1.本实用新型涉及臭氧水制备技术领域,具体属于一种具有可调装置结构的电解臭氧水发生器。
背景技术:
2.臭氧是自然界最强的氧化剂之一,臭氧溶解于水得到臭氧水。一定浓度的臭氧水可以消灭99%的病毒细菌,非常适合牙科水源在线消毒,避免口腔伤口接触生水引起细菌病毒感染和感染引起的炎症,在种植牙,智齿拔牙手术深度创伤手术中,对口腔内部消毒杀菌,提高手术的治疗质量,能显著降低肿胀不适可能,减少抗生素的用量。电解获得臭氧水较优的方案是掺硼金刚石电极 固体电解质膜电解水,或氧化铅涂层电极 固体电解质膜方案。这些方案有两个最关键点,1.电极片与固体电解质膜贴合松紧程度,2.水气流通道。其他次关键点有:电回路各部件内阻分布对电解效率影响、电极电源引线方式、整个臭氧水发生器的封装方式、封装耐水压性能、封装的长时间稳定性、碳酸钙电化学沉积膨胀对封装外壳耐压影响、封装方式维修方便性等。
3.目前常见的封装方式是半开口塑料槽,电极和固体电解质膜置于槽中,再用环氧树脂封装,电极引出电缆至电源。环氧树脂封装有无法维修检测,无法调节电极和固体电解质膜的松紧的弊端,同时碳酸钙电化学沉积膨胀会撑破环氧树脂封装和塑料壳体;环氧树脂封装和塑料壳体耐压有限,不能承受很高压力;环氧树脂封装和塑料壳体长期接触臭氧会产生化学分解脆化,环氧树脂与壳体收缩率不一样导致间隙漏水的问题等。少数封装用整体塑料壳体,电极和固体电解质膜置于其中,此方式依旧需要解决塑料壳体的耐压较低,塑料壳体长期接触臭氧化学分解容易脆化破裂,塑料在压力下的塑性变形,塑料材质在富臭氧环境下以年为单位的寿命,电极和固体电解质膜贴合的松紧程度不能调节,掺硼金刚石片与电源电缆的接触方式长期浸水的可靠性较低,电源电缆在塑料壳体的引出方式压力下容易漏水等关键性问题。
技术实现要素:
4.针对现有技术的上述缺陷,根据本实用新型的实施例,旨在提出一种可调式臭氧水发生器,以期解决电解可调式臭氧水发生器电极与固体电解质膜贴合松紧外部可调,有快速流畅的水气流通道,及外壳封装的耐压、耐臭氧化学性、维修方便性、电气连接可靠性等问题。
5.根据实施例,本实用新型提供的一种可调式臭氧水发生器,包括:第一金属壳体、金属弹片、方框片、第一电极、固体电解质膜、第二电极、第二金属壳体和调节螺丝,所述方框片具有空腔,所述方框片的材质为钛、不锈钢等耐腐蚀硬质金属;所述金属弹片开设两个槽,金属弹片中间部位形成可弯曲弹性条,金属弹片的材质为钛、不锈钢等耐腐蚀弹性金属;
6.所述金属弹片、方框片、第一电极、固体电解质膜和第二电极依次层叠,构成基本
的电解单元;
7.所述第一金属壳体、电解单元和第二金属壳体依次层叠,形成从第一金属壳体到调节螺丝、金属弹片、方框片、第一电极、固体电解质膜、第二电极和第二金属壳体的电流通路;
8.所述中空绝缘框置于第一金属壳体和第二金属壳体夹层;所述绝缘框内部空腔,与电解单元间隙构成水流通道;所述绝缘框设置进水口和出水口,进水口和出水口通过通道联通;
9.所述第一金属壳体设置调节螺丝,通过调节螺丝,以调节电解单元的金属弹片、方框片、第一电极、固体电解质膜和第二电极之间的松紧;通过调节螺丝以调节电流,以获得最佳的性能状态;通过调紧调节螺丝,弹条向金属方框片内空腔弯曲,但并不直接碰触到第一电极。
10.本实用新型前述可调式臭氧水发生器中,进水口连接水源,第一金属壳体、第二金属壳体分别电性连接直流电源的正负极,电解单元便源源不断的产生含有臭氧的臭氧水。
11.优选地,本实用新型前述可调式臭氧水发生器中,所述第二电极与第二金属壳体导电固定胶粘结,所述第二电极由多片电极阵列组成。
12.优选地,本实用新型前述可调式臭氧水发生器中,所述第一电极与金属方框片导电固定胶粘结,所述第一电极由多片电极阵列组成,且第一电极开设通孔,
13.优选地,本实用新型前述可调式臭氧水发生器中,所述第一电极、第二电极的材质金刚石涂层片,硅基掺硼金刚石涂层片、氧化铅涂层钛片和钛镀白金催化涂层片中任意一种。
14.优选地,本实用新型前述可调式臭氧水发生器中,所述固体电解质膜为全氟磺酸膜、阳离子膜、选择性透膜、复合材料半透膜中等具有固体电解质特性的固体电解质膜材料任意一种。
15.优选地,本实用新型前述可调式臭氧水发生器中,所述绝缘框的材质为聚四氟乙烯、聚亚酰胺、改性pp、陶瓷、玻璃等绝缘材料中的任意一种。
16.优选地,本实用新型前述可调式臭氧水发生器中,第一金属壳体、第二金属壳体、调节螺丝、金属弹片和金属方框片的材质为不锈钢、钛、金、白金等耐腐蚀惰性金属中的任意一种,或石墨、玻璃碳等材料中的其中的一种,或与水接触部分防水处理的铝、铜中的任意一种。
17.优选地,本实用新型前述可调式臭氧水发生器中,所述导电固定胶为掺银粉、金粉、银金复合粉、纳米石墨烯、石墨粉、铂金粉等任意一种,粘结剂为环氧胶、硅胶、全氟磺酸、聚亚酰胺具有粘结性能材料中的任意一种或组合。
18.优选地,本实用新型前述可调式臭氧水发生器中,所述绝缘框为中空封闭框,第一金属壳体设置进水口和出水口,进水口和出水口通过通道联通。
19.优选地,本实用新型前述可调式臭氧水发生器中,所述绝缘框为中空封闭框,第二金属壳体设置进水口和出水口,进水口和出水口通过通道联通。
20.相对于现有技术,本实用新型通过两片惰性金属壳体电极与固体电解质膜置于其中,惰性金属壳体设置调节螺丝,通过外部调节螺丝调节内部电极与固体电解质膜贴合的松紧这个关键参数,同时、惰性金属壳体本身就是电导体,极方便连接电源。
21.本实用新型可调式臭氧水发生器的有益效果如下:
22.1、水流、电流交汇于内部电解单元;结构简单可靠。
23.2、内部电解单元效率、功率、和或电解回路电流可通过外部螺丝极其方便地的调节。
24.3、内部电解电极连接可方便连接外部电源。无需额外电缆引出,不存在电缆封装老化、收缩率漏水,接触不良,引线电化学腐蚀、电缆老化等问题。
25.4、壳体耐极高压、耐电化学腐蚀,耐臭氧。
26.5、整机维修方便,所有部件可方便的维修更换。
附图说明
27.图1为本实用新型可调式臭氧水发生器的截面结构图之一;
28.图2为本实用新型可调式臭氧水发生器的截面结构图之二;
29.图3为本实用新型可调式臭氧水发生器的金属弹片(8)和金属方框片(9)结构图;
30.图4为本实用新型可调式臭氧水发生器金属弹片(8)和金属方框片(9)安装效果图;
31.图中,1为可调式臭氧水发生器;2为第一金属壳体;3为第一电极;4为固体电解质膜;5为第二电极;6为第二金属壳体;7为调节螺丝;8为金属弹片;9为方框片;10为空腔;11为槽;12为进水口;13为出水口;14为弹条;15为绝缘框;16为电解单元;17为通道。
具体实施方式
32.实施例1
33.如图1-4所示,本实用新型第一优选实施例提供的一种可调式臭氧水发生器1,设置第一金属壳体2、金属弹片8、方框片9、第一电极3、固体电解质膜4、第二电极5、第二金属壳体6、调节螺丝7和绝缘框15。第一金属壳体2、第二金属壳体6厚度5mm;第一电极3、第二电极5硅基掺硼金刚石涂层片,厚度0.22mm。金属弹片8厚度0.5mm。开弹片槽11,槽宽1mm,长度1cm。固体电解质膜4为阳离子树脂膜,厚度22um;绝缘框15为聚亚酰胺复合材质片材,厚度6mm。第一金属壳体2、第二金属壳体6、调节螺丝7、金属弹片8、金属方框片9均为钛材料。金属弹片8、方框片9、第一电极3、固体电解质膜4和第二电极5依次层叠,构成基本的电解单元16。第一金属壳体2、电解单元16和第二金属壳体6依次层叠,所述绝缘框15置于第一金属壳体2和第二金属壳体6夹层;绝缘框15内部空腔与电解单元16间隙构成水流通道17。绝缘框15设置进水口12和出水口13。进水口12和出水口13通过通道17联通。第二电极5与第二金属壳体6用银粉环氧树脂导电固定胶粘结。第一电极3和金属方框片9用银粉环氧树脂导电固定胶粘结。第一电极3取4个通孔。第一金属壳体2设置调节螺丝7,通过调节螺丝7调节电解单元16的金属弹片8、方框片9、第一电极3、固体电解质膜4和第二电极5部件之间的松紧。形成从第一金属壳体2到调节螺丝7、金属弹片8、金属方框片9、第一电极3、固体电解质膜4、第二电极5和第二金属壳体6的电流通路。
34.进水口12连接自来水水源,第一金属壳体2第二金属壳体6分别电性连接24v可调直流电源的正负极,电解单元16便源源不断的产生含有臭氧的臭氧水。
35.第一金属壳体2第二金属壳体6连接电源的电极性定时切换,以防止电极的钝化和
碳酸钙结垢后衰退。
36.缓慢调节调节螺丝7以使产水获得最佳的效率。
37.水源水质为自来水,水温25℃,水流1l/min,调节工作电压至17v,调节调节螺丝7使工作电流3.5a,产水臭氧浓度约1.5ppm。
38.水源水质为纯水,水温25℃,水流1l/min,调节工作电压至17v,调节调节螺丝7使工作电流3a,产水臭氧浓度约2.2ppm。此臭氧水浓度可以满足牙科医疗种植牙、智齿拔牙等深度创口用水的水质要求。
39.此实施例为本实用新型的最佳实施例之一。
40.实施例2
41.如图1-4所示,本实用新型第二优选实施例提供的一种可调式臭氧水发生器1,设置第一金属壳体2、金属弹片8、方框片9、第一电极3、固体电解质膜4、第二电极5、第二金属壳体6、调节螺丝7、金属弹片8和绝缘框15。第一金属壳体2、第二金属壳体6厚度5mm;第一电极3、第二电极5硅基掺硼金刚石涂层片,厚度0.68mm;固体电解质膜4为全氟磺酸膜,厚度22um;绝缘框15为聚四氟乙烯片材,厚度6mm;第一金属壳体2、第二金属壳体6、调节螺丝7、金属弹片8、均为钛材料。金属弹片8、方框片9、第一电极3、固体电解质膜4和第二电极5依次层叠,构成基本的电解单元16。第一金属壳体2、电解单元16和第二金属壳体6依次层叠,所述中空绝缘框15置于第一金属壳体2第二金属壳体6夹层;绝缘框15内部空腔,与电解单元16间隙构成水流通道17。绝缘框15设置进水口12和出水口13。进水口12和出水口13通过通道17联通。第二电极5和第二金属壳体6用银粉硅胶导电固定胶粘结。第一电极3和金属方框片9用银粉硅胶导电固定胶粘结。第一金属壳体2设置调节螺丝7,通过调节螺丝,以调节电解单元16的第一电极3、固体电解质膜4和第二电极5部件之间松紧。形成从第一金属壳体2到调节螺丝7、金属弹片8、金属方框片9、第一电极3、固体电解质膜4、第二电极5和第二金属壳体6的电流通路。
42.进水口12连接自来水水源,第一金属壳体2第二金属壳体6分别电性连接24v直流电源的正负极,电解单元16便源源不断的产生含有臭氧的臭氧水。
43.水源水质为自来水,水温25℃,水流2l/min,调节工作电压至20v,调节调节螺丝7使工作电流3a。产水臭氧浓度约1.2ppm。
44.调节调节螺丝7松紧方便地调节电解器的功率和效率,和产水的臭氧浓度。
45.此实施例为本实用新型最简实施例。可以满足牙科自来水水源的消毒。
46.实施例3
47.如图1-4所示,本实用新型第三优选实施例提供的一种可调式臭氧水发生器1设置第一金属壳体2、金属弹片8、方框片9、第一电极3、固体电解质膜4、第二电极5、第二金属壳体6、调节螺丝7和绝缘框15。第一电极3、第二电极5硅基掺硼金刚石涂层片,厚度0.22mm,为1
×
3阵列,阵列间隙1mm,间隙构成水气流通道。第一金属壳体2、第二金属壳体6厚度5mm;金属弹片830
×
30mm,厚度0.5mm,开两个弹片槽11尺寸1*15mm;金属方框片930
×
30mm,厚度1mm,内部空腔10尺寸15*15mm;固体电解质膜4为全氟磺酸膜,厚度77um;绝缘框15为聚四氟乙烯材质片材,6mm;第一金属壳体2、第二金属壳体6、调节螺丝7、金属弹片8、金属方框片9均为钛材料。金属弹片8、方框片9、第一电极3、固体电解质膜4和第二电极5依次层叠,构成基本的电解单元16。第一金属壳体2、金属弹片8、金属方框片9、电解单元16和第二金属壳体
6依次层叠,所述绝缘框15置于第一金属壳体2和第二金属壳体6夹层;绝缘框15内部空腔,与电解单元16间隙构成水流通道17。绝缘框15为中空封闭框,第一金属壳体2设置进水口12和出水口13。进水口12和出水口13通过通道17联通。第二电极5第二金属壳体6用银粉环氧树脂导电固定胶粘结。第一电极3金属方框片9用银粉环氧树脂导电固定胶粘结。第一金属壳体2设置调节螺丝7,通过调节螺丝,以调节电解单元16的第一电极3、固体电解质膜4和第二电极5部件之间松紧。形成从第一金属壳体2到调节螺丝7、金属弹片8、金属方框片9、第一电极3、固体电解质膜4、第二电极5和第二金属壳体6的电流通路。
48.进水口12连接纯水源,第一金属壳体2和第二金属壳体6分别电性连接24v可调直流电源的正负极,电解单元16便源源不断的产生含有臭氧的臭氧水。
49.第一金属壳体2第二金属壳体6连接电源的电极性定时切换。
50.水温3℃,水流1l/min,调节工作电压至12v,调节调节螺丝7使电流3a,电解功率约30w,此时产水臭氧浓度约1.6ppm。此臭氧水浓度可以食品卫生用水水质消毒或军用户外紧急用水的水质要求。
51.此实施例为本实用新型的最佳实施例之一。