一种电解式臭氧发生器的制作方法

1.本发明属于臭氧发生器技术领域，具体的说是一种电解式臭氧发生器。


背景技术：

2.臭氧具有强氧化性、杀菌性、易分解性和无残留的特性，使它在去除农药残留、杀菌消毒、防腐保鲜等方面得到广泛的应用，目前市面上制取臭氧的方式主要有三种光化学法、电晕放电法和电化学法。光化学法就是利用紫外线照射氧分子促进其分解并聚合成臭氧，这种方法臭氧的产量较低不适合大规模使用；电晕放电法是目前市场上最常用的臭氧发生方法其原理是在两平行面板之间加上交变的高压电源，当交变高压电作用于两极时,极板间将发生放电现象,此时放电空间流动的氧气在放电作用下发生分解反应,出现游离的氧原子,氧原子再与氧气反应生成臭氧，这种方法虽然成本低、产量大但所产生的臭氧浓度很低；电化学法就是利用直流电电解含氧电解质制取臭氧的方法，这种方法制取的臭氧浓度最高具有广泛的运用前进。
3.运用电解法可制取高浓度的臭氧，但高浓度的臭氧高浓度的会刺激和损害人的黏膜组织，如呼吸系统、眼睛等，甚至可损害神经系统和生殖系统；市面上的电解式臭氧发生器大多没有防止臭氧泄漏或者臭氧泄漏后的处理装置，忽视了臭氧泄漏对人体的潜在危害。
4.鉴于此，为了克服上述技术问题，本发明设计研发了一种电解式臭氧发生器，解决了上述技术问题。


技术实现要素：

5.本发明所要解决的技术问题是：本发明提供的一种电解式臭氧发生器，可以利用电解法制取高浓度臭氧的同时，防止由于长期使用或者意外造成的臭氧泄漏利用吸附和加热分解的原理可以持续不断的吸收泄漏的臭氧，去除潜在安全隐患，保证用户的安全。
6.本发明提供的一种电解式臭氧发生器，包括电解箱，所述电解箱内部设有电解室；所述电解室中部设有离子交换膜且其边缘与电解室内壁固定连接；所述电解室被离子交换膜分割成阳极电解室和阴极电解室；所述阳极电解室内离子交换膜一侧设有阳极电极且其边缘与电解室内壁固定连接；所述阳极电极上边缘设有阳极通电触头且其穿过电解室内壁与外部接通；所述阳极电极与离子交换膜之间夹有阳极催化剂；所述阳极电解室上壁设有阳极出水口；所述阳极电解室下侧壁处设有阳极进水口；所述阴极电解室内离子交换膜一侧设有阴极电极且其边缘与电解室内壁固定连接；所述阴极电极上边缘设有阴极通电触头且其穿过电解室内壁与外部接通；所述阴极电极与离子交换膜之间夹有阴极催化剂；所述阴极电解室上壁设有阴极出水口；所述阴极电解室下侧壁处设有阴极进水口；所述电解箱表面和电解室外壁之间设有防泄层；所述防泄层靠近电解室部分为内活性炭层，其中部为加热层，其靠近箱体表面部分为外活性炭层；所述阳极出水口外圈套设有透明塑料环，所述透明塑料环顶部开设有环形槽，所述环形槽内盛放有蓝墨水，所述透明塑料环外扣合有透
明塑料罩，所述阳极出水口贯穿透明塑料罩顶部且其外表面与透明塑料罩固定连接，所述透明塑料罩底端与电解箱固定连接。
7.优选的，所述阳极进水口一侧通过管道连接有阳极水箱；所述阳极水箱和阳极进水口中间管道内部设有一号桨叶；所述阴极进水口一侧通过管道连接有阴极水箱；所述阴极水箱和阴极进水口中间管道内部设有二号桨叶。
8.优选的，所述阴极出水口通过管道与阴极水箱相连。
9.优选的，所述加热层材料为金属材料且表面为网状结构。
10.优选的，所述阳极电极和阴极电极表面设有规则排布的大小圆孔。
11.优选的，所述离子交换膜材料为pem。
12.本发明的有益效果如下：
13.1.本发明提供的一种电解式臭氧发生器，通过在电解箱内部加设防泄层可以有效防止电解室产生的高浓度臭氧泄漏，且对泄漏的臭氧进行吸附和分解处理，可持续有效，同时操作人员可通过观察透明塑料环内部蓝墨水的颜色状态，便可得知臭氧是否泄漏，及时进行检修。
14.2.本发明提供的一种电解式臭氧发生器，通过内部管道桨叶的驱动且将阴极出水口接通至水箱实现原料的循环利用。
附图说明
15.下面结合附图对本发明作进一步说明。
16.图1是本发明的主体图；
17.图2是本发明图1中a处的局部视图；
18.图3是本发明的加热层表面视图；
19.图4是本发明的电极表面视图；
20.图中：电解箱1、电解室2、离子交换膜3、阳极电解室4、阴极电解室5、阳极电极6、阳极通电触头7、阳极催化剂8、阳极进水口9、阳极出水口10、透明塑料环101、环形槽102、透明塑料罩103、阴极电极11、阴极通电触头12、阴极催化剂13、阴极进水口14、阴极出水口15、防泄层16、内活性炭层17、加热层18、外活性炭层19、一号桨叶20、二号桨叶21、阳极水箱22、阴极水箱23。
具体实施方式
21.为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。
22.本发明提供的一种电解式臭氧发生器，包括电解箱1，所述电解箱1内部设有电解室2；所述电解室2中部设有离子交换膜3且其边缘与电解室2内壁固定连接；所述电解室2被离子交换膜3分割成阳极电解室4和阴极电解室5；所述阳极电解室4内离子交换膜3一侧设有阳极电极6且其边缘与电解室2内壁固定连接；所述阳极电极6上边缘设有阳极通电触头7且其穿过电解室2内壁与外部接通；所述阳极电极6与离子交换膜3之间夹有阳极催化剂8；所述阳极电解室4上壁设有阳极出水口10；所述阳极电解室4下侧壁处设有阳极进水口9；所述阴极电解室5内离子交换膜3一侧设有阴极电极11且其边缘与电解室2内壁固定连接；所
述阴极电极11上边缘设有阴极通电触头12且其穿过电解室2内壁与外部接通；所述阴极电极11与离子交换膜3之间夹有阴极催化剂13；所述阴极电解室5上壁设有阴极出水口15；所述阴极电解室5下侧壁处设有阴极进水口14；所述电解箱1表面和电解室2外壁之间设有防泄层16；所述防泄层16靠近电解室2部分为内活性炭层17，其中部为加热层18，其靠近箱体表面部分为外活性炭层19，所述阳极出水口10外圈套设有透明塑料环101，所述透明塑料环101顶部开设有环形槽102，所述环形槽102内盛放有蓝墨水，所述透明塑料环101外扣合有透明塑料罩103，所述阳极出水口10贯穿透明塑料罩103顶部且其外表面与透明塑料罩103固定连接，所述透明塑料罩103底端与电解箱1固定连接。
23.将阳极通电触头7和阴极通电触头12分别接入直流电源的正极和负极，阳极电解液通过阳极进水口9进入阳极电解室4，当阳极电解液中的氧离子接触到阳极电极6时其电子会被阳极电极6吸收自身转化为氧原子，余下带正电的氢离子会穿过离子交换膜3来到阴极电极11，氧原子在阳极催化剂8的作用下聚合生成臭氧分子，由于阳极进水口9会持续不断的涌入阳极电解液，挤压阳极电解室4中的液体向上部阳极出水口10流动，所以生成的臭氧分子随着阳极电解液一起从阳极出水口10排出并得到收集或应用，阴极电解液通过阴极进水口14进入阴极电解室5，阴极电解液中的氢离子与阴极电极11接触后会得到电子生成氢分子，余下的氧离子会与穿过离子交换膜3的氢离子结合成水分子，同样的阴极电解液也持续不断的由阴极进水口14涌入从阴极排水口涌出，所以生成的氢气会随着阴极电解液一起从阴极出水口15排出，由于阳极电解室4和阴极电解室5中的电解液不断地流动更换会带走连续工作下电极产生的热量，起到冷却电极的作用延长电极的使用寿命。
24.当电解式产生泄漏时，泄漏的臭氧穿过电解式来到内活性炭层17，通过内活性炭层17的初步吸收，当内活性炭层17吸收达到饱和之后臭氧会溢出至加热层18，加热层18的温度在四十度以上，此时臭氧会迅速分解成氧气失去危害作用，当臭氧的溢出速度过快在未分解之前离开了加热层18则会被加热层18外的外活性炭层19吸收，由于加热层18的持续加热促使臭氧分解且臭氧本身静置时间过长也会自发分解为氧气，所以此装置可源源不断的吸收和分解臭氧，同时如果臭氧发生泄漏，泄漏的臭氧会从阳极出水口10与电解室2的连接处流动至透明塑料罩103内，透明塑料罩103内设置有透明塑料环101，当透明塑料环101内开设的环形槽102内盛放的蓝墨水接触到臭氧时，臭氧会氧化蓝墨水，使蓝墨水变透明，此时使用人员便可通过透明塑料罩103观察到蓝墨水的变化，得知泄漏信息，及时对设备进行维修，在泄漏量还未达到危害人体的程度对设备进行检修，最大程度的保护人生安全，同时防止臭氧泄漏过多，造成浪费。
25.作为本发明的一种具体实施方式，所述阳极进水口9一侧通过管道连接有阳极水箱22；所述阳极水箱22和阳极进水口9中间管道内部设有一号桨叶20；所述阴极进水口14一侧通过管道连接有阴极水箱23；所述阴极水箱23和阴极进水口14中间管道内部设有二号桨叶21。
26.当臭氧发生器启动时一号桨叶20和二号桨叶21均接通电源，由于桨叶完全浸没在管道液体中，管道连通着阳极水箱22与阳极电解室4，阴极水箱23与阴极电解室5，随着桨叶的不断转动会产生推力，推动管道中的液体向推力方向移动，促使阳极水箱22中的阳极电解液涌入阳极进水口9，阴极水箱23中的阴极电解液涌入阴极进水口14，为电解室2提供源源不断的电解原料也是电解室2电解液定向移动更替的动力之源，实现了电解液的流动保
证电极的正常冷却，从而确保电解步骤的稳步进行。
27.作为本发明的一种具体实施方式，所述阴极出水口15通过管道与阴极水箱23相连。
28.由于产品所制取的臭氧完全由阳极电解室4产生，而阴极电解液在经过阴极电解室5之后只产生氢气其内部成分没有发生变化完全可回收利用，通过将阴极出水口15用管道连接到阴极水箱23，由于阴极电解室5下方的阴极进水口14不断地涌入新的电解液，所以阴极电解室5内的原有的电解液会被新的电解液推动而从阴极出水口15涌出通过管道回到阴极水箱23，实现阴极电解液循环利用节约成本。
29.作为本发明的一种具体实施方式，所述加热层18材料为金属材料且表面为网状结构。
30.由于金属为热的良性导体便于实现对其加热升温至一定温度并维持，其表面为网状结构降低了质量增大了与气体的接触面积，便于将自身的热量传递给泄漏出的臭氧。
31.作为本发明的一种具体实施方式，所述阳极电极6和阴极电极11表面设有规则排布的大小圆孔。
32.电极表面的圆孔可增大电极与电解液的接触面积使电解反应更充分，且圆孔的设置便于电解产生的离子原子在电极中的移动加快了电解反应的速率。
33.作为本发明的一种具体实施方式，所述离子交换膜3材料为pem。
34.pem为质子交换膜，其具有良好的质子电导率，水分子在膜中的电渗透作用小，气体在膜中的渗透性极小，在保证氢离子从阳极移动到阴极的同时将阳极电解室4和阴极电解室5相隔，确保电解反应的正常进行。
35.工作原理：将阳极通电触头7和阴极通电触头12分别接入直流电源的正极和负极，将一号桨叶20和二号桨叶21均接通电源，随着桨叶的不断转动会产生推力，推动管道中的液体向推力方向移动，促使阳极水箱22中的阳极电解液涌入阳极进水口9，阴极水箱23中的阴极电解液涌入阴极进水口14，当阳极电解液中的氧离子接触到阳极电极6时其电子会被阳极电极6吸收自身转化为氧原子，余下带正电的氢离子会穿过离子交换膜3来到阴极电极11，氧原子在阳极催化剂8的作用下聚合生成臭氧分子，由于阳极进水口9会持续不断的涌入阳极电解液，挤压阳极电解室4中的液体向上部阳极出水口10流动，所以生成的臭氧分子随着阳极电解液一起从阳极出水口10排出并得到收集或应用，阴极电解液通过阴极进水口14进入阴极电解室5，阴极电解液中的氢离子与阴极电极11接触后会得到电子生成氢分子，余下的氧离子会与穿过离子交换膜3的氢离子结合成水分子，同样的阴极电解液也持续不断的由阴极进水口14涌入从阴极排水口涌出，所以生成的氢气会随着阴极电解液一起从阴极出水口15排出，阴极电解液在经过阴极电解室5之后只产生氢气其内部成分没有发生变化完全可回收利用，通过将阴极出水口15用管道连接到阴极水箱23，由于阴极电解室5下方的阴极进水口14不断地涌入新的电解液，所以阴极电解室5内的电解液会从阴极出水口15涌出在通过管道回到阴极水箱23，实现阴极电解液循环；当电解式产生泄漏时，泄漏的臭氧穿过电解式来到内活性炭层17，通过内活性炭层17的初步吸收，当内活性炭层17吸收达到饱和之后臭氧会溢出至加热层18，加热层18的温度在四十度以上，此时臭氧会迅速分解成氧气失去危害作用，当臭氧的溢出速度过快在未分解之前离开了加热层18则会被加热层18外的外活性炭层19吸收，由于加热层18的持续加热促使臭氧分解且臭氧本身静置时间过长
也会自发分解为氧气，所以此装置可源源不断的吸收和分解臭氧，同时如果臭氧发生泄漏，泄漏的臭氧会从阳极出水口10与电解室2的连接处流动至透明塑料罩103内，透明塑料罩103内设置有透明塑料环101，当透明塑料环101内开设的环形槽102内盛放的蓝墨水接触到臭氧时，臭氧会氧化蓝墨水，使蓝墨水变透明，此时使用人员便可通过透明塑料罩103观察到蓝墨水的变化，得知泄漏信息，及时对设备进行维修，在泄漏量还未达到危害人体的程度对设备进行检修，最大程度的保护人生安全，同时防止臭氧泄漏过多，造成浪费。
36.以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。