專利名稱：電解臭氧發生器的一種陽極結構的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種新型的以純水為原料的電解臭氧發生器的陽極結構。
技術背景以純水為原料的電解臭氧發生器的陽極有多種結構，在本實用新型人向中國專利局提出的申請號為200410000314.8，發明名稱為“用于電解式臭氧發生器的陽極結構及其制備方法”的發明專利申請中記載了一種電解式臭氧發生器的陽極結構。該陽極結構針對公知技術提出了兩點改進1、用不透氣、不透水的金屬板替代透氣、透水的微孔板壓緊催化劑顆粒；以其與不透氣、不透水板的陽極框體間的間隙作為原料水和電解產物陽極氣體的通道。
2、以“自由鋪放”的方式將催化劑顆粒置于固體電解質膜和陽極板之間，并通過螺栓的緊固作用使陽極板緊壓在“自由鋪放”的催化劑顆粒上，形成緊密的催化劑層。
經本實用新型人的進一步探索發現，上述臭氧發生器電解效率的提高是由于催化劑顆粒自由鋪放帶來的。因為“自由鋪放”的催化劑顆粒比其它方法放置的催化劑顆粒(例如用聚四氟乙烯將催化劑顆粒粘成為催化劑膜片)有更大的催化表面積，因而這種臭氧發生器的效率高。雖然用密實的，不透氣、不透水的金屬板取代微孔板，能降低臭氧發生器的造價，但這種與電解效率無明顯關系。上述200410000314.8號發明專利申請中所述的臭氧發生器的陽極結構利用陽極框體與不透水、不透氣的陽極板間的間隙作為原料水和電解產物陽極氣體的通道，因而，對陽極框體和陽極板的配合尺寸精度有很高的要求，在制造工藝和裝配工藝上存在較大困難。
發明的內容本實用新型的目的在于提供一種即能保持“自由鋪放”催化劑顆粒所帶來的優點，又便于加工和組裝的電解臭氧發生器新型的陽極結構。
為實現上述目的，本實用新型的技術方案為電解臭氧發生器的一種陽極結構，它包括固體聚合物電解質膜、陽極板、催化劑顆粒層和陽極框體，所述陽極板為微孔金屬板，所述催化劑顆粒層經自由鋪放而形成、夾在所述電解質膜和微孔金屬板之間；所述陽極框體從周邊封繞所述催化劑顆粒層。
其中，所述的微孔金屬板是微孔表面具有導電耐蝕層的微孔金屬鈦板。
其中，所述微孔板的孔的孔徑為20μ-300μ。
其中，所述的陽極框體優選彈性的陽極框體。
其中，所述的陽極框體最好為硅橡膠密封圈。
上述的微孔金屬板優選金屬鈦板。
本實用新型中所用的固體電解質膜，催化劑顆粒的材質與200410000314.8號發明專利申請中所用的同類零部件的材質相同。
本實用新型的陽極結構是這樣裝配的在固體聚合物電解質膜一個側面上，(另一側是電解臭氧發生器陰極結構)放上陽極框體，將顆粒狀催化劑(如二氧化鉛顆粒)自由鋪放在陽極框體內的固體聚合物電解質膜上，然后在陽極框體上蓋上多孔金屬板(例如微孔鈦板，多孔金屬板表面具有導電耐蝕層)。用機械緊固的方法將整個電解臭氧發生器陽極結構緊固為一體，即將固體電解質膜、陽極框體、多孔金屬板，以及陽極結構，其它輔助件緊固成一體。
本實用新型的陽極結構中的催化劑顆粒由于是“自由鋪放”的，因而使催化劑顆粒與固體聚合物電解質膜有了更充分，更多的接觸面，因此在電解過程中，在其接觸面上催化效率更高。該性能和發明專利申請20041000031.8是相當的。但本實用新型的陽極結構又采用了微孔板與陽極框體緊壓配合的裝配方法將催化劑顆粒壓緊。這種結構對微孔金屬板的裝配加工精度要求大大降低，結果使裝配工藝大大方便。
以下結合附圖進一步說明本實用新型。
圖1是本實用新型的陽極結構的剖面示意圖。
具體實施方式
參加圖1，圖中展示了本實用新型所述的電解臭氧發生器的一種陽極結構，在全氟磺胺陽離子交換膜1(杜邦Nafion117)與電解臭氧發生器陰極結構5相對的另一面的外周放置硅橡膠密封圈2，在硅橡膠密封圈2內自由鋪放顆粒狀二氧化鉛4，其顆粒直徑為0.02-0.5mm，從而形成一個二氧化鉛催化劑層，其層厚在0.5-5mm。之后平整二氧化鉛催化劑層，在平整后的二氧化鉛顆粒層上放上其表面可與所述硅橡膠密封圈2全面接觸的多孔鈦板3(多孔鈦板表面經處理有導電耐蝕保護層)，多孔鈦板3的孔徑為20-300μ，其后與陽極框體及其它輔助件6連同陰極結構5一起緊固成為電解臭氧發生器整體。
該陽極結構在運行時，原料水經微孔鈦板3中的微孔和催化劑顆粒間的間隙到達電解質膜，于此發生電解反應，生成的陽極氣體經催化劑顆粒間的間隙及從微孔鈦中的微孔中擠出。
該陽極結構的工作壽命長于6000小時，由于用微孔板代替了密實的板使該板的尺寸精度要求得以降代，整個陽極結構的組裝工藝得以簡化。
權利要求1.一種電解臭氧發生器的一種陽極結構，它包括固體聚合物電解質膜、陽極板、催化劑顆粒層和陽極框體，其特征在于所述陽極板為微孔金屬板，所述催化劑顆粒層夾在所述電解質膜和微孔金屬板之間；所述陽極框體從周邊封繞所述催化劑顆粒層。
2.根據權利要求1所述的電解臭氧發生器的一種陽極結構，其特征在于，所述的微孔金屬板是微孔表面具有導電耐蝕層的微孔金屬鈦板。
3.根據權利要求1或2所述的電解臭氧發生器的一種陽極結構，其特征在于，所述微孔板的孔的孔徑為20μ-300μ。
4.根據權利要求1或2所述的電解臭氧發生器的一種陽極結構，其特征在于，所述的陽極框體為一彈性的陽極框體。
5.根據權利要求3所述的電解臭氧發生器的一種陽極結構，其特征在于，所述的陽極框體為一彈性的陽極框體。
6.根據權利要求4所述的電解臭氧發生器的一種陽極結構，其特征在于，所述的陽極框體為硅橡膠密封圈。
7.根據權利要求5所述的電解臭氧發生器的一種陽極結構，其特征在于，所述的陽極框體為硅橡膠密封圈。
專利摘要本實用新型提供一種電解式臭氧發生器的陽極結構。它包括電解質膜、硅橡膠密封圈、多孔陽極板，及在所述電解質膜和多孔板之間的自由鋪放的方式形成的催化劑顆粒層。該陽極結構在保持較高的電解效率的同時，又具有便于加工和組裝的優點。
文檔編號C25B11/00GK2848876SQ200520113829
公開日2006年12月20日 申請日期2005年7月20日 優先權日2005年7月20日
發明者徐名勇 申請人:徐名勇