电解式臭氧发生器机芯的制作方法
【专利摘要】本发明涉及臭氧发生领域，特别涉及电解式臭氧发生器。电解式臭氧发生器机芯，包括阳极瓶、气水分离瓶两部份；气水分离瓶为竖直放置的管状容器；气水分离瓶底部高于阳极瓶底部；臭氧发生器设有臭氧发生器阳极，臭氧发生器阳极设有一阳极进水口和一阳极出水口，阳极进水口连接阳极瓶下方的阳极瓶出水口；阳极瓶出水口连接气水分离瓶下方的分离瓶进水口；气水分离瓶在高于分离瓶进水口的位置，设有一分离瓶出水口，在高于分离瓶出水口的位置设有臭氧出气口；阳极瓶在高于阳极瓶出水口的位置，设有一阳极瓶进水口；分离瓶出水口高于阳极瓶进水口，且分离瓶出水口与阳极瓶进水口联通。设置阳极瓶和气水分离瓶两部份增加了散热面积，便于安装与维修。
【专利说明】电解式臭氧发生器机芯
【技术领域】
[0001]本发明涉及臭氧发生领域，特别涉及电解式臭氧发生器。
【背景技术】
[0002]臭氧发生器是用于制取臭氧气体(03)的装置。臭氧易于分解无法储存，需现场制取现场使用(特殊的情况下可进行短时间的储存)，所以凡是能用到臭氧的场所均需使用臭氧发生器。臭氧发生器在饮用水，污水，工业氧化，，食品加工和保鲜，医药合成，空间灭菌等领域广泛应用。臭氧发生器产生的臭氧气体可以直接利用，也可以通过混合装置和液体混合参与反应。
[0003]臭氧发生器机芯，是臭氧发生器的核心部件，直接影响臭氧发生器的质量。现有的存在成本高、稳定性差、功耗高、转化率低、寿命短等不足。
【发明内容】
[0004]本发明所要解决的技术问题是提供一种电解式臭氧发生器机芯，以解决上述技术问题。
[0005]本发明是通过下述技术方案来解决上述技术问题的:
[0006]电解式臭氧发生器机芯，包括一电解式臭氧发生装置，所述电解式臭氧发生装置包括臭氧发生器、存储阳极循环水的容器、阴极水箱、电源、起控制作用的控制主板及联接管道，其特征在于，存储阳极循环水的容器包括阳极瓶、气水分离瓶两部份；
[0007]所述气水分离瓶为竖直放置的管状容器；所述气水分离瓶底部高于所述阳极瓶底部;
[0008]所述臭氧发生器设有臭氧发生器阳极，所述臭氧发生器阳极设有一阳极进水口和一阳极出水口，所述阳极进水口连接所述阳极瓶下方的阳极瓶出水口 ；所述阳极瓶出水口连接所述气水分离瓶下方的分离瓶进水口；
[0009]所述气水分离瓶在高于所述分离瓶进水口的位置，设有一分离瓶出水口，在高于所述分离瓶出水口的位置设有臭氧出气口；
[0010]所述阳极瓶在高于所述阳极瓶出水口的位置，设有一阳极瓶进水口 ；
[0011]所述分离瓶出水口高于所述阳极瓶进水口，且所述分离瓶出水口与所述阳极瓶进水口联通。
[0012]所述臭氧发生器设有臭氧发生器阴极，所述臭氧发生器阴极设有阴极进水口和阴极出水口 ；所述阴极进水口和所述阴极出水口分别连接到所述阴极水箱；所述臭氧发生器阴极，通过所述阴极进水口与所述阴极出水口与所述阴极水箱构成一循环机构。
[0013]所述阳极瓶内的水，通过臭氧发生器阳极后，混合着臭氧气体，流至气水分离瓶下方的所述分离瓶进水口，进而进入气水分离瓶，在气水分离瓶中，在臭氧饱和的情况下，产生气水分离。分离后的臭氧从臭氧出口中输出。 [0014]在气水分离瓶中的水积累较多时，随着高度升高，从所述分离瓶出水口流至阳极瓶进水口，进而回到阳极瓶中。而臭氧发生器阴极中的水，在其所在的循环机构中进行循环。
[0015]上述的气水分离瓶容积与阳极瓶容积的比为1:2 — 20，进一步选择的方案其气水分离瓶容积与阳极瓶容积的比为1:8 —16，优选为1:14。
[0016]所述阳极瓶内设有至少一根空心管，所述空心管两端分别于外界联通。允许空气通过所述空心管，进而实现散热。
[0017]所述空心管可以设置为两个以上。
[0018]所述空心管在所述阳极瓶内均匀排布。以便于均匀散热。
[0019]所述空心管的横截面可以为圆形、椭圆形、矩形中的一种。
[0020]所述阳极瓶下方设有一加热装置，所述加热装置连接所述控制主板。以便于停机状态下、环境温度低于零度时，机芯中的水不结冰。
[0021]本发明具有散热良好、臭氧输出滞后时间短、臭氧生成率高、改善发生器的启动特性、运行稳定可靠、且结构紧凑、便于安装维修等特点。特别适用于多机芯组合安装。
[0022]为了 达到上述目的，设计人进行研究发现，按现有技术结构制造的电解式臭氧发生装置存在一定缺点的主要原因是:1)、阳极瓶散热效果差，若采用阳极循环水容器由阳极瓶和气水分离瓶两部份组成，则可增加散热面积，延长散热时间，也有利于安装和维修；2)、臭氧发生器阳极两端均与阳极瓶直接连通，通道短，也不利于散热，阳极有一端通过气水分离瓶后再与阳极瓶连通，便于散热；3)、气水分离瓶容积相对于阳极瓶容积的比值影响臭氧溶于水中的量，造成臭氧输出滞后，还影响最终输出的臭氧量；4)、阳极瓶的形状对散热也有影响。由于找到了现有技术存在的缺点的原因，从而通过上述设计，解决了诸多技术问题，完成了本发明的技术方案。
[0023]所述电源采用开关电源，所述开关电源设有一对开关电源起到散热作用的风扇，所述风扇的气流通道与所述阳极瓶所在腔室联通。进而使风扇同时可以起到对阳极瓶冷却的效果。
[0024]优选为，所述阳极瓶位于所述风扇进风口一侧。
[0025]进一步优选为，阳极瓶安装在开关电源电路板后方。使阳极瓶能接受到风扇的吸风，实现风冷效果。
[0026]本发明的效果是:1)、阳极循环水容器由阳极瓶和气水分离瓶两部份组成，增加了散热面积，也便于安装调式与维修；2)、气水分离瓶容积小于阳极瓶容积，从而减少了臭氧气体在水中的溶解量，缩短了臭氧气体输出滞后的时间，同现有同类技术相比，在相同环境温度、相同工作电流的条件下其臭氧输出滞后时间由原来的20—30分钟减少到3-8分钟，一般只需开机5分钟后即可达到预定值，臭氧产量相应提高10 — 30%，一般为20%左右，还改善了发生器的启动特性，运行稳定、可靠；3)、当阳极瓶的结构为散热型容器时，其外部借助电源散热风扇吹风散热，特别是阳极瓶内部采用中空的环形结构，形成烟囱效应散热，从而达到改善发生器散热的目的；4)、由于采用了上述的技术方案，装置结构紧凑，工艺性好，容易利用安装空间，便于安装和维修，有利于规模化商品生产。
[0027]所述控制主板上设有一微型处理器系统，所述微型处理器系统上设有至少两个串行接口。
[0028]通过串行接口可以实现多电解式臭氧发生器机芯通信。允许几个甚至十几个电解式臭氧发生器机芯进行串口通信，相互协调工作。以便于实现大批量臭氧气体生产。
[0029]所述阴极水箱上还设有至少一扩展进水口和至少一扩展出水口 ；至少两个所述电解式臭氧发生器机芯组装；两个相邻所述电解式臭氧发生器机芯，其中一个的扩展进水口，与另一个的扩展出水口联通。进而实现水源共用。
[0030]所述阴极水箱中在不同高度依次设有液位传感器的至少5个采样点；液位传感器连接所述微型处理器系统。从而使所述控制主板尽量精确掌握水位高度。
[0031]所述微型处理器系统采用一单片机系统。
[0032]所述微型处理器系统还可以连接一温度传感器，所述温度传感器位于所述阳极瓶上。
[0033]所述微型处理器系统还可以连接一电流传感器，所述电流传感器连接在所述开关电源的电源输出端。
[0034]所述微型处理器系统还可以连接一电压传感器，所述电压传感器连接在所述开关电源的电源输出端。
[0035]以便于多方位进行智能化监控。
【专利附图】
【附图说明】
[0036]图1为本发明电解式臭氧发生器机芯的结构示意图。
【具体实施方式】
[0037]下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。
[0038]参照图1，电解式臭氧发生器机芯，包括一电解式臭氧发生装置，电解式臭氧发生装置包括臭氧发生器19、存储阳极循环水的容器、阴极水箱1、电源5、起控制作用的控制主板及联接管道。存储阳极循环水的容器包括阳极瓶6、气水分离瓶30两部份；气水分离瓶30为竖直放置的管状容器；气水分离瓶30底部高于阳极瓶6底部；臭氧发生器19设有臭氧发生器19阳极，臭氧发生器19阳极设有一阳极进水口 18和一阳极出水口 20，阳极进水口 18连接阳极瓶6下方的阳极瓶出水口 11 ;阳极瓶出水口 11连接气水分离瓶30下方的分离瓶进水口 24 ;气水分离瓶30在高于分离瓶进水口 24的位置，设有一分离瓶出水口 25，在高于分离瓶出水口 25的位置设有臭氧出气口 31。阳极瓶6在高于阳极瓶出水口 11的位置，设有一阳极瓶进水口 34 ;分离瓶出水口 25高于阳极瓶进水口 34，且分离瓶出水口 25与阳极瓶进水口 34联通。
[0039]臭氧发生器19设有臭氧发生器19阴极，臭氧发生器19阴极设有阴极进水口和阴极出水口 ；阴极进水口和阴极出水口分别连接到阴极水箱1 ;臭氧发生器19阴极，通过阴极进水口与阴极出水口与阴极水箱1构成一循环机构。
[0040]阳极瓶6内的水，通过臭氧发生器19阳极后，混合着臭氧气体，流至气水分离瓶30下方的分离瓶进水口 24，进而进入气水分离瓶30，在气水分离瓶30中，在臭氧饱和的情况下，产生气水分离。分离后的臭氧从 臭氧出口中输出。在气水分离瓶30中的水积累较多时，随着高度升高，从分离瓶出水口 25流至阳极瓶进水口 34，进而回到阳极瓶6中。而臭氧发生器19阴极中的水，在其所在的循环机构中进行循环。
[0041]上述的气水分离瓶30容积与阳极瓶6容积的比为1:2 — 20，进一步选择的方案其气水分离瓶30容积与阳极瓶6容积的比为1:8 —16，优选为1:14。
[0042]阳极瓶6内设有至少一根空心管9，空心管9两端分别于外界联通。允许空气通过空心管9，进而实现散热。空心管9可以设置为两个以上。空心管9在阳极瓶6内均匀排布。以便于均匀散热。空心管9的横截面可以为圆形、椭圆形、矩形中的一种。阳极瓶6下方设有一加热装置，加热装置连接控制主板。以便于停机状态下、环境温度低于零度时，机芯中的水不结冰。
[0043]本发明具有散热良好、臭氧输出滞后时间短、臭氧生成率高、改善发生器的启动特性、运行稳定可靠、且结构紧凑、便于安装维修等特点。
[0044]为了达到上述目的，设计人进行研究发现，按现有技术结构制造的电解式臭氧发生装置存在一定缺点的主要原因是:1)、阳极瓶散热效果差，若采用阳极循环水容器由阳极瓶和气水分离瓶两部份组成，则可增加散热面积，延长散热时间，也有利于安装和维修；2)、臭氧发生器阳极两端均与阳极瓶直接连通，通道短，也不利于散热，阳极有一端通过气水分离瓶后再与阳极瓶连通，便于散热；3)、气水分离瓶容积相对于阳极瓶容积的比值影响臭氧溶于水中的量，造成臭氧输出滞后，还影响最终输出的臭氧量；4)、阳极瓶的形状对散热也有影响。由于找到了现有技术存在的缺点的原因，从而通过上述设计，解决了诸多技术问题，完成了本发明的技术方案。
[0045]基于传统技术的以上诸多不足，以上电源5采用开关电源，开关电源设有一对开关电源起到散热作用的风扇4，风扇4的气流通道与阳极瓶6所在腔室联通。进而使风扇4同时可以起到对阳极瓶6冷却的效果。优选为，阳极瓶6位于风扇4进风口一侧。进一步优选为，阳极瓶6安装在开关电源电路板后方。使阳极瓶6能接受到风扇4的吹风，实现风冷效果。
[0046]本发明的效果是:1)、阳极循环水容器由阳极瓶6和气水分离瓶30两部份组成，增加了散热面积，也便于安装调式与维修；2)、气水分离瓶30容积小于阳极瓶6容积，从而减少了臭氧气体在水中的溶解量，缩短了臭氧气体输出滞后的时间，同现有同类技术相比，在相同环境温度、相同工作电流的条件下其臭氧输出滞后时间由原来的20— 30分钟减少到3-8分钟，一般只需开机5分钟后即可达到预定值，臭氧产量相应提高10 — 30%，一般为20%左右，还改善了发生器的启动特性，运行稳定、可靠；3)、当阳极瓶6的结构为散热型容器时，其外部借助电源5散热风扇4吹风散热，特别是阳极瓶6内部采用中空的环形结构，形成烟囱效应散热，从而达到改善发生器散热的目的；4)、由于采用了上述的技术方案，装置结构紧凑，工艺性好，容易利用安装空间，便于安装和维修，有利于规模化商品生产。
[0047] 控制主板上设有一微型处理器系统，微型处理器系统上设有至少两个串行接口 3。通过串行接口 3可以实现多电解式臭氧发生器机芯通信。允许几个甚至十几个电解式臭氧发生器机芯进行串口通信，相互协调工作。以便于实现大批量臭氧气体生产。
[0048]阴极水箱1上还设有至少一扩展进水口 271和至少一扩展出水口 272。两个电解式臭氧发生器机芯，其中一个的扩展进水口 271，与另一个的扩展出水口 272联通。进而实现水源共用。
[0049]阴极水箱1中在不同高度依次设有液位传感器2的至少5个采样点；液位传感器2连接微型处理器系统。从而使控制主板尽量精确掌握水位高度。
[0050]微型处理器系统采用一单片机系统。微型处理器系统还可以连接一温度传感器，温度传感器位于阳极瓶6上。微型处理器系统还可以连接一电流传感器，电流传感器连接在开关电源的电源输出端。微型处理器系统还可以连接一电压传感器，电压传感器连接在开关电源的电源输出端。以便于多方位进行智能化监控。
[0051]以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。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。
【权利要求】
1.电解式臭氧发生器机芯，包括一电解式臭氧发生装置，所述电解式臭氧发生装置包括臭氧发生器、存储阳极循环水的容器、阴极水箱、电源、起控制作用的控制主板及联接管道，其特征在于，存储阳极循环水的容器包括阳极瓶、气水分离瓶两部份；所述气水分离瓶为竖直放置的管状容器；所述气水分离瓶底部高于所述阳极瓶底部；所述臭氧发生器设有臭氧发生器阳极，所述臭氧发生器阳极设有一阳极进水口和一阳极出水口，所述阳极进水口连接所述阳极瓶下方的阳极瓶出水口 ；所述阳极瓶出水口连接所述气水分离瓶下方的分离瓶进水口；所述气水分离瓶在高于所述分离瓶进水口的位置，设有一分离瓶出水口，在高于所述分离瓶出水口的位置设有臭氧出气口 ；所述阳极瓶在高于所述阳极瓶出水口的位置，设有一阳极瓶进水口 ；所述分离瓶出水口高于所述阳极瓶进水口，且所述分离瓶出水口与所述阳极瓶进水口联通。
2.根据权利要求1所述的电解式臭氧发生器机芯，其特征在于，所述臭氧发生器设有臭氧发生器阴极，所述臭氧发生器阴极设有阴极进水口和阴极出水口；所述阴极进水口和所述阴极出水口分别连接到所述阴极水箱；所述臭氧发生器阴极，通过所述阴极进水口与所述阴极出水口与所述阴极水箱构成一循环机构。
3.根据权利要求1所述的电解式臭氧发生器机芯，其特征在于，所述阳极瓶内的水，通过臭氧发生器阳极后，混合着臭氧气体，流至气水分离瓶下方的所述分离瓶进水口，进而进入气水分离瓶，在气水分离瓶中，在臭氧饱和的情况下，产生气水分离。分离后的臭氧从臭氧出口中输出；在气水分离瓶中的水积累较多时，随着高度升高，从所述分离瓶出水口流至阳极瓶进水口，进而回到阳极瓶中。
4.根据权利要求1所述的电解式臭氧发生器机芯，其特征在于，所述阳极瓶内设有至少一根空心管，所述空心管两端分别于外界联通。
5.根据权利要求1所述的电解式臭氧发生器机芯，其特征在于，所述阳极瓶下方设有一加热装置，所述加热装置连接所述控制主板，以便于停机状态下、环境温度低于零度时，机芯中的水不结冰。
6.根据权利要求1所述的电解式臭氧发生器机芯，其特征在于，所述电源采用开关电源，所述开关电源设有一对开关电源起到散热作用的风扇，所述风扇的气流通道与所述阳极瓶所在腔室联通；所述阳极瓶位于所述风扇进风口一侧。
7.根据权利要求1所述的电解式臭氧发生器机芯，其特征在于，所述控制主板上设有一微型处理器系统，所述微型处理器系统上设有至少两个串行接口，通过串行接口实现多电解式臭氧发生器机芯通信，以实现自动化控制。
8.根据权利要求7所述的电解式臭氧发生器机芯，其特征在于，所述阴极水箱上还设有至少一扩展进水口和至少一扩展出水口 ；至少两个所述电解式臭氧发生器机芯组装；两个相邻所述电解式臭氧发生器机芯，其中一个的扩展进水口，与另一个的扩展出水口联通。
9.根据权利要求7所述的电解式臭氧发生器机芯，其特征在于，所述阴极水箱中在不同高度依次设有液位传感器的至少5个采样点；液位传感器连接所述微型处理器系统。
10.根据权利要求7所述的电解式臭氧发生器机芯，其特征在于，所述微型处理器系统采用一单片机系统；所述微型处理器系统还连接一温度传感器，所述温度传感器位于所述阳极瓶上；所述微型处理器系统还连接一电流传感器，所述电流传感器连接在所述开关电源的电源输出端；所述微型处理器系统还连接一电压传感器，所述电压传感器连接在所述开关电源的电源输出端。`
【文档编号】C25B1/13GK103668308SQ201310291292
【公开日】2014年3月26日 申请日期:2013年7月11日 优先权日:2013年7月11日
【发明者】包浩然, 包少华, 沈正平 申请人:上海维埃姆环保科技有限公司