權(quán)利要求書: 1.一種沒入式電解臭氧發(fā)生器,其包括陰極結(jié)構(gòu)和陽極結(jié)構(gòu),陰極結(jié)構(gòu)包括下加強(qiáng)鈦板(10,下加強(qiáng)鈦板(10)上接有陽極導(dǎo)電螺柱(10?1),下加強(qiáng)鈦板(10)上設(shè)有陰極框體(1),陰極框體(1)上加工有陰極導(dǎo)水導(dǎo)氣孔(1?1),陰極框體(1)上嵌有陰極導(dǎo)電板(12),陰極導(dǎo)電板(12)上加工有導(dǎo)水導(dǎo)氣孔(12?2),陰極導(dǎo)電板(12)連接有陰極導(dǎo)電螺柱(12?1),陰極導(dǎo)電板(12)上設(shè)有陰極微孔鈦板(7),陰極微孔鈦板(7)上設(shè)有陰極催化劑層(8),陰極催化劑層(8)上設(shè)有質(zhì)子交換膜(6),質(zhì)子交換膜(6)與陰極框體(1)之間設(shè)有O型密封圈(11);陽極結(jié)構(gòu)包括上加強(qiáng)鈦板(9),上加強(qiáng)鈦板(9)上加工有陽極導(dǎo)水導(dǎo)氣孔(9?1),上加強(qiáng)鈦板(9)下設(shè)有陽極框體(2),陽極框體(2)內(nèi)設(shè)有陽極微孔鈦板(4),陽極微孔鈦板(4)下設(shè)有陽極催化劑層(5);下加強(qiáng)鈦板(10)、陰極框體(1)、陰極導(dǎo)電板(12)、O型密封圈(11)、陰極微孔鈦板(7)、陰極催化劑層(8)、質(zhì)子交換膜(6)與陽極催化劑層(5)、陽極微孔鈦板(4)、陽極框體(2)、上加強(qiáng)鈦板(9)通過螺絲(3)緊固在一起;所述的陰極結(jié)構(gòu)通過陰極導(dǎo)電螺柱(12?
1)經(jīng)過電解水桶(13)底部通入桶外;陽極結(jié)構(gòu)通過陽極導(dǎo)電螺柱(10?1)經(jīng)過電解水桶(13)底部通入桶外并通過螺帽(14)緊固;陰極導(dǎo)電柱(12?1)和陽極導(dǎo)電柱(10?1)與發(fā)生器供電裝置相連;所述的發(fā)生器供電裝置包括AC/DC電源變換器(21)、微型控制
芯片MCU(22)、恒流產(chǎn)生電路(23);AC/DC電源變換器(21)分別連接微型控制芯片MCU(22)、恒流產(chǎn)生電路(23),微型控制芯片MCU(22)連接恒流產(chǎn)生電路(23),恒流產(chǎn)生電路(23)連接陰極導(dǎo)電柱(12?1)和陽極導(dǎo)電柱(10?1);所述的恒流產(chǎn)生電路(23)包括與微型控制芯片MCU(22)相連的電阻R1、電阻R9,電阻R1分別連接電容C2的一端、三極管N2的基極,電容C2的另一端連接三極管N2的發(fā)射極,三極管N2的集電極連接電阻R4的一端,電阻R4的另一端分別連接電容C3的一端、電阻R5的一端,降壓型直流電源變換芯片U2的2腳,電容C3的另一端、電阻R5的另一端分別連接三極管N2的發(fā)射極、電容C1的一端、集成運(yùn)算放大器U1的2腳,降壓型直流電源變換芯片U2的2腳分別連接二極管D7的負(fù)極、電阻R6的一端,降壓型直流電源變換芯片U2的5腳分別連接電容C5的一端、電容C4的一端、電解電容E1的一端、電感ID2的一端,降壓型直流電源變換芯片U2的4腳連接電容C5的另一端,降壓型直流電源變換芯片U2的3腳分別連接電阻R7的一端、穩(wěn)壓二極管D6的負(fù)極、電感ID4的一端,電阻R7的另一端連接電容C6的一端,電感ID4的另一端分別連接電容C7的一端、電解電容E2的一端、電阻R6的另一端、電容C8的一端、電解電容E3的一端,電解電容E1的另一端、電容C4的另一端、降壓型直流電源變換芯片U2的
1腳、電容C6的另一端、穩(wěn)壓二極管D6的正極、電容C7的另一端、電解電容E2的另一端、電阻R8的一端相連,電阻R8的另一端、集成運(yùn)算放大器U1的1腳、電容C8的另一端、電解電容E3的另一端、繼電器JD1的動(dòng)觸點(diǎn)相連;集成運(yùn)算放大器U1的5腳連接電感ID2的另一端、電容C1的另一端,集成運(yùn)算放大器U1的4腳連接二極管D7的正極、電位器R1的一端,集成運(yùn)算放大器U1的3腳連接電阻R3的一端、電阻R2的一端,電位器R1的另一端與電阻R2的另一端相連;電阻R9的另一端連接電容C19的一端、三極管N1的基極,電容C19的另一端和三極管N1的發(fā)射極相連,三極管N1的集電極與繼電器JD1的線圈一端連接,繼電器JD1的常開點(diǎn)連接臭氧發(fā)生器OG的陰極,臭氧發(fā)生器OG的陽極連接電解電容E3的一端。
說明書: 一種沒入式電解臭氧發(fā)生器[0001] 技術(shù)領(lǐng)域:[0002] 本發(fā)明涉及一種以水為原料的沒入式電解臭氧發(fā)生器,屬于電解臭氧發(fā)生器技術(shù)領(lǐng)域。[0003] 背景技術(shù):[0004] 目前,以水為原料的電解臭氧發(fā)生器采用外裝式結(jié)構(gòu)。其有如下缺點(diǎn):在一些應(yīng)用領(lǐng)域外裝式結(jié)構(gòu)發(fā)生器的安裝和更換比較繁瑣,而且陰極會(huì)有少量水排出,給使用者造成不便。并且目前以水為原料的電解臭氧發(fā)生器的供電方式是使用時(shí)瞬時(shí)上電且停止使用時(shí)為即時(shí)斷電方式或者是發(fā)生器持續(xù)供電。其有如下缺點(diǎn):在很多應(yīng)用領(lǐng)域發(fā)生器不能持續(xù)供電,若采用即時(shí)斷電方式,則在斷電瞬間膜兩側(cè)積聚的氫、氧離子會(huì)向相反方向擴(kuò)散形成反向電流,而反方向擴(kuò)散的氫、氧離子會(huì)對(duì)陽極、陰極的催化劑層產(chǎn)生破壞,因而造成發(fā)生器使用壽命會(huì)大幅度降低。[0005] 發(fā)明內(nèi)容:[0006] 本發(fā)明的目的在于克服上述已有技術(shù)的不足而提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用,使用者安裝和更換方便,實(shí)現(xiàn)供電緩升緩降,提高發(fā)生器使用壽命的一種沒入式電解臭氧發(fā)生器。[0007] 本發(fā)明可以通過如下措施來達(dá)到:一種沒入式電解臭氧發(fā)生器,其包括陰極結(jié)構(gòu)和陽極結(jié)構(gòu),陰極結(jié)構(gòu)包括下加強(qiáng)鈦板,下加強(qiáng)鈦板上接有陽極導(dǎo)電螺柱,下加強(qiáng)鈦板上設(shè)有陰極框體,陰極框體上加工有陰極導(dǎo)水導(dǎo)氣孔,陰極框體上嵌有陰極導(dǎo)電板,陰極導(dǎo)電板上加工有導(dǎo)水導(dǎo)氣孔,陰極導(dǎo)電板連接有陰極導(dǎo)電螺柱,陰極導(dǎo)電板上設(shè)有陰極微孔鈦板,陰極微孔鈦板上設(shè)有陰極催化劑層,陰極催化劑層上設(shè)有質(zhì)子交換膜,質(zhì)子交換膜與陰極框體之間設(shè)有O型密封圈;陽極結(jié)構(gòu)包括上加強(qiáng)鈦板,上加強(qiáng)鈦板上加工有陽極導(dǎo)水導(dǎo)氣孔,上加強(qiáng)鈦板下設(shè)有陽極框體,陽極框體內(nèi)設(shè)有陽極微孔鈦板,陽極微孔鈦板下設(shè)有陽極催化劑層;下加強(qiáng)鈦板、陰極框體、陰極導(dǎo)電板、O型密封圈、陰極微孔鈦板、陰極催化劑層、質(zhì)子交換膜與陽極催化劑層、陽極微孔鈦板、陽極框體、上加強(qiáng)鈦板通過螺絲緊固在一起。[0008] 為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的,所述的陰極結(jié)構(gòu)通過陰極導(dǎo)電螺柱經(jīng)過電解水桶底部通入桶外;陽極結(jié)構(gòu)通過陽極導(dǎo)電螺柱經(jīng)過電解水桶底部通入桶外并通過螺帽緊固;陰極導(dǎo)電柱和陽極導(dǎo)電柱與發(fā)生器供電裝置相連。
[0009] 為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的,所述的發(fā)生器供電裝置包括AC/DC電源變換器、微型控制芯片MCU、恒流產(chǎn)生電路;AC/DC電源變換器分別連接微型控制芯片MCU、恒流產(chǎn)生電路,微型控制芯片MCU連接恒流產(chǎn)生電路,恒流產(chǎn)生電路連接陰極導(dǎo)電柱和陽極導(dǎo)電柱。[0010] 為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的目的,所述的恒流產(chǎn)生電路包括與微型控制芯片MCU相連的電阻R1、電阻R9,電阻R1分別連接電容C2的一端、三極管N2的基極,電容C2的另一端連接三極管N2的發(fā)射極,三極管N2的集電極連接電阻R4的一端,電阻R4的另一端分別連接電容C3的一端、電阻R5的一端,降壓型直流電源變換芯片U2的2腳,電容C3的另一端、電阻R5的另一端分別連接三極管N2的發(fā)射極、電容C1的一端、集成運(yùn)算放大器U1的2腳,降壓型直流電源變換芯片U2的2腳分別連接二極管D7的負(fù)極、電阻R6的一端,降壓型直流電源變換芯片U2的5腳分別連接電容C5的一端、電容C4的一端、電解電容E1的一端、電感ID2的一端,降壓型直流電源變換芯片U2的4腳連接電容C5的另一端,降壓型直流電源變換芯片U2的3腳分別連接電阻R7的一端、穩(wěn)壓二極管D6的負(fù)極、電感ID4的一端,電阻R7的另一端連接電容C6的一端,電感ID4的另一端分別連接電容C7的一端、電解電容E2的一端、電阻R6的另一端、電容C8的一端、電解電容E3的一端,電解電容E1的另一端、電容C4的另一端、降壓型直流電源變換芯片U2的1腳、電容C6的另一端、穩(wěn)壓二極管D6的正極、電容C7的另一端、電解電容E2的另一端、電阻R8的一端相連,電阻R8的另一端、集成運(yùn)算放大器U1的1腳、電容C8的另一端、電解電容E3的另一端、繼電器JD1的動(dòng)觸點(diǎn)相連;集成運(yùn)算放大器U1的5腳連接電感ID2的另一端、電容C1的另一端,集成運(yùn)算放大器U1的4腳連接二極管D7的正極、電位器R1的一端,集成運(yùn)算放大器U1的3腳連接電阻R3的一端、電阻R2的一端,電位器R1的另一端與電阻R2的另一端相連;電阻R9的另一端連接電容C19的一端、三極管N1的基極,電容C19的另一端和三極管N1的發(fā)射極相連,三極管N1的集電極與繼電器JD1的線圈一端連接,繼電器JD1的常開點(diǎn)連接臭氧發(fā)生器OG的陰極,臭氧發(fā)生器OG的陽極連接電解電容E3的一端。[0011] 本發(fā)明與已有技術(shù)相比具有如下積極效果:由于本發(fā)明的電解臭氧發(fā)生器為沒入式結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用、使用者安裝和更換操作簡(jiǎn)便,且由于本發(fā)明的供電裝置實(shí)現(xiàn)供電的緩升緩降,在發(fā)生器開啟時(shí)的供電初期,緩慢提高發(fā)生器的供電電壓,發(fā)生器質(zhì)子交換膜兩側(cè)逐漸建立氫、氧離子的梯度分布,在發(fā)生器關(guān)閉時(shí)的供電的末期,緩慢降低發(fā)生器的供電電壓,發(fā)生器膜兩側(cè)逐漸降低氫、氧離子的梯度分布,從而避免氫、氧離子的反方向擴(kuò)散,也就避免了氫、氧離子對(duì)催化劑產(chǎn)生破壞,因此在間斷使用的應(yīng)用領(lǐng)域,可大幅提高發(fā)生器使用壽命。且本發(fā)明的電解臭氧發(fā)生器為沒入式結(jié)構(gòu),結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單實(shí)用、使用者安裝和更換操作簡(jiǎn)便。[0012] 附圖說明:[0013] 圖1為本發(fā)明的臭氧發(fā)生器的結(jié)構(gòu)示意圖;[0014] 圖2為本發(fā)明的臭氧發(fā)生器與電解水桶的安裝結(jié)構(gòu)示意圖。[0015] 圖3為本發(fā)明的供電裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;[0016] 圖4為本發(fā)明供電裝置的微型控制芯片MCU和恒流產(chǎn)生電路部分的電路原理圖;[0017] 圖5為本發(fā)明的階梯升降方式供電的電壓波形曲線;[0018] 圖6為本發(fā)明的緩慢升降方式供電的電壓波形曲線;[0019] 圖7為本發(fā)明的長(zhǎng)時(shí)間維持初始電壓值的階梯升降方式供電的電壓波形曲線。[0020] 圖8為本發(fā)明的長(zhǎng)時(shí)間維持初始電壓值的緩慢升降方式供電的電壓波形曲線。[0021] 具體實(shí)施方式:下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式做詳細(xì)說明:[0022] 實(shí)施例:一種沒入式電解臭氧發(fā)生器(參見圖1、圖2),其包括陰極結(jié)構(gòu)和陽極結(jié)構(gòu),陰極結(jié)構(gòu)包括下加強(qiáng)鈦板10,下加強(qiáng)鈦板10上接有陽極導(dǎo)電螺柱10?1,下加強(qiáng)鈦板10上設(shè)有陰極框體1,陰極框體1上加工有陰極導(dǎo)水導(dǎo)氣孔1?1,陰極框體1上嵌有陰極導(dǎo)電板12,陰極導(dǎo)電板12上加工有導(dǎo)水導(dǎo)氣孔12?2,陰極導(dǎo)電板12連接有陰極導(dǎo)電螺柱12?1,陰極導(dǎo)電板12上設(shè)有陰極微孔鈦板7,陰極微孔鈦板7上設(shè)有陰極催化劑層8,陰極催化劑層8上設(shè)有質(zhì)子交換膜6,質(zhì)子交換膜6與陰極框體1之間設(shè)有O型密封圈11;陽極結(jié)構(gòu)包括上加強(qiáng)鈦板9,上加強(qiáng)鈦板9上加工有陽極導(dǎo)水導(dǎo)氣孔9?1,上加強(qiáng)鈦板9下設(shè)有陽極框體2,陽極框體2內(nèi)設(shè)有陽極微孔鈦板4,陽極微孔鈦板4下設(shè)有陽極催化劑層5;下加強(qiáng)鈦板10、陰極框體1、陰極導(dǎo)電板12、O型密封圈11、陰極微孔鈦板7、陰極催化劑層8、質(zhì)子交換膜6與陽極催化劑層5、陽極微孔鈦板4、陽極框體2、上加強(qiáng)鈦板9通過螺絲3緊固在一起;陰極結(jié)構(gòu)通過陰極導(dǎo)電螺柱12?1經(jīng)過電解水桶13底部通入桶外;陽極結(jié)構(gòu)通過陽極導(dǎo)電螺柱10?1經(jīng)過電解水桶13底部通入桶外并通過螺帽14緊固;陰極導(dǎo)電柱12?1和陽極導(dǎo)電柱10?1與發(fā)生器供電裝置相連。
[0023] 使用前將純凈水加入電解水桶中使發(fā)生器完全沒入水中,然后接通發(fā)生器供電裝置,使用過程中陰極排水還是留在桶中。在結(jié)構(gòu)上由于陰陽極完全隔離,陰極導(dǎo)水導(dǎo)氣孔1?1內(nèi)存留氣體使水?dāng)嚅_,避免形成導(dǎo)電通路,因此使用完成以后,斷開發(fā)生器供電裝置,發(fā)生器完全沒入水中,陰陽極間也是電氣絕緣的,從而保證發(fā)生器的使用壽命。當(dāng)發(fā)生器出現(xiàn)異常需要更換時(shí)只需拆卸固定螺帽即可。省時(shí)省力,快捷方便。
[0024] 所述的發(fā)生器供電裝置(參見圖3?圖6),其包括AC/DC電源變換器21、微型控制芯片MCU22、恒流產(chǎn)生電路23。AC/DC電源變換器21分別連接微型控制芯片MCU22、恒流產(chǎn)生電路23,微型控制芯片MCU22連接恒流產(chǎn)生電路23,恒流產(chǎn)生電路23連接陰極導(dǎo)電柱12?1和陽極導(dǎo)電柱10?1。[0025] 所述恒流產(chǎn)生電路23包括與微型控制芯片MCU22相連的電阻R1、電阻R9,電阻R1分別連接電容C2的一端、三極管N2的基極,電容C2的另一端連接三極管N2的發(fā)射極,三極管N2的集電極連接電阻R4的一端,電阻R4的另一端分別連接電容C3的一端、電阻R5的一端,降壓型直流電源變換芯片U2(XL4016)的2腳,電容C3的另一端、電阻R5的另一端分別連接三極管N2的發(fā)射極、電容C1的一端、集成運(yùn)算放大器U1(LM321)的2腳,降壓型直流電源變換芯片U2(XL4016)的2腳分別連接二極管D7的負(fù)極、電阻R6的一端,降壓型直流電源變換芯片U2(XL4016)的5腳分別連接電容C5的一端、電容C4的一端、電解電容E1的一端、電感ID2的一端,降壓型直流電源變換芯片U2(XL4016)的4腳連接電容C5的另一端,降壓型直流電源變換芯片U2(XL4016)的3腳分別連接電阻R7的一端、穩(wěn)壓二極管D6的負(fù)極、電感ID4的一端,電阻R7的另一端連接電容C6的一端,電感ID4的另一端分別連接電容C7的一端、電解電容E2的一端、電阻R6的另一端、電容C8的一端、電解電容E3的一端,電解電容E1的另一端、電容C4的另一端、降壓型直流電源變換芯片U2(XL4016)的1腳、電容C6的另一端、穩(wěn)壓二極管D6的正極、電容C7的另一端、電解電容E2的另一端、電阻R8的一端相連,電阻R8的另一端、集成運(yùn)算放大器U1(LM321)的1腳、電容C8的另一端、電解電容E3的另一端、繼電器JD1的動(dòng)觸點(diǎn)相連;集成運(yùn)算放大器U1(LM321)的5腳連接電感ID2的另一端、電容C1的另一端,集成運(yùn)算放大器U1(LM321)的4腳連接二極管D7的正極、電位器R1的一端,集成運(yùn)算放大器U1(LM321)的3腳連接電阻R3的一端、電阻R2的一端,電位器R1的另一端與電阻R2的另一端相連;電阻R9的另一端連接電容C19的一端、三極管N1的基極,電容C19的另一端和三極管N1的發(fā)射極相連,三極管N1的集電極與繼電器JD1的線圈一端連接,繼電器JD1的常開點(diǎn)連接臭氧發(fā)生器OG的陰極,臭氧發(fā)生器OG的陽極連接電解電容E3的一端。[0026] 采用本發(fā)明,在使用時(shí),微型控制芯片MCU控制三極管N2先處于完全截止的狀態(tài),三極管N1導(dǎo)通使繼電器JD1閉合為發(fā)生器OG供電。降壓型直流電源變換芯片U2(XL4016)的第2腳電壓恒定為1.25,這時(shí)的供電電壓由電阻R5及電阻R6的數(shù)值確定(調(diào)整R5及R6的數(shù)值控制電壓在1.5到2.3的范圍,優(yōu)選R5=20KΩ、R6=10KΩ,初始供電電壓約1.9,),此時(shí)發(fā)生器OG只有微弱電流流過。然后微型控制芯片MCU輸出PWM波形控制三極管N2的導(dǎo)通截止的占空比,這時(shí)的供電電壓由電阻R5及電阻R6的數(shù)值以及N2和R4等效阻值確定(優(yōu)選的:R5=20KΩ、R6=10KΩ、R4=3KΩ),隨著三極管N2的導(dǎo)通截止的占空比的提高,為發(fā)生器OG供電的電壓逐漸提高,當(dāng)達(dá)到發(fā)生器OG的額定工作電流時(shí),供電電路進(jìn)入恒流供電模式,恒流供電電流由集成運(yùn)算放大器U1(LM321)控制,數(shù)值由采樣電阻R8及電阻R2、電阻R3及電位器R1確定。停止使用時(shí),微型控制芯片MCU輸出PWM波形控制三極管N2的導(dǎo)通截止的占空比逐漸降低,為發(fā)生器OG供電的電壓逐漸降低,直到三極管N2進(jìn)入完全截止的狀態(tài),同樣此時(shí)發(fā)生器OG也只有微弱電流流過。繼續(xù)等待一段時(shí)間(優(yōu)選3分鐘),然后MCU控制三極管N1截止使繼電器斷開完全停止為發(fā)生器OG供電。階梯式供電波形如圖5、7所示,緩慢升降式供電波形如圖6、8所示.[0027] 優(yōu)選的,供電爬升時(shí)間5—30秒,供電下降時(shí)間10—300秒。[0028] 以上的實(shí)施例僅僅是對(duì)本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述,并非對(duì)本發(fā)明的范圍進(jìn)行限定,在不脫離本發(fā)明設(shè)計(jì)精神的前提下,本領(lǐng)域普通工程技術(shù)人員對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn),均應(yīng)落入本發(fā)明的權(quán)利要求書確定的保護(hù)范圍內(nèi)。
聲明:
“沒入式電解臭氧發(fā)生器” 該技術(shù)專利(論文)所有權(quán)利歸屬于技術(shù)(論文)所有人。僅供學(xué)習(xí)研究,如用于商業(yè)用途,請(qǐng)聯(lián)系該技術(shù)所有人。
我是此專利(論文)的發(fā)明人(作者)