专利名称：电解水质调节器的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种通过制取宽范围酸碱度(PH值)还原电解水来调节水质的装 置，属于电解水装置技术领域。
背景技术：
通常将水的氧化还原电位值(0RP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
ο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；等等。这类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；又如本实用新型发明人在先申请的公告号CN201320046Y的中国专 利公开的一种电解功能水壶，该水壶通过对杯体内的金属电极组提供3-70毫安的电流，来 制取弱碱性还原水；等等。这类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200580(^9188. 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。四、进一步地，本实用新型发明人在先申请了申请号为2010101206M.X的中国专
3利公开了一种碱性还原水无隔膜电解装置，该装置通过设计以一对金属(阴极)/活性碳 (阳极)电极组无隔离膜电解制取，从而弱碱性至强碱性的还原水。但该装置只能制取碱性 还原水，缺无法制取酸性还原水。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，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。
实用新型内容本实用新型要解决的技术问题是，提出适应各种原水、电能消耗小、无需添加任何 物质直接通电即可制取酸碱性(pH)范围宽和稳定态还原水的水质调节器。本实用新型为解决上述技术问题提出的技术方案之一是一种电解水质调节器， 包括设有进、出水口的金属外壳，设置于金属外壳内活性炭滤芯和电源；所述活性碳滤芯和 金属外壳通过导线分别与电源的正负输出端连接并构成一对阴阳电极，所述活性炭滤芯形 成有与进水口连通而与出水口隔绝的中空通道，所述活性炭滤芯外表面和金属外壳内壁之 间形成有与出水口连通的间隙，所述间隙的距离δ范围是5mm > δ >0。本实用新型为解决上述技术问题提出的技术方案之二是一种电解水质调节器， 包括设有进出水口的非导电外壳、设置于非导电外壳内的活性炭构件、金属构件和电源；所 述活性碳构件之间形成有连通进出水口的通道，所述金属构件贯穿通道，所述活性碳构件 和金属构件通过导线分别与电源的正负输出端连接并构成一对阴阳电极，所述活性碳构件 和金属构件的距离S范围是5mm彡δ >0。上述本实用新型的电解水质调节器的有益效果是由于构成一对阴阳电极的活性 炭构件(或滤芯)和金属构件(或外壳)之间形成有可集中发生电解反应的小距离间隙， 使得不同电导率的原水电解至相同功能参数所需的电解电能(如功率)不仅趋于相同，而 且可以制取得到的氧化还原电位大大降低甚至为负值的酸性还原水，因此可以适应各种原 水、无需添加任何物质直接通电即可制取酸碱性(PH)范围宽和稳定态的还原水，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 的二种商品化普及。关于上述本实用新型还原水无隔膜电解雾化装置的有益效果的原理和验证可参 见与本实用新型同日申请的发明专利一还原水无隔膜电解装置。上述技术方案之一的改进是所述活性炭滤芯的端部压接有钛基表面涂覆惰性金 属的集电环，所述金属外壳的两端设有分别将中空通道与间隙分隔的第一绝缘密封垫圈和 将中空通道与出水口隔绝的第二绝缘密封垫圈，所述第一绝缘密封垫圈的中部开有连通进 水口和中空通道的第一通孔，所述第二绝缘密封垫圈的周边开有连通间隙和出水口的第二 通孑L。上述技术方案之二的改进是所述电解水质调节器是两个以上串联或并联。上述技术方案的进一步改进是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。上述技术方案的更进一步改进是所述电源是输出正向电能和反向电能不相等的交变电源。上述技术方案的完善是所述电源是输出正向电压和反向电压的幅值、频率、波形 或供电时间不相等的交变电源。上述技术方案的进一步完善是所述活性炭采用烧结活性炭或压结活性炭，所述 金属采用表面涂敷钼族元素氧化物的钛材。上述技术方案的更进一步完善是所述电源包括控制电路、开关升压可变脉冲及 功率放大电路、电极供电极性换向电路、单片机中央处理单元、液晶显示及按钮控制单元和 酸碱度与氧化还原电位参数检测电路。
以下结合附图对本实用新型的电解水质调节器作进一步说明。
图1是本实用新型实施例一电解水质调节器的结构示意图。图2是本实用新型实施例二电解水质调节器的结构示意图。图3是本实用新型实施例三电解水质调节器的结构示意图。图4是本实用新型实施例四电解水质调节器的结构示意图。
具体实施方式
实施例一本实施例的电解水质调节器如
图1所示，包括设有进、出水口 1、2的金属外壳 3(—般是承压的)，设置于金属外壳3内的活性炭滤芯4和电源5。活性碳滤芯4和金属外 壳3通过导线分别与电源5的正负输出端连接并构成一对阴阳电极。活性炭滤芯4形成有 与进水口 1连通而与出水口隔绝的中空通道6，活性碳滤芯4呈环状圆柱体。活性炭滤芯 4外表面和金属外壳3内壁之间形成有与出水口 2连通的间隙7，间隙7的距离δ范围是 5mm > δ > 0。活性炭滤芯4的端部压接有钛基表面涂覆惰性金属的集电环8，在金属外壳3的 两端设有分别将中空通道6与间隙7分隔的第一绝缘密封垫圈9和将中空通道6与出水口 2隔绝的第二绝缘密封垫圈10。在第一绝缘密封垫圈9的中部开有连通进水口 1和中空通 道6的第一通孔11，在第二绝缘密封垫圈10的周边开有连通间隙7和出水口 2的第二通孔 12。在金属外壳3的两端还设有棉质滤芯13。电源包括控制电路、开关升压可变脉冲及功 率放大电路、电极供电极性换向电路、单片机中央处理单元、液晶显示及按钮控制单元和酸 碱度与氧化还原电位参数检测电路。当施加在金属外壳3的正向电能(如电压幅值等)大于施加于活性炭滤芯4上的 反向电能(如电压幅值等)时，得到碱性负氧化还原电位水，反之得到酸性负氧化还原电位 水，当正向电能与反向电能基本平衡时，可得到接近中性负氧化还原电位水。总之，通过调 整正向电压幅值和反向电压幅值的比值，可以将酸碱度(PH)较精确地控制在所需值。以下用实验来验证本实施例的电解水质调节器的实际效果以活性炭滤芯4作为阳电极(采用市售普通十英寸净水器椰壳圆环柱状活性碳滤 芯)，不锈钢金属外壳3作为阴电极。以市售30伏直流稳压电源为电解供电电源。活性炭 滤芯(阳电极)4与金属外壳3(阴电极)之间的间距δ为1.5 3mm。试验期间所取南京自来水:pH = 7. 6，TDS = 202mg/L, ORP = 375mv，进水水压约0. 1 0. 2Mpa。实验时维持 连续水流量为1. 2升/分钟、直流电解电压30伏输出，电解电流约0. 6 0. 7安培。水质监 测仪器仪表采用ET88型水质细菌快检箱(江苏金坛亿通电子有限公司)、PHB-1型PH/0RP 计、CL200+型余氯测试仪、YD300型便携式水质硬度仪、SX-650电导率/电阻率/TDS/盐度 计(上海三信厂)和JYHY-3化学耗氧量测定仪(江苏金坛市恒丰仪器制造有限公司)。分别在连续过水l、3、6、9m3后测量出水水质，示于下表1。在连续过滤+电解方式 下，每处理2m3水后对净水器反冲洗一次，方法是将电解极性反接(金属外壳3为阳电极， 活性碳滤芯4为阴电极)，在电解状态下以3升/分钟流量冲洗20分钟。表 权利要求1.一种电解水质调节器，其特征在于包括设有进、出水口的金属外壳，设置于金属外 壳内活性炭构件和电源；所述活性碳构件和金属外壳通过导线分别与电源的正负输出端 连接并构成一对阴阳电极，所述活性炭滤芯形成有与进水口连通而与出水口隔绝的中空通 道，所述活性炭构件形成滤芯，所述活性炭构件外表面和金属外壳内壁之间形成有与出水 口连通的间隙，所述间隙的距离δ范围是5mm彡δ >0。
2.根据权利要求1所述电解水质调节器，其特征在于所述活性炭滤芯的端部压接有 钛基表面涂覆惰性金属的集电环，所述金属外壳的两端设有分别将中空通道与间隙分隔的 第一绝缘密封垫圈和将中空通道与出水口隔绝的第二绝缘密封垫圈，所述第一绝缘密封垫 圈的中部开有连通进水口和中空通道的第一通孔，所述第二绝缘密封垫圈的周边开有连通 间隙和出水口的第二通孔。
3.一种电解水质调节器，其特征在于包括设有进出水口的非导电外壳、设置于非导 电外壳内的活性炭构件、金属构件和电源；所述活性碳构件形成有连通进出水口的通道，所 述金属构件贯穿通道，所述活性碳构件和金属构件通过导线分别与电源的正负输出端连接 并构成一对阴阳电极，所述活性碳构件和金属构件的距离δ范围是5mm彡δ >0。
4.根据权利要求3所述电解水质调节器，其特征在于所述电解水质调节器是两个以 上串联或并联。
5.根据权利要求1-4之任一所述电解水质调节器，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。
6.根据权利要求5所述电解水质调节器，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。
7.根据权利要求6所述电解水质调节器，其特征在于所述电源是输出正向电压和反 向电压的幅值、频率、波形或供电时间不相等的交变电源。
8.根据权利要求7所述电解水质调节器，其特征在于所述活性炭采用烧结活性炭或 压结活性炭，所述金属采用表面涂敷钼族元素氧化物的钛材。
9.根据权利要求8所述电解水质调节器，其特征在于所述电源包括控制电路、开关升 压可变脉冲及功率放大电路、电极供电极性换向电路、单片机中央处理单元、液晶显示及按 钮控制单元和酸碱度与氧化还原电位参数检测电路。
专利摘要本实用新型涉及二种电解水质调节器，属于电解水装置技术领域。该二种调节器均包括设有进出水口的外壳，设置于外壳内的活性炭构件和电源；一种外壳是金属外壳，活性炭构件形成滤芯并和金属外壳分别构成阴阳电极，活性炭滤芯形成有与进水口连通而与出水口隔绝的中空通道，活性炭滤芯外表面和金属外壳内壁之间形成有与出水口连通的间隙；另一种外壳是非导电外壳、活性炭构件形成有连通进出水口的通道，金属构件贯穿通道，活性炭构件和金属构件分别构成阴阳电极；所述阴阳电极的距离δ范围均是5mm≥δ＞0。该二种调节器形成的阴阳电极之间均是小距离，因此可以适应各种原水、无需添加任何物质直接通电即可制取pH范围宽和稳定态的还原水，而且电能消耗少。
文档编号C02F1/461GK201842680SQ20102058274
公开日2011年5月25日 申请日期2010年10月29日 优先权日2010年10月29日
发明者肖志邦 申请人:肖志邦