專利名稱：電解水及電解水生成裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電解水所生成的高堿性電解水以及其電解水生成裝置。
背景技術(shù)：
在電解水生成裝置中，有連接到自來水等給水設(shè)備上并以流水狀態(tài)進(jìn)行電解生成酸性水或堿性水的流水式和不連接到給水設(shè)備上的簡單、低成本結(jié)構(gòu)的不流動狀態(tài)進(jìn)行電解水的間歇式兩種形式。雖然用流水式裝置有能馬上得到電解水的優(yōu)點，但是，在兼得具有氧化性的強(qiáng)酸性水及具有還原性的強(qiáng)堿性水的情況下，需要大型的電極并需要大功率，同時需要復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，并使裝置總體成本提高。另一方面，用間歇式裝置，雖然以間斷形式用于電解可能需要較長時間，但是其結(jié)構(gòu)簡單并具有容易得到上述酸性水及堿性水的特點。
利用以往這種電解所生成的pH值高的堿性水被認(rèn)為洗滌能力優(yōu)越，如特開平2000—282094號公報中所報導(dǎo)的洗滌水。這種洗滌水是由堿性電解水所調(diào)整的脫脂洗滌水，洗滌水中的鈉離子濃度＋鉀離子濃度為0.2mmol/L以上、5mmol/L以下，氯離子濃度為1mmol/L以下，pH值為9以上12以下，特別是當(dāng)用于洗滌鐵、鋼、銅、黃銅等的金屬或塑料、陶瓷等時，能剝離附著在表面上的油分，沒有對金屬等的腐蝕或使表面變差，也看不到象有機(jī)溶劑那樣對人體的不良影響。
但是，當(dāng)把它用于洗滌普通的污物，例如附著在廚房墻面上的油污、或附著在玻璃或家俱上的油煙等時，則在上述已有例表示的條件下由于鈉離子或鉀離子少并且作為總體pH值低，所以還不具備充分洗滌能力的條件。按本發(fā)明者進(jìn)行的洗滌附著在瓷磚上的油污的洗滌性能的實驗結(jié)果看，在pH為11.5以下沒有充分的洗滌能力，另外，當(dāng)鈉離子濃度不足150ppm(6.5mmol/L)時，即使pH為11.5以下也同時得不到充分的洗滌效果。并且，為了生成已有例那樣的氯離子濃度低的電解水，或在所使用的被電解的水中用離子變換水，或把所添加的食鹽的濃度降低到需要量以下，并且必須進(jìn)行流水式電解。在降低食鹽濃度的流水式電解中，容易生成pH值為8—10的電解水，而要生成洗滌性能高的pH為11到13的堿性水，則需要在電極加高壓并充大電流。因此，也存在不得不使裝置變大的問題。
作為這樣的電解水生成裝置，在流水式裝置中有特開平11—123381號公報中所報導(dǎo)的作為能高效生成電解水的例子，如圖13所示，這種電解水生成裝置，在電解槽1中設(shè)置陰極室2、中間室3和陽極室4等3個室，在其陰極室2與中間室3以及陽極室4與中間室3用隔膜7和隔膜8隔離，在陰極室2設(shè)置陰極5，在陰極室4陽極6，并把各電極5、6連接到直流電源裝置上。另外，9為供給原料水的原料水給水道，16為排水道。12為通過電解離子水供給道11供給在陰極室2所生成的電解離子水并儲存的儲存槽，并構(gòu)成通過電解離子水循環(huán)道10由循環(huán)泵13向電解槽1的陰極室2循環(huán)供給的結(jié)構(gòu)。然后，當(dāng)儲存槽12內(nèi)的電解離子水達(dá)到要求的pH和氧化還原電位時，打開閥14通過電解離子水排出道15得到電解離子水。
但是，在上述特開平11—123381號公報中所公開的以往的結(jié)構(gòu)中，必須連續(xù)地向陰極室4及中間室3供給含電解質(zhì)的水溶液，當(dāng)進(jìn)行實用時，則如圖14所示的特開平11—179359號公報中所公開的那樣，作為總體裝置成大型并復(fù)雜的結(jié)構(gòu)，而遠(yuǎn)不是設(shè)置在家庭或辦公室等，并且使用方便的情況。
另外，即使在流水式中也有象特開平10—472號公報所報導(dǎo)的作為簡單結(jié)構(gòu)的裝置。這種電解水生成裝置構(gòu)成如圖15所示的結(jié)構(gòu)，即相對通入自來水或井水等原料水的電解槽21的內(nèi)部設(shè)置電極板22、23，向該電解槽21的內(nèi)部由泵25添加鹽水24。
另外，26為隔膜，27為原料水給水管，28為第1排水管，29為第2排水管，30為正反電壓切換器，31為直流電源。
在這種結(jié)構(gòu)中，通過從原料水供給管27把原料水流入到電解槽21，同時在陽極板22附近添加為電解質(zhì)的鹽水(NaCl)，具有降低原料水的電阻、使電解時的電壓降低并高效地使電解穩(wěn)定的作用，和具有生成通過電解的陽極板22的反應(yīng)由鹽水氯離子生成氯氣并且通過將該氯氣溶解在原料水中高效地生成具有殺菌能力的次氯酸(HClO)的作用。
但是，在特開平10—472號公報中，若不能按原料水的流量比例調(diào)整食鹽的添加量，則不可能生成原料水的鹽分濃度變化穩(wěn)定的電解水。因此，需要精確地控制原料水的流量調(diào)整和控制食鹽的添加量。
另外，隔膜附近主要由于原料水流動，所以形成鹽水的濃度不變高，鹽水中的鈉離子不容易向陰極板23側(cè)移動的結(jié)構(gòu)。這就形成了如下結(jié)構(gòu)，即，提高陰極水的pH對提高鈉離子濃度難起作用。因此，不適于將該陰極水作洗滌水利用。
并且，在生成該次氯酸(HClO)時，所產(chǎn)生的氯氣的強(qiáng)氧化作用，也有或腐蝕金屬表面等，或產(chǎn)生刺激氣味給使用者造成不適感等問題。
特開平9—329570號公報中公開了一種作為以往的有害氣體處理裝置。這種有害氣體處理裝置如圖16所示，具有用吸入泵34把在陽極32周圍所產(chǎn)生的氯氣與電解液33同時送到有害氣體凈化部件35進(jìn)行處理的結(jié)構(gòu)。另外，從電解液33的液面所放出的氯氣通過排氣風(fēng)扇36被送到氯氣吸附部件37進(jìn)行處理的結(jié)構(gòu)。并且可以在這些有害氣體凈化部件35及氯氣吸附部件37上使用催化劑或活性炭。另外，該裝置中，38為電解槽，39為陰極，40為直流電源，41為控制裝置。
但是，在上述特開平9—329570號公報中所公開的以往的結(jié)構(gòu)中，如不驅(qū)動吸入泵及排風(fēng)扇，則不能進(jìn)行充分地有害氣體的處理，這些驅(qū)動部不但結(jié)構(gòu)復(fù)雜，而且由于需要耐氯氣的結(jié)構(gòu)，因此價格高昂。另外，催化劑或活性炭的壽命短，必須定期更換，不能任意使用。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了解決上述問題，其目的是提供一種洗滌能力優(yōu)良的安全的電解水和生成這種電解水并能簡單地設(shè)置在家庭或辦公室等使用的電解水生成裝置。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的電解水生成裝置，具有電解槽、電解質(zhì)供給機(jī)構(gòu)和控制機(jī)構(gòu)；所述電解槽，在陽極和陰極之間設(shè)置透過離子性的隔膜，并通過該隔膜形成陽極室和陰極室；所述電解質(zhì)供給機(jī)構(gòu)，把被電解的水供給所述陽極室及所述陰極室，并且至少向所述陽極室供給比在同陽極室適于電解的濃度高濃度的電解質(zhì)；所述控制機(jī)構(gòu)在所述陽極和陰極上施加電壓，并電解被電解的水；并被構(gòu)成為在把供給所述陽極室內(nèi)的高濃度的電解質(zhì)滯留在同陽極室的底部的狀態(tài)下，在所述的陽極室內(nèi)使其一部分循環(huán)，同時使之與被電解的水混合進(jìn)行電解時，在所述陰極室所生成的電解水的pH11.5—12.5的堿性水的狀態(tài)停止電解。
按上述本發(fā)明，電解被電解的水時，被滯留到陽極室的底部的電解質(zhì)，通過隨著電解的陽極室內(nèi)的循環(huán)流被吸引到陽極和隔膜間，并通過透過離子性的隔膜使鈉離子及鉀離子等陽離子主要向陰極移動。然后，在所述陰極室生成pH11.5—12.5的堿性電解水，控制機(jī)構(gòu)停止向所述陽極和陰極之間通電。這樣所生成的pH11.5—12.5的電解水為具有對油脂的皂化或乳化作用以及對蛋白質(zhì)的水解作用，并且作為家俱或住宅建材表面等的洗滌液是具有可利用的優(yōu)良性洗滌能力的安全的電解水。
更詳細(xì)地說，本發(fā)明的電解水，是通過電解所生成的電解水，其pH為11.5—12.5，并且氯離子濃度為50—2000ppm的堿性水。這種堿性水的pH為11.5以上，因此具有顯著的對油脂的皂化或乳化作用以及對蛋白質(zhì)的水解作用，同時，由OH離子的向污染的浸透作用及剝離作用強(qiáng)并且洗滌能力優(yōu)越的水。另外，如pH為12.5以下程度，則對皮膚及粘膜不造成刺激，所以是安全的。并且，在實用時能把被認(rèn)為妨礙所述剝離作用的氯離子控制在低水平，容易得到穩(wěn)定的洗滌能力。
本發(fā)明的第2種電解水，是通過電解所生成的電解水，其pH為11.5—12.5，并且鈉離子濃度為150—700ppm堿性水，由于適當(dāng)?shù)卦黾訉λ鲇椭脑砘蛉榛饔靡约皩Φ鞍踪|(zhì)的水解作用強(qiáng)的鈉離子，所以更加提高洗滌能力。
本發(fā)明的第3種電解水，是通過電解所生成的電解水，其pH為11.5—12.5，并且鈉離子或鉀離子濃度與氯離子濃度的比例為0.5以上的堿性水，由于作為提高洗滌能力主要因素的鈉離子或鉀離子與作為主要妨礙洗滌能力的氯離子的比例為0.5以上，所以能充分地發(fā)揮洗滌能力。
本發(fā)明第4種電解水，是通過使上述第3種電解水的氯離子濃度為2000ppm以下的堿性水，由于能把被認(rèn)為妨礙所述剝離作用的氯離子控制較低，比把作為提高洗滌能力主要因素的鈉離子或鉀離子的構(gòu)成比例為0.5以上更能得到高洗滌能力。
本發(fā)明第5種電解水，是通過把上述第3種電解水的鈉離子或鉀離子濃度為150—700pmm的堿性水，適當(dāng)?shù)卦O(shè)定被認(rèn)為對油脂的皂化或乳化作用以及對蛋白質(zhì)的水解作用強(qiáng)的鈉離子或鉀離子，并通過控制氯離子的構(gòu)成比低能更穩(wěn)定地得到高的洗滌能力。
本發(fā)明的第1種電解水生成裝置，被構(gòu)成為具有在陽極和陰極之間設(shè)置透過離子性的隔膜并通過該隔膜形成陽極室和陰極室的電解槽、向所述陽極室及陰極室供給被電解的水的給水口、至少向陽極室供給比在同陽極室進(jìn)行電解適當(dāng)濃度高濃度的電解質(zhì)的電解質(zhì)供給機(jī)構(gòu)、和在所述陽極和陰極施加電壓進(jìn)行電解水的控制機(jī)構(gòu)，在以把向所述陽極室內(nèi)供給的高濃度的電解質(zhì)滯留在同陽極室的底部的狀態(tài)下，在所述陽極室內(nèi)使其一部分循環(huán)，同時與電解的水混合進(jìn)行電解的結(jié)構(gòu)。
按上述本發(fā)明的電解水生成裝置，由于在供給到陽極室內(nèi)的被電解的水中供給高濃度的電解質(zhì)，所以通過比重差電解質(zhì)滯留在陽極室的底部。另一方面，當(dāng)開始電解時，由于隨著在陽極表面產(chǎn)生的氧和氯氣等電解氣體的上升造成的對流作用，在陽極室發(fā)生循環(huán)流。在陽極室底部所滯留的電解質(zhì)，隨著該循環(huán)流引起其一部分與被電解的水混合，同時流過陽極和隔膜之間。因此，保持陽極與隔膜之間的電解質(zhì)濃度比陽極室總體的濃度高，并且即使電解質(zhì)添加量少，在陰極室短期內(nèi)也能生成pH值高的堿性水。即，當(dāng)在陽/陰極間施加電壓時，則在混合電解質(zhì)的被電解的水中所含的離子通過電吸引力通過隔膜使與電極相反極性的離子移動。因此，導(dǎo)入到陽極室的例如鈉離子或鉀離子等陽離子馬上經(jīng)過隔膜向陰極室移動。另外，氯離子等的陰離子，由于被吸引到陽極，所以向陰極室的移動被限于最小的程度。而且，如上述本發(fā)明第1—5種電解水中所說明那樣，這樣的電解水具有優(yōu)越的洗滌能力。
另外，在把高濃度的電解質(zhì)滯留在陽極室的底部時，使其一部分在所述陽極室內(nèi)循環(huán)，同時與被電解的水混合，進(jìn)行電解，所以在陽極與隔膜之間所流動的電解質(zhì)濃度在電解剛開始濃度最高，隨著被電解的水與電解質(zhì)的混合，在電解結(jié)束被均勻化并被釋。這種電解質(zhì)的電解作用，例如在電解質(zhì)中使用食鹽等的氯化物時，通過氯離子的陽極反應(yīng)產(chǎn)生氯氣，而且食鹽的濃度越高，產(chǎn)生的氯氣越多。而且，當(dāng)電解水的pH高時氯氣溶入電解水中以次氯酸的形式被保持，使氯氣難于向大氣散發(fā)，但是當(dāng)pH降低時，作為氯氣直接開始向大氣散發(fā)。按本發(fā)明，雖然陽極室內(nèi)的電解水的pH不斷地降低，但是在pH高的電解初期的電解質(zhì)以高濃度進(jìn)行電解，隨著pH的降低，由于被混合使電解質(zhì)濃度降低，所以能抑制電解中氯氣等的有害氣體的產(chǎn)生。
本發(fā)明的第2種電解水生成裝置，具有在陽極及陰極之間設(shè)置透過離子性的隔膜并通過該隔膜形成陽極室和陰極室的電解槽、向所述陽極室供給電解質(zhì)的電解質(zhì)供給機(jī)構(gòu)、取出在所述陰極室所生成的陰極水的排出機(jī)構(gòu)、接受從所述排出機(jī)構(gòu)的水的電解水容器、和在所述陽極和陽極施加電壓電解被電解的水并在電解結(jié)束后驅(qū)動排出機(jī)構(gòu)把陰極水儲入到電解水容器的控制機(jī)構(gòu)，在構(gòu)成電解水生成裝置的主體中裝入所述各種機(jī)構(gòu)，同時可從所述主體中取出所述電解水容器并可安裝噴霧機(jī)構(gòu)。
按上述本發(fā)明的第2種電解水生成裝置，由于在陰極所生成的電解水在電解結(jié)束后儲存到電解水容器中，所以電解后，沒有通過隔膜陽極水混入到陰極水，使pH降低并使氯離子濃度上升，能保持高的洗滌能力。
另外，由于能使電解水容器從主體取出，所以在家庭或辦公室使用方便。而且，這種電解水容器可以安裝構(gòu)成噴霧機(jī)構(gòu)，所以能均勻少量地在家俱等的洗滌面上噴涂電解水，因此不必噴洗滌面過多電解水能高效地進(jìn)行洗滌。
本發(fā)明的第3種電解水生成裝置，是生成在上述第1—5種電解水的上述第1種電解水生成裝置。
通過在上述第1種電解水生成裝置，能以簡單的構(gòu)成安全地生成上述第1—5種所示的洗滌性能高的電解水。
本發(fā)明的第4種電解水生成裝置，其在第1種電解水生成裝置中的控制機(jī)構(gòu)是判斷控制使在向陽極與陰極之間的通電開始到通電停止的通電時間陽極室的被電解的水成pH11.5—12.5的堿性水的裝置。
于是，特別是由于不需要pH傳感器，所以結(jié)構(gòu)簡單且廉價，并且不受pH傳感器的特性變化影響，也沒有維修pH傳感器等的麻煩，可長期穩(wěn)定地使用。
本發(fā)明第5種電解水生成裝置，在上述第1種電解水生成裝置中的電解質(zhì)供給機(jī)構(gòu)由裝有比適于在陽極室進(jìn)行電解的濃度高濃度的電解質(zhì)的電解質(zhì)罐和向陽極室供給所述高濃度的電解質(zhì)的供給機(jī)構(gòu)所構(gòu)成。
于是，通過供給機(jī)構(gòu)把電解質(zhì)罐中的電解質(zhì)至少供給陽極室的被電解的水中，所以不用通過手工操作制作食鹽水等，并由于電解質(zhì)濃度也穩(wěn)定，所以能高精度地得到所希望pH值及離子濃度的電解生成水。
本發(fā)明第6種電解水生成裝置，在上述第1種電解水生成裝置中的電解質(zhì)供給機(jī)構(gòu)被構(gòu)成為沒有把電解槽的被電解的水供給到電解質(zhì)罐的供給機(jī)構(gòu)，用所述供給機(jī)構(gòu)的供給壓力下把電解質(zhì)罐的電解溶液供給到所述電解槽。
于是，取出電解槽的被電解的水并把從電解質(zhì)罐的電解質(zhì)溶液供給到電解槽，所以電解槽內(nèi)的水量沒有變化，并且不發(fā)生水壓或水位的變動。另外，由于供給機(jī)構(gòu)只輸送被電解的水，所以不產(chǎn)生對由電解質(zhì)溶液的供給機(jī)構(gòu)的材料變差等的影響。
本發(fā)明的第7種電解水生成裝置，把與上述第6種電解水生成裝置中的電解槽的電解質(zhì)罐的連接口設(shè)置在比電解質(zhì)罐的液面的上方。
于是，由于連接口設(shè)置在比電解質(zhì)罐的液面的上方，所以由于水位差電解質(zhì)溶液在不需要時不流向電解槽內(nèi)。即，當(dāng)連接口設(shè)置在比電解質(zhì)罐液面的下方時，由于水位差電解質(zhì)溶液經(jīng)常向電解槽內(nèi)流入，不能把電解時的電解質(zhì)濃度保持在恒定值，變得不到所希望的pH值，同時產(chǎn)生消耗不必要的電解質(zhì)的情況，但是按上述構(gòu)成則能防止這些缺點。
本發(fā)明的第8種電解水生成裝置，分別大致相同高度地配設(shè)與上述第7種電解水生成裝置中的電解槽的電解質(zhì)罐的連接口和與電解槽的供給機(jī)構(gòu)的連接口。
這樣，在電解槽內(nèi)的被電解的水沒有時，通過大致相同高度地設(shè)置決定在電解槽與電解質(zhì)罐之間的流路的水位差的上述2個連接口，在不需要電解質(zhì)溶液時，不向電解槽內(nèi)流入。其結(jié)果，經(jīng)常能高精度地從與電解槽的電解質(zhì)罐的連接口向電解槽供給所希望濃度的電解質(zhì)溶液，并能得到穩(wěn)定的pH值及離子濃度。
本發(fā)明的第9種電解水生成裝置，在上述第5—8種任一電解水生成裝置中的電解質(zhì)罐與電解槽之間設(shè)置防止被電解的水倒流的單向閥。
于是，通過設(shè)置單向閥向電解槽給水時，能防止向電解質(zhì)罐側(cè)的原料水的倒流，防止由于被電解的水倒流稀釋電解質(zhì)溶液。其結(jié)果，能經(jīng)常并高精度地從與電解質(zhì)罐的連接口向電解槽供給所希望濃度的電解質(zhì)溶液，并能得到穩(wěn)定的pH值及離子濃度。
本發(fā)明的第10種電解水生成裝置，在上述第6—8種任一電解水生成裝置中的電解質(zhì)罐與供給機(jī)構(gòu)之間設(shè)置防止被電解的水倒流的單向閥。
于是，通過設(shè)置這樣的單向閥，能防止電解質(zhì)罐的電解質(zhì)溶液向供給機(jī)構(gòu)倒流，沒有由電解質(zhì)溶液對供給機(jī)構(gòu)的腐蝕及材料劣化等的影響。
本發(fā)明的第11種電解水生成裝置，在上述第5—8種任一電解水生成裝置中的電解罐的至少一部分由透明或半透明的容器制成使能看到并確認(rèn)其內(nèi)部，并貯存固體電解質(zhì)。
于是，由于能由目視確認(rèn)電解罐內(nèi)部、所以能簡單地確認(rèn)固體電解質(zhì)的有無或殘存量，能實現(xiàn)簡單方便的電解水生成裝置。
另外，不需要電解質(zhì)殘余量傳感器、殘余量檢測電路等復(fù)雜結(jié)構(gòu)和控制，不僅能實現(xiàn)簡單并且廉價結(jié)構(gòu)，而且由于能減少產(chǎn)生故障元件，所以能得到可靠度高的電解水生成裝置。
本發(fā)明的第12種電解水生成裝置，在上述第1或2種電解水生成裝置中的電解質(zhì)為含有鈉或鉀的電解質(zhì)。
于是，通過鈉離子或鉀離子的擴(kuò)散，起到均勻離子濃度的作用，使陽極、陰極間電流容易通過，能在短時間高效地得到pH值高的堿性水。按實驗結(jié)果，以1.5A電解500CC水10分鐘能得到pH12的堿性水。這種還原能力強(qiáng)的堿性水具有對油脂的皂化或乳化作用以及對蛋白質(zhì)的水解作用，去掉家俱或住宅建材、電氣制品等的表面污垢的洗滌能力高，并且能利用作為對手等的皮膚也安全的洗滌水。
本發(fā)明的第13種電解水生成裝置，在上述第1種或第2種電解水生成裝置中的電解質(zhì)，由食鹽、氨基酸鹽、谷氨酸鹽、維生素鹽、抗壞血酸鹽、有機(jī)酸鹽、核酸鹽等至少一種構(gòu)成。
這樣，通過把食鹽作電解質(zhì)，普通人都容易得到，即使在家庭或辦公室也容易使用。
另外，通過把氨基酸鹽或谷氨酸鹽作電解質(zhì)，能夠使液體中所存在的氯離子極其微少，同時對人體使用也是安全性高的物質(zhì)，所以能保持安全性，同時又由于在電解時在陽極側(cè)所產(chǎn)生的氯氣量少，所以在電解時能抑制在陽極側(cè)產(chǎn)生氯氣。與此同時，由于在陽極室添加電解質(zhì)，所以在陽極側(cè)所生成的電解水不與陽極側(cè)所生成的電解水混合，并能抑制向陽極側(cè)混入有機(jī)物。因此，能抑制腐敗，并由于在使用后不殘留晶體，所以能節(jié)省第二次擦試的工夫，減輕使用中的不舒服的感覺。
并且，谷氨酸鹽作為調(diào)料的谷氨酸鈉在市場上能買到，普通人容易得到，即使在家庭或是辦公室都容易使用。
另外，通過把維生素鹽或抗壞血酸鹽作為電解質(zhì)，在液體中所存在的氯離子極少，在電解時，在陽極側(cè)所產(chǎn)生的氯氣量變少，同時，即使產(chǎn)生氯氣也能夠除去氯氣，所以能把氣氛中的氯氣濃度保持在低水平，并能進(jìn)行愉快地電解。
另外，通過把有機(jī)酸鹽或核酸鹽作電解質(zhì)，能使在液體中存在的氯離子變得極少，在電解時，在陽極側(cè)產(chǎn)生的氯氣量少，并能有效地除去氯氣。并且，能把進(jìn)行電解的氣氛中的氯氣濃度保持在低水平，進(jìn)行愉快地電解。
并且，有機(jī)酸為具有羧酸的弱電解質(zhì)，所以與把食鹽用作電解質(zhì)的情況相比，在陽極室的被電解的水的pH不變低。因此，難于產(chǎn)生氯氣。
另外，通過微生物也能分解含核鹽的溶液，所生成的物質(zhì)幾乎都是氨基酸，所以安全性高。
本發(fā)明的第14種電解水生成裝置，把在第1種或第2種電解質(zhì)水生成裝置中的隔膜作成陽離子交換膜。
這樣，通過把隔膜作成陽離子變換膜，能防止使鈉離子或鉀離子等陽離子從陽極室向陰極室移動并且氯離子等的陰離子向陰極室移動，所以能高效地得到上述本發(fā)明的第1—5種電解水。
本發(fā)明的第15種電解水生成裝置，把上述第1或2種電解水生裝置中的陰極室作成比陽極室大的內(nèi)容積。
這樣，主體尺寸不變大，并能多收集作為洗滌水使用的陰極室的堿性水。另外，在排出陽極室的酸性水時，能減少排水容量。
本發(fā)明的第16種電解水生成裝置，把在第1或第2種電解水生成裝置中的電解槽的至少一部分作成透明或半透明的容器使從電解水生成裝置的外部能看到并確認(rèn)其內(nèi)部情況。
這樣，在外部可容易確認(rèn)電解槽中的水量或水位、電解的情況、電極等的水垢附著情況等。因此，例如，不必特別需要檢測電解槽水位的水位傳感器或檢測電路等，能簡化并廉價構(gòu)成裝置。另外，不用打開電解槽上方的蓋從側(cè)面就能確認(rèn)水垢附著情況，所以能更容易有把握地?fù)挝沼脵幟仕岬热芙庀礈旄街傅募尤霑r期等，并能更容易保持其性能。
本發(fā)明的第17種電解水生成裝置，使在上述第1或2種電解水生成裝置中的被電解的水的陽極室的水位與陰極室的水位相同或高出。
這樣，能促進(jìn)從陽極室向陰極室的鈉離子或鉀離子等的陽離子的移動，所以在陰極室性有效地生成陽離子濃度高的pH值也高的堿性水。另外，能加速向陰極側(cè)的離子移動，所以使陽極與陰極間電解時的導(dǎo)電率降低，也能抑制低消耗功率。
本發(fā)明的第18種電解水生成裝置，在上述第1或2種電解不生成裝置中的電解槽底部形成滯留電解質(zhì)的電解質(zhì)滯留部并設(shè)置引導(dǎo)電解質(zhì)向隔膜與陽極的相對部的電解質(zhì)引導(dǎo)機(jī)構(gòu)。
這樣，能向電極與隔膜之間供給高濃度的電解質(zhì)溶液，所以用少的電解質(zhì)能得到高電解效率，并能以低功率進(jìn)行電解。
另外，由于能減少電解質(zhì)的消耗量，減少電解質(zhì)的補(bǔ)充次數(shù)及補(bǔ)給量，能方便地使用，并能經(jīng)濟(jì)地進(jìn)行電解。
本發(fā)明的第19種電解水生成裝置，在第18種電解水生成裝置中的電解質(zhì)滯留部構(gòu)成為使電解槽底部傾斜。
這樣，使在電解槽底部所滯留的高濃度的電解質(zhì)溶液沿傾斜面集積，通過把該電解質(zhì)溶液引導(dǎo)到陽極與隔膜的相對部，能實現(xiàn)有效的利用電解質(zhì)。
在本發(fā)明的第20種電解水生成裝置中，在上述第18種電解水生成裝置的電解質(zhì)引導(dǎo)機(jī)構(gòu)被構(gòu)成為陽極的下端在電解槽底部具有間隙，并使能進(jìn)入到電解質(zhì)滯留部。
這樣，由電解所產(chǎn)生氣體的上升造成的水對流能把在電解質(zhì)滯留部所滯留的高濃度的電解質(zhì)溶液引導(dǎo)到相對部，所以在相對部的食鹽濃度變高，提高電解效率，同時能抑制用于提高電極間的導(dǎo)電率的消耗的功率。
另外，由于陽極的下端不接觸到電解槽的底部，能從電極向外流入水，并能更能效地引起對流提高電解效率。
在本發(fā)明的第21種電解水生成裝置，在上述第1或第2電解水生成裝置中的排出機(jī)構(gòu)能取出在陰極室所生成的陰極水的一部分。
這樣，通過在電解槽殘留陰極水，使在電解中從陽極室所產(chǎn)生的氯氣等的有害氣體溶解到被殘留的陰極水中，或通過與陽極水混合被中和。
本發(fā)明的第22種電解水生成裝置，具有檢測電解水容器存在的容器檢測機(jī)構(gòu)，所述檢測機(jī)構(gòu)在不檢測容器時，限制電解動作并禁止驅(qū)動排出機(jī)構(gòu)。
這樣，通過容器檢測機(jī)構(gòu)，只在存在電解水容器時使電解動作，并且在電解結(jié)束后能自動排出在電解水容器中的堿性水。因此，能防止通過電解隔膜的酸性水與堿性水的浸透混入，并能防止pH值變差，同時在不存在容器時，能防止誤排出。
在本發(fā)明的第23種電解水生成裝置，在上述第1或第2種電解水生成裝置的構(gòu)成中，具有保持使由電解槽所產(chǎn)生的有害氣體溶解的液體的液體保持機(jī)構(gòu)，有害氣體被溶解吸收到液體保持機(jī)構(gòu)的液體中并能防止有害氣體向外部擴(kuò)散。
另外，由于溶解有害氣體的是液體，所以能簡單地更換，并以簡單的構(gòu)成能反復(fù)處理有害氣體。
在本發(fā)明的第24種電解水生成裝置，在上述第23種電解水生成裝置中的液體保持機(jī)構(gòu)被構(gòu)成為能使被電解的水保持在微細(xì)空隙中，使有害氣體接觸到所述被電解的水，由此，通過毛細(xì)管現(xiàn)象能平穩(wěn)地使液體浸透到微細(xì)空隙內(nèi)。另外，液體在液體保持機(jī)構(gòu)內(nèi)部以復(fù)雜的形狀被保持，所以其表面積特別地被擴(kuò)大，能有更大的與有害氣體的接觸面積，并能提高有害氣體向液體的溶解效率。
在本發(fā)明的第25種電解水生成裝置，通過用連續(xù)發(fā)泡體構(gòu)成上述第23種電解水生成裝置中的液體保持機(jī)構(gòu)，可立體地與多數(shù)孔間連通，在孔內(nèi)的液體與有害氣體的浸透性變好。另外，連續(xù)發(fā)泡體為海綿狀物，能以廉價的方法制得。
并且，通過用耐氯氣材料制成，能防止因有害氣體為氯氣的老化作用，保持液體保持性能，并能保持有害氣體的溶解性。
在本發(fā)明的第26種電解水生成裝置，通過裝卸自由地構(gòu)成在上述第23種電解水生生成裝置中的液體保持機(jī)構(gòu)，在液體保持機(jī)構(gòu)被污染或老化時容易取出洗滌，或進(jìn)行更換。
在本發(fā)明的第27種電解水生成裝置，在上述第1或2種電解水生成裝置中，具有混合在陰極室所生成的陰極水的一部分與在陽極室所生成的陽極水的混合機(jī)構(gòu)，通過使pH值低的陽極水與陰極水混合進(jìn)行中和，能抑制產(chǎn)生氯氣等的有害氣體，或由中和也能抑制腐蝕性，所以能防止金屬或不銹鋼制品被腐蝕。
在本發(fā)明的第28種電解水生成裝置，在上述第27種電解水生成裝置中的混合機(jī)構(gòu)用電解槽下方的混合槽與開關(guān)閥構(gòu)成，利用落差把陽極水和陽極水送到混合槽，并能在混合槽可靠地進(jìn)行混合。因此，能以簡單地結(jié)構(gòu)充分地進(jìn)行混合。
在本發(fā)明的第29種電解水生成裝置，在上述第28種電解水生成裝置中的混合槽能從電解水生成裝置主體自由地裝卸，并設(shè)置檢測該混合槽存在的混合槽檢測機(jī)構(gòu)，當(dāng)所述檢測機(jī)構(gòu)沒檢測混合槽時，限制開關(guān)的動作，所以能容易地從混合槽取出水使用，或倒掉。另外，在錯誤打開開關(guān)閥直接取出混合槽時，能防止電解水溢出。
本發(fā)明的第30種電解水生成裝置，在上述第28種電解水生成裝置中，具有檢測混合槽內(nèi)的水量的混合水檢測機(jī)構(gòu)，并根據(jù)混合水檢測機(jī)構(gòu)的檢測值控制開關(guān)閥，能防止在誤操作混合槽槽內(nèi)滿水狀態(tài)下再向混合槽注電解水而發(fā)生溢出。
本發(fā)明第31種電解水生成裝置，通過上述第28種電解水生成裝置的混合機(jī)構(gòu)，設(shè)定陰極水量使被混合水的pH為3—8的范圍，在陽極水中添加含食鹽等的氯離子的電解水進(jìn)行電解，則降低pH值，開始散發(fā)氯氣。當(dāng)該pH超過3時，顯著地降低氯氣的散發(fā)量，而當(dāng)pH為5以上時，則幾乎不散發(fā)氯氣。因此，如設(shè)定pH為3—8，則能抑制氯氣散發(fā)。
本發(fā)明的第32種電解水生成裝置，在上述第1種或2種電解水生成裝置中，使用取出一部分在陰極室所生成的陰極水后的殘留水和陽極水，在陽極和陰極施加反電位，并使陽極水的pH上升，能抑制從電解結(jié)束后的陽極水中的氯氣散發(fā)。另外，由于為了在洗滌等使用陰極水，用所取出后的殘留水能中和陽極水，所以不浪費。
本發(fā)明的第33種電解水生成裝置，在上述第32種電解水生成裝置中，施加反電位使陽極水的pH上升到3以上。因此，能可靠地抑制從陽極水中散發(fā)氯氣。
本發(fā)明的第34種電解水生成裝置，在上述第1或2種電解水生成裝置中具有開關(guān)電解槽的給水口的蓋和保持蓋關(guān)閉的蓋關(guān)閉保持機(jī)構(gòu)，所述蓋關(guān)閉保持機(jī)構(gòu)從開始電解保持規(guī)定時期的關(guān)閉，利用該蓋在電解中或電解結(jié)束后能防止從陽極水中所產(chǎn)生的氯氣散發(fā)。另外，通過蓋關(guān)閉機(jī)構(gòu)能防止因誤打開充滿氯氣的電解槽的蓋而給使用者帶來的不舒服的感覺。
本發(fā)明的第35種電解水生成裝置，在上述第34種電解水生成裝置中具有檢測開關(guān)蓋的蓋開關(guān)檢測機(jī)構(gòu)，根據(jù)所述蓋開關(guān)檢測機(jī)構(gòu)的檢測動作進(jìn)行電解，所以能防止開蓋直接進(jìn)行電解。
本發(fā)明的第36種電解水生成裝置，在上述第1或2種電解水生成裝置中具有檢測電解槽內(nèi)的電解質(zhì)濃度的電解質(zhì)檢測機(jī)構(gòu)，并根據(jù)所述電解質(zhì)檢測機(jī)構(gòu)的檢測值控制電解條件。并且，能檢測出電解質(zhì)濃度，所以能檢測電解質(zhì)供給機(jī)構(gòu)的故障或電解質(zhì)的供給不足。另外，即使在電解槽內(nèi)的被電解的水不足時，也能撐握電解質(zhì)濃度上升、或電解質(zhì)檢測機(jī)構(gòu)與被電解的水的接觸狀態(tài)的變化。因此，當(dāng)檢測到異常情況時，或中止電解，或通過電解質(zhì)濃度的大小調(diào)整電解時間及電解電流能生成穩(wěn)定的電解水。
本發(fā)明的第37種電解水生成裝置，在上述第36種電解水生成裝置中的電解質(zhì)檢測機(jī)構(gòu)的檢測值達(dá)到規(guī)定值前供給電解質(zhì)，能防止電解質(zhì)供給機(jī)構(gòu)和供給量不均，并能生成每次一定的電解水。
本發(fā)明的第38種電解水生成裝置，在上述第36種電解水生成裝置中的電解質(zhì)檢測機(jī)構(gòu)的檢測值為規(guī)定范圍內(nèi)時可以進(jìn)行電解，而當(dāng)判斷該檢測值偏離規(guī)定范圍時為任何異常時中止電解，并能在規(guī)定范圍內(nèi)進(jìn)行電解。因此，所生成的電解水能穩(wěn)定在規(guī)定范圍內(nèi)。
本發(fā)明的第39種電解水生成裝置，在上述第36種電解水生成裝置中的電解質(zhì)檢測機(jī)構(gòu)通過陽極與陰極間的電位或電流進(jìn)行檢測。該電極間的電位或電流與被電解的水的導(dǎo)電率相關(guān)，也與電解質(zhì)濃度和導(dǎo)電率相關(guān)。因此，從電極間的電位或電流能容易地檢測出電解質(zhì)濃度，所以能簡單地構(gòu)成兼用電極和電解質(zhì)檢測機(jī)構(gòu)。
本發(fā)明的第40種電解水生成裝置，在上述第1或2種電解水生成裝置中，具有檢測電解槽內(nèi)的被電解的水的水量的水量檢測機(jī)構(gòu)，根據(jù)水量檢測機(jī)構(gòu)的檢測值控制電解運轉(zhuǎn)。由此，通過檢測電解槽內(nèi)的水量調(diào)整電解質(zhì)的供給量或電解時間、電解電流，能生成與被電解的水量無關(guān)的一定的電解水。
本發(fā)明的第41種電解水生成裝置，如上述第40種電解水生成裝置中的水量檢測機(jī)構(gòu)的檢測值，偏離規(guī)定范圍，則禁止電解，能防止在忘加被電解的水或異常低水量的電解時電極或隔膜的老化，同時通過穩(wěn)定進(jìn)行電解時的水量，穩(wěn)定所生成的電解水的性質(zhì)。
本發(fā)明的第42種電解水生成裝置，在上述第1或2種電解水生成裝置中，當(dāng)向陽極和陰極的通電累積時間或通電次數(shù)超過規(guī)定時間或規(guī)定次數(shù)時進(jìn)行報警，在繼續(xù)電解時，自來水等的被電解的水中所含的水垢成分析出到電極或隔膜上，使電解性能變差。為了消除這種情況，通常使用檸檬酸進(jìn)行洗滌。因此，當(dāng)通電累積時間或通電次數(shù)超過規(guī)定時間或規(guī)定次數(shù)時通過報警可通知使用者在最適當(dāng)洗滌時間進(jìn)行上述洗滌。
本發(fā)明的第43種電解水生成裝置，在上述第42種電解水生成裝置中的通電累積時間分別單獨計算電解槽洗滌用與電極及隔膜的更換用并進(jìn)行報警，不僅通知水垢成分的洗滌時間，而且也能通知使用者按電極或隔膜的壽命進(jìn)行更換的時間，使更容易進(jìn)行維護(hù)。


圖1為本發(fā)明實施例1的電解水生成裝置的構(gòu)成圖。
圖2為實施例1的操作面板的構(gòu)成圖。
圖3為實施例1的控制動作的時間表圖。
圖4為實施例1的電解水生成裝置的外觀圖。
圖5為pH與有效氯存在比例的關(guān)系圖。
圖6為本發(fā)明實施例1的電解水的pH與洗滌能力的關(guān)系圖。
圖7為實施例1的電解水的鈉離子濃度與洗滌能力的關(guān)系圖。
圖8為實施例1的電解水的氯離子濃度與洗滌能力的關(guān)系圖。
圖9為實施例1的相對電解水的氯離子濃度的鈉離子濃度的比例與洗滌能力的關(guān)系圖。
圖10為實施例1的陽極水與陰極水的水位差與陰極水的pH及鈉濃度的關(guān)系圖。
圖11為本發(fā)明實施例2的電解槽的構(gòu)成圖。
圖12為本發(fā)明實施例3的電解槽的構(gòu)成圖。
圖13為以往的電解水生成裝置的構(gòu)成圖。
圖14為以往的電解水生成裝置的外觀圖。
圖15為另一以往的電解水生成裝置的構(gòu)成圖。
圖16為以往有害氣體處理裝置的構(gòu)成圖。
圖中，50—電解槽，51—給水口，52—蓋，53—隔膜，54—陽極室，55—陰極室，56—陽極，57—陰極，62—液體保持機(jī)構(gòu)，66—電解質(zhì)罐，69—電解質(zhì)(食鹽)，79—供給機(jī)構(gòu)(脈沖泵)，77—排出機(jī)構(gòu)(泵)，80—電解水容器，81—混合機(jī)構(gòu)，83—開關(guān)閥，84—混合槽，85—控制機(jī)構(gòu)。
具體實施例方式
以下參照

本發(fā)明的實施例實施例1
圖1表示本發(fā)明實施例1的電解水生成裝置的構(gòu)成圖。圖2表示本發(fā)明的實施例1的控制機(jī)構(gòu)的操作面板。圖3表示本發(fā)明實施例1的控制動作的時間圖。圖4表示本發(fā)明實施例1的電解水生成裝置的外觀圖。圖5表示氫離子濃度(pH)與有效氯的狀態(tài)特性圖。
該實施例表示作為電解水采取堿性水，并用作洗滌水的情況，以圖1為中心進(jìn)行說明。在圖1中，50為用電解槽蓋52關(guān)閉上端的給水口51使成密閉狀態(tài)的電解槽，通過離子透過性隔膜53形成陽極室54和陰極室55，并通過隔膜53相對設(shè)置各陽極56及陰極57。在電解槽50的下方設(shè)置陽極水出口58和陰極水出口59，在陰極室55的中水位部60設(shè)置取出電解后的陰極水的取出口61。另外，陰極室55比陽極室54的內(nèi)容積大，雖然在圖中不容易看，其比例采用1∶5，使陽極水的排水量變少。
在電解槽50的上方給水口部51上具有溶解處理由陽極室54所產(chǎn)生的有害氣體氯氣的液體保持機(jī)構(gòu)62，該液體保持機(jī)構(gòu)62具有微細(xì)空隙結(jié)構(gòu)，使液體能浸透并保持在內(nèi)部的空隙。這里所謂液體是指向電解槽50所供給的被電解的水為自來水或地下水，下面記作原料水。
由電解槽50所產(chǎn)生的氣體通過液體保持機(jī)構(gòu)62從排氣口63排出。
這時氧或氫等難于溶解于原料水的氣體從排氣口63被排出，氯氣接觸在液體保持機(jī)構(gòu)62中所含的原料水并溶解。在液體保持機(jī)構(gòu)62的上面設(shè)置滯留原料水的凹狀滯留部64和在其底部液體保持機(jī)構(gòu)62的底能浸入到原料水的液體滯留部65。
液體保持機(jī)構(gòu)62由把耐氯氣材料的聚乙烯連續(xù)發(fā)泡成型的多孔體的海綿構(gòu)成。
使用者從上方打開電解槽蓋52向電解槽50注入原料水進(jìn)行給水，這時原料水一旦擴(kuò)展到液體保持機(jī)構(gòu)62的上面后，進(jìn)入陽極室54側(cè)。然后，注滿陽極室54并溢出的原料水注入到陰極室55。
另外，電解槽50的至少一部分成透明或半透明的容器使從裝置主體外部能看到和確認(rèn)內(nèi)部情況。這里用透明的丙烯酸樹脂成型電解槽50，并構(gòu)成為電解槽50的側(cè)壁面向外側(cè)。因此，在向電解槽50供給原料水時，從側(cè)面能確認(rèn)水位，便于使用。另外，當(dāng)長期反復(fù)進(jìn)行電解，則在原料水中所含的水垢成分析出到電極或隔膜，并且在電解槽50的內(nèi)壁面上，所以需要定期進(jìn)行洗滌。但是由于能觀察到水垢附著狀況和洗滌情況，所以容易進(jìn)行維護(hù)。
66為具有裝卸自由的蓋67及電解質(zhì)床68的電解質(zhì)罐，這里填充食鹽69作為電解質(zhì)。通過由脈沖泵構(gòu)成的供給機(jī)構(gòu)71從在陽極室54上所設(shè)置的給水口70把加入到電解槽50的原料水經(jīng)導(dǎo)入管72從電解質(zhì)罐66的上方送到電解質(zhì)罐66。被導(dǎo)入的原料水溶解食鹽69制成飽和食鹽水，通過電解質(zhì)床68及給液管73從電解質(zhì)供給口74把電解質(zhì)溶液供給到陽極室54。
在陽極室54所供給的飽和食鹽水，由于相對原料水的比重大，所以沉滯留在陽極室54的底部。當(dāng)在該底部滯留的高濃度的食鹽水開始電解時，通過在陽極56表面所產(chǎn)生的氧或氯氣上升時的對流，在陽極56與隔膜53之間與原料水混合同時被引導(dǎo)，最終成為全部都混合的狀態(tài)。
這里，在給液管73的電解質(zhì)供給口74附近阻止陽極室54的原料水倒流的方向上設(shè)置單向閥75A，在導(dǎo)入管72的電解質(zhì)罐66與供給機(jī)構(gòu)71之間，設(shè)置防止電解質(zhì)罐66的食鹽水倒流供給機(jī)構(gòu)71的單向閥75B。另外，通過把電解質(zhì)供給口74設(shè)置在比電解質(zhì)罐66的液面76更上方位置，利用落差防止電解質(zhì)罐66內(nèi)的飽和食鹽水流出到電解槽50。并且，通過把電解質(zhì)供給口74與給水口70的設(shè)置高度大致相同，即使電解槽50的原料水沒有時，電解質(zhì)罐66的出入口的落差也沒有了，能防止電解質(zhì)罐66內(nèi)的水流出。另外，通過把給水口70設(shè)置成比在陽極室54底部所滯留的高濃度的食鹽水的滯留部更向上方，使供給到給水機(jī)構(gòu)71的食鹽水不能再被吸引，所以能防止食鹽對給水機(jī)構(gòu)71的腐蝕及固著。
另外，電解質(zhì)罐66的至少一部分制成透明或關(guān)透明的容器使從裝置主體的外部能觀察并確認(rèn)內(nèi)部的情況。這里電解質(zhì)罐66用透明的丙烯酸樹脂成型而成，并使電解質(zhì)罐66的側(cè)壁對向外側(cè)構(gòu)成。由此，從外部能確認(rèn)電解質(zhì)罐66內(nèi)的食鹽69的量，所以能方便地補(bǔ)充食鹽等。
在陰極水取出口61的下流設(shè)置排出機(jī)構(gòu)77，通過驅(qū)動排出機(jī)構(gòu)，經(jīng)排出管78，從排出口79由電解水容器80取出陰極水。
另外，在陰極水出口59和陽極水出口58的下流，設(shè)置混合陰極水與陽極水的混合機(jī)構(gòu)81。該混合機(jī)構(gòu)81由通過排水管82并混合陽極水和陰極水的同時排出的開關(guān)閥83、和由儲存該開關(guān)閥83的排水的混合槽84構(gòu)成，最后通過該混合槽84使陰極水與陽極水完全混合。
通常，通過添加食鹽的電解，生成pH11.5—12.5水平的陰性水時，可生成陽極水的pH為2左右的強(qiáng)酸性水。在這種情況下，被電解的陽極水的有效氯，如圖5所示，依據(jù)pH氯氣與次氯酸的存在比例變化，pH愈低，作為氯氣所存在的比例愈增加，當(dāng)所述pH值下降后，有害的氯氣散發(fā)到大氣中。因此，為了能抑制該氯氣的散發(fā)，需要至少pH為3以上，而最好pH為5以上。
因此，在本實施例中，通過用混合機(jī)構(gòu)81混合陽極水和陰極水，并設(shè)定混合比例使至少混合水的pH為3以上。把陽極水與陰極水的容積比例按1∶5所生成的電解水，相對pH2的陽極水為1，使pH12的陰極水混合并求出pH超過3的陰極水比例的結(jié)果為2。然后，混合水的pH超過5的為2.5的比例。所以相對陽極水為1設(shè)定陰極水的比例為2.5。混合水的pH越高越能抑制氯氣產(chǎn)生，并且也不容易產(chǎn)生腐蝕問題。但是，當(dāng)該值高時，需要更加增加陰極水的混合比例，使作為洗滌水的使用量變少。而且當(dāng)pH為8以上時陰極水就沒有了。因此，即使pH高也不能超過8。這也與排水的水質(zhì)基準(zhǔn)的pH為8.6以下是一致的。
另外，混合槽84構(gòu)成為能取下，在完成排水后，使用者取出該混合槽84，倒掉其中的混合水。還有，該混合水含的次氯酸多，pH接近中性，所以能用作防止生成垃圾腐敗的除菌。開關(guān)閥83為由電機(jī)(未圖示)驅(qū)動的3通閥，通過旋轉(zhuǎn)角度起著切換關(guān)閉陰極水側(cè)與陰極水側(cè)的兩入口的狀態(tài)和開放陰極水側(cè)與陽極水側(cè)的兩入口和出口的3方的狀態(tài)的的作用。
85為由操作面板86、控制電路87、反電壓機(jī)構(gòu)88和直流電源89構(gòu)成的控制機(jī)構(gòu)。
控制機(jī)構(gòu)85被構(gòu)成為把檢測在電解水容器80中存在的容器檢測機(jī)構(gòu)90的信號輸入到控制電路87，并通過容器檢測機(jī)構(gòu)90容器只在排出口79的相對位置存在時進(jìn)行電解。
并且，控制機(jī)構(gòu)85把規(guī)定量的原料水(被電解的水)加入到電解槽50，用脈沖泵71按成規(guī)定電解質(zhì)濃度把飽和食鹽水供給到陽極室54后通過規(guī)定地通電時間使規(guī)定電流通入到陽極56和陰極57之間，把在陰極室55所生成的電解水都成為pH為11.5—12.5的堿性水，通電所述規(guī)定時間后自動地停止其通電。
另外，控制機(jī)構(gòu)85在停止向陽極56和陰極57通電后，自動地運轉(zhuǎn)排出機(jī)構(gòu)77的泵，把pH11.5—12.5的堿性水從陰極室55自動地輸送到電解水容器80后停止，然后由顯示燈100(圖2)或諧聲、蜂嗚器等的生成報警部進(jìn)行報警。
而且，控制機(jī)構(gòu)85通過電解槽50的水位檢測機(jī)構(gòu)的水位傳感器A91、B92的檢測值控制電解運轉(zhuǎn)。即，在電解運轉(zhuǎn)開始時，如水位不在水位傳感器B92上，則制定原料水的供給不足，中止電解。另外，如水位在水位傳感器A91上，則供水過度，也中止電解。也就是當(dāng)水位在水位傳感器B92并且不在A91上時控制使電解運轉(zhuǎn)。
另外，控制機(jī)構(gòu)85把檢測在混合槽84所存在的混合槽檢測機(jī)構(gòu)93與檢測在混合槽84內(nèi)的混合水滿水的混合檢測機(jī)構(gòu)94的信號輸入到控制電路87，在判定沒有混合槽84或判定混合水滿水時用顯示燈或諧聲、蜂嗚器等的排水注意的報警部進(jìn)行報警，同時控制不打開開關(guān)閥83。另外，兩側(cè)測機(jī)構(gòu)94、95由感應(yīng)設(shè)置在浮子96上的磁鐵97的磁性的舌簧接點開關(guān)構(gòu)成。
另外，控制機(jī)構(gòu)85，在電解槽50上設(shè)置檢測關(guān)閉電解槽蓋52的蓋開關(guān)檢測機(jī)構(gòu)98，并在打開蓋時控制不開始電解的運轉(zhuǎn)。
另外，設(shè)置保持該電解槽蓋52的關(guān)閉的蓋關(guān)閉保持機(jī)構(gòu)99。該蓋關(guān)閉保持機(jī)構(gòu)99由螺線管構(gòu)成，使通過控制電路87從開始電解到規(guī)定時間之間起到保持關(guān)閉的作用。即，在電解中或電解結(jié)束后當(dāng)考慮到電解槽50內(nèi)充滿氯氣的時間內(nèi)不打開電解槽蓋52。由此，能防止使用者不注意打開電解槽蓋52受到氯氣的作用而使人產(chǎn)生不愉快，或者氯氣泄漏使周圍的金屬腐蝕等問題。
并且，控制機(jī)構(gòu)85具有檢測直流電源89的電壓的電壓檢測電路(未圖示)，并且具有從該電壓值求出添加到陽極室54的食鹽量的電解質(zhì)檢測機(jī)構(gòu)87A。在陽極室54添加食鹽時，在陽極56與陰極57間的導(dǎo)電率隨添加量成正比上升。因此，在電極間流過恒電流時，能求出作為電位差的導(dǎo)電率，并能推定食鹽的添加量。
另外，控制機(jī)構(gòu)85裝有存儲向陽極56與陰極57的第1通電時間的累積時間的非易失性存儲器(未圖示)，在該第1通電累積時間超過第1規(guī)定時間時，則點亮電解槽洗滌燈113，催促使用者洗滌電解槽50的內(nèi)面。這里所謂洗滌是指使陰極57及隔膜53或電解槽50內(nèi)壁所附著的水垢成分膜落而進(jìn)行的洗滌，當(dāng)在自來水等原料不中所含的鈣或鎂析出并附著在陰極57及隔膜53上時，則降低電解效率，或不能使陰極室55的電解水的pH為11.5以上，或不能充分地提高鈉離子濃度，并不能保持電解水的洗滌能力。作為除去這種水垢的方法，一般可加入檸檬酸，使水垢成分溶解進(jìn)行。在本實施例中，也提出由檸檬酸的洗滌。在進(jìn)行洗滌時，按壓第1消除開關(guān)(未圖示)，進(jìn)行第1通電累積時間的清洗。
并且，控制機(jī)構(gòu)85裝有存儲向陽極56與陰極57的第2通電時間的累積時間的非易失性存儲器(未圖示)，當(dāng)該第2通電累積時間超過第2規(guī)定時間時，則熄滅電解槽洗滌燈113，促使使用更換陽極56、陰極57以及隔膜53。陽極56、陰極57和隔膜53有一定壽命，進(jìn)行長時間電解，將消耗、變差而不能保持最初的性能。把這種壽命作為第2規(guī)定時間進(jìn)行設(shè)定，達(dá)到壽命進(jìn)行更換，能保持通過電解所生成的陰極水高洗滌能力。在進(jìn)行這種更換時，按壓第2消除開關(guān)(未圖示)，進(jìn)行第2通電累積時間的清除。
另外，在判斷電解槽洗滌或陽極56、陰極57和隔膜53的壽命時使用通電累積時間，但是如每一次有一定的電解時間，則以電解次數(shù)乘以電解時間求出累積時間，所以也可通過通電次數(shù)進(jìn)行判定。
49是一體裝入上述各構(gòu)成要素構(gòu)成的電解水生成裝置(圖4)，如該圖所示，從主體49取出電解水容器80，在其上安裝噴霧機(jī)構(gòu)120。另外，該噴霧機(jī)構(gòu)120也可與電解水容器80一體構(gòu)成。由于是一體構(gòu)成，即使設(shè)置在家庭或辦公室也能方便地使用。
在上述構(gòu)成中，按下述說明其工作過程和作用。
在電解前，打開電解槽50的電解槽蓋52，加入原料水到規(guī)定水位。這時，通過在液體保持機(jī)構(gòu)62中注入原料水使原料水浸透液體保持機(jī)構(gòu)62，同時流入到電解槽50內(nèi)。然后，到達(dá)規(guī)定水位后停止供給原料水，液體保持機(jī)構(gòu)62上面的滯留部64中所滯留的原料水逐漸地浸透到液體保持機(jī)構(gòu)62內(nèi)部。另外，從液體保持機(jī)構(gòu)62當(dāng)出的原料水滯留到液體滯留部65，由于成為把液體保持機(jī)構(gòu)62浸入原料水的狀態(tài)，所以液體保持機(jī)構(gòu)62能經(jīng)常地保持原料水。
然后，關(guān)閉電解槽蓋52，按動操作面板86的電源開關(guān)102，開動電解開關(guān)103，點亮電源燈104和電解燈105，開始電解動作。另外，這時如不關(guān)閉電解槽蓋52，則蓋開關(guān)檢測機(jī)構(gòu)98開動并檢測，點亮蓋關(guān)閉燈106，同時暫緩電解開始，促使使用者關(guān)閉蓋。因此，避免在電解中所產(chǎn)生的氯氣等有害氣體擴(kuò)散到電解槽50外，不給使用者帶來不舒服的感覺。然后，關(guān)閉蓋，燈106熄滅，開始電解工作。然后，當(dāng)開始電解時，蓋關(guān)閉保持機(jī)構(gòu)99工作，直到電解水填充完保持關(guān)閉蓋。
另外，如電解水容器80沒安裝到規(guī)定位置，通過容器檢測機(jī)構(gòu)90檢測出，點亮操作面板86的容器安裝燈107，警告忘安裝電解水容器80，同時暫緩電解開始。由此，在誤操作時不能把電解水排出到容器外。然后，如安裝電解水容器80，容器安裝燈107熄滅，開始電解動作。
在混合槽84沒安裝到規(guī)定位置時，混合槽檢測機(jī)構(gòu)93檢測出，點亮排水罐安裝燈108，警告使用者忘安裝混合槽84，促使安裝混合槽84。這時，對電解沒有問題，所以開始電解運轉(zhuǎn)。當(dāng)安裝混合槽84，但上次的混合水沒倒保留時，混合水檢測機(jī)構(gòu)94檢測混合水滿水，點亮排水滿水燈109，促使使用者排出混合水。但是，在電解運轉(zhuǎn)結(jié)束時，在混合槽84的混合水被排出為空的狀態(tài)時直到安裝到規(guī)定位置的正規(guī)狀態(tài)不打開關(guān)閥83。在所述正規(guī)狀態(tài)時，熄滅燈108、109，打開開關(guān)閥83，把陽極水和陰極水流到混合槽84。
另外，如電解槽50的原料水的水位不充分而原料水達(dá)不到水位傳感器B92，則點亮給水燈110，警告給水不足，同時暫緩電解開始。相反，由于原料水的加入過度達(dá)到水位傳感器A91時，點亮給水過度燈111，暫緩開始電解。然后，在原料水位在水位傳感器A91與B92之間時開始電解動作。例如，當(dāng)在低水位進(jìn)行電解時，在陽極56及陰極57局部地流過大電流，惡化電極壽命。相反，當(dāng)在超過隔膜53部的上端的水位進(jìn)行電解時，陽極水與陰極水混合，得不到陰極水的洗滌性。另外，這種水位偏差影響所生成的陰極水的pH值及鈉離子濃度，不能得到穩(wěn)定的性能。通過該水位傳感器A91、B92的檢測值進(jìn)行控制能消除這種問題，并能穩(wěn)定的電解。
其次，參照圖3說明電解動作。啟動電解開關(guān)102，則首先脈沖閥71只在規(guī)定時間驅(qū)動，陽極室54的原料水經(jīng)導(dǎo)入管72、單向閥75B被送到電解質(zhì)罐66。電解質(zhì)罐66構(gòu)成為密閉狀態(tài)，通過導(dǎo)入原料水，飽和狀態(tài)的食鹽水經(jīng)電解質(zhì)床68、給液路73、單向閥75A，由電解質(zhì)供給口74按規(guī)定量供給到陽極室54內(nèi)。飽和食鹽水比陽極室54內(nèi)的原料水比重大，所以滯留到陽極室54的底部，并在底部形成電解質(zhì)滯留部。
然后，開動控制電路87，在陽極56和陰極57間施加電壓，開始電解。這時直流電源89供給恒電流，使生成一定的電解水。另外，反電壓機(jī)構(gòu)88設(shè)定在通常的極性運轉(zhuǎn)電解那樣，在陽極56為正極、陰極57為負(fù)極。
這時，通過電解開始時的電極間的電壓電解質(zhì)檢測機(jī)構(gòu)87A檢測食鹽的供給量，在判斷比規(guī)定量少時，再次驅(qū)動脈沖泵71規(guī)定時間，在使電解質(zhì)檢測機(jī)構(gòu)87A達(dá)到食鹽的供給量規(guī)定值前反復(fù)進(jìn)行。但是，即使反復(fù)多次(例如5次)也沒達(dá)到規(guī)定值，則使食鹽補(bǔ)給燈112點亮中斷電解。這時可能是發(fā)生電解質(zhì)罐66的食鹽69空了，或脈沖泵71有故障。
然后，在正常開始電解時，在該極性的電解規(guī)定時間Le，在電解時間陽極室54發(fā)生化學(xué)式1的反應(yīng)，生成酸性水。
這時在陽極56與陽極57的相對面通電，產(chǎn)生電解氣體。在陽極56表面產(chǎn)生氧氣和氯氣，由該氣體上升的對流作用在陽極56表面與隔膜53之間形成循環(huán)流。然后，通過該循環(huán)流的31導(dǎo)作用，陽極室54底部的電解質(zhì)滯留部的高濃度食鹽水與原料水混合，同時在陽極56與隔膜53之間流入。因此，在電解開始后，比陽極室54總體的食鹽濃度濃的食鹽水流入到陽極56與隔膜53之間，起到提高電解效率的作用。
化學(xué)式1
另一方面，在陰極室55發(fā)生化學(xué)式2的反應(yīng)，由于中和羥基OH-，Na+通過隔膜21移動，生成堿性水。
化學(xué)式2
這里，在陽極室54的陽極56和隔膜53之間供給高濃度的食鹽溶液，所以在短時間能得到pH11.5—12.5的還原能力強(qiáng)的堿性水。即，在陽極56與陰極57間施加電壓時，在被電解的水中所含離子由于電吸引陽/陰極56、57與相反極性的離子通過隔膜53移動。因此，在導(dǎo)入到陽極室54的食鹽中所含的Na離子馬上經(jīng)過隔膜53向陰極室55移動。其結(jié)果，短時間能得到pH值高的堿性水。按實驗，以1.5A電解500CC水10分鐘，能得到pH12的堿性水。該鈉離子濃度高的堿性水具有對油脂的皂化和乳化作用以及對蛋白質(zhì)水解作用，并且能作為家俱或住宅建材、電氣制品等的表面的洗滌水利用。
另外，只在陽極室54供給食鹽溶液，在陰極室55生成氯離子Cl-濃度低的堿性水。Cl-成為妨礙洗滌能力的因素，所以通過只在陽極室55供給食鹽溶液，能生成洗滌能力高的堿性水。
在陽極室55所生成的堿性水，電解規(guī)定時間Le后，直接按予先設(shè)定的時間to驅(qū)動排出機(jī)構(gòu)77，經(jīng)陰極水取出口61通過排出管78由排出口79注入到電解水空器80。然后，從中水位部60取出上部的堿性水。由此，能防止通過隔膜53的酸性水與堿性水的浸透混入，能防止pH值變差。并且，在電解水容器80，如圖4所示，安裝噴霧機(jī)構(gòu)120，能直接噴霧到被洗滌面進(jìn)行使用。
其次，控制電路87使反電壓機(jī)構(gòu)88動作，在陽極56與陽極57間加反極性，即，陽極56側(cè)施加負(fù)極，陰極57側(cè)施加正極電壓進(jìn)行電解。在該反電壓施加規(guī)定時間tr。
這時在到陰極室55的中水位部60的殘留水與陽極室54的陽極水進(jìn)行反極性的電解，陽極水的pH上升，而陰極水的pH下降。即，兩者都接近中性。
如圖5所示，在陽極室54添加食鹽，所生成的陽極水多含有效氯，當(dāng)該溶液中的有效氯pH低時，則以氯氣狀態(tài)存在，所以在空氣中放出氯氣。因此，至少使陽極水的pH為3以上，而最好pH為5以上能抑制氯氣放出。當(dāng)陽極水的pH變高時，相反陰極水的pH降低，但陰極水中幾乎不含有效氯，即使pH為3以下，幾乎也不放出氯氣。因此，充分長地進(jìn)行施加這種反電位能有好結(jié)果。
進(jìn)一步施加這種反電位，通過上次的電解在陰極57表面所極出的水垢成分被氧化進(jìn)行洗滌。即，在原料水中含有各種離子，特別是鈣離子或鎂離子等陽離子與陰極室55的氫氧根反應(yīng)成氫氧化鈣或氫氧化鎂，當(dāng)超過溶度積時，析出在陰極57或隔膜53的表面，成為妨礙電解電流的因素，但是通過進(jìn)行規(guī)定時間的這種反電解運轉(zhuǎn)，能良好進(jìn)行洗滌，分解水垢成分，并能實現(xiàn)電極的長壽命。
然后，在施加反電位結(jié)束階段，打開開關(guān)閥83規(guī)定時間td，使陽極水和陰極水排到混合槽84中進(jìn)行混合。在該混合槽84中所儲存的混合水使用者從主體49中取出混合槽84倒掉、再將空的混合槽84送回主體49完成一連串的運轉(zhuǎn)。
如上所述，本實施例的電解水生成裝置，具有電解槽50和控制機(jī)構(gòu)85，該電解槽50在陽極56和陰極57之間配設(shè)透過離子性隔膜53，通過該隔膜53，形成陽極室54與陰極室55；該控制機(jī)構(gòu)85把被電解的水加入到陽極室54及陽極室55，同時至少向陽極室54供給比用同樣陽極室54電解合適的濃度高濃度的電解質(zhì)69，并以把供給到陽極室54內(nèi)的高濃度的電解質(zhì)69滯留到同陽極室54的底部的狀態(tài)，或在陽極室54內(nèi)循環(huán)其一部分，同時與被電解的水混合進(jìn)行電解時，在陽極室54所生成的電解水成pH11.5—12.5的堿性的狀態(tài)停止向陽極56與陰極57之間通電。所以，在電解被電解的水時，通過隨著電解在陽極室54內(nèi)的循環(huán)流在陽極室54的底部所滯留狀態(tài)的電解質(zhì)被引到陽極56與隔膜53之間、通過透過離子性隔膜53，鈉離子主要向陰極室移動。然后，在所述陰極室55生成鈉離子濃度高的pH11.5—12.5的堿性的電解水。這樣所生成的pH11.5—12.5的電解水是具有對油脂的皂化或乳化作用以及對蛋白質(zhì)的水解作用，能利用作為家俱或住宅建材表面等的洗滌水的洗滌能力優(yōu)良并且安全的電解水。
另外，在圖6中表示評價試驗本實施例的電解水生成裝置所生成的電解水的洗滌能力的結(jié)果，變更該試驗中的電解水的食鹽供給量、電解時間、電解電流，使pH變化。由該洗滌能力評價試驗，在電解水的pH為11.5以上時能實際感到有洗滌能力的結(jié)果，而在pH不到11.2時，得不到有效的結(jié)果。另外，該洗滌能力評價試驗方法是在市售的瓷磚上附著含油分的標(biāo)準(zhǔn)污染物的試片上噴霧規(guī)定量電解水，經(jīng)規(guī)定時間后使規(guī)定負(fù)荷加在擦拭紙上使之滑動擦試后，用色差計在規(guī)定位置上測定新的瓷磚與擦拭后的瓷磚的色差，是定量評價的方法作為洗凈率進(jìn)行定量化。洗凈率為100％表示能洗凈到新瓷磚的程度，而為0％表示幾乎沒去掉污物。該一連串試驗在常溫(15—25℃)的條件下進(jìn)行。
另外，在表1中表示由檢測機(jī)關(guān)進(jìn)行用本發(fā)明實施例的電解水生成裝置所生成的電解水的各種安全性項目的確認(rèn)試驗結(jié)果。表1 這種安全性評價試驗，使用兔、鼠作試驗，○記號表示沒有變化，△記號表能看到輕微刺激。另外一記號的欄沒有進(jìn)行試驗。根據(jù)這種安全性評價試驗結(jié)果，pH12.5的電解水由試驗沒看到變化。有關(guān)對眼粘膜刺激性試驗，把pH12.8的電解水點到兔的眼睛中，用確認(rèn)角膜、虹膜以及結(jié)膜的變化的試驗方法得到有輕微變化的判斷結(jié)果的報告。
從上記洗滌能力評價試驗及安全性試驗的結(jié)果，對于pH11.5—12.5的堿性的電解水能確認(rèn)具有洗滌能力優(yōu)良并安全的結(jié)果，而pH不到11.5的電解水不能說洗滌能力優(yōu)良，并且pH超過12.5的電解水也不能說具有安全性。
然后，與上述相同，求出變化食鹽供給量和電解時間所生成電解水的鈉離子濃度不同的陰極水的洗滌性能。在本實施例陽極室54加入電解質(zhì)69進(jìn)行電解，所以陰極室55的鈉離子濃度與食鹽供給量、電解時間、電能電流成比例增加。該鈉離子濃度與洗滌率的關(guān)系，如圖7所示，鈉離子濃度在300ppm附近有峰值，而鈉離子濃度在150ppm以下或700ppm以上洗滌率降低，并不能認(rèn)為洗滌能力優(yōu)良。鈉離子水解油脂成分，或變成容易溶解在甘油或脂肪酸等水中的成分，或與脂肪酸反應(yīng)生成脂肪酸肥皂等提高洗滌能力的反應(yīng)。因此，當(dāng)降低鈉離子時，洗滌能力降低。該洗凈率能有峰值可以認(rèn)為是通過電解在鈉離子從陽極室54移動到陰極室55時，與水一起移動，并且一部分阻礙洗滌因素的氯離子也移動。因此，能確認(rèn)鈉離子濃度從150ppm到700ppm的電解水洗滌能力優(yōu)越。另外，當(dāng)鈉離子濃度過高時，可能對家俱或地板等材料有損傷，所以是不理想的。另外，實驗可以確認(rèn)，即使陰極水的pH值調(diào)整為11.5—12.5，并且鈉離子濃度為從150到700ppm的范圍內(nèi)，用pH值截止到11.5的電解水，洗滌能力也低。
另外，在本實施例中作為電解質(zhì)使用食鹽，但是用氯化鉀代替氯化鈉也能得到同樣的效果。即，鉀離子代替鈉鈉離子具有同樣的洗滌作用。
然后，對改變食鹽供給量與電解時間所生成的電解水的氯離子濃度的不同對陰極水的洗滌性能進(jìn)行說明。由電解氯離子也從陽極室54向陰極室55移動，圖8中示出包括在陰極室55也供給食鹽時氯離子濃度與洗凈率關(guān)系的實驗結(jié)果，這里的陰極水的pH值為從12.0—12.2。如圖所示，在陰極水的氯離子濃度超過2000ppm時，降低洗凈率，并不能說洗滌能力優(yōu)良。但是，在普通的自來水等所用的原料水中最初也含有數(shù)ppm的氯離子。另外，在只陽極室添加食鹽即使得到pH11.5以上的陰極水，由于也多少有氯離子混入到陰極室，所以不可避免50ppm水平的氯離子。而且，如特意把氯離子濃度降到50ppm以下，則降低原料水的導(dǎo)電率，提高消耗電力，或必須使用離子交換水作原料水，并且還必須對電解水進(jìn)行脫氯處理等不適宜的問題。而且，本發(fā)明者的實驗也證明，如pH值為11.5以上，即使氯離子為50ppm以下在洗滌能力方面也沒有明顯差別。因此，可以確認(rèn)pH值為11.5—12.5，并且氯離子濃度為50—2000ppm的電解水具有優(yōu)良的洗滌能力。對氯離子阻礙洗滌的機(jī)理尚不明確，但是可以認(rèn)為可能阻礙鈉離子的水解作用或皂化作用。因此，可以知道，只在陽極室54添加電解質(zhì)食鹽，而向陰極室55的添加量晝少是理想的。
另外，在本實施例的只在陽極室54添加食鹽進(jìn)行電解時，陰極水的氯離子濃度為500ppm以下，能得到更高的洗滌性能。
下面，說明改變向陽極室54的食鹽供給量、向陰極室55的食鹽供給量和電解時間所生成的電解水的，對于鈉離子的氯離子濃度比例的不同的陰極水的洗滌能力。圖9示出對于鈉離子濃度的氯離子濃度的比例(以后稱之離子比)與洗滌率的關(guān)系。這里的陰極水的pH值為12.0—12.2。如圖所示，離子比在0.5以下洗凈率急劇降低，不能說洗滌能力優(yōu)良。由此可以確認(rèn)pH值為11.5—12.5并且離子比為0.5以上的電解水具有優(yōu)良的洗滌能力。另外，為了得到更高洗滌能力該離子比為1.0以上是理想的。
從上述結(jié)果可知，pH為11.5—12.5并且氯離子濃度為2000ppm以下，離子比為0.5以上的陰極水各種因素相互作用，具有更優(yōu)良的洗滌能力。另外，pH為11.5—12.5并且鈉離子濃度為150—700ppm，離子比為0.5以上的陰極水的洗滌能力也同樣優(yōu)良。
另外，離子透過性的隔膜53是鈉離子或鉀離子等的陽離子從陽極室54透過該隔膜到陰極室55，并抑制氯離子等的陰離子透過的陽離子膜，對于生成洗滌能力優(yōu)越的電解水是有利的。
本實施例的電解槽50被構(gòu)成為從給水口51所供給水的原料水首先供給到陽極室54，在這里溢出的水注入到陰極室55，因此，陽極室54的水位比陰極室55的水位高。
這里，圖10示出把食鹽添加到陽極室54，由在進(jìn)行電解時的陽極水與陰極水的水位差的陰極水的電解性能。該圖中示出，把陰極水的量、食鹽濃度、電解電流、電解時間為一定，改變陽極水的水位進(jìn)行電解時，陰極水的pH值與鈉離子濃度。由圖可知，水位差相同或陽極水的水位高時比陰極水的水位高時的pH值高，并且促進(jìn)鈉離子的移動。因此，能以少量的電解質(zhì)高效地生成pH值高的堿性水。另外，通過設(shè)置水位差，陽極水混入陰極水能防止使電解水的性質(zhì)變差。
另外，在本實施例的電解水生成裝置中，通過1.5A電解約500CC的水10分鐘，能得到pH12堿性水，因此，控制機(jī)構(gòu)85從開始向陽極56和陰極57通電10分鐘后，自動的停止通電。
這樣，控制機(jī)構(gòu)85通過用至少從向陽極56和陰極57之間通電開始到通電停止的通電時間判斷控制電解水成為pH11.5—12.5的堿性水，不需要具有特別的pH傳感器，所以結(jié)構(gòu)簡單，廉價，并且不受pH傳感器特性變化的影響，不用維修pH傳感器，能長期穩(wěn)定地使用。
另外，通過把含有鈉或鉀的電解質(zhì)作為電解質(zhì)69，并且移動鈉離子或鉀離子，使陽極56與陰極57間的離子濃度變高，在陽極56、陰極57之間電流容易流過，并能在短時間高效地得到pH值高的堿性水。該pH值高的堿性水洗滌能力高，可利用作為對手等皮膚安全的洗滌水。特別是通過把食鹽作電解質(zhì)69，普通人得到容易，即使在家庭或辦公室也容易使用。
另外，在使用氨基酸鹽、谷氨酸鹽、維生素鹽、抗壞血酸鹽、有機(jī)酸鹽、核酸鹽等至少一種作電解質(zhì)69時，由于在液體中能存在的氯離子極少，同時對于人也是安全性高的物質(zhì)，所以能保持安全性，并且由于在電解時在陽極56側(cè)產(chǎn)生的氯氣量少，所以在電解時能抑制在陽極56側(cè)產(chǎn)生氯氣。與此同時，具有隔膜53，在陽極室56添加電解質(zhì)69，所以在陰極57側(cè)所生成的電解水不與在陽極56側(cè)所生成的電解水混合，能抑制向陰極57側(cè)混入有機(jī)物，抑制腐敗，在使用后不殘留晶體，不用再次擦拭，能減輕使用中的不愉快的感覺。
另外，在使用抗壞血酸鹽、或有機(jī)酸鹽核酸鹽時，即使產(chǎn)生氯氣也可以除去氯氣，所以能低水平地保持氣氛中的氯氣濃度。并且，有機(jī)酸為具有羧酸的弱電解質(zhì)，與使用食鹽作電解質(zhì)時相比，陽極水的pH不變低。另外，如用核酸鹽，生成的物質(zhì)幾乎是氨基酸，安全性高。
實施例2
圖11表示本發(fā)明實施例2的電解水生成裝置的結(jié)構(gòu)圖。另外，與實施例1的電解水生成裝置相同的結(jié)構(gòu)使用同一符號，并省略對其說明。
在圖11中，形成使食鹽水滯留在電解槽50的陽極室54底部的電解質(zhì)滯留部130和高濃度的食鹽水與原料的界面131。
電解質(zhì)是從電解質(zhì)罐66所供給的飽和食鹽水，當(dāng)把規(guī)定量的飽和食鹽水供給到陽極室54內(nèi)的原料水中時，由于其比重差食鹽水沉到陽極室54的底部。然后，滯留在電解質(zhì)滯留部130。這時飽和食鹽水稍稍稀釋，但仍然保持高濃度的食鹽水，形成食鹽水與原料水的界面131。
在陽極56的下部設(shè)置電解質(zhì)引導(dǎo)部133，把該電解質(zhì)滯留部130的食鹽水引導(dǎo)到陽極56與隔膜53的相對部132。
電解質(zhì)引導(dǎo)部133被設(shè)置在使其下端134進(jìn)入電解質(zhì)滯留部130內(nèi)的位置，并且與陽極室54底有間隙。另外，設(shè)置成與陽極56的背面135側(cè)密接。
利用這種結(jié)構(gòu)開始電解時，則與陽極56的隔膜53的相對面生成氧及氯氣，隨著這些電解氣體的上升，產(chǎn)生如虛線所示的循環(huán)流。該循環(huán)流引導(dǎo)電解質(zhì)滯留部130內(nèi)的高濃度的食鹽水流動，所以高濃度的食鹽水與原料水混合，同時，流過陽極56和隔膜53之間，這時的食鹽濃度保持比陽極室54的總體食鹽濃度濃的狀態(tài)。然后，隨著電解，電解質(zhì)滯留部130的高濃度的食鹽水完全與原料水混合并均勻化。這樣，在電解的初期階段由于高濃度的食鹽電解，所以提高效果。然后，由于所提供的食鹽完全被混合，所以食鹽沒有未電解而殘留的，食鹽的利用率也高。因此，能盡快并且少的電力得到作為目的物的高pH的堿性水，并能以少量食鹽高效進(jìn)行電解。
實施例3圖12表示本發(fā)明實施例3的電解水生成裝置的電解槽的構(gòu)成圖。另外，與實施例1及實施例2的電解水生成裝置相同的結(jié)構(gòu)使用同一符號，并省略對其說明。
在圖12中，在電解槽50的陽極室54底部設(shè)有傾斜面A136和傾斜面B137，并且形成滯留電解質(zhì)食鹽水的電解質(zhì)滯留部138。電解質(zhì)為從電解質(zhì)罐66所供給的飽和食鹽水，由于其比重差沉降到陽極室54的底部，并由傾斜面A136和傾斜面B137導(dǎo)入并滯留到電解質(zhì)滯留部138。這時飽和食鹽水雖然稍變稀但依然保持高濃度的食鹽水，并形成食鹽水與原料水的界面139。
陽極56被設(shè)置在其下端140進(jìn)入到食鹽水的界面139下的電解質(zhì)滯留部138的位置，并且與陽極室54底設(shè)置有間隙141，形成電解質(zhì)引導(dǎo)部。
在利用這種結(jié)構(gòu)開始電解時，與實施例2的作用相同，能以少的電力盡快地生成目的產(chǎn)物高pH的堿性水，并且能以少量食鹽高效地電解。另外，由于可適應(yīng)陽極室54底部的形狀和陽極56的設(shè)置長度形成電解質(zhì)引導(dǎo)部，所以構(gòu)成簡單。
如上所述，按上述本發(fā)明第1—6種電解水以及第1—44種電解水生成裝置，能以簡單小型的結(jié)構(gòu)并簡單地設(shè)置在家庭或辦公室使用，能提供洗滌能力優(yōu)越并且安全的電解水以及其電解水生成裝置。
權(quán)利要求
1.一種電解水，是通過電解所生成的電解水，其pH為11.5—12.5，并且氯離子濃度為50—2000ppm的堿性水。
2.一種電解水，是通過電解所生成的電解水，其pH為11.5—12.5，并且鈉離子濃度為150—700ppm堿性水。
3.一種電解水，是通過電解所生成的電解水，其pH為11.5—12.5，并且鈉離子或鉀離子濃度與氯離子濃度的比例為0.5以上的堿性水。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電解水，氯離子濃度為2000ppm以下的堿性水。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的電解水，鈉離子或鉀離子濃度為150—700pmm的堿性水。
6.一種電解水生成裝置，被構(gòu)成為具有在陽極和陰極之間設(shè)置透過離子性的隔膜并通過該隔膜形成陽極室和陰極室的電解槽、向所述陽極室及陰極室供給被電解的水的給水口、至少所述向陽極室供給比在同樣陽極室進(jìn)行電解適當(dāng)濃度高濃度的電解質(zhì)的電解質(zhì)供給機(jī)構(gòu)、和向所述陽極和陰極施加電壓進(jìn)行電解水的控制機(jī)構(gòu)，在以把向所述陽極室內(nèi)供給的高濃度的電解質(zhì)滯留在同陽極室的底部的狀態(tài)下，在所述陽極室內(nèi)使其一部分循環(huán)，同時與被電解的水混合進(jìn)行電解。
7.一種電解水生成裝置，具有在陽極和陰極之間設(shè)置透過離子性的隔膜并通過該隔膜形成陽極室和陰極室的電解槽、向所述陽極室供給電解質(zhì)的電解質(zhì)供給機(jī)構(gòu)、取出在所述陰極室所生成的陰極水的排出機(jī)構(gòu)、接受從所述排出機(jī)構(gòu)的水的電解水容器、和向所述陽極和陽極施加電壓電解被電解的水并在電解結(jié)束后驅(qū)動排出機(jī)構(gòu)把陰極水儲入到電解水容器的控制機(jī)構(gòu)，在構(gòu)成電解水生成裝置的主體中裝入所述各種機(jī)構(gòu)，同時可從所述主體中取出所述電解水容器并可安裝噴霧機(jī)構(gòu)。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電解水生成裝置，是生成在權(quán)利要求1—5是任一項所述的電解水。
9.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電解水生成裝置，控制機(jī)構(gòu)是判斷控制使在向陽極與陰極之間的通電開始到通電停止的通電時間陽極室的被電解的水成pH11.5—12.5的堿性水。
10.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電解水生成裝置，電解質(zhì)供給機(jī)構(gòu)由裝有比適于在陽極室進(jìn)行電解的濃度高濃度的電解質(zhì)的電解質(zhì)罐和向陽極室供給所述高濃度的電解質(zhì)的供給機(jī)構(gòu)所構(gòu)成。
11.根據(jù)權(quán)利要求6所述的電解水生成裝置，電解質(zhì)供給機(jī)構(gòu)被構(gòu)成為設(shè)有把電解槽的被電解的水供給到電解質(zhì)罐的供給機(jī)構(gòu)，用所述供給機(jī)構(gòu)的供給壓力把電解質(zhì)罐的電解溶液供給到所述電解槽。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電解水生成裝置，把與電解槽的電解質(zhì)罐的連接口設(shè)置在電解質(zhì)罐的液面的上方。
13.根據(jù)權(quán)利要求11所述的電解水生成裝置，分別大致相同高度地配設(shè)與電解槽的電解質(zhì)罐的連接口和與電解槽的供給機(jī)構(gòu)的連接口。
14.根據(jù)權(quán)利要求10—13中任一項所述的，在電解質(zhì)罐與電解槽之間設(shè)置防止被電解的水倒流的止回閥。
15.根據(jù)權(quán)利要求11—13中任一項所述的電解水生成裝置，電解質(zhì)罐與供給機(jī)構(gòu)之間設(shè)置防止被電解的水倒流的止回閥。
16.根據(jù)權(quán)利要求10—13中任一項所述的電解水生成裝置，在電解罐的至少一部分由透明或半透明的容器制成使能看到并確認(rèn)其內(nèi)部，并貯存固體電解質(zhì)。
17.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電解水生成裝置，電解質(zhì)為含有鈉或鉀的電解質(zhì)。
18.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電解水生成裝置，電解質(zhì)由食鹽、氨基酸鹽、谷氨酸鹽、維生素鹽、抗壞血酸鹽、有機(jī)酸鹽、核酸鹽等至少一種構(gòu)成。
19.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電解水生成裝置，把隔膜作成陽離子交換膜。
20.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電解水生成裝置，把陰極室作成比陽極室大的內(nèi)容積。
21.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電解水生成裝置，把電解槽的至少一部分作成透明或半透明的容器使從電解水生成裝置的外部能看到并確認(rèn)其內(nèi)部。
22.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電解水生成裝置，使被電解的水的陽極室的水位與陰極室的水位相同或高出。
23.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電解水生成裝置，在電解槽底部形成滯留電解質(zhì)的電解質(zhì)滯留部并設(shè)置引導(dǎo)電解質(zhì)向陽極與隔膜的相對部的電解質(zhì)引導(dǎo)機(jī)構(gòu)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的電解水生成裝置，電解質(zhì)滯留部構(gòu)成為使電解槽底部傾斜。
25.根據(jù)權(quán)利要求23所述的電解水生成裝置中，電解質(zhì)引導(dǎo)機(jī)構(gòu)被構(gòu)成為陽極的下端在電解槽底部具有間隙，并使能進(jìn)入到電解質(zhì)滯留部。
26.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電解水生成裝置，排出機(jī)構(gòu)能取出在陰極室所生成的陰極水的一部分。
27.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電解水生成裝置，具有檢測電解水容器存在的容器檢測機(jī)構(gòu)，所述檢測機(jī)構(gòu)在不檢測容器時，限制電解動作并禁止驅(qū)動排出機(jī)構(gòu)。
28.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電解水生成裝置，具有保持使由電解槽所產(chǎn)生的有害氣體溶解的液體的液體保持機(jī)構(gòu)。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的電解水生成裝置，液體保持機(jī)構(gòu)使被電解的水保持在微細(xì)空隙中，并使有害氣體接觸到所述被電解的水。
30.根據(jù)權(quán)利要求28所述的電解水生成裝置，通過用連續(xù)發(fā)泡體的耐氯氣材料構(gòu)成液體保持機(jī)構(gòu)。
31.根據(jù)權(quán)利要求28所述的電解水生成裝置，通過裝卸自由地構(gòu)成液體保持機(jī)構(gòu)。
32.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電解水生成裝置，具有混合在陰極室所生成的陰極水的一部分與在陽極室所生成的陽極水的混合機(jī)構(gòu)。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的電解水生成裝置，混合機(jī)構(gòu)用電解槽下方的混合槽與開關(guān)閥構(gòu)成。
34.根據(jù)權(quán)利要求33所述的電解水生成裝置，混合槽能從電解水生成裝置主體自由地裝卸，并設(shè)置檢測該混合槽存在的混合槽檢測機(jī)構(gòu)，當(dāng)所述檢測機(jī)構(gòu)沒檢測混合槽時，限制開關(guān)閥的動作。
35.根據(jù)權(quán)利要求33所述的電解水生成裝置，具有檢測混合槽內(nèi)的水量的混合水檢測機(jī)構(gòu)，并根據(jù)混合水檢測機(jī)構(gòu)的檢測值控制開關(guān)閥。
36.根據(jù)權(quán)利要求33所述的電解水生成裝置，設(shè)定陰極水量，通過混合機(jī)構(gòu)使被混合水的pH為3—8的范圍。
37.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電解水生成裝置，使用取出一部分在陰極室所生成的陰極水后的殘留水和陽極水，在陽極和陰極施加反電位，并使陽極水的pH上升。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的電解水生成裝置，施加反電位使陽極水的pH上升到3以上。
39.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電解水生成裝置，具有開關(guān)電解槽的給水口的蓋和保持蓋關(guān)閉的蓋關(guān)閉保持機(jī)構(gòu)，所述蓋關(guān)閉保持機(jī)構(gòu)從開始電解保持規(guī)定時期的關(guān)閉。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的電解水生成裝置，具有檢測開關(guān)蓋的蓋開關(guān)檢測機(jī)構(gòu)，根據(jù)所述蓋開關(guān)檢測機(jī)構(gòu)的檢測動作進(jìn)行電解。
41.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電解水生成裝置，具有檢測電解槽內(nèi)的電解質(zhì)濃度的電解質(zhì)檢測機(jī)構(gòu)，并根據(jù)所述電解質(zhì)檢測機(jī)構(gòu)的檢測值控制電解條件。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的電解水生成裝置，電解質(zhì)檢測機(jī)構(gòu)的檢測值達(dá)到規(guī)定值前供給電解質(zhì)。
43.根據(jù)權(quán)利要求41所述的電解水生成裝置，電解質(zhì)檢測機(jī)構(gòu)的檢測值為規(guī)定范圍內(nèi)時可以進(jìn)行電解。
44.根據(jù)權(quán)利要求41所述的電解水生成裝置，電解質(zhì)檢測機(jī)構(gòu)通過陽極與陰極間的電壓或電流進(jìn)行檢測。
45.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電解水生成裝置，具有檢測電解槽內(nèi)的被電解的水的水量的水量檢測機(jī)構(gòu)，根據(jù)水量檢測機(jī)構(gòu)的檢測值控制電解運轉(zhuǎn)。
46.根據(jù)權(quán)利要求45所述的電解水生成裝置，如水量檢測機(jī)構(gòu)的檢測值偏離規(guī)定范圍，則禁止電解。
47.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的電解水生成裝置，當(dāng)向陽極和陰極的通電累積時間或通電次數(shù)超過規(guī)定時間或規(guī)定次數(shù)時進(jìn)行報警。
48.根據(jù)權(quán)利要求47所述的電解水生成裝置，通電累積時間分別單獨計算電解槽洗滌用與電極及隔膜的更換用并進(jìn)行報警。
全文摘要
一種電解水生成裝置,具有在陽極56和陰極57之間設(shè)置透過離子性的隔膜53并通過該隔膜形成陽極室54和陰極室55的電解槽、和在向所述陽極室54及陰極室55供給被電解的水的同時至少所述向陽極室供給高濃度的電解質(zhì)69溶液進(jìn)行電解水時,使在陰極室所生成的電解水成pH11.5－12.5的堿性水的狀態(tài)停止電解的控制機(jī)構(gòu)48。這種裝置能簡單地設(shè)置在家庭或辦公室使用,并且能提供洗滌能力優(yōu)良并安全的電解水。
文檔編號C02F1/461GK1332120SQ01115999
公開日2002年1月23日 申請日期2001年7月9日 優(yōu)先權(quán)日2000年7月7日
發(fā)明者國本啟次郎, 白井滋, 松本朋秀, 桶田岳見, 岡浩二, 河合祐, 中村一繁 申請人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會社