专利名称：电解水生成装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及通过电分解来生成碱离子水的电解水生成装置。
背景技术：
以往，已知有使原水从水处理用活性碳通过的净水器(例如参照专利文献1)，所述水处理用活性炭具有残留在细孔内的碱性灰分和吸附在细孔内的酸性气体。在该专利文献1中，使碱性灰分和酸性气体中和，并将中和产生的盐溶解于水，由此来抑制水通过初期的流出水的PH值上升。专利文献1 日本特开2000-308823号公报但是，在该现有技术中，流出水的pH值依赖于中和产生的盐的溶解量，因此，例如在原水的水质不同的情况下，中和产生的盐的溶解量发生变化，流出水的PH值也会不同。 因而，若对利用该现有技术净化后的水进行电分解来生成电解水，则不能够得到期望的PH 值的电解水。
发明内容
本发明的目的在于获得一种能够生成期望的pH值的电解水的电解水生成装置。在本发明中，电解水生成装置的主要特征在于，具备净水部，具有生成浓缩水和处理水的纳米过滤器；电解部，至少具有一对电极，用于对所述处理水进行电分解；以及水质控制构件，控制所述处理水的水质。发明效果根据本发明，设置有对透过纳米过滤器而生成的处理水的水质进行控制的水质控制构件，通过该水质控制构件来控制由电解部电分解的处理水的水质，由此能够使生成的电解水成为期望的PH值。即，根据本发明，能够获得可生成期望的pH值的电解水的电解水生成装置。
本发明的目的及其特征通过参照下述的附图之后的优选的实施例的说明将会变
得很清楚。图1是示意地表示本发明的第1实施方式的电解水生成装置的整体结构图。图2是示意地表示本发明的第2实施方式的电解水生成装置的整体结构图。附图标记说明1、IA电解水生成装置4净水部41纳米过滤器5电解槽(电解部)8循环泵(循环流量调整构件)
9排水调整阀(排水量调整构件)10水质传感器(水质检测构件)43供给泵(泵输出调整构件)M阳极板(一对电极)55阴极板(一对电极)P5排水路
具体实施例方式以下，参照附图详细地说明本发明的实施方式。另外，在以下的多个实施方式及其变形例中包含有同样的结构要素。因此，以下对这些相同的结构要素赋予相同的附图标记并省略重复的说明。(第1实施方式)本实施方式的电解水生成装置1如图1所示，具备壳体2 ；出水部3，安装在壳体 2上；净水部4，具有生成浓缩水和处理水的纳米过滤器41，配置在壳体2内；电解槽(电解部)5，具有阳极板M和阴极板55 (至少一对电极)，用于对处理水进行电分解。该电解水生成装置1用于利用原水生成碱离子水和酸性水，能够通过附设在设置于家用厨房或料理间等的洗涤台上的水栓(未图示)，来将电解水生成装置1生成的碱离子水和酸性水(电解水)从出水部3喷出。另外，该电解水生成装置1可以设置在洗涤台上， 也可以是设置在洗涤台的内部这样的所谓的嵌入式。净水部4具有将作为原水的自来水导入的主通水路P0，在该主通水路PO中配置有纳米过滤器41。进而在本实施方式中，在纳米过滤器41的上游侧配置有前处理部40，将由该前处理部40进行了前处理的水导入纳米过滤器41。具体而言，在本实施方式中，从主通水路PO的上游侧朝向下游侧依次配置预过滤器(pre-filter)42、供给泵43、第1活性碳过滤器44、第2活性碳过滤器45、纳米过滤器 41。预过滤器42利用无纺布(未图示)等，对导入主通水路PO内的自来水中混入的大的颗粒或垃圾等比较大的异物进行捕捉，并将其除去。另外，该预过滤器42为了防止因微小颗粒混入供给泵43内部引起的泵能力下降而设置，也可以不设置。经过预过滤器42而到达供给泵43的水，被供给泵43升压(例如0. 4MPa)后向下游侧压送。另外，供给泵43用于通过将除去了垃圾等的水进行升压后向下游侧压送来产生纳米过滤器41的逆渗透压。并且，被供给泵43升压后向下游侧压送的水，导入第1活性碳过滤器44和第2活性碳过滤器45而除去游离残留盐。第1和第2活性碳过滤器44、45中收纳有活性碳过滤器(未图示)，用于将溶解在水中的成分、特别是发出异味或臭味的物质或者以三卤甲烷(trihalomethane)为代表的卤化碳素除去。在本实施方式中，在第2活性碳过滤器45中使用纤维状的活性碳过滤器。另外，也可以在活性碳过滤器的内部混入用于除去重金属的重金属除去剂，使铅等有害重金属吸附在该重金属除去剂而被除去。此外，通过活性碳过滤器对水中的残留盐进行分解除去会导致在下游侧细菌容易繁殖，为了防止该情况，可以在第1活性碳过滤器44和第2活性碳过滤器45之中的至少某个中混合包含有银等有抗菌性的金属的抗菌剂。由此，在本实施方式中，将由预过滤器42、供给泵43、第1活性碳过滤器44和第2 活性碳过滤器45进行了前处理的水导入纳米过滤器41。S卩，在本实施方式中，通过预过滤器42、供给泵43、第1活性碳过滤器44和第2活性碳过滤器45形成前处理部40。并且，由前处理部40进行了前处理的水导入纳米过滤器41，生成浓缩水和处理水。另外，在本实施方式中，在纳米过滤器41的上游侧设有压力传感器7。纳米过滤器41通过NFOiano filtration 纳滤)膜将有机物(例如三卤甲烷或水臭味、农药等)、重金属离子(例如铅、铬、镉、水银、砷等)、还有钠、钙等低分子量的离子成分等除去。并且，透过NF膜的水作为除去上述物质后的处理水被供给至电解槽(电解部)5，没有透过NF膜的水作为含有上述物质的浓缩水被导入浓缩水通路Pl。另外，NF膜的透过孔比RO(reverse osmosis 反渗透)膜的透过孔大，因此，使用了 NF膜的纳米过滤器41具有如下特征，即，虽然能够以较高的除去率将颗粒或有机物、重金属除去，但是在透过水中一定程度地残存有低分子量的离子成分。作为该NF膜优选具有如下的特征，即，能够以90%以上的高除去率将颗粒或有机物、重金属除去，并且，在透过水中残存有10 30%程度的低分子量的离子成分。在该情况下，能够使残存有低分子离子的处理水的导电率为大约20μ S/cm以上。并且，通过使用这样的纳米过滤器41，能够在导入电解槽5的净水中残存有低分子量的离子成分，因此，能够不添加电解辅助剂而对净水进行电分解来生成碱离子水。另外，NF膜的除去率和低分子量的离子成分的残存率不限于上述情况，也能够使用其他除去率和其他残存率的NF膜。此外，纳米过滤器41所生成的浓缩水经过浓缩水通路Pl后从设有排水调整阀9 的排水路P5排出至外部，在本实施方式中，在浓缩水通路Pl中配置循环泵8，并且，将缩水通路Pl分支成排水路P5和循环水路P4。并且，将被循环泵8升压后的浓缩水，经由循环水路P4向主通水路PO的纳米过滤器41上游侧压送，而能够再次导入纳米过滤器41中。艮口， 由浓缩水通路P1、循环泵8、循环水路P4以及主通水路PO的纳米过滤器41上游侧形成环流路11。由此，通过形成环流路11，在本实施方式中，能够使浓缩水在纳米过滤器41的上游侧进行环流，而浓缩水的一部分经由排水路P5排出至外部。通过控制排水调整阀9来设定该浓缩水排出至外部的排出量。并且，透过纳米过滤器41的NF膜后，处理水被供给至电解槽(电极部)5。在电解槽5中，设有被电解隔膜51分隔的阳极室52和阴极室53，在阳极室52设有阳极板(阳极)54，并且，在阴极室53设有阴极板(阴极)55。该阳极板M和阴极板55 隔着电解隔膜51配置在相互对置的位置。此外，比纳米过滤器41更位于下游侧的主通水路PO被分支成与阳极室52连接的第1分支路P2和与阴极室53连接的第2分支路P3，经过净水部4后的处理水，经由第1分支路P2被导入阳极室52，并且，经由第2分支路P3被导入阴极室53。此时，导入阳极室52 和阴极室53的处理水量以规定比例进行分配，在本实施方式中，向阳极室52的导入量与向阴极室53的导入量之比为1 4。另外，向阳极室52的导入量与向阴极室53的导入量之比不限于1 4，也可以是其他比率。并且，分别导入阳极室52和阴极室53的处理水，通过对阳极板M和阴极板55施加电压而被电分解，导入阳极室52的处理水成为酸性水而从酸性水出口 56供给至第一出水管口 37，并且，导入阴极室53的处理水成为碱离子水而从碱性水出口 58供给至第二出水管口 39。由此，能够从第一出水管口 37取出在电解槽(电极部)5生成的酸性水，并且能够从第二出水管口 39取出在电解槽(电极部)5生成的碱离子水。另外，如上述那样通过在电解槽5进行电分解来生成酸性水和碱离子水，但专门供饮用的是碱离子水，酸性水除非被用作其他特别的用途，否则被废弃。此外，在本实施方式中，供给泵43、压力传感器7、排水调整阀9、循环泵8以及电解槽5的阳极板54、阴极板55经由布线H1、H2、H3、H4、H5与控制装置6连接，被该控制装置 6控制。另外，控制装置6经由布线H6与外部电源(未图示)连接。在此，在本实施方式中，电解水生成装置1中设有控制处理水的水质的水质控制构件。具体而言，具备对处理水的导电性进行测量的导电性测量构件，基于测量出的处理水的导电性，使水质控制构件工作而控制处理水的水质。在本实施方式中，构成为通过在电解槽5中设置的电极(阳极板M和阴极板55) 来测量处理水的导电性。此外，在本实施方式中，作为水质控制构件，具有对供给泵43的压力或供给泵43 所供给的流量(输出)进行调整的作为供给泵输出调整构件的供给泵。进而，在本实施方式中，作为水质控制构件，具备调整浓缩水的排水量的排水调整阀(排水量调整构件)9、以及调整浓缩水的循环流量的循环泵(循环流量调整构件)8。具备该结构的电解水生成装置1如下所述这样控制处理水的水质。首先，在导电性测量构件即电极(阳极板讨和阴极板55)所测量出的处理水的导电性比规定值(例如大约800yS/cm)高的情况下，供给泵输出调整构件以提高供给泵43 的转速的方式进行工作。由此，通过提高供给泵43的转速，使得供给泵43所供给的水的流速或泵的供给压力上升。结果，纳米过滤器41所生成的浓缩水的量变多，透过NF膜的离子的量减少，处理水的导电性降低。并且，在仅依靠由上述供给泵输出调整构件使处理水的导电性降低还不够充分的情况下，使排水量调整构件工作。具体而言，增大排水调整阀9的开度，增加浓缩水的排水比率(排水量相对于环流量的比率)，从而减少透过NF膜的离子的量，降低处理水的导电性。此时，优选以不降低对纳米过滤器41供给水的供给压力的方式控制供给泵43的转速。进而，在通过上述控制还不够充分的情况下，使循环流量调整构件工作。具体而言，通过增大由循环泵8进行环流的浓缩水的流速来增加浓缩水的表征的排水比率，从而减少透过NF膜的离子的量，降低处理水的导电性。另外，在电极(阳极板讨和阴极板55)所测量出的处理水的导电性比规定值(例如大约20yS/cm)低的情况下，分别进行相反的动作。优选的是，在进行这一系列动作时， 通过控制装置6进行控制，以避免压力过大或过小，或避免流量过多或过少。在此，在通过多个水质控制构件的组合来控制处理水的导电性(水质)的情况下，有可能会因各控制构件的干涉而产生处理水的导电性的值上下往复地变动这样的跳动 (chattering)现象。
6
因此，在本实施方式中，在电解水生成装置1中设置了将处理水的水质调整成规定的范围内的水质调整构件。具体而言，对各个水质控制构件的控制设定一定的延时(time lag)，对各个水质控制构件所能控制的范围设定上限值或下限值，由此能够抑制跳动的产生。另外，在本实施方式中，控制成直到处理水的导电性收敛在规定的范围(例如大约20 800yS/cm)内时才进行处理水的电分解。此外，在处理水的电分解中控制成，在处理水的导电性偏离规定值(例如大约20 800μ S/cm)的情况下立刻中止处理水的电分解。由此，通过在电解水生成装置1中设置控制处理水的水质的水质控制构件，能够将处理水的导电性控制在规定的范围，能够更高精度地控制酸性水和碱离子水的PH值。如上述所说明的那样，根据本实施方式，在电解水生成装置1中设有控制处理水的水质的水质控制构件。因此，能够将处理水的导电性控制在规定的范围内。即，能够使进行电分解的处理水中含有的离子量几乎为恒定的量，电解槽(电解部)5所生成的酸性水和碱离子水中含有的离子量几乎为恒定的量。结果，能够使酸性水和碱离子水的PH值成为几乎恒定的状态。即，根据本实施方式，能够更高精度地控制酸性水和碱离子水(电解水)的 PH值。此时，通过适当地设定处理水的导电性，能够生成期望的pH值的酸性水和碱离子水 (电解水)。此外，能够不依赖于原水的导电性而使处理水的导电性成为期望的值，因此，在安装在不同地域或场所的情况下，能够抑制所生成的酸性水和碱离子水(电解水)的PH值不同。此外，在本实施方式中，作为水质控制构件，使用了供给泵输出调整构件、排水量调整构件以及循环流量调整构件之中的至少某个构件。因此，能够容易地控制处理水的水质。进而，由于不需要为了调节pH值另外投入药品等，因此不需要设置药品投入用的机构，能够实现结构的简单化，并且能够实现成本的削减。此外，设置在电解槽5中的电极(阳极板讨和阴极板55)兼作测量处理水的导电性的导电性测量构件，因此从该点来看也能够实现电解水生成装置1的结构的简单化。此外，根据本实施方式，在电解水生成装置1中设有将处理水的水质调整成规定的范围内的水质调整构件。因此，在进行处理水的水质控制时，能够抑制产生处理水的导电性的值上下往复变动这样的跳动现象。此时，对各个水质控制构件(供给泵输出调整构件、排水量调整构件以及循环流量调整构件)进行的控制设置一定的延时，或者对各个水质控制构件所能控制的范围设定上限值或下限值。因此，能够抑制各水质控制构件过剩地动作，能够降低电解水生成装置1 的负载，并且能够实现装置的长寿化。(第2实施方式)本实施方式的电解水生成装置IA基本上与上述第1实施方式具有相同的结构。 即，电解水生成装置IA具有壳体2 ；出水部3，安装在壳体2上；净水部4，具有生成浓缩水和处理水的纳米过滤器41，配置在壳体2内；以及电解槽(电解部)5，具有阳极M和阴极 55 (至少一对电极)，用于对处理水进行电分解。
此外，在电解水生成装置IA中设有控制处理水的作为水质的水质控制构件的供给泵输出调整构件、排水量调整构件以及循环流量调整构件。进而，在电解水生成装置IA中设有将处理水的水质调整成规定的范围内的水质调整构件。在此，本实施方式的电解水生成装置IA与上述第1实施方式之间主要的不同点在于，在电解水生成装置IA中设有检测处理水的水质的水质检测构件这一点。在本实施方式中，作为水质检测构件使用水质传感器10，将该水质传感器10设置在纳米过滤器41与电解槽(电解部)5之间。水质传感器10经由布线H7与控制装置6连接，被该控制装置6控制。即，水质传感器10检测透过纳米过滤器41的NF膜后的处理水的水质。并且，作为该水质传感器10，能够使用pH计、导电性计、测量NF膜的渗透压(与处理水的导电性存在关联)的压力计等。由此，通过在电解水生成装置IA中设置检测处理水的水质的水质传感器10，不仅能够通过电极(阳极板M和阴极板5 测量处理水的导电性，而且还能够通过水质传感器 10测量处理水的水质，因此，能够更高精度地检测处理水的水质。另外，也可以仅通过水质传感器10来检测处理水的水质。根据以上的本实施方式也能够实现与上述第1实施方式相同的作用和效果。此外，根据本实施方式，通过在电解水生成装置IA中设置控制处理水的水质的水质传感器(水质检测构件)能够对处理水的净化程度进行判定，能够控制各种泵、阀来调节成适当的水质。以上说明了本发明的优选的实施方式，但是本发明布不限于这些特定的实施方式，而能够在不超过权利要求的范围内进行多种变更和修改，修改后的方式也属于本发明的范畴。例如，在上述各实施方式中，示例了使用一对电极(阳极和阴极)的情况，但是电极只要至少具有一对即可，也可以使用3个以上电极。此外，包含有前处理部的净水部、其他具体部件的参数(形状、大小、布局等)也能够适当地进行变更。此外，所述第1实施方式和第2实施方式能够适当地进行组合。
权利要求
1.一种电解水生成装置，其特征在于，具备 净水部，具有生成浓缩水和处理水的纳米过滤器；电解部，至少具有一对电极，用于对所述处理水进行电分解；以及水质控制构件，控制所述处理水的水质。
2.如权利要求1所述的电解水生成装置，其特征在于， 所述净水部具备供给水的供给泵，所述水质控制构件是调整所述供给泵的输出的供给泵输出调整构件。
3.如权利要求2所述的电解水生成装置，其特征在于， 所述供给泵输出调整构件调整所述供给泵所供给的水的流量。
4.如权利要求2所述的电解水生成装置，其特征在于， 所述供给泵输出调整构件调整所述供给泵的压力。
5.如权利要求3所述的电解水生成装置，其特征在于， 所述供给泵输出调整构件调整所述供给泵的压力。
6.如权利要求1 5中任一项所述的电解水生成装置，其特征在于， 所述电解水生成装置具备对所述浓缩水进行排水的排水路，所述水质控制构件是所述浓缩水的排水量调整构件。
7.如权利要1 5中任一项所述的电解水生成装置，其特征在于，所述电解水生成装置具备使所述浓缩水向所述纳米过滤器环流的循环泵， 所述水质控制构件是由所述循环泵进行循环的浓缩水的循环流量调整构件。
8.如权利要1 5中任一项所述的电解水生成装置，其特征在于， 所述电解水生成装置具备检测所述处理水的水质的水质检测构件。
9.如权利要1 5中任一项所述的电解水生成装置，其特征在于，所述电解水生成装置具备将所述处理水的水质调整成规定的范围内的水质调整构件。
全文摘要
提供一种电解水生成装置，能够生成期望的pH值的电解水。电解水生成装置(1)具备净水部(4)，具有生成浓缩水和处理水的纳米过滤器(41)；以及电解部(5)，至少具有一对电极(54、55)，用于对处理水进行电分解。并且，在电解水生成装置1中设有控制处理水的水质的水质控制构件。
文档编号C02F9/06GK102276089SQ20111013818
公开日2011年12月14日 申请日期2011年5月23日 优先权日2010年6月11日
发明者井千寻 申请人:松下电工株式会社