洗涤用水制取装置制造方法
【专利摘要】本实用新型涉及一种洗涤用水制取装置，属于电化学与膜过滤水处理【技术领域】。该装置包括分别设有进水口和出水口的盛水容器，所述盛水容器内设有至少一对阴电极和阳电极，成对阴电极和阳电极之间无间隙地夹持有透水性多孔膜，所述透水性多孔膜与所述阴电极或阳电极相对侧面的面积小于所述阴电极或阳电极与透水性多孔膜相对侧面的面积。该装置可生成含有大量超微气泡和强氧化因子并具有极好还原性洗涤用水。
【专利说明】洗涤用水制取装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及一种洗涤用水的制取装置，属于电化学与膜过滤水处理【技术领域】。
【背景技术】
[0002]在生活与工农业生产中，用水洗涤物品的场合比比皆是。例如，洗衣、果蔬清洗、洗澡、洗碗、工业零件清洗，等等。洗涤的目的是清除物品上附着的各种污染物。
[0003]为强化洗涤，提高洗涤质量，往往在水中添加各种洗涤助剂，例如洗衣粉、表面活性剂等。若洗涤水中具有相当数量的气泡，将有助于对物品污垢的洗净去除。水中气泡越多，越细小，持续时间越长，越有利于深度渗透到被洗涤物品的内部，洗涤效果越好。洗衣粉的作用之一，是产生气泡。但是一般洗衣粉产生的气泡太大，而且产生大量泡沫难以漂洗干净。已公示的帮助洗涤的气泡发生技术，例如用于洗衣机中的机械高压气泡发生技术、超声波技术、等等，气泡粒径仍然较大，而且装置比较复杂，效率不高；
[0004]众所周知，洗涤剂的大量使用，不仅造成严重的环境污染，而且洗涤剂往往残留在被洗对象上形成新的污染。例如，残留有洗衣粉的衣服很容易引起皮肤过敏导致皮肤病，而洗碗时往往冲洗多遍仍不能将残留洗洁精冲洗干净。为了减少洗涤剂对环境的污染以及要求对洗涤物品漂白、杀菌、消毒，目前已发展有各种特殊技术。例如在洗涤剂中加漂白剂，或者开发提高洗涤用水杀菌能力的臭氧技术、加盐(氯化钠)电解产生次氯酸离子、原子氧技术，以及利用酸性水杀菌消毒，等等。然而上述技术不足是，要么是单一性的杀菌消毒作用，或者是性价比不高，以致迄今还难以得到普遍应用。现有的采用有隔离膜电解的免洗衣粉洗衣机原理是将水电解为弱碱性水(PH值为9 一 11之间，相当于洗衣粉融于水后的弱碱性水)，与衣物污垢发生皂化反应，并使洗衣水产生活性氧和氢氯酸。由于其只有碱性皂化反应去污的单一功能，因此洗涤不佳。
实用新型内容
[0005]本实用新型要解决的技术问题是，提出一种可生成含有大量超微气泡和强氧化因子并具有极好还原性洗涤用水的装置。
[0006]本实用新型为解决上述技术问题提出的技术方案是:一种洗涤用水制取装置，包括分别设有进水口和出水口的盛水容器，所述盛水容器内设有至少一对阴电极和阳电极，成对阴电极和阳电极之间无间隙地夹持有透水性多孔膜，所述透水性多孔膜与所述阴电极或阳电极相对侧面的面积小于所述阴电极或阳电极与透水性多孔膜相对侧面的面积。
[0007]上述技术方案中所述透水性多孔膜也叫透水膜或透水性隔离膜，是指可以穿透水分子的隔膜，其透水孔径从毫米级到纳米级，包括日常水处理使用的各种过滤膜，如:超滤膜(UF )、纳滤膜(NF )和微滤膜(MF )，等。
[0008]上述本实用新型技术方案的改进是:所述透水性多孔膜的透水孔径小于等于2毫米且大于等于I纳米。
[0009]上述本实用新型技术方案进一步的改进是:所述阴电极和阳电极之一的表面开孔。
[0010]上述本实用新型技术方案再进一步的改进是:所述透水性多孔膜与所述阴电极和阳电极中的最小面积之比是4:5?3:5。
[0011]上述本实用新型技术方案进一步的完善是:所述阴、阳电极采用非对称交变脉冲电源进行供电；所述电源的正向和反向脉冲峰值电平均是5?36伏特，其脉冲频率是10?20赫兹。
[0012]上述本实用新型技术方案再进一步的完善是:所述阴、阳电极均是采用圆形钛基覆涂钼族氧化物制成的惰性电极，所述透水性多孔膜采用的是平均疏水孔径为0.01?
0.05微米的圆形平面超滤膜片，所述透水性多孔膜的厚度是0.2?1mm。
[0013]上述本实用新型技术方案更进一步的完善是:所述透水性多孔膜是单层或多层。
[0014]本实用新型的洗涤用水制取装置的有益效果是:
[0015]1、水中形成有大量以氢气为主的超微气泡；
[0016]2、具有极好的还原性，其氧化还原电位为负值；
[0017]3、当电解阳极材质为非碳材料时，水中还含有相当数量的强氧化因子，如双氧水(H2O2)、臭氧O3、羟基自由基.0H等，宏观表现出具有一定的杀菌消毒能力。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]下面结合附图对本实用新型的洗涤用水制取装置作进一步说明。
[0019]图1是本实用新型实施例的洗涤用水制取装置的结构示意图。
[0020]图2是本实用新型实施例洗涤用水制取装置的一种变化结构示意图。
【具体实施方式】
[0021]实施例
[0022]本实施例的洗涤用水制取装置参见图1，包括分别设有进水口 5和出水口 6的盛水容器I，盛水容器I为敞开式容器。在盛水容器I内设有一对阴电极2、阳电极3，在这一对阴电极2和阳电极3之间无间隙地夹持有透水性多孔膜4，透水性多孔膜4与阴电极2或阳电极3相对侧面的面积小于阴电极2或阳电极3与透水性多孔膜4相对侧面的面积。透水性多孔膜4的透水孔径小于等于2毫米且大于等于I纳米。
[0023]本实施例的阴电极2和阳电极3均采用的是相等面积的圆形钛基覆涂钼族氧化物制成的惰性电极，透水性多孔膜4采用的是平均疏水孔径为0.01?0.05微米的单层圆形平面超滤膜片，超滤膜片厚度0.2?1_。超滤膜片与最小电极的面积比是4:5 (也可以是3:5)。
[0024]本实施例的阴电极2、阳电极3采用非对称交变脉冲电源进行供电；电源的正向和反向脉冲峰值电平均是5?36伏特，其脉冲频率是10?20赫兹。
[0025]本实施例的洗涤用水制取装置的制取机理分析如下:
[0026]1、在透水性多孔膜4的外缘侧，阴电极2、阳电极3两电极之间表现为无膜电解方式，阴极析氢，阳极析氧。但是由于电极间间隙很小，电解反应较一般情况激烈，很小的电解电压就能产生很大的电解电流。
[0027]2、无间隙(零间距)夹持在不开孔阴、阳两电极内的透水性多孔膜4，形成由无数微小空隙构成的薄型储水立体空间。水分子被限定在各个微孔空间内电解。由于是零间距电解，阴电极2析氢气和阳电极3析氧气过程难以进行，只能以离子态动态存储在微孔空间，或者又结合还原为水，然后再次电解为氢离子和氢氧根离子。这样反复的结果，在透水性多孔膜内部形成了剧烈反应的类似于等离子态(气态、原子态、离子态共存)的环境，导致局部压力和温度升高，与在透水性多孔膜4的外缘侧与阴、阳两电极之间的空间相比，存在一定的压力差、温度差。于是，限制在微孔空间内多态共存的氢氧离子等将沿透水性多孔膜4的径向外侧进行扩散，加入到透水性多孔膜4外缘与两电极之间空间的无膜电解反应中。
[0028]3、由于透水性多孔膜4中扩散离子的加入，透水性多孔膜4外缘与阴、阳两电极之间空间的无膜电解反应更加剧烈。由于氢的分子量小，在此剧烈反应中更容易获得阴极电子而相变成氢气溢出，在水中生成远较常规电解方法为多的氢气(泡)，或以氢原子乃至负氢离子的形式进入水中，使得水的氧化还原电位快速下降。氢气的渗透力极强，富含大量氢气泡的水用于洗涤，能够深度渗入物品内部，效果较之其它气泡要好得多。水的氧化还原电位低，十分有利于将水中的重金属、农药、有机物等污染物还原清除。
[0029]4、处于透水性多孔膜4外缘与阴、阳两电极之间空间的氧原子或OH根离子，更多地在生成氧气之前，进一步与氢结合反应转化为H2O2 ;0H根则失去电子成为.0Η ;部分O2与O结合成为03。最终导致水溶液中综合强氧化因子数量增加。
[0030]由以上分析可知，本实施例的洗涤用水制取装置可以具有:1、在水中形成有大量以氢气为主的超微气泡；2、具有极好的还原性，其氧化还原电位为负值；3、当电解阳极材质为非碳材料时，水中还含有相当数量的强氧化因子，如双氧水(H2O2)、臭氧O3、羟基自由基.0H等,宏观表现出具有一定的杀菌消毒能力。
[0031]实施例二
[0032]如图2所示，本实施例的洗涤用水制取装置与实施例一的变化是:1)在阴电极I和阳电极之一的表面开孔；2)盛水容器I为封闭式容器。。
[0033]本实用新型的洗涤用水制取装置不局限于上述实施例所述的具体技术方案，t匕如:1)阴电极2和阳电极3也可以是二对或更多对；2)透水性多孔膜4也可以是双层或多层超滤膜片叠加而成；3)超滤膜片的形状也可以是方形，等等。凡采用等同替换形成的技术方案均为本实用新型要求的保护范围。
【权利要求】
1.一种洗涤用水制取装置，包括分别设有进水口和出水口的盛水容器，所述盛水容器内设有至少一对阴电极和阳电极，其特征在于:成对阴电极和阳电极之间无间隙地夹持有透水性多孔膜，所述透水性多孔膜与所述阴电极或阳电极相对侧面的面积小于所述阴电极或阳电极与透水性多孔膜相对侧面的面积。
2.根据权利要求1所述洗涤用水制取装置，其特征在于:所述透水性多孔膜的透水孔径小于等于2毫米且大于等于I纳米。
3.根据权利要求1所述洗涤用水制取装置，其特征在于:所述阴电极和阳电极之一的表面开孔。
4.根据权利要求1所述洗涤用水制取装置，其特征在于:所述透水性多孔膜与所述阴电极和阳电极中的最小面积之比是4:5?3:5。
5.根据权利要求1-4之任一所述洗涤用水制取装置，其特征在于:所述阴、阳电极采用非对称交变脉冲电源进行供电；所述电源的正向和反向脉冲峰值电平均是5?36伏特，其脉冲频率是10?20赫兹。
6.根据权利要求1-4之任一所述洗涤用水制取装置，其特征在于:所述阴、阳电极均是采用圆形钛基覆涂钼族氧化物制成的惰性电极，所述透水性多孔膜采用的是平均疏水孔径为0.01?0.05微米的圆形平面超滤膜片，所述透水性多孔膜的厚度是0.2?1mm。
7.根据权利要求1所述洗涤用水制取装置，其特征在于:所述透水性多孔膜是单层或多层。
【文档编号】C02F1/467GK203833682SQ201420176496
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年4月12日 优先权日:2014年4月12日
【发明者】肖志邦 申请人:大连双迪创新科技研究院有限公司