一种电极为孔柱式结构的新型电解水装置的制造方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种电极为孔柱式结构的新型电解水装置，属于无隔离膜电解水技术 领域。
【背景技术】
[0002] 众所周知，人类饮用电解水有助于治病保健，电解水不仅在饮用及食品烹调等方 面有用，而且在洗涤消毒还有工业等其他方面也有广泛用途。本发明属于无隔离膜电解水
技术领域具有较高电解效率的创新型电解水装置。
[0003] 目前，市面上常见的电解水方法与装置主要分为有隔离膜与无隔离膜两种，最大 的共同缺陷是电解效率低，申请人针对此难题进行长期研宄，发明了本采用电极为孔柱式 结构的创新型电解水装置，电解水效率获得大幅度提高。
【发明内容】
[0004] 本发明提出一种电极为孔柱式结构的新型电解水装置，是基于申请人对传统电解 水机电解水原理存在重大缺陷的深层认识，以及随之发现的电解水新原理。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方程平衡，完全疏忽了电解过程"杂质电解效 应"所产生的电子与杂质微粒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（ORP)负值与较高含氢（H、H 2、 Γ)量的现象，完全忽视了阴极区水形成较高ORP负值与H2尤其是负氢!Γ或活性氢含量需 要相当数量活性电子的关键情况，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。申请人长期研宄获得六个新发现：
[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，简称"杂质电解效应"，其形成 一定电解电流，令水分子解体成为氢、氧离子或氢氧离子根，简称为"水分子电解效应"，简 称为"水电解效应"，电解水效率与指标是两种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ORP(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。应 该尽可能强化"杂质电解效应"以产生较多活性电子；新发现之三：是阴阳电极小间隙（尤 其小于Imm的小间隙）对于强化"杂质电解效应"具有特别显著的效果，尽管在此前的无隔 离膜电解水技术也曾提及阴阳电极间距大于零与小于3mm的设计考虑，但是并未了解小间 距的实际意义，未能显著提高电解水效率；新发现之四：创造活性电子与活性氢H结合为负 氢的更多机会与条件，可以显著提高电解制作还原水的效率，电解电极间隙小间距设计是 其中较好的条件之一；新发现之五：阴阳电极小间隙小到某值，电解效率不升反降，研宄证 实：要强化"杂质电解效应"，还需要电解过程中保证水在阴阳电极间隙中有一定流通性，适 当利用流通性，可促使较多水水分子及杂质较多次反复被电解，从而强化"杂质电解效应"， 提高水电解效率与水的电解水还原指标；水流通性研宄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的原因：电极间隙中离子浓度太高影响了电解效果；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合理地增加电 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，对于安装电解电极组件的通道而言，采取出水通道（出水口）比进 水通道（进水口）适当狭窄的设计，可以使得水经过电解电极组件时流速降低，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，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；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，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ORP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及其与氢离子组合的几率较高，是提高负氢指标与电解效率的两 个重要条件。
[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双管齐下的工艺方 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与氢结合为负氢的几率。申请 人研宄发现：一是适当减小阴阳电极电解间隙之间的距离，二是适当扩大阴阳电极电解间 隙的面积，三是适当保持在电解水过程阴阳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解并提高还原指标的功效，从而显著提高电 解水效率。申请人通过分析研宄发现：
[0008] 本发明一种电极为孔柱式结构的新型电解水装置，其特征是：包括电解电极组件、 安放电解电极组件的电解槽、给电解电极组件供电的电解电源；所述电解电极组件，由两个 不同极性的电极构成，电极之一为筒孔形状，筒孔状电极数目为N个，N等于或大于1，筒壁 可无缺口或有缺口，各筒孔电极的位置为机械固定并相互电连接；电极之二为柱状，各个柱 位置为机械固定并相互电连接，柱状电极的柱数目为M个，M等于或大于1 ;柱为空心或实 心、可无缺口或有缺口；筒孔状电极与柱状电极的高度不限，据所需选择；筒孔状电极与柱 状电极对应插接，即柱状电极各柱插入各对应筒孔中，对插的柱电极表面与筒孔电极相对 表面之间留有对水作电解的间隙；在电解工作过程中，电极间隙内的水可以流动；电极间 隙两个端口位置的外部留有一定空间，以便水在被电解的过程中，能在电极间隙中流动，使 得较多杂质与水分子被阴阳电极较多次反复电解，提高水的电解效率。
[0009] 本发明一种电极为孔柱式结构的新型电解水装置，其特征是：所述电解电极组件， 在电解电极组件所占一定空间内，阴阳电极之间所留间隙按合理较小化原则设计，间隙距 离在小于5_、大于Omm之间，以利于强化水中杂质与水分子的电解；在电解电极组所占一 定空间内，阴阳电极之间间隙的面积按合理较大化原则设计，使得水中较多杂质及水分子 能在电极间隙中较多次反复被电解；电解电极组件及其安装工艺使得：在电解水过程中， 水在阴阳电极间隙中能较顺利流动，以更换阴阳电极间隙中被电解的水，并使得较多杂质 与水分子被阴阳电极较多次反复电解，增加杂质与水分子被阴阳电极电解的几率与数量， 提高水的电解效率。电极为孔柱式结构的设计重要意义在于：在一定的电极安装空间内，可 以较大地增加阴阳电极间隙；同时电极间隙中水容易满足较好流通性要求；工艺上容易实 现。
[0010] 本发明一种电极为孔柱式结构的新型电解水装置，其特征是：所述电解电极组件， 必要时，电解电极组件阴阳电极之间的间距可以小至Imm或更小，以