CN218636355U - 一种产生臭氧水的金刚石膜模组 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及消杀设备技术领域，且公开了一种产生臭氧水的金刚石膜模组，包括下壳、上壳和灌封胶，上壳设置于下壳的内部，灌封胶设置于下壳的顶部；下壳的内底部靠近两侧位置处均设置有钛极片，两个钛极片之间对称设置有两个金刚石极电解片，两个金刚石极电解片之间设置有离子膜；上壳的外侧壁两个相背离的面上均设置有第一过滤网和第二过滤网，上壳的顶部插接有两个金属弹片。该产生臭氧水的金刚石膜模组，专为新材料金刚石膜片设计的臭氧模组，根据物理和化学特性专门设计了进出水方向和泄压方式，专门增加了三个膜片槽位，针对多种使用方式和场景，在进水口和出水口增加水泡网孔，让水流产生水泡，再分割成细水泡，增加臭氧溶解率。

Description

一种产生臭氧水的金刚石膜模组

技术领域

本实用新型涉及消杀设备技术领域，具体为一种产生臭氧水的金刚石膜模组。

背景技术

臭氧是一种强氧化剂，溶于水后，直接或利用反应中生成的大量羟基自由基及新生态氧间接氧化水中的无机物、有机物，并进入细菌的细胞内氧化胞内有机物，从而达到杀菌消毒、净化水质的目的，与加氯消毒相比，臭氧消毒剂髦小、作用快、消毒效果更佳，同时可以改善水的口感和观感。活性氧(臭氧)灭菌消毒作用体现在它的强氧化性上，是全球公认的绿色广谱高效的消毒灭菌剂。广泛用于饮用水消毒，医疗卫生机构空气消毒，臭氧会在30-40分钟后自动还原成氧气，没有化学残留二次污染。

目前，适用民用消费级产品中主要采用水电解法来产生臭氧水。在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。

而使用膜电极组件电解水产生臭氧水的缺点如下：

1、膜电极组件使用的是贵金属电极、金属氧化物电极或石墨电极这三种材料，石墨电极存在机械性能差，易吸附失活，

易损耗；贵金属电极应用环境受限，易钝化，价格昂贵，金属氧化物电极使用寿命短，易造成二次污染；

2、制臭氧水的效率低，浓度不高，杀菌的效率低；

3、散热性能较差，无法提高单位面积产生的臭氧水浓度。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，能耗也会增加。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。

而掺硼金刚石电极和传统的电极材料相比，其除了保留了金刚石高热导率、稳定、耐高温等特性之外，还拥有较宽的电化学窗口、低背景电流、吸附惰性等。掺硼金刚石电极使纯金刚石成为半导体，具有稳定的电化学特性，拥有较宽的电势窗口、较低的背景电流，而且电极上不易吸附有机物或者生物化合物，耐酸碱腐蚀，具有自清洁功能。因此，掺硼金刚石电极被广泛应用于电化学领域。

BDD金刚石电极表面反应方程式如下：

BDD+H2O BDD(OH)+H++e-

BDD(OH)+R BDD+mCO2+nH2O

BDD(OH)BDD+mCO2+H++e-

本模组使用的掺硼金刚石电极是根据CN 112899644 A公开的金刚石膜氧化硼掺杂方法制备而成，该金刚石电极有以下的特性：

物理特性：由于金刚石膜的均匀性和致密性导致的容易变形问题：由于制作硅片的两面温度不同，导致两边的厚度薄，组装模组过程中会发生翘曲现象，断裂现象从而影响电解效果。

化学特性：由金刚石晶体在水中具有极宽的电势窗口，其阳极析氧电位达到2.5V以上，其析氧电位显然高于所有有机无得反应电势，是极佳的电化学电极材料，臭氧气体会在阳极析出，与水的接触面积越大，析氧效果越好。

本模组将运用于各类消杀类产品，使用该模组产生的臭氧水作为主要杀菌因子。

为此，提出一种产生臭氧水的金刚石膜模组，用于解决上述背景中提到的问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种产生臭氧水的金刚石膜模组，以解决上述背景技术中提出的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供如下技术方案：一种产生臭氧水的金刚石膜模组，包括下壳、上壳和灌封胶，所述上壳设置于下壳的内部，所述灌封胶设置于下壳的顶部；

所述下壳的内底部靠近两侧位置处均设置有钛极片，两个所述钛极片之间对称设置有两个金刚石极电解片，两个所述金刚石极电解片之间设置有离子膜；

所述上壳的外侧壁两个相背离的面上均设置有第一过滤网和第二过滤网，所述上壳的顶部插接有两个金属弹片；

所述下壳的一外侧壁上自下而上分别设置有进水管接头和出水管接头，所述下壳的另一外侧壁上偏上位置处设置有回流管接头；

所述下壳的内侧壁两个相对面底部位置处均固定连接有导流片，所述下壳的内底部固定连接有电解模组限位筋。

根据金刚石极电解片在水中反应时间，要求水流速不能超过250ml/min，为了保证喷出水雾中的臭氧浓度，在电解反应腔体中做了特殊设计：

a是把金刚石极电解片按照水流的方向放置，让金刚石极电解片与水的接触面积增大；

b把出水管接头设计在回流管接头同一个方向上，让水流不会立即喷出，而是需要经过反应腔中反应；

c做了回流管接头，是用于泄压，防止水泵的产生的水压、水流过大，容易使管路爆裂和产生的臭氧水浓度降低；

d增加了三个膜片的卡位，可以根据使用场景大小，适当增加膜片，保证臭氧浓度和产生臭氧的效率；

e中间增加第一过滤网和第二过滤网，而滤网网孔用于制造小水泡，增加水中臭氧的溶解率。

优选的，所述钛极片、金刚石极电解片和离子膜贴合设置，所述钛极片、金刚石极电解片和离子膜与上壳的底部相互卡合。

优选的，两个所述金属弹片的底部延伸于上壳的内底部并与钛极片、金刚石极电解片和离子膜相互贴合。

优选的，所述灌封胶的顶部开设有两个插孔，两个所述插孔适配两个金属弹片。

优选的，所述导流片与上壳的底部相互卡合。

与现有技术相比，本实用新型所达到的有益效果是：

第一、本实用新型是专为新材料金刚石膜片设计的臭氧模组，根据物理和化学特性专门设计了进出水方向和泄压方式；

第二、本实用新型专门增加了三个膜片槽位，针对多种使用方式和场景；

第三、本实用新型在进水口和出水口增加水泡网孔，让水流产生水泡，再分割成细水泡，增加臭氧溶解率。

附图说明

图1为本实用新型爆炸结构示意图；

图2为本实用新型电解和导电模组安装结构示意图；

图3为本实用新型下壳结构示意图；

图4为本实用新型下壳结构示意图；

图5为本实用新型水流方向示意图。

其中：1、下壳；2、上壳；3、灌封胶；4、钛极片；5、金刚石极电解片；6、离子膜；7、第一过滤网；8、第二过滤网；9、金属弹片；10、进水管接头；11、出水管接头；12、回流管接头；13、导流片；14、电解模组限位筋。

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。

请参阅图1-5

实施例一

本实施例为一种产生臭氧水的金刚石膜模组的具体实施方式

一种产生臭氧水的金刚石膜模组，包括下壳1、上壳2和灌封胶3，上壳2设置于下壳1的内部，灌封胶3设置于下壳1的顶部；

下壳1的内底部靠近两侧位置处均设置有钛极片4，两个钛极片4之间对称设置有两个金刚石极电解片5，两个金刚石极电解片5之间设置有离子膜6；

上壳2的外侧壁两个相背离的面上均设置有第一过滤网7和第二过滤网8，上壳2的顶部插接有两个金属弹片9；

下壳1的一外侧壁上自下而上分别设置有进水管接头10和出水管接头11，下壳1的另一外侧壁上偏上位置处设置有回流管接头12；

下壳1的内侧壁两个相对面底部位置处均固定连接有导流片13，下壳1的内底部固定连接有电解模组限位筋14。

通过上述技术方案，根据金刚石极电解片5在水中反应时间，要求水流速不能超过250ml/min，为了保证喷出水雾中的臭氧浓度，在电解反应腔体中做了特殊设计：

a是把金刚石极电解片5按照水流的方向放置，让金刚石极电解片5与水的接触面积增大；

b把出水管接头11设计在回流管接头12同一个方向上，让水流不会立即喷出，而是需要经过反应腔中反应；

c做了回流管接头12，是用于泄压，防止水泵的产生的水压、水流过大，容易使管路爆裂和产生的臭氧水浓度降低；

d增加了三个膜片的卡位，可以根据使用场景大小，适当增加膜片，保证臭氧浓度和产生臭氧的效率；

e中间增加第一过滤网7和第二过滤网8，而滤网网孔用于制造小水泡，增加水中臭氧的溶解率。

具体的，钛极片4、金刚石极电解片5和离子膜6贴合设置，钛极片4、金刚石极电解片5和离子膜6与上壳2的底部相互卡合。

通过上述技术方案，金刚石极电解片5难以直接焊接电极，在金刚石极电解片5的上下两面增加钛极片4做通电电极使用，用铜制金属弹片9做接触紧配。

具体的，两个金属弹片9的底部延伸于上壳2的内底部并与钛极片4、金刚石极电解片5和离子膜6相互贴合。

具体的，灌封胶3的顶部开设有两个插孔，两个插孔适配两个金属弹片9。

具体的，导流片13与上壳2的底部相互卡合。

实施例二

本实施例为一种产生臭氧水的金刚石膜模组的工作原理的具体实施方式一种产生臭氧水的金刚石膜模组的工作原理，步骤如下：

S1、水泵把水通过管道抽进模组内；

S2、模组同步给金刚石极电解片5通电；

S3、水流通过通电的金刚石极电解片5发生电化学反应，产生臭氧、羟基自由基等杀菌物质，形成高效杀菌臭氧水，通过出水口喷出。

实施例三

本实施例为一种产生臭氧水的金刚石膜模组的内部零部件的安装方式的具体实施方式

一种产生臭氧水的金刚石膜模组的内部零部件的安装方式，当电解和导电模组根据安装图装配起来后，通过上壳2和下壳1的紧密装配后，内部零件将会紧实得固定在一起，保证了金刚石极电解片5与离子膜6的充分接触，提高产臭氧率。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。

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 (5)

1.一种产生臭氧水的金刚石膜模组，包括下壳(1)、上壳(2)和灌封胶(3)，其特征在于：所述上壳(2)设置于下壳(1)的内部，所述灌封胶(3)设置于下壳(1)的顶部；

所述下壳(1)的内底部靠近两侧位置处均设置有钛极片(4)，两个所述钛极片(4)之间对称设置有两个金刚石极电解片(5)，两个所述金刚石极电解片(5)之间设置有离子膜(6)；

所述上壳(2)的外侧壁两个相背离的面上均设置有第一过滤网(7)和第二过滤网(8)，所述上壳(2)的顶部插接有两个金属弹片(9)；

所述下壳(1)的一外侧壁上自下而上分别设置有进水管接头(10)和出水管接头(11)，所述下壳(1)的另一外侧壁上偏上位置处设置有回流管接头(12)；

所述下壳(1)的内侧壁两个相对面底部位置处均固定连接有导流片(13)，所述下壳(1)的内底部固定连接有电解模组限位筋(14)。

2.根据权利要求1所述的一种产生臭氧水的金刚石膜模组，其特征在于：所述钛极片(4)、金刚石极电解片(5)和离子膜(6)贴合设置，所述钛极片(4)、金刚石极电解片(5)和离子膜(6)与上壳(2)的底部相互卡合。

3.根据权利要求1所述的一种产生臭氧水的金刚石膜模组，其特征在于：两个所述金属弹片(9)的底部延伸于上壳(2)的内底部并与钛极片(4)、金刚石极电解片(5)和离子膜(6)相互贴合。

4.根据权利要求1所述的一种产生臭氧水的金刚石膜模组，其特征在于：所述灌封胶(3)的顶部开设有两个插孔，两个所述插孔适配两个金属弹片(9)。

5.根据权利要求1所述的一种产生臭氧水的金刚石膜模组，其特征在于：所述导流片(13)与上壳(2)的底部相互卡合。

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