專利名稱：電解水制備裝置的清洗方法和帶有實施這種方法的機構的電解水制備裝置的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種清洗和消毒連續(xù)制備電解水裝置的方法，以及一種帶有實施以上所述方法的機構的連續(xù)制備電解水裝置。
有一種制備電解水的裝置，該裝置所采用的工作方式是連續(xù)地通入水(例如自來水)并將水制備成堿性水和酸性水，同時還可以隨意加入化學物質(zhì)(例如礦物質(zhì))的水溶液。這種裝置長期使用以后，必需對電解槽和水管道進行清洗。例如，由于沉積物(比如鈣鹽)沉淀到電解槽的陰極室或電解隔膜上，降低了電解效率，因此必須要去除這些沉積物。另外，由于使用活性碳的凈水器一般都配置在未處理水的供水管道上，水中殘余氯被除掉了，在水管道內(nèi)或過濾器下游的微濾器內(nèi)往往會產(chǎn)生多種細菌，因此有必要定期或間或?qū)ρb置進行清洗和消毒。
關于清洗這種類型的電解水制備裝置，已知有一種在電解的同時轉(zhuǎn)換被清洗的電解槽的電極的極性進行清洗的方法。根據(jù)這種清洗方法，使酸性水流入在通常制備電解水時堿性水的通道，因此能溶解鈣和殺死細菌。
然而，按照這種方法，由于清洗時在反極性下制備的電解水只流過電解槽和下游的排水管道，因此，有一個缺點即位于電解槽上游的供水管和被置于供水管之中的過濾凈水器(比如微濾器)就不能得到清洗。
本發(fā)明的第一個目的在于提供一種清洗和消毒電解槽和水管道系統(tǒng)的方法，所述的水管道系統(tǒng)包括在其上游的供水管線和被設置在該供水管線之間的過濾凈水器(例如微濾器)，同時含有在其中形成的次氯酸的消毒水。
本發(fā)明的第二個目的在于提供一種帶有實施以上所述清洗方法的機構的連續(xù)制備電解水裝置。
本發(fā)明的前述目的可以借助于以下步驟完成，步驟之一是構成清洗水管道系統(tǒng)，該管道系統(tǒng)使由電解槽的一個電極室的排水管供給的未經(jīng)處理的水回流到該電極室和該電電極室的供水支管，而后，將水輸送給另一個電極室的供水管或供水支管，以及將水通過另一個電極室從該另一個電極室的排水管排出，步驟之二是通過使在其中水產(chǎn)生回流的那個電極室作為陽極進行電解。
上述本發(fā)明的目的也能夠通過以下游式實現(xiàn)，從電解槽的排水管道中供應的未處理水回流通過電解槽和電解槽的供水管道，并且在電解槽中電解水的同時，從供水管道中把水排放。


圖1a是本發(fā)明一個實施例的電解水制備裝置圖構成原理圖；圖1b是圖1a所示的電解水制備裝置中的清洗水循環(huán)線路圖；圖2a是本發(fā)明另一個實施例的電解水制備裝置構成原理圖；圖2b是圖2a所示的電解水制備裝置中的清洗水循環(huán)線路圖；圖3a是本發(fā)明另一個實施例的電解水制備裝置構成原理圖；圖3b是圖3a所示的電解水制備裝置中的清洗水循環(huán)線路圖。
下面將結合附圖用最佳實施例來詳細說明本發(fā)明電解水制備裝置的清洗方法和帶有實施這種方法的機構的電解水制備裝置。
圖1a到圖2b所示的一種連續(xù)式電解水制備裝置包括一對電極2、3(圖1中的陰極2和陽極3)，一個把電極之間的空間分成一對電極室5、6(陰極室5和陽極室6)的電解隔膜4，以上這些構成一個有隔膜的電解槽7。供水管道8與電解槽7的供水側(cè)相連，同時分別與電極室5、6相連的一對排水管道9、10與電解槽的排水側(cè)相連接。
供水管道8在中間分成兩個供水支管11、12，其中一個供水支管11與電解槽7的電極室(陰極室5)相連接，而另一個供水支管12與另一個電極室(陽極室6)相連。
在電解水制備裝置1中，一個包括如微濾器的過濾凈水器13被置于供水管道8中，管道在過濾凈化器13的共用排水區(qū)14的上游被分成兩個供水支管11,12。因此，一對供水支管11、12與過濾凈水器13的共用排水區(qū)14彼此相連接。
在圖中，還顯示有一個礦物質(zhì)添加罐15，它向流過陰極室一側(cè)的供水管11的水中補充鈣等類似物，還顯示有一個水流開關16，例如以開一關，用于根據(jù)在供水管線中水流量的檢測值控制電解槽7。
在電解水制備裝置1中，電極2、3是由既能用作陰極又能用作陽極的那種材料制成，而且電極2、3的極性能通過電控制器17彼此轉(zhuǎn)換，例如，如圖1a和圖1b所示。另外，在那對供水支管11、12之間設置了一個液流通道轉(zhuǎn)換器18，在那對排水支管9、10之間設置了一個液流通道轉(zhuǎn)換器19，通過以上構件，流經(jīng)礦物質(zhì)添加罐15的水一直供給陰極室，同時，既使轉(zhuǎn)換電極極性，從堿性水排放管道9中排放的水一直是陰極室的堿性水。在這種類型的電解水制備裝置中，由于通過操作用于轉(zhuǎn)換極性的電力控制器件17來改變電極室的極性，那么電極室5、6，排水管道9、10和供水支管11、12是接入陰極一側(cè)或陽極一側(cè)，取決于電力控制器17，排水側(cè)的液流通道轉(zhuǎn)換器19和供水側(cè)的液流通道轉(zhuǎn)換器18的操作。
在連續(xù)式的電解水制備裝置1中，按照通常的電解水制備操作，從供水管道8供應的水比如自來水通過供水支管11、12，在電解槽7中被電解，在陰極室5中形成的電解堿性水，從堿性水排放管路9中排放，而在陽極室6中形成的電解酸性水，從排放管道10中排放到下水道20。
如圖2a所示，采用活性碳或類似物的吸附凈水器21可以設置在過濾凈水器13的上游的供水管道8中。
在清洗這樣一種連續(xù)型電解水制備裝置時，本發(fā)明的清洗方法包括以下步驟供給水，例如含氯離子的自來水，含氯離子的自來水是利用排水管之一從由電極室之一的出口引出的供水管供給的；將被迫使回流通過該電極室和該電極室的供水支管的供給水給另一電極室上游的供水管或輸送給該電極室的供水管和供水支管；通過另一電極室由另一個排水管排放所述水；以及電解通過電解槽的水，結果，使在其中產(chǎn)生水回流的那個電極室作為陽極室運行。
另外，對于如圖所示的在其中過濾凈水器13被設置在供水管道8上的那種裝置來說，本發(fā)明的清洗方法是使在電解槽陽極室制備的電解水流到過濾凈水器13的共用排水區(qū)14，流到過濾凈水器13上游的供水管道8中或流到供水管道8和共用排水區(qū)14中。
此外，使得在其中產(chǎn)生水回流的那個電極室作為陽極室運行的控制方法包括一個用電控制裝置17將該電極室的極性控制為陽極的方法和一個利用排水管10,9的流動通道變換裝置19控制的方法。
按照這種方法，如果從供水管道8供應的含有氯離子的水比如自來水，通過排水管10進入陽極室6并且被電解，在陽極室6電解的水中形成次氯酸，從而形成具有強殺菌效力的次氯酸溶液。電解水通過陽極6和一個供水支管12回流，流到過濾凈水器13的共用排水區(qū)14，流到過濾凈水器13上游的供水管道8中或流到供水管道8和共用排水區(qū)14中，然后流到另一個供水支管11，并且通過電解槽的陰極室5從另一個排水管道9中排放掉，通過這種方法，利用含有高殺菌效力的次氯酸溶液對電解槽以及包括供水管道8和設置在那里的過濾凈水器13的整個水管線系統(tǒng)進行清洗和消毒。
圖中示出一個使供水管8中的水通過酸性水排放管道10回流到陽極室6的例子。根據(jù)電控制器17和/或那對排水管道9、10的流動通道轉(zhuǎn)換器19的操作，控制在其中水產(chǎn)生回流的電極室的操作方法包括如下幾種類型(1)一種電解過程中實現(xiàn)清洗的方法是在利用流動通道轉(zhuǎn)換器19使從酸性水排放管道10供應的水回流到陰極室5時，通過轉(zhuǎn)換電極的極性來實現(xiàn)。
(2)一種電解過程中實現(xiàn)清洗的方法是從堿性水排放管道9供應的水回流到陰極室5時，通過轉(zhuǎn)換電極的極性來實現(xiàn)。
(3)一種電解過程中實現(xiàn)清洗的方法是在利用流動通道轉(zhuǎn)換器19使從堿性水排放管道9供應的水回流到陽極室6時，通過轉(zhuǎn)換電極的極性來實現(xiàn)。
圖中顯示了一種帶有實現(xiàn)上面所述清洗方法的機構的連續(xù)式電解水制備裝置。圖1a和圖1b所示的裝置，有一個用于清洗的流動通道轉(zhuǎn)換器22，它放在供水管道8和陽極室一側(cè)的排水管道10之間，用于將水從供水管道8轉(zhuǎn)換到陽極室一側(cè)的排水管道10。
這個實施例適用于通過用于清洗的流動通道轉(zhuǎn)換器22把從供水管道8供應的水轉(zhuǎn)換到一個排水管道10，通過排水管道10從一個電極室6的出口供應水，使電解的清洗水通過電極室6和電極室6的供水支管12回流到設置在供水管道8上的過濾凈水器13的共用排水區(qū)14中，使水流到另一個電極室5的供水支管11，然后通過另一個電極室5從另一個排水管道9中把水排放。
盡管圖中沒有說明，但本發(fā)明還包括這樣一個實施例，即把用于清洗的流動通道轉(zhuǎn)換器22設置在供水管道8和排水管道9之間，那么通過轉(zhuǎn)換電極極性或?qū)⒘鲃油ǖ缽呐潘艿?轉(zhuǎn)換到排水管道10，可以使排水管道9供應的水流向陽極室的供水部分。
如圖1b所示，在供水管道8上配置過濾凈水器13，并使清洗時陽極室6中制備的電解水從陽極室6的供水支管12經(jīng)過過濾凈水器13的共用排水區(qū)14流到陰極室的供水支管11中的情況下，僅僅在供水管道8和一個排水管道10之間配置一個用于清洗的流動通道轉(zhuǎn)換器22，就可以構成一個清洗水循環(huán)系統(tǒng)。
另一方面，在清洗期間陽極室制備的電解水從過濾凈水器13的供水部分流到排水部分，從而清洗了過濾凈水器13的整個內(nèi)部通道的情況下，該裝置必須具備如圖2a和圖2b所示的結構。
圖2a和圖2b表明了裝置的另外一個實施例，裝置中電解的清洗水從配置在供水管道8上的過濾凈水器13的供水部分流過，從而清洗整個過濾凈水器13的內(nèi)部。這時，把第一個用于清洗的流動通道轉(zhuǎn)換器22配置在供水管道8和一個排水管道10之間，用于把供水管道8的水轉(zhuǎn)換到一個排水管道10，另外，把在第二個用于清洗的流動通道轉(zhuǎn)換器23配置在與一個排水管道10相連接的供水支管12和位于用于清洗的第一個流動通道轉(zhuǎn)換器22下游的一個供水管道8’之間，把供水支管12與供水管道8’連接起來。這時，供水支管12可以直接與供水管道8’連接，或換個方法，如圖2b所示，通過從供水支管12分開的支管12’把供水支管12與供水管道8’接起來。
在把供水支管12直接與過濾凈水器13上游的供水管道8連接起來的情況下，供水支管12的電解清洗水僅流到過濾凈水器13上游的供水管道8’中。
另一方面，按照通過支管12’把供水支管12和供水管道8’連接起來這種結構，由于供水支管12設計成與過濾凈水器13的共用排水區(qū)14相連接，所以電解的清洗水流到過濾凈水器13上游的供水支管8’中和過濾凈水器13的共用排水區(qū)14。
再這種情況下，為了使供水支管12中電解的清洗水優(yōu)先流到過濾凈水器上游的供水管道8’中，需要將一個流量控制器24比如節(jié)流閥安裝在支管12’的分叉點與過濾凈水器13的共用排水區(qū)14之間的供水支管12上。
在為了在一對供水支管11和12之間設定一預定的流量比而將一個節(jié)流閥26安裝到陽極一側(cè)的供水管12上的情況下，節(jié)流閥26起到流量控制器24的作用。
第二個用于清洗的清洗水流通道轉(zhuǎn)換機構23不僅限于圖中所示的轉(zhuǎn)換閥。例如，盡管沒有說明，它還可以由帶有逆止閥的、被連接在供水支管12和供水管道8之間的水流通道構成。
另外，第一個用于流動的流動通道轉(zhuǎn)換器12和第二個用于流動的流動通道轉(zhuǎn)換器23可以相互獨立的設置。然而，還是希望把兩個流動通道轉(zhuǎn)換器22、23合成單個的閥門箱，并且如圖2b所示的彼此聯(lián)銷。
順便說一下，如圖中所示，如果從一個供水管道10供應的水通過電極室6和供水支管12回流，流到過濾凈水器13，由于過濾凈水器13的阻力，電極室6中的水壓會相對升高，這樣可能導致電解隔膜4破裂。為了解決這個問題，需要在排水管10的那側(cè)(清洗水供應管道)和/或其中有水回流的電極室6的供水支管12(清洗水排放管道)那側(cè)配置一個減壓裝置。在排水管10那側(cè)的減壓裝置25構成是，在與排水管道10相連接的分支水流通道上，設置一個阻力件比如節(jié)流閥，通過它從減壓裝置25排放的水流到下水道20中。
另外，位于供水管12那側(cè)的減壓裝置26的構成是，在與供水支管12相連接的水通道上配置一個阻力件比如節(jié)流閥。如圖中所示，如果在供水支管12的副支管12’的分叉點與過濾凈水器13的共用排水區(qū)14之間，對供水支管12配置一個流量控制件24，那么其中設置有流量控制構件24的供水支管12能當作供水支管那側(cè)的減壓裝置26使用。
在圖2a和圖2b中，參考標號38標出的管道是由一個開/關閥門39控制開/關的排水管道。
圖3a和圖3b示出本發(fā)明的另一種清洗方法以及一種帶有實施以上方法的機構的連續(xù)式電解水制備裝置。這是一種連續(xù)式電解水制備裝置的清洗方法，這種連續(xù)式電解水制備裝置在有隔膜的電解槽7中或沒有隔膜的電解槽7中把從供水管道8連續(xù)供應的水比如自來水電解成堿性水和酸性水，然后分別從一對排水管道排放，其中在將從電解槽7的一對排水管道9、10供應的水供給供水管道8，并且使其回流通過電解槽7的整個區(qū)域用于電解，使制成的電解清洗水回流到供水管道8，然后將其從供水管道8中排放。
圖3a和圖3b表明了一個使用有隔膜的電解槽7的電解水制備裝置的例子。因為該清洗的方法是清洗水從供水管道8回流通過電解槽通道的整個區(qū)域，這種方法不僅適用于如圖所示的使用有隔膜的電解槽裝置，而且也適用于在沒有電解隔膜4的電解槽中生產(chǎn)堿性水和酸性水的電解水制備裝置，并且通過一對排水管道9、10把水排放出去。
這樣，按照這種清洗方法，通過電解槽7回流和電解含有氯離子的水比如自來水，在電解槽7的電解水中形成次氯酸，這樣形成具有強殺菌效力的水。由于消毒水回流通過電解槽7和供水管道8，最好通過過濾凈水器13并從位于上游的供水管道8中排放出去，這樣電解槽7和上游的水管道都被消毒水清洗。
為了在電解槽7中的電解水中形成了大量的次氯酸，可以向從排水管道10到電解槽7供應的水中添加氯化物比如氯化鈉。
為了能夠?qū)崿F(xiàn)以上所述的清洗方法，如圖3a和圖3b所示的電解水制備裝置1包括一種用于清洗的流動通道轉(zhuǎn)換器27，把供水管道8供應的水轉(zhuǎn)換到電解槽7的一對排水管道9、10，并且從排水側(cè)回流到電解槽7的整個區(qū)域，還包括一個通過一個轉(zhuǎn)換閥28從供水管道8中分開的分支排水管29。
如圖3a所示實施例中，用于清洗的流動通道轉(zhuǎn)換器27包括有一個從供水管道8通過轉(zhuǎn)換閥27a與一個排水管道10相連接的清洗水供應管道27b，一個置于排水管道10與清洗水供應管道27b接點處下游的回流控制閥27C，作用是使供應的清洗水回流到排水管道10，回流到電解槽7，還包括一個配水循環(huán)系統(tǒng)27d，用于把供應的清洗水分配到排水管10，進入另外一個供水管道9。在如圖3a所示的實施例中，配水循環(huán)系統(tǒng)27d包括一個從排水管道9通過轉(zhuǎn)換閥30與排水管道10相連接的一個轉(zhuǎn)換通道31。
另外，在如圖3a所示的電解水制備裝置中，轉(zhuǎn)換通道33從排水管道10通過一個轉(zhuǎn)換閥32與排水管道9連接起來，并且轉(zhuǎn)換通道31、33和轉(zhuǎn)換閥30、32組成一個用于排水管道9、10的轉(zhuǎn)換構件。
圖中所示實施例的轉(zhuǎn)換閥27a是一個置于清洗水供應管道27b上的一個開-關閥，從供水管道8供應的水通過有選擇的開-關置于清洗水供應管道27b和轉(zhuǎn)換閥27a交叉點下游的供水管道8上的開-關閥門34，有選擇的向電解槽7的供水側(cè)和清洗水供應管道27供水。
逆止閥35最好置于清洗水供應管道27b上，最為理想的是供水管道8的分支排水通道29通過回流控制閥27C與排水管10相連通。
盡管圖中未表明，清洗水供應管道27b可以分支，并且直接與電解槽7的那對排水管道9、10相連接。這時，通過對每一根排水管道9、10設置回流控制閥27C，由清洗水供應管27b供應的水能從那對排水管道9、10回流到電解槽7。
另外，如圖3a所示，管道37可以把溶有氯化物比如氯化鈉水溶液的池子36與清洗水供應管道27b連接起來，最好的是把氯化鈉水溶液加入到清洗水供應管道27b的水中，那么在電解槽7的電解清洗水中會產(chǎn)生大量的次氯酸(HCLO)。這樣，如圖3b所示，如果把供水管8的水轉(zhuǎn)換到清洗水供應管27b，供水管道8上的轉(zhuǎn)換閥28對分支的排水管29是開著的，當水從供水管道8回流到電解槽7時，進行電解，在電解槽7中產(chǎn)生含有次氯酸的消毒水。在通過電解槽7，供水管道8，以及過濾凈水器13，從供水管道8的分支排水管29排放消毒水的過程中，整個水循環(huán)系統(tǒng)得以清洗和消毒。
在如圖3a所示的實施例中，供水管道8在電解槽7附近分成供水支管11、12，但是也可以如圖1a所示，從過濾凈水器13的共用排水區(qū)14分成一對供水支管11、12。
權利要求
1.一種清洗連續(xù)制備電解水裝置的方法，該方法采用了以下過程電解從供水管道通過分支的供水支管到有隔膜電解槽的陰極室和陽極室的供水側(cè)供應的水比如自來水，分別從一對排水管道中排放陰極室中形成的堿性水和陽極室中形成的酸性水，其特征在于該方法包括以下步驟，從一個供水管道通過由電極室之一的出口引出的排水管之一連續(xù)地或間歇地供水，使供應的水回流通過該電極室和該電極室的供水支管到另一個電極室的供水支管，到那里的供水管道或到供水管道和另一個電極室的供水支管，然后通過另一個電極室從另一個排水管道把水排放，同時，通過控制水回流通過電極室作為陽極室，電解流過電解槽的水。
2.按照權利要求1所述的一種清洗連續(xù)制備電解水裝置的方法，其特征在于在供水管道或供水支管中配置一個過濾凈水器，在電解槽的陽極室中形成的電解水部分或全部流過過濾凈水器的水通道。
3.一種清洗連續(xù)制備電解水裝置的方法，該方法采用了以下過程用一個有或沒有隔膜的電解槽電解由一個供水管道供應的水比如自來水，并且分別從一對排水管道中排放電解槽中形成的堿性水和酸性水，其特征在于該方法包括以下步驟通過使水從那對排水管道向電解槽回流供應水比如自來水；在改變或不改變電解槽的電極極性的條件下電解所供應的水；使在電解槽中制備的電解水回流進入供水管道；以及利用由供水管分叉的排水管道把水排放。
4.一種連續(xù)制備電解水的裝置，由以下部分構成一個分成一個陰極室和一個陽極室的電解槽；一個具有分別與陽極室和陰極室連通的分叉供水支管、被設置在電解池一側(cè)的供水管道；以及一對位于電解槽的另一側(cè)分別與陰極室和陽極室連通的排水管道，其特征在于設置一個用于清洗的流動通道轉(zhuǎn)換器，以便于把供水管道的水轉(zhuǎn)換到在電解過程中要清洗的那個陽極室一側(cè)的排水管道。
5.按照權利要求4所述的裝置，其特征在于在供水支管上游的供水管道中配置一臺過濾凈水器，過濾凈水器的共用排水區(qū)通過分支的供水管道分別與每一個電極室相連通，在過濾凈水器上游的供水管道與電解過程中要清洗的那個陽極室一側(cè)的排水管道之間，設置一個用于清洗的流動通道轉(zhuǎn)換器。
6.按照權利要求4所述的裝置，其特征在于在供水支管上游的供水管道中配置一臺過濾凈水器，過濾凈水器的共用排水區(qū)通過分支的供水管道分別與每一個電極室相連通，第一個用于清洗的流動通道轉(zhuǎn)換器，把水從供水管道轉(zhuǎn)換到電解過程中要清洗的那個陽極室一側(cè)的排水管道，第二個用于清洗的流動通道轉(zhuǎn)換器，把陽極室一側(cè)的供水支管或從電解過程中要清洗的那個陽極室一側(cè)的供水支管分支的副管與過濾凈水器上游的供水管道連接起來。
7.一種連續(xù)制備電解水的裝置，在有隔膜或沒有隔膜的電解槽里，電解從供水管道中供應的水，并且從一對排水管道分別排放生成的堿性水和酸性水，其特征在于該裝置包括一個用于清洗的流動通道轉(zhuǎn)換器，通過把來自供水管道的水轉(zhuǎn)換到電解槽的一對排水管道，以及從供水管道由轉(zhuǎn)換閥分支的一個排水支管回流進入電解槽。
8.按照權利要求7所述的裝置，其特征在于在供水管道上配置一個過濾凈水器，通過轉(zhuǎn)換閥，在過濾凈水器上游的供水管道上配置排水支管。
全文摘要
使從連續(xù)制備電解水裝置的電解槽中其中一個排水管道供應的含有氯離子的水回流到電極室之一及其一個供水支管,流過另一個電極室的供水支管和/或位于供水支管上游的供水管道,然后通過另一個電極室并從另一個排水管道排放。這種情況下,電解電解槽里的水,同時將在其中產(chǎn)生水回流的電解室中的電極用做陽極,這樣電解槽和位于上游的水管道都被在其中形成的次氯酸的電解清洗水清洗和消毒。另一方面,從一對排水管道供應的水回流進入電解槽時,水可以被電解,在電解槽中形成的電解清洗水可以回流并且從供水管道排放。
文檔編號C02F1/461GK1209470SQ9712059
公開日1999年3月3日 申請日期1997年8月26日 優(yōu)先權日1997年8月21日
發(fā)明者岡崎良彌 申請人:株式會社歐姆科