CN110195236A - 一种联结式电解水生成装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种联结式电解水生成装置，包括：支撑、喷头、微型电解槽，所述喷头安装在所述支撑内部的前端，所述微型电解槽安装在所述支撑内部，所述支撑后侧具有流体入口，所述流体入口和所述微型电解槽联通，所述喷头与所述生成装置联结，所述支撑为绝缘材料构成的绝缘支撑，所述喷头绝缘支撑层与所述电解槽绝缘支撑层之间密封绝缘联结，所述流体进入所述流体入口流经所述微型电解槽并由所述喷头喷出；该发明整体结构十分紧凑，微型化，电极件间距小，提高电解效率，使用低电压、小电流，提高安全性和便捷性，因此具有明显的优点。
Description
技术领域
本发明属于电解化学领域，尤其涉及一种联结式电解水生成装置。
背景技术
电位水最早的应用可追溯到1980年的日本，当时日本国内发现它对MRSA（有"超级病菌"之称的耐甲氧西林的金黄色葡萄球菌）有显著杀菌效果，而最先用于医药领域。随后，日本厚生省批准了将其用于医疗设备消毒，主要用于内窥镜消毒和手的清洗消毒。目前流行的技术传统为传统的电解技术，其原理如图1所示。现有电解用电极通常为片状或网片状，电解槽体积大，适合大型的制水机，不适合管道在线使用或微型装置或手持式装置使用。
即使在专利CN02141975，CN03101922，CN200810178097，CN201410028672，CN201510175394等专利中，电解槽的形式还是基于传统的设计，不利于缩小体积，也不利于家庭或单人使用，因此需要寻找一种能够微型化手持式的技术方案。
发明内容
有鉴于此，本发明旨在克服现有技术中的上述缺陷中的至少一个，提出了一种结构简单且成本低的联结式电解水生成装置，包括：支撑、喷头、微型电解槽；所述喷头安装在所述支撑内部的前端且包括至少一个喷嘴，所述喷头包括至少一个喷嘴，当所述喷嘴大于等于2时，所述喷嘴在所述喷头上任意排布组合，所述微型电解槽安装在所述支撑内部且位于所述喷头后侧并联通，所述支撑后侧具有流体入口，所述流体入口和所述微型电解槽联通，所述支撑为绝缘材料构成的绝缘支撑，所述绝缘支撑为一体成型结构或包括用于容纳所述喷头的喷头绝缘支撑层和用于容纳所述微型电解槽的电解槽绝缘支撑层，所述喷头绝缘支撑层与所述电解槽绝缘支撑层之间密封绝缘联结，所述流体进入所述流体入口流经所述微型电解槽并由所述喷头喷出。
本案使用的流体为普通自来水或存在一定量添加剂的纯净水或蒸馏水，不能使用无添加剂的纯蒸馏水等无电解质的水体，水流通过所述流体入口流经所述微型电解槽电解后，通过所述喷嘴喷出，进行清洁作业。
根据本专利背景技术中对现有技术所述，现有电解用电极通常为片状或网片状，电解槽体积大，适合大型的制水机，不利于缩小体积，不适合管道在线使用或微型装置或手持式装置使用，也不利于家庭或单人使用；而本发明公开的一种联结式电解水生成装置，通过利用微型电解槽结构形成一种联结在水流出口处的，如水龙头等，低成本便携式且操作简单的电解水生成装置。
另外，根据本发明公开的联结式电解水生成装置还具有如下附加技术特征：
进一步地，所述装置还包括与所述微型电解槽供电联结的电源控制系统和用于控制所述电源控制系统的开关。
所述电源控制系统保证来自外部的供电系统的电压或电流调节至所述微型电解槽所需的电压或电流，而用于控制所述电源控制系统的开关可以安装在所述支撑上或其他方便使用的地点，如与水龙头开关形成一体。
进一步地，所述装置还包括单向阀，所述单向阀安装在所述支撑内部且位于所述微型电解槽后端。
所述单向阀保证水流的方向的一致性。
进一步地，所述装置包括安装在所述支撑内部提供高压电场且作用于流经所述喷嘴或喷嘴前的金属部件。
更进一步地，所述金属部件直接安装在所述喷嘴后侧或通过绝缘结构与所述喷嘴联结。
高压电场的存在可以使水流和喷射出的水珠具有同极性，在喷出后形成的水珠分散性更好，清洁效果更优。
更进一步地，所述金属部件为金属圆筒或多孔金属网或金属滤筒。
进一步地，所述装置直接通过所述单向阀与水管或供水系统连接；
或
通过导流装置与与水管或供水系统连接；
或
通过节流阀与水管或供水系统连接；
或
通过上述结构的任意组合与与水管或供水系统连接。
进一步地，所述生成装置还包括供电系统，所述供电系统包括交流供电系统或直流供电系统，所述交流供电系统或所述直流供电系统直接或间接与所述微型电解槽联结。
进一步地，所述安装在所述喷头上的所述喷嘴为阵列式排布或圆周性排布或多边形排布。
进一步地，所述生成装置还包括显示所述生成装置状态信息的显示部件。
所述显示部件安装在所述生成装置上或其他方便观察的部位上，如通过LED进行显示如设备状态，电压、故障信息等。
根据本发明的一些实施例，所述生成装置还包括导流装置或节流阀或上述两者的组合。
进一步地，所述微型电解槽包括电解水槽体，筒形金属电极，离子隔膜；所述筒形金属电极包括筒形正电极和筒形负电极，所述筒形正电极和所述筒形负电极形成内外套筒结构，所述离子隔膜安装在所述筒形正电极和所述筒形负电极之间，所述筒形电极安置在所述电解水槽体的内部；所述电解水槽体具有进水口和出水口，所述进水口位于所述筒形金属电极的一端，所述出水口位于所述筒形金属电极的另一端，所述进水口和所述出水口以及所述筒形金属电极通过所述电解水槽体形成一个由所述进水口经所述筒形电极至所述出水口的独立通路；所述筒形电极的最大外径小于等于50mm。此处的最大外径指的是筒形横截面最大尺寸。
所述电解水槽体包括外部电解水槽体和内部电解水槽体，所述进水口和所述出水口位于所述外部电解水槽体上，所述内部电解水槽体内嵌于所述外部电解水槽体内，且所述筒形电极安装在所述内部电解水槽体上。
所述电解水槽体具有所述进水口和所述出水口，实现了所述紧凑微型电解水生成装置及电解水生成系统的电解水的连续生成，所述进水口和所述出水口的相对位置根据实际需要可任意调换。
进一步地，所述筒形金属电极横截面形状是闭合或部分闭合几何结构。金属材料可以是钛合金，不锈钢，铜合金或铝合金等金属材料。
更进一步地，所述闭合几何结构为矩形或圆形或椭圆或多边形结构。
更进一步地，所述圆形结构的直径小于等于50mm。
更进一步地，所述矩形结构的边长为小于等于50mm。
进一步地，所述筒形正电极位于所述筒形负电极外部或位于内部。
进一步地，所述离子隔膜为阴离子隔膜或阳离子隔膜或中性隔膜或双向隔膜。
进一步地，所述离子隔膜与所述筒形正电极或所述筒形负电极间隙小于等于10mm。
进一步地，所述筒形电极为具有通孔的结构。
更进一步地，所述具有通孔的结构为网状结构。
更进一步地，所述网状结构为圆孔结构，所述圆孔直径为大于等于0 .1mm且小于等于10mm。
更进一步地，所述网状结构为矩形孔结构，所述矩形孔边长为大于等于0 .1mm或小于等于10mm。
进一步地，所述电解水槽体为绝缘材料结构；提高了安全性。
更进一步地，所述绝缘材料结构为陶瓷或塑料。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。
附图说明
本发明的上述和/或附加的方面和优点从下面结合附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
图1是根据传统设计示意图；
图2是根据本发明实施例1的结构示意图；
图3是根据本发明实施例2的结构示意图；
图4是根据本发明实施例3的结构示意图；
图1中，101是电源，102是隔膜，103是NaCl溶液槽；图2中，200是支撑，201是挤压帽，202是喷头，203是电源开关，204是控制电路，205是流体入口，206是微型电解槽，207是密封及导流装置，208是LED指示状态灯，209是电源管理系统，210是充电口，211是电池；图3中，300是支撑，301是喷头，302是电源开关，303是控制电路，304是流体入口，305是微型电解槽，306是水泵叶片，307是密封及导流装置，308是LED指示状态灯，309是水泵的电机部分，310是电源管理系统，311是充电口，312是电池；图4中，400是支撑，401是绝缘保护层,402是喷头，403是保护及连接套，404是微型电解槽，405是单向阀，406是水管，407是电源及控制电路。
具体实施方式
下面详细描述本发明的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本发明，而不能解释为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语 “上”、“下”、“底”、“顶”、“前”、“后”、“内”、“外”、“横”、“纵”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“联结”、 “安装”、 “配合”““、“固定、”相连”应做广义理解，例如，可以是固定连接，一体地连接，也可以是可拆卸连接；可以是两个元件内部的联结；可以是直接安装，也可以通过中间媒介间接安装；“配合”可以是面与面的配合，也可以是点与面或线与面的配合，对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
本发明的发明构思如下，本发明公开的一种联结式电解水生成装置，通过利用微型电解槽结构形成一种联结在水流出口处的，如水龙头等，低成本便携式且操作简单的电解水生成装置。
下面将参照附图来描述本发明，其中图1是根据传统设计示意图；图2是根据本发明实施例的示意图。
如图1所示，电解槽体积大，适合大型的制水机，不适合管道在线使用或微型装置或手持式装置使用。
如图2所示，根据本发明的实施例，联结式电解水生成装置，包括：支撑200、喷头202、微型电解槽206；所述喷头202安装在所述支撑200内部的前端且包括至少一个喷嘴，所述喷头202包括至少一个喷嘴，当所述喷嘴大于等于2时，所述喷嘴在所述喷头202上任意排布组合，所述微型电解槽206安装在所述支撑内部且位于所述喷头202后侧并联通，所述支撑300后侧具有流体入口205，所述流体入口205和所述微型电解槽206联通，所述支撑200为绝缘材料构成的绝缘支撑，所述绝缘支撑为一体成型结构或包括用于容纳所述喷头202的喷头绝缘支撑层和用于容纳所述微型电解槽206的电解槽绝缘支撑层，所述喷头绝缘支撑层与所述电解槽绝缘支撑层之间密封绝缘联结，所述流体进入所述流体入口205流经所述微型电解槽并由所述喷头喷出；本图的实施例采用挤压方式控制喷头202喷射，挤压可以上下移动挤压帽201，在人工的按动下，压迫微型电解槽206所在的水箱里的水进入到电解槽内，再经过喷头202喷出,；下部为LED指示状态灯208显示状态设备状态和电源管理系统209，LED指示出电压、故障信息等，电源系统包括可充电电池211和充电口210为整个系统提供能量，充电电池简小便捷，使整体体积小，便于携带。
如图3所示，根据本发明的实施例，联结式电解水生成装置，包括：支撑300、喷头301、微型电解槽305；所述喷头301安装在所述支撑内部的前端且包括至少一个喷嘴，所述喷头301包括至少一个喷嘴，当所述喷嘴大于等于2时，所述喷嘴在所述喷头301上任意排布组合，所述微型电解槽305安装在所述支撑内部且位于所述喷头301后侧并联通，所述支撑300后侧具有流体入口304，所述流体入口304和所述微型电解槽305联通，所述支撑300为绝缘材料构成的绝缘支撑，所述绝缘支撑为一体成型结构或包括用于容纳所述喷头301的喷头绝缘支撑层和用于容纳所述微型电解槽305的电解槽绝缘支撑层，所述喷头绝缘支撑层与所述电解槽绝缘支撑层之间密封绝缘联结，所述流体进入所述流体入口304流经所述微型电解槽并由所述喷头喷出；本图实施例采用水泵进行作业，水泵的电机部分309和水泵叶片306位于所述微型电解槽305下端，水泵的电机部分309经310是电源管理系统驱动后转动，带动所述水泵叶片306转动，压迫水箱里的水进入所述微型电解槽305内，在经过喷头301喷出。
如图4所示，根据本发明的实施例，联结式电解水生成装置，包括：支撑400、喷头401、微型电解槽404；所述喷头402安装在所述支撑400内部的前端且包括至少一个喷嘴，所述喷头401包括至少一个喷嘴，当所述喷嘴大于等于2时，所述喷嘴在所述喷头401上任意排布组合，所述微型电解槽404安装在所述支撑内部且位于所述喷头401后侧并联通，所述支撑400后侧具有水管406和单向阀405，所述水管406和所述微型电解槽404联通，所述支撑400为绝缘材料构成的绝缘支撑，所述绝缘支撑为一体成型结构或包括用于容纳所述喷头401的喷头绝缘支撑层和用于容纳所述微型电解槽404的电解槽绝缘支撑层，所述喷头绝缘支撑层与所述电解槽绝缘支撑层之间密封绝缘联结，所述流体进入所述水管406流经所述微型电解槽并由所述喷头喷出；本图的实施例自来水管直接接到所述水管406，利用自来水管的压力，无需另外提供动力，可直接使用交流供电替换充电电池供能，交流变直流后传输到电解装置，也可以据应用需要使用电池组。
另外，根据本发明公开的联结式电解水生成装置还具有如下附加技术特征：
根据本发明的一些实施例，所述装置还包括与所述微型电解槽供电联结的电源控制系统和用于控制所述电源控制系统的开关。
所述电源控制系统保证来自外部的供电系统的电压或电流调节至所述微型电解槽所需的电压或电流，而用于控制所述电源控制系统的开关可以安装在所述支撑上或其他方便使用的地点，如与水龙头开关形成一体。
根据本发明的一个实施例，所述装置还包括单向阀，所述单向阀安装在所述支撑内部且位于所述微型电解槽后端。
所述单向阀保证水流的方向的一致性。
根据本发明的一个实施例，所述喷嘴包括后端的缓冲区和前端的喷射区，所述缓冲区的体积大于所述喷射区的体积。
根据本发明的一个实施例，所述喷射区还包括联结所述缓冲区的第一喷射区和联结所述第一喷射区的第二喷射区，所述第二喷射区为后端口径小于前端口径的结构，所述第一喷射区为前端口径小于后端口径的结构。如此可以利用水流压力的变化达到合适的喷流速度。
根据本发明的一个实施例，所述装置包括安装在所述支撑内部提供高压电场且作用于流经所述喷头流体的电场部件。
根据本发明的一些实施例，所述电场部件直接安装在所述喷嘴后侧或通过绝缘结构与所述喷嘴联结。
高压电场的存在可以使水流具有同极性，在喷出后形成的喷流覆盖面更大清洁效果更优。
根据本发明的一些实施例，所述电场部件位金属圆筒或多孔金属网或金属滤芯。
根据本发明的一些实施例，所述装置直接通过所述单向阀与水管或供水系统连接；
或
通过导流装置与与水管或供水系统连接；
或
通过节流阀与水管或供水系统连接；
或
通过上述结构的任意组合与与水管或供水系统连接。
根据本发明的一些实施例，所述生成装置还包括供电系统，所述供电系统包括交流供电系统或直流供电系统，所述交流供电系统或所述直流供电系统直接或间接与所述微型电解槽联结。
所述直流供电系统可以采用电池或电池组作为电源。
根据本发明的一些实施例，所述安装在所述喷头上的所述喷嘴为阵列式排布或圆周性排布或多边形排布。
根据本发明的一些实施例，所述生成装置还包括显示所述生成装置状态信息的显示部件。
所述显示部件安装在所述生成装置上或其他方便观察的部位上，如通过LED进行显示如设备状态，电压、故障信息等。
根据本发明的一些实施例，所述生成装置还包括导流装置或节流阀或上述两者的组合。
供水系统或水管可以直接与所述节流阀联结，所述生成装置采用导流装置和节流阀组合结构，则所述节流阀安装在所述导流装置的后侧。
根据本发明的一些实施例，所述微型电解槽包括电解水槽体，筒形电极，离子隔膜；所述筒形电极包括筒形正电极和筒形负电极，所述筒形正电极和所述筒形负电极形成内外套筒结构，所述离子隔膜安装在所述筒形正电极和所述筒形负电极之间，所述筒形电极安置在所述电解水槽体的内部；所述电解水槽体具有进水口和出水口，所述进水口位于所述筒形电极的一端，所述出水口位于所述筒形电极的另一端，所述进水口和所述出水口以及所述筒形电极通过所述电解水槽体形成一个由所述进水口经所述筒形电极至所述出水口的独立通路；所述筒形电极的最大外径小于等于50mm，此处的最大外径指的是筒形横截面最大尺寸。
所述电解水槽体包括外部电解水槽体和内部电解水槽体，所述进水口和所述出水口位于所述外部电解水槽体上，所述内部电解水槽体内嵌于所述外部电解水槽体内，且所述筒形电极安装在所述内部电解水槽体上。
所述电解水槽体具有所述进水口和所述出水口，实现了所述紧凑微型电解水生成装置及电解水生成系统的电解水的连续生成，所述进水口和所述出水口的相对位置根据实际需要可任意调换。
根据本发明的一些实施例，所述筒形电极横截面形状是闭合或部分闭合几何结构。
进一步地，所述闭合几何结构为矩形或圆形或椭圆或多边形结构。
进一步地，所述圆形结构的直径小于等于50mm。
进一步地，所述矩形结构的边长为小于等于50mm。
根据本发明的一些实施例，所述筒形正电极位于所述筒形负电极外部或位于内部。
根据本发明的一些实施例，所述离子隔膜为阴离子隔膜或阳离子隔膜或中性隔膜或双向隔膜。
根据本发明的一些实施例，所述离子隔膜与所述筒形正电极或所述筒形负电极间隙小于等于10mm。
根据本发明的一些实施例，所述筒形电极为具有通孔的结构。
进一步地，所述具有通孔的结构为网状结构。
进一步地，所述网状结构为圆孔结构，所述圆孔直径为大于等于0 .1mm且小于等于10mm。
进一步地，所述网状结构为矩形孔结构，所述矩形孔边长为大于等于0 .1mm或小于等于10mm。
根据本发明的一些实施例，所述电解水槽体为绝缘材料结构；提高了安全性。
进一步地，所述绝缘材料结构为陶瓷或塑料。
根据本发明的一个实施例，如图2所示，生成装置包括上部的控制腔室，控制电路安装在控制腔室内，电源开关和喷头安装在控制腔室的外侧，喷头通过控制腔室内部的通路与下部的水体腔室联结，控制电路安装在控制腔室内部，优选地控制腔室内部的底侧，控制腔室与下部联结的水体腔室之间有密封隔离部件；水体腔室位于控制腔室下部，侧壁有注水口，内部有微型电解槽，微型电解槽有通路经过水体腔室和控制腔室与喷头相联，底部具有与电源腔室密封隔离部件，外部有显示器件，指示本生成装置状态；电源腔室安装在水体腔室下部，内有电池或充电电池及电源管理系统，如采用充电电池，则具有充电口。
根据本发明的一个实施例，如图3所示，在上述实施例的基础上，进行了一些变动，增加了可控制的水泵，其中电源开关可以直接控制电源给微型电解槽和水泵进行供电，也可采用电源开关控制电源给微型电解槽供电，而具有的触碰式或按压式流体开关控制水泵以控制水流从喷头中喷出。
任何提及“一个实施例”、“实施例”、“示意性实施例”等意指结合该实施例描述的具体构件、结构或者特点包含于本发明的至少一个实施例中。在本说明书各处的该示意性表述不一定指的是相同的实施例。而且，当结合任何实施例描述具体构件、结构或者特点时，所主张的是，结合其他的实施例实现这样的构件、结构或者特点均落在本领域技术人员的范围之内。
尽管参照本发明的多个示意性实施例对本发明的具体实施方式进行了详细的描述，但是必须理解，本领域技术人员可以设计出多种其他的改进和实施例，这些改进和实施例将落在本发明原理的精神和范围之内。具体而言，在前述公开、附图以及权利要求的范围之内，可以在零部件和/或者从属组合布局的布置方面作出合理的变型和改进，而不会脱离本发明的精神。除了零部件和/或布局方面的变型和改进，其范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (11)
1.一种联结式电解水生成装置，其特征在于,包括：支撑、喷头、微型电解槽；
所述喷头安装在所述支撑内部的前端且包括至少一个喷嘴，所述喷头包括至少一个喷嘴，当所述喷嘴大于等于2时，所述喷嘴在所述喷头上任意排布组合，所述微型电解槽安装在所述支撑内部且位于所述喷头后侧并联通，所述支撑后侧具有流体入口，所述流体入口和所述微型电解槽联通，所述喷头与所述生成装置固定连接或活动联结，所述支撑为绝缘材料构成的绝缘支撑，所述绝缘支撑为一体成型结构或包括用于容纳所述喷头的喷头绝缘支撑层和用于容纳所述微型电解槽的电解槽绝缘支撑层，所述喷头绝缘支撑层与所述电解槽绝缘支撑层之间密封绝缘联结，所述流体进入所述流体入口流经所述微型电解槽并由所述喷头喷出。
2.根据权利要求1所述的联结式电解水生成装置，其特征在于，所述装置还包括与所述微型电解槽供电联结的电源控制系统和用于控制所述电源控制系统的开关。
3.根据权利要求1所述的联结式电解水生成装置，其特征在于，所述装置还包括单向阀，所述单向阀安装在所述支撑内部且位于所述微型电解槽后端。
4.根据权利要求1所述的联结式电解水生成装置，其特征在于，所述装置包括安装在所述支撑内部提供高压电场且作用于流经所述喷嘴或喷嘴前的金属部件。
5.根据权利要求4所述的联结式电解水生成装置，其特征在于，所述金属部件直接安装在所述喷嘴后侧或通过绝缘结构与所述喷嘴联结。
6.根据权利要求4所述的联结式电解水生成装置，其特征在于，所述金属部件为金属圆筒或多孔金属网或金属滤筒。
7.根据权利要求1所述的联结式电解水生成装置，其特征在于，所述装置直接通过所述单向阀与水管或供水系统连接；
或
通过导流装置与与水管或供水系统连接；
或
通过节流阀与水管或供水系统连接；
或
通过上述结构的任意组合与与水管或供水系统连接。
8.根据权利要求1所述的联结式电解水生成装置，其特征在于，所述生成装置还包括供电系统，所述供电系统包括交流供电系统或直流供电系统，所述交流供电系统或所述直流供电系统直接或间接与所述微型电解槽联结。
9.根据权利要求1所述的联结式电解水生成装置，其特征在于，安装在所述喷头上的所述喷嘴为阵列式排布或圆周性排布或多边形排布。
10.根据权利要求1所述的联结式电解水生成装置，其特征在于，所述生成装置还包括显示所述生成装置状态信息的显示部件。
11.根据权利要求1所述的联结式电解水生成装置，其特征在于，所述生成装置还包括导流装置或节流阀或上述两者的组合。
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