一种可更换电极的臭氧水发生装置的制作方法

1.本实用新型涉及臭氧水消毒设备技术领域，具体涉及一种可更换电极的臭氧水发生装置。


背景技术：

2.电解水获取臭氧技术需要特殊材料的电极，例如金属氧化物、金刚石镀层电极等。这些特殊的电极会被用于环保、化工等领域。用于环保领域时，主要用于污水处理，所以电极一般都比较大，所以电极的导电方式、面积利用率、电流密度、散热等问题并不会太尖锐。现有臭氧水发生装置多采用两块bdd电极之间中间夹着一张离子膜，当电极采用惰性金属为基底时，由于惰性金属无法挂锡导致很难进行电子焊接，因此需要使用激光焊接将惰性金属基底与镍或不锈钢等焊接在一起后，才可以焊上电路板。bdd电极在电解过程中需要和离子膜需要紧贴在一起才能发挥最大作用，所以外部需要一个外壳固定，又因为bdd 膜很脆，所以无法使用硬塑料进行夹紧，而且由于片状的物体很难做的完全平坦，所以更需要外壳来夹紧。通常夹紧的外壳材质为硅胶或橡胶。而这两种材料都会受臭氧影响而影响模块寿命。因此但是现有臭氧水发生装置用于电解水产臭氧时，会面临较多的问题。
3.1.现有臭氧发生装置结构复杂：由于需要考虑的问题较多，例如阳极金属会遭到腐蚀、电极片需要压紧、电极片十分脆弱等问题。导致臭氧模块的封装通常会大量使用胶水或硅胶等载体，正因如此使电极的更换变的困难，无法做出可简易替换电极的臭氧发生器模块。
4.2.安装与拆解不可逆：由于内部紧固与防水有较高要求，所以模块内部大多会用胶水密封或者采用硅胶，所以无法无损拆解，而且拆开将无法复原。
5.3.现有臭氧发生装置使用成本高：现有臭氧发生器模块在经历长时间电解后会存在电极溶解、镀层脱落等现象，随着电解时长的增加，阴极和阳极之间的夹层的高分子绝缘膜会逐渐变薄，而且镀层的氧化或脱落也会使两个电极片之间的距离增大，从而影响电解效果。而且由于使用状况的不同，通常是多个电极中的一两个无法使用了，其余的电极还是可以使用一段时间，但由于部分的失效导致整个模块无法使用造成浪费。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的之一是提供一种可更换电极的臭氧水发生装置，通过将第一电极和第二电极的固定与导电通过至少一对稀有金属制成的紧固杆件来实现电极组件的夹紧与导电，同时紧固杆件可以加工成便于引脚的形状，以解决稀有金属难以焊接的问题。紧固杆件可以在模块安装完成后仍然可以调节电极组件中的第一电极和第二电极之间的松紧度。同时当某些电极寿命达到以后，通过将紧固杆件从电解腔体的装配孔中取出后，可以调节紧固杆件旋入所述电解腔体的长度，从而调节电极组件的松紧度，并将电极从电解腔体中取出，实现快速便捷的更换电极。
7.为实现本实用新型的目的，本实用新型采取的技术方案如下：
8.一种可更换电极的臭氧水发生装置，包括：
9.电解腔体，所述电解腔体的两端分别设置进水口和出水口，所述电解腔体内设置用于供水流通的电解腔，所述电解腔体的腔体壁上设置装配孔；
10.电极组件，所述电极组件安装在所述电解腔中，所述电极组件用于对在所述电解腔内流通的水电解并产生臭氧水；
11.电极固定组件，所述电极固定组件包括至少两个相对设置的紧固杆件，所述紧固杆件的一端穿过所述装配孔进入所述电解腔中；
12.所述电极组件包括两个相对的外侧壁，两个相对的外侧壁均抵接至少一个从所述装配孔穿设进来的所述紧固杆件，以使所述紧固杆件将所述电极组件夹紧并固定在所述电解腔中。
13.作为更优选的，所述紧固杆件上套设防水胶圈，所述防水胶圈套设在所述紧固杆件远离电解腔体的一端，所述防水胶圈配合所述紧固杆件的一端封闭所述装配孔，防水胶圈可以起到封闭紧固杆件和装配孔连接间隙的作用，用于防止水从所述装配孔中渗出。
14.优选的，所述电极组件包括第二电极、第一电极和置于所述第一电极和第二电极之间的质子交换膜，所述第二电极和第一电极相对设置，所述第二电极的外侧壁抵接至少一个所述紧固杆件，所述第一电极的外侧壁抵接至少一个所述紧固杆件。第一电极为阴极，第二电极为阳极；或第一电极为阳极，第二电极为阴极；可以通过第一电极和第二电极外接的电源极性转化，从而实现第一电极和第二电极的阴极和阳极的对调转化。
15.优选的，所述紧固杆件包括第一紧固杆件和第二紧固杆件，所述装配孔包括第一装配孔和第二装配孔，所述第一紧固杆件和第一装配孔设置在所述第二电极的一侧，所述第二紧固杆件和第二装配孔设置在所述第一电极的一侧，所述第一紧固杆件的一端穿过所述第一装配孔抵接在所述第二电极的外侧壁上，所述第二紧固杆件的一端穿过所述第二装配孔抵接在所述第一电极的外侧壁上。
16.作为优选的，所述第一紧固杆件和所述第二紧固杆件均至少一个，通过调节第一紧固杆件和所述第二紧固杆件对第二电极和第一电极的松紧度来使两个电极始终保持夹紧，保证对第二电极和第一电极之间的质子交换膜的夹紧，使水进行电解时不会因为第一电极和第二电极之间间隙变大产生影响。
17.优选的，所述紧固杆件与所述电极组件抵接的一端为平直端，所述紧固杆件垂直所述电极组件设置。
18.这样设置可以保证所述紧固杆件与电极组件抵接后，紧固杆件的端部与电极组件之间为面接触，同时紧固杆件垂直所述电极组件设置可以使电极组件的受到两个方向的压力从而使电极组件中的各个电极保持夹紧状态。
19.优选的，所述紧固杆件为金属导体杆件，所述第一紧固杆件与电源正极通过导线连接，所述第二紧固杆件和电源负极通过导线相连。
20.优选的，紧固杆件为惰性金属材质，由于惰性金属的特性，电解过程中第二电极不会溶解，同时电解腔内部没有硅胶件橡胶件进行固定等元件，整个臭氧水发生装置寿命得到大大延长。同时紧固杆件可以方便后期导线的引接，可以通过夹子将引线夹紧在紧固杆件的方式引出可焊接的导线，或导线缠绕在紧固杆件的方式引出可焊接的导线，或导线穿设在紧固杆件的方式引出可焊接的导线，从而实现第一紧固杆件与电源正极相连以及第二
紧固杆件和电源负极相连。
21.作为更优选的，所述第二电极和第一电极采用钛片作为基底，这样可以防止紧固杆件的端部刮伤第一电极和第二电极，同时降低接触电阻。
22.优选的，所述紧固杆件为螺纹紧固杆件，所述装配孔为螺纹孔，所述紧固杆件和所述装配孔螺纹连接。
23.作为更优选的，所述螺纹紧固杆件为紧固螺栓。
24.优选的，所述紧固杆件为光杆，所述紧固杆件和所述装配孔过盈配合连接。
25.优选的，还包括壳体、上封闭板，所述壳体设置容纳所述电解腔体的安装腔，所述壳体的一端连接所述上封闭板，所述上封闭板设置在所述进水口处用于封闭所述进水口。
26.作为更优选的，所述出水口包括阴极出水口和阳极出水口，所述第二电极和所述第一电极将所述电解腔分割成阳极电解腔和阴极电解腔，所述阳极出水口和所述阳极电解腔连通，所述阴极出水口和阴极电解腔连通，在阳极电解腔电解产生臭氧水，通过阳极出水口将臭氧水排出。
27.优选的，所述上封闭板上设置进水管，所述电解腔体的一端设置出水管，所述进水管和所述进水口连通，所述出水管和所述出水口连通。
28.优选的，所述第二电极的基底上镀有导电金刚石涂层。从而保证对水电解产生臭氧。
29.本实用新型的有益效果为：
30.1、本实用新型通过将第一电极和第二电极的固定与导电通过至少一对稀有金属制成的紧固杆件来实现电极组件的夹紧与导电，同时紧固杆件可以加工成便于引脚的形状，解决稀有金属难以焊接的问题。紧固杆件可以在模块安装完成后仍然可以调节电极组件中的第一电极和第二电极之间的松紧度。通过微调电极之间的间隙以使得电极在各时段都能发挥最佳性能。
31.2、某些电极寿命达到以后，通过将紧固杆件从电解腔体的装配孔中取出后，可以调节紧固杆件旋入所述电解腔体的长度，从而调节电极组件的松紧度，并将电极从电解腔体中取出，实现快速便捷的更换电极。
32.3、随着电解时长的增加，第一电极和第二电极之间的质子交换膜会逐渐变薄，而且第一电极和第二电极上的镀层的氧化或脱落也会使两个电极片之间的距离增大。此时可以通过调节两个电极的松紧度来重新夹紧电极。
33.4、本实用新型的臭氧水发生装置安装更加方便，免除打胶等不可逆安装的步骤；进一步缩减体积，将电极的导电与固定问题一同解决，减少内部零件以达到缩小体积的目的电极拆卸简单，实现电极的可更换。
附图说明
34.图1为一种可更换电极的臭氧水发生装置实施例1的结构示意图；
35.图2为一种可更换电极的臭氧水发生装置实施例1的爆炸示意图；
36.图3为一种可更换电极的臭氧水发生装置实施例1的俯视图；
37.图4为图3沿a-a处的剖视图；
38.图5为一种可更换电极的臭氧水发生装置实施例3的剖视图；
39.图6为一种可更换电极的臭氧水发生装置实施例2的结构图；
40.图7为一种可更换电极的臭氧水发生装置实施例2的爆炸示意图；
41.图8为一种可更换电极的臭氧水发生装置实施例2的俯视图；
42.图9为图8沿b-b处的剖视图
43.附图标记：
44.1、电解腔体；11、电解腔；12、装配孔；13、进水管；14、进水口；15、出水口；2、电极组件；21、第二电极；22、第一电极；3、紧固杆件；31、第一紧固杆件；32、第二紧固杆件；4、壳体；5、上封闭板；51、出水管。
具体实施方式
45.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，所描述的实施例仅是本实用新型的一部分实施例，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作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。
46.需要说明，若本实用新型实施例中有涉及方向性指示，则该方向性指示仅用于解释在某一特定姿态下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。另外，若本实用新型实施例中有涉及“第一”、“第二”等的描述，则该“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。
47.如图1-4所示，一种可更换电极的臭氧水发生装置，包括电解腔体1、电极组件2、电极固定组件，所述电解腔体1的两端分别设置进水口14和出水口15，所述电解腔体1内设置用于供水流通的电解腔11，所述电解腔体1的腔体壁上设置装配孔12；所述电极组件2 安装在所述电解腔11中，所述电极组件2用于对在所述电解腔11内流通的水电解并产生臭氧水；所述电极固定组件包括至少两个相对设置的紧固杆件3，所述紧固杆件3的一端穿过所述装配孔12进入所述电解腔11中；所述电极组件2包括两个相对的外侧壁，两个相对的外侧壁均抵接至少一个从所述装配孔12穿设进来的所述紧固杆件3，以使所述紧固杆件3将所述电极组件2夹紧并固定在所述电解腔11中。
48.所述紧固杆件3上套设防水胶圈，所述防水胶圈套设在所述紧固杆件3远离电解腔体1 的一端，所述防水胶圈配合所述紧固杆件3的一端封闭所述装配孔12，防水胶圈可以起到封闭紧固杆件3和装配孔12连接间隙的作用，用于防止水从所述装配孔12中渗出。
49.所述电极组件2包括第二电极21、第一电极22和置于所述第一电极22和第二电极21 之间的质子交换膜，所述第二电极21和第一电极22相对设置，所述第二电极21的外侧壁抵接至少一个所述紧固杆件3，所述第一电极22的外侧壁抵接至少一个所述紧固杆件3。所述第二电极21的基底上镀有导电金刚石涂层，从而保证对水电解产生臭氧。所述第一电极22的基底上也镀有导电金刚石涂层，从而保证对水的电解。第一电极为阴极，第二电极为阳极；或第一电极为阳极，第二电极为阴极；可以通过第一电极和第二电极外接的电源极性转化，从而实现第一电极和第二电极的阴极和阳极的对调转化，进一步使得第一电极和第二电极均可以对水进行电解产生臭氧水。
50.所述紧固杆件3包括第一紧固杆件31和第二紧固杆件32，所述装配孔12包括第一
装配孔12和第二装配孔12，所述第一紧固杆件31和第一装配孔12设置在所述第二电极21 的一侧，所述第二紧固杆件32和第二装配孔12设置在所述第一电极22的一侧，所述第一紧固杆件31的一端穿过所述第一装配孔12抵接在所述第二电极21的外侧壁上，所述第二紧固杆件32的一端穿过所述第二装配孔12抵接在所述第一电极的外侧壁上。
51.所述第一紧固杆件31和所述第二紧固杆件32均至少一个，本实施例中，第一紧固杆件31和第二紧固杆件32的数量均为一个，通过调节第一紧固杆件31和所述第二紧固杆件 32对第二电极21和第一电极22的松紧度来使两个电极始终保持夹紧，保证对第二电极21 和第一电极22之间的质子交换膜的夹紧，使水进行电解时不会因为第一电极22和第二电极21之间间隙变大产生影响。
52.所述紧固杆件3与所述电极组件2抵接的一端为平直端，所述紧固杆件3垂直所述电极组件2设置。这样设置可以保证所述紧固杆件3与电极组件2抵接后，紧固杆件3的端部与电极组件2之间为面接触，同时紧固杆件3垂直所述电极组件2设置可以使电极组件2 的受到两个方向的压力从而使电极组件2中的各个电极保持夹紧状态。
53.所述紧固杆件3为金属导体杆件，所述第一紧固杆件31与电源正极通过导线连接，所述第二紧固杆件32和电源负极通过导线相连。紧固杆件3为惰性金属材质，由于惰性金属的特性，电解过程中第二电极21不会溶解，同时电解腔11内部没有硅胶件橡胶件进行固定等元件，整个臭氧水发生装置寿命得到大大延长。同时紧固杆件3可以方便后期导线的引接，可以通过夹子将引线夹紧在紧固杆件3的方式引出可焊接的导线，或导线缠绕在紧固杆件3的方式引出可焊接的导线，或导线穿设在紧固杆件3的方式引出可焊接的导线，从而实现第一紧固杆件31与电源正极相连以及第二紧固杆件32和电源负极相连。
54.所述紧固杆件3为螺纹紧固杆件3，所述装配孔12为螺纹孔，所述紧固杆件3和所述装配孔12螺纹连接。作为更优选的，所述螺纹紧固杆件3为紧固螺栓。所述第二电极21 和第一电极22采用钛片作为基底，这样可以防止紧固杆件3的端部刮伤第一电极22和第二电极21，同时降低接触电阻。
55.本实施例中采用不开槽不开孔的电极片作为第一电极22和第二电极21，从而使电解产物只能往四周边缘挤出，同时冲力可以将覆着在电极片边缘尖锐部分的水垢冲出。第一电极22和第二电极21对称设计，在电学上没有极性之分，在使用过程中通过外接电源正极和电源负极来区分第一电极22和第二电极21，从而使生产与使用门槛更低。
56.实施例2
57.如图6-9所示，该实施例仅描述与上述实施例的不同之处，其余技术特征与上述实施例相同。本实例中臭氧水发生装置还包括壳体4、上封闭板5，所述壳体4设置容纳所述电解腔体1的安装腔，为臭氧水发生装置提供电流的电源可以设置在壳体4内和壳体4外，所述壳体4的一端连接所述上封闭板5，当电源设置在壳体4外时，壳体4上还设置供导线穿过的引线孔。所述上封闭板5设置在所述进水口14处用于封闭所述进水口14。所述出水口 15包括阴极出水口15和阳极出水口15，所述第二电极21和所述第一电极22将所述电解腔11分割成阳极电解腔和阴极电解腔，所述阳极出水口15和所述阳极电解腔11连通，所述阴极出水口15和阴极电解腔连通，在阳极电解腔11电解产生臭氧水，通过阳极出水口 15将臭氧水排出。所述上封闭板5上设置进水管13，所述电解腔体1的一端设置所述出水管51，所述进水管13和所述进水口14连通，所述出水管51和所述出水口15连通。
58.实施例3
59.如图5所示，该实施例仅描述与上述实施例的不同之处，其余技术特征与上述实施例相同。本实施例中，第一紧固杆件31和第二紧固杆件32的数量均为两个，两个第一紧固杆件31沿电极组件2的长度方向间隔设置在电解腔体1的一侧腔体壁上，两个第二紧固杆件32沿电极组件2的长度方向间隔设置在电解腔体1的另一侧腔体壁上。这样可以增加对两个电极的夹持，使电极夹持的更稳固。
60.实施例4
61.该实施例仅描述与上述实施例的不同之处，其余技术特征与上述实施例相同。所述紧固杆件3为光杆，所述紧固杆件3和所述装配孔12过盈配合连接，通过光杆在所述装配孔 12的插入长度来调节两个电极的松紧度。
62.根据上述说明书的揭示和教导，本实用新型所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本实用新型并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对实用新型的一些修改和变更也应当落入本实用新型的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对实用新型构成任何限制。

技术特征：
1.一种可更换电极的臭氧水发生装置，其特征在于，包括：电解腔体(1)，所述电解腔体(1)的两端分别设置进水口(14)和出水口(15)，所述电解腔体(1)内设置用于供水流通的电解腔(11)，所述电解腔体(1)的腔体壁上设置装配孔(12)；电极组件(2)，所述电极组件(2)安装在所述电解腔(11)中，所述电极组件(2)用于对在所述电解腔(11)内流通的水电解并产生臭氧水；电极固定组件，所述电极固定组件包括至少两个相对设置的紧固杆件(3)，所述紧固杆件(3)的一端穿过所述装配孔(12)进入所述电解腔(11)中；所述电极组件(2)包括两个相对的外侧壁，两个相对的外侧壁均抵接至少一个从所述装配孔(12)穿设进来的所述紧固杆件(3)，以使所述紧固杆件(3)将所述电极组件(2)夹紧并固定在所述电解腔(11)中。2.根据权利要求1所述的可更换电极的臭氧水发生装置，其特征在于，所述电极组件(2)包括第二电极(21)、第一电极(22)和置于所述第一电极(22)和第二电极(21)之间的质子交换膜，所述第二电极(21)和第一电极(22)相对设置，所述第二电极(21)的外侧壁抵接至少一个所述紧固杆件(3)，所述第一电极(22)的外侧壁抵接至少一个所述紧固杆件(3)。3.根据权利要求2所述的可更换电极的臭氧水发生装置，其特征在于，所述紧固杆件(3)包括第一紧固杆件(31)和第二紧固杆件(32)，所述装配孔(12)包括第一装配孔(12)和第二装配孔(12)，所述第一紧固杆件(31)和第一装配孔(12)设置在所述第二电极(21)的一侧，所述第二紧固杆件(32)和第二装配孔(12)设置在所述第一电极(22)的一侧，所述第一紧固杆件(31)的一端穿过所述第一装配孔(12)抵接在所述第二电极(21)的外侧壁上，所述第二紧固杆件(32)的一端穿过所述第二装配孔(12)抵接在所述第一电极的外侧壁上。4.根据权利要求1所述的可更换电极的臭氧水发生装置，其特征在于，所述紧固杆件(3)与所述电极组件(2)抵接的一端为平直端，所述紧固杆件(3)垂直所述电极组件(2)设置。5.根据权利要求3所述的可更换电极的臭氧水发生装置，其特征在于，所述紧固杆件(3)为金属导体杆件，所述第一紧固杆件(31)与电源正极通过导线连接，所述第二紧固杆件(32)和电源负极通过导线相连。6.根据权利要求1-5任一项所述的可更换电极的臭氧水发生装置，其特征在于，所述紧固杆件(3)为螺纹紧固杆件(3)，所述装配孔(12)为螺纹孔，所述紧固杆件(3)和所述装配孔(12)螺纹连接。7.根据权利要求1-5任一项所述的可更换电极的臭氧水发生装置，其特征在于，所述紧固杆件(3)为光杆，所述紧固杆件(3)和所述装配孔(12)过盈配合连接。8.根据权利要求1所述的可更换电极的臭氧水发生装置，其特征在于，还包括壳体(4)、上封闭板(5)，所述壳体(4)设置容纳所述电解腔体(1)的安装腔，所述壳体(4)的一端连接所述上封闭板(5)，所述上封闭板(5)设置在所述进水口(14)处用于封闭所述进水口(14)。9.根据权利要求8所述的可更换电极的臭氧水发生装置，其特征在于，所述上封闭板(5)上设置进水管(13)，所述电解腔体(1)的一端设置出水管(51)，所述进水管(13)和所述进水口(14)连通，所述出水管(51)和所述出水口(15)连通。10.根据权利要求2所述的可更换电极的臭氧水发生装置，其特征在于，所述第二电极
(21)的基底上镀有导电金刚石涂层。

技术总结
本实用新型公开了一种可更换电极的臭氧水发生装置，包括电解腔体、电极组件、电极固定组件，电解腔体的两端分别设置进水口和出水口，电解腔体内设置用于供水流通的电解腔，电解腔体的腔体壁上设置装配孔；电极组件安装在电解腔中，电极组件用于对在电解腔内流通的水电解并产生臭氧水；电极固定组件包括至少两个相对设置的紧固杆件，紧固杆件的一端穿过装配孔进入电解腔中；电极组件两个相对的外侧壁均抵接至少一个从装配孔穿设进来的紧固杆件，以使紧固杆件将电极组件夹紧并固定在电解腔中。本实用新型可免除打胶等不可逆安装的步骤；进一步缩减体积，将电极的导电与固定问题一同解决，减少内部零件以达到缩小体积的目的电极拆卸简单。卸简单。卸简单。


技术研发人员：杨志荣
受保护的技术使用者：佛山欧飞科技有限公司
技术研发日：2021.09.30
技术公布日：2022/5/25