本实用新型的实施形态涉及电解水生成装置、以及氧化皮的抑制方法。
背景技术：
通过将水电解而具有各种功能的物质有次氯酸水、碱离子水、氢水等，被称作电解水。
作为生成上述的电解水的装置，例如有具备1隔膜2室型电解槽、或2 隔膜3室型电解槽的装置。1隔膜2室型电解槽是如下的构造：用仅仅使特定离子通过的隔膜将收纳阳极的阳极室和收纳阴极的阴极室隔开地相对配置，在这样的电解槽中使混合了作为电解质例如盐的水流动，在阳极室中生成酸性水，在阴极室中生成碱性水。作为酸性水，已知次氯酸和盐酸的混合物，作为碱性水，已知氢氧化钠水或含有溶存氢的水等。2隔膜3室型电解槽是如下的构造：为了防止盐分混入生成的酸性水和碱性水中，在阳极室和阴极室之间配置充满了盐水等电解质液的中间室，用阴离子交换隔膜将中间室和阳极室之间隔开，用阳离子交换隔膜将中间室和阴极室之间隔开，从盐水中仅仅使电解所必要的阴离子或阳离子通过至阳极室或阴极室中。
阳极室中生成的次氯酸水作为杀菌消毒水被利用。另一方面，在阴极室内，因透过了阴离子交换膜的钠离子而生成氢氧化钠，成为碱性。原水中所含的钙离子等硬度成分因氢氧化钠的作用而析出形成氧化皮，长时间堆积就会有堵塞电解池(cell)或配管的问题。
作为氧化皮的一个解决方法，可以考虑导入可除去硬度成分的软水器的方法。软水器是吸附作为硬度成分的钙等、取而代之将含有钠的水供给至装置的结构。可是，存在的问题是需要有设置大型的软水器的场所，并且购入费用高。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本专利第3287649号公报
专利文献2：日本专利第3500173号公报
技术实现要素：
实用新型所要解决的问题
本实用新型的实施形态的目的是提供一种氧化皮在阴极侧的堆积较少的电解水生成装置。
用于解决问题的手段
根据实施形态，提供一种电解水生成装置，其包含电解槽和第1管线：
所述电解槽包含：具有阳极电极的阳极室；和与所述阳极室之间被第1 隔膜隔开的、具有阴极电极的阴极室，以及
所述第1管线向所述阴极室供给酸性水，使所述阴极室中生成的碱性的阴极水成为酸性。
附图说明
图1是表示第1实施形态的电解水生成装置的构成的一例的图。
图2是表示在阴极水中添加了柠檬酸时的pH的時间变化的曲线图。
图3是表示第2实施形态的电解水生成装置的构成的一例的图。
图4是表示第3实施形态的电解水生成装置的构成的一例的图。
图5是表示第4实施形态的电解水生成装置的构成的一例的图。
具体实施方式
实施形态的电解水生成装置包含电解槽，所述电解槽包含：具有阳极电极的阳极室；和与阳极室之间被第1隔膜隔开的、具有阴极电极的阴极室，在阴极室上设置有供给酸性水从而使阴极室中生成的碱性的阴极水成为酸性的第1管线。
根据实施形态，通过在阴极室上设置供给酸性水从而使阴极室中生成的碱性的阴极水成为酸性的第1管线，可以防止氢氧化钠引起的碱性化，防止与原水中所含的硬度成分的反应，能够减少在阴极侧的氧化皮的堆积。
另外，实施形态的氧化皮的抑制方法是提供一种下述方法：在使用上述电解水生成装置来电解电解质水溶液时，通过往阴极室中生成的碱性的阴极水中添加酸性水来使阴极水成为酸性，从而抑制氧化皮的析出。
以下，参照附图对实施形态进行说明。
实施形态的电解水生成装置具有2隔膜3室型电解槽时，电解槽在阳极电极和阴极电极之间还可以包含：第1隔膜和与第1隔膜相对地设置的第2 隔膜、设置于第1和第2隔膜间的中间室、和向中间室供给电解质水溶液的管线。
图1是表示第1实施形态的电解水生成装置的构成的一例的图。
该电解水生成装置20具有2隔膜3室型的电解槽10，该2隔膜3室型的电解槽10包含：阳极室1、中间室2、阴极室3、将中间室2和阳极室1 之间隔开的第1隔膜4、和将中间室2和阴极室3之间隔开的第2隔膜5。在中间室2上连接有作为电解质水溶液例如饱和食盐水供给管线6，在阳极室1 上连接有设置了能够开闭的电磁阀18的第1给水管线7，在阴极室上连接有酸性水供给管线21。另外，在阳极室1内具有阳极电极8，在阴极室3内具有阴极电极9，分别被施加正和负的电压。
在阳极室1内，中间室2中的氯离子被阳极电极8吸引，通过第1隔膜 4向阳极室1移动，在阳极电极8上给出电子而变成氯气，与水反应，作为阳极水，生成次氯酸和盐酸。关于阴极水，在阴极室3内，中间室2中的钠离子被阴极电极9吸引，通过第2隔膜5向阴极室3移动，在阴极电极9上，水分解出的氢离子得到电子而形成氢气，生成氢氧化钠作为碱性物质。另外，在该电解水生成装置20中，由供给酸性水的管线21向阴极室3供给酸性水例如柠檬酸水溶液，将在阴极室3中生成的碱性物质中和，使阴极电极9上生成的阴极水成为酸性。
另外，第1实施形态的电解水生成装置包含：与供给酸性水的管线21 连接的、向阴极室3供给酸性水的酸性水供给槽11、和设置于阴极室3和酸性水供给槽11之间的、从阴极室3中排出阴极水后往酸性水供给槽11输送的排出管线12。酸性水供给槽11向阴极室3供给酸性水，将电解生成的氢氧化钠中和，进而使其成为酸性。另外，用酸性水供给槽11接收经由排出管线12从阴极室3排出的阴极水，由此，酸性水就可在阴极室系统内循环。通过使酸性水循环，还可以抑制因酸性水的排水而产生的浪费。也可以不使排出管线12与酸性水供给槽11连接而将阴极水排出到外部。可是，如果以非循环的方式连续供给阴极水，就会不断地供给作为氧化皮的原因的硬度成分。与之对照，如图1所示那样通过使阴极水循环，被供给的硬度成分的绝对量就能够大幅减少。
这样，根据实施形态，为了在阴极侧不使氧化皮堆积，例如可以使阴极侧的水酸性化，进而能够减少钙等硬度成分的供给。
此外，如果水与钠离子一起通过第2隔膜5而从中间室2透过到阴极室 3，则酸性水供给槽11的水量会逐渐增加，所以可以设置定期地将多余的水排出的碱排水系13。
作为碱排水系13中的水的排出方法，例如可以如图示那样，在碱排水系 13的途中设置能够开闭的电磁阀14，根据需要进行排水。或者，虽未图示，但可以使用将超过一定水位的水从酸性水供给槽11中溢流的方式。
如果继续阴极水的循环，则槽内的水的pH均变成碱性，所以可以以一定的比例追加供给酸。另外，此时为了使酸的浓度变稀，例如可以设置从第 1给水管线7的一部分开始分支的第2给水管线15以及其途中能够开闭的电磁阀26，根据需要，通过开放电磁阀26，就能够向酸性水供给槽11中追加水。由于添加酸或水使得酸性水供给槽11内的水增加，所以可以设置像碱排水系13那样的将多余的水排出的机构。
在阳极室1上设置有排出阳极水的管线16，能够排出作为阳极水而得到的次氯酸和盐酸。另外，在中间室2上设置将剩余的饱和食盐水排出的饱和食盐水排出管线17，在饱和食盐水供给管线6上设置泵27，从而能够与饱和食盐水供给槽19连接。另外，如图示那样，通过将饱和食盐水排出管线17 与饱和食盐水供给槽19连接，能够使饱和食盐水循环。
作为供给至酸性水供给槽11等的酸成分，可以使用例如作为弱酸的具有羧酸基的有机酸例如柠檬酸、己二酸、醋酸、乳酸、葡萄糖酸、酒石酸和琥珀酸等。可以优选使用容易溶解作为氧化皮成分的碳酸钙的柠檬酸。或者，可以使用盐酸等无机酸。
作为酸的供给，有下述方法：pH变高时进行补给的方法、每隔一定的装置运行时间进行补给的方式、在酸性水供给槽内预先加入过量的酸的方法等。
酸性水供给槽11的尺寸如果过小，则pH会急剧变大，所以优选为阴极室的容量的2倍以上。另一方面，如果酸性水供给槽11的尺寸过大，则装置整体变大，所以优选最大为阴极室的容量的20倍左右。
关于酸性水供给槽11的位置，由于需要确保阴极室3内产生的氢气被排出的路径，所以如图所示，可以设置成比电解槽10上端高。从电解槽10的上端排出的氢气经过朝向上侧的配管与酸性水供给槽11连接，由此能够容易地排出氢气。为了排出氢气，酸性水供给槽11的一部分向大气开放，或者可以设置收集氢气并排出到屋外的未图示的配管。
作为隔膜，阳极侧的第1隔膜可以使用阴离子交换膜或多孔质膜，阴极侧的第2隔膜可以使用阳离子交换膜或多孔膜。
图2是表示在正在循环的阴极水中添加了柠檬酸时的pH的随时间变化的一例的曲线图。
由图示可知，初期为酸性的pH随时间的经过而上升，7小时左右达到中性。通过补给柠檬酸，可以将pH再次长时间维持为酸性。为了将阴极水的 pH维持得较低，可以增加柠檬酸的补给频率。
图3是表示第2实施形态的电解水生成装置的构成的一例的图。
如图所示，在该电解水生成装置30中，代替在比电解槽10的上端更上方处设置的含有例如柠檬酸的酸性水供给槽11，在比电解槽10的下端更下方处设置收纳例如盐酸的酸性水供给槽11’，代替排出管线12，设置将阴极水排出到外部的碱排水系23，以及代替酸性水供给管线21，设置来自酸性水供给槽11’的盐酸供给管线24，为了使盐酸的浓度变稀，例如与从第1给水管线7的一部分分支的第3给水管线25合流后送至阴极室3，除上述以外，具有与图1同样的构成。
这里，通过第3给水管线25在盐酸等强酸中添加水而调制成一定的浓度后流入阴极室3，就能够维持酸性。另外，混入了盐酸的阴极水由于是通过碱排水系23直接排水，所以不会有因为如第1实施形态那样在阴极室和酸性水供给槽中循环而产生的碱性产物的累积浓缩，以很少的盐酸混入浓度就能够将阴极水维持成酸性。
图4是表示第3实施形态的电解水生成装置的构成的一例的图。
如图所示，该电解水生成装置40中设置了从酸性水供给槽11向阴极室 3输送酸性水的给水管线21、从阴极室3排水的碱排水系23、控制阴极室3 的排水的电磁阀14，除此以外，具有与图1同样的构成。
在该电解水生成装置40中，使酸性水供给槽11中加入的柠檬酸以一定量分批流入阴极室，可以不进行阴极水的循环就排水。
图5是表示第4实施形态的电解水生成装置的构成的一例的图。
如图所示，该电解水生成装置50中，使用省略了中间室2和第2隔壁5 的1隔壁2室型电解槽60；代替酸性水供给槽11，设置了收纳混合有酸性水和电解质溶液的溶液的酸性水及电解质溶液供给槽31；设置了从电解溶液供给槽31向阴极室3输送混合有酸性水和电解质溶液的溶液的给水管线32、来自阴极室3的排水系23、控制阴极室3的排水的电磁阀14，除此以外，具有与图1同样的构成。
如上所述，当实施形态的电解水生成装置具有1隔膜2室型电解槽时，可以设置将电解质水溶液供给阳极室或阴极室的管线。
此外，图5中，在阴极室侧加入了电解质水溶液和进而将阴极水维持为酸性的酸。
以上说明了本实用新型的几个实施形态，但这些实施形态是作为例子提出的，并非想限定实用新型的范围。这些新颖的实施形态也可以用其它各种形态来实施，在不超出实用新型的要旨的范围内可以进行各种省略、置换、变更。这些实施形态及其变形包含在实用新型的范围和要旨内，同时包含在权利要求书记载的实用新型及其均等的范围内。
符号说明
1阳极室 2中间室 3阴极室 4第1隔膜 8阳极电极 9阴极电极 10，60电解槽 20，30，40，50电解水生成装置 6，21，24，32第 2管线 21第1管线