本发明专利技术涉及一种用于弱碱性负电位电解水制取装置，还涉及一种电解饮水机，属于电解水装置技术领域。该弱碱性负电位电解水制取装置包括无隔膜的电解槽，置于电解槽内的阴、阳电极，以及与阴阳电极电连接的直流脉冲电源，阴电极的表面积大于阳电极的表面积。该电解饮水机除包括该弱碱性负电位电解水制取装置以外，还包括进水口、出水口和串接于出水口的加热装置；电解槽是金属桶，其内壁作为阴电极；阳电极安置在所述金属桶内部正中央。该弱碱性负电位电解水制取装置和电解饮水机不仅结构简单，而且能够快速有效制取适宜人饮用的弱碱性负氧化还原电位电解水。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种用于制取电解功能水的装置，属于电解水装置
技术介绍
功能水是通过适当的手段，在特定的条件下，将外部的能量，例如机械能、磁能、电 能、远红外热能等作用于普通水，改变水的分子团结构使之具有有益功能的一类水的统称。 目前得到普遍公认而且唯一有标准可执行的是电解功能水，俗称电解水或离子水。电解水 是指在电解槽中通入直流电后，在阳极与阴极所产生的电解氧化水和电解还原水；电解氧 化水含有较多的酸根离子or离子)，具有氧化性，又称酸性水，电解还原水含有较多的氢氧 根离子(0H_)，具有还原性，又称碱性水。国内外大量研究与数十年应用实践证明，饮用电解 还原水(弱碱或中碱)有益于养生，尤其是具有负氧化还原电位的弱碱性电解还原水更是 被称为“长寿水”。现有知识中有关于电解水的大量报道可资参考。市面上常见的现有电解水机，一般采用有隔膜电解槽结构，不仅结构复杂，而且膜 容易被污染。这方面的技术现有很多，本专利技术也无需多作介绍。本申请人在先申请了采用无隔膜电解槽结构的电解水装置，如已公开的中国专利 ZL200820183101. 7 一种具有杀菌功能的饮水机、ZL200820184175. 2 一种电解功能水杯、 ZL200820184176.7 —种便携式电解功能水制备器。这些已公开无隔膜电解槽结构的电解水 装置由于采用了直流脉冲电源产生的微电流对水进行电解，开创了无隔膜电解槽制取电解 水的新方法和装置。这些已公开的电解水装置虽然可以实现无隔膜电解水，但是，一是受到 微电流范围的限制对直流脉冲电源提出很高要求，控制电路过于复杂，成本高；二是制取电 解水时间过长，无法快速有效地制取适宜人饮用的弱碱性负氧化还原电位的电解水。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是提出一种结构简单并能快速有效制取适宜人饮用的弱 碱性负氧化还原电位电解水的无隔膜电解水装置。为了解决上述技术问题，本专利技术提出的技术方案是一种弱碱性负电位电解水制 取装置，包括无隔膜的电解槽，置于所述电解槽内的阴、阳电极，以及与阴阳电极电连接的 直流脉冲电源，所述阴电极的表面积大于阳电极的表面积。本专利技术的弱碱性负电位电解水制取装置的有益效果可以用本文后面实施例的实 验数据来证实，同时可以用本专利技术人经深入研究后得出的以下理论分析来加以说明1、弱碱性的形成水通电后产生电解反应，反应式是=H2O = Η++0Η_，电解反应产生的氢根和氢氧根 分别在阴极和阳极发生还原反应和氧化反应，生成的氧气和氢气会分别附着在正极和负 极。由于氢键比氢氧键更容易打开而形成氢气，这样当阴极面积大于阳极时，就更有利于析 氢反应的发生，而阳极相对阴极面积小则会导致阳极的电解反应不够充分；最终导致水中 氢氧根的生成大于氢根的生成而使电解后的水整体显示弱碱性。即使对于含有电解质的水(如自来水或含矿物质的纯水)来说，在电解时，水中的阴离子如(cr)移向阳极发生氧化 反应，而阳离子(Ca2+、Mg2+、Na+)移向阴极发生还原反应，由于阴极面积大于阳极，阴离子在 阳极产生的副反应更容易影响氢氧根的氧化反应程度，而阳离子在阴极产生的副反应对氢 根影响相对要小，因此同样可以得到弱碱性的水。2、负氧化还原电位的形成电解时能量的转移实际上是电子的转移，如高电压负离子发生器即是利用能量电 子转移的原理来利用单电极向空气中发射负离子。在水电解时，电能主要转化为使水温度 升高的热能和使水发生电化学反应的化学能。当用脉冲电流电解时，电极电压也随之发生 波状变化，提高了单位时间瞬间电压，可以提高化学能产生而降低热能消耗。高化学能则会 使水中电子聚集，此时水中的氢原子在高电压高能量情况下容易夺得电子形成相对稳定的 氢负离子态。随着水中氢负离子的不断积聚，使水的氧化还原电位持续降低，最终成为稳定 态的负电位水。此外，水电解时，附着在阴极的氢在形成分子的过程中会先形成原始状态的氢，也 就是带电子的活性氢00。对于含有电解质的水来说，会因电解而在阴极周围浮游很多纳 米级金属微粒。这些悬浮的金属微粒具有吸附活性氢的性能，活性氢就会附着在金属微粒 上形成相对稳定的存储状态。活性氢与这些金属微粒只是相互附着并无发生反应连接。因 此仍保持其的原始状态(即H—)。当阴极面积大于阳极时，可以使附着在阴极的还原氢能 更充分地与金属微粒接触并发生吸附反应，从而使水中存在更多的活性氢稳定态。当活性 氢(H—)在水中运动遇到氢离子(H+)，部分活性氢就会与氢离子发生反应而使水中的氢离子 (H+)数量减少。综合以上理论分析，可以得出本专利技术的弱碱性负电位电解水制取装置作为一种 无隔膜电解水装置相比现有无隔膜电解水装置，不仅结构简单，而且能够快速有效制取适 宜人饮用的弱碱性负氧化还原电位电解水。值得一提的是以上理论分析从现有理论是无法得到任何有关启示的；恰恰相 反，现有的普遍认识是对于无隔膜的电解水装置来说，阴、阳两电极面积大小不等是根本 制不出有用的弱碱性负氧化还原电位电解水的。在本专利技术之前的电解水领域尚缺乏足够的 理论指导情况下，为了突破现有无隔膜的电解水装置无法简单、快速、有效制取弱碱性负氧 化还原电位电解水的瓶颈，本专利技术人进行了长期的反复实验，最终找到阴、阳两电极面积大 小不等这一事后看似容易，但事前却难以想象并需经历艰辛实验过程方能得到的认识和灵 感。这就足以证明本专利技术的弱碱性负电位电解水制取装置不是显而易见就能得到的。上述技术方案的改进是所述阳电极在与所述阴、阳电极的几何中心连线相垂直 的平面内的正投影位于所述阴电极在所述平面内的正投影的范围之内。本专利技术人在找到上述阴、阳两电极面积大小不等这一关键技术后，在进一步实验 中发现，对于无隔膜的电解水装置来说，当阳电极和阴电极在与其几何中心连线相垂直的 平面内的正投影彼此包围重合的情况下(即阳电极在该平面内的正投影位于阴电极在该 平面内的正投影的范围之内的情况下)，制取电解水的弱碱性和负氧化还原电位指标更为 理想。在此需要强调说明的是电极的有效反应面积和电极的几何面积是有区别的。这是 因为电解反应会因阴、阳两极的相对位置不同而不同。如图1所示，当面积大小不同的阴、 阳两电极之间只是平行错开放置时，电解反应主要是在两电极在与其几何中心连线相垂直4的平面内相互重合的部分之间发生(电流只沿阻抗最小路径流通)，这样阴、阳两电极的有 效反应面积仍然趋于1 :1。上述技术方案的进一步改进是所述阳电极与阴电极的表面积之比是1 1.5 1 8 ；所述阳电极与阴电极的间距的范围是4mm-1000mm。本专利技术人又从无数实验中总结出对于无隔膜的电解水装置来说，阳电极与阴电 极的表面积之比和阳电极与阴电极的间距同时满足上述条件范围时，能够制取满足弱碱性 和负氧化还原电位指标的电解水。需要强调说明的是如图2所示，当表面积大小不同的 阴、阳两电极之间的间距超出上述条件范围时，两极板边缘出现倾角，仍然会出现阴、阳两 电极的有效反应面积不等同于其几何面积比的情况；对于电导率较高的源水(例如北方城 市自来水)来说，保持合适的阳、阴电极表面积之比和阳、阴电极的间距尤为重要。上述技术方案的完善之一是所述阴、阳电极在与其几何中心连线相垂直的平面 内的投影面积基本相同，所述阳电极上制有均勻密布通孔。上述技术本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种弱碱性负电位电解水制取装置，包括无隔膜的电解槽，置于所述电解槽内的阴、阳电极，以及与阴阳电极电连接的直流脉冲电源，其特征在于：所述阴电极的表面积大于阳电极的表面积。
【技术特征摘要】
...
【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]
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