电解水装置的制作方法

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1.本实用新型涉及电解水装置技术领域，尤其涉及一种可自动除垢的电解水装置。

背景技术：

2.电解水装置是一种通过电解槽对盐水溶液进行电解的装置，常用于清洁机(如洗碗机)等需要去污或杀菌消毒的产品中。电解槽一般用一阳离子交换膜分隔电解槽中阴阳极室，构成两室电解槽，向阳极室引入饱和nacl溶液，阴极室引入蒸馏水，在外加直流电场作用下，阳极产生，阴极上产生氢气。由于阳离子交换膜的固定基团(r-so-3-)带负电荷，它和溶液中的na+离子异性电荷相吸，结果只允许na+离子通过，而对cl-离子排斥，于是na+离子迁入阴极室，从而在阴极室得到碱性溶液(碱性水)。碱性水具有比较强的去污能力，在一定的温度范围内，碱性水的去污能力随着温度的升高而不断增强；酸性水具有较强的杀毒消菌功能，便于对常用物品进行消毒处理。如厨房清洗机领域，多是对碳酸钠溶液体系进行电解，以制备碱性水，供清洗过程使用。
3.通过电解槽制电解水过程中，氢氧根离子遇到钙镁离子会产生垢，附在电极片、隔膜、管路表面，影响了电解槽性能，甚至会导致失效。目前主要是从以下两方面来减少结垢的产生或进行除垢，一种是对进水进行预处理，如通过软化树脂进行处理，但这种方式在通过一定量的水后需要反洗树脂，且树脂寿命和性能均会不断衰减，导致电解系统仍会结垢；又或直接采用去离子水、纯水或矿泉水，但使用价格高，难以大量应用。另一种是通过将除垢剂(如柠檬酸、盐酸、醋酸等)发放水中形成清洁液，然后将清洁液以冲刷的形式流经电解槽及对应管路中，以达到去除水垢目的，如申请号为 cn98809095.3(申请公开号为：cn1270530a)的中国发明专利申请公开了这种除垢方式。但这种除垢方式，对使用者来说，比较繁琐，每次进行除垢操作时，均需要将除垢剂放置到水处理装置中，然后通过打开自来水阀门将水处理装置的除垢剂发放到水形成清洁溶液，除垢过程较为繁琐，影响了用户的使用体验。

技术实现要素：

4.本实用新型所要解决的技术问题是针对现有技术的现状，提供一种除垢过程方便、易操作的电解水装置。
5.本实用新型解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种电解水装置，包括：
6.电解槽，包括电解腔室以及设于电解腔室中的电极组件，所述电解腔室包括通过离子交换膜隔开的阳极室和阴极室，该阴极室的进液口用来与外部水源相连；
7.电解质溶液箱，与所述阳极室的进液口连通，用于向阳极室提供电解质溶液；
8.清洁剂储箱，与所述阳极室的进液口和/或阴极室的进液口相连通，并在该清洁剂储箱与所述阴极室的进液口之间的流动路径中设有用于控制该流动路径通断的第一电磁阀，在清洁剂储箱与所述阳极室的进液口之间的流动路径中设有用于控制该流动路径通断的第二电磁阀；
9.控制器，与所述第一电磁阀和/或第二电磁阀电连接，以控制所述第一电磁阀和/或第二电磁阀的启闭，从而允许所述清洁剂储箱中的清洁剂输送到所述的阳极室和/或阴极室中。
10.一般情况下，清洁剂储箱、电解质溶液箱、电解槽的阴极室及阳极室之间的管路中可以通过对应的阀门组件(设于多个支路中的阀门)进行控制，但为了进一步减少阀门使用数量以及简化管路结构考虑，所述阴极室的进液口通过第一管路用来与外部水源相连，所述电解质溶液箱通过第二管路与所述阳极室的进液口连通，所述清洁剂储箱通过第三管路与所述第一管路连通，所述第三管路与所述第一管路之间设有三通电磁阀作为所述的第一电磁阀，所述清洁剂储箱通过第四管路与所述第二管路连通，所述第四管路与所述第二管路之间设有三通电磁阀作为所述的第二电磁阀。
11.作为改进，所述第一管路中设有第一泵，所述第一泵位于所述第一电磁阀的下游，所述第二管路设有第二泵，该第二泵位于所述第二电磁阀的下游。自来水输入到电解槽中过程以及清洁剂输送至电解槽中的过程可以通过共用同一个供液泵(也即第一泵)，减少了供液泵的数量，进一步简化了管路结构。同样地，电解质溶液输送到电解槽中的过程以及清洁剂输送至电解槽中的过程也是可以共用同一个供液泵(也即第二泵)。
12.作为改进，所述阳极室的出液口还通过第五管路与所述电解质溶液箱相连通。针对如碳酸钠体系的电解质溶液，可通过第五管路将阳极室电解过程产生的电解水循环到原有的电解质溶液箱中，实现一个循环水路。采用循环水路的设计，相较于单次通过的水路，可以提高离子迁移效率，能够大幅减少电解质的流失提高利用率，降低盐的损耗，避免用户频繁加盐。循环设计大大减少了水的用量，对水的硬度要求放宽(水量少，总硬度一定)，从而降低软水树脂的负荷，减少软水树脂用量提升寿命水平。
13.为了接收并储存阳极室及对应管路在除垢过程中产生的废液，还包括：第一废液箱，与所述阳极室的出液口连通，用于接收并储存自所述阳极室流出的废液。
14.为了尽可能地减少电解水装置的箱体的数量，从而简化电解水装置的结构，使得电解水装置整体更加小巧紧凑，所述第一废液箱与所述电解质溶液箱为一体设计，所述电解质溶液箱与所述第一废液箱之间具有用于将两者连通的第一连通口以及滑动设于该第一连通口处的第一隔板，所述第一隔板由第一驱动机构驱动打开或关闭该第一连通口，所述第一驱动机构与所述控制器电连接。
15.为了尽可能地实现第一废液箱与电解质溶液箱进行分离，避免第一废液箱的壁上的废液与电解质溶液箱中的电解质溶液混合污染，所述第一废液箱与所述电解质溶液箱自上而下依次布置，所述第一废液箱的底部与所述电解质溶液箱的顶部通过所述第一连通口连通。
16.为了接收并储存电解槽的阴极室产生的碱水以及在除垢清洁过程的废液，还包括：碱水储存箱，与所述阴极室的出液口连通，用于接收并储存所述阴极室中产生的碱水；
17.第二废液箱，与所述阳极室的出液口连通，用于接收并储存自所述阴极室流出的废液。
18.同样地，为了尽可能地减少电解水装置的箱体的数量，从而简化电解水装置的结构，使得电解水装置整体更加小巧紧凑，所述第二废液箱与所述碱水储存箱为一体设计，所述碱水储存箱与所述第二废液箱之间具有用于将两者连通的第二连通口以及滑动设于该
第二连通口处的第二隔板，所述第二隔板由第二驱动机构驱动打开或关闭该第二连通口，所述第二驱动机构与所述控制器电连接。
19.为了尽可能地实现第二废液箱与碱水储存箱进行分离，避免第二废液箱的壁上的废液与碱水储存箱中的碱水混合污染，所述第二废液箱与所述碱水储存箱自上而下依次布置，所述第二废液箱的底部与所述碱水储存箱的顶部通过所述第二连通口连通。
20.与现有技术相比，本实用新型的优点：
21.当需要对电解槽的阳极室和/或阴极室进行除垢时，可通过控制器控制电磁阀的切换直接将清洁剂盒与电解槽的阴极室或阳极室连通，使清洁剂能对应输送到电解槽中，对附在电极组件、离子交换膜、管路表面沉淀或沉积物进行冲刷，除垢过程方便，且容易操作。在优选方案中，无需额外增加较为复杂的部件及管路，只需通过简单管路将清洁剂储箱引入原有的电解水装置的管路中即可，生产及用户的使用成本较低。
附图说明
22.图1为本实用新型实施例的电解水除垢装置的立体结构示意图；
23.图2为本实用新型实施例的电解水除垢装置的另一角度的立体结构示意图；
24.图3为本实用新型实施例的电解水除垢装置的电解质溶液箱与第一废液箱的剖视立体图；
25.图4为本实用新型实施例的电解水除垢装置的碱水储存箱和第二废液箱的剖视立体图；
26.图5为本实用新型实施例的电解槽的立体结构示意图；
27.图6为本实用新型实施例的电解槽的竖向剖视图；
28.图7为本实用新型实施例的电解水装置的管路连接示意图。
具体实施方式
29.以下结合附图实施例对本实用新型作进一步详细描述。
30.在本实用新型的说明书及权利要求书中使用了表示方向的术语，诸如“前”、“后”、“上”、“下”、“左”、“右”、“侧”、“顶”、“底”等，用来描述本实用新型的各种示例结构部分和元件，但是在此使用这些术语只是为了方便说明的目的，是基于附图中显示的示例方位而确定的。由于本实用新型所公开的实施例可以按照不同的方向设置，所以这些表示方向的术语只是作为说明而不应视作为限制，比如“上”、“下”并不一定被限定为与重力方向相反或一致的方向。
31.参见图1-图7，一种电解水装置包括电解槽10、电解质溶液箱21、碱水储存箱24、第一废液箱、第二废液箱、清洁剂储箱20、第一泵41、第二泵42、第一电磁阀43以及第二电磁阀44。
32.参见图5及图6，电解槽10包括电解腔室以及设于电解腔室中的电极组件。电解腔室包括通过离子交换膜15隔开的阳极室11和阴极室12，本实施例中的离心交换膜为正离子交换膜15。电极组件包括位于阳极室11中的阳极电极13和位于阴极室12中的阴极电极14。
33.参见图7，电解槽10的阴极室12的进液口通过第一管路31来与外部水源相连。第一管路31中设有上述的第一泵41以及第一电磁阀43，其中，第一电磁阀43为三通电磁阀，该三
通电磁阀还通过第三管路33与清洁剂储箱20相连，第一泵41位于第一电磁阀43的下游。
34.电解槽10的阳极室11的进液口通过第二管路32与电解质溶液箱21的出液口相连，其中，第二管路32中设有第二电磁阀44，第二电磁阀44为三通电磁阀，该三通电磁阀还通过第四管路34与清洁剂储箱20相连。第二泵42位于第二电磁阀44的下游。
35.本实施例的电解质溶液箱21用于储存电解质溶液，本实施例的电解质溶液可以为碳酸钠溶液。碱水储存箱24与电解槽10的阴极室12的出液口连接，用于接收并储存电解槽10的阴极室12产生的碱水。第一废液箱22通过第五管路35与电解槽10的阳极室11的出液口连接，从而用于接收并储存清洗过程中电解槽10的阳极室11产生的废水。第二废液箱通过第六管路36与电解槽10的阴极室12的出液口连接，从而用于接收并储存清洗过程中电解槽10的阴极室12产生的废水。
36.参见图3，本实施例的第一废液箱22与电解质溶液箱21为一体设计。具体地，第一废液箱22与电解质溶液箱21自上而下依次布置，第一废液箱22的底部与电解质溶液箱21的顶部通过第一连通口252连通。第一隔板251滑动设于该第一连通口252处的第一隔板251，具体是沿水平方向滑动设于第一废液箱的底部侧壁上，再具体地，第一隔板251由第一驱动机构271驱动打开或关闭该第一连通口252。第一驱动机构271 可以采用电动推杆，电动推杆设于第一废液箱之外，电动推杆的输出轴穿过第一废液箱的壁与第一隔板251相连。可以想到的是，为了避免漏液，电动推杆的输出轴与第一废液箱的壁之间可以设置密封件。
37.参见图4，本实施例的第二废液箱23与碱水储存箱24为一体设计。具体地，第二废液箱与碱水储存箱24自上而下依次布置，第二废液箱23的底部与碱水储存箱24的顶部通过第二连通口262连通。第二隔板261滑动设于该第二连通口262处的第二隔板 261，具体是沿水平方向滑动设于第二废液箱23的底部侧壁上，具体地，第二隔板261 由第二驱动机构272驱动打开或关闭该第二连通口262。第二驱动机构272可以采用电动推杆，电动推杆设于第二废液箱23之外，电动推杆的输出轴穿过第二废液箱23的壁与第二隔板261相连。可以想到的是，为了避免漏液，电动推杆的输出轴与第二废液箱 23的壁之间可以设置密封件。
38.上述第一废液箱22与电解质溶液箱21可以理解为一个箱体在上下方向上分成了两个腔室，同样地，上述第二废液箱23与碱水储存箱24可以理解为一个箱体在上下方向上分成了两个腔室，由此，尽可能地减少电解水装置的箱体的数量，从而简化电解水装置的结构，使得电解水装置整体更加小巧紧凑。
39.上述的第一电磁阀43、第二电磁阀44、第一泵41、第二泵42电连接与控制器电连接，以控制所述第一电磁阀43和/或第二电磁阀44的启闭，从而将清洁剂储箱20中的清洁剂输送到对应的阳极室11和/或阴极室12中。此外，用于驱动第一隔板251动作的第一驱动机构271以及用于驱动第二隔板261动作的第二驱动机构272也与控制器电连接，从而在切换至电解水装置的清洗模式时，可带动第一隔板251、第二隔板261打开对应的第一连通口252和第二连通口262。为了方便取放清洁剂储箱20，清洁剂储箱 20通过挂钩200挂持在第一废液箱22的顶部边沿处，详见图2。
40.本实施例的电解水装置的清洁过程如下：
41.电解制酸性水除垢可以是用户手动控制启动，也可以系统控制电解水装置的工作时间是否达到设定时长而自动启动。
42.启动除垢程序后，电解槽10的电机组件处于断电状态，第一电磁阀43打开切换至
将清洁剂储箱20与电解槽10的阴极室12连通的状态，第二电磁阀44切换至将清洁剂储箱20与电解槽10的阳极室11连通的状态，第一隔板251由第一驱动机构271驱动将第一废液向与电解质溶液箱21之间的第一连通口252关闭，第二隔板261由第二驱动机构272驱动而将第二废液箱与碱水储存箱24之间的第二连通口262关闭，第一泵 41及第二泵42启动，第一泵41将清洁剂储箱20中的清洁剂输送至阴极室12，对阴极室12及对应的管路进行冲洗，生成的废水经由第六管路36输送至第二废液箱23中进行缓存，同时，第二泵42将清洁剂储箱20中的清洁剂输送至阳极室11，对阳极室11 及对应的管路进行冲洗，生成的废水经由第五管路35输送至第一废液箱22中进行缓存。收集到第一废液箱22或第二废液箱23中的废水可以在自重作用下或在外部的供液泵抽吸作用下，排放到外部。
43.在除垢程序运行设定时间后，除垢程序结束。一般情况下，除垢程序结束后，还需要将第一电磁阀43切换至电解槽10阴极室12与外部水源连通状态，将第二电磁阀44 切换至电解槽10阳极室11与电解质溶液箱21连通的状态，将对应管路及电解槽10的阴极室12、阳极室11进行冲洗，减少清洁剂的残留。
44.可以想到的是，也可以单独开启第一泵41及第一电磁阀43对电解槽10的阴极室 12进行清洗除垢，或者单独开启第二泵42及第二电磁阀44对电解槽10的阳极室11 进行清洗除垢。
45.本实用新型所称的“流体连通”是指两个部件或部位(以下统一分别称为第一部位、第二部位)之间的空间位置关系，即流体(气体、液体或两者的混合)能从第一部位沿着流动路径流动或/和被运送到第二部位，可以是所述的第一部位、第二部位之间直接相连通，也可以是第一部位、第二部位之间通过至少一个第三者间接连通，该第三者可以是诸如管道、通道、导管、导流件、孔、槽等流体通道、也可以是允许流体流过的腔室或以上组合。

技术特征：

1.一种电解水装置，包括：电解槽(10)，包括电解腔室以及设于电解腔室中的电极组件，所述电解腔室包括通过离子交换膜(15)隔开的阳极室(11)和阴极室(12)，该阴极室(12)的进液口用来与外部水源相连；电解质溶液箱(21)，与所述阳极室(11)的进液口连通，用于向阳极室(11)提供电解质溶液；其特征在于还包括：清洁剂储箱(20)，与所述阳极室(11)的进液口和/或阴极室(12)的进液口相连通，并在该清洁剂储箱(20)与所述阴极室(12)的进液口之间的流动路径中设有用于控制该流动路径通断的第一电磁阀(43)，在清洁剂储箱(20)与所述阳极室(11)的进液口之间的流动路径中设有用于控制该流动路径通断的第二电磁阀(44)；控制器，与所述第一电磁阀(43)和/或第二电磁阀(44)电连接，以控制所述第一电磁阀(43)和/或第二电磁阀(44)的启闭，从而允许所述清洁剂储箱(20)中的清洁剂输送到所述的阳极室(11)和/或阴极室(12)中。2.根据权利要求1所述的电解水装置，其特征在于：所述阴极室(12)的进液口通过第一管路(31)用来与外部水源相连，所述电解质溶液箱(21)通过第二管路(32)与所述阳极室(11)的进液口连通，所述清洁剂储箱(20)通过第三管路(33)与所述第一管路(31)连通，所述第三管路(33)与所述第一管路(31)之间设有三通电磁阀作为所述的第一电磁阀(43)，所述清洁剂储箱(20)通过第四管路(34)与所述第二管路(32)连通，所述第四管路(34)与所述第二管路(32)之间设有三通电磁阀作为所述的第二电磁阀(44)。3.根据权利要求2所述的电解水装置，其特征在于：所述第一管路(31)中设有第一泵(41)，所述第一泵(41)位于所述第一电磁阀(43)的下游，所述第二管路(32)设有第二泵(42)，该第二泵(42)位于所述第二电磁阀(44)的下游。4.根据权利要求1～3中任一项所述的电解水装置，其特征在于：所述阳极室(11)的出液口还通过第五管路(35)与所述电解质溶液箱(21)相连通。5.根据权利要求4所述的电解水装置，其特征在于还包括第一废液箱(22)，与所述阳极室(11)的出液口连通，用于接收并储存自所述阳极室(11)流出的废液。6.根据权利要求5所述的电解水装置，其特征在于：所述第一废液箱(22)与所述电解质溶液箱(21)为一体设计，所述电解质溶液箱(21)与所述第一废液箱之间具有用于将两者连通的第一连通口(252)以及滑动设于该第一连通口(252)处的第一隔板(251)，所述第一隔板(251)由第一驱动机构(271)驱动打开或关闭该第一连通口(252)，所述第一驱动机构(271)与所述控制器电连接。7.根据权利要求6所述的电解水装置，其特征在于：所述第一废液箱(22)与所述电解质溶液箱(21)自上而下依次布置，所述第一废液箱(22)的底部与所述电解质溶液箱(21)的顶部通过所述第一连通口(252)连通。8.根据权利要求1～3中任一项所述的电解水装置，其特征在于还包括碱水储存箱(24)，与所述阴极室(12)的出液口连通，用于接收并储存所述阴极室(12)中产生的碱水；
第二废液箱(23)，与所述阳极室(11)的出液口连通，用于接收并储存自所述阴极室(12)流出的废液。9.根据权利要求8所述的电解水装置，其特征在于：所述第二废液箱(23)与所述碱水储存箱(24)为一体设计，所述碱水储存箱(24)与所述第二废液箱(23)之间具有用于将两者连通的第二连通口(262)以及滑动设于该第二连通口(262)处的第二隔板(261)，所述第二隔板(261)由第二驱动机构(272)驱动打开或关闭该第二连通口(262)，所述第二驱动机构(272)与所述控制器电连接。10.根据权利要求9所述的电解水装置，其特征在于：所述第二废液箱(23)与所述碱水储存箱(24)自上而下依次布置，所述第二废液箱(23)的底部与所述碱水储存箱(24)的顶部通过所述第二连通口(262)连通。

技术总结

本实用新型涉及一种电解水装置，包括：电解槽；电解质溶液箱；清洁剂储箱，与阳极室的进液口和/或阴极室的进液口相连通，并在该清洁剂储箱与阴极室的进液口之间的流动路径中设有用于控制该流动路径通断的第一电磁阀，在清洁剂储箱与阳极室的进液口之间的流动路径中设有用于控制该流动路径通断的第二电磁阀；控制器，与第一电磁阀和/或第二电磁阀电连接，以控制第一电磁阀和/或第二电磁阀的启闭，从而允许清洁剂储箱中的清洁剂输送到阳极室和/或阴极室中。通过控制器控制电磁阀的切换将清洁剂盒与电解槽的阴极室或阳极室连通，使清洁剂能对应输送到电解槽中，对附在电极组件、离子交换膜、管路表面沉淀或沉积物进行冲刷，除垢过程方便，且容易操作。且容易操作。且容易操作。