一种用于制备杀菌水的装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种杀菌水制备装置，包含一个由电解器，所述电解器中设有由离子交换膜（４０）隔开的阳极室（１０）和阴极室（２０）组成的单元格（Ａ），多个所述单元格交替排布、并连续紧密装配；在电解器两侧的端板（６０、７０）上设有进水口（６１、６２）和出水口（７１、７２）；在所述阳极室（１０）和阴极室（２０）内开设有循环通路，所述循环通路位于以阳极板（１１）和阴极板（２１）为中心的两侧的各边附近，其中两个呈对角方向的循环通路中设有多个扇形通道，由所述循环通路引入的水可以流过通道，并快速流过各个电极；阳极反应室（１３）和阴极反应室（２３）由位于中央的带有水平构件的间隙控制垫片（３０）和电解液防漏垫片（３１）构成。（*该技术在2019年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种用电解水方式制备可杀灭存在于生活环境中的多种微生物的杀菌水的装置，以及该种杀菌水的制备方法。然而，使用这些化学药品时，随着用量的增加，会导致有抵抗力的变种细菌的滋生问题，还会导致环境污染及废水处理的问题。另外，这些化学药品在安全方面也存在严重的问题，因为它们可能引起过敏性症或皮肤刺激，甚至可能因大量吸入而引起死亡。如上所述，在端板60上设有一对进水口61、62，在端板70上设有一对出水口71、72，由其中一个进水口61引入的水流过阳极室10后成为酸性水由出水口71流出，而由另一进水口62引入的水流过阴极室20后成为碱性水由出水口72流出。每一个阳极室10和阴极室20都包括一个间隙控制垫片30和一个在阳极板11和阴极板21的两端防止电解液泄漏的垫片31，从而分别组成单元格。在垫片30、31上，分别按对角方向设有阳极通道12和阴极通道22，引向阳极反应室13或阴极反应室23。本专利技术的杀菌水制备装置中使用的每一个电极板11、21和垫片30、31都已经过检验。如图3所示，在各边上设有循环通路80，以便让从进水口61、62引入的水流过。其中两个呈对角方向的循环通路中设有多个成扇形结构的通道，从而使由循环通路引入的水可以由所述通道流出，并快速流过每一电极，促进电解反应。所述循环通路中开设的通道数目可以是3个或更多，设为4个则更好。另外，在所述垫片30、31的中心设有多个水平构件，其作用在于防止由于离子交换膜与电极接触所引起的电解腐蚀力。在传统的电解方式中，由于作为反应附属产品的钙、镁沉淀物在通过狭窄通道时集中沉积到交换膜的狭窄表面上，所以交换膜的使用寿命较短。而本专利技术中的装置提供了如图3中所示的较宽的扇形通道，所以沉淀物在平滑流过所述通道时，可以穿过离子交换膜，从而防止离子交换膜的腐蚀。由于这种较宽的扇形通道结构，电解过程中所产生的气体还可以促进电解效率的增长，同时电极的寿命也相应变长。由于阳极室10和阴极室20的阳极通道12和阴极通道22是按相反的对角方向设置的，由其中一个进水口61所引入的水将流过阳极室10的循环通路80、再经阳极室10内的垫片30、31中所设的阳极通道12、流入到阳极反应室13；因为在组成单元格A的阳极室10中与进水口62连接的循环通路80中未开设阳极通道12，由另一进水口62引入的水将直接流过对应的循环通路80到达阴极室20，再由阴极室20内的垫片30、31中所设的阴极通道22流入阴极反应室23。换句话说，引入阳极室10的水只流入到阳极反应室进行反应，然后再经循环通路80流入下一单元格A的阳极室10；而流入阴极室20的水只流入到阴极反应室23进行反应，然后重复地流入下一单元格A的阴极室20。下面将介绍本专利技术制备方法的操作过程。当水由进水口61引入电解器时，经循环通路80流入到电解器内，水经垫片30、31中所设的上部阳极通道12从第一个阳极室10流出。流出的水沿着阳极板11流下，从而使水在阳极反应室13内发生电解反应失去电子而变成酸性。电解后的水流过下部阳极通道12，流过循环通路80，直接流过下一个阴极室20。当水再次流到单元格A的阳极室10时，水从每个垫片30、31的下部通道12流出，然后再流经上部通道12，与阳极反应室13内的阳极板11接触，进行进一步电解，从而使水变得更加酸性化。同时，由另一进水口62所引入的水经循环通路80直接流过单元格A的第一阳极室10到达阴极室20，然后从阴极室20内的每个垫片30、31上所设的上部阴极通道22流出。此时，流出的水沿着阴极板21流下进入阴极反应室23，在阴极反应室23内发生电解反应获得大量电子而变成碱性。上述发生电解反应后的水经下部阴极通道22从循环通路80流出，再经阴极室20内的阴极通道22流入阴极反应室23内，重复进行上述的电解反应。在阳极室10中，通过水的氧化而产生氧、氢离子和氧基，从而得出酸性水 此时，由于所产生的氧气会散发到空气中，阳极室内的氢离子浓度将增加，从而提高酸性水的pH值和氧化还原电势。同时，在管道水或地下水中所含的物质包括分子状态的氧气、二氧化碳和碳酸钙，以及阴离子状态的氯离子或重碳酸盐离子等，会按以下方程式发生反应，生成臭氧、过氧离子、过氧化氢以及次氯酸 另一方面，在阴极室20中，按下述方程式反应而产生氢和氢氧离子，从而得出碱性水。这种用阳极和阴极通过电解方式制备酸性水和碱性水方法，在现有技术中已被普遍使用。然而，本专利技术通过采用上述的阳极室和阴极室，提供了一种能更有效地制备酸性水和碱性水的装置，并进一步提供了该装置的结构，可用于制备在大范围内具有极好杀菌效果的杀菌水。本专利技术中，阳极板11和阴极板21分别使用合适的催化剂来促进阳极室和阴极室内的电解反应。所述阳极板11通常使用以铱、钌氧化物作为生氧催化剂的尺寸固定的阳极(DSA)，或镀在钛基层上的铂。所述阴极板21除使用不锈钢、镍、软钢或钛基层外，还使用生氢或生氧催化剂(如铱、钌氧化物)。离子交换膜40包括氟树脂型或碳氢化合物型离子交换膜。本专利技术中，由于采用生氢能力较低的锡-铱-铂合成电极，其电解电势相应被降低，根据一个电极与其它电极之间的电势，提供了一个厚度不大于2mm的调节电极间距离的间隙控制垫片30。用于制造所述间隙控制垫片30和电解液防漏垫片31的材料通常从EDPM橡胶、硅树脂、特氟纶及类似产品中选取。本专利技术中的单元格A被嵌入一个屋形的框架内，并用螺杆和螺母紧固连接组合。所有阳极和阴极分别与电源的正极端和负极端导电连接，在酸性水的出水口设有一个用于检测水的氧化还原电势的传感器，它可持续检测氧化还原电势，从而用一个控制器来控制整流器电势、或用流量控制器来控制水的酸性。本专利技术中，根据提供给电解器的水流量，电流值不应高于100A，而电压不应高于100V。通过定时检测电势和pH值，对系统进行评估，从而获得高质量的酸性水。由本专利技术的电解器所电解出的酸性水的pH值在2.0至3.5之间，并具有较高的氧化还原电势，在950至1200之间。这就是说，这种酸性水具有较强的杀菌作用，因为它的电子浓度较低，可从细菌的细胞中不断夺取电子，从而破坏细胞膜，达到杀灭细菌的目的。本专利技术中的杀菌水是由一个杀菌水制备装置所生产的，该装置可分为阳极室和阴极室。阳极中的酸性水内含有过氧化物(O2-)、过氧化氢、臭氧、次氯酸等成份，从而具有较强的氧化能力，可氧化或破坏对人体或环境有害的细菌或真菌表面的氨基酸。因此，这种水具有较强的杀菌能力，可在5到30秒内杀灭有害细菌。从上述可知，本专利技术中用于制备杀菌水的装置可用于多种领域，例如用于预防害虫，在农业或畜牧业领域中用于对各种农业或畜牧业产品进行杀菌或清洗，或在医疗领域中用于对医疗装置或人体进行清洗以防止感染等。本专利技术的装置还可广泛用于其它场所，例如在食品加工、餐馆、酒店或家庭卫生等领域，进行杀菌或卫生条件控制。在本专利技术的杀菌水制备装置中装有去极性的离子交换膜40，可防止阳极室10中产生的氢离子流向阴极室20，同时可防止阴极室20中产生的氢氧基离子流向阳极室10，从而使杀菌水的产量最大化。可用于本专利技术电解系统中的离子交换膜40包括以下可购买到的离子交换膜如由美国杜邦公司、日本Asahi化学公司或Asahi玻璃公司所生产的氟树本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种杀菌水的制备装置，包含一个由电解器，所述电解器中设有由离子交换膜（４０）隔开的阳极室（１０）和阴极室（２０）组成的单元格（Ａ），多个所述单元格交替排布、并连续紧密装配；在电解器两侧的端板（６０、７０）上设有进水口（６１、６２）和出水口（７１、７２）；在所述阳极室（１０）和阴极室（２０）内开设有循环通路，所述循环通路位于以阳极板（１１）和阴极板（２１）为中心的两侧的各边附近，其中两个呈对角方向的循环通路中设有多个扇形通道，由所述循环通路引入的水可以流过通道，并快速流过各个电极；阳极反应室（１３）和阴极反应室（２３）由位于中央的带有水平构件的间隙控制垫片（３０）和电解液防漏垫片（３１）构成。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：金姬廷，
申请(专利权)人：金姬廷，
类型：发明
国别省市：KR[韩国]