日常用水電解制取裝置及應(yīng)用該裝置的設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種日常用水電解制取裝置及應(yīng)用該裝置的設(shè)備，屬于水電解設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。該裝置包括包括盛水容器、設(shè)于盛水容器內(nèi)的至少一對陰電極和陽電極、用于對陰電極和陽電極供電的電解電源；成對的陰電極和陽電極之間設(shè)有透水性隔膜，所述透水性隔膜的透水孔徑小于等于2毫米且大于等于1納米。該裝置對水電解時可低耗、高效的生成大量安全可用的氧化因子并可以有效調(diào)節(jié)水中氧化因子，從而強化對水中污染物的洗滌清除效果，同時滿足用戶對于用水安全和功能性等多方面需求。
【專利說明】日常用水電解制取裝置及應(yīng)用該裝置的設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型涉及一種水電解裝置及應(yīng)用該裝置的設(shè)備，屬于水電解設(shè)備技術(shù)領(lǐng) 域，不屬于污水處理【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002] 現(xiàn)實中，日常用水（不含污水）尤其是生活用水所受污染越來越嚴重?，F(xiàn)有以介質(zhì) 吸附或采用各種孔徑的過濾膜將水中的有害物加以攔截濾除的物理方式處理工藝，由于吸 附材料很容易飽和失效，而各種過濾膜又很容易被細菌污染或有機物阻塞或破損，實際情 況是并不能達到理論設(shè)計所期望的水質(zhì)凈化效果，甚至連細菌超標問題都難以解決，有必 要引入新的水質(zhì)強效凈化技術(shù)。另一方面，伴隨社會的進步，人們也對日常用水提出一些功 能性需求。例如，期望能夠增強水的洗滌能力、清除被洗滌物中的污物、以節(jié)能減排，等等。 針對上述對日常用水的需求，比較適宜的是水體等離子放電技術(shù)。
[0003] 等離子體是由大量自由電子和離子組成、且在整體上表現(xiàn)為電中性的物質(zhì)第四 態(tài)。所謂水體等離子放電技術(shù)，乃是通過適當方式誘發(fā)水中放電，促使水分子發(fā)生電離與 激發(fā)。水體等離子放電技術(shù)具體形式有多種變化，共同特征是，水中存在大量氣泡，以及生 成大量強氧化因子（· 0H、· Η、Η202、游離氧、臭氧等等）；顯然對洗滌而言，水中的超微氣泡 可深度滲透到洗滌物內(nèi)部將污垢沖洗剝落；而強氧化因子可將水體中的各種污染物高效降 解。然而，現(xiàn)有水體等離子放電技術(shù)存在初始激發(fā)電壓較高、電極侵蝕較嚴重、能耗過高等 不足，尚難以在日常用水尤其是生活用水中應(yīng)用。
[0004] 中國專利1(ZL200480007381.0)公示了一種以所謂"虛擬網(wǎng)孔點"水中放電方法 制取離子化殺菌水的技術(shù)與裝置，對于水體等離子放電技術(shù)用于日常生活用水作了十分有 益的嘗試。然而，該技術(shù)不僅受放電機理及實際制造工藝限制（陰陽電極間距不能保持很 小）效率難以提高，尤其是不能根據(jù)日常用水不同場合的具體用水需求，對水中放電生成 的強氧化因子類型及數(shù)量做相應(yīng)調(diào)整；故應(yīng)用范圍有限。
[0005] 至于污水處理中通過電解生成強氧化因子的技術(shù)，由于污水與日常用水在水質(zhì)上 差距甚大，且污水電解處理屬于高能耗工業(yè)技術(shù)，因此與日常用水電解的民用技術(shù)完全不 同。 實用新型內(nèi)容
[0006] 通過上述【背景技術(shù)】的描述可以知道，現(xiàn)有水處理技術(shù)只針對單一需求而且也難以 達到，目前尚沒有一種可以同時滿足人們對日常用水的安全和功能性需求的水處理裝置。 在日常用水領(lǐng)域，需要尋求一種低功耗、高效和用水安全的微放電水體冷等離子體發(fā)生， 同時能將產(chǎn)生的冷等離子體充分均勻釋放而達到與水充分反應(yīng)的技術(shù)或裝置；或者說，需 要一種可以低功耗、高效產(chǎn)生大量安全可用氧化因子的水處理裝置，以便根據(jù)人們對日常 用水的安全或功能性的不同需求，制取出去污力強適宜洗滌的水或具有一定殺菌能力的 水。
[0007] 因此，本實用新型要解決的技術(shù)問題是，提出一種能夠低功耗和高效電解產(chǎn)生大 量安全可用氧化因子，從而制取出去污力強適宜洗滌的水或具有一定殺菌能力的水的裝 置。
[0008] 本實用新型為解決上述技術(shù)問題提出的技術(shù)方案是：一種日常用水電解制取裝 置，包括盛水容器、設(shè)于盛水容器內(nèi)的至少一對陰電極和陽電極、用于對陰電極和陽電極供 電的電解電源；成對的陰電極和陽電極之間設(shè)有透水性隔膜，所述透水性隔膜的透水孔徑 小于等于2毫米且大于等于1納米。
[0009] 上述技術(shù)方案中所述透水性隔膜也叫透水膜或透水性隔離膜，是指可以穿透水分 子的隔膜，其透水孔徑從毫米級到納米級（本實用新型限定透水孔徑范圍是2毫米-1納 米）的透水隔膜，包括日常水處理使用的各種過濾膜，如：超濾膜（UF)、納濾膜（NF)和微濾 膜（MF)，等。
[0010] 概括上述本實用新型的日常用水電解制取裝置技術(shù)方案的有益效果是：本實用新 型通過將具有一定孔徑的透水性隔膜設(shè)置在陰、陽極之間，在常規(guī)電解反應(yīng)過程以外帶來 了在透水性隔膜內(nèi)微孔中形成水體低壓冷等離子放電反應(yīng)，從而可以高效的在水中生成具 殺菌能力的暫態(tài)氧化因子。具體實用效果是：水中氧化因子可強化對水中污染物的洗滌清 除效果，同時滿足用戶對于用水安全和功能性等多方面需求。
[0011] 本實用新型在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上的改進是：所述陰電極和陽電極的間距大于等 于所述透水性隔膜的厚度且小于等于20毫米。
[0012] 上述本實用新型技術(shù)方案的更進一步改進是：所述陰電極上開有第一通孔，所述 第一通孔的孔徑大于等于1毫米。通過這樣的改進，可以有利于陰極反應(yīng)更充分進行，并將 陰電極與隔膜之間區(qū)域產(chǎn)生的氫氣泡更好導(dǎo)出。
[0013] 上述本實用新型技術(shù)方案的再進一步改進是：所述透水性隔膜開有第二通孔，所 述第二通孔的孔徑大于2毫米。通過這樣的改進可以有利于產(chǎn)生的氣泡更好的導(dǎo)出，尤其 是在陰陽電極與透水性隔膜間距較小時其氣泡導(dǎo)出效果更好。第二通孔與透水性隔膜的透 水孔區(qū)別在于：透水孔是采購的隔膜自身固有的，第二通孔則是另外單獨制作的。
[0014] 上述本實用新型技術(shù)方案完善一是：所述透水性隔膜是單層透水性隔膜或者是多 層透水性隔膜。其中透水性隔膜的具體選擇是：所述單層透水性隔膜是超濾膜或采用碳質(zhì) 材料制成的單層透水性隔膜。
[0015] 上述本實用新型技術(shù)方案的完善二是：所述電解電源是高電平窄脈寬的直流或交 變脈沖電源。采用高電平窄脈寬的脈沖電源更加有利于陰陽電極間水體內(nèi)部的等離子放 電，得到更好的制水效果。
[0016] 作為上述本實用新型技術(shù)方案的應(yīng)用拓展之一是：本實用新型提出一種廚房清洗 水槽，該廚房清洗水槽含有上述本實用新型技術(shù)方案。
[0017] 作為上述本實用新型技術(shù)方案的應(yīng)用拓展之二是：本實用新型提出一種洗碗機， 該洗碗機含有上述本實用新型技術(shù)方案。
[0018] 作為上述本實用新型技術(shù)方案的應(yīng)用拓展之三是：本實用新型提出一種果蔬清洗 裝置，該果蔬清洗裝置含有上述本實用新型技術(shù)方案。
[0019] 作為上述本實用新型技術(shù)方案的應(yīng)用拓展之四是：本實用新型提出一種洗衣機， 該洗衣機含有上述本實用新型技術(shù)方案。
[0020] 作為上述本實用新型技術(shù)方案的應(yīng)用拓展之五是：本實用新型提出一種洗浴裝 置，該洗浴裝置含有上述本實用新型技術(shù)方案。
[0021] 作為上述本實用新型技術(shù)方案的應(yīng)用拓展之六是：本實用新型提出一種牙刷消毒 器，該牙刷消毒器含有上述本實用新型技術(shù)方案。
[0022] 作為上述本實用新型技術(shù)方案的應(yīng)用拓展之七是：本實用新型提出一種指甲治療 儀或腳氣治療儀，該指甲治療儀或腳氣治療儀含有上述本實用新型技術(shù)方案。
[0023] 作為上述本實用新型技術(shù)方案的應(yīng)用拓展之八是：本實用新型提出一種皮膚治療 儀、皮膚護理裝置或便攜式皮膚護理噴瓶，該皮膚治療儀、皮膚護理裝置或便攜式皮膚護理 噴瓶含有上述本實用新型技術(shù)方案。
[0024] 作為上述本實用新型技術(shù)方案的應(yīng)用拓展之九是：本實用新型提出一種醫(yī)用灌腸 機，該醫(yī)用灌腸機含有上述本實用新型技術(shù)方案。
[0025] 作為上述本實用新型技術(shù)方案的應(yīng)用拓展之十是：本實用新型提出一種空氣加濕 器，該空氣加濕器含有上述本實用新型技術(shù)方案。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0026] 下面結(jié)合附圖對本實用新型的日常用水電解制取裝置及應(yīng)用該裝置的設(shè)備作進 一步說明。
[0027] 圖1是本實用新型實施例一日常用水電解制取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0028] 圖2是本實用新型實施例二日常用水電解制取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0029] 圖3是本實用新型實施例三日常用水電解制取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0030] 圖4是本實用新型實施例四日常用水電解制取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031] 圖5是圖4中A處的局部放大圖。
[0032] 圖6是本實用新型實施例五日常用水電解制取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0033] 圖7是圖6中B處的局部放大圖。
[0034] 圖8是本實用新型實施例六日常用水電解制取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035] 圖9是圖8中C處的局部放大圖。
[0036] 圖10是本實用新型實施例七日常用水電解制取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0037] 圖11是圖8中D處的局部放大圖
[0038] 圖12是本實用新型實施例八日常用水電解制取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0039] 圖13是本實用新型實施例九日常用水電解制取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0040] 圖14是本實用新型實施例十日常用水電解制取裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0041] 實施例一
[0042] 本實施例的日常用水電解制取裝置參見圖1，包括盛水容器1、設(shè)于盛水容器1內(nèi) 的一對陰電極2和陽電極3、用于對陰電極2和陽電極3供電的電解電源4 ;本實施例的盛 水容器1為敞開式容器。在一對陰電極2和陽電極3之間設(shè)有透水性隔膜5,本實施例的透 水性隔膜5采用平均透水孔徑0. 03微米的單層PVDF超濾膜（聚偏二氟乙烯膜）；當然本 實施例的超濾膜也可以采用其他材質(zhì)的超濾膜，平均透水孔徑在0. 01?0. 05微米之間均 可。
[0043] 透水性隔膜5與陰、陽電極的間距δ都是1mm，而且隔膜5兩端分別超出陰、陽電 極一小段。
[0044] 本實施例的陰電極2和陽電極3均采用鈦基覆涂鉬族氧化物（涂層厚度為0. 8毫 米）制成的惰性電極，陰電極2呈圓形片狀，陽電極3呈長方形片狀。陰電極和陽電極的表 面均不開孔。
[0045] 本實施例的電解電源4采用高電平窄脈寬穩(wěn)壓30伏的直流脈沖電源，也可以采用 交變脈沖電源。
[0046] 本實施例的陰電極2和陽電極3在盛水容器1內(nèi)的水中平行放置，陰電極2位于 陽電極3的上方。
[0047] 采用本實施例的日常用水電解裝置進行水電解實驗，盛水容器容積為 200父80\120毫米，源水是1?0純水機的出水，105 = 311^/1，盛水容器注水約1.5升，電解 時間為30分鐘，每5分鐘取水樣測定一次。
[0048] 以下實驗中，水中氣泡量（強度）以及水中氧化因子多少采用定性觀測方法
[0049] ①水中氣泡量（強度）的目測分級：
[0050] 從水中氣泡為零?實驗中相對氣泡含量最大，分為0?5級；
[0051] ②水中氧化因子的測定
[0052] 如前所述，由于氧化因子在水中存留時間極為短暫，現(xiàn)有的檢測方法（例如化學(xué) 反應(yīng)法和捕獲法）的分析選擇性和可信度還難以令人滿意。同時考慮到本發(fā)明裝置系專用 于日常用水的處理，側(cè)重關(guān)心的是氧化因子的變化趨勢級宏觀作用。因此為簡化重復(fù)實驗 工作量，專門研發(fā)了定性了解水中氧化因子總量的滴定液。通過自制滴定液滴定到水中后， 觀察水體顏色的變黃程度，分為5級，定性判定水中氧化因子含量：
[0053] 無色-對應(yīng)水中氧化因子基本為零，設(shè)為〇級；
[0054] 顏色最黃-對應(yīng)水中氧化因子相對最多，設(shè)為5級；
[0055] 從無色到顏色最黃中間顏色變化的程度不同分設(shè)為1、2、3和4級。
[0056] 實驗結(jié)果如下表1 :
[0057] 表 1
[0058]

【權(quán)利要求】
1. 一種日常用水電解制取裝置，包括盛水容器、設(shè)于盛水容器內(nèi)的至少一對陰電極和 陽電極、用于對陰電極和陽電極供電的電解電源；其特征在于：成對的陰電極和陽電極之 間設(shè)有透水性隔膜，所述透水性隔膜的透水孔徑小于等于2毫米且大于等于1納米。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述日常用水電解制取裝置，其特征在于：所述陰電極和陽電極的 間距大于等于所述透水性隔膜的厚度且小于等于20毫米。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述日常用水電解制取裝置，其特征在于：所述透水性隔膜是非導(dǎo) 電性的透水性隔膜。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述日常用水電解制取裝置，其特征在于：所述透水性隔膜是非導(dǎo) 電性的透水性隔膜。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述日常用水電解制取裝置，其特征在于：所述陰電極上開有第一 通孔，所述第一通孔的孔徑大于等于1毫米。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述日常用水電解制取裝置，其特征在于：所述透水性隔膜開有第 二通孔，所述第二通孔的孔徑大于2毫米。
7. 根據(jù)權(quán)利要求4所述日常用水電解制取裝置，其特征在于：所述透水性隔膜是單層 透水性隔膜。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述日常用水電解制取裝置，其特征在于：所述透水性隔膜是多層 透水性隔膜。
9. 根據(jù)權(quán)利要求7所述日常用水電解制取裝置，其特征在于：所述單層透水性隔膜是 超濾膜或采用碳質(zhì)材料制成的單層透水性隔膜。
10. 根據(jù)權(quán)利要求4所述日常用水電解制取裝置，其特征在于：所述電解電源是高電平 窄脈寬的直流或交變脈沖電源。
11. 一種設(shè)備，該設(shè)備是廚房清洗水槽，其特征在于：所述廚房清洗水槽含有如權(quán)利要 求1-10之任一所述日常用水電解制取裝置。
12. -種設(shè)備，該設(shè)備是洗碗機，其特征在于：所述洗碗機含有如權(quán)利要求1-10之任一 所述日常用水電解制取裝置。
13. -種設(shè)備，該設(shè)備是果蔬清洗裝置，其特征在于：所述果蔬清洗裝置含有如權(quán)利要 求1-10之任一所述日常用水電解制取裝置。
14. 一種設(shè)備，該設(shè)備是洗衣機，其特征在于：所述洗衣機含有如權(quán)利要求1-10之任一 所述日常用水電解制取裝置。
15. -種設(shè)備，該設(shè)備是洗浴裝置，其特征在于：所述洗浴裝置含有如權(quán)利要求1-10之 任一所述日常用水電解制取裝置。
16. -種設(shè)備，該設(shè)備是牙刷消毒器，其特征在于：所述牙刷消毒器含有如權(quán)利要求 1-10之任一所述日常用水電解制取裝置。
17. -種設(shè)備，該設(shè)備是指甲治療儀，其特征在于：所述指甲治療儀含有如權(quán)利要求 1-10之任一所述日常用水電解制取裝置。
18. -種設(shè)備，該設(shè)備是腳氣治療儀，其特征在于：所述腳氣治療儀含有如權(quán)利要求 1-10之任一所述日常用水電解制取裝置。
19. 一種設(shè)備，該設(shè)備是皮膚治療儀，其特征在于：所述皮膚治療儀含有如權(quán)利要求 1-10之任一所述日常用水電解制取裝置。
20. -種設(shè)備，該設(shè)備是皮膚護理裝置，其特征在于：所述皮膚護理裝置含有如權(quán)利要 求1-10之任一所述日常用水電解制取裝置。
21. -種設(shè)備，該設(shè)備是便攜式皮膚護理噴瓶，其特征在于：所述便攜式皮膚護理噴瓶 含有如權(quán)利要求1-10之任一所述日常用水電解制取裝置。
22. -種設(shè)備，該設(shè)備是醫(yī)用灌腸機，其特征在于：所述醫(yī)用灌腸機含有如權(quán)利要求 1-10之任一所述日常用水電解制取裝置。
23. -種設(shè)備，該設(shè)備是空氣加濕器，其特征在于：所述空氣加濕器含有如權(quán)利要求 1-10之任一所述日常用水電解制取裝置。
【文檔編號】C02F1/461GK203938505SQ201420177334
【公開日】2014年11月12日 申請日期:2014年4月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月12日
【發(fā)明者】肖志邦 申請人:大連雙迪創(chuàng)新科技研究院有限公司