CN102732907B - 制作电解水的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种制作电解水的方法，先将盐酸注入电解区内，该电解区内两侧分别设有负、正电极片，电解区内还设有多个小型电解器，接着将水导入运水区内，该运水区以单向阀与该电解隔室相通，此时电解区开始电解反应，在盐酸导入电解区的过程中，当正、负电极片通电时，盐酸开始被电解形成氢气泡与氯气泡浮升并储存至气体缓冲区备用，由于电解隔室与运水隔室内压力不同，气体缓冲区内的氯气与氢气经单向阀进入运水隔室与水混合形成次氯酸水。由此可制造高稳定浓度与高生成率的次氯酸水，且所制得的次氯酸水具有杀菌和消毒的环保功效。

Description

制作电解水的方法
技术领域
本发明涉及一种制作电解水的方法，更具体的说，涉及一种制备次氯酸水的操作步骤，并将电解装置设置运水区与电解区，透过将盐酸电解产生的氯气经由单向阀与水混合，以生成次氯酸水。 
背景技术
所谓“次氯酸水”是在盐酸或食盐水电解过程中可取得主成分为次氯酸的水溶液，且可作为氧化剂、漂白剂、外用杀菌剂、消毒剂，广泛为人们所使用。制备电解水的装置的原理是将食盐水(NaCl)或盐酸(HCl)放在电解槽中电解，并将产生的氯气与水混合产生次氯酸水。然而，因常用的电解槽仅在槽内的左右两侧各设有一正极片与负极片，在电解的过程中，底部的电解液浓度就会比上层电解液来得高，其电解效率不佳，再者，在电解过程中，高电流会通过电解片产生热量且增加电解片的阻抗，使得电流流量减低而影响氯气的产生量，且当氯气和水在混合的过程中，会存在少量的氯气没有和水混合，影响次氯酸水的生成效率。 
再者，一般电解水机的电解器无法承受太高的水压，因为若水流太大，不但电解效率可能跟不上，且容易导致电解器破裂。故一般的电解器会在进水处额外加上一个减压阀来确保电解质量。但此种方式不但增加装设成本且装设过程麻烦。 
因此，针对上述常用结构所存在的问题，如何开发一种更具理想实用性的创新结构，是消费者所殷切企盼的，也是相关业者须努力研发突破的目标及方向。 
有鉴于此，发明人针对上述的目标，详加设计与审慎评估后，终得确具实用性的发明。 
发明内容
要解决的技术问题：惯用的电解槽仅在槽内的左右两侧各设有一正极片与负极片，在电解的过程中，底部的电解液浓度就会比上层电解液来得高，其电解效率不佳，再者，在电解过程中，高电流会通过电解片而产生热量且增加电解片的阻抗，使得电流流量减低而影响氯气的产生量，且当氯气和水在混合的过程中，会存在少量的氯气没有和水混合，影响次氯酸水的生成效率。再者，一般的电解水机的电解器无法承受太高的水压，因为若水流太大，不但电解效率可能跟不上，且容易导致电解器破裂，故一般的电解器会在进水处额外加上一个减压阀来确保电解质量，但此种方式不但增加装设成本且装设过程麻烦。 
解决问题的技术方案：提供一种制作电解水的方法，包含以下步骤：步骤一：将盐酸由电解液注入口注入电解区内，所述电解区内为电解隔室，在所述电解隔室内两侧分别设有连接负极的负电极片与连接正极的正电极片，所述电解区内还设置有多个小型电解器，每一个所述小型电解器均包括一个内电极片，其中，当盐酸注入至所述电解隔室内时，并未充满整个所述电解隔室，剩余的空间形成气体缓冲区；步骤二：将自来水导入运水注入口进入运水区内，所述运水区内为运水隔室，所述运水隔室以单向阀与所述电解隔室相通，且所述运水区的所述运水注入口设置有水流传感器，所述水流传感器依照所述运水 区内的水流速度调整所述电解区的电解电源，此时所述电解区开始产生电解反应；步骤三：在盐酸导入所述电解区的过程中，当所述正电极片与所述负电极片通电时，流经所述电解隔室内底层的所述小型电解器的盐酸即开始被电解，所述小型电解器之间为电解液交换区，当盐酸通过所述电解液交换区并且与不同浓度的盐酸交互混合后，盐酸会在该电解区内完全被电解，并在所述内电极片上形成氢气泡与氯气泡；步骤四：当氢气泡与氯气泡聚积到一定的浮力时，便浮升并储存在所述气体缓冲区内备用，此时，因所述电解隔室与所述运水隔室内的压力不同，当所述运水隔室开始注入水时，所述运水隔室的压力便小于所述电解隔室的压力，使在所述气体缓冲区的氯气与氢气经所述单向阀进入所述运水隔室与水混合形成次氯酸水，最后由运水出口流出，且当所述运水出口被关闭倒塞时，本发明的电解装置可完全承受从自来水带来的强大水压，而不会发生破裂。由此，可制造高稳定浓度与高生成率的次氯酸水，且所制得的次氯酸水具有杀菌和消毒的环保功效。 
本发明的制作电解水的方法具有以下有益效果： 
一、通过本发明在电解装置的电解隔室内具有数小型电解器，可改善公知常识中仅在左右两侧装设正、负电极片而导致电解液浓度不均匀的问题，并且可达到稳定且易控制生产次氯酸浓度的功效，并减低再制造次氯酸时的能量消耗。 
二、通过本发明将电解装置分为电解区和运水区，并透过单向阀连接两区，且在电解区内设有气体缓冲区，并透过电解区和运水区的压力不同而使氯气单向通往运水区内，可控制排气速度的稳定性，并制造高稳定浓度的次氯酸。 
三、通过本发明在电解装置的电解区内部设有电解液传感器，可控制盐酸注入的速度，可避免因过量盐酸注入，改善惯用电解器因过量的电解液注入导 致电解装置导电过高，产生高热和短路等问题。 
四、通过本发明在电解装置的运水区设有漩涡式混合器，可将氯气与水充分混合，增加溶解氯气并反应更多次氯酸。 
五、本发明不须在电解装置中增设减压装置。同时当电解装置的运水出口被关闭后，电解装置可完全承受自来水带来的进水水压，不会因压力造成电解装置破裂，所以可由外部出水口控制机器开关。如此，可达到减少周边配件而降低成本、及增加使用便利性的目的。 
有关本发明所采用的技术、手段及其功效，列举较佳实施例并配合附图详细说明于后，相信本发明上述目的、构造及特征，可由此得到深入而具体的了解。 
附图说明
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中： 
图1是本发明的制作电解水的方法的操作步骤流程图； 
图2是本发明的用于实施制作电解水的方法的系统的管路图； 
图3是本发明的用于制作电解水的方法的电解装置的立体结构示意图； 
图4是本发明的制作电解水的方法的操作原理示意图； 
图5是本发明将电解装置连接外接出水口的结构示意图。 
图中： 
(1)电解区 
(10)小型电解器    (100)内电极片 
(101)电解液交换区 
(11)电解隔室                (110)电解液注入口 
(111)电解液导管             (113)蠕动帮浦 
(115)气体缓冲区             (116)电解液传感器 
(13)负电极片                (15)正电极片 
(2)运水区 
(21)运水隔室                (210)运水注入口 
(211)运水出口 
(23)漩涡式混合器            (25)水流传感器 
(30)单向阀 
(4)外壳 
(S1)步骤一                  (S2)步骤二 
(S3)步骤三                  (S4)步骤四 
(50)外接出水口 
具体实施方式
参阅第1至第5图所示，本发明系提供一种制作电解水的方法，包括以下步骤： 
步骤一(S1)：将盐酸(HCl)由电解液注入口110注入电解区1内，该电解液注入口110外接电解液导管111与蠕动帮浦113，该蠕动帮浦113可将电解液通过该电解液导管111导入该电解区1内，该电解区1内为电解隔室11，在该电解隔室11内两侧分别设有连接负极的负电极片13与连接正极的正电极片15，该电解区1内还设置有一个以上小型电解器10，每一个小型电解器10均包括一个内电极片100，其中，当盐酸(HCl)注入至该电解隔室11 内时，并未充满整个该电解隔室11，故所剩余的空间形成气体缓冲区115； 
步骤二(S2)：将自来水导入运水注入口210进入运水区2内，该运水区2内为运水隔室21，该运水隔室21以单向阀30与该电解隔室11相通，且该运水区2的该运水注入口210可设有一水流传感器25，该水流传感器25可依照该运水区2内的水流速度调整该电解区1的电解电源，此时该电解区1开始产生电解反应。； 
步骤三(S3)：在盐酸(HCl)导入该电解区1的过程中，位于该小型电解器10间距间为电解液交换区101，其中，该小型电解器10间可相互串联或并联，当该正电极片15与该负电极片13通电时，流经该电解隔室11内底层的该小型电解器10的盐酸(HCl)即开始被电解，且盐酸(HCl)会被不同程度的分解，产生浓度的差异，该电解液交换区101可让不同浓度的盐酸(HCl)互相交换，并在进入上层的该小型电解器10时混合成同一浓度的盐酸(HCl)，最后盐酸(HCl)会在该电解区1内完全被电解，其中，与该正电极片15同一面向的该内电极片100为正电压，盐酸(HCl)中的氯离子会被吸引在该内电极片100表面上，并被催化成氯气，形成氯气泡(Cl2)，与该负电极片13同一面向的内电极片100为负电压，盐酸(HCl)中的氢离子会被吸引在该内电极片100表面上，并被催化成氢气，形成氢气泡(H2)，其中，位于该电解液注入口110与该小型电解器10间设有一电解液传感器116，该电解液传感器116侦测该电解隔室11内的盐酸(HCl)足够与否，并可反馈信息控制盐酸(HCl)的注入速度，当盐酸(HCl)还未从该电解液注入口110注入到该电解隔室11时，该电解液传感器116则反馈信息来加速注入盐酸(HCl)，直到盐酸(HCl)通过该电解液注入口110到达该电解液传感器116时，该电解液传感器116则反馈信息来减速注入盐酸(HCl)到正常速度，如 此可避免因过量的盐酸(HCl)注入，而导致导电过高，产生高热和短路的问题，再者，当盐酸容置桶相距较远时，加速注入盐酸(HCl)可节省时间； 
步骤四(S4)：当氢气泡与氯气泡聚积到一定的浮力时，便浮升并储存至该气体缓冲区115备用，此时，因该电解隔室11与该运水隔室21内的压力不同，当该运水隔室21开始注入水时，该运水隔室的压力便小于该电解隔室11的压力，使在该气体缓冲区115发热氯气(Cl2)与氢气(H2)经该单向阀30进入该运水隔室21与水混合，该运水区2还包含漩涡式混合器23，可将导入该运水隔室21内的水与来自于该电解隔室11内的氯气(Cl2)充分混合，形成次氯酸水(HClO)，最后由一运水出口210流出。 
其中，上述运水区2与电解区1得设置一外壳4内。 
借此，盐酸(HCl)可透过该电解液导管111与该蠕动帮浦113导入该电解隔室11内，在导入的过程中，当该正电极片15与该负电极片13通电时，流经该电解隔室11内底层的该小型电解器10的盐酸(HCl)即开始被电解，通过该电解液交换区101可使不同浓度的盐酸(HCl)交互混合，使盐酸(HCl)会在该电解区1内完全被电解，达到稳定的效果，再者，透过该电解液传感器116侦测该电解隔室11内的盐酸(HCl)足够与否，并可反馈信息控制盐酸(HCl)的注入速度，可避免因过量盐酸(HCl)注入，而导致导电过高，产生高热和短路的问题。当盐酸(HCl)电解时会产生氢气泡(H2)与氯气泡(Cl2)浮升并储存至该气体缓冲区115备用，此时，该电解隔室11储存着微量的氯气、氢气和少量稀盐酸，故该电解隔室11的内压等同于大气压力，但该运水隔室21系与自来水管相接，当该运水出口211被关闭或停止自来水供应时，该运水隔室21内压会大于或等于该电解隔室11的压力，此时电解运作也同时停止，当该运水出口211开启时，当该运水隔室21开始注入水时，该运水隔 室21的压力便小于该电解隔室11的压力，导致在该气体缓冲区115的氯气与氢气经该单向阀30进入该运水隔室21内，并与水混合形成次氯酸水(HClO)由该运水出口211流出，通过该气体缓冲区115可控制排气速度的稳定性，再加上该漩涡式混合器23可将氯气与水充分的混合均匀，并增加氯气的溶解，进而制造高稳定浓度的次氯酸。本发明在该运水隔室21中并不需装设减压阀，一方面减少周边配件成本，一方面也提高次氯酸水生成量。且当该运水出口211被关闭倒塞时，本发明的电解装置可完全承受从自来水带来的强大水压，此时存在于运水隔室21里的强大水压，并不会造成电解隔室11的破裂。所以，本发明使用的电解装置可连接数外接出水口50，并从该外接出水口50可直接控制电解装置的开关，增加使用上的便利性。本发明的结构简单，且可制造高稳定浓度与高生成率的次氯酸水，且所制得的次氯酸水具有杀菌和消毒的环保功效。 
前文系是针对本发明的较佳实施例为本发明的技术特征进行具体的说明；只有熟悉此项技术的人当可在不脱离本发明的精神与原则下对本发明进行变更与修改，而这些变更与修改，皆应涵盖于如下申请专利范围所界定的范围中。 

Claims (6)

1.一种制作电解水的方法，其特征在于，包含以下步骤：
步骤一：将盐酸由电解液注入口注入电解区内，所述电解区内为电解隔室，在所述电解隔室内两侧分别设有连接负极的负电极片与连接正极的正电极片，所述电解区内还设置有多个小型电解器，每一个所述小型电解器均包括一个内电极片，其中，当盐酸注入至所述电解隔室内时，并未充满整个所述电解隔室，剩余的空间形成气体缓冲区；
步骤二：将自来水导入运水注入口进入运水区内，所述运水区内为运水隔室，所述运水隔室以单向阀与所述电解隔室相通，且所述运水区的所述运水注入口设置有水流传感器，所述水流传感器依照所述运水区内的水流速度调整所述电解区的电解电源，此时所述电解区开始产生电解反应；
步骤三：在盐酸导入所述电解区的过程中，当所述正电极片与所述负电极片通电时，流经所述电解隔室内底层的所述小型电解器的盐酸即开始被电解，所述小型电解器之间为电解液交换区，当盐酸通过所述电解液交换区并且与不同浓度的盐酸交互混合后，盐酸会在该电解区内完全被电解，并在所述内电极片上形成氢气泡与氯气泡；所述电解隔室内的所述电解液注入口与所述小型电解器间设置有电解液传感器，所述电解液传感器用于侦测所述电解隔室内的电解液是否足够，并调整所述电解液注入口注入电解液的速度；
步骤四：当氢气泡与氯气泡聚积到一定的浮力时，便浮升并储存在所述气体缓冲区内备用，此时，因所述电解隔室与所述运水隔室内的压力不同，当所述运水隔室开始注入水时，所述运水隔室的压力便小于所述电解隔室的压力，使在所述气体缓冲区的氯气与氢气经所述单向阀进入所述运水隔室与水混合形成次氯酸水，最后由运水出口流出，且当所述运水出口被关闭倒塞时，电解装置可完全承受从自来水带来的强大水压，而不会发生破裂；所述运水区还包括漩涡式混合器，所述漩涡式混合器将导入所述运水隔室内的水与来自于所述电解隔室内的气体充分混合。
2.根据权利要求1所述的制作电解水的方法，其特征在于，所述电解液注入口外接有电解液导管与蠕动帮浦，所述蠕动帮浦可将电解液导入所述电解隔室内。
3.根据权利要求1所述的制作电解水的方法，其特征在于，所述小型电解器间通过串联的方式连接。
4.根据权利要求1所述的制作电解水的方法，其特征在于，所述小型电解器间通过并联的方式连接。
5.根据权利要求4所述的制作电解水的方法，其特征在于，所述电解隔室内的电解液为盐酸，且盐酸电解后产生的氯气由所述单向阀进入所述运水隔室内与水混合形成次氯酸水，并从所述运水出口流出。
6.根据权利要求4所述的制作电解水的方法，其特征在于，所述运水区与所述电解区设置在外壳内。
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