一种可控制电解水酸碱性的无膜电解水新方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种可控制电解水酸碱性的无膜电解水新方法，属于无膜电解水技术 领域。
【背景技术】
[0002] 电解水技术可分为有膜电解与无膜电解两大类别，有膜电解水技术是已有80多 年历史的成熟技术，膜隔离膜将电解水分成酸性水与碱性水两个区域，两种水各有用途， 如：偏碱性以及氧化还原电位为负值、富含氢的还原水（简称"负氢水"）适宜饮用，帮助人 体抗氧化、增体能、利代谢，促进人类健康；而强酸性、高正电位水可以消毒杀菌。但是，有膜 电解水技术显而易见的缺点是：当人们只需要碱性或酸性一种水时，会浪费不需要的酸性 或碱性水；而且难以产生酸性负电位富含氢的水以及难以产生"中性"（本文特指原水酸碱 性没有显著改变）电解水等。近年兴起的无膜电解水技术具有克服有膜电解水上述缺陷的 独特优势，是电解水技术的发展方向。但是在控制电解水的酸碱性方面，无膜电解水技术还 有待提高以及需要更多创新发明技术产品的问世，才能达到优质实用产品的指标。申请人 经多年研宄，发明了一种可控制电解水酸碱性的无膜电解水新方法，性能优越，简单易行， 既可以产生碱性与中性负电位富含氢的饮用还原水，又可以产生酸性负电位富含氢的美容 护肤沐浴洗涤水等等。
【发明内容】
[0003] 本发明提出一种可控制电解水酸碱性的无膜电解水新方法，是为了人们可以便利 地制作具有不同酸碱度以及不同氧化还原电位的电解水而设计。申请人在研宄中发现：无 膜电解水技术装置一般可有产生中性（不改变PH值）、碱性、酸性电解水三种功能的技术 方案，而所制电解水的氧化还原电位值也各有不同。申请人深入研宄还获得一个极为重要 的发现：通常，一种可产生偏碱性电解水的无膜电解水电极结构技术方案，将其电解供电电 源极性反接，便可能制造出酸性电解水。本发明正是据此重要新发现而提出本发明一种可 控制电解水酸碱性的无膜电解水新方法。电解电极供电反极性为何会造成所制电解水酸碱 性反方向变化呢？申请人经过研宄分析，认为出现上述现象可有多个方面的原因，例如其 中重要原因及其原理之一是：在某一定结构情况下，当两个不同极性的电极比表面积有显 著差异时，若比表面积较大的电极接电解电源正极，有利于吸引更多的水被电解而释放出 来的负氢氧根〇H\电子eT与氢离子IT，而更为排斥水被电解而释放出来正氢离子H+，因而 水中〇『相对多，H+相对少，使得电解水偏向碱性；并且水中H携带电子e，机遇多，产生 较高负电位与较高含氢量（即负氢较多）的特性；反之，若比表面积较大的电极接电解电源 负极时，有利于吸引更多的水被电解而释放出来的正氢离子H+，而更为排斥水被电解而释 放出来的负氢氧根OH'电子^与氢离子IT，因而使得电解水偏向酸性并且不产生负电位特 性。这一发现是本发明一种可控制电解水酸碱性的无膜电解水新方法的基础。
[0004] 另外，本发明采用申请人发现与发明的电解水新原理与新方法能够获得较高的电 解水效率与电解水指标，对于提高酸碱性电解水控制指标及其实用性有很大意义。从专业 角度而言，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ORP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。申请人发现与发明的电解水新原理与新 方法揭示了提高电解水效率的途径。申请人提出的电解水新原理如下：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，若客观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 (申请人统称为"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。
[0005] 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。本发明一种可控制电解水酸碱性的无膜电解水新方法，需要使用较高效率的无 膜电解水技术。采用申请人发明的电解水新方法是提高装置效率与性能及性价比的较好选 择。
[0006] 本发明一种可控制电解水酸碱性的无膜电解水新方法，其特征是：包括容器、安装 在容器中的无膜电解电极组件、可控电解电源；原水装入容器，可控电解电源给无膜电解电 极组件供电；水在电极组件的阴阳电极间隙中被电解；可控电解电源通过交替给电解电极 组件提供极性相反的两种电解电压控制电解水的酸碱性，或兼顾控制其他电解水指标。
【发明内容】
[0007] 之二：所述无膜电解电极组件，当供给极性相反的两种电解电压时，所制 电解水的PH值可具有倾向于酸性或碱性相反变化的不同趋势。
【发明内容】
[0008] 之三：所述可控电解电源，可交替给电解电极组件提供极性相反的两种 电解电压，既可控制电解水的酸碱性，也可控制电解水的其他电解水指标。
【发明内容】
[0009] 之四：所述容器可设置进水口与出水口，原水可从进水口进入容器，容器 中的无膜电解电极组件对水作电解，电解水从容器的出水口流出。
[0010]
【发明内容】
之五：所述无膜电解电极组件，其不同极性电极之间所留间隙的间距按 合理较小化原则设计，间隙距离在小于5mm、大于0mm之间，以利于强化水中杂质与水分子 的电解；在电解电极组件所占一定空间内，不同极性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 其安装工艺条件的特征是：在电解水过程中，水在不同极性电极间隙中能较顺利流动，使不 同极性电极间隙中被电解的水得以更换，并使较多杂质与水分子被不同极性电极较多次反 复电解，增加杂质与水分子被不同极性电极电解的几率与数量，从而提高水的电解效率。
【发明内容】
[0011] 之六：所述无膜电解电极组件，必要时，电解电极组件不同极性电极之间 的间距可以小至1_或更小，以较利于在一定电解功率与一定电解电极组件结构下，强化 水中杂质与水分子的电解，提高水电解的效率，并能有效电解纯净水与蒸馏水等低电导率 水。
【发明内容】
[0012] 之七：所述无膜电解电极组件，电极间隙两端口位置外部留有一定空间， 使得水在被电解的过程中产生流动时，水能在不同极性电极间隙中较顺利流动，提高水电 解的效率。
【发明内容】
[0013] 之八：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；筒状电极与柱状电 极的高度不限，据所需选择；筒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。
[0014] 基本技术方案：一种可控制电解水酸碱性的无膜电解水新方法，其特征是：包括 容器、安装在容器中的无膜电解电极组件、可控电解电源；原水装入容器，可控电解电源给 无膜电解电极组件供电；水在电极组件的阴阳电极间隙中被电解；可控电解电源通过交替 给电解电极组件提供极性相反的两种电解电压控制电解水的酸碱性，或兼顾控制其他电解 水指标。
[0015] 具体技术方案之一：所述无膜电解电极组件，当供给极性相反的两种电解电压时， 所制电解水的PH值可具有倾向于酸性或碱性相反变化的不同趋势。
[0016] 具体技术方案之二：所述可控电解电源，可交替给电解电极组件提供极性相反的 两种电解电压，既可控制电解水的酸碱性，也可控制电解水的其他电解水指标。
[0017] 具体技术方案之三：所述容器可设置进水口与出水口，原水可从进水口进入容器， 容器中的无膜电解电极组件对水作电解，电解水从容器的出水口流出。
[0018] 具体技术方案之四：所述无膜电解电极组件，其不同极性电极之间所留间隙的间 距按合理较小化原则设计，间隙距离在小于5mm、大于0mm之间，以利于强化水中杂质与水 分子的电解；在电解电极组件所占一定空间内，不同极性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