制备不含金属离子EOW的电解槽、装置及制备方法与流程

本发明涉及eow制备技术领域，具体涉及一种制备不含金属离子eow的电解槽、装置及制备方法。

背景技术：

酸性氧化电位水(electrolyzed-oxidizingwater，简称eow)最早应用可追溯到20世纪80年代的日本，因其对mrsa有显著的杀菌效果，而最先用于医药领域，紧接着用于医疗器械的清洗消毒。经过多年研究实践，eow杀菌的高效性、杀菌后无残留毒性、对人体的无害性、对环境的无污染性、利于环保等优点已逐渐被人们所接受，在许多领域逐渐推广。

由于eow所具有的独特功能，eow制备是人们积极研究的热点。然而，采用现有的eow装置和现有的eow制备方法制备出来的eow通常含有一定金属离子，这将会影响到eow杀菌的效果，因此，有必要对eow制备做出进一步改进。

技术实现要素：

本发明的主要目的是：提供一种制备不含金属离子eow的电解槽、装置及制备方法，旨在解决现有的eow装置和现有的eow制备方法制备出来的eow含有一定金属离子，影响到eow杀菌效果的问题。

为了实现上述技术问题，本发明提供了一种制备不含金属离子eow的电解槽，制备不含金属离子eow的电解槽包括槽体、阴离子膜组件、阴极以及阳极，所述槽体内形成有腔体，且所述槽体上还开设有用于注入电解液的注液口、用于进入纯水的进水口及用于流出eow的出水口，所述阴离子膜组件位于所述腔体内，并将所述腔体分隔形成阴极腔和阳极腔，所述注液口与所述阴极腔连通，所述进水口及所述出水口均与所述阳极腔连通，所述阴极位于所述阴极腔内，所述阳极位于所述阳极腔内。

可选地，所述阴离子膜组件呈环形设置在所述腔体内。

可选地，所述阴极呈环形设置在所述阴极腔内；

所述阳极呈环形设置在所述阳极腔内。

可选地，所述进水口与所述出水口分别开设在所述槽体上相对的两侧，所述注液口的轴线方向垂直于所述进水口和所述出水口的轴线方向。

可选地，所述制备不含金属离子eow的电解槽还包括用于排出所述阴极腔内废液的溢流管。

本发明还提供了一种制备不含金属离子eow的装置，制备不含金属离子eow的装置包括如上述任意一项所述的制备不含金属离子eow的电解槽。

可选地，所述制备不含金属离子eow的装置还包括循环箱，所述进水口通过进水管连通所述循环箱，所述出水口通过出水管连通所述循环箱，且所述循环箱上还开设有用于注入纯水的注水口及用于排出eow的排水口。

可选地，所述制备不含金属离子eow的装置还包括ph检测件，所述ph检测件用于检测所述循环箱内液体的ph值。

可选地，所述制备不含金属离子eow的装置还包括液位传感器，所述液位传感器用于检测所述循环箱内液体的液位。

另外，本发明还提供了一种制备不含金属离子eow的制备方法，制备不含金属离子eow的制备方法用于如上述任意一项所述的制备不含金属离子eow的装置，所述制备不含金属离子eow的制备方法包括：电解液由注液口注入至阴极腔内，纯水由进水口进入至阳极腔内；向阴极和阳极供电，阴极和阳极发生电解反应，且在阳极腔内生成eow；以及生成的eow由出水口流出。

本发明的有益效果为：上述制备不含金属离子eow的装置的电解槽，包括槽体、阴离子膜组件、阴极以及阳极，阴离子膜组件将槽体内的腔体分隔形成阴极腔和阳极腔，且槽体上开设有与阴极腔连通的注液口及与阳极腔连通的进水口，在制备eow时，可将电解液注入至阴极腔内，纯水注入至阳极腔内，阴极腔内的阴极和阳极腔内的阳极发生电解反应，且在阳极腔内生成eow，然后阳极腔内的eow可由出水口流出，实现eow的制备。由于阴离子膜组件只容许带负电荷的离子通过而限制带正电荷的离子通过，故阴极腔内的阴离子可以通过阴离子膜组件，并在阳极腔内生成eow，而阴极腔内的金属阳离子无法通过阴离子膜组件进入阳极腔内，从而阳极腔内生成的eow中不会含有金属阳离子，保证制备的eow良好的杀菌效果。

上述制备不含金属离子eow的制备方法，制备eow时，将电解液由注液口注入至阴极腔内，纯水由进水口进入至阳极腔内，向阴极和阳极供电，阴极和阳极发生电解反应，且在阳极腔内生成eow，生成的eow由出水口流出，实现eow的制备。该制备不含金属离子eow的制备方法简单，便于eow的制备，并且制备的eow中不含有金属阳离子，具有良好的杀菌效果。

附图说明

本发明上述和/或附加方面的优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本发明的制备不含金属离子eow的电解槽的结构示意图；

图2是图1中制备不含金属离子eow的电解槽的剖视图；

图3是图1中制备不含金属离子eow的电解槽的另一剖视图；

图4是本发明的制备不含金属离子eow的装置的结构示意图；

图5是图4中制备不含金属离子eow的装置的爆炸图；

图6是图5的部分结构示意图；

图7是图4中制备不含金属离子eow的装置的剖视图；

其中图1至图7中附图标记与部件名称之间的对应关系为：

10、电解槽；11、槽体；111、注液口；112、进水口；113、出水口；114、阴极腔；115、阳极腔；12、阴离子膜组件；13、阴极；14、阳极；15、溢流管；

20、循环箱；21、注水口；22、排水管；23、循环水泵；

31、进水管；32、出水管；

40、ph检测件；

51、高液位感应件；52、低液位感应件；

60、电源；

70、控制器；

80、交互器；

90、机箱。

具体实施方式

为了能够更清楚地理解本发明的上述目的、特征和优点，下面结合附图和具体实施方式对本发明进行进一步的详细描述。需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”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发明和简化描述，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发明的限制。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。

在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“连通”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接连通，也可以通过中间媒介间接连通，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

本发明一实施例提供一种制备不含金属离子eow的电解槽10，如图1至图3所示，制备不含金属离子eow的电解槽10包括槽体11、阴离子膜组件12、阴极13以及阳极14，槽体11内形成有腔体，且槽体11上还开设有用于注入电解液的注液口111、用于进入纯水的进水口112及用于流出eow的出水口113，阴离子膜组件12位于腔体内，并将腔体分隔形成阴极腔114和阳极腔115，注液口111与阴极腔114连通，进水口112及出水口113均与阳极腔115连通，阴极13位于阴极腔114内，阳极14位于阳极腔115内。

上述制备不含金属离子eow的装置的电解槽10，包括槽体11、阴离子膜组件12、阴极13以及阳极14，阴离子膜组件12将槽体11内的腔体分隔形成阴极腔114和阳极腔115，且槽体11上开设有与阴极腔114连通的注液口111及与阳极腔115连通的进水口112，在制备eow时，可将电解液注入至阴极腔114内，纯水注入至阳极腔115内，阴极腔114内的阴极13和阳极腔115内的阳极14发生电解反应，且在阳极腔115内生成eow，然后阳极腔115内的eow可由出水口113流出，实现eow的制备。由于阴离子膜组件12只容许带负电荷的离子通过而限制带正电荷的离子通过，故阴极腔114内的阴离子可以通过阴离子膜组件12，并在阳极腔115内生成eow，而阴极腔114内的金属阳离子无法通过阴离子膜组件12进入阳极腔115内，从而阳极腔115内生成的eow中不会含有金属阳离子，保证制备的eow良好的杀菌效果。

在本实施例中，阴离子膜组件12呈环形设置在腔体内。具体地，在本实施例中，槽体11是由顶板、底板及四个侧板围合形成的一长方体形状且内部中空的结构，阴离子膜组件12包括顺次连接的四个阴离子膜组，四个阴离子膜组分别平行于四个侧板，并分别与四个侧板之间留有间隙，其中，阴离子膜组包括离子膜支架及阴离子膜，离子膜支架由两个结构相同的长方体形状的支架装配连接形成，离子膜固定于其间，且离子膜支架上分布有多个使离子膜露出的窗口，还包括固定支架，固定支架垂直于阴离子膜组设置，且四个阴离子膜组通过固定支架固定在顶板上，另外，为形成一个相对封闭的腔体，槽体11还包括围设在四个侧板外并与底板抵接的围板。该制备不含金属离子eow的电解槽10，阴离子膜组件12与四个侧板之间的空间为阳极腔115，其余的空间为阴极腔114，由于电解液需要注入至阴极腔114内，阴极腔114的容积远大于阳极腔115的容积，整体结构设置合理，并且在电解时，一方面阴极腔114内的阴离子可以通过阴离子膜组件12均匀分散进入至阳极腔115内，并生成eow由出水口113流出，另一方面便于多个阴离子顺利通过，提高eow的制备效率。此外，在本实施例中，顶板和底板上均开设有卡槽，四个侧板均卡固在顶板和底板的卡槽内，固定支架上也开设有卡槽，四个离子膜支架均卡固在固定支架的卡槽内。当然，在其他实施例中，对阴离子膜组件12的形状不作具体限定。

进一步地，在本实施例中，阴极13呈环形设置在阴极腔114内，阳极14呈环形设置在阳极腔115内。具体地，在本实施例中，阴极13呈顶部与底部开口的长方体形状，阳极14与阴极13形状类似，且槽体11的底板上分别开设有供阴极13和阳极14的引线穿过的电极孔，并在电极孔处进行密封处理，而且，为便于离子在腔体内自由的移动，阴极13和阳极14可采用网状结构。采用上述结构的阴极13和阳极14，阴极13和阳极14面积相对较大，可以提高电解时的灵敏度，以分别在阴极腔114和阳极腔115内充分进行不同的化学反应，并且离子的移动速度较快，进一步提高eow的制备效率和制备质量。当然，在其他实施例中，阴极13和阳极14的形状不限于此，并且也可不采用网状电极，阴极13与槽体11的顶板和底板之间可留有一定间隙，即阴极13浸泡在电解液内，以便离子通过，阳极14与槽体11的顶板和底板之间也可留有一定间隙。

在本实施例中，进水口112与出水口113分别开设在槽体11上相对的两侧，注液口111的轴线方向垂直于进水口112和出水口113的轴线方向。具体地，在本实施例中，进水口112与出水口113分别开设在槽体11的两个相对设置的侧板上，且进水口112与出水口113的轴线方向不在同一直线上，注液口111开设在顶板上。如此，使得该制备不含金属离子eow的电解槽10整体结构设置上更加合理，便于进水口112、出水口113及注液口111的开设，而且，纯水由一侧板上的进水口112进入至阳极腔115内，在阳极腔115内的路径加长，电解反应的距离更远，可在经过充分电解后再由另一相对侧板上的出水口113流出，电解反应效果更好。当然，在其他实施例中，注液口111、进水口112及出水口113的开设位置可根据实际需要。

在本实施例中，制备不含金属离子eow的电解槽10还包括用于排出阴极腔114内废液的溢流管15。如此，电解后的阴极腔114内的废液可经溢流管15迅速排出，以便收集或集中清理，其中，废液为碱性电位水，可作清洁液。

本发明另一实施例提供一种制备不含金属离子eow的装置，如图4至图7所示，制备不含金属离子eow的装置包括电解槽10。

在本实施例中，制备不含金属离子eow的装置还包括循环箱20，进水口112通过进水管31连通循环箱20，出水口113通过出水管32连通循环箱20，且循环箱20上还开设有用于注入纯水的注水口21及用于排出eow的排水口，排水口处设置有排水管22。制备eow时，将纯水由注水口21注入至循环箱20内，电解由注液口111注入至阴极腔114内，循环箱20内的纯水可以经进水管31不断由进水口112进入至阳极腔115内进行电解，且电解后的eow可以经出水管32不断由出水口113流回至循环箱20内，从而实现在循环箱20与电解槽10之间不断的循环电解，既可以保证eow的制备质量，又可以保证eow的制备效率，直至eow制备完成，eow可经排水管22由排水口排出，以用于杀菌消毒。而且，在本实施例中，考虑到纯水在循环箱20与电解槽10之间顺利循环，还包括循环水泵23，循环水泵23设置在出水管32或进水管31上，并且考虑到eow顺利排出，还包括排水泵，排水泵设置在排水管22上，以及考虑到阴极腔114内废液的顺利排出，还包括排液泵，排液泵设置在溢流管15上，循环水泵23、排水泵及排液泵分别起到提供输送能量的效果。另外，在本实施例中，为进一步提高eow的制备效率，电解槽10可设置有两个。

值得一提地，在本实施例中，制备不含金属离子eow的装置还包括ph检测件40，ph检测件40用于检测循环箱20内液体的ph值。在纯水通过循环水泵23在电解槽10的阳极腔115与循环箱20之间不断循环电解的过程中，ph检测件40实时对循环箱20内液体的ph值进行检测，当ph检测件40检测到循环箱20内液体的ph值在2-3之间时，说明eow制备完成，电解槽10停止工作，此时可将eow由循环箱20内排出。通过设置ph检测件40，可以对循环箱20内液体的ph值进行实时检测，并反馈ph数据，且在ph检测合格后再排出eow，实现通过ph控制eow的制备，保证制备的eow符合酸性要求，其中，ph检测件40可以为ph计等。

在本实施例中，制备不含金属离子eow的装置还包括液位传感器，液位传感器用于检测循环箱20内液体的液位。具体地，在本实施例中，液位传感器为接触式液位传感器，液位传感器包括高液位感应件51及低液位感应件52，当循环箱20内液体的液位达到最高液位要求时，高液位感应件51被触发，当循环箱20内液体的液位达到最低液位要求时，低液位感应件52被触发。制备eow时，初始时，循环箱20内液体的液位低于最高液位，打开注水口21处的电磁阀开关，循环箱20内的纯水由注水口21注入至循环箱20内，直至触发高液位感应件51，电磁阀开关关闭停止注水，电解槽10开始工作，电解由注液口111注入至阴极腔114内，纯水不断由循环箱20进入电解槽10的阳极腔115内循环电解，当循环箱20内液体的ph值在2-3之间时，电解槽10停止工作，eow经排水管22由排水口排出，直至触发低液位感应件52，重新回到初始进入反复制水的过程。通过设置高液位感应件51和低液位感应件52，可以分别进行最高液位和最低液位的检测，实现通过ph和液位传感器控制eow的制备，保证整个循环制水过程的顺利进行。

在本实施例中，制备不含金属离子eow的装置还包括电源60及控制器70，电源60起到提供电能、实现整个装置供电的效果，控制器70与电源60、ph检测件40、高液位感应件51及低液位感应件52等各结构均电性连接，液位传感器或者ph检测件40可实时反馈液位数据或者ph数据到控制器70，然后通过控制器70进行自动化控制，实现对整个eow制备过程的智能控制的效果，保证该制备不含金属离子eow的装置的各结构正常运转。而且，在本实施例中，制备不含金属离子eow的装置还包括交互器80，交互器80与控制器70电性连接，通过交互器80进行人机交互，实现控制整个装置或反馈整个装置工作信息的效果，其中，交互器80可以为plc触控屏等具有交互功能的器件。

在本实施例中，制备不含金属离子eow的装置还包括机箱90，电解槽10、循环箱20、电源60、控制器70及交互器80等均安装在机箱90上，电解槽10、循环箱20、电源60及控制器70均位于机箱90内，使得整个装置外表看起来更加整洁、美观，而交互器80位于机箱90外，便于进行人机交互，机箱90分为上下两层，电解槽10和循环箱20位于下层且并列设置，电源60和控制器70位于上层，整体布局上非常合理简单。另外，在本实施例中，机箱90底端的四个角上还分别设有向下伸出的支脚，以起到对整个装置的支撑作用。

本发明又一实施例提供一种制备不含金属离子eow的制备方法，制备不含金属离子eow的制备方法用于上述制备不含金属离子eow的装置，制备不含金属离子eow的制备方法包括：电解液由注液口111注入至阴极腔114内，纯水由进水口112进入至阳极腔115内；向阴极13和阳极14供电，阴极13和阳极14发生电解反应，且在阳极腔115内生成eow；以及生成的eow由出水口113流出。

上述制备不含金属离子eow的制备方法，制备eow时，将电解液由注液口111注入至阴极腔114内，纯水由进水口112进入至阳极腔115内，向阴极13和阳极14供电，阴极13和阳极14发生电解反应，且在阳极腔115内生成eow，生成的eow由出水口113流出，实现eow的制备。该制备不含金属离子eow的制备方法简单，便于eow的制备，并且制备的eow中不含有金属阳离子，具有良好的杀菌效果。

需要说明的是，电解液为纯水盐溶液，制备eow时，通过交互器80输入制备指令，电源60接通，控制器70控制注水口21处的电磁阀开关打开，纯水由注水口21注入至循环箱20内，直至触发高液位感应件51，高液位感应件51反馈数据到控制器70，电磁阀开关关闭停止注水，此时控制器70控制电解槽10开始工作，电解由注液口111注入至阴极腔114内，循环箱20内的纯水经进水管31不断由进水口112进入至阳极腔115内，并在一定电流密度下进行电解，阴离子膜组件12只允许氯离子通过而阻止钠离子通过，阳极14主要发生析氯反应、析氧反应，进而在阳极腔115得到不含钠离子的eow，其主要成分为氯气、次氯酸、次氯酸根、盐酸、溶解氧和臭氧等，且电解后的eow经出水管32不断由出水口113流回至循环箱20内，如此循环电解，ph检测件40在此过程中实时对循环箱20内液体的ph值进行检测，当ph检测件40检测到循环箱20内液体ph值在2-3之间时，ph检测件40反馈数据到控制器70，此时控制器70控制电解槽10停止工作，制备完成的eow经排水管22由排水口排出至储存筒，直至触发低液位感应件52，低液位感应件52反馈数据到控制器70，eow排放完成，该eow可用于杀菌消毒，阴极腔114内废液经溢流管15迅速排出，回到初始重复上述操作进入反复制水的过程，整个制水过程自动化进行。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。