CN107867737A - 电解水制造装置、电解池单元以及电解水的制造方法 - Google Patents

Abstract

本发明的实施方式涉及电解水制造装置、电解池单元以及电解水的制造方法。根据本实施方式涉及的电解水制造装置，能够使装置小型化。本实施方式涉及的电解水制造装置具备：电解槽，具备配置有电极的电极室；泵，能够正转以及反转，对电解槽进行送液以及吸液；供给系统，供给由泵送来的液体；和排出系统，排出由泵吸取的液体。

Description

电解水制造装置、电解池单元以及电解水的制造方法

本申请以2016年9月26日申请的日本国专利申请2016－187005号作为基础，基于该申请主张优先权。本申请通过参照该申请而包含该申请的全部内容。

技术领域

本发明的实施方式涉及电解水制造装置、电解池单元以及电解水的制造方法。

背景技术

若对含有氯离子的水进行通电，则会在阳极侧生成酸性水，在阴极侧生成碱性水。在阳极侧生成的酸性水含有次氯酸而具有杀菌作用。因此，酸性水被用于消毒、杀菌。另外，近年来，作为除臭手段的利用正在被研究。

作为对含有氯离子的水进行电解来生成电解水的电解水制造装置，一边向电解槽连续地通水一边生成电解水的通水式的电解水制造装置、通过对贮存于容器的水进行电解来生成规定量的电解水的贮存式的电解水制造装置等正被实用化。

通水式的电解水制造装置能够与装置的起动一同连续地供给电解水。然而，在电解水制造装置中，在向电解槽供水的供水管路产生了水压变动、或在从电解槽排水的排水管路产生了背压变动时，也需要将电解水中含有的次氯酸的浓度维持为恒定的范围。为此，需要将经由供水管路向电解槽供给的水的量、经由排水管路从电解槽排出的水的量维持为恒定的机构。因此，在通水式的电解水制造装置中，需要对富含腐蚀性的电解水的通水系统设置用于控制通水量的控制阀、传感器等。另外，根据通水装置的规模、用途，有时用于控制这些控制阀的算法变得复杂。在这样的情况下，可认为装置的构成复杂化、装置大型化。

贮存式的电解水制造装置由于通过对在贮存容器中贮存的水进行电解来生成电解水，所以在正进行电解时，不需要对电解槽的供水、排水。因此，与通水式的电解水制造装置不同，贮存式的电解水制造装置不需要为了进行电解槽的通水控制的控制阀、传感器等。从而，能够简化装置构成，结果，可实现装置的小型化、低成本化。

在向上述的贮存式的电解水制造装置、通水式的电解水制造装置所具备的电解槽进行供水、排水的情况下，一般采用供水用的泵、排水用的泵。如果对电解水制造装置设置上述2台泵，则装置会大型化，并且，制造成本也增加。

发明内容

本发明是鉴于上述的情况而完成的，其课题在于实现装置的小型化。

为了解决上述课题，本实施方式涉及的电解水制造装置具备：电解槽、泵、供给系统、以及排出系统。电解槽具备配置电极的电极室。泵能够正转以及反转，对电极室进行送液以及吸液。供给系统对由泵送来的液体进行供给。排出系统将由泵吸取的液体排出。

根据本实施方式涉及的电解水制造装置，能够使装置小型化。

附图说明

图1是表示第1实施方式涉及的电解水制造装置的简要结构的图。

图2是表示控制装置执行的一系列处理的流程图。

图3是表示第2实施方式涉及的电解水制造装置的简要结构的图。

图4是表示控制装置执行的一系列处理的流程图。

图5是表示第3实施方式涉及的电解水制造装置的简要结构的图。

图6是表示控制装置执行的一系列处理的流程图。

图7是表示控制装置执行的一系列处理的流程图。

图8是表示变形例涉及的电解水制造装置的简要结构的图。

图9是表示第4实施方式涉及的电解水制造装置的简要结构的图。

图10是表示控制装置执行的一系列处理的流程图。

图11是表示变形例涉及的电解水制造装置的简要结构的图。

具体实施方式

《第1实施方式》

以下，基于附图对第1实施方式进行说明。图1是表示本实施方式涉及的电解水制造装置10的简要结构的图。电解水制造装置10是通过对盐水进行电解来生成包括酸性的次氯酸的酸性水的装置。

如图1所示，电解水制造装置10具备电解槽11、贮存罐12、直流电源31、输送泵P1以及控制装置50。

电解槽11是由树脂或不锈钢等构成的容器主体。电解槽11例如包括形成有注入口11c的壳体11a、和配置在壳体11a的内部的壳体11b。

壳体11a的内部空间与壳体11b的内部空间经由离子交换膜21而相通。在电解槽11中，通过壳体11a与壳体11b组合，使得壳体11b的内部空间成为阴极室S2，其余的壳体11a的内部空间成为阳极室S1。

在阳极室S1的内部配置有用于生成酸性水的电极23。当在电解水制造装置10中进行电解时，向阳极室S1供给自来水等原水。作为供给至阳极室S1的原水，从防止以碳酸钙为主成分的水垢的堆积的观点出发，优选使用碱性成分少的软水。这种软水例如可以通过采用利用了离子交换树脂的软水器来生成。

阴极室S2是被壳体11b包围的空间，在内部配置有电极24。在阴极室S2的内部填充经由管路110供给的盐水。作为盐水，例如可使用通过向水(H₂O)中加入氯化钠(NaCl)作为电解质而生成的盐水、或者通过向水中加入包含氯的氯化钾(KCl)等盐而生成的盐水。盐水的浓度没有特别限制，但若考虑电解时的稳定性，则优选浓度高至某一程度。尤其优选使用饱和氯化钠作为盐水。

阴极室S2的水位例如由液面传感器W1检测。作为液面传感器W1，例如可使用导电率式水位传感器、超声波式传感器或浮子式传感器等各种方式的传感器。

离子交换膜21是具有例如使氯离子Cl^－等阴离子通过的性质的阴离子交换膜。作为阴离子交换膜，可使用ASTOM(阿斯托姆)公司的NEOSEPTOR(日文原文：ネオセプタ)(注册商标)、AGC工程技术公司(AGC ENGINEERING Co.,Ltd.)的SELEMION(注册商标)等。

另外，也能够取代离子交换膜21而使用多孔质膜。作为多孔质膜，可使用对聚烯烃或含氟化合物那样的化学性稳定的有机高分子材料薄膜形成微多孔而得到的有机微多孔膜、或无机氧化物多孔膜等。作为无机氧化物，能够使用各种材料。例如，能够使用将氧化钛、氧化硅、氧化铝、氧化铌、氧化钽、氧化镍等的微粉末涂覆于支承体而得到的材料。特别优选使用氧化钛、氧化硅、氧化铝。作为其他的多孔质膜，也可使用具有氯、氟系卤化高分子的多孔聚合物等。

成为阳极的电极23例如由钛(Ti)、不锈钢(SUS)、铬(Cr)、镍(Ni)、铝(Al)或者它们的合金、复合材料构成。电极23被整形为长方形板状，为了使原水流通并且增加表面积而形成有多个贯通孔。贯通孔可以是开口径恒定的直孔，也可以被整形为在电极23的一侧的面和另一侧的面直径不同的圆锥形状，还可以被整形为内壁面为曲面。

贯通孔的形状可以为矩形、圆形、椭圆形等任意的形状。另外，贯通孔可以规则地排列为矩阵状或者蜂窝状，也可以不规则地排列。

在电极23的表面例如添加有铂(Pt)等贵金属催化剂、氧化铱等氧化物催化剂。

成为阴极的电极24也与电极23同样地构成。在电极24中，也能够不添加催化剂而保持原样地使用钛或不锈钢等具有耐腐蚀性的金属。

贮存罐12例如是由树脂或不锈钢等金属构成的罐。贮存罐12中贮存有向阴极室S2供给的盐水。

在阴极室S2与贮存罐12之间铺设有管路110。管路110是一端被引入到电解槽11的阴极室S2、另一端被分支为管路110a和管路110b的管路。管路110a与外部的例如下水道等相通，构成用于将送来的液体排出的排出系统。另外，管路110b被引入到贮存罐12，与贮存罐12一起构成用于输送盐水的送液系统。

在管路110a、110b分别设有止回阀CV1、CV2。止回阀CV1允许从阴极室S2朝向外部的液体的流动，阻止从外部朝向阴极室S2的液体的流动。另外，止回阀CV2允许从贮存罐12朝向阴极室S2的液体的流动，阻止从阴极室S2、外部朝向贮存罐12的液体的流动。

输送泵P1被设置于管路110。输送泵P1是能够正转以及反转的泵。如果输送泵P1正转，则对构成电解槽11的阴极室S2进行送液，如果输送泵P1反转，则对构成电解槽11的阴极室S2进行吸液。通过输送泵P1与止回阀CV1、CV2协作，如果输送泵P1正转，则贮存罐12的盐水被向阴极室S2供给。另外，如果输送泵P1反转，则从阴极室S2向外部排出盐水。作为能够正转以及反转的输送泵，例如可考虑使用旋转泵、齿轮泵、管泵等。在本实施方式中，特别优选使用管泵。

直流电源31基于控制装置50的指示，对电极23和电极24施加电压。在电解水制造装置10中，以电极23成为阳极、电极24成为阴极的方式，对各个电极23、24施加电压。

控制装置50是具有CPU(Central Processing Unit)、成为CPU的作业区域的主存储部、存储程序和/或各种参数的辅助存储部等的计算机。控制装置50基于辅助存储部中存储的程序，来驱动上述的直流电源31、以及输送泵P1。

接下来，对如上述那样构成的电解水制造装置10的动作进行说明。图2是表示控制装置50执行的一系列处理的流程图。电解水制造装置10通过控制装置50进行遵照图2的流程图的处理来动作。以下，参照图2，对控制装置50执行的处理进行说明。

作为说明的前提，设为预先自动地或者由用户向阳极室S1中填充了自来水，阴极室S2为空。另外，设为直流电源31停止。

首先，控制装置50等待来自用户的电解开始指示(步骤S101)。控制装置50若接收到电解开始指示(步骤S101；是)，则使输送泵P1正转运转(步骤S102)。由此，从贮存罐12汲上来盐水，进行向阴极室S2的送液。

接下来，控制装置50基于液面传感器W1的检测结果来判断阴极室S2是否满水(步骤S103)。控制装置50在判断为阴极室S2没有满水的情况下(步骤S103：否)，继续输送泵P1的正转运转。另一方面，控制装置50在判断为阴极室S2满水的情况下(步骤S103：是)，停止输送泵P1的运转(步骤S104)。由此，停止向阴极室S2的送液。

接下来，控制装置50使直流电源31运转(步骤S105)。由此，通过直流电源31对电极23、24施加电压。如果对电极23、24施加了电压，则贮存于阴极室S2的盐水中的氯离子Cl^－通过离子交换膜21向阳极室S1移动。向阳极室S1移动的氯离子Cl^－被氧化，并且，与阳极室S1的水(H₂0)进行反应。由此，如下式(1)所示，在阳极室S1中，生成含有次氯酸和盐酸而呈酸性的酸性水。

2Cl^－+H₂0→HClO+HCl+2e^－…(1)

另外，在阴极室S2中，生成钠离子Na⁺。钠离子Na⁺与阴极室S2的氢氧根离子OH^－进行反应。由此，生成氢氧化钠。另外，在阴极室S2中，作为氢氧根离子OH^－的补偿离子的氢离子H⁺被还原而生成氢气。如下式(2)所示，在阴极室S2中，生成含有氢氧化钠而呈碱性的碱性水、和氢气。

2Na⁺+2e^－+2H₂0→2NaOH+H₂…(2)

接下来，控制装置50判断从开始直流电源31的运转起是否经过了规定的时间(步骤S106)。直流电源31的每1次的运转时间DT由阳极室S1的水量、贮存于阴极室S2的盐水的浓度、直流电源31的输出电流、电解槽的电解效率等规定。控制装置50在判断为从开始直流电源31的运转起没有经过运转时间DT的情况下(步骤S106：否)，继续直流电源31的运转。

另一方面，控制装置50在判断为从开始直流电源31的运转起经过了运转时间DT的情况下(步骤S106：是)，停止直流电源31的运转(步骤S107)。由此，阳极室S1成为生成了规定浓度的次氯酸水的状态。

接下来，控制装置50将计数值N加1(步骤S108)。计数值N表示为了生成电解水的通电进行了的次数。

接下来，控制装置50将计数值N与阈值TH进行比较(步骤S109)。阈值TH表示不更换阴极室S2的盐水而能够实施的电解的次数的上限。例如，在阈值TH为5的情况下，不更换阴极室S2的盐水地允许5次电解。

控制装置50在判断为计数值N小于阈值TH的情况下(步骤S109：否)，返回到步骤S101，反复步骤S101～S109的处理。另一方面，控制装置50在判断为计数值N为阈值TH以上的情况下(步骤S109：是)，使输送泵P1反转运转(步骤S110)。由此，阴极室S2的盐水被吸出，经由管路110a向外部排出。

接下来，控制装置50基于液面传感器W1的检测结果来判断阴极室S2是否变空(步骤S111)。控制装置50在判断为阴极室S2没有变空的情况下(步骤S111：否)，继续输送泵P1的反转运转。另一方面，控制装置50在判断为阴极室S2变空的情况下(步骤S111：是)，停止输送泵P1的运转(步骤S112)。由此，结束来自阴极室S2的盐水的排出。

接下来，控制装置50将计数值N复位为零(步骤S113)，反复执行步骤S101～S113的处理。

如以上说明那样，在本实施方式涉及的电解水制造装置10中，能够通过一个输送泵P1进行向阴极室S2的盐水的送液、和从阴极室S2的盐水的排出。因此，与通过不同的两个泵来进行向阴极室S2的送液和从阴极室S2的吸液的情况相比，能够使装置小型化并且简化装置的构成。从而，能够在使装置小型化的同时削减其制造成本。

对于阳极室S1的电解水所含的次氯酸等的浓度而言，除了因电解时的电流值、电解槽的电解效率、以及阳极室S1的水的量等的影响而变化之外，还会因阴极室S2的盐水的浓度而变化。电解时的电流值能够作为直流电源31的设定值而控制为规定的值。电解效率能够通过预先测定来求出，阳极室S1的水的量也能够设为恒定。

另一方面，阴极室S2的盐水的浓度随着进行电解的时间而降低，如果盐水的浓度小于规定的阈值则电解效率急剧地降低。因此，理想的情况是每次进行电解都更换阴极室S2的盐水，从实用的角度出发，优选每隔几次便更换阴极室S2的盐水。

然而，阴极室S2是有底的容器主体，在内部配置有电极、作为加强材料的构造部件。因此，即使将构成阴极室S2的容器主体翻转成开口部为下，抽出盐水也要花费时间并成为麻烦费事的作业。

在本实施方式中，使用输送泵P1来定期地进行对阴极室S2的盐水的注入和排出。因此，不会导致装置的大型化而能够容易地进行盐水的更换。另外，通过定期地重复向阴极室S2的盐水的注入和排出，能够供给高品质的电解水。

在本实施方式中，基于液面传感器W1的检测结果来进行阴极室S2是满水还是空的判断(步骤S103、S111)。并不局限于此，控制装置50也可以在使输送泵P1正转运转之后，当计时器的计测时间达到了规定时间时，判断为阴极室S2变为满水。另外，控制装置50还可以在使输送泵P1反转运转之后，当计时器的计测时间达到了规定时间时，判断为阴极室S2变空。控制装置50也可以基于液面传感器的检测结果、和计时器的计测结果双方来判断阴极室S2的状态。

在本实施方式中，控制装置50在排出了盐水之后(步骤S112)，使输送泵停止(步骤S112)，等待下一次的电解开始指示(步骤S101)。并不局限于此，也可以在等待下一次的电解开始指示之前，预先向阴极室S2输送盐水。

《第2实施方式》

接下来，基于附图对第2实施方式进行说明。与第1实施方式相同或者等同的构成使用同样的附图标记，并且省略或者简化其说明。

图3是表示第2实施方式涉及的电解水制造装置10A的简要结构的图。电解水制造装置10A是通过对盐水进行电解来生成包含酸性的次氯酸的酸性水、和包含碱性的氢氧化钠的碱性水的装置。电解水制造装置10A与第1实施方式的电解水制造装置10的不同点在于，电解槽11被划分为阳极室S1、阴极室S2、中间室S3。

如图3所示，电解水制造装置10A具备电解槽11、贮存罐12、直流电源31、以及控制装置50。

电解槽11是由树脂或不锈钢等构成的容器主体。电解槽11的内部被1组离子交换膜21、22划分为阳极室S1、阴极室S2、中间室S3。离子交换膜21是具有例如使氯离子Cl^－等阴离子通过的性质的阴离子交换膜。另外，离子交换膜22是具有例如使钠离子Na⁺等阳离子通过的性质的阳离子交换膜。

作为阴离子交换膜，可使用ASTOM(阿斯托姆)公司的NEOSEPTOR(日文原文：ネオセプタ)(注册商标)、AGC工程技术公司(AGC ENGINEERING Co.,Ltd.)的SELEMION(注册商标)等。作为阳离子交换膜，例如可使用E.I.杜邦(E.I.du Pont)公司的NAFION(注册商标)112、115、117，旭硝子株式会社的FLEMION(注册商标)，旭化成株式会社的ACIPLEX(注册商标)等。另外，也能够取代离子交换膜21、22双方或者一方而使用多孔膜。

中间室S3是被两个离子交换膜21、22夹持的空间。中间室S3被填充以氯化钠(NaCl)为电解质的水。

阳极室S1是经由离子交换膜21与中间室S3邻接的空间。在阳极室S1配置有用于生成酸性水的电极23。另外，阴极室S2是经由离子交换膜22与中间室S3邻接的空间。阴极室S2被配置用于生成碱性水的电极24。

阳极室S1以及阴极室S2经由管路111与商用的自来水设备连接。另外，阳极室S1经由管路112与未图示的罐连接，阴极室S2经由管路113与未图示的罐连接。

在管路111设有电磁阀V3。电磁阀V3例如是常闭的电磁阀，通过该电磁阀V3接通，来从自来水设备向阳极室S1以及阴极室S2供给自来水。从自来水设备向阳极室S1供给的自来水的流量由流量调节阀R1调整，从自来水设备向阴极室S2供给的自来水的流量由流量调节阀R2调整。

在中间室S3与贮存罐12之间铺设有管路110。管路110是一端被引入到电解槽11的中间室S3，另一端分支为管路110a和管路110b的管路。管路110a与外部的例如下水道等相通，构成用于将送来的液体排出的排出系统。另外，管路110b被引入到贮存罐12，与贮存罐12一起构成用于输送盐水的送液系统。

在管路110a、110b分别设有电磁阀V1、V2。电磁阀V1、V2例如是常闭的电磁阀。当电磁阀V1、V2接通时，盐水能够在管路110a、110b中流通。

输送泵P1被设置于管路110。输送泵P1是能够正转以及反转的泵。如果输送泵P1正转，则对构成电解槽11的阴极室S2进行送液，如果输送泵P1反转，则对构成电解槽11的阴极室S2进行吸液。

控制装置50基于辅助存储部中存储的程序来驱动上述的直流电源31、各电磁阀V1～V3。

接下来，对如上述那样构成的电解水制造装置10A的动作进行说明。图4是表示控制装置50执行的一系列处理的流程图。电解水制造装置10A通过控制装置50进行遵照图4的流程图的处理来动作。以下，参照图4对控制装置50执行的处理进行说明。

作为说明的前提，设中间室S3为空。另外，设为直流电源31停止。

首先，控制装置50等待来自用户的电解开始指示(步骤S201)。控制装置50若接收到电解开始指示(步骤S201；是)，则使电磁阀V2接通(步骤S202)，并且使输送泵P1正转运转(步骤S203)。由此，从贮存罐12汲上来盐水，进行向中间室S3的送液。

接下来，控制装置50基于液面传感器W1的检测结果，判断中间室S3是否满水(步骤S204)。控制装置50在判断为中间室S3没有满水的情况下(步骤S204：否)，继续输送泵P1的正转运转。另一方面，控制装置50在判断为阴极室S2变为满水的情况下(步骤S204：是)，停止输送泵P1的运转(步骤S205)，并且使电磁阀V2断开(步骤S206)。

接下来，控制装置50将电磁阀V3接通，并且使直流电源31运转(步骤S207)。由此，向阳极室S1以及阴极室S2开始自来水的供给，在电解槽11中进行电解。

如果进行了电解，则盐水中的氯离子Cl^－从处于电极23和电极24之间的中间室S3通过离子交换膜21向阳极室S1移动。向阳极室S1移动的氯离子Cl^－被氧化，并且，与阳极室S1的水(H₂0)进行反应。由此，如下式(3)所示，在阳极室S1中，生成含有次氯酸和盐酸而呈酸性的酸性水。

2Cl^－+H₂0→HClO+HCl+2e^－…(3)

另外，钠离子Na⁺从中间室S3通过离子交换膜22向阴极室S2移动。向阴极室S2移动的钠离子Na⁺与阴极室S2的氢氧根离子OH^－进行反应。由此，生成氢氧化钠。另外，在阴极室S2中，作为氢氧离子OH^－的抗衡离子的氢离子H⁺被还原而生成氢气。如下式(4)所示，在阴极室S2中，生成含有氢氧化钠而呈碱性的碱性水、和氢气。

2Na⁺+2e^－+2H₂0→2NaOH+H₂…(4)

在阳极室S1以及阴极室S2生成的电解水伴随着原水的供给，被依次从电解槽11排出。

接下来，控制装置50判断电解水制造装置10A的运转时间是否为阈值TH以上(步骤S208)。运转时间是在盐水向中间室S3的供给结束之后以最初的电解开始的时刻为基准时的时间。控制装置50在判断为运转时间没有超过阈值TH的情况下(步骤S208：否)，继续直流电源31的运转。

另一方面，控制装置50在判断为运转时间为阈值TH以上的情况下(步骤S208：是)，将电磁阀V3断开，并且，停止直流电源31的运转(步骤S209)。由此，自来水向阳极室S1以及阴极室S2的供给、和电解槽11中的电解停止。

接下来，控制装置50将电磁阀V1接通(步骤S210)，使输送泵P1反转运转(步骤S211)。由此，中间室S3的盐水被吸取，经由管路110a向外部排出。

接下来，控制装置50基于液面传感器W1的检测结果，判断中间室S3是否变空(步骤S212)。控制装置50在判断为中间室S3没有变空的情况下(步骤S212：否)，继续输送泵P1的反转运转。另一方面，控制装置50在判断为中间室S3变空的情况下(步骤S212：是)，停止输送泵P1的运转(步骤S213)，并且将电磁阀V1断开。由此，盐水从中间室S3的排出结束。

以后，控制装置50返回到步骤S202，反复执行步骤S202～214的处理。

如以上说明那样，在本实施方式涉及的电解水制造装置10A中，能够通过一个输送泵P1来进行向中间室S3的盐水的送液、和从中间室S3的盐水的排出。因此，与通过不同的两个泵来进行向中间室S3的送液和从中间室S3的吸液的情况相比，能够使装置小型化，并且简化装置的构成。从而，能够削减装置的制造成本。

在盐水不在中间室循环的电解水制造装置中，中间室的盐水浓度会因连续运转而随时间降低。因此，通常进行在设置于外部的大容量的盐水罐与中间室之间使盐水循环来将中间室的盐水浓度维持为恒定的处理。在这种电解水制造装置中，由于若盐水罐的容量小则盐水浓度的恢复效果降低，所以需要使盐水罐大至某种程度。然而，如果盐水罐大型化，则由于装置本身大型化，所以在空间有限的电解水制造装置中，盐水罐的设置成为设计上的瓶颈。另外，如果在中间室与盐水罐之间使盐水循环，则还存在消耗电力增加这一问题。

在本实施方式涉及的电解水制造装置10A中，根据电解水制造装置10A的运转时间，来进行对中间室S3的盐水的更换。因此，与总是使盐水循环的情况相比，能够削减电解水制造装置的消耗电力。另外，在间歇地进行对中间室S3的盐水的更换的情况下，能够使贮存盐水的贮存罐13的容量成为与盐水的更换次数对应的量。因此，能够使贮存罐13小型化。

另外，在盐水在中间室循环的电解水制造装置中，有时盐水的pH因长时间的电解水制造装置的运转而变化，生成的电解水的性质和状态会发生变化。在本实施方式涉及的电解水制造装置10A中，由于定期地进行中间室S3的盐水的更换，所以能够供给性质和状态恒定的电解水。

在本实施方式中，根据输送泵P1的用途来操作电磁阀V1、V2。因此，与使用止回阀的情况相比，能够高精度地进行盐水的更换。例如，在输送泵P1的送水压力低的情况下，有时止回阀的开放变得不充分，但在具备电磁阀V1、V2的本装置中，即使在输送泵P1的送水压力低的情况下等，也能够进行可靠的盐水的更换。

其中，在输送泵P1的送水压力足够、对止回阀的工作没有妨碍的条件下，取代电磁阀V1、V2而使用止回阀是没有任何问题的。

另外，在图4所记载的流程图中，记载有停止电解的处理，但也可以例如通过按压在电解水制造装置主体设置的电解停止开关，来使控制装置执行的处理产生中断，基于中断处理来停止电解处理。另外，在图4的步骤S208的处理中，也可以与运转时间的判断一同检测电解停止开关的操作，控制装置50在判断为电解停止开关被操作的情况下，停止电解处理。

《第3实施方式》

接下来，基于附图对第3实施方式进行说明。与上述实施方式相同或者等同的构成使用相同的附图标记，并且省略或者简化其说明。

图5是表示第3实施方式涉及的电解水制造装置10B的简要结构的图。电解水制造装置10B与第1实施方式的电解水制造装置10的不同点在于，具备用于贮存酸性水的贮存罐13。

贮存罐13是例如用于贮存由阳极室S1生成的酸性水等的罐。从管路110分支的管路110c被引入到贮存罐13。在管路110c设有电磁阀V3，当该电磁阀V3接通时，酸性水能够在管路110c中流通。

接下来，对如上述那样构成的电解水制造装置10B的动作进行说明。图6是表示控制装置50执行的一系列处理的流程图。电解水制造装置10B通过控制装置50进行遵照图6的流程图的处理来动作。以下，参照图6对控制装置50执行的处理进行说明。

作为说明的前提，设为预先自动地或者由用户向阳极室S1填充了自来水，且阴极室S2为空。另外，设为直流电源31停止。

首先，控制装置50等待来自用户的电解开始指示(步骤S301)。控制装置50若接收到电解开始指示(步骤S301；是)，则将电磁阀V2接通(步骤S302)，并且使输送泵P1正转运转(步骤S303)。由此，从贮存罐12汲上来盐水，进行向阴极室S2的送液。

接下来，控制装置50基于液面传感器W1的检测结果，判断阴极室S2是否满水(步骤S304)。控制装置50在判断为阴极室S2没有满水的情况下(步骤S304：否)，继续输送泵P1的正转运转。另一方面，控制装置50在判断为阴极室S2满水的情况下(步骤S304：是)，停止输送泵P1的运转(步骤S305)，并且将电磁阀V2断开(步骤S306)。由此，停止向阴极室S2的送液。

接下来，控制装置50进行电解处理(步骤S307)。在电解处理中，执行图2的步骤S105～S107的处理。

接下来，控制装置50将计数值N加1(步骤S308)，并将计数值N与阈值TH进行比较(步骤S309)。控制装置50在判断为计数值N小于阈值TH的情况下(步骤S309：否)，返回到步骤S301，反复步骤S301～S309的处理。另一方面，控制装置50在判断为计数值N为阈值TH以上的情况下(步骤S309：是)，将电磁阀V1接通(步骤S310)，并且使输送泵P1反转运转(步骤S311)。由此，阴极室S2的盐水被吸取，经由管路110a向外部排出。

接下来，控制装置50基于液面传感器W1的检测结果，判断阴极室S2是否变为空(步骤S312)。控制装置50在判断为阴极室S2没有变空的情况下(步骤S312：否)，继续输送泵P1的反转运转。另一方面，控制装置50在判断为阴极室S2变空的情况下(步骤S312：是)，停止输送泵P1的运转(步骤S313)，并且将电磁阀V1断开(步骤S314)。由此，盐水从阴极室S2的排出结束。

接下来，控制装置50将计数值N复位为零(步骤S315)，执行清洗处理(步骤S316)。

清洗处理是用于对阴极室S2的内部、电极24进行清洗的处理。对在电解水制造装置的阴极室生成的电解水而言，pH因通过电解生成的氢氧化钠而变高。因此，在阴极室中，溶于原水的钙、镁等矿物质成分作为氢氧化物而沉降析出。通过进行清洗处理，能够将由沉降析出物构成的水垢除去。清洗处理通过执行图7的子程序来进行。以下，参照图7对清洗处理中的控制装置50的动作进行说明。

首先，控制装置50将电磁阀V3接通(步骤S401)，并且使输送泵P1正转运转(步骤S402)。由此，从贮存罐13汲上来酸性水，进行向阴极室S2的送液。

接下来，控制装置50基于液面传感器W1的检测结果，判断阴极室S2是否变为满水(步骤S403)。控制装置50在判断为阴极室S2没有变为满水的情况下(步骤S403：否)，继续输送泵P1的正转运转。另一方面，控制装置50在判断为阴极室S2变为满水的情况下(步骤S403：是)，停止输送泵P1的运转(步骤S404)，并且将电磁阀V3断开(步骤S405)。由此，酸性水向阴极室S2的送液停止。

接下来，控制装置50判断在将电磁阀V3断开之后是否经过了规定的时间(步骤S406)。为了利用酸性水除去水垢，需要成为使酸性水在阴极室S2贮存一定时间以上的状态。贮存酸性水的贮存时间取决于酸性水的浓度、电解水制造装置10B的运转时间等。贮存时间设为用于将水垢除去的足够长度的时间。

控制装置50在判断为将电磁阀V3断开之后没有经过贮存时间的情况下(步骤S406：否)，等待贮存时间的经过，在判断为经过了贮存时间的情况下(步骤S406：是)，将电磁阀V1接通(步骤S407)，并且使输送泵P1反转运转(步骤S408)。由此，阴极室S2的酸性水被吸取，经由管路110a向外部排出。

接下来，控制装置50基于液面传感器W1的检测结果，判断阴极室S2是否变空(步骤S409)。控制装置50在判断为阴极室S2没有变空的情况下(步骤S409：否)，继续输送泵P1的反转运转。另一方面，控制装置50在判断为阴极室S2变空的情况下(步骤S409：是)，停止输送泵P1的运转(步骤S410)，并且将电磁阀V1断开(步骤S411)，结束清洗处理。

若结束了清洗处理，则控制装置50返回到步骤S301，反复执行步骤S301～S316的处理。

如以上说明那样，在本实施方式涉及的电解水制造装置10B中，能够通过一个输送泵P1来进行向阴极室S2的盐水以及酸性水的送液、和从阴极室S2的盐水和酸性水的排出。因此，对阴极室S2的送液以及吸液不需要多个泵，能够使装置小型化并且简化装置的构成。从而，能够使装置小型化，并且可削减其制造成本。

作为对阴极室S2的水垢的清洗，例如进行定期地使电极极性转换的转极处理、定期地使用柠檬酸水等呈酸性的液体来将析出物溶解清洗的处理。然而，在进行转极处理时，能够使用的电极受到限制。另外，每当进行转极时需要切换电解槽周边的配管，导致装置大型化、复杂化。使用柠檬酸的清洗由于比较费时，所以目前的状况是不被采用。在本实施方式涉及的电解水制造装置10B中，通过使用用于供给盐水的输送泵P1，能够以简便的机构进行水垢的处理。

在本实施方式涉及的电解水制造装置10B中，可执行定期的水垢的清洗处理。因此，能够供给品质高的电解水。

在上述实施方式中，对在同一定时实施盐水的更换、和清洗处理的情况进行了说明。并不局限于此，盐水的更换和清洗处理也可以在不同的定时实施。例如，可以每进行5次盐水的更换便进行一次清洗处理，或者观察电解时的电压、电流的变化来适当地进行清洗处理。

在本实施方式中，清洗处理使用了在阳极室S1生成的酸性水。并不局限于此，也可以使用另外调制的柠檬酸水等呈酸性的溶液来进行清洗处理。

在本实施方式中，使用贮存于贮存罐13的酸性水进行了清洗处理。并不局限于此，也可以如图8所示的电解水制造装置10C那样，使管路110c能够与规定阳极室S1的壳体11a连接，将在阳极室S1生成的电解水直接送至阴极室S2。根据该构成，由于不需要用于贮存酸性水的贮存罐13，所以能够使电解水制造装置进一步简化、小型化，并且，不需要对酸性水贮存罐的维护。

在本实施方式中，对在管路110a设置了电磁阀V1的情况进行了说明。并不局限于此，电磁阀V1也可使用止回阀CV1。由此，能够降低装置的消耗电力，并且使装置的构成简化。

《第4实施方式》

接下来，基于附图对第4实施方式进行说明。对与上述实施方式相同或者等同的构成使用相同的附图标记，并且省略或者简化其说明。

图9是表示第4实施方式涉及的电解水制造装置10D的简要结构的图。电解水制造装置10D与第1实施方式的电解水制造装置10的不同点在于，使用输送泵P1来向电解槽11供给原水、以及进行阴极室S2与中间室S3的清洗处理。

如图9所示，管路110的一端分支为管路110a～110d，另一端分支为管路110e、110f。管路110d与商用的自来水设备连接。另外，管路110e、110f分别被引入到阴极室S2和中间室S3。管路110d～110f的流通例如由常闭的电磁阀V4～V6控制。

接下来，对如上述那样构成的电解水制造装置10D的动作进行说明。图10是表示控制装置50执行的一系列处理的流程图。电解水制造装置10D通过控制装置50进行遵照图10的流程图的处理来动作。以下，参照图10，对控制装置50执行的处理进行说明。

作为说明的前提，设为预先自动地或者由用户对阳极室S1填充自来水，且阴极室S2以及中间室S3为空。另外，设为直流电源31停止。

首先，控制装置50向阴极室S2供给原水(步骤S501)。具体而言，控制装置50将电磁阀V4、V5接通。由此，管路110d、110e变得能够流通。然后，控制装置50使输送泵P1正转运转。由此，开始向阴极室S2的原水的供给。控制装置50若基于液面传感器W1的检测结果，判断为阴极室S2变为满水，则停止输送泵P1的运转，并且将电磁阀V4、V5断开。由此，向阴极室S2的原水的供给结束。

接下来，控制装置50向中间室S3供给盐水(步骤S502)。具体而言，控制装置50将电磁阀V2、V6接通。由此，管路110b、110f变得能够流通。然后，控制装置50使输送泵P1正转运转。由此，开始向中间室S3的盐水的供给。控制装置50若基于液面传感器W2的检测结果，判断为中间室S3变为满水，则将输送泵P1的运转停止，并且将电磁阀V2、V6断开。由此，向中间室S3的盐水的供给结束。

接下来，控制装置50进行电解处理(步骤S503)。在电解处理中，执行图2的步骤S105～S107的处理。

接下来，控制装置50从阴极室S2进行电解水的排出(步骤S504)。具体而言，控制装置50将电磁阀V1、V5接通。由此，管路110a、110e变得能够流通。然后，控制装置50使输送泵P1反转运转。由此，开始从阴极室S2的电解水的排出。控制装置50若基于液面传感器W1的检测结果，判断为阴极室S2变空，则将输送泵P1的运转停止，并且将电磁阀V1、V5断开。由此，从阴极室S2的电解水的排出结束。

接下来，控制装置50进行阴极室的清洗处理(步骤S505)。具体而言，控制装置50将电磁阀V3、V5接通。由此，管路110c、110e变得能够流通。然后，控制装置50使输送泵P1正转运转。由此，开始从贮存罐13向阴极室S2的酸性水的供给。控制装置50若基于液面传感器W1的检测结果，判断为阴极室S2变为满水，则将输送泵P1的运转停止，并且将电磁阀V3、V5断开。由此，向阴极室S2的酸性水的供给结束。

控制装置50维持酸性水贮存在阴极室S2规定时间的状态。然后，将电磁阀V1、V5接通，并且使输送泵P1反转运转。由此，开始从阴极室S2的酸性水的排出。控制装置50若基于液面传感器W1的检测结果，判断为阴极室S2变为空，则将输送泵P1的运转停止，并且将电磁阀V1、V5断开。由此，从阴极室S2的酸性水的排出结束。

接下来，控制装置50从中间室S3进行盐水的排出(步骤S506)。具体而言，控制装置50将电磁阀V1、V6接通。由此，管路110a、110f变得能够流通。然后，控制装置50使输送泵P1反转运转。由此，开始从中间室S3的盐水的排出。控制装置50若基于液面传感器W2的检测结果，判断为中间室S3变为空，则将输送泵P1的运转停止，并且将电磁阀V1、V6断开。由此，从中间室S3的盐水的排出结束。以后，控制装置50反复执行步骤S501～S506的处理。

如以上说明那样，在本实施方式涉及的电解水制造装置10D中，能够通过一个输送泵P1来进行对阴极室S2的送液以及吸液、和对中间室S3的送液以及吸液。因此，对阴极室S2以及中间室S3的送液以及吸液不需要多个泵，能够使装置小型化并且简化装置的构成。从而，能够削减装置的制造成本。

在本实施方式涉及的电解水制造装置10D中，能够适宜地进行阴极室S2的清洗、和中间室S3的盐水的更换。因此，阴极室S2、中间室S3的状态被维持得良好，能够总是进行稳定的电解。因此，可生成高品质的电解水。

在本实施方式中，仅对阴极室S2进行清洗处理。并不局限于此，可以对中间室S3也适当地进行清洗处理。

本实施方式涉及的清洗处理可以每当进行电解便实施，也可以考虑水垢堆积的时间、次数而每隔适当的时间或者每隔进行了适当的电解的次数便实施。另外，不需要使进行阴极室S2的清洗的定时与进行中间室S3的清洗的定时一致，只要根据各室的水垢的量来实施即可。

在本实施方式涉及的电解水制造装置10D中，说明了将来自外部的设备的原水向阴极室S2供给，使用贮存罐13的酸性水来进行清洗处理的情况。并不局限于此，例如也可以如图11所示的电解水制造装置10E那样，将管路110d与阳极室S1连接，利用该管路110d来进行原水的供给和基于酸性水的清洗。

在电解水制造装置10E中，步骤S501中的向阴极室S2的原水的供给通过将电磁阀V4、V5接通并且使输送泵P1正转运转来进行。据此，进行电解之前的阳极室S1的原水被供给至阴极室S2。通过使阴极室S2的容量比阳极室S1的容量小，即使从阳极室S1向阴极室S2输送一部分原水，也能够无问题地实施电解水的生成。

另外，在电解水制造装置10E中，步骤S506的处理中的向阴极室S2的酸性水的供给通过将电磁阀V4、V5接通并且使输送泵P1正转运转来进行。据此，通过电解生成的阳极室S1的酸性水被供给至阴极室S2。

因此，在电解水制造装置10E中，不需要用于贮存酸性水的贮存罐13。从而，能够使电解水制造装置进一步简化并且小型化。另外，在电解水制造装置10E中，与电解水制造装置10D相比，能够减少电磁阀的数量。因此，能够使电解水制造装置进一步简化并且小型化。

在本实施方式中，说明了在管路110a设置了电磁阀V1的情况。并不局限于此，电磁阀V1也可以使用止回阀CV1。由此，能够降低装置的消耗电力并且简化装置的构成。

如以上详述那样，根据本发明的电解水制造装置，通过将1台能够正反转的泵与多个电磁阀、止回阀组合，能够利用1台泵实现在以往装置中通过使用多台泵而实施的对电极室、中间室的内部液体的更换。另外，通过1台泵也能够进行水垢除去等清洗。

在上述实施方式的电解水制造装置10、10B、10C、10D、10E中，能够将构成电解槽11的壳体11a相对于壳体11b设计成装卸自如，也可以设计成固定一体型。在将壳体11a相对于壳体11b设计成装卸自如的情况下，在各电解水制造装置10、10B、10C、10D、10E中，除了壳体11a之外的部分作为电解池单元(cell unit)发挥功能。

此外，在说明上述实施方式时，对管路110具备输送泵P1，并相对于阴极室S2、中间室S3、贮存罐12、13每一个从上方引入到底部的情况进行了说明。并不局限于此，管路110也可以向阴极室S2、中间室S3、贮存罐12、13各自的底部连接。

在上述实施方式中，记载为预先自动地或者由用户向阳极室S1填充水而省略了详细的说明。实际上，可以每当使用通过电解生成的阳极水时，便向阳极室填充水来进行电解。另外，也能够根据装置的用途，通过使阳极室S1的容积成为比阴极室S2的容积充分大的容量，而能够不进行水的更换地进行多次电解。

另外，在上述实施方式中，对电解的结果是获得次氯酸水作为阳极水的方法进行了详述，但也可以将阴极和阳极调换，取代酸性水而主要生成碱性水。

根据以上叙述的至少一个实施方式涉及的电解水制造装置，能够通过一个输送泵进行向阴极室的盐水的送液、和从阴极室的盐水的排出。因此，能够使装置小型化并且简化装置的构成。从而，可使装置小型化并且削减其制造成本。

以上，对本发明的实施方式进行了说明，但这些实施方式只是例示，并不意图限定发明的范围。这些新的实施方式能够以其他的各种方式加以实施，在不脱离发明主旨的范围能够进行各种省略、置换、变更。这些实施方式及其变形包含在发明的范围、主旨中，并且包含在与技术方案所记载的发明和其等同的范围。

Claims (14)

1.一种电解水制造装置，具备：

电解槽，具备配置有电极的电极室；

泵，能够正转以及反转，对上述电解槽进行送液以及吸液；

供给系统，供给由上述泵送来的液体；以及

排出系统，排出由上述泵吸取的液体。

2.根据权利要求1所述的电解水制造装置，

上述供给系统具有允许液体向上述泵流动的第1止回阀，

上述排出系统具有允许从上述泵流动液体的第2止回阀。

3.根据权利要求1所述的电解水制造装置，具备：

第1电磁阀，配置在上述供给系统与上述泵之间；和

第2电磁阀，配置在上述排出系统与上述泵之间。

4.根据权利要求1至3中任意一项所述的电解水制造装置，

上述供给系统至少具备第1供给系统和第2供给系统，

上述电解水制造装置具备将上述第1供给系统以及上述第2供给系统中的一方与上述泵连接的第1阀机构。

5.根据权利要求1至4中任意一项所述的电解水制造装置，具备：

通过由隔壁划分而在上述电解槽中被规定的多个室；以及

用于使多个上述室中的任意一个与上述泵连通的第2阀机构。

6.根据权利要求1至5中任意一项所述的电解水制造装置，

上述电解槽是具备阳极室和阴极室的双室型电解槽，

上述泵对上述阴极室输送含有电解质的水溶液。

7.根据权利要求6所述的电解水制造装置，

上述泵对上述阴极室输送酸性水。

8.根据权利要求1至5中任意一项所述的电解水制造装置，

上述电解槽是具备阳极室、阴极室、和经由隔膜与上述阳极室以及上述阴极室邻接的中间室的3室型电解槽，

上述泵对上述中间室输送含有电解质的水溶液。

9.根据权利要求8所述的电解水制造装置，

上述泵对上述阴极室输送水。

10.根据权利要求8或9所述的电解水制造装置，

上述泵对上述阴极室输送酸性水。

11.根据权利要求8至10中任意一项所述的电解水制造装置，

上述泵对上述中间室输送酸性水。

12.根据权利要求7、10、11中任意一项所述的电解水制造装置，

上述酸性水是通过电解而在上述阳极室生成的。

13.一种电解池单元，具备：

阴极，配置成经由隔膜与阳极对置；

阴极室，配置有上述阴极；

泵，能够正转以及反转，对上述阴极室进行送液以及吸液；

供给系统，供给由上述泵送来的液体；和

排出系统，排出由上述泵吸取的液体。

14.一种电解水的制造方法，包括：

使泵正转，从用于供给向电解槽输送的液体的供给系统向电解槽输送上述液体的工序；以及

使上述泵反转，向用于将从上述电解槽吸取的液体排出的排出系统输送上述液体的工序。