專利名稱：具有恒定輸出的電解除垢方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明公開內(nèi)容涉及流體的電化學(xué)活化，尤其涉及電解單元和對應(yīng)的方法。
背景技術(shù)：
電解單元用于各種不同的應(yīng)用，用于改變流體的一個或多個特性。例如，電解單元 已經(jīng)用于清潔/消毒應(yīng)用、醫(yī)學(xué)工業(yè)和半導(dǎo)體制造工藝。電解單元還已經(jīng)用于各種其它應(yīng) 用，并具有不同構(gòu)造。對于清潔/消毒應(yīng)用，電解單元用于產(chǎn)生陽極電解液電化學(xué)活化(EA)液體和陰極 電解液EA液體。已知陽極電解液EA液體具有消毒特性，陰極電解液EA液體具有清潔特 性。清潔和/或消毒系統(tǒng)的實例在菲爾德等人的于2007年8月16日公開的美國公開出版 物 No. 2007/0186368A1 中被公開。

發(fā)明內(nèi)容
本公開的一方面涉及一種方法，包括a)使供給水通過具有陽極和陰極的電解單 元，該陽極和陰極被離子選擇膜分隔開，以形成陽極室和陰極室，其中所述陰極的表面面積 大于所述陽極的表面面積；b)給陽極和陰極施加處于第一極性的通電電壓，以便電化學(xué)地 活化供給水并在陽極室中產(chǎn)生陽極電解液液體和在陰極室中產(chǎn)生陰極電解液液體；c)將 所述通電電壓暫時地轉(zhuǎn)變成第二極性、持續(xù)50毫秒至100毫秒的范圍內(nèi)的時間段，以便減 少在所述陽極或陰極的至少一個上的沉積物，然后將通電電壓返回到第一極性；和d)在施 加和轉(zhuǎn)變步驟期間，分配大致恒定供給量的來自陽極室的陽極電解液液體和來自陰極室的 陰極電解液液體，每單位時間陰極電解液的供給量大于陽極電解液的供給量。本公開的另一方面涉及一種裝置。該裝置包括用于接收供給水的入口和電解單 元，所述電解單元流體地連接到所述入口并具有陽極和陰極，所述陽極和陰極被離子選擇 膜分隔開，以形成陽極室和陰極室。陰極的表面面積大于陽極的表面面積。控制電路給陽極 和陰極施加處于第一極性的通電電壓，以便電化學(xué)地活化供給水并在陽極室中產(chǎn)生陽極電 解液液體和在陰極室中產(chǎn)生陰極電解液液體。所述控制電路將所述通電電壓暫時地轉(zhuǎn)變成 第二極性，持續(xù)50毫秒至100毫秒的范圍內(nèi)的時間段，以便減少在所述陽極或陰極的至少 一個上的沉積物，然后將通電電壓返回到第一極性。結(jié)果，當(dāng)被通電電壓通電時所述電解單 元產(chǎn)生大致恒定供給量的來自陽極室的陽極電解液液體和來自陰極室的陰極電解液液體， 其中每單位時間陰極電解液液體的供給量大于陽極電解液液體的供給量。提供本發(fā)明內(nèi)容，用于以簡化的形式來介紹選擇的構(gòu)思，在下面的詳細描述中會 進一步說明這些構(gòu)思。本發(fā)明內(nèi)容不是用于識別所要求保護的主題的主要特征或重要特 征，也不是用于幫助確定所要求保護的主題的保護范圍。所要求保護的主題不局限于解決 背景技術(shù)中提及的任一缺陷或所有缺陷的實施方式。


圖1是根據(jù)本公開的一個實例性方面的手持式噴射瓶的簡化示意圖。圖2顯示具有離子選擇膜的電解單元的實例。圖3顯示根據(jù)本公開的又一實例的沒有離子選擇膜的電解單元。圖4A是根據(jù)本公開的一個方面的、具有多個直線孔的導(dǎo)電聚合物電極的局部視 圖，該導(dǎo)電聚合物電極的多個直線孔具有規(guī)則的網(wǎng)格圖案。圖4B是根據(jù)另一實例的導(dǎo)電聚合物電極的局部視圖，該導(dǎo)電聚合物電極具有多 個不同尺寸的曲線孔，多個不同尺寸的曲線孔具有規(guī)則的網(wǎng)格圖案。圖4C是根據(jù)另一實例的導(dǎo)電聚合物電極的局部視圖。該導(dǎo)電聚合物電極具有多 個不規(guī)則和規(guī)則形狀的孔，多個不規(guī)則和規(guī)則形狀的孔具有多個不同的形狀和尺寸。圖5顯示根據(jù)一個示例性實例的管狀電解單元的實例。圖6是顯示根據(jù)本公開的一個實例性方面的、施加到陽極和陰極的電壓圖的波形 圖。圖7是具有根據(jù)本公開的實施例的指示器的系統(tǒng)的框圖，例如，其能夠結(jié)合到本 文公開的任一實施例中。圖8A是噴射瓶的立體圖，該噴射瓶具有指示器燈，該指示器燈照射過瓶中攜帶的 液體。圖8B是根據(jù)本公開的可選實施例的噴射瓶的立體圖，該噴射瓶具有指示器燈，該 指示器燈照射過瓶中攜帶的液體。圖8C是圖8B顯示的瓶的頭部的后部立體圖。圖9A和9B是左手側(cè)殼體的立體圖，圖9C是圖8B顯示的瓶的右手側(cè)殼體的立體 圖。圖10顯示安裝在左手側(cè)殼體上的各種部件。圖IlA和IlB顯示由圖8B所示的瓶攜帶的液體容器。圖12A顯示安裝在殼體的筒中的泵/單元組件的局部詳細視圖。圖12B是從殼體中移出的泵/單元組件的立體圖。圖12C是去除了觸發(fā)器的泵/單元組件的底部立體圖。圖13顯示圖12A-12C所示的組件的安裝架的立體分解圖。圖14A和14B是圖8B所示的瓶的觸發(fā)器的立體圖。圖15A和15B是觸發(fā)器靴的立體圖，觸發(fā)器靴蓋在觸發(fā)器上。圖16A更詳細地顯示半殼體的下部腔室。圖16B顯示安裝在圖16A所示的腔室中的電路板和電池。圖17是移動式清潔機的立體圖，該移動式清潔機采用根據(jù)本公開的一個實例的 電解單元。圖18是安裝到根據(jù)另一實施例的平臺的電解單元的簡化框圖。圖19是根據(jù)本公開的另一實施例的全表面清潔器的立體圖。圖20是顯示控制電路的框圖，該控制電路用于控制根據(jù)本公開的所示實例的圖 8-16所示的手持式噴射瓶內(nèi)的各種部件。
具體實施例方式本公開的一個方面旨在于用于電解液體的方法和設(shè)備。1.手持式噴射瓶電解單元能夠用于各種不同應(yīng)用和容納在各種不同類型的設(shè)備中，這些設(shè)備能夠 是手持式、移動式、非移動式、壁安裝式、電動或非電動的清潔/消毒車，例如輪式車。在本 實例中，電解單元結(jié)合在手持式噴射瓶中。圖1是根據(jù)本公開的實例性方面的手持式噴射瓶10的簡化示意圖。噴射瓶10包 括儲液器12，該儲液器12用于包含待處理的液體，然后該液體通過噴嘴14分配。在一個實 例中，待處理的液體包括含水組成物，例如常規(guī)的自來水。噴射瓶10還包括入口過濾器16、一個或多個電解單元18、管20和22、泵24、致動 器26、開關(guān)28、電路板和控制電子裝置30以及電池32。盡管在圖1未顯示，管20和22例 如可以分別容納在瓶10的頸部和筒部。帽34圍繞瓶10的頸部密封儲液器12。電池32例 如可以包括一次性電池和/或可充電電池，并且當(dāng)受到電路板和控制電子裝置30的激發(fā)時 能夠給電解單元18和泵24提供電能。在圖1所示的實例中，致動器26是觸發(fā)器型致動器，其在斷開和閉合狀態(tài)之間致 動瞬時開關(guān)28。例如，當(dāng)用戶“按壓”手觸發(fā)器到按壓狀態(tài)時，觸發(fā)器把開關(guān)致動到閉合狀 態(tài)。當(dāng)用戶釋放手觸發(fā)器時，觸發(fā)器把開關(guān)致動到斷開狀態(tài)。然而，致動器26在可選實施 例中能夠具有其它類型，并且可能在另外的實施例中被去除。在缺少獨立的致動器的實施 例中，用戶能夠直接致動開關(guān)28。當(dāng)開關(guān)28處于斷開的、非導(dǎo)電狀態(tài)時，控制電子裝置30 使電解單元18和泵24斷電。當(dāng)開關(guān)28處于閉合的、導(dǎo)電狀態(tài)時，控制電子裝置30使電解 單元18和泵24通電。泵24從儲液器12、經(jīng)過濾器16、電解單元18和管20吸取液體，并 迫使液體從管22和噴嘴14流出。取決于噴射器，噴嘴14可能是可調(diào)節(jié)的或可能是不可調(diào) 節(jié)的，例如，以便在噴出液流、霧化成霧或分配噴射之間進行選擇。開關(guān)28自身能夠具有任意合適的致動器類型，例如，圖1所示的按鈕開關(guān)、撥動 器(toggle)、搖擺器、任何機械連桿機構(gòu)和/或任何非機械傳感器(例如電容式、電阻式塑 料、熱式、電感式等傳感器)。開關(guān)28能夠具有任何合適的接觸配置，例如瞬時單極單投 (momenary, single-poles ingle throw)接角蟲配置等。在可選實施例中，泵24被用機械泵代替，例如手觸發(fā)式正排量泵，其中致動器觸 發(fā)器26通過機械動作直接作用在泵上。在本實施例中，開關(guān)28能夠與泵24分開致動，例 如電源開關(guān)，以便給電解單元18通電。在又一個實施例中，電池32被去除，由外部電源給 噴射瓶10輸送電能，例如通過電線、插頭和/或接觸端子。圖1所示的配置僅用作非限制性的實例。噴射瓶10能夠具有任何其它結(jié)構(gòu)和/ 或功能配置。例如，相對于從儲液器12向噴嘴14的流體流方向，泵24能夠位于單元18的 下游(如圖1所示)，或者位于單元18的上游。如在下文更詳細地描述的，噴射瓶包含噴射到待清潔和/或消毒的表面上的液 體。在一個非限制性的實例中，在液體被從瓶、作為輸出噴射分配之前，電解單元18把液體 轉(zhuǎn)換成陽極電解液EA液體和陰極電解液EA液體。陽極電解液和陰極電解液EA液體能夠 作為組合的混合物或作為獨立的噴射輸出(例如通過獨立的管和/或噴嘴)被分配。在圖 1所示的實施例中，陽極電解液和陰極電解液EA液體作為組合的混合物被分配。在噴射瓶提供小的和間歇的輸出流量時，電解單元18能夠具有小的包裝，并能夠例如通過包裝或噴 射瓶攜帶的電池供電。2.電解單元電解單元包括適用于在至少一個陽極電極和至少一個陰極電極之間的流體上施 加電場的任何流體處理單元。電解單元能夠具有任何合適數(shù)量的電極、任何合適數(shù)量的用 于包含流體的室、和任何合適數(shù)量的流體輸入和流出輸出裝置。該單元能夠適用于處理任 何流體(例如液體或氣-液組合流體)。該單元能夠包括在陽極和陰極之間的一個或多個 離子選擇膜，或者能夠構(gòu)造成沒有任何離子選擇膜。這里，具有離子選擇膜的電解單元被稱 作“功能發(fā)生器”。電解單元能夠用于各種不同應(yīng)用和能夠具有各種不同的結(jié)構(gòu)，例如但不局限于 參照圖1討論的噴射瓶，和/或2007年8月16日公開的菲爾德等人的美國專利出版物 No. 2007/0186368中所公開的結(jié)構(gòu)。因此，盡管這里相對于噴射瓶的上下文描述了關(guān)于電解 的各種元件和過程，但是這些元件和過程能夠應(yīng)用于和結(jié)合到其它的、非噴射瓶的應(yīng)用中。3.具有膜的電解單元3. 1單元結(jié)構(gòu)圖2是顯示電解單元50的實例的示意圖，該電解單元50能夠用于例如圖1所示的 噴射瓶中。電解單元50從液體源52接收待處理的液體。液體源52能夠包括箱或其它溶液 儲液器，例如圖1中的儲液器12，或者能夠包括用于從外部源接收液體的配件或其它入口。單元50具有一個或多個陽極室54和一個或多個陰極室56 (已知作為反應(yīng)室)， 陽極室54和陰極室56被離子交換膜58分隔開，例如陽離子或陰離子交換膜。一個或多個 陽極電極60和陰極電極62 (所示每個電極中的一個)被分別設(shè)置在每個陽極室54和每個 陰極室56中。陽極和陰極電極60，62能夠由任何合適的材料制成，例如導(dǎo)電聚合物、鈦和 /或鍍覆有貴金屬(例如鉬)的鈦，或任何其它合適的電極材料。在一個實例中，陽極或陰 極中的至少一個至少部分地或全部地由導(dǎo)電聚合物制成。電極和各自的室能夠具有任何合 適的形狀和結(jié)構(gòu)。例如，電極能夠是平板、同軸板、棒或它們的組合。每個電極能夠具有例 如實心結(jié)構(gòu)或能夠具有一個或多個孔。在一個實例中，每個電極形成為網(wǎng)孔。此外，例如， 多個單元50能夠彼此串聯(lián)或并聯(lián)。電極60、62電連接到傳統(tǒng)電源(未圖示)的相對的端子。離子交換膜58位于電 極60和62之間。電源能夠給陽極和陰極電極提供恒定的DC輸出電壓、脈沖的或被以其它 方式調(diào)制的DC輸出電壓、和/或脈沖的或被以其它方式調(diào)制的AC輸出電壓。電源能夠具 有任何合適的輸出電壓電平、電流電平、占空度或波形。例如，在一個實施例中，電源以相對穩(wěn)定狀態(tài)施加供給到板的電壓。電源(和/或 控制電子裝置)包括DC/DC轉(zhuǎn)換器，該DC/DC轉(zhuǎn)換器使用脈寬調(diào)制(PWM)控制方案，以便控 制電壓和電流輸出。也可以使用其它類型的電源，這些電源能夠是脈沖的或非脈沖的，并且 在其它電壓和功率范圍。參數(shù)是特定應(yīng)用的(application-specific)。在操作期間，供給水(或待處理的其它液體)從源52供應(yīng)到陽極室54和陰極室 56。在陽離子交換膜的情況中，一旦橫跨陽極60和陰極62施加DC電壓電勢，例如在大約5 伏(V)至大約28伏(V)的范圍內(nèi)的電壓，最初存在于陽極室54中的陽離子穿過離子交換 膜58向陰極62移動，同時陽極室54中的陰離子向陽極60移動。然而，存在于陰極室56中的陰離子不能穿過陽離子交換膜，因此仍限制在陰極室56中。結(jié)果，單元50通過至少部分地利用電解電化學(xué)地活化供給水，并產(chǎn)生酸性陽極電 解液組成物70和堿性陰極電解液組成物72形式的電化學(xué)活化水。如果需要，例如，通過對電解單元的結(jié)構(gòu)的改進，能夠產(chǎn)生彼此不同比率的陽極電 解液和陰極電解液。例如，如果EA水的基本功能是清潔，單元能夠構(gòu)造成產(chǎn)生比陽極電解 液的量多的陰極電解液?？蛇x地，例如，如果EA水的基本功能是消毒，單元能夠構(gòu)造成產(chǎn)生 比陰極電解液的量多的陽極電解液。此外，每個中的活性組分的濃度能夠變化。例如，單元的陰極板與陽極板的比例能夠為3 2，用于產(chǎn)生比陽極電解液的量多 的陰極電解液。每個陰極板通過相應(yīng)的離子交換膜與各個陽極板分隔開。因此，對于兩個 陽極室，具有三個陰極室。該構(gòu)造產(chǎn)生大約60%的陰極電解液對40%的陽極電解液。還能 夠使用其它比率。3. 2實例反應(yīng)此外，與陽極60接觸的水分子在陽極室54中電化學(xué)地氧化成氧氣(O2)和氫離 子(H+)，同時與陰極62接觸的水分子在陰極室56中電化學(xué)地還原成氫氣(H2)和羥基離子 (0H_)。陽極室54中的氫離子被允許穿過陽離子交換膜58進入陰極室56，在陰極室56中 氫離子被還原成氫氣；同時，陽極室54中的氧氣被供給水氧化以形成陽極電解液70。此外， 由于日常的自來水典型地包括氯化鈉和/或其它氯化物，因此陽極60氧化存在的氯化物， 以形成氯氣。結(jié)果，產(chǎn)生了大量的氯，并且陽極電解液組成物70的PH隨時間逐漸變成酸性。如上所述，當(dāng)施加電壓電勢時，與陰極62接觸的水分子被電化學(xué)地還原成氫氣和 羥基離子(0H_)，同時陽極室54中的陽離子穿過陽離子交換膜58進入陰極室56中。這些陽 離子可用于與陰極62處產(chǎn)生的羥基離子電離子性地關(guān)聯(lián)，同時氫氣氣泡在液體中形成。大 量的羥基離子隨時間在陰極室56中聚集，并且與陽離子反應(yīng)以形成堿性氫氧化物。此外， 氫氧化物保持成被限制在陰極室56，這是因為陽離子交換膜不允許帶負電的羥基離子穿過 陽離子交換膜。結(jié)果，在陰極室56中產(chǎn)生大量的氫氧化物，并且陰極電解液組成物72的PH 隨時間逐漸變成堿性。功能發(fā)生器50中的電解過程允許在陽極室54和陰極室56中聚集活性組分 (reactive species)以及形成亞1急離子和基(radical)。電化學(xué)活化過程典型地通過(在陽極60處)電子撤離或(在陰極62處)電子引 入而發(fā)生，其導(dǎo)致供給水的物理化學(xué)(包括結(jié)構(gòu)、活性和催化)特性的變化。相信供給水 (陽極電解液或陰極電解液)在電極表面的緊臨區(qū)域中獲得活化，在該區(qū)域電場強度能夠 達到非常高的水平。該區(qū)域能夠稱作雙電層(EDL)。在繼續(xù)電化學(xué)活化過程時，水偶極子(water dipoles)與該場大致對齊，并且水分 子的一部分氫鍵因此斷裂。此外，單鍵連接的氫原子在陰極電極62處鍵合到金屬原子(例 如，鉬原子)，并且單鍵連接的氧原子在陽極電極60處鍵合到金屬原子(例如，鉬原子)。這 些鍵合的原子在相應(yīng)電極的表面上在兩維上向周圍擴散，直至它們參與另外的反應(yīng)為止。 其它原子和多原子組也可以類似地鍵合到陽極電極60和陰極電極62的表面上，并且隨后 也可以進行反應(yīng)。在表面處產(chǎn)生的分子(例如氧(O2)和氫(H2)),可以作為氣體進入液相 水的小空穴(例如氣泡)中和/或可以被液相水溶解。這些氣相氣泡因此擴散，或以其它 方式懸浮在整個液相的供給水中。
氣相氣泡的尺寸可以根據(jù)各種因素而變化，例如施加給供給水的壓力、供給水中 的鹽和其它化合物的構(gòu)成、和電化學(xué)活化的程度。因此，氣相氣泡可以具有各種不同的尺 寸，包括但不局限于大氣泡(macrobiAbles)、微氣泡、納米氣泡、和它們的混合物。在包括 大氣泡的實施例中，對于產(chǎn)生的氣泡，合適的平均氣泡直徑的實例包括從大約500微米到 大約1毫米的范圍的直徑。在包括微氣泡的實施例中，對于產(chǎn)生的氣泡，合適的平均氣泡直 徑的實例包括從大約1微米到小于大約500微米的范圍的直徑。在包括納米氣泡的實施 例中，對于產(chǎn)生的氣泡，合適的平均氣泡直徑的實例包括小于大約1微米的直徑，特別合適 的平均氣泡直徑包括小于大約500納米的直徑，更尤其合適的平均氣泡直徑包括小于大約 100納米的直徑。通過分子之間的、朝離開陽極電極60和陰極電極62的表面引導(dǎo)的吸引力，在 氣-液界面處產(chǎn)生表面張力，這是因為與它們被吸引至電極表面處的氣體分子相比，表面 分子被更多地吸引到水中的分子。相比，大量的水的分子在所有方向上被同等地吸引。因 此，為了增加可能的相互作用能，表面張力導(dǎo)致電極表面處的分子進入大量的液體中。在產(chǎn)生氣相納米氣泡的實施例中，包含在納米氣泡(即，直徑小于大約1微米的 氣泡)中的氣體被認為在供給水的相當(dāng)大的時間段是穩(wěn)定的，盡管它們有小的直徑。雖然 不希望受到理論的束縛，但是認為，當(dāng)氣體氣泡的彎曲表面接近分子尺寸時，在氣/液界面 處，水的表面張力下降。這降低了納米氣泡消散的自然趨勢。此外，由于橫跨膜58施加電壓電勢，因此納米氣泡氣/液界面被充電。電荷引入 與表面張力相反的力，這也減慢或防止納米氣泡的消散。利用沿與由于表面張力而導(dǎo)致的 表面最小化相反的方向作用的電荷斥力，在界面處的同類電荷的出現(xiàn)降低了明顯的表面張 力。通過提供有利于氣/液界面的額外帶電材料，可以增加任何作用。氣/液界面的自然狀態(tài)看上去是負的。具有低表面電荷密度和/或高極化度的其 它離子(例如cr，C10_，HO2-,和O2-)也有利于氣/液界面，如同水合電子。含水基團/根也 更喜歡駐留在該界面處。因此，相信在陰極電解液(即，流過陰極室56的水)中出現(xiàn)的納 米氣泡帶負電，但是陽極電解液(即，流過陽極室M的水)中的納米氣泡將具有很少的電 荷(過量的陽離子抵消了自然負電荷)。因此，當(dāng)與陽極電解液混合時，陰極電解液納米氣 泡不可能失去它們的電荷。此外，由于陰極上的過電勢，納米氣泡中的氣體分子可以帶電(例如02_)，因此增 加了納米氣泡的整個電荷量。可以相對于不帶電的納米氣泡減小帶電的納米氣泡的氣/液 界面處的表面張力，并且使得它們的尺寸穩(wěn)定。可以定性地理解為表面張力導(dǎo)致表面最小 化，而帶電表面趨向于擴大，以便使類似電荷之間的排斥力最小。由于超過電解所需的過量 功率損耗，在電極表面處的升高的溫度，也可以通過減小局部氣體溶解度增加納米氣泡的 形成。由于同類電荷之間的排斥力以它們相隔距離的平方而倒數(shù)地增加，因此隨著氣泡 直徑的減小朝外的壓力增加。電荷的作用是減小表面張力的作用，表面張力趨向于減小表 面，而表面電荷趨向于擴大表面。因此，當(dāng)這些相反力相等時就達到平衡。例如，假設(shè)氣泡 (半徑r)的內(nèi)部表面上的表面電荷密度是Φ (e7米2)，通過求解下面的納維一斯托克斯 (NavierStokes)公式，可以獲得朝外壓力("Pout")Pout = Φ2/2 ε 0(公式 1)
其中D是氣泡的相對介電常數(shù)(假設(shè)為一)，“ ε Q”是真空的電容率(即8. 854pF/ 米)。由氣體上的表面張力引起的朝內(nèi)壓力(“Pin”)為
權(quán)利要求
1.一種方法，包括a)使供給水通過具有陽極和陰極的電解單元，該陽極和陰極被離子選擇膜分隔開，以 形成陽極室和陰極室，其中所述陰極的表面面積大于所述陽極的表面面積；b)給陽極和陰極施加處于第一極性的通電電壓，以便電化學(xué)地活化供給水并在陽極室 中產(chǎn)生陽極電解液液體和在陰極室中產(chǎn)生陰極電解液液體；c)將所述通電電壓暫時地轉(zhuǎn)變成第二極性、持續(xù)50毫秒至100毫秒的范圍內(nèi)的時間 段，以便減少在所述陽極或陰極的至少一個上的沉積物，然后將通電電壓返回到第一極性； 禾口d)在施加和轉(zhuǎn)變步驟期間，分配大致恒定供給量的來自陽極室的陽極電解液液體和來 自陰極室的陰極電解液液體，每單位時間陰極電解液的供給量大于陽極電解液的供給量。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟c)包括以1秒至600秒的范圍內(nèi)的周期周 期性地轉(zhuǎn)變所述通電電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟c)包括非周期性地轉(zhuǎn)變所述通電電壓。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟d)包括通過包括所述裝置的平臺的第一出 口分配大致恒定供給量的陽極電解液液體和通過該平臺的第二出口分配大致恒定供給量 的陰極電解液液體，而不使用閥在第一和第二出口之間切換來自陽極電解液室和陰極電解 液室的流。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟d)包括將陽極電解液液體或陰極電解液液 體中的至少一種分配到存儲箱中，所述存儲箱包含在包括所述電解單元的平臺上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟b)和c)包括b)以第一電壓幅度施加處于第一極性的第一通電電壓；和c)以與第一電壓幅度相同的電壓幅度將通電電壓暫時地轉(zhuǎn)變成第二極性。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟b)和c)包括b)以第一電壓幅度施加處于第一極性的第一通電電壓；和c)以不同的第二電壓幅度將通電電壓暫時地轉(zhuǎn)變成第二極性。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟b)包括bl)在第一工作模式中，給構(gòu)成電解單元中的陽極的第一組電極施加相對正的第一電 壓和給構(gòu)成電解單元中的陰極的第二組電極施加相對負的第二電壓，其中第一組電極中的 電極的數(shù)量小于第二組電極中的電極的數(shù)量，使得電解單元每單位時間產(chǎn)生的陰極電解液 液體的量大于陽極電解液液體的量。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中步驟b)包括b2)在用戶輸入裝置的控制下，在第一工作模式和第二工作模式之間切換，其中在第 二工作模式中，相對正的第一電壓施加給第一組電極和相對負的第二電壓施加給第二組電 極。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟d)包括分配陽極電解液液體和陰極電解 液液體的混合物。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中對手持式噴射瓶執(zhí)行步驟a)至d)，該手持式噴 射瓶包括用于容納供給水的儲液器；和泵，所述泵在手操作觸發(fā)器的控制下，泵送供給水通過電解單元并從噴嘴出去。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中陽極和陰極包括未鍍覆的電極。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中步驟a)包括使供給水通過電解單元，其中陽極 和陰極包括彼此同軸的圓柱形電極，所述陽極的直徑小于所述陰極的直徑，從而使得陰極 的表面面積大于陽極的表面面積。
14.一種裝置，包括入口，所述入口用于接收供給水；電解單元，所述電解單元流體地連接到所述入口并具有陽極和陰極，所述陽極和陰極 被離子選擇膜分隔開，以形成陽極室和陰極室，其中所述陰極的表面面積大于所述陽極的 表面面積；和控制電路，所述控制電路給陽極和陰極施加處于第一極性的通電電壓，以便電化學(xué)地 活化供給水并在陽極室中產(chǎn)生陽極電解液液體和在陰極室中產(chǎn)生陰極電解液液體，并且所 述控制電路將所述通電電壓暫時地轉(zhuǎn)變成第二極性，持續(xù)50毫秒至100毫秒的范圍內(nèi)的時 間段，以便減少在所述陽極或陰極的至少一個上的沉積物，然后將通電電壓返回到第一極 性，從而使得當(dāng)被通電電壓通電時所述電解單元產(chǎn)生大致恒定供給量的來自陽極室的陽極 電解液液體和來自陰極室的陰極電解液液體，每單位時間陰極電解液液體的供給量大于陽 極電解液液體的供給量。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述控制電路以1秒至600秒的范圍內(nèi)的周期 周期性地暫時地轉(zhuǎn)變所述通電電壓。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述控制電路非周期性地轉(zhuǎn)變所述通電電壓。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，還包括流體地連接到陽極室的第一出口 ；和流體地連接到陰極室的第二出口，其中所述裝置缺少切換從陽極電解液室到第二出口和從陰極電解液室到第一出口的 流的能力。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，還包括箱，所述箱流體地連接到陽極電解液室和陰 極電解液室中的至少一個的輸出裝置。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述控制電路以第一電壓幅度施加處于第一極 性的第一通電電壓，并以與第一電壓幅度相同的電壓幅度將通電電壓暫時地轉(zhuǎn)變成第二極 性。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述控制電路以第一電壓幅度施加處于第一極 性的第一通電電壓，并以不同的第二電壓幅度將通電電壓暫時地轉(zhuǎn)變成第二極性。
21.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述電解單元包括第一組電極和第二組電極，其中第一組電極中的電極的數(shù)量不同于 第二組電極中的電極的數(shù)量；并且所述控制電路包括第一工作模式，在所述第一工作模式中，控制電路給第一組電極施 加相對正的第一電壓和給第二組電極施加相對負的第二電壓，使得電解單元每單位時間產(chǎn) 生的陰極電解液液體的量大于陽極電解液液體的量。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，其中所述控制電路包括第二工作模式，在所述第二工作模式中，控制電路給第二組電極施 加相對正的第一電壓和給第一組電極施加相對負的第二電壓，使得電解單元每單位時間產(chǎn) 生的陽極電解液液體的量大于陰極電解液液體的量；所述裝置包括用戶輸入裝置，該用戶輸入裝置在第一和第二工作模式之間切換控制電路。
23.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述裝置包括出口，所述出口被流體地連接，以 便接收來自陽極電解液室的陽極電解液液體和來自陰極電解液室的陰極電解液液體的混合流。
24.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述裝置被包括在手持式噴射瓶上，并且所述 手持式噴射瓶還包括用于容納供給水的儲液器；和泵，所述泵在手操作觸發(fā)器的控制下，泵送供給水通過電解單元并從噴嘴出去。
25.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述陽極和陰極包括未鍍覆的電極。
26.根據(jù)權(quán)利要求14所述的裝置，其中所述陽極和陰極包括彼此同軸的圓柱形電極， 所述陽極的直徑小于所述陰極的直徑，從而使得陰極的表面面積大于陽極的表面面積。
全文摘要
提供一種用于使水通過具有被離子選擇膜(58，208)分隔開的陽極和陰極(60，62，84，86，100，104，108，204，206)的電解單元(18，50，80，406，552，708，804)的方法和設(shè)備(10，400，500，500’，700，800，980)。陰極的表面面積大于陽極的表面面積。該方法包括給陽極和陰極(60，62，84，86，100，104，108，204，206)施加處于第一極性(300)的通電電壓，以產(chǎn)生陽極電解液液體和陰極電解液液體(70，72，76)；將通電電壓暫時地轉(zhuǎn)變成第二極性，持續(xù)短的時間段(302)，以便減少在陽極或陰極(60，62，84，86，100，104，108，204，206)中的至少一個上的沉積物，然后將通電電壓返回到第一極性(300)；和在施加和轉(zhuǎn)變步驟期間分配大致恒定供給量的來自陽極室(54)的陽極電解液液體和來自陰極室(56)的陰極電解液液體，每單位時間陰極電解液的供給量大于陽極電解液的供給量。
文檔編號C02F1/461GK102112401SQ200980130793
公開日2011年6月29日 申請日期2009年6月19日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月19日
發(fā)明者布魯斯·F·菲爾德 申請人:坦南特公司