JP6836914B2 - Water treatment equipment, dialysate preparation water production equipment and hydrogen water server - Google Patents

Water treatment equipment, dialysate preparation water production equipment and hydrogen water server Download PDF

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Description

本発明は、水を電気分解して電解水素水を生成する電解水生成装置等に関する。 The present invention relates to an electrolyzed water generator or the like that electrolyzes water to generate electrolyzed hydrogen water.

従来から、固体高分子電解質膜で仕切られた陽極室と陰極室とを有する電解槽を備え、電解槽内に流入させた原水を電気分解する電解水生成装置が知られている。 Conventionally, there has been known an electrolyzed water generator which is provided with an electrolytic cell having an anode chamber and a cathode chamber partitioned by a solid polymer electrolyte membrane and electrolyzes raw water flowing into the electrolytic cell.

電解水生成装置の陰極室では、水素ガスが溶け込んだ電解水素水が生成される。また、近年、電解水生成装置で生成された溶存水素水は、血液透析治療の際に発生する活性酸素を除去し、患者の酸化ストレスの軽減に適しているとして注目されている(例えば、特許文献1参照)。電解水を用いた血液透析は、電解水透析と称される。 In the cathode chamber of the electrolyzed water generator, electrolyzed hydrogen water in which hydrogen gas is dissolved is generated. Further, in recent years, dissolved hydrogen water generated by an electrolyzed water generator has attracted attention as being suitable for reducing oxidative stress in patients by removing active oxygen generated during hemodialysis treatment (for example, patent). Reference 1). Hemodialysis using electrolyzed water is called electrolyzed water dialysis.

原水には、微量ながらカルシウムイオンやマグネシウムイオン等の金属イオンが含まれている。これらの金属イオンは、フィルター等では完全に除去されにくく、電解槽に進入すると給電体を含む陰極室の内部や陰極室に接続された水管の内部にスケールとして析出される。 Raw water contains a small amount of metal ions such as calcium ions and magnesium ions. These metal ions are difficult to be completely removed by a filter or the like, and when they enter the electrolytic cell, they are deposited as scales inside the cathode chamber including the feeding body and inside the water pipe connected to the cathode chamber.

スケールが給電体の表面に大量に付着すると、給電体に印加する電気分解のための電圧が上昇し、電解水生成装置の消費電力が増大する。また、出水管の内部にスケールが大量に付着すると、出水管が詰まり電解水素水の吐出量が低下するおそれがある。 When a large amount of scale adheres to the surface of the feeding body, the voltage for electrolysis applied to the feeding body rises, and the power consumption of the electrolyzed water generator increases. Further, if a large amount of scale adheres to the inside of the water discharge pipe, the water discharge pipe may be clogged and the discharge amount of electrolytic hydrogen water may decrease.

特開2016−137421号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2016-137421

本発明は、以上のような実状に鑑み案出されたもので、給電体の表面等に付着したスケールを除去できる電解水生成装置等を提供することを主たる目的としている。 The present invention has been devised in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide an electrolyzed water generator or the like capable of removing scale adhering to the surface or the like of a feeding body.

本発明の第1発明は、水を電気分解して電解水素水を生成する電解水生成装置であって、第1給電体が配された第1極室と第2給電体が配された第2極室とが隔膜によって区分された電解槽と、前記第1給電体及び前記第2給電体に電気分解のための電流を供給する電源部と、前記第1給電体及び前記第2給電体の極性を制御する制御手段を備え、前記制御手段は、加熱されていない水が前記電解槽に供給されたとき、前記第1給電体を陰極にすると共に前記第2給電体を陽極とし、加熱された熱水が前記電解槽に供給されたとき、前記第1給電体を陽極にすると共に前記第2給電体を陰極とすることを特徴とする。 The first invention of the present invention is an electrolytic water generator that electrolyzes water to generate electrolytic hydrogen water, and is a first electrode chamber in which a first power supply body is arranged and a second power supply body in which a second power supply body is arranged. An electrolytic cell in which the bipolar chamber is separated by a diaphragm, a power supply unit that supplies a current for electrolysis to the first power supply body and the second power supply body, and the first power supply body and the second power supply body. The control means comprises a control means for controlling the polarity of the above, and when unheated water is supplied to the electrolytic cell, the first feeding body serves as a cathode and the second feeding body serves as an anode for heating. When the generated hot water is supplied to the electrolytic cell, the first feeding body serves as an anode and the second feeding body serves as a cathode.

本発明の第2発明の水処理装置は、前記電解水生成装置と、前記熱水を生成し、前記電解水生成装置に供給する前処理装置とを備えたことを特徴とする。 The water treatment device of the second invention of the present invention is characterized by including the electrolyzed water generating device and a pretreatment device that generates the hot water and supplies it to the electrolyzed water generating device.

本発明の第3発明の透析液調製用水の製造装置は、前記水処理装置を備え、前記前処理装置は、原水を軟水化して前記電解水生成装置に供給可能であることを特徴とする。 The apparatus for producing dialysate preparation water of the third invention of the present invention includes the water treatment apparatus, and the pretreatment apparatus can soften raw water and supply it to the electrolyzed water generator.

本発明に係る前記製造装置において、前記電解水素水を浄化する後処理装置と、前記熱水を前記前処理装置、前記電解水生成装置及び前記後処理装置の間で循環させる循環水路とをさらに備えることが望ましい。 In the manufacturing apparatus according to the present invention, a post-treatment device for purifying the electrolyzed hydrogen water and a circulating water channel for circulating the hot water between the pre-treatment device, the electrolyzed water generating device and the post-treatment device are further provided. It is desirable to prepare.

本発明の第4発明の水素水サーバーは、前記電解水生成装置と、前記電解水素水を貯えるタンクとを備え、前記タンク内の水を加熱するヒーターと、前記熱水を前記タンク及び前記電解水生成装置の間で循環させる循環水路とをさらに備えることを特徴とする。 The hydrogen water server of the fourth invention of the present invention includes the electrolyzed water generator, a tank for storing the electrolyzed hydrogen water, a heater for heating the water in the tank, and the hot water for the tank and the electrolyzed water. It is further provided with a circulating water channel that circulates between the water generators.

本発明の第1発明の電解水生成装置では、制御手段は、加熱されていない水が電解槽に供給されたとき、第1給電体を陰極にすると共に前記第2給電体を陽極として電解電流の制御を行なう。これにより、電解水透析や飲用に適する電解水素水が、第1極室で生成される。一方、制御手段は、加熱された熱水が電解槽に供給されたとき、第1給電体を陽極にすると共に前記第2給電体を陰極として電解電流の制御を行なう。上記熱水は、電解槽等を殺菌する際に電解槽に供給される。本発明では、熱水による電解槽等の殺菌と同時に、各給電体の極性を反転させて電解槽内の水を電気分解することにより、第1給電体の表面等に付着したスケールを除去できる。 In the electrolyzed water generator of the first invention of the present invention, when unheated water is supplied to the electrolytic cell, the control means uses the first feeding body as a cathode and the second feeding body as an anode to electrolyze the current. Is controlled. As a result, electrolyzed hydrogen water suitable for electrolyzed water dialysis and drinking is generated in the first pole chamber. On the other hand, when the heated hot water is supplied to the electrolytic cell, the control means controls the electrolytic current by using the first feeding body as an anode and the second feeding body as a cathode. The hot water is supplied to the electrolytic cell when sterilizing the electrolytic cell or the like. In the present invention, at the same time as sterilizing the electrolytic cell or the like with hot water, the polarity of each feeding body is reversed and the water in the electrolytic cell is electrolyzed to remove the scale adhering to the surface or the like of the first feeding body. ..

本発明の第2発明の水処理装置では、前処理装置が熱水を生成し電解水生成装置に供給する。従って、電解水生成装置の構成が簡素化される。例えば、熱水を生成する機能が搭載されていない従来構成の電解水生成装置を用いて水処理装置を安価に構成することが可能となる。 In the water treatment apparatus of the second invention of the present invention, the pretreatment apparatus generates hot water and supplies it to the electrolyzed water generator. Therefore, the configuration of the electrolyzed water generator is simplified. For example, it is possible to inexpensively configure a water treatment apparatus by using an electrolyzed water generator having a conventional configuration, which is not equipped with a function of generating hot water.

本発明の第3発明の透析液調製用水の製造装置では、前処理装置は、原水を軟水化する機能を有する。これにより、容易に透析液調製用に適した電解水素水を製造することが可能となる。また、熱水による製造装置内の水路の殺菌と同時に、各給電体の極性を反転させて電解槽内の水を電気分解することにより、給電体の表面等に付着したスケールを除去できる。 In the dialysate preparation water production apparatus of the third invention of the present invention, the pretreatment apparatus has a function of softening raw water. This makes it possible to easily produce electrolytic hydrogen water suitable for dialysate preparation. Further, at the same time as sterilizing the water channel in the manufacturing apparatus with hot water, the polarity of each feeding body is reversed and the water in the electrolytic cell is electrolyzed, so that the scale adhering to the surface of the feeding body or the like can be removed.

本発明の第4発明の水素水サーバーでは、電解水生成装置と、電解水素水を貯えるタンクと、タンク内の水を加熱するヒーターと、熱水をタンク及び電解水生成装置の間で循環させる循環水路とを備える。これにより、熱水による水素水サーバー内の水路の殺菌と同時に、各給電体の極性を反転させて電解槽内の水を電気分解することにより、給電体の表面等に付着したスケールを除去できる。 In the hydrogen water server of the fourth invention of the present invention, the electrolyzed water generator, the tank for storing the electrolyzed hydrogen water, the heater for heating the water in the tank, and the hot water are circulated between the tank and the electrolyzed water generator. It has a circulating water channel. As a result, at the same time as sterilizing the water channel in the hydrogen water server with hot water, the polarity of each feeding body is reversed and the water in the electrolytic cell is electrolyzed, so that the scale adhering to the surface of the feeding body can be removed. ..

本発明の電解水生成装置を含む透析液調製用水の製造装置の一実施形態の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the schematic structure of one Embodiment of the water production apparatus for dialysate preparation including the electrolyzed water generation apparatus of this invention. 図1の電解水生成装置を含む水処理装置の電気的構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the electric structure of the water treatment apparatus including the electrolyzed water generation apparatus of FIG. 図1の製造装置において、加熱されていない水が電解槽に供給されたときの電解水生成装置等の動作を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the operation of the electrolyzed water generator and the like when the unheated water is supplied to the electrolytic cell in the manufacturing apparatus of FIG. 図1の製造装置において、加熱された水が電解槽に供給されたときの電解水生成装置等の動作を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the operation of the electrolyzed water generator and the like when heated water is supplied to the electrolytic cell in the manufacturing apparatus of FIG. 本発明の電解水生成装置を含む水素水サーバーの一実施形態の概略構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the schematic structure of one Embodiment of the hydrogen water server which includes the electrolyzed water generation apparatus of this invention. 図5の水素水サーバーにおいて、加熱されていない水が電解槽に供給されたときの電解水生成装置等の動作を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing an operation of an electrolyzed water generator or the like when unheated water is supplied to an electrolytic cell in the hydrogen water server of FIG. 図5の水素水サーバーにおいて、加熱された水が電解槽に供給されたときの電解水生成装置等の動作を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram showing an operation of an electrolyzed water generator or the like when heated water is supplied to an electrolytic cell in the hydrogen water server of FIG.

(第1実施形態)
以下、本発明の実施の一形態が図面に基づき説明される。
図1は、本実施形態の電解水生成装置1を含む透析液調製用水の製造装置100(以下、単に製造装置100と記す)の概略構成を示している。製造装置100は、前処理装置200、電解水生成装置1及び後処理装置300を含んでいる。電解水生成装置1は、前処理装置200及び後処理装置300と組み合わされることなく、単独でも実施可能であり、前処理装置200及び後処理装置300以外の装置と組み合わせても実施可能である。
(First Embodiment)
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 shows a schematic configuration of a dialysate preparation water manufacturing apparatus 100 (hereinafter, simply referred to as a manufacturing apparatus 100) including the electrolyzed water generating apparatus 1 of the present embodiment. The manufacturing apparatus 100 includes a pretreatment apparatus 200, an electrolyzed water generating apparatus 1, and a posttreatment apparatus 300. The electrolyzed water generation device 1 can be implemented independently without being combined with the pretreatment device 200 and the posttreatment device 300, or can be implemented in combination with devices other than the pretreatment device 200 and the posttreatment device 300.

前処理装置200と、電解水生成装置1とによって、水処理装置250が構成される。水処理装置250は、原水から電解水素水を生成し、後処理装置300に供給する。水処理装置250は、後処理装置300と組み合わされることなく、単独でも実施可能であり、後処理装置300以外の装置と組み合わせて実施可能である。 The water treatment device 250 is configured by the pretreatment device 200 and the electrolyzed water generation device 1. The water treatment device 250 generates electrolytic hydrogen water from the raw water and supplies it to the aftertreatment device 300. The water treatment device 250 can be carried out independently without being combined with the aftertreatment device 300, and can be carried out in combination with a device other than the aftertreatment device 300.

前処理装置200は、電解水生成装置1の上流側に設置されている。前処理装置200は、タンク201と、軟水化装置202と、活性炭処理装置203と、ヒーター204とを含む。 The pretreatment device 200 is installed on the upstream side of the electrolyzed water generation device 1. The pretreatment device 200 includes a tank 201, a water softening device 202, an activated carbon treatment device 203, and a heater 204.

タンク201は、前処理装置200の外部から供給された原水を貯える。原水には、一般的には水道水が利用されるが、その他、例えば、井戸水、地下水等を用いることができる。軟水化装置202は、原水からカルシウムイオン及びマグネシウムイオン等の硬度成分を除去して軟水化する。活性炭処理装置203は、微細な多孔質物質である活性炭を用いて軟水から塩素等を吸着・除去する。前処理装置200によって処理された水は、水路501を介して電解水生成装置1に供給される。なお、水路501には、上流側での接続先を活性炭処理装置203又はヒーター204に切り替えるための弁510が配されている。 The tank 201 stores raw water supplied from the outside of the pretreatment device 200. Tap water is generally used as the raw water, but other water such as well water and groundwater can also be used. The water softening device 202 removes hardness components such as calcium ions and magnesium ions from the raw water to soften the water. The activated carbon treatment apparatus 203 adsorbs and removes chlorine and the like from soft water using activated carbon, which is a fine porous substance. The water treated by the pretreatment device 200 is supplied to the electrolyzed water generator 1 via the water channel 501. A valve 510 for switching the connection destination on the upstream side to the activated carbon treatment device 203 or the heater 204 is arranged in the water channel 501.

ヒーター204は、タンク201から供給される水を、例えば、75℃以上に加熱し、熱水を生成する。 The heater 204 heats the water supplied from the tank 201 to, for example, 75 ° C. or higher to generate hot water.

電解水生成装置1は、前処理装置200から供給された水を電気分解して電解水素水を生成する。電解水生成装置1は、第1給電体41が配された第1極室40Aと第2給電体42が配された第2極室40Bとが隔膜43によって区分された電解槽4を備える。 The electrolyzed water generating device 1 electrolyzes the water supplied from the pretreatment device 200 to generate electrolyzed hydrogen water. The electrolyzed water generator 1 includes an electrolytic cell 4 in which a first pole chamber 40A in which the first feeding body 41 is arranged and a second pole chamber 40B in which the second feeding body 42 is arranged are separated by a diaphragm 43.

第1給電体41と第2給電体42とは、極性が異なる。すなわち、第1給電体41及び第2給電体42の一方は陽極給電体として適用され、他方は陰極給電体として適用される。電解室40の第1極室40A及び第2極室40Bの両方に水が供給され、第1給電体41及び第2給電体42に直流電圧が印加されることにより、電解室40内で水の電気分解が生ずる。 The polarities of the first feeding body 41 and the second feeding body 42 are different. That is, one of the first feeding body 41 and the second feeding body 42 is applied as an anode feeding body, and the other is applied as a cathode feeding body. Water is supplied to both the first pole chamber 40A and the second pole chamber 40B of the electrolytic chamber 40, and a DC voltage is applied to the first feeding body 41 and the second feeding body 42, so that water is supplied in the electrolytic chamber 40. Electrolysis occurs.

隔膜43には、例えば、スルホン酸基を有するフッ素系樹脂からなる固体高分子膜等が適宜用いられている。隔膜43の両面には、白金からなるめっき層が形成されている。隔膜43のめっき層と第1給電体41及び第2給電体42とは、当接し、電気的に接続される。隔膜43は、電気分解で生じたイオンを通過させる。隔膜43を介して第1給電体41と第2給電体42とが電気的に接続される。 For the diaphragm 43, for example, a solid polymer membrane made of a fluororesin having a sulfonic acid group or the like is appropriately used. Plating layers made of platinum are formed on both sides of the diaphragm 43. The plating layer of the diaphragm 43 and the first feeding body 41 and the second feeding body 42 are in contact with each other and are electrically connected to each other. The diaphragm 43 allows ions generated by electrolysis to pass through. The first feeding body 41 and the second feeding body 42 are electrically connected via the diaphragm 43.

電解室40内で水が電気分解されることにより、水素ガス及び酸素ガスが発生する。例えば、第1給電体41が陰極給電体として適用される場合、第1極室40Aでは、水素ガスが発生し、水素ガスが溶け込んだ水素水が生成される。このような電気分解を伴って生成された水素水は、「電解水素水」と称される。一方、第2極室40Bでは、酸素ガスが発生し、酸素ガスが溶け込んだ「電解酸素水」が生成される。第1給電体41が陽極給電体として適用される場合、第1極室40Aでは、酸素ガスが発生し、酸素ガスが溶け込んだ電解酸素水が生成される。一方、第2極室40Bでは、水素ガスが発生し、水素ガスが溶け込んだ電解水素水が生成される。 Hydrogen gas and oxygen gas are generated by electrolysis of water in the electrolytic chamber 40. For example, when the first feeding body 41 is applied as a cathode feeding body, hydrogen gas is generated in the first electrode chamber 40A, and hydrogen water in which the hydrogen gas is dissolved is generated. Hydrogen water produced by such electrolysis is referred to as "electrolyzed hydrogen water". On the other hand, in the second pole chamber 40B, oxygen gas is generated, and "electrolyzed oxygen water" in which the oxygen gas is dissolved is generated. When the first feeding body 41 is applied as an anode feeding body, oxygen gas is generated in the first pole chamber 40A, and electrolytic oxygen water in which the oxygen gas is dissolved is generated. On the other hand, in the second polar chamber 40B, hydrogen gas is generated, and electrolytic hydrogen water in which the hydrogen gas is dissolved is generated.

図2は、電解水生成装置1を含む水処理装置250の電気的構成を示している。電解水生成装置1は、上記第1給電体41及び第2給電体42と、第1給電体41及び第2給電体42に電気分解のための電流を供給する電源部5と、電源部5を制御する制御手段6とを備える。 FIG. 2 shows the electrical configuration of the water treatment device 250 including the electrolyzed water generator 1. The electrolyzed water generator 1 includes the first power supply body 41 and the second power supply body 42, a power supply unit 5 that supplies a current for electrolysis to the first power supply body 41 and the second power supply body 42, and a power supply unit 5. A control means 6 for controlling the above is provided.

電源部5は、第1給電体41及び第2給電体42の他、電解水生成装置1の各部に電力を供給する。制御手段6は、電源部5の他、電解水生成装置1の各部の制御を司る。 The power supply unit 5 supplies electric power to each unit of the electrolyzed water generator 1 in addition to the first power supply body 41 and the second power supply body 42. The control means 6 controls each part of the electrolyzed water generator 1 in addition to the power supply part 5.

制御手段6は、例えば、各種の演算処理、情報処理等を実行するCPU(Central Processing Unit)及びCPUの動作を司るプログラム及び各種の情報を記憶するメモリ等を有している。第1給電体41と電源部5との間の電流供給ラインには、電流検出手段44が設けられている。電流検出手段44は、第2給電体42と電源部5との間の電流供給ラインに設けられていてもよい。電流検出手段44は、第1給電体41、第2給電体42に供給する電解電流Iを検出し、その値に相当する電気信号を制御手段6に出力する。 The control means 6 has, for example, a CPU (Central Processing Unit) that executes various arithmetic processes, information processing, and the like, a program that controls the operation of the CPU, and a memory that stores various information. A current detecting means 44 is provided in the current supply line between the first power feeding body 41 and the power supply unit 5. The current detecting means 44 may be provided in the current supply line between the second feeding body 42 and the power supply unit 5. The current detecting means 44 detects the electrolytic current I supplied to the first feeding body 41 and the second feeding body 42, and outputs an electric signal corresponding to the value to the control means 6.

制御手段6は、例えば、電流検出手段44から出力された電気信号に基づいて、電源部5が第1給電体41及び第2給電体42に印加する直流電圧を制御する。より具体的には、制御手段6は、予め設定された溶存水素濃度に応じて、電流検出手段44によって検出される電解電流Iが所望の値となるように、電源部5が第1給電体41及び第2給電体42に印加する直流電圧をフィードバック制御する。例えば、電解電流Iが過大である場合、制御手段6は、上記電圧を減少させ、電解電流Iが過小である場合、制御手段6は、上記電圧を増加させる。これにより、電源部5が第1給電体41及び第2給電体42に供給する電解電流Iが適切に制御される。 The control means 6 controls, for example, the DC voltage applied to the first power supply body 41 and the second power supply body 42 by the power supply unit 5 based on the electric signal output from the current detection means 44. More specifically, in the control means 6, the power supply unit 5 is the first feeding body so that the electrolytic current I detected by the current detecting means 44 becomes a desired value according to the preset dissolved hydrogen concentration. The DC voltage applied to the 41 and the second feeding body 42 is feedback-controlled. For example, when the electrolytic current I is excessive, the control means 6 decreases the voltage, and when the electrolytic current I is too small, the control means 6 increases the voltage. As a result, the electrolytic current I supplied by the power supply unit 5 to the first feeding body 41 and the second feeding body 42 is appropriately controlled.

図1に示されるように、後処理装置300は、電解水生成装置1の下流側に設置されている。後処理装置300は、水路502を介して電解水生成装置1の第1極室40Aと接続されている。従って、後処理装置300には、第1極室40Aで生成された電解水素水が供給される。なお、第2極室40Bで副次的に生成された電解酸素水は、水路503を介して排水として電解水生成装置1の外部に排出される。 As shown in FIG. 1, the aftertreatment device 300 is installed on the downstream side of the electrolyzed water generator 1. The aftertreatment device 300 is connected to the first pole chamber 40A of the electrolyzed water generator 1 via a water channel 502. Therefore, the electrolyzed hydrogen water generated in the first pole chamber 40A is supplied to the aftertreatment device 300. The electrolyzed oxygen water secondarily generated in the second pole chamber 40B is discharged to the outside of the electrolyzed water generator 1 as drainage through the water channel 503.

後処理装置300は、逆浸透膜処理装置301と、タンク302とを含む。逆浸透膜処理装置301は、逆浸透膜(図示せず)を用いて電解水素水を浄化する。逆浸透膜によって浄化処理された電解水素水は、例えば、透析液調製用水の浄化基準であるISO13959の基準を満たし、透析液調製用水として透析原剤の希釈等に用いられる。 The aftertreatment device 300 includes a reverse osmosis membrane treatment device 301 and a tank 302. The reverse osmosis membrane treatment device 301 purifies the electrolytic hydrogen water using a reverse osmosis membrane (not shown). The electrolyzed hydrogen water purified by the reverse osmosis membrane satisfies, for example, ISO13959, which is a purification standard for dialysate preparation water, and is used as dialysate preparation water for dilution of dialysate.

タンク302は、逆浸透膜処理装置301によって浄化された電解水素水(RO電解水)を貯える。タンク302に貯えられた電解水素水は、水路504を介して希釈装置(図示せず)に供給される。 The tank 302 stores electrolyzed hydrogen water (RO electrolyzed water) purified by the reverse osmosis membrane treatment device 301. The electrolytic hydrogen water stored in the tank 302 is supplied to a diluting device (not shown) via the water channel 504.

タンク302とヒーター204とは、水路505によって接続されている。水路501、502及び505等によって前処理装置200、電解水生成装置1及び後処理装置300の間で、熱水を循環させる循環水路506が構成される。なお、水路505には、熱水を駆動するためのポンプ(図示せず)が配されている。 The tank 302 and the heater 204 are connected by a water channel 505. The water channels 501, 502, 505 and the like constitute a circulating water channel 506 for circulating hot water between the pretreatment device 200, the electrolyzed water generator 1 and the post-treatment device 300. A pump (not shown) for driving hot water is arranged in the water channel 505.

制御手段6(図2参照)は、電解水生成装置1の動作モードに応じて、第1給電体41及び第2給電体42の極性を制御する。電解水生成装置1の動作モードには、第1極室40Aで電解水素水を生成する「水素水生成モード」と、循環水路506を循環する熱水で電解槽4等を殺菌する「殺菌モード」が含まれる。 The control means 6 (see FIG. 2) controls the polarities of the first feeding body 41 and the second feeding body 42 according to the operation mode of the electrolyzed water generating device 1. The operation modes of the electrolyzed water generator 1 include a "hydrogen water generation mode" in which electrolytic hydrogen water is generated in the first electrode chamber 40A and a "sterilization mode" in which the electrolytic cell 4 and the like are sterilized with hot water circulating in the circulating water channel 506. Is included.

図3は、水素水生成モードでの製造装置100の動作を示している。同図では、水が満たされている構成及び水路が薄いハッチングで表示されている。また、図4は、殺菌モードでの製造装置100の動作を示している。同図では、熱水が満たされている構成及び水路が薄いハッチングで表示されている。なお、水路の要所における水又は熱水の流れは、図中矢印にて表示されている(図6及び7においても同様)。 FIG. 3 shows the operation of the manufacturing apparatus 100 in the hydrogen water generation mode. In the figure, the structure filled with water and the channel are indicated by thin hatching. Further, FIG. 4 shows the operation of the manufacturing apparatus 100 in the sterilization mode. In the figure, the configuration filled with hot water and the channel are indicated by thin hatching. The flow of water or hot water at key points in the waterway is indicated by arrows in the figure (the same applies to FIGS. 6 and 7).

電解水生成装置1は、加熱されていない水が電解槽4に供給されたとき、水素水生成モードで動作し、加熱された熱水が電解槽4に供給されたとき、殺菌モードで動作する。電解槽4に供給された水が加熱されているか否かについては、例えば、前処理装置200から入力される電気信号に基づいて制御手段6によって判断されうる。また、水路501に水温センサーが設けられ、その出力信号に基づいて制御手段6によって判断される構成でもよい。 The electrolyzed water generator 1 operates in the hydrogen water generation mode when unheated water is supplied to the electrolytic cell 4, and operates in the sterilization mode when the heated hot water is supplied to the electrolytic cell 4. .. Whether or not the water supplied to the electrolytic cell 4 is heated can be determined by the control means 6 based on, for example, an electric signal input from the pretreatment device 200. Further, the water temperature sensor may be provided in the water channel 501, and the control means 6 may determine based on the output signal thereof.

図3に示されるように、活性炭処理装置203と電解槽4とが接続され、加熱されていない水が電解槽4に供給されたとき、制御手段6は、第1給電体41を陰極として、電解電流Iの制御を行なう。これにより、電解水透析に適する電解水素水が、第1極室40Aで生成される。 As shown in FIG. 3, when the activated carbon treatment device 203 and the electrolytic cell 4 are connected and unheated water is supplied to the electrolytic cell 4, the control means 6 uses the first feeding body 41 as a cathode as a cathode. The electrolytic current I is controlled. As a result, electrolyzed hydrogen water suitable for electrolyzed water dialysis is generated in the first electrode chamber 40A.

一方、図4に示されるように、ヒーター204と電解槽4とが接続され、ヒーター204によって加熱された熱水が電解槽4に供給されたとき、制御手段6は、第1給電体41を陽極として電解電流Iの制御を行なう。上記熱水は、電解槽4等を殺菌する際に電解槽4に供給される。本発明では、熱水による電解槽4等の殺菌と同時に、各給電体41、42の極性を反転させて電解槽4内の水を電気分解することにより、第1給電体41の表面等に付着したスケールを除去できる。この殺菌モードにおいては、熱水が循環水路506を介してヒーター204、電解槽4、逆浸透膜処理装置301及びタンク302を循環するので、水路501、502、電解槽4、逆浸透膜処理装置301及びタンク302等が熱水によって殺菌される。 On the other hand, as shown in FIG. 4, when the heater 204 and the electrolytic cell 4 are connected and the hot water heated by the heater 204 is supplied to the electrolytic cell 4, the control means 6 sends the first power supply body 41. The electrolytic current I is controlled as an anode. The hot water is supplied to the electrolytic cell 4 when sterilizing the electrolytic cell 4 and the like. In the present invention, at the same time as sterilizing the electrolytic cell 4 and the like with hot water, the polarities of the feeding bodies 41 and 42 are reversed and the water in the electrolytic cell 4 is electrolyzed to form the surface of the first feeding body 41 and the like. The attached scale can be removed. In this sterilization mode, hot water circulates through the heater 204, the electrolytic cell 4, the reverse osmosis membrane treatment device 301 and the tank 302 via the circulation water channel 506, so that the water channels 501, 502, the electrolytic cell 4 and the reverse osmosis membrane treatment device 301, tank 302, etc. are sterilized by hot water.

本実施形態の水処理装置250では、前処理装置200に配されたヒーター204が熱水を生成し電解水生成装置1に供給する。従って、電解水生成装置1の構成が簡素化される。例えば、熱水を生成する機能が搭載されていない従来構成の電解水生成装置1を用いて水処理装置250を安価に構成することが可能となる。 In the water treatment device 250 of the present embodiment, the heater 204 arranged in the pretreatment device 200 generates hot water and supplies it to the electrolyzed water generation device 1. Therefore, the configuration of the electrolyzed water generator 1 is simplified. For example, it is possible to inexpensively configure the water treatment device 250 by using the electrolyzed water generator 1 having a conventional configuration that is not equipped with the function of generating hot water.

なお、製造装置100において、水路505は省略されていてもよい。この場合、殺菌モードでは、タンク201に貯えられた水がヒーター204によって加熱され、熱水となって製造装置100の各部を通過して、水路503及び504から排出される。 In the manufacturing apparatus 100, the water channel 505 may be omitted. In this case, in the sterilization mode, the water stored in the tank 201 is heated by the heater 204, becomes hot water, passes through each part of the manufacturing apparatus 100, and is discharged from the water channels 503 and 504.

(第2実施形態)
図5は、本発明の実施形態である電解水生成装置1を含む水素水サーバー600の構成を示している。水素水サーバー600は、電解水生成装置1と、フィルター601と、タンク602と、ヒーター603とを備えている。電解水生成装置1は、水素水サーバー600以外の装置にも適用可能である。
(Second Embodiment)
FIG. 5 shows the configuration of the hydrogen water server 600 including the electrolyzed water generator 1 according to the embodiment of the present invention. The hydrogen water server 600 includes an electrolyzed water generator 1, a filter 601, a tank 602, and a heater 603. The electrolyzed water generator 1 can be applied to devices other than the hydrogen water server 600.

フィルター601は、水素水サーバー600の外部から供給される原水を濾過してタンク602に供給する。タンク602は、電解水生成装置1に電気分解のための水を供給する。 The filter 601 filters the raw water supplied from the outside of the hydrogen water server 600 and supplies it to the tank 602. The tank 602 supplies water for electrolysis to the electrolyzed water generator 1.

電解水生成装置1の構成は、上記製造装置100に含まれる電解水生成装置1と同等である。すなわち、電解水生成装置1は、第1給電体41が配された第1極室40Aと第2給電体42が配された第2極室40Bとが隔膜43によって区分された電解槽4を備え、その電気的構成は、図2に示される。 The configuration of the electrolyzed water generator 1 is the same as that of the electrolyzed water generator 1 included in the manufacturing apparatus 100. That is, the electrolyzed water generator 1 has an electrolytic cell 4 in which the first pole chamber 40A in which the first feeding body 41 is arranged and the second pole chamber 40B in which the second feeding body 42 is arranged are separated by a diaphragm 43. The electrical configuration thereof is shown in FIG.

タンク602と電解槽4とは、水路701、702、703によって接続されている。水路701は、水路701Aと水路701Bに分岐する。水路701Aは、電解槽4の上流側で第1極室40Aと接続されている。水路701Bは、電解槽4の上流側で第2極室40Bと接続されている。本実施形態では、水路701Bには、第2極室40Bに供給される水を制限するための絞り弁704が設けられている。 The tank 602 and the electrolytic cell 4 are connected by water channels 701, 702, and 703. The water channel 701 branches into the water channel 701A and the water channel 701B. The water channel 701A is connected to the first pole chamber 40A on the upstream side of the electrolytic cell 4. The water channel 701B is connected to the second pole chamber 40B on the upstream side of the electrolytic cell 4. In the present embodiment, the water channel 701B is provided with a throttle valve 704 for limiting the water supplied to the second pole chamber 40B.

また、水路702は、電解槽4の下流側で第1極室40Aと接続されている。水路703は、電解槽4の下流側で第2極室40Bと接続されている。水路701、702、703によって、タンク602と電解水生成装置1との間で水を循環させる循環水路706が構成される。 Further, the water channel 702 is connected to the first pole chamber 40A on the downstream side of the electrolytic cell 4. The water channel 703 is connected to the second pole chamber 40B on the downstream side of the electrolytic cell 4. The water channels 701, 702, and 703 form a circulating water channel 706 that circulates water between the tank 602 and the electrolyzed water generator 1.

第1極室40Aで生成される電解水素水は、水路702を介してタンク602に戻される。タンク602に貯えられている水を循環させながら電解槽4で電気分解することにより、タンク602内の電解水素水の溶存水素濃度が高められる。 The electrolyzed hydrogen water produced in the first pole chamber 40A is returned to the tank 602 via the water channel 702. By electrolyzing in the electrolytic cell 4 while circulating the water stored in the tank 602, the dissolved hydrogen concentration of the electrolytic hydrogen water in the tank 602 is increased.

タンク602には、水路707が接続されている。水路707を介して電解水素水が水素水サーバー600の外部に取り出される。水路707に替えて、第1極室40A又は水路702に電解水素水を取り出すための水路が接続されていてもよい。タンク602に貯えられている電解水素水が消費されると、フィルター601で濾過された原水がタンク602に供給される。 A water channel 707 is connected to the tank 602. Electrolyzed hydrogen water is taken out of the hydrogen water server 600 via the water channel 707. Instead of the water channel 707, a water channel for taking out electrolytic hydrogen water may be connected to the first pole chamber 40A or the water channel 702. When the electrolytic hydrogen water stored in the tank 602 is consumed, the raw water filtered by the filter 601 is supplied to the tank 602.

ヒーター603は、タンク602内の水を加熱する。ヒーター603は、例えば、タンク602の側壁に設けられている。ヒーター603は、循環水路706に設けられていてもよい。 The heater 603 heats the water in the tank 602. The heater 603 is provided on the side wall of the tank 602, for example. The heater 603 may be provided in the circulation water channel 706.

制御手段6(図2参照)は、電解水生成装置1の動作モードに応じて、第1給電体41及び第2給電体42の極性を制御する。電解水生成装置1の動作モードには、第1極室40Aで電解水素水を生成する「水素水生成モード」と、循環水路706を循環する熱水で電解槽4等を殺菌する「殺菌モード」が含まれる。 The control means 6 (see FIG. 2) controls the polarities of the first feeding body 41 and the second feeding body 42 according to the operation mode of the electrolyzed water generating device 1. The operation modes of the electrolyzed water generator 1 include a "hydrogen water generation mode" in which electrolytic hydrogen water is generated in the first electrode chamber 40A and a "sterilization mode" in which the electrolytic cell 4 and the like are sterilized with hot water circulating in the circulating water channel 706. Is included.

図6は、水素水生成モードでの水素水サーバー600の動作を示している。同図では、水が満たされている構成及び水路が薄いハッチングで表示されている。また、図7は、殺菌モードでの水素水サーバー600の動作を示している。同図では、熱水が満たされている構成及び水路が薄いハッチングで表示されている。 FIG. 6 shows the operation of the hydrogen water server 600 in the hydrogen water generation mode. In the figure, the structure filled with water and the channel are indicated by thin hatching. Further, FIG. 7 shows the operation of the hydrogen water server 600 in the sterilization mode. In the figure, the configuration filled with hot water and the channel are indicated by thin hatching.

電解水生成装置1は、加熱されていない水が電解槽4に供給されたとき、水素水生成モードで動作し、加熱された熱水が電解槽4に供給されたとき、殺菌モードで動作する。電解槽4に供給された水が加熱されているか否かについては、例えば、制御手段6がヒーター603の動作を司ることにより、判断されうる。 The electrolyzed water generator 1 operates in the hydrogen water generation mode when unheated water is supplied to the electrolytic cell 4, and operates in the sterilization mode when the heated hot water is supplied to the electrolytic cell 4. .. Whether or not the water supplied to the electrolytic cell 4 is heated can be determined, for example, by the control means 6 controlling the operation of the heater 603.

図6に示されるように、加熱されていない水が電解槽4の第1極室40A及び第2極室40Bに供給されたとき、制御手段6は、第1給電体41を陰極にすると共に前記第2給電体を陽極として、電解電流Iの制御を行なう。これにより、飲用に適する電解水素水が、第1極室40Aで生成される。なお、水素水生成モードでは、絞り弁704によって第2極室40Bに供給される水が制限されるので、第2極室40Bで生成される電解酸素水がタンク602に戻ることが抑制される。これにより、タンク602内の電解水の溶存水素濃度が効率よく高められる。 As shown in FIG. 6, when unheated water is supplied to the first pole chamber 40A and the second pole chamber 40B of the electrolytic cell 4, the control means 6 uses the first feeding body 41 as a cathode and serves as a cathode. The electrolytic current I is controlled by using the second feeding body as an anode. As a result, drinking electrolytic hydrogen water is produced in the first pole chamber 40A. In the hydrogen water generation mode, the throttle valve 704 limits the water supplied to the second pole chamber 40B, so that the electrolytic oxygen water generated in the second pole chamber 40B is suppressed from returning to the tank 602. .. As a result, the dissolved hydrogen concentration of the electrolyzed water in the tank 602 can be efficiently increased.

一方、図7に示されるように、加熱された熱水が電解槽4の第1極室40A及び第2極室40Bに供給されたとき、制御手段6は、第1給電体41を陽極にすると共に前記第2給電体を陰極として電解電流Iの制御を行なう。上記熱水は、電解槽4等を殺菌するために電解槽4に供給される。このとき、絞り弁704は開放され、第2極室40Bにも熱水が供給される。すなわち、熱水が循環水路706を介してヒーター603、電解槽4、絞り弁704を循環することにより、水路701、702、703、電解槽4及び絞り弁704等が熱水によって殺菌される。さらに、本発明では、熱水による水素水サーバー600内の殺菌と同時に、各給電体41、42の極性を反転させて電解槽4内の水を電気分解することにより、第1給電体41の表面等に付着したスケールを除去できる。 On the other hand, as shown in FIG. 7, when the heated hot water is supplied to the first pole chamber 40A and the second pole chamber 40B of the electrolytic cell 4, the control means 6 uses the first feeding body 41 as an anode. At the same time, the electrolytic current I is controlled by using the second feeding body as a cathode. The hot water is supplied to the electrolytic cell 4 in order to sterilize the electrolytic cell 4 and the like. At this time, the throttle valve 704 is opened, and hot water is also supplied to the second electrode chamber 40B. That is, the hot water circulates through the heater 603, the electrolytic cell 4, and the throttle valve 704 via the circulation water channel 706, so that the water channels 701, 702, 703, the electrolytic cell 4, the throttle valve 704, and the like are sterilized by the hot water. Further, in the present invention, at the same time as sterilizing the inside of the hydrogen water server 600 with hot water, the polarities of the feeding bodies 41 and 42 are reversed to electrolyze the water in the electrolytic cell 4, thereby causing the first feeding body 41 to be electrolyzed. The scale adhering to the surface etc. can be removed.

以上、本実施形態の電解水生成装置1等が詳細に説明されたが、本発明は上記の具体的な実施形態に限定されることなく種々の態様に変更して実施される。すなわち、電解水生成装置1は、少なくとも、第1給電体41が配された第1極室40Aと第2給電体42が配された第2極室40Bとが隔膜43によって区分された電解槽4と、第1給電体41及び第2給電体42に電気分解のための電流を供給する電源部5と、第1給電体41及び第2給電体42の極性を制御する制御手段6とを備え、制御手段6は、加熱されていない水が電解槽4に供給されたとき、第1給電体41を陰極にすると共に前記第2給電体を陽極とし、加熱された熱水が電解槽4に供給されたとき、第1給電体41を陽極にすると共に前記第2給電体を陰極とするように構成されていればよい。 Although the electrolyzed water generator 1 and the like of the present embodiment have been described in detail above, the present invention is not limited to the above-mentioned specific embodiment, but is modified to various embodiments. That is, in the electrolyzed water generator 1, at least the first electrode chamber 40A in which the first feeding body 41 is arranged and the second electrode chamber 40B in which the second feeding body 42 is arranged are separated by an electrolytic cell 43. 4, a power supply unit 5 that supplies a current for electrolysis to the first power supply body 41 and the second power supply body 42, and a control means 6 that controls the polarity of the first power supply body 41 and the second power supply body 42. When unheated water is supplied to the electrolytic cell 4, the control means 6 uses the first feeding body 41 as a cathode and the second feeding body as an anode, and the heated hot water is used as the electrolytic cell 4. The first feeding body 41 may be used as an anode and the second feeding body may be used as a cathode.

1 電解水生成装置
4 電解槽
5 電源部
6 制御手段
7 出水管
40A 第1極室
40B 第2極室
41 第1給電体
42 第2給電体
43 隔膜
100 製造装置
200 前処理装置
250 水処理装置
300 後処理装置
506 循環水路
600 水素水サーバー
602 タンク
603 ヒーター
706 循環水路
1 Electrolyzed water generator 4 Electrolytic cell 5 Power supply unit 6 Control means 7 Water discharge pipe 40A 1st pole chamber 40B 2nd pole chamber 41 1st feeding body 42 2nd feeding body 43 Diaphragm 100 Manufacturing device 200 Pretreatment device 250 Water treatment device 300 Aftertreatment device 506 Circulation channel 600 Hydrogen water server 602 Tank 603 Heater 706 Circulation channel

Claims (4)

水を電気分解して電解水素水を生成する電解水生成装置と、熱水を生成し、前記電解水生成装置に供給する前処理装置とを備えた水処理装置であって、
前記電解水生成装置は、
第1給電体が配された第1極室と第2給電体が配された第2極室とが隔膜によって区分された電解槽と、前記第1給電体及び前記第2給電体に電気分解のための電流を供給する電源部と、前記第1給電体及び前記第2給電体の極性を制御する制御手段を備え、
前記制御手段は、
前記前処理装置から入力される電気信号に基づいて、前記電解槽に供給された水が加熱されているか否かを判断し、
加熱されていない水が前記電解槽に供給されたとき、前記第1給電体を陰極にすると共に前記第2給電体を陽極とし、
加熱された熱水が前記電解槽に供給されたとき、前記第1給電体を陽極にすると共に前記第2給電体を陰極とすることを特徴とする水処理装置
A water treatment device including an electrolyzed water generator that electrolyzes water to generate electrolyzed hydrogen water and a pretreatment device that generates hot water and supplies it to the electrolyzed water generator .
The electrolyzed water generator
An electrolytic cell in which a first pole chamber in which a first feeding body is arranged and a second pole chamber in which a second feeding body is arranged are separated by a diaphragm, and electrolysis is performed in the first feeding body and the second feeding body. A power supply unit for supplying a current for the above, and a control means for controlling the polarities of the first feeding body and the second feeding body are provided.
The control means
Based on the electric signal input from the pretreatment device, it is determined whether or not the water supplied to the electrolytic cell is heated.
When unheated water was supplied to the electrolytic cell, the first feeding body was used as a cathode and the second feeding body was used as an anode.
A water treatment apparatus characterized in that when heated hot water is supplied to the electrolytic cell, the first feeding body serves as an anode and the second feeding body serves as a cathode.
請求項1記載の前記水処理装置を備え、
前記前処理装置は、原水を軟水化して前記電解水生成装置に供給可能であることを特徴とする透析液調製用水の製造装置。
The water treatment apparatus according to claim 1 is provided.
The pretreatment apparatus is an apparatus for producing dialysate preparation water, which can soften raw water and supply it to the electrolyzed water generating apparatus.
前記電解水素水を浄化する後処理装置と、前記熱水を前記前処理装置、前記電解水生成装置及び前記後処理装置の間で循環させる循環水路とをさらに備える請求項2記載の透析液調製用水の製造装置。The dialysate preparation according to claim 2, further comprising a post-treatment device for purifying the electrolyzed hydrogen water and a circulating water channel for circulating the hot water between the pre-treatment device, the electrolyzed water generating device and the post-treatment device. Water production equipment. 請求項1記載の前記水処理装置を備えた水素水サーバーであって、 A hydrogen water server provided with the water treatment apparatus according to claim 1.
前記前処理装置は、 The pretreatment device is
前記電解水素水を貯えるタンクと With the tank that stores the electrolyzed hydrogen water
前記タンク内の水を加熱するヒーターと、 A heater that heats the water in the tank and
前記熱水を前記タンク及び前記電解水生成装置の間で循環させる循環水路とをさらに備え、 Further provided with a circulating water channel for circulating the hot water between the tank and the electrolyzed water generator.
前記循環水路は、前記電解槽の上流側で前記第1極室と接続される第1水路と、前記電解槽の上流側で前記第2極室と接続される第2水路とを含み、前記第2水路には、前記第2極室に供給される水を制限するための絞り弁が設けられ、 The circulation water channel includes a first water channel connected to the first pole chamber on the upstream side of the electrolytic cell and a second water channel connected to the second pole chamber on the upstream side of the electrolytic cell. The second water channel is provided with a throttle valve for limiting the water supplied to the second pole chamber.
加熱されていない水が前記電解槽に供給されたとき、前記絞り弁が前記第2極室に供給される水を制限し、 When unheated water is supplied to the electrolytic cell, the throttle valve limits the water supplied to the second pole chamber.
加熱された前記熱水が前記電解槽に供給されたとき、前記絞り弁は開放されることを特徴とする水素水サーバー。 A hydrogen water server characterized in that the throttle valve is opened when the heated hot water is supplied to the electrolytic cell.
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