CN106573799A - 电解离子水的生成方法和电解离子水生成装置 - Google Patents
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Abstract
本发明使用与生成基准pH值的电解离子水的电解离子水生成装置相同的生成装置，通过使得向电解槽的阴极室供给的原水量比生成基准pH值的电解离子水时的原水量少，且将其它的生成条件设定为与生成基准pH值的电解离子水时的条件相同，生成pH值比基准pH值高的强电解离子水。这种电解离子水的生成方法中的原水量被设定为基于式pH＝14+log[OH‑]算得的原水量。
Description
技术领域
本发明涉及适合生成电解离子水如碱性离子水、碱性电解水，特别是一般被称为强碱性离子水的pH值在13以上的电解离子水的电解离子水的生成方法和电解离子水生成装置。
背景技术
电解离子水作为具有优异的洗涤效果且即使被排出也不会给地球环境造成不利影响的洗涤水或饮用水而受到关注。特别地，据说pH值高的强碱性水具有优异的洗涤能力。
作为电解离子水生成装置，已知有制成将离子交换膜、隔板、阳极板和阴极板作为插装式部件能够与电解液罐分离的装置(专利文献1)，或者通过可变控制阴极水或阳极水的循环时间或直流电流的总量，能够生成强碱性水的装置(专利文献2)等。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：专利第4967050号公报
专利文献2：实用新型注册第3177645号公报
发明内容
发明要解决的问题
电解离子水被用于各种行业如清洁行业和食品行业、工业废料行业。由于所要求的电解离子水的pH值根据所应用到的行业而不同，期望能够生成pH值不同的电解离子水的方法、装置。根据专利文献2，通过可变控制电解离子水生成时的阴极水和阳极水的循环时间或直流电流的总量，能够生成强碱性水。
本发明解决的问题是提供使用同一电解离子水生成装置(一种电解离子水生成装置)，生成pH值高的(碱浓度浓的)电解离子水的方法和装置。
解决问题的方法
[电解离子水的生成方法的原理]
本发明的电解离子水的生成方法为使用作为基准的pH值(以下称为“基准pH值”)的电解离子水生成装置，生成pH值比基准pH值高的电解离子水的方法，该方法如下设定，使原水的储存量或供给量减少，除此以外的离子水生成条件(例如阴极水或阳极水的循环时间或直流电流等)与生成基准pH值的离子水时的条件相比不改变(含有基本上不变的含义，以下发明的详细说明和权利要求书中同样如此)，能够生成pH值高的电解离子水。
[电解离子水的生成方法1]
本发明的电解离子水的生成方法之一为储存式电解离子水的生成方法，其为使用能够在原水罐中储存原水并生成基准pH值(本发明中将pH12.5称为基准pH值)的电解离子水的储存式电解离子水生成装置，生成pH值比基准pH值高的电解离子水的方法；所述储存式电解离子水的生成方法的特征在于，在储存式电解离子水生成装置的原水罐中储存比生成基准pH值的电解离子水时少的量的原水，将原水量以外的其它生成条件设定为与用上述储存式电解离子水生成装置生成基准pH值的电解离子水时相同的生成条件；将原水罐内储存的原水输送至电解槽的用阳离子交换膜隔开的阴极室中并使其从该阴极室返回至上述原水罐中而循环，使电解离子水生成装置的电解液罐中储存的电解液在上述电解槽的阳极室中循环，向电解槽的阴极室的阴极板和阳极室的阳极板施加电压电解上述电解液，使通过电解产生的阳离子与阴极室中循环的上述原水还原，由此将该原水制成电解离子水；原水罐内的原水重复上述原水循环、电解液的循环直至达到规定pH值，使原水罐内储存的原水生成规定pH值的电解离子水。
[电解离子水的生成方法2]
本发明的电解离子水的生成方法的另一种为流动式电解离子水的生成方法，其为使用流动式电解离子水生成装置，生成pH值比基准pH值高的电解离子水的方法，所述流动式电解离子水生成装置一边向原水罐中供给原水一边生成基准pH值的电解离子水，并且一边从原水罐排出生成的电解离子水一边连续生成电解离子水；所述流动式电解离子水的生成方法的特征在于，向上述流动式电解离子水生成装置的原水罐中供给比生成基准pH值的电解离子水时少的量的原水，将原水量以外的其它生成条件设定为与用上述流动式电解离子水生成装置生成基准pH值的电解离子水时相同的生成条件；将向原水罐内供给的原水输送至电解槽的用阳离子交换膜隔开的阴极室中并使其从该阴极室返回至上述原水罐中而循环，使电解离子水生成装置的电解液罐中储存的电解液在用阳离子交换膜隔开的阳极室中循环，向电解槽的阴极室的阴极板和阳极室的阳极板施加电压电解上述电解液，使通过电解产生的阳离子与阴极室中循环的上述原水还原，由此将该原水制成电解离子水，一边将制成规定pH值的原水罐内的电解离子水以每分钟向上述原水罐供给的原水量从该原水罐中排出，一边生成规定pH值的电解离子水。
在本发明的电解离子水的生成方法中，无论是上述储存式还是流动式，生成基准pH值的电解离子水时的原水的储存量或供给量(以下称为“基准原水量”)与生成pH值比基准pH值高的强碱性离子水时所必需的原水的储存量或供给量(以下称为“少量原水量”)的关系可以基于下式计算。该式为从pH计算碱浓度的式，通过该式算得的[OH-](mol/L)、KOH浓度(％)、碱浓度比、向原水罐的原水储存量或供给量的各数值如表1所示。
(式)
pH＝14+log[OH-]
基准pH12.5时，根据式：
12.5＝14+log[OH-]
[OH-]＝1012.5-14
＝0.0316mol/L
由KOH分子量56.1g/mol计算得到，
KOH浓度＝0.0316mol/L×56.1g/mol
＝1.772g/L
＝0.1772％。
同样地，也可以计算pH13.0、pH13.1时的情况。
pH13.0时，根据式：
13.0＝14+log[OH-]
[OH-]＝1013.0-14
＝0.1000mol/L
由KOH分子量56.1g/mol计算得到，
KOH浓度＝0.1000mol/L×56.1g/mol
＝5.610g/L
＝0.5610％。
pH13.1时，根据式：
13.1＝14+log[OH-]
[OH-]＝1013.1-14
＝0.1259mol/L
由KOH分子量56.1g/mol计算得到，
KOH浓度＝0.1259mol/L×56.1g/mol
＝7.063g/L
＝0.7063％。
当将pH12.5时的碱浓度比定为1时，pH13.0时的碱浓度比为根据pH13.0时的[OH-]＝0.1000mol/L和pH12.5时的[OH-]＝0.0316mol/L计算得到的0.1000/0.0316＝3.1645≒3.16(表1)。
与上述同样地，pH13.1时的碱浓度比为根据pH13.1时的[OH-]＝0.1259mol/L和pH12.5时的[OH-]＝0.0316mol/L计算得到的0.1259/0.0316＝3.9841≒3.98(表1)。
在pH12.5时，将碱浓度比定为1，将原水罐1中储存或供给的原水量定为20L时，则由pH13.0时的碱浓度比3.16计算得到原水罐1中储存或供给的原水量为20/3.16＝6.3291≒6.3L(表1)。
与上述同样地，pH13.1时，由碱浓度比为3.98计算得到原水罐1中储存或供给的原水量为20/3.98＝5.0251≒5.0L(表1)。
[表1]
如表1所示，可知当生成基准pH值12.5的电解离子水时的基准原水量为20升(L)时，可以设定生成pH值13.0的电解离子水时的少量原水量为6.3L，生成pH值13.1的电解离子水时的少量原水量为5L。
[电解离子水生成装置1]
本发明的电解离子水生成装置之一为储存式电解离子水生成装置，其为能够在原水罐中储存原水，将所储存的原水供给至电解槽并使其返回至原水罐而循环，在该循环中生成基准pH值的电解离子水的储存式电解离子水生成装置；其如下设定，其具备储存原水的原水罐、储存电解液的电解液罐、具有用阳离子交换膜隔开的阴极室和阳极室的电解槽、在上述阴极室中设置的阴极板和在阳极室中设置的阳极板、向上述阴极板和阳极板施加电压的电源、将原水罐中储存的原水输送至上述阴极室并使其返回至原水罐的原水循环泵、将电解液罐中储存的电解液输送至阳极室并使其返回至电解液罐的电解液循环泵、能够控制上述原水罐中储存的原水量的原水量控制装置，上述原水量控制装置为能够检测原水罐内的原水量的装置；其能够检测到原水罐内的原水储存量，所述原水罐内的原水储存量为基于式pH＝14+log[OH-]相对于生成基准pH值的电解离子水所必需的量算得的量；上述原水量控制装置能够检测在原水罐内储存了基于上式算得的原水量并能够自动停止向原水罐的原水供给。
所述电解离子水生成装置如下设定，上述原水量控制装置为浮动开关；所述浮动开关被设置在原水罐内的至少下部和上部的两个以上的位置，上部的浮动开关被设定在生成基准pH值的电解离子水时的水位，下部的浮动开关被设定在生成期望生成的pH值的电解离子水时的水位；生成基准pH值的电解离子水时，下部的浮动开关设定为即使原水到达也不工作的不工作状态，仅上部的浮动开关设定为工作状态，当原水罐中储存的原水到达上部的浮动开关时，自动停止向原水罐的原水供给；生成期望生成的pH值的电解离子水时，下部的浮动开关设定为原水到达时即工作的状态，原水罐中储存的原水量到达下部的浮动开关时自动停止向原水罐的供给。
[电解离子水生成装置2]
本发明的电解离子水生成装置的另一种为流动式电解离子水生成装置，其为能够一边向原水罐中供给原水一边生成基准pH值的电解离子水的流动式电解离子水生成装置；其如下设定，其具备供给原水的原水罐、储存电解液的电解液罐、具有用阳离子交换膜隔开的阴极室和阳极室的电解槽、在上述阴极室中设置的阴极板和在阳极室中设置的阳极板、向上述阴极板和阳极板施加电压的电源、将向原水罐供给的原水输送至上述阴极室且使其返回至原水罐的原水循环泵、将电解液罐中的电解液输送至阳极室且返回至电解液罐的电解液循环泵、在电解离子水生成中将电解离子水从原水罐排出的出口、能够控制供给至上述原水罐中的原水量的原水量控制装置，上述原水量控制装置为原水供给通道，将原水供给通道的供给量设定为基于上述式相对于生成基准pH值的电解离子水时的、向原水罐中供给的单位时间的供给量而算得的供给量(与时间对应)；将电解离子水生成装置设定为，能够一边向原水罐中供给用上式算得的量的原水，且一边将生成的电解离子水从原水罐排出，一边生成电解离子水。
所述电解离子水生成装置如下设定，上述电解离子水生成装置中具备两个以上的原水供给通道，其中至少一个原水供给通道每单位时间的原水供给量为生成基准pH值的电解离子水时所必需的供给量，其它的原水供给通道每单位时间的原水供给量为通过上式相对于生成基准pH值的电解离子水时所必需的供给量算得的量。
发明的效果
本发明的电解离子水的生成方法具有以下效果。
(1)由于使用同一电解离子水生成装置，使原水罐中储存或供给的原水量比基准pH值的电解离子水生成时少，其它的生成条件不变，能够生成pH值高的电解离子水(强电解离子水)，因此不需要根据所生成的pH值而准备各种生成条件不同的电解离子水生成装置，能够降低设备引入成本，不需要准备宽敞的设置空间，能够降低运行成本。
(2)通过生成强电解离子水并将其稀释，能够大量生成基准pH值以下的pH值的弱电解离子水，因此提高了弱电解离子水的生产性能。
本发明的电解离子水生成装置具有以下效果。
由于具备原水量控制装置，因此仅用原水量控制装置控制向原水罐供给的原水量，即可以用一种电解离子水生成装置生成基准pH值的电解离子水和pH值比其高的电解离子水。
附图说明
图1为显示本发明的电解离子水生成装置的一个例子的构成图。
图2为显示本发明的电解离子水生成装置的另一例子的构成图。
图3为显示本发明的电解离子水生成装置的再一个不同例子的构成图。
符号说明
1 原水罐
1a (原水罐的)出口
2 电解液罐
3 阴极室
3a (阴极室的)入口
3b (阴极室的)出口
4 阳极室
4a (阳极室的)入口
4b (阳极室的)出口
5 阳离子交换膜
6 电解槽
7 原水量控制装置
8、9 原水供给通道
10、11 电磁阀
12 原水供给口
13 原水通道
14 供给口
15 电解液通路
16 返回通路
17 原水流路
18 返回流路
P1 原水循环泵
P2 电解液循环泵
E 直流电源
F1 下部浮动开关
F2 上部浮动开关。
具体实施方式
(储存式电解离子水的生成方法的实施方案)
以使用图1的电解离子水生成装置生成的情况为例说明本发明的储存式电解离子水的生成方法的一个例子。
图1的电解离子水生成装置为储存式，具备电解离子水生成罐(原水罐：pH调节罐)1和在其外侧同心圆状配置的、具备储存电解液的电解液罐2、电解槽6、直流电源E和原水量控制装置7。用阳离子交换膜5将电解槽6隔开为阴极室3和阳极室4。
图1中如下设定，形成原水罐1-阴极室3的入口3a-阴极室3的出口3b-原水罐1的原水循环路径，利用原水循环泵P1，原水罐1内储存的原水能够在上述原水循环路径中循环。另外，形成电解液罐2-上述阳极室4的入口4a-阳极室的出口4b-电解液罐2的电解液循环路径，利用电解液循环泵P2能够在上述电解液循环路径中循环。
原水量控制装置7被设定为，能够检测到原水罐1内的原水储存量为用上述式相对于生成基准pH值的电解离子水时所必需的储存量(基准原水量)可以算得的量(少量原水量)，一旦检测到该量则自动停止向原水罐的原水供给。图1中，作为原水量控制装置7，在原水罐1内设置有上部的浮动开关F2和下部的浮动开关F1，上部的浮动开关F2设定在生成基准pH值的电解离子水时的水位，下部的浮动开关F1设定在生成期望生成的pH值的电解离子水时的水位。作为原水量控制装置7的开关也可以为浮动开关以外的部件，例如，也可以为流量计等，可以将其设置在原水供给通道12或者原水罐1中。
图1中如下设定，当生成基准pH值的电解离子水时，通过预先设定下部的浮动开关F1即使储存原水到达也不工作(不工作)，仅将上部的浮动开关F2设定为工作，原水罐中储存的原水一旦到达上部的浮动开关F2(即达到生成基准pH值的电解离子水所必需的量)则自动停止向原水罐1的原水供给，当生成期望生成的pH值的电解离子水时，通过将下部的浮动开关F1设定为工作，一旦原水罐1中储存的原水量到达下部的浮动开关F1(即达到生成期望生成的pH值的电解离子水所必需的量)则自动停止向原水罐1的供给。
生成强碱性离子水时，原水罐1中储存的原水量比用该电解离子水生成装置生成基准pH值的电解离子水时的原水量少。这种情况下的原水量通过上述式算得。作为一个例子举出，将生成基准pH12.5的电解离子水所必需的原水量(原水罐1中储存的在电解槽6的阴极室3中循环的原水量)定为20L时，则当生成pH13.1的电解离子水时的原水量为比20L少的5L。这种情况下，原水量以外的电解离子水生成条件，例如，原水的循环速度、电解液的循环速度、电源电压(电流)、电解液浓度、原水和电解水的循环往复时间等均设定为与用图1的电解离子水生成装置生成基准pH值的电解离子水时一样。
在上述条件下，从直流电源E向上述阴极室3的阴极板和阳极室4的阳极板施加电压，利用原水循环泵P1使原水以原水罐1-阴极室3的入口3a-阴极室3的出口3b-原水罐1循环(1个生成循环)，利用电解液循环泵P2使电解液罐2内的电解液以电解液罐2-阳极室4的入口4a-阳极室4的出口4b-电解液罐2反复循环。这时，电解液罐2内的电解液被电解，通过电解在阳极室4中生成的阳离子通过阳离子交换膜5被阴极室3内的原水还原，原水成为(被生成为)电解离子水。这种情况下，预先设定原水的循环时间、电解液的循环时间等，在设定的时间中，反复进行上述生成而生成电解离子水。生成的电解离子水储存在原水罐中且提高(调节)pH值。
上述数值例仅是一个例子，实际实施时，对于生成基准pH的电解离子水所必需的原水量(基准原水量)，使其为可以利用上述式算得的原水量。其一个例子如上述表1所示。
(流动式电解离子水的生成方法的实施方案1)
图2的电解离子水生成装置为流动式，基本构成与图1的电解离子水生成装置相同，不同的是将原水罐1和电解液罐2分开设置，作为原水罐1中储存的原水量控制装置7设置有两个原水供给通道8、9。分别将原水供给通道8、9的单位时间的供给量设定为不同的量。作为一个例子，可以设定原水供给通道8单位时间可以供给5L/h(pH13.1)的原水，原水供给通道9单位时间可以供给20L/h(pH12.5：基准pH值)的原水。分别在原水供给通道8、9中设置电磁阀10、11，设定其可以自动开关。
使用图2的电解离子水生成装置生成pH12.5的电解离子水时，从原水供给通道9向原水罐1持续供给20L/h的原水，而生成pH13.1的电解离子水时，从原水供给通道8向原水罐1持续供给5L/h的原水。这时，将电解离子水生成的其他条件设定为与用该电解离子水生成装置生成基准pH值的电解离子水时相同的条件。
在上述条件下，从原水供给通道8向原水罐1供给原水时，泵P1、P2开始运作，原水罐1内的原水以原水罐1-阴极室3的入口3a-阴极室3的出口3b-原水罐1循环(1个生成循环)，利用电解液循环泵P2电解液罐2内的电解液以电解液罐2-阳极室4的入口4a-阳极室4的出口4b-电解液罐2循环(1个生成循环)，生成电解离子水。这种情况下，也预先设定原水的循环时间、电解液的循环时间等，在设定的时间中，进行上述循环，生成pH13.1的电解离子水并使其返回原水罐1中。这期间，从原水供给通道8持续供给原水，一旦原水到达原水罐1内的出口1a(达到5L)，罐内的电解离子水就从其出口1a向外部排出，同时连续(流动式)生成电解离子水。
当生成pH值12.5的电解离子水时，由于原水供给量与电解离子水的生成量相同(20L)，因此生成的电解离子水进行上述生成循环为1个循环(1个生成循环)时便从原水罐1的出口1a排出，而当生成pH值13.1的电解离子水时，由于供给量(5L)为生成量(20L)的1/4，因此生成循环至少为4个循环(4个生成循环)才生成20LpH值13.1的电解离子水，然后，其从原水罐1的出口1a排出。然后，从原水供给通道8持续供给原水，一边从上述出口1a向外部排出原水罐1内的电解离子水，一边连续(流动式)生成电解离子水。
利用图2的电解离子水生成装置，必要时可以将向原水罐1供给的原水(图2中软水)供给(补充)至电解液罐2中。
(流动式电解离子水的生成方法的实施方案2)
图3的电解离子水生成装置的原理也与图2的情况相同，不同的是设定将电解液罐2直接连接于电解槽6的阳极室4上，电解液始终与阳极室4接触。
在使用图3的电解离子水生成装置生成电解离子水中，与图2的情况同样地，向原水罐1内连续供给比基准原水量少量的原水，同时生成电解离子水。这种情况下，除了使原水供给量为少量以外，其它的生成条件设定为与生成基准pH值的电解离子水时相同的条件。在这些条件下，当利用原水循环泵P1使原水罐1内的原水以原水罐1-阴极室3的入口3a-阴极室3的出口3b-原水罐1循环，电解液罐2内的电解液以阳极室4-电解液罐2反复循环时，使这些循环在规定时间内继续将原水生成电解离子水。这种情况下，也与图2的情况相同，当生成基准pH值12.5的电解离子水时，由于供给量与生成量相同(20L)，因此，上述生成循环为一个循环时，生成的电解离子水就从出口1a排出，而当生成pH值13.1的电解离子水时，由于供给量(5L)为生成量(20L)的1/4，因此生成循环至少为4个循环才生成20LpH值13.1的电解离子水，然后从出口1a排出。从出口1a排出后，从原水供给通道8持续供给原水，原水罐1内的电解离子水从出口1a向外部排出，同时连续(流动式)生成电解离子水。
利用图3的电解离子水生成装置，必要时可以将向原水罐1供给的原水(图3中软水)供给(补充)至电解液罐2中。
(实施例)
根据本发明人的实验，使用图1的电解离子水生成装置时，通过将原水罐1中储存的原水量设定为生成基准pH12.5的电解离子水所必需的原水量(20L)的1/4的5L，能够生成pH13.1的电解离子水(强电解离子水)。使用图2、图3的电解离子水生成装置时也同样。上述任一实验中，原水量以外的其它条件与利用该电解离子水生成装置生成基准pH值的电解离子水时相同的条件进行。
(储存式电解离子水生成装置的实施方案：图1)
参照附图说明本发明的电解离子水生成装置的一个例子。图1所示的电解离子水生成装置，通过控制原水罐1中储存的原水量，能够用一台电解离子水生成装置生成基准pH值的电解离子水和比其pH值高的电解离子水。
图1中所示的电解离子水生成装置的基本构成，如上述电解离子水的生成方法[0029]～[0035]段所说明。原水罐1、电解液罐2、电解槽6可以使用与现有的电解离子水生成装置的那些相同的或不同的装置。
(原水罐)
在图1中原水罐1和电解液罐2在一个容器中分隔设置。原水罐1为储存原水和通过阴极室3还原阳离子的电解离子水的装置。
原水罐1上设置有原水供给口12，设定从该原水供给口12向原水罐1供给纯水、软水和自来水等原水。
原水罐1中储存的原水量对于每一个欲生成的电解离子水的pH值设定预期数值样式。在该实施方案中，设定作为生成pH12.5的电解离子水时的原水量为20L，作为生成pH13.1的电解离子水时的原水量为5L的2种样式。该数值为基于上述式算得的数值。根据pH值也可以预先设定除此之外的原水量。
在原水罐1内设置原水量控制装置7。具体地，在上下两个部位设置水位检测开关(例如，浮动开关)F1、F2，作为一个例子举出，下部的浮动开关F1设定在(生成pH13.1的电解离子水时的原水量：5L)，上部的浮动开关F2设定在(生成pH12.5的电解离子水时的原水量：20L)。
(电解液罐)
图1所示的电解液罐2为上面开口的筒型箱，并储存电解质水溶液。电解液罐2为比原水罐1更细长的圆筒状，并配设在原水罐1的内侧。在电解液罐2上设置有供给口14，能够从此供给电解液并使其循环。电解液可以使用碳酸钾水溶液、碳酸氢钾水溶液、小苏打碱性盐水溶液等。
在电解液罐2的下部设置有排水(图中未示出)，在做电解液罐2内的清扫或电解液的更换等的保养时，能够将电解液排出外部。
设定电解液罐2经由电解液通道15与电解槽6的阳极室4连接，利用电解液泵P2可以将电解液罐2内储存的电解液供给至电解槽6的阳极室4，并从阳极室4经由返回通道16返回至电解液罐2内。
(电解槽)
图1的电解槽6用阳离子交换膜5隔成阴极室3和阳极室4，阴极室3中配置有阴极板，阳极室4中配置有阳极板。阴极板连接直流电源E的负极侧，阳极板连接直流电源E的正极侧。
阳离子交换膜5为不能通过水仅能通过阳离子的性质的交换膜，可以使用现有的膜或者新出的膜。例如，可以使用旭硝子株式会社制的“セレミオン”(注册商标)或デュポン株式会社制的交换膜等。
(利用图1的储存式电解离子水生成装置生成基准pH值的电解离子水的例子)
利用图1的电解离子水生成装置生成基准pH值12.5的电解离子水时，在电解离子水生成装置的操作部，将下部的浮动开关F1预先设定为不工作，即使原水到达浮动开关F1也不工作，将上部的浮动开关F2预先设定为工作。
(1)在上述状态下，选择原水通道13(基准pH值12.5，原水量20L)，然后，将电解离子水生成装置的电源开关开到ON，从原水通道13向原水罐1供给原水。
(2)原水罐1内的水位到达上部的浮动开关F2(生成pH12.5的电解离子水时使用，20L)时，该浮动开关F2工作，泵P1、P2开始运作，原水罐1内的原水以原水罐1-阴极室3的入口3a-阴极室3的出口3b-原水罐1循环，电解液罐2内的电解液利用电解液循环泵P2以电解液罐2-阳极室4的入口4a-阳极室4的出口4b-电解液罐2循环，生成电解离子水。
(3)在预先设定的原水循环时间、电解液循环时间中，进行上述循环，生成pH12.5(基准pH值)的电解离子水，并使其返回原水罐1。
(利用图1的储存式电解离子水生成装置生成pH值13.1的电解离子水的例子)
说明图1的电解离子水生成装置的使用例。此处，以生成pH13.1的电解离子水的情况作为例子。
在图1的电解离子水生成装置的操作部(控制面板)，将下部的浮动开关F1预先设定为工作，原水到达该浮动开关F1时即工作。
(1)在电解离子水生成装置的操作部选择“pH13.1”，将电解离子水生成装置的电源开关开到ON，向原水罐1内供给原水，在阴极板和阳极板之间供给直流电流，向其他电路供给电流。
(2)当向原水罐1内供给得到“pH13.1”的电解离子水所必需的量(5L)的原水时，下部浮动开关F1工作，与其连接的流量调节阀自动关闭，原水供给自动停止。
(3)向电解槽的阴极室3供给原水罐1内的原水并通过阴极室3。这时，从直流电源E供给电源电解电解液，生成的阳离子通过阳离子交换膜5进入阴极室3，与原水进行还原生成电解离子水。该电解离子水返回原水罐1内。
(4)向阳极室4供给电解液罐2内的电解液，通过阳极室4的电解液返回至电解液罐2中。
(5)使原水以原水罐1-阴极室3-原水罐1的路径循环，循环在设定时间(例如，60分钟)内反复。这期间，电解液以电解液罐2-阳极室4-电解液罐2的路径循环，并在上述时间内反复循环。通过该反复循环生成pH13.1的电解离子水，储存在原水罐1内。将该电解离子水从原水罐中取出。
(流动式电解离子水生成装置的实施方案1：图2)
图2的流动式电解离子水生成装置的基本构成与图1相同，不同的是分别设置原水罐1和电解液罐2，作为原水罐1中储存的原水量控制装置7设置两个原水供给通道8、9。分别设定原水供给通道8、9的单位时间的供给量为不同的量。作为一个例子举出，设定原水供给通道8为单位时间可以供给5L/h(pH13.1的电解离子水生成时)原水的供给通道，原水供给通道9单位时间可以供给20L/h(pH12.5：基准pH值的电解离子水生成时)的原水。设定分别在原水供给通道8、9中设置电磁阀10、11进行电控开关。
(利用图2的流动式电解离子水生成装置生成基准pH值的电解离子水的例子)
使用图2的电解离子水生成装置生成基准pH12.5的电解离子水时如下进行。
(1)电源开关开到ON，使电解离子水生成装置工作，在阴极板和阳极板之间施加直流电源。
(2)选择图2的电解离子水生成装置中的“pH12.5”的原水供给通道9，从原水供给通道9持续供给单位时间20L/h的原水。
(3)原水一旦被储存在原水罐1中，泵P1、P2就开始运作，原水通过原水流路17被供给至电解槽6的阴极室3中并返回原水罐1(进行循环)，电解液罐2内的电解液被供给至电解槽6的阳极室4中并返回电解液罐2(进行循环)。这之后，向原水罐1中的原水供给继续，这期间通过电解在阳极室4内生成的钾离子(阳离子)经由阳离子交换膜5进入阴极室3，与阴极室3内的原水进行还原生成电解离子水。
(4)生成的基准pH12.5的电解离子水通过返回流路18被储存在原水罐1内。通过在设定时间内反复进行上述生成而在原水罐1内储存基准pH12.5的电解离子水。
(5)当生成基准pH值12.5的电解离子水时，由于原水供给量和电解离子水的生成量相同(20L)，因此从原水供给通道9持续供给直至达到20L，生成的电解离子水也为20L。
(6)当原水罐1内的电解离子水达到20L时，原水罐1的出口1a开放，排出pH12.5的电解离子水。然后，一边排出，一边从原水供给通道9供给仅为排出量的原水(流动式)，连续生成电解离子水，并从原水罐1排出。
(利用图2的流动式电解离子水生成装置生成pH值13.1的电解离子水的例子)
使用图2的流动式电解离子水生成装置生成pH13.1的电解离子水时如下进行。
(1)选择图2的流动式电解离子水生成装置中的“pH13.1”的原水供给通道8，从原水供给通道8持续供给单位时间5L/h的原水。
(2)原水一旦被供给至原水罐1内，泵P1、P2就开始运作，与上述使用例同样地，生成电解离子水。
(3)如下设定，生成的电解离子水被原水罐1排出，原水罐1的出口1a在电解离子水达到20L时开始打开，原水罐内的电解离子水被排出。由于这时的原水供给量(5L)是生成量(20L)的1/4，因此生成循环为至少4个循环才生成20LpH值13.1的电解离子水，并从原水罐1的出口1a排出。这之后，继续从原水供给通道8供给原水，原水罐1内的电解离子水一边从出口1a排出到外部(一边流动)一边连续生成电解离子水。
在上述使用例中，除了将原水量设定为5L以外，其它的生成条件与生成基准pH值的电解离子水的情况相同。
(流动式电解离子水生成装置的实施方案2：图3)
图3的流动式电解离子水生成装置与图2的电解离子水生成装置基本相同，不同的是电解液罐2与电解槽6相连接。
(图3的流动式电解离子水生成装置的使用方法)
使用图3的流动式电解离子水生成装置的电解离子水的生成与利用图2的电解离子水生成装置生成电解离子水的情况相同。
(过滤装置)
图1～图3中任一电解离子水生成装置中，优选的是，在与原水罐1连接的原水供给通道8、9的上游侧设置过滤装置。作为过滤装置的一个例子，使用5μm目的过滤器(以下称为“5μm过滤器”)、活性炭过滤器(以下称为“AC过滤器”)、反渗透膜(RO膜)过滤器(以下称为“RO过滤器”)。这些也可以是除去自来水中含有的钙或镁等的过滤装置。
在原水供给通道8、9中可以连接纯水罐，并将该纯水罐内的纯水供给至原水罐1。
(其他实施方案)
上述实施方案仅为本发明的一个例子，也可以采用其他实施方案。强电解离子水也不限于pH值13.0、13.1，可以为该值以上，也可以为该值以下。基准pH值也可以比12.5高或低。上述实施方案为生成强电解离子水的情况，但是也可以使储存或供给的原水量比基准pH值生成时多，生成弱电解离子水。这种情况的原水量也可以通过上述式算得。
产业上利用的可能性
本发明的电解离子水的生成方法和电解离子水生成装置可以生成广泛用于机械加工后的部件清洗和农作物的农药清洗、室内清扫、身体清洗等的电解离子水。通过使原水罐1中储存的原水量比生成基准pH值的电解离子水时多，其它的生成条件与生成基准pH值的电解离子水时的条件相同(含基本相同)，可以生成比基准pH值低的电解离子水(弱碱性离子水)。
权利要求书(按照条约第19条的修改)
1.一种电解离子水的生成方法，其为使用储存式电解离子水生成装置，生成pH值比基准pH值高的电解离子水的方法，所述储存式电解离子水生成装置能够一边将电解离子水生成装置的原水罐中储存的原水循环输送至电解槽，一边生成电解离子水，并使生成的电解离子水返回原水罐中储存；
所述电解离子水的生成方法的特征在于，在储存式电解离子水生成装置的原水罐中储存比生成基准pH值的电解离子水时少的量的原水，将原水量以外的其它生成条件设定为与用所述储存式电解离子水生成装置生成基准pH值的电解离子水时相同的生成条件；
将原水罐内储存的原水输送至电解槽的用阳离子交换膜隔开的阴极室中并使其从该阴极室返回至所述原水罐中而循环，使电解离子水生成装置的电解液罐中储存的电解液在所述电解槽的阳极室中循环，向电解槽的阴极室的阴极板和阳极室的阳极板施加电压电解所述电解液，使通过电解产生的阳离子与阴极室中循环的所述原水还原，由此将该原水制成电解离子水；
原水罐内的原水重复所述原水的循环、电解液的循环直至达到规定pH值，使原水罐内储存的原水生成规定pH值的电解离子水；
基于式1，至少算得生成期望pH值的、pH值比基准pH值高的强电解离子水时的[OH-](mol/L)，
(式1)
pH＝14+log[OH-]；
将基准pH值时的碱浓度比定为1，基于式2计算算得的所述[OH-](mol/L)时的碱浓度比，
(式2)
碱浓度比＝生成期望pH值时的[OH-]/基准pH值时的[OH-]；
将基准pH值时的碱浓度比定为1，将原水罐中储存的原水量定为XL时，基于式3算得生成pH值比基准pH值高的强电解离子水所必需的原水罐中的原水储存量，
(式3)
原水储存量＝X L/期望生成的pH值的电解离子水生成时的碱浓度比，
将通过所述式3算得的量的原水作为生成期望pH值的电解离子水所必需的原水储存量储存在原水罐中。
2.一种电解离子水的生成方法，其为使用流动式电解离子水生成装置，生成pH值比基准pH值高的电解离子水的方法，所述流动式电解离子水生成装置一边向电解离子水生成装置的原水罐中供给原水一边生成基准pH值的电解离子水，并且一边从原水罐排出生成的电解离子水一边连续生成电解离子水；
所述电解离子水的生成方法的特征在于，向流动式电解离子水生成装置的原水罐中供给比生成基准pH值的电解离子水时少的量的原水，将原水量以外的其它生成条件设定为与用所述流动式电解离子水生成装置生成基准pH值的电解离子水时相同的生成条件；
将向原水罐内供给的原水输送至电解槽的用阳离子交换膜隔开的阴极室中并使其从该阴极室返回至所述原水罐中而循环，使电解离子水生成装置的电解液罐中储存的电解液在用阳离子交换膜隔开的阳极室中循环，向电解槽的阴极室的阴极板和阳极室的阳极板施加电压电解所述电解液，使通过电解产生的阳离子与阴极室中循环的所述原水还原，由此将该原水制成电解离子水，一边将制成规定pH值的原水罐内的电解离子水以每分钟向所述原水罐供给的原水量从该原水罐中排出，一边生成规定pH值的电解离子水；
基于式1，至少算得生成期望pH值的、pH值比基准pH值高的强电解离子水时的[OH-](mol/L)，
(式1)
pH＝14+log[OH-]；
将基准pH值时的碱浓度比定为1，基于式2计算算得的所述[OH-](mol/L)时的碱浓度比，
(式2)
碱浓度比＝生成期望pH值时的[OH-]/基准pH值时的[OH-]；
将基准pH值时的碱浓度比定为1，将向原水罐供给的原水量定为XL时，基于式3算得生成pH值比基准pH值高的强电解离子水所必需的向原水罐的原水供给量，
(式3)
原水供给量＝X L/期望生成的pH值的电解离子水生成时的碱浓度比，
将通过所述式3算得的量的原水作为生成期望pH值的电解离子水所必需的原水供给量供给至原水罐。
3.一种电解离子水生成装置，其为能够在原水罐中储存原水、将所储存的原水供给至电解槽并使其返回至原水罐而循环、期间生成基准pH值的电解离子水的储存式电解离子水生成装置；
所述电解离子水生成装置的特征在于，其具备储存原水的原水罐、储存电解液的电解液罐、具有用阳离子交换膜隔开的阴极室和阳极室的电解槽、在所述阴极室中设置的阴极板和在阳极室中设置的阳极板、向所述阴极板和阳极板施加电压的电源、将原水罐中储存的原水输送至所述阴极室并使其返回至原水罐的原水循环泵、将电解液罐中储存的电解液输送至阳极室并使其返回至电解液罐的电解液循环泵、能够控制所述原水罐中储存的原水量的原水量控制装置；
所述原水量控制装置为能够检测原水罐内的原水量的装置；
检测的原水罐内的原水储存量为基于式1、式2、式3相对于生成基准pH值的电解离子水所必需的量算得的量；
基于式1，至少算得生成期望pH值的、pH值比基准pH值高的强电解离子水时的[OH-](mol/L)，
(式1)
pH＝14+log[OH-]；
将基准pH值时的碱浓度比定为1，基于式2计算算得的所述[OH-](mol/L)时的碱浓度比，
(式2)
碱浓度比＝生成期望pH值时的[OH-]/基准pH值时的[OH-]；
将基准pH值时的碱浓度比定为1，将原水罐中储存的原水量定为XL时，基于式3算得生成pH值比基准pH值高的强电解离子水所必需的向原水罐的原水储存量，
(式3)
原水储存量＝X L/期望生成的pH值的电解离子水生成时的碱浓度比，
将通过所述式3算得的量的原水设定为生成期望pH值的电解离子水所必需的储存量；
所述原水量控制装置为能够检测在原水罐内储存了用上式3算得的原水量并能够自动停止向原水罐的原水供给的装置。
4.一种电解离子水生成装置，其特征在于，在根据权利要求3所述的电解离子水生成装置中：
原水量控制装置为浮动开关；
浮动开关被设置在原水罐内的至少下部和上部的两个以上的位置，上部的浮动开关被设定在生成基准pH值的电解离子水时的水位，下部的浮动开关被设定在生成期望生成的pH值的电解离子水时的水位；
生成基准pH值的电解离子水时，下部的浮动开关设定为即使原水到达也不工作的不工作状态，仅上部的浮动开关设定为工作状态，当原水罐中储存的原水到达上部的浮动开关时，自动停止向原水罐的原水供给；
生成期望生成的pH值的电解离子水时，下部的浮动开关设定为原水到达时即工作的状态，原水罐中储存的原水量到达下部的浮动开关时自动停止向原水罐的供给。
5.一种电解离子水生成装置，其为能够一边向原水罐中供给原水一边生成基准pH值的电解离子水，并且一边排出生成的基准pH值的电解离子水一边生成基准pH值的电解离子水的流动式电解离子水生成装置；
所述电解离子水生成装置的特征在于，其具备供给原水的原水罐、储存电解液的电解液罐、具有用阳离子交换膜隔开的阴极室和阳极室的电解槽、在所述阴极室中设置的阴极板和在阳极室中设置的阳极板、向所述阴极板和阳极板施加电压的电源、将供给至原水罐的原水输送至所述阴极室且使其返回至原水罐的原水循环泵、将电解液罐中储存的电解液输送至阳极室并使其返回至电解液罐的电解液循环泵、在电解离子水中将电解离子水从原水罐排出的出口、能够控制所述原水罐中储存的原水量的原水量控制装置；
原水量控制装置为原水供给通道，将原水供给通道的供给量设定为基于式相对于生成基准pH值的电解离子水时的、向原水罐中供给的单位时间的供给量而算得的供给量；
所述原水供给量为基于式1、式2、式3相对于生成基准pH值的电解离子水所必需的量算得的量；
基于式1，至少算得生成期望pH值的、pH值比基准pH值高的强电解离子水时的[OH-](mol/L)，
(式1)
pH＝14+log[OH-]；
将基准pH值时的碱浓度比定为1，基于式2计算算得的所述[OH-](mol/L)时的碱浓度比，
(式2)
碱浓度比＝生成期望pH值时的[OH-]/基准pH值时的[OH-]；
将基准pH值时的碱浓度比定为1，将向原水罐供给的原水量定为XL时，基于式3计算生成pH值比基准pH值高的强电解离子水所必需的向原水罐的原水供给量，
(式3)
原水供给量＝X L/期望生成的pH值的电解离子水生成时的碱浓度比，
将通过所述式3计算的量的原水设定为生成期望pH值的电解离子水所必需的原水供给量；
将电解离子水生成装置设定为，能够一边向原水罐中供给用上式3算得的量的原水，且一边将生成的电解离子水从原水罐排出，一边生成电解离子水。
6.一种电解离子水生成装置，其特征在于，在根据权利要求5所述的电解离子水生成装置中，所述原水量控制装置具备两根以上的原水供给通道，其中至少一根原水供给通道每单位时间的原水供给量为能够供给生成基准pH值的电解离子水时所必需的量的原水的量，其它的原水供给通道每单位时间的原水供给量为能够供给基于权利要求5所述的式1、式2、式3相对于生成基准pH值的电解离子水时所必需的供给量算得的量。
Claims (7)
1.一种电解离子水的生成方法，其为使用储存式电解离子水生成装置，生成pH值比基准pH值高的电解离子水的方法，所述储存式电解离子水生成装置能够一边将电解离子水生成装置的原水罐中储存的原水循环输送至电解槽，一边生成电解离子水，并使生成的电解离子水返回原水罐中储存；
所述电解离子水的生成方法的特征在于，在储存式电解离子水生成装置的原水罐中储存比生成基准pH值的电解离子水时少的量的原水，将原水量以外的其它生成条件设定为与用所述储存式电解离子水生成装置生成基准pH值的电解离子水时相同的生成条件；
将原水罐内储存的原水输送至电解槽的用阳离子交换膜隔开的阴极室中并使其从该阴极室返回至所述原水罐中而循环，使电解离子水生成装置的电解液罐中储存的电解液在所述电解槽的阳极室中循环，向电解槽的阴极室的阴极板和阳极室的阳极板施加电压电解所述电解液，使通过电解产生的阳离子与阴极室中循环的所述原水还原，由此将该原水制成电解离子水；
原水罐内的原水重复所述原水的循环、电解液的循环直至达到规定pH值，使原水罐内储存的原水生成规定pH值的电解离子水。
2.一种电解离子水的生成方法，其为使用流动式电解离子水生成装置，生成pH值比基准pH值高的电解离子水的方法，所述流动式电解离子水生成装置一边向电解离子水生成装置的原水罐中供给原水一边生成基准pH值的电解离子水，并且一边从原水罐排出生成的电解离子水一边连续生成电解离子水；
所述电解离子水的生成方法的特征在于，向流动式电解离子水生成装置的原水罐中供给比生成基准pH值的电解离子水时少的量的原水，将原水量以外的其它生成条件设定为与用所述流动式电解离子水生成装置生成基准pH值的电解离子水时相同的生成条件；
将向原水罐内供给的原水输送至电解槽的用阳离子交换膜隔开的阴极室中并使其从该阴极室返回至所述原水罐中而循环，使电解离子水生成装置的电解液罐中储存的电解液在用阳离子交换膜隔开的阳极室中循环，向电解槽的阴极室的阴极板和阳极室的阳极板施加电压电解所述电解液，使通过电解产生的阳离子与阴极室中循环的所述原水还原，由此将该原水制成电解离子水，一边将制成规定pH值的原水罐内的电解离子水以每分钟向所述原水罐供给的原水量从该原水罐中排出，一边生成规定pH值的电解离子水。
3.一种电解离子水的生成方法，其特征在于，在根据权利要求1或2所述的电解离子水的生成方法中，将生成pH值比基准pH值高的强电解离子水所必需的原水的储存量或供给量设定为基于式pH＝14+log[OH-]算得的量。
4.一种电解离子水生成装置，其为能够在原水罐中储存原水、将所储存的原水供给至电解槽并使其返回至原水罐而循环、期间生成基准pH值的电解离子水的储存式电解离子水生成装置；
所述电解离子水生成装置的特征在于，其具备储存原水的原水罐、储存电解液的电解液罐、具有用阳离子交换膜隔开的阴极室和阳极室的电解槽、在所述阴极室中设置的阴极板和在阳极室中设置的阳极板、向所述阴极板和阳极板施加电压的电源、将原水罐中储存的原水输送至所述阴极室并使其返回至原水罐的原水循环泵、将电解液罐中储存的电解液输送至阳极室并使其返回至电解液罐的电解液循环泵、能够控制所述原水罐中储存的原水量的原水量控制装置，
所述原水量控制装置为能够检测原水罐内的原水量的装置；
所述原水量控制装置能够检测到原水罐内的原水储存量，所述原水罐内的原水储存量为基于式pH＝14+log[OH-]相对于生成基准pH值的电解离子水所必需的量算得的量；
所述原水量控制装置为能够检测在原水罐内储存了用上式算得的原水量并能够自动停止向原水罐的原水供给的装置。
5.一种电解离子水生成装置，其特征在于，在根据权利要求4所述的电解离子水生成装置中：
原水量控制装置为浮动开关；
浮动开关被设置在原水罐内的至少下部和上部的两个以上的位置，上部的浮动开关被设定在生成基准pH值的电解离子水时的水位，下部的浮动开关被设定在生成期望生成的pH值的电解离子水时的水位；
生成基准pH值的电解离子水时，下部的浮动开关设定为即使原水到达也不工作的不工作状态，仅上部的浮动开关设定为工作状态，当原水罐中储存的原水到达上部的浮动开关时，自动停止向原水罐的原水供给；
生成期望生成的pH值的电解离子水时，下部的浮动开关设定为原水到达时即工作的状态，原水罐中储存的原水量到达下部的浮动开关时自动停止向原水罐的供给。
6.一种电解离子水生成装置，其为能够一边向原水罐中供给原水一边生成基准pH值的电解离子水，并且一边排出生成的基准pH值的电解离子水一边生成基准pH值的电解离子水的流动式电解离子水生成装置；
所述电解离子水生成装置的特征在于，其具备供给原水的原水罐、储存电解液的电解液罐、具有用阳离子交换膜隔开的阴极室和阳极室的电解槽、在所述阴极室中设置的阴极板和在阳极室中设置的阳极板、向所述阴极板和阳极板施加电压的电源、将供给至原水罐的原水输送至所述阴极室且使其返回至原水罐的原水循环泵、将电解液罐中储存的电解液输送至阳极室并使其返回至电解液罐的电解液循环泵、在电解离子水中将电解离子水从原水罐排出的出口、能够控制所述原水罐中储存的原水量的原水量控制装置，
所述原水量控制装置为原水供给通道，将原水供给通道的供给量设定为基于式pH＝14+log[OH-]相对于生成基准pH值的电解离子水时的、向原水罐中供给的单位时间的供给量而算得的供给量；
将电解离子水生成装置设定为，能够一边向原水罐中供给用上式算得的量的原水，且一边将生成的电解离子水从原水罐排出，一边生成电解离子水。
7.一种电解离子水生成装置，其特征在于，在根据权利要求6所述的电解离子水生成装置中，所述原水量控制装置具备两个以上的原水供给通道，其中至少一个原水供给通道每单位时间的原水供给量为能够供给生成基准pH值的电解离子水时所必需的量的原水的量，其它的原水供给通道每单位时间的原水供给量为能够供给基于式pH＝14+log[OH-]相对于生成基准pH值的电解离子水时所必需的供给量算得的量。
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