電解水生成裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種電解水生成裝置，其包括通過隔膜隔離的、包含第1電極的第1電極室和包含第2電極的第2電極室，隔膜能在第1電極與第2電極之間、以相對于第1電極和第2電極大致保持平行的狀態(tài)進行移動，利用具有這種結構的電解水生成裝置能以高取水效率生成電解還原水而不會混入次氯酸。
【專利說明】 電解水生成裝置

【技術領域】
[0001 ] 本發(fā)明涉及通過將水電解來生成電解還原水及電解酸性水的電解水生成裝置。

【背景技術】
[0002]目前，作為醫(yī)療設備得到認可的家庭用電解水生成裝置構成為對自來水進行凈化，并進一步將其電解來生成電解還原水和電解酸性水。電解水生成裝置包括電解槽，該電解槽包括例如通過隔膜進行隔離的陰極室和陽極室，通過對水進行電解從而自陰極室得到電解還原水、自陽極室得到電解酸性水。
[0003]然而，在這種電解水生成裝置中，在相向配置的電極(陰極室的陰極、和陽極室的陽極)上會隨著使用而附著異物。尤其，在陰極表面上附著水中所含的鈣等金屬離子。若這種異物附著于電極表面，則電極表面的電阻增加，且在相向配置的電極上流過的電流減少。由此，所獲得的電解還原水、電解酸性水的離子濃度降低。因此，在現(xiàn)有的電解水生成裝置中，在使用一段時間之后，需要通過將電極極性反轉并進行電解，從而洗凈電極。
[0004]例如，在日本專利第2618321號(專利文獻I)中提出了如下電解水生成裝置的方案，該電解水生成裝置采用定期地將電極極性反轉并據(jù)此對用于取出電解還原水和電解酸性水的水路進行切換的技術(雙自動切換交叉水路方式:Double Auto Change CrossLine)。專利文獻I所公開的電解水生成裝置構成為包括:通過隔膜隔離的、具有第I電極的第I電極室和具有第2電極的第2電極室；用于取出電解還原水的電解還原水取出口 ；用于取出電解酸性水的電解酸性水取出口 ；設置在第I電極室與電解還原水取出口之間且使第I電極室所生成的電解水流向電解還原水取出口的第I水路；設置在第2電極室與電解酸性水取出口之間且使第2電極室所生成的電解水流向電解酸性水取出口的第2水路；設置在第2電極室與電解還原水取出口之間且使第2電極室所生成的電解水流向電解還原水取出口的第3水路；設置在第I電極室與電解酸性水取出口之間且使第I電極室所生成的電解水流向電解酸性水取出口的第4水路；切換閥，該切換閥進行水路切換，使得在所述第I水路和所述第2水路打開時，將所述第3水路和所述第4水路關閉，另一方面，在所述第I水路和所述第2水路關閉時，將所述第3水路和所述第4水路打開；以及控制單元，該控制單元進行控制使得若所述第I電極與所述第2電極之間的供電電壓發(fā)生反轉，則使所述切換閥進行動作。由此，提供了如下電解水生成裝置，即，即便為了將電極表面洗凈而使電極極性發(fā)生反轉來進行電解，也能始終從電解還原水取出口取出電解還原水、從電解酸性水取出口取出電解酸性水。
現(xiàn)有技術文獻專利文獻
[0005]專利文獻1:日本授權專利第2618321號


【發(fā)明內(nèi)容】

發(fā)明所要解決的技術問題
[0006]采用專利文獻I所公開的技術的電解水生成裝置構成為，如上所述那樣在電解槽前后設置多個水路(交叉水路)，根據(jù)電極極性的切換，對流入到電解槽的水路、從電解槽流出的水路進行切換。在這種電解水生成裝置中，為了對各陰極室、陽極室交替進行切換，第I電極室與第2電極室的容積比率通常為1:1。此外，這種電解水生成裝置構成為通常在交叉水路的前后設置流量調(diào)節(jié)閥，利用該流量調(diào)節(jié)閥來改變電解還原水與電解酸性水之間的取水比率。根據(jù)與第I電極室及第2電極室的容積比率的關系，電解還原水與電解酸性水的取水比率的極限是電解還原水:電解酸性水=1:1?5:1左右，若要按照該比率以上的高比率來取出電解還原水，則電解還原水中會混入次氯酸，因此不實用。
[0007]本發(fā)明是為了解決上述問題而完成的，其目的在于提供能以高取水比率來生成電解還原水且不會混入次氯酸的電解水生成裝置。
解決技術問題所采用的技術方案
[0008]本發(fā)明的電解水生成裝置的特征在于，構成為包括由隔膜隔離的、包含第I電極的第I電極室和包含第2電極的第2電極室，隔膜能在第I電極與第2電極之間以相對于第I電極和第2電極大致保持平行的狀態(tài)進行移動。
[0009]本發(fā)明的電解水生成裝置優(yōu)選還包括:用于取出電解還原水的電解還原水取出口 ；用于取出電解酸性水的電解酸性水取出口 ；設置在第I電極室與電解還原水取出口之間且使第I電極室所生成的電解水流向電解還原水取出口的第I水路；設置在第2電極室與電解酸性水取出口之間且使第2電極室所生成的電解水流向電解酸性水取出口的第2水路；設置在第2電極室與電解還原水取出口之間且使第2電極室所生成的電解水流向電解還原水取出口的第3水路；設置在第I電極室與電解酸性水取出口之間且使第I電極室所生成的電解水流向電解酸性水取出口的第4水路；切換閥，該切換閥進行水路切換，使得在所述第I水路和所述第2水路打開時，將所述第3水路和所述第4水路關閉，另一方面，在所述第I水路和所述第2水路關閉時，將所述第3水路和所述第4水路打開；以及控制單元，該控制單元進行控制使得若所述第I電極與所述第2電極之間的供電電壓發(fā)生反轉，則使所述切換閥進行動作。
[0010]本發(fā)明的電解水生成裝置優(yōu)選構成為包括多個交替配置的第I電極室、第2電極室的至少任一個，彼此相鄰的第I電極室與第2電極室通過隔膜進行隔離，隔膜的至少任一個能在相對于第I電極和第2電極大致保持平行的狀態(tài)下進行移動。
[0011]本發(fā)明的電解水生成裝置優(yōu)選構成為隔膜根據(jù)彼此相鄰的第I電極室與第2電極室之間的壓力差而移動。
發(fā)明效果
[0012]根據(jù)本發(fā)明，能以高取水比率來生成電解還原水且不會混入次氯酸，能減少電解酸性水的排出量，因此，對環(huán)境保護也作出貢獻。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0013]圖1是示意性示出本發(fā)明的一個優(yōu)選示例的電解水生成裝置中的電解槽I的圖。 圖2是示意性示出圖1所示電解水生成裝置的電極極性發(fā)生反轉的狀態(tài)的圖。
圖3是用于對雙自動切換交叉水路方式中的水路切換進行說明的示意圖。
圖4是示意性示出本發(fā)明的另一優(yōu)選示例的電解水生成裝置中的電解槽51的圖。
圖5是示意性示出圖4所示電解水生成裝置的電極極性發(fā)生反轉的狀態(tài)的圖。

【具體實施方式】
[0014]圖1是示意性示出本發(fā)明的一個優(yōu)選示例的電解水生成裝置中的電解槽I的圖，圖2是示意性示出圖1所示電解水生成裝置的電極極性發(fā)生反轉的狀態(tài)的圖。本發(fā)明的電解水生成裝置的特征在于，構成為包括由隔膜2隔離的、包含第I電極3的第I電極室4和包含第2電極5的第2電極室6,隔膜2能在第I電極3與第2電極5之間以相對于第I電極3和第2電極5大致保持平行的狀態(tài)下進行移動。
[0015]在現(xiàn)有的電解水生成裝置中，若將取水比率提高至電解還原水:電解酸性水=5:1左右以上，則會造成電解還原水中混入次氯酸。次氯酸通常會混入到陽極室所獲得的電解酸性水中、且電解時將陰極室內(nèi)的水壓設定成進行加壓，因此，理論上陰極室中不會混入次氯酸。然而現(xiàn)實中電解還原水中會混入次氯酸，作為其原因，考慮以下可能性:電解槽中陽極室和陰極室的容積比率成為1:1，若將取水比率提高，則通過陰極室的電解還原水和通過陽極室的電解酸性水的速度差增大(電解還原水側的通過速度與取水比率成比例地變快)，以該速度差而通過隔膜，使得次氯酸由陽極室引入至陰極室。
[0016]對此，在本發(fā)明的電解水生成裝置中，使得隔膜2能在相對于第I電極3和第2電極5大致保持平行的狀態(tài)下進行移動，從而根據(jù)情況改變陰極室與陽極室之間的容積比率，能將上述那樣的電解還原水和電解酸性水之間的速度差降低。由此，提供如下電解水生成裝置，即，即使以高比率取出電解還原水，電解還原水中也不會混入次氯酸。
[0017]本發(fā)明的電解水生成裝置優(yōu)選為采用雙自動切換交叉水路方式的裝置。本文中，圖3是用于對雙自動切換交叉水路方式中的交叉水路10的切換進行說明的示意圖。即，本發(fā)明的電解水生成裝置包括用于取出電解還原水的電解還原水取出口 11和用于取出電解酸性水的電解酸性水取出口 12。本發(fā)明的電解水生成裝置還包括以下水路(交叉水路10)。
[0018]?設置在第I電極室4與電解還原水取出口 11之間且使第I電極室4所生成的電解水流向電解還原水取出口 11的第I水路13、
?設置在第2電極室6與電解酸性水取出口 12之間且使第2電極室6所生成的電解水流向電解酸性水取出口 12的第2水路14、
?設置在第2電極室6與電解還原水取出口 11之間且使第2電極室6所生成的電解水流向電解還原水取出口 11的第3水路15、
?設置在第I電極室4與電解酸性水取出口 12之間且使第I電極室4所生成的電解水流向電解酸性水取出口 12的第4水路16。
[0019]在圖3所示示例中，本發(fā)明的電解水生成裝置還包括:切換閥17，該切換閥17進行水路切換，使得在第I水路13和第2水路14打開時，將第3水路15和第4水路16關閉(圖3 (a))，另一方面，在第I水路13和第2水路14關閉時，將第3水路15和第4水路16打開(圖3(b));以及控制單元(未圖示)，該控制單元進行控制使得若第I電極3與第2電極5之間的供電電壓發(fā)生反轉，則使切換閥17進行動作。
[0020]例如，圖1中例示了將第I電極3設為陽極、將第2電極5設為陰極的情況。在該情況下，將提供至陽極室即第I電極室4的原水(未凈化水)21進行電解來取出作為電解酸性水23，且利用圖3 (b)狀態(tài)下的切換閥17，使其通過第4水路16而流向電解酸性水取出口 12。另一方面，將提供至陰極室即第2電極室6的原水22進行電解來取出作為電解還原水24，且利用圖3(b)狀態(tài)下的切換閥17，使其通過第3水路15而流向電解酸性水取出口 12。此時，若將來自陰極室即第2電極室6的電解還原水24的取水效率提高，則第2電極室6內(nèi)的壓力增高，產(chǎn)生圖1中箭頭符號A所示方向的壓力。此時，在本發(fā)明的電解水生成裝置中，隔膜2在相對于第I電極3和第2電極5大致保持平行的狀態(tài)下、由于上述壓力而朝第I電極3 —側移動。由此，能使陰極室即第2電極室6的容積比陽極室即第I電極室4要大，即使將電解還原水24的取水效率提高至電解還原水:電解酸性水=5:1左右以上，也能將通過陰極室(該情況下為第2電極室6)的電解還原水24與通過陽極室(該情況下為第I電極室4)的電解酸性水23的速度差減小，所獲得的電解還原水24中也不會混入有次氯酸。
[0021]此外，圖2中例示了與圖1所示示例相比電極極性發(fā)生反轉、第I電極3為陰極、第2電極5為陽極的情況。在該情況下，將提供至陰極室即第I電極室4的原水21進行電解來取出作為電解還原水24，且利用圖3(a)狀態(tài)下的切換閥17，使其通過第I水路13而流向電解還原水取出口 11。另一方面，將提供至陽極室即第2電極室6的原水22進行電解來取出作為電解酸性水23，且利用圖3 (a)狀態(tài)下的切換閥17，使其通過第2水路14而流向電解酸性水取出口 12。此時，若將來自陰極室即第I電極室4的電解還原水24的取水效率提高，則第I電極室4內(nèi)的壓力增高，產(chǎn)生圖2中箭頭符號B所示方向的壓力。此時，在本發(fā)明的電解水生成裝置中，隔膜2在相對于第I電極3和第2電極5大致保持平行的狀態(tài)下、因上述壓力而朝第2電極5—側移動。由此，能使陰極室即第I電極室4的容積比陽極室即第2電極室6要大，即使將電解還原水24的取水效率提高至電解還原水:電解酸性水=5:1左右以上，也能將通過陰極室(該情況下為第I電極室4)的電解還原水24與通過陽極室(該情況下為第2電極室6)的電解酸性水23的速度差減小，所獲得的電解還原水24中也不會混入有次氯酸。
[0022]對于使隔膜2能在相對于第I電極3和第2電極5大致保持平行的狀態(tài)下進行移動的單元/方法，沒有特殊限制，能使用現(xiàn)有公知的適當單元/方法來實現(xiàn)。例如，在圖1和圖2所示示例中，在隔膜2的相對于圖1和圖2的紙面的上下方向的端部設置肋狀物31a(上側)和肋狀物31b (下側)，并且在電解槽I內(nèi)的相對于圖1和圖2的紙面的上側設置密封墊32a (第I電極3側)、33a (第2電極5側)，在下側設置密封墊32b (第I電極3側)、33b (第2電極5側)。密封墊32a、32b、33a、33b分別在相對于第I電極3和第2電極4大致平行的方向上延伸，具有隔膜2端部的肋狀物31a、31b分別與其卡定的形狀。由此，在圖1所示狀態(tài)下，如上所述那樣，隔膜2移動至第I電極3 —側，且上側肋狀物31a與上側第I電極3側的密封墊32a卡定、下側肋狀物31b與下側第I電極3側的密封墊32b卡定。此外，在圖2所示狀態(tài)下，如上所述那樣，隔膜2移動至第2電極5 —側，且上側肋狀物31a與上側第2電極5側的密封墊33a卡定、下側肋狀物31b與下側第2電極5側的密封墊33b卡定。在圖1、圖2所示的狀態(tài)下，隔膜2均相對于第I電極3和第2電極4大致保持平行。如上所述，本發(fā)明的電解水生成裝置優(yōu)選構成為隔膜2根據(jù)彼此相鄰的第I電極室4與第2電極室6之間的壓力差而移動。
[0023]本發(fā)明的電解水生成裝置還可構成為包括多個交替的、由隔膜將彼此隔離的第I電極室和第2電極室，多個隔膜中的至少任一個能在相對于第I電極和第2電極大致保持平行的狀態(tài)下進行移動。圖4是示意性示出本發(fā)明的另一優(yōu)選示例的電解水生成裝置中的電解槽51的圖，圖5是示意性示出圖4所示電解水生成裝置的電極極性發(fā)生反轉的狀態(tài)的圖。圖4和圖5所示示例的電解水生成裝置中，第I電極54大致平行地夾在2個第2電極55、56之間，且在第I電極54與第2電極55之間設有隔膜52,在第I電極54與第2電極56之間設有隔膜53.
[0024]例如，圖4中例示了將第I電極54設為陰極、將第2電極55、56設為陽極的情況。在該情況下，將提供至陰極室即第I電極54與隔膜52之間的第I電極室61、及陰極室即第I電極54與隔膜53之間的第I電極室62的原水71進行電解來取出作為電解還原水74，且利用圖3(a)狀態(tài)下的切換閥17，使其通過第I水路13而流向電解還原水取出口 11。另一方面，將提供至陽極室即隔膜52與第2電極55之間的第2電極室63的原水72、及提供至陽極室即隔膜53與第2電極56之間的第2電極室64的原水73進行電解來取出作為電解酸性水75，且利用圖3 (a)狀態(tài)下的切換閥17，使其通過第2水路14而流向電解酸性水取出口 12。此時，若將來自陰極室即第I電極室61、62的電解還原水74的取水效率提高，則第I電極室61、62內(nèi)的壓力增高，產(chǎn)生圖4中由箭頭符號Cl、C2分別所示方向的壓力。此時，在本發(fā)明的電解水生成裝置中，隔膜52在相對于第I電極54及第2電極55、56大致保持平行的狀態(tài)下朝第2電極55 —側移動，隔膜53在相對于第I電極54及第2電極55、56大致保持平行的狀態(tài)下朝第2電極56—側移動。由此，能使陰極室即第I電極室61、62的容積比陽極室即第2電極室63、64要大，即使將電解還原水74的取水效率提高至電解還原水:電解酸性水=5:1左右以上，也能將通過陰極室(該情況下為第I電極室61、62)的電解還原水74與通過陽極室(該情況下為第2電極室63、64)的電解酸性水75的速度差減小，所獲得的電解還原水74中也不會混入有次氯酸。
[0025]此外，圖5中例示了與圖4所示示例相比電極極性發(fā)生反轉、并設第I電極54為陽極、第2電極55、56為陰極的情況。在該情況下，在該情況下，將提供至陽極室即第I電極54與隔膜52之間的第I電極室61、及陰極室即第I電極54與隔膜53之間的第I電極室62的原水71進行電解來取出作為電解酸性水75，且利用圖3 (b)狀態(tài)下的切換閥17，使其通過第4水路16而流向電解酸性水取出口 12。另一方面，將提供至陰極室即隔膜52與第2電極55之間的第2電極室63的原水72、及提供至陰極室即隔膜53與第2電極56之間的第2電極室64的原水73進行電解來取出作為電解還原水74，且利用圖3(b)狀態(tài)下的切換閥17，使其通過第3水路15而流向電解還原水取出口 11。此時，若將來自陰極室即第2電極室63、64的電解還原水74的取水效率提高，則第2電極室63、64內(nèi)的壓力增高，產(chǎn)生圖5中由箭頭符號D1、D2分別所示方向的壓力。此時，在本發(fā)明的電解水生成裝置中，隔膜52在相對于第I電極54及第2電極55、56大致保持平行的狀態(tài)下朝第I電極54 —側移動，隔膜53在相對于第I電極54及第2電極55、56大致保持平行的狀態(tài)下朝第I電極54—側移動。由此，能使陰極室即第2電極室63、64的容積比陽極室即第I電極室61、62要大，即使將電解還原水74的取水效率提高至電解還原水:電解酸性水=5:1左右以上，也能將通過陰極室(該情況下為第2電極室63、64)的電解還原水74與通過陽極室(該情況下為第I電極室61、62)的電解酸性水75的速度差減小，所獲得的電解還原水74中也不會混入有次氯酸。
[0026]圖4和圖5只不過是多相結構的一個示例，多層結構的本發(fā)明的電解水生成裝置不限于此。另外，在多相結構的情形下，作為使隔膜能在相對于第I電極和第2電極大致保持平行的狀態(tài)下進行移動的單元/方法，可利用圖1和圖2示例中所舉出的由肋狀物和密封墊構成的卡定結構(在圖4、圖5中示出了該情況)，但不限于此。
標號說明
[0027]I 電解槽、
2隔膜、
3第I電極、
4第I電極室、
5第2電極、
6第2電極室、
10交叉水路、
11電解還原水取出口、
12電解酸性水取出口、
13第I水路、
14第2水路、
15第3水路、
16第4水路、
17切換閥、
21,22 原水、
23電解酸性水、
24電解還原水、
31a、31b肋狀物、
32a、32b、33a、33b 密封墊、
51電解槽、
52隔膜、
54第I電極、
55、56第2電極、
61、62第I電極室、
63,64第2電極室、
71、72、73 原水、
74電解還原水、
75電解酸性水。
【權利要求】
1.一種電解水生成裝置，構成為包括: 由隔膜(2、52、53)隔離的、包含第I電極(3、54)的第I電極室(4、61、62)及包含第2電極(5、55、56)的第2電極室(6、63、64)，隔膜(2、52、53)能在第I電極(3,54)與第2電極(5、55、56)之間、以相對于第I電極(3、54)和第2電極(5、55、56)大致保持平行的狀態(tài)進行移動。
2.如權利要求1所述的電解水生成裝置，其特征在于，還包括: 用于取出電解還原水(24、74)的電解還原水取出口(11)； 用于取出電解酸性水(23、75)的電解酸性水取出口(12)； 設置在第I電極室(4、61、62)與電解還原水取出口(11)之間且使第I電極室(4、61、62)所生成的電解水流向電解還原水取出口(11)的第I水路(13)； 設置在第2電極室(6、63、64)與電解酸性水取出口(12)之間且使第2電極室(6、63、64)所生成的電解水流向電解酸性水取出口(12)的第2水路(14)； 設置在第2電極室(6、63、64)與電解還原水取出口(11)之間且使第2電極室(6、63、64)所生成的電解水流向電解還原水取出口(11)的第3水路(15)； 設置在第I電極室(4、61、62)與電解酸性水取出口(12)之間且使第I電極室(4、61、62)所生成的電解水流向電解酸性水取出口(12)的第4水路(16)；切換閥(17)，該切換閥(17)進行水路切換，使得在所述第I水路(13)和所述第2水路(14)打開時，將所述第3水路(15)和所述第4水路(16)關閉，另一方面，在所述第I水路(13)和所述第2水路(14)關閉時，將所述第3水路(15)和所述第4水路(16)打開；以及控制單元，該控制單元進行控制使得若所述第I電極(3、54)與所述第2電極(5、55、56)之間的供電電壓發(fā)生反轉，則使所述切換閥(17)進行動作。
3.如權利要求1或2所述的電解水生成裝置，其特征在于，構成為包括: 多個交替配置的第I電極室出1、62)、第2電極室出3、64)的至少任一個，彼此相鄰的第I電極室(61、62)與第2電極室(63、64)通過隔膜(52、53)進行隔離，隔膜(52、53)的至少任一個能在相對于第I電極(54)和第2電極(55、56)大致保持平行的狀態(tài)下進行移動。
4.如權利要求1至3中任一項所述的電解水生成裝置，其特征在于， 構成為隔膜(2、52、53)根據(jù)彼此相鄰的第I電極室(4、61、62)與第2電極室(6、63、64)之間的壓力差進行移動。
【文檔編號】C02F1/46GK104395243SQ201280023724
【公開日】2015年3月4日 申請日期:2012年6月7日 優(yōu)先權日:2012年6月7日
【發(fā)明者】森澤紳勝 申請人:日本多寧股份有限公司