CN113073339A - 一种用于生物制药的新型臭氧发生系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及臭氧发生器技术领域，公开了一种用于生物制药的新型臭氧发生系统，臭氧模块采用垂直放置，避免了现有技术中水平放置会有积水发生故障的缺陷，保证臭氧模块的可靠工作，延长使用寿命，通过多级管道，实现臭氧发生装置的管道化设计，避免采用传统的所有机构叠层放置在同一安装箱内的集成化设计，从而在整个系统出现故障时，能够分段拆装进行检测，在一定程度上实现了便捷化维护，通过设置电动活塞与透气膜等设置，使得悬浮筒内的气体变化，从而间接控制悬浮筒进行升降，带动垂直滑杆进行升降，继而控制其接触到的电极片的数量，调节臭氧发生功率，实现多模式调节，以适应不同的臭氧产率需求。

Description

一种用于生物制药的新型臭氧发生系统

技术领域

本发明涉及臭氧发生器技术领域，具体为一种用于生物制药的新型臭氧发生系统。

背景技术

臭氧发生器是用于制取臭氧气体的装置。臭氧易于分解无法储存，需现场制取现场使用(特殊的情况下可进行短时间的储存)，所以凡是能用到臭氧的场所均需使用臭氧发生器。臭氧发生器在饮用水，污水，工业氧化，食品加工和保鲜，医药合成，空间灭菌等领域广泛应用。臭氧发生器产生的臭氧气体可以直接利用，也可以通过混合装置和液体混合参与反应。

利用高压电离(或化学、光化学反应)，使空气中的部分氧气分解聚合为臭氧，是氧的同素异形转变过程，亦可利用电解水法获得。臭氧的不稳定性使其很难实现瓶装贮存，一般只能利用臭氧发生器现场生产，随产随用。

现有技术中的臭氧发生器其结构复杂，通常臭氧模块中的电极采用水平安装方式，在使用过程中电极会因为积水而被渗透，产生安全隐患，缩短臭氧模块的使用寿命，且现有方式将阴极产生的氢气与水区分开结构较为复杂，造成安装不便，另一方面，现有的臭氧发生装置将多个机构置于安装箱内进行组装，若臭氧发生器发生故障时，维修起来较为费时费力，同时，制备的臭氧进行净水等操作时，需要单独设置可调节机构，以面对不同的功率使用需求，因此，我们公开了一种用于生物制药的新型臭氧发生系统来满足臭氧的制备需求。

发明内容

(一)解决的技术问题

本申请人针对上述现有生产技术中的缺点，提供一种用于生物制药的新型臭氧发生系统，从而采用垂向布置的臭氧模块，有效的避免了现有技术中水平放置有积水的情况，保护电极部分，使用安全可靠，延长使用寿命。

(二)技术方案

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种用于生物制药的新型臭氧发生系统，包括连接机构、功率调节机构与多组平行间隔排放的臭氧模块，每个所述臭氧模块垂直放置，每个所述臭氧模块包括阴极电极板和阳极电极板，单个所述臭氧模块的所述阳极电极板的顶部设置有产品输出口，底部设置有进水口，多组所述产品输出口和进水口在同一轴线位置上，单个所述阴极电极板的外侧上部设置有氢气与水排放接口，内侧设有氧气注入孔，多个所述臭氧模块之间通过所述连接连接机构连接连通，所述连接机构包括多组度转换头与连接件，以上所述连接机构内均设有管道并相互间接连通，多组所述臭氧模块内均设有所述功率调节机构。

多组所述阴极电极板和阳极电极板之间均设有触发酶，每个所述臭氧模块的产品输出口均竖直安装有输出管，多个所述输出管头部通过度转换头安装有连通管，多个所述臭氧模块的一侧均设有同一个输出总管、排放管道和进水总管，多个所述连通管头部均与输出总管相连接，所述输出总管的端部安装有产品输出接头，所述进水总管的一端连接有进水接头，所述产品输出接头、气体输出接头、排水接头和进水接头在空间方向从上至下依次并列排布。

每个所述氢气与水排放接口上均连接有水气管路，多个所述水气管路上安装有直通转换接头并通过其与排放管道连通，所述排放管道的一端设有分支并分别连接有排气管道和存水管，所述排气管道的端部安装有气体输出接头，所述存水管为U型结构，所述存水管的端部连接有排水管道，所述排水管道的端部连接有排水接头，所述产品输出接头、气体输出接头、排水接头和进水接头上均安装有穿板护圈支架。

每个所述进水口的底部竖直安装有进水管，多个所述进水管的底部均通过度转换头安装有进水连接管，所述进水总管上连接有多组进水分支管，多组所述进水分支管的一端均连接有流量计，多组所述流量计均为玻璃管浮子流量计且输出端分别连接在对应的所述进水连接管上。

所述进水连接管的截面呈U型结构；多组所述水气管路采用弯管或者直管；所述输出总管与进水总管上分别设有多组不锈钢焊式等径三通管和不锈钢焊式异径三通管，多组所述连通管头部分别通过所述不锈钢焊式等径三通管或度弯头与输出总管连接；多组所述水气管路头部分别通过所述不锈钢焊式异径三通管或度弯头与排放管道连接。

多组所述阳极电极板上均设有凸块壳体，多组所述凸块壳体上均开设有观察窗，多组所述凸块壳体均为透明材质，多组所述阳极电极板的内壁上均固定套接有固定环，多组所述固定环上均开设有多个分布均匀的限位槽，多组所述阳极电极板内均设有离子交换膜、氟树脂型阳离子交换膜层和导电金刚石膜，多个所述限位槽内均设有相适配的电极片。

所述功率调节机构包括悬浮组件、导电组件，所述悬浮组件与所述导电组件相连接，所述悬浮组件包含悬浮筒、透气膜与电动活塞，多个所述阳极电极板的内壁上均固定连接有垂直导杆和导电杆，多个所述垂直导杆的顶部均开设有T型垂直槽，多个所述T型垂直槽内均滑动套接有T型块，多个所述T型块内均固定套接有悬浮筒，多个所述悬浮筒的内壁上均设有透气膜，所述悬浮筒内设有电动活塞，所述电动活塞的一端固定连接有与所述悬浮筒相适配的防水橡胶塞。

多个所述T型块的底部均固定连接有垂直滑杆，多个所述垂直滑杆分别滑动套接在对应的所述导电杆内并分别与对应的所述导电杆的内壁相贴合，多个所述垂直滑杆分别与对应的所述电极片相接触，其中多个所述电极片上均设有通电夹块，多个所述通电夹块上均连接有高压导线，多个所述高压导线的另一端均延伸至对应的所述阳极电极板外。

(三)有益效果

与现有技术相比，本发明提供了一种用于生物制药的新型臭氧发生系统，具备以下有益效果：

1、该新型臭氧发生系统，结构紧凑、合理，操作方便，通过对臭氧模块的布局，各管路、流量计和接头的配合工作，可以方便的制取臭氧气体，工作可靠性好，工作效率高。

2、该新型臭氧发生系统，臭氧模块采用垂直放置，避免了现有技术中水平放置会有积水发生故障的缺陷，保证臭氧模块的可靠工作，延长使用寿命。

3、该新型臭氧发生系统，臭氧模块通电工作，通过反应得到的臭氧从产品输出口排出，依次经过输出管、连通管、输出总管至产品输出接头输出；同时，产生的氢气和氧气还原生成的水从氢气与水排放接口排出，依次经过水气管路、排放管道，氢气随后从排气管道至气体输出接头排出，液体水则进入存水管，然后经过排水管道和输出管排出，通过多级管道，实现臭氧发生装置的管道化设计，避免采用传统的所有机构叠层放置在同一安装箱内的集成化设计，从而在整个系统出现故障时，能够分段拆装进行检测，在一定程度上实现了便捷化维护。

4、该新型臭氧发生系统，通过设置电动活塞，控制其向远离透气膜的一侧移动时，由于透气膜的设置，使得悬浮筒内的气体增多，从而间接控制悬浮筒进行上升，带动垂直滑杆进行上升，继而增加其接触到的通电电极片的数量，以调节臭氧发生功率。

5、该新型臭氧发生系统，通过存水管的U型设计，保证了氢气能够从排气管道排出，且液体水能够从排水管道排出，实现气液分离，不但效果好且易于安装。

附图说明

图1为本发明立体结构示意图；

图2为本发明另一视角立体结构示意图；

图3为本发明臭氧发生管路立体结构示意图；

图4为本发明臭氧模块立体结构示意图；

图5为本发明臭氧模块阳极剖开立体结构示意图；

图6为本发明臭氧模块部分剖开立体结构示意图；

图7为本发明臭氧模块拆分立体结构示意图；

图8为本发明电极立体结构示意图；

图9为本发明调节机构立体结构示意图；

图10为本发明图6中A处放大结构示意图。

图中：1、流量计；2、输出总管；3、不锈钢焊式等径三通管；4、不锈钢焊式异径三通管；5、排放管道；6、存水管；7、排气管道；8、排水管道；9、连通管；10、穿板护圈支架；11、产品输出接头；12、气体输出接头；13、排水接头；14、输出管；15、进水接头；16、阳极电极板；17、触发酶；18、阴极电极板；19、臭氧模块；20、进水口；21、进水管；22、进水连接管；23、水气管路；24、氢气与水排放接口；25、进水分支管；26、进水总管；27、直通转换接头；28、凸块壳体；29、观察窗；30、固定环；31、限位槽；32、离子交换膜；33、氟树脂型阳离子交换膜层；34、导电金刚石膜；35、电极片；36、垂直导杆；37、T型垂直槽；38、T型块；39、悬浮筒；40、透气膜；41、电动活塞；42、防水橡胶塞；43、垂直滑杆；44、导电杆；45、通电夹块。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

正如背景技术所介绍的，现有技术中存在的不足，为了解决如上的技术问题，本申请提出了一种用于生物制药的新型臭氧发生系统

本申请的一种典型的实施方式中，如图1-10所示，一种用于生物制药的新型臭氧发生系统，包括连接机构、功率调节机构与多组平行间隔排放的臭氧模块19，每个臭氧模块19垂直放置，每个臭氧模块19包括阴极电极板18和阳极电极板16，单个臭氧模块19的阳极电极板16的顶部设置有产品输出口，底部设置有进水口20，多组产品输出口和进水口20在同一轴线位置上，单个阴极电极板18的外侧上部设置有氢气与水排放接口24，内侧设有氧气注入孔，多个臭氧模块19之间通过连接连接机构相互连通，多组臭氧模块19内均设有功率调节机构，通过设置产品输出口和氢气与水排放接口24，便于分别将阳极产生的氧气和臭氧排出，阴极产生的氢气与水排出，通过设置进水口20与氧气注入孔，便于将水与氧气分别注入阳极与阴极中进行高压电离反应。

进一步的，在上述方案中，每个臭氧模块19的产品输出口均竖直安装有输出管14，多个输出管14头部通过90度转换头安装有连通管9，多个臭氧模块19的一侧均设有同一个输出总管2、排放管道5和进水总管26，多个连通管9头部均与输出总管2相连接，输出总管2的端部安装有产品输出接头11，进水总管26的一端连接有进水接头15，通过设置输出总管2与排放管道5，便于将收集到的氧气、臭氧与氢气和水集中排出进行收集。

进一步的，在上述方案中，每个氢气与水排放接口24上均连接有水气管路23，排放管道5的一端设有分支并分别连接有排气管道7和存水管6，排气管道7的端部安装有气体输出接头12，存水管6为U型结构，存水管6的端部连接有排水管道8，排水管道8的端部连接有排水接头13，通过排气管道7和存水管6的设置，便于将阴极产生的氢气与水区分收集，结构简单，安装便捷。

进一步的，在上述方案中，每个进水口20的底部竖直安装有进水管21，多个进水管21的底部均通过90度转换头安装有进水连接管22，进水总管26上连接有多组进水分支管25，多组进水分支管25的一端均连接有流量计1，多组流量计1的输出端分别连接在对应的进水连接管22上，通过流量计1的设置，便于控制进水量的速率，从而控制单位时间内的臭氧产量。

进一步的，在上述方案中，进水连接管22的截面呈U型结构，输出总管2与多组连通管9相连通，排放管道5与多组水气管路23相连通，通过设置U型结构的进水连接管22，减小了水流在管道内因弯度过大造成冲击回流效应，利于水流通。

进一步的，在上述方案中，多组阳极电极板16上均设有凸块壳体28，多组凸块壳体28上均开设有观察窗29，多组凸块壳体28均为透明材质，多组阳极电极板16的内壁上均固定套接有固定环30，多组固定环30上均开设有多个分布均匀的限位槽31，多组阳极电极板16内均设有离子交换膜32，多个限位槽31内均设有相适配的电极片35，通过观察窗29的设置，便于直观观察到阳极电极板16内的水位高低，避免未发生臭氧时造成电极渗水，影响电极的正常使用。

进一步的，在上述方案中，功率调节机构包括悬浮组件、导电组件，悬浮组件与导电组件相连接，悬浮组件包含悬浮筒39、透气膜40与电动活塞41，多个阳极电极板16内均设有悬浮筒39，多个悬浮筒39的内壁上均设有透气膜40，悬浮筒39内设有电动活塞41，电动活塞41的一端固定连接有与悬浮筒39相适配的防水橡胶塞42，通过设置电动活塞41，控制其向远离透气膜40的一侧移动时，由于透气膜40的设置，使得悬浮筒39内的气体增多，从而间接控制悬浮筒39进行上升，继而实现改变通电电极片35的数量，数量越多则单位时间内电离产生的臭氧越多。

进一步的，在上述方案中，导电组件位于对应的阳极电极板16内且包含垂直滑杆43、导电杆44与通电夹块45，多个垂直滑杆43分别滑动套接在对应的导电杆44内并分别与对应的导电杆44的内壁相贴合，多个垂直滑杆43分别与对应的电极片35相接触，多个最低高度上的电极片35上均设有通电夹块45，垂直滑杆43连接多个电极片35用于导电作用，通电夹块45用于电极片35连接高压电，通过控制垂直滑杆43延伸至导电杆44外的长度，继而控制其接触到的电极片35的数量，以调节臭氧发生功率。

实施例一：采用一组臭氧模块19。

臭氧模块19包括触发酶17，触发酶17的两侧分别安装有阴极电极板18和阳极电极板16，且阴极电极板18和阳极电极板16互相连接；阳极电极板16的顶部设置有产品输出口，底部设置有进水口20，阴极电极板18的外侧上部设置有氢气与水排放接口24，产品输出口竖直安装有输出管14，输出管14头部通过90度转换头安装连通管9，连通管9头部连接输出总管2，输出总管2的端部安装有产品输出接头11；氢气与水排放接口24通过水气管路23与排放管道5连通，排放管道5的端部分支有排气管道7和存水管6，排气管道7的端部安装有气体输出接头12，存水管6为U型结构，存水管6的端部连接排水管道8，排水管道8的端部安装排水接头13；进水口20的底部竖直安装有进水管21，进水管21的底部通过90度转换头安装有进水连接管22，进水连接管22与流量计1连接，流量计1通过进水分支管25与进水总管26接通，进水总管26的端部安装有进水接头15。

实施例二：采用两组臭氧模块19。

单个臭氧模块19包括触发酶17，触发酶17的两侧分别安装有阴极电极板18和阳极电极板16，且阴极电极板18和阳极电极板16互相连接；

每个臭氧模块19的阳极电极板16的顶部设置有产品输出口，底部设置有进水口20，阴极电极板18的外侧上部设置有氢气与水排放接口24，每个产品输出口均竖直安装有输出管14，输出管14头部通过90度转换头安装连通管9，连通管9头部连接输出总管2，输出总管2的端部安装有产品输出接头11；每个氢气与水排放接口24均通过水气管路23与排放管道5连通，位于右侧的水气管路23为弯管，位于左侧的水气管路23采用直管，排放管道5的端部分支有排气管道7和存水管6，排气管道7的端部安装有气体输出接头12，存水管6为U型结构，存水管6的端部连接排水管道8，排水管道8的端部安装排水接头13；每个进水口20的底部均竖直安装有进水管21，进水管21的底部通过90度转换头安装有进水连接管22，进水连接管22与流量计1连接，流量计1通过进水分支管25与进水总管26接通，进水总管26的端部安装有进水接头15。

实施例三：采用三组臭氧模块19。

单个臭氧模块19包括触发酶17，触发酶17的两侧分别安装有阴极电极板18和阳极电极板16，且阴极电极板18和阳极电极板16互相连接；

每个臭氧模块19的阳极电极板16的顶部设置有产品输出口，底部设置有进水口20，阴极电极板18的外侧上部设置有氢气与水排放接口24，每个产品输出口均竖直安装有输出管14，输出管14头部通过90度转换头安装连通管9，连通管9头部连接输出总管2，输出总管2的端部安装有产品输出接头11；每个氢气与水排放接口24均通过水气管路23与排放管道5连通，位于右侧的水气管路23为弯管，具有让位的功能，位于左侧的两个水气管路23采用直管，排放管道5的端部分支有排气管道7和存水管6，排气管道7的端部安装有气体输出接头12，存水管6为U型结构，存水管6的端部连接排水管道8，排水管道8的端部安装排水接头13；每个进水口20的底部均竖直安装有进水管21，进水管21的底部通过90度转换头安装有进水连接管22，进水连接管22与流量计1连接，流量计1通过进水分支管25与进水总管26接通，进水总管26的端部安装有进水接头15。

工作原理：本发明所述的臭氧模块19的型号为EA3000型，臭氧模块19采用垂直放置，避免了现有技术中水平放置会有积水发生故障的缺陷，保证臭氧模块19的可靠工作，延长使用寿命。

使用时，进水接头15处通入水，然后依次进入进水总管26，通过进水总管26进入进水分支管25、进水连接管22、进水管21，然后进入臭氧模块19中，臭氧模块19通电工作，通过反应得到的臭氧从产品输出口排出，依次经过输出管14、连通管9、输出总管2至产品输出接头11输出；同时，产生的氢气和氧气还原生成的水从氢气与水排放接口24排出，依次经过水气管路23、排放管道5，氢气随后从排气管道7至气体输出接头12排出，液体水则进入存水管6，然后经过排水管道8和输出管14排出，通过以上所述多级管道，实现臭氧发生装置的管道化设计，避免采用传统的所有机构叠层放置在同一安装箱内的集成化设计，从而在系统出现故障时，能够分段拆装进行检测，在一定程度上实现便捷化维护。

通过存水管6的U型设计，保证氢气能够从排气管道7排出，且液体水能够从排水管道8排出，实现气液分离，不但效果好且易于安装；本发明所述的产品输出接头11、气体输出接头12、排水接头13和进水接头15在空间方向从上至下依次并列排布，空间利用率好，结构紧凑，安装管路的安装方便。

通过设置电动活塞41，控制其向远离透气膜40的一侧移动时，由于透气膜40的设置，使得悬浮筒39内的气体增多，从而间接控制悬浮筒39进行上升，带动垂直滑杆43进行上升，继而控制其接触到的电极片35的数量，以调节臭氧发生功率。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (9)

1.一种用于生物制药的新型臭氧发生系统，包括连接机构、功率调节机构与多组平行间隔排放的臭氧模块(19)，其特征在于：每个所述臭氧模块(19)垂直放置，每个所述臭氧模块(19)包括阴极电极板(18)和阳极电极板(16)，单个所述臭氧模块(19)的所述阳极电极板(16)的顶部设置有产品输出口，底部设置有进水口(20)，多组所述产品输出口和进水口(20)在同一轴线位置上，单个所述阴极电极板(18)的外侧上部设置有氢气与水排放接口(24)，内侧设有氧气注入孔，多个所述臭氧模块(19)之间通过所述连接连接机构相互连通，多组所述臭氧模块(19)内均设有所述功率调节机构。

2.如权利要求1所述的一种用于生物制药的新型臭氧发生系统，其特征在于：每个所述臭氧模块(19)的产品输出口均竖直安装有输出管(14)，多个所述输出管(14)头部安装有连通管(9)，多个所述臭氧模块(19)的一侧均设有同一个输出总管(2)、排放管道(5)和进水总管(26)，多个所述连通管(9)头部均与输出总管(2)相连通。

3.如权利要求2所述的一种用于生物制药的新型臭氧发生系统，其特征在于：所述排放管道(5)的一端设有分支并分别连接有排气管道(7)和存水管(6)，所述存水管(6)为U型结构。

4.如权利要求2所述的一种用于生物制药的新型臭氧发生系统，其特征在于：每个所述进水口(20)的底部竖直安装有进水管(21)，多个所述进水管(21)的底部安装有进水连接管(22)，所述进水总管(26)上连接有多组进水分支管(25)，多组所述进水分支管(25)的一端均连接有流量计(1)。

5.如权利要求4所述的一种用于生物制药的新型臭氧发生系统，其特征在于：所述进水连接管(22)的截面呈U型结构，所述输出总管(2)与多组所述连通管(9)相连通，所述排放管道(5)与多组所述水气管路(23)相连通。

6.如权利要求1所述的一种用于生物制药的新型臭氧发生系统，其特征在于：多组所述阳极电极板(16)上均设有凸块壳体(28)，多组所述凸块壳体(28)上均开设有观察窗(29)，多组所述凸块壳体(28)均为透明材质，多组所述阳极电极板(16)的内壁上均固定套接有固定环(30)，多组所述固定环(30)上均开设有多个分布均匀的限位槽(31)，多个所述限位槽(31)内均设有相适配的电极片(35)。

7.如权利要求1所述的一种用于生物制药的新型臭氧发生系统，其特征在于：所述功率调节机构包括悬浮组件、导电组件，所述悬浮组件与所述导电组件相接触，通过所述悬浮组件的位置升降，带动导电组件进行升降，继而间接改变所述电极片(35)的通电数量，以调节臭氧发生功率。

8.如权利要求7所述的一种用于生物制药的新型臭氧发生系统，其特征在于：所述悬浮组件包含悬浮筒(39)、透气膜(40)与电动活塞(41)，多个所述阳极电极板(16)内均设有悬浮筒(39)，多个所述悬浮筒(39)的内壁上均设有透气膜(40)，所述悬浮筒(39)内设有电动活塞(41)，所述电动活塞(41)与透气膜(40)用以改变对应的所述悬浮筒(39)内的气体含量，从而实现悬浮筒(39)的升降。

9.如权利要求7所述的一种用于生物制药的新型臭氧发生系统，其特征在于：所述导电组件位于对应的所述阳极电极板(16)内且包含垂直滑杆(43)、导电杆(44)与通电夹块(45)，多个所述垂直滑杆(43)分别滑动套接在对应的所述导电杆(44)内，多个所述最低高度上的电极片(35)上均设有通电夹块(45)，所述垂直滑杆(43)连接多个电极片(35)用于导电作用，所述通电夹块(45)用于所述电极片(35)连接高压电。

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