一種可控制電解水酸堿性的無膜電解水新方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種可控制電解水酸堿性的無膜電解水新方法，屬于無膜電解水技術(shù) 領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 電解水技術(shù)可分為有膜電解與無膜電解兩大類別，有膜電解水技術(shù)是已有80多 年歷史的成熟技術(shù)，膜隔離膜將電解水分成酸性水與堿性水兩個(gè)區(qū)域，兩種水各有用途， 如：偏堿性以及氧化還原電位為負(fù)值、富含氫的還原水（簡稱"負(fù)氫水"）適宜飲用，幫助人 體抗氧化、增體能、利代謝，促進(jìn)人類健康；而強(qiáng)酸性、高正電位水可以消毒殺菌。但是，有膜 電解水技術(shù)顯而易見的缺點(diǎn)是：當(dāng)人們只需要堿性或酸性一種水時(shí)，會(huì)浪費(fèi)不需要的酸性 或堿性水；而且難以產(chǎn)生酸性負(fù)電位富含氫的水以及難以產(chǎn)生"中性"（本文特指原水酸堿 性沒有顯著改變）電解水等。近年興起的無膜電解水技術(shù)具有克服有膜電解水上述缺陷的 獨(dú)特優(yōu)勢，是電解水技術(shù)的發(fā)展方向。但是在控制電解水的酸堿性方面，無膜電解水技術(shù)還 有待提高以及需要更多創(chuàng)新發(fā)明技術(shù)產(chǎn)品的問世，才能達(dá)到優(yōu)質(zhì)實(shí)用產(chǎn)品的指標(biāo)。申請人 經(jīng)多年研宄，發(fā)明了一種可控制電解水酸堿性的無膜電解水新方法，性能優(yōu)越，簡單易行， 既可以產(chǎn)生堿性與中性負(fù)電位富含氫的飲用還原水，又可以產(chǎn)生酸性負(fù)電位富含氫的美容 護(hù)膚沐浴洗滌水等等。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提出一種可控制電解水酸堿性的無膜電解水新方法，是為了人們可以便利 地制作具有不同酸堿度以及不同氧化還原電位的電解水而設(shè)計(jì)。申請人在研宄中發(fā)現(xiàn)：無 膜電解水技術(shù)裝置一般可有產(chǎn)生中性（不改變PH值）、堿性、酸性電解水三種功能的技術(shù) 方案，而所制電解水的氧化還原電位值也各有不同。申請人深入研宄還獲得一個(gè)極為重要 的發(fā)現(xiàn)：通常，一種可產(chǎn)生偏堿性電解水的無膜電解水電極結(jié)構(gòu)技術(shù)方案，將其電解供電電 源極性反接，便可能制造出酸性電解水。本發(fā)明正是據(jù)此重要新發(fā)現(xiàn)而提出本發(fā)明一種可 控制電解水酸堿性的無膜電解水新方法。電解電極供電反極性為何會(huì)造成所制電解水酸堿 性反方向變化呢？申請人經(jīng)過研宄分析，認(rèn)為出現(xiàn)上述現(xiàn)象可有多個(gè)方面的原因，例如其 中重要原因及其原理之一是：在某一定結(jié)構(gòu)情況下，當(dāng)兩個(gè)不同極性的電極比表面積有顯 著差異時(shí)，若比表面積較大的電極接電解電源正極，有利于吸引更多的水被電解而釋放出 來的負(fù)氫氧根〇H\電子eT與氫離子IT，而更為排斥水被電解而釋放出來正氫離子H+，因而 水中〇『相對多，H+相對少，使得電解水偏向堿性；并且水中H攜帶電子e，機(jī)遇多，產(chǎn)生 較高負(fù)電位與較高含氫量（即負(fù)氫較多）的特性；反之，若比表面積較大的電極接電解電源 負(fù)極時(shí)，有利于吸引更多的水被電解而釋放出來的正氫離子H+，而更為排斥水被電解而釋 放出來的負(fù)氫氧根OH'電子^與氫離子IT，因而使得電解水偏向酸性并且不產(chǎn)生負(fù)電位特 性。這一發(fā)現(xiàn)是本發(fā)明一種可控制電解水酸堿性的無膜電解水新方法的基礎(chǔ)。
[0004] 另外，本發(fā)明采用申請人發(fā)現(xiàn)與發(fā)明的電解水新原理與新方法能夠獲得較高的電 解水效率與電解水指標(biāo)，對于提高酸堿性電解水控制指標(biāo)及其實(shí)用性有很大意義。從專業(yè) 角度而言，水電解效率（或稱電解水效率），一般可以定義為：在電解一定量的水以及電解 一定時(shí)間情況下，所制成的電解水某種代表性指標(biāo)（例如電解還原水的ORP負(fù)值或含氫量 數(shù)值）與所耗電量之比。換言之，某種電解方法或電解裝置，電解同樣水量達(dá)到同一電解 水指標(biāo)所耗電能越小，該裝置電解水效率就越高。申請人發(fā)現(xiàn)與發(fā)明的電解水新原理與新 方法揭示了提高電解水效率的途徑。申請人提出的電解水新原理如下：電解水過程，首先 是電解水中雜質(zhì)產(chǎn)生活躍電子形成電流將電能量轉(zhuǎn)換為水分子的分解能量的過程，使得較 多水分子獲得較大電能而分解是取得較高電解效率的基礎(chǔ)，但獲得較高電解效率還需要具 備另外的重要條件；因?yàn)椋娊膺^程同時(shí)還是：雜質(zhì)被電解所釋放的各種離子尤其活躍電 子與水分子分解產(chǎn)生的各種氫氧離子、離子根發(fā)生理化作用的過程，第一，若較多雜質(zhì)被電 解，其釋放的電子、離子較多，其與氫氧離子組合的幾率就較高，電解水指標(biāo)可能較高，電解 效率也就較高；第二，若客觀條件使得雜質(zhì)被電解釋放的電子離子與氫氧離子組合的幾率 較高，電解水指標(biāo)可能較高，電解效率也就較高。例如電解還原水的較高ORP負(fù)值與含氫量 (申請人統(tǒng)稱為"負(fù)氫"指標(biāo)），需要較多的活躍電子參與，因此，水中雜質(zhì)被電解而釋放較 多電子及其與氫離子組合的幾率較高，是提高負(fù)氫指標(biāo)與電解效率的兩個(gè)重要條件。
[0005] 申請人的電解水新原理揭示：提高電解制作還原水效率要采取雙管齊下的工藝方 法，既要強(qiáng)化水中雜質(zhì)的電解，又要提高雜質(zhì)電解釋放的電子與氫結(jié)合為負(fù)氫的幾率。申請 人研宄發(fā)現(xiàn)：一是適當(dāng)減小陰陽電極電解間隙之間的距離，二是適當(dāng)擴(kuò)大陰陽電極電解間 隙的面積，三是適當(dāng)保持在電解水過程陰陽電極間隙中水進(jìn)出的流動(dòng)性，這三個(gè)工藝技術(shù) 條件的協(xié)調(diào)實(shí)現(xiàn)，可以較好地兼顧強(qiáng)化雜質(zhì)電解并提高還原指標(biāo)的功效，從而顯著提高電 解水效率。本發(fā)明一種可控制電解水酸堿性的無膜電解水新方法，需要使用較高效率的無 膜電解水技術(shù)。采用申請人發(fā)明的電解水新方法是提高裝置效率與性能及性價(jià)比的較好選 擇。
[0006] 本發(fā)明一種可控制電解水酸堿性的無膜電解水新方法，其特征是：包括容器、安裝 在容器中的無膜電解電極組件、可控電解電源；原水裝入容器，可控電解電源給無膜電解電 極組件供電；水在電極組件的陰陽電極間隙中被電解；可控電解電源通過交替給電解電極 組件提供極性相反的兩種電解電壓控制電解水的酸堿性，或兼顧控制其他電解水指標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0007] 之二：所述無膜電解電極組件，當(dāng)供給極性相反的兩種電解電壓時(shí)，所制 電解水的PH值可具有傾向于酸性或堿性相反變化的不同趨勢。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0008] 之三：所述可控電解電源，可交替給電解電極組件提供極性相反的兩種 電解電壓，既可控制電解水的酸堿性，也可控制電解水的其他電解水指標(biāo)。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0009] 之四：所述容器可設(shè)置進(jìn)水口與出水口，原水可從進(jìn)水口進(jìn)入容器，容器 中的無膜電解電極組件對水作電解，電解水從容器的出水口流出。
[0010]

【發(fā)明內(nèi)容】
之五：所述無膜電解電極組件，其不同極性電極之間所留間隙的間距按 合理較小化原則設(shè)計(jì)，間隙距離在小于5mm、大于0mm之間，以利于強(qiáng)化水中雜質(zhì)與水分子 的電解；在電解電極組件所占一定空間內(nèi)，不同極性電極之間間隙的面積按合理較大化原 則設(shè)計(jì)，使得水中較多雜質(zhì)及水分子能在電極間隙中較多次反復(fù)被電解；電解電極組件及 其安裝工藝條件的特征是：在電解水過程中，水在不同極性電極間隙中能較順利流動(dòng)，使不 同極性電極間隙中被電解的水得以更換，并使較多雜質(zhì)與水分子被不同極性電極較多次反 復(fù)電解，增加雜質(zhì)與水分子被不同極性電極電解的幾率與數(shù)量，從而提高水的電解效率。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0011] 之六：所述無膜電解電極組件，必要時(shí)，電解電極組件不同極性電極之間 的間距可以小至1_或更小，以較利于在一定電解功率與一定電解電極組件結(jié)構(gòu)下，強(qiáng)化 水中雜質(zhì)與水分子的電解，提高水電解的效率，并能有效電解純凈水與蒸餾水等低電導(dǎo)率 水。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0012] 之七：所述無膜電解電極組件，電極間隙兩端口位置外部留有一定空間， 使得水在被電解的過程中產(chǎn)生流動(dòng)時(shí)，水能在不同極性電極間隙中較順利流動(dòng)，提高水電 解的效率。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0013] 之八：所述電解電極組件，由兩個(gè)不同極性的電極構(gòu)成，電極之一為筒孔 形狀，筒狀電極數(shù)目為N個(gè)，N等于或大于1，筒壁可無缺口或有缺口，各筒孔電極的位置為 機(jī)械固定并相互電連接；電極之二為柱狀，各個(gè)柱位置為機(jī)械固定并相互電連接，柱狀電極 的柱數(shù)目為M個(gè)，M等于或大于1 ;柱為空心或?qū)嵭摹⒖蔁o缺口或有缺口；筒狀電極與柱狀電 極的高度不限，據(jù)所需選擇；筒狀電極與柱狀電極對應(yīng)插接，即柱狀電極各柱插入各對應(yīng)筒 孔中，對插的柱電極表面與筒孔電極相對表面之間留有對水作電解的間隙；在電解工作過 程中，電極間隙內(nèi)的水可以流動(dòng)；電極間隙兩個(gè)端口位置的外部留有一定空間，以便水在被 電解的過程中，能在電極間隙中流動(dòng)。
[0014] 基本技術(shù)方案：一種可控制電解水酸堿性的無膜電解水新方法，其特征是：包括 容器、安裝在容器中的無膜電解電極組件、可控電解電源；原水裝入容器，可控電解電源給 無膜電解電極組件供電；水在電極組件的陰陽電極間隙中被電解；可控電解電源通過交替 給電解電極組件提供極性相反的兩種電解電壓控制電解水的酸堿性，或兼顧控制其他電解 水指標(biāo)。
[0015] 具體技術(shù)方案之一：所述無膜電解電極組件，當(dāng)供給極性相反的兩種電解電壓時(shí)， 所制電解水的PH值可具有傾向于酸性或堿性相反變化的不同趨勢。
[0016] 具體技術(shù)方案之二：所述可控電解電源，可交替給電解電極組件提供極性相反的 兩種電解電壓，既可控制電解水的酸堿性，也可控制電解水的其他電解水指標(biāo)。
[0017] 具體技術(shù)方案之三：所述容器可設(shè)置進(jìn)水口與出水口，原水可從進(jìn)水口進(jìn)入容器， 容器中的無膜電解電極組件對水作電解，電解水從容器的出水口流出。
[0018] 具體技術(shù)方案之四：所述無膜電解電極組件，其不同極性電極之間所留間隙的間 距按合理較小化原則設(shè)計(jì)，間隙距離在小于5mm、大于0mm之間，以利于強(qiáng)化水中雜質(zhì)與水 分子的電解；在電解電極組件所占一定空間內(nèi)，不同極性電極之間間隙的面積按合理較大 化原則設(shè)計(jì)，使得水中較多雜質(zhì)及水分子能在電極間隙中較多次反復(fù)被電解；電解電極組 件及其安裝工藝