專利名稱：還原水無(wú)隔膜電解霧化裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種用于制取寬范圍酸堿度(PH值)還原電解霧化水的裝置，屬 于電解水裝置技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
通常將水的氧化還原電位值(0RP值)低于+200mV的水稱作還原水。經(jīng)國(guó)內(nèi)外眾 多專家公認(rèn)，飲用氧化還原電位(ORP)低的水，尤其是負(fù)氧化還原電位的水，有助于降低活 性氧等氧化性物質(zhì)含量及其活性，從而可以提高人體的免疫能力和自然治愈能力，延緩衰
ο水電解后不僅會(huì)具有還原性，還會(huì)由于氫離子濃度的變化產(chǎn)生酸性、中性和堿性， 其中，中性和弱堿性(PH值在7. 0至8. 5之間)還原水適宜人飲用，可以清除體內(nèi)酸性代謝 廢物、過(guò)氧化物；強(qiáng)堿性還原水可以分解毒素，用于蔬菜瓜果的消毒或用于衣物洗滌；中性 和弱酸性還原水可以保護(hù)皮膚表面的PH值不受破壞，增加皮膚的彈性，防止皮膚干燥，起 到美容護(hù)膚的作用；強(qiáng)酸性還原水可以作為醫(yī)用消毒殺菌。因此，各種PH值的還原水在很 多場(chǎng)合有著廣泛需求。目前市面上常見(jiàn)的電解水裝置主要分為有隔膜和無(wú)隔膜兩種，其中無(wú)隔膜電解水 裝置是日用化還原水電解裝置的發(fā)展方向。經(jīng)檢索國(guó)內(nèi)外公開(kāi)的采用無(wú)隔膜電解制取還原 水的方法與裝置有一、向電解水溶液中添加特定物質(zhì)來(lái)制取一定pH值范圍的還原水。例如申請(qǐng)?zhí)?200880012095. 1的中國(guó)專利公開(kāi)的電解水、沐浴用熱水及脂肪塊的抑制方法，通過(guò)添加物 增加氫濃度電解得到溶解的氫濃度在0. 20ppm以上、氧化還原電位為-150毫伏 -500毫 伏的堿性離子水；等等。這類制取還原水的裝置或方法存在的缺陷是需依賴對(duì)原水加入 特定添加劑進(jìn)行電解，但特定添加劑在日常應(yīng)用場(chǎng)合并非容易得到，且添加劑不易做到定 量控制，也難以實(shí)現(xiàn)酸堿度(pH值)寬范圍可調(diào)。因此，這些制取還原水的裝置或方法無(wú)法 日用商品化，即不能使普通家庭能夠隨意得到寬范圍PH值的還原水。二、通過(guò)對(duì)電極組施加特定電解電壓和電流來(lái)制取一定pH值范圍的還原水。例 如日本專利(特開(kāi)2000-84560號(hào)公報(bào))公開(kāi)的一種還原水生成裝置，采用對(duì)電極施加高 頻交流電壓進(jìn)行電解；又如本實(shí)用新型發(fā)明人在先申請(qǐng)的公告號(hào)CN201320046Y的中國(guó)專 利公開(kāi)的一種電解功能水壺，該水壺通過(guò)對(duì)杯體內(nèi)的金屬電極組提供3-70毫安的電流，來(lái) 制取弱堿性還原水；等等。這類制取還原水的裝置存在的缺陷是只用應(yīng)于特定原水(例如 自來(lái)水)，只能制取中性或弱堿性的還原水且不易保持穩(wěn)定。三、通過(guò)對(duì)電解水溶液在電解前或電解過(guò)程中輔之以磁化、超聲振動(dòng)等其他能量 來(lái)制取某一PH值的還原水，例如申請(qǐng)?zhí)?00580(^9188. 1中國(guó)專利公開(kāi)的中性電解水、中性 電解水的制造方法及中性電解水的制造裝置。該裝置和方法只能制取中性電解水，且裝置 結(jié)構(gòu)和電路控制復(fù)雜、功率消耗大。四、進(jìn)一步地，本實(shí)用新型發(fā)明人在先申請(qǐng)了申請(qǐng)?zhí)枮?010101206M.X的中國(guó)專利公開(kāi)了一種堿性還原水無(wú)隔膜電解裝置，該裝置通過(guò)設(shè)計(jì)以一對(duì)金屬(陰極)/活性碳 (陽(yáng)極)電極組無(wú)隔離膜電解制取，從而弱堿性至強(qiáng)堿性的還原水。但該裝置只能制取堿性 還原水，缺無(wú)法制取酸性還原水。總之，現(xiàn)有各種還原水無(wú)隔膜電解裝置和方法要么是依賴對(duì)原水加入特定添加 劑；要么是制取的電解還原水PH值范圍窄，要么是制取的電解還原水ORP值難以長(zhǎng)時(shí)間保 持；要么是只適應(yīng)于特定原水(例如自來(lái)水)；要么是電功率消耗大、制造成本高；從而最 終導(dǎo)致缺乏實(shí)用性而難以商品化普及。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是，提出適應(yīng)各種原水、電能消耗小、無(wú)需添加任何 物質(zhì)直接通電即可制取酸堿性(PH)范圍寬和穩(wěn)定態(tài)霧化還原水的裝置。本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問(wèn)題提出的技術(shù)方案之一是一種還原水無(wú)隔膜電解 霧化裝置，包括作為電解槽的盛水容器、電源、分別與電源正負(fù)輸出端電連接的兩電極，所 述兩電極分別主要由金屬材料和活性碳材料制成；所述盛水容器上設(shè)有霧化器，所述兩電 極之間間距S的范圍是5mm彡δ > O毫米。本實(shí)用新型的還原水無(wú)隔膜電解霧化裝置的有益效果是由于兩電極之間形成 有可集中發(fā)生電解反應(yīng)的小距離間隙，使得不同電導(dǎo)率的原水電解至相同功能參數(shù)所需的 電解電能(如功率)不僅趨于相同，而且可以制取得到的氧化還原電位大大降低甚至為負(fù) 值的酸、堿性還原水，因此可以適應(yīng)各種原水、無(wú)需添加任何物質(zhì)直接通電即可制取酸堿性 (ρΗ)范圍寬和穩(wěn)定態(tài)的還原水；而且小距離間隙的兩電極所需的電能消耗也很小。當(dāng)通過(guò) 霧化器將制出的還原水霧化后散發(fā)到一定空間內(nèi)可以用于改善該空間內(nèi)的空氣質(zhì)量，將霧 化后還原水噴到人的皮膚上又可以用于美容；而且該裝置相比現(xiàn)有各種水電解裝置具有更 低的電耗和制造成本，從而可以實(shí)現(xiàn)該無(wú)隔膜還原水電解裝置的一種商品化普及。關(guān)于上述本實(shí)用新型還原水無(wú)隔膜電解霧化裝置的有益效果的原理和驗(yàn)證可參 見(jiàn)與本實(shí)用新型同日申請(qǐng)的發(fā)明專利一還原水無(wú)隔膜電解裝置。上述技術(shù)方案的改進(jìn)是所述電源是輸出正向電能和反向電能單向獨(dú)立可調(diào)的交 變電源。上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)是所述電源是輸出正向電能和反向電能不相等的交 變電源。上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)之一是所述盛水容器是金屬制成的金屬盛水容器并 構(gòu)成兩電極之一。上述技術(shù)方案的進(jìn)一步改進(jìn)之二是所述盛水容器是活性碳制成的活性碳盛水容 器并構(gòu)成兩電極之一。上述技術(shù)方案的再進(jìn)一步改進(jìn)是所述霧化器裝于盛水容器的外底部，所述活性 碳電極底端與盛水容器的內(nèi)底之間設(shè)置有彈簧。上述技術(shù)方案的完善之一是所述活性碳電極是經(jīng)二氧化鈦溶液浸泡活化的竹炭 采用非粘結(jié)工藝制成。上述技術(shù)方案的完善之二是所述活性碳電極是經(jīng)納米活化的竹炭燒結(jié)后采用非 粘結(jié)工藝制成，所述盛水容器是由封裝在內(nèi)外壁均密布疏氣孔的塑料殼內(nèi)的活性碳纖維填充制成。上述技術(shù)方案的進(jìn)一步完善是所述盛水容器上設(shè)有排氣裝置。上述技術(shù)方案的更進(jìn)一步完善是所述盛水容器上設(shè)有吸氣裝置。上述技術(shù)方案的再進(jìn)一步完善是所述電源包括控制電路、開(kāi)關(guān)升壓可變脈沖及 功率放大電路、電極供電極性換向電路、單片機(jī)中央處理單元、液晶顯示及按鈕控制單元和 酸堿度與氧化還原電位參數(shù)檢測(cè)電路。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的還原水無(wú)隔膜電解霧化裝置作進(jìn)一步說(shuō)明。


圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例一還原水無(wú)隔膜電解霧化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例二還原水無(wú)隔膜電解霧化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖3是本實(shí)用新型實(shí)施例三還原水無(wú)隔膜電解霧化裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一本實(shí)施例的還原水無(wú)隔膜電解霧化裝置如
圖1所示，包括構(gòu)成電解槽的盛水容器 1、電源4、分別與電源4正負(fù)輸出端電連接的兩電極2、3。電極2主要是由金屬制成，另一 電極3主要是由活性碳材料制成環(huán)狀的活性碳電極，兩電極之間間距δ的范圍是5mm> δ > 0毫米，在盛水容器1內(nèi)設(shè)有霧化器5，霧化器5采用超聲波霧化器?；钚蕴茧姌O3是經(jīng) 二氧化鈦溶液浸泡活化的竹炭采用非粘結(jié)工藝制成，壁厚10mm。在活性碳電極3底端與盛 水容器1的內(nèi)底之間設(shè)置有彈簧6，這樣不僅制取還原水效果更佳，而且有助于清潔因直接 氧化或間接氧化作用而積附在活性碳電極表面的污染物，延長(zhǎng)活性碳電極的使用壽命。電源4包括控制電路、開(kāi)關(guān)升壓可變脈沖及功率放大電路、電極供電極性換向電 路、單片機(jī)中央處理單元、液晶顯示及按鈕控制單元和酸堿度與氧化還原電位參數(shù)檢測(cè)電 路。電源4可以控制輸出到兩電極的正負(fù)極性(即調(diào)換兩電極的正負(fù)極性)，并可控制輸出 電壓的幅值、波形和頻率等電能參數(shù)，從而在兩電極2、3上施加不相等的正向電能和反向 電能。當(dāng)施加在電極2的正向電能(如電壓幅值)大于施加于電極3上的反向電能時(shí)， 得到堿性負(fù)氧化還原電位的水霧；反之得到酸性負(fù)氧化還原電位的水霧；當(dāng)正向電能與反 向電能基本平衡時(shí)，可得到接近中性負(fù)氧化還原電位的水霧?？傊?，通過(guò)調(diào)整正向電能和反 向電能的比值，可以得到將酸堿度(PH)較精確地控制在所需值的水霧。由于還原水霧含有大量的氫氧根負(fù)離子，可調(diào)節(jié)用于不同應(yīng)用場(chǎng)合，比如1)ρΗ 在3 4左右的還原水霧，可用于凈化空氣及殺菌；2)pH在10 12左右的還原水霧，可用 于增加空氣負(fù)離子濃度；3)pH在5 6左右的還原水霧，可用于皮膚保濕、護(hù)膚美容。實(shí)施例二本實(shí)施例的還原水無(wú)隔膜電解霧化裝置是在實(shí)施例一基礎(chǔ)上的改進(jìn)，如圖2所 示，其除了與實(shí)施例一相同以外所不同的是1)盛水容器1是主要由金屬制成桶狀并直接 構(gòu)成電極2 (即不再另設(shè)電極2) ；2)在盛水容器1上設(shè)有排氣扇7 ；3)霧化器5裝于桶裝金 屬盛水容器1的外底部，使得超聲振動(dòng)不僅作用于還原水溶液，也作用于桶裝金屬盛水容器，有助于還原水的制水效果。實(shí)施例三本實(shí)施例的還原水無(wú)隔膜電解霧化裝置是在實(shí)施例一基礎(chǔ)上的另一改進(jìn)，如圖3 所示，其除了與實(shí)施例一相同以外所不同的是1)盛水容器1是主要由活性碳材料制成的 桶狀并直接構(gòu)成電極3 (即不再另設(shè)電極3) ；2)在盛水容器1上設(shè)有排氣扇7和吸氣扇8。 活性碳是由經(jīng)納米活化的竹炭在700 1000°C溫度燒結(jié)制成，然后采用非粘結(jié)工藝制成活 性碳電極3，壁厚10mm。本實(shí)施例中的桶裝活性碳盛水容器1還可以用封裝在內(nèi)外壁均密布疏氣孔的塑 料殼內(nèi)的活性碳纖維填充而成。當(dāng)將本實(shí)施例的霧化裝置用于含有煙霧、甲醛等有害氣體的空間時(shí)一、先通過(guò)吸 氣扇8將從外部有害氣體送入盛水容器1，基于活性炭電極的直接氧化和間接氧化作用，以 及強(qiáng)堿性電解水的強(qiáng)效降解作用，煙霧、甲醛等有害物質(zhì)得到充分吸附、降解，部分還原為 水；二、然后通過(guò)排氣扇7將產(chǎn)生的負(fù)氧化還原電位水霧散發(fā)到空間；三、有害氣體還可以 直接被活性碳盛水容器1吸附。這樣，就可以凈化該空間內(nèi)的空氣(降解有害氣體、殺菌和 增加空氣負(fù)離子濃度)。本實(shí)用新型的還原水無(wú)隔膜電解霧化裝置不局限于上述各實(shí)施例，比如1)將還 原水霧化并送出至外部空間的方法并不限于采用超聲波霧化和風(fēng)扇，還可以采取虹吸或毛 細(xì)管蒸發(fā)等其他物理方式；2)在無(wú)需制取精確pH值還原水的情況下，電源的輸出正向和反 向電能也可以相等；等等。凡采用等同替換或變換形成的技術(shù)方案，均落在本實(shí)用新型要求 的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求1.一種還原水無(wú)隔膜電解霧化裝置，包括作為電解槽的盛水容器、電源、分別與電源正 負(fù)輸出端電連接的兩電極，所述兩電極分別主要由金屬材料和活性碳材料制成；其特征在 于所述盛水容器上設(shè)有霧化器，所述兩電極之間間距δ的范圍是5mm > δ > 0毫米。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述還原水無(wú)隔膜電解霧化裝置，其特征在于所述電源是輸出正 向電能和反向電能單向獨(dú)立可調(diào)的交變電源。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述還原水無(wú)隔膜電解霧化裝置，其特征在于所述電源是輸出正 向電能和反向電能不相等的交變電源。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述還原水無(wú)隔膜電解霧化裝置，其特征在于所述盛水容器是金 屬制成的金屬盛水容器并構(gòu)成兩電極之一。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述還原水無(wú)隔膜電解霧化裝置，其特征在于所述盛水容器是活 性碳制成的活性碳盛水容器并構(gòu)成兩電極之一。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述還原水無(wú)隔膜電解霧化裝置，其特征在于所述霧化器裝于盛 水容器的外底部，所述活性碳電極底端與盛水容器的內(nèi)底之間設(shè)置有彈簧。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述還原水無(wú)隔膜電解霧化裝置，其特征在于所述活性碳電極是 經(jīng)二氧化鈦溶液浸泡活化的竹炭采用非粘結(jié)工藝制成。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述還原水無(wú)隔膜電解霧化裝置，其特征在于所述活性碳電極是 經(jīng)納米活化的竹炭燒結(jié)后采用非粘結(jié)工藝制成，所述盛水容器是由封裝在內(nèi)外壁均密布疏 氣孔的塑料殼內(nèi)的活性碳纖維填充制成。
9.根據(jù)權(quán)利要求1-8之任一所述還原水無(wú)隔膜電解霧化裝置，其特征在于所述盛水 容器上設(shè)有排氣裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述還原水無(wú)隔膜電解霧化裝置，其特征在于所述盛水容器上設(shè) 有吸氣裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述還原水無(wú)隔膜電解霧化裝置，其特征在于所述電源包括控 制電路、開(kāi)關(guān)升壓可變脈沖及功率放大電路、電極供電極性換向電路、單片機(jī)中央處理單 元、液晶顯示及按鈕控制單元和酸堿度與氧化還原電位參數(shù)檢測(cè)電路。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種還原水無(wú)隔膜電解霧化裝置，屬于電解水裝置技術(shù)領(lǐng)域。該霧化裝置包括作為電解槽的盛水容器、電源、分別與電源正負(fù)輸出端電連接的兩電極，兩電極分別主要由金屬材料和活性碳材料制成；盛水容器上設(shè)有霧化器，兩電極之間間距δ的范圍是5mm≥δ＞0毫米。由于該霧化裝置的兩電極形成有可集中發(fā)生電解反應(yīng)的小距離間隙，使得不同電導(dǎo)率的原水電解至相同功能參數(shù)所需的電解電能(如功率)不僅趨于相同，而且可以制取得到的氧化還原電位大大降低甚至為負(fù)值的酸、堿性還原水，因此可以適應(yīng)各種原水、無(wú)需添加任何物質(zhì)直接通電即可制取pH范圍寬和穩(wěn)定態(tài)的還原水，同時(shí)兩電極所需的電能消耗也得以減小。
文檔編號(hào)C02F1/461GK201842679SQ201020582730
公開(kāi)日2011年5月25日 申請(qǐng)日期2010年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月29日
發(fā)明者肖志邦 申請(qǐng)人:肖志邦