CN211771586U - 一种臭氧电解室以及臭氧电解室应用模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种臭氧电解室，包括壳体，壳体的两端分别设有进水口和出水口，壳体的内腔为电解腔，电解腔内设有至少一个电极片座，电极片座上设有至少一组电解组件，电解组件包括阳极片、质子交换膜和阴极片，电解组件与电极片座的内壁之间留有过水缝，阳极片上设有第一过水孔，质子交换膜上设有第二过水孔，电解腔内设有两端分别与阴极片及壳体内壁抵接的弹性部件，电极片座的底部一侧朝向进水口。本臭氧电解室的散热性好，电极片的使用寿命长，产生的臭氧水浓度高，同时能够避免电极片表面堆积水垢。本实用新型还提供一种臭氧电解室应用模块，该应用模块能够在短时间内产生大流量的高浓度臭氧水，使用范围极广。

Description

一种臭氧电解室以及臭氧电解室应用模块

技术领域

本实用新型属于臭氧制备技术领域，尤其涉及一种臭氧电解室。

背景技术

臭氧是世界上公认的广谱并且高效的杀菌剂，当臭氧达到一定浓度后，臭氧可迅速杀灭水中和空气中的细菌，更为重要的是臭氧在杀菌后被还原成氧，因此是一种绿色环保的消毒剂。臭氧可溶于水中并形成臭氧水，除了能够杀灭水中的细菌外，还能分解水中的有机物等有害污染物质，同时对水起到一定的脱色作用。

目前，在许多国家和地区中，臭氧得到广泛应用，如应用在饮用水消毒、医用水消毒、污水处理、食品厂和药厂空气消毒、造纸漂白等行业和领域中，同时一些小型的民用臭氧电器产品也已经走进人们日常生活中。

中国专利(申请号201710333784.3)公开了一种臭氧发生器喷头，其内部设置有若干个相互独立的电解腔，并且每个电解腔中部位置均设有正极电解腔，而正极电解腔的两侧分别设有负极电解腔，并且电解腔内部设置有两个阴极、两个PEM膜片、两个金刚石片等部件，但是该专利由于电极紧密贴合PEM膜片，因此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，PEM膜亦容易因电极片无法散热而烧坏。此外，电极表面的水垢处理问题成为本领域普遍研究的热点问题。现有普遍的解决方案是在易起垢的电极上开孔、以纯水为原水以及增加水的流速，从而促进水垢的冲洗、及时排出。

目前电解法制备臭氧水的应用中，用于电解的发生腔体设计未能满足生产要求，大大限制了臭氧的使用范围，因此，对电解结构进行优化设置，具有极其重要意义产生。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种臭氧电解室，以解决上述背景技术中提出的问题。

为解决上述技术问题所采用的技术方案：一种臭氧电解室，包括壳体，所述壳体的两端分别设有进水口和出水口，所述壳体的内腔为电解腔，所述电解腔内设有至少一个电极片座，所述电极片座上设有至少一组电解组件，所述电解组件包括自下而上依次安装在所述电极片座上的阳极片、质子交换膜和阴极片，所述电解组件与所述电极片座的内壁之间留有过水缝，所述阳极片上设有第一过水孔，所述质子交换膜上设有与所述第一过水孔对应的第二过水孔，所述第一过水孔小于所述第二过水孔，所述电解腔内还设有弹性部件，所述弹性部件的两端分别与所述阴极片以及所述壳体的内壁抵接，所述电极片座的底部一侧朝向所述进水口。

进一步地，所述电极片座的底部设有分水板，所述分水板上设有若干个与所述第一过水孔对应的第三过水孔。

进一步地，所述电极片座的底部设有安装凹槽，所述分水板的边缘处设有安装凸起，所述分水板通过所述安装凸起与所述安装凹槽的卡嵌连接固定在所述电极片座的底部上。

进一步地，所述电极片座上设有电极片固定件，所述电极片固定件与所述电极片座的内壁之间形成电解组件安装卡位。

进一步地，所述电极片座上的电解组件的数量为四组，所述电极片固定件的两侧各分布有两组所述电解组件。

进一步地，所述电极片固定件的表面设有导电芯片和压块，所述导电芯片设有伸出所述电解腔外部的接电引脚以及多个与各所述阳极片的表面贴合的导电触脚，所述压块压装于所述导电芯片的表面。

进一步地，所述电极片固定件的表面设有若干定位柱，所述导电芯片和所述压块的表面均设有与所述定位柱相配合的定位孔。

进一步地，所述阳极片为金刚石阳极片，所述阴极片为不锈钢阴极片。

进一步地，所述壳体包括进水盖和出水盖，所述进水盖和所述出水盖分别与所述电极片座的下表面边缘和上表面边缘固接，所述进水盖和所述出水盖之间形成所述电解腔。

本实用新型还提供一种臭氧电解室应用模块，包括水流管道，所述水流管道的周壁上设置有上述的臭氧电解室，所述臭氧电解室的出水口与所述水流管道的内部连通。

本实用新型技术方案相对现有技术具有以下优点：

1、本实用新型的臭氧电解室将阳极片设置在靠近进水口一侧，因此水流穿过阳极片和质子交换膜后能够顶开阴极片，使阴极片和质子交换膜之间形成空隙，同时由于第一过水孔小于第二过水孔，因此水流在顶开阴极片后，在阴极片的反作用力下，水流也会使阳极片和质子交换膜之间形成空隙，形成的空隙有利于电解产生的臭氧水流动，因此散热性能较好，有利于提高单位面积产生的臭氧水浓度，质子交换膜亦因无需一直紧贴电极片而被烧坏。

2、本实用新型的臭氧电解室用于制备臭氧水时，在水流和弹性部件的作用下，阴极片一直处于微振荡状态，因此能够避免水垢堆积在其表面，而阳极片和质子交换膜之间形成的空隙也有利于及时排出水垢，电极片的使用寿命得到提高。

3、本实用新型的一种臭氧电解室应用模块能够同时使用多个本实用新型的臭氧电解室，因此能够在短时间内产生大流量的高浓度臭氧水，使用范围极广。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。

图1为本实用新型一种臭氧电解室的外部示意图；

图2为本实用新型一种臭氧电解室设有一个电极片座时的内部结构示意图；

图3为本实用新型一种臭氧电解室中电极片座的结构示意图；

图4为本实用新型一种臭氧电解室中分水板的结构示意图；

图5为本实用新型一种臭氧电解室中电极片座与电解组件以及分水板的装配示意图；

图6为本实用新型一种臭氧电解室设有两个电极片座时的内部结构示意图；

图7为本实用新型一种臭氧电解室应用模块实施例一的结构示意图；

图8为本实用新型一种臭氧电解室应用模块实施例二的结构示意图。

附图标号说明：1-壳体；101-进水口；102-出水口；103-进水盖；104-出水盖；105-圆柱限位件；2-电极片座；201-电极片固定件；202-定位柱；203-电解组件安装卡位；3-阳极片；301-第一过水孔；4-质子交换膜；401-第二过水孔；5-阴极片；6-过水缝；7-弹性部件；8-分水板；801-第三过水孔；9-导电芯片；10-压块；11-水流管道。

本实用新型目的的实现、功能特点及优点将结合实施例，参照附图做进一步说明。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。

本实用新型提出一种臭氧电解室。

参照图1至图5，本实施例的臭氧电解室，包括壳体1，壳体1的两端分别设有进水口101和出水口102，壳体1的内腔为电解腔，电解腔内设有至少一个电极片座2，在本实施例中，电极片座2的数量为一个；电极片座2上设有至少一组电解组件，电解组件包括自下而上依次安装在电极片座2上的阳极片3、质子交换膜4和阴极片5，在本实施例中，电极片座2上的电解组件的数量为四组，电极片固定件201的两侧各分布有两组电解组件；电解组件与电极片座2的内壁之间留有过水缝6，阳极片3上设有第一过水孔301，质子交换膜4上设有与第一过水孔301对应的第二过水孔401，第一过水孔301小于第二过水孔401，电解腔内还设有弹性部件7，弹性部件7的两端分别与阴极片5以及壳体1的内壁抵接，电极片座2的底部一侧朝向进水口101。由于在电解过程中，阳极片3和质子交换膜4之间会产生臭氧和氧气，而阴极片5和质子交换膜4之间会产生氢气，这些气体会使阳极片3和质子交换膜4之间以及阴极片5和质子交换膜4之间形成微小的空隙，而将阳极片3设置在靠近进水口101一侧，水流穿过阳极片3和质子交换膜4后能够顶开阴极片5，使阴极片5和质子交换膜4之间的空隙进一步扩大，同时由于第一过水孔301小于第二过水孔401，因此水流在顶开阴极片5后，在阴极片5的反作用力下，水流也会使阳极片3和质子交换膜4之间的空隙进一步扩大，因此散热性能较好，扩大的空隙有利于电解产生的气体和臭氧水流动排出，有利于提高单位面积产生的臭氧水浓度，质子交换膜4亦因无需一直紧贴电极片而被烧坏，提高了质子交换膜4的使用寿命。同时，在水流和弹性部件7的作用下，阴极片5一直处于微振荡状态，因此能够避免水垢堆积在其表面，而阳极片3和质子交换膜4之间形成的空隙也有利于及时排出水垢，电极片的使用寿命得到提高。此外，阳极片3和质子交换膜4之间会产生的臭氧和氧气会有部分以气泡的形式从过水缝6排出，这些气泡会在碰到壳体1内壁顶部后反弹至阴极片5的表面，再反弹至出水口102，即以“N”字形路线排出，反弹至阴极片5的表面时会对附着在上面的水垢起到一个辅助的清除作用。

参照图4和图5，在本实施例中，优选地，电极片座2的底部设有分水板8，分水板8上设有若干个与第一过水孔301对应的第三过水孔801，相比无分水板8时形成的无序水流，分水板8能够将从进水口101进入的水流分流并通过第三过水孔801将水流有序地通到电解组件处，电解效率得到极大的提高。在本实施例中，电极片座2的底部设有安装凹槽，分水板8的边缘处设有安装凸起，分水板8通过安装凸起与安装凹槽的卡嵌连接固定在电极片座2的底部上。

优选地，电极片座2上设有电极片固定件201，电极片固定件201与电极片座2的内壁之间形成电解组件安装卡位203，电解组件安装卡位203对电解组件起到安装限位的作用。具体地，参照图3，电极片固定件201的两端分别与电极片座2的两侧内壁固接，电极片固定件201的表面上与电极片座2的另外两侧内壁上分别设有卡角，电极片座2两侧内壁上的卡角与电极片固定件201表面上的卡角对应形成电解组件安装卡位203。

参照图5，电极片固定件201的表面设有导电芯片9和压块10，导电芯片9设有伸出电解腔外部的接电引脚以及多个与各阳极片3的表面贴合的导电触脚，压块10压装于导电芯片9的表面。此外，阴极片5的接电引脚与导电芯片9的接电引脚一同伸出电解腔外部，同时通过封胶处理，分别将导电芯片9与水以及电解腔和外部完全隔绝，从而保证电解过程安全进行。

在本实施例中，电极片固定件201的表面设有若干定位柱202，导电芯片9和压块10的表面均设有与定位柱202相配合的定位孔，定位孔的设置便于定位和安装导电芯片9以及压块10。需要说明的是，压块10的固定方式不做具体限制，为了便于压块10的固定，在本实施例中，可通过各定位柱202与压块10上的定位孔之间为过盈配合的方式以实现压块10的固定，或者通过在压块10和电极片固定件201上开设螺栓孔，从而以螺栓连接实现固定。

在本实施例中，阳极片3优选为金刚石阳极片，阴极片5优选为不锈钢阴极片。金刚石阳极片和不锈钢阴极片在电解过程中不容易造成损耗，这样可有效提高电解组件的使用寿命。

弹性部件7可优选为塔簧、弹簧或弹片。在本实施例中，弹性部件7为塔簧，壳体1的内壁上设有圆柱限位件105，塔簧的小端与壳体1的内壁抵接且与圆柱限位件105相配合，即把圆柱限位件105套进塔簧的小端以限制塔簧的移动，塔簧的大端与阴极片5抵接。塔簧能够使阴极片5在发生剧烈的电解反应后也能够实现弹性复位以保证位置的准确和可靠性。

在本实施例中，壳体1包括进水盖103和出水盖104，进水盖103和出水盖104分别与电极片座2的下表面边缘和上表面边缘固接，进水盖103和出水盖104之间形成电解腔。具体地，电极片座2与进水盖103和出水盖104的连接通过卡嵌连接以及螺栓连接实现，从而便于装配以及加装电极片座2，加装电极片座2后的臭氧电解室产生的臭氧水浓度更高。

参照图6，在另外一个实施例中，电解腔内的电极片座2的数量为两个，两个电极片座2之间同样设有分水板8，该分水板8与上下两个电极片座2之间的连接方式均为卡嵌连接以及螺栓连接。该分水板8与下方的电极片座2之间还设有弹性部件7，该弹性部件7的两端分别与阴极片5的表面以及上述分水板8的底部抵接。通过增加电极片座2的数量，能够提高臭氧的生产效率以及提高臭氧水的浓度，同时，能够避免当一个电极片座2上的电解组件失灵时，整个臭氧电解室无法工作的情况发生。

本实用新型提出一种臭氧电解室模块。

本实施例的臭氧电解室应用模块，包括水流管道11，水流管道11的周壁上设置有多个如上述的臭氧电解室，臭氧电解室的出水口102与水流管道11的内部连通，优选地，出水口102与管道螺纹连接。本实用新型能够同时使用多个上述的臭氧电解室，因此能够在短时间内产生大流量的高浓度臭氧水，通过水流管道11汇聚输出，使用范围极广，而且即使有个别臭氧电解室损坏，也不会影响应用模块的整体运行，而损坏的臭氧电解室也能够方便的拆卸下来予以更换。参照图7，在本实施例中，水流管道11为圆形管道。

参照图8，在另外一个实施例中，水流管道11为方形管道，各臭氧电解室分布在方形管道的两侧，或者一侧均可。

在另外一些实施例中，水流管道的截面形状可为三角形或其他形状，不做限制。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (10)

1.一种臭氧电解室，其特征在于：包括壳体，所述壳体的两端分别设有进水口和出水口，所述壳体的内腔为电解腔，所述电解腔内设有至少一个电极片座，所述电极片座上设有至少一组电解组件，所述电解组件包括自下而上依次安装在所述电极片座上的阳极片、质子交换膜和阴极片，所述电解组件与所述电极片座的内壁之间留有过水缝，所述阳极片上设有第一过水孔，所述质子交换膜上设有与所述第一过水孔对应的第二过水孔，所述第一过水孔小于所述第二过水孔，所述电解腔内还设有弹性部件，所述弹性部件的两端分别与所述阴极片以及所述壳体的内壁抵接，所述电极片座的底部一侧朝向所述进水口。

2.根据权利要求1所述的臭氧电解室，其特征在于：所述电极片座的底部设有分水板，所述分水板上设有若干个与所述第一过水孔对应的第三过水孔。

3.根据权利要求2所述的臭氧电解室，其特征在于：所述电极片座的底部设有安装凹槽，所述分水板的边缘处设有安装凸起，所述分水板通过所述安装凸起与所述安装凹槽的卡嵌连接固定在所述电极片座的底部上。

4.根据权利要求1所述的臭氧电解室，其特征在于：所述电极片座上设有电极片固定件，所述电极片固定件与所述电极片座的内壁之间形成电解组件安装卡位。

5.根据权利要求4所述的臭氧电解室，其特征在于：所述电极片座上的电解组件的数量为四组，所述电极片固定件的两侧各分布有两组所述电解组件。

6.根据权利要求5所述的臭氧电解室，其特征在于：所述电极片固定件的表面设有导电芯片和压块，所述导电芯片设有伸出所述电解腔外部的接电引脚以及多个与各所述阳极片的表面贴合的导电触脚，所述压块压装于所述导电芯片的表面。

7.根据权利要求6所述的臭氧电解室，其特征在于：所述电极片固定件的表面设有若干定位柱，所述导电芯片和所述压块的表面均设有与所述定位柱相配合的定位孔。

8.根据权利要求1所述的臭氧电解室，其特征在于：所述阳极片为金刚石阳极片，所述阴极片为不锈钢阴极片。

9.根据权利要求1～8任一项所述的臭氧电解室，其特征在于：所述壳体包括进水盖和出水盖，所述进水盖和所述出水盖分别与所述电极片座的下表面边缘和上表面边缘固接，所述进水盖和所述出水盖之间形成所述电解腔。

10.一种臭氧电解室应用模块，其特征在于：包括水流管道，所述水流管道的周壁上设置有多个如权利要求1～9任一项所述的臭氧电解室，所述臭氧电解室的出水口与所述水流管道的内部连通。

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