还原水无隔膜电解装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及一种还原水无隔膜电解装置，属于电解水技术领域。该装置包括电解槽和置放在电解槽内的一对阴、阳电极，以及与所述阴、阳电极电连接的电源；所述阴、阳电极之一是主要由活性炭制成的活性炭电极，另一电极是主要由金属制成的金属电极；所述阴、阳两电极之间距离δ的范围是５ｍ≥δ＞０。该装置可以适应各种原水、无需添加任何物质直接通电即可制取宽ｐＨ范围和稳定态的还原水；而且该装置相比现有各种水电解装置具有更低的电耗和制造成本，从而可以实现该无隔膜电解装置的商品化普及。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种制取还原水的电解装置，尤其是一种可以制取宽pH范围(各种 酸性、碱性和中性)还原水的电解装置，属于电解功能水

技术介绍
水的氧化还原电位值(ORP值)表征水的还原能力，通常将水的氧化还原电位值 (ORP值)低于+200mV的水称作还原水。经国内外众多专家公认，饮用氧化还原电位 (ORP)低的水，尤其是负氧化还原电位的水，有助于降低活性氧等氧化性物质含量及其 活性，从而可以提高人体的免疫能力和自然治愈能力，延缓衰老。对水电解是目前制取还原水的基本途径，当电解槽内的阴、阳电极加电后，水 中的阳离子移向阴极得电子发生还原反应，水中的阴离子移向阳极失去电子发生氧化反 应，阴极侧的氢离子在形成分子的过程中会与阴极提供的电子耦合成单原子氢，吸收了 电子的单原子态氢就是活性氢或叫还原氢，具有很强的还原能力，水中含有的还原氢越 多则水的ORP值越低，水的还原性越强。水电解后不仅会具有还原性，还会由于氢离子浓度的变化产生酸性、中性和碱 性，其中，中性和弱碱性(pH值在7.0至8.5之间)还原水适宜人饮用，可以清除体内酸 性代谢废物、过氧化物；强碱性还原水可以分解毒素，用于蔬菜瓜果的消毒或用于衣物 洗涤；中性和弱酸性还原水可以保护皮肤表面的pH值不受破坏，增加皮肤的弹性，防止 皮肤干燥，起到美容护肤的作用；强酸性还原水可以作为医用消毒杀菌。因此，各种pH 值的还原水在很多场合有着广泛需求。目前市面上常见的电解水装置主要分为有隔膜和无隔膜两种，其中无隔膜电解 水装置是日用化还原水电解装置的发展方向。经相关检索，国内外公开的采用无隔膜电 解制取还原水的方法与装置有一、向电解水溶液中添加特定物质来制取一定pH值范围的还原水。例如，1) 申请号200880012095.1的中国专利公开的电解水、沐浴用热水及脂肪块的抑制方法，通 过添加物增加氢浓度电解得到溶解的氢浓度在0.20ppm以上、氧化还原电位为-150毫 伏 -500毫伏的碱性离子水，并试验证明所制的电解还原水能防止皮肤中脂肪的氧化变 质，使肌肤活化，防止氧化变质，抑制皮下脂肪块；2)申请号00126980.1中国专利公开 的电解还原水、抗癌药及其制备方法和设备，通过对添加NaOH的水进行电解，提供能 有效地治疗癌症的不含盐酸和氯气的电解还原水；3)申请号97191460.5中国专利公开的 还原性电解水及其生成方法，通过电解添加维生素C等还原剂的水，生成酸碱度(pH)为 3 12、氧化还原电位在-200毫伏以下的还原性电解水，作为水饮料、农用肥料、点滴 液、其它的注射液、透析液、化妆水使用；4)申请号200480005124.3的中国专利公开的 混合电解水的制造方法，通过向间距限定2_范围内的惰件电极-惰件电极对的无隔膜 电解槽内添加水溶性无机盐、有机电解质形成的混合水溶液并进行电解，再添加氢氧化 钠调节水的酸碱度，从而获得超氧化物自由基歧化能力高的混合电解水。上述制取还原水的装置或方法存在的缺陷是需依赖对原水加入特定添加剂进行电解，但特定添加剂 在日常应用场合并非容易得到，且添加剂不易做到定量控制，也难以实现酸碱度(pH值) 宽范围可调。因此，这些制取还原水的装置或方法无法日用商品化，即不能使普通家庭 能够随意得到宽范围pH值的还原水。二、通过对电极组施加特定电解电压和电流来制取一定pH值范围的还原水。例 如1)日本专利(特开2000-84560号公报)公开的一种还原水生成装置，采用对电极施 加高频交流电压进行电解；2)中国专利(申请号200510093514.7)公开的一种还原水生 成装置，该装置采用一对碳电极，将交流电源对各碳电极施加负(_)电压的时间设定为 在该碳电极的表面可形成不影响电极与水的导电性的膜的程度，将交流电源对各 碳电极施加正(+)电压的时间设定为在溶解已形成的氧化皮膜，且碳粒子从电极表面溶 出到水中之前就结束的程度，以此减少碳粒子的溶出，以氯离子、次氯酸离子和氯分子 残留量少的状态为目的，生成中性或弱碱性还原水。上述制取还原水的装置存在的缺陷 是只用应于特定原水(例如自来水)，只能制取中性或弱碱性的还原水且不易保持稳 定。三、通过对电解水溶液在电解前或电解过程中辅之以磁化、超声振动等其他能 量来制取某一pH值的还原水，例如申请号200580029188.1中国专利公开的中性电解水、 中性电解水的制造方法及中性电解水的制造装置。该装置和方法只能制取中性电解水， 且装置结构和电路控制复杂、功率消耗大。在研究分析了已有(无隔离膜)制取还原水的等等专利之后，本专利技术的专利技术人企 望从新的方向来探求更简捷易行的无隔离膜制取还原水的方法和装置。为此，经专利技术人 持续而递进地实验，专利技术人先后申请了如下代表性的中国专利1、申请号200820183101.7的一种具有杀菌功能的饮水机、申请号 200820184175.2的一种电解功能水杯、申请号200820184176.7 —种便携式电解功能水制备器，其基本机理是将一对惰性电极间电解电流控制限定在一个小电流范围内，使得氢 气相对氧气比较容易产生，在阴极侧生成更多氢氧根负离子，达到无隔膜电解方式制取 弱碱性还原水的目的。2、进一步，申请号201010105001.4的一种弱碱性负电位电解水制取装置及电解 饮水机，设计使得一对惰性电极阴极和阳极的实际有效电解反应面积不相等，辅之以对 电解过程电参数的独特检测与控制，不再有小电流的限制，可实现无隔膜电解快速制取 弱碱性还原水。3、再进一步，申请号201010120654.X的碱性还原水无隔膜电解装置，设计以一 对金属(阴极)/活性碳(阳极)电极组无隔离膜电解制取碱性还原水的方法和装置，在 电解功能水装置
中首创采用具有高比表面积的活性碳电极(而非单纯碳电极)， 特别是打破了迄今电解电极组均为相同材质的常规，利用不同材质的两电极在水电解氧 化还原反应中的特性差异、依靠活性碳的巨大比表面积的超强吸附作用，与金属电极形 成巨大反差，使之得到总体平衡而局部强烈且稳定的氧化还原反应失衡，从而得到弱碱 性乃至强碱性还原水。上述专利技术人申请的中国专利存在只能制取碱性(即窄pH范围)还原水的不足。 此外，现有的各种还原水无隔膜电解装置和方法(包括上述各专利)的共同不足是1)对不同水质(电导率)的适应性差(例如5摄氏度左右的市售瓶装纯净水或蒸馏水与我国 北方某些水硬度极高地区自来水烧开时的电导率相差近千倍)；2)不同原水在相同电解 工况下制取的还原水，氧化还原负电位(ORP值)与酸碱度(pH值)参数一致性不好； 3)由于对不同水质的适应性差，导致对电解电源和控制系统的要求非常高，电功率消耗 大、制造成本高。总之，现有各种还原水无隔膜电解装置和方法要么是依赖对原水加入 特定添加剂；要么是制取的电解还原水pH值范围窄(只能单一碱性或酸性)，要么是制 取的电解还原水ORP值难以长时间保持；要么是只适应于特定原水(例如自来水)；要 么是电功率消耗大、制造成本高；从而最终导致缺乏实用性而难以商品化普及。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题是针对目前缺乏可制取酸碱性(pH值)宽范围还原 水无隔膜电解装置的现状，提出一种适应各种原水、无需添加任何物质直接通电即可制 取本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种还原水无隔膜电解装置，包括电解槽和置放在电解槽内的一对阴、阳电极，以及与所述阴、阳电极电连接的电源；所述阴、阳电极之一是主要由活性炭制成的活性炭电极，另一电极是主要由金属制成的金属电极；其特征在于：所述阴、阳两电极之间距离δ的范围是５ｍｍ≥δ＞０。

【技术特征摘要】
1.一种还原水无隔膜电解装置，包括电解槽和置放在电解槽内的一对阴、阳电极， 以及与所述阴、阳电极电连接的电源；所述阴、阳电极之一是主要由活性炭制成的活性 炭电极，另一电极是主要由金属制成的金属电极；其特征在于所述阴、阳两电极之间 距离δ的范围是>0。2.根据权利要求1所述还原水无隔膜电解装置，其特征在于所述阴、阳两电极之 间距离δ的范围是>0。3.根据权利要求1或2所述还原水无隔膜电解装置，其特征在于所述电源是输出正 向电能和反向电能单向独立可调的交变电源。4.根据权利要求3所述还原水无隔膜电解装置，其特征在于所述电解槽构成所述 电极之一。5.根据权利要求4所述还原水无隔膜电解装置，其特征在于所述电源是输出正向 电能和反向电能不相等的交变电源。6.根据权利要求4所述还...

【专利技术属性】
技术研发人员：肖志邦，
申请(专利权)人：肖志邦，
类型：发明
国别省市：84[中国|南京]