除水垢系统的制作方法

专利名称：除水垢系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及除去被处理水中的水垢的系统。
技术背景以往，为了除去微生物病毒和细菌等，提出有一种对被处理水进行电 化学处理，生成电解水后供应给负载并进行除菌的装置。例如，在空气除 菌装置中，利用由一对电极构成的电解处理机构，对被处理水进行电化学处理，生成电解水，将该电解水供应给作为负载的电池(dement)(气液 接触构件)，使其与向该电池循环的被除菌空间内的空气接触，对被除菌 空间内的空气进行除菌。但是，以此种方式对被处理水进行电化学处理，存在着被处理水中所 含的硅、镁、钙等水垢成分作为水垢析出的问题。析出了的水垢的大部分 附着在电极上，但是一部分水垢从电解处理机构流出，有附着在配管或负 载等上的顾虑。此时，在将该装置作为空气除菌装置使用的情况下，因水 垢引起电池的润湿性下降，产生电池的寿命显著变短等问题。另外，在将 该装置用于冷却塔(cooling tower)等的情况下，在冷凝器(冷却部)表 面析出水垢，产生冷却能力显著恶化等问题。为了避免这些问题，开发出在电解处理机构与负载之间设置沉淀槽或 过滤器等水塘回收机构，回收从电解处理机构流出的水垢，以及极性反转 之后从电极剥离的水垢的系统(例如，参照专利文献l)。专利文献l:日本特开2001—259690号公报但是，在上述以往的结构中，剥离了的水垢有附着在连接电解处理机 构和水垢回收机构的配管上，从而引起配管堵塞的顾虑。另外，水垢存积 于水垢回收机构，当该水垢回收机构被堵塞时，还产生阻碍电解水循环的 问题。并且，为了使附着于电极的水垢剥离，有必要进行上述的极性反转。通过该极性反转进行的水垢成分的剥离作业是电极老化的主要原因，所以 追求尽量不进行极性反转的运转。并且还有，在上述电池或冷凝器等负载处，电解水被进一步浓縮，因 此产生了由于在该负载处电解水的浓縮而产生水垢的问题。然后，在负载 处产生的水垢被送入电解处理机构，导致其附着在电极上使得电极寿命显 著下降等不良情况。发明内容本发明为了解决相关的以往技术的课题而提出，目的在于提供一种除 水垢系统，其能够有效避免水垢附着在电极以及负载上的不良情况。本发明的除水垢系统，除去循环供应给负载的被处理水中的水垢，其 特征在于，具备浸渍于被处理水中、对该被处理水进行电化学处理的至少 一对的电极，以及设置于该电极下游侧的水垢回收机构，使经过水垢回收 机构的被处理水分流，在将一部分被处理水供应给负载后，使其与来自电 极的被处理水合流并回到水垢回收机构的入口侧，并且使另一部分被处理 水回到电极的入口侧。第2发明的除水垢系统的特征在于，在第l发明所述的发明中，具备 被处理水分路流过水垢回收机构的流路。第3发明的除水垢系统的特征在于，在第1发明或第2发明所述的发 明中，具备分解被处理水中的次氯酸的次氯酸分解机构。第4发明的除水垢系统的特征在于，在第3发明所述的发明中，在规定条件下进行基于电极的电化学处理，并且在不进行该电化学处理的状态 下使次氯酸分解机构发挥作用。 发明效果根据本发明的除水垢系统，除去循环供应给负载的被处理水中的水 垢，由于具备浸渍于被处理水中、对该被处理水进行电化学处理的至少一 对的电极，以及设置于该电极下游侧的水垢回收机构，使经过水垢回收机 构的被处理水分流，在将一部分被处理水供应给负载后，使其与来自电极 的被处理水合流并回到水垢回收机构的入口侧，并且使另一部分被处理水 回到电极的入口侧。因此，通过使循环至电极的被处理水与循环至负载的被处理水合流并流至水垢回收机构，从而可以在循环至负载之前由水垢回 收机构回收在电极处生成的水垢。还有，被处理水因在负载处浓缩而产生 的水垢也不流向电极，可以由水垢回收机构回收。由此，可以避免水垢附着于负载的问题，并且，电极不容易产生水垢， 可以有效避免水垢附着于电极以及负载双方的问题。第2发明由于在第1发明所述的发明中，具备被处理水分路流过水垢 回收机构的流路。因此，即使在水垢回收机构堵塞的情况下，也可以确保 被处理水的循环。第3发明由于在第1发明或第2发明所述的发明中，具备分解被处理水中的次氯酸的次氯酸分解机构。因此通过该次氯酸分解机构，可以防止 在电极进行的电化学处理生成的次氯酸浓度变得过高的问题。特别是如第4发明，在规定条件下进行基于电极的电化学处理，并且 在不进行该电化学处理的状态下使次氯酸分解机构发挥作用。由此可以在 电化学处理停止时，使次氯酸浓度初始化。


图1是本发明的一个实施例的水垢回收系统的概略结构图； 图2是图1的水垢回收系统的系统图；图3是本发明的其他实施例(第2实施例)的水垢回收系统的系统图；图4是图3的水垢回收系统的动作的时间流程图；图5是本发明的第2实施例的水垢回收系统的其他系统图；图6是本发明的另一个其他实施例(第3实施例)的水标回收系统的 系统图；图7是图5的水垢回收系统的动作的时间流程图；图8是模式地表示本发明的第4实施例的水垢回收系统的系统图；图9是模式地表示本发明的第5实施例的水垢回收系统的系统图。图中，VW—空气除菌装置；C一冷却塔；P —循环泵；2 —接水槽；2A、 2B 一空间；3—电池；4一电解处理机构；5 —水垢回收机构；6 —过滤器；7、 8、 9、 10 —配管；11 —电解槽；12、 13—电极；15 —供水配管；17 —流路；20—分解催化剂(次氯酸分解机构)；22 —配管；24—阀装置；25—三向 阀；27 —加热器(加热机构)；30—冷凝器；35—电路；40 —容器。
具体实施方式
本发明是为了有效地除去以往附着于电极和负载、使双方寿命降低的 水垢而提出的。通过以下方式实现有效避免水垢附着于电极以及负载的目的本发明具备浸渍于被处理水中并对该被处理水进行电化学处理的至少 一对电极和设置于该电极下游侧的水垢回收机构，使经过水垢回收机构的 被处理水分流，将一部分供应给负载后，与来自电极的被处理水合流并回 到水垢回收机构的入口侧，并且另一部分回到电极的入口侧。以下，结合 附图对本发明的实施方式进行详细说明。 实施例1图1是本发明的一个实施例的水垢回收系统的概略结构图，图2是图 1的水垢回收系统的系统图。在本实施例中，将本发明的水垢回收系统适用于空气除菌装置VW。因此，本发明的负载相当于空气除菌装置VW的 电池。本实施例的空气除菌装置VW具备作为存水部的接水槽2;设置于 该接水槽2上面的电池3 (相当于本发明的负载)；电解槽ll;由一对电 极12、 13 (图l中电极没有图示)等构成的电解处理机构4;设置于电解 处理机构4的下游侧(出口侧)的水垢回收机构5;以及使水(被处理水) 循环的泵P。电池3是用于使被电解处理机构4处理的电解水(被处理水)与被除菌空间内的空气接触的气液接触部，是具备蜂巢状构造的过滤构件，其结构可以确保较大的气液接触面积、可以保水、不容易堵塞。即，该电池3例如通过接合弯曲成波状的坯料和平板状坯料，整体形成为蜂巢状。这些 坯料使用的是在电解水中反应性小的坯料，即，电解水导致的老化程度小的材料，例如，聚烯烃树脂系、PET树脂系、氯乙烯树脂系、氟树脂系、 或者陶瓷树脂系等坯料。另外，在电池3的一面侧设置有图中没有表示的风扇，构成为向该电 池3被除菌空间内的空气可以通风。在该电池3的下部设置有接水槽2，该接水槽2被配置成可以接受经过电池3的被处理水。在上述接水槽2内设置有水垢回收机构5。本实施例的水垢回收机构 5具有水(被处理水)可以流通的通水性，并且，由只能收集水中(被处 理水中)含有的水垢的过滤器6构成，通过该水垢回收机构5的过滤器6 将接水槽2内划分为位于电池3正下方的空间2A;和与用于汲取接水 槽2内的被处理水的循环泵P连接的配管7的一端开口的空间2B。通常， 存积在该接水槽2内的被处理水的水面被设定成位于过滤器6的高度尺寸 的下方。即，在通常运转时，从电池3向接水槽2的空间2A滴下的被处 理水，全部经过该过滤器6 (水垢回收机构5)进入空间2B,从在该空间 2B内开口的配管7被汲取上来。另外，过滤器6的高度尺寸被设定成小于接水槽2的壁面的高度尺寸。 因此，在过滤器6堵塞时，SP，在由过滤器6收集的水垢使被处理水不能 经过该过滤器6流通时，构成空间2A内的被处理水从过滤器6的上方朝 向空间2B分路流动的流路(图2中虚线表示的流路17)。即，存积在接 水槽2的被处理水的水面，如上所述，通常位于电池3的上端的下部，从 电池3向接水槽2的空间2A内滴下的被处理水，全部经过该过滤器6进 入空间2B，但如果过滤器6堵塞，则通过该过滤器6接水槽2内的被处 理水的流通受到阻碍，空间2A内的被处理水不会流向接水槽2的空间2B, 而存积在空间2A内。然后，存积在空间2A内的被处理水如果超过过滤 器6的高度尺寸，空间2A内的被处理水经过该过滤器6的上部流入空间 2B内。而且，接水槽2与用于供应来自自来水管道等的水(补充水)的供水 配管15连接，构成为可以向所述过滤器6 (水垢回收机构5)的下游侧的 接水槽2的空间2B内供水。另外，接水槽2与来自后述的电解处理机构 4的配管10连接，被电解处理机构4进行了电解处理的被处理水，可以供 应向过滤器6的上游侧(入口侧)的接水槽2的空间2A内。gp,构成为 在该接水槽2的空间2A内，被电解处理机构4进行了电解处理的被处理 水与向电池3供应之后的被处理水合流。另一方面，在接水槽2的空间2B的水内， 一端开口的配管7连接于 循环泵P。从该循环泵P出来的配管7分支为两股， 一方的配管8在所述电池3的上端开口，并构成为可以向该电池供水。另外，分支的另一方的配管9与电解处理机构4的电解槽11连接，该配管9的一端在电解槽11 内的被处理水内开口。该电解处理机构4由电解槽11和一对电极12、 13 (电解单元)构成， 该电极12、 13配置于电解槽11内，浸渍于该电解槽11内存积的被处理 水中，并被配置成可以向该被处理水通电。具体来说，在本实施例中，通 过向电极12、13通电，对电解槽11内的被处理水进行电解(电化学处理)， 生成次氯酸等活性氧种。此处的活性氧种，是指具有比普通的氧更高的氧 化活性的氧分子及其关联物质。包含过氧化物阴离子、单态氧、羟基或 过氧化氢等所谓的狭义活性氧；臭氧、次卤酸等所谓的广义活性氧。电极12、 13,例如为基底是Ti (钛)而皮膜层是Ir (铱)、Pt (白金) 构成的电极板。若利用上述电极12、 13向被处理水通电，则在阴极电极 发生如下反应<formula>formula see original document page 8</formula>在阳极电机发生如下反应2H20—4H"+02+4e—同时，水中含有的氯化物离子(预先添加到被处理水中)发生如下反应<formula>formula see original document page 8</formula>该Cl2进一步与水反应<formula>formula see original document page 8</formula>在此结构中，通过向电极12、 13通电，产生杀菌力强的HCIO (次氯 酸)，该次氯酸通过过滤器6向电池3供应，可以防止在该电池3处的杂 菌的繁殖。通过所述风扇向该电池3通风，可以杀死通过电池3的空气中 浮游的病毒。并且，恶臭也在通过电池3时与被处理水中的次氯酸反应， 离子化而溶解，从而从空气中被除去，除臭。在本实施例中，设电解处理 机构4的电极12、 13处的电解在规定条件下执行。所谓在该规定条件下 是指，例如，每隔规定的时间间隔、例如每隔30分钟进行IO分钟电解， 以使向电解槽11内、或向电池3供给的被处理水(电解水)的次氯酸浓 度维持规定值(例如，2PPM至10PPM)。而且，该电解槽11内与所述配管10连接，该配管10的一端在电解 槽11内的被处理水内开口，在该电解槽11内被电解的被处理水，在所述循环泵P的运转的作用下，可以从该配管io被汲取出来。通过以上的构造，下面说明具备本实施例的除水垢系统的空气除菌装置VW的动作。首先，接通空气除菌装置VW的电源，循环泵P被驱动， 同时开始向电解处理机构4的电极12、 13通电。由此，电解槽ll内的被 处理水被电解，生成含有次氯酸的电解水(被处理水)(电化学处理)。然后，在电解槽11生成的被处理水(上述电解水)，通过循环泵P 的运转，从在该电解槽11的被处理水内开口的一端进入配管10，到达过 滤器6的上游侧(入口侧)的接水槽2的空间2A内。空间2A内的被处 理水经过过滤器6流入空间2B内，从在该空间2B内开口的一端进入配管 7，经过循环泵P后，分流为两股， 一方通过配管8供应给电池3。另一方面，在向所述电极12、 13开始通电的同时，设于电池3 —面 侧的没有图示的风扇开始转动。由此，通过风扇被加速、吸入的被除菌空 间内的空气，供应向电池3。然后，被除菌空间内的空气接触到滴落至电 池3的被处理水中的次氯酸后，向被除菌空间内排出。在被除菌空间内的 空气中侵入有例如流感病毒的情况下，该次氯酸具有破坏、消除(除去) 感染所必须的该病毒的表面蛋白(spike)的功能，如果将其破坏，流感病 毒与感染该病毒所必要的被感染生物的接受体(receptor)无法结合，由此 阻止感染。如此，通过电池3供应被除菌空间内的空气，使其与供应到该 电池3的被处理水接触，从而可以通过被处理水中含有的次氯酸给空气除 菌。另一方面，被处理水在电池3处被浓缩，回到过滤器6的上游侧(入 口侧)的接水槽2的空间2A内。由此，与在所述电解处理机构4被电解、 通过配管10流入空间2A内的被处理水合流。此时，来自电池3的被处理 水由于该电池3处的浓缩，变为容易发生水垢的状态，到达接水槽2的空 间2A内。同样，因为电解处理机构4的电解而从被处理水产生的水垢附 着于电极12、 13，但是一部分的水垢不附着于电极12、 13，而从电解槽 11流出，到达该接水槽2的空间2A内。因此，在该空间2A内合流的上述被处理水都处于容易产生水垢的状态，或者，是已经产生了水垢的状态。然后，通过使该被处理水流向过滤器6，被处理水中的水垢在过滤器6被回收。然后，由过滤器6除去了水垢的上述被处理水，之后，重复如下的循 环，从空间2B流出接水槽2分流为两股，如前所述在一方供应给电池3 之后，如上述那样返回过滤器6的上游侧(入口侧)的接水槽2的空间2A。 还有，分流后的另一方的被处理水，回到电解处理机构4的入口侧。如此，通过使供应给电解处理机构4的被处理水与供应给电池3的被 处理水合流并流向过滤器6，从而在将由电解处理机构4产生的水塘供应 给电池3之前，可以由过滤器6回收。由此，可以尽量消除水垢附着于电 池3，降低电池3的润湿性，寿命显著縮短等问题。特别是在本发明中，在从电解处理机构4流出的被处理水与从电池3 流出的被处理水合流之后配置水垢回收机构5，因此被处理水在电池3被 浓缩而产生的水垢也不会直接送入电解处理机构4，而是直接流向水垢回 收机构5，因此可以由该水垢回收机构5的过滤器6回收。由此，在电极 12、 13处产生水垢变慢，与以往相比，在电极处不易发生水垢。由此，因 为可以尽可能减少作为电极12、 13老化的要因的极性反转，所以可以提 高电极12、 13的耐久性，谋求其长寿命化。并且，电解处理机构4的龟极12、 13处的电解在上述规定条件下(例 如，每隔30分钟进行10分钟，以使供应给电解槽11内、或电池3的被 处理水的次氯酸浓度维持在2PPM至10PPM)进行。还有，因所述电解引 起被处理水水垢附着在阴极侧的电极(电极12，或电极13中的任一方) 上，所以要以一定周期进行极性反转。目卩，电解进行了预先决定的规定次 数之后(例如，10次)，电极12、 13的极性被反转。由此，附着在阴极 侧电极上的水垢被剥离。从电极剥离了的水垢与被处理水一起，流入接水 槽2的空间2A内，在通过过滤器6的过程中被回收。如此，因极性反转 而从电极剥离了的水垢也可以由该过滤器6回收。另一方面，如果大量的水垢附着于过滤器6，水不能流经该过滤器6 时，则从电解处理机构4以及电池3流入空间2A内的被处理水不会流向 接水槽2的空间2B，而存积在空间2A内。然后，如果存积在空间2A内 的被处理水超过过滤器6的高度尺寸，则空间2A内的被处理水经过该过滤器6的上部，g卩，溢出而流入空间2B内。像这样，在被处理水不能流 经该过滤器6时，构成了空间2A内的被处理水从过滤器6的上方分支流 向空间2B的流路17，因此即使是在过滤器6堵塞的情况下，可以确保直 到除去堵住所述过滤器6的水标为止的期间的被处理水的循环。如以上所述，通过本发明可以避免水垢附着于电池3引起的问题，并 且，在电解处理机构4的电极处难以产生水垢，可以有效避免水垢附着于 电极以及电池3双方而引起的问题。并且，即使是在过滤器6被水垢堵塞 的情况下，被处理水溢出过滤器6而流出，所以可以确保被处理水的循环。实施例2下面，利用图3说明其他实施例(第2实施例)的水垢回收系统。与 上述实施例l一样，在本实施例中，将水垢回收系统适用于空气除菌装置 VW，图3是本实施例的水垢回收系统的系统图。并且，在图3中，与所 述图1以及图2标记有相同符号的部分，发挥同样或相似效果、作用，此 处省略说明。 .在图3中，20是作为次氯酸分解机构的分解催化剂。本实施例的分解 催化剂20，是由对被处理水中的次氯酸进行分解的催化剂组成的，配置于 配管22上。配管22是从配管9A分支出的一方的配管，从配管9A分支 的一端经过分解催化剂20，另一端在配管9B的途中部分，连接于电解处 理机构4的上游侧(入口侧)。另外，配管22的分解催化剂20的上游侧 (入口侧)设置有阀装置24 (例如，电磁阀等)，控制被处理水向阀装置 24的下游侧(出口侧)的分解催化剂20的流入。在本实施例中，阀装置24通常全关闭，阻止被处理水流入在阀装置 24的下游侧(出口侧)设置的分解催化剂20,并且只是在对电解处理机 构4的电极12、 13通电即将开始之前的规定时间，打开阀装置24，使被 处理水流入分解催化剂20。通过以上构造，下面利用图4所示的时间流程图，说明具备本实施例 的除水垢系统的空气除菌装置VW的动作。首先，若接通空气除菌装置 VW的电源，开始向电解处理机构4的电极12、 13通电(图4所示的电 解ON)，同时，循环泵P开始动作(图4所示的泵0N的状态)。此时， 阀装置24关闭，阻止被处理水向分解催化剂20流入(图4所示的阀Close的状态)。由此，从循环泵P出来后被分流、并流入配管9A内的被处理水，不流向分解催化剂20，而经过配管9B流入电解槽11内。然后，在电解槽11内对被处理水进行电分解，生成含有次氯酸的电 解水(被处理水)(电化学处理)。在电解槽11生成的被处理水(上述 电解水)，通过循环泵P的运转，从在该电解槽11的被处理水内开口的 一端进入配管10，到达过滤器6的上游侧(入口侧)即接水槽2的空间 2A内。空间2A内的被处理水，经过过滤器6流入空间2B内，从在该空 间2B内开口的一端进入配管7，经过循环泵P后，分流为两股， 一方通 过配管8供应给电池3。一方面，在向所述电极12、 13开始通电的同时，设于电池3 —面侧 的没有图示的风扇开始转动。由此，在风扇的作用下被加速、吸入的被除 菌空间内的空气被供应给电池3。然后，如所述实施例中详细叙述的那样， 被除菌空间内的空气被除菌。另一方面，被处理水在电池3被浓縮，回到过滤器6的上游侧(入口 侧)的接水槽2的空间2A内。由此，与由所述电解处理机构4处理、通 过配管10而流入空间2A内的被处理水合流。此时，来自电池3的被处理 水由于在该电池3处的浓縮，变为容易发生水垢的状态，到达接水槽2的 空间2A内。同样，在电解处理机构4的电分解的作用下而从被处理水产 生的水垢附着于电极，但是， 一部分水垢不附着于电极而从电解槽11流 出，到达该接水槽2的空间2A内。因此，在该空间2A内合流的上述被处理水都处于容易产生水垢的状 态，或者，是已经产生了水垢的状态。然后，通过使该被处理水流向过滤 器6，可以由过滤器6回收被处理水中的水坭。然后，由过滤器6除去了水垢的上述被处理水，之后，重复如下的循 环，从空间2B流出接水槽2分流为两股，'如前所述在一方供应给电池3 之后，如上述那样返回过滤器6的上游侧(入口侧)的接水槽2的空间2A。 还有，分流后的另一方的被处理水，如前所述经过配管9A、配管9B而回 到电解处理机构4的入口侧。另一方面，若向所述电极12、 13开始通电并经过规定时间后，通电 停止(图4所示的电解OFF)。此时，循环泵P处于继续运转状态(图4所示的泵ON)，阀装置24也处于关闭状态(图4所示的阀Close的状态)。 然后，电极12、 13处的电分解在规定条件下，例如，为了使向电解 槽11内、或向电池3供给的被处理水(电解水)的次氯酸浓度维持规定 值(例如，2PPM至10PPM)，而每隔规定的时间间隔、例如每隔30分 钟就进行10分钟的电分解，此时，在即将开始向电极12、 13通电之前的 规定时间、例如若停止通电后经过25分钟，则打开阀装置24 (图4所示 的阀Open的状态)5分钟，直到开始向电极12、 13通电。由此，从循环 泵P出来而被分流、并流入配管9A内的被处理水的一部分，经过配管22 流入分解催化剂20。此时，被处理水中的次氯酸在通过该分解催化剂20 的过程中被分解。像这样，通过重复如下动作，S卩打开阀装置24而使流入配管9A内 的被处理水的一部分流向分解催化剂20，从而，在下一次开始向电解处理 机构4的电极12、 13通电之前，在上一次电分解生成的次氯酸全部分解， 可以使次氯酸浓度初始化。在不具备像这样的可以分解被处理水中的次氯 酸的次氯酸分解处理机构的情况下，在电解处理机构4生成而供应给电池 3、且在该电池3处没有与微生物病毒以及细菌等反应而残留的次氯酸逐 渐存积，因此被处理水中的次氯酸浓度上升，从空气除菌装置VW的耐久 性的观点来看，不优选。但是，设置如本发明的次氯酸分解机构(在实施例中为分解催化剂 20)，通过使其发挥作用来分解被处理水中的次氯酸，可以预先避免上述 问题。特别是如本实施例，通过在停止向电解处理机构4的电极12、 13 通电、不进行电分解的状态下，使分解催化剂20发挥作用，从而可以在 不影响对空气的除菌的状态下分解次氯酸，可消除被处理水中的次氯酸浓 度过度上升的问题。另外，在图3中，通过在分解催化剂20的上游侧(入口侧)的配管 22上设置阀装置24，来控制该阀装置24的开闭，从而控制被处理水向分 解催化剂20的流入，但是也可以如图5所示，在9A的分支点设置三向阀 25，通过该三向阀控制被处理水向配管22内的流入。此时，三向阀25通常连通配管9A和配管9B，阻止向配管22内流入， 并且只是在即将开始向电解处理机构4的电极12、 13通电之前的规定时间，连通配管9A和配管22，控制被处理水流入配管22内。利用所述图4的时间流程图说明具体动作。并且，由于除了三向阀25 的动作以外，与使用上述阀装置24的情形一样，因此此处只对三向阀25 的动作进行简单说明。首先，接通空气除菌装置VW的电源，开始向电解 处理机构4的电极12、 13通电(图4所示的电解ON)，同时，循环泵P 开始动作(图4所示的泵ON的状态)。此时，三向阀25处于连通配管 9A和配管9B的状态，阻止被处理水向配管22内流入(图4所示的阀Close 状态)。由此，从循环泵P出来而被分流、并流入配管9A内的被处理水， 不流向分解催化剂20，而经过配管9B流入电解槽U内。然后，向电极12、 13开始通电，经过规定的时间后，通电停止(图4 所示的电解OFF)。此时，循环泵P处于继续运转的状态(图4所示的泵 ON)，三向阀25也同样处于连通配管9A和配管9B的状态(图4所示的 阀Close状态)。然后，电极12、 13处的电分解在规定条件下，例如，为了使向电解 槽11内、或向电池3供给的被处理水(电解水)的次氯酸浓度维持规定 值(例如，2PPM至10PPM)，而每隔规定的时间间隔、例如每隔30分 钟就进行10分钟的电分解，此时，在即将开始向电极12、 13通电之前的 规定时间、例如若停止通电后经过25分钟，则控制三向阀25来连通配管 9A和配管22 (图4所示的阀Open状态)持续5分钟，直到开始向电极 12、 13通电。由此，从循环泵P出来而被分流、并流入配管9A内的被处 理水进入配管22，通过分解催化剂20。此时，被处理水中的次氯酸在通 过该分解催化剂20的过程中被分解。,由此，在下一次向电解处理机构4的电极12、 13开始通电之前，上 一次电分解生成的次氯酸全部分解，可以使次氯酸浓度初始化。实施例3并且，作为分解催化剂20，例如，在使用氧化镍等热催化剂的情况下， 即，常温下不分解被处理水中的次氯酸，通过加热至规定温度来发挥催化 剂作用，在使用分解被处理水中的次氯酸的催化剂的情况下，可以不设置 如上述实施例2的配管22以及三向阀25，而如图6所示在配管9上设置 分解催化剂20。在这种情况下，分解催化剂20安装有可以将该分解催化剂20加热至规定温度的加热机构(例如，加热器27)。并且，在使用氧 化镍作为分解催化剂20的情况下，通过加热到40'C至7(TC来发挥分解作 用，所以有必要控制加热器27的通电，以将氧化镍加热到40'C至7(TC的温度c向所述加热器27的通电，是在向电极12、 13的通电停止中(不进行 电分解时)，向电极12、 13通电开始之前的规定时间进行的。此处，利用图7所示的时间流程图说明动作。首先，接通空气除菌装 置VW的电源，开始向电解处理机构4的电极12、 13通电(图7所示的 电解ON)，同时，循环泵P开始动作(图7所示的泵0N状态)。此时， 因为加热器27处于停止状态(图7所示的加热器OFF)，所以从循环泵P 出来流入配管9A内、并通过分解催化剂20的被处理水中的次氯酸，在该 分解催化剂20不被分解，流入电解槽11内。然后，被处理水在电解槽11内被电分解，生成含有次氯酸的电解水 (被处理水)(电化学处理)。在电解槽11生成的被处理水，通过循环 泵P的运转，从在该电解槽ll的被处理水内开口的一端进入配管IO，到 达过滤器6的上游侧(入口侧)即接水槽2的空间2A内。空间2A内的 被处理水经过过滤器6流入空间2B内，从在该空间2B内开口的一端进入 配管7，经过循环泵P后，分流为两股， 一方通过配管8供应给电池3。一方面，在向所述电极12、 13开始通电的同时，设于电池3 —面侧 的没有图示的风扇开始转动。由此，在风扇的作用下被加速、吸入的被除 菌空间内的空气被供应给电池3。然后，如所述实施例中详细叙述的那样，被除菌空间内的空气被除菌。另一方面，被处理水在电池3被浓缩，回到过滤器6的上游侧(入口 侧)的接水槽2的空间2A内。由此，与由所述电解处理机构4处理、通 过配管10而流入空间2A内的被处理水合流。此时，来自电池3的被处理 水由于在该电池3处的浓縮，变为容易发生水垢的状态，到达接水槽2的 空间2A内。同样，在电解处理机构4的电分解的作用下而从被处理水产 生的水垢附着于电极，但是， 一部分水垢不附着于电极而从电解槽11流 出，到达该接水槽2的空间2A内。因此，在该空间2A内合流的上述被处理水都处于容易产生水垢的状态，或者，是己经产生了水垢的状态。然后，通过使该被处理水流向过滤器6，可以由过滤器6回收被处理水中的水栃。然后，由过滤器6除去了水垢的上述被处理水，之后，重复如下的循 环，从空间2B流出接水槽2分流为两股，如前所述在一方供应给电池3 之后，如上述那样返回过滤器6的上游侧(入口侧)的接水槽2的空间2A。 还有，分流后的另一方的被处理水，如前所述经过配管9A、分解催化剂 20而回到电解处理机构4的入口侧。另一方面，若向所述电极12、 13开始通电并经过规定时间后，通电 停止(图7所示的电解OFF)。此时，循环泵P处于继续运转状态(泵 ON)，加热器27也处于停止状态(图7所示的加热器OFF的状态)。然后，电极12、 13处的电分解在规定条件下，例如，为了使向电解 槽11内、或向电池3供给的被处理水(电解水)的次氯酸浓度维持规定 值(例如，2PPM至10PPM)，而每隔规定的时间间隔、例如每隔30分 钟就进行10分钟的电分解，此时，在即将开始向电极12、 13通电之前的 规定时间、例如若停止通电后经过25分钟，则使加热器27通电(图7所 示的加热器ON的状态)5分钟，直到开始向电极12、 13通电，从而将分 解催化剂20加热到规定的温度。由此，从循环泵P出来而被分流、流入 配管9内并通过分解催化剂20的被处理水，在该分解催化剂20的作用下 分解次氯酸。由此，与上述实施例2—样，可以在不进行电分解的状态下使分解催 化剂20发挥作用，可以使被处理水中的次氯酸浓度初始化，因此可以在 不影响对空气的除菌的状态下分解次氯酸，可消除被处理水中的次氯酸浓 度过度上升的问题。实施例4另外，在上述各实施例中，将本发明的除水垢系统适用于空气除菌装 置VW，将该空气除菌装置VW的电池作为本发明的负载，但是本发明的 除水垢系统，不限于空气除菌装置VW，适用于其他装置也是有效的。例 如，可以适用于利用冷却水冷却被冷却对象的冷却塔、加湿器。在将除水 垢系统适用于冷却塔时，负载相当于冷却塔的冷凝器，在适用于加湿器时， 负载相当于加湿电池。下面，利用图8说明将本发明的除水垢系统适用于冷却塔C时的一个 例子。在冷却塔C中，未使用时冷却塔内循环的存积水(被处理水)容易 产生水坭，另外，使用时在回路内循环的水(被处理水)逐渐凝集，特别是水在冷凝器30 (相当于本发明的负载)被浓縮，该水变得容易产生水垢。 因为产生的水垢容易附着在配管或冷凝器30的表面(导热面)，所以为 了除去该水垢的产生引起的坏影响，优选使用本发明的除水垢系统。并且， 在图8中，与所述图1至图7标记有相同符号的部分，发挥同样或相似效 果、作用，此处省略说明。在图8中，35表示冷却水(被处理水)流动的回路。该回路35通过 将以下部分由配管等连接而构成电解处理机构4、负载机构36、冷却塔 C、接水槽2、设于接水槽2内的水垢回收机构5、以及循环泵P等。艮P， 供水配管15的一端连接于自来水等供水源，供水配管15的另一端在接水 槽2的空间2A内开口，由此向回路25内补充水(补充水)。与所述各实施例同样，该接水槽2内设置有水垢回收机构5，该水垢 回收机构5具备水可以流通的通水性，并且，由只可以收集水中含有的水 垢的过滤器6构成。其将该接水槽2内分别划分为空间2A侧和空间2B 侧。并且与所述各实施例同样，通常，存积在该接水槽2内的水的水面被 设定为位于过滤器6的高度尺寸的下侧。在该接水槽2的空间2A内，设有所述供水配管15的另一端的开口， 从而可以从该供水配管15供应补充水，并且设有一端与电解处理机构4 的电解槽11连接的配管10的另一端的开口，并配置成可以通过该配管10 供应在电解处理机构4被电解处理后的被处理水。另外，空间2B连接于 配管7，配管7的一端在该空间2B内的底部开口。配管7从位于空间2B 内的底部的一端，经过循环泵P，另一端分支为两股。然后，分支了的一 方的配管8，经过负载机构36到达冷却塔C，在该冷却塔C的冷凝器30 的上方开口，水(被处理水)可以供应到该冷凝器30的表面。另外，分 支了的另一方的配管9连接于电解处理机构4的电解槽11，并构成为可以 向该电解槽ll内供应水。并且，电解处理机构4的结构与上述各实施例 一样，因此省略此处的说明。所述负载机构36对被处理水提供负载并减压，用于使被处理水在设置于下游侧的冷却塔C内的冷凝器30表面蒸发。另外，上述冷却塔C内 的冷凝器30和图中未表示的压缩机、膨胀机构、蒸发器由配管连接，例 如构成空调机的制冷剂循环。通过以上结构，下面说明本实施例的除水垢系统的动作。循环泵P被 驱动，同时开始向电解处理机构4的电极12、 13通电。由此，电解槽ll 内的被处理水被电分解，生成含有次氯酸的电解水(被处理水)(电化学 处理)。然后，在电解槽11生成的被处理水(电解水)，通过循环泵P的运 转，从在该电解槽11的被处理水内开口的一端进入配管10，到达过滤器 6的上游侧(入口侧)即接水槽2的空间2A内。空间2A内的被处理水经 过过滤器6流入空间2B内，从在该空间2B内开口的一端进入配管7，经 过循环泵P后分流为两股， 一方流入配管8，在设于该配管8上的负载机 构36被减压，之后，向冷却塔C内排出。排出至冷却塔C内的水的一部 分从被配置于该冷却塔C的冷凝器30吸热而蒸发。另一方面，流经冷凝 器30内的冷却剂通过与被处理水进行热交换而被冷却。然后，在冷却塔C 内蒸发的水(水蒸气)的一部分之后变回液体，与在该冷却塔C内没有蒸 发的水一起滴落至接水槽2的空间2A内。由此，与在所述电解处理机构 4被处理并通过配管10流入空间2A内的被处理水合流。此时，来自冷却塔C的被处理水通过该冷却塔C处的蒸发而被浓縮， 成为容易产生水垢的状态，回到接水槽2的空间2A内。同样，通过电解 处理机构4的电分解而从被处理水产生的水垢附着在阴极侧的电极13上， 但是一部分水垢不附着于电极13，而从电解槽11流出，到达该接水槽2 的空间2A内。因此，在该空间2A内合流了的上述被处理水都处于容易产生水垢的 状态，或者，是已经产生了水垢的状态。然后，通过使该被处理水流向过 滤器6，可以由过滤器6回收被处理水中的水垢。然后，由过滤器6除去了水垢的上述被处理水，之后，重复如下的循 环，从空间2B流出接水槽2分流为两股，如前所述在一方供应给冷却塔 C之后，如上述那样返回过滤器6的上游侧(入口侧)的接水槽2的空间 2A。还有，分流后的另一方的被处理水，回到电解处理机构4的入口侧。像这样，通过使在电解处理机构4循环的被处理水和在冷却塔C循环的被处理水合流流向过滤器6，由此，可以在由电解处理机构4生成的水 垢循环到冷却塔C之前，由过滤器6回收。由此，可以尽量消除水垢附着 于冷却塔C的冷凝器30表面即导热面，使得冷却能力显著恶化的问题。并且，根据本发明，在冷却塔C处通过蒸发、浓縮被处理水而产生的 水垢也不直接流向电解处理机构4，而可以被过滤器6回收，因此，在电 极13处难以产生水垢。由此，因为可以尽量减少作为电极12、 13老化要 因的极性反转，所以可以提高电极12、 13的耐久性，谋求其长寿命化。并且，若开始向上述电极12、 13通电后经过规定时间，则停止通电。 并且，在电解处理机构4的电极12、 13处的电分解在规定条件下，例如 与所述同样，为了使向电解槽ll内、或向冷凝器30表面供给的被处理水 的次氯酸浓度维持2PPM至IOPPM，而每隔30分钟就进行10分钟的电分 解。还有，因为所述电化学处理引起被处理水的水垢附着在阴极侧的电极 13上，所以要以一定周期进行极性反转。即，电分解进行了预先决定的规 定次数之后(例如，10次)，使电极12、 13的极性反转。由此，附着在 阴极侧的电极13上的水垢被剥离。从电极13剥离了的水垢与被处理水一 起流入接水槽2的空间2A内，在通过过滤器6的过程中被回收。像这样， 通过极性反转而从电极13剥离了的水标也可以由该过滤器6回收。而且，如果大量的水垢附着于过滤器6，水不能流通该过滤器6时， 则从电解处理机构4以及冷凝器30表面流入空间2A内的被处理水不会流 向接水槽2的空间2B，而存积在空间2A内。然后，如果存积在空间2A 内的被处理水超过过滤器6的高度尺寸，则与上述各实施例同样，空间2A 内的水经过该过滤器6的上部，gp，溢出而流入空间2B内。像这样，在 水不能流经该过滤器6时，构成了空间2A内的水从过滤器6的上方分支 流向空间2B的流路(在本实施例中未图示)，因此即使是在过滤器6堵 塞的情况下，可以确保直到除去堵住所述过滤器6的水标为止的期间的被 处理水的循环。:如以上详细叙述，即使在将本发明的除水垢系统适用于冷却塔C的情 况下，本发明也可以避免水垢附着于冷却塔C的冷凝器30表面的问题， 并且，在电极13不易产生水垢，可以有效避免水垢附着于电极13以及冷凝器30双方的问题。并且，即使在过滤器6被水垢堵塞的情况下，由于 被处理水溢出过滤器6而流出，所以可以确保被处理水的循环。 实施例5另外，在上述实施例4中，将作为水垢回收机构5的过滤器6配置于 接水槽2内，将该接水槽2区分为空间2A侧和空间2B侧，但是，本发 明并不限定于此结构，只要是供应给负载(在实施例4中是冷却塔C的冷 凝器30)后的被处理水，与来自电解处理机构5的被处理水合流，能够返 回水垢回收机构5的入口侧的结构就可以。例如，如图9所示，在接水槽 2内配置底面由水垢回收机构5的过滤器6构成的容器40，使通过了冷却 塔C之后的被处理水以及来自电解处理机构4的被处理水在该容器40内 合流，即使是这样的结构也可以得到同样的效果。此时，通常(即，过滤器6处于不被水垢堵塞的状态的情况)使在容 器40内合流的被处理水(来自冷却塔C的被处理水以及来自电解处理机 构4的被处理水)全部通过水垢回收机构5的过滤器6，滴落至接水槽2。 然后，接水槽2内的被处理水从连接于该接水槽2底部的配管7抽出、分 流， 一方通过负载机构36供应给冷却塔C。并且，被分流的另一方的被 处理水供应给电解处理机构4。并且，上述容器40具有足够的直径可以接受全部来自冷却塔C的被 处理水，并且使用的是直径小于接水槽2的容器。由此，在构成容器40 底部的过滤器6被水垢堵塞，被处理水不能通过过滤器6流通而从容器40 溢出的情况下，可以构成从容器40溢出的被处理水在过滤器6分路而流 向接水槽2的流路。由此，与所述各实施例同样，即使在过滤器6堵塞的 情况下，可以确保直到除去堵塞所述过滤器6的水垢为止的期间的被处理 水的循环。
权利要求
1.一种除水垢系统，除去循环供应给负载的被处理水中的水垢，其特征在于，具备浸渍于所述被处理水中、对该被处理水进行电化学处理的至少一对电极，以及设置于该电极下游侧的水垢回收机构，使经过该水垢回收机构的所述被处理水分流，将一部分被处理水在供应给所述负载后，与来自所述电极的所述被处理水合流并回到所述水垢回收机构的入口侧，并且使另一部分被处理水回到所述电极的入口侧。
2. 如权利要求1所述的除水垢系统，其特征在于， 具备所述被处理水分路流过所述水垢回收机构的流路。
3. 如权利要求1或权利要求2所述的除水垢系统，其特征在于，具备分解所述被处理水中的次氯酸的次氯酸分解机构。
4. 如权利要求3所述的除水垢系统，其特征在于，在规定条件下进行基于所述电极的电化学处理，并且在不进行该电化 学处理的状态下使所述次氯酸分解机构发挥作用。
全文摘要
本发明的课题是提供一种可以有效避免水垢附着于电极以及负载双方的问题的除水垢系统。具备浸渍于被处理水中，对该被处理水进行电化学处理的至少一对的电极(12、13)，以及设置于该电极下游侧的水垢回收机构(5)(过滤器(6))，使经过过滤器(6)的被处理水分流，在使一部分供应给负载后，使其与来自电极(12、13)的被处理水合流，回到水垢回收机构(5)的入口侧，并且使另一部分回到电极(12、13)的入口侧。
文档编号C02F1/46GK101224917SQ20071014967
公开日2008年7月23日 申请日期2007年9月10日 优先权日2006年10月20日
发明者乐间毅, 小林弘幸, 小泉友人, 山本哲也, 山本宏, 梅泽浩之, 福岛纪雄, 荒川彻, 薄井宏明 申请人:三洋电机株式会社