CN107250053A - 电解水生成装置及电解水 - Google Patents

Abstract

电解水生成装置(1)包括：具有阴极(6a)的第一电极室(Da)；连接在第一电极室(Da)上，从外部将原水供向第一电极室(Da)的第一进水通道(4a)；连接在第一电极室(Da)上，将通过电解在第一电极室(Da)中生成的电解氢水排到外部的第一出水通道(7a)；以及连接在电解槽(D)上，在进行电解时调节赋予给电解氢水的电荷量的电荷量调节装置(10)。电荷量调节装置(10)根据原水的流量控制电解电流或电解电压，由此将电解氢水的每单位取水量的所述电荷量调节为一定值。

Description

电解水生成装置及电解水

技术领域

本发明涉及一种通过对水进行电解而生成电解水的电解水生成装置及电解水。

背景技术

目前，通过对原水进行电解而生成碱性电解水和酸性电解水的电解水生成装置已得到了使用。该电解水生成装置构成为：连续地将原水供向包括一对电极(阳极和阴极)和隔膜的电解槽，在一对电极之间施加电压，由此让直流电流流经原水，而生成含有氢气的碱性电解水和含有氧气的酸性电解水。

这里，能够使用pH显示器用数字化数值显示并确认已生成的电解水的pH，但会存在以下问题：一旦离开pH显示器，就难以看清楚数值；而且，难以凭感觉判断pH的强弱程度(例如，碱性水显示出多强的碱性)。

于是，例如专利文献1中公开了以下电解水生成装置，其包括：检测并显示通过电解槽后排出的水的pH的pH显示器和用颜色来显示pH的彩色显示面板，在彩色显示面板上显示排出的水的pH。专利文献1中还有这样的记载：根据该构成方式，即使在较远的位置也能够通过颜色来判断pH的强弱程度，因此不会像数字那样读错，确认碱性水或酸性水的pH的强弱程度会既放心又安全。

专利文献1：日本专利第4369579号公报

发明内容

－发明要解决的技术问题－

然而，上述专利文献1中所记载的电解水生成装置在进行电解时的电解电流一定，故赋予给原水的电荷量会随着原水的流量发生变化。因此，存在难以生成所需要的电解水(例如，通过赋予原水规定的电荷量而生成的农用电解水)这样的问题。

本发明正是为解决上述问题而完成的，其目的在于：提供一种根据原水的取水量很容易生成具有规定电荷量的电解水的电解水生成装置及电解水。

－用以解决技术问题的技术方案－

为达成上述目的，本发明的电解水生成装置包括：电解槽，该电解槽的内部包括具有阴极的第一电极室、具有阳极的第二电极室、以及将该第一电极室和该第二电极室隔开的隔膜；第一进水通道，其连接在所述第一电极室上，从外部将原水供向该第一电极室；第二进水通道，其连接在所述第二电极室上，从外部将原水供向该第二电极室；第一出水通道，其连接在所述第一电极室上，将通过电解在该第一电极室中生成的电解氢水排到外部；第二出水通道，其连接在所述第二电极室上，将通过电解在该第二电极室中生成的酸性电解水排到外部；以及电荷量调节装置，其连接在所述电解槽上，在进行电解时对施加给所述电解氢水的电荷量进行调节。所述电荷量调节装置根据所述原水的流量控制电解电流或电解电压，由此将所述电解氢水的每单位取水量的所述电荷量调节为一定值。

根据该构成方式，进行电解时，根据原水的流量控制电解电流或者电解电压就很容易生成具有所需要的(即一定的)每单位取水量的电荷量的电解氢水。

－发明的效果－

根据本发明，很容易生成具有所需要的电荷量的电解水。

附图说明

图1是示出本发明的实施方式所涉及的电解水生成装置的图。

图2是流程图，用于说明本发明的实施方式所涉及的电荷量调节装置对电荷量的调节方法。

具体实施方式

下面，参照附图对本发明的实施方式进行详细的说明。图1是示出本发明的实施方式所涉及的电解水生成装置的图。

电解水生成装置1通过对经净水器净化过的原水进行电解处理而生成例如用于农业的溶解有氢的水(农用电解水)。

电解水生成装置1具有电解槽D，在该电解槽D的内部设有薄片状隔膜Sp、由该隔膜Sp隔开的第一电极室(阴极室)Da和第二电极室(阳极室)Db。

该隔膜Sp被称作所谓的隔离膜(separator)，由较薄的片材形成。对水进行电解时会产生离子，该片材由能使该离子穿过的材料形成。

如图1所示，在第一电极室Da中设置有阴极6a即第一电极，在第二电极室Db中设置有阳极6b即第二电极。该阴极6a和阳极6b夹着隔膜Sp相向而设。

阴极6a和阳极6b的材料并没有特别的限定，例如可以是镀铂钛或镀铱钛。但从电极的电解耐久性来看，优选采用用铂铱合金对钛进行镀膜加工而形成的材料。

如图1所示，电解水生成装置1包括：第一进水通道4a和第二进水通道4b。该第一进水通道4a连接在第一电极室Da上，从外部将原水(经净水器净化后的原水)供向第一电极室Da；该第二进水通道4b连接在第二电极室Db上，从外部将原水(经净水器净化后的原水)供向第二电极室Db。

如图1所示，电解水生成装置1包括：第一出水通道7a和第二出水通道7b。该第一出水通道7a连接在第一电极室Da上，将通过电解在第一电极室Da中生成的电解氢水(还原水)排到外部；该第二出水通道7b连接在第二电极室Db上，将通过电解在第二电极室Db中生成的酸性电解水排到外部。

在本实施方式中，让在第一电极室Da中生成的电解氢水从第一出水通道7a出去并作电解水用。需要说明的是，让在阳极6b一侧通过电解生成的酸性电解水通过第二出水通道7b排到外部。

这里，本实施方式的特征在于：在使用上述电解水生成装置1进行电解时，根据原水的流量控制电解电流，而将电解氢水的每单位取水量的电荷量[C/L(库仑/升)]调节为一定值，由此得到电解水(电解氢水)。

这里，“每单位取水量的电荷量”说的是进行电解时赋予通过第一电极室Da并获取的1升(1L)水的电荷量。需要说明的是，电荷量能够由下式(1)计算出来。

(式1)

C＝I×S (1)

在上式(1)中，C表示电荷量，I表示电解电流，S表示通过包括电解槽的装置内部，1升水(原水)进入第一电极室Da时所花费的时间(以下，称为取水时间)。也就是说，S表示从开始向第一电极室Da供水(原水)到1升水(原水)进入第一电极室Da为止所花费的时间。

更具体而言，如图1所示，本实施方式中的电解水生成装置1包括电荷量调节装置10，该电荷量调节装置10用于在进行电解时将赋予给电解氢水的电荷量调节为一定值。

电荷量调节装置10包括：电解电流决定单元11、电解电流供给单元12以及存储单元13。该电解电流决定单元11决定由电解水生成装置1进行的电解处理的电解电流；该电解电流供给单元12连接在电解电流决定单元11和电解槽D上，将电解电流供向电解槽D；该存储单元13连接在电解电流决定单元11上，存储表示每单位取水量的电荷量目标值的数据。

电荷量调节装置10包括：传感器14和取水时间计算单元15。该传感器14设置在第一、第二进水通道4a、4b上，测量供向第一、第二电极室Da、Db的原水的流量[L/s(升/秒)]；该取水时间计算单元15连接在电解电流决定单元11和传感器14上，计算上述取水时间。

下面，说明电荷量调节装置10对电荷量的调节方法。

图2是流程图，用于说明本发明的实施方式所涉及的电荷量调节装置对电荷量的调节方法。

首先，传感器14测量供向传第一、第二电极室Da、Db的原水的流量[L/s](步骤S1)。

接着，将表示由传感器14测得的原水的流量的数据发送给取水时间计算单元15(步骤S2)。

接着，取水时间计算单元15根据所输入的表示原水的流量的数据计算取水时间[s/L(秒/升)](步骤S3)。例如在原水的流量为2[L/s]的情况下，取水时间为0.5[s/L]。

接着，将表示计算出的取水时间的数据发送给电解电流决定单元11(步骤S4)。

接着，电解电流决定单元11读出存储在存储单元13内的表示每单位取水量的电荷量目标值的数据(步骤S5)。

接着，电解电流决定单元11决定电极槽D内的电解处理的电解电流，以便每单位取水量的电荷量达到上述目标值(即，达到一定的电荷量)(步骤S6)。更具体而言，根据上式(1)，用已输入的表示取水时间的数据和表示每单位取水量的电荷量目标值的数据决定电解电流。

例如，农用电解水会因pH上升而在使用了电解氢水的培养液中产生白色沉淀等，从避免上述不良现象的观点出发，优选电解氢水的每单位取水量的电荷量为8～300C/L。因此，将农用电解水的电荷量目标值设定为300C/L，并且在取水时间为0.5[s/L]的情况下，将电解电流决定为300/0.5＝600[C/s(库仑/秒)]＝600[A]。

接着，电解电流决定单元11将与决定下来的电解电流相关的信号发送给电解电流供给单元12，该电解电流供给单元12将电解电流供向电解槽D(步骤S7)。

最后，电解电流供给单元12将输入信号所表示的电解电流供向电解槽D，在电解槽D中进行电解处理，以便每单位取水量的电荷量达到目标值，从而生成电解氢水(步骤S8)。

如上所述，在本实施方式中，在使用电解水生成装置1进行电解时，根据上述取水量控制电解电流，由此很容易生成具有所需要的(即，一定的)每单位取水量的电荷量的电解氢水。

如图1所示，本实施方式中的电解水生成装置1包括控制单元16和显示单元17。该控制单元16与电解电流决定单元11相连接；该显示单元17与控制单元16相连接，显示进行电解时赋予给原水的电荷量。而且，由控制单元16控制显示单元17显示电荷量。

更具体而言，在上述步骤S5中，从电解电流决定单元11将数据发送给控制单元16，该数据表示由电解电流决定单元11读出且存储在存储单元13中的每单位取水量的电荷量目标值。

控制单元16根据输入的数据让显示单元17显示上述每单位取水量的电荷量目标值。

上述专利文献1中所记载的电解水生成装置尽管能够识别已生成的电解水的pH，却不能识别进行电解时赋予给原水的电荷量。因此存在以下问题：无法识别是否已生成了所需要的电解水(例如，通过将规定电荷量赋予给原水而生成的农用电解水)。

另一方面，如上所述，本实施方式中，存储在存储单元13中的每单位取水量的电荷量目标值是由显示单元17显示的。因此，本实施方式能够识别进行电解时赋予给原水的电荷量。其结果是，很容易从外部识别是否生成了已被赋予所需电荷量的电解水。

需要说明的是，上述实施方式还可以做如下变更。

在上述实施方式中，是根据供向第一电极室Da的原水的流量计算取水时间的，但还可以根据进入第一电极室Da和第二电极室Db的原水的进入量之比计算取水时间。

例如，在供向第一、第二电极室Da、Db的所有原水的流量为2[L/s]，进入第一电极室Da和第二电极室Db的原水的进水量之比为4：1的情况下，供向会生成电解氢水的第一电极室Da的原水的流量就是2×0.8＝1.6[L/s]。因此，取水时间计算单元15会计算出取水时间为0.625[s/L]。

需要说明的是，在该情况下，例如在上述存储单元13中将进水量之比这一信息存储好，在上述步骤S3中，取水时间计算单元15将存储在存储单元13中的表示进水量之比的数据读出来，根据输入的表示原水的流量的数据和表示进水量之比的数据计算取水时间[s/L]。

上述实施方式中，在第一、第二进水通道4a、4b上设置了共用的传感器14，但还可以在第一进水通道4a和第二进水通道4b上分别设置不同的传感器。

在上述实施方式中，是通过控制电解电流并利用恒流电解来生成电解氢水的。但只要能够生成具有所需要的每单位取水量的电荷量的电解氢水，根据上述原水的取水量控制电解电压并利用恒压电解来生成电解氢水也是可以的。

－产业实用性－

本发明对于通过对水进行电解来生成电解水的电解水生成装置及电解水有用。

－符号说明－

1 电解水生成装置

4a 第一进水通道

4b 第二进水通道

6a 阴极

6b 阳极

7a 第一出水通道

7b 第二出水通道

10 电荷量调节装置

11 电解电流决定单元

12 电解电流供给单元

13 存储单元

14 传感器

15 取水时间计算单元

16 控制单元

17 显示单元

D 电解槽

Da 第一电极室(阴极室)

Db 第二电极室(阳极室)

Sp 隔膜

Claims (4)

1.一种电解水生成装置，该电解水生成装置包括：

电解槽，该电解槽的内部包括具有阴极的第一电极室、具有阳极的第二电极室、以及将该第一电极室和该第二电极室隔开的隔膜，

第一进水通道，其连接在所述第一电极室上，从外部将原水供向该第一电极室，

第二进水通道，其连接在所述第二电极室上，从外部将所述原水供向第二电极室，

第一出水通道，其连接在所述第一电极室上，将通过电解在该第一电极室中生成的电解氢水排到外部，

第二出水通道，其连接在所述第二电极室上，将通过电解在该第二电极室中生成的酸性电解水排到外部，以及

电荷量调节装置，其连接在所述电解槽上，在进行电解时对施加给所述电解氢水的电荷量进行调节；

该电解水生成装置的特征在于：

所述电荷量调节装置根据所述原水的流量控制电解电流或电解电压，由此将所述电解氢水的每单位取水量的所述电荷量调节为一定值。

2.根据权利要求1所述的电解水生成装置，其特征在于：

该电荷量调节装置包括：

传感器，其设置在所述第一进水通道和所述第二进水通道上，测量供向所述第一电极室和所述第二电极室的所述原水的流量，

取水时间计算单元，其连接在所述传感器上，计算出1升所述原水进入所述第一电极室时所花费的时间，

电解电流决定单元，其连接在所述取水时间计算单元上，决定进行电解时的电解电流，

电解电流供给单元，其连接在所述电解电流决定单元和所述电解槽上，将电解电流供向该电解槽，以及

存储单元，其连接在所述电解电流决定单元上，对表示所述每单位取水量的电荷量目标值的数据进行存储；

所述取水时间计算单元根据表示所述原水的流量的数据计算1升所述原水进入所述第一电极室时所花费的时间，

所述电解电流决定单元根据由所述取水时间计算单元计算出的1升所述原水进入所述第一电极室时所花费的时间和存储在所述存储单元中的溶解氢浓度的目标值来决定所述电解电流，

所述电解电流供给单元将由所述电解电流决定单元决定下来的所述电解电流供向所述电解槽。

3.根据权利要求1或者2所述的电解水生成装置，其特征在于：

所述电解氢水的所述每单位取水量的电荷量为8～300库仑/升。

4.一种电解水，其特征在于：

该电解水是利用权利要求1到3中任一项所述的电解水生成装置生成的。