TW201309599A - 一種連續生成高氧化還原性水的反應器 - Google Patents

一種連續生成高氧化還原性水的反應器 Download PDF

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Abstract

一種連續生成高氧化還原性水的反應器，由正電極、負電極、陽離子交換膜和絕緣外殼、電控箱組成，所述正、負電極置於耐酸鹼、耐高壓的外殼長度方向內側，兩電極平行等間距，管內注水，一端進水，一端出水；正電極與負電極之間接高壓直流電源，構成連續生成高氧化還原性水的反應器；可以將若干個裝有正負電極和陽離子交換膜的反應器，採用彎管串連密封連接在一起，直至我們所需的長度，然後將所有處理單元的正負電極並聯起來，接至直流電源，構成一個複合反應器；本發明反應器可大量生成並即時地提供高氧化、還原電位的水，適用連續生成高氧化還原性水的要求，可用於民用和工業水處理。

Description

一種連續生成高氧化還原性水的反應器
本發明涉及一種連續生成高氧化還原性水的反應器，屬電解技術領域。
電解還原水是一種不同於以往任何傳統意義上的飲用水，它是指對自來水進行電解時，在陰極一側生成的水，即電解還原水；在陽極一側生成的水，則是電解氧化水；電解還原水最重要的特點為陰極和陽極之間存在一個離子交換膜，即允許離子透過交換膜產生電流，同時阻止陰陽兩極電解形成的分子相互滲透中和，生成這種水的裝置，就是電解製水機。
電解還原水含較多的氫氧根離子，[OH-]高於[H+]，含有豐富的活性氫，氧化還原電位為負值(-800 mV)，具有還原作用。
電解氧化水含有較多的酸根離子，[H+]高於[OH-]，以及大量的活性氧自由基，具有氧化性，在醫學與食品工藝上廣泛用於消毒。
電解還原水在生成過程中，還進行了一系列較為複雜的電化學反應，因此電解還原水在氧化還原電位、酸鹼度、水分子團大小、離子成份與存在狀態、電導率等指標上均發生了明顯的變化；電解還原水因含有豐富的活性氫，可消除人體內過剩自由基，實驗研究表明，電解還原水能明顯抑制胰腺癌，抑制腫瘤血管生成，治療糖尿病、腎病等。
但是，現有的電解製水機存在一些問題，如電解製水機的電解槽容量小，相對電極面積也小，無法生成優質電解水，也會造成電極迅速劣化；電解製水機的電解槽(管)壁積垢，不易清洗，影響電解製水機壽命；另外，由於目前市售電解水生成器，均沒有設定及顯示電解水還原電位的功能，只能被動定期檢測，又因使用者所使用的檢測儀器，會因水中雜質或積鈣，造成感測器阻塞，使得檢測結果產生誤差，因此消費者根本無從得知其氧化還原電位是否符合標準，甚至多數消費者對還原水在人體的效用上產生質疑。
本發明人有鑑於上述習知反應器之實用困難及有待改善之缺失，盼能提供一突破性之設計，以增進實用效果，乃潛心研思、設計組製，綜集其多年從事相關產品設計產銷之專業技術知識與實務經驗及研思設計所得之成果，終研究出本發明一種連續生成高氧化還原性水的反應器，以提供使用者。
本發明一種連續生成高氧化還原性水的反應器，由正電極、負電極、陽離子交換膜和絕緣外殼、電控箱組成，所述正、負電極置於耐酸鹼、耐高壓的外殼長度方向內側，兩電極平行等間距，管內注水，一端進水，一端出水；正電極與負電極之間接高壓直流電源，構成連續生成高氧化還原性水的反應器；可以將若干個 裝有正負電極和陽離子交換膜的反應器，採用彎管串連密封連接在一起，直至我們所需的長度，然後將所有處理單元的正負電極並聯起來，接至直流電源，構成一個複合反應器，可大量生成並即時地提供高氧化、還原電位的水，適用連續生成高氧化還原性水的要求，可用於民用和工業水處理。
本發明的目的是，針對現有電解製水機存在的問題，公開一種可連續生成高氧化還原性水的反應器。
本發明的技術方案是，將放電正、負電極，置於絕緣耐酸鹼的管路內側，兩電極平行等間距，使管路串聯長達數米，至所需長度，亦即正、負電極長達數米，這種管道中的電極面積遠大於傳統電解槽用的電極面積，極大地增加了放電電極長度與放電面積。
本發明一種連續生成高氧化還原性水的反應器由正電極(7)、負電極(5)、陽離子交換膜(6)和耐酸鹼的絕緣外殼(8)組成；正電極(7)、負電極(5)置於耐酸鹼的絕緣外殼(8)長度方向內側，兩電極平行等間距，管內注水，一端進水，一端出水；正電極(7)和負電極(5)接高壓直流電源，構成一種連續生成高氧化還原性水的反應器。
所述反應器的製作方法如下：選擇一定長度截面積為矩形、能耐酸鹼且耐高壓的絕緣外殼(8)，將正電極(7)、負電極(5)置於外殼內側沿長度方向 相互平行等距離的位置，並在正電極(7)與負電極(5)之間設置陽離子交換膜(6)；兩側分別接進、出水管；正電極(7)與負電極(5)之間相距2mm-80mm；陽離子交換膜(6)位於與正電極(7)、負電極(5)平行且分別與兩個電極面等距離的位置；從管道邊緣引出正電極(7)和負電極(5)接線柱，構成反應器。
反應器外殼的進水口(4)接自來水，關閉出水口(1)、(2)、(3)，將自來水注滿反應器內；反應器正電極(7)與負電極(5)之間施以5V-5000V直流電壓，反應器中的正電極(7)與負電極(5)之間對水產生放電反應；放電進行一段時間後，開啟外殼出水口(1)、(2)、(3)，高氧化還原性水從出水口(1)、(2)、(3)流出；反應器內水流不斷進水與出水，形成動態連續造水。正電極(7)通電後，正電極(7)附近能產生高氧化電位的水，氧化還原電位達800mV到1500mV，其PH值呈酸性；負電極(5)附近通電後能產生高還原電位的水，氧化還原電位達-800mV到-1200mV，其PH值呈鹼性。
為了增加反應器的水處理能力，可以將若干個裝有正負電極和陽離子交換膜的反應器，採用彎管串連密封連接在一起，直至我們所需的長度，然後將所有處理單元的正負電極並聯起來，接至直流電源，構成一個複合反應器。
本發明反應器的管道可根據需要，串聯起來可長達數米或更長，因此電極總面積遠大於傳統電解製水機電解槽製水用的電極 面積，也就大大地增加放電電極長度與放電面積；由於放電面積大，且電解功率足，這使得反應器內水的氧化、還原電位與導電度迅速改變，可連續生成高氧化、還原電位用水。
本發明反應器正負電極中間以陽離子交換膜隔開，此膜允許陽離子穿過，以維持膜兩邊高氧化還原電位用水，此膜可視需求決定是否設置，如果想要得到高氧化還原電位的酸性水與鹼性水則需設置膜。
本發明正電極(7)的材料可選用石墨板、白金鍍板、釕銥塗層鈦板、鈦板等材料製作。
本發明還可在水中加入氯化鉀、氯化鈉、鹽酸等成份，通電後產生電化學反應得到更具殺菌效果的次氯酸根，以提高水的殺菌能力。
本發明與現有技術比較的有益效果是，由於本發明反應器結構電極面積可以根據需要做得很大，在進行水的電解處理時，能連續大量地生成超高氧化或還原電位水；本發明反應器單位電極面積的電流密度遠低於傳統水電解機器，因此正電極材料腐蝕較小；本發明可以同時對被處理的水進行殺菌、除臭、分解TVOCs，使水更潔淨；由於反應器內水流不斷流動，外殼內壁不生水垢，反應器可免清洗，延長了反應器的壽命；本發明反應器可大量生成並即時地提供高氧化、還原電位的水，給飲用、洗滌、殺菌、灌溉及工業用水等場所，能解決現在市面上電解水生成器價昂、出水量小的問題。
本發明適用連續生成高氧化還原性水的要求，可用於民用和工業水處理。
為使 貴審查委員能更了解本發明之結構特徵及其功效，茲配合圖式並詳細說明於后。
實施例1
本發明的具體實施方式如第一圖、第二圖和第三圖所示。
本實施例連續生成高氧化還原性水的反應器由正電極(7)、負電極(5)、陽離子交換膜(6)、絕緣外殼(8)、電控箱(9)所組成；絕緣外殼(8)是一段橫截面為長方形的箱體結構，由耐酸鹼、耐高壓的工程塑料製成，絕緣外殼(8)兩側留有進水口(4)和出水口(1)、(2)、(3)；管道上部蓋板可拆卸，但使用時嚴格密封；將正電極(7)、負電極(5)置於外殼內側長度方向相互平行等距離的位置，正電極(7)與負電極(5)分別距管道壁5 mm，正電極(7)與負電極(5)之間距離為50 mm，在正電極(7)與負電極(5)中間設置陽離子交換膜(6)，陽離子交換膜(6)分別與正電極(7)、負電極(5)平行等距離。
反應器運行時，先封閉出水口(1)、(2)、(3)，通過進水口(4)向反應器注滿水；然後在正電極(7)與負電極(5)之間施加3000伏直流電壓，一段時間後，出水口(1)、(2)、(3)放水，保持進水量和出水量平衡，控制進水流量，即可連續不斷地獲得高氧化還原性水。
第四圖為複合型連續生成高氧化還原性水的反應器結構圖，它由三個反應器串聯而成，正電極(7)和負電極(5)接入電控箱(9)；水從進水口(4)進入反應器，分別由出水口(1)、(2)、(3)流出高氧化還原性水。
實施例2
本實施例為分層型連續生成高氧化還原性水的反應器，第五圖為其外形圖，第六圖為其反應器流體走向圖。
本實施例將反應器絕緣外殼(8)內部用絕緣材料分成多層，每層空間內均安置正負電極，反應器中流體走向(10)如第六圖所示；該反應器正負電極之間不設置陽離子交換膜。
綜上所述，本發明一種連續生成高氧化還原性水的反應器，具提供可大量生成並即時地提供高氧化、還原電位的水，給飲用、洗滌、殺菌、灌溉及工業用水等場所，能解決現在市面上電解水生成器價昂、出水量小的問題，為一甚具新穎性、進步性及可供產業上應用之發明，實已符合發明專利之給予要件，爰依法提出專利申請，尚祈 貴審查委員能詳予審查，並早日賜准本案專利，實為德便。
唯以上所述者，僅為本發明所舉之其中較佳實施例，當不能以之限定本發明之範圍，舉凡依本發明申請專利範圍所作之均等變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。
(1)‧‧‧出水口
(2)‧‧‧出水口
(3)‧‧‧出水口
(4)‧‧‧進水口
(5)‧‧‧負電極
(6)‧‧‧陽離子交換膜
(7)‧‧‧正電極
(8)‧‧‧絕緣外殼
(9)‧‧‧電控箱
(10)‧‧‧流體走向
第一圖為本發明連續生成高氧化還原性水的反應器結構圖。
第二圖為本發明連續生成高氧化還原性水的反應器結構截面圖。
第三圖為帶電控箱的連續生成高氧化還原性水的反應器外形圖。
第四圖為複合型連續生成高氧化還原性水的反應器外形圖。
第五圖為分層型連續生成高氧化還原性水的反應器外形圖。
第六圖為分層型連續生成高氧化還原性水的反應器流體走向圖。
(1)‧‧‧出水口
(2)‧‧‧出水口
(3)‧‧‧出水口
(4)‧‧‧進水口
(5)‧‧‧負電極
(6)‧‧‧陽離子交換膜
(7)‧‧‧正電極
(8)‧‧‧絕緣外殼

Claims (7)

  1. 一種連續生成高氧化還原性水的反應器，由正電極、負電極、陽離子交換膜和絕緣外殼組成，其特徵在於，所述正電極、負電極置於耐酸鹼、耐高壓的絕緣外殼長度方向內側，兩電極平行等間距，管內注水，一端進水，一端出水；正電極和負電極接高壓直流電源，構成連續生成高氧化還原性水的反應器。
  2. 如申請專利範圍第1項所述的一種連續生成高氧化還原性水的反應器，其特徵在於，所述正電極與負電極之間相距2mm-80mm；所述陽離子交換膜位於與正電極、負電極平行且分別與兩個電極面等距離的位置。
  3. 如申請專利範圍第1項所述的一種連續生成高氧化還原性水的反應器，其特徵在於，所述反應器正電極與負電極之間施以5V-5000V直流電壓。
  4. 如申請專利範圍第1項所述的一種連續生成高氧化還原性水的反應器，其特徵在於，所述正電極與負電極通電後，正電極附近能產生高氧化電位的水，氧化還原電位達800mV到1500mV，其PH值呈酸性；負電極附近通電後能產生高還原電位的水，氧化還原電位達-800mV到-1200mV，其PH值呈鹼性。
  5. 如申請專利範圍第1項所述的一種連續生成高氧化還原性水的反應器，其特徵在於，可以將若干個裝有正負電極和陽離子交換膜的反應器，採用彎管串連密封連接在一起，直至我 們所需的長度，然後將所有處理單元的正負電極並聯起來，接至直流電源，構成一個複合反應器。
  6. 如申請專利範圍第1項所述的一種連續生成高氧化還原性水的反應器，其特徵在於，所述反應器正電極與負電極中間以陽離子交換膜隔開，此膜允許陽離子穿過，以維持膜兩邊高氧化還原電位用水，此膜可視需求決定是否設置。
  7. 如申請專利範圍第1項所述的一種連續生成高氧化還原性水的反應器，其特徵在於，所述正電極的材料可選用石墨板、白金鍍板、釕銥塗層鈦板、鈦板材料製作。
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