便攜式電解水機及其電解水的方法
【專利摘要】本發明公開了一種便攜式電解水機及其電解水的方法，包括杯體和套設于杯體內的內膽,內膽用于容納原水并在電解原水時用作陰極電極，杯體與內膽之間形成有第一容納空間；內膽內固定有一陽極電極和用于吸附原水電解時產生的酸性離子的吸附裝置。本發明的便攜式電解水機利用容納原水的內膽作為陰極電極，因此僅需要一個用作陽極的電極板，且利用吸附裝置直接吸附陽極電極附近的原水電離產生的酸性離子，因此不必設置專門的離子膜將酸性離子和堿性離子分離，即可制備弱堿性離子水，原水使用率達100%，內膽體積小，采用單極板，電解所需要的功耗低，采用無離子膜的設計方案，節約材料，安全高效。
【專利說明】便攜式電解水機及其電解水的方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及家用水處理設備，更具體地說，涉及一種便攜式電解水機及其電解水的方法。
【背景技術】
[0002]目前，隨著生活水平的提高，人們對飲用水的質量要求越來越高，電解水也逐漸成為一種備受青睞的高品質飲用水，電解水機也逐步走進千家萬戶及辦公場所。
[0003]電解水機是將電解槽中的原水利用陰極電極和陽極電極分別電解原水產生堿性離子水和酸性離子水，水通電后發生電離:H20=0H-+H+，電解槽的陰陽兩極上發生反應為:
[0004]在陰極:4H++4e=2H2? ；
[0005]在陽極:40H-4e=2H20+02? ；
[0006]現有技術的電解水機的電解槽由離子膜分為陰、陽兩室，兩室之間只有離子可以自由穿透。因此， 可以利用離子膜分離陰極和陽極電解產生的離子，于是制備得到酸性離子水和堿性離子水。
[0007]現在市場上的電解水機存在以下的不足:
[0008]1.固定安裝，一般都是裝于廚房，不能隨身攜帶；
[0009]2.耗水，電解制水過程需要同時生成兩酸度不同的水，一般電解水機有兩路出水水路，一路出堿性水，一路出酸性水，酸堿比例為1:1 ;對于僅僅需要制備酸性水或者堿性水的用戶來說，這無疑是一種浪費；
[0010]3.最少也要有兩片電極板，陰極與陽極最少各一片電極板才能工作；
[0011]4.傳統電解水機陰陽極中間都有一張離子膜；
[0012]5.功耗高，傳統電解水機的功耗一般為80W-120W。
[0013]因此，現有技術存在缺陷，需要改進。

【發明內容】

[0014]本發明要解決的技術問題在于，針對現有技術的上述便攜性差、耗水、專用電極和離子膜必不可少的缺陷，提供一種便攜式電解水機及其電解水的方法。
[0015]本發明解決其技術問題所采用的技術方案是:構造一種便攜式電解水機，用于通過電解原水制備弱堿性離子水，包括杯體和套設于所述杯體內的內膽，所述內膽用于容納原水并在電解原水時用作陰極電極，所述杯體與內膽之間形成有第一容納空間；
[0016]所述內膽內固定有一陽極電極和用于吸附原水電解時產生的酸性離子的吸附裝置；
[0017]所述第一容納空間內安裝有與所述內膽和陽極電極電連接的用于提供電解電壓的電源。
[0018]本發明所述的便攜式電解水機，其中，所述內膽由不銹鋼材料制成，所述陽極電極為單片鉬鈦合金電極板。[0019]本發明所述的便攜式電解水機，其中，所述內膽的內表面設置有用于增加電解面積的水紋。
[0020]本發明所述的便攜式電解水機，其中，所述吸附裝置包括固定于所述內膽的底部且內部中空的固定件和填充在所述固定件內部的活性炭；
[0021]所述固定件具有一開口端，所述陽極電極為電極板，所述陽極電極安裝于所述固定件上并封蓋所述開口端；所述陽極電極與所述固定件的底壁之間形成第二容納空間，所述第二容納空間內填充所述活性炭。
[0022]本發明所述的便攜式電解水機，其中，還包括安裝在所述第一容納空間的設置有電解控制電路的電路板，所述電解控制電路與所述電源電連接并用于控制電解工作。
[0023]本發明所述的便攜式電解水機，其中，所述電解控制電路的最大功率為5W。
[0024]本發明所述的便攜式電解水機，其中，所述電源和電路板均固定在所述杯體的底部，所述電路板上還設置有與所述電源電連接并用于對所述電源進行充電的充電管理電路，所述便攜式電解水機還包括電連接至所述充電管理電路的充電接口，所述杯體的周向側壁上開設有一安裝孔，所述充電接口插裝在所述安裝孔內。
[0025]本發明所述的便攜式電解水機，其中，還包括安裝在所述第一容納空間的設置有電解控制電路的電路板，所述電解控制電路與所述電源電連接并用于控制電解工作，且所述電解控制電路的最大功率為5W ;所述電源和電路板均固定在所述杯體的底部，所述電路板上還設置有與所述電源電連接并用于對所述電源進行充電的充電管理電路，所述便攜式電解水機還包括電連接至所述充電管理電路的充電接口，所述杯體的周向側壁上開設有一安裝孔，所述充電接口插裝在所述安裝孔內；
[0026]所述杯體的容量小于等于350ml ；
[0027]所述內膽由不銹鋼材料制成，所述陽極電極為單片鉬鈦合金電極板；所述內膽的內表面設置有用于增加電解面積的水紋；
[0028]所述吸附裝置包括固定于所述內膽的底部且內部中空的固定件和填充在所述固定件內部的活性炭；所述固定件具有一開口端，所述陽極電極為電極板，所述陽極電極安裝于所述固定件上并封蓋所開口端；所述陽極電極與所述固定件的底壁之間形成第二容納空間，所述第二容納空間內填充所述活性炭。
[0029]本發明還公開了一種基于所述的便攜式電解水機的電解水的方法，所述方法用于電解原水生成弱堿性離子水，所述方法包括:
[0030]S1、將原水倒入內膽，再啟動所述便攜式電解水機，開始電解原水；
[0031]S2、電源為所述內膽和陽極電極提供電解電壓，原水被電解產生酸性離子和堿性離子，吸附裝置吸收酸性離子使得原水中堿性離子濃度升高；
[0032]S3、預定時間之后電解充分，內膽中的原水轉換為弱堿性離子水。
[0033]本發明所述的電解水的方法，其中，所述步驟SI中倒入的原水的體積小于350ml，所述步驟SI啟動電解和S2中原水被電解由設置在電路板上的電解控制電路控制，所述電解控制電路的最大功率為51
[0034]實施本發明的便攜式電解水機，具有以下有益效果:本發明的便攜式電解水機利用容納原水的內膽作為陰極電極，因此僅需要一個用作陽極的電極板，且利用吸附裝置直接吸附陽極電極附近的原水電離產生的酸性離子，因此不必設置專門的離子膜將酸性離子和堿性離子分離，即可制備弱堿性離子水，且將其制作成一個杯體，類似平常隨身攜帶的水杯，便于使用者攜帶以隨時制備弱堿性離子水供飲用，另外，本發明的電解水機由于容量適中，原水使用率達100%，因此電解功率小，利于設置電路板和充電接口，用戶可以充好電之后隨身攜帶。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0035]下面將結合附圖及實施例對本發明作進一步說明，附圖中:
[0036]圖1是本發明便攜式電解水機的剖面結構示意圖；
[0037]圖2是本發明便攜式電解水機的較佳實施例中內膽的剖面結構示意圖；[0038]圖3是本發明便攜式電解水機的較佳實施例中固定件的立體圖；
[0039]圖4是本發明便攜式電解水機的較佳實施例中固定件的剖視圖。
【具體實施方式】
[0040]本發明為了解決現有的電解水機便攜性差、耗水、專用電極和離子膜必不可少的缺陷，提供一種便攜式電解水機及其電解水的方法。本發明的便攜式電解水機利用容納原水內膽作為陰極電極，因此僅需要一個用作陽極的電極板，且利用吸附裝置直接吸附陽極電極附近的原水電離產生的酸性離子，因此不必設置專門的離子膜將酸性離子和堿性離子分離，即可制備弱堿性離子水，且將其制作成一個杯體，類似平常的隨身攜帶的水杯，便于使用者攜帶以隨時制備弱堿性離子水供飲用，另外，本發明的電解水機由于容量適中，原水使用率達100%，因此電解功率小，利于設置電路板和充電接口，用戶可以充好電之后隨身攜帶。
[0041]為了對本發明的技術特征、目的和效果有更加清楚的理解，現對照附圖詳細說明本發明的【具體實施方式】。
[0042]參考圖1是本發明便攜式電解水機的剖面結構示意圖；圖2是本發明便攜式電解水機的較佳實施例中內膽的剖面結構示意圖；
[0043]本發明的便攜式電解水機，包括杯體I和套設于所述杯體I內的內膽2，內膽2用于容納原水并用作陰極電極，所述杯體I與內膽2之間形成有第一容納空間210。
[0044]所述內膽2內固定有一陽極電極3和用于吸附陽極電極3附近的原水電解時產生的酸性離子的吸附裝置4。
[0045]所述第一容納空間210內安裝有與所述內膽2和陽極電極3電連接的用于提供電解電壓的電源5，電源5為直流電源，優選的為可充電直流電源。
[0046]其中，所述內膽2和陽極電極3分別通過內置屏蔽層的屏蔽導線分別與至所述電源5的負極和正極連通。屏蔽導線可以避免信號干擾，保證制備離子水的安全性和可靠性。
[0047]一旦啟動電解在水中施以直流電壓，陰極電極(即內膽2)附近的原水被電解產生酸性離子H+和堿性離子0H-，由于H+帶正電而向陰極電極移動，H+得到一個電子后變成還原性極強的活性氫，活性氫不穩定，兩個氫原子得到兩個電子變為氫氣逸出水電離的可逆平衡遭破壞，為了重新達到平衡，水不斷電離，則OH-不斷聚積在陰極，成為堿性離子水；相反，陽極附近的原水被電解后產生的OH-帶負電向陽極移動，失去電子變成氧氣，而產生的H+被吸附裝置4吸收，因此不會產生酸性離子水。[0048]由于陽極電極3附近產生的酸性離子H+被吸附裝置4吸收，不會產生酸性離子水，因此可以省略現有技術的飲水機中的離子膜，節省材料，且內膽2中的所有原水最終都電解為堿性離子水，可以直接飲用，既避免了現有技術中同時制備兩種離子水的耗水的缺陷，又節省了體積和功耗。
[0049]其中，所述內膽2由316不銹鋼材料制成，所述陽極電極3為單片鉬鈦合金電極板。所述內膽2的內表面設置有用于增加陰極電極的電解面積的水紋，電解面積的增加便于將內膽2中的水均勻電解。
[0050]本發明中，所述杯體I的容量小于等于350ml，非常適合隨身攜帶，較佳實施例中，杯體I與常用的水杯外形相仿，且呈圓筒型，內膽2也呈圓筒型，且所述杯體I的頂部開口，所述便攜式電解水機還包括一蓋合在所述杯體I的頂部的蓋體10。其中，內膽2高度為小于等于200mm，內膽2底部直徑為小于等于70mm，體積的設計是根據平常水杯的體積設計，便于用戶攜帶。
[0051]本發明的便攜式電解水機還包括安裝在所述第一容納空間210的設置有電解控制電路的電路板6，所述電解控制電路與電源5以及陽極電極和陰極電極電連接并用于控制電解工作，其中，所述電源5和電路板6均固定在所述杯體I的底部。所述電解控制電路的最大功率為5W。而現有技術中的電解水機一般為80W-120W。
[0052]由于現有技術中的電解水機都是固定在廚房利用市電進行供電電解，體積大、耗水且電解水機的功率大，不能隨時攜帶，而本發明的便攜式電解水機的電路板6上還設置有與所述電源5電連接并用于對所述電源5進行充電的充電管理電路，所述便攜式電解水機還包括電連接至所述充電管理電路的充電接口 7，所述杯體I的周向側壁上開設有一安裝孔，所述充電接口 7插裝在所述安裝孔內。通過充電接口 7，用戶可以預先充好電，然后將本發明的便攜式電解水機像平常的熱水杯一樣隨時攜帶，無論你是出差，度假，旅游，保證你隨時隨地都能喝上堿性離子水，需要飲用堿性離子水的時候再裝入原水電解即可。
[0053]可見本發明的內膽2的體積小，采用單極板，電解所需要的功耗低，僅為5W，達到節能效果，采用無離子膜的設計方案，節約材料，安全，高效。其中當機器工作時，大約需要8分鐘時長，8分鐘后即制成一杯水，此時杯子里的水PH值可達到8.5左右，并且無酸性廢水排出，節約水源，保護環境。
[0054]參考圖3是本發明便攜式電解水機的較佳實施例中固定件的立體圖；圖4是本發明便攜式電解水機的較佳實施例中固定件的剖視圖。
[0055]吸附裝置4固定于所述內膽2的底部中心，所述吸附裝置4具有一開口端，所述陽極電極3為電極板，所述陽極電極3安裝于所述吸附裝置4上并封蓋所述吸附裝置4的開口端，便于吸附陽極電極3附近的酸性離子。活性炭42均為歐洲進口的椰殼活性炭，吸收
效率高。
[0056]具體的，吸附裝置4包括一具有所述開口端且內部中空的固定件41和填充在所述固定件41內部的活性炭42;較佳實施例中，所述固定件41呈圓筒型，所述固定件41遠離開口端的內壁沿徑向延伸形成一內凸緣411，所述固定件41的底部開設有一第一安裝孔414，沿所述第一安裝孔414周向側緣朝向所述陽極電極3方向軸向延伸形成第一環形凸起415，且第一環形凸起415與內凸緣411平齊，所述陽極電極3呈圓盤型并抵持在所述內凸緣411和第一環形凸起415上，所述陽極電極3開設有與所述第一安裝孔414同軸設置的第二安裝孔，所述固定件41和陽極電極3通過螺栓9依次穿過所述第一環形凸起415和第二安裝孔進行固定。
[0057]所述陽極電極3與所述固定件41的底壁之間形成第二容納空間410，第二容納空間410內填充所述活性炭42。陽極電極3附近的原水經電解后產生的酸性離子H+直接被活性炭42吸收，于是酸性離子水經過吸附裝置4后又過濾為原水，凈水使用率達100%，與傳統電解水機相比，非常節水。
[0058]優選的，所述固定件41的周向側壁開設有連通所述第二容納空間410與外部空間的至少一個排水通孔413。較佳實施例中，所述排水通孔413沿所述固定件41的周向側壁均勻布設，且每個所述排水通孔413呈沿所述固定件41的軸向方向延伸的長條形，經過吸附裝置4后過濾出來的原水從排水通孔413排出。
[0059]在固定的同時，為了方便拆卸固定件41，吸附裝置4還包括一固定于所述內膽2底部的用于安裝所述固定件41的安裝座8，所述安裝座8包括座體81和沿所述座體81的端面側緣朝遠離所述內膽2底部的一側軸向延伸形成的環形的連接部82，所述固定件41的周向側壁還形成一外凸緣412，所述連接部82套設于所述固定件41上且與所述外凸緣412相抵持；
[0060]所述座體81底部開設有與第一安裝孔414同軸設置的第三安裝孔，沿所述第三安裝孔周向側緣朝向所述陽極電極3方向軸向延伸第二環形凸起，第二環形凸起穿插在所述第一環形凸起415內，螺栓9依次穿過所述第二環形凸起和第二安裝孔將所述安裝座8、固定件41和陽極電極3同軸固定。
[0061]工作原理如下:用戶打開蓋體10倒入原水到內膽2中，蓋好蓋體10，啟動相關按鈕開始電解，陰極電極( 即內膽2)附近的原水被電解產生酸性離子H+和堿性離子0H-，由于H+帶正電而向陰極電極移動，兩個氫原子得到兩個電子變為氫氣逸出水電離的可逆平衡遭破壞，為了重新達到平衡，水不斷電離，則OH-不斷聚積在陰極，成為堿性離子水；相反，陽極附近的原水被電解后產生的OH-帶負電向陽極移動，失去電子變成氧氣，而產生的H+被吸附裝置4吸收，并將原水從排水通孔413排出。預定時間之后，電解完畢，整個內膽2的原水最終電解為僅剩下堿性離子OH-堿性離子水，用于可以打開蓋體10直接飲用制備好的離子水。
[0062]綜上所述，本發明的便攜式電解水機利用容納原水內膽作為陰極電極，因此僅需要一個用作陽極的電極板，且利用吸附裝置直接吸附陽極電極附近的原水電離產生的酸性離子，因此不必設置專門的離子膜將酸性離子和堿性離子分離，即可制備弱堿性離子水，且將其制作成一個杯體，類似平常的隨身攜帶的水杯，便于使用者攜帶以隨時制備弱堿性離子水供飲用，另外，本發明的電解水機由于容量適中，原水使用率達100%，因此電解功率小，利于設置電路板和充電接口，用戶可以充好電之后隨身攜帶。
[0063]本發明還公開了一種基于上述的便攜式電解水機的電解水的方法，所述方法用于電解原水生成堿性離子水，所述方法包括:
[0064]S1、將原水倒入內膽2，再啟動所述便攜式電解水機，開始電解原水，倒入的原水的體積小于350ml,
[0065]S2、電源5為內膽2和陽極電極3提供電解電壓，原水被電解產生酸性離子和堿性離子，吸附裝置4吸收酸性離子使得原水中堿性離子濃度升高；[0066]S3、預定時間(大約需要8分鐘時長)之后電解充分，內膽2中的原水轉換為弱堿性離子水，其PH值可達到8.5。
[0067]其中，所述步驟SI中所述步驟SI啟動電解和S2中原水被電解由設置在電路板6上的電解控制電路控制，所述電解控制電路的最大功率為5W。
[0068]上面結合附圖對本發明的實施例進行了描述，但是本發明并不局限于上述的【具體實施方式】，上述的【具體實施方式】僅僅是示意性的，而不是限制性的，本領域的普通技術人員在本發明的啟示下，在不脫離本發明宗旨和權利要求所保護的范圍情況下，還可做出很多形式，這些均屬于本發明的 保護之內。
【權利要求】
1.一種便攜式電解水機，用于通過電解原水制備弱堿性離子水，其特征在于，包括杯體(1)和套設于所述杯體(1)內的內膽(2)，所述內膽(2)用于容納原水并在電解原水時用作陰極電極，所述杯體(1)與內膽(2 )之間形成有第一容納空間(210 ); 所述內膽(2)內固定有一陽極電極(3)和用于吸附原水電解時產生的酸性離子的吸附裝置(4)； 所述第一容納空間(210)內安裝有與所述內膽(2)和陽極電極(3)電連接的用于提供電解電壓的電源(5)。
2.根據權利要求1所述的便攜式電解水機，其特征在于，所述內膽(2)由不銹鋼材料制成，所述陽極電極(3)為單片鉬鈦合金電極板。
3.根據權利要求1所述的便攜式電解水機，其特征在于，所述內膽(2)的內表面設置有用于增加電解面積的水紋。
4.根據權利要求1所述的便攜式電解水機，其特征在于，所述吸附裝置(4)包括固定于所述內膽(2)的底部且內部中空的固定件(41)和填充在所述固定件(41)內部的活性炭(42)； 所述固定件(41)具有一開口端，所述陽極電極(3)為電極板，所述陽極電極(3)安裝于所述固定件(41)上并封蓋所述開口端；所述陽極電極(3)與所述固定件(41)的底壁之間形成第二容納空間(410)，所述第二容納空間(410)內填充所述活性炭(42)。
5.根據權利要求1所述的便攜式電解水機，其特征在于，還包括安裝在所述第一容納空間(210)的設置有電解控制電路的電路板(6)，所述電解控制電路與所述電源(5)電連接并用于控制電解工作。
6.根據權利要求5所述的便攜式電解水機，其特征在于，所述電解控制電路的最大功率為5W。
7.根據權利要求5所述的便攜式電解水機，其特征在于，所述電源(5)和電路板(6)均固定在所述杯體(1)的底部，所述電路板(6 )上還設置有與所述電源(5 )電連接并用于對所述電源(5)進行充電的充電管理電路，所述便攜式電解水機還包括電連接至所述充電管理電路的充電接口(7)，所述杯體(1)的周向側壁上開設有一安裝孔，所述充電接口(7)插裝在所述安裝孔內。
8.根據權利要求1所述的便攜式電解水機，其特征在于，還包括安裝在所述第一容納空間(210)的設置有電解控制電路的電路板(6)，所述電解控制電路與所述電源(5)電連接并用于控制電解工作，且所述電解控制電路的最大功率為5W;所述電源(5)和電路板(6)均固定在所述杯體(1)的底部，所述電路板(6 )上還設置有與所述電源(5 )電連接并用于對所述電源(5)進行充電的充電管理電路，所述便攜式電解水機還包括電連接至所述充電管理電路的充電接口(7)，所述杯體(1)的周向側壁上開設有一安裝孔，所述充電接口(7)插裝在所述安裝孔內； 所述杯體(1)的容量小于等于350ml ； 所述內膽(2)由不銹鋼材料制成，所述陽極電極(3)為單片鉬鈦合金電極板；所述內膽(2)的內表面設置有用于增加電解面積的水紋；所述吸附裝置(4)包括固定于所述內膽(2)的底部且內部中空的固定件(41)和填充在所述固定件(41)內部的活性炭(42);所述固定件(41)具有一開口端，所述陽極電極(3)為電極板，所述陽極電極(3)安裝于所述固定件(41)上并封蓋所開口端；所述陽極電極(3)與所述固定件(41)的底壁之間形成第二容納空間(410)，所述第二容納空間(410)內填充所述活性炭(42)。
9.一種基于權利要求1-8任一項所述的便攜式電解水機的電解水的方法，所述方法用于電解原水生成弱堿性離子水，其特征在于，所述方法包括: S1、將原水倒入內膽(2)，再啟動所述便攜式電解水機,開始電解原水； S2、電源(5)為所述內膽(2)和陽極電極(3)提供電解電壓，原水被電解產生酸性離子和堿性離子，吸附裝置(4)吸收酸性離子使得原水中堿性離子濃度升高； S3、預定時間之后電解充分，內膽(2)中的原水轉換為弱堿性離子水。
10.根據權利要求9所述的電解水的方法，其特征在于，所述步驟SI中倒入的原水的體積小于350ml，所述步驟SI啟動電解和S2中原水被電解由設置在電路板(6)上的電解控制電路控制，所述電 解控制電路的最大功率為5W。
【文檔編號】C02F1/28GK103787465SQ201410028672
【公開日】2014年5月14日 申請日期:2014年1月22日 優先權日:2014年1月22日
【發明者】張欣, 劉玉偉 申請人:深圳雅詩科技發展有限公司