CN113853358B - 电解杀生物剂产生单元 - Google Patents

Abstract

本公开涉及一种用于向水系统输出杀生物剂的杀生物剂产生装置。所述杀生物剂产生装置包括电源电路，所述电源电路被定位在壳体内，所述壳体限定所述杀生物剂产生装置的电解池。

Description

电解杀生物剂产生单元

相关申请的交叉引用

本申请于2020年4月7日作为PCT国际专利申请递交，且要求于2019年4月9日递交的美国临时专利申请号62/831,526和于2019年6月7日递交的美国临时专利申请号62/858,739的优先权，这些美国临时专利申请的全部内容特此通过引用并入本文中。。

技术领域

本公开总体涉及用于减少和消除水系统内的生物污染的杀生物剂产生装置。

背景技术

由生物生长所引起的生物污染(例如，咸水或淡水海洋生长物)可以导致水系统的阻塞，以及依赖于所述水系统装备的低效操作、过热和故障，由此导致昂贵的停机时间和昂贵的修理。对于一些应用，水系统内的生物生长的问题由所述水系统的周期性(例如，半年一次的)酸洗来解决。酸洗是昂贵的、耗时的，并且涉及刺激性的和危险的化学品的使用。这方面需要改善。

发明内容

本公开的一个方面涉及用于抑制水系统内的生物污染的杀生物剂产生系统。在一个非限制性示例中，所述系统可以是船舶的水系统，使得所述船舶的有关装备(例如，热交换器)可以在最小停机时间至无停机时间的情况下以峰值性能操作。在某些示例中，所述杀生物剂产生系统可以包括电解布置，所述电解布置用于在穿过所述水系统的水内提供原位杀生物剂产生。在某些示例中，所述杀生物剂产生系统可以被连续地操作或间歇地操作。根据本公开的原理的杀生物剂产生系统可以被用于咸水(例如，海水或微咸水)以及淡水应用两者。

本公开的另一方面涉及包括用于在水系统中产生杀生物剂的电解池的杀生物剂产生装置。在一个示例中，所述杀生物剂产生装置具有电源系统，所述电源系统被配置成提高所述装置的电力传递效率。在一个示例中，所述杀生物剂产生装置在所述装置的电极两端相对低的电压下使用相对高的电流以产生杀生物剂。在一个示例中，电源被用于在所述杀生物剂产生装置的所述电极两端施加电流。为了最小化由于导电线中的电阻所导致的电压损失，期望所述电源被定位成非常接近于所述电解池的电极(即，所述电流源相对于所述电极定位或位于本地)。在一个示例中，所述电流源和所述电解池被集成在一个壳体中。在某些示例中，其它类型的电路系统被集成到同一壳体中作为所述电解池。示例电路系统可以包括：电隔离电路系统，所述电隔离电路系统用于将所述杀生物剂产生装置的电源与船地隔离(例如，所述电路系统可以提供具有零参考电压的电源，所述零参考电压相对于船地隔离而非耦合(例如，由隔离开关电源电容性地耦合)至被耦合至船地的电源)；控制电路系统，所述控制电路系统用于基于流过所述电解池的水流量来调整提供至所述电极的电流的量值、极性和频率；电压调节器；以及电源转换电路系统，诸如DC-AC转换电路系统和/或AC-DC转换电路系统。在一个示例中，所述杀生物剂产生装置可以包括：壳体，所述壳体具有电解腔室，在所述电解腔室中所述电极被暴露于流过所述装置的水；和控制室，所述控制室容置上文中描述的类型的电路系统。在一个示例中，所述电路系统可以被安装在电路板上，所述电极可以包括延伸穿过所述电路板的导电柱，并且所述电极可以包括导电板，所述导电板耦接至所述导电柱以在流过所述电解池的水内产生杀生物剂。

本公开的另一方面涉及一种杀生物剂产生装置，所述杀生物剂产生装置包括：电解池，所述电解池用于在水系统中产生杀生物剂；和散热器布置，所述散热器布置使用流过所述电解池的水以冷却所述杀生物剂产生装置的电路系统。在一个示例中，所述电路系统可以包括用于施加通过所述电解池的电极的电流的电流源。其它电路系统可以包括：电隔离电路系统，所述电隔离电路系统用于将所述杀生物剂产生装置的电源与船地隔离(例如，所述电路系统可以提供一电源，所述电源通过隔离开关电源而被电容性地耦合至被耦合至船地的电源，但所述电源具有其自身的零参考电压，所述零参考电压与船地隔离)；控制电路系统，所述控制电路系统用于基于通过所述电解池的水流量来调整提供至所述电极的电流的量值；电压调节器；以及电源转换电路系统，诸如DC-AC转换电路系统和/或AC-DC转换电路系统。

在某些示例中，所述杀生物剂产生装置包括壳体，所述壳体限定电解池腔室(例如，杀生物剂产生腔室)，正在产生所述杀生物剂的水流过所述电解池腔室，并且来自所述电路系统的热被传递至所述水以(例如，经由通过所述壳体的热耦合或其它热耦合方式)提供高效的冷却。在某些示例中，所述壳体(例如，主壳体本体和/或壳体罩)具有一构造，所述构造是导热的且包括暴露至穿过所述壳体的水的一个或更多个传热结构或特征(例如，翅片、挡板、突出部、板、表面、层等)。在某些示例中，热被传递通过所述杀生物剂产生装置的壳体的壁从所述电路系统被传递至穿过所述壳体的杀生物剂产生腔室的水。所述壁可以包括侧壁、端壁、罩壁、支撑所述电路系统的壁、或它们的组合。所述壁可以包括传热翅片或其它传热结构/特征。电绝缘的导热层可以被用于提供所述壳体与所述电路系统之间的热耦合，同时将所述壳体与所述电路系统电隔离。

在某些示例中，所述壳体的多个部分具有不易导热的聚合物构造和，并且额外的特征(例如，热通路、热沉等)可以被提供用于将来自产热部件的热传递至流过所述装置的水。例如，导热翅片、板、构件、杆或其它特征可以被浸入或以其它方式与水接触且通过延伸穿过所述壳体的壁或其它结构的热通路而被热耦合至所述产热部件。在某些示例中，与水接触的导热特征可选地可以是形成所述电解池的电解板。在某些示例中，所述电路系统可以被合并为多层电路板的一部分，并且与流过所述电解池的水物理接触的导热特征可以(例如，通过导热通路，所述导热通路可以包括热通孔或热硬币，诸如铜币)被热耦合至所述电路板的一个或更多个表面安装部件。电绝缘的导热层可以被用于提供与所述水接触的传热元件和所述热通路之间的热耦合，同时提供与所述水接触的传热元件与所述热通路的电隔离。

所述系统还可以包括用于感测通过所述电解池的水流量的装置，并且还可以感测所述电子电路系统的多个部分或所述壳体的多个部分的温度。这样的感测装置可以与控制器连接，以便在水流量变得不适于将所述系统电子器件冷却至适当的操作温度的情况下减少或终止至所述电解池的电力。流量可以由流量传感器通过监测泵操作和输出、和/或通过监测所述电解池中的气体聚集来感测。电子器件温度还提供了流量的指示，因为当电流保持稳定时温度趋向于增加，而水流量减少，因为水流量减小提供较少的冷却。因而，电子器件或壳体的较高的感测温度可以指示流过所述电解池的水减少。所述池控制器可以被配置成当或如果温度超过预定水平则终止或减少至所述电解池壳体或电子器件的电力。

在下面的描述中将阐述许多额外的方面。这些方面可以涉及单独的特征和特征的组合。应理解，上文的总体描述和下文的详细描述两者都是示例性和说明性的，并且不限制本文中描述的示例所基于的广泛的发明构思。

附图说明

并入说明书中并作为本说明书的一部分的随附附图图示出本公开的各方面，并且与说明书一起用于解释本公开的原理。附图的简述如下：

图1图示出根据本公开的原理的杀生物剂产生装置(例如，杀生物剂产生单元)；

图2是图1的杀生物剂产生装置的示意图；

图3是图示出用于图1和图2的杀生物剂产生装置的电极布置的示例配置；

图4是示出用于图1-图2的杀生物剂产生装置的示例传热布置(例如，示例散热器配置)的截面图；

图5是沿图4的剖面线5-5截取的截面图；

图6是示出用于图1-图2的杀生物剂产生装置的另一示例传热布置(例如，另一示例散热器配置)的截面图；

图7图示出具有包含图1-图2的杀生物剂产生系统的船载水系统的船舶；

图8示意性地图示了用于根据本公开的原理的示例杀生物剂产生装置的传热模型；

图9是描绘用于制造根据本公开的原理的杀生物剂产生装置的根据本公开的原理的模块化系统的第一壳体和第一电极布置的截面图；

图10是描绘用于制造根据本公开的原理的杀生物剂产生装置的根据本公开的原理的模块化系统的第二壳体和第二电极布置的截面图；

图11是图9的第一壳体和第二电极布置的另一视图；

图12是图10的第二壳体和第二电极布置的另一视图；以及

图13是描绘用于制造根据本公开的原理的杀生物剂产生装置的根据本公开的原理的模块化系统的第三壳体和第三电极布置的截面图。

具体实施方式

本公开涉及用于防止水系统内的生物污染的系统和杀生物剂产生装置。示例杀生物剂可以包括氯及其衍生物、铜、以及其它杀生物剂。本公开的某些方面涉及用于在杀生物剂的生产期间提供电力的有效利用的特征。其它方面涉及管理和耗散在杀生物剂的生产期间所产生的热以提供池控制电路系统的增强冷却的特征。

图1-图2描绘了根据本公开的原理的示例杀生物剂产生单元20(例如，杀生物剂产生装置)。所述杀生物剂产生单元20包括单元壳体22，所述单元壳体22限定第一腔室24和第二腔室26(参见图2和图4)。所述第一腔室24提供在所述单元壳体22内的其中可以产生杀生物剂的位置，并且所述第二腔室26提供用于控制所述杀生物剂产生单元的操作的电路系统27的容纳位置。所述单元壳体22包括水进口28和水出口30，所述水进口28用于接收进入所述第一腔室24中的水，并且水出口30用于将包含在所述第一腔室24内产生的杀生物剂的水输出至期望用杀生物剂处理的水系统(例如，船舶的水系统)。所述杀生物剂产生单元20还包括电极布置32，所述电极布置32包括第一电极34和第二电极36，所述第一电极34和第二电极36被定位在所述第一腔室24中，以便当在所述第一电极34和第二电极36两端施加电压时在流过所述水进口28与所述水出口30之间的第一腔室24的水中产生杀生物剂。电源引线38或电源线从所述单元壳体22向外延伸。所述电源引线38适于将所述第二腔室26内的所述电路系统27耦接至外部电源262，所述外部电源262自身接地266。所述电源262可以是电池、发生器或其它电源。在某些示例中，所述电源可以介于12-240伏特的范围内并且可以提供交流电(AC)或直流电(DC)。优选的电源包括12伏特DC或24伏特DC或110伏特AC或240伏特AC电源。在图4和图6中，所述电路系统27被示出为被集成为多层电路板29的一部分。在某些示例中，一个或更多个流量传感器51可以被用于感测水穿过所述电解池的流速，并且一个或更多个温度传感器53可以被用于感测所述电路系统27所述腔室26、和/或所述单元壳体22的各部分的温度。当检测到流动较少或无流动情况时和/或当温度超过预定水平时，可以通过池控制器来减少或终止至所述池的电力。

参考图3，所述第一电极34可以包括电耦接至多个平行的第一电极板80的第一端子78。所述第一端子78包括第一端子盒82和第一端子柱84。所述第一电极板80被电耦合和机械耦接至所述第一端子盒82。在一个示例中，所述第一电极板80抱愧主体86和上突片88。所述上突片88优选地通过诸如焊接或焊锡之类的方法被电耦合和机械耦接至所述第一端子盒82。

仍参考图3，所述第二电极36可以具有与所述第一电极34类似的配置。例如，所述第二电极36包括第二端子90和被电耦合和机械耦接至所述第二端子90的平行的第二电极板92。所述第二电极板92被定位在所述第一电极板80之间并且相对于所述第一电极板80被间隔开，使得在每个所述第一电极板80与对应的一个第二电极板92之间存在间隙空间。所述第二端子90包括第二端子盒94，所述第二端子盒94被电耦合和机械耦接至所述第二电极板92的上突片96。所述第二电极板92还包括主体98，并且所述第二端子90包括第二端子柱93。

在某些示例中，所述端子柱、所述端子盒和所述端子板可以具有包括金属材料(诸如钛或不锈钢)的金属结构。在某些示例中，所述第一电极板80和第二电极板92可以涂覆有用于催化氯或其衍生物的生产的催化剂材料。在一个示例中，催化剂涂层可以包括铂族金属。适于在催化剂涂层中使用的示例铂族金属包括铱和钌。在某些示例中，所述催化剂涂层可以包括金属氧化物混合物，所述金属氧化物混合物可以包括铱的氧化物、和/或钌的氧化物、和/或钛的氧化物、和/或钽的氧化物、和/或铌的氧化物。将理解，以上催化剂仅是示例而且还可以使用其它催化剂混合物。在其它示例中，电极板组80、92中的至少一个由包括铜的材料来构造，诸如当在所述板80、92两端施加电压时产生的铜离子。

所述第二腔室26内的所述电路系统27可以提供许多功能。示例功能包括：a)电源转换(例如，DC-DC和/或AC-DC电源转换)；b)功率调节；c)电极极性切换；d)周期性地终止至所述电极的电力、以及将所述电极连接在一起并连接至零参考电压；e)将所述电路系统与船地隔开；f)气体感测；g)调节所述电极两端的电流以提供穿过所述电极的电流；h)监测流过所述杀生物剂产生单元20的水；以及i)以及基于流过所述第一腔室24的水来调整流经所述电极的电流的量值。为了协调和实现这种各种功能性，所述电路系统27可以包括具有一个或更多个处理器的控制器(例如，控制器248)。所述处理器可以与软件、固件和/或硬件连接。另外，所述处理器可以包括数字或模拟处理能力，并且可以与存储器(例如，随机存取存储器、只读存储器或其它数据存储器)连接。在某些示例中，所述处理器可以包括可编程序逻辑控制器、一个或更多个微处理器、或类似的结构。所述处理器还可以与安装在所述单元壳体22外部的显示器252(例如，指示灯等等)和用户接口250(例如，控制按钮、开关等等)连接。

将所述电路系统27集成在所述单元壳体22内会提供许多优点。一个优点涉及电力的有效利用。对于所述电路系统27包括电流源(例如，AC或DC电流源)的情况尤其如此，所述电流源使电流在第一电极34和第二电极36之间流动以便建立电流穿过第一电极34和第二电极36之间的水的流动，从而在所述第一腔室24内的水中产生杀生物剂。使用所述电流源的有效电化学产生需要相对高的电流和相对低的电压。在这种情形下，期望电源非常接近于所述电极34、36以最小化从所述电源至所述电极34、36的布线中的损耗。通过将所述电路系统27集成到所述壳体单元22内，所述电源可以被定位成紧邻所述电极34、36且非常接近于所述电极34、36的多个部分(例如，间插的的电解板)，在杀生物剂产生期间电流在所述多个部分之间流动。在某些示例中，所述电源位于所述电解板80、92的2英尺或1英尺或8英寸或6英寸内。在某些示例中，所述端子柱84、93被电气地和机械地直接耦接至其上安装有所述电源的电路板29。电源可以包括电子电路系统，所述电子电路系统独立于其两端的电压来输送或吸收电流。

另一优点涉及用于冷却的热耗散。某些电路系统27，特别是用于电源转换、功率调节、功率管理、功率控制和电流控制的功率相关电路系统可以产生大量热量。通过将所述电路系统27集成到所述壳体单元22中，流过所述第一腔室24的水可以被用作冷却和散热的媒介或载体。例如，全部所述壳体或其一部分可以由导热材料(例如，包括金属(诸如不锈钢、钛、其它金属及其组合物)的成分，和由此形成的化合物)制成，所述导热材料容易通过所述壳体22将来自所述第二腔室26的热传递至流过所述第一腔室24的水。所述壳体22可以包括用于提高传热速率的翅片或其它结构。

热通路可以被用于将来自热产生电气部件的热传导至所述壳体22。热通路可以包括所述电路板29的用于在侧向方向上分布热的导热平面/层。热通路还可以包括用于将热竖直地传送通过所述电路板29的热通孔和热硬币(例如，安装在所述电路板中的大块或大段金属(诸如铜)，用于传热目的)。热通路还可以包括导热垫，用于将电气部件表面安装至所述电路板29。热通路还可以包括电绝缘的导热层，所述导热层可以被用于将热传导至所述壳体22，同时将所述壳体22相对于所述电路系统27保持电隔离状态。

将理解，产热随着在所述电极34、36之间经过的电流量值而增加。然而，所述电路系统27优选地随着穿过所述杀生物剂单元20的水的流量因此，当提供较高的电流水平以匹配通过所述杀生物剂单元20的较高的水流量时，较高的水流量提供增加的热耗散能力以便在提供较高的电流水平时有效地移除由所述电源所产生的增加的热。

参考图4，所述单元壳体22包括限定所述第一腔室24的主壳体本体40。所述主壳体本体40具有开口端41。所述单元壳体22还包括壳体盖42，所述壳体盖42安装在所述主壳体本体40的所述开口端41上以封闭所述第一腔室24。所述壳体盖42可以通过紧固件(诸如螺栓43)(参见图1)附接至所述主壳体本体40。所述第二腔室26被限定在所述壳体盖42内。所述第二腔室26可以可选地是可重新进入的，并且可以包括检查口或门以进入所述腔室26的内部。所述壳体盖42包括具有相反的第一表面46和第二表面48的基部壁44。所述第二表面48是限定所述第二腔室26的内部的一部分(例如，基部部分)且被暴露于所述第二腔室26的内部的上表面。所述第一表面46是底部表面并且适合于当所述壳体盖42被安装在所述主壳体本体40上时与所述主壳体本体40的所述开口端41相对并封闭所述开口端41。在所述壳体盖42被安装至所述主壳体本体40的情况下，所述第一表面46限定所述第一腔室24的顶部并且被暴露于所述第一腔室24的内部。因而，所述基部壁44形成公共壁，当所述壳体盖42被安装在所述主壳体本体40上时所述公共壁将第一腔室24和第二腔室26分开。

所述基部壁44可以由容易导热的材料(例如，包括抗腐蚀且导热的金属(诸如不锈钢或钛)的成分)制成并且可以用作用于将来自所述第二腔室26的热传递至流过所述第一腔室24的水的散热器。所述基部壁44可以包括突出部45(例如，翅片或其它传热结构，参见图4和图5)，所述突出部45突出到所述第一腔室24中以增加与所述第一腔室24内的水的表面接触面积。所述第二腔室26内的产热部件可以通过导热通路被热耦合至所述基部壁44，所述导热通路可以包括热通孔、热硬币、导热平面或层、或适于通过热传导将热高效地传送至所述基部壁44的其它通路。将理解，导热通路可以包括一个或更多个电绝缘的导热层，所述导热层将所述基部壁44相对于所述电路系统27保持成电隔离状态。

通常，出于本公开的目的，导热材料具有等于或大于1瓦特每米开尔文(w/mK)的导热率。例如，电绝缘的导热环氧树脂经常具有在1-5w/mK范围内的导热率。示例导热和电绝缘环氧树脂可以包括填充物，诸如氧化铝或氮化铝。导热通路(诸如热通孔、热硬币等等)经常具有包括具有非常高导热率的金属的成分。例如，铜具有大于400w/mK的导热率，且铝具有待遇200w/mK的导热率。某些电绝缘的导热层可以被用于将传热部件热耦合至所述电路系统27，同时将所述传热部件相对于所述电路系统保持电隔离。这样的层可以包括相对细的聚合物层，所述聚合物层可选地可以包括导热填充物。示例填充物可以包括陶瓷材料，诸如氮化硼、氧化铝、氮化铝、碳化硅或四氮化三硅。优选地，形成在与水或咸水接触时可能腐蚀的热路径的金属将通过不受腐蚀的导热材料而与液体接触隔离。

在某些示例中，除了那些与所述壳体22一体的特征之外的特征可以被用于将热传递至流过所述杀生物剂产生装置20的水。示例特征可以包括板、杆、翅片或其它结构。通过使用这样的特征，所述壳体盖42(特别是所述基部壁44)可以由具有介电和相对低导热率性质的金属(诸如聚合材料(例如，聚碳酸酯))制成。通过由本身是介电的聚合材料来制造壳体盖42，不需要进行分立的措施来确保所述壳体盖42与所述电路系统27电隔离。所述电极布置32是不与所述壳体22一体的特征的一个示例，其可以被用于在所述杀生物剂产生装置20的操作期间将热有效地传递至流过所述杀生物剂产生装置20的水。

图6示出根据本公开的原理的另一杀生物剂产生装置20a，其中所述电极布置32被用作用于将来自所述第二腔室26内的电路系统27传递至流过所述第一腔室24的水的散热器。所述端子柱84、93延伸穿过所述基部壁44并且与所述电路板29直接连接。热通路包括导热平面/层、热通孔、热硬币，并且与所述电路板29一体的其它金属可以被用于将来自所述电路系统的产热部件的热传导至所述端子柱84、93。电绝缘和导热层可以被用于将所述端子柱84、93与所述热通路电隔离。所述端子柱84、93优选地电连接至所述电源和所述电路系统27的零电压参考或基准，但是不电连接至所述热通路。从所述热通路传递至所述端子柱84、94的热通过柱84、93和所述端子盒82、94被传递至所述电解板80、92，所述电解板80、92提供大表面积以将热有效地传递至在所述电解板80、92之间流动且横跨所述电解板80、92的水。在图6的示例中，优选地将所述基部壁44制成介电材料，诸如聚合材料。然而，在其它示例中，对于所述基部壁44具有金属构造的实施例中，所述电极布置32还可以被用作散热器。在这样的示例中，所述端子柱84、93优选地通过一个或更多个电绝缘且导热的层与所述基部壁44电隔离。

回到图2，电力系统27可以包括控制器248，所述控制器被示为与用户界面250、显示器252、感测电路254、池电源电路256和隔离电路258连接。电路254可以被配置为检测/感测第一腔室24内的气体积聚。池电源电路256可以被配置为向第一电极34和第二电极36供电。在一个示例中，池电源电路256包括电流源160，所述电流源用于驱动电流通过电解池，所述电流不依赖于电极两端的负载或施加的电压。控制器可以改变电流源提供的电流的量值、频率和极性，以调节系统产生的杀生物剂的量。隔离电路258将电力从电源262传输到电路系统27，并且同时向电力系统27提供与船地266电隔离的零电压参考。感测电路、电源电路、隔离电路和极性切换电路系统的进一步细节在美国专利申请号16/152,176中描述，所述专利申请通过引用整体并入本文中。

在某些示例中，电力系统27被集成为多层电路板29(参见图4和图6)的一部分，所述电路板包括导电路径(例如，迹线、轨迹、段、部分)，所述导电路径将各种电力系统27的电气部件。诸如表面安装电气部件的电气部件可以安装在电路板29上。如图4和图6所示，电路包括表面安装电气部件31和表面安装部件33，所述表面安装电气部件是电流源160的产热部件，所述表面安装部件是隔离电路258的产热部件。诸如热通孔35、热硬币37或其它导热结构(例如，金属结构)的导热结构可以集成在电路板中29形成传热路径的至少一部分，以当杀生物剂产生装置在操作时将热从产热部件传导到适于浸入流经第一腔室24的水中的散热器结构。传热路径还可以包括电路板29的导热水平层或平面以及电路板中的其它金属。传热路径还可以包括壳体的导热部分以及延伸穿过壳体的部分和/或由壳体盖或壳体基部承载的导热结构。在图4的示例中，传热路径将热量传导至与壳体盖42的底壁44一体的翅片45。在图6的示例中，传热路径将热量传导至电极布置32。

在某些示例中，杀生物剂产生系统24的感测电路254可以被配置用于检测壳体52内的气体积聚。感测电路254的优选气体传感器包括气体感测电极130，所述气体感测电极根据海水和气体之间的电导率差异来感测所收集的气体的存在性。在某些示例中，感测电路254感测气体感测电极130与电解池的另一部件之间的电连接性。在一个示例中，感测气体感测电极130与第一端子78或第二端子90之间的电连接性。

隔离电路258被配置用于将电源262与杀生物剂产生系统24的电气部件电隔离。例如，隔离电路258可以以如下方式将电力从电源262传输到杀生物剂产生装置20：杀生物剂产生装置20设置有零电压参考264，所述零电压参考264未电连接到(即，电隔离于)船舶20的船地266。在一个示例中，隔离电路258经由可以包括感应线圈的变压器以感应方式将电力传输至杀生物剂产生装置20。在示例实施例中，使用可从俄勒冈州图拉丁的CUI公司获得的VHB100WDC-DC转换器来实现隔离电路258。也可以使用其它隔离电路，包括具有不同电压阈值的其它类型的DC-DC转换器。电压调节器可以调节提供给控制器248、显示器252和系统的其它较低功率部件的电功率。

为了精确控制在电极布置72处产生的杀生物剂的量，优选使用电流源使电流在第一电极74和第二电极76之间流动以驱动电解反应。在某些示例中，池电源电路256包括电流源160(见图2)。在某些示例中，控制器248可以经由控制线控制电流源160以基于通过电解池的水流(例如体积流量、质量流量)。水流可以通过来自流量传感器51(例如，流量计)或其它装置的读数来确定，包括对于给定的电流输入和电极两端的压降的升温速率。这将允许输入功率计算和通过电解池的流体流量的确定。示例流量计可以包括体积流量计，例如容积式流量计、速度流量计、质量流量计和推论流量计。根据所使用的流量计类型，可以直接测量或根据流量计读数计算/估计体积流量。在某些示例中，控制器248可以随着水流量的增加而增加电流的量值并且随着水流量的减少而降低电流的量值以保持恒定的杀生物剂浓度(或至少杀生物剂浓度在目标范围内)在从第一腔室26排放的水中。应理解，提供给电极布置32的电流的大小可以基于通过水系统的水流和其它因素来修改。

在某些示例中，电解池的控制电子器件的温度变化率与提供给电极的功率的变化率和流过电解池的水流速有关。类似地，在这样的示例中，电解池的电子器件的温度、提供给电解池的电功率和流过电解池的水流速都彼此相关。诸如水流量、电功率和电子器件温度之类的信息可以凭经验确定并映射到数据图或查找表中。通过使用数据图，控制器可以基于感测到的温度或电子器件的温度变化结合提供给电解池的电功率水平或电功率水平变化来确定水流量。基于确定的水流量水平/流速，控制器可以改变提供给电解池的电功率以控制由电解池产生的杀生物剂的浓度。

图7示出了具有船载水系统422的船舶420，所述船载水系统包括根据本公开的原理的杀生物剂产生装置20。船舶420被示为支撑在水体426上。船载水系统422包括进口428、出口430和从进口428通过船舶420延伸到出口430的水流路径432。进口428被配置为将水从水体426吸入水流路径432。进口428位于船舶420的吃水线434下方并且优选地位于船舶420的船体底部。进口428可以通过阀门436例如海阀打开和关闭。出口430被配置为将已经通过水流路径432的水排放回水体426。优选地，出口430位于水线434上方。船载水系统422可以包括多个沿着水流路径432定位的部件。水流路径432可以包括多个导管438(例如，软管、管子、管道等)，这些导管在船载水系统422的部件之间延伸并且用于承载沿着各个部件之间的水流路径432流动的水。如图7所示，所描绘的部件包括水过滤器440、泵442和一个或更多个系统和/或装备444，其利用通过水流路径432输送的水。杀生物剂产生装置20适用于在水流经杀生物剂产生装置20时在水流路径432的水中产生杀生物剂。杀生物剂被配置用于抑制导管438内和沿水流路径定位的一个或更多个部件内的生物污染432。应理解，杀生物剂也可以被称为消毒剂或清洁剂，因为杀生物剂还可以包括消毒和清洁特性。

应当理解，可以受益于杀生物剂处理的系统和/或装备444类型的例子可以包括冷却系统，例如空调或冷却器，其中从水体426中抽取的水可以用作冷却介质，用于冷却系统的冷却制冷剂。在其它示例中，来自水流路径432的水可以用于提供发动机冷却。在其它示例中，来自水流路径432的水可以用于卫生系统或船舶推进系统。

应理解，根据本发明的原理的杀生物剂产生系统可以用于咸水和淡水中下水的船舶。然而，根据本公开内容的各方面的优选杀生物剂包括通过海水电解产生的氯。对于淡水应用，预期也可以产生其它杀生物剂，例如铜离子。在这样的系统中，包括含有铜的电极的电解池可用于将铜作为杀生物剂引入水流路径的水中。在某些示例中，电极中的至少一个包括包含铜的材料或成分。在某些示例中，至少第一电极包括包含铜的材料或成分(例如，元素铜或包括铜作为组成部分的化合物)，并且至少第二电极包括材料或组合物包括不锈钢。应当理解，当跨电极施加电压导致电极之间的电流流动时，来自电极布置的铜被引入流过电极的水中。

根据本公开的某些方面，提供了一种用于抑制船舶水系统内的生物污染的杀生物剂产生系统，所述水系统被配置为从水源中抽取水，船舶通过位于船舶的本体或船体中的至少一个第一端口被支撑在所述水源上。杀生物剂产生系统包括：电极布置，所述电极布置适于作为电解池的一部分并入，其至少部分地由从电极布置释放到抽取水中的杀生物剂来驱动。电极布置包括金属或其它导电材料(例如，包含碳的混合物，或聚合物和金属盐)。在一些示例中，电极布置包括铜、铝、锌、银或另一种电导体(例如碳)、或与现在或将来已知具有生物抑制性质的生物抑制材料混合的导电聚合物中的一种或更多种。在某些示例中，电极布置的一个或更多个电极包括铜并且电极布置的一个或更多个其它电极包括不锈钢，当生物杀伤剂产生系统正在产生生物杀伤剂时铜电极作为阳极并且不锈钢作为阴极。根据至少一些示例，电极布置包括铜，并且从电极布置释放的杀生物剂是铜离子(Cu⁺⁺)。

根据本公开的另外的方面，所述杀生物剂产生系统包括控制系统，所述控制系统被配置成通过调节由电流源供给至所述电极布置的电流量值来控制被释放到抽取水中的杀生物剂的浓度。在一些示例中，所述控制系统包括控制器，所述控制器接收来自一个或更多个流量传感器的输入，所述一个或更多个流量传感器被定位以感测所述水系统内的抽取水的流量，所述输入指示来自所述水源的通过所述第一端口的水的流量量值，其中所述流量量值对应于待由杀生物剂处理的水体积。至少部分地基于所感测的流量量值，所述控制器控制被供给至所述电极布置的电流量值以实现和/或保持所述水系统内的杀生物剂的预定浓度。可以基于一个或更多个参数(诸如旨在被抑制的特定类型的生物污染(例如，由斑马贻贝所引起的生物污染))来预先确定所述杀生物剂的预定浓度。还可以随时间控制所述预定浓度或目标浓度，以例如在延长船载水系统的电极布置或其它部件的使用寿命的同时仍抑制生物污染。在某些示例中，预定杀生物剂(例如，铜)浓度的范围从大约十一分之50(50ppb)至大约2,000ppb。在某些示例中，预定浓度的范围从大约100ppb至大约1,000ppm。在某些示例中，预定浓度的范围从大约100ppb至大约500ppb。在某些示例中，预定浓度的范围从大约150ppb至大约250ppb。在某些示例中，预定浓度为大约200ppb。

如上文所指出的，对于咸水或盐水应用，根据本公开的原理的由杀生物剂产生系统产生的优选杀生物剂包括氯和/或其衍生物。还可以依赖于存在于水中的盐的类型来产生其它杀生物剂。产生杀生物剂的过程可以包括原位过程，其中当海水流过电解池时使海水(例如，海水、微咸水等)被电解。电解池可以包括限定阳极(例如正极)和阴极(例如负极)的电极。电流直接通过阳极和阴极之间的海水驱动电解，将水和盐分离成它们的基本元素。在某些示例中，在阳极产生氯而在阴极产生氢。在阳极产生的氯和/或其衍生物可以用作杀生物剂，用于抑制位于电解池之后的水流路径的管道和装备中的生物生长。

在优选示例中，所述电解液中的杀生物剂浓度被保持在足够高以杀死生物物质且足够低以防止系统内破坏腐蚀的水平。优选氯浓度小于或等于2ppm、或小于或等于1ppm、或小于或等于0.5ppm、或小于或等于0.3ppm、或小于或等于0.2ppm、或在0.1-0.2ppm的范围内。

在优选示例中，所述杀生物剂产生系统包括自适应动态控制系统，所述自适应动态控制系统以与穿过所述电解池的水流量成正比的方式动态地改变施加在所述电极两端的电流的量值。因而，杀生物剂生产速率以与流过所述系统的水流量成正比的方式变化。可以通过诸如算法或检查表之类的方法来针对给定水流量确定电流量值以在穿过所述电解池的水流中提供期望的杀生物剂浓度。所述流量可以由流量传感器51来确定，或可以基于所感测的温度或所述电子控制设备的温度变化率、根据向所述电极提供所述电功率水平变化率的电功率水平来确定。在一个示例中，所述流量传感器51与所述电解池集成/被附接至所述电解池。在一个示例中，所述流量传感器51可以被安装在所述电解池的出口附近以防止生物生长破坏或污染所述流量传感器。通过动态地控制杀生物剂产生的速率，可以将杀生物剂浓度保持在目标水平或在目标范围内，而与水流量无关。

在其它示例中，所述电路系统27可以被密封和围封在壳体内，所述壳体还围封杀生物剂产生装置的电解池的电极。例如，密封电路系统27可以与其中浸有所述电极的流过所述电解池的水接触(例如，浸在所述水内)。在一个示例中，所述壳体可以仅具有一个腔室，并且所述电路系统27以及所述电极可以位于所述腔室内。在其它示例中，如上文所论述的，所述电路系统27和所述电极可以位于所述壳体的分立的腔室中。在另外的其它示例中，本文中描述的类型的杀生物剂产生装置的所述电路系统27和所述电极可以被定位在非常接近于彼此的分立的壳体中。

图8描绘了根据本公开的原理的另一杀生物剂产生单元20b。所述杀生物剂产生单元20b可以具有与所述杀生物剂产生单元20或所述杀生物剂产生单元20a相同的配置，例外之处在于所述杀生物剂产生单元20b不包括分立的流量传感器51用于感测流过所述电解池的包含所述电极布置32的第一腔室24的水。作为替代，基于流过所述第一腔室24的水的速率与提供至所述系统控制电路系统27的冷却量之间的依赖关系来确定(例如，估计、计算、近似)穿过电解池的水流速。

参考图8，由所述控制电路系统27使用(例如，选择)某一电功率P水平(例如，以瓦特为单位的电功率)以驱动电流穿过所述电极布置32的电极。所述控制电路系统27可以改变用于产生电流的功率P的量，以控制正在所述电解池中产生的杀生物剂浓度。

在所述系统控制电路系统27处，所述电功率P的一部分被转换成热。第一百分比P1的所述热被传递至所述控制电路系统27本身和所述第二腔室26中的周围区域，从而导致所述温度T1增加超过所述控制电路系统27和所述第二腔室26内的周围区域的环境温度。所述温度T1可以由所述第二腔室26中的温度传感器300来感测。第二百分比P2的所述热通过传热介质(诸如散热器)被传递至流过所述电解池的包含电极的腔室24的水W。所述第一百分比P1和第二百分比P2的相对值依赖于由流动的水提供的冷却量。例如，所述第一热百分比与第二加热百分比的比率P1/P2间接地随着穿过所述电解池的水流量而变化。在一个示例中，当穿过所述第一腔室24的水流减少时所述百分比的比率P1/P2增大，并且当穿过所述第一腔室的水流增加时所述百分比的比率P1/P2减小。所述温度T1依赖于提供至所述控制电路系统27的所述电功率P的量值、所述第一热百分比与第二加热百分比的比率P1/P2、环境气温、和流过所述电解池的水中的温度。在某些示例中，温度传感器303、305可以可选地被提供用于感测环境气温和水温。

上文描述的所述温度T1与穿过所述电解池的水流速之间的依赖关系允许根据本公开的原理的控制协议被用于控制由所述电路系统27使用的所述功率P水平以在流过所述电解池的水中中产生期望的杀生物剂浓度。所述期望的杀生物剂浓度可以被预编程到所述控制系统中作为所述控制逻辑的一部分，或可以通过算子来设置或以其它方式改变。所述控制协议可以利用一个或更多个控制装置算法或可以利用被存储在检查表、图表或其它数据集合中的经验确定的数据。算法或经验数据可以可选地针对环境气温和(例如，其中设置有温度传感器303、305的)水温来考虑变化的温度值。替代地，算法或经验数据可以针对所述环境气温和水温使用恒定值，其代表正常操作条件，从而消除对所述温度传感器303、305的需要。

采用控制协议，以基于所感测的温度T1的特性来确定代表穿过所述电解池的水流速的流量值。所感测的温度T1的示例特征包括所述温度T1的量值和所述温度T1的变化率。在启动所述系统时，可以由所述控制电路系统27使用给定的功率P以驱动电流穿过所述电极布置32。如上文所描述的，当功率被用于驱动电流流动时，产生热使所述温度T1增加。当所述电流被驱动穿过所述电极布置32时，所述控制电路系统17监测所述温度T1的特性。例如，所述控制电路系统17可以在瞬态条件期间(例如，在启动期间已经开始施加功率P之后的一时间段期间；在功率水平已经改变之后的一时间段期间；或当穿过所述电解池的水流速改变时)监测所述温度T1的变化率，或可以在所述系统在稳态下操作时监测所感测的温度T1本身的量值。所述温度T1的所监测的特征(例如，经由从水流量与所述温度T1之间的依赖关系导出的算法或检查表的实现方式)由所述控制电路系统17使用以确定代表穿过电解池的流速的流量值。一旦已经确定了流量值，就可以基于所述流量值、根据需要来调整所述功率水平P，以在流过所述电解池的水中产生期望的杀生物剂浓度。当所述功率水平P被调整时所述温度T1的特性继续被监测，并且同样地所述流量值延续被确定以确保正在产生适当的杀生物剂浓度。

在启动所述系统期间，功率水平P由所述控制电路系统施加，并且所述控制电路系统可以监测温度T1的变化率和/或可以在所述系统到达稳态之后监测所述温度T1以确定所述水流量值。一旦确定了所述水流量值，所述控制电路系统就可以基于所述水流量值来修改用于确定电流流动的功率水平P以在流过所述电解池的水中产生期望的杀生物剂浓度。在调整后的功率水平下，所述控制电路系统可以继续监测设施温度T1或温T1度的变化率并相应地调整所述功率以在流过所述电解池的水中产生期望的杀生物剂浓度。当所述系统已经在稳定功率P的稳态下操作时，所述温度T1的变化指示水流量的变化且基于所述温度的变化，所述系统可以调整所述功率水平P以保持流过所述电解池的水中的所述期望的杀生物剂浓度。

图9-图13描绘了根据本公开的原理的模块化系统，其允许根据许多可互换的模数化部件来构造许多不同的杀生物剂产生装置配置。所述模块系统允许在产品定制以满足客户需求的同时保持制造效率。所述模块系统包括多个不同的电极组件32a、32b、32c，所述多个不同的电极组件每个都可互换地被安装在一个或更多个单元壳体22a、22b、22c中。所述电极布置32a、32b、32c可以具有不同的大小，可以具有不同数目个电极板，可以具有不同的电极表面积、不同的涂层或其它差异。通过选择所述电极布置32a、32b、32c中的不同的一个电极布置被安装在所述单元壳体22a、22b、22c中的一个单元壳体中，可以根据同一单元壳体22a、22b、22c来制造具有不同杀生物剂产生能力的杀生物剂产生装置。例如，通过选择所述电极布置32a、32b、32c中的不同的一个电极布置，所述壳体22a、22b、22c中的给定的一个壳体可以被设计成与具有不同流速特征(例如，最大流速、平均流速等等)的水系统兼容。

参考图9和图10，所述壳体22a、22b、22c每个都可以接收所述电极布置32a、32b、32c中的每个电极布置。所述壳体22a、22b、22c具有同样的总体配置，但是与所述壳体22b的进口端口28b和出口端口30b相比，所述壳体22a具有更小的进口端口28a和出口端口30a。所述壳体22c具有大于所述壳体22a的进口端口和出口端口且小于所述壳体22b的进口端口和出口端口22的进口端口和出口端口。在其它示例中，所述系统的壳体单元可以具有不同的端口大小、不同的端口形状、不同的端口螺纹配置、或其它耦接配置。在某些示例中，用于占据容积并控制所述壳体内的流量的插入件可以与所述电极布置32a、32b、32c结合使用以提高兼容性。

参考图11-图13，所述电极布置32a、32b、32c中的任一电极布置可以被安装在所述壳体22a、22b、22c中的任一壳体中。所述电极布置32b具有比所述电极布置32a更多的电极板和更大活性表面积，并且所述电极布置32c具有比所述电极布置32b更多的电极板和更大的活性表面积。因而，对于较高流量的水系统可以使用所述电极布置32c，对于中等流量的水系统可以使用所述电极布置32b，并且对于较低的水系统可以使用所述电极布置32a。

上文描述的各个示例可以仅作为说明被提供，并且不应被解释为限制本公开的范围。本领域技术人员将容易认识到，可以相对于本文中图示和描述的示例来进行各种修改和变化而不脱离本公开的真实精神和范围。

Claims (53)

1.一种用于抑制水系统内的生物污染的杀生物剂产生装置，所述杀生物剂产生装置包括：

壳体，所述壳体限定第一腔室和第二腔室，所述壳体包括用于接收从所述水系统进入所述第一腔室中的水的水进口、和用于将包含杀生物剂的水输入至所述水系统的水出口；

电极布置，所述电极布置包括第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极被定位在所述第一腔室中用于在所述第一腔室内的水中产生杀生物剂；和

电源电路，所述电源电路用于建立所述电极布置的第一电极和第二电极之间的电流流动，以在第一腔室电解池内的水中产生所述杀生物剂，所述电源电路被定位在所述第二腔室内，所述第一电极包括具有第一端子柱的第一端子，所述第二电极包括具有第二端子柱的第二端子；

其中所述壳体包括限定所述第一腔室的主壳体本体，所述壳体还包括壳体盖，所述壳体盖安装在所述主壳体本体上，所述第二腔室被限定在所述壳体盖内；

其中所述壳体包括壁，当所述壳体盖被安装在所述主壳体本体上时所述壁将所述第一腔室和第二腔室分开；

其中所述壁由包括金属的材料制成并且用作用于将来自所述第二腔室的热传递至流过所述第一腔室的水的散热器；

其中所述壁包括适于暴露于流过所述第一腔室的水的金属表面；

其中所述第一端子柱和所述第二端子柱延伸穿过所述壁并延伸到所述第二腔室中并且电连接至电流源；

其中所述第一端子柱和所述第二端子柱被配置成将热从所述电源电路传递至所述电极布置；并且

其中所述第一端子柱和所述第二端子柱通过一个或更多个电绝缘且导热的层与所述壁电隔离。

2.根据权利要求1所述的杀生物剂产生装置，其中所述电源电路包括所述电流源，所述电流源被定位在所述第二腔室内用于在第一电极和第二电极之间建立电流流动。

3.根据权利要求2所述的杀生物剂产生装置，其中所述电流源适合于改变所述电流的量值、频率或极性。

4.根据权利要求1所述的杀生物剂产生装置，其中所述电源电路包括隔离电路，所述隔离电路被定位在所述第二腔室内，所述隔离电路包括零电压参考，所述零电压参考与为所述电源电路供电的外部电源的接地电隔离。

5.根据权利要求1所述的杀生物剂产生装置，还包括温度传感器，所述温度传感器用于感测所述壳体的一部分、或所述第二腔室、或所述电源电路的一部分的温度，并且其中如果由所述温度传感器感测的温度超过预定温度极限，则控制器减少或终止给所述电源电路的供电。

6.根据权利要求1所述的杀生物剂产生装置，其中所述电源电路包括被定位在所述第二腔室内的DC-DC变换器或AC-DC变换器。

7.根据权利要求1所述的杀生物剂产生装置，其中所述壳体具有包括导热材料的构造。

8.根据权利要求1所述的杀生物剂产生装置，其中所述杀生物剂产生装置被配置成使得在所述第二腔室中产生的热被传递至流过所述第一腔室的水以提供所述第二腔室内的部件的冷却。

9.根据权利要求8所述的杀生物剂产生装置，其中所述壳体被配置成将来自所述第二腔室的热传递至流过所述第一腔室的水。

10.根据权利要求8所述的杀生物剂产生装置，其中所述壳体包括一个或更多个散热器元件，所述一个或更多个散热器元件用于提供增加的表面积并且用于将来自所述第二腔室内的部件的热传递至所述第一腔室内的水。

11.根据权利要求10所述的杀生物剂产生装置，其中所述散热器元件包括翅片。

12.根据权利要求11所述的杀生物剂产生装置，其中所述翅片从所述壳体的盖突出进入所述第一腔室的内部，并且其中所述第二腔室被限定在所述盖中。

13.根据权利要求9所述的杀生物剂产生装置，其中所述第一腔室和第二腔室共用公共壁。

14.根据权利要求13所述的杀生物剂产生装置，其中所述公共壁的至少一部分具有导热构造。

15.根据权利要求14所述的杀生物剂产生装置，其中所述导热构造包括包含金属材料的成分。

16.根据权利要求9所述的杀生物剂产生装置，其中所述壳体的所述壁包括暴露至所述第一腔室的内部的第一表面和暴露至所述第二腔室的内部的第二表面。

17.根据权利要求8所述的杀生物剂产生装置，还包括传热路径，所述传热路径从所述第二腔室延伸至所述第一腔室以提供所述第二腔室的冷却。

18.根据权利要求17所述的杀生物剂产生装置，其中所述传热路径延伸通过所述第一腔室和第二腔室的公共壁。

19.根据权利要求18所述的杀生物剂产生装置，其中所述传热路径包括第一电极和第二电极中的至少一个。

20.根据权利要求18所述的杀生物剂产生装置，其中所述传热路径包括散热器部分，所述散热器部分延伸到所述第一腔室的内部以被配置成被浸入所述第一腔室内的水中。

21.根据权利要求20所述的杀生物剂产生装置，其中所述散热器部分包括板。

22.根据权利要求21所述的杀生物剂产生装置，其中所述板是所述第一电极和第二电极中的一个的部件。

23.根据权利要求8所述的杀生物剂产生装置，其中所述电源电路与所述第二腔室内的印刷电路板集成。

24.根据权利要求23所述的杀生物剂产生装置，其中所述电路板包括导热结构，所述导热结构形成至所述第二腔室的散热器的传热路径的至少一部分。

25.根据权利要求24所述的杀生物剂产生装置，其中所述散热器是形成所述第一电极和第二电极中的一个的至少一部分的电解板。

26.根据权利要求1所述的杀生物剂产生装置，其中所述电源电路与所述第二腔室内的印刷电路板集成在一起，其中所述电源电路包括所述电流源，所述电流源被定位在所述第二腔室内以建立所述第一电极和第二电极之间的电流流动，其中所述第一电极和第二电极是包括多个间插的电解板的电极布置的被耦接至端子柱的部分，所述端子柱延伸到所述第二腔室中且经由所述印刷电路板被电连接至所述电流源。

27.根据权利要求26所述的杀生物剂产生装置，其中所述间插的电解板被机械地耦接至所述壳体盖且当所述壳体盖被安装在所述主壳体本体上时装配在所述第一腔室内。

28.根据权利要求2所述的杀生物剂产生装置，其中所述第一电极和第二电极包括装配在所述第一腔室内的多个间插的电解板，并且其中所述电流源被定位成距所述电解板小于2英尺、或距所述电解板小于1英尺、或距所述电解板小于8英寸、或距所述电解板小于6英寸、或距所述电解板小于4英寸。

29.根据权利要求2所述的杀生物剂产生装置，还包括用于感测通过所述第一腔室的水的流量的流量传感器，其中所述电流源依赖于所述流量来改变在所述第一电极和第二电极之间流动的电流的量值。

30.根据权利要求1所述的杀生物剂产生装置，还包括温度传感器，所述温度传感器用于感测所述壳体的一部分、或所述第二腔室、或所述电源电路的一部分的温度，并且控制器基于提供至所述电极的电功率以及所感测的温度来确定通过所述杀生物剂产生装置的水的流量。

31.根据权利要求30所述的杀生物剂产生装置，其中所述控制器基于所确定的流量来调整电功率水平以产生特定杀生物剂浓度。

32.一种用于抑制水系统内的生物污染的杀生物剂产生装置，所述杀生物剂产生装置包括：

壳体，所述壳体包括用于接收来自所述水系统的水的水进口、和用于将包含杀生物剂的水输入至所述水系统的水出口；

电极布置，所述电极布置包括第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极被定位在所述壳体中用于在所述壳体内的水中产生杀生物剂，所述第一电极包括具有第一端子柱的第一端子，所述第二电极包括具有第二端子柱的第二端子；和

电源电路，所述电源电路用于建立所述电极布置的第一电极和第二电极之间的电流流动，以在第一腔室电解池内的水中产生所述杀生物剂，所述电源电路距所述第一电极和第二电极小于2英尺；

其中所述壳体包括限定所述第一腔室的主壳体本体，所述壳体还包括壳体盖，所述壳体盖安装在所述主壳体本体上，第二腔室被限定在所述壳体盖内；

其中所述壳体包括壁，当所述壳体盖被安装在所述主壳体本体上时所述壁将所述第一腔室和第二腔室分开；

其中所述壁由包括金属的材料制成并且用作用于将来自所述第二腔室的热传递至流过所述第一腔室的水的散热器；

其中所述壁包括适于暴露于流过所述第一腔室的水的金属表面；

其中所述第一端子柱和所述第二端子柱延伸穿过所述壁并延伸到所述第二腔室中并且电连接至电流源；

其中所述第一端子柱和所述第二端子柱被配置成将热从所述电源电路传递至所述电极布置；并且

其中所述第一端子柱和所述第二端子柱通过一个或更多个电绝缘且导热的层与所述壁电隔离。

33.根据权利要求32所述的杀生物剂产生装置，其中所述电源电路包括所述电流源，所述电流源被定位成距所述第一电极和第二电极小于2英尺、或距所述第一电极和第二电极小于1英尺、或距所述第一电极和第二电极小于8英寸、或距所述第一电极和第二电极小于6英寸、或距所述第一电极和第二电极小于4英寸。

34.根据权利要求33所述的杀生物剂产生装置，其中所述第一电极和第二电极包括装配在所述第一腔室内的多个间插的电解板，并且其中所述电流源被定位成距所述电解板小于2英尺、或距所述电解板小于1英尺、或距所述电解板小于8英寸、或距所述电解板小于6英寸、或距所述电解板小于4英寸。

35.一种用于抑制水系统内的生物污染的杀生物剂产生装置，所述杀生物剂产生装置包括：

壳体，所述壳体限定第一腔室和第二腔室，所述壳体包括用于接收从所述水系统进入所述第一腔室中的水的水进口、和用于将包含杀生物剂的水输入至所述水系统的水出口；

电极布置，所述电极布置包括第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极被定位在所述第一腔室中用于在所述第一腔室内的水中产生杀生物剂，所述第一电极包括具有第一端子柱的第一端子，所述第二电极包括具有第二端子柱的第二端子；

电源电路，所述电源电路用于建立所述电极布置的第一电极和第二电极之间的电流流动，以在第一腔室电解池内的水中产生所述杀生物剂，所述电源电路被定位在所述第二腔室内；

所述杀生物剂产生装置被配置成使得在所述第二腔室中产生的热被传递至流过所述第一腔室的水以提供所述第二腔室内的部件的冷却；

温度传感器，所述温度传感器用于感测所述壳体的一部分、或所述第二腔室、或所述电源电路的一部分的温度；

所述电源电路是控制系统的基于用于驱动通过所述电极布置的电流的电功率以及所感测的温度来确定代表通过所述杀生物剂产生装置的水的流量的流量值的部件；

其中所述壳体包括限定所述第一腔室的主壳体本体，所述壳体还包括壳体盖，所述壳体盖安装在所述主壳体本体上，所述第二腔室被限定在所述壳体盖内；

其中所述壳体包括壁，当所述壳体盖被安装在所述主壳体本体上时所述壁将所述第一腔室和第二腔室分开；

其中所述壁由包括金属的材料制成并且用作用于将来自所述第二腔室的热传递至流过所述第一腔室的水的散热器；

其中所述壁包括适于暴露于流过所述第一腔室的水的金属表面；

其中所述第一端子柱和所述第二端子柱延伸穿过所述壁并延伸到所述第二腔室中并且电连接至电流源；

其中所述第一端子柱和所述第二端子柱被配置成将热从所述电源电路传递至所述电极布置；并且

其中所述第一端子柱和所述第二端子柱通过一个或更多个电绝缘且导热的层与所述壁电隔离。

36.根据权利要求35所述的杀生物剂产生装置，其中所述控制系统基于所确定的流量值来改变用于驱动通过所述电极布置的电流的电功率。

37.一种用于抑制水系统内的生物污染的杀生物剂产生装置，所述杀生物剂产生装置包括：

壳体，所述壳体包括用于接收来自所述水系统的水的水进口、和用于将包含杀生物剂的水输入至所述水系统的水出口；

电极布置，所述电极布置包括第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极被定位在所述壳体中用于在所述壳体内的水中产生杀生物剂，所述第一电极包括具有第一端子柱的第一端子，所述第二电极包括具有第二端子柱的第二端子；和

电源电路，所述电源电路用于建立所述电极布置的第一电极和第二电极之间的电流流动，以在第一腔室电解池内的水中产生所述杀生物剂；

所述杀生物剂产生装置被配置成使得由所述电源电路产生的热被传递至流过所述壳体的水以提供冷却；

温度传感器，所述温度传感器用于感测在受到来自电源电路的热的影响处的温度；

所述电源电路是控制系统的基于用于驱动通过所述电极布置的电流的电功率以及所感测的温度来确定代表流过所述杀生物剂产生装置的水流量的流量值的部件；

其中所述壳体包括限定所述第一腔室的主壳体本体，所述壳体还包括壳体盖，所述壳体盖安装在所述主壳体本体上，第二腔室被限定在所述壳体盖内；

其中所述壳体包括壁，当所述壳体盖被安装在所述主壳体本体上时所述壁将所述第一腔室和第二腔室分开；

其中所述壁由包括金属的材料制成并且用作用于将来自所述第二腔室的热传递至流过所述第一腔室的水的散热器；

其中所述壁包括适于暴露于流过所述第一腔室的水的金属表面；并且

其中所述第一端子柱和所述第二端子柱延伸穿过所述壁并延伸到所述第二腔室中并且电连接至电流源；

其中所述第一端子柱和所述第二端子柱被配置成将热从所述电源电路传递至所述电极布置；并且

其中所述第一端子柱和所述第二端子柱通过一个或更多个电绝缘且导热的层与所述壁电隔离。

38.根据权利要求37所述的杀生物剂产生装置，其中所述控制系统响应于所确定的流量值的变化来改变用于驱动通过所述电极布置的电流的电功率。

39. 一种杀生物剂产生装置系统，包括：

壳体单元，所述壳体单元限定进口和出口；和

多个不同的电极布置，所述多个不同的电极布置能够被选择性地安装到所述壳体单元中，所述多个不同的电极布置包括多个电极，所述多个电极中的每个电极包括具有端子柱的端子；

其中所述壳体单元包括限定第一腔室的主壳体本体，所述壳体单元还包括壳体盖，所述壳体盖安装在所述主壳体本体上，第二腔室被限定在所述壳体盖内；

其中所述壳体包括壁，所述壁形成公共壁，当所述壳体盖被安装在所述主壳体本体上时所述公共壁将所述第一腔室和第二腔室分开；

其中所述壁由包括金属的材料制成并且用作用于将来自所述第二腔室的热传递至流过所述第一腔室的水的散热器；

其中所述壁包括适于暴露于流过所述第一腔室的水的金属表面；

其中所述端子柱延伸穿过所述壁并延伸到所述第二腔室中并且电连接至所述第二腔室内的电路板；

其中所述端子柱被配置成将热从电源电路传递至所述电极布置；并且

其中所述端子柱通过一个或更多个电绝缘且导热的层与所述壁电隔离。

40.根据权利要求39所述的杀生物剂产生装置系统，其中所述电极布置包括第一电极布置和第二电极布置，所述第一电极布置和第二电极布置能够以可互换的方式安装在所述壳体单元中。

41.根据权利要求40所述的杀生物剂产生装置系统，其中所述第一电极布置包括第一数目个电极板，其中所述第二电极布置包括第二数目个电极板，并且其中所述第一数目小于所述第二数目。

42.根据权利要求41所述的杀生物剂产生装置系统，其中所述第一电极布置被安装在所述壳体单元中以使杀生物剂产生装置适于较小流量的水系统，并且其中所述第二电极布置被安装在所述壳体单元中以使杀生物剂产生装置适于较大流量的水系统。

43.一种用于抑制水系统内的生物污染的杀生物剂产生装置，所述杀生物剂产生装置包括：

壳体，所述壳体限定第一腔室和第二腔室，所述壳体包括用于接收从所述水系统进入所述第一腔室中的水的水进口、和用于将包含杀生物剂的水输入至所述水系统的水出口；

电极布置，所述电极布置包括第一电极和第二电极，所述第一电极和第二电极被定位在所述第一腔室中用于在所述第一腔室内的水中产生杀生物剂；

电源电路，所述电源电路用于建立所述电极布置的第一电极和第二电极之间的电流流动，以在第一腔室电解池内的水中产生所述杀生物剂，所述电源电路被定位在所述第二腔室内；

其中所述装置被配置成使得在所述第二腔室中产生的热被传递至流过所述第一腔室的水以提供所述第二腔室内的部件的冷却；

其中所述壳体包括限定所述第一腔室的主壳体本体，所述壳体还包括壳体盖，所述壳体盖安装在所述主壳体本体上，所述第二腔室被限定在所述壳体盖内；

其中所述电源电路与所述第二腔室内的印刷电路板集成在一起，其中所述电源电路包括电流源，所述电流源被定位在所述第二腔室内以建立所述第一电极和第二电极之间的电流流动，其中所述第一电极和第二电极是包括多个间插的电解板的电极布置的被耦接至端子柱的部分，所述端子柱延伸到所述第二腔室中且经由所述印刷电路板被电连接至所述电流源；

其中所述间插的电解板被机械耦接至所述壳体盖且当所述壳体盖被安装在所述主壳体本体上时装配在所述第一腔室内；

其中所述壳体包括壁，当所述壳体盖被安装在所述主壳体本体上时所述壁将所述第一腔室和第二腔室分开；

其中所述壁由包括金属的材料制成并且用作用于将来自所述第二腔室的热传递至流过所述第一腔室的水的散热器；

其中所述壁包括适于暴露于流过所述第一腔室的水的金属表面；并且

其中所述端子柱延伸穿过所述壁并延伸到所述第二腔室中；

其中所述端子柱被配置成将热从所述电源电路传递至所述电极布置；并且

其中所述端子柱通过一个或更多个电绝缘且导热的层与所述壁电隔离。

44.根据权利要求43所述的杀生物剂产生装置，其中所述电流源适于改变所述电流的量值、频率或极性。

45.根据权利要求44所述的杀生物剂产生装置，其中所述电源电路包括隔离电路，所述隔离电路被定位在所述第二腔室内，所述隔离电路包括零电压参考，所述零电压参考与为所述电源电路供电的外部电源的接地电隔离。

46.根据权利要求44所述的杀生物剂产生装置，还包括温度传感器，所述温度传感器用于感测所述壳体的一部分、或所述第二腔室、或所述电源电路的一部分的温度，并且其中如果由所述温度传感器感测的温度超过预定温度极限，则控制器减少或终止给所述电源电路的供电。

47.根据权利要求44所述的杀生物剂产生装置，其中所述电源电路包括被定位在所述第二腔室内的DC-DC变换器或AC-DC变换器。

48.根据权利要求44所述的杀生物剂产生装置，还包括用于感测通过所述第一腔室的水的流量的流量传感器，其中所述电流源依赖于所述流量来改变在所述第一电极和第二电极之间流动的电流的量值。

49.根据权利要求44所述的杀生物剂产生装置，还包括温度传感器，所述温度传感器用于感测所述壳体的一部分、或所述第二腔室、或所述电源电路的一部分的温度，并且控制器基于提供至所述电极的电功率以及所感测的温度来确定流过所述杀生物剂产生装置的水的流量。

50.根据权利要求49所述的杀生物剂产生装置，其中所述控制器基于所确定的流量来调整电功率水平以产生特定杀生物剂浓度。

51.根据权利要求44所述的杀生物剂产生装置，其中所述金属包括不锈钢或钛。

52.根据权利要求44所述的杀生物剂产生装置，其中所述第二腔室内的部件通过导热通路被热耦接至所述壁，所述导热通路适于通过传导将热高效地传送至所述壁。

53.根据权利要求52所述的杀生物剂产生装置，其中所述导热通路包括热通孔或热硬币。