一種多功能的無膜電解開水機的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及一種多功能的無膜電解開水機，屬于無膜電解水技術領域。
【背景技術】
[0002] 電解水機及飲用電解水抗氧化治病保健的積極意義已為越來越多的人們所認識， 如何能夠隨時隨地隨意飲用與使用電解水成為許多人的追求。但是，采用有膜電解水技術 的電解水機只能固定安裝在水龍頭使用，只能電解常溫自來水，往往要加熱才能飲用，但是 加熱超過攝氏大約50度，電解水功能就會喪失，因此電解水不可能用來沏茶沖咖啡等。現 有電解水機及其電解水存在這些局限性，制約了電解水的普及飲用與使用。無膜電解水技 術原理上可以電解各種溫度的原水，但是目前由于技術局限性，應用局限于在杯壺形式裝 置中電解水，電解時間要數分鐘乃至更長時間，水溫下降較大。迄今未見可以直接電解開水 的電解開水機技術方案問世。許多人在盼望著有一天能夠直接使用電解水開水沏茶或者沖 咖啡等飲用，獲得所期品味與享受；而且，不同溫度電解水還有烹調、洗滌等許多其他用途， 具有相當廣泛的實用意義與巨大市場。本發明一種多功能的無膜電解開水機，正是解決這 一問題的創新技術裝置。
【發明內容】
[0003] 本發明提出一種多功能的無膜電解開水機，是為了人們可以方便地隨意地飲用電 解熱水或開水而創造、設計，本發明采用較高電解效率的無膜電解水技術，以滿足一定的電 解水指標要求。采用申請人發現與發明的電解水新原理與新方法能夠獲得較高的電解水效 率與電解水指標。水電解效率或稱電解水效率，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。換言之，某種電解方法或電解裝置，電解同樣水量達到同一電解 水指標所耗電能越小，該裝置電解水效率就越高。
[0004] 申請人發現的電解水新原理及顯著提高電解水效率的方法，根源于對傳統電解水 機電解水原理存在重大缺陷的深層研宄。傳統電解水原理僅局限于所謂水分子電解產生 的離子化學反應平衡方程，完全忽視了電解過程中水的雜質被電解所產生的電子與雜質微 粒，及其對提高電解水指標與電解效率的重要意義，因此無從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（Η、Η 2、Γ)量的現象，完全忽視 了陰極區水形成較高ORP負值與負氫0Γ)含量需要相當數量活性電子的關鍵現象，因此無 法解決現有電解技術效率太低、即使加大電解電流也達不到預想較高電解水指標的難題。 申請人長期研宄獲得六個新發現：
[0005] 新發現之一：電解水過程，為了提高電解水效率，首要的是電解水中的雜質。雜 質被電解產生自由電子及有利于提高電解水指標的雜質微粒，本文簡稱"雜質電解效應"， 雜質電解效應形成一定電解電流，令水分子解體成為氫、氧離子或氫氧離子根，本文簡稱為 "水分子電解效應"。電解水效率與指標是"雜質電解效應"與"水分子電解效應"共同作用 的結果；新發現之二：揭示了 "雜質電解效應"產生的活性電子對于提高電解效率的雙重意 義，活性電子不僅可增加電解電流，并且對于電解制作還原水還具有另一重要意義，就是滿 足一定電解水指標例如電解還原水的ORP(負氧化還原電位）負值及其相應的氫含量（負 氫含量）對電子之所需。故欲提高電解效率，電解工藝應盡可能強化"雜質電解效應"，以產 生較多活性電子；新發現之三：是不同極性電極小間隙（尤其小于Imm的小間隙）對于強 化"雜質電解效應"具有顯著效果，盡管此前的無隔離膜電解水技術也曾提及不同極性電極 間距小于3mm的設計考慮，但是并未了解小間距的實際意義，與之相配的工藝舉措更無從 談起，不能達到顯著提高電解水效率的效果；新發現之四：電解電極間隙小間距設計的另 一重要意義，是可以創造活性電子與活性氫H結合為負氫的較多機會與較好條件，從而顯 著提高電解制作還原水的效率；新發現之五：不同極性電極小間隙小到某值，電解效率不 升反降，這是什么原因呢？研宄證實：要強化"雜質電解效應"，還需要在電解過程中保證水 在不同極性電極間隙有一定流通性，這可促使較多水分子及雜質較多次反復被電解，從而 強化"雜質電解效應"，提高水電解效率與電解水還原指標；對電解水過程中流通性的深入 研宄，解釋了為什么電解電流增加到一定值后，電解水效率不升反降。重要原因在于：若電 極間隙中水的流通性不好，會使得電極間隙中離子濃度過高，從而影響電解效率；新發現之 六：對于電解外力驅動的流水例如自來水而言，在電極組件所占一定空間內，采取合理增加 電解間隙面積的設計方案，有利于水中較多雜質與水分子較多次反復電解，可以提高水電 解效率與電解指標。另外，在電解流速過快的流水情況下，對安裝電解電極組件的通道，采 取出水通道（出水口）比進水通道（進水口）適當狹窄的設計，可以降低水經過電解電極 組件的流速，從而增加雜質與水分子被電解的時間與機會，提高電解水的指標。
[0006] 申請人通過對于上述六個新發現的綜合分析，提出下述電解水新原理：電解水過 程，首先，是電解水中雜質產生活躍電子，形成電流，將電能量轉換為水分子的分解能量的 過程，因此使得較多水分子獲得較大電能而分解，是取得較高電解效率的基礎，但獲得較高 電解效率，還需要具備另外的重要條件。這是因為電解過程同時還是：雜質被電解所釋放的 各種離子（尤其活躍電子）與水分子分解產生的各種氫氧離子、離子根發生理化作用的過 程，在此過程中，為提高水的電解效率有兩個重要條件，第一，若較多雜質被電解，其釋放的 電子、離子較多，其與氫氧離子組合的幾率就較高，電解水指標可能較高，電解效率也就較 高；第二，若能創造條件，使得雜質被電解釋放的電子離子與氫氧離子組合的幾率較高，電 解水指標可能較高，電解效率也就較高。例如電解還原水的較高ORP負值與含氫量（申請 人將兩指標簡要合稱為"負氫"指標），需要較多的活躍電子參與，因此，水中雜質被電解 而釋放較多電子以及電子與氫離子組合為負氫的幾率較高，就可以提高負氫指標與電解效 率。
[0007] 申請人的電解水新原理揭示：提高電解制作還原水效率要采取三管齊下的工藝方 法，既要強化水中雜質的電解，又要提高雜質電解釋放的電子，還要增加電解所釋放的電子 與氫結合為負氫的幾率。申請人研宄發現了實現這三管齊下的具體電解工藝方法：一是適 當減小不同極性電極電解間隙之間的距離，二是適當擴大不同極性電極電解間隙的面積， 三是適當保持在電解水過程不同極性電極間隙中水進出的流動性，這三個工藝技術條件的 協調實現，可以較好地兼顧強化雜質電解并提高還原指標的功效，從而顯著提高電解水效 率。
[0008] 本發明為一種多功能的無膜電解開水機，其特征是：包括裝原水的容器；可將水 加熱或至沸騰的加熱器；可控電解電源；具有進水口與出水口的電解槽；電解槽內裝有電 解電極組件；電解電極組件采用較高效率的無膜電解水技術；容器中原水可經加熱器加熱 或成為開水后從電解槽進水口進入電解電極組件；水通過電解電極組件不同極性電極的間 隙進行電解；經電解后的水由電解槽的出水口流出。
[0009] 本發明一種多功能的無膜電解開水機，其特征是：所述電解電極組件，其不同極性 電極之間所留間隙的間距按合理較小化原則設計，間隙距離在小于5mm、大于Omm之間，以 利于強化水中雜質與水分子的電解；在電解電極組件所占一定空間內，不同極性電極之間 間隙的面積按合理較大化原則設計，使得水中較多雜質及水分子能在電極間隙中較多次反 復被電解；電解電極組件及其安裝工藝條件的特征是：在電解水過程中，水在不同極性電 極間隙中能較順利流動，使不同極性電極間隙中被電解的水得以更換，并使較多雜質與水 分子被不同極性電極較多次反復電解，增加雜質與水分子被不同極性電極電解的幾率與數 量，從而提高水的電解效率。
[0010] 本發明一種多功能的無膜電解開水機，其特征是：所述電解電極組件，必要時，電 解電極組件不同極性電極之間的間距可以小至Imm或更小，以較利于在一定電解功率與一 定電解電極組件結構下，強化水中雜質與水分子的電解，提高水電解的效率。
[0011] 本發