CN109153586B - 电解水生成装置 - Google Patents

电解水生成装置 Download PDF

Info

Publication number
CN109153586B
CN109153586B CN201780030913.XA CN201780030913A CN109153586B CN 109153586 B CN109153586 B CN 109153586B CN 201780030913 A CN201780030913 A CN 201780030913A CN 109153586 B CN109153586 B CN 109153586B
Authority
CN
China
Prior art keywords
water
switching
chamber
polarity
flow path
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201780030913.XA
Other languages
English (en)
Other versions
CN109153586A (zh
Inventor
小泉义信
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Dunning Co ltd
Original Assignee
Japan Dunning Co ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Dunning Co ltd filed Critical Japan Dunning Co ltd
Publication of CN109153586A publication Critical patent/CN109153586A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN109153586B publication Critical patent/CN109153586B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Classifications

    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/467Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction
    • C02F1/4676Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis by electrochemical disinfection; by electrooxydation or by electroreduction by electroreduction
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104Devices therefor; Their operating or servicing
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/4618Devices therefor; Their operating or servicing for producing "ionised" acidic or basic water
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F1/00Treatment of water, waste water, or sewage
    • C02F1/46Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods
    • C02F1/461Treatment of water, waste water, or sewage by electrochemical methods by electrolysis
    • C02F1/46104Devices therefor; Their operating or servicing
    • C02F1/46109Electrodes
    • C02F2001/46119Cleaning the electrodes
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/46115Electrolytic cell with membranes or diaphragms
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/4612Controlling or monitoring
    • C02F2201/46125Electrical variables
    • C02F2201/4613Inversing polarity
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/4612Controlling or monitoring
    • C02F2201/46125Electrical variables
    • C02F2201/46135Voltage
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/4612Controlling or monitoring
    • C02F2201/46125Electrical variables
    • C02F2201/4614Current
    • CCHEMISTRY; METALLURGY
    • C02TREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02FTREATMENT OF WATER, WASTE WATER, SEWAGE, OR SLUDGE
    • C02F2201/00Apparatus for treatment of water, waste water or sewage
    • C02F2201/46Apparatus for electrochemical processes
    • C02F2201/461Electrolysis apparatus
    • C02F2201/46105Details relating to the electrolytic devices
    • C02F2201/4612Controlling or monitoring
    • C02F2201/46145Fluid flow
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02EREDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E60/00Enabling technologies; Technologies with a potential or indirect contribution to GHG emissions mitigation
    • Y02E60/30Hydrogen technology
    • Y02E60/36Hydrogen production from non-carbon containing sources, e.g. by water electrolysis

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Hydrology & Water Resources (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Water Supply & Treatment (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Water Treatment By Electricity Or Magnetism (AREA)

Abstract

电解水生成装置包括:第一流路,送出在电解室的第一极室或第二极室中的一方所生成的电解水;第二流路,送出在另一方所生成的电解水;流量调整阀(74)和流路切换阀(85)所联动的双自动切换交叉制水阀;极性切换单元(51),切换第一供电体(41)和第二供电体(42)的极性;以及判定单元(52),判定极性切换单元(51)和流路切换阀(85)的切换时期。在不切换极性而在电解室中进行预定次数以上的电解之后,未检测到向电解室的通水且经过预定的时间时,判定单元(52)判定为切换时期已到来。

Description

电解水生成装置
技术领域
本发明涉及一种将水进行电解来生成电解氢水的电解水生成装置。
背景技术
以往,已知一种电解水生成装置,其包括电解槽,并且对提供给电解槽的自来水等原水进行电解,该电解槽具有由隔膜隔开的阳极室和阴极室(例如,参照专利文献1)。在电解水生成装置的阴极室中,生成溶解有氢气的电解氢水(电解还原水)。在上述电解水生成装置中,在刚开始喷水后,电解槽的内部残留的水可能不能充分电解而喷水,因此不希望使用从喷水开始经过给定时间(例如,几秒钟)为止的水。
现有技术文献
专利文献
专利文献1:JP特开2002-273426号公报
另一方面,由电解槽电解的原水含有微量的钙离子、镁离子等金属离子。这些金属离子难以通过过滤器等除去,当它们进入电解槽时,在含有供电体的阴极室的内部或与阴极室的下游侧连接的流路的内部以水垢的形式沉淀。
当水垢附着在供电体的表面上时,水不易电解,并且电解氢水的溶解氢浓度降低。由此,提出了一种电解水生成装置,其构成为:通过在停止电解之后适当地切换设置在电解槽的内部的供电体的极性,来抑制水垢附着到供电体。在这种电解水生成装置中,当切换供电体的极性时,通过使流路切换阀工作来同步地切换电解槽的上游和下游的水路,从而能从喷水口喷出与切换前相同种类的电解水,实现了易用性的提高。
然而,在刚切换供电体的极性后的电解槽和流路切换阀中,残留有由不同极性所生成的电解水。因此,为了防止与由不同极性所生成的电解水混合并获得所需的电解水,需要等待这些水从喷水口排出并取水,产生相应的等待时间。当切换这种供电体的极性时由不同极性所生成的电解水被排出为止的等待时间长于不切换极性的情况下的等待时间,为了提高电解水生成装置的易用性而希望进一步进行改进。另外,由不同极性所生成的水通常作为废水被丢弃,这是有碍水的有效利用的一个因素。
发明内容
(发明要解决的课题)
本发明是鉴于上述情况而提出的,其主要目的在于提供一种电解水生成装置,其能够在抑制水垢附着于供电体的同时提高易用性并减少废水。
(用于解决课题的技术方案)
本发明的电解水生成装置包括:电解室,被提供电解的水;第一供电体和第二供电体,在所述电解室内彼此相对配置;以及隔膜,配置在所述第一供电体和所述第二供电体之间,将所述电解室划分成所述第一供电体侧的第一极室和所述第二供电体侧的第二极室,所述电解水生成装置还包括:
第一流路,将在所述第一极室或所述第二极室中的一方所生成的电解水送至第一喷水口;
第二流路,将在所述第一极室或第二极室中的另一方所生成的电解水送至第二喷水口;
流路切换阀,切换所述第一极室和所述第二极室与所述第一流路和所述第二流路之间的连接;
极性切换单元,切换所述第一供电体的极性和所述第二供电体的极性;
判定单元,判定所述极性切换单元的切换时期和所述流路切换阀的切换时期;以及
通水检测单元,检测向所述电解室的通水,
在不切换所述极性而在所述电解室中进行预定的次数以上的电解之后,所述通水检测单元未检测到向所述电解室的通水且经过预定的时间时,所述判定单元判定为所述切换时期已到来。
优选地,根据本发明的所述电解水生成装置,其中,所述判定单元累计所述电解室中的电解时间,在不切换所述极性而在所述电解室中进行所述次数以上的电解之后,经过所述时间且累计的所述电解时间达到预定阈值时,所述判定单元判定为所述切换时期已到来。
优选地,根据本发明的所述电解水生成装置,其中,还包括:电流检测单元,检测提供给所述第一供电体和所述第二供电体的电流,所述判定单元基于切换所述极性和所述流路之后的所述电流的累计值,来变更所述次数。
优选地,根据本发明的所述电解水生成装置,其中,所述判定单元基于切换所述极性和所述流路之后的所述电流的所述累计值,来变更所述时间。
优选地,根据本发明的所述电解水生成装置,其中,还包括:电压检测单元,检测施加至所述第一供电体和所述第二供电体的电压,所述判定单元基于切换所述极性和所述流路之后的所述电压与所述电流的比值,来变更所述次数。
优选地,根据本发明的所述电解水生成装置,其中,所述判定单元基于所述电压与所述电流的所述比值,来变更所述时间。
(发明效果)
在本发明的电解水生成装置中,以不切换各供电体的极性而在电解室中已进行预定次数以上的电解为前提,由判定单元判定为切换时期已到来。通过如此基于执行电解的次数来管理极性的切换,能抑制水垢粘附。进一步,本发明中,在进行上述次数以上的电解之后,未检测到向电解室的通水且经过了预定时间时,判定单元判定为切换时期已到来,因此,例如,在烹饪等期间水在短时间内多次通过电解室的情况下,不执行极性切换。从而,随着极性切换而上述等待时间变长的情况的发生频率降低,并且电解水生成装置的易用性进一步提高。
附图说明
图1是表示本发明的电解水生成装置的一个实施方式的流路结构的框图。
图2是表示图1的电解水生成装置的电气结构的流程图。
图3是表示图2的电解水生成装置中的极性和流路的切换动作的处理步骤的流程图。
图4是表示图3之后的处理步骤的流程图。
具体实施方式
以下基于附图来说明本发明的实施方式。
图1表示本实施方式的电解水生成装置1的概略结构。在本实施例中,作为电解水生成装置1,例如,示出了用于生成家庭饮用水的家用电解水生成装置。在图1中,示出了处于生成饮用的电解氢水的状态的电解水生成装置1。
电解水生成装置1包括:用于净化水的净水滤筒2、和形成有提供已净化的水的电解室40的电解槽4。
净水滤筒2通过过滤提供给电解水生成装置1的原水,而生成净化水并提供给电解室40。作为原水,通常使用自来水,此外,例如,可以使用井水、地下水等。净水滤筒2构成为可装卸于电解水生成装置1的装置主体。因此,由于使用或经时而达到寿命终点的净水滤筒2可以用新的净水滤筒2替换。
净水滤筒2设置在电解槽4的上游。从而,由净水滤筒2净化后的水被提供给电解槽4。
由净水滤筒2净化后的水在电解室40中被电解。在电解室40设置有彼此对置配置的第一供电体41、第二供电体42以及设置在第一供电体41和第二供电体42之间的隔膜43。
隔膜43将电解室40划分成第一供电体41侧的第一极室40a和第二供电体42侧的第二极室40b。隔膜43使电解所生成的离子通过,并且第一供电体41和第二供电体42经由隔膜43电连接。当在第一供电体41和第二供电体42之间施加直流电压时,水在电解室40内被电解而获得电解水。
例如,在图1所示的状态下,第一供电体41带正电荷,并且第一极室40a作为阳极室发挥作用。另一方面,第二供电体42带负电荷,第二极室40b作为阴极室发挥作用。即,分别地,在第二极室40b中生成溶解有已产生的氢气的还原性电解氢水,在第一极室40a中生成溶解有已产生的氧气的电解酸性水。
图2表示电解水生成装置1的电气结构。电解水生成装置1包括用于控制电解槽4等的各个部分的控制单元5等。
第一供电体41、第二供电体42以及控制单元5经由电流馈送线连接。在第一供电体41和控制单元5之间的电流馈送线上设置有电流检测单元44。电流检测单元44可以设置在第二供电体42和控制单元5之间的电流馈送线上。电流检测单元44始终或定期检测提供给第一供电体41和第二供电体42的直流电流(电解电流)I,并将对应于该值的电信号输出到控制单元5。
控制单元5例如基于从电流检测单元44输出的电信号,控制施加至第一供电体41和第二供电体42的直流电压(电解电压)V。更具体地,控制单元5根据用户等设定的溶解氢浓度,反馈控制施加至第一供电体41和第二供电体42的电压V,使得由电流检测单元44检测的电流I成为期望值。例如,当电流I过大时,控制单元5减小所述电压V,而当电流I过小时,控制单元5增大所述电压V。由此,适当地控制提供给第一供电体41和第二供电体42的电流I,并且在电解室40中生成所期望的溶解氢浓度的氢水。
第一供电体41和第二供电体42的极性由控制单元5控制。即,控制单元5作为对第一供电体41和第二供电体42的极性进行切换的极性切换单元51发挥作用。控制单元5适当地切换第一供电体41和第二供电体42的极性,从而第一供电体41和第二供电体42作为阳极或阴极起作用的机会均等。并且,在切换极性之前用作阴极的供电体在极性切换之后用作阳极,并且清洗在切换之前所沉淀的水垢。由此,水垢到第一供电体41、第二供电体42等的附着得以抑制。
控制单元5具有:例如用于执行各种运算处理、信息处理等的CPU(中央处理单元);用于控制CPU的动作的程序;以及用于存储各种信息的存储器等。控制单元5的各种功能由CPU、存储器和程序来实现。
电解水生成装置1在控制单元5的控制下以各种运行模式动作。电解水生成装置1的运行模式包括:用于生成和喷出电解氢水的“氢水模式”;用于生成和喷出电解酸性水的“酸性水模式”;以及用于生成和喷出净水的“净水模式”。
电解水生成装置1具有由用户操作的操作单元61。操作单元61例如当改变电解水生成装置1的运行模式时由用户来操作。
操作单元61具有与各种模式对应的开关或用于检测静电电容的触摸板等。此外,用户能通过操作操作单元61来选择由电解水生成装置1生成的水。用户能通过操作操作单元61来设定由电解水生成装置1生成的电解氢水的溶解氢浓度。当用户操作操作单元61时,操作单元61将对应的电信号输出到控制单元5。
如图1所示,电解水生成装置1还包括设置在电解槽4的上游侧的入水部7、和设置在电解槽4的下游侧的出水部8。
入水部7具有供水管71、流量传感器72、分支部73以及流量调整阀74等。供水管71将由净水滤筒2净化后的水提供给电解室40。流量传感器72设置于供水管71。流量传感器72定期检测提供给电解室40的水的每单位时间的流量(下文中有时简称为“流量”)F1,并将与该值对应的信号输出到控制单元5。
分支部73将供水管71分支成供水管71a、71b两者。流量调整阀74将供水管71a、71b连接到第一极室40a或第二极室40b。在控制单元5的管理下,通过流量调整阀74调整提供给第一极室40a和第二极室40b的水的流量。在本实施方式中,由于流量传感器72设置在分支部73的上游侧,因此检测提供给第一极室40a的水的流量和提供给第二极室40b的水的流量的总和,即,提供给电解室40的水的第一流量F1。
出水部8具有流路切换阀85、第一流路81、第二流路82等。流路切换阀85切换第一极室40a和第二极室40b与第一流路81和第二流路82之间的连接。
在第一流路81的前端部设置有第一喷水口83。第一流路81将在第一极室40a或第二极室40b的一方所生成的电解水送至第一喷水口83。同样地,在第二流路82的前端部设置有第二排水口84。第二流路82将在第一极室40a或第二极室40b的另一方所生成的电解水送至第二喷水口84。
通过使第一供电体41和第二供电体42的极性的切换与流路切换阀85的流路的切换同步,从而由用户选择出的电解水(图1中的电解氢水)始终从一方的喷水口喷出(例如,第一喷水口83)。
当切换第一供电体41和第二供电体42的极性时,控制单元5优选使流量调整阀74与流路切换阀85联动地动作。由此,在切换极性之前和之后充分确保向连接于第一喷水口83的极室提供的供水量的同时,抑制向连接于第二喷水口84的极室提供的供水量,可以有效地利用水。例如,如日本专利第5809208号公报所述,流量调整阀74和流路切换阀85优选为一体形成且联动地由单个电动机进行驱动的形态。即,流量调整阀74和流路切换阀85由圆筒形状的外筒体和内筒体等构成。在内筒体的内侧和外侧形成有构成流量调整阀74和流路切换阀85的流路,并且各个流路构成为根据流量调整阀74和流路切换阀85的动作状态而适当交叉。这种阀装置被称为“双自动切换交叉制水阀”,其有助于简化电解水生成装置1的结构和控制,并进一步提高电解水生成装置1的商品价值。
如上所述,在本发明的电解水生成装置1中,为了抑制水垢附着在第一供电体41和第二供电体42的表面上,适当地切换第一供电体41和第二供电体42的极性。通过控制单元5来管理第一供电体41和第二供电体42的极性的切换时期。另外,与第一供电体41和第二供电体42的极性的切换相同步,控制单元5控制流路切换阀85,切换第一极室40a和第二极室40b与第一流路81和第二流路82之间的连接。即,控制单元5用作判定单元52,用于判定第一供电体41、第二供电体42的极性以及流路切换阀85的切换时期。
如图2所示,电解水生成装置1具有扬声器62,用于输出引导用户操作的各种声音。扬声器62由控制单元5控制。
在通水刚开始后从第一喷水口83等喷出的电解水难以获得所需的pH和溶解气体浓度。因此,在本电解水生成装置1中,从第一喷出口83喷出的电解水的pH和溶解气体浓度稳定,经过T1秒推测得到所需的电解水之后,从扬声器62鸣响旋律。根据电解室40的规格和第一流路81的长度等,将T1设定为例如约几秒。
另外,在将第一供电体41、第二供电体42的极性及流路切换阀85刚切换后的第一极室40a、第二极室40b和流路切换阀85中残留有由不同极性所生成的电解水。因此,在将第二供电体42的极性及流路切换阀85刚切换后生成的电解水中混合有由不同极性所生成的电解水。在此,在本电解水生成装置1中,在经过T2(大于T1)秒推定由不同极性所生成的电解水已从第一喷水口83喷出后,从扬声器62鸣响旋律。根据流路切换阀85的规格和第一流路81的长度等,将T2设定为例如T1的两倍左右。
T1秒和T2秒等时间由控制单元5来计数。即,控制单元5具有作为计时器53的功能,用于根据时钟信号等来计时。在本实施方式的电解水生成装置1中,将T1秒或T2秒等时间设定为在通水开始后喷出所希望的电解水为止的等待时间。通过在T1秒经过之后和T2经过之后鸣响的旋律,用户能通过操作操作单元61知道所选择的电解水已经生成,并且电解水生成装置1的易用性得到提高。
图3和图4是表示电解水生成装置1中的第一供电体41和第二供电体42的极性以及流路切换阀85的切换动作的流程图。对应于切换极性之后的电解次数的变量n用于判定每个供电体41和42的极性以及流路切换阀85的切换时期。
首先,在S1中,控制单元5将变量n重置为初始值0。此后,当用户没有切换运行模式(S2中的“是”)并且经由流量传感器72检测到通水(S3中的“是”)时,控制单元5向第一供电体41和第二供电体42施加直流电压V施加并开始电解(S4)。基于从流量传感器72输入到控制单元5的信号判定通水以及通水停止的检测。即,流量传感器72和控制单元5作为通水检测单元起作用,并且当流量传感器72处的流量超过预定的给定阈值时,控制单元5判定为处于通水状态。并且,当流量传感器72处的流量小于阈值时,判定为处于通水停止状态。
然后,当变量n为0(S5中的“是”)时,控制单元5判定为处于将第一供电体41和第二供电体42的极性以及流路切换阀85刚切换之后的电解,在经过T2秒之后,从扬声器62输出旋律(S6)。另一方面,当变量n不是0(S5中的“否”)时,控制单元5使扬声器62在经过T1秒之后输出旋律(S7)。
此后,当经由流量传感器72检测到通水停止时(S8),控制单元5通过停止将直流电压V施加到第一供电体41和第二供电体42,从而停止电解(S9),变量n增加1(S10)。在随后的S11中,判定变量n是否达到预定数量N(N是2以上的整数)。当变量n没有达到数量N时(S11中的“否”),返回到S2并且重复至S11为止的循环。在这种情况下,不执行极性切换。
另一方面,当变量n达到上述数量N(S11中的“是”)时,控制单元5对停止电解后的时间进行计数(S12)。并且,当经过预定时间δT(S15中的“是”)而没有切换运行模式且没有检测出通水时(S13中的“是”,S14中的“否”),控制单元5判定为各个供电体41、42的极性以及流路切换阀85的切换时期到达,并且切换各个供电体41、42以及流路切换阀85(S16)。
在电解水生成装置1的运行时,在始终循环的同时执行S1至S16的处理。即,在完成S16的处理之后,执行S1的处理。即,在S16中,控制单元5切换各个供电体41、42的极性以及流路切换阀85,并准备通过下一次循环的流量传感器72检测通水(S3)。由此,在上一次循环中用作阴极并生成电解氢水的供电体将用作阳极而洗净已沉淀的水垢。因此,通过重复这样的循环,从而交替地重复电解氢水的生成步骤与水垢的洗净步骤,并且持续抑制水垢粘附到第一供电体41和第二供电体42的表面上。
此外,在上述S2和S13中,当用户切换运行模式时(S2中的“否”,S13中的“否”),进入S21,并且控制单元5切换流路切换阀85。当经由流量传感器72检测到通水时(S22中的“是”),将直流电压V施加至第一供电体41和第二供电体42并开始电解(S23)。此后,控制单元5将变量n重置为0,然后进入S5。另外,当S2中运行模式切换到净水模式时(S2中的“否”),可以将由净水滤筒2生成的净水不进行电解而通过第一极室40a或第二极室40b,因此跳过S21和S23。
此外,当在上述S14中由流量传感器72检测到通水时(S14中的“是”),控制单元5将直流电压V施加至第一供电体41和第二供电体42并开始电解(S31),经过T1秒后,从扬声器62输出旋律(S32)。此后,当经由流量传感器72检测到通水停止时(S33),控制单元5通过停止向第一供电体41和第二供电体42施加直流电压V,而停止电解(S34),重置计数时间(S35),并且返回到S12。在这种情况下,不执行极性切换。
如图3的S2至S11所示,在本电解水生成装置1中,以不切换每个供电体41、42的极性而在电解室40中已进行预定的次数为N以上的电解为前提,由控制单元5来判定切换时期。通过基于电解次数来管理极性的切换,从而能抑制水垢粘附到第一供电体41和第二供电体42。
此外,如图4的S12至S15所示,在本电解水生成装置1中,在进行上述N次以上的电解之后,未检测到向电解室的通水且经过了预定时间δT时,控制单元5判定为切换时期已到来。因此,例如,在烹饪等期间水在短时间内多次通过电解室40的情况下(S14中的“是”),在此期间不执行极性切换。与此同时,直到期望的电解水被喷出为止的等待时间被保持在T1秒(S32),而没有进入下一循环中从S1到S6的处理。因此,极性切换时从T1秒到T2秒的等待时间变长的情况的发生频率降低,并且电解水生成装置1的易用性进一步提高。
流路切换阀85例如由电动机来驱动。如此地切换流路切换阀85将伴随电动机的动作声。在本实施例中,能构成为:通过适当地确定上述时间δT(例如,从几分钟到十几分钟左右),在能推定为用户已经移动到远离电解水生成装置1的地方的时期,切换流路切换阀85。由此,抑制用户受到电动机的动作声的烦扰。
本发明的电解水生成装置1中,可以构成为:控制单元5除了基于上述的极性切换后的电解的次数和电解停止后的时间(AND条件)以外,还基于电解的累计时间来判定切换时期。在这种情况下,控制单元5累计电解室40中的电解时间。在不切换第一供电体41和第二供电体42的极性的情况下,当累计的电解时间达到预定阈值时,控制单元5判定为切换时期已到达。在控制单元5判断切换时期到达之前变更运行模式并切换极性的情况下,上述电解时间的累计值被重置为0。根据考虑电解的累计时间来判定极性的切换时期的构成,能抑制水垢的附着,同时进一步减少切换极性的频度,电解水生成装置1的易用性得以提高,并且能够减少废水。
此外,基于电解的累计时间的切换时期的判定可构成为以基于极性切换后的电解次数和电解停止后的时间的判定以及OR条件来起作用。在这种情况下,能更有效地抑制水垢的附着。
提供给第一供电体41和第二供电体42的电流I取决于由流量传感器72检测出的每单位时间的流量。另外,上述电流I取决于用户设定的溶解氢浓度。即,随着提供给电解槽4的每单位时间的水的流量增加,控制单元5控制施加至第一供电体41和第二供电体42的电压V,使得上述电流I变大。此外,当溶解氢浓度设定得高时,控制单元5控制施加至第一供电体41和第二供电体42的电压V,使得上述电流I变大。并且,通常,水垢的沉积量与上述电流I和进行电解的时间成比例。
因此,在本实施例中,控制单元5可构成为:基于提供给将各个供电体41、42的极性和流路切换阀85切换后的各个供电体41、42的电流I的累计值(电流I的时间积分值),来变更成为阈值的次数N和时间δT。控制单元5基于从电流检测单元44输出的电信号来计算电流I的累计值。
并且,例如,当将各个供电体41、42的极性和流路切换阀85切换后的电流I的累计值小于给定阈值时,能推定为:相对于电解的次数,水垢的沉淀量较少。因此,通过将成为阈值的次数N或者时间δT设定得大,来减少切换极性的频度,能够提高电解水生成装置1的易用性。另一方面,当将各个供电体41、42的极性和流路切换阀85切换后的电流I的累计值大于给定阈值时,能推定为:相对于电解的次数,水垢的沉淀量较多。因此,通过将成为阈值的次数N或者时间δT设定得小,能减少切换极性的频度。从而,基于将各个供电体41、42的极性和流路切换阀85切换后的电流I的累计值,变更次数N和时间δT,能更紧密地管理切换时期。
水垢的沉积量取决于提供给电解室40的水的成分。例如,当向电解室40提供含有大量的钙等矿物成分的水时,水垢的沉积量趋于增加。由于含有大量矿物成分的水的电阻值小,因此可以用较低的电压V获得与流量和所需的溶解氢水浓度对应的电流I。
因此,在本实施例中,控制单元5可以构成为:基于施加在将各个供电体41、42的极性和流路切换阀85切换后的各个供电体41、42上的电压V与所提供的电流I的比值V/I,变更成为阈值的次数N和时间δT。在这种情况下,控制单元5用作电压检测单元,用于始终或定期检测进行反馈控制的电压V。控制单元5基于从电流检测单元44输出的电信号及电压V,来计算比值V/I。例如,控制单元5通过定期检测施加至各个供电体41、42的电压和所提供的电流I,来计算比值V/I,进一步计算其平均值。由此,控制单元5能根据使用电解水生成装置1的地区的水质,来自动调整极性和流路切换阀85的切换频度。
更具体地,当将各个供电体41、42的极性和流路切换阀85切换后的比值V/I的平均值小于给定阈值时,能推定为:相对于电解的次数,水垢的沉淀量较多。因此,通过将阈值的次数N或者时间δT设定得小,能够增加切换极性的频率并且抑制水垢的附着。另一方面,当将各个供电体41、42的极性和流路切换阀85切换后的比值V/I的平均值大于给定阈值时,能推定为:相对于电解的次数,水垢的沉淀量较少。因此,通过将阈值的次数N或者时间δT设定得大,能够减少切换极性的频度并且提高电解水生成装置1的易用性。
综上,尽管详细说明了本发明的电解水生成装置1,但是本发明不限于上述具体实施方式,并且可以变更为各种形态来实施。即,电解水生成装置1至少包括:电解室40,被提供进行电解的水;第一供电体41和第二供电体42,在电解室40内彼此相对配置;隔膜43,配置在第一供电体41和第二供电体42之间,将电解室40划分成第一供电体41侧的第一极室40a和第二供电体42侧的第二极室40b。电解水生成装置1还包括:第一流路81,将在第一极室40a或第二极室40b中的一方生成的电解水送至第一喷水口83;第二流路82,将在第一极室40a或第二极室40b中的另一方生成的电解水送至第二喷水口84;流路切换阀85,切换第一极室40a和第二极室40b与第一流路81和第二流路82之间的连接;极性切换单元51,切换第一供电体41和第二供电体42的极性;判定单元52,判定极性切换单元51和流路切换阀85的切换时期;以及流量传感器72,检测水向电解室40的通水。在不切换极性而在电解室40中进行预定次数以上的电解之后,流量传感器72未检测到向电解室40的通水且经过预定的时间时,判定单元52判定切换时期已到来。
符号说明
1 电解水生成装置
5 控制单元
40 电解室
40a 第一极室
40b 第二极室
41 第一供电体
42 第二供电体
43 隔膜
44 电流检测单元
51 极性切换单元
52 判定单元
72 流量传感器(通水检测单元)
81 第一流路
82 第二流路
83 第一喷水口
84 第二喷水口
85 流路切换阀

Claims (4)

1.一种电解水生成装置,其特征在于,包括:电解室,被提供进行电解的水;第一供电体和第二供电体,在所述电解室内彼此相对配置;以及隔膜,配置在所述第一供电体和所述第二供电体之间,将所述电解室划分成所述第一供电体侧的第一极室和所述第二供电体侧的第二极室,
所述电解水生成装置还包括:
第一流路,将在所述第一极室或所述第二极室中的一方所生成的电解水送至第一喷水口;
第二流路,将在所述第一极室或第二极室中的另一方所生成的电解水送至第二喷水口;
流路切换阀,切换所述第一极室和所述第二极室与所述第一流路和所述第二流路之间的连接;
极性切换单元,切换所述第一供电体的极性和所述第二供电体的极性;
判定单元,判定所述极性切换单元的切换时期和所述流路切换阀的切换时期;以及
通水检测单元,检测向所述电解室的通水,
所述电解水生成装置的运行模式包括:生成和喷出电解氢水的氢水模式、以及生成和喷出电解酸性水的酸性水模式,
不切换所述运行模式而由所述通水检测单元检测向所述电解室的通水,此后,检测到通水停止时,使对应于切换所述极性之后的电解次数的变量n增加,
在所述变量n达到预定数量N、并且当经过预定的时间而没有切换所述运行模式且没有检测出所述通水的情况下,所述判定单元判定为所述切换时期已到来,并进行所述极性切换单元所执行的所述极性的切换以及所述流路切换阀所执行的流路的连接的切换。
2.根据权利要求1所述的电解水生成装置,其中,
所述判定单元累计所述电解室中的电解时间,
在所述变量n达到所述预定数量N之后,经过所述时间且累计的所述电解时间达到预定阈值时,所述判定单元判定为所述切换时期已到来。
3.根据权利要求1或2所述的电解水生成装置,其中,
所述电解水生成装置还包括电流检测单元和电压检测单元,所述电流检测单元检测提供给所述第一供电体和所述第二供电体的电流,所述电压检测单元检测施加至所述第一供电体和所述第二供电体的电压,
所述判定单元基于切换所述极性和所述流路之后的所述电压与所述电流的比值,来变更所述次数。
4.根据权利要求3所述的电解水生成装置,其中,
所述判定单元基于所述电压与所述电流的所述比值,来变更所述时间。
CN201780030913.XA 2016-07-21 2017-07-20 电解水生成装置 Active CN109153586B (zh)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2016143627A JP6209254B1 (ja) 2016-07-21 2016-07-21 電解水生成装置
JP2016-143627 2016-07-21
PCT/JP2017/026256 WO2018016575A1 (ja) 2016-07-21 2017-07-20 電解水生成装置

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN109153586A CN109153586A (zh) 2019-01-04
CN109153586B true CN109153586B (zh) 2021-10-08

Family

ID=59997799

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201780030913.XA Active CN109153586B (zh) 2016-07-21 2017-07-20 电解水生成装置

Country Status (7)

Country Link
US (1) US11124435B2 (zh)
EP (1) EP3486221B1 (zh)
JP (1) JP6209254B1 (zh)
KR (1) KR102636761B1 (zh)
CN (1) CN109153586B (zh)
TW (1) TWI727073B (zh)
WO (1) WO2018016575A1 (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP7037381B2 (ja) * 2018-02-09 2022-03-16 株式会社日本トリム 電解水供給装置
JP6988564B2 (ja) * 2018-02-26 2022-01-05 Toto株式会社 電解水吐水装置

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5234563A (en) * 1992-06-01 1993-08-10 Janix Kabushiki Kaisha Electrolytic ionized water producer of a continuous type
CN1092478A (zh) * 1993-02-22 1994-09-21 日本英泰克株式会社 电解水生成方法及其装置
CN1147802A (zh) * 1994-04-12 1997-04-16 伯雷特Pty有限公司 电解水处理
US6524450B1 (en) * 1998-03-06 2003-02-25 Hoshizaki Denki Kabushiki Kaisha Production system of electrolyzed water

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS59189871U (ja) * 1983-06-03 1984-12-17 岡崎 龍夫 水の電解装置
JP3358234B2 (ja) * 1993-05-31 2002-12-16 松下電器産業株式会社 アルカリイオン整水器
JPH091145A (ja) * 1995-06-16 1997-01-07 Tokico Ltd 電解水生成器
JPH0985244A (ja) * 1995-09-20 1997-03-31 Tokico Ltd 電解水生成器
JPH09155356A (ja) * 1995-12-05 1997-06-17 Sanden Corp 水供給装置
JP3766848B2 (ja) * 1995-12-25 2006-04-19 松下電工株式会社 電解水生成装置
CN1136153C (zh) 1997-10-23 2004-01-28 星崎电机株式会社 电解水生成装置
JP2002273426A (ja) 2001-03-16 2002-09-24 Zojirushi Corp イオン水生成器
JP4874104B2 (ja) * 2004-07-15 2012-02-15 三浦電子株式会社 電解水生成・希釈供給装置
JP5470088B2 (ja) * 2010-02-22 2014-04-16 ホシザキ電機株式会社 有隔膜電解槽を備えた電解水生成装置の電解運転方法
JP2012125715A (ja) * 2010-12-16 2012-07-05 Toto Ltd 電気分解装置および衛生洗浄装置
KR101893006B1 (ko) * 2011-10-14 2018-10-05 삼성전자주식회사 전해 환원수 장치 및 그 제어 방법
JP5809208B2 (ja) * 2013-07-31 2015-11-10 株式会社日本トリム 電解水生成装置
JP5639724B1 (ja) * 2014-03-17 2014-12-10 株式会社日本トリム 電解水生成装置及びその製造方法

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5234563A (en) * 1992-06-01 1993-08-10 Janix Kabushiki Kaisha Electrolytic ionized water producer of a continuous type
CN1092478A (zh) * 1993-02-22 1994-09-21 日本英泰克株式会社 电解水生成方法及其装置
CN1147802A (zh) * 1994-04-12 1997-04-16 伯雷特Pty有限公司 电解水处理
US6524450B1 (en) * 1998-03-06 2003-02-25 Hoshizaki Denki Kabushiki Kaisha Production system of electrolyzed water

Also Published As

Publication number Publication date
JP6209254B1 (ja) 2017-10-04
KR20190030656A (ko) 2019-03-22
US20190276341A1 (en) 2019-09-12
JP2018012075A (ja) 2018-01-25
TW201803813A (zh) 2018-02-01
TWI727073B (zh) 2021-05-11
WO2018016575A1 (ja) 2018-01-25
KR102636761B1 (ko) 2024-02-14
US11124435B2 (en) 2021-09-21
EP3486221A4 (en) 2020-02-19
EP3486221A1 (en) 2019-05-22
CN109153586A (zh) 2019-01-04
EP3486221B1 (en) 2020-12-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN109311706B (zh) 电解水生成装置
CN109311707B (zh) 电解水生成装置
CN109153586B (zh) 电解水生成装置
JP6126635B2 (ja) 電解水生成装置
US20200361795A1 (en) Electrolytic Water Production Device and a Method of Producing Electrolytic Water
JP7165119B2 (ja) 電解水生成方法及び電解水生成装置
JP2018161633A (ja) 電解水生成装置
JP5886894B2 (ja) 電解水生成装置
JP6154837B2 (ja) 電解水生成装置
JP2020124667A (ja) 電解水生成装置
JPH11244857A (ja) 電解イオン水生成器
JPH09122646A (ja) 電解水生成装置

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant