CN105283423A - 具有旋转圆盘阴极和自动阴极清洁器的水电解*** - Google Patents

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Abstract

一种电解***系被用来部署在一蓄水池中，该电解***具有至少一个旋转阴极被安装在一轴杆上且被构建来在一电解期间旋转，至少一个固定阴极清洁组件被部署来和该旋转阴极的一表面相接触,藉此在该电解过程，该旋转阴极旋转，而累积在该旋转阴极上的水垢则被除去，和至少一个固定阳极被部署在该旋转阴极的附近。该电解***的一个较佳实施例包括多数间隔相距的旋转阴极；多数固定阴极清洁组件，其中，一个固定阴极清洁组件系被部署在介于该旋转阴极间的空间中，如此该固定阴极清洁组件是和其位于其间之旋转阴极之每一者的一个表面相接触；和多数固定阳极，其中至少一阳极是被部署在介于该旋转阴极的空间的每一者中。

Description

具有旋转圆盘阴极和自动阴极清洁器的水电解***
【技术领域和背景】
本发明系有关使用在水电解的装置，特别是有关一用于水电解的***，具有旋转圆盘阴极和一自动阴极清洁器。
本发明的***特别是适合用在一水净化和杀菌***中，在一大致为密封的循环水***中来处理水质，其使用电解来产生游离氯和其它氧化物像是(但不限于)臭氧(O3)及过氧化氢(H2O2)，其中，在***中的水皆是会被电解过程所处理。
【发明内容】
本发明提供一水电解***，具有旋转圆盘阴极和一自动阴极清洁器。
依据本发明的教导，在此提供一电解***用来被部署在一蓄水池中,该电解***包括有：(a)至少一个旋转阴极被装设在一轴杆上，在一电解过程中，该阴极系被构建来旋转；(b)至少一个固定阴极清洁组件被部署来和该旋转阴极的一面相接触，藉此在该电解期间，当旋转阴极旋转时，累积在该旋转阴极上的水垢是被除去；及(c)至少一个固定阳极被部署在该旋转阴极的附近。
根据本发明的教导：(a)该至少一个旋转阴极是由多数间隔相距的旋转阴极所构建而成；(b)该至少一个固定阴极清洁组件是由多数固定阴极清洁组件所构成，其数量相等于介于该旋转阴极间之空间的数量，如此，该固定阴极清洁组件的一者是被部署在介于二个旋转阴极间之一空间中，以接触该固定阴极清洁组件被置在其中的二旋转阴极之每一者之表面；及(c)该至少一个固定阳极是由多数固定阳极所构成，其数量至少相等于介于该旋转阴极间之空间的数量，如此，该固定阴极清洁组件的一者是被部署在介于二个旋转阴极间之一空间中。
根据本发明的教导，该固定阴极清洁组件是被部署来自邻近该轴杆的一点延伸至该旋转阴极的一边缘上。
根据本发明的教导，该固定阴极清洁组件是被构建成以下表列组件中的一者，包括有：大致柔软组件，大致磨擦组件和一刮除组件。
根据本发明的教导，该刮除组件系被构建有刮除边缘并被向外地偏斜使得该刮除边缘来和其中置有该刮除组件之旋转阴极之每一者之表面相接触。
根据本发明的教导，该旋转阴极是被构建成大致为一圆盘。
根据本发明的教导，在此系提供一用在电解***中自动阴极清洁的方法，该电解***包括有至少一个旋转阴极和至少一个固定阳极，该方法包括有：(a)部署至少一个固定阴极清洁组件以和该旋转阴极的一个表面相接触；(b)操作该电解***藉此以在当实施一电解过程时来造成该旋转阴极来旋转；(c)当该旋转阴极旋转时，藉由该固定阴极清洁组件来移去堆积在该旋转阴极上的水垢。
根据本发明的教导，该至少一个旋转阴极是有多个间隔相距的旋转阴极，该至少一个固定阳极是有多少个固定阳极，如此该至少一个固定阴极清洁组件的部署成为部署多数的固定阴极清洁组件至介于该旋转阴极的多数空间中，使得一个固定阴极清洁组件是被部署至介于二毎旋转阴极间的一空间中，藉此，该固定阴极清洁组件是和该固定阴极清洁组件被置在其中的二旋转阴极之每一者之表面相接触。
【附图说明】
参考所附图式，本发明藉由以下仅为范例的说明来被揭示，其中：
图1为一透视立体视图，其显示一依据本发明来构建和操作的水电解***的一第一较佳实施例；
图2为图1的实施例的电解机构的透视立体图；
图3为图2的实施例的电解机构的侧视图；
图4为图2的实施例的电解机构的顶视图；
图5为图2的实施例的电解机构的端视图；
图6为图5之A部分的详细视图；
图7为一透视立体视图，其显示一依据本发明来构建和操作的水电解***的一第二较佳实施例；
图8为图7之B部分的详细视图；及
图9为图7的实施例的一单一清洁组件的立体视图。
【具体实施方式】
根据本发明之具有旋转圆盘阴极和一自动阴极清洁器的水电解***的原理和操作，其将藉由参考所附图式和以下的说明而被更佳地了解。
现请参考图1，其揭示一依据本发明的教导来构建和操作的水电解***的第一较佳实施例2。在此为此种***常有的是一个水槽4是具有一进水口6和一出水口8。在此可被了解的是，本发明的电解***是可大致被实施在任何可容纳水的容器或蓄水池中。
本***和一般不同的是驱动机构10，在图1中是被显示为一减速齿轮总成用来被附接至一驱动马达(图未示)上。
参考图2-6，一轴杆12系自该驱动机构10延伸进入该水槽4中，而至少一个(在此为多个)圆盘形状的旋转阴极20系附接至该轴杆12上。至少一个(在此为多个)固定阳极32是被附接至一固定机架30上。藉此构造，当该旋转阴极在该轴杆12上旋转时，电子系从该旋转阴极20流到附近的阳极32上。
在此将被了解的是，该旋转圆盘阴极20的周围及其表面的面积和该阳极的32的周围及其表面的面积是可依现有特定***的须要来被变化。在此将被轻易了解的是，虽然图中所示该阳极32为一对的阳极被对称地部署在该轴杆12的二侧，此一揭示仅是为一较佳实施态样的说明目的，并不能用来被解释成为该阳极的构造及/或其和该旋转阴极的关系的限制。例如，一包括阳极仅在该轴杆右侧的实施例，其系在位本发明的范围中。
如同一般地，该水电解***是会有不要的水垢堆积在该阴极的表面上。目前技艺的***，其解决此一问题的方法为以相同的材料来构建该电极，即该＂阴极＂和该＂阳极＂，然后间歇地变换该***的极性使得阴极变成阳极而阳极变成阴极，然后重复此一极性变换。此一方法有数个缺点，最主要的缺点为成本。因为做为阴极最有效率的材料为铂或铂合金，习用方法须要二个电极都用此一昴贵材料来制造。再者，使用来变换该***的极性的电气开关，在一大型高电力的***中是非常昴贵。
习用方法的另一个缺点为虽然水垢是以缓慢的速率来堆积，然在一段时间后仍会有水垢堆积在二个电极上，须要将***停机后来清除该堆积的水垢。如此例行的维修是财务和时间上的损失。
本发明藉由下述方法来解决这些问题：部署固定阴极清洁组件40和该旋转圆盘阴极20相接触并在当该电解过程持续进行期间来充分地除去任何水垢。如在此所显示的，该固定阴极清洁组件较佳地(但不必然地)是被部署来自一机架组件延伸至一接近该轴杆的点上，如此该固定阴极清洁组件系延伸至少一距离大致是从该轴杆至该旋转圆盘阴极的边缘，在图1中，该机架组件为机架横梁组件42。
在此可被了解的是，该清洁组件可大致由任何适合的材料来制成，其范围包括大致为柔软的材料像是例如海绵(天然或人造)至磨擦材料像是思高百洁布(Scotch-BriteTM)或钢丝棉。另一方面，该阴极清洁组件可被构建成一刮除组件例如像是一硬的刮刀(参见图7-9)。
因此，在本发明的一具有多数旋转阴极的***中，该阴极是被构建成多数间隔相距的旋转阴极。该固定阴极清洁组件是被构建成多数阴极清洁组件，其数量和介于该旋转阴极的空间的数量一致，藉此，一个固定阴极清洁组件是位在介于二个旋转阴极间的一个空间中，以使该固定阴极清洁组件是和其位在其间的二个旋转阴极的每一者的一表面相接触。同样地，该固定阳极是被构建成多数固定阳极，其数量和介于该旋转电极间的空间的数量一致，藉此，一个固定阳极是位在介于二个旋转阴极间的一个空间中。
在此将被了解到的是，累积在该水槽4底部的水垢是可藉由例如通过出水孔18来排放水槽中的水及冲洗该水槽来将该水垢移除。
因为该旋转圆盘阴极20是被保持充分没有水垢，在此不须要来变换该***的极性，该旋转阴极20可被维持为阴极而该固定阳极32可被维持为阳极。因此，只须该旋转阴极20是由较昂贵材料所构建，像是例如(但不限于)铂。该阳极32是可由较便宜的材料来构建，像是例如(但不限于)不锈钢。
本发明不须要来变换该***极性的事实，其亦可省去昴贵开关的须要。
依据本发明之教导来构建和操作的水电解***的一第二实施例102，系被显示在图7-9中。在此将被了解到的是，图7-9中的实施例的一般操作，其基本上是和图1-6的实施例的操作相同，特别是有关于该固定阳极132和该旋转阴极120的操作。
图7-9是用来说明上述组件间之某些组件的变化。
这些变化中最显着的是该阴极清洁组件140，其中多数的阴极清洁组件由图8可最佳地看出，而单独的阴极清洁组件则是可图9最佳地看出。
如在此所揭示者，该多数阴极清洁组件140是被连接至该机架的横梁组件142上，该横梁组件142则是藉由连接组件144和连接凹槽146来被可松开地连接至该机架130上。
如同上述的阴极清洁组件40，该阴极清洁组件140系被如此地部署使得介于该旋转阴极120间的每个阴极清洁组件140是自该机架横梁组件142来延伸至一接近该轴杆的点上，如此该固定阴极清洁组件系延伸至少一距离大致是从该轴杆至该旋转圆盘阴极120的边缘。
由图9中可最佳地看出，该阴极清洁组件140是被构建为一刮刀。刮除组件150是被向外地偏斜使得刮除边缘152a和152b系和其位在其间的二个旋转阴极120的表面相接触。在此可被轻易了解的是，该刮除组件150可被构成为一单独单元，或是成为多数单元而以一群组的方式来被部署。
该阴极清洁组件140亦包括一在此以一轴杆刮刀154来显示的轴杆清洁器，其系被构建来和该轴杆112延伸介于该旋转圆盘阴极120间的表面相啮合。
箭头170指示该旋转圆盘阴极120的旋转方向，因此在此将被了解的是，如此旋转对该阴极清洁组件140所产生的力量会将该阴极清洁组件140推离使其未和该旋转圆盘阴极120对齐。为防止此一偏离的发生，该阴极清洁组件140是被构建有一支撑延伸部156。该支撑延伸部156的曲率是和该周杆112周围的曲率大致相当。因此，在此可被了解的是，在该***102操作期间，当该旋转圆盘阴极120旋转时，该支撑延伸部156系抵靠在轴杆112的表面上，藉此以维持该阴极清洁组件140和该刮除组件150的正确对齐。
在些应被了解的是，如上所述，目前所使用的***中，其是普遍来间歇性地变换该＂阴极＂和该＂阳极＂的极性，藉此阴极变成阳极而阳极变成阴极，然后重复此一极性变换。因此此一作法显现在电解***中，那些组件为阳极，那些组件为阴极，其可被考虑为设计方案。因此在此须放在心上及被了解的是，虽然本发明的电解***是被揭示为具有旋转阴极和固定阳极，此一揭示并未是要来限制本发明，而仅是为一较佳实施方式的例子的说明。因此，一具有旋转阳极和固定阴极的实施例，其是位在本发明的范畴中。
在此将被了解的是，以上所说明仅是用来作为范例，许多其它的实施例，其可能是位在本发明的精神和范畴中。

Claims (8)

1.一种电解机构，系用来部署在一蓄水池中，其特征在于，该电解机构包括有：
(a)至少一个旋转阴极，被装设在一轴杆上，且被构建来在一电解过程中来旋转；
(b)至少一个固定阴极清洁组件，被部署来和该至少一个旋转阴极的表面接触，藉此在该电解过程中，该旋转阴极旋转，而堆积在该旋转阴极上的水垢则被移去；及
(c)至少一个固定阳极，被部置在该至少一个旋转阴极的附近。
2.根据权利要求1的电解机构，其特征在于：
(a)该至少一个旋转阴极是被构建成多数间隔相距的旋转阴极；
(b)该至少一个固定阴极清洁组件系被构建成多数间隔相距的固定阴极清洁组件，其数量和介于该旋转阴极间之空间数量相等，如此一个固定阴极清洁组件是被部署该介于该旋转阴极间的空间的一者中，一个固定阴极清洁组件是和其部署在其中的二个旋转阴极的每一个的一表面相接触；及
(c)该至少一个固定阳极系被构建成多数阳极，其数量至少和介于该旋转阴极间的空间数量相等，如此一个固定阳极是被部署在介于该旋转阴极间的该空间的一者中。
3.根据权利要求1的电解机构，其特征在于，该至少一个固定阴极清洁组件是被部署来自接近该轴杆的一点延伸至该至少一个旋转阴极的至少一边缘上。
4.根据权利要求3的电解机构，其特征在于，该至少一个固定清洁组件系被建构成下列中的一者，包括有：大致柔软组件、大致磨擦组件和一刮除组件。
5.根据权利要求4的电解机构，其特征在于，该刮除组件系被构建有刮除边缘并被向外地偏斜使得该刮除边缘来和其中置有该刮除组件之旋转阴极之每一者之表面相接触。
6.根据权利要求1的电解机构，其特征在于，该旋转阴极系被构建成大致为一圆盘。
7.一种用来在一电解***中来自动清洁阴极的方法，该电解***有至少一个旋转阴极和至少一个固定阳极，其特征在于，该方法包括有：
(a)部署至少一个固定阴极清洁组件，使其和该旋转阴极的一表面相接触；
(b)操作该电解***，藉此使得该旋转阴极在执行一电解过程时来旋转；
(c)当该旋转阴极旋转时藉由该固定阴极清洁组件来除去堆积在该旋转阴极上的水垢。
8.根据权利要求7的用来在一电解***中来自动清洁阴极的方法，其特征在于，该至少一个旋转阴极是被构建成多数间隔相距的旋转阴极且该至少一个固定阳极系被构建成多数固定阳极，如此该部署至少一个固定阴极清洁组件系被实施为部署具有数量和该旋转阴极间之空间数量相同的多数固定阴极清洁组件，如此一个固定阴极清洁组件是被部署在该介于该旋转阴极间的空间的一者中，藉此，一个固定阴极清洁组件是和其部署在其中的二个旋转阴极的每一个的一表面相接触。
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