CN117822004A - 电解装置及其控制方法、控制装置和消毒设备 - Google Patents

Abstract

一种电解装置、控制方法、控制装置和消毒设备，可以以容易获得的氯化钠溶液作为电解液来制备次氯酸，但最终产物没有次氯酸钠，因而电解产物可以用于空气消杀，且安全性高。电解装置包括：电解池；阴离子交换膜，设于电解池内，将电解池的内部空间分隔为阴极区和阳极区；电解组件，设置成对电解池内含氯离子的电解液进行电解以产生次氯酸，电解组件包括第一电源、第一电极和第二电极，第一电极设于阴极区内并与第一电源的负极电连接，第二电极设于阳极区内并与第一电源的正极电连接；和外电场组件，位于电解池外，设置成产生静电场，以引导电解池内的阴离子穿过阴离子交换膜在阴极区与阳极区之间运动。

Description

电解装置及其控制方法、控制装置和消毒设备

技术领域

本申请涉及但不限于消毒装置技术领域，具体是指一种电解装置及其控制方法、控制装置和消毒设备。

背景技术

目前，电解产生次氯酸主要有两种方式：1)通过电解氯化钠产生次氯酸钠和次氯酸等除菌物质；2)直接电解盐酸溶液。

对于第一种方式，电解产物有次氯酸和次氯酸钠，两者混合在一起。但是，标准规定次氯酸钠只能进行表面消杀，不能进行空间消杀；而次氯酸可以进行空间和表面的双消杀。由于两种消毒因子混合在一起，所以无法使用此电解产物进行空气消杀。

对于第二种方式，由于盐酸为强腐蚀性液体，不易得，且安全性低。

发明内容

本申请所要解决的技术问题是提供一种电解装置，可以以容易获得的氯化钠溶液作为电解液来制备次氯酸，但最终产物没有次氯酸钠，因而电解产物可以用于空气消杀，且安全性高。

本申请实施例提供了一种电解装置，包括：电解池；阴离子交换膜，设于所述电解池内，将所述电解池的内部空间分隔为阴极区和阳极区；电解组件，设置成对所述电解池内含氯离子的电解液进行电解以产生次氯酸，所述电解组件包括第一电源、第一电极和第二电极，所述第一电极设于所述阴极区内并与所述第一电源的负极电连接，所述第二电极设于所述阳极区内并与所述第一电源的正极电连接；和外电场组件，位于所述电解池外，设置成产生静电场，以至少用于引导所述阴极区内的阴离子穿过所述阴离子交换膜运动至所述阳极区。

本申请实施例提供的电解装置，包括电解池、阴离子交换膜、电解组件和外电场组件。电解池用于容纳电解液、阴离子交换膜以及电解组件的第一电极和第二电极。阴离子交换膜设置在电解池内，并将电解池的内部空间分隔为阴极区和阳极区。阴离子交换膜只能供水和阴离子通过，而阳离子不能够通过。因此，通过阴离子交换膜可以将含氯离子的电解液(如氯化钠溶液)的氯离子和阳离子(如钠离子)分隔在不同的区域内，使得最终电解产物只有次氯酸，而没有次氯酸盐(如次氯酸钠)。

电解组件包括第一电源、第一电极和第二电极。第一电源为第一电极及第二电极供电。第一电极和第二电极为电解电极。由于第一电极与第一电源的负极电连接，因而第一电极为电解组件的阴极，对应放置在电解池的阴极区内。由于第二电极与第一电源的正极电连接，因而第二电极为电解组件的阳极，对应放置在电解池的阳极区内。

外电场组件可以产生静电场，至少可以使得电解池内阴极区的阴离子可以在电场力的驱动下穿过阴离子交换膜运动至阳极区。

这样，在电解开始前，可以将含氯离子的电解液(如氯化钠溶液)加入阴极区，可以直接加入电解液，也可以先加入纯水，再加入电电解质溶解得到电解液。然后启动外电场组件，则阴极区的氯离子可以在电场力的驱动下快速穿过阴离子交换膜向阳极区运动，而钠离子(或其他阳离子)受到限制只能留在阴极区内。这样可以在初期就将阳离子(如钠离子)与氯离子分隔开，进而避免后期电解产生次氯酸钠。当阳极区的氯离子达到一定量时，可以启动电解组件开始电解过程。

电解开始后，阳极区的氯离子向第二电极扩散并在第二电极表面发生电化学反应生成氯气(Cl₂)。此时，阴极区内，水在第一电极表面发生电解反应生成氢气，溶液中产生氢氧根离子(OH^-)。而阳极区内，氯气溶解于水产生次氯酸(HClO)和盐酸(HCl)，盐酸以氢离子和氯离子的形式存在于液体中。

电解一段时间后，关闭电解组件。阴极区的氢氧根离子可以在电场力的驱动下穿过阴离子交换膜进入阳极区内，与阳极区内的盐酸发生中和反应。

之后，阳极区多余的氯离子、氢氧根离子等阴离子可以在阴极区阳离子的吸引下(也可以在改变方向后的电场力作用下)穿过阴离子交换膜重新回到阴极区内。这样，阳极区内的最终产物只有次氯酸，因而可以用于空气和表面双消杀。

由于电解液可以用易得的氯化钠溶液作为原料，成本低，且安全性高。

在上述技术方案的基础上，本申请还可以做如下改进。

在一示例性的实施例中，所述外电场组件包括第二电源、第三电极和第四电极，所述第三电极与所述第四电极相对设置，且所述第三电极及所述第四电极分别与所述第二电源的两个输出端电连接，以使所述第三电极与所述第四电极之间产生静电场；所述第一电极以及所述第二电极位于所述第三电极与所述第四电极之间，且所述第三电极、所述第一电极、所述第二电极、所述第四电极沿所述阴离子交换膜的厚度方向依次排布。

在一示例性的实施例中，所述第二电源为高压电源；和/或，所述第二电源极性可变，以使所述外电场组件还用于引导所述阳极区内的阴离子穿过所述阴离子交换膜运动至所述阴极区。

在一示例性的实施例中，所述第一电源为低压直流电源。

在一示例性的实施例中，所述第一电极的表面设有催化层；和/或，所述第二电极的表面设有催化层。

在一示例性的实施例中，所述催化层为贵金属或过渡金属的单质或氧化物。

在一示例性的实施例中，所述电解装置还包括：电导率检测装置，设置成检测所述阳极区的液体的离子电导率；和/或，pH值检测装置，设置成检测所述阳极区的液体的pH值。

本申请实施例还提供了一种用于如上述实施例中任一项所述的电解装置的控制方法，包括：基于所述电解池的阴极区内盛装有含氯离子的电解液，启动所述外电场组件，以引导所述阴极区的氯离子穿过所述阴离子交换膜向所述阳极区运动；基于所述阳极区的液体满足电解开始条件，启动所述第一电源，以在所述阳极区内电解产生次氯酸；基于所述阳极区的液体满足电解结束条件，关闭所述第一电源，使所述阴极区的氢氧根离子在所述外电场组件的作用下穿过所述阴离子交换膜运动至所述阳极区内与所述阳极区内的氢离子发生中和反应；基于所述阳极区的液体满足结束条件，关闭所述外电场组件。

在一示例性的实施例中，所述结束条件包括中和结束条件；所述基于所述阳极区的液体满足结束条件，关闭所述外电场组件，包括：基于所述阳极区的液体满足所述中和结束条件，关闭所述外电场组件，使所述阳极区的阴离子在所述阴极区的阳离子的吸引下穿过所述阴离子交换膜进入所述阴极区。

在一示例性的实施例中，所述结束条件包括中和结束条件和全程结束条件；所述基于所述阳极区的液体满足结束条件，关闭所述外电场组件，包括：基于所述阳极区的液体满足所述中和结束条件，改变所述外电场组件的电流方向，以利用静电场引导所述阳极区的阴离子穿过所述阴离子交换膜进入所述阴极区；基于所述阳极区的液体满足所述全程结束条件，关闭所述外电场组件。

在一示例性的实施例中，所述中和结束条件包括：所述阳极区的液体的pH值达到设定pH值范围。

在一示例性的实施例中，所述电解开始条件包括：所述阳极区的液体的离子电导率达到设定电导率范围；和/或，所述电解结束条件包括：所述第一电源启动设定时长。

在一示例性的实施例中，所述控制方法还包括：基于所述阳极区的液体满足电解开始条件，关闭所述外电场组件；基于所述阳极区的液体满足电解结束条件，启动所述外电场组件，使所述阴极区的氢氧根离子在所述外电场组件的作用下穿过所述阴离子交换膜运动至所述阳极区内与所述阳极区内的氢离子发生中和反应。

本申请实施例还提供了一种控制装置，包括处理器以及存储有计算机程序的存储器，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述实施例中任一所述的控制方法的步骤。

本申请实施例还提供了一种消毒设备，包括如上述实施例中任一项所述的电解装置和如上述实施例所述的控制装置。

附图说明

图1为本申请一个实施例提供的电解装置的结构示意图；

图2为图1所示电解装置在第一状态的结构示意图；

图3为图1所示电解装置在第二状态的结构示意图；

图4为图1所示电解装置在第三状态的结构示意图；

图5为图1所示电解装置在第四状态的结构示意图；

图6为图1所示电解装置在第五状态的结构示意图；

图7为图1所示电解装置在第六状态的结构示意图；

图8为本申请一个实施例提供的控制方法的流程示意图；

图9为本申请一个实施例提供的控制方法的流程示意图；

图10为本申请一个实施例提供的控制装置的示意框图。

标记说明：

1电解池，11阴极区，12阳极区，2阴离子交换膜，3电解组件，31第一电源，32第一电极，33第二电极，4外电场组件，41第二电源，42第三电极，43第四电极，302处理器，304存储器。

具体实施方式

以下结合附图对本申请的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本申请，并非用于限定本申请的范围。

如图1所示，本申请实施例提供了一种电解装置，可以用于电解产生次氯酸。电解装置包括：电解池1、阴离子交换膜2、电解组件3和外电场组件4。

其中，阴离子交换膜2设于电解池1内，将电解池1的内部空间分隔为阴极区11和阳极区12。

电解组件3设置成对电解池1内含氯离子的电解液进行电解以产生次氯酸。电解组件3包括第一电源31、第一电极32和第二电极33。第一电极32设于阴极区11内并与第一电源31的负极电连接。第二电极33设于阳极区12内并与第一电源31的正极电连接。

外电场组件4位于电解池1外，设置成产生静电场，以至少用于引导电解池1内阴极区11的阴离子穿过阴离子交换膜2运动至阳极区12。

本申请实施例提供的电解装置，包括电解池1、阴离子交换膜2、电解组件3和外电场组件4。电解池1用于容纳电解液、阴离子交换膜2以及电解组件3的第一电极32和第二电极33。阴离子交换膜2设置在电解池1内，并将电解池1的内部空间分隔为阴极区11和阳极区12。阴离子交换膜2只能供水和阴离子通过，而阳离子不能够通过。因此，通过阴离子交换膜2可以将含氯离子的电解液(如氯化钠溶液)的氯离子和阳离子(如钠离子)分隔在不同的区域内，使得最终电解产物只有次氯酸，而没有次氯酸盐(如次氯酸钠)。

电解组件3包括第一电源31、第一电极32和第二电极33。第一电源31为第一电极32及第二电极33供电。第一电极32和第二电极33为电解电极。由于第一电极32与第一电源31的负极电连接，因而第一电极32为电解组件3的阴极，对应放置在电解池1的阴极区11内。由于第二电极33与第一电源31的正极电连接，因而第二电极33为电解组件3的阳极，对应放置在电解池1的阳极区12内。

外电场组件4可以产生静电场，至少可以使得电解池1内阴极区11的阴离子可以在电场力的驱动下穿过阴离子交换膜2运动至阳极区12。

这样，在电解开始前，如图2所示，可以将含氯离子的电解液(如氯化钠溶液)加入阴极区11，可以直接加入电解液，也可以先加入纯水，再加入电电解质溶解得到电解液。然后启动外电场组件4，如图3所示，则阴极区11的氯离子可以在电场力的驱动下快速穿过阴离子交换膜2向阳极区12运动，而钠离子(或其他阳离子)受到限制只能留在阴极区11内。这样可以在初期就将阳离子(如钠离子)与氯离子分隔开，进而避免后期电解产生次氯酸钠。当阳极区12的氯离子达到一定量时，可以启动电解组件3开始电解过程。

如图4所示，电解开始后，阳极区12的氯离子向第二电极33扩散并在第二电极33表面发生电化学反应生成氯气(Cl₂)。此时，阴极区11内，水在第一电极32表面发生电解反应生成氢气，溶液中产生氢氧根离子(OH^-)。而阳极区12内，氯气溶解于水产生次氯酸(HClO)和盐酸(HCl)，盐酸以氢离子和氯离子的形式存在于液体中。

电解一段时间后，关闭电解组件3。阴极区11的氢氧根离子可以在电场力的驱动下穿过阴离子交换膜2进入阳极区12内，与阳极区12内的盐酸发生中和反应，如图5和图6所示。

之后，阳极区12多余的氯离子、氢氧根离子等阴离子可以在阴极区11阳离子的吸引下(也可以在改变方向后的电场力作用下)穿过阴离子交换膜2重新回到阴极区11内，如图7所示。这样，阳极区12内的最终产物只有次氯酸，因而可以用于空气和表面双消杀。

由于电解液可以用易得的氯化钠溶液作为原料，成本低，且安全性高。

在一种示例性的实施例中，如图1所示，外电场组件4包括第二电源41、第三电极42和第四电极43。第三电极42与第四电极43相对设置，且第三电极42及第四电极43分别与第二电源41的两个输出端电连接，以使第三电极42与第四电极43之间产生静电场。第一电极32以及第二电极33位于第三电极42与第四电极43之间，且第三电极42、第一电极32、第二电极33、第四电极43沿阴离子交换膜2的厚度方向依次排布。

这样，第三电极42和第四电极43通直流电后可以在二者之间产生静电场，而第一电极32和第二电极33位于第三电极42与第四电极43之间，因而电解池1内的阴离子可以在电场力的驱动下穿过阴离子交换膜2在阴极区11与阳极区12之间的运动。

其中，第二电源41的正极和负极可以是固定的，则静电场的方向是固定的，只能用于引导阴极区11的阴离子向阳极区12运动。

或者，第二电源41的正极和负极也可以交换，使得静电场的方向也可以改变，则外电场组件4既能用于引导阴极区11的阴离子向阳极区12运动，也可以用于引导阳极区12的阴离子向阴极区11运动。

在一个示例中，第二电源41极性可变，以使外电场组件4还用于引导阳极区12内的阴离子穿过阴离子交换膜2运动至阴极区11。

当第三电极42与第二电源41的负极电连接、第四电极43与第二电源41的正极电连接时，阴极区11的阴离子可以在电场力的作用下穿过阴离子交换膜2进入阳极区12。

当第三电极42与第二电源41的正极电连接、第四电极43与第二电源41的负极电连接时，阳极区12的阴离子可以在电场力的作用下穿过阴离子交换膜2进入阴极区11。

在一种示例性的实施例中，第二电源41为高压电源。

第二电源41采用高压电源(电压高于1000V)，可以使静电场具有较高的电场强度，进而对阴离子产生较强的电场作用力，这样可以有效保证外电场组件4对阴离子的驱动效果，进而有利于提高次氯酸的生产效率。

在一种示例性的实施例中，第一电源31为低压直流电源。

由于电解反应不需要很高的电压，因而第一电源31采用低压直流电源，既能保证电解反应的正常进行，也有利于提高安全性，并有利于节约用电。

在一种示例性的实施例中，低压直流电源的电压大于2V且小于或等于30V，如2V、5V、10V、15V、20V、25V、30V等。

当然，低压直流电源的电压不限于上述范围，可以根据需要进行调整。

在一种示例性的实施例中，第一电极32的表面设有催化层，第二电极33的表面设有催化层。

催化层有利于提高电解反应的速率，进而提高次氯酸的产生效率。

其中，第一电极32和第二电极33的主体可以用二氧化钛电极，耐腐蚀性强，有利于延长使用寿命。

在一种示例性的实施例中，催化层为贵金属或过渡金属的单质或氧化物，即：贵金属的单质或贵金属的氧化物或过渡金属的单质或过渡金属的氧化物。这些材料均具有较好的催化效果，可以有效提高次氯酸的产生效率。

在一种示例性的实施例中，电解装置还包括：电导率检测装置(图中未示出)，设置成检测阳极区12的液体的离子电导率。

电导率检测装置可以检测阳极区12的液体的离子电导率，这可以用于表征阳极区12的氯离子浓度，进而作为电解过程是否可以开始的判断依据。当阳极区12的氯离子浓度相对较多时，表明可以开始电解。

在一种示例性的实施例中，电解装置还包括：pH值检测装置(图中未示出)，设置成检测阳极区12的液体的pH值。

pH值检测装置可以用于检测阳极区12的液体的pH值，可以用于表征电解结束后阳极区12的盐酸剩余多少。当阳极区12的盐酸基本没有时，表明中和反应结束。

如图8所示，本申请实施例还提供了一种用于如上述实施例中任一项的电解装置的控制方法，包括：

步骤S102：基于电解池的阴极区内盛装有含氯离子的电解液，启动外电场组件，以引导阴极区的氯离子穿过阴离子交换膜向阳极区运动；

步骤S104：基于阳极区的液体满足电解开始条件，启动第一电源，以在阳极区内电解产生次氯酸；

步骤S106：基于阳极区的液体满足电解结束条件，关闭第一电源，使阴极区的氢氧根离子在外电场组件的作用下穿过阴离子交换膜运动至阳极区内与阳极区内的氢离子发生中和反应；

步骤S108：基于阳极区的液体满足结束条件，关闭外电场组件。

在电解开始前，如图2嗾使，可以向电解池1内加入纯水，并向阴极区11加入氯化钠(也可以为氯化钾或者其他含氯离子的物质)，则阴极区11内的液体即为含氯离子的电解液。或者也可以直接向阴极区11加入氯化钠溶液，阴极区11的水可以自动穿过阴离子交换膜2进入阳极区12。

当电解池1内的阴极区11盛装有含氯离子的电解液后，启动外电场组件4，则阴极区11的氯离子可以在电场力的驱动下快速穿过阴离子交换膜2向阳极区12运动，如图3所示，而钠离子(或其他阳离子)受到限制只能留在阴极区11内。这样可以在初期就将阳离子(如钠离子)与氯离子分隔开，进而避免后期电解产生次氯酸钠。当阳极区12的氯离子达到一定量时，即阳极区12的液体满足电解开始条件，可以启动第一电源31开始电解过程。

电解开始后，阳极区12的氯离子向第二电极33扩散并在第二电极33表面发生电化学反应生成氯气(Cl₂)，如图4所示。此时，阴极区11内，水在第一电极32表面发生电解反应生成氢气，溶液中产生氢氧根离子(OH^-)。而阳极区12内，氯气溶解于水产生次氯酸(HClO)和盐酸(HCl)。

当阳极区12的液体满足电解结束条件时，关闭第一电源31，电解组件3停止工作。阴极区11的氢氧根离子可以在电场力的驱动下穿过阴离子交换膜2进入阳极区12内，与阳极区12内的盐酸发生中和反应，如图5和图6所示。

之后，阳极区12多余的氯离子、氢氧根离子等阴离子可以在阴极区11阳离子的吸引下(也可以在改变方向后的电场力作用下)穿过阴离子交换膜2重新回到阴极区11内，如图7所示。这样，阳极区12内的最终产物只有次氯酸，因而可以用于空气和表面双消杀。由于电解液可以用易得的氯化钠溶液作为原料，成本低，且安全性高。

当阳极区12的液体满足结束条件时，关闭外电场组件4即可。

其中，水和氯化钠可以由用户投入，也可以在电解装置中设置相应的投放机构，由投放机构向电解池1中投放原料。

在一种示例性的实施例中，结束条件包括中和结束条件。基于阳极区12的液体满足结束条件，关闭外电场组件4，包括：

基于阳极区12的液体满足中和结束条件，关闭外电场组件4，使阳极区12的阴离子在阴极区11的阳离子的吸引下穿过阴离子交换膜2进入阴极区11。

本方案中，当阳极区12的液体满足中和结束条件时，就关闭外电场组件4。受到阴极区11的阳离子(如钠离子)的吸引，阳极区12剩余的阴离子(如氯离子、氢氧根离子)会自动穿过阴离子交换膜2回到阴极区11内。

因此，本方案的外电场组件4无需具有变换电流方向的功能，有利于简化外电场组件4的结构，降低产品成本，也有利于节约电能。

在另一种示例性的实施例中，结束条件包括中和结束条件和全程结束条件。基于阳极区12的液体满足结束条件，关闭外电场组件4，包括：

基于阳极区12的液体满足中和结束条件，改变外电场组件4的电流方向，以利用静电场引导阳极区12的阴离子穿过阴离子交换膜2进入阴极区11；

基于阳极区12的液体满足全程结束条件，关闭外电场组件4。

本方案中，当阳极区12的液体满足中和结束条件时，并未关闭外电场组件4，而是控制外电场组件4改变电流方向，则电场方向也随之改变。受到电场力的作用，阳极区12剩余的阴离子(如氯离子、氢氧根离子)会快速地穿过阴离子交换膜2回到阴极区11内。相较于仅通过阴极区11的阳离子的吸引力来驱动阳极区12剩余的阴离子(如氯离子、氢氧根离子)穿过阴离子交换膜2回到阴极区11内，本方案有利于提高阴离子的运动速度，有利于缩短全程周期。

在一种示例性的实施例中，中和结束条件包括：阳极区12的液体的pH值达到设定pH值范围。

阳极区12的液体的pH值可以直接用于表征电解结束后阳极区12内中和反应的进行程度，即表征盐酸剩余多少。当阳极区12的盐酸基本没有时，表明中和反应结束，因而可以根据阳极区12的液体的pH值来判断阳极区12的液体是否满足中和结束条件。

当然，由于中和反应进行的程度也随着时间而发生变化，也可以让pH试纸或者试剂发生颜色变化。因此，中和结束条件不限于上述条件，比如也可以根据时长或颜色变化等其他条件来判断中和反应是否结束。

至于全程结束条件，可以为但不限于：外电场组件4改变电流方向是否达到设定时长，若是，则满足全程结束条件；若否，则不满足全程结束条件。

在一个示例中，设定pH值范围为：pH值≥6。

当然，设定pH值不限于上述范围，也可以根据需要进行调整。

在一种示例性的实施例中，电解开始条件包括：阳极区12的液体的离子电导率达到设定电导率范围。

电解开始前，阳极区12只有氯离子，因而根据阳极区12的液体的离子电导率可以判断阳极区12的氯离子的多少，进而判断是否可以开始电解。

当然，电解开始条件不限于上述条件，比如也可以根据时长或者其他条件来判断。

在一种示例性的实施例中，电解结束条件包括：第一电源31启动设定时长。

当然，电解结束条件不限于上述条件，比如也可以根据pH值或者离子电导率等其他条件来判断是否可以结束电解。

在一种示例性的实施例中，控制方法还包括：

基于阳极区12的液体满足电解开始条件，关闭外电场组件4；

基于阳极区12的液体满足电解结束条件，启动外电场组件4，使阴极区11的氢氧根离子在外电场组件4的作用下穿过阴离子交换膜2运动至阳极区12内与阳极区12内的氢离子发生中和反应。

在阳极区12的液体满足电解开始条件时，关闭外电场组件4，可以节约用电，且阴极区11的氯离子可以在电解组件3产生的弱电场作用下继续向阳极区12运动。

在阳极区12的液体满足在电解结束条件时，启动外电场组件4，可以施加强电场，以引导阴极区11的阴离子快速穿过阴离子交换膜2进入阳极区12，进而与阳极区12的盐酸发生中和反应，这样有利于提高反应进程。

在一个实施例中，如图9所示，控制方法包括以下步骤：

步骤S202：在向电解池内加入纯水，并向阴极区投入NaCl之后，启动第二电源；

步骤S204：检测阳极区内液体的离子电导率S；

步骤S206：判断S是否大于或等于设定值S0；若是，执行步骤S208；若否，第二电源维持开启状态，并返回执行步骤S204；

步骤S208：关闭第二电源，启动第一电源；

步骤S210：电解过程持续设定时长T；

步骤S212：开启第二电源，关闭第一电源；

步骤S214：检测阳极区的液体的pH值；

步骤S216：判断pH值是否大于或等于6；若是，执行步骤S218；若否，第二电源维持开启状态，并返回执行步骤S214；

步骤S218：关闭第二电源。

如图10所示，本申请实施例还提供了一种用于上述电解装置的控制装置，包括处理器302以及存储有计算机程序的存储器304，处理器302执行计算机程序时实现如上述实施例中任一项的控制方法的步骤。

处理器可能是一种集成电路芯片，具有信号的处理能力。上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(NetworkProcessor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(DSP)、专用集成电路(ASIC)、现成可编程门阵列(FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。可以实现或者执行本发明实施例中的公开的各方法、步骤及逻辑框图。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等。

本申请实施例还提供了一种消毒设备(图中未示出)，包括如上述实施例中任一项的电解装置和如上述实施例的控制装置。

在一个示例中，消毒设备为消毒机。

在另一个示例中，消毒设备为空调器，空调器包括水箱和净化风道，电解装置搭载于水箱，用于向净化风道内喷射次氯酸溶液，以净化空气。

综上所述，本申请实施例提供的电解装置、控制方法、控制装置、消毒设备，以容易获得的氯化钠(食盐)溶液作为电解溶液，利用阴离子交换膜将电解池的阴极区和阳极区分开，在反应初期即可将钠离子与参与电解的阴离子分开，使最终电解产物只有次氯酸，而无次氯酸钠，因此溶液可以直接对空气和表面进行双消杀，满足标准要求，且安全性高。通过向电解池中引入阴离子交换膜以及电解池外加电场的设计，来调节电解池中阴离子的移动，在反应初期将钠离子与阴离子分开，在反映后期发生酸碱中和，最终在阳极区获得仅含有次氯酸的溶液。

在本申请的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”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申请和简化描述，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申请的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

在本申请中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

在上述任意一个或多个示例性实施例中，所描述的功能可以硬件、软件、固件或其任一组合来实施。如果以软件实施，那么功能可作为一个或多个指令或代码存储在计算机可读介质上或经由计算机可读介质传输，且由基于硬件的处理单元执行。计算机可读介质可包含对应于例如数据存储介质等有形介质的计算机可读存储介质，或包含促进计算机程序例如根据通信协议从一处传送到另一处的任何介质的通信介质。以此方式，计算机可读介质通常可对应于非暂时性的有形计算机可读存储介质或例如信号或载波等通信介质。数据存储介质可为可由一个或多个计算机或者一个或多个处理器存取以检索用于实施本公开中描述的技术的指令、代码和/或数据结构的任何可用介质。计算机程序产品可包含计算机可读介质。

举例来说且并非限制，此类计算机可读存储介质可包括RAM、ROM、EEPROM、CD-ROM或其它光盘存储装置、磁盘存储装置或其它磁性存储装置、快闪存储器或可用来以指令或数据结构的形式存储所要程序代码且可由计算机存取的任何其它介质。而且，还可以将任何连接称作计算机可读介质举例来说，如果使用同轴电缆、光纤电缆、双绞线、数字订户线(DSL)或例如红外线、无线电及微波等无线技术从网站、服务器或其它远程源传输指令，则同轴电缆、光纤电缆、双纹线、DSL或例如红外线、无线电及微波等无线技术包含于介质的定义中。然而应了解，计算机可读存储介质和数据存储介质不包含连接、载波、信号或其它瞬时(瞬态)介质，而是针对非瞬时有形存储介质。如本文中所使用，磁盘及光盘包含压缩光盘(CD)、激光光盘、光学光盘、数字多功能光盘(DVD)、软磁盘或蓝光光盘等，其中磁盘通常以磁性方式再生数据，而光盘使用激光以光学方式再生数据。上文的组合也应包含在计算机可读介质的范围内。

举例来说，可由例如一个或多个数字信号理器(DSP)、通用微处理器、专用集成电路(ASIC)现场可编程逻辑阵列(FPGA)或其它等效集成或离散逻辑电路等一个或多个处理器来执行指令。因此，如本文中所使用的术语“处理器”可指上述结构或适合于实施本文中所描述的技术的任一其它结构中的任一者。另外，在一些方面中，本文描述的功能性可提供于经配置以用于编码和解码的专用硬件和/或软件模块内，或并入在组合式编解码器中。并且，可将所述技术完全实施于一个或多个电路或逻辑元件中。

本公开实施例的技术方案可在广泛多种装置或设备中实施，包含无线手机、集成电路(IC)或一组IC(例如，芯片组)。本公开实施例中描各种组件、模块或单元以强调经配置以执行所描述的技术的装置的功能方面，但不一定需要通过不同硬件单元来实现。而是，如上所述，各种单元可在编解码器硬件单元中组合或由互操作硬件单元(包含如上所述的一个或多个处理器)的集合结合合适软件和/或固件来提供。

Claims (15)

1.一种电解装置，其特征在于，包括：

电解池；

阴离子交换膜，设于所述电解池内，将所述电解池的内部空间分隔为阴极区和阳极区；

电解组件，设置成对所述电解池内含氯离子的电解液进行电解以产生次氯酸，所述电解组件包括第一电源、第一电极和第二电极，所述第一电极设于所述阴极区内并与所述第一电源的负极电连接，所述第二电极设于所述阳极区内并与所述第一电源的正极电连接；和

外电场组件，位于所述电解池外，设置成产生静电场，以至少用于引导所述阴极区内的阴离子穿过所述阴离子交换膜运动至所述阳极区。

2.根据权利要求1所述的电解装置，其特征在于，

所述外电场组件包括第二电源、第三电极和第四电极，所述第三电极与所述第四电极相对设置，且所述第三电极及所述第四电极分别与所述第二电源的两个输出端电连接，以使所述第三电极与所述第四电极之间产生静电场；

所述第一电极以及所述第二电极位于所述第三电极与所述第四电极之间，且所述第三电极、所述第一电极、所述第二电极、所述第四电极沿所述阴离子交换膜的厚度方向依次排布。

3.根据权利要求2所述的电解装置，其特征在于，

所述第二电源为高压电源；和/或

所述第二电源极性可变，以使所述外电场组件还用于引导所述阳极区内的阴离子穿过所述阴离子交换膜运动至所述阴极区。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的电解装置，其特征在于，

所述第一电源为低压直流电源。

5.根据权利要求1至3中任一项所述的电解装置，其特征在于，

所述第一电极的表面设有催化层；和/或

所述第二电极的表面设有催化层。

6.根据权利要求5所述的电解装置，其特征在于，

所述催化层为贵金属或过渡金属的单质或氧化物。

7.根据权利要求1至3中任一项所述的电解装置，其特征在于，还包括：

电导率检测装置，设置成检测所述阳极区的液体的离子电导率；和/或

pH值检测装置，设置成检测所述阳极区的液体的pH值。

8.一种用于如权利要求1至7中任一项所述的电解装置的控制方法，其特征在于，包括：

基于所述电解池的阴极区内盛装有含氯离子的电解液，启动所述外电场组件，以引导所述阴极区的氯离子穿过所述阴离子交换膜向所述阳极区运动；

基于所述阳极区的液体满足电解开始条件，启动所述第一电源，以在所述阳极区内电解产生次氯酸；

基于所述阳极区的液体满足电解结束条件，关闭所述第一电源，使所述阴极区的氢氧根离子在所述外电场组件的作用下穿过所述阴离子交换膜运动至所述阳极区内与所述阳极区内的氢离子发生中和反应；

基于所述阳极区的液体满足结束条件，关闭所述外电场组件。

9.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述结束条件包括中和结束条件；所述基于所述阳极区的液体满足结束条件，关闭所述外电场组件，包括：

基于所述阳极区的液体满足所述中和结束条件，关闭所述外电场组件，使所述阳极区的阴离子在所述阴极区的阳离子的吸引下穿过所述阴离子交换膜进入所述阴极区。

10.根据权利要求8所述的控制方法，其特征在于，所述结束条件包括中和结束条件和全程结束条件；所述基于所述阳极区的液体满足结束条件，关闭所述外电场组件，包括：

基于所述阳极区的液体满足所述中和结束条件，改变所述外电场组件的电流方向，以利用静电场引导所述阳极区的阴离子穿过所述阴离子交换膜进入所述阴极区；

基于所述阳极区的液体满足所述全程结束条件，关闭所述外电场组件。

11.根据权利要求9或10所述的控制方法，其特征在于，

所述中和结束条件包括：所述阳极区的液体的pH值达到设定pH值范围。

12.根据权利要求8至10中任一项所述的控制方法，其特征在于，

所述电解开始条件包括：所述阳极区的液体的离子电导率达到设定电导率范围；和/或

所述电解结束条件包括：所述第一电源启动设定时长。

13.根据权利要求8至10中任一项所述的控制方法，其特征在于，还包括：

基于所述阳极区的液体满足电解开始条件，关闭所述外电场组件；

基于所述阳极区的液体满足电解结束条件，启动所述外电场组件，使所述阴极区的氢氧根离子在所述外电场组件的作用下穿过所述阴离子交换膜运动至所述阳极区内与所述阳极区内的氢离子发生中和反应。

14.一种控制装置，其特征在于，包括处理器以及存储有计算机程序的存储器，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求8至13中任一所述的控制方法的步骤。

15.一种消毒设备，其特征在于，包括如权利要求1至7中任一项所述的电解装置和如权利要求14所述的控制装置。