[实用新型]一种膜电极电解臭氧发生器

说明书

技术领域

 本实用新型涉及一种膜电极电解臭氧发生器，属电化学技术。

背景技术

膜电极电解臭氧发生器以纯水为原料，电解成纯正的氢气、氧气和臭氧，获得了非常广泛的应用。

典型的膜电极电解臭氧发生器结构如图1所示，膜电极电解臭氧发生器阳极催化剂一般采用二氧化铅，在二氧化铅与离子交换膜接触的界面上发生催化反应产生臭氧。图1所示的发生器结构中有一重要元件——柔性密封圈，该密封圈有双重功能：一是密封住阳极催化剂二氧化铅（一般采用粉末状）和防止纯水渗出；二是在紧固夹板紧固时，要产生变形密封住框体防止纯水渗出。

    由于阳极催化剂二氧化铅部位产生具有强烈氧化性的臭氧，所以对柔性密封圈的材质要求很高。一般的硅橡胶远不能抵抗此环境下的强氧化性，甚至氟硅胶也不能长时间坚持不损坏。要保持发生器使用寿命，具有实用性的是采用包氟硅胶，包聚四氟膜的硅胶具有良好的耐氧化性，但其价格很贵，同时除0型密封圈外其它形状的密封圈生产工艺上也有困难。

发明内容

本实用新型的目的是要改变使用传统柔性密封圈的密封方式，提供一种具有新型密封结构的膜电极电解臭氧发生器。

本实用新型的技术方案是：一种膜电极电解臭氧发生器，包括离子交换膜，离子交换膜的两侧分别设有阴极和阳极，阴极和阳极分别包括有阴极催化剂层和阳极催化剂层，在阴极催化剂层和阳极催化剂层的外侧分别设有导流板及紧固夹板，其特点是，在阳极一侧设有半包围框体，半包围框体的开口端与离子交换膜紧密贴合连接，阳极一侧的阳极催化剂层和导流板都设置在半包围框体内，其中，导流板外缘与半包围框体内壁为过盈配合，在半包围框体上设有与导流板连通的进水口和出水口，半包围框体的外侧与紧固夹板连接。

为了更好地实现发明目的，在半包围框体上还可以设有导电柱，导电柱的一端与半包围框体内的导流板连接，其另一端穿过半包围框体后与紧固夹板连接。

本实用新型在阳极侧取消了传统的柔性密封圈结构，取而代之的是使用刚性部件组成密封结构。刚性部件由半包围框体和框体内的导流板组成，两者都可以采用耐氧化性极好的材料制作，例如半包围框体用聚偏氟乙烯注塑成型，导流板可以用钛金属制备，二者之间的紧密配合构成了密封阳极催化剂二氧化铅的空间。本实用新型的密封结构紧凑、简单，实际应用效果好，成本低廉。

下面结合附图及实施例对本实用新型进行详细地描述。

附图说明

图1 – 已有膜电极电解臭氧发生器的结构示意图；

图2 – 本实用新型的结构示意图。

附图图面说明：

1离子交换膜，2阴极催化剂层，3阳极催化剂层，4导流板，5紧固夹板，6半包围框体，7进水口，8出水口，9导电柱，10紧固螺栓，11柔性密封圈。

具体实施方式

参见图2所示，该膜电极电解臭氧发生器，包括离子交换膜1，离子交换膜1的两侧分别设有阴极和阳极，阴极结构与已有技术基本相同，包括阴极催化剂层2，在阴极催化剂层2的外侧分别设有导流板4及紧固夹板5；本臭氧发生器的阳极结构进行了较大改进，特别设计了半包围框体6，半包围框体6的开口端一侧与离子交换膜1紧密贴合连接，阳极催化剂层3和导流板4都放置在半包围框体6内，其中，导流板4紧密嵌装在半包围框体6之内，导流板4的外缘尺寸大于半包围框体6的内壁尺寸，即两者之间的装配为过盈配合，在半包围框体6上设有与导流板4连通的进水口7和出水口8，半包围框体6的外侧安装有紧固夹板5，通过在阴极和阳极两侧的紧固夹板5之间安装紧固螺栓10将臭氧发生器的该中心结构紧密装配在一起。

半包围框体6可采用聚偏氟乙烯注塑成型，导流板4可采用钛金属制备，聚偏氟乙烯和钛金属两种材料的耐氧化性极好，二者紧密配合构成了阳极催化剂二氧化铅的密封空间，完全不用再另外安装柔性密封圈之类，密封结构简单紧凑、应用效果好。

    由于在使用过程要保证催化剂层的透气透水性，且催化剂层存在慢慢消耗的问题，因此，为了结构调整方便，还可以在半包围框体6上设有导电柱9，导电柱9的一端与半包围框体6内的导流板4连接，其另一端穿过半包围框体6后与紧固夹板5连接。使用中，可以通过调整紧固夹板5（即调整紧固螺栓10）而调整导电柱9的位置，使导流板4发生移动，实现压紧阳极催化剂层3的功能。