专利名称：臭氧水生成机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种臭氧发生器以及由此发生器构成的一种臭氧水生成机的结构，属于电化学技术领域。
目前已有的质子交换膜型电解臭氧发生器或由以此为核心部件组成的臭氧水生成机均采用了发生器单元和气／水混合单元联合组成，如中国专利申请97122126．X和ZL97212224．9，上述专利申请或授权专利中的质子交换膜型电解臭氧发生器为了正常运行需在发生器的阴、阳极室分别设置两个去离子水箱，以使原料水(去离子水)兼作循环冷却剂，臭氧发生器产生的臭氧经管道输送到气(臭氧)／自来水混合器混合，最后才能完成臭氧水的生产全过程，这些臭氧水生成机需要体积和重量都较大的阴、阳极水箱以及气／水混合装置。使得整机的结构复杂，体积大，造价高，维修也不方便。
本实用新型的目的在于克服上述已有的臭氧发生器及臭氧水生成机的不足，提供一种结构紧凑、体积小、维护方便的质子交换膜型电解臭氧发生器和臭氧水生成机，这种臭氧发生器和臭氧水生成机不需附加阴、阳极水箱，也不需要气／水混合器即可产生所需浓度的臭氧水。
为实现本实用新型的目的所采用的技术措施是一种质子交换膜型电解臭氧发生器，由质子交换膜将其隔离成阴极室和阳极室两部分，阴极室的上下各有一个出气口和出水口，阳极室的上下各有一个臭氧水出水口和去离子水进水口。在阴极室内，质子交换膜的表面有一层催化剂，在催化剂与负极极板间为集流层；在阳极室内，质子交换膜的表面有一层催化剂，在催化剂与正极极板间有两层集流层，其中，靠近质子交换膜的集流层为细孔集流层，其孔径范围为2～100μm，细孔集流层与阳极极板间为粗孔集流层，其孔径范围为0．1～5mm。去离子水由臭氧发生器的进水口进入阳极室，经过粗孔集流层和细孔集流层，在质子交换膜／催化剂界面反应，产生臭氧。臭氧和去离子水进行相对扩散作用，即在阳极室内完成了臭氧气与水的混合过程，形成一定浓度的臭氧水由出水口排出。
一种由上述质子交换膜型电解臭氧发生器为核心部件组成的臭氧水生成机，它是由去离子水生成器、贮水槽、输送泵及上述质子交换膜型电解臭氧发生器几个部分。去离子水生成器的出水口与贮水槽连通，贮水槽出水口经过输送泵与质子交换膜型电解臭氧发生器的阳极室的进水口相接。
为了方便间歇式生产臭氧水或者需要高浓度的臭氧水，还可在阳极室的出水口接一个三通阀，其中的一个支管返回到贮水槽中形成循环回路。
当自来水依次经过自来水控制开关、去离子水生成器、贮水槽时，生产臭氧的原料水(即去离子水)经过输送泵进入臭氧发生器的阳极室内，由于去离子水和在催化剂／质子交换膜界面产生的臭氧产生相对扩散作用，在阳极室内就完成了臭氧气与水的混合过程，这种在质子交换膜型电解臭氧发生器内设置有细孔和粗孔集流层的阳极室兼有臭氧气／水混合功能，因此，与已有的质子交换膜型电解臭发生器及臭氧生成机相比，本实用新型的质子交换膜型电解臭发生器及臭氧生成机可省去附加的阴、阳极水箱以及气／水混合装置，从而使得质子交换膜型电解臭发生器及臭氧水生成机的结构更加紧凑、合理，其保养和维护也很方便，同时也大大降低了生产成本及原材料。
另外，本实用新型所提供的臭氧水生成机中独特的循环回路设计，既方便了间歇式生产臭氧水，而且还可通过这种循环回路设计生产出各种不同浓度(0～20mg／L)的臭氧水，从而可以满足各种不同的需要，使这种质子交换膜型电解臭氧发生器及臭氧水生成机的应用范围更加广泛。
图1为本实用新型的质子交换膜型电解臭氧发生器的结构示意图；图2为本实用新型的臭氧水生成机的结构示意图。
图中1为质子交换膜，2为阴极催化层，3为阴集流层，4为负极极板，5为阳极催化层，6为阳极细孔集流层，7为阳极粗孔集流层，8为正极极板，9为阴极出气口，10为阴极出水口，11为阳极进水口，12为阳极出水口，13为去离水生成器，14为贮水槽，15为输送泵，16为质子交换膜型电解臭氧发生器。
以下结合附图和具体的实施例对本实用新型的技术方案作进一步的说明实施例1一种质子交换膜型电解臭氧发生器，如图1所示，由质子交换膜1将其隔离成阴极室和阳极室两部分，阴极室的上下各有一个出气口9和出水口10，阳极室的上下各有一个臭氧水出水口12和去离子水进水口11；在阴极室内，质子交换膜的表面有一阳极催化层2，在阴极催化层与负极极板4间为阴极集流层3；在阳极室内，质子交换膜的表面有一阳极催化层5，在阳极催化层与正极极板8间有两层阳极集流层，其中，靠近质子交换膜的集流层为孔径40μm细孔集流层6，在细孔集流层与阳极极板间为孔径为3mm粗孔集流层7。去离子水由进水口11进入阳极室，经过粗孔集流层和细孔集流层，在质子交换膜／催化剂界面反应，产生臭氧，臭氧和去离子水产生相对扩散作用，即在阳极室内完成了臭氧气与水的混合过程，形成一定浓度的臭氧水由出水口12排出。
实施例2一种由上述质子交换膜型电解臭氧发生器为核心部件组成的臭氧水生成机，如图2所示，它是由去离子生成器13、贮水槽14、输送泵15及上述质子交换膜型电解臭氧发生器16几个部分组成。去离子水生成器的出水口与贮水槽连通，贮水槽出水口经过输送泵15与质子交换膜型电解臭氧发生器16的阳极室的进水口相接。
实施例3臭氧水生成机的结构与实施例2基本相同，只是在臭氧发生器的阳极室的出水口12还接一个三通阀，其中的一个支管返回到贮水槽14中形成回路。
权利要求1．一种臭氧水生成机，由质子交换膜(1)将其隔离成阴极室和阳极室两部分，阴极室的上下各有一个出气口(9)和出水口(10)，阳极室的上下各有一个臭氧水出水口(12)和去离子水进水口(11)，在阴极室内，质子交换膜的表面有一阴极催化层(2)，在催化剂与负极极板(4)间为阴极集流层(3)；在阳极室内，质子交换膜的表面有一阳极催化层(5)，其特征在于在阳极催化层(5)与正极极板(8)间有两层集流层，其中靠近质子交换膜的集流层为孔径范围在2～100μm的细孔集流层(6)，在细孔集流层与阳极极板间为孔径范围在0．1～5mm的粗孔集流层(7)。
2．根据权利要求1所述的臭氧水生成机，其特征在于它是由去离子水生成器(13)、贮水槽(14)、输送泵(15)及质子交换膜型电解臭氧发生器(16)几个部分组成，去离子水生成器的出水口与贮水槽连通，贮水槽出水口经过输送泵(15)与质子交换膜型电解臭氧发生器(16)的阳极室的进水口相接。
3．根据权利要求2所述的臭氧水生成机，其特征在于在质子交换膜型电解臭氧发生器(16)的阳极室的出水口(12)还接一个三通阀，其中的一个支管返回到贮水槽(14)中。
专利摘要本实用新型公开了一种臭氧发生器以及由此臭氧发生器组成的一种臭氧水生成机。在臭氧发生器的阳极室一侧依次设置有细孔和粗孔集流层,该集流层兼作气(臭氧)/水混合器;臭氧水生成机由自来水控制开头、去离子水生成器、贮水槽、输送泵及臭氧发生器组成。本实用新型的臭氧发生器及臭氧水生成机设计独特、结构紧凑,臭氧发生器不需要阴、阳极水箱作为辅助结构,造价低,维修方便,所产生的臭氧水中臭氧浓度可在0～20mg/L范围内调节,以适应不同的应用场合,因此具有广泛的应用前景。
文档编号C25B1/13GK2430450SQ99256688
公开日2001年5月16日 申请日期1999年12月23日 优先权日1999年12月23日
发明者周元全, 高荣 申请人:武汉大学