CN115776971A - 电解水生成装置以及电解水生成装置的控制方法 - Google Patents

Abstract

被公开的电解水生成装置(1)具备：至少一对阳极(32)和阴极(31)；电解槽(3)，具有被隔膜(33)相互分隔的阳极室(32a)和阴极室(31a)，在阳极室(32a)中收纳阳极(32)，并且在阴极室(31a)中收纳阴极(31)；电源部(14)，用于使电流在阳极(32)与阴极(31)之间流动；以及控制部(10)，控制电源部(14)。控制部(10)控制电源部(14)，使得对被导入电解槽(3)的原水进行电解而在阴极室(31a)中生成阴极水，并且在阳极室(32a)中生成阳极水。控制部(10)将电解时的施加电流设为i[A]，并且将电解时的原水的流量设为f[L/sec]，基于C·(i/f)(其中，C为常数)的值，检测清洗电解槽(3)的清洗定时。由此，能够在适当的定时清洗电解槽(3)。

Description

电解水生成装置以及电解水生成装置的控制方法

技术领域

本公开涉及电解水生成装置以及电解水生成装置的控制方法。

背景技术

现有的电解水生成装置是经由通水管简便地与自来水管或水井连接，并通过电解供给阴极水(碱性离子水或还原水)或阳极水(酸性水)的装置。来自自来水管或水井的水有时也通过活性炭等净水过滤器制成净水后供给到该装置。净水过滤器有时也内置于该装置。以下，将向电解水生成装置供给的水称为原水。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利第3465367号公报

发明内容

本公开要解决的问题

在电解水生成装置中，在作为其心脏部的电解槽上形成有水垢。这样的水垢通过逆电清洗或药剂清洗而被除去。在此，所谓逆电清洗是指通过与电解时相反极性的电压除去电极板的水垢的方法。水垢的清洗通常以一定周期进行，因此，根据水质或使用状况，有可能过度清洗或清洗不充分。特别是在逆电清洗中，还存在电极板的损伤或劣化的问题，希望进行逆电清洗的定时的适当化。同样，希望实施定时的适当化的情况对于药剂清洗也是同样的。

众所周知，在电解水生成装置中生成的水垢的主成分为碳酸钙(CaCO₃)，通过原水所含的钙离子Ca²⁺和碳酸根离子CO₃ ^2-反应而生成。具体地说，除了碳酸钙以外，碳酸镁(MgCO₃)和氢氧化镁(Mg(OH)₂)等也析出，但在自来水等中，其量很少。

在专利文献1中，公开了以下内容：着眼于作为水垢的主成分的钙离子或镁离子等，基于原水的总硬度和导电率的相关关系，将电解水生成装置使用时的水的导电率换算为总硬度，求出水垢的形成量，实现例如进行逆电清洗的时间的适当化。但是，由于不是根据电解时，而是根据非电解时的原水的硬度间接地求出水垢的形成量，所以不能说实现了水垢的清洗定时的适当化。

不言而喻，只要不进行电解，不用说硬度低的水，即使是硬度高的水，也几乎不会在短时间内形成水垢。另外，普遍认为，水垢在高温状态下容易析出，另外，在水倾向于碱性时也容易析出。因此，在电解水生成装置中，希望根据电解时的现象直接弄清水垢的形成。在以上那样的状况下，本公开的目的之一在于能够在适当的定时清洗电解槽。

用于解决问题的手段

本公开的一个方面涉及电解水生成装置。该电解水生成装置具备：至少一对阳极和阴极；电解槽，具有被隔膜相互分隔的阳极室和阴极室，在所述阳极室中收纳所述阳极，并且在所述阴极室中收纳所述阴极；电源部，用于使电流在所述阳极与所述阴极之间流动；以及控制部，控制所述电源部，所述控制部控制所述电源部，使得对被导入所述电解槽的原水进行电解而在所述阴极室中生成阴极水，并且在所述阳极室中生成阳极水，其中，所述控制部将所述电解时的施加电流设为i[A]，并且将所述电解时的所述原水的流量设为f[L/sec]，基于C·(i/f)(其中，C为常数)的值，检测清洗所述电解槽的清洗定时。

本公开的另一方面涉及电解水生成装置的控制方法。该控制方法是电解水生成装置的控制方法，所述电解水生成装置具备：至少一对阳极和阴极；电解槽，具有被隔膜相互分隔的阳极室和阴极室，在所述阳极室中收纳所述阳极，并且在所述阴极室中收纳所述阴极；以及电源部，用于使电流在所述阳极与所述阴极之间流动，所述电解水生成装置的控制方法具备以下工序：(i)控制所述电源部，使得对被导入所述电解槽的原水进行电解而在所述阴极室中生成阴极水，并且在所述阳极室中生成阳极水的工序；以及(ii)将所述电解时的施加电流设为i[A]，并且将所述电解时的所述原水的流量设为f[L/sec]，基于C·(i/f)(其中，C为常数)的值，检测清洗所述电解槽的清洗定时的工序。

发明的效果

根据本公开，能够在适当的定时清洗电解槽。

在所附的所要保护的范围中描述了本公开的新的特征，关于本公开的结构和内容双方，以及本申请的其他目的和特征，通过参照了附图的以下的详细说明将更容易理解。

附图说明

图1是示意性地表示实施方式1的电解水生成装置的主视图。

图2是表示实施方式1的测定试验的结果的曲线图。

图3是示意性地表示实施方式2的电解水生成装置的主视图。

图4是电解水生成装置的控制方法的流程图。

图5是表示实施方式2的测定试验的结果的曲线图。

图6是试验实施后的阴极板的照片，(a)是实施例1的阴极板，(b)是比较例1的阴极板。

具体实施方式

以下，举出例子对本公开的电解水生成装置以及电解水生成装置的控制方法的实施方式进行说明。然而，本公开不限定于以下说明的例子。在以下的说明中，有时例示具体的数值、材料，但只要能够得到本公开的效果，也可以应用其他数值、材料。

(电解水生成装置)

本公开的电解水生成装置具备至少一对阳极和阴极、电解槽、电源部、以及控制部。

至少一对阳极和阴极可以分别由电极板构成。阳极和阴极可以设置一对，也可以设置多对。

电解槽具有由隔膜相互隔开的阳极室和阴极室。隔膜只要是具有离子透过性的材料即可，也可以使用多孔质膜或离子交换膜。在阳极室中收纳阳极。阴极室中收纳阴极。阳极和阴极的材质和构造没有特别限定，使用金属、碳材料等公知的材料即可。阳极室的数量可以与阳极的数量相同，也可以不同。阴极室的数量可以与阴极的数量相同，也可以不同。存在多个阳极的情况下，多个阳极室中的每一个可以收纳1个以上阳极。存在多个阴极的情况下，多个阴极室中的每一个可以收纳1个以上阴极。

电源部是用于使电流在阳极与阴极之间流动的要素。电源部例如也可以通过在阳极与阴极之间施加直流电压而使电流在两者之间流动。

控制部是用于控制电源部的要素。控制部控制电源部，使得对被导入电解槽的原水进行电解而在阴极室中生成阴极水，并且在阳极室中生成阳极水。控制部也可以具备运算装置和保存有能够由运算装置执行的程序的存储装置。保存于存储装置的程序可以是用于使计算机执行本公开的电解水生成装置的控制方法的程序。

控制部将电解时的施加电流设为i[A]，将电解时的原水的流量设为f[L/sec]，基于C·(i/f)的值来检测对电解槽进行清洗的清洗定时。在此，C为常数，例如，可以基于电解水生成装置的具体结构而分析确定和/或根据实验确定。

本申请的发明人发现，通过使用C·(i/f)的值，能够根据电解时的现象直接弄清电解水生成装置中的水垢的形成，进而能够适当地检测(detective)电解槽的清洗定时。关于这一点，将详细后述。并且，在检测到清洗定时的情况下，电解水生成装置自动进行电解槽的清洗，或者该装置的操作者手动进行电解槽的清洗即可。清洗可以使用上述的逆电清洗及药液清洗中的任一种。此外，逆电清洗具有仅通过电源部等装置内的要素就能够执行的优点，另一方面，药液清洗具有除了电解槽之外还能够清洗通水路径等的优点。

控制部也可以基于C·(i/f)的累计值，检测清洗定时。本申请发明人发现，该累计值与电解水生成装置中的水垢形成量之间存在相关关系。因此，通过利用这样的累计值，能够更适当地检测电解槽的清洗定时。

控制部也可以在C·(i/f)的累计值的绝对值成为规定的阈值以上的情况下，检测清洗定时。本申请的发明人发现，在该累计值的绝对值达到规定的阈值之前几乎不形成水垢，当达到规定的阈值以上时，电解槽的清洗的必要性提高。能够将这样的绝对值成为规定的阈值以上的定时视为电解槽的清洗定时。另外，C·(i/f)的值根据电解水生成装置的运转模式，可取正值和负值这两者。

控制部也可以控制电源部，使得在检测到清洗定时时对电解槽进行逆电清洗。根据该结构，在电解水生成装置中，在适当的定时自动进行电解槽的逆电清洗。因此，能够避免过度清洗及清洗不充分，能够容易地兼顾抑制阳极和阴极的消耗、以及抑制向阳极和阴极的水垢蓄积。

(电解水生成装置的控制方法)

本公开的电解水生成装置的控制方法是具备至少一对阳极和阴极、电解槽以及电源部的电解水生成装置的控制方法。至少一对阳极和阴极、电解槽以及电源部各自的结构可以与上述结构相同。该控制方法具备工序(i)和工序(ii)。

在工序(i)中，控制电源部，使得对被导入电解槽的原水进行电解而在阴极室中生成阴极水，并且在阳极室中生成阳极水。由此，用户能够根据需要利用阴极水或阳极水。

在工序(ii)中，将电解时的施加电流设为i[A]，并且将电解时的原水的流量设为f[L/sec]，基于C·(i/f)的值，检测清洗电解槽的清洗定时。在此，C为常数，例如，可以基于电解水生成装置的具体结构而分析确定和/或根据实验确定。通过使用C·(i/f)的值，能够适当地检测电解槽的清洗定时。然后，在检测到清洗定时的情况下，电解水生成装置自动进行电解槽的清洗，或者该装置的操作者手动进行电解槽的清洗即可。清洗使用上述的逆电清洗及药液清洗中的任一种即可。另外，“使用C·(i/f)的值”广泛地包含将任意1个以上的定时中的C·(i/f)的值作为指标的情况。C·(i/f)的值可以直接使用，也可以用各种函数变换后使用，还可以对多个定时的C·(i/f)的值进行加工(例如累计)后使用。

如上所述，根据本公开，能够在适当的定时清洗电解水生成装置的电解槽。进而，根据本公开，能够得到以下列举的效果(1)～(3)。

(1)通过使用(i/f)这样的目前为止没有示出的参数，不依赖于原水的硬度或使用形态，也无论国内还是国外、文化生活方式如何，都能够实现与水垢的清洗除去相关的最佳控制。

(2)为了取得电解时的电流或流量的值，使用以往搭载于电解水生成装置的传感器，因此不导入追加的设备，就能够实现在适当的定时的水垢清洗除去。

(3)由于不是采用装置使用中的电解水的种类(例如强阴极水、中阴极水或弱阴极水)或流量各自的庞大且复杂的数据，而是采用(i/f)这样的简单的参数，因此，为了实现本公开的控制部或控制方法，不需要大容量的微型计算机等，能够以低成本实现水垢清洗除去的定时的最佳化。

本公开基于如下观点：电解水生成装置中的水垢形成通过生成电解水即通过在电解槽中对原水进行电解而被加速。即，基于在电解时从阳极室向阴极室移动的钙离子成为水垢形成的触发这样的观点，直接测定决定钙离子量的参数，基于该参数求出水垢形成量，在适当的定时清洗除去该水垢。

钙离子或镁离子等阳离子从阳极室穿过隔膜向阴极室移动，并与阴极室的碳酸根离子结合，由此形成水垢。实际上也是由于与阳极室相比，在阴极室中观察到水垢的情况较多，因此需要知道钙离子或镁离子向阴极室的移动量。

获知在阳极室中形成的钙离子或镁离子向阴极室移动的量的线索，是与电解质溶液中的电解相关的法拉第电解定律。法拉第定律基本上是基于下面的(1)式的定律。

[数学式1]

N＝Q/(z·F)…(1)

在此，N为离子的移动量[mol]，z为离子价数，Q为电量[库仑]＝(i·t)，F为法拉第常数[库仑/mol]，i为电解电流即施加电流[A]，t为电解时间即施加时间[sec]。

将基于法拉第电解定律的与钙离子或镁离子的移动量相关的(1)式应用于电解水生成装置的电解槽存在一个大问题。即，法拉第电解定律是以溶液被放入一定容器中的静态模型为对象，与此相对，电解水生成装置的电解槽的溶液是在电解时间中以某个流量流动的动态模型。对此，本申请发明人着眼于法拉第的电解定律不受容器的大小、形状的约束这一点，尝试了能够将该定律应用于电解槽的途径。

由于将上述途径应用于(1)式，因此在电解水生成装置的电解槽的情况下，当视为将在电解时间t[sec]流动的流量f[L/sec]放入到一定的虚拟容器时，其容量成为(f·t)[L]。因此，当将每单位流量的离子的移动量N[mol]变换为离子浓度M[mol/L]时，得到下面的(2)式。

[数学式2]

M＝N/(f·t)

＝{Q/(z·F)}/(f·t)

＝{1/(z·F)}·(i/f)

＝1.04×10^-5(i/zf)…(2)

(2)式表示1价、2价等所有离子的浓度。在钙离子或镁离子的情况下，由于离子价z＝2，所以可以得到下面的(3)式。

[数学式3]

M＝5.2×10^-6(i/f)…(3)

(3)式表示的是，不特别地限定于表示钙离子，可以说严格来讲还表示镁离子等所有2价离子的浓度或硬度。

从法拉第的电解定律推出而得到的(2)式和(3)式是迄今尚未出现过的新见解。其重要性明显在于，可以仅根据流量f和施加电流i就能够简便地求出使用电解水生成装置时的电解槽中的钙离子或镁离子等的产生量。

(2)式和(3)式的(i/f)在结果上表示每单位流量的施加电流，施加电流和流量是对电解水生成装置的控制极为重要的参数，在市场销售的多数电解水生成装置中搭载有流量传感器和电源。因此，由从这些得到的流量和施加电流构成的(i/f)是电解水生成装置的开发以及使用中极其占主导的参数，不导入新的器件就能求出该参数是创新的见解。

即使对2价离子浓度M(即，总硬度)与施加电流i及流量f中的一方的关系进行分析，也不能弄清水垢形成现象，但通过基于(3)式进行分析，能够简单地弄清水垢形成现象。向阴极室移动的钙离子或镁离子的量不能直接获知，但能够根据在阳极室中减少的钙离子或镁离子的量来一元化地获知。在得到重要的见解同时，能够实证性地证明(3)式的有用性。其详细情况在实施方式1的说明中后述。

总硬度被定义为钙离子量和镁离子量之和。但是，通常在自来水这样的原水的情况下，不含有大量多种多样的离子，钙离子的量比镁离子的量多。从换算成碳酸钙作为硬度的定义出发，允许以钙离子的量作为硬度来处理，大多也经常将总硬度简称为硬度。以这些为前提，本公开中，通过滴定简便地计量钙离子的量，将其每单位容量的浓度视为总硬度、水垢的总量。

如专利文献1所示，以往提出了水垢的形成依赖于原水的硬度或钙离子浓度的想法。因此，对原水的硬度和施加电流的条件进行各种改变，使用(3)式的(i/f)进行分析。其结果，也能够实证性地证明水垢的形成与C·(i/f)的关系性不受原水的硬度和钙离子浓度的影响。其详细情况在实施方式1、2的说明中后述。

另外，根据实施方式2的数据(后述)，所有测定点收敛为一条直线，得到了下面的(4)式。

[数学式4]

Mc＝1.6×10^-6(i/f)…(4)

即，(4)式表示从阳极室向阴极室移动，在阳极室中减少的钙离子浓度，且表示移动的钙离子在阴极室中与碳酸根离子反应而形成水垢的量。通过利用该信息，能够不受原水的硬度影响，并且在水垢形成前不损伤电极板地清洗除去水垢。

以下，参照附图对本公开的电解水生成装置以及电解水生成装置的控制方法的一例进行具体说明。在以下说明的一例的电解水生成装置以及电解水生成装置的控制方法的结构要素及工序中，能够应用上述的结构要素。以下说明的一例的电解水生成装置以及电解水生成装置的控制方法的结构要素及工序能够基于上述的记载进行变更。另外，也可以将以下说明的事项应用于上述的实施方式。以下说明的一例的电解水生成装置以及电解水生成装置的控制方法的结构要素以及工序中，本公开的电解水生成装置以及电解水生成装置的控制方法中不是必须的结构要素以及工序可以省略。另外，以下所示的图是示意性的图，并非准确地反映实际的构件的形状或数量。

【实施方式1】

说明本公开的实施方式1。如图1所示，本实施方式的电解水生成装置1具备一对阳极32和阴极31、电解槽3、电源部14、以及控制部10。电解水生成装置1还具备供水管40、阴极室供水管41、阳极室供水管42、阴极室出水管51、以及阳极室出水管52。

一对阳极32和阴极31分别由电极板构成。阳极32和阴极31各自例如可以是矩形板状，但不限于此。

电解槽3具有被隔膜33相互分隔的阳极室32a和阴极室31a。在阳极室32a中收纳阳极32。阴极室31a中收纳阴极31。本实施方式的电解槽3具有各一个阳极室32a和阴极室31a。在电解槽3中，原水被电解，由此在阴极室31a中生成阴极水，在阳极室32a中生成阳极水。隔膜33具有使在阴极室31a中生成的阴离子向阳极室32a透过移动，并且使在阳极室32a中生成的阳离子向阴极室31a透过移动的功能。

电源部14是用于通过在阳极32与阴极31之间施加直流电压而使电流在两者之间流动的要素。电源部14设置在电解槽3的外部，与阳极32和阴极31连接。

控制部10是用于控制电源部14的要素。控制部10控制电源部14，使得对被导入电解槽3的原水进行电解而在阴极室31a中生成阴极水，并且在阳极室32a中生成阳极水。此外，控制部10在将电解时的施加电流设为i[A]、且将电解时的原水的流量设为f[L/sec]，C·(i/f)(其中，C为常数)的累计值的绝对值成为规定的阈值以上的情况下，检测清洗电解槽3的清洗定时。控制部10在检测到清洗定时，控制电源部14使得对电解槽3进行逆电清洗。

供水管40、阴极室供水管41和阳极室供水管42是用于向电解槽3供给原水的管。供水管40连接原水的供给源(例如，自来水或水井)、阴极室供水管41以及阳极室供水管42。阴极室供水管41与阴极室31a的流入口连接。阳极室供水管42与阳极室32a的流入口连接。

阴极室出水管51和阳极室出水管52是用于将在电解槽3中生成的阴极水和阳极水向外部供给的管。阴极室出水管51与阴极室31a的流出口连接。阳极室出水管52与阳极室32a的流出口连接。

-使用了电解水生成装置的测定试验-

使用上述电解水生成装置1实施了以下的测定试验。即，向电解水生成装置1供给原水，测定以一定电流对其进行电解时的阴极室出水管51和阳极室出水管52的总硬度。该测定是通过适当变更原水的总硬度、电解时的施加电流、以及原水的流量这样的条件来进行的。在此，在烧杯中采集1分钟分别从阴极室出水管51和阳极室出水管52流出的阳极水和阴极水，用量筒计量它们，进行总硬度的测定。总硬度的测定使用了电位差自动滴定装置AT-710(京都电子工业股份公司制)。另外，作为电源部14，使用了电源装置PK60-20(松定精密股份公司制)。

上述测定试验的条件示于表1，并且试验结果示于图2。在图2中，(i/f)将阴极设为正极，将阳极设为负极。在图2中，条件1-1的测定值由对角线倾斜延伸的涂黑的方形表示，条件1-2的测定值由叉表示，条件1-3的测定值由对角线向上下左右延伸的涂黑的方形表示，条件1-4的测定值由涂黑的三角表示，条件1-5的测定值由涂黑的圆表示。图2的纵轴(ΔM)以原水总硬度为基准值，表示根据该基准值的变化量。

[表1]

考虑到阴极室31a的阴极水的总硬度按照(3)式增加。但是，当(i/f)的值大到某种程度时，从增加转为减少。另一方面，阳极室32a的阳极水的总硬度相对于(i/f)的值成比例地减少。该结果看起来不是按照法拉第的电解定律的结果，但如果一元地掌握阳极室32a和阴极室31a，则表1及图2的结果基于电解定律而理解如下。

即，考察到如下情况，钙离子(和镁离子)穿过隔膜33而移动到阴极室31a的结果是，在阳极室32a中钙离子量(和镁离子量)减少，移动到阴极室31a的钙离子(和镁离子)在阴极室31a中隔开少许间隔与产生的碳酸根离子反应，钙离子量(和镁离子量)减少。能够认为在阳极室32a中减少的钙离子的量(和镁离子的量)与移动到阴极室31a的钙离子的量(和镁离子的量)相同。

移动到阴极室31a的钙离子(和镁离子)与碳酸根离子反应，成为碳酸钙(和碳酸镁)，即成为水垢形成的触发。可以认为是随着时间的经过而形成水垢。因此，基于移动的钙离子(和镁离子)的浓度的累计量，在水垢生长之前的最佳定时，可以通过例如逆电清洗或药剂清洗进行清洗除去。该钙离子浓度的累计量，根据电解槽3的构造、材质及形状而不同，因此不能一概地决定，而是根据电解水生成装置1的固有性推断出的。

【实施方式2】

说明本公开的实施方式2。本实施方式的电解水生成装置1在具备多对阳极32和阴极31等方面与上述实施方式1不同。以下，主要对与上述实施方式1不同的点进行说明。

如图3所示，电解水生成装置1具备多对(在本例中为7对)阳极32和阴极31、电解槽3、电源部14、电流检测部13、显示操作部12以及控制部10。电解水生成装置1还具备通水管20、供水管40、阴极室供水管41、阳极室供水管42、阴极室出水管51、以及阳极室出水管52。

多对阳极32和阴极31分别由电极板构成。阳极32和阴极31各自例如可以是矩形板状，但不限于此。

电解槽3具有多个(在本例中为4个)阳极室32a和多个(在本例中为4个)阴极室31a。多个阳极室32a和多个阴极室31a一一成对。成对的阳极室32a和阴极室31a被隔膜33相互分隔。在各阳极室32a中收纳1个阳极32。在各阴极室31a中收纳1个阴极31。

电源部14是用于通过在阳极32与阴极31之间施加直流电压而使电流在两者之间流动的要素。电源部14与所有的阳极32和所有的阴极31连接。

电流检测部13是用于检测电解时在阳极32与阴极31之间流动的电流的要素。电流检测部13检测到的电流的信息被发送到控制部10。本实施方式的电流检测部13构成为检测在多个阳极32和多个阴极31之间流动的电流，即从电源部14供给到电解槽3的总电流。但是，电流检测部13也可以构成为检测在一部分阳极32和一部分阴极31之间流动的电流。

显示操作部12是用于显示电解水生成装置1的动作状态，并且操作电解水生成装置1的动作的要素。显示操作部12例如也可以由触摸面板构成。显示操作部12接受来自控制部10的指令，显示电解水生成装置1的动作状态。显示操作部12接受来自用户的操作，将该操作信息发送给控制部10。

控制部10是用于控制电源部14的要素。控制部10在将电解时的施加电流(上述的总电流)设为i[A]、且将电解时的原水的流量(总流量)设为f[L/sec]，C·(i/f)(其中，C为常数)的累计值的绝对值成为规定的阈值以上的情况下，检测清洗电解槽3的清洗定时。控制部10在检测到清洗定时时，可以向用户通知该信息，也可以控制电源部14，使得自动地对电解槽3进行逆电清洗。另外，控制部10控制显示操作部12，使得显示电解水生成装置1的动作状态。

通水管20、供水管40、阴极室供水管41以及阳极室供水管42是用于向电解槽3供给原水的管。通水管20和供水管40将原水的供给源(例如，自来水或水井)、阴极室供水管41以及阳极室供水管42连接。阴极室供水管41与各阴极室31a的流入口连接。阳极室供水管42与各阳极室32a的流入口连接。

在通水管20和供水管40之间设置净水过滤器2。在供水管40设置流量传感器43。净水过滤器2例如含有活性炭等，对从通水管20流入的原水进行净化，使其向供水管40流出。流量传感器43检测流过供水管40的原水的流量。流量传感器43检测到的流量的信息被发送到控制部10。

阴极室出水管51和阳极室出水管52是用于将在电解槽3中生成的阴极水和阳极水向外部供给的管。阴极室出水管51与各阴极室31a的流出口连接。阳极室出水管52与各阳极室32a的流出口连接。

-电解水生成装置的控制方法-

接下来，参照图4对电解水生成装置的控制方法的一例进行说明。根据电解水生成装置的控制方法，在适当的定时进行电解槽3的清洗。电解水生成装置的控制方法具备步骤1～步骤21(ST1～ST21)。

如图4所示，在步骤1(ST1)中，确认有无通水。在步骤1中，控制部10也可以基于流量传感器43的检测信号，确认有无通水。在未检测到通水的情况下(步骤1中为否的情况下)，重复步骤1。在检测到通水的情况下(步骤1中为是的情况下)，进入步骤2。

在步骤2(ST2)中，确认电解水生成装置1的模式。在步骤2中，控制部10也可以基于来自显示操作部12的信号，确认电解水生成装置1的模式。在电解水生成装置1为净水模式的情况下，进入步骤3。在电解水生成装置1为碱性水模式的情况下，进入步骤4。在电解水生成装置1为酸性水模式的情况下，进入步骤8。

在步骤3(ST3)中，控制部10将电解电流(电解时的施加电流)设定为0A。完成该设定后，进入步骤S11。

在步骤4(ST4)中，确认碱性水模式的强度设定。在步骤4中，控制部10也可以基于来自显示操作部12的信号，确认碱性水模式的强度设定。在强度设定为弱设定的情况下，进入步骤5。在强度设定为中设定的情况下，进入步骤6。在强度设定为强设定的情况下，进入步骤7。

在步骤5(ST5)中，将电解电流设定为1.5A。完成该设定后，进入步骤10。另外，电解电流的设定值只是例示，可以任意设定。这在步骤6～8中也是同样的。

在步骤6(ST6)中，控制部10将电解电流设定为3.0A。完成该设定后，进入步骤10。

在步骤7(ST7)中，控制部10将电解电流设定为6.0A。完成该设定后，进入步骤10。

在步骤8(ST8)中，控制部10将电解电流设定为6.0A。完成该设定后，进入步骤9。

在步骤9(ST9)中，控制部10将电压极性的反转模式设定为开启状态。完成该设定后，进入步骤10。

在步骤10(ST10)中，施加电解电压。在步骤10中，控制部10也可以控制电源部14，以便在阳极32和阴极31之间施加直流电压，使得在步骤5～8中设定的电解电流流动。通过这样的控制，生成阴极水，并且生成阳极水。接着，进入步骤11。

在步骤11(ST11)中，检测电解电流i。在步骤11中，控制部10也可以基于来自电流检测部13的信号，检测电解电流i。接着，进入步骤12。

在步骤12(ST12)中，检测流量f。在步骤12中，控制部10也可以基于来自流量传感器43的信号，检测流量f。接着，进入步骤13。

在步骤13(ST13)中，算出(i/f)的值，并且累计算出值并存储。在步骤13中，控制部10也可以基于在步骤11、12中检测出的电解电流i和流量f，算出(i/f)的值。控制部10累计该算出值，并存储累计值。接着，进入步骤14。

在步骤14(ST14)中，确认通水是否停止。在步骤14中，控制部10也可以基于流量传感器43的检测信号，确认通水是否停止。在未检测到通水停止的情况下(步骤14中为否的情况下)，进入步骤15。在检测到通水停止的情况下(步骤14中为是的情况下)，进入步骤17。

在步骤15(ST15)中，控制部10确认电解电流i是否为设定电流值。在此，也可以在电解电流i的绝对值与设定电流值之间的差小于规定的电流阈值的情况下，判定为电解电流i成为设定电流值。在电解电流i成为设定电流值的情况下(步骤15中为是的情况下)，返回步骤2。在电解电流i不是设定电流值的情况下(步骤15中为否的情况下)，进入步骤16。

在步骤16(ST16)中，调整电解电压。在步骤16中，控制部10也可以控制电源部14，使得电解电流i接近设定电流值。完成该调整后，返回步骤2。

在步骤17(ST17)中，停止电解电压的施加。在步骤17中，控制部10也可以控制电源部14，使得在阳极32与阴极31之间不施加电压。接着，进入步骤18。

在步骤18(ST18)中，控制部10确认电压极性的反转模式是否为开启状态。在反转模式为开启状态的情况下(步骤18中为是的情况下)，进入步骤19。在反转模式18为关闭状态的情况下(步骤18中为否的情况下)，进入步骤20。

在步骤19(ST19)中，控制部10将电压极性的反转模式设定为关闭状态。完成该设定后，进入步骤20。

在步骤20(ST20)中，控制部10判定(i/f)的累计值的绝对值是否小于设定值(规定的阈值)。在这种情况下，本公开中的常数C是1，但是常数C的值可以任意设定。在该绝对值为设定值以上的情况下(步骤20中为否的情况下)，检测电解槽3的清洗定时，进入步骤21。在该绝对值小于设定值的情况下(步骤20中为是的情况下)，结束一系列的控制。

在步骤21(ST21)中，进行电解槽3的清洗处理。在步骤21中，控制部10也可以控制电源部14，使得自动地对电解槽3进行逆电清洗。完成清洗处理后，结束一系列的控制。步骤21也可以是如下步骤：对用户检测控制部10所检测到的电解槽3的清洗定时，并且用户指示电解槽3的逆电清洗的开始(将逆电清洗开始的开关设为开启)。

-使用了电解水生成装置的测定试验-

使用上述电解水生成装置1实施了以下的测定试验。即，向电解水生成装置1供给原水，测定以一定电流对其进行电解时的阴极室出水管51和阳极室出水管52的钙离子浓度。该测定是通过适当变更原水的钙离子浓度、电解时的施加电流以及原水的流量这样的条件来进行的。在此，在烧杯中采集1分钟分别从阴极室出水管51和阳极室出水管52流出的阴极水和阳极水，用量筒计量它们，进行钙离子浓度的测定。钙离子浓度的测定使用了电位差自动滴定装置AT-710(京都电子工业股份公司制)。另外，作为电源部14，使用了电源装置PK60-20(松定精密股份公司制)。

上述测定试验的条件示于表2，试验结果示于图5。在图5中，(i/f)是阴极为正、阳极为负。在图5中，条件2-1的测定值由叉表示，条件2-2的测定值由对角线沿上下左右方向延伸的空心的方形表示，条件2-3的测定值由对角线沿倾斜方向延伸的空心的方形表示，条件2-4的测定值由空心的三角表示，条件2-5的测定值由空心的圆表示，条件2-6的测定值由涂黑的方形表示，条件2-7的测定值由点涂的方形表示。图5的纵轴(ΔMc)以原水钙离子浓度为基准值，表示根据该基准值的变化量。

[表2]

从图5可知，在实施方式2中也得到了与上述实施方式1的测定结果非常相似的测定结果。对于本测定结果也适用上述实施方式1中的考察。在图5中，各条件的绘图收敛于一条近似直线(图5中用虚线表示。)，根据其斜率得到上述的(4)式。

总电流中的总离子的浓度由(2)式表示，另外，若与离子价数2的总硬度相匹配，则由(3)式表示。在此，(2)式和(3)式是理论式。与此相对，(4)式是基于(3)式在实施方式2的电解水生成装置1中得到的实验式。作为理论式的(3)式理解为接近表示总硬度的式子，在电解水生成装置1的开发时重要度高，作为实验式的(4)式是电解水生成装置1固有的式子，在将该装置供给到市场时重要度高。无论如何，图2和图5的各自近似直线的总硬度、钙离子浓度被评价为总电流的大致30％，两者间没有大的差异。

实施例

在以下所示的实施例1、2及比较例1、2的电解水生成装置1中，实验性地调查了是否适当地进行阴极31的清洗。

【实施例1】

在具有上述实施方式2的构造的电解水生成装置1中，将用于执行参照图4说明的控制方法的程序存储于控制部10。按照该程序进行电解槽3的逆电清洗。将供给到电解槽3的原水的总硬度设为80mg/L，根据使用20小时后的阴极31中的水垢状态和阴极31的镀铂厚度，判定是否进行了适当的清洗。作为使用20小时的明细，用半年实施了6～7分钟/日、25～35L/日的使用。使用20小时后的通水量约为4800L。本实施例的试验后的阴极31的照片由图6的(a)表示。从该图可知，在阴极31的表面没有残留水垢，电极本来的铂面露出，是良好的状态。另外，也未发现镀铂厚度的减少。由以上可以确认，既不会发生过度清洗也不会发生清洗不充分，而是进行了适当的水垢清洗。

【实施例2】

供给到电解槽3的原水的总硬度设为200mg/L。使用20小时后的通水量约为6500L。除此之外的条件与实施例1相同。结果，在阴极31的表面没有残留水垢，也没有发现镀铂厚度的减少。由此，确认了既没有过度清洗也没有清洗不充分，进行了适当的水垢清洗。

【比较例1】

在具有上述实施方式2的构造的电解水生成装置1中，以一定时间周期(15分钟周期)进行电解槽3的逆电清洗。除此之外的条件与实施例1相同。本比较例的试验后的阴极31的照片由图6的(b)表示。从该图可知，确认了在阴极31的表面以上游部(照片下部)为中心残留有水垢。虽然没有发现镀铂厚度的减少，但确认到了清洗不充分。在本比较例中，推测清洗周期(15分钟周期)比最佳控制长。

【比较例2】

在具有上述实施方式2的构造的电解水生成装置1中，以一定时间周期(15分钟周期)进行电解槽3的逆电清洗。除此之外的条件与实施例2相同。结果，在阴极31的表面没有残留水垢，但发现镀铂厚度的减少(从平均0.15μm减少到平均0.14μm)。由此可以确认，在本比较例中清洗过度。在本比较例中，推测清洗周期(15分钟周期)比最佳控制短。

根据各实施例和各比较例的试验结果，确认了根据本公开的技术，能够不依赖于原水的硬度、使用形态而在适当的定时执行水垢的清洗除去。

虽然已经参照目前优选的实施方式说明了本公开，但是这样的公开不应被限制性地解释。通过阅读上述公开内容，各种变形和改变对于本公开所属领域的技术人员将是显而易见的。因此，所附的所要保护的范围应被解释为涵盖所有的变形和改变而不脱离本公开的真实精神和范围。

产业上的可利用性

本公开能够利用于电解水生成装置以及电解水生成装置的控制方法。

附图标记说明

1：电解水生成装置

10：控制部

12：显示操作部

13：电流检测部

14：电源部

2：净水过滤器

20：通水管

3：电解槽

31：阴极

31a：阴极室

32：阳极

32a：阳极室

33：隔膜

40：供水管

41：阴极室供水管

42：阳极室供水管

43：流量传感器

51：阴极室出水管

52：阳极室出水管

Claims (5)

1.一种电解水生成装置，具备：

至少一对阳极和阴极；

电解槽，具有被隔膜相互分隔的阳极室和阴极室，在所述阳极室中收纳所述阳极，并且在所述阴极室中收纳所述阴极；

电源部，用于使电流在所述阳极与所述阴极之间流动；以及

控制部，控制所述电源部，

所述控制部控制所述电源部，使得对被导入所述电解槽的原水进行电解而在所述阴极室中生成阴极水，并且在所述阳极室中生成阳极水，

其中，

所述控制部将所述电解时的施加电流设为i[A]，并且将所述电解时的所述原水的流量设为f[L/sec]，基于C·(i/f)的值，检测清洗所述电解槽的清洗定时，其中，C为常数。

2.如权利要求1所述的电解水生成装置，其中，

所述控制部基于C·(i/f)的累计值来检测所述清洗定时。

3.如权利要求2所述的电解水生成装置，其中，

所述控制部在所述累计值的绝对值成为规定的阈值以上的情况下，检测所述清洗定时。

4.如权利要求1～3中任一项所述的电解水生成装置，其中，

所述控制部在检测到所述清洗定时时，控制所述电源部使得对所述电解槽进行逆电清洗。

5.一种电解水生成装置的控制方法，该电解水生成装置具备：

至少一对阳极和阴极；

电解槽，具有被隔膜相互分隔的阳极室和阴极室，在所述阳极室中收纳所述阳极，并且在所述阴极室中收纳所述阴极；以及

电源部，用于使电流在所述阳极与所述阴极之间流动，

所述电解水生成装置的控制方法包括以下工序：

(i)控制所述电源部，使得对被导入所述电解槽的原水进行电解而在所述阴极室中生成阴极水，并且在所述阳极室中生成阳极水的工序；以及

(ii)将所述电解时的施加电流设为i[A]，并且将所述电解时的所述原水的流量设为f[L/sec]，基于C·(i/f)的值，检测清洗所述电解槽的清洗定时的工序，其中，C为常数。

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