專利名稱：高頻水處理用電極裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種水質(zhì)凈化裝置，更具體地說，它涉及一種高頻水處理用電極裝置。
背景技術(shù)：
目前，用水裝置特別是一些帶有熱交換的用水裝置和設(shè)備，如熱水鍋爐、中央空調(diào)、水冷空調(diào)、換熱器、冷卻塔等幾乎毫無例外地都要定期停工檢修，對(duì)管內(nèi)的污垢進(jìn)行處理等，以期恢復(fù)設(shè)備原有的效能，但往往不能完全恢復(fù)其效能并會(huì)產(chǎn)生一些副作用，比如會(huì)造成設(shè)備或其零部件的腐蝕等?，F(xiàn)有除垢技術(shù)如電子除垢儀、電解絮凝法、超聲波等除垢裝置對(duì)水的處理有一定的效果，但都存在著其處理效率隨時(shí)間推移而迅速降低的問題，并且還要有專人根據(jù)水質(zhì)的變化情況來做相應(yīng)的調(diào)節(jié)，操作略為繁瑣，效率也大打折扣；電解絮凝法更是以犧牲陽(yáng)極來處理污水，往往在短時(shí)間使用后即必須更換陽(yáng)極，使用壽命低，成本高，維護(hù)不方便。中國(guó)專利ZL94113473. 3(公開號(hào)CN1108621A，
公開日1995年9月20日)公開了一種“用于提高水質(zhì)的方法和裝置”，該技術(shù)是通過在待處理的水中設(shè)置一個(gè)接地電極和一對(duì)外加電極，并向一對(duì)外加電極施加高頻電流，可以降低水的氧化還原電位值，達(dá)到凈化水體的目的。但上述技術(shù)方案中的電極均為板狀，存在體積大、凈化效率低的不足。中國(guó)專利ZL200820300629. 8 (授權(quán)公告號(hào)CN201212023Y，授權(quán)公告日2009年3月 25日)公開了一種“高頻電極水處理裝置”，該裝置通過在網(wǎng)狀筒形的負(fù)電極內(nèi)設(shè)置呈大V 型設(shè)置的三個(gè)陽(yáng)電極，可以增大處理的有效面積，提高處理效率；但該方案的成本較高，而且負(fù)電極的更換也不方便。鑒于上述的情況，本申請(qǐng)的發(fā)明人在研究上述技術(shù)的基礎(chǔ)上，提出了一種更加完善的技術(shù)方案，以達(dá)提高水處理技術(shù)的進(jìn)步。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的上述不足，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、使用方便、制造成本低、處理效率高的高頻水處理用電極裝置。本發(fā)明的技術(shù)方案是這樣的一種高頻水處理用電極裝置，包括第一電極、第二電極、第三電極和第四電極，所述的第四電極為筒形，表面為網(wǎng)狀；所述的第一電極、第二電極和第三電極均設(shè)置在第四電極內(nèi)并呈Y形分布，其中所述的第四電極兩端分別設(shè)有端蓋， 第一電極、第二電極、第三電極和第四電極均固定在兩邊的端蓋之間，兩邊的端蓋通過拉桿定位固定；第一電極、第二電極、第三電極通過導(dǎo)線分別連接變頻控制箱的交流電源輸出端，第四電極通過導(dǎo)線連接變頻控制箱電源的負(fù)極；所述的第一電極、第二電極、第三電極均為網(wǎng)板狀。進(jìn)一步的，上述的高頻水處理用電極裝置中，所述的第一電極、第二電極、第三電極為金屬鈦或鈦合金，且外表面鍍有鉬層或釕層；所述的第一電極、第二電極、第三電極的截面形狀為大開口的V型。
上述的高頻水處理用電極裝置中，所述的兩邊端蓋之間分布有3 6條拉桿，拉桿的兩端分別穿過兩邊的端蓋與固定螺母連接。上述的高頻水處理用電極裝置中，所述的其中一個(gè)端蓋內(nèi)側(cè)設(shè)有內(nèi)端蓋，第一電極、第二電極、第三電極的其中一端端部與該內(nèi)端蓋固定連接，第一電極、第二電極、第三電極的另一端端部與另一端的端蓋固定連接；在內(nèi)端蓋外側(cè)的端蓋中部設(shè)有定位軸，該定位軸向內(nèi)穿過內(nèi)端蓋。更進(jìn)一步的，上述的高頻水處理用電極裝置中，所述的第一電極、第二電極和第三電極表面通孔為菱形，平均目數(shù)為70 80目；所述的第一電極、第二電極、第三電極之間的相鄰部分間隔距離為8 44mm之間；所述的第一電極、第二電極、第三電極含有重量百分比
5%的銅或/和銀。上述的高頻水處理用電極裝置中，所述的第四電極為圓筒形，第四電極表面通孔為菱形，平均目數(shù)為400 550目。本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有下述優(yōu)點(diǎn)(1)采用端蓋和拉桿結(jié)構(gòu)，具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，圓筒狀負(fù)電極的拆換非常方便；通過拉桿形成的多邊形外形，有利于電極在水中的穩(wěn)定放置；并且周圍都可以通過水流，能提供更大的水質(zhì)凈化面積，提高處理效率。(2)采用網(wǎng)板狀的陽(yáng)極電極，既可節(jié)約昂貴的鈦金屬用量，又能增強(qiáng)處理的效果。(3)通過在陽(yáng)極電極表面電鍍鉬層、黃金層或釕層，可以大大提高電極使用壽命 10倍以上，使用壽命可達(dá)到3 5年。(4)在陽(yáng)極中添加銅和銀，可以釋放銅、銀離子，達(dá)到殺菌、抑藻的技術(shù)效果。(5)通過對(duì)比實(shí)驗(yàn)，本發(fā)明的處理效果比現(xiàn)有技術(shù)有約10%的提高。


下面結(jié)合附圖中的具體實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)說明，但不構(gòu)成對(duì)本發(fā)明的任何限制。圖1是本發(fā)明一種具體實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是圖1中A-A向剖視結(jié)構(gòu)放大示意圖；圖3是圖1中B-B向剖視結(jié)構(gòu)放大示意圖；圖4是圖1中C向結(jié)構(gòu)放大示意圖；圖5是本發(fā)明中陽(yáng)極電極的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中第一電極1、第二電極2、第三電極3、第四電極4、端蓋5、定位軸5a、拉桿6、 固定螺母6a、內(nèi)端蓋7。
具體實(shí)施例方式參閱圖1至圖5所示，本發(fā)明的高頻水處理用電極裝置，包括第一電極1、第二電極2、第三電極3和第四電極4，所述的第四電極4為筒形，表面為網(wǎng)狀，采用鈦或鈦合金制造加工而成；所述的第一電極1、第二電極2和第三電極3均設(shè)置在第四電極4內(nèi)并呈Y形分布，本發(fā)明是在第四電極4兩端分別設(shè)有端蓋5，第一電極1、第二電極2、第三電極3和第四電極4均固定在兩邊的端蓋5之間，兩邊的端蓋5通過三條拉桿6定位固定，使兩邊端蓋5的形狀近似成三角形，方便放置在水中的穩(wěn)定性并使第四電極4周圍都可以有水通過； 第一電極1、第二電極2、第三電極3通過導(dǎo)線分別連接變頻控制箱的交流電源輸出端，第四電極4通過導(dǎo)線連接變頻控制箱電源的負(fù)極；本發(fā)明中的第一電極1、第二電極2、第三電極 3可為網(wǎng)板狀，截面形狀為大開口的V型，其張開角度為120° 士 10°，采用網(wǎng)板狀電極，可以節(jié)約材料用量30%以上；大大降低制造成本；本發(fā)明中的第一電極1、第二電極2、第三電極3為金屬鈦或鈦合金，且外表面鍍有鉬層、黃金層或釕層，這樣可以延長(zhǎng)使用壽命10倍以上，可連續(xù)使用3 5年；三條拉桿6的兩端分別穿過兩邊的端蓋5與固定螺母6a連接，固定螺母6a的材料為鈦金屬、不銹鋼或工程塑料；這樣的結(jié)構(gòu)，使第四電極4的更換只需要松掉幾顆螺母就能方便的更換。本實(shí)施例的右面端蓋5內(nèi)側(cè)還設(shè)有內(nèi)端蓋7，第一電極1、第二電極2、第三電極3 的右端端部與內(nèi)端蓋7固定連接，第一電極1、第二電極2、第三電極3的左端端部與左端的端蓋5固定連接；在內(nèi)端蓋7外側(cè)的端蓋5中部設(shè)有定位軸fe，該定位軸fe向內(nèi)穿過內(nèi)端蓋7，這樣既可方便陽(yáng)極的定位和組裝，又便于整個(gè)電極裝置的拆卸。本發(fā)明中的第一電極1、第二電極2和第三電極3表面通孔形狀可為菱形、方形或圓形，平均目數(shù)為70 80目，但以菱形為佳，菱形孔可以通過板上的切口直接拉伸形成，便于加工；并且第一電極1、第二電極2、第三電極3之間的相鄰部分間隔距離可以根據(jù)需要固定在8 44mm之間；第一電極1、第二電極2、第三電極3含有重量百分比 5%的銅或/和銀，以增強(qiáng)水處理時(shí)的殺菌和防藻效果；但以同時(shí)含有銅、銀為佳，且銅與銀的重量比為3 7。本發(fā)明中的第四電極4表面通孔同樣可以是菱形、方形或圓形，但以菱形為佳， 平均目數(shù)為400 550目。本發(fā)明具體使用時(shí)，使控制箱電源分別輪換地向第一電極1、第二電極2和第三電極3中的其中兩個(gè)電極供電，如第一電極1和第二電極2、第一電極1和第三電極3或者第二電極2和第三電極3輸送變頻脈充式交流電。此時(shí)第四電極4將被接至控制箱電源的負(fù)極，這樣第一電極1和第二電極2、第一電極1和第三電極3或者第二電極2和第三電極3 與相應(yīng)的第四電極4之間構(gòu)成回路并在一定的頻率下交替工作，輸送的10 SOKHz的高頻電流(其中最佳高頻電流值為30KHz)，當(dāng)三個(gè)陽(yáng)極中的兩個(gè)電極產(chǎn)生的高頻交流電時(shí)，另一電極電位接近為零，三個(gè)電極輪流交替工作，每1 50min輪換一次。即當(dāng)?shù)谝浑姌O1和第二電極2間產(chǎn)生10 SOKHz電流時(shí)，第三電極3電位接近零電位；同樣的，當(dāng)?shù)谝浑姌O1 和第三電極3間產(chǎn)生10 SOKHz電流時(shí)，第二電極3電位接近零電位；當(dāng)?shù)诙姌O2和第三電極3間產(chǎn)生10 SOKHz電流時(shí)，第一電極1電位接近零電位；在這種情況下，當(dāng)電極放入循環(huán)水中，水體的還原電位會(huì)下降，在6小時(shí)內(nèi)，還原電位降到-600 -800mv，使水中的 CaCO3和MgCO3還原分解，在循環(huán)水中產(chǎn)生鈣鎂離子。由于在第一電極1、第二電極2和第三電極3的附近有一個(gè)負(fù)極第四電極4，第四電極4就吸收鈣鎂離子，并在負(fù)極上結(jié)晶，以下是還原方程式CaCO3 — Ca2++C02+H20MgCO2 — Mg2++C02+H20其中鈣鎂離子Ca2+，Mg2+被第四電極4吸附結(jié)晶，Ca2++e-+H20 CaO2 或 CaCO3Mg2++e-+H20 MgO2 或 MgCO3
電解質(zhì)中H20(水)的分子鏈松散，放出部分活性0_原子、H+原子及負(fù)電子e_，氧原子會(huì)成為活性O(shè)2 (氧氣)放出空氣中，H+會(huì)被第四電極4吸附，并有部分H原子被放出形式H2及部分流離的氧原子，存于電解質(zhì)中，電解質(zhì)中大部分的鹽被還原分解，同時(shí)，當(dāng)?shù)谝浑姌O1、第二電極2或第一電極1、第三電極3或第二電極2、第三電極3工作時(shí)，對(duì)負(fù)極第四電極4形成電解反應(yīng)，使電解質(zhì)產(chǎn)生氧化還原反應(yīng)。因此，此時(shí)的電解質(zhì)變成了具有強(qiáng)還原性抗氧化的液體，被分解出來帶正電的離子就會(huì)被吸附在第四電極4(負(fù)極)上；另外，電解過程中通過添加在電極上的銅、銀材料釋放銅銀離子還可以起到殺菌滅藻的目的，使用一段時(shí)間后，通過鏟除方法除去吸附在第四電極4上的垢銹即可。并且由于第一電極1、第二電極2和第三電極3交替工作，其使用壽命長(zhǎng)。以上裝置可以制成處理水垢的吸垢設(shè)備、凈水設(shè)備、軟水設(shè)備及使工業(yè)廢水中的重金屬元素還原析出等，用途廣泛。本發(fā)明使用時(shí)根據(jù)水質(zhì)的不同，頻率在10 80KHZ和電壓5 70V范圍為最佳， 且在此范圍內(nèi)選擇特定的頻率和電壓，以適應(yīng)所處理水的質(zhì)量。按照所處理水的質(zhì)量考慮來選擇外加電極的材料；這類材料是惰性金屬材料，如鈦、鈦合金、黃金或類似材料、不銹鋼、氧化鋰、鎂合金等。實(shí)施例1采用本發(fā)明電極處理水質(zhì)結(jié)果如表1所示，以6噸水為例。表 權(quán)利要求
1.一種高頻水處理用電極裝置，包括第一電極(1)、第二電極O)、第三電極C3)和第四電極G)，所述的第四電極⑷為筒形，表面為網(wǎng)狀；所述的第一電極(1)、第二電極⑵ 和第三電極C3)均設(shè)置在第四電極內(nèi)并呈Y形分布，其特征在于，所述的第四電極(4) 兩端分別設(shè)有端蓋(5)，第一電極(1)、第二電極O)、第三電極C3)和第四電極(4)均固定在兩邊的端蓋(5)之間，兩邊的端蓋(5)通過拉桿(6)定位固定；第一電極(1)、第二電極 O)、第三電極C3)通過導(dǎo)線分別連接控制箱的交流電源輸出端，第四電極(4)通過導(dǎo)線連接控制箱電源的負(fù)極；所述的第一電極(1)、第二電極O)、第三電極⑶均為網(wǎng)板狀。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻水處理用電極裝置，其特征在于，所述的第一電極(1)、 第二電極O)、第三電極C3)為金屬鈦或鈦合金，且外表面鍍有鉬層或釕層。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的高頻水處理用電極裝置，其特征在于，所述的第一電極 (1)、第二電極O)、第三電極⑶的截面形狀為大開口的V型。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻水處理用電極裝置，其特征在于，所述的兩邊端蓋(5)之間分布有3 6條拉桿(6)，拉桿(6)的兩端分別穿過兩邊的端蓋(5)與固定螺母(6a)連接。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的高頻水處理用電極裝置，其特征在于，所述的其中一個(gè)端蓋(5)內(nèi)側(cè)設(shè)有內(nèi)端蓋(7)，第一電極(1)、第二電極O)、第三電極(3)的其中一端端部與該內(nèi)端蓋(7)固定連接，第一電極(1)、第二電極O)、第三電極C3)的另一端端部與另一端的端蓋(5)固定連接；在內(nèi)端蓋(7)外側(cè)的端蓋(5)中部設(shè)有定位軸( )，該定位軸(5a) 向內(nèi)穿過內(nèi)端蓋(7)。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的高頻水處理用電極裝置，其特征在于，所述的第一電極(1)、 第二電極⑵和第三電極⑶表面的通孔為菱形，平均目數(shù)為70 80目。
7.根據(jù)權(quán)利要求3或6所述的高頻水處理用電極裝置，其特征在于，所述的第一電極 (1)、第二電極O)、第三電極⑶之間的相鄰部分間隔距離為8 44mm之間。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高頻水處理用電極裝置，其特征在于，所述的第一電極(1)、 第二電極⑵、第三電極⑶之間的相鄰部分間隔距離為8 44mm之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2或6或8所述的高頻水處理用電極裝置，其特征在于，所述的第一電極(1)、第二電極O)、第三電極⑶含有重量百分比 5%的銅或/和銀。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高頻水處理用電極裝置，其特征在于，所述的第四電極(4) 為圓筒形，第四電極(4)表面的通孔為菱形，平均目數(shù)為400 550目。 全文摘要
本發(fā)明公開了一種高頻水處理用電極裝置，屬于水處理技術(shù)領(lǐng)域，旨在提供一種高效、低成本的水處理裝置；其技術(shù)方案的要點(diǎn)包括第一電極、第二電極、第三電極和第四電極，所述的第四電極為筒形，表面為網(wǎng)狀；所述的第一電極、第二電極和第三電極均設(shè)置在第四電極內(nèi)并呈Y形分布，其中所述的第四電極兩端分別設(shè)有端蓋，第一電極、第二電極、第三電極和第四電極均固定在兩邊的端蓋之間，兩邊的端蓋通過拉桿定位固定；第一電極、第二電極、第三電極通過導(dǎo)線分別連接控制箱的交流電源輸出端，第四電極通過導(dǎo)線連接控制箱電源的負(fù)極；所述的第一電極、第二電極、第三電極均為網(wǎng)板狀；本發(fā)明用于水質(zhì)凈化處理。
文檔編號(hào)C02F1/461GK102424456SQ20111032383
公開日2012年4月25日 申請(qǐng)日期2011年10月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月21日
發(fā)明者陳楓 申請(qǐng)人:陳楓