[发明专利]一种臭氧电解室结构

说明书

本发明涉及臭氧电解室结构，包括电解室、阳极和阴极，阳极和阴极设置于电解室内，电解室上设置有进水口，阳极和阴极之间设置有交换膜，交换膜的两个表面上分别紧密贴附有阳极和阴极，且阴极与阳极之间形成有第一腔室，第一腔室与进水口连通，阳极和/或阴极上设置有第二腔室，第一腔室与第二腔室连通，且第二腔室至少部分与交换膜重叠设置。水体通过第二腔室流至阳极/阴极背向交换膜的一面，并通过与交换膜重叠设置的第二腔室，使得水体能够润湿交换膜紧密贴附阴极的一面，使交换膜的表面始终高效与水流接触，保持被水体浸润的状态，增大交换膜的受水面积，提高质子的交换效率。

技术领域

本发明涉及电化学技术领域，特别是涉及臭氧电解室结构。

背景技术

以水或水系电解质为原料，通过电解装置(臭氧发生器)可以获得具有一定浓度的氧化基团水。由于臭氧能够有效杀灭病原体和细菌，因此被认为是一种有效的消毒剂。电化学法生成臭氧具有电压低、臭氧浓度高，且所生成的气体中不含NO₃等有害组分等特点。现有技术中，已经将电解池应用于产生臭氧水，并利用臭氧水进行医疗护理消毒、家居卫生清洁消毒、种植养殖业消毒以及污水处理等众多领域。

现有的用于制备臭氧或臭氧水的电解池基本结构为由阳极和阴极组成的或者由阳极、阴极和夹在中间的起质子交换作用的膜组成，其中也不乏夹在电极中间的起其他作用的膜。其中，质子交换膜(Proton Exchange Membrane，PEM)的作用为：一、提供氢离子通道，即阳极生成的H⁺通过质子交换膜迁移到阴极；二、隔离两极产生的产物，防止产生逆反应。其中，质子交换膜必须在湿润状态工作，在含有充足水分的情况下才能具有良好的质子导电性，质子交换膜的电导率与膜含水量几乎成线性关系，显而易见的是，质子交换膜与水的接触面积越大，走水能力越好，质子交换膜的质子传导能力就越强，间接的耗能就越低，对应的电解室的性能越好。在一些现有的设置有质子交换膜的电解池的结构中，水体通入阴极与阳极之间发生反应，阳极/阴极与电解室的侧壁之间形成的阴极腔体/阳极腔体并不通入水体，通过阳极和阴极之间的交换膜进行质子交换，问题是，被夹紧在阳极和阴极的质子交换膜只能通过流经两侧的水体进行润湿，使得质子交换膜的质子传导效率差。如何保持质子交换膜的湿润度，使其保持高效的导电性能，成为亟需解决的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供了一种臭氧电解室结构，该臭氧电解室结构通过能使交换膜的受水面积增大，从而保持润湿状态，提高质子的交换效率。

一种臭氧电解室结构，包括电解室、阳极和阴极，所述阳极和所述阴极设置于所述电解室内，所述电解室上设置有进水口，所述阳极和所述阴极之间设置有交换膜，所述交换膜的两个表面上分别紧密贴附有所述阳极和所述阴极，且所述阴极与所述阳极之间形成有第一腔室，所述第一腔室与所述进水口连通，所述阳极和/或阴极上设置有第二腔室，所述第一腔室与第二腔室连通，且所述第二腔室至少部分与所述交换膜重叠设置。

在一个实施例中，所述阳极和/或阴极上开设有至少一个贯通孔以形成所述第二腔室，所述第一腔室与至少一个所述贯通孔连通，且存在至少一个所述贯通孔至少部分与所述交换膜重叠设置。

在一个实施例中，所述阳极和/或阴极贴附有所述交换膜的一面上开设有至少一个凹槽以形成所述第二腔室，所述第一腔室与至少一个所述凹槽连通，且存在至少一个所述凹槽至少部分与所述交换膜重叠设置。

在一个实施例中，所述阳极和/或阴极设置有电极缺口以形成所述第二腔室。

在一个实施例中，所述交换膜的宽度小于所述阳极和/或阴极的宽度。

在一个实施例中，所述交换膜设置有膜缺口，所述膜缺口与所述阳极以及阴极形成所述第一腔室。在一个实施例中，所述交换膜开设有至少一个通孔，至少存在一个所述通孔与所述第二腔室至少部分重叠设置。