TW201006769A - Saltless electrolyzed water generating apparatus - Google Patents

Description

201006769 九、發明說明： 【發明所屬之技術領域】 本發明係關於電解水產生裝置，尤其關於一種不含電解 質的電解水產生裝置，簡稱無鹽電解水產生裝置。 【先前技術】 一種爲已知的電解水產生裝置，例如揭示於本國專利 公告第2 70 92 1號。於電解槽中，陽極及陰極沒有透過離子 穿透膜隔開。將電解槽中經電解處理的電解水排出並與原 © 水混合稀釋，以製備殺菌功能的電解水。 另一種電解水產生裝置，例如專利公告第1255798號。 將收容有電解用的原料液的電解槽浸在自來水中。因電解 反應產生的氣體透過電解槽上的細孔自電解槽排出而溶於 自來水，藉以批次製造電解水。 根據公告第270921號之電解水產生裝置，電解槽中經 電解處理的電解水係直接與原水混合稀釋，當然所稀釋後 的電解水會包含使用的電解質成分。又，根據公告第 ® 1255798號之電解水產生裝置，收容在電解槽內的電解用的 原料液亦有可能透過細孔而排到自來水中。惟，上述兩種 電解水產生裝置所製得的電解水將無可避免地包含使用的 電解質成分。 【發明內容】 本發明目的之一在於提供一種無鹽電解水產生裝置， 其以成本低廉的方式有效地產生無鹽電解水。所謂無鹽電 解水係指電解水中不含使用的電解質成分。 201006769 本發明之另一目的在於提供一種無鹽電解水產生裝 置，用於產生高、中及/或低濃度的無鹽電解水。 本發明之又一目的在於提供一種無鹽電解水產生裝 置，用於製備具有諸如殺菌、除臭、消毒、清潔、漂白、 氧化等功能的功能性無鹽電解水。 本發明所屬技術領域中具有通常知識者，在參閱本發 明說明書及附圖後，將可最佳地理解本發明之技術特點以 及其他目的與優點。 © 【實施方式】 第1圖顯示根據本發明之無鹽電解水產生裝置，整體 以元件符號1 0 1標示。 無鹽電解水產生裝置101包含電解槽10及槽單元列 s卜S2及S3。電解槽10爲氣密的且配置有陽極11及陰極 12。槽單元列S1包含封閉式槽單元40及開放式槽單元20。 槽單元列S2包含封閉式槽單元41、42及開放式槽單元21。 槽單元列S3包含開放式槽單元22。在槽單列SI、S2中， ® 相鄰的槽單元彼此以導氣管（31、33、34)連接。槽單元 列SI、S2之初級槽單元（40、41 )係經由導氣管（30、32 ) 與電解槽10連接。槽單元列S3之開放式槽單元22係藉由 導氣管35與電解槽1〇連接。 根據本發明之無鹽電解水產生裝置可有多種型態，例 如：包含電解槽10及槽單元列SI、S2、S3之單一或複數 組合的型態。 第2圖顯示根據本發明連續式無鹽電解水產生裝置， 201006769 其整體以元件符號102標示。連續式無鹽電解水產生裝置 102包含管路配置60及複數個電解單元50,其中管路配置 60係由進水管道61、出水管道62及複數個自進水管道61 分歧且匯集於出水管道62的分歧管63所組成。 電解單元50的詳細構造則顯示於第2a圖。電解單元 50係透過三通管以螺接方式可拆卸地裝設於分歧管63 上。電解單元50之本體係形成有螺紋部55及肩部56。螺 紋部55螺入三通管。三通管之端緣將止水墊圈73壓抵在 β 肩部56，以防止洩漏。 電解單元50尙包含收容有電解質或電解質飽和溶液 的電解槽51以及配置於電解槽51中的陽極及陰極（未圖 示）。電解單元50電解所需之電力由電源86提供，電源 86可同時對複數個電解單元50供應電力》電解槽51係設 置有與分歧管63相接的透氣膜52，使得藉由電解反應產 生的氣體可經由透氣膜52進入分岐管63，因而溶入管路 配置中的液體。 — 電解槽51係設置有獨立的進水口 53。進水口 53係連 接至獨立的電解質飽和溶液輸送管道。較佳地’在進水口 53前端設置閥體71，以便電解質或電解質飽和溶液可藉由 手動方式或自動方式而補充至電解槽51。可視需要，在電 解槽51設置出水口 54。在出水口 54的下游側設置閥體 72。透過閥體71、72的設置，進水口 53及出水口 54分別 可選擇性地被開啓或關閉。出水口 54的設置將有利於電解 槽51中的電解產物迅速排出，且可快速更新電解槽51的 201006769 電解質溶液。 電解槽5 1具有透明視窗5 7，可透過透明視窗5 7觀測 電解槽51未溶解的電解質殘餘量及/或電極。 依圖式所不之實施例，管路配置具有三個分歧管，每 —分歧管63係設置有三個電解單元50。惟分歧管及電解 單元的數量並不以此爲限。管路配置亦可爲單一管道或盤 管。電解單兀可在單一管道上設置一個或多個。 以下將以電解食鹽水爲例，說明藉由根據本發明第一 ® 實施例之無鹽電解水產生裝置101製備具殺菌功能的次氯 酸溶液。爲簡化說明，僅提及槽單元列S1的部分。 在電解過程中，在陽極11處，水Η 2〇釋出電子e·產生 氧氣〇2及氫離子H+，同時氯離子C1·釋出電子e_產生氯氣 Cl2。部分的氯氣Cl2溶於電解槽10中的食鹽水，因而在電 解槽10產生鹽酸HC1、次氯酸HC10及次氯酸鈉NaCIO。 在陰極12處，水H20接收電子e·產生氫氣H2及氫氧離子 OH·。氫氧離子 〇Η·又與鈉離子 Na+結合產生氫氧化鈉 ^ NaOH。 電解反應產生且未溶於電解質溶液的氯氣Cl2、氧氣 〇2及氫氣h2會在電解槽10內積蓄在液面上的空間。由於 壓力升高，這些氣體接著經由導氣管30被導引通過槽單元 40中的原水，使得氯氣Cl2溶於槽單元40的原水，而產生 鹽酸HC1及次氯酸HCIO。 不易溶於水的氧氣〇2及氫氣H2以及在此尙未完全溶 於水的氯氣Cl2則會在槽單元40內積蓄在液面上的空間。 201006769 接著因壓力升高，這些氣體經由導氣管31被導引通過槽單 元20中的原水，使得氯氣Cl2溶於槽單元20的原水’而 在此產生鹽酸HC1及次氯酸HC10。未溶於水的氣體則從此 開放式槽單元20散逸。 由於氯氣Cl2經過二次溶解且氯氣Cl2易溶於水的特 性，可確保幾乎不會有氯氣Cl2散逸出去或僅有相當少量 的氯氣Cl2散逸出去。氯氣Cl2在槽單元40第一次溶解的 量會比在槽單元20第二次溶解的量還要多’所以可分別在 Φ 槽單元40及槽單元20製備不同濃度的次氯酸HC10溶液。 用於製備含次氯酸的殺菌水之電解質’雖然上述說明 以氯化鈉NaCl爲例，但不以此爲限。亦可使用其他以氯基 爲基礎的電解質、含氯的化合物或鹽類、鹼金屬氯化物或 鹼土金屬氯化物，例如，氯化鉀KC1、氯化鈣CaCl2、氯化 鎂MgCl2、次氯酸鈉NaOCl或鹽酸HC1等等。 根據本發明之裝置所製備的電解水可直接使用或進一 步視需求添加有機酸及/或醇類及/或界面活性劑，以謀求 ® 其特性的變化，例如改變酸鹼値或改善殺菌、除臭、消毒、 清潔等能力。 參照第3圖，第3圖顯示根據本發明無鹽電解水產生 裝置之應用例。可選擇性地由無鹽電解水產生裝置101及/ 或連續式無鹽電解水產生裝置102所製造的次氯酸溶液透 過定比稀釋器81，以儲存於儲水桶82的水稀釋。經稀釋 後的次氯酸溶液可經由水龍頭83取用，亦可經由幫浦84 加壓透過噴嘴裝置85以霧狀形式噴出。此裝置的應用場所 201006769 涵蓋食品加工工廠、廚房、飯店旅館、畜產/水產加工廠、 魚市場、蔬果市場'花卉市場、畜牧場、超市、量販賣場、 醫療/美容/安養機構、健身房、休閒育樂場等對衛生有需 求的場所。 雖然本發明參照較佳實施例而進行說明示範，惟應了 解的是在不脫離本發明之精神及範疇內，對於本發明所屬 技術領域中具有通常知識者而言，仍得有許多變化及修 改。因此’本發明並不限制於所揭露的實施例，而是以後 © 附申請專利範圍之文字記載爲準，即不偏離本發明申請專 利範圍所爲之均等變化與修飾，應仍屬本發明之涵蓋範圍。 【圖式簡單說明】 第1圖係顯示根據本發明之無鹽電解水產生裝置； 第2圖係顯示根據本發明之連續式無鹽電解水產生裝 置； 第2a圖係使用於第2圖中連續式無鹽電解水產生裝置 之電解單元的構造圖；及 第3圖係顯示根據本發明無鹽電解水產生裝置的應用 例。 【主要元件符號說明】 101 無鹽電解水產生裝置 102 連續式無鹽電解水產生裝置 10 電解槽 11 陽極 12 陰極 -10- 201006769 20 > 21 ' 22 開放式槽單元 30、 31、 32、 33、 34、 35 導氣管 40 、 41 、 42 封閉式槽單元 5 0 電解單元 5 1 電解槽 52 透氣膜 53 進水口 54 出水口 ❹ 5 5 螺紋部 56 肩部 60 管路配置 6 1 進水管道 62 出水管道 63 分岐管 7 1 、 閥體 72 閥體 W 73 止水墊圈 8 1 定比稀釋器 82 儲水桶 83 水龍頭 84 幫浦 85 噴嘴裝置 86 電源 SI 、 S2 、 S3 槽單元列 -11-

Claims (1)

1. 201006769 十、申請專利範圍： 1. 一種無鹽電解水產生裝置，其包含： 一電解槽，其爲氣密的且配置有一陽極及一陰極；& 一個或以上的槽單元列，該等槽單元列每一者包t —個或以上的串接的槽單元，相鄰的槽單元係經由胃％ 管彼此連接，每一槽單元列之初級槽單元係經由導氣胃 與該電解槽連接，每一槽單元列之末級槽單元爲開$ 的，其餘槽單元爲氣密的； β 其中，於該電解槽藉由電解反應產生的氣體經由_ 氣管導引至各槽單元列，且依序導引通過各槽單元列中 的槽單元。 2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中每一導氣管之入口 端係配置在液面上，而其出口端係配置在液面下。 3. 如申請專利範圍第1或2項之裝置’其中該電解槽中的 液體包含電解質。 4. 如申請專利範圍第3項之裝置，其中該電解質爲鹼金屬 ® 氯化物 '鹼土金屬氯化物或含氯的鹽類。 5. —種電解單元，該電解單元係裝設於一管道上，用於連 續產生無鹽電解水，該電解單元包含一收容有電解質或 電解質飽和溶液的電解槽以及配置於該電解槽中的一陽 極及一陰極，其中該電解槽係設置有與該管道相接的透 氣膜及獨立的進水口，使得藉由電解反應產生的氣體可 經由該透氣膜進入該管道，因而溶入該管道中的液體’ 電解質或電解質飽和溶液可藉由以手動方式打開該進水 -12- 201006769 口而補充至該電解槽或可藉由連接至獨立的電解質飽和1 溶液輸送管道以自動方式補充至該電解槽。 6. 如申請專利範圍第5項之電解單元，其中該電解槽具有 一透明視窗，可透過該透明視窗觀測該電解槽未溶解@ 電解質殘餘量與電極。 7. 如申請專利範圍第5或6項之電解單元，其中該電解質 爲鹼金屬氯化物、鹼土金屬氯化物或含氯的鹽類。 8. 如申請專利範圍第5或6項之電解單元，其係可拆卸地 〇 固定在該管道上。 9. 一種連續式無鹽電解水產生裝置，其包含一管路配置’ 該管路配置由一進水管道、出水管道及複數個自該進水 管道分歧且匯集於該出水管道的分歧管所組成，每一分 歧管係設置有一個以上如申請專利範圍第5、6、7或8 項之電解單元，藉由電解反應產生的氣體可經由該等透 氣膜進入該等分歧管，因而溶入該等分歧管中的液體。 10. —種連續式無鹽電解水產生裝置，其包含一管道及設置 © 於該管道上複數個如申請專利範圍第5、6、7或8項之 電解單元，藉由電解反應產生的氣體可經由該等透氣膜 進入該管道，因而溶入該管道中的液體。 -13-