电解氢水生成器和电解氢水的pH降低方法与流程

文档序号:14415996阅读:538来源:国知局
电解氢水生成器和电解氢水的pH降低方法与流程

本发明涉及电解氢水生成器和电解氢水的ph降低方法。



背景技术:

我们日常摄取的水,作为构筑健康的基础发挥着极其重要的作用,在人们之间健康意向提高之中,对饮用水的关注进一步提高。

以往,提出了各种符合这种需求的饮用水,例如,已知在饮用水中大量溶解氧的氧水、溶剂氢的氢水。

特别是,各种报告显示包含分子状氢的氢水降低生物体内氧化应激、抑制血中ldl的增加等有助于健康。

这样的氢水通过在水中溶解氢生成,作为其生成方法,例如列举在饮用水中使氢气起泡的方法、化学反应的方法、电解水生成的方法等。

其中,基于水的电解的方法,能够生成在同样有助于构筑健康的碱性电解水包含氢的电解氢水,能够期待这两者的相辅相成的效果(例如,参照专利文献1。)。

专利技术文献

专利文献

专利文献1:日本特开2009-160503号公报



技术实现要素:

但是,在氢水中包含的溶解氢的量对于氢水饮用者而言,是最重要的关心事项之一。特别是,认为溶解氢量多的氢水更有助于增进健康的饮用这多,存在谋求溶解氢浓度高的氢水的倾向。

在基于上述的水的电解的方法中,通过提高电解电流,能够比较容易地提高电解氢水的溶解氢浓度。

但是,如果提高电解电流,则在阴极侧生成更多的氢氧离子,所以电解氢水的ph也上升。

然而,适合饮用的电解氢水的ph为10以下,为了通过增大电流获得溶解氢浓度高的电解氢水,需要通过某些办法降低ph。

于是,在先前所示的专利文献1中,对于这样的问题,提出了在电解氢水的喷出线使原水迂回混合,稀释,从而降低氢氧离子浓度的方法。

但是,在上述以往的混合原水的方法中,与氢氧离子一起溶解氢也被稀释,仍然还有改善的余地。

本发明是鉴于上述情况作出的,提供能够抑制电解氢水的ph的上升,而几乎不伴随生成的电解氢水的溶解氢浓度的降低的电解氢水生成器和电解氢水的ph降低方法。

为了解决上述以往的课题,本发明的电解氢水生成器中,

(1)具备:电解槽,其具有由隔膜区划的阳极室和阴极室,通过供给水并且向在各极室配设的电极间经由所述隔膜通电从而使所述水电解,由所述阳极室喷出酸性水并且由所述阴极室喷出碱性的电解氢水,具备回流旁路流路,其使由所述电解槽喷出的酸性水的一部分与向所述阳极室供给的原水合流。

此外,本发明的电解氢水生成器中,还具有以下特征。

(2)所述回流旁路流路具备:酸性水分支流路,其从对由所述电解槽喷出的酸性水排水的排水流路的中途分流酸性水的一部分;和酸性水回流混合部,其在向所述阳极室供给原水的流路上形成,使在所述酸性水分支流路流过的酸性水与所述原水合流。

(3)在所述排水流路,在所述酸性水分支流路的分支部的下游侧,设置有调整在所述排水流路流过的酸性水的流量的流量调整单元。

(4)在所述排水流路的中途部介入设置弯曲流路,使其下游成为在电解槽的正面的前方隔离的隔离流路,并且在电解槽的正面前方且所述隔离流路的侧方形成零件配置空间,在所述零件配置空间配设所述流量调整单元。

(5)所述弯曲流路的上游侧的排水流路与所述电解槽的壳体一体地形成。

(6)将所述分支部设置在所述弯曲流路或其下游使所述酸性水分支流路成为隔离流路,并且使酸性水分支流路的顶端部朝向电解槽的下部弯曲在电解槽的下表面下方配置有酸性水回流混合部。

此外,本发明的电解氢水的ph降低方法,(7)所述电解氢水在电解氢水生成器中的所述阴极室内生成,所述电解氢水生成器具备:电解槽,其具有由隔膜区划的阳极室和阴极室,通过供给水并且向在各极室配设的电极间经由所述隔膜通电从而使所述水电解,由所述阳极室喷出酸性水并且由所述阴极室喷出碱性的电解氢水,使由所述电解槽喷出的酸性水一部分与原水一起向所述阳极室回流,使所述阳极室内的水的ph低于供给原水时的ph,从而提高存在于所述阴极室内的水中的氢氧离子经由所述隔膜与存在于所述阳极室内的水中的氢离子或氧鎓离子中和反应的概率,使所述阴极室内的水的ph降低。

在本发明的电解氢水生成器中,具备使由电解槽喷出的酸性水的一部分与向阳极室供给的原水合流的回流旁路流路,所以能够提供能够抑制电解氢水的ph的上升而几乎不伴随生成的电解氢水的溶解氢浓度的降低的电解氢水生成器。

此外,所述回流旁路流路,具备:酸性水分支流路,其从对由所述电解槽喷出的酸性水排水的排水流路的中途分流酸性水的一部分;和酸性水回流混合部,其在向所述阳极室供给原水的流路上形成,使在所述酸性水分支流路流过的酸性水与所述原水合流,则能够降低成为排水的酸性水的量,并且使酸性水与原水一起向阳极室内回流。

此外,在所述排水流路的中途部介入设置弯曲流路,使其下游成为在电解槽的正面的前方隔离的隔离流路,并且在电解槽的正面前方且所述隔离流路的侧方形成零件配置空间,在所述零件配置空间配设所述流量调整单元,则例如能够将电磁阀等的流量调整单元在电解槽的附近而不杂乱地紧凑地配置。

此外,所述弯曲流路的上游侧的排水流路与所述电解槽的壳体一体地形成,则能够使排水流路更整齐,而且,能够在隔离流路的上方形成新的零件配置空间。

此外,将所述分支部设置在所述弯曲流路或其下游使所述酸性水分支流路成为隔离流路,并且使酸性水分支流路的顶端部朝向电解槽的下部弯曲在电解槽的下表面下方配置有酸性水回流混合部,则能够将电解槽周围的配管整齐地配置,并且能够构成为使酸性水混入向阳极室供给的原水而牢靠地生成混合水。

此外,根据本发明的电解氢水的ph降低方法,使由电解槽喷出的酸性水的一部分与原水一起向阳极室回流,使所述阳极室内的水的ph成为低于供给原水的情况下的ph的ph,从而提高存在于阴极室内的水中的氢氧离子经由隔膜与存在于阳极室内的水中的氢离子或氧鎓离子中和反应的概率,使阴极室内的水的ph降低,所以能够提供能够抑制电解氢水的ph的上升而几乎不伴随生成的电解氢水的溶解氢浓度的降低的电解氢水的ph降低方法。

附图说明

图1是表示电解槽具备的阳极室和阴极室内的水额状态的概念图。

图2是表示本实施方式中的电解氢水生成器的全体结构的框图。

图3是表示在电解槽及其附近配置的各流路构造的构筑例的说明图。

图4是表示电解部的左右侧面的说明图。

图5是表示电解部的正面的说明图。

图6是表示变形例的电解氢水生成器的全体结构的框图。

具体实施方式

本发明提供一种电解氢水生成器,具备:电解槽,其具有由隔膜区划的阳极室和阴极室,通过供给水并且向在各极室配设的电极间经由所述隔膜通电从而使所述水电解,由所述阳极室喷出酸性水并且由所述阴极室喷出碱性的电解氢水,能够抑制电解氢水的ph的上升,而几乎不伴随生成的电解氢水的溶解氢浓度的降低。

在本说明书中,电解氢水为由水的电解在阴极侧生成的碱性电解水,溶解有同样在阴极侧生成的氢气的水。

因此,本说明书中的电解氢水生成器应该解释为概念上也包含所谓碱性离子调水器。

此外,区划阳极室和阴极室的隔膜只要是在一般碱性离子调水器作为隔膜使用的部件,没有特别限定,例如,可以采用中性膜、离子交换膜等。

而且,作为本实施方式中的电解氢水生成器的特征,列举具有使由电解槽喷出的酸性水的一部分与向阳极室供给的原水合流的回流旁路流路这一点。

即,将在以往的碱性离子调水器等中排水的酸性水的一部分再次向阳极室内与原水一起以混合水的状态回流。

在此,参照图1对从阴极室喷出的电解氢水的ph通过上述回流降低的现象,基于本发明者们目前设想的机制进行说明。图1是表示电解槽1具备的阳极室10和阴极室11内的水的状态的概念图。

如图1的(a)所示,阳极室10和阴极室11由隔膜12区划,在阳极室10配置阳极13,在阴极室11配置阴极14。

阳极室10内充满通过上述回流旁路流路混合酸性水和原水而成的混合水,在水中与水分子一起村子氢离子。另一方面,阴极室11充满原水,存在水分子。在此,为了方便说明称为氢离子,但实际上也考虑以水合氢离子等的氧鎓离子存在的情况。

在这样的状态下,在阳极13和阴极14之间经由隔膜12通电,则如图1的(b)所示,水分子被电解,在阳极室10内生成氢离子,在阴极室内11内生成氢氧离子。

此时,在阳极室10内,除了电解产生的氢离子,由来于回流的酸性水的氢离子原本存在,所以与不供给混合水而仅向阳极室供给原水进行电解的情况(下面称为非回流方式)相比称为低ph状态即氢离子多的状态。

隔膜12具有离子透过性,所以如图1的(c)所示,在隔膜12的附近,阳极室10内的氢离子和阴极室11内的氢氧离子结合生成水。特别是,从阴极室11的视点来看,氢氧离子被消耗,阴极室11内的ph降低。

而且,由于在阳极室10内存在大量的氢离子,与经过了隔膜12的氢氧离子的反应机会增大,所以进一步促进在该隔膜12附近发生的中和反应,其结果是阴极室11内的水的ph比非回流方式变低。

此外,与这样的反应同时地,在阴极室11内,如图1的(d)所示生成氢分子溶解在水中,喷出抑制了ph上升的电解氢水。

特别是,为了提高溶解氢浓度,在电极间流过更多的电流的情况下,也与非回流方式相比,能够生成抑制了ph的电解氢水。

这些机制并不一定明确地解释清楚,但为了供本发明的理解,作为能够在目前最好说明生成抑制了ph的电解氢水的现象的模型进行了提及。用于调制向阴极室11供给或向阳极室10供给的混合水的原水,只要是不进行极端的ph调整的越ph6~8的可饮用水,则没有特别限定,可以使用一般的自来水、井水等。

此外,作为原水,特别优选对上述自来水、井水进行从由过滤器等进行的过滤处理、由活性炭等多孔质体进行的吸附处理、使用了离子交换树脂等的脱离子处理、为了提高水的电解效率接触乳酸钙、甘油磷酸钙等的钙剂的钙处理等中选出的任意一个或两个以上的组合。

此外,回流旁路流路可以具备:酸性水分支流路,其从对由电解槽1喷出的酸性水排水的排水流路的中途分流酸性水的一部分;和酸性水回流混合部,其在向阳极室10供给原水的流路上形成,使在酸性水分支流路流过的酸性水与原水合流。

即,以在阳极室10的出口侧设置的酸性水的排水流路的中途部为基端,以在阳极室10的入口侧设置的向阳极室10的原水的供给流路的中途部为顶端,设置回流旁路流路,可以构成为以该回流旁路流路的顶端部为酸性水回流混合部,在原水中混合酸性水生成混合水。

通过这样的结构,能够进行上述的阴极室11内的ph的上升抑制,并且与非回流方式相比减少排水的酸性水的量。

附带而言,在不设置回流旁路流路的情况下,流入阳极室的原水全量成为酸性水而被废弃。此外,在该情况下,虽然减少向阳极室流入的原水的量能够减少被废弃的酸性水的量,但是电解效率恶化。

另一方面,在设置有回流旁路流路的情况下,由阳极室喷出的酸性水,一部分通过旁路流路回流至阳极室的入口侧。即,被废弃的酸性水仅仅是未流入回流旁路流路的剩余部分,例如如果使酸性水的一半回流,则能够将被废弃的酸性水减半。而且,来自回流旁路流路的酸性水和原水两者以混合水的状态流入阳极室,所以不减少流入阳极室的水流而维持电解效率地减少废弃的酸性水的量。

即,本申请还可以解释为以实现电解氢水生成时的酸性排水量的降低、或者该酸性排水量的降低和抑制了ph的氢溶解浓度高的电解氢水的生成两者为目的而做出的,提供这些解决方案。

回流旁路流路的顶端部不仅可以设为向阳极室10的原水的供给流路的中途部,也可以设为原水供给路的上游侧的向阳极室10和阴极室11的原水的供给流路的中途部。在将酸性水的回流处设为向阳极室10和阴极室11的原水的供给路的中途部的情况下,也能够降低阳极室10内的水的ph。而且,还能够降低阴极室11内的水的ph。

但是,本实施方式的电解氢水生成器a中,将向阳极室供给的水不是仅仅设为回流的酸性水,而是设为使“一部分”回流与原水混合从而调制得到的混合水。

如果使在电解槽生成的酸性水不排水而全部回流将向阳极室内供给的水设为仅仅是酸性水,酸性水的排水变没有,所以可以看到有利的侧面。

但是,如果使酸性水全部回流并进行电解,在阳极室内的酸度逐渐达到界限,陷入电解困难的状态。

另一方面,本实施方式中的氢水生成器a中,使由电解槽喷出的酸性水一部分回流,剩余部分排水。

所以,在向阳极室供给水时,能够加入排水的剩余部分量的新原水,能够以混合水的状态供给。

因此,与回流的酸性水一起,不断向阳极室供给未供电解使用的新鲜原水,所以阳极室内的水的酸度不会达到电解困难的状态而能够进行稳定的连续的电解氢水的生成。

下面,参照附图具体说明本实施方式的电解氢水生成器。图2是表示本实施方式的电解氢水生成器a的全体结构的框图,图3是表示在电解槽1及其附近配置的各流路构造的构筑例的说明图,图4是电解部的左右侧面图,图5是电解部的正面图。在图3中,为了使前后重复的配管可视化,以双点划线表示结构的一部分。

如图2所示,电解氢水生成器a的结构,大体分为:具备对原水进行电解的电解槽1的电解部4、预先对向电解槽1供给的原水净化的净水部5、向净化后的原水(净水)添加预定的添加物的添加部6、和全体地统括控制电解氢水生成器a的各部分的控制部7,这些收纳配设于大致箱型的壳体20内。

电解部4,如图3所示由形成为外观视矩形箱型的电解槽1和在该电解槽1的周围从电解槽1的表面隔离配设为架空配管状态的作为隔离流路的流路配管部42(大致在图中以点划线包围的部分)构成。

电解槽1为电解供给的水生成碱性的电解氢水、酸性水的部位。本实施方式中的电解氢水生成器a,是不仅仅对碱性的电解氢水而对酸性水也能够取水的装置,具体而言,在电解氢水生成器a具备电解槽1中,具备能够向生成用于使用者取水的水的预定极性切换的电极板(下面称为取水电极板。)的取水用电极室和具备向与取水电极板的极性相反的极性切换控制的电极板(下面称为副生水电极板)的副生水用电极室隔着隔膜形成,将副生水电极板设为阳极而将副生水用电极室设为阳极室,而将取水电极板设为阴极而将取水用电极室设为阴极室,从而使得在取水用电极室生成并能够取水碱性的电解氢水,或者相反将副生水电极板设为阴极而将副生水用电极室设为阴极室,而将取水电极板设为阳极而将取水用电极室设为阳极室,从而在取水用电解室生成并能够取水酸性水。下面,为了容易理解本发明,以能够取水碱性的电解氢水的状态(后面说明的碱性水生成模式)为基准,取水用电极室为阴极室,取水电极板为阴极,副生水用电极室为阳极室,副生水用电极板为阳极,对各部结构附加名称进行说明。

返回图3的说明,在该电解槽1的下表面侧形成:向在电解槽1内形成的阳极室(副生水用电极室)内供给水的阳极室水供给口43a和向阴极室(取水用电极室)内供给水(原水)的阴极室水供给口43b。

此外,在电解槽1的上端面大致中央部朝向上方突设电解氢水喷出口17a,能够喷出在电解槽1的阴极室(取水用电极室生成的电解氢水)。

此外,从电解槽1的上端面沿正面以l字状,与筐体(壳体)部分一体地形成喷出在电解槽1的阳极室(副生水用电极室)生成的酸性水的排水流路上游部18a,在其下端部形成与流路配管部42连接而将在排水流路上游部18a流过的酸性水朝向流路配管部42喷出的电解槽侧连接部18b。

另一方面,流路配管部42具备:供给原水的主原水供给路24、从该主原水供给路24分支与阴极室水供给口43b连接向阴极室内供给原水的副原水供给路24a、从主原水供给路24分支与阳极室水供给口43a连接供给向阳极室内流入的混合水(原水和酸性水)的副原水供给路24b、与上述电解槽侧连接部18b连接而接收在排水流路上游部18a流动的酸性水并将该酸性水分流的流路配管侧连接部18c、从流路配管侧连接部18c向下方延伸设置,使在流路配管侧连接部18c分流的酸性水中的一部分即回流的酸性水流通的回流路主管部44a、从该回流路主管部44a的中途分支,面对主原水供给路24中的副原水供给路24b的分支部并连接的回流路支管部44b、从流路配管侧连接部18c向侧方延伸并向下方以l字状以弯曲中途设置,使在流路配管侧连接部18c分流的酸性水中排出的剩余部分的酸性水流通的排水流路中流部18d、和与回流路主管部44a和排水流路中流部18d的下端连接并与排出口63连通的排水流路下游部18e。此外,回流路支管部44b和主原水供给路24的连接合流部分设为用于使酸性水与原水混合的酸性水回流混合部44c。在下面的说明中,排水流路上游部18a、电解槽侧连接部18b、流路配管侧连接部18c、排水流路中流部18d、排水流路下游部18e总称为排水流路18,回流路主管部44a、回流路支管部44b、酸性水回流混合部44c总称为回流旁路流路70。

电解槽侧连接部18b和流路配管侧连接部18c,如图4的(a)所示,是作为介入设置在排水流路18的中途的弯曲流路发挥功能的部位,具有使流路配管部42从电解槽1的正面侧表面隔离设为成为架空配管状的隔离流路的作用。

此外,如图3和图4的(b)所示,在排水流路中流部18d的中途,介入设置有调整在排水流路中流部18d流过的酸性水的量的回流电磁阀71(在图3中由双点划线表示)。该回流电磁阀71,具有如下功能:在通电状态(开状态)成为打开状态,不进行在排水流路中流部18d流过的酸性水的流量限制,在通电切断的状态(关状态)中成为半闭状态,将通过回流电磁阀71的酸性水的流量限制为大约1/2,能够改变在流路配管侧连接部18c分流的酸性水的分流比例,换言之为经由回流路主管部44a和回流路支管部44b向原水添加的酸性水的量。

此外,该回流电磁阀71,如图5所示,将包含其线圈部分等的全体的大部分配置于在电解槽1的正面前方且在流路配管部42的侧方形成的零件配置空间75,从而如图4的(b)和图5所示,在正面视中成为回流电磁阀71的大部分与电解部4前后重叠的状态,在电解槽1的附近,且能够将作为流量调整单元的回流电磁阀71无杂乱地紧凑的配置。

此外,可以在排水流路下游部18e和排出口63之间,如图2和图3的虚线所示,根据需要介入设置电磁阀52,构成为能够开放或闭塞排出口63。

此外,在回流路主管部44a中的回流路支管部44b的分支部的下游位置,介入设置有阻止从回流路主管部44a向排水流路下游部18e方向的流动的止回阀41。

电解槽1,如图2中示意所示,具备:位于中央的第一电极板21、以夹入该第一电极板21的方式设置的第二电极板22和第三电极板23。而且,在第一电极板21和第二电极板22之间以及第一电极板21和第三电极板23之间分别配设隔膜12,由这些电极板21、22、23、隔膜12区划形成作为取水用电极室发挥功能的第一电解室25、作为副生水用电极室发挥功能的第二电解室26、作为副生水用电极室发挥功能的第三电解室27、和作为取水用电极室发挥功能的第四电解室28。

第二电极板22和第三电极板23,接收来自在壳体20内配设的控制部7设置的电源电路(未图示)的电力的供给,作为取水电极板成为阴极或阳极的同一极的电极板,另一方面,第一电极板21作为副生水电极板成为与第二电极板22和第三电极板23的极性相反的极性。在此,以第二电极板22和第三电极板23为阴极(先前示出的图1中的阴极14),以第一电极板21为阳极(先前是处的图1中的阳极13),第一电解室25和第四电解室28对应于图11所示的阴极室11,第二电解室26和第三电解室27对应于阳极室10。相反,第二电极板22和第三电极板23成为阳极的情况下,第一电极板21成为阴极,第一电解室25和第四电解室28对应于阳极室10,第二电解室26和第三电解室27对应于阴极室11。

在各电解室25、26、27、28设置有水的流入口和流出口,与第一电解室25和第四电解室28的各流出口连通的流路在电解氢水喷出口17a相互合流,能够经由电解氢水取出流路17取水所希望的ph的碱性水。

另一方面,与第二电解室26和第三电解室27的各流出口连通的流路相互合流形成排水流路上游部18a,能够通过排水流路18经由排出口63(在排出口63附近设置有电磁阀52的情况下进一步经由该电磁阀52)对酸性水排水。如上所述,各电极板21、22、23的极性相反,则当然从作为电解氢水取出流路17的流路取水酸性水,从排水流路18对碱性水排水。电磁阀52根据需要设置,在后述的净水模式下不需要妨碍流入第二电解室26、第三电解室27的水的排水的情况下可以不设置。

对于电解槽1,由从主原水供给路24分支的两个副原水供给路24a、24b供给电解需要的水。

如图2所示,在第一电解室25和第四电解室28的流入口,分别连接双叉分支的副原水供给路24a的下游侧顶端,在第二电解室26和第三电解室27的流入口,分别连接双叉分支的副原水供给路24b的下游侧顶端,从而能够将在主原水供给路24流过的原水向各电解室25、26、27、28供给。

此外,本实施方式中,从主原水供给路24经过副原水供给路24a流入第一电解室25和第四电解室28的流量与经过副原水供给路24b和回流旁路流路70流入第二电解室26和第三电解室27的流量设定为19.5:0.5~18:2,例如19:1。具体而言,通过在副原水供给路24a的分支部的下游侧且副原水供给路24b的分支部的上游侧的主原水供给路24的流路的中途(例如,图2和图3中由标号p表示的位置),介入设置使副原水供给路24b的压力、流量与副原水供给路24a相比降低的锐孔构造来实现。即,如这样的锐孔构造的压力抑制单元,具有通过使酸性水回流混合部44c的压力下降,由回流旁路流路70合流的酸性水侧的压力相对变高而辅助酸性水的循环的作用。

此外,主原水供给路24和排水流路18经由止回阀41连接。即,如图3所示,主原水供给路24通过回流支管部44b相对于排水流路下游部18e经由止回阀41连接。该止回阀41,具有在具有通水时的水压的情况下闭塞流路停止从主原水供给路24向排水流路18的方向的水的流动,此外,在通水时的水压小的情况下成为开放状态,使在各电解室25、26、27、28、各流路积存的水流向排水流路18的作用。

该电解槽1,如图2所示,从自来水管30经由自来水龙头31接收水的供给,但在自来水龙头31配设分支栓32,在该分支栓32连接给水软管33的一方,该给水软管33的另一方与净水部5的流入口连接。

净水部5封入活性炭等多孔质素材,作为吸附由自来水管30供给的水中包含的夹杂物的吸附单元发挥功能。此外,净水部5中除了金属网、布材、滤纸等比较处的过滤器以外,还内置中空纤维膜这样的能够除去杂菌的过滤单元。这样,从自来水管30供给的水通过净水部5净水化。

此外,净水部5的流出口与流量传感器53的流入口连接。流量传感器53构成为能够测定流水量,例如,在流量传感器53的中央部设置螺旋桨,通过该螺旋桨的转速测定流水量。流量传感器53的流出口与添加部6的流入口连接。

在添加部6收容有用于向净水添加钙的钙剂。在钙剂中包含乳酸钙、甘油磷酸钙等,以为了通过使净水接触钙剂并溶出而使得电解物质少的水容易电解的促进效果为目的。在本实施方式中,以通过了添加部6的水为原水通过主原水供给路24向电解槽1供给。

控制部7具备各种控制本实施方式的电解氢水生成器a的功能的控制电路,与流量传感器53、第一电极板21、第二电极板22、第三电极板23电连接。流量传感器53向控制部7输出检测出的电信号,控制部7从流量传感器53根据电信号计算通水量。第一电极板21、第二电极板22、第三电极板23,基于从与控制部7连接的操作面板(未图示)给予的控制信号被施加电压。操作面板配设在电解氢水生成器a的壳体20的表面,由电解氢水生成器a的使用者进行操作。在该操作面板,例如设置有电源按钮、orp显示按钮、通水量显示按钮、强碱性水供给按钮、从弱碱到强碱的按每个级别设置的碱性水供给按钮、净水供给按钮、酸性水供给按钮、强酸性水供给按钮等。此外,还设置有显示ph值、orp值、通水量等的信息的7段led等的显示部。

电源按钮是用于起动电解氢水生成器a的按钮,为在任何状态下都有效的按钮。优选,例如在排水处理等的途中处理未结束的情况下,即使按下电源按钮,也在结束这些处理后电源关闭。orp显示按钮是用于使所述7段led显示当前的水的orp的按钮。通水量显示按钮是用于使所述7段led显示当前的水的通水量的按钮。强碱性水供给按钮是用于向电解氢水生成器a指示强碱性水的生成的按钮。强碱性水,例如,为ph10.5,能够使用于煮菜、去涩味、焯青菜等。

第一级别的碱性水供给按钮是用于向电解氢水生成器a指示第一级别的碱性水的生成的按钮。第一级别的碱性水例如为ph9.5,能够使用于料理、茶等。第二级别的碱性水供给按钮是用于向电解氢水生成器a指示第二级别的碱性水的生成的按钮。第二级别的碱性水例如为ph9.0,能够使用于烧饭等。第三级别的碱性水供给按钮是用于向电解氢水生成器a指示第三级别的碱性水的生成的按钮。第三级别的碱性水例如为ph8.5,能够作为开始饮用的水等使用。

净水供给按钮是用于指示在电解氢水生成器a不进行电解直接使来自自来水的水通水的按钮。酸性水供给按钮是用于向电解氢水生成器a指示酸性水的生成的按钮。酸性水例如为ph5.5,能够使用于洗脸、煮面、除茶垢等。强酸性水供给灯在电解氢水生成器a表示为卫生水的生成模式。强酸性水为例如ph2.5。根据净水部5的种类寿命也不同,寿命设定按钮设定所述净水部5的寿命,该按钮,通常而言,在更换盒时设置并使用与之前使用的盒不同的盒的情况下执行一次。重置按钮,重置当前为止累计的通水量即累计通水量,实际上将存在于控制部7的累计通水量计数器归零。该重置按钮为2秒长按有效,防止错误按下重置累计通水量。该重置按钮在更换净水器5的情况下执行。所述强碱性水供给按钮、第一级别碱性水供给按钮、第二级别碱性水供给按钮、第三级别碱性水供给按钮、净水供给按钮、酸性水供给按钮,当前成为有效的按钮亮灯,使用者能够识别。其他,在操作面板上还配设有在发生了电解槽1内的温度上升的情况下用于通知使用者的温度上升灯。

如在各按钮说明的,在电解氢水生成器a中,大致分为供给碱性水的碱性水生成模式、供给净水的净水模式、供给酸性水的酸性水生成模式、供给强酸性水的强酸性水生成模式的四种生成模式。在本实施方式中的电解氢水生成器a中,具有用于执行上述各模式的各种结构,但只要能够生成后述的电解氢水,并不一定需要设置各种模式进行多功能化。例如,可以省略强酸性水的生成功能、结构。

在碱性水生成模式中,按照碱性强的顺序,具有强碱性水生成模式、第一级别碱性水生成模式、第二级别碱性水生成模式、第三级别碱性水生成模式。在碱性水生成模式中,在打开所述电磁阀52的状态下,通过控制部7的控制将第二电极板22和第三电极板23设为阴极,第一电极板21设为阳极。

在第一~第三级别碱性水生成模式中,生成能够引用的碱性水,但这些第一~第三级别碱性水为相当于电解氢水的水。

之前提及的以往的调水器,即一旦生成包含溶解氢的ph10.5以上的强碱性水后,在该强碱性水中添加原水稀释,成为小于适于饮用的ph10,伴随原水的添加,连溶解氢也被稀释,只获得了300ppb程度的溶解氢浓度。

另一方面,根据本实施方式的电解氢水生成器a,如参照图1说明的那样,经由隔膜通过存在于阳极室内的氢离子抑制阴极室内的ph的上升,所以能够生成既是小于适用饮用的ph10,且溶解氢至少包含400ppb以上的电解氢水。

此外,在净水模式中,在任意电极板21、22、23都不施加电压,即不电解。在此,在具备电磁阀52的情况下,通过关闭该电磁阀52,浪费的水不会从排出口63排出。在酸性水生成模式中,与所述碱性水生成模式相反,通过控制部7的控制将第二电极板22和第三电极板23设为阳极,将第一电极板21设为阴极。

上述结构中,本实施方式中的电解氢水生成器a的特征为,设置有使由电解槽1喷出的酸性水的一部分与在碱性水生成模式选择时向相当于阳极室的第二电解室26和第三电解室27供给的原水合流的回流旁路流路70。

更具体而言,如图2所示,回流旁路流路70,构成为具备:从对由电解槽1喷出的酸性水排水的排水流路18的中途分流酸性水的一部分的作为酸性水分支流路的回流路主管部44a和回流路支管部44b;和在向第二电解室26和第三电解室27供给原水的副原水供给路24b的中途形成,使在回流路支管部44b流过的酸性水与原水合流的酸性水回流混合部44c。

此外,参照图3附带而言,回流旁路流路70以流路配管侧连接部18c为起点由回流路主管部44a和回流路支管部44b实现,通过使在相对于从对酸性水排水的排水流路上游部18a到排水流路下游部18e为止的中途部的流路配管侧连接部18c部分分流的酸性水的一部分,通过面对主原水供给路24中的副原水供给路24b的分支部的回流路支管部44b与原水合流,实现酸性水回流混合部44c。

此外,如图2所示,在流路配管侧连接部18c的下游侧的排水流路18的中途部,即排水流路中流部18d的中途,介入设置有作为在回流旁路流路70(回流路主管部44a~酸性水回流混合部44c)流过的酸性水(回流酸性水)的流量调整单元发挥功能的回流电磁阀71。该回流电磁阀71,与控制部7电连接,在酸性水模式、强碱性水生成模式时被控制为开状态,另一方面,在碱性水生产模式时被切换控制为半闭状态使得通过在排水流路18流过的酸性水的约1/2量。

该回流电磁阀71,只要是能够调整从排水流路18向回流旁路流路70的分流比例、酸性水回流混合部44c中的酸性水的混合量的位置,并不一定需要设置在图2和图3所示的位置,能够设置在能够根据回流线的配管连接构造、配管内压力的关系控制经由回流旁路流路70的酸性水的回流量、回流的有无的位置。

而且,例如,操作第一级别的碱性水(ph9.5)供给按钮,通过自来水龙头31和分支栓32的操作开始向电解氢水生成器a的通水后,经由净水部5、添加部6生成的原水,如图3中虚线箭头所示,通过主原水供给路24经由副原水供给路24a和副原水供给路24b向电解槽1内供给。

此外,在控制部7中,进行将回流电磁阀71设为半闭状态的流量变更,并且如果是非回流方式,则提高向第一~第三电极板21~23的施加电压直到阴极室(第一电解室25、第四电解室28)内的水的ph超过10的水平的电压位置,进行电解。

在阳极室(第二电解室26和第三电解室27)生成的酸性水伴随原水的供给溢出,如图3中实线箭头所示,经由排水流路上游部18a和电解槽侧连接部18b到达流路配管侧连接部18c。

在流路配管侧连接部18c进行基于回流电磁阀71的流量限制的分流(在本实施方式中约1:1),酸性水的一部分流入回流路主管部44a,剩余部分流向排水流路中流部18d,通过排水流路下游部18e经由排出口63排出。即,酸性水的排水量与非回流方式相比降低为一半量。

流入回流路主管部44a的酸性水,由止回阀41不流入排水流路下游部18e,通过回流路支管部44b到达酸性水回流混合部44c。在酸性水回流混合部44c,酸性水与原水混合成为混合水,如阴影箭头所示,经由副原水供给路24b向阳极室(第二电解室26和第三电解室27)内供给。在该副原水供给路24b流过的混合水的水量与在副原水供给路24a流过的原水的水量的流量比率为1:19。

充分进行该酸性水的回流达到平衡状态后,在第一电解室25(阴极室)和第二电解室26(阳极室)之间以及第三电解室27(阳极室)和第四电解室28(阴极室)之间,通过存在于阳极室侧的大量的氢离子,产生经由隔膜12的阴极室侧的ph上升抑制作用,能够供给ph9.5的第一级别的碱性水,且通过非回流方式无法实现的大电流进行的电解包含有大致400ppb电解溶解氢的碱性水、即电解氢水(在图3中由轮廓箭头表示。)。

此外,为了进行良好的电解氢水的生成,最低在阳极室需要流过阴极室的约1/10的量的水,在非回流方式的情况下,在阳极室通水的约1/10的量的水直接排水。如果为了在非回流方式中维持良好的电解氢水的生成并减少其排水量,必须也减少向阴极室流入的水的流量。

另一方面,本实施方式中的电解氢水生成器a中,流入阳极室的约1/10的量的水中,其一半的约1/20的量的水作为酸性水回流,剩下一半流入约1/20的量的原水,所以能够向阳极室流过约1/10的量的水,并且排水的酸性水约1/20,与非回流方式相比,能够将酸性水的排水量降低为约一半。

在控制部7的存储部存储有预先将取所希望的ph值的各级别的碱性水生成模式和施加电压的关系最适化的表,控制部7参照该表,按照第一级别碱性水生成模式、第二级别碱性水生成模式、第三级别碱性水生成模式的顺序施加相对高的电压。当然施加电压越高越成为强碱,所以溶解氢量变多。

此外,如果言及电解部4的外观结构的特征,如图5所示,在排水流路18的中途部通过电解槽侧连接部18b和流路配管侧连接部18c向电解槽1的正面前方形成弯曲流路,在同样电解槽1的正面侧且设为架空配管状的流路配管部42的侧方形成有零件配置空间75。

而且,通过将在排水流路中流部18d的中途介入设置的回流电磁阀71的大部分配置在零件配置空间75,虽然未电解槽1的附近,将回流电磁阀71紧凑的配置,实现电解槽1附近的空间的有效利用。

此外,如图5中阴影线所示,在流路配管部42,通过流路配管侧连接部18c、从流路配管侧连接部18c向下方延伸的回流路主管部44a、从流路配管侧连接部18c向侧方延伸并向下方以l字状弯曲的排水流路中流部18d、和连接回流路主管部44a和排水流路中流部18d的端部的排水流路下游部18e,形成矩形连接构造76,回流电磁阀71介入设置在构成该矩形连接构造76的配管之一即排水流路中流部18d的中途部。

矩形连接构造76,在其上部经由电解槽侧连接部18b相对于电解槽1牢固地固定,另一方面,在其下部经由回流路支管部44b牢固地与经由副原水供给路24a和副原水供给路24b相对于电解槽1在两点支持的主原水供给路24连接,虽然是架空配管状但相对于电解槽1不摇晃。

因此,能够将比较有重量的回流电磁阀71在排水流路中流部18d的中途部稳定地保持,能够牢靠地防止由来于振动等的对回流电磁阀71的损坏、流路配管部42中的漏水等的故障。

此外,如图3和图4的(a)所示,相当于弯曲流路的电解槽侧连接部18b和流路配管侧连接部18c的上游侧的排水流路上游部18a,与电解槽1的筐体部分一体地形成,所以在隔离流路(流路配管部42)的正上方即电解槽1的正面部分,也能够确保相当于扩展的零件配置空间75的空间。

此外,将回流路主管部44a和回流路支管部44b,以从电解槽1的正面侧向下部以l字状以弯折状态下沉的方式配置,将与主原水供给路24连接的部分设为酸性水回流混合部44c,所以能够防止包含上述的矩形连接构造76,由来于架空配管状的流路配管部42中的振动等的变形等,并且牢靠地生成向阳极室供给的混合水。

如上所述,根据本实施方式的电解氢水生成器(例如,电解氢水生成器a),具备电解槽(电解槽1),其具有通过隔膜(例如,隔膜12)区划的阳极室(例如,第二电解室26、第三电解室27)和阴极室(例如第一电解室25、第四电解室28),通过供给水并在各极室配设的电极(例如,第一电极板21、第二电极板22、第三电解板23)间经由所述隔膜通电对所述水电解,由所述阳极室喷出酸性水并且由所述阴极室喷出碱性的电解氢水(例如,第一~第三级别的碱性水),具备回流旁路流路(例如,回流旁路流路70),其使由所述电解槽喷出的酸性水的一部分与向所述阳极室供给的原水合流,所以能够提供一种电解氢水生成器,其能够抑制电解氢水的ph上升而不伴随生成的电解氢水的溶解氢浓度的降低。

最后,上述各实施方式的说明为本发明的一例,本发明不限于上述实施方式。因此,即使是上述各实施方式以外,只要是不脱离本发明的技术思想的范围,当然能够根据设计等进行各种变更。

本实施方式的电解氢水生成器a中,将回流旁路流路70的回流处设为流入阳极室的原水的供给管路的始端部(副原水供给路24b的上游始端部),但不限于此,例如如图2和图3中符号x所示,可以将成为向阳极室和阴极室的原水的供给路的中途部的位置、即主原水供给路24的副原水供给路24a分支部、副原水供给路24b分支部的上游位置作为回流处设为酸性水回流混合部。

此外,在本实施方式的电解氢水生成器a中,在回流旁路流路70的分支部的下游侧且与止回阀41连通的流路的分支部的上游侧的排水流路18的中途,设置内盖切换为开状态和半闭状态的回流电磁阀71,从而进行经由回流旁路流路70的酸性水的回流量、回流的有无的控制,但是只要是能够发挥同样的功能,当然可以适当变更配管、阀等。例如,如图6所示,代替在排水流路18的中途介入设置的回流电磁阀71,可以设置回流控制流路部77。

具体而言,该图6中的回流控制流路部77,具有在排水流路中流部18d的中途从上游侧向下游侧一旦双叉分支,再次合流的流路构造。

分支的一方的流路,设为具备能够切换为不进行流量规制的开状态和完全规制流通的闭状态的电磁阀78的开闭流路77a,分支的另一方的流路为通过流路77b,其在电磁阀78在开状态时不规制在分流部77c分流的酸性水而使其流通,在电磁阀78在闭状态时能够产生使在回流旁路流路70的分支部的上游流动的酸性水的预定量(例如大致一半)向回流旁路流路70侧分支的程度的流量规制。

而且,根据具备这样的回流控制流路部77的电解氢水生成器,也能够通过在电解氢水生成时将电磁阀78设为闭状态,使预定量的酸性水回流,能够提供一种电解氢水生成器,其能够抑制电解氢水的ph的上升,而不伴随生成的电解氢水的溶解氢浓度的降低。

标号说明

1电解槽

10阳极室

11阴极室

12隔膜

13阳极

14阴极

18排水流路

18c流路配管侧连接部

24主原水供给路

24a副原水供给路

24b副原水供给路

44a回流路主管部

44b回流路支管部

44c酸性水回流混合部

70回流旁路流路

71回流电磁阀

a电解氢水生成器

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