[實用新型]一種顯著提高電解效率的無膜電解水新裝置

有效

• 申請號: 201520116124.6
• 申請日: 2015-02-26
• 公開（公告）號: CN204752287U
• 公開（公告）日: 2015-11-11
• 發明（設計）人: 羅民雄;黎明
• 申請（專利權）人: 羅民雄;黎明
• 主分類號: C02F1/461
• 分類號: C02F1/461
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本發明涉及一種顯著提高電解效率的無膜電解水新裝置，屬于無隔離膜電解水技術領域。

背景技術

80多年前，日本發明電解水機，人類開始了飲用電解水治病保健的實踐，上世紀60年代電解水被日本厚生省(日本國家衛生部)確認為對人體健康具有實際功效的水，批準電解水機作為醫療器械生產銷售。中國衛生部也早在上世紀90年代已經正式批準電解水機作為醫療器械生產銷售。今天中國與日本成為了世界產銷電解水機的主要國家，各種各樣的電解水機風靡世界，已有億萬人的身體健康受益于飲用電解水。電解水技術在不斷更新發展，本發明屬于電解水技術領域較高效率的電解水創新方法。

水電解效率一般可以定義為：在電解一定量的水以及電解一定時間情況下，所制成的電解水某種代表性指標(例如電解還原水的ORP負值或含氫量數值)與所耗電量之比。目前，市面上常見的電解水方法與裝置主要分為有隔離膜與無隔離膜兩種，現有電解水機采用隔離膜技術，盡管技術不斷更新換代，但電解水機仍然未能真正克服下列缺陷：水的電解效率很低；必須接駁于自來水，不能攜帶；必須分別從隔離膜隔離的兩個區域輸出常溫的電解酸性水與堿性水，容易造成水的浪費；水溫常常不適飲用；電解水加熱升溫偏高時，主要功能指標均會顯著下降乃至消失；等。2008年中國肖志邦發明無隔離膜電解水方法與裝置，為解決上述有隔離膜電解水技術的不足開創了新的途徑。申請人在研究無隔離膜電解水技術過程中發現：電解水技術最大的共同問題是電解效率太低，例如：電解水機耗費近千瓦功率，通常僅獲得氫含量僅數百ppb或零點幾ppm(1ppm＝1000ppb)的小流量電解直飲還原水；現有無隔離膜電解水技術比有隔離膜電解水技術消耗的功率要小許多，僅數瓦功率，但是效率仍然不高，無隔離膜技術電解水氫含量通常比采用有隔離膜技術的電解水機要低。對于純凈水、蒸餾水等電導率特別低的水，無論是有隔離膜與無隔離膜電解技術，電解效率更低，可以近似認為未能有效電解。這些問題嚴重制約電解水技術的實際推廣應用。申請人為解決此難題，進行了長期研究探索，終于從理論與實踐兩個方面取得了關鍵性的突破。

發明內容

本發明提出一種顯著提高電解效率的無膜電解水新裝置，屬于無隔離膜電解水技術領域。

本發明一種顯著提高電解效率的無膜電解水新裝置，是基于申請人對傳統電解水機電解水原理存在重大缺陷的深層認識，以及申請人隨之發現的電解水新原理。傳統電解水機電解水原理認為：靠陰極區水域中的H⁺離子與來自陽極水區域的電子結合為H,再結合成H₂，從水中釋出，這樣堿水區的H⁺就會減少，OH^-相對多，陰極水域因此而呈堿性，堿性水氧化還原電位ORP為負值，是有益人體健康的特殊飲用水。反之，陽極水域因失去電子而有更多H⁺，呈酸性，可作殺菌消毒用。這一廣為流傳至今的原理存在兩大缺陷：第一大缺陷，是誤解了陰極區形成堿性水過程所需大量電子的真正來源。該原理所述電子源源不斷從陽極區向陰極區移動的方向，是逆電解電極電場作用力方向的，受到電場力阻礙，能穿過隔離膜漂移或擴散到陰極區的電子有限，不可能是陰極區形成大量氫氣所需電子的真正來源，這一原理性缺陷近百年來妨礙了人們發現真正的電子來源；該原理第二大缺陷，是不能解釋陰極區堿性水具有較高還原水關鍵指標即較高氧化還原電位(ORP)負值與較高含氫(H、H₂、H^-)量的現象，完全疏忽了陰極區形成較高ORP負值與H₂尤其是負氫H^-或活性氫要相當數量活性電子的關鍵情況。由上述可見，陰極區所需大量自由電子不可能如該原理所述是來自陽極區水分子的電解，而是必定另有來源。申請人深入研究了現有電解水機與無隔離膜電解裝置均不能有效電解純凈水蒸餾水的現象，獲得了關鍵性啟示：水中的雜質是較多數量電子的真正來源。電解過程的電解電流、形成ORP負值與負氫H^-等還原水關鍵指標所需的較多數量電子，主要是來源于水中雜質的電解。純凈水中雜質極少，以現有電解水方法所能產生的活性電子相應很少，所以在一定電解電壓下不僅電解電流較小，加上電解電極結構性原因制約了電解水指標(如ORP負值與含氫量指標)，故電解效率低。用于電解流動的自來水的電解水機，采用數百瓦功率逾十安培大電流仍然不能達到較高電解水指標，即使在最高檔運行時，PH已經達9.5堿性以上，ORP負值仍然不高，含氫量指標仍然小于1000ppb；另外，無隔離膜電解水技術則因為電解效率不夠高，其電解水指標水平遠未達到實用性基本需求，因而尚未見出現一次性電解流動水制作電解水的實用產品問世。申請人通過研究認識到：電解水技術要突破現有技術瓶頸，應確立電解水的新原理，并根據電解水新原理創建電解水新方法新工藝。