内窥镜消毒机的酸性氧化还原电位水生成装置及其生成方 法 【技术领域】
本发明涉及一种酸性氧化还原电位水生成装置及其生成方法， 特别是涉及一种内 窥镜消毒机的酸性氧化还原电位水生成装置及其生成方法。 【背景技术】
酸性氧化还原电位水 ( 也成氧化电位消毒水、 强氧化离子水、 强酸化水等 ) 是近年 来出现的一种新型消毒用水。目前， 国内外关于酸性氧化还原电位水的制备方法及设备的 研究有很多， 但大多数是针对农业、 生活饮用、 环境消毒， 对于医疗器械的清洗消毒用的酸 性氧化还原电位水的生成设备较少。例如， 现有的内窥镜消毒机不能在内窥镜消毒机对内 窥镜进行消毒的同时进行制备酸性氧化还原电位水， 通常需要一酸性氧化还原电位水箱， 用于盛装事先制备好的酸性氧化还原电位水。另外， 虽然市场上出现少量的具有酸性氧化 还原电位水制备装置的内窥镜消毒机， 但是其制备酸性氧化还原电位水的效率较低。 【发明内容】
鉴于上述状况， 有必要提供一种制备酸性氧化还原电位水的效率较高的内窥镜消 毒机的酸性氧化还原电位水生成装置及其生成方法。
一种内窥镜消毒机的酸性氧化还原电位水生成装置， 包括 ：
电解槽 ；
两个阳离子交换膜， 设于所述电解槽内， 以将所述电解槽的内腔隔离成两个阴极 室及一个位于所述两个阴极室之间的阳极室 ； 及
多个电解板， 分别设于所述两个阳离子交换膜的两侧。
进一步地， 还包括设于所述电解槽的外侧、 连通所述两个阴极室的碱性溶液连通 管及与其中一个所述阴极室连通的碱性溶液出水管。
进一步地， 还包括与所述阳极室及其中一个阴极室连通的进水管。
进一步地， 所述进水管的入口端设有电磁阀。
进一步地， 所述进水管的入口端设有与纯化水进水管及饱和氯化钠水箱连通的虹 吸嘴， 纯化水及饱和氯化钠溶液经过虹吸嘴混合后进入所述进水管。
进一步地， 还包括与所述阳极室连通的酸性氧化还原电位水出水管。
进一步地， 所述阳极室的侧壁上方设有水位传感器， 用于感测电解槽内的液体的 水位。
进一步地， 还包括与所述阳极室及其中一个所述阴极室连通的排水管， 所述排水 管与排水泵连接。
进一步地， 所述碱性溶液出水管及酸性氧化还原电位水出水管上均与液泵相连 接。
一种内窥镜消毒机的酸性氧化还原电位水生成方法， 采用上述内窥镜消毒机的酸性氧化还原电位水生成装置， 所述内窥镜消毒机的酸性氧化还原电位水生成方法包括 ：
打开所述碱性溶液出水管及酸性氧化还原电位水出水管的液泵或 / 及所述排水 泵一段时间， 将所述电解槽内的残留溶液排空 ；
关闭所述碱性溶液出水管及酸性氧化还原电位水出水管的液泵， 同时打开所述进 水管的电磁阀及排水泵一段时间， 对所述电解槽进行清洗 ；
打开所述进水管的电磁阀， 将纯化水与饱和的氯化钠溶液的混合后流入所述电解 槽内 ；
根据水位传感器判断电解槽内的溶液是否到达预定水位， 若是， 则关闭所述进水 管的电磁阀 ； 及
对所述电解板通入直流电， 以对电解槽内的氯化钠电解液进行电解， 所述阳极室 得到是酸性氧化还原电位水， 所述两个阴极室得到是碱性溶液。
上述内窥镜消毒机的酸性氧化还原电位水生成装置利用具有离子交换膜的电解 槽即可以将纯化水和少量的饱和氯化钠溶液电解出成本极低的酸性氧化还原电位水溶液， 此溶液具有较高的氧化还原电位 (ORP ≥ 1100mv)， 较低的 PH 值 (PH ＜ 2.7) 的特点， 可以有 效杀灭物品表面的微生物。 上述内窥镜消毒机的酸性氧化还原电位水生成装置将纯化水和 氯化钠溶液制备成的消毒液， 具有成本低、 消毒彻底、 安全环保等优点。 并且， 由于两个阴极 室位于阳极室的相对两侧， 可加快电解速率及离子交换速率， 从而提高酸性氧化还原电位 水的制备效率。 【附图说明】
图 1 为本发明较佳实施方式的内窥镜消毒机的酸性还原电位水生成装置的立体图； 图 2 为图 1 所示内窥镜消毒机的酸性还原电位水生成装置拆除电解槽的盖子时的 立体图 ；
图 3 为本发明较佳实施方式的内窥镜消毒机的酸性还原电位水生成方法的流程 图。
【具体实施方式】
为了便于理解本发明， 下面将参照相关附图对本发明进行更全面的描述。附图中 给出了本发明的较佳的实施例。 但是， 本发明可以以许多不同的形式来实现， 并不限于本文 所描述的实施例。相反地， 提供这些实施例的目的是使对本发明的公开内容的理解更加透 彻全面。
需要说明的是， 当元件被称为 “固定于” 另一个元件， 它可以直接在另一个元件上 或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是 “连接” 另一个元件， 它可以是直接连接 到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语 “垂直的” 、 “水平的” 、 “左” 、 “右” 以及类似的表述只是为了说明的目的。
除非另有定义， 本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本发明的技术领域的 技术人员通常理解的含义相同。 本文中在本发明的说明书中所使用的术语只是为了描述具 体的实施例的目的， 不是旨在于限制本发明。本文所使用的术语 “及 / 或” 包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。
请参阅图 1 及图 2， 本发明较佳实施方式的内窥镜消毒机的酸性氧化还原电位水 生成装置 100， 包括电解槽 110、 两个阳离子交换膜 120 及多个电解板 130。
电解槽 110 大致为方形箱体。具体在本实施方式中， 电解槽 110 包括具有开口的 盒体 ( 图未标 ) 及盖于盒体的开口上的盖子 ( 图未标 )。盖子与盒体形成一个密封的容腔， 可防止外界污水、 杂物等污染电解槽 110 内的溶液， 例如电解液、 碱性溶液、 酸性氧化还原 电位水。
两个阳离子交换膜 120 设于电解槽 110 内， 以将电解槽 110 的内腔隔离成两个阴 极室 111 及一个阳极室 113。阳极室 113 位于两个阴极室 111 之间。具体在本实施方式中， 阳极室 113 的容积大致为阴极室 111 的容积的两倍， 以提高电解液的电解效率。
在本实施方式中， 电解板 130 为四个， 分别设于两个阳离子交换膜 120 的两侧。电 解板 130 包括板体 131 及从板体 131 的一侧延伸出的电极连接端 133。电解槽 110 的盖子 可将电解板 130 密封在电解槽 110 内， 仅露出电极连接端 133， 可防止意外漏电。
内窥镜消毒机的酸性氧化还原电位水生成装置 100 还包括碱性溶液连通管 141、 碱性溶液出水管 142、 进水管 143、 酸性氧化还原电位水出水管 144、 溢流管 145 及排水管 146。
碱性溶液连通管 141 大致为 U 形， 其设于电解槽 110 的外侧， 并且连通两个阴极室 111， 使得其中一个阴极室 111 的溶液可以流通到另外一个阴极室， 保持两个阴极室 111 的 水位平衡。
碱性溶液出水管 142 与其中一个阴极室 111 连通， 以另外一个阴极室 111 的碱性 溶液通过碱性溶液连通管 141 流到该阴极室 111， 再通过碱性溶液出水管 142 流出。 碱性溶 液出水管 142 设有流量调节阀 1421， 用于控制碱性溶液的流量。碱性溶液出水管 142 与液 泵 ( 图未示 ) 连接， 用于抽取碱性溶液。
需要说明的是， 碱性溶液连通管 141 也可省略， 此时碱性溶液出水管 142 为两个， 分别与两个阴极室 111 连通。
进水管 143 与阳极室 113 及其中一个阴极室 111 连通。进水管 143 为三通管， 其 中两个出口端分别与阳极室 113 及其中一个阴极室 111 连通， 另外一个入口端设有电磁阀。 进水管 143 用于将纯化水及饱和氯化钠溶液经过虹吸嘴混合后进入进水管。具体在本实施 方式中， 进水管 143 的入口端设有与纯化水进水管及饱和氯化钠水箱连通的虹吸嘴 ( 图未 示 )， 虹吸嘴为三通管， 纯化水及饱和氯化钠溶液经过虹吸嘴混合后进入进水管 143。优选 地， 采用软化后的纯化水与饱和的氯化钠溶液混合。
可以理解， 进水管 143 可以直接与混合器连接， 将纯化水及饱和氯化钠溶液充分 混合后再流入进水管 143， 以保证两个阴极室 111 及阳极室 113 的溶液浓度相等。
酸性氧化还原电位水出水管 144 与阳极室 113 连通。酸性氧化还原电位水出水管 上设有流量调节阀 1441， 用于调节酸性氧化还原电位水流量。酸性氧化还原电位水出水管 144 与液泵 ( 图未示 ) 连接， 用于抽取酸性氧化还原电位水。
溢流管 145 与电解槽 110 的其中一个阴极室 111 及阳极室 113 连通。在本实施方 式中， 溢流管 145 为三通管， 其两端分别与其中一个阴极室 111 及阳极室 113 连通， 另外一 端与外界连通。当电解槽 110 内的溶液过量， 可通过溢流管 145 溢出。排水管 146 与阳极室 113 及其中一个阴极室 111 连通， 并且排水管 146 与排水泵 ( 图未示 ) 连接， 通过排水管 146 可将电解槽 110 内的溶液排出。具体在本实施方式中， 排 水管 146 为两个， 分别与阳极室 113 及其中一个阴极室 111 连通。
另外， 内窥镜消毒机的酸性氧化还原电位水生成装置 100 还包括设于电解槽 110 的阳极室 113 的侧壁上方的水位传感器 150， 用于感测电解槽 110 内的液体的水位。 通过水 位传感器 150， 可以感测电解槽 110 内的溶液是否达到预定水位， 进而判定是否关闭进水管 143， 以防止流入到电解槽 110 的溶液过量。
内窥镜消毒机的酸性氧化还原电位水生成装置 100 还包括电位计 160。 电位计 160 深入电解槽 110 的阳极室 113 内， 用于检测阳极室 113 内的酸性氧化还原电位水的氧化还 原电位 (ORP)。具体在本实施方式中， 电位计 160 固定于电解槽 110 的盖子上。
当电解槽 110 的两个阴极室 111 及一个阳极室 113 放入足够量的经过软化处理的 纯化水及少量的饱和的氯化钠溶液的混合液， 并在电解板 130 上接通 24V 直流电源后， 由于 阳离子交换膜 120 的隔离作用， 带负电的 OH- 和 Cl- 移向阳极室 113， 带正电的 Na+ 和 H+ 移 向阴极室 111。在这样的电解条件下， 从阴极室 113 一侧得到的， 以氢氧化钠为主要有效成 分碱性溶液， 从阳极室 113 一侧得到的， 以次氯酸为主要有效成分的酸性氧化还原电位水 溶液。制成酸性氧化还原电位水溶液的氧化还原电位在 1100MV 以上， PH 值为 2.7 以下。通 常细菌、 病毒、 真菌等微生物的生存环境的 PH 值在 4-9 之间， 氧化还原电位 ORP 在 -400mv ～ +900mv 之间， 如果在这个范围以外， 微生物很难生存和繁殖， 因此酸性氧化还原电位水溶液 通过低 PH 值高氧化还原电位和有效氯的共同作用， 破坏微生物生存环境， 增加细胞膜的通 透性， 使细胞肿胀破裂， 破坏内部代谢酶， 导致病毒、 病菌细胞迅速死亡， 从而达到消毒及灭 菌的效果。
经过实验测试， 上述内窥镜消毒机的酸性氧化还原电位水生成装置 100 制备的酸 性氧化还原电位水溶液的清洗消毒效果完全优于 “消毒技术规范 ( 中华人民共和国卫生部 2002 年版 )” 中对枯草杆菌黑色变种芽胞消除对数值≥ 3.00 的要求。并且， 制备的酸性氧 化还原电位水溶液对枯草杆菌黑色变种芽胞作用 20 分钟后， 消除对数值达≥ 3.10， 可完全 满足医学上、 工业上、 学校、 企业等机构对物品的消毒需求。
上述内窥镜消毒机的酸性氧化还原电位水生成装置 100 利用具有离子交换膜的 电解槽 110 即可以将纯化水和少量的饱和氯化钠溶液电解出成本极低的酸性氧化还原电 位水溶液， 此溶液具有较高的氧化还原电位 (ORP ≥ 1100mv)， 较低的 PH 值 (PH ＜ 2.7) 的特 点， 可以有效杀灭物品表面的微生物。上述内窥镜消毒机的酸性氧化还原电位水生成装置 100 将纯化水和氯化钠溶液制备成的消毒液， 具有成本低、 消毒彻底、 安全环保等优点。并 且， 由于两个阴极室 111 位于阳极室 113 的相对两侧， 可加快电解速率及离子交换速率， 从 而提高酸性氧化还原电位水的制备效率。
本发明还提供一种内窥镜消毒机的酸性氧化还原电位水生成方法， 内窥镜消毒机 的酸性氧化还原电位水生成装置 100。本实施方式的内窥镜消毒机的酸性氧化还原电位水 生成方法包括步骤 S201 ～ S205 ：
步骤 S201， 打开碱性溶液出水管及酸性氧化还原电位水出水管的液泵或 / 及排水 管的排水泵一段时间， 将电解槽内的残留溶液排空。 在制备酸性氧化还原电位水溶液之前， 通过碱性溶液出水管及酸性氧化还原电位水出水管的液泵或排水管的排水泵， 将电解槽内的残留溶液排空， 以防止污染电解液， 提高制备的酸性氧化还原电位水的纯净度。
步骤 S202， 关闭碱性溶液出水管及酸性氧化还原电位水出水管的液泵， 同时打开 进水管的电磁阀及排水管的排水泵一段时间， 对电解槽进行清洗。纯净水或稀释后的氯化 钠溶液通过进水管流入电解槽内， 并通过排水管排出， 从而对电解槽进行清洗。
步骤 S203， 打开进水管的电磁阀， 将纯化水与饱和的氯化钠溶液的混合后流入电 解槽内。
步骤 S204， 根据水位传感器判断电解槽内的溶液是否到达预定水位， 若是， 则关闭 进水管的电磁阀。当电解槽内的溶液的水位达到预定水位， 则无需再通入稀释后的氯化钠 溶液， 以防止氯化钠溶液从电解槽中溢出。
步骤 S205， 对电解板通入直流电， 以对电解槽内的氯化钠电解液进行电解， 阳极室 得到是酸性氧化还原电位水， 阴极室得到是碱性溶液。在电解板上接通 24V 直流电源后， 由 于阳离子交换膜的隔离作用， 带负电的 OH- 和 Cl- 移向阳极室， 带正电的 Na+ 和 H+ 移向阴 极室。 在这样的电解条件下， 从阴极室得到以氢氧化钠为主要有效成分碱性溶液， 从阳极室 得到以次氯酸为主要有效成分的酸性氧化还原电位水溶液。
以上所述实施例仅表达了本发明的几种实施方式， 其描述较为具体和详细， 但并 不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是， 对于本领域的普通技术人员 来说， 在不脱离本发明构思的前提下， 还可以做出若干变形和改进， 这些都属于本发明的保 护范围。因此， 本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。