CN214612783U - 一种pem聚合物低压电解发生器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种PEM聚合物低压电解发生器，包括壳体，所述壳体下端螺纹连接有下盖，所述壳体远离下盖的一端螺纹连接有上盖，所述上盖顶部固定连接安装筒，所述安装筒上壁设置有用于对外连接的外连组件，所述安装筒内侧上壁从外到内依次固定连接有外套管、内套管。本实用新型，在壳体前壁设置了观察组件，可方便的根据上刻度及下刻度及时进行注水，设置的分隔组件，可避免进水接口、第一出气接口、第二出气接口之间串流，将壳体、下盖、上盖设置成螺纹连接形式，方便拆卸清洗维护内部，设置特殊形状的第一阳极板、第二阳极板组合，大大增加阳极板接触面积，提高工作效率。

Description

一种PEM聚合物低压电解发生器

技术领域

本实用新型涉及电解技术领域，尤其涉及一种PEM聚合物低压电解发生器。

背景技术

氢分子可以清除人体自由基，对衰老及多种因由自由基引起的急慢性疾病具有很好的治疗作用，臭氧具有广谱灭菌、使用方便、无任何残留及瞬间灭菌的特点，而且完全避免了化学消毒剂给环境带来的危害，是一种理想的消毒灭菌物质，近年来氢及臭氧已广泛应用于公共水系统、食品制药、工业加工、医疗卫生等领域，一般采用电解法获得。

市面上以往应用最为广泛的制取方式为电晕法，然而由于其工艺及特性有诸如高压耗能大、生产气体浓度低、发热大需要配冷却设备等等缺点，随着科技的发展，采用质子交换膜与催化电极形成的复合膜电极电解纯水的发生器孕育而生，其原理为：采用低压直流电导通特制的固态膜电极正负两极，使水在特制的阳极界面上以质子交换的形式被分离为氢离子和氧分子(或氧离子)，氢离子透过离子交换膜时进行能量交换，在阴极形成氢气，氧分子在阳极界面上因高密度电流产生的电子激发而获得能量，并聚合成臭氧，

该工艺相比较以往高压电晕法有很大提高，具有获取气体浓度高、耗能低、不产生电磁波及噪音、不发热等等优点，但该技术仍然存在瓶颈，如氧分子在阳极界面尚未来得及激能就散发出去，导致阳极产生混合气体中臭氧浓度一直无法继续提高，另运用该技术的市面常见设备，在长期工作后，水中的杂质堆积在工作腔内，造成电极表面附作物增多，也会降低工作效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种PEM聚合物低压电解发生器。

为了实现上述目的，本实用新型采用了如下技术方案：一种PEM聚合物低压电解发生器，包括壳体，所述壳体下端螺纹连接有下盖，所述壳体远离下盖的一端螺纹连接有上盖，所述上盖顶部固定连接安装筒，所述安装筒上壁设置有用于对外连接的外连组件，所述安装筒内侧上壁从外到内依次固定连接有外套管、内套管，所述安装筒、外套管、内套管之间设置有用于分隔气液的分隔组件，所述壳体前壁固定连接有用于观察壳体内侧水量的观察组件，所述壳体外壁固定连接有电源盒，所述电源盒设置在壳体外壁且位于观察组件右侧，所述电源盒内侧设置有电池，所述壳体上壁设置有通气孔，所述通气孔贯穿壳体上壁，所述外套管、安装筒之间的空腔与壳体内侧的空腔通过通气孔连通，所述壳体内侧上壁固定连接有内翻管，所述内翻管设置在壳体内侧上壁且居中位置，所述外套管远离安装筒内侧上壁的一端外壁与内翻管内侧壁滑动连接，所述壳体内侧设置有用于电解发生的电解组件，所述电解组件螺纹连接在内翻管外壁，所述电解组件远离内翻管的一端与下盖搭接，所述壳体与下盖、壳体与上盖、内翻管与电解组件、电解组件与下盖之间设置有用于对壳体密封的密封组件。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述外连组件包括进水接口、第一出气接口、第二出气接口，所述进水接口、第一出气接口、第二出气接口按从圆心到外边缘顺序依次固定连接在安装筒上壁，所述进水接口、第一出气接口、第二出气接口均贯穿安装筒上壁至内侧，所述进水接口伸入安装筒的一端位于内套管内侧，所述第一出气接口伸入安装筒的一端位于内套管与外套管之间，所述第二出气接口伸入安装筒的一端位于外套管外壁与安装筒内侧壁之间。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述分隔组件包括单向水阀、两组防水透气膜，所述单向水阀固定连接在内套管内侧壁，所述单向水阀与进水接口贯通，两组所述防水透气膜其中一组固定连接在安装筒内侧壁与外套管外壁之间，两组所述防水透气膜另一组固定连接在内套管与外套管相对的侧壁之间。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述电解组件包括固定架、质子交换膜、阴极板、第一阳极板、多组第二阳极板，所述固定架螺纹连接在内翻管外壁，所述质子交换膜固定连接在固定架内壁，所述质子交换膜设置在固定架轴向中段位置，所述阴极板固定连接在质子交换膜内侧壁，所述第一阳极板固定连接在质子交换膜外壁，多组所述第二阳极板均固定连接在第一阳极板外壁，多组所述第二阳极板呈圆形阵列分布在第一阳极板外壁。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述密封组件包括第一密封垫、第二密封垫、第三密封垫、第四密封垫，所述第一密封垫设置在内翻管与外套管之间，所述第二密封垫设置在电解组件与下盖内侧下壁之间，所述第三密封垫设置在下盖与壳体之间，所述第四密封垫设置在壳体与上盖之间。

作为上述技术方案的进一步描述：

所述观察组件包括底座、观察窗，所述底座固定连接在壳体前壁，所述观察窗固定连接在底座内侧，所述观察窗前壁从上到下依次设置有上刻度、下刻度。

(一)本实用新型具有如下有益效果：

与现有技术相比，该PEM聚合物低压电解发生器，在壳体前壁设置了观察组件，可方便的根据上刻度及下刻度及时进行注水，设置的分隔组件，可避免进水接口、第一出气接口、第二出气接口之间串流，将壳体、下盖、上盖设置成螺纹连接形式，方便拆卸清洗维护内部，设置特殊形状的第一阳极板、第二阳极板组合，大大增加阳极板接触面积，提高工作效率。

附图说明

图1为本实用新型提出的一种PEM聚合物低压电解发生器的整体结构示意图；

图2为本实用新型提出的一种PEM聚合物低压电解发生器的观察组件结构示意图；

图3为本实用新型提出的一种PEM聚合物低压电解发生器的整体结构剖视图；

图4为本实用新型提出的一种PEM聚合物低压电解发生器的3-A局部放大图；

图5为本实用新型提出的一种PEM聚合物低压电解发生器的壳体上端局部结构示意图；

图6为本实用新型提出的一种PEM聚合物低压电解发生器的第一阳极板、第二阳极板连接结构俯视图。

图例说明：

1、壳体；2、下盖；3、上盖；4、安装筒；5、进水接口；6、第一出气接口；7、第二出气接口；8、底座；9、观察窗；10、电源盒；11、下刻度；12、上刻度；13、电池；14、外套管；15、内套管；16、单向水阀；17、防水透气膜；18、通气孔；19、内翻管；20、第一密封垫；21、固定架；22、质子交换膜；23、阴极板；24、第一阳极板；25、第二阳极板；26、第二密封垫；27、第三密封垫；28、第四密封垫。

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，都属于本实用新型保护的范围。

参照图1-6，本实用新型提供的一种PEM聚合物低压电解发生器：包括壳体1，壳体1下端螺纹连接有下盖2，壳体1远离下盖2的一端螺纹连接有上盖3，上盖3顶部固定连接安装筒4，安装筒4上壁设置有用于对外连接的外连组件，安装筒4内侧上壁从外到内依次固定连接有外套管14、内套管15，安装筒4、外套管14、内套管15之间设置有用于分隔气液的分隔组件，壳体1前壁固定连接有用于观察壳体1内侧水量的观察组件，壳体1外壁固定连接有电源盒10，电源盒10设置在壳体1外壁且位于观察组件右侧，电源盒10内侧设置有电池13，壳体1上壁设置有通气孔18，通气孔18贯穿壳体1上壁，外套管14、安装筒4之间的空腔与壳体1内侧的空腔通过通气孔18连通，壳体1内侧上壁固定连接有内翻管19，内翻管19设置在壳体1内侧上壁且居中位置，外套管14远离安装筒4内侧上壁的一端外壁与内翻管19内侧壁滑动连接，壳体1内侧设置有用于电解发生的电解组件，电解组件螺纹连接在内翻管19外壁，电解组件远离内翻管19的一端与下盖2搭接，壳体1与下盖2、壳体1与上盖3、内翻管19与电解组件、电解组件与下盖2之间设置有用于对壳体1密封的密封组件。

外连组件包括进水接口5、第一出气接口6、第二出气接口7，进水接口5、第一出气接口6、第二出气接口7按从圆心到外边缘顺序依次固定连接在安装筒4上壁，进水接口5、第一出气接口6、第二出气接口7均贯穿安装筒4上壁至内侧，进水接口5伸入安装筒4的一端位于内套管15内侧，第一出气接口6伸入安装筒4的一端位于内套管15与外套管14之间，第二出气接口7伸入安装筒4的一端位于外套管14外壁与安装筒4内侧壁之间，通过外连组件可将装置本体与其他设备连接，如进水管、气体收集管道等。

分隔组件包括单向水阀16、两组防水透气膜17，单向水阀16固定连接在内套管15内侧壁，单向水阀16与进水接口5贯通，两组防水透气膜17其中一组固定连接在安装筒4内侧壁与外套管14外壁之间，两组防水透气膜17另一组固定连接在内套管15与外套管14相对的侧壁之间，通过单向水阀16，壳体1内部的水和气体不会从进水接口5溢出，设置的两组防水透气膜17确保水不会从第一出气接口6、第二出气接口7流出。

电解组件包括固定架21、质子交换膜22、阴极板23、第一阳极板24、多组第二阳极板25，固定架21螺纹连接在内翻管19外壁，质子交换膜22固定连接在固定架21内壁，质子交换膜22设置在固定架21轴向中段位置，阴极板23固定连接在质子交换膜22内侧壁，第一阳极板24固定连接在质子交换膜22外壁，多组第二阳极板25均固定连接在第一阳极板24外壁，多组第二阳极板25呈圆形阵列分布在第一阳极板24外壁，设置的特殊形状的第一阳极板24、第二阳极板25，大大增加了接触面积，提高了工作效率。

密封组件包括第一密封垫20、第二密封垫26、第三密封垫27、第四密封垫28，第一密封垫20设置在内翻管19与外套管14之间，第二密封垫26设置在电解组件与下盖2内侧下壁之间，第三密封垫27设置在下盖2与壳体1之间，第四密封垫28设置在壳体1与上盖3之间，通过多组密封垫确保壳体1内部密封。

观察组件包括底座8、观察窗9，底座8固定连接在壳体1前壁，观察窗9固定连接在底座8内侧，观察窗9前壁从上到下依次设置有上刻度12、下刻度11，通过观察窗9可直观检查内部水用量，以便及时添加。

工作原理：通过进水接口5注入水，设置的单向水阀16让水从进水接口5只进不出，通过观察窗9外壁的上刻度12及下刻度11确认加水量，加水在上刻度12线平齐即可，工作时，电池13供电给阴极板23、第一阳极板24、第二阳极板25，水在阳极界面上以质子交换的形式被分离为氢离子和氧分子(或氧离子)，氢离子透过质子交换膜22在阴极形成氢气，顺着外套管14内侧壁向上通过第一出气接口6收集，氧分子(或氧离子)在阳极界面上因高密度电流产生的电子激发而获得能量，并聚合成臭氧，顺着通气孔18、外套管14与安装筒4之间的空腔通过第二出气接口7收集，当需要维护清洗时，通过旋转方式打开下盖2，并拧下电解组件，即可进行维护清洗。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种PEM聚合物低压电解发生器，包括壳体(1)，其特征在于：所述壳体(1)下端螺纹连接有下盖(2)，所述壳体(1)远离下盖(2)的一端螺纹连接有上盖(3)，所述上盖(3)顶部固定连接安装筒(4)，所述安装筒(4)上壁设置有用于对外连接的外连组件，所述安装筒(4)内侧上壁从外到内依次固定连接有外套管(14)、内套管(15)，所述安装筒(4)、外套管(14)、内套管(15)之间设置有用于分隔气液的分隔组件，所述壳体(1)前壁固定连接有用于观察壳体(1)内侧水量的观察组件，所述壳体(1)外壁固定连接有电源盒(10)，所述电源盒(10)设置在壳体(1)外壁且位于观察组件右侧，所述电源盒(10)内侧设置有电池(13)，所述壳体(1)上壁设置有通气孔(18)，所述通气孔(18)贯穿壳体(1)上壁，所述外套管(14)、安装筒(4)之间的空腔与壳体(1)内侧的空腔通过通气孔(18)连通，所述壳体(1)内侧上壁固定连接有内翻管(19)，所述内翻管(19)设置在壳体(1)内侧上壁且居中位置，所述外套管(14)远离安装筒(4)内侧上壁的一端外壁与内翻管(19)内侧壁滑动连接，所述壳体(1)内侧设置有用于电解发生的电解组件，所述电解组件螺纹连接在内翻管(19)外壁，所述电解组件远离内翻管(19)的一端与下盖(2)搭接，所述壳体(1)与下盖(2)、壳体(1)与上盖(3)、内翻管(19)与电解组件、电解组件与下盖(2)之间设置有用于对壳体(1)密封的密封组件。

2.根据权利要求1所述的一种PEM聚合物低压电解发生器，其特征在于：所述外连组件包括进水接口(5)、第一出气接口(6)、第二出气接口(7)，所述进水接口(5)、第一出气接口(6)、第二出气接口(7)按从圆心到外边缘顺序依次固定连接在安装筒(4)上壁，所述进水接口(5)、第一出气接口(6)、第二出气接口(7)均贯穿安装筒(4)上壁至内侧，所述进水接口(5)伸入安装筒(4)的一端位于内套管(15)内侧，所述第一出气接口(6)伸入安装筒(4)的一端位于内套管(15)与外套管(14)之间，所述第二出气接口(7)伸入安装筒(4)的一端位于外套管(14)外壁与安装筒(4)内侧壁之间。

3.根据权利要求2所述的一种PEM聚合物低压电解发生器，其特征在于：所述分隔组件包括单向水阀(16)、两组防水透气膜(17)，所述单向水阀(16)固定连接在内套管(15)内侧壁，所述单向水阀(16)与进水接口(5)贯通，两组所述防水透气膜(17)其中一组固定连接在安装筒(4)内侧壁与外套管(14)外壁之间，两组所述防水透气膜(17)另一组固定连接在内套管(15)与外套管(14)相对的侧壁之间。

4.根据权利要求3所述的一种PEM聚合物低压电解发生器，其特征在于：所述电解组件包括固定架(21)、质子交换膜(22)、阴极板(23)、第一阳极板(24)、多组第二阳极板(25)，所述固定架(21)螺纹连接在内翻管(19)外壁，所述质子交换膜(22)固定连接在固定架(21)内壁，所述质子交换膜(22)设置在固定架(21)轴向中段位置，所述阴极板(23)固定连接在质子交换膜(22)内侧壁，所述第一阳极板(24)固定连接在质子交换膜(22)外壁，多组所述第二阳极板(25)均固定连接在第一阳极板(24)外壁，多组所述第二阳极板(25)呈圆形阵列分布在第一阳极板(24)外壁。

5.根据权利要求4所述的一种PEM聚合物低压电解发生器，其特征在于：所述密封组件包括第一密封垫(20)、第二密封垫(26)、第三密封垫(27)、第四密封垫(28)，所述第一密封垫(20)设置在内翻管(19)与外套管(14)之间，所述第二密封垫(26)设置在电解组件与下盖(2)内侧下壁之间，所述第三密封垫(27)设置在下盖(2)与壳体(1)之间，所述第四密封垫(28)设置在壳体(1)与上盖(3)之间。

6.根据权利要求5所述的一种PEM聚合物低压电解发生器，其特征在于：所述观察组件包括底座(8)、观察窗(9)，所述底座(8)固定连接在壳体(1)前壁，所述观察窗(9)固定连接在底座(8)内侧，所述观察窗(9)前壁从上到下依次设置有上刻度(12)、下刻度(11)。

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