一种大流量饱和氢水机用电解槽制造技术

本发明专利技术涉及一种大流量饱和氢水机用电解槽，其特征是：包括阳电极、绝缘支架、隔膜和阴电极，并按照一定顺序组成的一个或多个水电解槽单元，并将以上单元置于有进出水口的绝缘外壳内锁紧，构成水电解槽。由于电解槽可以采用多个水电解槽单元，所以水流量即使很大，也能被瞬间电离成氢离子和氢氧根离子，并分别在阴极和阳极生成氢气和氧气。大量的氢气溶解在水中即成为饱和氢水。电解槽的水流量最高可以达到5L/min，能够满足人较多的公共场所的使用要求。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种大流量饱和氢水机用电解槽，属于水电解

技术介绍
2007年氢气生物学第一篇文章在Science上发表，其证明了氢气能治疗动物恶性黑色素瘤，并提出了氢气能直接中和羟基自由基的理论。此后，氢气生物学引起了世界科学家的重视，逐步形成了研究氢气生物学的热潮，富氢水是研究较多的其中一个。富氢水，顾名思义就是含有很多氢气的水。通过分析法国的卢尔德泉水、德国的诺登奥水、墨西哥的托拉克特水的结果发现它们具有如下共同的特点：其溶解氢气浓度为0.3-1ppm，与普通饮用水相比其具有高达数百倍的富含溶解氢气，所述法国的卢尔德泉因奇迹之水而有名，所述德国的诺登奥水和墨西哥的托拉克特水的效果在1990年之后才开始变得有名(取自：氢水，如今是氢水时代恩相博士著，2009，健康新闻社发行)。通过人工可以制造富氢水，但是用纯净水、蒸馏水、各种饮料加工用水所制的“富氢水”不出氢或产氢少，感观差、口味差、功效甚微，不利于人体健康。目前，韩国专利KR2011001922提出了一种制造富氢水的制造装置，其以离子交换膜为隔膜，将产生氢气的阴电极和产生氧气的阳电极进行分离，氧气扩散到储水箱中逸出，而氢气溶解在水杯中，此装置经过约30min，才能制造富氢水。专利CN103951015A专利技术了一种电解水杯，该水杯设有阴电极和阳电极的内胆，采用透水性隔膜将钛阴电极和碳基阳电极分隔，并将高电平窄脉冲电源施加在内胆的阴电极和阳电极上对水杯的水进行电解，制造富氢水，该方法极易造成碳材料的脱落污染水质，且制成富氢水时间较长，一般需要经过约30min，水杯中的氢含量最高能够达到625ppb，远小于水中溶解氢的饱和浓度。本专利技术的阳极腔空间相对较小，所以在阳极析出的氧气无处释放，只能克服隔膜的阻力而放出，由于电解电压较高，生成的O2受到高能电场的作用发生等离子放电，生成氧原子，氧原子与水中的易氧化物质结合而消失。但是阴极腔空间相对较大，析氢反应正常进行，生成的氢原子一部分结合生成氢气(H2)，另一部分接受电子生成负氢离子(H-)，进而流经阴极腔的水的含氢量急剧升高，氧化还原电位下降。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是：提供一种适合于饱和氢水机用的电解槽，能够制取活性氢含量高、具有氧化还原电位较低的饮用氢水。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种大流量饱和氢水机用电解槽，其特征在于：包括阳电极、绝缘支架、隔膜和阴电极，按照一定顺序组成的一个或多个水电解槽单元，隔膜将电解槽单元分割成阳极腔和阴极腔；所述的电解槽单元置于有进出水口的绝缘外壳内；所述电解槽的阳极腔和阴极腔共用进水口和出水口，水在阴极腔流过；所述的外壳将水电解槽单元各组件夹紧密封，构成水电解槽；所述的电极的导电端子穿透外壳，并在导电端子之间施加电解电压。所述的隔膜与阳电极的距离在0-4mm的范围内,隔膜与阴电极的距离在0-5mm的范围内。所述的绝缘外壳共有两个水口，其中一个是进水口，一个是出水口；所述电解槽的阴电极和阳电极共用进水口和出水口，水在阴极腔流过，经过电离后，氢气溶解在水中流出。所述的阳电极和阴电极是钛基材表面涂覆铂族元素涂层或铂族元素氧化物涂层，或是铂族元素和铂族元素氧化物中的一种或二种以上与钛、钴、锡、锑或钽中的一种或二种以上氧化物组合的涂层；所述的隔膜是透水性隔膜或离子交换膜，所述隔膜厚度范围是10μm-0.5mm。所述的隔膜可以是无纺布、纳滤膜、微滤膜、反渗透膜、超滤膜，或全氟磺酸膜的Nafion膜、Dow膜、Flemion、膜，部分氟化的质子交换膜类的BAM3G膜，非氟化的质子交换膜类为DaiS公司的磺化苯乙烯/乙烯基丁烯/苯乙烯三嵌段共聚物膜(SEBS)，以及聚四氟乙烯(PTFE)多孔膜为基底的多孔聚物基复合质子交换膜复合膜的一种或二种以上组合。所述水电解槽单元还包括有一个或二个以上的环状的绝缘支架上，所述阳电极和阴电极分别叠放在环状的绝缘支架上；隔膜处于二个绝缘支架之间，隔膜被二个相邻的绝缘支架夹持；所述的外壳将水电解槽单元的各组件(包括阳电极、阴电极、隔膜、绝缘支架)夹紧密封，构成水电解槽；所述环状的绝缘支架中部带有通孔，水在阴极腔流过时，水流方向平行于阴电极。所述的阳电极或阴电极靠近外壳时，靠近外壳侧的绝缘支架省略；于所述绝缘支架的一侧或二侧表面设有一组或二组以上导流槽，导流槽可将绝缘支架外部的水导入绝缘支架内部的中空区域，导流槽也可将绝缘支架内部的中空区域的水导出至绝缘支架外部；每组导流槽包括1条或二条以上的导流沟槽，导流沟槽的二端分别与绝缘支架内部的中空区域和绝缘支架外部相连通；一组或二组以上导流槽靠近
外壳进出口位置设置；使水能够经导流槽接触到阴电极和/或阳电极；导流槽深度为0.5-4mm；或者，于所述绝缘支架上设有1个或者2个以上的通孔，于所述绝缘支架的一侧或二侧表面设有一组或二组以上导流槽，导流槽可将通孔中的水导入绝缘支架内部的中空区域，导流槽也可将绝缘支架内部的中空区域的水导出至通孔中；每组导流槽包括1条或二条以上的导流沟槽，导流沟槽的二端分别与绝缘支架内部的中空区域和通孔相连通；1个或者2个以上的通孔靠近外壳进出口位置设置；使水能够经导流槽接触到阴电极和/或阳电极；导流槽深度为0.5-4mm。所述电解槽的阳电极和阴电极分别连接到直流电源的正极和负极；所述的电解电压在5-60V之间，电解电流在1-20A之间。所述电解槽的水流量在0.1-5L/min之间。所述电解槽外形不限，所述的阳电极和阴电极基材可以具有各种形状的孔，或者采用微孔钛板或拉伸钛网。为使流出水的氢含量达到1.6ppm以上，所述电解槽可以由多对电解槽单元构成，单元数量为1-20个。所述中空容器的绝缘外壳由两部分构成，两部分结合处有密封件，用金属螺栓紧固，或与螺母配合紧固；电极的导电端子穿透外壳处，设有密封元件。如所述的外壳可以是二块绝缘端板，通过金属螺栓或螺杆结合螺母，并配合密封件夹紧电解槽单元，其中水进出口置于端板上，此时所述电解槽单元各部分之间设有密封件。所述绝缘支架具有穿透分隔板的通孔，可以是单孔、双孔或多孔，通孔形状不限。所述的水可以是经过过滤的去离子水，这样能够保证良好的口感。所述电解槽采用多组电解槽单元，可以保证在电解槽内部通过较大流量的水，且大流量的水能够很快的电离成氢离子和氢氧根离子，并分别在阴极和阳极生成氢气和氧气。氢气在短时间内溶解在水中形成饱和氢水流出电解槽，而氧气在高能电场作用下形成氧原子，并与水中的易氧化物质结合而消失，氢气溶解在水中形成富氢水，结果富氢水具有较佳的口味、更好的功效。所述电解槽在正常工作模式时，可以制造弱碱性饱和氢水，当电解槽在反极模式时，可以制造酸性水。本专利技术具有如下优点：1.快速、效率高。本专利技术的电解槽在施加电解电压瞬间，即可制造出饱和氢水。2.氢含量可调。本专利技术通过调节电解电压，可以生成不同氢含
量水。3.结构简单。阴阳极腔共用进出口，方便水管理。总之，本专利技术的电解槽能够高效、快速的制造大流量的饱和氢水。附图说明下面结合实施例和附图对本专利技术作进一步说明，但不作对本专利技术的限定：图1电解槽外壳结构示意图：1出水口，2进水口，3第一外壳，4第二外壳，5、6第一、第二螺栓孔，7、8第一、第二密本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种大流量饱和氢水机用电解槽，其特征在于：包括密闭的中空容器，由阳电极、隔膜和阴电极依次叠合构成的水电解槽单元，所述的水电解槽单元置于中空容器内，隔膜将电解槽单元分割成阳极腔和阴极腔；于中空容器上设有阳极腔和阴极腔共用进水口和出水口，水在阴极腔流过；所述的阳电极和阴电极上均分别设有导电端子，导电端子的一端穿透中空容器的外壳处于中空容器外部。

【技术特征摘要】
1.一种大流量饱和氢水机用电解槽，其特征在于：包括密闭的中空容器，由阳电极、隔膜和阴电极依次叠合构成的水电解槽单元，所述的水电解槽单元置于中空容器内，隔膜将电解槽单元分割成阳极腔和阴极腔；于中空容器上设有阳极腔和阴极腔共用进水口和出水口，水在阴极腔流过；所述的阳电极和阴电极上均分别设有导电端子，导电端子的一端穿透中空容器的外壳处于中空容器外部。2.按照权利要求1所述的电解槽，其特征在于：所述置于中空容器内的水电解槽单元为一个或二个以上；一个水电解槽单元是由一个阳电极、一个隔膜和一个阴电极依次叠合构成；二个以上的水电解槽单元为层叠结构，包括n个阳电极与n-1个阴电极交替叠合、且于相邻的阳电极与阴电极之间设置有隔膜，n为大于等于2的整数；或者包括n个阳电极与n+1个阴电极交替叠合、且于相邻的阳电极与阴电极之间设置有隔膜，n为大于等于1的整数。3.按照权利要求2所述的电解槽，其特征在于：所述水电解槽单元还包括有一个或二个以上的环状的绝缘支架上，所述阳电极和阴电极分别叠放在环状的绝缘支架上；隔膜处于二个绝缘支架之间，隔膜被二个相邻的绝缘支架夹持；所述的外壳将水电解槽单元的各组件(包括阳电极、阴电极、隔膜、绝缘支架)夹紧密封，构成水电解槽；所述环状的绝缘支架中部带有通孔，水在阴极腔流过时，水流方向平行于阴电极。4.按照权利要求1、2或3所述的电解槽，其特征在于：所述的隔膜与阳电极的距离在0-4mm的范围内，隔膜与阴电极的距离在0-5mm的范围内。5.按照权利要求4所述的电解槽，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙树成，
申请(专利权)人：大连氢元科技有限公司，
类型：发明
国别省市：辽宁;21