透過隔膜再返回容器內(nèi)污染容器內(nèi)的水質(zhì)，不會殘留在容器內(nèi)水中，從而大大減輕了上述強(qiáng)氧化物的毒副作用。
[0019]同時，將陰電極設(shè)于杯體內(nèi)膽內(nèi)的下部處且相鄰儲水上腔室，通過陰電極反應(yīng)生成氫氣，大量制取富氫水，可以在制取富氫水同時對水進(jìn)行凈化處理，降解源水中含有各種污染物(例如余氯)，不產(chǎn)生毒副產(chǎn)物。因此，水中的陰性污染物通過陰電極降解和陽電極電壓作用，迀移到容器外陽極區(qū)域，容器中含量極少，綜合處理效果極佳。
[0020]本發(fā)明為解決上述第二個技術(shù)問題，對上述技術(shù)方案的改進(jìn)是:所述透水性隔膜是非導(dǎo)電性材料制成的透水性隔膜，所述透水性隔膜具有均勻孔徑的透水微孔。
[0021]需要說明的是，本發(fā)明裝置處理的對像是家庭終端飲水，一般是市供自來水，正如【背景技術(shù)】中所述，現(xiàn)在水污染日益嚴(yán)重，家庭終端飲水已經(jīng)成為一種微污染水(或者說是特殊污染水)，其污染源包括環(huán)境污染(如農(nóng)藥殘留等)、氯消毒產(chǎn)生的污染以及管道二次污染等。
[0022]上述本發(fā)明公開的富氫飲水杯技術(shù)方案的工作機(jī)理及有益效果陳述如下。
[0023]本發(fā)明通過將具有均勻孔徑的微孔的透水性隔膜設(shè)置在陰、陽極之間，在常規(guī)電解反應(yīng)過程以外帶來了在透水性隔膜內(nèi)微孔中形成水體低壓冷等離子放電反應(yīng)，分析如下:
本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)特征是，參見圖1，以透水性隔膜為分界，分設(shè)在透水性隔膜上下兩側(cè)的陰陽電極對:陰電極相鄰所述儲水上腔室且陽電極相鄰下腔室。
[0024]當(dāng)電解電源的電解電壓施加于外電極(陽電極)和內(nèi)電極(陰電極)后，形成如下的電壓降落關(guān)系:
膜外陽電極(+)—陽電極與膜之間水膜的電壓降U1—透水性隔膜自身阻抗產(chǎn)生的壓降U2—透水性隔膜與容器(水杯的杯體)內(nèi)的陰電極之間水阻抗產(chǎn)生的壓降U3。
[0025]在本發(fā)明中，透水性隔膜的作用不僅僅是將容器內(nèi)外隔離，由于自身的結(jié)構(gòu):透水性隔膜是非導(dǎo)電性材料制成的透水性隔膜，微觀上表現(xiàn)為無數(shù)均勻微孔的過水通道區(qū)域(具有均勻孔徑的微孔)，還可以在電解電壓作用下，在透水性隔膜內(nèi)微孔中形成水體低壓冷等離子放電反應(yīng)。低溫等離子體富含電子、離子、自由基和激發(fā)態(tài)分子，電子與離子有很高的反應(yīng)活性，可以使通常條件下難以進(jìn)行或速度很難的化學(xué)反應(yīng)變得十分迅速。
[0026]傳統(tǒng)的水體等離子放電技術(shù)，為產(chǎn)生水體等離子放電，往往通過外部向水中導(dǎo)入氣體，并施以加高強(qiáng)度脈沖電壓或高溫條件。本發(fā)明則將等離子放電引導(dǎo)到透水性隔膜的無數(shù)微小蓄水空間進(jìn)行，依靠陽電極對水電解析氫、析氧反應(yīng)生成的氣體，部分進(jìn)入膜中誘發(fā)水體自身氣化(由于陽電極與容器內(nèi)滲透通過透水性隔膜的滲透水接觸，這樣，陽電極貼近透水性隔膜，陽極反應(yīng)的氧氣等容易進(jìn)入膜微孔并在微孔水中生成氣泡，在膜微孔狹小環(huán)境中，氣泡破碎產(chǎn)生局部高溫高壓)，進(jìn)而以極小電壓激發(fā)出高效的水體等離子放電，在水中生成羥基自由基類暫態(tài)氧化因子，該羥基自由基暫態(tài)氧化因子的氧化性極強(qiáng)(超過臭氧)同時在水中的存在時間又極短，因此可以在產(chǎn)生后迅速對水中有機(jī)物(如細(xì)菌)等污染物形成極強(qiáng)的降解作用并自身迅速氧化后直接還原為水，不留任何毒副作用。
[0027]由于常規(guī)化學(xué)水處理工藝在凈化處理民眾日常生活飲用水時，生成的各類強(qiáng)氧化因子基本是無選擇性、不可控的，危及飲水安全，還原反應(yīng)生成的強(qiáng)致癌物亞硝酸鹽等，不適合應(yīng)用在民眾日常生活飲用水凈化處理場合。因此，現(xiàn)實(shí)條件和常規(guī)思路限制了化學(xué)水處理工藝在民眾日常生活飲用水方面的應(yīng)用。本發(fā)明將常規(guī)電化學(xué)水生成的各類強(qiáng)氧化因子的不可控變成了可控，本發(fā)明正是利用羥自由基的這些特性，針對市供自來水這種特殊微污染水水質(zhì)特點(diǎn)，通過結(jié)構(gòu)上巧妙設(shè)計，一方面將陽極直接氧化反應(yīng)引出到容器內(nèi)水的外部發(fā)生，排除氧化反應(yīng)毒副產(chǎn)物。另一方面將陽極間接氧化作用發(fā)揮到極致，實(shí)現(xiàn)對源水極其深度且安全的凈化！
概括上述本發(fā)明的富氫飲水杯技術(shù)方案的有益效果是:I)充分利用電化學(xué)水處理技術(shù)，以達(dá)到現(xiàn)有物理水處理工藝無法達(dá)到、對源水中污染物的深度降解、高效去除的效果，將陽極直接氧化反應(yīng)引出到裝置外部進(jìn)行，抑制臭氧生成，以降低在容器內(nèi)水中生成毒副產(chǎn)物的風(fēng)險;2)主要依靠羥基類強(qiáng)氧化性且壽命極短、且無毒副作用的間接電化學(xué)中間體，來實(shí)現(xiàn)所期望的電化學(xué)水處理效果;3)杯體內(nèi)水中的微生物，受透水性隔膜與容器內(nèi)的陰電極之間U3的電場作用而滅活。
[0028]本發(fā)明在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上的進(jìn)一步改進(jìn)是:所述透水性隔膜是親水性的透水性隔膜。
[0029]本發(fā)明的透水性隔膜是親水性的透水性隔膜，親水性膜表面能與水形成氫鍵有序結(jié)構(gòu)，可以改善膜孔充水浸潤狀態(tài)，有利于膜中等離子放電過程持續(xù)進(jìn)行。
[0030]本發(fā)明在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上的更進(jìn)一步改進(jìn)是:在使用放電時，所述透水微孔中形成等離子放電。
[0031]本發(fā)明在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上的再進(jìn)一步改進(jìn)是:在使用放電時，每個透水微孔中均形成等離子放電。
[0032]膜微孔的形狀、以及孔徑大小及均勻性，對膜中等離子放電影響甚大。為能在超低放電電壓下高效生成等離子群，如圖6所示，本發(fā)明中所采用的透水性隔膜，在使用放電時，電場方向透過每個透水微孔，兩電極間電解電流經(jīng)膜中各個微孔流通，相當(dāng)于把一個大面積電極分割成了眾多個針尖狀的小電極，使得電極的放電曲率減小，放電效率得以提高，同時，本發(fā)明將等離子放電引導(dǎo)到透水性隔膜的無數(shù)微小蓄水空間進(jìn)行，依靠對水電解析氫、析氧反應(yīng)生成的氣體，部分進(jìn)入膜中誘發(fā)水體自身氣化，進(jìn)而以極小電壓激發(fā)出高效的水體等離子放電，即可激發(fā)出水體等離子放電，在水中生成極具殺菌能力的暫態(tài)氧化因子，大大提高水體中污染物的降解效率。
[0033]本發(fā)明在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上的完善一是:所述下腔室上開有污水排放口。
[0034]通過在下腔室上開有污水排放口，可以收集廢水和統(tǒng)一排污，保持了使用環(huán)境的清潔。
[0035]本發(fā)明在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上的完善二是:所述透水性隔膜與陽電極之間設(shè)有物理吸附濾層。
[0036]由于透水性隔膜與陽電極之間設(shè)有物理吸附濾層，可對物理吸附濾層進(jìn)行消毒和再生，延長使用時間。
[0037]本發(fā)明在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上的完善三是:所述電解電源設(shè)于杯體底部并與杯體制為一體。
[0038]本發(fā)明在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上的完善四是:所述電解電源設(shè)于一外部底座內(nèi)，所述電解電源與陰陽電極之間通過分別設(shè)置在杯底和底座上的凹凸導(dǎo)電插口插接連接導(dǎo)通。
[0039]本發(fā)明在上述技術(shù)方案基礎(chǔ)上的完善五是:所述透水性隔膜的透水孔徑均小于等于2毫米且大于等于I納米且所述透水性隔膜中所有微孔的透水孔徑尺寸相互之間彼此相差小于20%。
[0040]本發(fā)明裝置中，如果透水性隔膜的透水孔徑過大(即微孔空間過大)等效于變相增大了電極直徑(電極曲率半徑)致使水中放電起始激發(fā)電壓增高，并且使產(chǎn)生氣泡體積變大減小了氣液兩相接觸反應(yīng)的比表面積。而透水性隔膜的透水孔徑過小(即微孔空間過小)，會使電解產(chǎn)氣無法發(fā)生或是產(chǎn)氣效率極其低下，小到一定程度會導(dǎo)致隔膜內(nèi)各微孔中無數(shù)個小曲率半徑電極的尖端放電無法正常進(jìn)行。因此，經(jīng)過發(fā)明人的反復(fù)試驗(yàn)，確定透水孔徑范圍是2暈米-1納米。
【附圖說明】
[0041]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的富氫飲水杯作進(jìn)一步說明。
[0042]圖1是本發(fā)明實(shí)施例一的富氫飲水杯的內(nèi)部局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043]圖2是本發(fā)明實(shí)施例四的富氫飲水杯的內(nèi)部局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0044]圖3是本發(fā)明實(shí)施例五的富氫飲水杯的內(nèi)部局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0045]圖4是本發(fā)明實(shí)施例六的富氫飲水杯的內(nèi)部局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0046]圖5是本發(fā)明實(shí)施例七的富氫飲水杯的內(nèi)部局部結(jié)構(gòu)示意圖。
[0047]圖6是圖1的透水性隔膜中的透水微孔結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0048]實(shí)施例一
本實(shí)施例的富氫飲水杯，參見圖1，包括至少一對陰電極22和陽電極23、為陰陽電極供電的電解電源3和杯體I，成對的陰電極22和陽電極23之間設(shè)有透水性隔膜21。
[0049]陰電極22、陽電極23和透水性隔膜21由絕緣邊框25封裝成一整體單元，整體單元設(shè)在杯體I內(nèi)的下部處并將杯體I分割成儲水上腔室13和下腔室14。陰電極22設(shè)于相鄰儲水上腔室13處且陽電極23設(shè)于相鄰下腔室14處。在使用時，陰電極22與杯體I內(nèi)的存水接觸，陽電極2 3僅與杯體I通過透水性隔膜21滲透的滲透水接觸。
[0050]本實(shí)施例的透水性隔膜21是非導(dǎo)電性材料制成的透水性隔膜，透水性隔膜21具有均勻孔徑的透水微孔。均勻孔徑的透水微孔是孔徑大小和孔的形狀大致均勻，比如，一張膜中都是同一形狀的孔