凈水器輔助清理裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種凈水器輔助清理裝置，屬于電解設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。該裝置包括設(shè)有進(jìn)水口的盛水容器，所述進(jìn)水口外接現(xiàn)有凈水器的排污口、出水口或進(jìn)水口；所述盛水容器的殼體作為陰電極，其內(nèi)設(shè)有陽電極；所述陰電極和陽電極之間無間隙地夾持有透水性多孔膜，所述透水性多孔膜與所述陰電極或陽電極相對(duì)側(cè)面的面積小于所述陰電極或陽電極與透水性多孔膜相對(duì)側(cè)面的面積。該裝置可生成大量超微氣泡的氫氣，從而產(chǎn)生絮凝沉淀作用，去除源水中的污染物，同時(shí)對(duì)源水進(jìn)行殺菌。
【專利說明】?jī)羲鬏o助清理裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種清理水質(zhì)的裝置，屬于電解設(shè)備【技術(shù)領(lǐng)域】。

【背景技術(shù)】
[0002]通過電解水制取氫氣(和氧氣)有著廣泛的應(yīng)用。當(dāng)兩電極間施加直流電解電壓對(duì)水電解時(shí)，發(fā)生陰極析氫氣、陽極析氧氣的過程。電解水來制取氫氣的方法，通常有無隔離膜電解、有隔離膜電解、零間距電解、固體聚合物電解質(zhì)電解水制氫(氧)技術(shù)等多種方式。目前通過電解水裝置制得Im3氫氣的實(shí)際電能消耗約為4.5?5.5kff.h。理論上，電解水制氫的效率在50%左右，實(shí)際效率遠(yuǎn)低于此理論值(約20?30%)，故主要用于制取高純度氫氣的場(chǎng)合。
[0003]另一方面，富含氫氣的水又是一種還原水，其氧化還原電位很低乃至負(fù)值，國(guó)內(nèi)外大量科研成果證明，飲用富氫還原水，能夠有效清除人體內(nèi)產(chǎn)生的有害活性氧，有益健康。
[0004]目前制取富氫還原水的方法有很多，例如通過高壓將氫氣壓注入鋁箔類儲(chǔ)存容器中的富氫(氣)還原水；采用有隔膜或無隔膜、兩電極法或三電極法制取富氫水；以多孔極性物質(zhì)(例如活性碳)為載體，將氫氣儲(chǔ)存然后在水中緩慢釋放的特殊吸藏法制取的富氫水；還有作為特殊用途的濃富氫水(氧化還原電位低至-500mv以下，溶解氫濃度大于1000PPB)，等等。
[0005]但是，上述現(xiàn)有電解水制取氫氣一是同時(shí)產(chǎn)生大量氧氣；二是氫氣產(chǎn)生量還是不夠且氣泡較大。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0006]本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問題是，提出一種可生成大量超微氣泡氫氣且氧氣生成較少的裝置。
[0007]本實(shí)用新型為解決上述技術(shù)問題提出的技術(shù)方案是:一種凈水器輔助清理裝置，包括設(shè)有進(jìn)水口的盛水容器，所述進(jìn)水口外接現(xiàn)有凈水器的排污口、出水口或進(jìn)水口 ；所述盛水容器的殼體作為陰電極，其內(nèi)設(shè)有陽電極；所述陰電極和陽電極之間無間隙地夾持有透水性多孔膜，所述透水性多孔膜與所述陰電極或陽電極相對(duì)側(cè)面的面積小于所述陰電極或陽電極與透水性多孔膜相對(duì)側(cè)面的面積。
[0008]上述技術(shù)方案中所述透水性多孔膜也叫透水膜或透水性隔離膜，是指可以穿透水分子的隔膜，其透水孔徑從毫米級(jí)到納米級(jí)，包括日常水處理使用的各種過濾膜，如:超濾膜(UF )、納濾膜(NF )和微濾膜(MF )，等。
[0009]上述實(shí)用新型明技術(shù)方案的改進(jìn)是:所述透水性多孔膜的透水孔徑小于等于2毫米且大于等于I納米。
[0010]上述本實(shí)用新型技術(shù)方案進(jìn)一步的改進(jìn)是:所述陰電極和陽電極之一的表面開孔。
[0011]上述本實(shí)用新型技術(shù)方案再進(jìn)一步的改進(jìn)是:所述透水性多孔膜與所述陰電極和陽電極中的最小面積之比是4:5?3:5。
[0012]上述本實(shí)用新型技術(shù)方案進(jìn)一步的完善是:所述陰、陽電極采用直流電源進(jìn)行供電。
[0013]上述本實(shí)用新型技術(shù)方案再進(jìn)一步的完善是:所述陰電極是采用鈦基覆涂鉬族氧化物制成的惰性電極，所述陽電極是采用石墨、活性碳等碳質(zhì)材料制成的惰性電極，所述透水性多孔膜采用的是平均疏水孔徑為0.01?0.05微米的圓形平面超濾膜片。
[0014]上述本實(shí)用新型技術(shù)方案更進(jìn)一步的完善是:所述透水性多孔膜是單層或多層。
[0015]本實(shí)用新型的凈水器輔助清理裝置的有益效果是:在電解水時(shí)可形成有大量以氫氣為主的超微氣泡；此超微氣泡上浮到凈水器中，從而使源水中的污染物發(fā)生絮凝沉淀而去除，同時(shí)裝置產(chǎn)生的強(qiáng)氧化因子對(duì)水殺菌，防止活性碳過早飽和；本實(shí)施例裝置也可裝在常規(guī)超濾凈水器的下端排污口或超濾凈水器的出口，除了殺菌作用外，可利用超微氫氣泡的氣浮作用，沖洗常規(guī)濾水器的超濾膜外表面，防止膜的結(jié)垢，減輕濃差極化；同時(shí)降低出水的氧化還原電位，達(dá)到健康飲水的效果。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0016]下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的凈水器輔助清理裝置作進(jìn)一步說明。
[0017]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的凈水器輔助清理裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0018]實(shí)施例
[0019]本實(shí)施例的凈水器輔助清理裝置參見圖1，包括設(shè)有進(jìn)水口 5的盛水容器1，盛水容器I的進(jìn)水口 5外接現(xiàn)有凈水器7的排污口 6 (也可以外接現(xiàn)有凈水器7的出水口或進(jìn)水口)。盛水容器I的殼體作為陰電極2，其內(nèi)設(shè)有陽電極3。在陰電極2和陽電極3之間無間隙地夾持有透水性多孔膜4，透水性多孔膜4與陰電極2或陽電極3相對(duì)側(cè)面的面積小于陰電極2或陽電極3與透水性多孔膜4相對(duì)側(cè)面的面積，本實(shí)施例的透水性多孔膜與陰電極和陽電極中的最小面積之比是4:5(也可以是3:5)。透水性多孔膜4的透水孔徑小于等于2毫米且大于等于I納米。
[0020]本實(shí)施例的陰電極2 (即盛水容器I的殼體)是采用鈦基覆涂鉬族氧化物制成的惰性電極，陽電極3采用石墨、活性碳等碳質(zhì)材料制成的惰性電極，透水性多孔膜4采用的是平均疏水孔徑為0.01?0.05微米的單層圓形平面超濾膜片。
[0021]本實(shí)施例的陰電極2、陽電極3采用直流電源進(jìn)行供電。
[0022]本實(shí)施例的凈水器輔助清理裝置的制取原理分析如下:
[0023]1、在透水性多孔膜4的外緣側(cè)，陰電極2、陽電極3兩電極之間表現(xiàn)為無膜電解方式，陰極析氫，陽極析氧。但是由于電極間間隙很小，電解反應(yīng)較一般情況激烈，很小的電解電壓就能產(chǎn)生很大的電解電流。
[0024]2、無間隙(零間距)夾持在不開孔陰、陽兩電極內(nèi)的透水性多孔膜4，形成由無數(shù)微小空隙構(gòu)成的薄型儲(chǔ)水立體空間。水分子被限定在各個(gè)微孔空間內(nèi)電解。由于是零間距電解，陰電極2析氫氣和陽電極3析氧氣過程難以進(jìn)行，只能以離子態(tài)動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)在微孔空間，或者又結(jié)合還原為水，然后再次電解為氫離子和氫氧根離子。這樣反復(fù)的結(jié)果，在透水性多孔膜內(nèi)部形成了劇烈反應(yīng)的類似于等離子態(tài)(氣態(tài)、原子態(tài)、離子態(tài)共存)的環(huán)境，導(dǎo)致局部壓力和溫度升高，與在透水性多孔膜4的外緣側(cè)與陰、陽兩電極之間的空間相比，存在一定的壓力差、溫度差。于是，限制在微孔空間內(nèi)多態(tài)共存的氫氧離子等將沿透水性多孔膜4的徑向外側(cè)進(jìn)行擴(kuò)散，加入到透水性多孔膜4外緣與兩電極之間空間的無膜電解反應(yīng)中。
[0025]3、由于透水性多孔膜4中擴(kuò)散離子的加入，透水性多孔膜4外緣與陰、陽兩電極之間空間的無膜電解反應(yīng)更加劇烈。由于氫的分子量小，在此劇烈反應(yīng)中更容易獲得陰極電子而相變成氫氣溢出，在水中生成遠(yuǎn)較常規(guī)電解方法為多的氫氣(泡)。
[0026]4、由于陽電極3碳材料本身的強(qiáng)烈吸附作用，水中產(chǎn)生的氧化因子將大大減少，從而大大減少氧氣生成。
[0027]由以上分析可知，本實(shí)施例的凈水器輔助清理裝置可以在水中形成有大量以氫氣為主的超微氣泡。如圖1所示，超微氫氣泡上浮到凈水器7中，可以沖洗現(xiàn)有凈水器7中的超濾膜(或活性炭)8的外表面，防止超濾膜(或活性炭)8的外表面結(jié)垢，減輕濃差極化，從而使源水中的污染物絮凝沉淀而去除。同時(shí)裝置產(chǎn)生的強(qiáng)氧化因子對(duì)水殺菌，并防止活性碳過早飽和。
[0028]本實(shí)用新型的凈水器輔助清理裝置不局限于上述實(shí)施例所述的具體技術(shù)方案，t匕如:透水性多孔膜4也可以是雙層或多層超濾膜片疊加而成，超濾膜片的形狀也可以是方形，等等。凡采用等同替換形成的技術(shù)方案均為本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種凈水器輔助清理裝置，包括設(shè)有進(jìn)水口的盛水容器，所述進(jìn)水口外接現(xiàn)有凈水器的排污口、出水口或進(jìn)水口 ；其特征在于:所述盛水容器的殼體作為陰電極，其內(nèi)設(shè)有陽電極；所述陰電極和陽電極之間無間隙地夾持有透水性多孔膜，所述透水性多孔膜與所述陰電極或陽電極相對(duì)側(cè)面的面積小于所述陰電極或陽電極與透水性多孔膜相對(duì)側(cè)面的面積。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述凈水器輔助清理裝置，其特征在于:所述透水性多孔膜的透水孔徑小于等于2毫米且大于等于I納米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述凈水器輔助清理裝置，其特征在于:所述陰電極和陽電極之一的表面開孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述凈水器輔助清理裝置，其特征在于:所述透水性多孔膜與所述陰電極和陽電極中的最小面積之比是4:5?3:5。
5.根據(jù)權(quán)利要求1-4之任一所述凈水器輔助清理裝置，其特征在于:所述陰、陽電極采用直流電源進(jìn)行供電。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-4之任一所述凈水器輔助清理裝置，其特征在于:所述陰電極是采用鈦基覆涂鉬族氧化物制成的惰性電極，所述陽電極是采用石墨、活性碳等碳質(zhì)材料制成的惰性電極，所述透水性多孔膜采用的是平均疏水孔徑為0.0l?0.05微米的圓形平面超濾膜片。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述凈水器輔助清理裝置，其特征在于:所述透水性多孔膜是單層或多層。
【文檔編號(hào)】C02F1/467GK203833686SQ201420176097
【公開日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年4月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年4月12日
【發(fā)明者】肖志邦 申請(qǐng)人:大連雙迪創(chuàng)新科技研究院有限公司