CN107698075A - 电解水系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种电解水系统，包括：第一水泵；第二水泵；弱碱性水生成装置，包括碱性储水罐、弱酸性储水罐及第一电解装置，第一电解装置上设有与弱酸性储水罐连通的第一出水口、及第二出水口，第一水泵连通于水源及第一电解装置；酸性高电位水生成装置，包括酸性储水罐及第二电解装置，第二电解装置上设有第三出水口、及第四出水口，第二水泵连通于第二电解装置及弱酸性储水罐。上述的电解水系统中，第一电解装置生成弱酸性水和可供饮用的碱性水。第二电解装置将弱酸性水作为水源再一次进行电解，可以生成满足杀菌要求的酸性高电位水。从而将生成可供饮用的碱性水和生成可供杀菌的酸性高电位水整合在一起，利于商用，节约成本。

Description

电解水系统

技术领域

本发明涉及电解水技术领域，特别是涉及一种电解水系统。

背景技术

电解水从其应用上分，可以分为：弱碱性电解水和酸性高电位水两个方面。其中弱碱性电解水主要应用在饮用方面，可以有助于提升健康水平，提高机体抗病能力。酸性高电位水可以用来消毒。

在养殖行业，电解水技术有着非常广阔的应用，一方面牲畜(例如奶牛、猪)通过饮用弱碱性水，可以很好的提高牲畜的品质和促进牲畜的健康成长。另一方面，由于牲畜会产生大量的排泄物，造成整个养殖场会污秽不堪，在这样环境里很容易滋生各种细菌，增加牲畜发病率。通过在养殖场喷施酸性高电位水，可以有效的杀灭细菌，并且还有改善环境气味的作用。

但往往这两种系统，由于工作机理不同，无法整合为一体，这样最终导致，饮用弱碱性电解水使用普通的饮用水源，经过净化，进入到电解装置，在生成弱碱性电解饮用水(pH大约9.0-9.5)的同时就会白白的排放掉弱酸性水，因为这种弱酸性水的酸性只能达到5.5-6.0，性能完全达不到杀菌的效果。

发明内容

基于此，有必要提供一种电解水系统，能同时生成适用于饮用的弱碱性电解水、及适用于消毒杀菌的酸性高电位水。

其技术方案如下：

一种电解水系统，包括：

第一水泵；

第二水泵；

弱碱性水生成装置，所述弱碱性水生成装置包括碱性储水罐、弱酸性储水罐、及第一电解装置，所述第一电解装置上设有与所述弱酸性储水罐连通的第一出水口、及与所述碱性储水罐连通的第二出水口，所述第一水泵连通于水源及所述第一电解装置；

酸性高电位水生成装置，所述酸性高电位水生成装置包括酸性储水罐、及与所述弱酸性储水罐连通的第二电解装置，所述第二电解装置上设有与所述酸性储水罐连通第三出水口、及用于排出废水的第四出水口，所述第二水泵连通于所述第二电解装置及所述弱酸性储水罐；

其中，所述第一电解装置用于在所述第一出水口处生成弱酸性水、及在所述第二出水口处生成碱性水，所述第二电解装置用于在所述第三出水口处生成酸性水、及在所述第四出水口处生成废水。

上述的电解水系统中，第一电解装置生成弱酸性水和可供饮用的碱性水。第二电解装置将弱酸性水作为水源再一次进行电解，可以生成满足杀菌要求的酸性高电位水。从而将生成可供饮用的碱性水的系统和生成可供杀菌的酸性高电位水的系统整合在一起，利于商用，节约成本。

下面进一步对技术方案进行说明：

在其中一个实施例中，还包括过滤装置，所述过滤装置设置于所述第一电解装置及所述第一水泵之间。过滤装置通过简单的过滤，去除水源当中的杂质，避免杂质进入电解装置，影响电解装置的正常运行。

在其中一个实施例中，还包括第三水泵及第四水泵，所述第三水泵连通于所述碱性储水罐与养殖场，所述第四水泵连通于所述酸性水罐与所述养殖场。第三水泵可将碱性储水罐的水抽入养殖场，供牲畜饮用；第四水泵可将酸性储水罐的水抽入养殖场，用于对养殖场进行消毒。

在其中一个实施例中，还包括第一切换装置，所述第一切换装置包括第一电路切换装置及第一水路切换装置，所述第一电路切换装置用于使所述第一电解装置在所述第一出水口处生成所述碱性水、及在所述第二出水口处生成所述弱酸性水，所述第一水路切换装置用于使所述第一出水口与所述碱性储水罐连通、及使所述第二出水口与所述弱酸性储水罐连通。这样的第一切换装置可以使得第一电解装置的阴阳极定期切换，但又不影响进入储水罐中水的酸碱性，在切换后，阴极变为阳极，沉积在阴极上的微量钙镁结晶会脱落下来。

在其中一个实施例中，还包括第二切换装置，所述第二切换装置包括第二电路切换装置及第二水路切换装置，所述第二电路切换装置用于使所述第二电解装置在所述第三出水口处生成所述废水、及在所述第四出水口处生成所述酸性水，所述第二水路切换装置用于使所述第四出水口与所述酸性储水罐连通。这样的第二切换装置可以使得第二电解装置的阴阳极定期切换，但又不影响进入储水罐中水的酸碱性，在切换后，阴极变为阳极，沉积在阴极上的微量钙镁结晶会脱落下来。

在其中一个实施例中，还包括控制器，所述第一水路切换装置与所述第一电路切换装置均与所述控制器电性连接，所述控制器用于控制所述第一水路切换装置与所述第一电路切换装置进行切换操作。控制器对第一水路切换装置和第一电路切换装置进行自动控制，使得它们进行切换，操作更加方便。

在其中一个实施例中，所述第二水路切换装置与所述第二电路切换装置均与所述控制器电性连接，所述控制器用于控制所述第二水路切换装置与第二电路切换装置进行切换操作。控制器对第二水路切换装置和第二电路切换装置进行自动控制，使得它们进行切换，操作更加方便。

在其中一个实施例中，所述第一电路切换装置和所述第二电路切换装置均为双刀双置的电控继电器。这种继电器是标准件，整个的电控部分易于实现，可靠性高。

在其中一个实施例中，所述第一水路切换装置和所述第二水路切换装置均为电动三通阀。水路的切换装置不同于有些定制的非标产品，使用通用的电动三通阀门，易于实现。

附图说明

图1为本发明所述的电解水系统结构示意图；

图2为本发明所述的弱碱性水生成装置中的水路切换原理图；

图3为本发明所述的第一电解装置的电路切换原理图；

图4为本发明所述的酸性高电位水生成装置和排水通道的水路切换原理图；

图5为本发明所述的第二电解装置的电路切换原理图。

附图标记说明：

100、水源，200、第一水泵，300、过滤装置，400、第一电解装置，410、碱性储水罐，411、第二出水口，420、弱酸性储水罐，421、第一出水口，430、第三水泵，440、第一电路切换装置，450、第一水路切换装置，500、第二水泵，600、第二电解装置，610、酸性储水罐，611、第三出水口，620、第四水泵，630、第二电路切换装置，640、第二水路切换装置，700、排水通道，701、第四出水口，800、外部电源，900、养殖场。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及具体实施方式，对本发明进行进一步的详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用以解释本发明，并不限定本发明的保护范围。

需要说明的是，当元件被称为“固定于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施方式的目的，不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

本发明中所述“第一”、“第二”不代表具体的数量及顺序，仅仅是用于名称的区分。

如图1所示，本发明所述一种电解水系统，包括：第一水泵200、第二水泵500、弱碱性水生成装置、酸性高电位水生成装置。弱碱性水生成装置包括碱性储水罐410、弱酸性储水罐420、及与水源100连通的第一电解装置400；酸性高电位水生成装置包括酸性储水罐610及与弱酸性储水罐420连通的第二电解装置600。

本发明所述的电解水系统可以使用普通的天然水体或者自来水作为水源100，第一水泵200设置于水源100及第一电解装置400之间，通过第一水泵200将水抽入第一电解装置400中进行电解。在其中一个实施例中，还包括过滤装置300，过滤装置300设置于第一电解装置400及第一水泵200之间。过滤装置300通过简单的过滤，去除水源100当中的杂质，避免杂质进入电解装置，影响电解装置的正常运行。

请参照图2中的2a，可选的，第一电解装置400内设有电解槽，电解槽包括第一极板和第二极板，第一极板与外部电源800的正极电性连接，第二极板与外部电源800的负极电性连接。

第一极板处设有与弱酸性储水罐420连通的第一出水口421，第二极板处设有与碱性储水罐410连通的第二出水口411。在电解反应时，第一出水口421处生成弱酸性水，而这种酸性水的PH只能达到5.5-6.0，性能完全达不到杀菌的程度，弱酸性储水罐420用于将这种酸性水储存起来。在第二出水口411处生成PH值大约在9.0-9.5的碱性水，碱性储水罐410用于将这种碱性水储存起来。这种碱性水可供牲畜饮用，可以很好的提高牲畜的品质以及促进牲畜的健康成长，例如，奶牛可以提高产奶量，猪的肉质将会更加优质，同时由于牲畜的身体更加健康，抗生素的用量也可以大大减少，节约成本。

请参照图4中的4a，第二电解装置600内设有电解槽，电解槽包括第三极板和第四极板，第三极板与外部电源800的正极连接，第四电极与外部电源800的负极连接。

第三极板处设有与酸性储水罐610连通的第三出水口611，第四极板处设有与排水通道700连通的第四出水口701，第二水泵500设置于第二电解装置600及弱酸性储水罐420之间。第二水泵500可以将弱酸性储水罐420中的水抽入到第二电解装置600中，将在第一电解装置400中生成的PH为5.5-6.0的酸性水重新进行电解。如此，第三出水口611处可以生成出满足消毒要求的酸性高电位水，而在第四出水口701处生成的废水可以通过与第四出水口701连通的排水通道700流出，使得整套系统无任何酸性废水排放，避免污染环境。

第一电解装置400产生的pH在5.5左右的酸性水，作为第二电解装置600的输入，这样做有两个方面的好处：

其一，通过第一电解装置400出来的酸性水硬度相对水源100有很大的降低，这是因为阳离子会有一定比例进入第一电解装置400的阴极侧而流入至碱性储水罐410，牲畜饮用后可促进骨骼生长。第一电解装置400阳极侧的阳离子相对浓度会下降很多。

其二，进入第二电解装置600的水由于是酸性，很难在第二电解装置600的阴极侧形成钙镁的碳酸盐。这样可以非常有效的解决长期困扰行业中的结水垢的难题，避免了纯水的使用。这是由于传统的高电位酸性水生成装置，要使用纯净水作为水源100，才能生成符合要求的消毒水。如果不使用纯净水，水中含有的二价钙镁离子在电场作用下，就会在电解口的阴极沉积，使得电极电阻升高，无法满足长时间运行的使用要求，甚至遇到碱性过高的水源100完全没办法生成合格的酸性高电位水。但是，很多养殖场900使用的是直接抽出来的地下水，水中往往含有一定量的钙镁离子，机器在这样的地区根本无法长期运行。这样就大大限制了酸性高电位水的应用。

上述的电解水系统中，第一电解装置400生成弱酸性水和可供饮用的碱性水。第二电解装置600将弱酸性水作为水源100再一次进行电解，可以生成满足杀菌要求的酸性高电位水。从而将只生成可供饮用的碱性水的系统和只生成可供杀菌的酸性高电位水整合在一起，降低了使用成本。

请参照图1，在其中一个实施例中，还包括第三水泵430及第四水泵620，第三水泵430设置于碱性储水罐410与养殖场900之间，第四水泵620设置于酸性水罐与养殖场900之间。第三水泵430可将碱性储水罐410的水抽入养殖场900，供牲畜饮用；第四水泵620可将酸性储水罐610的水抽入养殖场900，用于对养殖场900进行消毒。

请参照图2-3，在其中一个实施例中，还包括第一切换装置，第一切换装置包括第一电路切换装置440及第一水路切换装置450，第一电路切换装置440用于使第一电解装置400在第一出水口421处生成碱性水、及在第二出水口411处生成弱酸性水，第一水路切换装置450用于使第一出水口421与碱性储水罐410连通、及使第二出水口411与弱酸性储水罐420连通。这样的第一切换装置可以使得第一电解装置400的阴阳极定期切换，但又不影响出水口的酸碱性，在切换后，阴极变为阳极，沉积在阴极上的微量钙镁结晶会脱落下来。

具体的，包括连接第一极板的第一电路、连接第二极板的第二电路、连通第一出水口421及碱性储水罐410的第一水路、连通第一出水口421及弱酸性储水罐420的第二水路、连通第二出水口411及弱酸性储水罐420的第三水路、连通第二出水口411及碱性水储水罐的第四水路。第一电路切换装置440分别与第一电路及第二电路电性连接，第一水路及第二水路之间设有第一交汇处，第三水路及第四水路之间设有第二交汇处，其中一个第一水路切换装置450设置于第一交汇处、另一个第一水路切换装置450设置于第二交汇处。具体的，第一电路切换装置440为双刀双置的电控继电器，通过切换开关即可改变第一电解装置400中的电流流向，从而使得原来的阳极变为阴极，原来的阴极变为阳极。同时，这种双刀双置的电控继电器是标准件，整个的电控部分易于实现，可靠性高。第一水路切换装置450为电动三通阀，电动三通阀可以控制水流的流向。水路的切换装置不同于有些定制的非标产品，使用两个通用的电动三通阀门，易于实现。

请参照图4-5，进一步的，还包括第二切换装置，第二切换装置包括第二电路切换装置630及第二水路切换装置640，第二电路切换装置630用于使第二电解装置600在第三出水口611处生成废水、及在第四出水口701处生成酸性水，第二水路切换装置640用于使第四出水口701与酸性储水罐610连通。这样的第二切换装置可以使得第二电解装置600的阴阳极定期切换，但又不影响出水口的酸碱性，在切换后，阴极变为阳极，沉积在阴极上的微量钙镁结晶会脱落下来。

具体的，包括连接第三极板的第三电路、连接第四极板的第四电路、连通第三出水口611及酸性储水罐610的第五水路、连通第三出水口611及排水通道的第六水路、连通第四出水口701及排水通道的第七水路、连通第四出水口701及酸性储水罐610的第八水路。第二电路切换装置630分别与第三电路及第四电路电性连接，第五水路及第六水路之间设有第三交汇处，第七水路及第八水路之间设有第四交汇处，其中一个第二水路切换装置640设置于第三交汇处、另一个第二水路切换装置640设置于第四交汇处。具体的，第二电路切换装置630为双刀双置的电控继电器。这种继电器是标准件，整个的电控部分易于，可靠性高。第二水路切换装置640为电动三通阀。水路的切换装置不同于有些定制的非标产品，使用两个通用的电动三通阀门，易于实现。

进一步的，还包括控制器，可选的，控制器为单片机。第一水路切换装置450与第一电路切换装置440均与单片机电性连接，单片机用于控制第一水路切换装置450与第一电路切换装置440同时进行切换操作。单片机对第一水路切换装置450和第一电路切换装置440进行自动控制，使得它们进行同时切换，操作更加方便。

更进一步的，第二水路切换装置640与第二电路切换装置630均与单片机电性连接，单片机用于控制第二水路切换装置640与第二电路切换装置630同时进行切换操作。单片机对第二水路切换装置640和第二电路切换装置630进行自动控制，使得它们进行同时切换，操作更加方便。

为了验证本发明在防垢方面的有效性，通过使用相同的水源100、相同的电解口对于两种不同的电解系统进行了对比分析，测试结果如下：

项目	单位	普通电解水系统	本发明的电解水系统
				通水流速	L/min	20L/min	20L/min
通水总量	m3	55	55
				每升水产垢量	mg/L	1.713	0.260
测试时间	h	45	45

以下是电极上沉积碳酸钙的分时记录数据：

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (9)

1.一种电解水系统，其特征在于，包括：

第一水泵；

第二水泵；

弱碱性水生成装置，所述弱碱性水生成装置包括碱性储水罐、弱酸性储水罐及第一电解装置，所述第一电解装置上设有与所述弱酸性储水罐连通的第一出水口、及与所述碱性储水罐连通的第二出水口，所述第一水泵连通于水源及所述第一电解装置；及

酸性高电位水生成装置，所述酸性高电位水生成装置包括酸性储水罐、及与所述弱酸性储水罐连通的第二电解装置，所述第二电解装置上设有与所述酸性储水罐连通第三出水口、及用于排出废水的第四出水口，所述第二水泵连通于所述第二电解装置及所述弱酸性储水罐；

其中，所述第一电解装置用于在所述第一出水口处生成弱酸性水、及在所述第二出水口处生成碱性水，所述第二电解装置用于在所述第三出水口处生成酸性水、及在所述第四出水口处生成废水。

2.根据权利要求1所述的电解水系统，其特征在于，还包括过滤装置，所述过滤装置设置于所述第一电解装置及所述第一水泵之间。

3.根据权利要求1所述的电解水系统，其特征在于，还包括第三水泵及第四水泵，所述第三水泵连通于所述碱性储水罐与养殖场，所述第四水泵连通于所述酸性水罐与所述养殖场。

4.根据权利要求1所述的电解水系统，其特征在于，还包括第一切换装置，所述第一切换装置包括第一电路切换装置及第一水路切换装置，所述第一电路切换装置用于使所述第一电解装置在所述第一出水口处生成所述碱性水、及在所述第二出水口处生成所述弱酸性水，所述第一水路切换装置用于使所述第一出水口与所述碱性储水罐连通、及使所述第二出水口与所述弱酸性储水罐连通。

5.根据权利要求4所述的电解水系统，其特征在于，还包括第二切换装置，所述第二切换装置包括第二电路切换装置及第二水路切换装置，所述第二电路切换装置用于使所述第二电解装置在所述第三出水口处生成所述废水、及在所述第四出水口处生成所述酸性水，所述第二水路切换装置用于使所述第四出水口与所述酸性储水罐连通。

6.根据权利要求5所述的电解水系统，其特征在于，还包括控制器，所述第一水路切换装置与所述第一电路切换装置均与所述控制器电性连接，所述控制器用于控制所述第一水路切换装置与所述第一电路切换装置进行切换操作。

7.根据权利要求6所述的电解水系统，其特征在于，所述第二水路切换装置与所述第二电路切换装置均与所述控制器电性连接，所述控制器还用于控制所述第二水路切换装置与第二电路切换装置进行切换操作。

8.根据权利要求5所述的电解水系统，其特征在于，所述第一电路切换装置和所述第二电路切换装置均为双刀双置的电控继电器。

9.根据权利要求5所述的电解水系统，其特征在于，所述第一水路切换装置和所述第二水路切换装置均为电动三通阀。