CN1055904C - 电解水生成方法及其装置 - Google Patents

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Abstract

一种电解水的生成方法及其装置，以该方法和装置，使对应于来自电解槽的电解水的氧化还原电位、电导率、pH值、离子浓度等电解度，由调节电解质水溶液对原水的灌注量、原水供水量、电解水排放量、阳极室及阴极室的容积，可有效控制电解，高效地生成所需电解度的电解水。由根据电解度控制电解作用，可大量、低成本地生成pH低的强酸性水。该酸性生成水可用于洗涤、杀菌等用，经调节了电解度的碱性生成水可用作饮料水。

Description

电解水生成方法及其装置
本发明涉及一种可高效率地电解水并生成碱性水和酸性水的电解水的生成方法及其装置，该碱性水可用作饮用水，而酸性水可作为洗涤、杀菌用；本发明特别涉及一种可适当控制电解的电解水的生成方法及其装置，从而可高效地生成预期的电解度的酸性水及/或碱性水。
在食品、医疗领域，众所周知，将pH值较低的酸性的电解水用作洗涤或消毒、杀菌用的水，但若要大量、稳定地生成强酸性水则不容易。
生成电解水的已有的装置的结构是，通常在由可透过离子的隔膜将电解槽内分隔开的阴极室和阳极室内设置阴极电极和阳极电极；在电解室内充入原水的状态下使电流流通于两个电极之间，通过隔膜发生电解；阴极室内水的pH值升高成为碱性水；阳极室内水的pH值降低成为酸性水。然而，以这种已有的电解水生成装置，要连续地、且大量地制造出具有所希望的电解度的酸性水及/或碱性水是有困难的。
可典型地用作饮料的、比较纯净的自来水道水(上水道水)具有100～200μΩ/cm左右的小的电传导率(EC)，其pH为6.5～8，略显中性。为了大量生成电解水，虽也可以增大通电电流，但通常的饮料水，如前所述，因其电导率较低，大电流很难流经电极间，必须提高外加电压，因而，其缺点是，其消费电力增大。
另外，在已有的广泛使用的电解水生成装置上，也有这样的缺点：从电解槽作电解处理的阳极室所得到的酸性水为弱酸性，其pH值至多为4.0～5.0，无法充分得到所希望的洗涤、杀菌效果。
本发明的目的在于，提供一种可由电解，以低的电力大量、稳定、有效地生成酸性水和碱性水的电解水生成方法及其装置。
本发明的另一目的在于，提供一种可高效、容易地生成杀菌效果很好的、pH在3以下，更好地pH为1.5～2.6范围的强酸性水的电解水生成方法及其装置。
本发明的又一目的在于，提供一种根据原水或生成的电解水的流量或电解度，可高效地生成具所希望的电解度的酸性水及/或碱性水的电解水生成方法及其装置。
本发明的再一目的在于，提供一种可定量地、高效地生成具有与生成电解水的pH及氧化还原电位相对应的、所希望的pH值的酸性水及/或碱性水的电解水生成方法及装置。
为达到上述目的，本发明的电解水生成方法由以下步骤组成：通过原水供水道，将原水供至电解槽，所述电解槽具有用隔膜分隔开的至少一个阴极室和至少一个阳极室，且在该阴极室中设有阴极电极，在该阳极室设有阳极电极；
由连接于该原水供水道的电解质水溶液储存水箱的灌注装置，将电解质水溶液适量灌注入原水供水道中，以提供原水的电导率；同时，
在所述阴极电极和阳极电极之间外加电流，对添加了电解质水溶液的、流经电解槽的阴极室和阳极室的原水进行电解，使所述经电解了的水分别从阴极室及阳极室流出；
所述从阳极室流出的经电解的水为pH值在3以下的强酸性水；
测量原水及电解水这二种水中之至少一种水的电导率和电解度的一种或二种；
同时，根据所测定的原水及电解水这二种水中之至少一种水的电导率和电解度的一种或二种的测量值，控制调节添加于所述原水中的电解质水溶液的灌注量及所述原水的供水量和该电解水的排出量。
本发明的电解水生成装置由以下结构部分组成：
在由隔膜分隔开的阴极室和阳极室中分别设置阴极电极和阳极电极而成的电解槽；
分别连通于上述阴极室和阳极室的电解水排水道；
将原水供至该电解槽的原水供水道；
设置于所述原水供水道的流量调节装置；
设置于所述电解水排放道上的至少一个流量调节装置；
将电解质水溶液灌注入该原水供水道的电解水溶液灌注装置；
设于位于所述电解质水溶液灌注装置下游的原水供水道上的电导率传感器装置；
设于电解槽的电解水排水道之至少一侧的检测电导率及/或氧化还原电位的传感器装置；
根据来自所述传感器的检测电位，在控制调节上述至少一个流量调节装置的同时，控制调节电解的控制组件。
成为电解水测定对象的上述电解度，可表示为pH值，电导率，氧化还原电位及离子浓度等中的至少一个信息。将饮用水等的原水供给至电解槽内，往阴阳电极间通电，即可电解原水，在电解槽内的阴极室里连续生成碱性水，在阳极室中连续生成酸性水，使适当的利用成为可能。
作为添注入原水中的电解质水溶液可使用氯系电解质水溶液，例如，食盐水。由添加该电解质水溶液，可提高原水的电导率，使低电压下的大电流的通电成为可能，带来强力的电解作用，进行有效的电解。
由测定原水及/或电解水的电导率及/或氧化还原电位，可根据测定的检测信号进行电解控制，可以有效地控制来自阳极室的酸性水及来自阴极室的碱性水这二种水中至少一种电解水的pH值及/或生成量。
再有，由测定从电解槽中排出的电解水的电解度，控制从电解槽中排出的碱性水和酸性水的流量比，可以控制阳极室及阴极室中的电解负载电量，调节电解强度。由移动电解槽中的隔膜，改变阳极室及阴极室的容积，可以改变碱性水和酸性水的流量比。另外，由控制设于来自阳极室及或阴极室的电解水排水道上的流量调节装置，也可以改变碱性水和酸性水的流量比。
本发明的其它目的，特征将根据附图由以下的详细说明而显见。
附图的简单说明
图1为用于说明本发明方法的电解水生成原理的装置简图。
图2为本发明的电解水生成装置的第1个实施例简图。
图3所示为上述同样装置的第2个实施例的简图。
图4所示为上述同样装置的第3个实施例的简图。
图5所示为表示图4中的电解槽的变化例的第4个实施例的简图。
图6所示为第5个实施例的简图。
图7所示为图6装置中的流量控制原理的流程图。
图8所示为表示电解槽的其它变化例子的第6个实施例的简图。
最佳的实施例
本发明涉及一种可高效率生成酸性水或碱性水的电解水生成方法及装置，由本发明的方法和装置，可根据生成电解水的电解度、即，pH值，电导率(EC值)，氧化还原电位(ORP值)及离子浓度等，有效地控制电解生成具有所希望的pH值的酸性水及碱性水。下面，参照图1的简图说明本发明的电解水生成原理及控制原理。
如图1所示，本发明的电解水生成装置由如下的部分构成。在由可透过离子的隔膜3分隔开的阳极室1a和阴极室1b中装置有阳极电极5a和阴极电极5b的封闭式结构的电解槽1；分别将原水WO供给至阳极室1a和阴极室1b的原水供水道7；将贮存于水箱9a的电解质水溶液SS注入原水供水道7的灌注装置9；测量设于原水供水道7的EC值及/或原水流量的传感装置11；设于原水供水道7上的至少一个的流量调节装置13；分别从阳极室1a和阴极室1b排放电解水W1，W2的电解水排水道15a、15b；设于至少一侧的电解水排水道15a上之测量电解水的流量及/或电解度的传感装置17；设于电解水排水道之至少一侧的排水流量调节装置19；贮存从电解水排水道15a流出的电解水W1的贮存水箱21。
使用自来水道水(上水道水)等的较纯净的饮用水作为原水，通过原水供水道7分别供至阳极室1a和阴极室1b。
作为电解质水溶液SS，可以使用氯系电解质水溶液，例如，食盐NaCl或KCl，HCl，HClO，HClO3，KClO3，NaClO等。将电解质水溶液SS添加入原水，可提高原水的电导率，使低电压下的大电流通电成为可能，产生强力的电解作用。
来自电源23的电源电流供应至分别设置于电解槽阳极室1a和阴极室1b的阳极电极5a和阴极电极5b。
设于原水供水道7及电解水排水道15a、15b上的流量调节装置13、19的设置位置可分别设于各水道上的合适位置上。
图中，25为控制组件，输入以设于原水供水道7上的传感装置11和设于电解水排水道15a上的传感装置17检测出的原水的流量、电导率，电解水的流量，电导率、氧化还原电位等的控制信号，并根据其中至少一个信号控制上述流量调节装置13或/及19，或者，控制电解质水溶液灌注装置9。
对应于作为监测对象的原水的流量、电导率，电解水的流量、电导率、氧化还原电位，和作为控制对象的流量调节装置13、19，以及电解质水溶液灌注装置9的各自状态，另外，也对应于所希望的电解水的电解度，电解水的生成装置的结构可多少有异。下面以实例说明本发明的电解水生成装置的若干具体结构。
图2所示的第1个实施例中，是由检测从电解槽排出的电解水的电解度的同时，控制阳极室及阴极室中的电解负荷电量，从而控制电解强度。电解负荷电量的控制可由控制从电解槽排出的碱性水和酸性水的流量比来进行。藉此可以生成具有所期望pH值的所定量的酸性水。
该电解槽在由隔膜3所分隔开的阳极室1a和阴极室1b中装备了阳极电极5a和阴极电极5b，作为设于通至电解槽1的原水供水道107上的流量调节装置包括减压阀113a，止水阀113b和流量控制阀113c。另外，在原水供水道107的合适位置处装备有压力计108a和流量计108b，操作这些阀件即可调节控制原水流量。
这里所用的电解质水溶液灌注装置109设于流量计108b的下游侧，由以下部分构成：贮存电解质水溶液SS的水箱109a，送出电解质水溶液SS的定量泵109b，将电解质水溶液SS灌注入原水供水道107的灌注器109c及将灌注的电解质水溶液SS混合于原水WO的混合装置109d。
作为调节电导率所用的电解质水溶液SS，可使用氯系电解质水溶液，这里为举例使用了食盐作电解质，最好使用约10％浓度的食盐水溶液。这些食盐水贮存于水箱109a中，电解质水溶液SS由定量泵109b定量供给至流于原水供水道107中的原水WO中，由混合装置109d搅拌混合，充分混合后的原水供至电解槽1。
将测量原水电导率用的电导率传感器(EC传感器)111设于灌注装置109的下游侧，作为原水供水侧的传感装置。EC传感器111输出从原水检测出的电导率信号(EC信号)Ic1。
在流入电解槽1的原水WO中，因对阳极电极5a和阴极电极5b外加来自电源23的电流，而发生电解。电解结果所得的电解水W1、W2从排水道115a及115b排放出。
经电解水排水道115a流出的、来自阳极室1a的酸性水W1，通过三通阀119a被送至贮存水箱21，必要的话，可由操作设于排水道115a路上的三通阀119a，仅将适量的酸性水W1经排水道115c排放至排水道115b。贮存于贮存水箱21的酸性水W1可用作洗涤、杀菌用水等。
排水道115b上设有排水流量调节阀119b，在阴极室1b生成的碱性水W2经阀119b排出。该碱性水可供作饮用。
另外，作为设于排水道115a上的传感装置117，装备有测量在阳极室1a生成的酸性水W1的电导率(EC)，并输出EC信号IC2的电传导率传感器(EC传感器)117a，和测定酸性水W1的氧化还原电位，输出氧化还原电位信号(ORP信号)Ip的氧化还原电位传感器(ORP传感器)117b。
来自设于原水道107上的EC传感器111的EC信号IC1以及来自设于排水道115a上的EC传感器117a的EC信号IC2被送至控制单元(机构)25的比较器25a，在此比较电解度后，电解度差信号Id经放大器25b送至运算处理电路(CPU)25c。
又，为了对应于来自阳极室及/或阴极室的电解水的电解度，调节供至阳极室的原水的流量及/或供至阴极室的原水的流量。将来自ORP传感器117b和ORP信号Ip给至CPU25c。在CPU 25c上设定了分别与传导率及氧化还原电位有关的基准值，对应于上述差信号Id和ORP信号Ip等的输出信号，各种控制信号从CPU 25c分别被送至各控制对象。
具体地说，对应于上述差信号Id及/或酸性水W1的氧化还原电位，调节原水供水量和电解质水溶液的灌注量，或者，控制设于排水道115b上的排水流量调节阀119b。
即，电解所得到的酸性水W1的电解度与原水W0相比，不够充分时(原水与酸性水的电解度之差“小”的场合)，通过控制泵109b增加电解质水溶液SS的灌注量的同时，缩小流量调节阀113c，使其结果可在电解槽1中充分地进行电解。反之，当电解度过大时，压低电解质水溶液SS的灌注量，打开流量调节阀113c，增大原水流量。藉此，使生成一定电解度的酸性水W1成为可能。同样地，由根据氧化还原电位的大小控制流量调节装置或电解质水溶液的注入，可容易地生成具有所希望的pH值的电解水。而且，因注入了电解质水溶液SS，可进行强力的电解作用，水的氧化还原电位增大，可得到具有强力的杀菌效果的强酸性电解水。
驱动定量泵109b可将电解质水溶液SS灌注入原水供水道107，但也可以在原水供水道107中设置文丘里管结构的颈缩部，该颈缩部与来自水箱109a的电解质水溶液的供水管连接，流于原水供水管107的原水藉在颈缩部的加速，给于电解质水溶液供水管以负压，使电解质水溶液吸入原水供水管107而供水。此时，在从水箱109a至原水供水道107的电解质水溶液供水管中设置调节阀，可按电解水的pH值或氧化还原电位进行调节控制。在各情况下，都可调节对原水的电解质水溶液供水，将具有一定电导率的原水导入电解槽1。
如上调节了电导率的原水被导入电解槽1，由外加于电极5a、5b间的电流而电解的离子透过性作用，可使原水中的阳离子经隔膜3集于阴极室1b，阴离子集于阳极室1a，得到在阳极室1a中含大量Cl-等的阴离子的低pH值的酸性水。
用排水流量调节阀119b对酸性水W1的pH值及/或电导率的调节控制可如下进行。
在阳极室1a中生成的酸性水W1由于受到对单位流量的大的电量的电解作用，成为电导率升高、pH值低的强酸性水。另一方面，碱性水W2在阴极室1b中生成，并经排水道115b排出。由设于排水道115b上的排水流量调节阀119b对流量进行控制调节，便可控制从连接自阳极室1a的排水道115a排出的酸性水W1的pH值。即，因控制了碱性水的流出量，生成的酸性水流量也发生相应的变化。因此，可控制单位流量的电量，也可控制电导率及氧化还原电位。
因此，在控制单元25的运算处理电路(CPU)25c中，预先设定与原水及电解水的电导率及/或氧化还原电位并电解水pH值相对应的原水及电解质水溶液的供水量，电解水的排水量，再设定追加电流值的对照基准数据，根据与来自各传感器的检测值相对应的控制信号，对相对应的调节系统进行控制调节。
由于来自各传感器的检测信号的状态及成为控制对象的各调节装置的控制状态可以在控制单元25的显示装置25d上显示，所以可方便地进行监测确认。
下面，就阐明本发明的特长效果的实验结构作一说明。
将对原水100升为1升的比率的10％食盐水混合于原水中，将此混合食盐的原水供至电解槽电解。电解槽处于施加了16V、30A的电流的状态，在调节碱性水的排出流量时，得到每分钟约3.6升量的pH为2.6的酸性水。又，在控制电解电压，生成酸性水时，每生成1升的酸性水需耗约1KW的电力。
另外，改变流量，电解含1000ppm NaCl的原水时，可用16V×30A(480W)的电力制得pH2.6的酸性水3.6升。
而以不改变流量的办法，不添加NaCl，调节电压进行电解时，每消耗1KW电力可制得1升酸性水。
这样，根据本发明，可以较小的电力容易地连续生成大量的具所需的低pH值的强酸性水。而且，在将所生成的酸性水的pH值由上述的2.6提高至pH3程度时，也可再减少食盐水的用量，在调节控制碱性水的排水量的同时，以同一电解再增加酸性水的生成量。
关于以酸性水为主体水的电解水生成的控制调节已作上述，由将排水流量控制阀119b设于酸性水排水道115a上，控制调节酸性水W1的排水量，也可控制调节碱性水W2的pH值。此时，也可容易地以低电量制得大量的碱性水。另外，碱性水和酸性水的排出流量比的调节控制，也可由在二流道中设置以一定的总量分配流体的定量分配阀等的控制调节装置而进行。
如上所述，根据本发明，可由添加电解质水溶液容易地促进水的电解，使在压低消耗电力的同时，有效地、廉价地连续生成大量的电解水成为可能。而且，由对电解水的电导率，pH值、流量比的调节控制，可稳定，容易生成pH3之下的强酸性水。又，藉氯的混入，可容易地制得在水中大量含有氯、次氯酸或杀菌性很强的氧的、洗涤、杀菌效果很好的酸性水。
图3中简要显示的第2个实施例的电解水生成装置，在原水供水道107上设有三通阀213和定量分配阀207，以与图2所示的第1个实施例同样的标记所表示的其它要件，因其结构作用与实施例1中的相同，故省去说明。
在本实施例中，设置分别将原水供至阳极室及阴极室的供水管，对应于来自阳极室及/或阴极室的电解水的电解度，调节供至阳极室及阴极室的原水量。
定量分配阀217分别连接至阳极室1a和阴极室1b的二个分支供给管207a和207b以一定的总量分配流体。用分配阀217控制调节供至电解槽1的总量，由此，可通过供给管207a和207b将原水分别送入至电解槽的阳极室1a和阴极室1b中。上述分别送到电解槽的阳极室1a和阴极室1b的原水WO的量互相关连，但在供至电解槽1中的总量一定的情况下，供至阳极室1a的原水量Qa和供至阴极室1b的原水量Qb的关系如下。
K·Qa+(-K)·Qb＝恒定(K为0-最大值)……(1)
根据由EC传感器111所检测的原水的电解度和来自电导率传感器(EC传感器)117a的电解水W1的电解度之差，或者，基于用EC传感器117a及/或ORP传感器117b检测出的电解水的W1的传导率及/或氧化还原的数据，以控制机构25作运算处理之后，调节控制分配阀217，调节分别供至电解槽的阳极室1a和阴极室1b的原水供给量。
调节如同上述第1实施例，例如，当来自阳极室1a的酸性水W1的酸性过低时，则调节分配阀217，减少对阳极室1a的原水供水量。由此，在阳极室1a发生的电解作用增强，来自阳极室1a的排出电解水W1的酸性程度提高。当酸性水W1的酸性过高时，则可作相反的处理。
在图示的实施例中，以2个连动阀217a和217b构成了典型的分配阀217，不言而喻，也可使用具有可定量分配的单一转动部件的三通阀，或具有公知的各种流体分配装置。
在图4所示的第3个实施例中，具有电解槽容积可变装置，该电解槽容积可变装置可改变电解槽301的阳极室301a和阴极室301b的容积，也即，可分别改变其各自的电解水排放量，从而，可控制在电解槽中生成的电解水的电解度。
在此实施例中，以电解槽1底面的支点303a支承隔膜303，并设计成使其可向一方倾斜移动。可倾斜移动的隔膜303上端由弹簧305加势(力)，使其在常态下隔膜定位于中央位置处。
容积控制装置310由可回转地以支点312a支承的摇动部件312和使摇动部件312作摇动的电磁驱动装置314构成。摇动部件312的下端连接于上述的可倾斜移动的隔膜303，上端装备有磁铁叉(ョ-ク)312b。
正对着摇动部件312旋转摇动时的磁铁叉312，作圆弧状地设有多个电磁铁MG。对电磁驱动装置314的电磁铁MG中之任一个进行激磁，则摇动部件312上端的磁叉312被诱导感应，磁叉312以支点312a为中心回转，使隔膜303倾斜移动。藉此，电解槽301的阳极室301a和阴极室301b的各自容积发生相关的变化。
于是，在用酸性传感器311检测原水WO酸度的同时，以由酸度传感器317a及/或ORP传感器317b构成的传感器装置317检测从电解槽301排出的酸性水W1的酸度，然后，以控制单元325用与上述实施例同样的方法作运算处理，控制调节容积控制装置310。也即，当所制得的酸性水W1的酸度过份低于所希望的数值时，激磁图4中的电磁驱动装置314左侧的电磁铁MG，将磁叉诱导至左侧，使摇动部件312绕支点312a作回转，从而使隔膜303的上端移至右方向。其结果减少了阳极室301a的容积，提高了阳极室301a中生成的酸性水W1的酸度。当酸性水W1的酸度过高时，则只要以相反的方法增大阳极室301a的容积即可。
也可在由改变阳极室301a及阴极室301b的容积而改变电解水W1、W2和pH值的同时，与上述实施例一样，调节控制电解质水溶液灌注装置309，使经调节了电解水浓度的原水经流量调节用的三通阀313流入电解槽301，以控制电解作用。
图5为电解槽容积可变装置的一个变化例4(第4个实施例)其结构为，在电解槽1的阳极室401a中设有可动侧壁421，使该可动侧壁421前进、后退，即可改变阳极室401a的容积。可动侧壁421以设于四周围的衬垫423而保持了对水的密封性，对应于(根据)各传感器检测出的原水及酸性水W1的酸性度，可由驱动装置425使阳极室401a的可动侧壁402a作进、退移动，以改变阳极室401a的容积大小。
这里，阳极电极405a固定于可动侧壁421上，阴极电极405b固定于阴极室401b的外侧壁面上。
在该实施例中，也如同图4中所示的第3个实施例，可由改变阳极室401a的容积大小制得具有所希望的pH值的酸性水W1及/或碱性水W2。
图6为具有将电解生成的酸性水和碱性水自动调节至所希望的电解度及排水量和控制系统的实施例。
在此实施例中，原水经原水供水道507供至电解槽1，而原水供水道507由粗滤器507a，减压阀507b，压力计507c，流量控制阀507d，流量计507e及具备灌注食盐等的电解质水溶液的装置507f构成。在灌注装置507f中通过定量泵509b，将电解质水溶液从贮藏水箱510送入。
电解槽1由隔膜503分隔成阳极室501a和阴极室501b，阳极室501a中设有阳极电极505a，且在阴极室501b中，设有阴极电极505b。在阳极室501a中生成的酸性水W1从排水道515a排出，在阴极室501b中生成的碱性水W2从排水道515b排出。
酸性水排水道515a中设有ORP传感器517和流量计518，将酸性水W1的氧化还原电位和流量的数据送出至运算处理电路(CPU)525。
在酸性水的排水道515a和碱性水的排水道515b上分别设有可由运算处理电路525作开闭控制的、作为排水流量调节阀的三通阀519a和519b。两三通阀上分别连接独立的排水管520a，520b及合流管520c。
图中，512为测量电解质水溶液的水箱510中的水溶液贮存量的水位计，514为显示各测量值及控制状态的显示装置。523是用于将电解电流供至电解电极505a，505b的电源。
在上述结构中，对应于ORP传感器517检测出的生成的酸性水W1的氧化还原电位，由运算处理电路525进行三通阀519a，519b的关闭控制。当酸性水W1的氧化还原电位过大时，打开三通阀519a，同时，缩小三通阀519b的流水口面积，加快电解水在阳极室501a中的通过，抑止氧化还原。由此，可减轻酸性水W1的氧化还原，降低酸性水W1的酸性。
电解水酸性的适度控制可由流量计518对流量控制调节阀507d作基于电解水流量的调节的同时，也可由三通阀519a、519b的基于氧化还原电位的调节而连带地进行。即，如图7流程图所示，当用流量计518所测得的电解水W1的流量Qv小于下限值Q1时(Q1＞Qv)，用处理方法I调节流量控制调节阀(节流阀)507d使其节流，当其大于上限值Q2时(Qv＞Q2)，以处理方法II打开阀507d。在其下阶段中，当氧化还原电位Ov小于下限值O1时(O1＞Ov)，用处理方法III打开阀507d，如果O2＜Ov，用处理IV使阀507d节流使酸性适中。这样使电解水W1酸性适中后，经三通阀519a利用电解水便成为可能。
这样，根据氧化还原电位517的测定，打开三通阀519a，使酸性水流出，就可将电解度设定在一定的范围内，稳定地取出仅是所希望的电解水。
另外，在作上述电解水生成的控制中，原水或排出水的设定流量由根据流量计518的测定值进行的流量控制调节所定，根据该原水或排放水的设定流量将电解质水溶液灌注入原水的同时，也包含对上述流量控制作微细调节的方法，该微细调节根据上述ORP传感器517的检测信号调节，使上述排放电解水的电解程度保持一定。
在本实施例中，根据原水或排放电解水的设定流量，将所定量的电解质水溶液灌注入原水中的同时，根据由设于电解水排水道上的氧化还原电位传感装置检测得到的排放电解水的氧化还原电位，进行排放电解水的流量控制调节，使电解水的电解程度保持一定。
即，原水或排放电解水的流量控制为，根据流量计所得的测定值预先将流量控制在所定值，在用定量泵灌注入电解质水溶液的同时，追加所定的设定电压进行电解电量的控制调节，再由传感器检测出生成电解水时的从电解槽中排出的电解水的电解度，根据该检测信号作微细、精密的排放电解水的流量调节，籍此，可将电导率、pH值、氧化还原电位等的电解度保持于一定的设计范围。另外，根据原水流量的调节控制又可任意地控制电解水的电导率、pH值的调节，所以可稳定、容易地连续生成pH3以下的强酸性水。
在本实施例中，使流量控制及电解质水溶液的供水量控制可以变换，对应于电解水的用量进行原水流量控制基准值的变换，电解质水溶液供水量的变换及电解电源的设定电压的变换，由此使电解水的电解程度经常保持一定。
再有，将根据电解生成的酸性水或碱性水的用量而设定流量的流量设定器527设置于运算处理电路(CPU)525中，使可变换设于上述流量设定器中的原水及电解水的流量控制及电解质水溶液的供水量控制，可由各个控制调节而调节电解作用。这样，由电解质水溶液的供给量的变换和电解电源的设定电压的变换，可使得经常将电解水的电解程度保持在恒定成为可能，且可不必改变电解度而容易地生成利用具所希望的任意流量的电解水。
图8为可替代上述实施例中的电解槽1的圆筒状电解槽601，其中，外侧的阴极室601b和其内侧的阳极室601a由隔膜613分隔开并作同心状配置。在各室中装填入阴极电极605b和阳极电极605a，供给其流量经控制的原水的原水供水道607经分支后，通过分支管道607a、607b将原水分配供给至阳极室601a和阴极室601b。
在此实施例中，在通往阴极室601b的分支管607b上，连接有用于灌注食盐水等的电解质水溶液的供水水箱609，开闭阀609a可由灌注器609b将一定量的电解质水溶液灌注入分支管607b中。
根据该实施例，将添加的食盐水等的电解质水溶液从分支管607b供至电解槽1中的阴极室601b中，可促进电解槽内的电解反应，在阳极室601a中高效地进行强酸性水的生成。又，阳极室601a仅供入原水，电极消耗极少，可以提高电解效率。
供至电解槽的原水的流量控制为对应于设定于运算处理电路和基准值而进行的，例如，减少往阳极室601a的流量，由此可增加流入原水的单位流量上的电量，由该电量的增加提高电解强度，得到电导率高的、pH值低的强酸性水。如此，根据流量调节控制，可得到具有任意电解度的酸性水。
关于在阴极室601b中生成的碱性水也可由同样的控制调节，打开三通阀609b取出需要量的具所需pH值的电解水，使其可用于饮用水等。另外，在该碱性水的生成中，也可设置ORP传感器于碱性水的排水道515b或流量计中进行控制调节。
如上所述，根据本发明，由电解质的混合可容易地进行水的电解，在少耗电力的同时低成本、连续地生成大量的电解水。而且，由对电解槽中的电解作用的控制、电解质水溶液的供水控制以及原水流量的控制，可确切地控制生成电解水的电解程度，容易地将pH值、电导率(EC值)、氧化还原电位(ORP值)及离子浓度等表示的电解度控制在一定的设计范围。

Claims (17)

1.一种电解水生成方法，所述方法包括：
通过原水供水道，将原水供至电解槽，所述电解槽具有用隔膜分隔开的至少一个阴极室和至少一个阳极室，且在该阴极室中设有阴极电极，在该阳极室设有阳极电极；
由连接于该原水供水道的电解质水溶液储存水箱的灌注装置，将电解质水溶液适量灌注入原水供水道中，以提高原水的电导率；同时，
在所述阴极电极和阳极电极之间外加电流，对添加了电解质水溶液的、流经电解槽的阴极室和阳极室的原水进行电解，使所述经电解了的水分别从阴极室及阳极室流出；
所述从阳极室流出的经电解的水为pH值在3以下的强酸性水；
测量原水及电解水这二种水中之至少一种水的电导率和电解度的一种或二种；
同时，根据所测定的原水及电解水这二种水中之至少一种水的电导率和电解度的一种或二种的测量值，控制调节添加于所述原水中的电解质水溶液的灌注量及所述原水的供水量和该电解水的排出量。
2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，所述的电解质水溶液为由NaCl或KCl，HCl，HClO，HClO3，KClO3，NaClO中至少一种组成的电解质水溶液。
3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，测量灌注了所述电解质水溶液的原水的电导率，并测量生成的电解水的电导率，比较原水的电导率和生成的电解水的电导率，对电解水的电解度进行控制调节。
4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，当经电解所得到的酸性水的电解度不够充分时，增大电解质水溶液的灌注量及/或减少原水流量；反之，当经电解所得到的酸性水的电解度过大时，则抑止电解质水溶液的灌注量，增大原水流量。
5.如权利要求1所述的方法，其特征在于，对应于生成的电解水的电解度，改变阳极室及/或阴极室的容积。
6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据原水或排放电解水的设定流量，将所定量的电解质水溶液灌注入原水中的同时，根据由设于电解水排水道上的氧化还原电位传感装置检测得到的排放电解水的氧化还原电位，进行排放电解水的流量控制调节，将电解水保持于一定的电解度。
7.如权利要求1所述的方法，其特征在于，使流量控制及电解质水溶液的供水量控制调节可以变换，对应于电解水的用量进行原水流量控制基准值的变换、电解质水溶液供水量的变换及电解电源的设定电压的变换，由此将电解水经常保持于一定的电解度。
8.一种电解水生成装置，其特征在于，所述装置由如下部分构成：
在由隔膜分隔开的阴极室和阳极室中分别设置阴极电极和阳极电极而成的电解槽；
分别连通于上述阴极室和阳极室的电解水排水道；
将原水供至该电解槽的原水供水道；
设置于所述原水供水道上的流量调节装置；
设置于所述电解水排放道上的至少一个流量调节装置；
将电解质水溶液灌注入该原水供水道的电解水溶液灌注装置；
设于位于所述电解质水溶液灌注装置下游的原水供水道上的电导率传感装置；
设于电解槽的电解水排水道之至少一侧的检测电导率及/或氧化还原电位的传感装置；
根据来自该传感装置的检测电位，在控制调节至少一个该流量调节装置的同时，控制调节电解的控制机构。
9.如权利要求8所述的装置，其特征在于，在所述原水供水道上设置测量灌注入了该电解质水溶液的原水的电导率的传感装置，测定灌注了该电解质水溶液的原水的电导率，由控制机构将原水的电导率和生成的电解水的电导率作比较，并根据对照检测值的控制信号，控制调节电解水的电解度。
10.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置在所述电解水排水道之至少一侧设置电解水排水流量调节阀。
11.如权利要求8所述的装置，其特征在于，在所述原水供水道上、位于电解质水溶液灌注装置下游、电解槽上游设置流量调节装置，且，在所述电解水排水道的至少一侧设置电解水排水流量调节阀。
12.如权利要求8所述的装置，其特征在于，设置分别将原水供至阳极室及阴极室的供水管，对应于来自阳极室及/或阴极室的电解水的电解度，调节供至阳极室及阴极室的原水量。
13.如权利要求8所述的装置，其特征在于，将隔膜设置为可动状态，对应于生成的电解水的电解度，移动隔膜，改变阳极室及至阴极室的容积，由此控制电解度。
14.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述装置包括容积控制装置，所述容积控制装置由可保持转动的摇动部件及，摇动驱动所述摇动部件的电磁驱动装置所组成。
15.如权利要求8所述的装置，其特征在于，所述阳极室及阴极室之任一个中一侧的侧壁作成为可动状态，对应于生成的电解水的电解度，移动可动侧壁，改变阳极室及阴极室的容积，由此控制调节电解度。
16.如权利要求8所述的装置，其特征在于，在任一侧的排水道上设置流量计，根据由该流量计所测定的流量，将电解质水溶液灌注入原水中，同时，根据由设置于原水供水道上、位于所述电解质水溶液灌注装置下游的电导率传感装置检测的信号调节流量，将电解水控制于一定的电解度。
17.如权利要求8所述的装置，其特征在于，在所述装置的圆筒状电解槽内部同心状地配置至少一个阴极室和至少一个阳极室。
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