家用电功能酸性离子水发生装置及控制方法.pdf

本发明提供一种应用电功能酸性离子水对家庭日常使用的各种物品、蔬菜水果、器皿、环境物表和人员等进行清洗消毒的装置及方法。本发明的家用电功能酸性离子水发生装置包括电功能酸性离子水制备装置、储存装置和自动清洗装置。电功能酸性离子水制备装置包括电解装置、控制装置。储存装置包括酸性水储存桶、碱性水储存桶。自动清洗装置包括清洗液储存桶、清洗电磁阀、清洗液止回阀和清洗泵。本发明采用电功能酸性离子水来取代家庭日常使用的各种化学消毒剂实现对日常使用的各种物品、蔬菜水果、器皿、环境物表和人员等进行清洗消毒处理，使用后无残留，对环境无污染，成本低廉，与使用化学消毒剂的传统方法相比较有显著优势。

权利要求书一种家用电功能酸性离子水发生装置，利用其产生的酸性离子水对家庭日常使用的各种物品、器皿、蔬菜水果、环境物表和人员等进行清洗消毒处理。该发生装置包括电功能酸性离子水制备装置、储存装置和自动清洗装置。
其中电功能酸性离子水制备装置包括电解装置、控制装置。储存装置包括酸性水储存桶、碱性水储存桶，酸性水储存桶和碱性水储存桶均为透明的塑料桶，且酸性水储存桶和碱性水储存桶的容积大小相同，在酸性水储存桶外部刻有刻度线用于配制电解液时的数量指示。
自动清洗装置包括清洗液储存桶、清洗电磁阀、清洗液止回阀和清洗泵，清洗液储存桶的容积大于酸性水储存桶的容积，但小于2倍的酸性水储存桶的容积。
如权利要求1所述电功能酸性离子水发生装置，其中所述的电解装置包括阳极、阳极室、阴极、阴极室和离子膜。离子膜位于阳极和阴极的中间，离子膜把电解室分隔为阳极室和阴极室。阳极和阴极采用网状电极，阳极和阴极与离子膜之间的间隔相同，均为1～2毫米。阳极室的容积和阴极室的容积相同，并与酸性水储存桶和碱性水储存桶的容积基本相同。电解室入水口与电解室盖板呈45度夹角，电解室入水口与阳极和阴极也分别呈45度夹角。
如权利要求1所述电功能酸性离子水发生装置，其中所述的自动清洗装置是使用桶装的清洗液对电解装置内的水垢进行定期自动清洗的循环清洗装置，清洗泵可以采用隔膜泵、计量泵、磁力泵、潜水泵、海水泵中的任一种水泵，通过清洗电磁阀和清洗水泵使清洗液在电解装置的阳极室和阴极室内循环流动，以除去附着在离子膜和电极板上的水垢。
家用电功能酸性离子水发生装置的控制方法，包括电解液的配制、电解液的浓度检测、电解时间的长短控制、酸性水和碱性水的排放、电解室的自动清洗控制。电解液的浓度检测通过浓度传感器进行，浓度传感器的检测内容主要包括电解液的电导率、电解液中的氯离子浓度和电解液的硬度三者中的任意一项，以电解液的电导率为优先检测对象。利用产生的酸性水和碱性水对权利1要求的家庭日常使用的各种物品、蔬菜水果、器皿、环境物表和人员等进行清洗消毒处理。
如权利要求4所述的方法，电解液的配制使用酸性水储存桶来进行，先用家庭厨房日常使用的舀盐用的6克装的勺子舀一勺普通食盐，倒入酸性水储存桶，再往酸性水储存桶中倒入自来水使加入的食盐完全溶解，倒入自来水的数量多少以到达酸性水储存桶的刻度线为宜。按下操作面板上的工作按键，将配制好的电解液从电解液入口倒入发生装置中。倒完后，再按照前面的配制方法配制一桶电解液，将配制好的电解液也从电解液入口倒入发生装置中。每次配制2桶电解液，倒入电解液的过程中发生装置自动启动电解过程。
如权利要求4所述的方法，按下操作面板上的工作按键时，发生装置自动检测倒入的电解液浓度，根据浓度的大小自动选择电解电流的大小，同时发生装置自动按照选择的电解电流进行电解液的电解，电解时间在1～3分钟范围内选择，根据不同的消毒对象选择不同的电解时间。
如权利要求4所述的方法，当选择的电解时间到达时，电解过程自动结束，同时打开酸性水电磁阀和碱性水电磁阀进行酸性水和碱性水的排放，排放持续10～15秒后结束，电解液入口电磁阀、酸性水电磁阀和碱性水电磁阀自动关闭。当酸性水和碱性水的排放结束时，自动启动电解室的清洗操作，此时，自动启动清洗液电磁阀和清洗水泵，清洗液通过清洗水泵、清洗液止回阀、电解室入水口、电解室、电解室出水口、清洗液电磁阀、清洗液储存桶来循环流动，以除去附着在离子膜和电极板上的水垢。清洗时间在1～2分钟范围内选择，以1分钟为宜。
如权利要求4所述的方法，在启动电解室的清洗操作时，装置会通过浓度传感器自动检测清洗液的电导率，当清洗液的电导率低于内设的数值时，装置会进行报警提示，提示更换清洗液。
如权利要求4所述的方法，当电解室的清洗操作时间到达设定的清洗时间时，装置会先关闭清洗水泵，然后持续10～15秒的时间，再关闭清洗液电磁阀，让残留在电解室内的清洗液全部流入到清洗液储存桶中。
如权利要求4所述的方法，发生装置产生所需要的电功能酸性离子水包括以下步骤：
步骤1：先通过操作面板设置电解时间，从电生功能离子水发生装置中取出酸性水储存桶，往酸性水储存桶中加入6克食盐，再往酸性水储存桶中倒入自来水直至到达刻度线为止，并使加入的食盐完全溶解。按下操作面板上的工作按键，将配制好的电解液从电解液入口倒入发生装置中，发生装置自动检测倒入的电解液浓度，根据浓度的大小自动选择电解电流的大小，同时发生装置自动按照选择的电解电流进行电解液的电解。倒完后，再配制一桶电解液，将配制好的电解液也从电解液入口倒入发生装置中。
步骤2：当设置的电解时间到达时，电解过程自动结束，同时打开酸性水电磁阀和碱性水电磁阀进行酸性水和碱性水的排放，排放持续装置内定的时间后结束，电解液入口电磁阀、酸性水电磁阀和碱性水电磁阀自动关闭。
步骤3：当酸性水和碱性水的排放结束时，自动启动电解室的清洗操作，此时，清洗液电磁阀和清洗水泵自动启动，清洗液通过清洗水泵、清洗液止回阀、电解室入水口、电解室、电解室出水口、清洗液电磁阀、清洗液储存桶来循环流动，以除去附着在离子膜和电极板上的水垢。
步骤4：在启动电解室的清洗操作时，装置会通过浓度传感器自动检测清洗液的电导率，当清洗液的电导率低于内设的数值时，装置会进行报警提示，提示更换清洗液。
步骤5：当设置的清洗时间结束时，装置会先关闭清洗水泵，然后持续内定的时间，再关闭清洗液电磁阀，让残留在电解室内的清洗液全部流回到清洗液储存桶中，发生装置一次完整制备过程结束。

说明书家用电功能酸性离子水发生装置及控制方法
技术领域
本发明涉及家用电功能酸性离子水发生装置及该装置的控制方法，应用该发生装置产生的电功能酸性离子水来对家庭日常使用的各种物品、器皿、蔬菜水果、环境物表和人员等进行清洗消毒处理。
背景技术
清洁洁净、无污染、无病害是各行业、各领域的共同要求。在人们日常的家庭生活中，经常使用大量的清洗剂和消毒剂来对各种物品、蔬菜水果、器皿、环境物表和人员等进行清洗消毒，以维持清洁卫生。
人们日常消费的各种蔬菜水果等农产品，在种植过程中为了稳产、增产，主要依靠农药来预防诸如葡萄炭疽病、辣椒病毒病以及温室蔬菜易发生的霜霉病、白粉病等主要病害。农药的大量使用带来了包括环境污染，农药残留、生态破坏、健康危害等问题。特别是农药在瓜果蔬菜上的滥用而引起的农药残留，会直接导致食物中毒和癌症发生率的大幅增加，因此人们迫切需要找到优良的去农残的办法。
人们日常的家庭生活中所使用抹布、刀具、碗筷、盆具、衣物和诸如洗衣机、冰箱等家电用品，需要定期清洗消毒。厨房的水池和物表、卫生间的马桶和瓷砖表面等也需要定期清洗消毒。人们的双手、脚和皮肤也需要清洗消毒，特别是皮肤上的伤口和溃疡处更需要及时的清洗消毒处理。
目前家庭日常使用较为广泛的是84消毒液、洗洁净、去污粉、漂白精和漂白粉等化学用品。84消毒液的原液浓度较高，刺激性较大，使用时需要按一定比例稀释配制，操作比较烦琐，同时其中含有的稳定剂也会对环境和人的皮肤带来不良影响。洗洁净和去污粉虽有一定的清洗功能，但消毒能力比较弱。漂白精和漂白粉有一定的消毒能力，但会留下难闻的漂白粉味。同时，上述的各种化学用品均没有去农残的能力。因此，他们的使用均不同程度存在一定的局限性，因此，在实际使用过程中，人们一直在寻求绿色、环保和高效的清洗消毒产品。
发明内容
本发明就是针对人们日常的家庭生活中使用较为广泛的各种化学清洗消毒产品存在的一些问题和不足，设计采用电功能酸性离子水来代替常规消毒剂，对家庭日常使用的各种物品、蔬菜水果、器皿、环境物表和人员等进行清洗消毒的装置及方法。特别是应用电功能酸性离子水对家庭日常使用的各种物品、蔬菜水果、器皿、环境物表和人员等进行清洗消毒的装置及方法。
电功能酸性离子水制备装置包括电解装置、控制装置。储存装置包括酸性水储存桶、碱性水储存桶。自动清洗装置包括清洗液储存桶、清洗电磁阀和清洗泵。
电解装置包括阳极、阳极室、阴极、阴极室和离子膜。离子膜位于阳极和阴极的中间，离子膜把电解室分隔为阳极室和阴极室。阳极室的容积和阴极室的容积相同，并与酸性水储存桶和碱性水储存桶的容积基本相同。阳极和阴极采用网状电极，阳极和阴极与离子膜之间的间隔相同，均为1～2毫米。
自动清洗装置是使用桶装的清洗液对电解装置内的水垢进行定期自动清洗的循环清洗装置，清洗泵可以采用隔膜泵、计量泵、磁力泵、潜水泵、海水泵中的任一种水泵，通过清洗电磁阀和清洗水泵使清洗液在电解装置的阳极室和阴极室内循环流动，以除去附着在离子膜和电极板上的水垢。自动清洗装置所用的清洗液储存桶的容积大于阳极室的容积，但小于2倍的阳极室容积。
电解室入水口与电解室盖板呈45度夹角，电解室入水口与阳极和阴极也分别呈45度夹角。
电解液的配制使用酸性水储存桶来进行，先用家庭厨房日常使用的舀盐用的6克装的勺子舀一勺普通食盐，倒入酸性水储存桶，再往酸性水储存桶中倒入自来水使加入的食盐完全溶解，倒入自来水的多少以到达酸性水储存桶的刻度线为宜。按下操作面板上的工作按键，将配制好的电解液从电解液入口倒入发生装置中。倒完后，再按照前面的配制方法配制一桶电解液，将配制好的电解液也从电解液入口倒入发生装置中。每次配制2桶电解液，倒入电解液的过程中发生装置自动启动电解过程。
当按下操作面板上的工作按键时，发生装置自动检测倒入的电解液浓度，根据浓度的大小自动选择电解电流的大小，同时发生装置自动按照选择的电解电流进行电解液的电解，电解时间在1～3分钟范围内选择，根据不同的消毒对象选择不同的电解时间。
电解液的浓度检测通过浓度传感器进行，浓度传感器的检测内容主要包括电解液的电导率、电解液中的氯离子浓度和电解液的硬度三者中的任意一项，以电解液的电导率为优先检测对象。
当选择的电解时间到达时，电解过程自动结束，同时打开酸性水电磁阀和碱性水电磁阀进行酸性水和碱性水的排放，排放持续10～15秒后结束，电解液入口电磁阀、酸性水电磁阀和碱性水电磁阀自动关闭。
当酸性水和碱性水的排放结束时，自动启动电解室的清洗操作，此时，自动启动清洗液电磁阀和清洗水泵，清洗液通过清洗水泵、清洗液止回阀、电解室入水口、电解室、电解室出水口、清洗液电磁阀、清洗液储存桶来循环流动，以除去附着在离子膜和电极板上的水垢。清洗时间在1～2分钟范围内选择，以1分钟为宜。
每次电解时间结束后，均自动启动电解室的清洗操作。在启动电解室的清洗操作时，装置会通过浓度传感器自动检测清洗液的电导率，当清洗液的电导率低于内设的数值时，装置会进行报警提示，提示更换清洗液。
当电解室的清洗操作时间到达设定的清洗时间时，装置会先关闭清洗水泵，然后持续10～15秒的时间，再关闭清洗液电磁阀，让残留在电解室内的清洗液全部流入到清洗液储存桶中。
电功能酸性离子水是一种具有较高氧化还原电位，较低的pH值，含一定浓度的有效氯的电解水，它是一种无色透明的液体，具有较强的氧化性和杀灭微生物的作用，对各种微生物都有较强的杀灭作用。具有杀灭速度快、安全可靠、不留残毒、有利于环保等特点，作用后还可以还原成普通水，不会污染环境和造成公害，与传统的使用化学消毒剂进行消毒的方法相比较有显著优势。
附图说明
图1是本发明的家用电功能酸性离子水发生装置的示意性系统结构框图；
图2是本发明的家用电功能酸性离子水发生装置的示意性外观构造框图；
图3是本发明的家用电功能酸性离子水发生装置的控制流程图。
附图标记说明
1‑电解液入口；2‑电解液入口电磁阀；3‑清洗液止回阀；4‑阳极；5‑离子膜；6‑阴极；7‑电解室入水口；8‑电解室盖板；9‑电解室；10‑电解室出水口；11‑电解室底板；12‑清洗液电磁阀；13‑酸性水电磁阀；14‑清洗液电磁阀；15‑碱性水电磁阀；16‑酸性水储存桶；17‑清洗液储存桶；18‑碱性水储存桶；19‑清洗水泵；20‑浓度传感器；21‑操作面板；22‑机架；23‑储存桶把手。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
本发明中的电解液的配制使用酸性水储存桶16来进行，先用家庭厨房日常使用的舀盐用的6克装的勺子舀一勺普通食盐，倒入酸性水储存桶16，再往酸性水储存桶16中倒入自来水使加入的食盐完全溶解，倒入自来水的多少以到达酸性水储存桶16的刻度线为宜。按下操作面板21上的工作按键，将配制好的电解液从电解液入口1倒入发生装置中。倒完后，再配制一桶电解液，将配制好的电解液也从电解液入口1倒入发生装置中。每次配制2桶电解液，倒入电解液的过程中发生装置自动启动电解过程。
电解室入口1与电解室盖板8呈45度夹角，电解室入口1与阳极4和阴极6也分别呈45度夹角。
阳极4和阴极6采用网状电极，阳极4和阴极6与离子膜5之间的间隔相同，均为1～2毫米。
当按下操作面板21上的工作按键时，发生装置自动检测倒入的电解液浓度，根据浓度的大小自动选择电解电流的大小，同时发生装置自动按照选择的电解电流进行电解液的电解，电解时间在1～3分钟范围内选择，根据不同的消毒对象选择不同的电解时间。
当选择的电解时间到达时，电解过程自动结束，同时打开酸性水电磁阀13和碱性水电磁阀15进行酸性水和碱性水的排放，排放持续10～15秒后结束，电解液入口电磁阀2、酸性水电磁阀13和碱性水电磁阀15自动关闭。
当酸性水和碱性水的排放结束时，自动启动电解室的清洗操作，此时，自动启动清洗液电磁阀12、清洗液电磁阀14和清洗水泵19，清洗液通过清洗水泵19、清洗液止回阀3、电解室入水口7、电解室、电解室出水口10、清洗液电磁阀12和清洗液电磁阀14、清洗液储存桶17来循环流动，以除去附着在离子膜和电极板上的水垢。清洗时间在1～2分钟范围内选择，以1分钟为宜。
当电解室的清洗操作时间到达设定的清洗时间时，装置会先关闭清洗水泵19，然后持续10～15秒的时间，再关闭清洗液电磁阀12和清洗液电磁阀14，让残留在电解室内的清洗液全部流入到清洗液储存桶17中。
每次电解时间结束后，均自动启动电解室的清洗操作。在启动电解室的清洗操作时，装置会通过浓度传感器20自动检测清洗液的电导率，当清洗液的电导率低于内设的数值时，装置会进行报警提示，提示更换清洗液。
接下来通过具体的实例来描述本发明的清洗消毒装置的具体使用方法。
实例1：制备电功能酸性离子水用于蔬菜水果的清洗消毒
从市场上购买的蔬菜水果往往存在农药残留，若不进行必要的浸泡清洗，长期食用可能会造成化学农药在人体内的蓄积，给人们的健康带来不良影响。
实验发现，电生功能水对蔬菜的乙酰甲胺磷农药残留具有良好的消除效果，且碱性水的效果要好于酸性水的处理效果；酸性电解水具有低的pH，高的ORP值，碱性电解水具有高的pH且具有良好的乳化性，而有机磷农药包括乙酰甲胺磷大多含有P＝S和C＝O双键，在酸性或碱性条件下亲核试剂易使其双键发生断裂，发生SN2亲核取代反应。碱性电解水的降解效果要好于酸性电解水，在浸泡处理60分钟时，碱性电解水的消除率达到90％以上，酸性水也能达到82％左右。
本实例正是利用家用电生功能离子水发生装置制备的酸性水和碱性水来进行消除蔬菜水果的农药残留。
先通过操作面板21设置电解时间2分钟，从电生功能离子水发生装置中取出酸性水储存桶16，往酸性水储存桶16中加入6克食盐，再往酸性水储存桶16中倒入自来水直至到达刻度线为止，并使加入的食盐完全溶解。按下操作面板21上的工作按键，将配制好的电解液从电解液入口1倒入发生装置中，发生装置自动检测倒入的电解液浓度，根据浓度的大小自动选择电解电流的大小，同时发生装置自动按照选择的电解电流进行电解液的电解。倒完后，再配制一桶电解液，将配制好的电解液也从电解液入口1倒入发生装置中。
当2分钟的电解时间到达时，电解过程自动结束，同时打开酸性水电磁阀13和碱性水电磁阀15进行酸性水和碱性水的排放，排放持续10秒后结束，电解液入口电磁阀2、酸性水电磁阀13和碱性水电磁阀15自动关闭。
当酸性水和碱性水的排放结束时，自动启动电解室的清洗操作，此时，自动启动清洗液电磁阀12、清洗液电磁阀14和清洗水泵19，清洗液通过清洗水泵19、清洗液止回阀3、电解室入水口7、电解室、电解室出水口10、清洗液电磁阀12和清洗液电磁阀14、清洗液储存桶17来循环流动，以除去附着在离子膜和电极板上的水垢。清洗时间设置为1分钟。当1分钟的清洗时间结束时，装置会先关闭清洗水泵19，然后持续10秒的时间，再关闭清洗液电磁阀12和清洗液电磁阀14，让残留在电解室内的清洗液全部流入到清洗液储存桶17中。
在酸性水和碱性水的排放结束，装置自动启动电解室的清洗操作时，此时可以从装置前面通过储存桶把手23分别取出酸性水储存桶16和碱性水储存桶18，将碱性水倒入到盛有蔬菜水果的盆中，对蔬菜水果进行浸泡处理以到达去除农药残留的目的。
由于实验表明，碱性水去农残的效果优于酸性水，因此，在需要去除蔬菜水果的农药残留时，主要使用碱性水。