CN104188066B - 一种模块化高能离子反应器及其制造方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种模块化高能离子反应器及其制造方法，包括阴极板和阳极板，阴极板和阳极板上均设有4个第一通孔，阴极板与阳极板相间布置，阴极板和阳极板通过贯穿于4个第一通孔的间隔柱固定在一起，各阴极板均与阴极板连接片焊接在一起，各阳极板均与阳极连接片焊接在一起，阴极板连接片和阳极连接片的中间位置均设有一根钛螺杆；钛螺杆贯穿于反应器室面板上的第二通孔，且通过密封装置进行密封；反应器室面板上设有连接螺杆，阴极板连接片和阳极连接片的两端通过螺母固定在连接螺杆上。本发明具有结构简单、便于组装、密封效果好和工作效率高的优点。
Description
技术领域
本发明涉及一种模块化高能离子反应器及其制造方法。
背景技术
随着科技水平的提高，为了提高农作物的产量，人们在种植农作物时会使用各种化肥和农药，而这些农药和化肥也会附着在农作物的表面，如果不将其清洗干净便食用则会给人们的健康带来威胁。
经实验得知，普通的浸泡和冲洗不能彻底去除食物上的农药、细菌等有害物质。为了解决这一难题，本案申请人研发出一种食物净化机，这种食物净化机的核心部件是高能离子反应器，这种高能离子反应器属本案申请人自主研发，在市场上无法通过购买获得，但是本案申请人研发的第一代食物净化机的高能离子反应器在制造过程中遇到很多困难，例如，在焊接阴极板和阳极板时极板容易产生形变，这样极板之间的间距就无法精确控制，自然会影响高能离子反应器的工作效率。另外第一代高能离子反应器的钛螺杆较多，在实际使用中发现很容易发生漏水现象，密封效果较差。
发明内容
本发明的目的在于，提供一种模块化高能离子反应器及其制造方法，它具有结构简单、便于组装、密封效果好和工作效率高的优点。
本发明的技术方案：一种模块化高能离子反应器，包括阴极板和阳极板，阴极板和阳极板上均设有4个第一通孔，阴极板与阳极板相间布置，阴极板和阳极板通过贯穿于4个第一通孔的间隔柱固定在一起，各阴极板均与阴极板连接片焊接在一起，各阳极板均与阳极连接片焊接在一起，阴极板连接片和阳极连接片的中间位置均设有一根钛螺杆；钛螺杆贯穿于反应器室面板上的第二通孔，且通过密封装置进行密封；反应器室面板上设有连接螺杆，阴极板连接片和阳极连接片的两端通过螺母固定在连接螺杆上。采用这种间隔柱的设计可以有效保证阴极板和阳极板之间的间距，防止在焊接时发生形变，从而保证反应器的最佳工作状态。
前述的这种模块化高能离子反应器中，所述密封装置包括“凸”字形密封套垫和“凹”字形密封盖，“凸”字形密封套垫和“凹”字形密封盖套接在钛螺杆上，“凸”字形密封套垫设于阴极板连接片与反应器室面板和阳极连接片与反应器室面板之间，“凹”字形密封盖设于反应器室面板的另一侧，“凹”字形密封盖的凹陷部卡接在“凸”字形密封套垫的凸出部上；钛螺杆上还设有锁紧螺母。采用这种密封方式可以有效防止漏水。
前述的这种模块化高能离子反应器中，“凸”字形密封套垫的凸台上和“凹”字形密封盖的凹槽内均设有O型圈。设置O型圈可以有效取代弹簧垫，实现更好的密封。
前述的这种模块化高能离子反应器中，所述间隔柱包括绝缘螺杆和绝缘间隔块，绝缘间隔块与绝缘螺杆通过螺纹连接，任意相邻一片阴极板和一片阳极板之间均设有4个绝缘间隔块；所述绝缘间隔块的高度为4mm～6mm。
前述的这种模块化高能离子反应器中，所述绝缘间隔块的高度为5mm。经大量实验证明，阴极板与阳极板之间的间距为5mm能够达到最高的工作效率。
前述的这种模块化高能离子反应器中，所述阴极板和阳极板均采用钛板；阳极板的表面设有贵金属催化层。阴极板和阳极板均采用钛板，能够使阴极板和阳极板的使用寿命更长，工作效率更高。所述贵金属催化层为铂系贵金属氧化物制成。
一种制造前述模块化高能离子反应器的方法，包括以下步骤：
步骤a，组装阴极板和阳极板，首选取4根绝缘螺杆并在一端安装绝缘螺母，然后取一片阴极板，将阴极板安装在4根绝缘螺杆上，然后在4根绝缘螺杆上分别安装1个绝缘间隔块，然后再安装一片阳极板，安装好阳极板后再在4根绝缘螺杆上分别安装1个绝缘间隔块，然后按照该方法依次安装阴极板和阳极板，安装完阴极板和阳极板后使用绝缘螺母将其固定好；
步骤b，焊接阴极板连接片和阳极板连接片，取一片阴极板连接片，将其与每块阴极板焊接在一起，阴极板连接片的中心位置焊接一根钛螺杆，取一片阳极板连接片，将其与每块阳极板焊接在一起，阳极板连接片的中心位置焊接一根钛螺杆；
步骤c，密封、安装，首先分别在阴极板连接片和阳极板连接片上的钛螺杆上安装1个“凸”字形密封套垫和1个O型圈，然后将钛螺杆穿过反应器室面板上的第二通孔，并将阴极板连接片和阳极板连接片的两端通过螺母固定在反应器室面板上的连接螺杆上；然后在钛螺杆上安装一个O型圈和“凹”字形密封盖，即反应器室面板的另一侧，然后使用锁紧螺母将其拧紧。
前述的制造模块化高能离子反应器的方法中，所述任意相邻阴极板和阳极板之间的间距为4mm～6mm。
前述的制造模块化高能离子反应器的方法中，所述任意相邻阴极板和阳极板之间的间距为5mm。
与现有技术相比，本发明将钛螺杆设置在阴极板连接片和阳极板连接片上，并将阳极板与阳极板连接片焊接在一起，将阴极板与阴极板连接片焊接在一起，减少了钛螺杆的用量，减少了需要密封的部位，并通过采用“凸”字形密封套垫和“凹”字形密封盖以及O型圈的组合使用，使本发明具有非常好的密封效果，经反复实验无漏水现象。
另外，本发明使用间隔柱先将阴极板与阳极板之间的间距固定好，然后在进行焊接，能够有效防止焊接时发生形变，保证各阴极板与阳极板之间的间距相同，使本发明能够达到最佳的工作状态。
附图说明
图1是本发明的整体结构示意图；
图2是本是用新型没有装在反应器室面板上的结构示意图；
图3是阴极板的侧视图；
图4是图3中A部的放大图；
图5是间隔柱的结构示意图；
图6是阳极板的侧视图。
附图中的标记为：1-阴极板，2-阳极板，3-反应器室面板，4-第一通孔，5-间隔柱，6-阴极板连接片，7-阳极连接片，8-钛螺杆，9-第二通孔，10-“凹”字形密封盖，11-O型圈，12-锁紧螺母，13-密封装置，14-连接螺杆，15-螺母，16-绝缘螺杆，17-绝缘间隔块，18-“凸”字形密封套垫，19-贵金属催化层。
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，但并不作为对本发明限制的依据。
本发明的实施例1：如图1、图2和图3所示，一种模块化高能离子反应器，包括阴极板1和阳极板2，阴极板1和阳极板2上均设有4个第一通孔4，阴极板1与阳极板2相间布置，阴极板1和阳极板2通过贯穿于4个第一通孔4的间隔柱5固定在一起，各阴极板1均与阴极板连接片6焊接在一起，各阳极板2均与阳极连接片7焊接在一起，阴极板连接片6和阳极连接片7的中间位置均设有一根钛螺杆8；钛螺杆8贯穿于反应器室面板3上的第二通孔9，且通过密封装置13进行密封；反应器室面板3上设有连接螺杆14，阴极板连接片6和阳极连接片7的两端通过螺母15固定在连接螺杆14上。
如图4所示，密封装置13包括“凸”字形密封套垫18和“凹”字形密封盖10，“凸”字形密封套垫18和“凹”字形密封盖10套接在钛螺杆8上，“凸”字形密封套垫18设于阴极板连接片6与反应器室面板3和阳极连接片7与反应器室面板3之间，“凹”字形密封盖10设于反应器室面板3的另一侧，“凹”字形密封盖10的凹陷部卡接在“凸”字形密封套垫18的凸出部上；钛螺杆8上还设有锁紧螺母12。“凸”字形密封套垫18的凸台上和“凹”字形密封盖10的凹槽内均设有O型圈11。
如图5所示，间隔柱5包括绝缘螺杆16和绝缘间隔块17，绝缘间隔块17与绝缘螺杆16通过螺纹连接，任意相邻一片阴极板1和一片阳极板2之间均设有4个绝缘间隔块17；所述绝缘间隔块17的高度为5mm。
如图6所示，所述阴极板1和阳极板2均采用钛板；阳极板2的表面设有贵金属催化层19。
一种制造前述模块化高能离子反应器的方法，包括以下步骤：
步骤a，组装阴极板1和阳极板2，首选取4根绝缘螺杆16并在一端安装绝缘螺母，然后取一片阴极板1，将阴极板1安装在4根绝缘螺杆16上，然后在4根绝缘螺杆16上分别安装1个绝缘间隔块17，然后再安装一片阳极板2，安装好阳极板2后再在4根绝缘螺杆16上分别安装1个绝缘间隔块17，然后按照该方法依次安装阴极板1和阳极板2，安装完阴极板1和阳极板2后使用绝缘螺母将其固定好；
步骤b，焊接阴极板连接片6和阳极板连接片7，取一片阴极板连接片6，将其与每块阴极板1焊接在一起，阴极板连接片6的中心位置焊接一根钛螺杆8，取一片阳极板连接片7，将其与每块阳极板2焊接在一起，阳极板连接片7的中心位置焊接一根钛螺杆8；
步骤c，密封、安装，首先分别在阴极板连接片6和阳极板连接片7上的钛螺杆8上安装1个“凸”字形密封套垫18和1个O型圈11，然后将钛螺杆8穿过反应器室面板3上的第二通孔9，并将阴极板连接片6和阳极板连接片7的两端通过螺母15固定在反应器室面板3上的连接螺杆14上；然后在钛螺杆8上安装一个O型圈11和“凹”字形密封盖10，即反应器室面板3的另一侧，然后使用锁紧螺母12将其拧紧。
所述任意相邻阴极板1和阳极板2之间的间距为5mm。
本发明的实施例2：如图1、图2和图3所示，一种模块化高能离子反应器，包括阴极板1和阳极板2，阴极板1和阳极板2上均设有4个第一通孔4，阴极板1与阳极板2相间布置，阴极板1和阳极板2通过贯穿于4个第一通孔4的间隔柱5固定在一起，各阴极板1均与阴极板连接片6焊接在一起，各阳极板2均与阳极连接片7焊接在一起，阴极板连接片6和阳极连接片7的中间位置均设有一根钛螺杆8；钛螺杆8贯穿于反应器室面板3上的第二通孔9，且通过密封装置13进行密封；反应器室面板3上设有连接螺杆14，阴极板连接片6和阳极连接片7的两端通过螺母15固定在连接螺杆14上。
如图4所示，密封装置13包括“凸”字形密封套垫18和“凹”字形密封盖10，“凸”字形密封套垫18和“凹”字形密封盖10套接在钛螺杆8上，“凸”字形密封套垫18设于阴极板连接片6与反应器室面板3和阳极连接片7与反应器室面板3之间，“凹”字形密封盖10设于反应器室面板3的另一侧，“凹”字形密封盖10的凹陷部卡接在“凸”字形密封套垫18的凸出部上；钛螺杆8上还设有锁紧螺母12。“凸”字形密封套垫18的凸台上和“凹”字形密封盖10的凹槽内均设有O型圈11。
如图5所示，间隔柱5包括绝缘螺杆16和绝缘间隔块17，绝缘间隔块17与绝缘螺杆16通过螺纹连接，任意相邻一片阴极板1和一片阳极板2之间均设有4个绝缘间隔块17；所述绝缘间隔块17的高度为4mm。
如图6所示，所述阴极板1和阳极板2均采用钛板；阳极板2的表面设有贵金属催化层19。
一种制造前述模块化高能离子反应器的方法，包括以下步骤：
步骤a，组装阴极板1和阳极板2，首选取4根绝缘螺杆16并在一端安装绝缘螺母，然后取一片阴极板1，将阴极板1安装在4根绝缘螺杆16上，然后在4根绝缘螺杆16上分别安装1个绝缘间隔块17，然后再安装一片阳极板2，安装好阳极板2后再在4根绝缘螺杆16上分别安装1个绝缘间隔块17，然后按照该方法依次安装阴极板1和阳极板2，安装完阴极板1和阳极板2后使用绝缘螺母将其固定好；
步骤b，焊接阴极板连接片6和阳极板连接片7，取一片阴极板连接片6，将其与每块阴极板1焊接在一起，阴极板连接片6的中心位置焊接一根钛螺杆8，取一片阳极板连接片7，将其与每块阳极板2焊接在一起，阳极板连接片7的中心位置焊接一根钛螺杆8；
步骤c，密封、安装，首先分别在阴极板连接片6和阳极板连接片7上的钛螺杆8上安装1个“凸”字形密封套垫18和1个O型圈11，然后将钛螺杆8穿过反应器室面板3上的第二通孔9，并将阴极板连接片6和阳极板连接片7的两端通过螺母15固定在反应器室面板3上的连接螺杆14上；然后在钛螺杆8上安装一个O型圈11和“凹”字形密封盖10，即反应器室面板3的另一侧，然后使用锁紧螺母12将其拧紧。
所述任意相邻阴极板1和阳极板2之间的间距为4mm。
本发明的实施例3：如图1、图2和图3所示，一种模块化高能离子反应器，包括阴极板1和阳极板2，阴极板1和阳极板2上均设有4个第一通孔4，阴极板1与阳极板2相间布置，阴极板1和阳极板2通过贯穿于4个第一通孔4的间隔柱5固定在一起，各阴极板1均与阴极板连接片6焊接在一起，各阳极板2均与阳极连接片7焊接在一起，阴极板连接片6和阳极连接片7的中间位置均设有一根钛螺杆8；钛螺杆8贯穿于反应器室面板3上的第二通孔9，且通过密封装置13进行密封；反应器室面板3上设有连接螺杆14，阴极板连接片6和阳极连接片7的两端通过螺母15固定在连接螺杆14上。
如图4所示，密封装置13包括“凸”字形密封套垫18和“凹”字形密封盖10，“凸”字形密封套垫18和“凹”字形密封盖10套接在钛螺杆8上，“凸”字形密封套垫18设于阴极板连接片6与反应器室面板3和阳极连接片7与反应器室面板3之间，“凹”字形密封盖10设于反应器室面板3的另一侧，“凹”字形密封盖10的凹陷部卡接在“凸”字形密封套垫18的凸出部上；钛螺杆8上还设有锁紧螺母12。“凸”字形密封套垫18的凸台上和“凹”字形密封盖10的凹槽内均设有O型圈11。
如图5所示，间隔柱5包括绝缘螺杆16和绝缘间隔块17，绝缘间隔块17与绝缘螺杆16通过螺纹连接，任意相邻一片阴极板1和一片阳极板2之间均设有4个绝缘间隔块17；所述绝缘间隔块17的高度为6mm。
如图6所示，所述阴极板1和阳极板2均采用钛板；阳极板2的表面设有贵金属催化层19。
一种制造前述模块化高能离子反应器的方法，包括以下步骤：
步骤a，组装阴极板1和阳极板2，首选取4根绝缘螺杆16并在一端安装绝缘螺母，然后取一片阴极板1，将阴极板1安装在4根绝缘螺杆16上，然后在4根绝缘螺杆16上分别安装1个绝缘间隔块17，然后再安装一片阳极板2，安装好阳极板2后再在4根绝缘螺杆16上分别安装1个绝缘间隔块17，然后按照该方法依次安装阴极板1和阳极板2，安装完阴极板1和阳极板2后使用绝缘螺母将其固定好；
步骤b，焊接阴极板连接片6和阳极板连接片7，取一片阴极板连接片6，将其与每块阴极板1焊接在一起，阴极板连接片6的中心位置焊接一根钛螺杆8，取一片阳极板连接片7，将其与每块阳极板2焊接在一起，阳极板连接片7的中心位置焊接一根钛螺杆8；
步骤c，密封、安装，首先分别在阴极板连接片6和阳极板连接片7上的钛螺杆8上安装1个“凸”字形密封套垫18和1个O型圈11，然后将钛螺杆8穿过反应器室面板3上的第二通孔9，并将阴极板连接片6和阳极板连接片7的两端通过螺母15固定在反应器室面板3上的连接螺杆14上；然后在钛螺杆8上安装一个O型圈11和“凹”字形密封盖10，即反应器室面板3的另一侧，然后使用锁紧螺母12将其拧紧。
所述任意相邻阴极板1和阳极板2之间的间距为6mm。
本发明的工作原理：在安装时，先将阴极板1安装在4根绝缘螺杆16上，然后安装4个绝缘间隔块17，然后安装一片阳极板2，然后再安装4个绝缘间隔块17，然后再安装一片阴极板1，按照该方法，将阴极板1和阳极板2间隔安装在4根绝缘螺杆16上，当阴极板1和阳极板2安装完后使用螺母将其固定好，然后将阴极板连接片6与每块阴极板1焊接在一起，并将阳极板连接片7与每块阳极板2焊接在一起。然后在阴极板连接片6和阳极板连接片7上的钛螺杆8上安装“凸”字形密封套垫18和O型圈11，然后将阴极板连接片6和阳极板连接片7通过螺母固定在反应器室面板3上的连接螺杆14上，此时“凸”字形密封套垫18和钛螺杆8均穿过反应器室面板3上的第二通孔9，然后另一个O型圈11和“凹”字形密封盖10套接在钛螺杆8上，并用螺母拧紧，这样就能够实现很好的密封效果。在工作时，阴极板1和阳极板2连接通入高频直流电后阴极板1和阳极板2表面会产生高氧化还原电位的羟基自由基·OH，能将瘦肉精、农药高分子链打断，生成水、二氧化碳等无害物质，也能将细菌、病毒直接杀死或灭活。而水电解的气体产物，主要是氢气和氧气。
Claims (9)
1.一种模块化高能离子反应器，包括阴极板(1)和阳极板(2)，其特征在于：阴极板(1)和阳极板(2)上均设有4个第一通孔(4)，阴极板(1)与阳极板(2)相间布置，阴极板(1)和阳极板(2)通过贯穿于4个第一通孔(4)的间隔柱(5)固定在一起，各阴极板(1)均与阴极板连接片(6)焊接在一起，各阳极板(2)均与阳极连接片(7)焊接在一起，阴极板连接片(6)和阳极连接片(7)的中间位置均设有一根钛螺杆(8)；钛螺杆(8)贯穿于反应器室面板(3)上的第二通孔(9)，且通过密封装置(13)进行密封；反应器室面板(3)上设有连接螺杆(14)，阴极板连接片(6)和阳极连接片(7)的两端通过螺母(15)固定在连接螺杆(14)上。
2.根据权利要求1所述的一种模块化高能离子反应器，其特征在于：所述密封装置(13)包括“凸”字形密封套垫(18)和“凹”字形密封盖(10)，“凸”字形密封套垫(18)和“凹”字形密封盖(10)套接在钛螺杆(8)上，“凸”字形密封套垫(18)设于阴极板连接片(6)与反应器室面板(3)和阳极连接片(7)与反应器室面板(3)之间，“凹”字形密封盖(10)设于反应器室面板(3)的另一侧，“凹”字形密封盖(10)的凹陷部卡接在“凸”字形密封套垫(18)的凸出部上；钛螺杆(8)上还设有锁紧螺母(12)。
3.根据权利要求2所述的一种模块化高能离子反应器，其特征在于：“凸”字形密封套垫(18)的凸台上和“凹”字形密封盖(10)的凹槽内均设有O型圈(11)。
4.根据权利要求3所述的一种模块化高能离子反应器，其特征在于：所述间隔柱(5)包括绝缘螺杆(16)和绝缘间隔块(17)，绝缘间隔块(17)与绝缘螺杆(16)通过螺纹连接，任意相邻一片阴极板(1)和一片阳极板(2)之间均设有4个绝缘间隔块(17)；所述绝缘间隔块(17)的高度为4mm～6mm。
5.根据权利要求4所述的一种模块化高能离子反应器，其特征在于：所述绝缘间隔块(17)的高度为5mm。
6.根据权利要求5所述的一种模块化高能离子反应器，其特征在于：所述阴极板(1)和阳极板(2)均采用钛板；阳极板(2)的表面设有贵金属催化层(19)。
7.一种制造权利要求1～6中任意一项所述模块化高能离子反应器的方法，其特征在于，包括以下步骤：
步骤a，组装阴极板(1)和阳极板(2)，首选取4根绝缘螺杆(16)并在一端安装绝缘螺母，然后取一片阴极板(1)，将阴极板(1)安装在4根绝缘螺杆(16)上，然后在4根绝缘螺杆(16)上分别安装1个绝缘间隔块(17)，然后再安装一片阳极板(2)，安装好阳极板(2)后再在4根绝缘螺杆(16)上分别安装1个绝缘间隔块(17)，然后按照该方法依次安装阴极板(1)和阳极板(2)，安装完阴极板(1)和阳极板(2)后使用绝缘螺母将其固定好；
步骤b，焊接阴极板连接片(6)和阳极板连接片(7)，取一片阴极板连接片(6)，将其与每块阴极板(1)焊接在一起，阴极板连接片(6)的中心位置焊接一根钛螺杆(8)，取一片阳极板连接片(7)，将其与每块阳极板(2)焊接在一起，阳极板连接片(7)的中心位置焊接一根钛螺杆(8)；
步骤c，密封、安装，首先分别在阴极板连接片(6)和阳极板连接片(7)上的钛螺杆(8)上安装1个“凸”字形密封套垫(18)和1个O型圈(11)，然后将钛螺杆(8)穿过反应器室面板(3)上的第二通孔(9)，并将阴极板连接片(6)和阳极板连接片(7)的两端通过螺母(15)固定在反应器室面板(3)上的连接螺杆(14)上；然后在钛螺杆(8)上安装一个O型圈(11)和“凹”字形密封盖(10)，即反应器室面板(3)的另一侧，然后使用锁紧螺母(12)将其拧紧。
8.根据权利要求7所述的一种制造模块化高能离子反应器的方法，其特征在于：所述任意相邻阴极板(1)和阳极板(2)之间的间距为4～6mm。
9.根据权利要求8所述的一种制造模块化高能离子反应器的方法，其特征在于：所述任意相邻阴极板(1)和阳极板(2)之间的间距为5mm。
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