CN104709975A - 一种发生电解水雾化气的装置 - Google Patents

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Abstract

一种发生电解水雾化气的装置，其特征是：包括储水容器、可控电解电源、电解电极组件、雾化器、风机；电解电极组件安装在储水容器内，浸泡在欲电解的水中；可控电解电源给电解电极组件提供电流，电解电极组件对储水容器中的水进行电解；安装在储水容器中的雾化器将电解水雾化，产生电解水雾化气；风机将电解水雾化气扩散到空气中；电解电极组件采用较高效率无膜电解水技术，使得电解水雾化气达到所需要的一定指标；所述电解电极组件，其设计兼顾不同极性电极间隙的间距合理较小化、电极间隙的面积合理较大化、电解水过程使得水在电极间隙中有适当流通性等三个方面的特性，以增加水中杂质与水分子被电解的几率与数量，从而提高水电解效率。

Description

一种发生电解水雾化气的装置
技术领域
本发明涉及一种发生电解水雾化气的装置，属于无膜电解水及空气质量净化优化技术领域。
背景技术
现在人们在广泛使用发生水雾化气的加湿器，解决天气干燥或使用空调等各种原因造成的湿度太低问题，改善空气湿度与空气质量。负电位富含氢的电解水气不仅有调节湿度、降解空气污染、清除空气异味、提高空气质量的功效，而且人体吸入负电位富含氢的电解水气，有助于人体抗氧化清除氧自由基保健治疗以及抗衰老的功效，人体肌肤接触负电位富含氢的电解水气还可以美容美肤。可见将电解水技术与加湿器相结合，创造一种发生电解水雾化气的装置，是很有意义的。那么为何迄今未见发生电解水雾化气的加湿器问世呢？主要原因是因为流行电解水机采用低效率的有膜电解水技术，存在必须同时输出酸性与碱性两种水的缺陷，不适合制造可发生电解水雾气的加湿器，因而局限了人们在这方面的创新；二是现有无膜电解水技术虽然有只输出一种电解水等独特优点，但是缺陷是电解效率与指标还是偏低，被局限在做杯壶型等电解水装置以提供饮用水的方面。申请人发现：采用电解效率较高的无膜电解水技术制造的发生电解水雾化气的加湿器，是可以达到实用性要求、具有广阔市场前景的。
发明内容
本发明提出一种发生电解水雾化气的装置，是为了人们可以方便地享受电解水气改善生活环境养生保健功效而创造与设计。申请人经研究发现：电解水雾化气的良好负离子指标有赖于电解水较高且较稳定的氧化还原电位ORP负值与含氢量(申请人统称为“负氢”含量)指标。采用本申请人较前的无膜电解水技术可以产生一定负氢离子含量的电解水雾化气，若采用较高电解效率与达到较高指标的无膜电解水技术，电解水雾化气可以达到负氢离子含量更高的用途更为广泛的实用性要求。而采用申请人发现与发明的电解水新原理与新方法能获得显著较高电解水效率与电解水指标，对于提高可发生电解水气的加湿器实用性与品质有很大意义。申请人发现的电解水新原理根源于对传统电解水机电解水原理存在重大缺陷的深层研究。传统电解水原理仅局限于所谓水分子电解产生的离子化学反应平衡方程，完全忽视了电解过程中水的杂质被电解所产生的电子与杂质微粒，及其对提高电解水指标与电解效率的重要意义，因此无从解释阴极区碱性水具有较高还原水关键指标即较高氧化还原电位(ORP)负值与较高含氢(H、H2、H-)量的现象，完全忽视了阴极区水形成较高ORP负值与负氢(H-)含量需要相当数量活性电子的关键现象，因此无法解决现有电解技术效率太低、即使加大电解电流也达不到预想较高电解水指标的难题。申请人长期研究获得六个新发现：
新发现之一：电解水过程，为了提高电解水效率，首要的是电解水中的杂质。杂质被电解产生自由电子及有利于提高电解水指标的杂质微粒，本文简称“杂质电解效应”，杂质电解效应形成一定电解电流，令水分子解体成为氢、氧离子或氢氧离子根，本文简称为“水分子电解效应”。电解水效率与指标是“杂质电解效应”与“水分子电解效应”共同作用的结果；新发现之二：揭示了“杂质电解效应”产生的活性电子对于提高电解效率的双重意义，活性电子不仅可增加电解电流，并且对于电解制作还原水还具有另一重要意义，就是满足一定电解水指标例如电解还原水的ORP(负氧化还原电位)负值及其相应的氢含量(负氢含量)对电子之所需。故欲提高电解效率，电解工艺应尽可能强化“杂质电解效应”，以产生较多活性电子；新发现之三：是阴阳电极小间隙(尤其小于1mm的小间隙)对于强化“杂质电解效应”具有显著效果，尽管此前的无隔离膜电解水技术也曾提及阴阳电极间距小于3mm的设计考虑，但是并未了解小间距的实际意义，与之相配的工艺举措更无从谈起，不能达到显著提高电解水效率的效果；新发现之四：电解电极间隙小间距设计的另一重要意义，是可以创造活性电子与活性氢H结合为负氢的较多机会与较好条件，从而显著提高电解制作还原水的效率；新发现之五：阴阳电极小间隙小到某值，电解效率不升反降，这是什么原因呢？研究证实：要强化“杂质电解效应”，还需要在电解过程中保证水在阴阳电极间隙有一定流通性，这可促使较多水分子及杂质较多次反复被电解，从而强化“杂质电解效应”，提高水电解效率与电解水还原指标；对电解水过程中流通性的深入研究，解释了为什么电解电流增加到一定值后，电解水效率不升反降。重要原因在于：若电极间隙中水的流通性不好，会使得电极间隙中离子浓度过高，从而影响电解效率；新发现之六：对于电解外力驱动的流水例如自来水而言，在电极组件所占一定空间内，采取合理增加电解间隙面积的设计方案，有利于水中较多杂质与水分子较多次反复电解，可以提高水电解效率与电解指标。
申请人通过对于上述六个新发现的综合分析，提出下述电解水新原理：电解水过程，首先，是电解水中杂质产生活跃电子，形成电流，将电能量转换为水分子的分解能量的过程，因此使得较多水分子获得较大电能而分解，是取得较高电解效率的基础，但获得较高电解效率，还需要具备另外的重要条件。这是因为电解过程同时还是：杂质被电解所释放的各种离子(尤其活跃电子)与水分子分解产生的各种氢氧离子、离子根发生理化作用的过程，在此过程中，为提高水的电解效率有两个重要条件，第一，若较多杂质被电解，其释放的电子、离子较多，其与氢氧离子组合的几率就较高，电解水指标可能较高，电解效率也就较高；第二，若能创造条件，使得杂质被电解释放的电子离子与氢氧离子组合的几率较高，电解水指标可能较高，电解效率也就较高。例如电解还原水的较高ORP负值与含氢量(申请人将两指标简要合称为“负氢”指标)，需要较多的活跃电子参与，因此，水中杂质被电解而释放较多电子以及电子与氢离子组合为负氢的几率较高，就可以提高负氢指标与电解效率。本发明一种发生电解水雾化气的装置，需要使用较高效率的无膜电解水技术。采用申请人发明的电解水新方法是提高装置效率与性能及性价比的较好选择。
本发明一种发生电解水雾化气的装置，一种发生电解水雾化气的装置，其特征是：包括储水容器、可控电解电源、电解电极组件、雾化器、风机；电解电极组件安装在储水容器内，浸泡在欲电解的水中；可控电解电源给电解电极组件提供电流，电解电极组件对储水容器中的水进行电解；安装在储水容器中的雾化器将电解水雾化，产生电解水雾化气；风机将电解水雾化气扩散到空气中；电解电极组件采用较高效率无膜电解水技术，使得电解水雾化气达到所需要的一定指标。
发明内容之二：所述电解电极组件，在其所占一定空间内，阴阳电极之间所留间隙按合理较小化原则设计，间隙距离在小于5mm、大于0mm之间，以有利于强化水中杂质与水分子的电解；在电极组所占一定空间内，电解阴阳电极之间间隙的面积按合理较大化原则设计，使得水中较多杂质及水分子能在电极间隙中较多次反复被电解；电极间隙两个端口位置外部留有一定空间，使得水在被电解的过程中，能在阴阳电极间隙中畅顺流动。
发明内容之三：：所述电解电极组件在满足水在阴阳电极间隙中具有一定流动性情况下，电解电极组件阴阳电极之间的间距可以小至1mm或更小，以较利于在一定电解电压与一定电解电极组件结构下，强化水中杂质与水分子的电解。
发明内容之四：所述电解电极组件，由两个不同极性的电极构成，电极之一为筒孔形状，筒状电极数目为N个，N等于或大于1，筒壁可无缺口或有缺口，各筒孔电极的位置为机械固定并相互电连接；电极之二为柱状，各个柱位置为机械固定并相互电连接，柱状电极的柱数目为M个,M等于或大于1；柱为空心或实心、可无缺口或有缺口；筒状电极与柱状电极的高度不限，据所需选择；筒状电极与柱状电极对应插接，即柱状电极各柱插入各对应筒孔中，对插的柱电极表面与筒孔电极相对表面之间留有对水作电解的间隙；在电解工作过程中，电极间隙内的水可以流动；电极间隙两个端口位置的外部留有一定空间，以便水在被电解的过程中，能在电极间隙中流动。
基本技术方案：一种发生电解水雾化气的装置，其特征是：包括储水容器、可控电解电源、电解电极组件、雾化器、风机；电解电极组件安装在储水容器内，浸泡在欲电解的水中；可控电解电源给电解电极组件提供电流，电解电极组件对储水容器中的水进行电解；安装在储水容器中的雾化器将电解水雾化，产生电解水雾化气；风机将电解水雾化气扩散到空气中；电解电极组件采用较高效率无膜电解水技术，使得电解水雾化气达到所需要的一定指标。
具体技术方案之一是：所述电解电极组件在其所占一定空间内，阴阳电极之间所留间隙按合理较小化原则设计，间隙距离在小于5mm、大于0mm之间，以有利于强化水中杂质与水分子的电解；在电极组所占一定空间内，电解阴阳电极之间间隙的面积按合理较大化原则设计，使得水中较多杂质及水分子能在电极间隙中较多次反复被电解；电极间隙两个端口位置外部留有一定空间，使得水在被电解的过程中，能在阴阳电极间隙中畅顺流动。
具体技术方案之二是：所述电解电极组件在满足水在阴阳电极间隙中具有一定流动性情况下，电解电极组件阴阳电极之间的间距可以小至1mm或更小，以较利于在一定电解电压与一定电解电极组件结构下，强化水中杂质与水分子的电解。
具体技术方案之三是：所述电解电极组件，由两个不同极性的电极构成，电极之一为筒孔形状，筒状电极数目为N个，N等于或大于1，筒壁可无缺口或有缺口，各筒孔电极的位置为机械固定并相互电连接；电极之二为柱状，各个柱位置为机械固定并相互电连接，柱状电极的柱数目为M个,M等于或大于1；柱为空心或实心、可无缺口或有缺口；筒状电极与柱状电极的高度不限，据所需选择；筒状电极与柱状电极对应插接，即柱状电极各柱插入各对应筒孔中，对插的柱电极表面与筒孔电极相对表面之间留有对水作电解的间隙；在电解工作过程中，电极间隙内的水可以流动；电极间隙两个端口位置的外部留有一定空间，以便水在被电解的过程中，能在电极间隙中流动。
附图说明
下面通过附图对本发明作进一步阐释。
图1是本发明实施例1一种发生电解水雾化气的装置
具体实施方式
以下结合实施例1附图1阐述实施例基本结构及基本工作原理。
实施例1
如图1，一种可发生电解水蒸汽的装置，其特征是：包括装水容器14、送风口13、风机5、雾化器15、电解电源9、电解槽8，在电解槽8内的电解电极组件由两个不同极性电极1、2构成，电极1为筒孔状(下文简称孔状)，图中示意画出3个孔，各个孔壁位置机械固定，电极2为柱状，图中示意画出3个柱，各个柱位置机械固定，1与2可对应插接，即柱状电极2的柱插入孔状电极的对应孔中，柱表面与孔表面之间留有电解间隙3，图1中示意性画出了3个柱状电极与孔状电极构成的间隙3，间隙间距可视需要在一定范围内选择，如小于5mm至大于0mm的范围；必要时，间隙3的间距可取较小值，如等于或小于1mm，以便强化水及其中杂质的电解效果，这样设计在装置需要电解电导率低的原水时，可以获得较高的电解水效率与指标；在电极间隙距离一定情况下，杂质与水分子被电解的几率及数量与间隙面积成正比，因此间隙3面积较大化可提高电解效率；图1中，电解槽壁8为适合做电解电极使用的材料，经由导线7连接到电解电源成为电极2的一部分，与电极1构成电解间隙4，加强装置电解效果；11、12分别为电解槽8的下部与上部空间，给空间11与12设计一定的体积，有助于电极间隙中水畅顺流动。因为在电解水过程中，间隙中的水分子被电解分解后，会产生氢气、氧气，氢、氧气泡会沿着间隙向上飘逸，从而带动间隙3中水向上流动，从间隙3上部端口流出到空间12，这导致水从间隙3下端口外部即空间11源源流入电极间隙中补充，而装水容器14的水会给11作补充，显然，若11、12过于狭窄，可能影响水在电极间隙的流通性，从而降低水的电解效率。水在间隙流动过程中，水中杂质与水分子会在间隙中被电解电流反复电解。如此循环往复，电解槽中水会反复流入电极间隙中被反复电解，不断强化电解效果；综上所述，间隙3合理选择较小的间距与较大面积并满足间隙3中水具有一定流通性，这三方面协调兼顾的工艺技术方案可以显著提高电解效率与电解水指标；雾化器15将电解水雾化为气状，充满14，由风机5从送风口13送到外面的空间中。
表1：本发明一种发生电解水雾化气的装置实施例1实测数据
注：电解电压9V，电解时间：1分钟，原水：ORP＝+351mv，氢含量＝0，常温
可见，电解水还原指标ORP负值相当高，氢含量已经接近于饱和值，而电解水雾气负离子指标已经超过自然疗法需要的指标水平，属于对于人体健康极为有益空气。
本发明采用的电解电极组件并不限于使用实施例1所采取的具体结构，原则上任何一种可以达到产品所需要电解水指标以及相应雾化气指标的电解电极结构均可以使用。

Claims (4)

1.一种发生电解水雾化气的装置，其特征是：包括储水容器、可控电解电源、电解电极组件、雾化器、风机；电解电极组件安装在储水容器内，浸泡在欲电解的水中；可控电解电源给电解电极组件提供电流，电解电极组件对储水容器中的水进行电解；安装在储水容器中的雾化器将电解水雾化，产生电解水雾化气；风机将电解水雾化气扩散到空气中；电解电极组件采用较高效率无膜电解水技术，使得电解水雾化气达到所需要的一定指标。
2.根据权利要求1所述的一种发生电解水雾化气的装置，其特征是：所述电解电极组件在其所占一定空间内，阴阳电极之间所留间隙按合理较小化原则设计，间隙距离在小于5mm、大于0mm之间，以有利于强化水中杂质与水分子的电解；在电极组所占一定空间内，电解阴阳电极之间间隙的面积按合理较大化原则设计，使得水中较多杂质及水分子能在电极间隙中较多次反复被电解；电极间隙两个端口位置外部留有一定空间，使得水在被电解的过程中，能在阴阳电极间隙中畅顺流动。
3.根据权利要求1所述的一种发生电解水雾化气的装置，其特征是：所述电解电极组件在满足水在阴阳电极间隙中具有一定流动性情况下，电解电极组件阴阳电极之间的间距可以小至1mm或更小，以较利于在一定电解电压与一定电解电极组件结构下，强化水中杂质与水分子的电解。
4.根据权利要求1所述的一种发生电解水雾化气的装置，其特征是：所述电解电极组件，由两个不同极性的电极构成，电极之一为筒孔形状，筒状电极数目为N个，N等于或大于1，筒壁可无缺口或有缺口，各筒孔电极的位置为机械固定并相互电连接；电极之二为柱状，各个柱位置为机械固定并相互电连接，柱状电极的柱数目为M个,M等于或大于1；柱为空心或实心、可无缺口或有缺口；筒状电极与柱状电极的高度不限，据所需选择；筒状电极与柱状电极对应插接，即柱状电极各柱插入各对应筒孔中，对插的柱电极表面与筒孔电极相对表面之间留有对水作电解的间隙；在电解工作过程中，电极间隙内的水可以流动；电极间隙两个端口位置的外部留有一定空间，以便水在被电解的过程中，能在电极间隙中流动。
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