CN102276022A - 电解水生成装置 - Google Patents
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Abstract
本发明获得一种即使在要导入到阴极室一侧的原水的净水器发生了堵塞的情况下，也能够使电解槽的出水排水比率维持恒定的电解水生成装置。对设置于阳极侧供水管(32)的比例电磁阀(6)全闭和全开时的阴极侧供水管(31)的各流量(Q1、Q2)进行计测，根据该流量(Q1、Q2)推测过滤筒(4)的阻力值(堵塞状态)，与该阻力值相对应地控制阳极侧的流量，使得电解槽(3)的出水排水比率恒定。由此，能够抑制酸性水的增加而减少浪费(废弃水)，并且阳极室(23)中的次氯酸不会泄漏到阴极室(22)中。
Description
技术领域
本发明涉及利用电分解来生成碱离子水的电解水生成装置。
背景技术
以往，已知有如下的电解水生成装置，该电解水生成装置仅使要导入到生成碱离子水的阴极室中的原水经过净水器来进行净化，而将原水直接原样地导入到生成要被废弃的酸性水的阳极室中，通过仅对需要的原水进行净化来延长净水器的更换寿命(例如，参照专利文献1)。
专利文献1：日本特开平8-197055号公报
但是，在如该现有的电解水生成装置那样延长了寿命的情况下也是，异物会在净水器中逐渐淤积，从而发生堵塞。
这样，若净水器发生堵塞，则向阴极室导入的水量减少，因此，电解槽的出水排水比率、即从阴极室喷出的碱离子水的水量与从阳极室排出的酸性水的水量之间的比率会发生变化，阳极室的排水量可能会比阴极室的出水量多。
发明内容
本发明的目的在于，获得一种电解水生成装置，该电解水装置即使在要导入到阴极室侧的原水的净水器发生堵塞的情况下，也能够使电解槽的出水排水比率维持恒定。
在本发明中，电解水生成装置具备具有通过隔膜进行分隔的阴极室和阳极室的电解槽，在该电解槽中，对经由阴极侧路径和阳极侧路径导入到阴极室和阳极室中的原水进行电分解，在阴极室生成碱离子水并且在阳极室生成酸性水，其特征在于，具备：净化部，设置在所述阴极侧路径，对要导入阴极室中的原水进行净化；流量检测部，计测向所述阴极室导入的原水的流量；流量调整部，设置在所述阳极侧路径，调节向阳极室导入的原水的流量；以及控制部，控制阳极侧的流量，使得在所述阴极室生成的碱离子水的出水量与在所述阳极室生成的酸性水的排水量之间的比率恒定。
发明效果
根据本发明，在控制部中，若水通过开始，则使设置于阳极侧路径的流量调整部全闭之后再全开，用流量检测部计测各个情况下的阴极侧路径的流量。然后，根据这些全闭时的流量和全开时的流量推测净化部的阻力值，与推测出的阻力值相对应地控制阳极侧路径的流量，使得电解槽的出水排水比率恒定。
这样，与推测出的阻力值相对应地控制阳极侧路径的流量，使得电解槽的出水排水比率恒定，由此，能够得到即使在要导入到阴极室侧的原水的净化部发生堵塞的情况下，也能够使电解槽的出水排水比率维持恒定的电解水生成装置。
附图说明
通过与如下的附图一起给出的后述的优选实施方式的说明，本发明的目的及特征将会变得很清楚。
图1是示意性地表示本发明的第一实施方式的电解水生成装置的整体结构图。
图2是表示图1所示的电解水生成装置的控制的一个例子的流程图。
图3是示意性地表示图1所示的电解水生成装置的变形例的整体结构图。
图4是示意性地表示本发明的第二实施方式的电解水生成装置的整体结构图。
图5是表示图4所示的电解水生成装置的控制的一个例子的流程图。
附图标记说明
1、1A、1B 电解水生成装置
2 电解槽
21 隔膜
22 阴极室
23 阳极室
3 原水供应管
31 阴极侧供水管(阴极侧路径)
32 阳极侧供水管(阳极侧路径)
4 过滤筒(净化部)
5 流量传感器(流量检测部)
6 比例电磁阀(流量调整部)
8、8A 控制电路(控制部)
10 电流计(电解电流检测部)
具体实施方式
以下，参照附图详细地说明本发明的实施方式。另外，在以下的多个实施方式及其变形例中包括同样的构成要素。因此，以下，对这些同样的构成要素标注共同的附图标记，并省略重复的说明。
(第一实施方式)
本实施方式的电解水生成装置1将自来水等原水导入电解槽2中进行电分解，在该电解槽2中制作出适于饮用的碱离子水。
电解槽2具有通过隔膜21进行分隔的阴极室22和阳极室23，在阴极室22中设置有阴极板24，并且在阳极室23中设置有阳极板25。该阴极板24和阳极板25隔着隔膜21对置配置。并且，通过对阴极板24和阳极板25施加直流电压，来对导入到电解槽2的水进行电分解，在阴极室22生成碱离子水并且在阳极室23生成酸性水。碱离子水从与阴极室22连通的出水管26喷出后，主要用作饮用，酸性水从与阳极室23连通的排水管27排出后，除了使用于特定目的的情况以外均被废弃。
原水经由原水供应管3导入到电解槽2中，该原水供应管3分支为阴极侧供水管31和阳极侧供水管32，该阴极侧供水管31作为阴极侧路径，专门对阴极室22供应原水，该阳极侧供水管32作为阳极侧路径，专门对阳极室23供应原水。
在阴极侧供水管31中从上游侧起依次设置有作为净化部的过滤筒4和作为流量检测部的流量传感器5(另外，可以代替流量传感器而使用压力传感器等，只要是能够计测流量的构件即可)。此外，在阳极侧供水管32中设置有作为流量调整部的比例电磁阀6(另外，可以代替电磁阀而使用可变阀等，只要是能够进行流量控制的构件即可)，并且在该阳极侧供水管32中，在比例电磁阀6的下游侧设置有用于添加作为电解促进剂的钙的Ca添加筒7。
因此，由于将由过滤筒4对原水进行过滤而得到的净化水导入到电解槽2的阴极室22中，因此能够进一步提高在阴极室22生成的碱离子水的水质。
另一方面，由于在电解槽2的阳极室23生成的酸性水将要被废弃，因此从原水供应管3供应的原水直接原样地导入到阳极室23中。这样，在本实施方式中，通过仅对要导入到阴极室22中的原水进行净化，能够减慢过滤筒4堵塞的速度，从而能够延长更换寿命。
施加至阴极板24和阳极板25的电解电流(电解电压)的控制、流量传感器5的计测信号的输入、以及比例电磁阀6的开度控制，均通过作为控制部的控制电路8来进行。即，阴极板24和阳极板25经由电线束H1、H2与控制电路8电连接，由控制电路8经由这些电线束H1、H2对各电极板24、25施加电压。此外，流量传感器5和比例电磁阀6经由电线束H3、H4与控制电路8电连接，经由电线束H3对控制电路8输入流量传感器5的计测信号，并且经由电线束H4从控制电路8对比例电磁阀6输出开度的控制信号。
并且，控制电路8执行的控制的基本部分为，通过比例电磁阀6全闭时和全开时的阴极侧(阴极侧供水管31)的各流量Q1、Q2来推测过滤筒4的阻力值(堵塞状态)，与该阻力值相对应地控制阳极侧(阳极侧供水管32)的流量，使得电解槽2的出水排水比率恒定。这里，所谓的出水排水比率，是指在阴极室22生成的碱离子水的出水量与在阳极室23生成的酸性水的排水量之间的比率。
另外，为了提高流量传感器5的计测精度，优选事先在原水供应管3中设置定流量阀9。此外，为了减轻因添加的钙的残留量引起的阳极室23侧的压损变化所带来的影响，优选对Ca添加筒7设置旁通路71。
并且，在本实施方式中，在控制电路8中设置有操作显示部81，该操作显示部81具有任意选择出水排水比率的操作部和显示所选择的模式的显示部。
图2表示控制电路8所执行的详细的控制的流程图，若打开水龙头后原水从原水供应管3通往阴极侧供水管31和阳极侧供水管32，则控制开始。
首先，在步骤S1中，流量传感器5检测水通过。然后，若检测到水通过，则在步骤S2中，使比例电磁阀6全闭，在步骤S3中，在全闭状态下计测阴极侧的流量Q1。之后，在步骤S4中，使比例电磁阀6全开，在步骤S5中，在全开状态下再次计测阴极侧的流量Q2。
步骤S6中，根据在步骤S3及步骤S5中计测到的各流量Q1、Q2，通过计算来推测过滤筒4的阻力值(堵塞状态)。然后，在步骤S7中，与推测出的过滤筒4的阻力值相对应地控制比例电磁阀6的开度。
另外，在步骤S7的比例电磁阀6的开度控制中，出水排水比率能够任意设定。例如，能够在操作显示部81中设定电解优先模式(出水2∶排水1)、标准模式(出水4∶排水1)及节水优先模式(出水8∶排水1)，从该各模式中选择一个进行设定。并且，也能够设定不进行电分解的净水模式。在该情况下，通过使比例电磁阀6全闭能够大幅度地减少排水。
根据以上的本实施方式，仅在用于对生成碱离子水的阴极室22供应原水的阴极侧供水管31中设置过滤筒4，因此能够实现过滤筒4的长寿命化。
然而，即使是寿命得以延长的过滤筒4，在发生堵塞的情况下也表现出水通过时的阻力值增加的倾向。
但是，在本实施方式中，控制电路8伴随着水通过的开始，使设置于阳极侧供水管32中的比例电磁阀6全闭，接着全开，计测阴极侧供水管31的各流量Q1、Q2，通过该两个流量Q1、Q2来推测过滤筒4的阻力值。然后，与推测出的阻力值相对应地控制阳极侧(阳极侧供水管32)的流量，使得电解槽2的出水排水比率恒定。
这样，与推测出的阻力值相对应地控制阳极侧供水管(阳极侧路径)的流量，使得电解槽2的出水排水比率恒定，由此即使在向阴极室22侧导入原水的过滤筒(净化部)4发生堵塞的情况下，也能够将电解槽2的出水排水比率维持恒定。
并且，通过使出水排水比率恒定，能够在电解槽2中抑制要被废弃的酸性水的增加，从而能够减少浪费(废弃水)。由此，能够得到经济的电解水生成装置1。
此外，通过使出水排水比率恒定，能够保持阴极室22与阳极室23的内压差，因此在阳极室23产生的次氯酸不会泄漏到阴极室22中，能够提高从电解槽2喷出的碱离子水的安全性。
并且，每当水通过，就根据使比例电磁阀6全闭及全开时的阴极侧的各流量Q1、Q2推测过滤筒2的堵塞状态(阻力值)，因此能够检测出与原水的水质相对应的实际的堵塞状态，能够高精度地判定过滤筒的更换时期。
在图1中示例出了在原水供应管3中设置定流量阀9来提高流量计测的精度的情况，但例如也可以是如图3所示的电解水生成装置1A那样，在阳极侧供水管32的比例电磁阀6的更上游侧或在原水供应管3中设置流量传感器5A，将该流量传感器5A的计测信号输出至控制电路8，从而高精度地求得阴极侧供水管31的流量和阳极侧供水管32的流量。
(第二实施方式)
如图4所示，本实施方式的电解水生成装置1B基本上与上述第一实施方式的电解水生成装置1相同，将自来水等原水导入到电解槽2中进行电分解，在该电解槽2中制作出适于饮用的碱离子水。
这里，本实施方式的电解水生成装置1B与上述第一实施方式的电解水生成装置1主要的不同点在于，设置有检测施加至电解槽2的电解电流的作为电解电流检测部的电流计10，将该电流计10检测出的电流值输入到作为控制部的控制电路8A中，控制阳极侧的流量，使得施加至电解槽2的电解电流恒定(过滤筒4为新品时的电解电流)。
图5表示控制电路8A所执行的本实施方式的控制的流程图，若打开水龙头后原水从原水供应管3通往阴极侧供水管31和阳极侧供水管32，则控制开始。
首先，在步骤S10中，流量传感器5检测水通过。然后，若检测到水通过，则在步骤S11中，计测过滤筒4为新品时在规定的流量下要流动规定的电解电流所需的初始电压值，在接下来的步骤S12中，存储此时的初始电压值(初始电流值)。另外，初始电压值随着原水的水质或流量(水龙头的开度)而变化，因此优选进行多次计测从而提高计测的精度。另外，所谓的过滤筒4为新品时，是指产品的使用开始时或将过滤筒4更换为新品时。
接着，在步骤S13中，通过流量传感器5计测阴极侧的流量，通过步骤S14，与该流量相对应地施加预先存储的电压。在步骤S15中，用电流计10计测施加了该电压时的电流值。然后，在步骤S16中，判断该计测到的当前的电流值与过滤筒4为新品时的初始电流值之间是否产生了差值。
在步骤S16中判断为没有差值的情况下(“否”)，直接结束，在判断为产生了差值的情况下(“是”)，通过步骤S17，对比例电磁阀6进行开度控制来控制出水排水比率。另外，在本实施方式中，在当前的电流值和过滤筒4为新品时的初始电流值存在于预先规定的范围内时，判断为在两者之间没有产生差值。
在步骤S18中，判断通过控制出水排水比率是否成为了规定的电解电流(规定的PH值)，在“是”的情况下结束，在“否”的情况下返回到步骤S17，对出水排水比率进行反馈控制，直到流动规定的电解电流为止。此时，对出水排水比率进行控制从而达到规定的电解电流，结果是使碱离子水成为规定的PH值。
也就是说，若过滤筒4逐渐堵塞，则阴极侧的流量(喷出的碱离子水量)减少，阳极侧的流量(排出的酸性水量)增加。另外，在恒定的阴极侧流量和恒定的施加电压下，若排水比率变大则电流值增加。因此，能够通过减少排水的流量来使得流动规定的电流。因此，为了流动规定的电解电流而调节排水流量等价于将出水排水比率控制为恒定。
通过以上的本实施方式，控制比例电磁阀6以便流动过滤筒4为新品时的电解电流，由此能够与过滤筒4的堵塞状态相对应地始终维持恒定的出水排水比率。因此，与上述第一实施方式同样地，能够抑制酸性水的增加，从而能够减少浪费(废弃水)，并且由于次氯酸不会从阳极室23泄漏到阴极室22中，因此能够提高碱离子水的安全性。
此外，根据本实施方式，不需要进行如上述第一实施方式所示的电解水生成装置1那样在水通过时使比例电磁阀6闭阀和开阀这一频繁的流量计测，因此还具有打开水龙头后的准备时间很短即可，能够提高电解水生成装置1B的使用方便性的优点。
以上，说明了本发明的最佳的实施方式，但本发明并不限定于上述实施方式，能够进行各种变形。例如，能够适当改变净水部的配置数目、种类及其他详细规格(例如形状、尺寸等)。
此外，上述第一实施方式和第二实施方式能够适当地组合使用。
Claims (3)
1.一种电解水生成装置，具备具有通过隔膜进行分隔的阴极室和阳极室的电解槽，在该电解槽中，对经由阴极侧路径和阳极侧路径导入到阴极室和阳极室中的原水进行电分解，在阴极室生成碱离子水并且在阳极室生成酸性水，其特征在于，具备：
净化部，设置在所述阴极侧路径，对要导入到阴极室中的原水进行净化；
流量检测部，计测向所述阴极室导入的原水的流量；
流量调整部，设置在所述阳极侧路径，调节向阳极室导入的原水的流量；以及
控制部，控制阳极侧的流量，使得在所述阴极室生成的碱离子水的出水量与在所述阳极室生成的酸性水的排水量之间的比率恒定。
2.根据权利要求1所述的电解水生成装置，其特征在于，
所述控制部与所述净化部的阻力值相对应地控制阳极侧的流量，该所述净化部的阻力值是根据所述流量调整部全闭时和全开时的阴极侧的各流量推测出的。
3.根据权利要求1所述的电解水生成装置，其特征在于，
还具备检测施加至所述电解槽的电解电流的电解电流检测部，所述控制部控制阳极侧的流量，使得施加至所述电解槽的电解电流恒定。
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