專利名稱：增加水中的氧含量的方法和設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及電解產(chǎn)生氧，特別是涉及一種改進(jìn)的增加水中溶解的氧含量的方法和設(shè)備。
背景技術(shù)：
通過使用含有提高的溶解氧含量的水，可以獲得許多有益的效果。例如，一定的研究表明，動(dòng)物，例如，雞和火雞，如果它們飲用提高了氧含量的水，在消耗給定的谷物條件下，可以使它們的體重增加較大。如現(xiàn)有技術(shù)中已知，在水中增加氧含量水平，也可以起純化水，消除水中各種生物和化學(xué)雜質(zhì)的作用。另外，可以相信，通過使用充氧水，在一定程度上，可以增進(jìn)人體的健康。
通過電解可以增加水中的氧含量，在現(xiàn)有技術(shù)中，這個(gè)處理過程是已知的。一般，向位于水溶液中的正電極和負(fù)電極供給電流。電通過溶液，分離水分子，產(chǎn)生氫氣和氧氣。氫氣趨于形成氣泡，從溶液中排出，而一定量的氧分子由水分子捕獲，并且保留在溶液中，因此增加水中的溶解氧的含量。
目前流行的、可以使用的充氧水系統(tǒng)具有電解池，其不能達(dá)到期望的溶解氧含量，也不能獲得期望的效果。因此，在現(xiàn)有技術(shù)中，需要改善增加水中的溶解氧含量的系統(tǒng)，達(dá)到期望的數(shù)值比率，獲得改進(jìn)的效果和速率。
發(fā)明概述簡(jiǎn)而言之，本發(fā)明提供一種改進(jìn)的增加水中的溶解的氧含量的方法和設(shè)備。充氧水可以用于多種目的。
在一個(gè)優(yōu)選的實(shí)施例中，一定容積的水在被供以電流的電解池的電極之間通過。使水環(huán)流，保證使給定容積的水，以選定的次數(shù)，在電極之間通過。水在各次通過電解池的過程中，一定比率的容積計(jì)量水轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙庋?。在?yōu)選的實(shí)施例中，容積計(jì)量水以選定的次數(shù)，在電極之間通過，使容積計(jì)量水中的溶解氧含量達(dá)到期望的數(shù)值比率。
選定水通過電解池的次數(shù)，使水中的氧含量達(dá)到期望的、盡可能有效的水平。按照本發(fā)明的構(gòu)思，在選定通過次數(shù)之后，再使水通過電解池僅能稍微增加氧含量。例如，在選定的容積計(jì)量水樣本環(huán)流通過電解池14～16次之后，其達(dá)到期望的溶解氧含量。同時(shí)，增加相同容積計(jì)量水的環(huán)流次數(shù)，增加氧含量，其僅僅適度增加。按照本發(fā)明的另一個(gè)實(shí)施例，使特定容積的水通過電解池的優(yōu)選次數(shù)，隨著水的特性變化?？梢岳斫猓哂懈哞F含量的水，與軟水、硬水、微含鹽水或類似物相比較，需要不同的次數(shù)通過電解池，以便達(dá)到優(yōu)選的溶解氧的含量。在多種水源中，礦物質(zhì)和鹽的含量大大不同，這將影響各種水的處理結(jié)果，最好進(jìn)行測(cè)試，確定各種特定水源的優(yōu)選通過次數(shù)。水源通過測(cè)試后，選定正確的通過電解池的次數(shù)，然后，設(shè)定系統(tǒng)，保證在水從系統(tǒng)排出之前，使水通過電解池的次數(shù)達(dá)到期望的數(shù)值。
例如，在一個(gè)實(shí)施例中，電解池具有8個(gè)電極，各電極的長(zhǎng)度6英寸，寬度1.5英寸。將1.5安培的電流施加到電極上，使一定容積的水，以3.8加侖/分鐘的流速流過電極。為了使容積計(jì)量水中的溶解氧含量達(dá)到13～17ppm，使容積計(jì)量水在電極之間通過15～55次。以這種方式，使容積計(jì)量水環(huán)流，直到容積計(jì)量水以特定的次數(shù)流過電解池。
對(duì)附圖的簡(jiǎn)要描述

圖1是按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的系統(tǒng)的主視圖。
圖2A是圖1所示系統(tǒng)中電解池的實(shí)施例的局部剖視圖。
圖2B是圖2A所示電解池的俯視圖。
圖2C是電解池的另一個(gè)實(shí)施例的剖視圖。
圖3是按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的被處理的一定容積的水的放大的示意圖。
圖4是按照本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的工序的示意圖。
對(duì)本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例的詳細(xì)描述如圖1所示，設(shè)備10包括電解池12，其在一系列流體管線中連通水桶26，在水桶26中容納了一定容積的水16。水桶26和電解池12形成的一系列管線與水泵18連通。
所有從水桶26排出的水必須通過電解池12。水從電解池的頂部返回電解池，再?gòu)碾娊獬氐牡撞砍槌?，以便，在水第二次通過電解池之前，一般大部分水都通過電解池。在一部分水與水桶中的水混合時(shí)，存在著一小部分一定容積的水，在部分水第一次通過電解池之前，第二次通過電解池。水桶、出口、入口和水泵的設(shè)置位置可以最大限度地使各一定容積的水按序流動(dòng)。
附圖2A和2B表示用于處理水的電解池12，其可以增加水中的溶解氧。在附圖2C表示了另一個(gè)電解池的實(shí)施例。為了解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題，提供了這兩個(gè)電解池的實(shí)施例。但是，可以理解，使用其他許多合適的電解池，也可以在水中產(chǎn)生溶解氧。
如圖2所示，電解池12包括多個(gè)電極20。電極可以由多種材料制造，例如采用鎳、不銹鋼或耐腐蝕鎳基合金(hastaloy)；但是，在優(yōu)選的實(shí)施例中，電極由鈦材料制造。在電極上涂覆現(xiàn)有技術(shù)中已知的任何類型的涂層都是可行的。電極連接電流電源14，使得一定容積的水沿著箭頭30所示的方向通過電解池，使電解發(fā)生，產(chǎn)生氫和氧。氫氣泡從溶液中排出，同時(shí)，一定量的氧由一定容積的水保存下來，使此一定容積的水中溶解氧的含量增加。
在本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例中，水以選定的次數(shù)通過電解池，使特定容積的水16中溶解氧的含量達(dá)到選定的數(shù)值。如附圖3所示，各次選定容積的水16在兩個(gè)電極20之間，沿著電極的長(zhǎng)度22通過電極，一部分容積的水轉(zhuǎn)化為溶解氧。所述容積計(jì)量水以選定的次數(shù)通過電解池，使得特定的給定容積的水中溶解氧的含量達(dá)到預(yù)期的比率。如圖3所示，在第一次通過電解池之前，容積計(jì)量水16中包含一部分給定比率的水分子和一部分給定比率的溶解氧。在第一次通過電解池之后，在容積計(jì)量水中水分子的比率下降，而溶解氧的比率上升。這種比率隨著容積計(jì)量水通過電解池的次數(shù)連續(xù)變化。經(jīng)過選定的通過次數(shù)之后，溶解氧的含量足夠高，使其可以用于需要的目的，使水從出口排出，向用戶提供這種水。
因此，在操作中，如圖1和4所示，水泵從水桶抽出一定容積的水，執(zhí)行步驟32，使其沿著箭頭30所指的方向，通過電解池，執(zhí)行步驟33。然后，水從電解池流回水桶。在大部分實(shí)施例中，容積計(jì)量水必須流過電解池的次數(shù)要保證容積計(jì)量水中包含的溶解氧的含量達(dá)到預(yù)先選定的百分比，在這種情況下，不需要執(zhí)行步驟34。水必須環(huán)流預(yù)定的次數(shù)，然后，準(zhǔn)備使用。通過電解池的特定次數(shù)可以自動(dòng)控制，例如采用計(jì)時(shí)器，迫使容積計(jì)量水以選定的次數(shù)流過電解池，執(zhí)行步驟35。但是，在某些實(shí)施例中，用戶或操作者需要選定所期望的使水通過電解池的次數(shù)，執(zhí)行步驟34，使水環(huán)流選定的時(shí)間。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，測(cè)試來自給定水源的水樣本，以便確定水的特性。例如，如果水中的鹽含量相對(duì)比較高，水的導(dǎo)電性比較強(qiáng)，此時(shí)達(dá)到期望的溶解氧含量的通過次數(shù)比較少。因此，通過測(cè)試水的樣本，校準(zhǔn)系統(tǒng)，以有效的方式，確定要達(dá)到期望的溶解氧含量所需要的、水通過電解池的次數(shù)。然后，設(shè)定系統(tǒng)，提供合適的使水通過電解池的次數(shù)，從而獲得所期望的溶解氧含量。
下面的表1說明了一個(gè)實(shí)施例。給定的水樣本具有初始溶解氧含量8.5ppm。在表中，特定的水流通過電解池的次數(shù)圓整為最接進(jìn)的整數(shù)。
C.SM330的寄存器如以下的表31中所示，運(yùn)部分包含對(duì)Ci-rrus LogicSM330，光盤ENDEC/ECC寄存器的說明。
表31<
>
在下面的表2和表3中，以分開的試驗(yàn)，得到相同的結(jié)果。
表2
表3
如表2所示，如果需要的溶解氧含量為13～17ppm，容積計(jì)量水通過電解池的次數(shù)是17～44次。如果超過44次，溶解氧含量的增加比率與要達(dá)到上述數(shù)值的溶解氧含量的比率相比較，要小得很多。如果期望的溶解氧含量在比較小的范圍，或者用戶主要關(guān)心效率，用戶可以選擇，在水通過電解池大約20次時(shí)，停止對(duì)水的處理，此時(shí)，溶解氧含量的變化比率下降。在表3中具有類似的結(jié)果。因此，對(duì)于按照本發(fā)明處理的每個(gè)水樣本，存在最小環(huán)流次數(shù)，溶解氧含量稍微增加，這對(duì)于需要輸入的能量來說是不劃算的。因此，要校準(zhǔn)本發(fā)明提供的系統(tǒng)，以有效的方式，僅以選定的次數(shù)，使水通過電解池，以便達(dá)到期望的溶解氧含量。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，水泵18可以改變，因此可以使容積計(jì)量水以選定的流動(dòng)速率流過電解池12。水泵18連通計(jì)時(shí)器28，迫使水在選定的期限內(nèi)流過電解池，選擇流動(dòng)速率和時(shí)間，保證容積計(jì)量水以選定的次數(shù)通過電解池。
例如，電解池12的電極20可以各自具有長(zhǎng)度6～12英寸，寬度1.5～2英寸，施加的電流為1～30安培。根據(jù)打算使用的水的用途，選定溶解氧的含量。在優(yōu)選的實(shí)施例中，可以相信，通過使用具有溶解氧含量為13～17ppm的水，能夠獲得許多有益效果。為了保證容積計(jì)量水具有一定量的溶解氧，使容積計(jì)量水通過電解池15～55次。如果選擇的被處理的容積計(jì)量水變化，相應(yīng)的調(diào)整流動(dòng)速率和/或時(shí)間，保證容積計(jì)量水以選定的次數(shù)流過電解池。
在優(yōu)選的實(shí)施例中，選擇管件11的內(nèi)徑，保證在系統(tǒng)中以選定的流動(dòng)速率使水流動(dòng)?？梢岳斫?，管件的尺寸可以隨著系統(tǒng)的規(guī)模變化。但是，在優(yōu)選的實(shí)施例中，管件11的直徑為0.5英寸。為了進(jìn)一步保證獲得期望的流動(dòng)速率，使管件的形狀有利于消除流動(dòng)阻力。
上面描述了容積計(jì)量水中，將溶解氧含量增加到選定水平的方法和設(shè)備。如上所述，可以理解，雖然本發(fā)明的實(shí)施例用于說明的目的，其中還包括特殊的實(shí)施例，以及許多變化的方式，其都離不開本發(fā)明的構(gòu)思。因此，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例，而本發(fā)明由權(quán)利要求書限定。
權(quán)利要求
1.一種增加一定容積水中的溶解氧含量的設(shè)備，其包括連接電源的電解池；所述一定容積的水與電解池連通，使得容積計(jì)量水流過電解池；水泵連通容積計(jì)量水，由水泵迫使容積計(jì)量水以選定的次數(shù)流過電解池，使容積計(jì)量水中的溶解氧高于預(yù)定值。
2.按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征是可以改變水泵，使容積計(jì)量水以選定的流動(dòng)速率流過電解池。
3.按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征是還包括連通水泵的計(jì)時(shí)器，使容積計(jì)量水在選定的時(shí)間期限內(nèi)流過電解池。
4.按照權(quán)利要求1所述的設(shè)備，其特征是還包括連通電解池和水泵的水桶，水泵從水桶中抽出容積計(jì)量水，迫使容積計(jì)量水通過電解池后，返回水桶，水泵使容積計(jì)量水反復(fù)環(huán)流通過電解池選定的次數(shù)。
5.按照權(quán)利要求4所述的設(shè)備，其特征是還包括設(shè)置在水泵、電解池和水桶之間的管件，選擇管件的內(nèi)徑尺寸，保證獲得期望的流動(dòng)速率。
6.按照權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征是管件的直徑是0.5英寸。
7.按照權(quán)利要求5所述的設(shè)備，其特征是提供的管件形狀不阻礙水在水桶和電解池之間的流動(dòng)。
8.一種增加一定容積水中的溶解氧含量的方法，其包括選擇容積計(jì)量水必須從電解池中的電極之間流過的次數(shù)，保證容積計(jì)量水中的溶解氧含量達(dá)到期望的數(shù)值比率；迫使容積計(jì)量水以選定的次數(shù)，在電極之間流過。
9.按照權(quán)利要求8所述的方法，其特征是迫使容積計(jì)量水以選定的速率，在選定的時(shí)間期限內(nèi)，在電極之間流過，從而使容積計(jì)量水在電極之間流過選定的次數(shù)。
10.按照權(quán)利要求8所述的方法，其特征是測(cè)試容積計(jì)量水，確定容積計(jì)量水必須在電解池的電極之間流過的次數(shù)，以便以有效的方式使水中的溶解氧含量達(dá)到期望的百分比率。
11.一種增加一定容積水中的溶解氧含量到預(yù)定水平的方法，其包括向具有多個(gè)電極的電解池提供電流，電極具有選擇的長(zhǎng)度和寬度；迫使容積計(jì)量水以選定的流動(dòng)速率流過電解池；使容積計(jì)量水在選定的時(shí)間期限內(nèi)，流過電解池，使各特定的水，以選定的次數(shù)流過電解池，從而使水中的溶解氧達(dá)到期望的含量。
12.按照權(quán)利要求11所述的方法，其特征是電流為1～30安培，電極的長(zhǎng)度為6～12英寸，寬度為1.5～2英寸，溶解氧的含量為13～17ppm，選定的水通過電解池的次數(shù)為15～55次。
13.按照權(quán)利要求11所述的方法，其特征是迫使容積計(jì)量水以選定的流動(dòng)速率，在選定的時(shí)間期限內(nèi)，在電極之間流過，從而使得容積計(jì)量水以選定的次數(shù)在電極之間流過。
14.一種增加容積計(jì)量水中的溶解氧含量的方法，其包括從水桶中抽出容積計(jì)量水；以選定的次數(shù)泵送容積計(jì)量水通過電解池，然后返回水桶；在水以選定的次數(shù)通過電解池后，將水從水桶中排出。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種增加水中的溶解氧含量的方法和設(shè)備(10)。容積計(jì)量水(16)在電解池(12)的電極之間通過，容積計(jì)量水(16)中的一部分轉(zhuǎn)變?yōu)槿芙庋?。選定期望的水中的溶解氧含量，以及容積計(jì)量水(16)必須流過電解池(12)的次數(shù)，保證容積計(jì)量水(16)中的溶解氧達(dá)到選定的百分比。然后，使容積計(jì)量水(16)以選定的次數(shù)流過電解池(12)，使容積計(jì)量水(16)中的溶解氧含量達(dá)到期望的百分比。電解池(12)連通水桶(26)和水泵(18)，水泵(18)從水桶(26)中抽出容積計(jì)量水(16)，使容積計(jì)量水通過電解池(12)后返回水桶(26)。
文檔編號(hào)C02F1/72GK1239465SQ97180202
公開日1999年12月22日 申請(qǐng)日期1997年10月31日 優(yōu)先權(quán)日1996年10月31日
發(fā)明者加里·S·霍夫, 特羅伊·T·約翰遜 申請(qǐng)人:水技術(shù)有限公司