一种饮用水电解水机及其电解方法与流程

本发明涉及电解水机技术，具体为一种利用交流电过滤后产生脉冲直流电重叠直流电电解水机。

背景技术：

饮用水电解水机(water-ionizer)是依据“电化学”与“电解”原理，采用钛白金(铂)素材或其它合金材质，做为电解槽之电极板，其间配置陶瓷离子分离膜的透析与分离作用的机器。又称电解制水机，离子水机，整水机。

利用饮用水电解水机的前置过滤和核心电解技术，从根源去除自来水中的余氯、杂质、重金属。将需煮沸才能饮用的自来水转化为符合“国际卫生组织”好水标准的电解还原水。可直接饮用，比自来水更符合人体需求，能达到调节身体机能，改善亚健康的作用。国际公认，对部分疾病有杰出的基础辅疗效果。而通常饮用水电解水机采用的电解技术是单一的接直流电进行电解，所电解水的效率慢以及所产生的电解水中水合离子团及大水分子团未能完全的变成小水合离子团及小水分子团。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种饮用水电解水机，包括电解池、直流电源、交流电源；

所述电解池上端设置有进水口，所述进水口上设置有导电率检测器；

所述电解池由离子选择膜从中间完全隔开分成两部分，所述电解池被离子选择膜分开的左右两部分顶部分别设置有第一通气口和第二通气口；所述电解池被离子选择膜分开的左右两部分底部分别设置有第一出水口和第二出水口；

所述电解池被离子选择膜分开的左边部分设置有第一电解板和第一电极；所述电解池被离子选择膜分开的右边部分设置有第二电解板和第二电极；

所述第一电解板、第二电解板与直流电源通过导线连接构成电解电路，所述电解电路中设置有第二电磁开关；

所述第一电极、第二电极与交流电源通过导线连接且导线中设置有第一电磁开关，所述第一电磁开关通过电数据与导电率检测器连接。进水口处导电率过高，说明水质硬度高，水中离子浓度大；进水口处导电率过低，说明水质硬度低，水中离子浓度小。这对饮用水饮用水电解水机来说非常重要，饮用水硬度过高或过低对身体都有不好的影响。

作为上述技术方案的进一步改进：

所述导电率检测器测定进水口处水流的导电率，所测导电率超过阈值时，导电率检测器通过电数据控制第一电磁开关及第二电磁开关断开。

所述第一电解板、第二电解板与直流电源通过导线连接构成电解电路中，并联有第一调节器，所述第一调节器可以调节不同阻值；所述第一电极、第二电极与交流电源构成的电路中，串联有第二调节器和滤波器，所述第二调节器可以调节不同阻值，所述滤波器具有过滤半波和调谐电流功能。第一电解板和第二电解板构成的电容结构与第一调节器并联，这样能更稳定第一电解板和第二电解板两端的电压，第一电极、第二电极因滤波器的原因，将电流过滤掉半波，即利用二极管单向电流过滤原理，所以交流电路中电流变成了单向脉冲直流电，可以通过不同的档位调节直流电的波形。在两条电路都接通的情况下，含有交流电源的电路中，接零线一端电极可视为电势为0，接相线的电极根据滤波器所选择滤波的类型，即过滤后电流的方向；含有直流电源的电路中的电解板，一端为负极，另一端为正极，因此，接相线过滤后所产生的脉冲电流会流向第一电解板或第二电解板，具体流向取决于经过过滤器后脉冲电流的方向以及第一电解板和第二电解板连接直流电源的两极情况。所产生的脉冲电流会叠加在第一电解板和第二电解板上，因此会加大电解效率和对直流电源的充放电作用。离子在水中以水合离子的形式存在，例如na+或k+都是n个水分子结合在一起以分子团的形式存在，水同样也会以水分子团的形式存在，普通饮用水中以8-12个水分子组成水分子团的形式存在在，而水分子团越小人体最容易吸收，因此脉冲电流将水合离子团以脉冲的形式定向移动，水合离子团在运动的过程产生碰撞和共振，将水分子团分解成更小的分子团，碰撞和共振加剧分子与离子间的运动，以热现象表现出来。

所述第一电解板与第一电极同极或第一电极为接地极，所述第二电解板与第二电极同极或第二电极为接地极；所述第一电解板、第二电解板、第一电极和第二电极为铂、钛或铂钛合金材质。选择惰性较强的金属作为电极，防止电极在电解过程中被电解替换掉。

本发明还公布了一种饮用水电解水机的电解方法，包括以下步骤：

第一步：构建两条电路；其一为由第一电解板、第二电解板、直流电源、第一调节器和第二电磁开关构成的电路，所述第一电解板、第二电解板设置在电解池内且平行布置；其二为由第一电极、第二电极、交流电源、第二调节器、第一电磁开关和滤波器构成的电路。

第二步：设置电路开关条件；所述导电率检测器检测进水口处水流的导电率，如进水口处水流的导电率超过导电率检测器设置阈值，则控制第一电磁开关与第二电磁开关断开；

第三步：实现电解；所述电解池由离子选择膜完全隔离分成2部分，所述第一电解板与第一电极同处一端，所述第二电解板与第二电极同处另一端；所述第一电解板、第二电解板构成电容结构；所述导电率检测器检测进水口处水流的导电率，如进水口处水流的导电率在导电率检测器设置阈值内，则控制第一电磁开关与第二电磁开关闭合，由第一电解板、第二电解板、直流电源、第一调节器和第二电磁开关构成的并联电路开始电解工作；由第一电极、第二电极、交流电源、第二调节器、第一电磁开关和滤波器构成的串联电路开始工作。

本发明在电解的过程中，由于电解池中间有离子选择膜的作用，因此在电解板的两端会电解出一部分离子以及电解水中的h+和ho-，电解出h+的一端会存在多ho-，故而离子选择膜这端的水呈碱性，反之，另一端呈酸性。控制电解时间即能控制两端水质的酸碱强度，因此经本发明电解后的水可以得到适合饮用的小水合离子团弱碱水和适合杀菌消毒以及的清洗的小水合离子团弱酸性水，其小水合离子团水分子数量在4个左右，饮用时具有更好的保健作用。

本发明的有益效果：结构简单，易于操作，经电解后可以得到适合饮用的小水合离子团弱碱水和适合杀菌消毒以及的清洗的小水合离子团弱酸性水。将交流电流通过滤波器变成可控脉冲直流电流，可控脉冲直流电流将水合离子以脉冲形式定向运动，将较大水合离子团和较大水分子团碰撞和产生共振，生成小的水合离子团和水分子团，在电解的作用下，还会得到较小的碱性水合离子团和较小的酸性水合离子团。相对其他的以单一直流电电解的饮用水饮用水电解水机，本发明的电解效率更高，更为有效的产生小水合离子团和小水分子团，本发明还可以电解水中的微量氯元素以及有毒重金属离子。设置调节器，可以很好的调节电解强度以及对装置元件的保护。

本发明中各实施例的技术方案可进行组合，实施例中的技术特征亦可进行组合形成新的技术方案。

附图说明

图1是本发明的结构示意图

附图标记中：1、电解池；2、直流电源；3、交流电源；4、第二调节器；5、滤波器；6、第一电磁开关；7、第一出水口；8、第二出水口；9、第一电解板；10、第一电极；11、第二电解板；12、第二电极；13、进水口；14、导电率检测器；15、第一通气口；16、第二通气口；17、离子选择膜；18、第一调节器；19、第二电磁开关。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。本发明中各实施例的技术方案可进行组合，实施例中的技术特征亦可进行组合形成新的技术方案。

如图1所示，本实施例的饮用水电解水机，包括电解池1、直流电源2、交流电源3；

电解池1上端设置有进水口13，进水口13上设置有导电率检测器14；

电解池1由离子选择膜17从中间完全隔开分成两部分，电解池1被离子选择膜17分开的左右两部分顶部分别设置有第一通气口15和第二通气口16；电解池1被离子选择膜17分开的左右两部分底部分别设置有第一出水口7和第二出水口8；

电解池1被离子选择膜17分开的左边部分设置有第一电解板9和第一电极10；电解池1被离子选择膜17分开的右边部分设置有第二电解板11和第二电极12；

第一电解板9、第二电解板11与直流电源2通过导线连接构成电解电路，电解电路中设置有第二电磁开关19；

第一电极10、第二电极12与交流电源3通过导线连接且导线中设置有第一电磁开关6，第一电磁开关6通过电数据与导电率检测器14连接。

导电率检测器14测定进水口13处水流的导电率，所测导电率超过阈值时，导电率检测器14通过电数据控制第一电磁开关6及第二电磁开关19断开。

第一电解板9、第二电解板11与直流电源2通过导线连接构成电解电路中，并联有第一调节器18，第一调节器18可以调节不同阻值；第一电极10、第二电极12与交流电源3构成的电路中，串联有第二调节器4和滤波器5，第二调节器4可以调节不同阻值，滤波器5过滤掉交流电流中的负向半波并且调谐所得正向脉冲直流电。

第一电解板9接直流电源2的负极，第一电极10为接地极，第二电解板11接直流电源2的正极，第二电极12接交流电源3的相线；第一电解板9、第二电解板11、第一电极10和第二电极12为铂、钛或铂钛合金材质。

本发明还公布了一种饮用水电解水机的电解方法，包括以下步骤：

第一步：构建两条电路；其一为由第一电解板9、第二电解板11、直流电源2、第一调节器18和第二电磁开关19构成的电路，第一电解板9、第二电解板11设置在电解池1内且平行布置；其二为由第一电极10、第二电极12、交流电源3、第二调节器4、第一电磁开关6和滤波器5构成的电路。

第二步：设置电路开关条件；导电率检测器14检测进水口13处水流的导电率，如进水口13处水流的导电率超过导电率检测器14设置阈值，则控制第一电磁开关6与第二电磁开关19断开；

第三步：实现电解；电解池1由离子选择膜17完全隔离分成2部分，第一电解板9与第一电极10同处一端，第二电解板11与第二电极12同处另一端；导电率检测器14检测进水口13处水流的导电率，如进水口13处水流的导电率在导电率检测器14设置阈值内，则控制第一电磁开关6与第二电磁开关19闭合，由第一电解板9、第二电解板11、直流电源2、第一调节器18和第二电磁开关19构成的并联电路开始电解工作；由第一电极10、第二电极12、交流电源3、第二调节器4、第一电磁开关6和滤波器5构成的串联电路开始工作。滤波器5过滤掉交流电流中的负向半波并且调谐所得正向脉冲直流电，第一电解板9接直流电源2的负极，第一电极10为接地极，第二电解板11接直流电源2的正极，第二电极12接交流电源3的相线。第一电极10为接地极可视为电势为0，第一电解板9接直流电源负极可视为电势为负，因此第二电极12脉冲电流流向第一电解板9。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。