようになっている。さらに、電解槽１２も制御部１５の指令信号によって駆動するようになっており、電解槽１２の陰極１２ｂおよび陽極１２ｄには、制御された電圧が印加されるようになっている。
【００３９】
なお、本実施形態では、制御部１５への電源の供給は、図示せぬ外部電源に接続される電源プラグ１７から供給される商用交流電圧をトランス１６にて直流電圧に変換した状態で行われる。
【００４０】
ここで、本実施形態では、電解水生成装置１に、吐出路（陰極側吐出路Ｐ９および陽極側吐出路Ｐ１０のうち少なくともいずれか一方）から分岐して導入路（導入路Ｐ３、陰極側導入路Ｐ７および陽極側導入路Ｐ８のいずれか）に連結される還流路Ｐ１１を設けている。
【００４１】
具体的には、陰極側吐出路Ｐ９のアルカリイオン水吐出カラン３２へ向かう途中に分岐部Ｄ２を設けて分岐させ、導入路Ｐ３の途中に設けた合流部Ｄ３２にて連結することで、還流路Ｐ１１を設けている。
【００４２】
さらに、還流路Ｐ１１に、陰極側吐出路（吐出路）Ｐ９に導入されるアルカリイオン水（電解水）の少なくとも一部を還流路Ｐ１１を介して導入路Ｐ３に還流させる循環ポンプ（還流手段）１８を設けている。
【００４３】
このように、還流路Ｐ１１および循環ポンプ１８を設けることで、陰極室１２ｃで生成されたアルカリイオン水の少なくとも一部を再び導入路Ｐ３へ供給できるようにしている。
【００４４】
また、本実施形態では、還流路Ｐ１１に逆止弁１９を設け、電気分解前の処理水（透過水）が還流路Ｐ１１から逆流してアルカリイオン水吐出カラン３２の吐出口３２ａから外部に吐出してしまわないようにしている。
【００４５】
かかる構成を備える電解水生成装置１は、以下のように動作する。
【００４６】
まず、吐水部３に設けられた操作・報知部３１を操作し、浄水生成モードを選択すると、制御装置１５により、給水路Ｐ１の開閉弁４が開かれる。そして、原水が原水配水管Ｐ０から給水路Ｐ１内に導入され、給水路Ｐ１内の第１から第３プレフィルタ５，６，７を通過しながら濾過されて浄水が生成される。このように、前処理を行うことで生成された浄水は、浄水給水弁９を通過して昇圧ポンプ１０に至り、昇圧ポンプ１０によって昇圧される。
【００４７】
そして、昇圧された浄水がナノフィルタ１１に導入される。なお、処理が行われた浄水の水量が所定値以下であると流量センサ８が検知した場合には、制御装置１５が、給水路に異常が生じていると判断し、制御装置１５によって開閉弁９が閉じられて昇圧ポンプ１０が停止する。このとき、電解水生成装置１の異常が操作・報知部３１に報知されるようになっている。
【００４８】
そして、ナノフィルタ１１に導入され、ＮＦ膜１１ａを透過して当該ＮＦ膜１１ａによって水中に溶存する有機物やイオンが取り除かれた処理水（透過水）が、導入路Ｐ３を通り、電解槽１２へと供給される。なお、導入路Ｐ３内の浄水は、一部が陰極側導入路Ｐ７から陰極室１２ｃに導入され、他が陽極側導入路Ｐ８から陽極室１２ｅに導入される。
【００４９】
一方、ナノフィルタ１１に導入されるが、ＮＦ膜１１ａを透過しない水は、濃縮水として濃縮水排水路Ｐ４を通過し、外部に排出される。
【００５０】
そして、電解槽１２内に供給された処理水は、陰極１２ｂおよび陽極１２ｄに直流電圧を印加することで電気分解され、陰極室１２ｃではアルカリイオン水が、陽極室１２ｅでは酸性水が生成される。
【００５１】
そして、陰極室１２ｃで生成されたアルカリイオン水は、陰極側吐出路Ｐ９およびアルカリイオン水吐出カラン３２を通り、吐出口３２ａから外部に吐出する。一方、陽極室１２ｅで生成された酸性水は、陽極側吐出路Ｐ１０および酸性水吐出カラン３３を通り排出口３３ａから外部に吐出する。
【００５２】
ところで、ＮＦ膜（逆浸透膜）１１ａで処理した処理水（透過水）は、原水と比較すると含有しているイオン成分が著しく少なくなっている。
【００５３】
また、電解槽１２内に供給された水は、陰極１２ｂおよび陽極１２ｄに印加された電圧により通電され電気分解されるが、このとき流れる電流値は電圧が一定であれば水の導電率に依存する。つまり、水の電気の流れやすさが、電気分解時に流れる電流値に影響する。そして、この導電率はイオン濃度に依存している。そのため、ＮＦ膜（逆浸透膜）１１ａを透過した処理水（透過水）は導電率が極めて低く、電気が流れにくい状態となっている。
【００５４】
したがって、このまま電気分解しても陰極室１２ｃで生成されるアルカリイオン水は、ＭＦ膜やＵＦ膜等の膜で浄化した浄水に比べて低いｐＨにしかならず、弱アルカリ水しか得ることができない。
【００５５】
そのため、導電率が極めて低い処理水（透過水）を電気分解する場合、電流値を上昇させてより高いｐＨの水を得るために、より高い電圧を印加するか、電極面積を拡大するか流量を少なくすることが考えられる。しかしながら、より高い電圧を印加したり、電極面積を拡大させたり流量を少なくしたりすると、電解水生成装置を大型化せざるを得ず使い勝手が非常に悪くなってしまう。
【００５６】
そこで、本実施形態では、還流路Ｐ１１および循環ポンプ１８を設け、ＮＦ膜（逆浸透膜）１１ａで処理した処理水（透過水）を電気分解することで得られた低ｐＨのアルカリイオン水の一部を、還流路Ｐ１１を介して導入路Ｐ３へ還流させ、再度電解槽１２にて電気分解させるようにした。
【００５７】
このように、低ｐＨのアルカリイオン水を含む処理水（透過水）を電気分解して得られるアルカリイオン水のｐＨは、処理水（透過水）のみを電気分解して得られるアルカリイオン水のｐＨよりも高くなる。
【００５８】
そして、アルカリイオン水の一部を、還流路Ｐ１１を介して導入路Ｐ３へ還流させ、繰り返し電気分解すれば、徐々にｐＨが高いアルカリイオン水の一部を電解槽１２内に還流させることができ、高ｐＨのアルカリイオン水をアルカリイオン水吐出カラン３２の吐出口３２ａから外部に吐出できるようになる。
【００５９】
なお、操作・報知部３１の操作により通水を停止した場合には、制御装置１１により開閉弁４および開閉弁９が閉じられ、昇圧ポンプ１０が停止する。
【００６０】
以上説明したように、本実施形態によれば、ＮＦ膜（逆浸透膜）１１ａで分離した処理水および濃縮水のうち処理水のみを電解槽１２に導入し、当該処理水を電気分解することで電解水を生成している。このため、高度に浄化されて不純物の少ない水から電解水を生成することができる。そして、電解槽１２で生成されたアルカリイオン水の一部（電解水の少なくとも一部）を、循環ポンプ（還流手段）１８によって還流路Ｐ１１から導入路Ｐ３へと還流させている。すなわち、電解槽１２内に導入される処理水に比較的導電率の高いアルカリイオン水（電解水）を混合した水を電解槽１２内で電気分解させるようにしている。そのため、導電率が低い処理水を用いて電気分解を行ったとしても、電気分解を行うにつれて生成されるアルカリイオン水（電解水）のｐＨを高く（強く）することができる。その結果、導電率が低い処理水を用いて所望のｐＨ値のアルカリイオン水（電解水）を生成することができるようになる。
【００６１】
また、本実施形態によれば、装置を大型化することなく、豊富な水量の不純物の少ないアルカリイオン水（電解水）を容易に得ることができる。
【００６２】
（第２実施形態）
本実施形態にかかる電解水生成装置１Ａは、基本的に上記第１実施形態とほぼ同様の構成をしている。すなわち、電解水生成装置１Ａは、筐体２と、筐体２に取り付けられた吐水部３と、を備えている。
【００６３】
また、ＮＦ膜（逆浸透膜）１１ａを用いたナノフィルタ（逆浸透濾過部）１１にて分離された処理水および濃縮水のうち処理水のみを電解槽１２に導入させるようにしている。
【００６４】
そして、電解水生成装置１Ａに、吐出路（陰極側吐出路Ｐ９および陽極側吐出路Ｐ１０のうち少なくともいずれか一方）から分岐して導入路（導入路Ｐ３、陰極側導入路Ｐ７および陽極側導入路Ｐ８のいずれか）に連結される還流路Ｐ１１を設けている。
【００６５】
本実施形態にあっても、陰極側吐出路Ｐ９のアルカリイオン水吐出カラン３２へ向かう途中に分岐部Ｄ２を設けて分岐させ、導入路Ｐ３の途中に設けた合流部Ｄ３２にて連結することで、還流路Ｐ１１を設けている。
【００６６】
さらに、還流路Ｐ１１に、陰極側吐出路（吐出路）Ｐ９に導入されるアルカリイオン水（電解水）の少なくとも一部を還流路Ｐ１１を介して導入路Ｐ３に還流させる循環ポンプ（還流手段）１８を設けている。
【００６７】
そして、還流路Ｐ１１に逆止弁１９を設け、電気分解前の処理水（透過水）が還流路Ｐ１１から逆流してアルカリイオン水吐出カラン３２の吐出口３２ａから外部に吐出してしまわないようにしている。
【００６８】
ここで、本実施形態にかかる電解水生成装置１Ａが、上記第１実施形態と主に異なる点は、ナノフィルタ（逆浸透濾過部）１１と電解槽１２の間に、ＮＦ膜（逆浸透膜）１１ａを透過した処理水（透過水）を一時的に貯留する貯留部２０を設けた点にある。
【００６９】
具体的には、図２に示すように、ナノフィルタ１１の下流側に貯留部２０が設けられており、導入路Ｐ３の貯留部２０よりも下流側に配置した昇圧ポンプ２１を作動させ、この貯留部２０から処理水（透過水）を電解槽１２に導入するようにしている。また、貯留部２０の所定位置には、水位センサ２０ａが設けられており、貯留部２０の所定位置まで貯水された際に、満水状態であることを検知できるようにしている。
【００７０】
さらに、陰極側吐出路Ｐ９には、ＵＶ管２２ａを有する殺菌部２２が設けられている。そして、貯留部２０内の水を電解槽１２にて電気分解することで得られるアルカリイオン水をアルカリイオン水吐出カラン３２から吐出する前に、殺菌部２２を通過させることで殺菌するようにしている。なお、殺菌部はＵＶ管を用いるものに限らず、オゾン等他の殺菌手段を用いてもよい。このように、殺菌部２２を設けることでより衛生的なアルカリイオン水を供給することができる。
【００７１】
また、陰極側吐出路Ｐ９の殺菌部２２よりも下流側には、陰極側吐水弁２３が設けられており、陽極側吐出路Ｐ１０には、陽極側吐水弁２４が設けられている。
【００７２】
なお、符号２５は、貯留部２０等からの漏水を検知する漏水センサである。
【００７３】
また、操作・報知部３１は、筐体２に設けられている。
【００７４】
かかる構成を備える電解水生成装置１Ａは、以下のように動作する。
【００７５】
まず、水道管などの原水配水管Ｐ０に接続された給水路Ｐ１に設けられた開閉弁４を制御部１５により開放させ、昇圧ポンプ１０も稼動させる。こうして、第１〜第３プレフィルタ５，６，７およびナノフィルタ（逆浸透濾過部）１１を介して生成された処理水（透過水）を貯留部２０に貯留させる。
【００７６】
このとき、予め所定位置に設けられた水位センサ２０ａにより、所定位置まで貯水されて満水状態になった場合には、制御手段１５が開閉弁４を閉じ、昇圧ポンプ１０を停止し、圧力開放弁１３を所定時間開放した後閉じるようにしている。なお、開閉弁４を閉じる動作を、圧力開放弁１３を所定時間開放した後に行い、ＮＦ膜（逆浸透膜）１１ａの１次側の濃縮水を一気に排出させてＮＦ膜（逆浸透膜）１１ａへのスケール付着を防止するようにしてもよい。
【００７７】
そして、アルカリイオン水を吐出させるために操作・報知部３１を操作すると、昇圧ポンプ２１と循環ポンプ（還流手段）１８を動作させ、陽極側吐水弁２４と陰極側吐水弁２３を開放する。
【００７８】
こうして、貯留部２０内の処理水（透過水）が、導入路Ｐ３を通り、電解槽１２へと供給される。
【００７９】
そして、電解槽１２内に供給された処理水（透過水）は、陰極１２ｂおよび陽極１２ｄに直流電圧を印加することで電気分解され、陰極室１２ｃではアルカリイオン水が、陽極室１２ｅでは酸性水が生成される。
【００８０】
そして、陰極室１２ｃで生成されたアルカリイオン水は、陰極側吐出路Ｐ９およびアルカリイオン水吐出カラン３２を通り、吐出口３２ａから外部に吐出する。一方、陽極室１２ｅで生成された酸性水は、陽極側吐出路Ｐ１０および酸性水吐出カラン３３を通り排出口３３ａから外部に吐出する。
【００８１】
また、本実施形態にあっても、得られたアルカリイオン水の一部を、還流路Ｐ１１を介して導入路Ｐ３へ還流させ、再度電解槽１２に導入し、繰り返し電気分解を行うようにしている。
【００８２】
こうして、所望のｐＨ値のアルカリイオン水（電解水）をアルカリイオン水吐出カラン３２の吐出口３２ａから外部に吐出できるようにしている。
【００８３】
なお、操作・報知部３１の停止操作を行うと、昇圧ポンプ２１と循環ポンプ（還流手段）１８が停止し、陽極側吐水弁２４と陰極側吐水弁２３が閉塞する。この時、陰極側吐水弁２３を閉じた状態で所定期間昇圧ポンプ２１を動作させ、陽極側吐水弁２４を開放するようにして、逆電解を行い、電極を洗浄するようにしてもよい。
【００８４】
以上の本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
【００８５】
（第３実施形態）
本実施形態にかかる電解水生成装置１Ｂは、基本的に上記第１実施形態とほぼ同様の構成をしている。すなわち、電解水生成装置１Ｂは、筐体２と、筐体２に取り付けられた吐水部３と、を備えている。
【００８６】
また、ＮＦ膜（逆浸透膜）１１ａを用いたナノフィルタ（逆浸透濾過部）１１にて分離された処理水および濃縮水のうち処理水のみを電解槽１２に導入させるようにしている。
【００８７】
ここで、本実施形態にかかる電解水生成装置１Ｂが、上記第１実施形態と主に異なる点は、電解水生成装置１Ｂに、陰極側吐出路Ｐ９から分岐し、陰極側導入路Ｐ７に連結する陰極側還流路Ｐ１２を設けた点にある。
【００８８】
具体的には、陰極側吐出路Ｐ９のアルカリイオン水吐出カラン３２へ向かう途中に分岐部Ｄ２を設けて分岐させ、陰極側導入路Ｐ７の途中に設けた合流部Ｄ４にて連結することで、陰極側還流路Ｐ１２を設けている。
【００８９】
すなわち、本実施形態では、陰極側吐出路Ｐ９に導入されるアルカリイオン水の少なくとも一部を、陰極室１２ｃおよび陽極室１２ｅに還流するのではなく、陰極室１２ｃにのみ還流させるようにしている。
【００９０】
さらに、陰極側還流路Ｐ１２に、陰極側吐出路（吐出路）Ｐ９に導入されるアルカリイオン水（電解水）の少なくとも一部を陰極側還流路Ｐ１２を介して陰極側導入路Ｐ７に還流させる循環ポンプ（還流手段）１８を設けている。
【００９１】
そして、陰極側還流路Ｐ１２に逆止弁１９を設け、電気分解前の処理水（透過水）が陰極側還流路Ｐ１２から逆流してアルカリイオン水吐出カラン３２の吐出口３２ａから外部に吐出してしまわないようにしている。
【００９２】
以上の本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
【００９３】
また、本実施形態によれば、陰極側吐出路Ｐ９に導入されるアルカリイオン水の少なくとも一部を、陰極室１２ｃにのみ還流させるようにしている。そのため、陰極室１２ｃでのみ循環電解することとなり、陰極１２ｂに接触する被電解水（処理水およびアルカリイオン水の混合水）をより高いｐＨとすることが可能となる。このように、ｐＨが高い被電解水が陰極１２ｂと接触して電気分解されるため、より効率よくアルカリイオン水のｐＨを上昇させることができる。
【００９４】
なお、上記第２実施形態の構成に本実施形態を適用することも可能である。
【００９５】
（第４実施形態）
本実施形態にかかる電解水生成装置１Ｃは、基本的に上記第３実施形態とほぼ同様の構成をしている。すなわち、電解水生成装置１Ｃは、筐体２と、筐体２に取り付けられた吐水部３と、を備えている。
【００９６】
また、ＮＦ膜（逆浸透膜）１１ａを用いたナノフィルタ（逆浸透濾過部）１１にて分離された処理水および濃縮水のうち処理水のみを電解槽１２に導入させるようにしている。
【００９７】
そして、電解水生成装置１Ｃに、陰極側吐出路Ｐ９から分岐し、陰極側導入路Ｐ７に連結する陰極側還流路Ｐ１２を設けている。
【００９８】
ここで、本実施形態にかかる電解水生成装置１Ｃが、上記第３実施形態と主に異なる点は、図４に示すように、陽極側導入路Ｐ８に絞り部２６を設けた点にある。
【００９９】
以上の本実施形態によっても、上記第３実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
【０１００】
また、本実施形態によれば、陽極側導入路Ｐ８に絞り部２６を設けることで、陽極室１２ｅ内に流入する水の流量を少なくすることができる。その結果、酸性水の排水量を減少させることができる。このように、陽極側導入路Ｐ８に絞り部２６を設けることで、酸性水の排水を電解槽１２の入口で制限することができる。
【０１０１】
また、電解槽１２内部における隔膜１２ａを介した差圧を陰極１２ｂ側で高くすることができるようになる。
【０１０２】
これにより、隔膜１２ａを介して酸性水とアルカリイオン水とが混ざってしまうのをより確実に抑制することができ、アルカリイオン水のｐＨが低下してしまうのをより確実に抑制することができる。また、アルカリイオン水と酸性水を合わせた全体流量を低く設定することができるため、節水効果を高めることも可能となる。
【０１０３】
なお、上記第２実施形態の構成に本実施形態を適用することも可能である。
【０１０４】
（第５実施形態）
本実施形態にかかる電解水生成装置１Ｄは、基本的に上記第３実施形態とほぼ同様の構成をしている。すなわち、電解水生成装置１Ｄは、筐体２と、筐体２に取り付けられた吐水部３と、を備えている。
【０１０５】
また、ＮＦ膜（逆浸透膜）１１ａを用いたナノフィルタ（逆浸透濾過部）１１にて分離された処理水および濃縮水のうち処理水のみを電解槽１２に導入させるようにしている。
【０１０６】
そして、電解水生成装置１Ｃに、陰極側吐出路Ｐ９から分岐し、陰極側導入路Ｐ７に連結する陰極側還流路Ｐ１２を設けている。
【０１０７】
ここで、本実施形態にかかる電解水生成装置１Ｄが、上記第３実施形態と主に異なる点は、電解水生成装置１Ｄに、陽極側吐出路Ｐ１０から分岐し、陽極側導入路Ｐ８に連結する陽極側還流路Ｐ１３を設けた点にある。
【０１０８】
具体的には、陽極側吐出路Ｐ１０の酸性水吐出カラン３３へ向かう途中に分岐部Ｄ５を設けて分岐させ、陽極側導入路Ｐ８の途中に設けた合流部Ｄ６にて連結することで、陽極側還流路Ｐ１３を設けている。
【０１０９】
すなわち、本実施形態では、陰極側吐出路Ｐ９に導入されるアルカリイオン水の少なくとも一部を、陰極室１２ｃにのみ還流させるようにしている。
【０１１０】
さらに、陽極側吐出路Ｐ１０に導入される酸性水の少なくとも一部を、陽極室１２ｅにのみ還流させるようにしている。
【０１１１】
さらに、陽極側還流路Ｐ１３に、陽極側吐出路（吐出路）Ｐ１０に導入される酸性水（電解水）の少なくとも一部を陽極側還流路Ｐ１３を介して陽極側導入路Ｐ８に還流させる循環ポンプ（還流手段）２７を設けている。
【０１１２】
そして、陽極側還流路Ｐ１３に逆止弁２８を設け、電気分解前の処理水（透過水）が陽極側還流路Ｐ１３から逆流して酸性水吐出カラン３３の吐出口３３ａから外部に吐出してしまわないようにしている。
【０１１３】
以上の本実施形態によっても、上記第３実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
【０１１４】
また、本実施形態によれば、得られたアルカリイオン水の一部を、陰極側還流路Ｐ１２を介して陰極側導入路Ｐ７へ還流させ、再度電解槽１２に導入し、繰り返し電気分解を行うようにしている。
【０１１５】
一方、得られた酸性水の一部を、陽極側還流路Ｐ１３を介して陽極側導入路Ｐ８へ還流させ、再度電解槽１２に導入し、繰り返し電気分解を行うようにしている。
【０１１６】
このように、本実施形態では、導電率を上昇させた電解水の一部を、各々が混合して中和によりｐＨが低下してしまうことなく、再度電解槽１２にて電気分解させるようにしている。そのため、電極間に流れる電流値をより多くすることができ、結果的にアルカリ水のｐＨを高めることができるようになる。
【０１１７】
また、電解槽１２で得られたアルカリイオン水および酸性水をそれぞれ別個に還流させるようにすることで、電解効率をさらに向上することができる。
【０１１８】
また、本実施形態によれば、酸性水の一部を再利用することができ、酸性水の排水量を減少させることができる。
【０１１９】
なお、上記第２実施形態の構成に本実施形態を適用することも可能である。
【０１２０】
（第６実施形態）
本実施形態にかかる電解水生成装置１Ｅは、基本的に上記第５実施形態とほぼ同様の構成をしている。すなわち、電解水生成装置１Ｅは、筐体２と、筐体２に取り付けられた吐水部３と、を備えている。
【０１２１】
また、ＮＦ膜（逆浸透膜）１１ａを用いたナノフィルタ（逆浸透濾過部）１１にて分離された処理水および濃縮水のうち処理水のみを電解槽１２に導入させるようにしている。
【０１２２】
そして、得られたアルカリイオン水の一部を、陰極側還流路Ｐ１２を介して陰極側導入路Ｐ７へ還流させ、再度電解槽１２に導入し、繰り返し電気分解を行うようにしている。
【０１２３】
一方、得られた酸性水の一部を、陽極側還流路Ｐ１３を介して陽極側導入路Ｐ８へ還流させ、再度電解槽１２に導入し、繰り返し電気分解を行うようにしている。
【０１２４】
ここで、本実施形態にかかる電解水生成装置１Ｅは、還流手段として、循環ポンプ１８，２７ではなく、ベンチュリ管４１，４２を用いた点が、上記第５実施形態と主に異なっている。
【０１２５】
ベンチュリ管４１，４２は、陰極側導入路Ｐ７の途中に設けた合流部Ｄ３および陽極側導入路Ｐ８の途中に設けた合流部Ｄ６にそれぞれ設けられている。ベンチュリ管４１，４２は、図６（ｂ）に示すように、導入路Ｐ３からの処理水が導入される流入口４１ａ、４２ａと、ベンチュリ管４１，４２内の水を陰極側導入路Ｐ７および陽極側導入路Ｐ８の下流側にそれぞれ導入する流出口４１ｂ、４２ｂと、を備えている。
【０１２６】
そして、ベンチュリ管４１，４２の内部には、下流側に向けて徐々に縮径する絞り部４１ｃ、４２ｃと、絞り部に連結される細径部４１ｄ、４２ｄと、が形成されている。
【０１２７】
このように、絞り部４１ｃ、４２ｃおよび細径部４１ｄ、４２ｄを設けることで、処理水が細径部４１ｄ、４２ｄを通過する際に、処理水の流速がｖ１からｖ２へと変化し、細径部４１ｄ、４２ｄの下流側に形成した混合部４１ｅ、４２ｅが負圧状態となる。
【０１２８】
そして、陰極側還流路Ｐ１２および陽極側還流路Ｐ１３を、混合部４１ｅ、４２ｅに連通する吸入口４１ｆ、４２ｆに接続することで、処理水が細径部４１ｄ、４２ｄを通過する際に、陰極側還流路Ｐ１２および陽極側還流路Ｐ１３内の電解水が混合部４１ｅ、４２ｅに引き寄せられるようにしている。
【０１２９】
以上の本実施形態によっても、上記第５実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
【０１３０】
なお、上記第２実施形態の構成に本実施形態を適用することも可能である。
【０１３１】
（第７実施形態）
本実施形態にかかる電解水生成装置１Ｆは、基本的に上記第１実施形態とほぼ同様の構成をしている。すなわち、電解水生成装置１Ｆは、筐体２と、筐体２に取り付けられた吐水部３と、を備えている。
【０１３２】
また、ＮＦ膜（逆浸透膜）１１ａを用いたナノフィルタ（逆浸透濾過部）１１にて分離された処理水および濃縮水のうち処理水のみを電解槽１２に導入させるようにしている。
【０１３３】
そして、電解水生成装置１Ｆに、吐出路（陰極側吐出路Ｐ９および陽極側吐出路Ｐ１０のうち少なくともいずれか一方）から分岐して導入路（導入路Ｐ３、陰極側導入路Ｐ７および陽極側導入路Ｐ８のいずれか）に連結される還流路Ｐ１１を設けている。
【０１３４】
ここで、本実施形態にかかる電解水生成装置１Ｆが、上記第１実施形態と主に異なる点は、電解槽１２内部の陰極１２ｂと隔膜１２ａおよび陽極１２ｄと隔膜１２ａの間にスペーサ４３を設けた点にある。
【０１３５】
また、本実施形態では、還流路Ｐ１１と陰極側吐出路Ｐ９との分岐部Ｄ２に、図８（ａ）に示すような気液分離手段４４を設けている。
【０１３６】
気液分離手段４４は、内径の大きい気液分離部４４ａを備えている。そして、気液分離部４４ａ内には、下方から上方に向けて突出するように陰極側吐出路Ｐ９が設けられている。この陰極側吐出路Ｐ９の上端には、アルカリイオン水吐出口４４ｂが形成されている。また、気液分離部４４ａ内には、上方から下方に向けて突出するように還流路Ｐ１１が設けられている。この還流路Ｐ１１の下端には、アルカリイオン水を還流路Ｐ１１に導入する導入口４４ｃが形成されている。そして、気液分離部４４ａの上部側方には、陰極側吐出路Ｐ９が連通しており、この陰極側吐出路Ｐ９の下流側がアルカリイオン水吐出カラン３２に連通している。
【０１３７】
かかる構成とすることで、電解槽１２で生成されたアルカリイオン水が、陰極側吐出路Ｐ９のアルカリイオン水吐出口４４ｂから気液分離部４４ａに到達すると、アルカリイオン水と気泡の上昇速度差により、気泡が上方に流れることとなる。一方、アルカリイオン水は、アルカリイオン水吐出口４４ｂから下方に流れるように吐出することとなる。そのため、気泡の少ないアルカリイオン水が導入口４４ｃから還流路Ｐ１１に導入されることとなる。
【０１３８】
なお、気液分離手段４４の構成は、図８（ａ）のものに限らず、図８（ｂ）や図８（ｃ）のような構成とすることも可能である。
【０１３９】
以上の本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
【０１４０】
また、本実施形態のように、スペーサ４３を設けることで、陰極１２ｂと隔膜１２ａとの間のアルカリイオン水や陽極１２ｄと隔膜１２ａとの間の酸性水が流れる部分の断面積を減少させることができる。このように、スペーサ４３を設けることで、陰極１２ｂと陽極１２ｄとの間で生じる気泡を上方に確実に流すスペースを確保しつつ、アルカリイオン水や酸性水の流速を上昇させることができるようになる。
【０１４１】
ところで、電解槽１２内の陰極１２ｂと陽極１２ｄ間に所定電圧を印加させた場合、各々の電極表面には水の電気分解による気泡が発生する。具体的には陰極１２ｂでは主として水素ガス、陽極１２ｄでは主として酸素ガスが発生する（図１０参照）。
【０１４２】
この気泡は電極表面に留まることが多く、気泡どうしが集まってある程度大きくなって電極表面から剥がれて上昇する。
【０１４３】
しかしながら、この気泡は、電気分解時には通電抵抗となり、電解性能を低下させることが多く、できるだけ速やかに排出させるのが望ましい。
【０１４４】
特に、図１０に示すように、スペーサがない場合には、電極表面に付着した気泡は、剥離した後、他の気泡と集合し大きくなりながら流れるが、このときの電極間の電気抵抗値は、気泡により増加することとなる。したがって、気泡が長時間滞留したり、電極間に数多く滞留するとその抵抗値はさらに大きくなるため、電解効率が著しく低下してしまう。
【０１４５】
そこで、電極表面の流速を上げて、水流による気泡の剥離を促進するため、陰極１２ｂと隔膜１２ａの距離、陽極１２ｄと隔膜１２ａの距離を短くすることで、同一流量の場合に流速を上げるようにすることが考えられる。しかしながら、隔膜１２ａは柔軟な多孔質膜であるため、波を打った状態になるおそれがあり、所定以上に距離を短くすると隔膜１２ａが陰極１２ｂもしくは陽極１２ｄに接触してしまうおそれがある。その結果、陰極１２ｂもしくは陽極１２ｄの一部に水と接触しない部分が生じてしまったり、流れが不均一となってしまったりして、電解効率が低下してしまうおそれがある。
【０１４６】
そこで、図９に示すように、陰極１２ｂと隔膜１２ａおよび陽極１２ｄと隔膜１２ａの間にスペーサ４３を設け、電極と隔膜間の水流方向に対して垂直な面の断面積を小さくすることで、同一流量でも流速を上げて、水流による気泡の剥離効果をより上げることができるようにした。
【０１４７】
このように、電極表面に付着する気泡の剥離効果が大きくなることで、電解面に生じた気泡を短時間で剥離させ、電解槽１２外へ排出させることができるようになるため、気泡によって電極間の電気抵抗値が増大してしまうのを抑制することができるようになる。
【０１４８】
また、本実施形態では、還流路Ｐ１１と陰極側吐出路Ｐ９との分岐部Ｄ２に、気液分離手段４４を設け、還流路Ｐ１１に導入されるアルカリイオン水中に混入する気泡が少なくなるようにしている。その結果、還流路Ｐ１１から電解槽１２内部に導入されるアルカリイオン水に気泡が混入してしまうのを抑制することができ、電極間の電気抵抗値が増大してしまうのをより一層抑制することができるようになる。
【０１４９】
なお、上記第２〜第６実施形態の構成に本実施形態を適用することも可能である。
【０１５０】
（第８実施形態）
本実施形態にかかる電解水生成装置１Ｇは、基本的に上記第７実施形態とほぼ同様の構成をしている。すなわち、電解水生成装置１Ｇは、筐体２と、筐体２に取り付けられた吐水部３と、を備えている。
【０１５１】
また、ＮＦ膜（逆浸透膜）１１ａを用いたナノフィルタ（逆浸透濾過部）１１にて分離された処理水および濃縮水のうち処理水のみを電解槽１２に導入させるようにしている。
【０１５２】
そして、電解水生成装置１Ｇに、還流路Ｐ１１を設け、陰極室１２ｃで生成されたアルカリイオン水の少なくとも一部を再び導入路Ｐ３へ供給できるようにしている。
【０１５３】
さらに、電解槽１２内部の陰極１２ｂと隔膜１２ａおよび陽極１２ｄと隔膜１２ａの間にスペーサ４３を設けている。
【０１５４】
ここで、本実施形態にかかる電解水生成装置１Ｇが、上記第７実施形態と主に異なる点は、電解槽１２内において、気泡が浮上する方向と交差する方向に水を流すようにした点にある。
【０１５５】
具体的には、図１１および図１２に示すように、電解槽１２内部の水流方向が横方向となるように電解槽１２を配置している。こうすれば、気泡が自身の浮力により上方へと浮上するため、気泡が浮上する方向と交差する方向に水が流れることとなる。
【０１５６】
このとき、電極表面が水平方向に対して略垂直方向を向くように並べるようにするのが好適である。こうすれば、陰極１２ｂと隔膜１２ａおよび陽極１２ｄと隔膜１２ａの間の空間で、電極（陰極１２ｂおよび陽極１２ｄ）や隔膜１２ａに邪魔されることなく気泡が上方に浮上できるようになる。なお、図１２（ｂ）の矢印Ｆｗは、水が流れる方向を示しており、矢印Ｆａは、気泡が浮上する方向を示している。
【０１５７】
以上の本実施形態によっても、上記第１実施形態と同様の作用、効果を奏することができる。
【０１５８】
また、本実施形態では、電解槽１２内において、気泡が浮上する方向と交差する方向に水を流すようにし、電解槽１２内部の流れにより気泡を水流から分離できるようにしている。
【０１５９】
ところで、電解槽１２内の陰極１２ｂと陽極１２ｄ間に所定電圧を印加させた場合、各々の電極表面には水の電気分解による気泡が発生する。具体的には陰極１２ｂでは主として水素ガス、陽極１２ｄでは主として酸素ガスが発生する（図１０参照）。
【０１６０】
このガスは、電極間に存在すると電極間の電気抵抗を高めるため電解反応を阻害するが、電解槽１２内部の水流により押し流されるため、アルカリイオン水や酸性水とともに電解槽１２外へ排出される。
【０１６１】
しかし、電解槽１２外へ排出された気泡が還流路Ｐ１１に導入されると、循環手段の機能を阻害してしまう。
【０１６２】
例えば、循環手段として循環ポンプを使用した場合、ポンプの吐出圧が低下してポンプ効率が低下してしまう。
【０１６３】
また、ベンチュリ管を使用した場合には、気体が吸入口から混入することで吸引力が低下してしまう。
【０１６４】
このように、いずれの場合であっても、気泡が還流路Ｐ１１に導入されると循環流量が低下してしまう。
【０１６５】
さらに、還流路Ｐ１１に混入した気泡は、再度電解槽１２内部に流入し、電極間を通過する際に、電極間の電気抵抗を増加させることとなる。
【０１６６】
しかしながら、本実施形態では、電解槽１２内において、気泡が浮上する方向と交差する方向に水を流すようにし、電解槽１２内部の流れにより気泡を水流から分離できるようになっている。
【０１６７】
そのため、水流が略水平方向に流れるのに対し、気泡は自身の浮力により上方へ浮上しながら水流とともに水平方向へと流れるようになる。
【０１６８】
また、電解槽１２の陰極側導入路Ｐ７と略反対面の上方にアルカリイオン水吐出カラン３２に連通する陰極側吐出路Ｐ９を設け、陰極側吐出路Ｐ９と略同一面の下方に還流路Ｐ１１を設けている。
【０１６９】
その結果、気泡を多く含むアルカリイオン水を陰極側吐出路Ｐ９からアルカリイオン水吐出カラン３２へと流出させ、気泡が少ないアルカリイオン水を還流路Ｐ１１から還流させるようにすることができるようになる。したがって、還流路Ｐ１１を介して電解槽１２内に還流されるアルカリイオン水に混入する気泡が少なくなり、気泡による循環手段の効率低下を抑制することができる上、電極間の電気抵抗増等により電解効率が低下してしまうのを抑制することができる。
【０１７０】
このように、本実施形態によれば、容易に被電解水と気泡とを分離することができる上、気泡の混入の割合が多いアルカリイオン水を吐出させ、気泡の少ないアルカリイオン水を循環させることができる。その結果、高効率での電気分解が可能な電解水生成装置１Ｇを得ることができる。
【０１７１】
ここで、本実施形態の変形例を説明する。
【０１７２】
（第１変形例）
本変形例では、電解槽１２内に整流手段を設け、気泡が浮上する方向と交差する方向に水が流れるようにしている。具体的には、電解槽１２内部の電極と隔膜間に設けるスペーサ４３に気泡浮上の流れと被電解水の流れが交差するようにガイドを付設している。そして、かかる構成とすることで、気泡の電極面からの剥離及び浮上をより促進させるとともに、被電解水流は気泡と交差するように流すことにより、気泡の混入の少ないアルカリイオン水をアルカリ循環路に循環させることができるようにしている。
【０１７３】
本変形例では、図１３に示すように、スペーサ４３を縦に並んだ縦リブ４３ａと横に並んだ横リブ４３ｂとを交差するように接合させた形状としている。
【０１７４】
そして、図１２（ａ）に示すような電解槽１２断面において、電極（陰極１２ｂおよび陽極１２ｄ）側に縦リブ面が当接し、横リブが隔膜１２ａ表面に当接するように、スペーサ４３を配置している。
【０１７５】
かかる構成とすることで、電極表面では気泡の上方向への浮上が促され、隔膜１２ａ表面では被電解水の横方向への流れが促される。
【０１７６】
このように、本変形例によれば、電極（陰極１２ｂおよび陽極１２ｄ）と隔膜１２ａ間に配置したスペーサ４３に、気泡および水流の案内機能を設けている。そのため、気泡の電極（陰極１２ｂおよび陽極１２ｄ）からの剥離と浮上が促され、気泡の浮上方向と交差する方向に水流を案内することができ、電解槽１２内部から気泡を速やかに排出することができる上、還流路Ｐ１１を介して電解槽１２内に還流されるアルカリイオン水に混入する気泡をより一層少なくすることができる。
【０１７７】
このように、本変形例では、スペーサ４３が整流手段を兼ねている。
【０１７８】
（第２変形例）
本変形例にあっても、電解槽１２内に整流手段を設け、気泡が浮上する方向と交差する方向に水が流れるようにしている。
【０１７９】
具体的には、本変形例にかかるスペーサ４３は、図１４に示すように、電極（陰極１２ｂおよび陽極１２ｄ）側のリブ４３ａが下流側に向かうにつれて上方に位置するように配置（図１４の右側が上となるように配置）され、隔膜１２ａ側のリブ４３ｂが下流側に向かうにつれて下方に位置するように配置（図１４の右側が下となるように配置）された状態で接合させた形状をしている。
【０１８０】
かかる構成とすることで、電極（陰極１２ｂおよび陽極１２ｄ）側では、リブ４３ａによって、被電解水流を妨げることなく、水流による電極からの気泡の剥離、浮上をより促進させ、電解槽１２の流出側上方に設けた陰極側吐出路Ｐ９へ導くことができる。また、隔膜１２ａ側では被電解水を斜め下方に流すことで、気泡の上昇とは交差する方向に水流を案内し、より気泡混入の少ない被電解水を電解槽１２の流出側の下方に設けた還流路Ｐ１１へと容易に導くことができる。
【０１８１】
このように、本変形例においても、スペーサ４３が整流手段を兼ねている。
【０１８２】
（第３変形例）
本変形例では、電解槽１２内に乱流手段を設け、電極からの気泡の剥離、浮上をより促進させるようにしている。
【０１８３】
具体的には、略平らな本体部（多孔質フィルムまたはプレート）４３ｃ表面に所定高さの突起４３ｄを所定間隔ごとに設けることで、スペーサ４３を構成している。
【０１８４】
そして、突起４３ｄを設けたスペーサ４３を、突起４３ｄが形成されている側が電極面に当接するように配置している。こうして、被電解水が突起４３ｄによって流れを妨げられながら流れるため、突起近傍において乱流が生じ、この乱流によって電極表面からの気泡の剥離が促進され、気泡をより速やかに剥離して浮上させることができる。
【０１８５】
このように、本変形例では、スペーサ４３が乱流手段を兼ねている。
【０１８６】
（第４変形例）
本変形例にあっても、電解槽１２内に乱流手段を設け、電極からの気泡の剥離、浮上をより促進させるようにしている。
【０１８７】
具体的には、略平らな本体部（多孔質フィルムまたはプレート）４３ｃ表面に所定高さの突起４３ｅを連続して斜めに設けることで、スペーサ４３を構成している。
【０１８８】
このような突起４３ｅを設けることによっても、上記第３変形例と同様に、突起近傍において乱流が生じ、この乱流によって電極表面からの気泡の剥離が促進され、気泡をより速やかに剥離して浮上させることができる。
【０１８９】
このように、本変形例においても、スペーサ４３が乱流手段を兼ねている。
【０１９０】
以上、本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。
【０１９１】
例えば、上記各実施形態のように逆浸透膜を用いた場合、その素材から成分の溶出等が生じる場合があるため、必要に応じポストフィルタを設けてもよい。
【０１９２】
また、電解槽や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。
【符号の説明】
【０１９３】
１，１Ａ，１Ｂ，１Ｃ，１Ｄ，１Ｅ，１Ｆ，１Ｇ 電解水生成装置
１１ ナノフィルタ（逆浸透濾過部）
１１ａ ＮＦ膜（逆浸透膜）
１２ 電解槽
１２ｂ 陰極
１２ｄ 陽極
１８ 循環ポンプ（還流手段）
４１，４２ ベンチュリ管（還流手段）
４３ スペーサ
Ｐ３ 導入路
Ｐ７ 陰極側導入路
Ｐ８ 陽極側導入路
Ｐ９ 陰極側吐出路（吐出路）
Ｐ１０ 陽極側吐出路（吐出路）
Ｐ１１ 還流路
Ｐ１２ 陰極側還流路
Ｐ１３ 陽極側還流路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
処理水と濃縮水とを分離する逆浸透膜を用いた逆浸透濾過部と、
少なくとも一対の陰極および陽極を有し、前記処理水および濃縮水のうち処理水のみを導入して電解水を生成する電解槽と、
前記処理水を前記電解槽内に導入する導入路と、
前記電解槽内で生成された電解水が導入される吐出路と、
前記電解槽から吐出される電解水の少なくとも一部が導入され、前記導入路に連結する還流路と、
前記電解槽から吐出される電解水の少なくとも一部を前記還流路を介して前記導入路に還流させる還流手段と、
を備えることを特徴とする電解水生成装置。
【請求項２】
前記電解槽は、前記陰極が配置される陰極室を備えており、
前記導入路は、前記透過水を前記陰極室に導入する陰極側導入路を備え、前記吐出路は、前記陰極室で生成されるアルカリイオン水を吐出する陰極側吐出路を備えており、
前記還流路は、前記陰極側吐出路から分岐し、前記陰極側導入路に連結する陰極側還流路を備えていることを特徴とする請求項１に記載の電解水生成装置。
【請求項３】
前記電解槽は、前記陽極が配置される陽極室を備えており、
前記導入路は、前記透過水を前記陽極室に導入する陽極側導入路を備え、前記吐出路は、前記陽極室で生成される酸性水を吐出する陽極側吐出路を備えており、
前記還流路は、前記陽極側吐出路から分岐し、前記陽極側導入路に連結する陽極側還流路を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電解水生成装置。
【請求項４】
前記電解槽は、陰極室と陽極室とが隔膜によって仕切られており、少なくとも陰極室内の陰極と前記隔膜との間にスペーサが設けられていることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の電解水生成装置。
【請求項５】
前記電解槽内において、気泡が浮上する方向と交差する方向に水を流すようにしたことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の電解水生成装置。
【請求項６】
前記電解槽内に整流手段を設け、気泡が浮上する方向と交差する方向に水が流れるようにしたことを特徴とする請求項５に記載の電解水生成装置。
【請求項７】
前記電解槽内に、乱流を発生させる乱流発生手段を設けたことを特徴とする請求項５に記載の電解水生成装置。
【請求項１】
処理水と濃縮水とを分離する逆浸透膜を用いた逆浸透濾過部と、
少なくとも一対の陰極および陽極を有し、前記処理水および濃縮水のうち処理水のみを導入して電解水を生成する電解槽と、
前記処理水を前記電解槽内に導入する導入路と、
前記電解槽内で生成された電解水が導入される吐出路と、
前記電解槽から吐出される電解水の少なくとも一部が導入され、前記導入路に連結する還流路と、
前記電解槽から吐出される電解水の少なくとも一部を前記還流路を介して前記導入路に還流させる還流手段と、
を備えることを特徴とする電解水生成装置。
【請求項２】
前記電解槽は、前記陰極が配置される陰極室を備えており、
前記導入路は、前記透過水を前記陰極室に導入する陰極側導入路を備え、前記吐出路は、前記陰極室で生成されるアルカリイオン水を吐出する陰極側吐出路を備えており、
前記還流路は、前記陰極側吐出路から分岐し、前記陰極側導入路に連結する陰極側還流路を備えていることを特徴とする請求項１に記載の電解水生成装置。
【請求項３】
前記電解槽は、前記陽極が配置される陽極室を備えており、
前記導入路は、前記透過水を前記陽極室に導入する陽極側導入路を備え、前記吐出路は、前記陽極室で生成される酸性水を吐出する陽極側吐出路を備えており、
前記還流路は、前記陽極側吐出路から分岐し、前記陽極側導入路に連結する陽極側還流路を備えていることを特徴とする請求項１または請求項２に記載の電解水生成装置。
【請求項４】
前記電解槽は、陰極室と陽極室とが隔膜によって仕切られており、少なくとも陰極室内の陰極と前記隔膜との間にスペーサが設けられていることを特徴とする請求項１〜３のうちいずれか１項に記載の電解水生成装置。
【請求項５】
前記電解槽内において、気泡が浮上する方向と交差する方向に水を流すようにしたことを特徴とする請求項１〜４のうちいずれか１項に記載の電解水生成装置。
【請求項６】
前記電解槽内に整流手段を設け、気泡が浮上する方向と交差する方向に水が流れるようにしたことを特徴とする請求項５に記載の電解水生成装置。
【請求項７】
前記電解槽内に、乱流を発生させる乱流発生手段を設けたことを特徴とする請求項５に記載の電解水生成装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【公開番号】特開２０１３−７０９（Ｐ２０１３−７０９Ａ）
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−１３６９５１（Ｐ２０１１−１３６９５１）
【出願日】平成２３年６月２１日（２０１１．６．２１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２５年１月７日（２０１３．１．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年６月２１日（２０１１．６．２１）
【出願人】（０００００５８２１）パナソニック株式会社 (73,050)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]