CN116969554B

CN116969554B - 一种电解还原制水机

Info

Publication number: CN116969554B
Application number: CN202311226645.2A
Authority: CN
Inventors: 潘峰
Original assignee: Health Care Holdings Ltd
Current assignee: Health Care Holdings Ltd
Priority date: 2023-09-22
Filing date: 2023-09-22
Publication date: 2024-01-12
Anticipated expiration: 2043-09-22
Also published as: CN116969554A

Abstract

本发明涉及电解水技术领域，具体涉及一种电解还原制水机。本发明提供一种电解还原制水机，包括：制水机体，所述制水机体内中心设置有电极管，并以电极管为中心环形阵列布置有多个分隔部，所述分隔部、电极管和制水机体之间形成分隔室，各所述分隔室内均设置有电极板和用于分隔电极板和电极管的阻水通离子复合膜，且各个电极板面积相同但沿某一旋转方向至电极管的距离依次增大或减小，所述分隔部、电极板、阻水通离子复合膜和制水机体形成电解室一，所述分隔部、电极管、阻水通离子复合膜和制水机体形成电解室二。本发明避免操作频次高、误操作概率大导致影响旋钮以及机器的使用寿命的问题，同时利用水动力节约能耗，更为环保。

Description

一种电解还原制水机

技术领域

本发明涉及电解水技术领域，具体涉及一种电解还原制水机。

背景技术

电解还原制水机，通常被称为“离子交换式电解水生成器”或“碱性水机器”。达到直饮水标准的自来水通过正负电极作用，水分子被打散、变小并重新排列，使一部分水带有正电位，而另一部分水带有负电位，并利用膜分离技术分离正电解水和负电解水。不同酸碱度的电解水具有不同的用途：不同碱度的电解水：微碱性水（pH 7.5-8.0），给婴儿和小动物提供饮用水；轻碱性水 (pH 8.5-9.0)，初始饮用和做食物；中等碱性水 (pH 9.5-10.5)，日常饮用和烹饪；强碱性水 (pH 11.0+)，用作清洁剂。不同酸度的电解水：微酸性水 (pH6.5-7.0)，用于宠物的日常饮用，或作为某些植物的灌溉水，特别是那些需要稍微酸性的土壤的植物；轻酸性水 (pH 5.5-6.0)，洗涤脸部和敏感皮肤；中等酸性水 (pH 4.0-5.0)，皮肤和头发护理；强酸性水 (pH 2.5-3.5)，消毒和杀菌。

电解还原制水机通常包括电解室，在电解室中设置离子膜以分隔成阴、阳两室，阴极和阳极经电解后形成OH-和H+，氢氧根离子不断聚积在阴极被称为碱性电解水，氢离子在阳极聚积被称为酸性电解水或电解氧化水。现有技术的电解还原制水机根据需要通过调整流经阳极和阴极的水的比例、调整电流的大小或电解时间的长短来生成所需酸碱度的电解水，基本上为旋钮设计，这对于家庭使用是可以的，但对于应用在公共场所的电解还原制水机来说，往往电解水的需求大都不同，但基本上都在上述的pH值范围内，这就需要不断地操作能够改变生成酸碱度的旋钮，操作频次高，误操作概率大，影响旋钮以及机器的使用寿命。

发明内容

针对现有技术所存在的上述缺点，本发明提供了一种电解还原制水机，能够有效解决现有技术应用于公共场所的电解还原制水机旋钮操作频次高，误操作概率大，影响旋钮以及机器的使用寿命的问题。

为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

本发明提供一种电解还原制水机，包括：

制水机体，所述制水机体内中心设置有电极管，并以电极管为中心环形阵列布置有多个分隔部，所述分隔部、电极管和制水机体之间形成分隔室，各所述分隔室内均设置有电极板和用于分隔电极板和电极管的阻水通离子复合膜，且各个电极板面积相同但沿某一旋转方向至电极管的距离依次增大或减小，所述分隔部、电极板、阻水通离子复合膜和制水机体形成电解室一，所述分隔部、电极管、阻水通离子复合膜和制水机体形成电解室二；

启动组件，用于对其中一个电解室一和电解室二加水并电解；

关阀复位组件，用于停止对其中一个电解室一和电解室二加水；

自动开阀组件，用于分别排出电解后的酸性水和碱性水。

进一步地，所述电解室一内与分隔部固接有安装框，所述安装框用于安装电极板，所述电极板下方与制水机体的电解室一的内底面存在间隙；所述电极管在各电解室一的对应位置纵向开设有通水孔。

进一步地，所述启动组件包括开设在制水机体上部的上转动腔和环形阵列开设、与上转动腔连通且与各电解室一位置对应的上阀槽，所述制水机体在各上阀槽处贯通有上通水流道，所述上阀槽内气密滑动连接有上阀板，所述上阀板内开设有可与上通水流道连通的上通水槽，所述上阀板远离制水机体轴线的一侧固接有按压杆，所述按压杆另一端贯穿上阀槽设置，所述按压杆外套设有弹簧一，且弹簧一的两端分别与上阀板、上阀槽内壁固接；

所述上阀板的侧面开设有至少一个容纳槽，所述容纳槽内滑动连接有卡球，所述卡球内端与容纳槽的内壁固接有弹簧二，所述上阀槽内壁开设有可与容纳槽卡接的卡槽；在所述容纳槽与卡槽卡接时，所述上通水槽与上通水流道完全连通。

进一步地，所述启动组件还包括设置在卡槽内壁的信号触点；

所述关阀复位组件包括气密固定罩设在制水机体上端的凸起一，所述凸起一具有直管段和漏斗段，所述直管段内设置有与信号触点信号连接的电磁阀一，所述直管段内固定设置有水轮发电件，所述水轮发电件与电极管串联并与多个电极板并联，且可通过转换器转换电流方向，所述水轮发电件内固定插设有管轴，所述管轴的下端贯穿制水机体且与之气密转动连接并与电解室二连通；

所述管轴上固接有转动盘，所述转动盘外周面一体成型有与电解室一数目相同的凸起。

进一步地，所述自动开阀组件包括开设在制水机体下部的下转动腔和环形阵列开设、与下转动腔连通且与各电解室一位置对应的下阀槽，所述制水机体在各下阀槽处贯通有下通水流道，所述下阀槽内气密滑动连接有下阀板，所述下阀板内开设有可与下通水流道连通的下通水槽，所述下阀板远离制水机体轴线一侧与下阀槽内壁固接有弹簧三；

所述制水机体的下端且在电极管内侧贯通有槽，所述槽内设置有水动轮，所述水动轮上固接有在下转动腔内转动的转动凸轮，且转动凸轮具有多个曲面，在所述下阀板与曲面接触过程中，所述下通水槽与下通水流道连通，所述槽内且在水动轮上方设置有电磁阀二，且电磁阀二通过延时模块与电磁阀一信号连接，所述制水机体的下端在槽的对应位置以及下通水流道的对应位置处固接有放水管一与放水管二。

进一步地，所述转动凸轮与转动盘均具有多个减重槽。

本发明提供的技术方案，与已知的现有技术相比，具有如下有益效果：

本发明在制水机体内形成环形阵列设置的电解室一和处于环形阵列中心的电解室二，可根据需要选择所需电解的酸性水或碱性水，通过按压按压杆使上通水槽与上通水流道连通，电磁阀一打开以使直饮水流入，在电解室流入直饮水的同时利用水动力进行电解，同时利用水动力使上阀板重新对上通水流道封堵，电解后电磁阀二在一定时间内自动打开，再利用电解室二的水动力使下通水槽与下通水流道连通而排出所需电解水，按压实现单次电解水的生成，避免操作频次高、误操作概率大导致影响旋钮以及机器的使用寿命的问题，同时利用水动力节约能耗，更为环保。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明立体的结构示意图；

图2为本发明的正视图；

图3为图2中A-A向的剖视图；

图4为图2中B-B向的剖视图；

图5为图2中C-C向的剖视图；

图6为图4中E处放大的结构示意图；

图7为本发明的俯视图；

图8为图7中D-D向的剖视图。

图中的标号分别代表：1、制水机体；11、分隔部；12、分隔室；13、安装框；14、电极板；15、电极管；151、通水孔；16、阻水通离子复合膜；2、启动组件；21、上转动腔；22、上阀槽；23、上通水流道；24、上阀板；25、按压杆；26、上通水槽；27、弹簧一；28、容纳槽；29、卡球；210、弹簧二；211、卡槽；212、信号触点；3、关阀复位组件；31、管轴；32、转动盘；33、凸起；34、电磁阀一；35、水轮发电件；4、自动开阀组件；41、下转动腔；42、下阀槽；43、放水管一；44、电磁阀二；45、水动轮；46、弹簧三；47、下阀板；48、下通水槽；49、下通水流道；410、转动凸轮；411、放水管二。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

下面结合实施例对本发明作进一步的描述。

实施例：参照图1至图8，一种电解还原制水机，包括形成环形阵列分布的多个电解室一和处于中心的电解室二的制水机体1、用于对其中一个电解室一和电解室二加水并电解的启动组件2、用于停止对其中一个电解室一和电解室二加水的关阀复位组件3和用于分别排出电解后的酸性水和碱性水的自动开阀组件4。本发明设计的基本构思在于：参照图3，在保证各个电解室一中的电极板14面积相同的基础上，将电解室二中的电极与按照一旋转方向的多个电解室一中的电极距离设置不同，由于两个电极的距离与电解效应的强度成反比，即距离更近可获得更强的电解效应，距离更远获得较弱的电解效应。那么在距离电解室二的电解室一中的电极在电解效应下可获得酸性或碱性更强的水。

具体的，为了使电解室一与电解室二利用水进行离子交换而作以下设置：制水机体1内中心设置有电极管15，并以电极管15为中心环形阵列布置有多个分隔部11，分隔部11、电极管15和制水机体1之间形成分隔室12，各分隔室12内均设置有电极板14和用于分隔电极板14和电极管15的阻水通离子复合膜16，阻水通离子复合膜16由离子膜和阻水膜复合做成，一层允许离子传输，另一层阻止水通过，对进入电解室一与电解室二中的直饮水进行阻隔，且各个电极板14面积相同但沿某一旋转方向至电极管15的距离依次增大或减小，参照图3，设定电极板14为3—4个，因如背景技术所言，较为常用的酸性水和碱性水为3-4种，以相对处于最下方的分隔部11为起点，沿逆时针方向的的电极板14至电极管15的距离依次增大，以实现在其他条件基本相同的前提下，生成酸性或碱性不同的水，分隔部11、电极板14、阻水通离子复合膜16和制水机体1形成电解室一，分隔部11、电极管15、阻水通离子复合膜16和制水机体1形成电解室二，电解室一与电解室二可相互转换为生成碱性水或酸性水的电解室，取决于电极极性变化。在本发明中，电极管15与电极板14的极性可变，即电极管15和电极板14均可作为正极或负极进行使用，这取决于具体碱性水或酸性水的需求。

使电解室一与电解室二可进行离子交换硬性条件之一：电解室一内与分隔部11固接有安装框13，安装框13用于安装电极板14，电极板14下方与制水机体1的电解室一的内底面存在间隙，即水可携带离子通过电极板14与制水机体1之间间隙流动；电极管15在各电解室一的对应位置纵向开设有通水孔151，进入电极管15的水可携带离子通过通水孔151在电解室一中流动。

为了使适量的直饮水能够进入电解室（包括电解室一与电解室二，下同）而进行的以下设置一：启动组件2包括开设在制水机体1上部的上转动腔21和环形阵列开设、与上转动腔21连通且与各电解室一位置对应的上阀槽22，制水机体1在各上阀槽22处贯通有上通水流道23，上阀槽22内气密滑动连接有上阀板24，上阀板24内开设有可与上通水流道23连通的上通水槽26，上阀板24远离制水机体1轴线的一侧固接有按压杆25，按压杆25另一端贯穿上阀槽22设置，按压杆25外套设有弹簧一27，且弹簧一27的两端分别与上阀板24、上阀槽22内壁固接，利用弹簧一27的弹力使上阀板24对上通水流道23进行封堵。

另外，为了使维持上通水槽26与上通水流道23连通一定时间，在此时间内使直饮水流入电解室中而进行以下设置：上阀板24的侧面开设有至少一个容纳槽28，容纳槽28内滑动连接有卡球29，卡球29内端与容纳槽28的内壁固接有弹簧二210，上阀槽22内壁开设有可与容纳槽28卡接的卡槽211；在容纳槽28与卡槽211卡接时，上通水槽26与上通水流道23完全连通，利用卡球29与卡槽211的卡接，使上通水流道23与上通水槽26在无外力影响下能够维持连通状态。

本发明在非电解状态时，参照图4与图6，此时弹簧一27处于原长状态，上阀板24对上通水流道23进行封堵，上通水流道23与上通水槽26错位，卡球29收入容纳槽28内，弹簧二210处于压缩状态；当需要具体pH值范围内的酸性水或碱性水时，向内推动相应的一个按压杆25并带动上阀板24向制水机体1轴线方向运动，使上通水流道23与上通水槽26接通，并在与关阀复位组件3的配合下使直饮水流入电解室。

为了使适量的直饮水能够进入电解室而进行的以下设置二：启动组件2还包括设置在卡槽211内壁的信号触点212；另一方面在卡球29移动至卡槽211的对应位置后在弹簧二210弹力下卡入卡槽211中并抵压信号触点212，上阀板24的端部突出于上阀槽22而能够被凸起33所影响。

具体的，与启动组件2配合使用的关阀复位组件3包括气密固定罩设在制水机体1上端的凸起一，凸起一具有直管段和漏斗段，直管段内设置有与信号触点212信号连接的电磁阀一34，在信号触点212被抵压时，可将物理信号转化为电信号并控制电磁阀一34打开，直管段连接具有一定水压的直饮水以能够自动进水。

直管段内固定设置有水轮发电件35，水轮发电件35为现有产品，可利用水流发电，水轮发电件35与电极管15串联并与多个电极板14并联，在进行电解时，仅使其中一个电极板14参与到电解，且可通过转换器（图中未画出）转换电流方向，当选择生成酸性水或碱性水时可另外操作转换器实现，水轮发电件35内固定插设有管轴31，管轴31的下端贯穿制水机体1且与之气密转动连接并与电解室二连通，在直管段进水过程中，直饮水的少部分通过管轴31进入电解室二，大部分通过相互连通的上通水流道23与上通水槽26进入电解室一中。

在卡球29与信号触点212抵接时保持电磁阀一34的通电打开状态，当卡球29与卡槽211分离而不再抵压信号触点212后，则会对电磁阀一34断电而处于关闭状态而断电，参照图4，管轴31上固接有转动盘32，转动盘32外周面一体成型有与电解室一数目相同的凸起33，当上阀板24端部突出于上阀槽22后，在水力作用下通过水轮发电件35带动转动盘32、凸起33转动，一方面在通电状态下对进入电解室内的直饮水进行电解，另一方面通过凸起33推动上阀槽22而带动卡球29脱离卡槽211以放弃对信号触点212的抵压作用。

具体的，参照图5至图7，自动开阀组件4包括开设在制水机体1下部的下转动腔41和环形阵列开设、与下转动腔41连通且与各电解室一位置对应的下阀槽42，制水机体1在各下阀槽42处贯通有下通水流道49，下阀槽42内气密滑动连接有下阀板47，下阀板47内开设有可与下通水流道49连通的下通水槽48，下阀板47远离制水机体1轴线一侧与下阀槽42内壁固接有弹簧三46，弹簧三46维持下阀板47对下通水流道49的封堵状态。

制水机体1的下端且在电极管15内侧贯通有槽，槽内设置有水动轮45，水动轮45上固接有在下转动腔41内转动的转动凸轮410，再次利用水动力使电解室一的电解水放出，同时为了减少转动凸轮410与转动盘32的制作材料，进行减重而另外设置：转动凸轮410与转动盘32均具有多个减重槽。

转动凸轮410具有与电解室一数量相同的曲面，通过曲面推动下阀板47相对于下阀槽42移动而使下通水槽48与下通水流道49连通，在下阀板47与曲面接触过程中，下通水槽48与下通水流道49连通，在保持下阀板47与曲面接触的过程中便可放出电解室一的电解水，在未放出电解水前，下阀板47卡在相邻曲面之间，而在单次放水后还能保持下阀板47重新卡在下一相邻曲面之间，可另外设置磁吸部件以进一步确保此定位，槽内且在水动轮45上方设置有电磁阀二44，且电磁阀二44通过延时模块（图中未示出）与电磁阀一34信号连接，制水机体1的下端在槽的对应位置以及下通水流道49的对应位置处固接有放水管一43与放水管二411，放出酸性水和碱性水，在每次电解后均会完全放出，因此在改变电流流动方向后，完全可适用。

在本发明中，在电磁阀一34关闭时，也停止了对水的电解，而后在延时模块的作用下，使在数秒中打开电磁阀二44，在此之前，下阀板47对下通水流道49进行封堵，下通水槽48与下通水流道49处于错位状态，下阀板47处于相邻曲面之间，当电磁阀二44打开后，通过水动轮45作用下带动转动凸轮410转动，转动凸轮410的曲面推动各个下阀板47朝向远离制水机体1轴线方向移动，进而使下通水槽48与下通水流道49连通，进而同步通过放水管一43、放水管二411放出电解水，放水管二411可外接废水管当废水排出。

以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不会使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的保护范围。

Claims

1.一种电解还原制水机，其特征在于，包括：

制水机体（1），所述制水机体（1）内中心设置有电极管（15），并以电极管（15）为中心环形阵列布置有多个分隔部（11），所述分隔部（11）、电极管（15）和制水机体（1）之间形成分隔室（12），各所述分隔室（12）内均设置有电极板（14）和用于分隔电极板（14）和电极管（15）的阻水通离子复合膜（16），且各个电极板（14）面积相同但沿某一旋转方向至电极管（15）的距离依次增大或减小，所述分隔部（11）、电极板（14）、阻水通离子复合膜（16）和制水机体（1）形成电解室一，所述分隔部（11）、电极管（15）、阻水通离子复合膜（16）和制水机体（1）形成电解室二；

启动组件（2），用于对其中一个电解室一和电解室二加水并电解；

关阀复位组件（3），用于停止对其中一个电解室一和电解室二加水；

自动开阀组件（4），用于分别排出电解后的酸性水和碱性水。

2.根据权利要求1所述的一种电解还原制水机，其特征在于，所述电解室一内与分隔部（11）固接有安装框（13），所述安装框（13）用于安装电极板（14），所述电极板（14）下方与制水机体（1）的电解室一的内底面存在间隙；所述电极管（15）在各电解室一的对应位置纵向开设有通水孔（151）。

3.根据权利要求1所述的一种电解还原制水机，其特征在于，所述启动组件（2）包括开设在制水机体（1）上部的上转动腔（21）和环形阵列开设、与上转动腔（21）连通且与各电解室一位置对应的上阀槽（22），所述制水机体（1）在各上阀槽（22）处贯通有上通水流道（23），所述上阀槽（22）内气密滑动连接有上阀板（24），所述上阀板（24）内开设有可与上通水流道（23）连通的上通水槽（26），所述上阀板（24）远离制水机体（1）轴线的一侧固接有按压杆（25），所述按压杆（25）另一端贯穿上阀槽（22）设置，所述按压杆（25）外套设有弹簧一（27），且弹簧一（27）的两端分别与上阀板（24）、上阀槽（22）内壁固接；

所述上阀板（24）的侧面开设有至少一个容纳槽（28），所述容纳槽（28）内滑动连接有卡球（29），所述卡球（29）内端与容纳槽（28）的内壁固接有弹簧二（210），所述上阀槽（22）内壁开设有可与容纳槽（28）卡接的卡槽（211）；在所述容纳槽（28）与卡槽（211）卡接时，所述上通水槽（26）与上通水流道（23）完全连通。

4.根据权利要求3所述的一种电解还原制水机，其特征在于，所述启动组件（2）还包括设置在卡槽（211）内壁的信号触点（212）；

所述关阀复位组件（3）包括气密固定罩设在制水机体（1）上端的凸起一，所述凸起一具有直管段和漏斗段，所述直管段内设置有与信号触点（212）信号连接的电磁阀一（34），所述直管段内固定设置有水轮发电件（35），所述水轮发电件（35）与电极管（15）串联并与多个电极板（14）并联，且可通过转换器转换电流方向，所述水轮发电件（35）内固定插设有管轴（31），所述管轴（31）的下端贯穿制水机体（1）且与之气密转动连接并与电解室二连通；

所述管轴（31）上固接有转动盘（32），所述转动盘（32）外周面一体成型有与电解室一数目相同的凸起（33）。

5.根据权利要求4所述的一种电解还原制水机，其特征在于，所述自动开阀组件（4）包括开设在制水机体（1）下部的下转动腔（41）和环形阵列开设、与下转动腔（41）连通且与各电解室一位置对应的下阀槽（42），所述制水机体（1）在各下阀槽（42）处贯通有下通水流道（49），所述下阀槽（42）内气密滑动连接有下阀板（47），所述下阀板（47）内开设有可与下通水流道（49）连通的下通水槽（48），所述下阀板（47）远离制水机体（1）轴线一侧与下阀槽（42）内壁固接有弹簧三（46）；

所述制水机体（1）的下端且在电极管（15）内侧贯通有槽，所述槽内设置有水动轮（45），所述水动轮（45）上固接有在下转动腔（41）内转动的转动凸轮（410），且转动凸轮（410）具有多个曲面，在所述下阀板（47）与曲面接触过程中，所述下通水槽（48）与下通水流道（49）连通，所述槽内且在水动轮（45）上方设置有电磁阀二（44），且电磁阀二（44）通过延时模块与电磁阀一（34）信号连接，所述制水机体（1）的下端在槽的对应位置以及下通水流道（49）的对应位置处固接有放水管一（43）与放水管二（411）。

6.根据权利要求5所述的一种电解还原制水机，其特征在于，所述转动凸轮（410）与转动盘（32）均具有多个减重槽。