一种可输出电解水的储水式电热水器的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种可输出电解水的储水式电热水器，属于无膜电解水技术领域。
【背景技术】
[0002] 储水式电热水器是人们在沐浴与使用热水等方面广泛使用的器具，而负电位富含 氢的电解水具有抗氧化与杀菌去污、美容洁肤的功效，作为沐浴与洗涤水应用，至少有六大 益处：一是可以少用乃至不用沐浴露等洗洁用化学品，从而减少皮肤过敏瘙痒脱发等不良 反应；二是还有治疗一些瘙痒症皮肤病如脚气（香港脚）等的功效；三是具有美容美肤抗 氧化抗衰老等保健功效；四是洗涤器具去污能力强；五是洗涤果蔬具有清除农药化肥等污 染的功能；六是有利于环保减少化学污染。可见将电解水技术与热水器结合，创造一种可输 出电解水的储水式电热水器，是很有实用价值及多方面意义的。那么为什么迄今未见可输 出电解水的电热水器问世呢？究其原因：一是因为流行电解水机采用低效率的有膜电解水 技术，只能电解常温水，而且水温超过50-60摄氏度时电解水指标就会消失，还有必须同时 输出酸碱性两种水、出水量小、耗电大等严重缺陷，显然不符合做电解水电热水器之所需； 二是无膜电解水技术虽然展现了有膜电解水技术所未有的优势，例如：可以电解任意温度 原水并且只输出一种电解水等独特优点，但是缺陷是电解效率还是偏低，以往尚局限在做 杯壶型等电解自然静止水装置提供饮用水方面应用。申请人发现：制造出具有实用价值的 储水式电热水器产品，由于储水容量较大，需要配置电解效率较高的无膜电解水技术，无膜 电解水技术创新发展已经为此类发明提供了可行性，本发明正是因此应运而生。
【发明内容】
[0003] 本发明提出一种可输出电解水的储水式电热水器，是为了人们可以方便地使用电 解水沐浴而创造与设计。由于电热水器储水容量较大，为方便实用起见，宜采用较高电解效 率的无膜电解水技术，以满足一定的电解水指标要求。若采用申请人发现与发明的电解水 新原理与新方法，能获得较高电解水效率与电解水指标，对于提高电解水沐浴装置的实用 性有很大意义。水电解效率或称电解水效率，一般可以定义为：在电解一定量的水以及电解 一定时间情况下，所制成的电解水某种代表性指标（例如电解还原水的0RP负值或含氢量 数值）与所耗电量之比。换言之，某种电解方法或电解装置，电解同样水量达到同一电解水 指标所耗电能越小，该装置电解水效率就越高。
[0004] 申请人发现的电解水新原理及显著提高电解水效率的方法，根源于对传统电解水 机电解水原理存在重大缺陷的深层研究。传统电解水原理仅局限于所谓水分子电解产生 的离子化学反应平衡方程，完全忽视了电解过程中水的杂质被电解所产生的电子与杂质微 粒，及其对提高电解水指标与电解效率的重要意义，因此无从解释阴极区碱性水具有较高 还原水关键指标即较高氧化还原电位（0RP)负值与较高含氢（H、H2、H)量的现象，完全忽视 了阴极区水形成较高0RP负值与负氢（H)含量需要相当数量活性电子的关键现象，因此无 法解决现有电解技术效率太低、即使加大电解电流也达不到预想较高电解水指标的难题。 申请人长期研究获得六个新发现：
[0005] 新发现之一：电解水过程，为了提高电解水效率，首要的是电解水中的杂质。杂 质被电解产生自由电子及有利于提高电解水指标的杂质微粒，本文简称"杂质电解效应"， 杂质电解效应形成一定电解电流，令水分子解体成为氢、氧离子或氢氧离子根，本文简称为 "水分子电解效应"。电解水效率与指标是"杂质电解效应"与"水分子电解效应"共同作用 的结果；新发现之二：揭示了 "杂质电解效应"产生的活性电子对于提高电解效率的双重意 义，活性电子不仅可增加电解电流，并且对于电解制作还原水还具有另一重要意义，就是满 足一定电解水指标例如电解还原水的0RP (负氧化还原电位）负值及其相应的氢含量（负 氢含量）对电子之所需。故欲提高电解效率，电解工艺应尽可能强化"杂质电解效应"，以产 生较多活性电子；新发现之三：是不同极性电极小间隙（尤其小于lmm的小间隙）对于强 化"杂质电解效应"具有显著效果，尽管此前的无隔离膜电解水技术也曾提及不同极性电极 间距小于3mm的设计考虑，但是并未了解小间距的实际意义，与之相配的工艺举措更无从 谈起，不能达到显著提高电解水效率的效果；新发现之四：电解电极间隙小间距设计的另 一重要意义，是可以创造活性电子与活性氢H结合为负氢的较多机会与较好条件，从而显 著提高电解制作还原水的效率；新发现之五：不同极性电极小间隙小到某值，电解效率不 升反降，这是什么原因呢？研究证实：要强化"杂质电解效应"，还需要在电解过程中保证水 在不同极性电极间隙有一定流通性，这可促使较多水分子及杂质较多次反复被电解，从而 强化"杂质电解效应"，提高水电解效率与电解水还原指标；对电解水过程中流通性的深入 研究，解释了为什么电解电流增加到一定值后，电解水效率不升反降。重要原因在于：若电 极间隙中水的流通性不好，会使得电极间隙中离子浓度过高，从而影响电解效率；新发现之 六：对于电解外力驱动的流水例如自来水而言，在电极组件所占一定空间内，采取合理增加 电解间隙面积的设计方案，有利于水中较多杂质与水分子较多次反复电解，可以提高水电 解效率与电解指标。另外，在电解流速过快的流水情况下，对安装电解电极组件的通道，采 取出水通道（出水口）比进水通道（进水口）适当狭窄的设计，可以降低水经过电解电极 组件的流速，从而增加杂质与水分子被电解的时间与机会，提高电解水的指标。
[0006] 申请人通过对于上述六个新发现的综合分析，提出下述电解水新原理：电解水过 程，首先，是电解水中杂质产生活跃电子，形成电流，将电能量转换为水分子的分解能量的 过程，因此使得较多水分子获得较大电能而分解，是取得较高电解效率的基础，但获得较高 电解效率，还需要具备另外的重要条件。这是因为电解过程同时还是：杂质被电解所释放的 各种离子（尤其活跃电子）与水分子分解产生的各种氢氧离子、离子根发生理化作用的过 程，在此过程中，为提高水的电解效率有两个重要条件，第一，若较多杂质被电解，其释放的 电子、离子较多，其与氢氧离子组合的几率就较高，电解水指标可能较高，电解效率也就较 高；第二，若能创造条件，使得杂质被电解释放的电子离子与氢氧离子组合的几率较高，电 解水指标可能较高，电解效率也就较高。例如电解还原水的较高0RP负值与含氢量（申请人 将两指标简要合称为"负氢"指标），需要较多的活跃电子参与，因此，水中杂质被电解而释 放较多电子以及电子与氢离子组合为负氢的几率较高，就可以提高负氢指标与电解效率。
[0007] 申请人的电解水新原理揭示：提高电解制作还原水效率要采取三管齐下的工艺方 法，既要强化水中杂质的电解，又要提高杂质电解释放的电子，还要增加电解所释放的电子 与氢结合为负氢的几率。申请人研究发现了实现这三管齐下的具体电解工艺方法：一是适 当减小不同极性电极电解间隙之间的距离，二是适当扩大不同极性电极电解间隙的面积， 三是适当保持在电解水过程不同极性电极间隙中水进出的流动性，这三个工艺技术条件的 协调实现，可以较好地兼顾强化杂质电