电解水生成器制造技术

本发明专利技术揭示一种电解水生成器，包括：利用隔膜将电解槽分开成阴极室和阳极室、并在各自的室内设置电极，借助于在电极间施加规定直流电压、对电解槽内供给的原水进行电解，从阴极室得到碱离子水、从阳极室得到酸性水。其特征在于，能连续可变控制电解水ｐＨ值构成直流电压供给用电源，具有逆洗机构、将正常排水运转期间中规定的占空比的逆电压加在电极上能有效利用逆洗期间排水的电解水，设置导电率测定装置能得到一定的ｐＨ的电解水。（*该技术在2016年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及在电解槽对管道水等的原水进行电气分解、连续地生成阴极水(碱离子水)和阳极水(酸性水)的电解水生成器，特别涉及施加在电解槽内的阴、阳电极上的直流电压供给用电源装置，用于电解水的pH的稳定化、防止电极的劣化和维持电极表面的稳定状态的逆洗装置，以及电解水的导电率的测定装置的改进。电解水生成装置是利用隔膜将电解槽内分开成阴极室和阳极室、在各自室内插入电极、并借助于利用电极间的通电对供给极室内的原水进行电解、在阴极室中电解生成阴极水并在阳极室中电解生成阳极水的装置。在食品、医疗的领域中，将电解原水的前述阳极水，按包含在阳极水中的各种离子的组成和用pH等规定的水质的电解度和性状，作为洗净用水、消毒水以及杀菌水使用。阴极水作为饮用水等使用。为得到所要电解度的电解水，使用控制施加在阴、阳极间上的电解电压的方法等，得到所要的电解度的电解水。作为供给以往的电解槽中的电流电压的电源，在获得施加于电解槽的阴、阳极间的直流电压的电源变压器的次级上，设置用于可变输出电压的规定的抽头，用设置选择其抽头的手段、得到所要的电压并施加在阴、阳极间。除此之外，有使用控制对应于脉冲宽度的直流电压的脉冲宽度控制型开关调整器(PWM)。例如，在日本特开平5-115875号公告中，包括产生无级变化的输出信号的电解调节开关和使连接于电源电路中的PWM动作的控制单元。并且，利用导通/断开PWM的驱动器和信号发生装置以及电解调节开关的输出信号，所述控制单元按比例地设定脉冲宽度、并将其脉冲信号输出到驱动器中。在图6所示的前述装置中，施加在电解槽1的阴、阳极3、2上的直流电源的电源电路，通过电源变压器12的过载保护的双金属热电偶13，将交流电源11送入到整流电路14中，通过滤波电容器15，将其输出侧的正极和负极连接到PWM16中。并且，通过电源切断开关17和极性反转开关18，将PWM16的输出侧分别连接到阴、阳极3、2上。为了得到控制用的电力，通过整流电路19和滤波电容器20，将电源变压器12的另一个次级侧连接到稳压电路21中，这种稳压电路21连接到控制单元22中并提供规定的电压。控制单元22接收在向未图示的电解槽提供原水的水流路径中的流量传感器的信号，并利用继电器24、对电源切断开关17进行导通/断开。由逆洗指示并利用继电器、将极性反转开关18切换到逆连接位置、逆转阴、阳极3、2的施加电压并去除电解槽的水垢。控制单元22具有振荡装置26和输入来自振荡装置26的规定频率的脉冲信号的脉冲宽度控制装置27，并将电解调节开关口8的输出电压输入到该脉冲宽度控制装置中。并且，对于输出电压、无极地调节脉冲宽度，通过构成PWM16的一部分的驱动器29、对于整流电路14出口的脉流不考虑过零点地一直断续地输出。然而，前述以往的电解水生成器的电解电源装置存在以下的课题。(1)使用两个继电器作为极性反转开关18，大型且价高。因是有接点方式，所以不适合于防爆设计。(2)因与变压器12连接的电路多，需要很多来自变压器12的引导线，所以布线复杂。(3)因施加在电极上的直流电压的控制单元22的结构复杂而且设置变压器12的次级侧，所以成为(2)的原因。(4)整流电路14采用全波整流方式，为了切换前述直流电压的极性、不得不取两极切换方式，由于使用双极的极性反转开关18，所以成为产生(1)的原因。由于是常时驱动四个二极管的全波整流方式，所以发热量多。因此，本专利技术者为解决前述以往装置中课题、在日本特开平7-266145号公报中，建议了结构简单、高性能而且无接点方式、并且廉价的电解水生成器用电源。图4表示前述电解水生成器用电源的一例。在图4中，AC是100V交流电源、30是双向可控硅、31是其相位控制电路、32是电源变压器、在其次级侧具有中心抽头，33是二极管电桥电路、将其一对端子33a连接到电源变压器32的次级侧并将其另一对端子33b连接到开关元件34、35的一端。分别将开关元件34、35的另一端的连接点38连接到电解槽36的一方的电极36a上并将电源变压器32的中心抽头32a连接到另一方的电极36b上。作为开关元件34、35，可使用例如功率MOSFET元件，将各自的栅极34G、35G连接到电极反转控制电路37中。利用电极反转控制电路37并借助于导通/断开开关元件34或者35，将以从二极管电桥电路33输出的前述中心抽头32a为基准的两波整流了的+或者-的直流电压E+或者E-施加在电极36b、36a上。也就是说，二极管电桥电路33的二极管D1-D4每二个同极性地使用，以中心抽头32a为基准、+、-两电路构成两波整流电路。图5表示前述相位控制电路31和电极反转控制电路37的具体结构的例子。在图5中，相位控制电路31由例如并联连接的三个双向可控硅光电耦合器39a、39b、39c，滞后降低电路40和双向开关元件41等构成。通过例如微型计算机、将pH控制信号A、B、C分别给与双向可控硅光电耦合器39a、39b、39c的输入中，应答于各信号、借助于任一双向可控硅光电耦合器39a、39b、39c导通，通过双向开关元件41，将不同的电流给与双向可控硅30的栅极30G、进行触发。也就是说，通过并联连接的电阻R1、R2、R3和R4，将双向可控硅光电耦合器39a、39b、39c的各输出侧的输入端连接到电源变压器32的初级侧、将各输出侧的输出端连接到滞后降低电路40和双向开关元件41并连接在双向可控硅30的栅极上。pH控制信号A、B、C的任何一个给与双向可控硅光电耦合器39a、39b、39c中时，在由电阻R1、R2、R3和滞后降低电路40内的电容器C组成的相位延迟电路中、充电或者放电电流就流动，在其上升沿或者下降沿时间，有由于对应于各时间常数的相位差而有不同，因此，因在前述电流中触发的双向可控硅30的通电相位不同，所以能变化前述直流电压。接着，电极反转控制电路37由例如光电耦合器42a、42b、晶体管43a、43b，二极管D5-D8构成，在光电耦合器42a、42b的输入的一端上给与控制电压，在另一端上给与来自前述微型计算机等的酸度或者碱度信号。例如，当给与酸度信号时，光电耦合器42a的输出就导通、开关元件34a被触发，并将前述+直流电压E+施加在电解槽36的电极36a，当施加碱度信号时，光电耦合器42b的输出就导通、开关元件35被触发，并将前述一直流电压E-施加在电解槽36的电极36a和36b。采用前述的电解水生成器，虽然可解决前述以往的课题，但在实用上还在下述点上有改进的余地。(1)借助于对于三组可控硅光电耦合器、给与控制信号A-C，pH的控制只能做到7个级的控制。特别在对应于在供给电解槽内的原水的流量、连续可变控制电解水的pH值的场合，不能对应于流量的变化、对pH值变动进行抑制。(2)因使用三组双向可控硅光电耦合器，所以整体上零件个数多、费用上升。(3)因进行pH值的连续的可变控制，所以如一般被使用的相位控制电路(调光电路等)那样、如采用电位器进行电阻值的控制，则即使取基于微型计算机等的电子电路的控制方式，与驱动电路的绝缘也绝对必要。为此，如果使用通常的光电耦合器，则只能作为开关的代用品使用，相应于能分解的使用零件个数增多。本专利技术的第1个目的是提供具备能进行pH值的连续的可变控制本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种电解水生成器，利用隔膜将电解槽分开成阴极室和阳极室、并在各自的室内设置电极，在所述电极间设置施加规定直流电压的电解电源、利用所述电极间的通电对所述电解槽内供给的原水进行电解、并在阴极室内生成阴极水、在阳极室内生成阳极水，其特征在于，该生成器包括由插入具有所述电源的电源变压器初级侧的双向可控硅和控制该双向可控硅的通电相位的相位控制电路组成的所述直流电压的控制装置；所述相位控制电路包括：应答于在所述电解槽内供给的原水的流量传感器、变换该传感器的输出脉冲的占空比的占空比变换电路、将该占空比变换电路的输出脉冲的频率变换成对应的电压的频率／电压变换电路和由应签于该频率／电压变换电路的输出电压的发光二极管以及应答于该发光二极管并与所述双向可控硅连接的光传导单元组成的光电耦合器。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：田中进，
申请(专利权)人：日本恩迪克股份有限公司，
类型：发明
国别省市：JP[日本]