CN103741161A - 一种保持电解臭氧发生器性能及延长使用寿命的方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种保持电解臭氧发生器性能及延长使用寿命的方法,将该电解臭氧发生装置中的所有控制电磁阀所组成的机器控制系统与该电解臭氧发生装置中的直流电源(8-1)连接,将该电解臭氧发生装置中臭氧发生器与该电解臭氧发生装置中的直流电源(8-2)连接,其特征在于当需要电解臭氧发生装置提供臭氧气时,直流电源(8-1)为机器控制系统提供控制电流,直流电源(8-2)为臭氧发生器提供恒定的膜电极工作电流;当不需要电解臭氧发生装置提供臭氧气时,直流电源(8-1)停止输出电流,直流电源(8-2)则继续保持为臭氧发生器提供恒定的膜电极工作电流,并将臭氧发生器产生的多余臭氧气还原成氧气排出,本发明确保电解臭氧发生器膜电极经长时间运行,仍能保持优良活性,使电解臭氧发生器产生稳定的臭氧量,而达成使电解臭氧发生器性能稳定且寿命延长。
Description
技术领域:
本发明涉及一种保持电解臭氧发生器性能及延长使用寿命的方法,属于电解臭氧发生器技术领域。
背景技术:
目前,以去离子水为原料的电解臭氧发生器的膜电极电流的提供基本都是采用需要提供臭氧气时即全载提供电流,不需要提供臭氧气时则完全断开的控制方法。这种供电方法的电解臭氧发生器性能衰减快、寿命短。按专利ZL201110096386.7所述方法供电,虽然改善这一问题,但经过长时间使用发现在使用频繁场合仍不能很好的保持电解臭氧发生器性能,其寿命较短。造成发生器损伤机理分析如下:
1. 由于产品使用的过程就是电解臭氧发生器不断的通断电的过程,电解臭氧发生器技术的核心部件是全氟磺酸树脂质子交换膜,质子交换膜依靠有机物质组成质子通道,在电解臭氧发生器工作时用来传输质子。而在断电状态下质子通道会关闭,而当下次再通电时,大量的质子进入质子交换膜,但是质子通道尚未全部打开,这就导致质子交换膜的质子流通性能受阻而产生放热,对电解臭氧发生器的膜电极体系尤其是质子交换膜产生严重的影响,而最终减少整个膜电极的使用寿命,甚至导致电解臭氧发生器的快速死亡。
2. 电解臭氧发生器膜电极的活性会随着停机或者存放的时间加长而降低,因此,在关机状态下的活性不断降低,将会导致再次开机时,膜电极需要一定的时间来重新激活,而在这一定的时间内,电解臭氧发生器的性能会有所降低。同时,如果膜电极长时间无法得到充分的活化,将会使电解臭氧发生器活性降低、性能下降,臭氧气产生量降低。
3. 电解臭氧发生器停止运行,膜电极电流即完全断开,会导致质子交换膜的质子通道从运行时的打开状态直接进入关闭状态,这将导致部分质子尚未通过质子通道而滞留在质子交换膜的阳极侧,从而导致阳极侧PH值出现突然降低而对质子交换膜造成损伤,并直接影响到质子交换膜的使用寿命。
4. 与上述第3条描述类似,电解臭氧发生器膜电极电流由大电流变为小电流,导致质子交换膜的质子流通平衡被打破,这也将导致部分质子尚未通过质子通道而滞留在质子交换膜的阳极侧,从而导致阳极侧PH值出现突然降低而对质子交换膜造成损伤,并直接影响到质子交换膜的使用寿命。
5. 与上述第1、2条描述类似,在长时间小电流运行情况下电解臭氧发生器膜电极的活性会随着降低,再次进入大电流运行时,由于质子通道还未充分打开,大量的质子进入质子交换膜,将导致质子交换膜的质子流通性能受阻而产生放热,同样对电解臭氧发生器的质子交换膜产生一定的影响,频繁的大小电流转换同样会使电解臭氧发生器活性降低、性能下降,臭氧气产生量降低,寿命缩短。
发明内容:
本发明的目的在于克服上述已有技术的不足而提供一种确保电解臭氧发生器膜电极经长时间运行,仍能保持优良活性,使电解臭氧发生器产生稳定的臭氧量,而达成使电解臭氧发生器性能稳定且寿命
延长的保持电解臭氧发生器性能及延长使用寿命的方法。
本发明可以通过如下措施来达到:一种保持电解臭氧发生器性能及延长使用寿命的方法,将该电解臭氧发生装置中的所有控制电磁阀所组成的机器控制系统与该电解臭氧发生装置中的直流电源连接,将该电解臭氧发生装置中臭氧发生器与该电解臭氧发生装置中的直流电源连接,其特征在于当需要电解臭氧发生装置提供臭氧气时,直流电源为机器控制系统提供控制电流,直流电源为臭氧发生器提供恒定的膜电极工作电流;当不需要电解臭氧发生装置提供臭氧气时,直流电源停止输出电流,直流电源则继续保持为臭氧发生器提供恒定的膜电极工作电流,并将臭氧发生器产生的多余臭氧气还原成氧气排出。
为了进一步实现本发明的目的,所述直流电源和直流电源合二为一成直流电源,将电解臭氧发生装置中的所有控制电磁阀所组成的机器控制系统及臭氧发生器分别与该直流电源连接,当需要电解臭氧发生装置提供臭氧气时,直流电源为机器控制系统提供控制电流,同时为臭氧发生器提供恒定的膜电极工作电流;当不需要电解臭氧发生装置提供臭氧气时,直流电源停止为机器控制系统提供控制电流,但继续保持为臭氧发生器提供同样恒定的膜电极工作电流,并将臭氧发生器产生的多余臭氧气还原成氧气排出。
为了进一步实现本发明的目的,所述的电解臭氧发生装置包括臭氧水混合桶,臭氧水混合桶连接纯水桶,纯水桶连接纯水补水装置及电解臭氧发生器的阳极出气口和进水口,纯水桶的出气口与臭氧水混合桶进气口-相连,臭氧水混合桶的喷头-通过进水电磁阀与进水口相连,臭氧水出口-与臭氧水曝气桶的臭氧水进口相连;臭氧水曝气桶通过泄压阀与排污口相连,臭氧水曝气桶出水口通过出水电磁阀与出水口相连,臭氧水曝气桶的出气口连接还原碳桶,还原碳桶与排污口相连,进水电磁阀、出水电磁阀组成机器控制系统,电解臭氧发生器、进水电磁阀和出水电磁阀组成的机器控制系统均通过电路控制板连接直流电源。
为了进一步实现本发明的目的,所述的电解臭氧发生装置包括纯水桶,纯水桶连接纯水补水装置及电解臭氧发生器的阳极出气口和进水口,纯水桶的出气口连接供气电磁阀及排气电磁阀的进气口,供气电磁阀的出气口连接供气口;排气电磁阀的出气口连接还原碳桶,还原碳桶与排气口相连;供气电磁阀、排气电磁阀组成机器控制系统,电解臭氧发生器、供气电磁阀、排气电磁阀组成的机器控制系统均通过电路控制板连接直流电源。
为了进一步实现本发明的目的,所述的电解臭氧发生装置包括纯水桶,纯水桶连接纯水补水装置及电解臭氧发生器的阳极出气口和进水口,纯水桶的出气口连接供气电磁阀及泄压阀的进气口,供气电磁阀的出气口连接供气口;泄压阀的出气口连接还原碳桶,还原碳桶与排气口相连;供气电磁阀组成机器控制系统,电解臭氧发生器、供气电磁阀均通过电路控制板连接直流电源。
本发明与已有技术相比具有如下积极效果:
1. 本发明的保持电解臭氧发生器性能及延长使用寿命的方法是当不需要电解臭氧发生装置提供臭氧气时仍然继续提供全载膜电极工作电流,本发明可长期保持电解臭氧发生器性能并延长其寿命,满足实际使用需求。
2. 利用已有的为电解臭氧发生器提供膜电极电流的直流电源,不需增加任何额外零部件,成本低、自动化程度高、维护方便。
附图说明:
图1为采用二个直流电源供电时本发明的原理示意图;
图2为采用一个直流电源供电时本发明的原理示意图;
图3为实现本发明的方法的电解臭氧发生装置的第一种实施方式结构示意图;
图4为实现本发明的方法的电解臭氧发生装置的第二种实施方式结构示意图;
图5为实现本发明的方法的电解臭氧发生装置的第三种实施方式结构示意图;
图6为实现本发明的方法的电解臭氧发生装置的第四种实施方式结构示意图。
具体实施方式:
下面结合附图对本发明的具体实施方式做详细说明:
实施例1:一种保持电解臭氧发生器性能及延长使用寿命的方法,将电解臭氧发生装置中的所有控制电磁阀所组成的机器控制系统及臭氧发生器分别与该直流电源8连接,当需要电解臭氧发生装置提供臭氧气时,直流电源8为机器控制系统提供控制电流,同时为臭氧发生器提供恒定的膜电极工作电流;当不需要电解臭氧发生装置提供臭氧气时,直流电源8停止为机器控制系统提供控制电流,但继续保持为臭氧发生器提供恒定的膜电极工作电流,并将臭氧发生器产生的多余臭氧气还原成氧气排出。
该电解臭氧发生装置(参见图3)中,包括臭氧水混合桶1,臭氧水混合桶1连接纯水桶3,纯水桶3连接纯水补水装置2及电解臭氧发生器4的阳极出气口和进水口,纯水桶3的出气口与臭氧水混合桶进气口1-2相连,臭氧水混合桶1的喷头1-1通过进水电磁阀5与进水口13相连,臭氧水出口1-3与臭氧水曝气桶9的臭氧水进口相连;臭氧水曝气桶9通过泄压阀(10)与排污口14相连,臭氧水曝气桶9出水口通过出水电磁阀11与出水口(15)相连相连,臭氧水曝气桶9的出气口连接还原碳桶12,还原碳桶12与排污口14相连。进水电磁阀5、出水电磁阀11组成机器控制系统,电解臭氧发生器4、进水电磁阀5和出水电磁阀11组成的机器控制系统均通过电路控制板7连接直流电源8。直流电源为可控硅整流直流电源、高频开关电源、脉冲电源或其它可以提供稳定直流电的设备或组件。
当纯水桶3纯水不足时,纯水补水装置2将纯水补进纯水桶3内,直流电源8通过电路控制板7为电解臭氧发生器4提供恒定的膜电极工作电流,电解臭氧发生器4阳极产生臭氧气体,臭氧气体进入纯水桶3,通过管路进入臭氧水混合桶1储存起来;当需要臭氧水的时候,电路控制板7控制臭氧水进水电磁阀5开启,自来水通过进水口13及管路经喷头1-1形成水雾进入臭氧水混合桶1,与臭氧气体充分混合生成臭氧水。臭氧水和未完全溶解的臭氧气通过管路进入臭氧水曝气桶9,未溶解的臭氧气通过臭氧水曝气桶9上的管路进入还原碳桶12还原成氧气通过排污口14排出,电路控制板7控制出水电磁阀11开启,臭氧水经出水口15流出;当不需使用臭氧水时,直流电源8通过电路控制板7继续保持为电解臭氧发生器4提供恒定的膜电极工作电流,产生的臭氧气体进入混合桶1并压入曝气桶9,使桶内压力持续升高,当压力达到泄压阀开启压力时,曝气桶内的水通过泄压阀10进入排污口14排出部分水,曝气桶内浮子下降,出气口打开,臭氧气体通过曝气桶出气口进入还原碳桶12还原成氧气通过排污口14排出。
实施例2:一种保持电解臭氧发生器性能及延长使用寿命的方法,将电解臭氧发生装置中的所有控制电磁阀所组成的机器控制系统及臭氧发生器分别与该直流电源8连接,当需要电解臭氧发生装置提供臭氧气时,直流电源8为机器控制系统提供控制电流,同时为臭氧发生器提供恒定的膜电极工作电流;当不需要电解臭氧发生装置提供臭氧气时,直流电源8停止为机器控制系统提供控制电流,但继续保持为臭氧发生器提供恒定的膜电极工作电流,并将臭氧发生器产生的多余臭氧气还原成氧气排出。
该电解臭氧发生装置(参见图4)中,它包括纯水桶3,纯水桶3连接纯水补水装置2及电解臭氧发生器4的阳极出气口和进水口,纯水桶3的出气口连接供气电磁阀20及排气电磁阀16的进气口,供气电磁阀20的出气口连接供气口18;排气电磁阀16的出气口连接还原碳桶12,还原碳桶12与排气口19相连;供气电磁阀20、排气电磁阀16组成机器控制系统,电解臭氧发生器4、供气电磁阀20、排气电磁阀16组成的机器控制系统均通过电路控制板7连接直流电源8。直流电源8为可控硅整流直流电源、高频开关电源、脉冲电源或其它可以提供稳定直流电的设备或组件。
当纯水桶3纯水不足时,纯水补水装置2将纯水补进纯水桶3内,直流电源8通过电路控制板7为电解臭氧发生器4提供恒定的膜电极工作电流,电解臭氧发生器4阳极产生臭氧气体,臭氧气体进入纯水桶3;当需要臭氧气的时候,电路控制板7控制供气电磁阀20开启通过供气口18提供臭氧气体;当不需使用臭氧气时,直流电源8通过电路控制板7继续保持为电解臭氧发生器4提供恒定的膜电极工作电流,电路控制板7控制排气电磁阀16开启,产生的臭氧气体通过排气电磁阀进入还原碳桶12还原成氧气通过排气口19排出。
实施例3:一种保持电解臭氧发生器性能及延长使用寿命的方法,将电解臭氧发生装置中的所有控制电磁阀所组成的机器控制系统及臭氧发生器分别与该直流电源8连接,当需要电解臭氧发生装置提供臭氧气时,直流电源8为机器控制系统提供控制电流,同时为臭氧发生器提供恒定的膜电极工作电流;当不需要电解臭氧发生装置提供臭氧气时,直流电源8停止为机器控制系统提供控制电流,但继续保持为臭氧发生器提供恒定的膜电极工作电流,并将臭氧发生器产生的多余臭氧气还原排出。
该电解臭氧发生装置(参见图5)中,包括纯水桶3,纯水桶3连接纯水补水装置2及电解臭氧发生器4的阳极出气口和进水口,纯水桶3的出气口连接供气电磁阀20及泄压阀17的进气口,供气电磁阀20的出气口连接供气口18;泄压阀17的出气口连接还原碳桶12,还原碳桶12与排气口19相连;供气电磁阀20组成机器控制系统,电解臭氧发生器4、供气电磁阀20均通过电路控制板7连接直流电源8。直流电源8为可控硅整流直流电源、高频开关电源、脉冲电源或其它可以提供稳定直流电的设备或组件。
当纯水桶3纯水不足时,纯水补水装置2将纯水补进纯水桶3内,直流电源8通过电路控制板7为电解臭氧发生器4提供恒定的膜电极工作电流,电解臭氧发生器4阳极产生臭氧气体,臭氧气体进入纯水桶3;当需要臭氧气的时候,电路控制板7控制供气电磁阀20开启通过供气口18提供臭氧气体;当不需使用臭氧气时,直流电源8通过电路控制板7继续保持为电解臭氧发生器4提供恒定的膜电极工作电流,产生的臭氧气体使纯水桶内压力持续升高,当压力达到泄压阀17开启压力时,臭氧气体通过泄压阀17排出进入还原碳桶12还原成氧气通过排气口19排出。
实施例4:一种保持电解臭氧发生器性能及延长使用寿命的方法,将该电解臭氧发生装置中的所有控制电磁阀所组成的机器控制系统与该电解臭氧发生装置中的直流电源8-1连接,将该电解臭氧发生装置中臭氧发生器与该电解臭氧发生装置中的直流电源8-2连接,其特征在于当需要电解臭氧发生装置提供臭氧气时,直流电源8-1为机器控制系统提供控制电流,直流电源8-2为臭氧发生器提供恒定的膜电极工作电流;当不需要电解臭氧发生装置提供臭氧气时,直流电源8-1停止输出电流,直流电源8-2则继续保持为臭氧发生器提供恒定的膜电极工作电流,并将臭氧发生器产生的多余臭氧气还原成氧气排出。
该电解臭氧发生装置(参见图6)中,它包括纯水桶3,纯水桶3连接纯水补水装置2及电解臭氧发生器4的阳极出气口和进水口,纯水桶3的出气口连接供气电磁阀20及排气电磁阀16的进气口,供气电磁阀20的出气口连接供气口18;排气电磁阀16的出气口连接还原碳桶12,还原碳桶12与排气口19相连;供气电磁阀20、排气电磁阀16组成机器控制系统,电解臭氧发生器4通过电路控制板7连接直流电源8-2、供气电磁阀20、排气电磁阀16组成的机器控制系统通过电路控制板7连接直流电源8-1。直流电源8-1为可控硅整流直流电源、高频开关电源、脉冲电源或其它可以提供稳定直流电的设备或组件。直流电源8-2为可控硅整流直流电源、高频开关电源、脉冲电源或其它可以提供稳定直流电的设备或组件。
当纯水桶3纯水不足时,纯水补水装置2将纯水补进纯水桶3内,直流电源8-2通过电路控制板7为电解臭氧发生器4提供恒定的膜电极工作电流,电解臭氧发生器4阳极产生臭氧气体,臭氧气体进入纯水桶3;当需要臭氧气的时候,直流电源8-1通过电路控制板7控制供气电磁阀20开启通过供气口18提供臭氧气体;当不需使用臭氧气时,直流电源8-2通过电路控制板7继续保持为电解臭氧发生器4提供恒定的膜电极工作电流,直流电源8-1通过电路控制板7控制排气电磁阀16开启,产生的臭氧气体通过排气电磁阀进入还原碳桶12还原成氧气通过排气口19排出。
以上的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述,并非对本发明的范围进行限定,在不脱离本发明设计精神的前提下,本领域普通工程技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进,均应落入本发明的权利要求书确定的保护范围内。
Claims (5)
1.一种保持电解臭氧发生器性能及延长使用寿命的方法,将该电解臭氧发生装置中的所有控制电磁阀所组成的机器控制系统与该电解臭氧发生装置中的直流电源(8-1)连接,将该电解臭氧发生装置中臭氧发生器与该电解臭氧发生装置中的直流电源(8-2)连接,其特征在于当需要电解臭氧发生装置提供臭氧气时,直流电源(8-1)为机器控制系统提供控制电流,直流电源(8-2)为臭氧发生器提供恒定的膜电极工作电流;当不需要电解臭氧发生装置提供臭氧气时,直流电源(8-1)停止输出电流,直流电源(8-2)则继续保持为臭氧发生器提供恒定的膜电极工作电流,并将臭氧发生器产生的多余臭氧气还原成氧气排出。
2.根据按照权利要求1所述的一种保持电解臭氧发生器性能及延长使用寿命的方法,其特征在于所述直流电源(8-1)和直流电源(8-2)合二为一成直流电源(8),将电解臭氧发生装置中的所有控制电磁阀所组成的机器控制系统及臭氧发生器分别与该直流电源连接,当需要电解臭氧发生装置提供臭氧气时,直流电源为机器控制系统提供控制电流,同时为臭氧发生器提供恒定的膜电极工作电流;当不需要电解臭氧发生装置提供臭氧气时,直流电源停止为机器控制系统提供控制电流,但继续保持为臭氧发生器提供恒定的膜电极工作电流,并将臭氧发生器产生的多余臭氧气还原成氧气排出。
3.根据按照权利要求1或2所述的一种保持电解臭氧发生器性能及延长使用寿命的方法,其特征在于所述的电解臭氧发生装置包括臭氧水混合桶(1),臭氧水混合桶(1)连接纯水桶(3),纯水桶(3)连接纯水补水装置(2)及电解臭氧发生器(4)的阳极出气口和进水口,纯水桶(3)的出气口与臭氧水混合桶进气口(1-2)相连,臭氧水混合桶(1)的喷头(1-1)通过进水电磁阀(5)与进水口(13)相连,臭氧水出口(1-3)与臭氧水曝气桶(9)的臭氧水进口相连;臭氧水曝气桶(9)通过泄压阀(10)与排污口(14)相连,臭氧水曝气桶(9)出水口通过出水电磁阀(11)与出水口(15)相连,臭氧水曝气桶(9)的出气口连接还原碳桶(12),还原碳桶(12)与排污口(14)相连,进水电磁阀(5)、出水电磁阀(11)组成机器控制系统,电解臭氧发生器(4)、进水电磁阀(5)和出水电磁阀(11)组成的机器控制系统均通过电路控制板(7)连接直流电源。
4.根据按照权利要求1或2所述的一种保持电解臭氧发生器性能及延长使用寿命的方法,其特征在于所述的电解臭氧发生装置包括纯水桶(3),纯水桶(3)连接纯水补水装置(2)及电解臭氧发生器(4)的阳极出气口和进水口,纯水桶(3)的出气口连接供气电磁阀(20)及排气电磁阀(16)的进气口,供气电磁阀(20)的出气口连接供气口(18);排气电磁阀(16)的出气口连接还原碳桶(12),还原碳桶(12)与排气口(19)相连;供气电磁阀(20)、排气电磁阀(16)组成机器控制系统,电解臭氧发生器(4)、供气电磁阀(20)、排气电磁阀(16)组成的机器控制系统均通过电路控制板(7)连接直流电源。
5.根据按照权利要求1或2所述的一种保持电解臭氧发生器性能及延长使用寿命的方法,其特征在于所述的电解臭氧发生装置包括纯水桶(3),纯水桶(3)连接纯水补水装置(2)及电解臭氧发生器(4)的阳极出气口和进水口,纯水桶(3)的出气口连接供气电磁阀(20)及泄压阀(17)的进气口,供气电磁阀(20)的出气口连接供气口(18);泄压阀(17)的出气口连接还原碳桶(12),还原碳桶(12)与排气口(19)相连;供气电磁阀(20)组成机器控制系统,电解臭氧发生器(4)、供气电磁阀(20)均通过电路控制板(7)连接直流电源。
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