电解水模块及具有该电解水模块的强碱性电解水基站的制作方法
- 国知局
- 2024-07-29 13:19:49
本发明涉及一种电解水发生设备,尤其涉及一种能产生强碱性电解水的电解水模块,本发明还涉及一种能提供电解水的电解水平台。
背景技术:
1、电解槽由槽体、阳极和阴极组成,多数用离子交换膜(也称隔膜)将阳极室和阴极室隔开。当直流电通过电解槽时,在阳极与溶液界面处发生氧化反应,在阴极与溶液界面处发生还原反应,以制取电解水。
2、电解过程中能产生强碱性电解水,强碱性电解水具有安全、高效清洁、清洁范围广(多种污物适用)、兼具抑菌等作用,是市面上绿色清洁剂代表。强碱性电解水可替代市面上大部分清洁剂,但常规强碱性电解水制备存在以下问题:
3、第一,ph值较低、出水量有限:常规电解槽采用过流式电解,即通过对流动水/电解质溶液进行电解,在阴极室出水端即时排出所需的强碱性电解水,但该方法电解时长较短,出水ph值较低,且出水量有限。
4、第二,电解质添加麻烦,且有废水:强碱性电解水制备需在加入电解质,常规过流式电解槽采用在阳极室内即时通入电解质方式,不仅产生废水,且需源源不断通入电解质,不利于家庭使用。
5、第三,只能产生一种ph值:不同清洁场景、不同清洁时序所需碱性电解水ph值不同。常规电解槽在一种工况下只能制备一种ph值的强碱性电解水,不同ph的实现需要新增电解槽数量或改变电解参数,如电压、电流、电解时长等,不仅成本高、设备复杂,且需要用另一种ph值电解水时还需等待较长时间制备,无法快速响应,不利于家庭多场景使用。
6、第四,核心部件容易被水垢、固体杂质等堵塞影响效果:电解过程中阴极室会产生oh-,oh-会与自来水中的钙镁离子结合产生水垢,极容易附着在电解槽核心部件隔膜和电极片上,影响电解效果甚至失效,因此需要使用软水电解。常规方式通过直接电解产生所需电解水,所需软水量较大,导致软水模块体积较大、寿命有限。另外水中杂质、电解质受温度影响也会析出固体,若附着在隔膜和电极片上,也会影响两者效果。
7、第五,核心部件隔膜需浸润保护:碱性电解水制备离不开核心部件隔膜,隔膜采用的是离子交换膜,一种特殊的高分子膜,可以选择性让阴、阳离子通过,并隔绝阴、阳极产生的碱水和酸水,防止中和,但隔膜干燥会变形失效,需要湿润保存。
技术实现思路
1、本发明所要解决的第一个技术问题是针对上述的技术现状而提供一种电解质添加频率低且出水量大的电解水模块。
2、本发明所要解决的第二个技术问题是针对上述的技术现状而提供一种电解质添加频率低且出水量大的强碱性电解水模块基站。
3、本发明所要解决的第三个技术问题是针对上述的技术现状而提供一种能提供多种ph值碱性水的电解水模块基站。
4、本发明解决上述第一个技术问题所采用的技术方案为:一种电解水模块,其特征在于包括
5、外壳,呈h形,包括阴极室、阳极室及横向设有阴极室和阳极室之间的电解室,前述的阴极室、阳极室均为纵向设置;前述的阴极室用于产生强碱性水并具有进水端口和出水端口,前述的阳极室用于置放电解质;
6、阳离子交换膜,设于前述电解室中并将电解室一分为二;
7、阳极片,设于前述电解室内并靠近前述的阳离子交换膜并远离阴极室的一侧;以及
8、阴极片,设于前述电解室内并靠近前述的阳离子交换膜并远离阳极室的一侧。
9、作为优选,所述的阴极室设有液位传感器,该液位传感器的高度与电解室最高位持平。
10、作为优选,所述阴极室的出水端口的高度与阳离子交换膜的最高位持平。
11、进一步,所述阳极片与阳离子交换膜之间设有第一绝缘隔网。所述阴极片与阳离子交换膜之间设有第二绝缘隔网。绝缘隔网具有保护阳离子交换膜、加速排气、抑制水垢沉积及加速离子传递的作用。
12、作为优选,所述的外壳包括第一壳体及与第一壳体对接配合形成一体的第二壳体,前述的第一壳体包括第一竖直部及由第一竖直部的中间横向伸出的第一水平部,前述第一竖直部的内腔形成所述的阴极室,前述的第二壳体包括第二竖直部及由第二竖直部的中间横向伸出的第二水平部,前述第二竖直部的内腔形成所述的阳极室,前述的第二水平部与第一水平部密封连接形成所述的电解室,所述的阳离子交换膜则设于前述的第二水平部与第一水平部之间。
13、本发明解决上述第二个技术问题和第三个技术问题所采用的技术方案为:一种强碱性电解水基站,其特征在于包括
14、电解水模块,具有进水端口和出水端口;
15、进水管路,连接于前述进水端口上;
16、软水模块,设于前述进水管路上;
17、出水管路,连接于前述出水端口上;
18、支路管路,连接于前述的进水管路和出水管路之间;
19、电磁阀,用于调节前述进水管路和支路管路的流量;以及
20、控制板,与前述的液位传感器、电磁阀控制连接。
21、所述的电磁阀至少具有进水端、第一出水端和第二出水端,前述的进水端外接自来水,前述的第一出水端通向电解水模块的进水端口,前述的第二出水端通向支路管路。
22、所述的电磁阀包括设于进水管路上的第一电磁阀和设于支路管路上的第二电磁阀。
23、所述的进水管路、出水管路和支路管路上均分别设有第一水泵、第二水泵和第三水泵。
24、与现有技术相比,本发明的优点在于:
25、外壳将电解槽、大容量阴极室(强碱性电解水产生室)和大容量阳极室(盐室)一体设计,整体结构更加紧凑;在阴极室通过静置电解可产生大量、超高ph值强碱性电解水储备液(ph≥11,优选ph12.5);在阳极室则可加入大量、高浓度的电解质盐,并结合静置电解,保证长时间使用,无需频繁添加电解质盐,且电解时无废水产生。阳极室存放电解时所需的大量电解质盐,且出厂时已放置了高浓度的盐水,可满足较长时间电解使用,无需频繁更换,且电解时无废水产生。
26、将提前制备好的超高ph值的强碱性电解水储备液与另一路自来水混合,并通过两者用量自动调控(通过控制出水时长控制出水量),快速制备出满足不同场景、不同清洁时序的不同ph值及用量的碱性电解水使用液;此外,通过将提前制备好的超高ph值的强碱性电解水储备液与另一路自来水混合制备不同ph值及用量的碱性电解水,而非直接电解制备方式,极大减少了电解所需的软水用量,从而减小了软水树脂体积、延长了寿命。
技术特征:1.一种电解水模块,其特征在于包括
2.根据权利要求1所述的电解水模块,其特征在于所述的阴极室(1b)设有液位传感器(113),该液位传感器(113)的高度与电解室(3b)最高位持平。
3.根据权利要求1所述的电解水模块,其特征在于所述阴极室(1b)的出水端口(112)的高度与阳离子交换膜(5)的最高位持平。
4.根据权利要求1所述的电解水模块,其特征在于所述阳极片(62)与阳离子交换膜(5)之间设有第一绝缘隔网(72)。
5.根据权利要求1所述的电解水模块,其特征在于所述阴极片(61)与阳离子交换膜(5)之间设有第二绝缘隔网(71)。
6.根据权利要求1所述的电解水模块,其特征在于所述的外壳包括第一壳体(1)及与第一壳体(1)对接配合形成一体的第二壳体(2),前述的第一壳体(1)包括第一竖直部(11)及由第一竖直部(11)的中间横向伸出的第一水平部(12),前述第一竖直部(11)的内腔形成所述的阴极室(1b),前述的第二壳体(2)包括第二竖直部(21)及由第二竖直部(21)的中间横向伸出的第二水平部(22),前述第二竖直部(21)的内腔形成所述的阳极室(2b),前述的第二水平部(22)与第一水平部(12)密封连接形成所述的电解室(3b),所述的阳离子交换膜(5)则设于前述的第二水平部(22)与第一水平部(12)之间。
7.一种具有权利要求1~6中任一权利要求所述电解水模块的强碱性电解水基站,其特征在于包括
8.一种具有权利要求2所述电解水模块的强碱性电解水基站,其特征在于包括
9.根据权利要求7或8所述的强碱性电解水基站,其特征在于所述的电磁阀(1a)至少具有进水端、第一出水端和第二出水端,前述的进水端外接自来水,前述的第一出水端通向电解水模块(10)的进水端口(111),前述的第二出水端通向支路管路(43)。
10.根据权利要求7或8所述的强碱性电解水基站,其特征在于所述的电磁阀包括设于进水管路(41)上的第一电磁阀(11a)和设于支路管路(43)上的第二电磁阀(12a)。
11.根据权利要求7或8所述的强碱性电解水基站,其特征在于所述的进水管路(41)、出水管路(42)和支路管路(43)上均分别设有第一水泵(31)、第二水泵(32)和第三水泵(33)。
技术总结一种电解水模块,其特征在于包括外壳、阳离子交换膜、阳极片及阴极片,外壳呈H形,包括阴极室、阳极室及横向设有阴极室和阳极室之间的电解室,前述的阴极室、阳极室均为纵向设置;前述的阴极室用于产生强碱性水并具有进水端口和出水端口,前述的阳极室用于置放电解质;阳离子交换膜,设于前述电解室中并将电解室一分为二。本发明还公开了一种强碱性电解水基站。阳极室存放电解时所需的大量电解质盐,且出厂时已放置了高浓度的盐水,可满足较长时间电解使用,无需频繁更换,且电解时无废水产生。技术研发人员:陈敏,陈猛,刘旭东,郭国良,郑军妹受保护的技术使用者:宁波方太厨具有限公司技术研发日:技术公布日:2024/7/23本文地址:https://www.jishuxx.com/zhuanli/20240725/144052.html
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