CN111304678A - 一种电解式臭氧发生器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种电解式臭氧发生器,包括腔体、设置在所述腔体内部的电极片以及膜片,所述电极片包括正极片和负极片;所述腔体的两端分别设有进水口与出水口;所述膜片的其中一个侧面与所述正极片平行相对,该膜片的另一侧面与所述负极片平行相对;所述正极片、所述负极片和所述膜片的四周与所述腔体的内壁之间设有环形导流通道;所述进水口与进水端的电极片之间设有水流分配空间,所述水流分配空间分别与所述环形导流通道以及进水端的电极片上的通孔连通;所述正极片和所述负极片通过流经两者的水体电连接。该臭氧发生器能够快速带走制备的臭氧,提高臭氧在水中溶解量,进而提高了臭氧浓度,并且作业性能稳定,能耗低,有利于电极片的散热。
Description
技术领域
本发明涉及臭氧电解装置技术领域,具体涉及一种电解式臭氧发生器。
背景技术
臭氧(O3)是氧气(O2)的同素异形体,它是一种具有特殊气味的淡蓝色气体。臭氧是一种强氧化剂,因其氧化能力强,具有较强的杀菌消毒效果,因此,臭氧是世界公认的广谱高效杀菌消毒剂,更为重要的是,臭氧在杀菌消毒后产生氧气,不会产生二次污染,因此是一种绿色环保的消毒剂。
目前,在许多国家和地区中,臭氧得到广泛应用,如应用在饮用水净化、医用水消毒、空气净化、食物净化、污水处理、种植养殖业、造纸漂白等行业和领域中,然而,由于臭氧容易自分解,不易储存,因此在采用臭氧时,普遍是现制现用。目前,制备臭氧的主要的方式有电晕法、电解法、紫外线法、核辐射法、等离子体法等等。食品、医院及制药等企业已经投入应用的臭氧发生技术主要有电晕放电法和电解法。电晕放电法是一种将干燥的含氧气体通过电晕高压放电去产生臭氧的方法,这种技术产生臭氧产量较大,可以实现工业化生产,但是也存在较多缺点。使用电晕法制备的过程中,由于气体需干燥,因此需要配备优良的气体干燥和发生装置以及冷却系统,从而导致设备庞大、投资费用较高,并且不方便进行移动,产出的臭氧浓度很低,臭氧体积占比为1%~6%,并且臭氧混合物中含有一定数量的氮氧化合物等致癌物质;采用高压放电,使得电极也极易损坏。
目前,低压电解水制备臭氧的方法中,主要是采用离子交换膜与阴、阳极催化剂膜片形成膜电极组件,利用该膜电极组件电解水而产生臭氧。例如,授权公告号为CN107177861B的发明专利,公开了一种臭氧发生器喷头,设有独立分隔的一个正极电解腔和两个负极电解腔,其中正极电解腔处于腔体内部中间位置,而两个负极电解腔位于正极电解腔的左侧和右侧。正极电解腔和负极电解腔之间设有正极板、膜片以及负极板,其中正极板处于正极电解腔内部,负极板处于负极电解腔内部,而相连的正极电解腔和负极电解腔之间通过带有绝缘性能的膜片进行相互隔离。由于该喷头的膜片与电极紧密贴合,难以使电解产生的臭氧水进行流动,因此散热性能较差,无法提高单位面积产生的臭氧水浓度。
例如,申请公布号为CN109487293A的发明专利申请,公开了一种臭氧电解室电解结构,该臭氧电解室电解结构对电解溶液进行电解时,水体从进水端进入电解室内部,再经进水端的电极片的通孔而进入至进水端的电极片与膜片之间间隙,再经膜片的通孔或者膜片的间隙流向至膜片与出水端的电极片的间隙,再由出水端的电极片间隙向外流向出水端或由经出水端的电极片的通孔向出水端方向流动。上述结构存在以下不足:
1、该臭氧电解室电解结构在电解过程中,水流经过进水端进入电解室后,全部水流直接冲击进水端电极片,使得进水端电极片浮动幅度大,影响电压的稳定性,使得电解作业性能不稳定。
2、水流在电解室内流动的过程中,膜片以及出水端的电极片都受到水流的冲击,使得进水端电极片与膜片之间的距离以及出水端电极片与膜片之间的距离都变大,工作电压增大,能耗增加。
3、该臭氧电解室电解结构在电解过程中,水流速度慢,不利于带走电解产生的臭氧以及电极片的散热。
发明内容
本发明的目的在于克服上述存在的问题,提供一种电解式臭氧发生器,该结构在制备臭氧的过程中,作业性能稳定,能耗低,有利于电极片的散热;并且能够快速带走制备的臭氧,提高臭氧在水中溶解量,进而提高了臭氧浓度。
本发明的目的通过以下技术方案实现:
一种电解式臭氧发生器,包括腔体、设置在所述腔体内部的电极片以及膜片,其中,所述电极片包括正极片和负极片,所述膜片设置在所述正极片与负极片之间;其中,所述腔体的两端分别设有进水口与出水口;所述膜片的其中一个侧面与所述正极片平行相对,该膜片的另一侧面与所述负极片平行相对;其特征在于,所述正极片和/或负极片上设有通孔,所述膜片为无通孔膜片;所述正极片、所述负极片和所述膜片的四周与所述腔体的内壁之间设有环形导流通道;所述进水口与进水端的电极片之间设有水流分配空间,所述水流分配空间分别与所述环形导流通道以及进水端的电极片上的通孔连通;所述正极片和所述负极片通过流经两者的水体电连接。
上述电解式臭氧发生器的工作原理是:
工作时,水体由进水口进入腔体,到达水流分配空间,分为两路,一路水体经过位于腔体进水端的电极片的通孔流入到位于进水端的电极片与膜片之间的间隙进行电解,该部分水体在膜片的阻挡下向膜片的四周流动进入环形导流通道,随后部分水体进入位于出水端的电极片与膜片之间进行电解,电解过程中,正极片电解产生臭氧,负极片电解产生氢气;另外一路水体进入水流分配空间后,在位于进水端的电极片的阻挡下,水流向四周散开,进入环形导流通道;通过调节环形导流通道截面与位于进水端的电极片的通孔截面的大小关系,可以使环形导流通道的水流速度大于电极片与膜片之间的水流速度,使得环形导流通道发生文丘里效应,环形导流通道中高速流动的水体附近产生低压,使得电极片和膜片之间的间隙与环形导流通道之间产生压差,因此,环形导流通道内的水流产生吸附作用,将正极片上电解产生的臭氧以及臭氧水吸附进环形导流通道内,能够快速带走制备的臭氧,提高臭氧在水中溶解量,进而提高了臭氧浓度,经过环形导流通道的输送,最后将臭氧以及臭氧水从腔体的出水口排出,完成臭氧的制备。与此同时,环形导流通道中高速流动的水体也有利于加快电极片的热量,提高散热效果。
本发明的一个优选方案,其中,所述正极片的端面朝向进水口,负极片的端面朝向出水口。也就是正极片设置在进水端,负极片设置在出水端。采用上述结构的好处在于,当水体进入水流分配空间后,一部分水体由正极片的通孔进入正极片与膜片之间的间隙进行电解,一部分水体由水流分配空间进入环形导流通道,水体在环形导流通道快速流动,形成负压吸附效应,及时带走正极片产生臭氧以及臭氧水;由于正极片设置在腔体的进水端,环形导流通道在进水端的流速更加快,从而进一步提高环形导流通道吸附臭氧的能力和速度,提高臭氧在水中的溶解量;另外,由于膜片为无通孔结构,因此进入正极片和膜片之间的间隙的水体全部要从环形导流通道中流走,从而能够将正极片电解产生的臭氧全部带走,进一步提高臭氧在水中的溶解量。与此同时,一部分水体从电极片的通孔穿过,一部分从环形导流通道流动,两路水体的流动起到冷却作用,尤其是环形导流通道中快速流动的水体,更有利于正极片的散热,从而提高电解的稳定性,进而提高电解性能。
本发明的一个优选方案,其中,所述电解式臭氧发生器还包括位于所述腔体进水端的进水组件;所述进水组件包括进水管以及设置在所述进水管上用于调节水流速度和压力的调节口,所述进水管的一端与水源连接,另一端与所述进水口连接;所述调节口分流出的水体回流至所述水源。采用上述结构,当电极片功率过大,使电极片发热严重,通过设置调节口调节,增大进水管的水流速度,从而将电极片的热量带走,起到冷却作用,同时也稳定功率,提高了电极片的使用寿命;另外,加快流速,也有利于提高环形导流通道吸附臭氧的能力。
进一步地,所述调节口内设有用于调节水流的带缺口的钢珠,通过更换不同大小缺口的钢珠实现对水流的调节。
本发明的一个优选方案,其中,所述正极片与所述负极片的通孔相互对正且轴向投影重叠。
本发明的一个优选方案,其中,所述正极片与所述负极片的通孔相互错开且轴向投影不重叠。
优选地,所述正极片与所述负极片的通孔为多个。其好处在于,进一步提高水体与正极片或者负极片表面的接触面积,促进电解效率。
进一步地,所述正极片或者负极片的通孔面积占所述正极片或者负极片总面积的5%-80%。这样设置的好处在于,提高水体与正极片和负极片的散热面积,一方面促进正极片的臭氧电解效率,制备浓度较高的臭氧水,另一方面提高散热效率,将电流密度提高10%而不烧膜片,进一步提高膜片的使用寿命。
本发明的一个优选方案,其中,所述正极片或者所述负极片与所述腔体内壁之间设有用于所述正极片或所述者负极片进行位移缓冲的位移缓冲区。在水压过大或者过小时,该位移缓冲区可以根据水压使得正极片或者负极片自动调节两者之间的距离,使得两者之间的距离趋于稳定,从而增加正极片或者负极片的冲刷力的作用。
优选地,所述位移缓冲区上设有用于缓冲所述正极片或者负极片所受水压的缓冲组件。
进一步地,所述缓冲组件为弹性件,该弹性件轴向设置,一端作用于所述正极片或者负极片上,另一端作用于所述腔体内壁上。通过设置弹性件,可以根据腔体内的不同水压,使得正极片或者负极片自动调整与膜片之间的间隙,使得腔体能够适应不同的进水量也能正常工作而不损坏正极片或者负极片,保证了正极片与负极片电解过程趋于稳定,起到降低能耗的同时,还可以有效保护正极片或者负极片且提高使用寿命。
优选地,所述弹性件为弹簧、塔簧或者弹片的任意一种。
优选地,所述膜片为PEM膜,PEM膜具有良好的质子导电率,电化学稳定性好。
优选地,所述正极片和/或所述负极片的通孔为圆形、三角形、矩形、梯形、正方形、平行四边形、菱形或者不规则形状的任意一种。
优选地,所述负极片为不锈钢、碳素材料、各种金属材料、金属氧化物、非金属导电材料以及复合材料中的任意一种;所述正极片材料为金刚石、铂、钛、电解水电极耐磨材料、或导电陶瓷、半导体,碳素材料、石墨材料以及其它金属材料的任意一种。
本发明与现有技术相比具有以下有益效果:
1、本发明中,由于设置水流分配空间,水体进入腔体后分两路流动,一路水体经过位于腔体进水端的电极片的通孔流入到位于进水端的电极片与膜片之间的间隙进行电解,另一路从环形导流通道流动,由于膜片为无孔结构,阻挡了从通孔穿过的水体,使得该处水体流速较慢,而在环形导流通道的水体流速较快,使得环形导流通道发生文丘里效应,高速流动的水体附近产生低压,使得腔体电极片和膜片之间的间隙与环形导流通道之间产生压差,因此,环形导流通道内的水流对电极片和膜片之间的间隙中水体产生吸附作用,将正极片上电解产生的臭氧以及臭氧水吸附进环形导流通道内,能够快速带走制备的臭氧,提高臭氧在水中溶解量,进而提高了臭氧浓度。
2、本发明中,当水体进入水流分配空间后,一部分水体从正极片或者负极片的通孔穿过,一部分从环形导流通道流动,正极片与负极片在电解过程中产生大量的热量,两路水体的流动起到对正极片或者负极片冷却作用,更重要的是,在环形导流通道中的水体快速流动,能够更快速地将正极片或者负极片的热量带走,不仅提高电解的稳定性,还提高了正极片与负极片的使用寿命。
3、本发明中,由于正极片或者负极片上设有通孔,使得水体与电极片的有效接触面积变大,提高了电解效率并且能够制备浓度较高的臭氧水,同时也可以提高电极片的散热效率,进而提高电极片的使用寿命。
4、本发明中,当水体从进水端电极片的通过通孔进入到位于进水端的电极片与膜片之间的间隙时,由于膜片为无通孔膜片,水体在膜片的阻挡作用下向四周散开,膜片将受到水体的冲击力向后移动,虽然膜片与位于进水端的电极片之间的间隙变大,但是由于膜片的阻挡,使得位于出水端的电极片没有受到轴向的冲击力,使得正极片与负极片之间的波动距离大大减小,从而减低工作电压,起到了降低能耗的作用。
5、本发明中,水流经过进水端进入水流分配空间后,一部分水体从正极片或者负极片的通孔穿过,一部分从环形导流通道流动,从而减少了对进水端电极片的冲击力,使得进水端电极片浮动幅度大大减小,提高电压的稳定性,使得电解作业性能更加稳定。
附图说明
图1-图3,为本发明中的一种电解式臭氧发生器的第一种具体实施方式的结构示意图,其中,图1为立体图,图2为右视图,图3为主视图。
图4为本发明中一种电解式臭氧发生器在竖直方向的剖视图。
图5为本发明中的腔体内部结构示意图。
图6-图7为本发明中的一种电解式臭氧发生器的第三种具体实施方式的结构示意图,其中,图6为省去进水组件以及弹簧的立体图,图7为腔体内部结构的立体图。
图8为本发明中的一种电解式臭氧发生器的第四种具体实施方式的结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员很好地理解本发明的技术方案,下面结合实施例和附图对本发明作进一步描述,但本发明的实施方式不仅限于此。
实施例1
参见图1-图5,本实施例中的一种电解式臭氧发生器,包括腔体1、设置在所述腔体1内部的正极片2、负极片3、设置在所述正极片2与负极片3之间的用于质子交换的膜片4、设置在所述腔体1靠近所述正极片2一端的进水组件5以及设置在所述腔体1靠近所述负极片3一端的弹簧6;其中,所述弹簧6的一端作用于所述负极片3上,另一端作用于所述腔体1内壁上;所述腔体1的进水端设有进水口,出水端设有出水口,所述进水口与所述进水组件5连通,所述正极片2靠近所述进水口,所述负极片3靠近出水口。通过设置弹簧6,在水压过大或者过小时,可以根据腔体1内的不同水压,使得负极片3在弹簧6的作用下自动调整与正极片2之间的距离,使得两者之间的距离趋于稳定,使得腔体1能够适应不同的进水量也能正常工作而不损坏负极片3,保证了正极片2与负极片3电解过程的稳定性,起到降低能耗的同时,还可以有效保护负极片3,提高负极片3和正极片2的使用寿命。
参见图1-图5,所述腔体1、所述正极片2、所述负极片3以及所述膜片4的外形轮廓均为矩形,所述膜片4的其中一个侧面与所述正极片2平行相对,该膜片4的另一侧面与所述负极片3平行相对;所述正极片2上设有圆形的第一通孔2-1,所述第一通孔2-1的数量为6个,分两排均匀排列在所述正极片2上;所述负极片3上设有第二通孔3-1,所述第二通孔3-1的数量为6个,分两排均匀排列在所述负极片3上,所述第一通孔2-1与所述第二通孔3-1相互对正且轴向投影重叠;所述膜片4为无通孔膜片4。采用上述结构,通过设置多个通孔,可以有效促进水体与正极片2与负极片3的表面接触面积,不仅能够促进电解效率并且能够制备浓度较高的臭氧水,使电解产物尽快周向排出而不会产生抑制作用,提高散热效率,降低能耗。采用无孔膜片4结构,当水体从正极片2的通过通孔进入到正极片2与膜片4之间的间隙时,由于膜片4为无通孔膜片4,水体在膜片4的阻挡作用下向四周散开,膜片4将受到水体的冲击力向后移动,虽然膜片4与正极片2之间的间隙变大,但是由于膜片4的阻挡,使得负极片3没有受到轴向的冲击力,使得正极片2与负极片3之间的距离趋于稳定,从而保证了电压的稳定,进一步起到了降低能耗的作用。
参见图1-图5,所述正极片2、所述负极片3和所述膜片4的四周与所述腔体1的内壁存在周边环形间隙,该周边环形间隙构成环形导流通道7;所述第一通孔2-1的面积与所述环形导流通道7的面积的比值在0.1~1之间;所述进水口与所述正极片2之间设有水流分配空间8,所述水流分配空间8与所述环形导流通道7连通;所述正极片2与电源的正极连接,所述负极片3与电源的负极连接,所述正极片2与所述负极片3之间通过水体(电解溶液)实现电连接。接通正极片2与负极片3的电源,使得腔体1内的水体发生电解,正极片2电解产生臭氧,负极片3电解产生氢气。由于设置水流分配空间8,水体进入腔体1后分两路流动,一路水体经过位于腔体1进水端的正极片2的第一通孔2-1流入到正极片2与膜片4之间的间隙进行电解,另一路从环形导流通道7流动,由于膜片4为无孔结构,阻挡了从第一通孔2-1穿过的水体,使得该处水体流速较慢,而在环形导流通道7的水体流速增大,使得环形导流通道7发生文丘里效应,高速流动的水体附近产生低压,使得腔体1中部与环形导流通道7之间产生压差,因此,环形导流通道7内的水流产生吸附作用,将正极片2或者负极片3上电解产生的气体以及臭氧水吸附进环形导流通道7内,能够快速带走制备的臭氧,提高臭氧在水中溶解量,进而提高了臭氧浓度。
参见图1-图5,所述负极片3与所述腔体1内壁之间的空间构成用于所述负极片3进行位移缓冲的位移缓冲区9,所述弹簧6设置在所述位移缓冲区9上,在水压过大或者过小时,该位移缓冲区9可以根据水压使得正极片2或者负极片3自动调节两者之间的距离,使得两者之间的距离趋于稳定,从而增加正极片2或者负极片3的冲刷力的作用。
参见图1-图5,所述进水组件5包括进水管5-1以及设置在所述进水管5-1上用于调节水流速度和压力的调节口5-2,所述进水管5-1的一端与水源连接,另一端与所述进水口连接;所述调节口5-2分流出的水体回流至所述水源;所述调节口5-2内设有用于调节水流的带缺口的钢珠,通过更换不同大小缺口的钢珠实现对水流的调节。采用上述结构,当正极片2功率过大,使正极片2发热严重,通过设置调节口5-2调节,增大进水管5-1的水流速度,从而将正极片2的热量带走,起到冷却作用,同时也稳定功率,提高了电极片的使用寿命;另外,加快流速,也有利于提高环形导流通道7吸附臭氧的能力。
参见图1-图5,所述正极片2的第一通孔2-1面积占所述正极片2总面积5%-80%;所述负极片3的第二通孔3-1面积占所述负极片3总面积5%-80%。这样设置的好处在于,提高水体与正极片2和负极片3的散热面积,一方面促进正极片2的臭氧电解效率,制备浓度较高的臭氧水,另一方面提高散热效率,将电流密度提高10%而不烧膜片4,进一步提高膜片4的使用寿命。
参见图1-图5,所述缓冲组件为弹性件,该弹性件轴向设置,一端作用于所述正极片2或者负极片3上,另一端作用于所述腔体1内壁上。通过设置弹性件,可以根据腔体1内的不同水压,使得正极片2或者负极片3自动调整与膜片4之间的间隙,使得腔体1能够适应不同的进水量也能正常工作而不损坏正极片2或者负极片3,保证了正极片2与负极片3电解过程趋于稳定,起到降低能耗的同时,还可以有效保护正极片2或者负极片3且提高使用寿命。
参见图1-图5,所述正极片2的材料为金刚石,所述负极片3为不锈钢材料,所述膜片4为PEM膜,PEM膜具有良好的质子导电率,电化学稳定性好。
参见图1-图5,上述电解式臭氧发生器的工作原理是:
工作时,水体经过进水管5-1的输送,从进水口进入腔体1中,到达水流分配空间8,分为两路,一路水体经过位于腔体1进水端的正极片2通孔流入到位于进水端的正极片2与膜片4之间的间隙进行电解,该部分水体在膜片4的阻挡下向膜片4的四周流动进入环形导流通道7,随后部分水体进入位于出水端的负极片3与膜片4之间进行电解,电解过程中,正极片2电解产生臭氧,负极片3电解产生氢气;由于膜片4为无孔结构,阻挡了从位于进水端的正极片2的通孔穿过的水体,使得该处水体流速较慢;另外一路水体进入水流分配空间8后,在位于进水端的正极片2或者负极片3的阻挡下,水流向四周散开,进入环形导流通道7。通过调节环形导流通道7截面与位于进水端的电极片的通孔截面的大小关系,可以使环形导流通道7的水流速度大于电极片与膜片4之间的水流速度,使得环形导流通道7发生文丘里效应,环形导流通道7中高速流动的水体附近产生低压,使得电极片和膜片4之间的间隙与环形导流通道7之间产生压差,因此,环形导流通道7内的水流产生吸附作用,将正极片2上电解产生的臭氧以及臭氧水吸附进环形导流通道7内,能够快速带走制备的臭氧,提高臭氧在水中溶解量,进而提高了臭氧浓度,经过环形导流通道7的输送,最后将臭氧以及臭氧水从腔体的出水口排出,完成臭氧的制备。与此同时,环形导流通道7中高速流动的水体也有利于加快电极片的热量,提高散热效果。
通过调节口5-2可以调节环形导流通道7的流速,当正极片2与负极片3功率过大,发热严重时,通过加大环形导流通道7的流速,有利于对正极片2与负极的散热;由于正极片2靠近进水口,环形导流通道7进水端的流速更加快,从而进一步提高环形导流通道7吸附臭氧的能力,提高臭氧在水中的溶解量。
参见下表,本实施例中的技术方案通过与另外两个技术方案进行测试对比,用于对比为两个技术方案采用的正极片2、膜片4以及负极片3的材料选择都相同,其中,表1为本实施例与第一个技术方案(专利授权公告号为CN107177861B)测试对比,测试条件为:第一个技术方案的电极片的面积是本实施例的2倍,水流量和水温不变,改变水电导率测试功耗和浓度。表2为本实施例与第二个技术方案(专利申请公布号为CN109487293A)测试对比,测试条件为:第二个技术方案的电极片的面积与本实施例的电极片的面积相同,电流密度相同,水流量和水温不变,改变水电导率测试功耗和浓度。
表1
表2
通过测试数据可以知道,表1的测试结果为:本实施例的技术方案与第一个技术方案对比,在相同的水环境中,本实施例减少电极片面积50%,在同样的电流下,水中的臭氧浓度提高1倍。
表2的测试结果为:本实施例的技术方案与第二个技术方案对比,在相同的水环境中,本实施例降低能耗40%,在同样的电流密度下,水中的臭氧浓度提高20%。
实施例2
本实施例中的其它结构与实施例1相同,不同之处在于:所述正极片2的第一通孔2-1与所述负极片3的第二通孔3-1相互错开且轴向投影不重叠。采用上述结构,可以有效促进水体与正极片2或者负极片3的表面接触面积,不仅能够促进电解效率并且能够制备浓度较高的臭氧水,使电解产物尽快周向排出而不会产生抑制作用,提高散热效率,降低能耗。
实施例3
参见图6-图7,本实施例中的其它结构与实施例1相同,不同之处在于:所述腔体1、所述正极片2、所述负极片3以及所述膜片4的外形轮廓均为圆形,所述膜片4的其中一个侧面与所述正极片2平行相对,该膜片4的另一侧面与所述负极片3平行相对;所述正极片2上设有圆形的第一通孔2-1,所述第一通孔2-1的数量为6个,其中一个设置在所述正极片2的圆心,其余5个绕着所述正极片2的圆心程圆周阵列;所述负极片3上设有第二通孔3-1,所述第二通孔3-1的数量为6个,其中一个设置在所述正极片2的圆心,其余5个绕着所述正极片2的圆心程圆周阵列,所述第一通孔2-1与所述第二通孔3-1相互对正且轴向投影重叠。采用上述结构,通过设置圆形腔体1,有利于水体在腔体1中环形导流通道7流动,提高了制备臭氧的速度;通过设置多个通孔,可以有效促进水体与正极片2与负极片3的表面接触面积,不仅能够促进电解效率并且能够制备浓度较高的臭氧水,使电解产物尽快周向排出而不会产生抑制作用,提高散热效率,降低能耗。
实施例4
参见图8,本实施例中的其它结构与实施例1相同,不同之处在于:所述进水组件5设置在所述腔体1靠近所述负极片3的一端,所述弹簧6设置在所述腔体1靠近正极片2的一端,所述负极片3与所述进水口之间构成水流分配空间8。也就是所述负极片3设置在所述腔体1的进水端,所述正极片2设置在所述腔体1的出水端。采用上述结构,负极片3靠近进水口,环形导流通道7进水端的流速更加快,从而有利于带走负极片3产生氢气,也同时对负极片3起到更好的散热作用,使得负极片3中的积垢问题得到解决,随着积垢的减少,电压趋于稳定,有利于延长负极片3的使用寿命。
实施例5
本实施例中的其它结构与实施例1相同,不同之处在于:所述正极片2的第一通孔2-1和所述负极片3的第二通孔3-1还可以为、三角形、矩形、梯形、正方形、平行四边形、菱形以及不规则形状的任意一种。
实施例6
本实施例中的其它结构与实施例1相同,不同之处在于:所述缓冲组件为磁力装置,磁力装置产生的磁场作用在电极片上,对电极片产生轴向作用力,用于平衡电极片受到的水流冲击力,使之处于平衡状态,例如当需要将负极片设置成可移动状态时,在腔体的内壁和负极片上设置同性的磁铁,即可实现上述功能。
上述为本发明较佳的实施方式,但本发明的实施方式并不受上述内容的限制,其他的任何未背离本发明的精神实质与原理下所做的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,都包含在本发明的保护范围之内。
Claims (15)
1.一种电解式臭氧发生器,包括腔体、设置在所述腔体内部的电极片以及膜片,其中,所述电极片包括正极片和负极片,所述膜片设置在所述正极片与负极片之间;其中,所述腔体的两端分别设有进水口与出水口;所述膜片的其中一个侧面与所述正极片平行相对,该膜片的另一侧面与所述负极片平行相对;其特征在于,所述正极片和/或负极片上设有通孔,所述膜片为无通孔膜片;所述正极片、所述负极片和所述膜片的四周与所述腔体的内壁之间设有环形导流通道;所述进水口与进水端的电极片之间设有水流分配空间,所述水流分配空间分别与所述环形导流通道以及进水端的电极片上的通孔连通;所述正极片和所述负极片通过流经两者的水体电连接。
2.根据权利要求1所述的一种电解式臭氧发生器,其特征在于,所述正极片的端面朝向进水口,负极片的端面朝向出水口。
3.根据权利要求1或2所述的一种电解式臭氧发生器,其特征在于,所述电解式臭氧发生器还包括位于所述腔体进水端的进水组件;所述进水组件包括进水管以及设置在所述进水管上用于调节水流速度和压力的调节口,所述进水管的一端与水源连接,另一端与所述进水口连接;所述调节口分流出的水体回流至所述水源。
4.根据权利要求3所述的一种电解式臭氧发生器,其特征在于,所述调节口内设有用于调节水流的带缺口的钢珠,通过更换不同大小缺口的钢珠实现对水流的调节。
5.根据权利要求1、2或4任一项所述的一种电解式臭氧发生器,其特征在于,所述正极片与所述负极片的通孔相互对正且轴向投影重叠。
6.根据权利要求1、2或4任一项所述的一种电解式臭氧发生器,其特征在于,所述正极片与所述负极片的通孔相互错开且轴向投影不重叠。
7.根据权利要求1、2或4任一项所述的一种电解式臭氧发生器,其特征在于,所述正极片与所述负极片的通孔为多个。
8.根据权利要求1、2或4任一项所述的一种电解式臭氧发生器,其特征在于,所述正极片或负极片的通孔面积占所述正极片或者负极片总面积的5%-80%。
9.根据权利要求1、2或4任一项所述的一种电解式臭氧发生器,其特征在于,所述正极片或者所述负极片与所述腔体内壁之间设有用于所述正极片或所述者负极片进行位移缓冲的位移缓冲区。
10.根据权利要求9所述的一种电解式臭氧发生器,其特征在于,所述位移缓冲区上设有用于缓冲所述正极片或者负极片所受水压的缓冲组件。
11.根据权利要求10所述的一种电解式臭氧发生器,其特征在于,所述缓冲组件为弹性件,该弹性件轴向设置,一端作用于所述正极片或者负极片上,另一端作用于所述腔体内壁上。
12.根据权利要求11所述的一种电解式臭氧发生器,其特征在于,所述弹性件为弹簧、塔簧或者弹片的任意一种。
13.根据权利要求1、2或4任一项所述的一种电解式臭氧发生器,其特征在于,所述膜片为PEM膜。
14.根据权利要求1所述的一种电解式臭氧发生器,其特征在于,所述正极片和/或所述负极片的通孔为圆形、三角形、矩形、梯形、正方形、平行四边形、菱形或者不规则形状的任意一种。
15.根据权利要求1、2或4任一项所述的一种电解式臭氧发生器,其特征在于,所述负极片为不锈钢、碳素材料、各种金属材料、金属氧化物、非金属导电材料以及复合材料中的任意一种;所述正极片材料为金刚石、铂、钛、电解水电极耐磨材料、或导电陶瓷、半导体,碳素材料、石墨材料以及其它金属材料的任意一种。
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