一种次氯酸钠发生器及控制方法

技术领域

本发明涉及消毒设备制造技术领域，具体涉及一种次氯酸钠发生器及控制方法。

背景技术

次氯酸钠发生器是水处理消毒杀菌设备的一种。该设备以食盐水为原料，通过电解反应产生消毒剂次氯酸钠溶液，但在电解过程中会生成一定量氢气，若氢气泄漏到设备间，积累到体积浓度4.0％～75.6％时具有爆炸危险。

在一些实施例中的次氯酸钠发生器会将生成的次氯酸钠和氢气通过管道输送进成品罐中，在工程应用时，需要在储罐处设置排氢风机以排放氢气，在使用次氯酸钠发生器生成次氯酸钠和氢气的同时需手动开启排氢风机，此时，若操作人员忘记开风机或风机出现故障，会造成无法排氢，氢气泄漏到室内会引起安全问题。由于排氢风机与次氯酸钠发生器没有联动控制，容易造成氢气泄漏；且由于缺乏检测和报警设备，室内氢气浓度未知，高浓度时不能及时报警，低浓度时也无法强制稀释外排，使得安全性不足。因此，次氯酸钠发生器一般不能在通风不良的房间内使用，对其大规模应用构成一定限制。

发明内容

针对目前的次氯酸钠发生器，在作业过程中存在安全性不足的问题，本发明提供一种次氯酸钠发生器及控制方法，能够提高安全性能和自动化程度。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案:

一方面，本发明提供一种次氯酸钠发生器，包括：次氯酸钠发生机构、氢气浓度检测机构、报警机构、氢气排放机构和控制机构。次氯酸钠发生机构用于生成次氯酸钠和氢气；氢气浓度检测机构用于检测室内氢气浓度是否超过报警阈值或安全阈值，安全阈值大于报警阈值；报警机构用于在氢气浓度超过报警阈值时或安全阈值时发出报警；氢气排放机构包括排氢风机和室内排风扇，排氢风机与次氯酸钠发生机构连接，用于排出次氯酸钠发生机构内的氢气，室内排风扇用于在氢气泄露时，排出室内的氢气；控制机构分别与次氯酸钠发生机构、氢气浓度检测机构、报警机构和氢气排放机构电连接，用于在氢气泄露室内氢气浓度超过报警阈值时，控制报警机构发出报警，并开启室内排风扇和提高排氢风机的风量，以及在室内氢气浓度超过安全阈值时关闭次氯酸钠发生机构。

在使用次氯酸钠发生机构生成次氯酸和氢气时，可以通过氢气浓度检测机构实时检测室内的氢气浓度，由此，提高了安全性能。此外，在氢气未泄露时，可以通过与次氯酸钠发生机构连接的排氢风机排出次氯酸钠发生机构内的大部分氢气，从而有效避免氢气聚集；而在氢气泄露，氢气浓度检测机构检测的氢气浓度超过报警阈值时，控制机构可以控制报警机构发出报警，并开启室内排风扇排出室内的氢气，同时提高排氢风机的风量，强制排出氢气；而当泄露的氢气浓度超过安全阈值时，控制机构可以持续开启排氢风机和室内排风扇，强制排出次氯酸钠发生机构和室内的氢气，同时可以关闭次氯酸钠发生机构，避免产生更多氢气。由此，从而进一步提高了安全性能。此外，通过控制器控制氢气排放机构和次氯酸钠发生机构启停，有效降低了人力成本，减少了人工操作，提高了自动化程度。

在本发明的一个实施例中，次氯酸钠发生机构包括：电解槽、成品罐和氢气排放管道。其中，电解槽用于电解稀盐水以生成次氯酸钠和氢气；成品罐通过输送管道与电解槽连接，用于储存电解槽生成的次氯酸钠和氢气，成品罐与排氢风机连通，氢气排放管道一端与成品罐连接，另一端通向室外，排氢风机用于向成品罐内输入空气，稀释成品罐内的氢气，并通过氢气排放管道将成品罐内的氢气排入室外。

在本发明的一个实施例中，次氯酸钠发生机构还包括：电源，电源分别与控制机构和电解槽电连接，用于向电解槽提供直流电，控制机构还用于在氢气泄露室内氢气浓度超过安全阈值时关闭电源或使电源待机，以避免产生更多氢气。

在本发明的一个实施例中，氢气浓度检测机构包括：氢气浓度检测仪。氢气浓度检测仪用于检测室内的氢气浓度。

在本发明的一个实施例中，报警机构包括：声光报警器。声光报警器与控制机构电连接，用于在氢气浓度超过报警阈值或安全阈值时发出报警。

通过设置声光报警器与氢气浓度检测仪，可以实时检测室内的氢气浓度，从而可以提前进行预警，有效提高了安全性。

在本发明的一个实施例中，氢气浓度检测机构还包括：安装底座和伸缩杆。其中，伸缩杆，设置在安装底座上，伸缩杆背离安装底座的一端与氢气浓度检测仪连接。

可以根据设备间室内高度调节伸缩杆的长度，使得氢气浓度检测仪检测设备间顶部的氢气浓度，从而提高氢气浓度检测的准确性。

在本发明的一个实施例中，次氯酸钠发生器还包括：排放支管。排放支管分别与输送管道和氢气排放管道连接。

次氯酸钠发生机构产生的次氯酸钠可以直接通过管道进入成品罐，同时，生成的大部分氢气可以由排放支管直接进入氢气排放管道，排出室外。由此，避免氢气在成品罐内聚集，进一步提高了安全性。

在本发明的一个实施例中，控制机构还包括：监控台。监控台与氢气浓度检测机构电连接，用于在氢气浓度超过报警阈值时向移动设备发送报警。

在本发明的一个实施例中，移动设备可以是手机，通过及时向管理人员手机发送报警，通知其采取措施，进一步提高了生产安全性。

第二方面，本发明还提供一种次氯酸钠发生器控制方法，应用于上述实施例中任一项的次氯酸钠发生器，包括：

当氢气浓度检测机构检测的室内氢气浓度低于报警阈值时，控制机构控制排氢风机正常工作；

当氢气浓度检测机构检测的室内氢气浓度超过报警阈值时，控制机构控制报警机构发出报警，并开启室内排风扇和提高排氢风机的风量；

当氢气浓度检测机构检测的室内氢气浓度超过安全阈值时，控制机构关闭次氯酸钠发生机构，并持续开启室内排风扇和排氢风机。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

本发明的次氯酸钠发生器，通过氢气浓度检测机构实时检测室内的氢气浓度，缩短了预警时间，避免了人工检测的延迟。此外，在氢气未泄露时，可以使用排氢风机通过与次氯酸钠发生机构连接的氢气排放管道排出大部分氢气，从而有效避免氢气聚集；而在氢气泄露，氢气浓度超过报警阈值时，控制机构可以控制报警机构发出报警，开启室内排风扇排出室内的氢气，同时提高排氢风机的风量，强制排出氢气；而当泄露的氢气浓度超过安全阈值时，控制机构可以持续开启排氢风机和室内排风扇，强制排出次氯酸钠发生机构和室内的氢气，同时可以关闭次氯酸钠发生机构，避免产生更多氢气。由此，从而进一步提高了安全性能。此外，通过控制器控制氢气排放机构和次氯酸钠发生机构启停，有效降低了人力成本，减少了人工操作，提高了自动化程度。

附图说明

为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图；

图1为本发明实施例的次氯酸钠发生器的结构示意图；

图2为本发明实施例的次氯酸钠发生器的设备间的部分结构示意图；

图3为本发明实施例的次氯酸钠发生器控制方法的流程图。

图中：101、进水管；110、软化水装置；111、软化水泵；120、溶盐罐；121、盐水泵；130、电解槽；131、输送管道；140、电源；150、成品罐；160、消毒剂投加管；161、投加泵；210、氢气浓度检测仪；220、安装底座；230、伸缩杆；310、氢气排放管道；311、排放支管；312、第一负压装置；313、吸氢盒；314、第二负压装置；320、排氢风机；400、控制机构；410、控制主机；420、监控台；500、室内排风扇。

具体实施方式

为使得本发明的目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本具体实施例中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本专利中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本专利保护的范围。

为便于对本发明技术方案的理解，首先对本发明所要解决的技术问题进行说明。

在一些实施例中的次氯酸钠发生器会将生成的次氯酸钠和氢气通过管道输送进成品罐中，在工程应用时，需要在储罐处设置排氢风机以排放氢气，在使用次氯酸钠发生器生成次氯酸钠和氢气的同时需手动开启排氢风机，此时，若操作人员忘记开排氢风机或排氢风机出现故障，会造成无法排氢，氢气泄漏到室内会引起安全问题。此外，少数实施例现场虽然设置了氢气报警仪，但是单点报警输出在出现报警时，需要人工处理，无法实现自动化处理。也就是说，需要手动开启室内排风扇。因此，一般会选择不间断开启或在氢气泄露时开启室内排风扇。前者在不需要开启室内排风扇时，仍在开启室内排风扇，增加了生产成本，而后者不能及时开启室内排风扇，存在较高的安全隐患。为解决上述问题，本申请提供一种次氯酸钠发生器及控制方法。

下面首先结合附图具体描述根据本发明实施例的一种次氯酸钠发生器。

参考图1和图2，图1为本发明实施例的次氯酸钠发生器的结构示意图；图2为本发明实施例的次氯酸钠发生器的设备间的部分结构示意图。如图1和图2所示，本发明实施例的次氯酸钠发生器，包括：次氯酸钠发生机构、氢气浓度检测机构、报警机构、氢气排放机构和控制机构400。次氯酸钠发生机构用于生成次氯酸钠和氢气；氢气浓度检测机构用于检测室内氢气浓度是否超过报警阈值或安全阈值，安全阈值大于报警阈值。报警机构用于在氢气浓度超过报警阈值时或安全阈值时发出报警；氢气排放机构包括排氢风机320和室内排风扇500，排氢风机320与次氯酸钠发生机构连接，用于排出次氯酸钠发生机构内的氢气，室内排风扇500用于在氢气泄露时，排出室内的氢气；控制机构400分别与次氯酸钠发生机构、氢气浓度检测机构、报警机构和氢气排放机构电连接，用于在氢气泄露室内氢气浓度超过报警阈值时，控制报警机构发出报警，并开启室内排风扇500和提高排氢风机320的风量，以及在室内氢气浓度超过安全阈值时关闭次氯酸钠发生机构。

在使用次氯酸钠发生机构生成次氯酸和氢气时，可以通过氢气浓度检测机构实时检测室内的氢气浓度，由此，有效提高了安全性能。具体的，可以设定氢气浓度检测机构的报警阈值为0.5％(体积比浓度)，安全阈值为0.8％(体积比浓度)，报警阈值和安全阈值可以根据实际需求进行设定，此处不作限制。

在本发明的一个实施例中，在次氯酸钠发生机构使用低功率正常生成氢气且氢气未泄露时，控制机构400可以关闭排氢风机320，节省能耗，次氯酸钠发生机构可以自然排出生成的氢气，在次氯酸钠发生机构使用高功率正常生成氢气且氢气未泄露时，可以通过与次氯酸钠发生机构连接的排氢风机320排出次氯酸钠发生机构内产生的大部分氢气，从而有效避免氢气在次氯酸钠发生机构内聚集。而在氢气泄露，氢气浓度超过报警阈值时，控制机构400可以控制报警机构发出报警，并开启室内排风扇500排出室内的氢气，同时开启排氢风机320或提高排氢风机320的风量，将氢气由次氯酸钠发生机构强制排出室外；而当泄露的氢气浓度超过安全阈值时，控制机构400可以持续开启排氢风机320和室内排风扇500，强制排出次氯酸钠发生机构和室内的氢气，同时关闭次氯酸钠发生机构，避免继续生成氢气。由此，可以根据氢气的泄露程度，选择不同的处理模式，通过控制器控制氢气排放机构和次氯酸钠发生机构启停，有效提高了安全性能，并且降低了人力成本，减少了人工操作，提高了自动化程度。

如图1所示，次氯酸钠发生机构包括：软化水装置110、溶盐罐120、电解槽130、电源140、成品罐150、消毒剂投加管160和氢气排放管道310。其中，软化水装置110与进水管101连接，用于软化进水以生成软化水。溶盐罐120与软化水装置110连接，用于使进水溶解食盐以生成饱和盐水。电解槽130通过软化水泵111与软化水装置110连接，并通过盐水泵121与溶盐罐120连接，用于生成次氯酸钠和氢气。电源140分别与控制机构与电解槽130电连接，用于向电解槽130提供直流电。成品罐150通过输送管道131与电解槽130连接，用于储存电解槽130生成的次氯酸钠和氢气，同时成品罐150与排氢风机320连通。消毒剂投加管160通过投加泵161与成品罐150连接。氢气排放管道310一端与成品罐150连接，另一端通向室外，排氢风机320用于向成品罐150内输入空气，稀释成品罐150内的氢气，并通过氢气排放管道310将成品罐150内的氢气排入室外。

在使用次氯酸钠发生机构生成次氯酸和氢气时，可以通过进水管101向软化水装置110中输入进水，经过软化的软化水一路可以进入溶盐罐120溶解食盐生成饱和盐水，另一路可以进入软化水泵111，溶盐罐120内的饱和盐水可以通过盐水泵121进入管路，该管路与软化水泵111和电解槽130的接口汇合，并将饱和盐水稀释成2％-3％的稀盐水，电解槽130可以对流入的稀盐水进行电解，并生成次氯酸钠溶液和氢气。生成的次氯酸钠溶液和氢气可以由输送管道131进入成品罐150储存，在使用时可以通过与投加泵161连接的消毒剂进行投加消毒。由此，在工程应用中，生成的氢气全程密封，降低了氢气泄露的风险，提高了安全性。此外，在本发明的一个实施例中，在氢气未泄露，次氯酸钠发生机构使用低功率正常生成氢气时，氢气生成量低，可以通过氢气排放管道310自然排出次氯酸钠发生机构内产生的氢气。而在使用高功率正常生成氢气时，氢气生成量高，控制机构可以打开与次氯酸钠发生机构连接的排氢风机320，通过氢气排放管道310排出次氯酸钠发生机构内产生的大部分氢气，从而有效避免氢气在次氯酸钠发生机构内聚集。而在氢气泄露室内氢气浓度超过安全阈值时关闭电源140或使电源140待机，以避免产生更多氢气。由此，有效提高了安全性。

如图1和图2所示，在本发明的一个实施例中，氢气浓度检测机构包括：氢气浓度检测仪210，报警机构包括声光报警器。

其中，氢气浓度检测仪210用于检测室内的氢气浓度，可以选用最低检出限不低于0.01％(体积比)或100ppm，检测范围0-1％的氢气浓度检测仪210以提高检测精度，声光报警器与氢气浓度检测仪210电连接，用于在氢气浓度超过报警阈值或安全阈值时发出报警。通过设置声光报警器与氢气浓度检测仪210，可以实时检测室内的氢气浓度，从而可以提前进行预警，有效提高了安全性。此外，可以分别设定氢气浓度检测仪210的报警阈值和安全阈值，进而可以根据氢气的泄露程度，即是否超过报警阈值或安全阈值，选择不同的处理方式，通过控制器控制氢气排放机构和次氯酸钠发生机构启停，有效提高了安全性能。

如图1和图2所示，在本发明的一个实施例中，氢气浓度检测机构还包括：安装底座220和伸缩杆230。其中，伸缩杆230，设置在安装底座220上，伸缩杆230背离安装底座220的一端与氢气浓度检测仪210连接。

在本发明的一个实施例中，由于氢气密度小于空气，泄露的氢气会大量聚集在设备间顶部。可以根据设备间室内高度调节伸缩杆230的长度，使得氢气浓度检测仪210位于设备间天花板处，以检测设备间顶部的氢气浓度，从而提高氢气浓度检测的准确性。

如图1所示，在本发明的一个实施例中，次氯酸钠发生器还包括：排放支管311。排放支管311分别与输送管道131和氢气排放管道310连接。

在本发明的一个实施例中，电解槽130产生的次氯酸钠可以直接通过管道进入成品罐150，同时，生成的大部分氢气可以由排放支管311直接进入氢气排放管道310，进而排出室外。由此，避免氢气在成品罐150内聚集，进一步提高了安全性。

如图1所示，在本发明的一些实施例中，氢气排放管道310上设置有第一负压装置312，排放支管311上设置有吸氢盒313和第二负压装置314。在使用次氯酸钠发生机构生成次氯酸和氢气时，可以通过与成品罐150连接的排氢风机320向成品罐150中输入空气对氢气进行稀释，同时通过氢气排放管道310上的第一负压装置312进行抽吸，排出次氯酸钠发生机构内的氢气。由此，同时进行正压排氢和负压吸氢，有效避免了氢气聚集。

此外，通过在排放支管311上设置支管组件上设置吸氢盒313和第二负压装置314，并使第二负压装置314出口通向室外或通向氢气排放管310，可以将输送管道131内潴留的氢气排出室外或排入氢气排放管道310，同时吸氢盒313也可以去除输送管道131内潴留的部分氢气。由此，避免氢气在输送管道131内聚集，进一步提高了安全性。

如图1和图2所示，在本发明的一个实施例中，控制机构400包括：控制主机410。控制主机410与氢气浓度检测机构电连接，用于在氢气浓度检测仪检测的氢气浓度超过报警阈值或安全阈值时，控制所述氢气排放机构和所述次氯酸钠发生机构的启停。

如图1和图2所示，在本发明的一个实施例中，控制主机410分别与次氯酸钠发生机构和排氢风机320电连接，用于在氢气浓度超过报警阈值时开启室内排风扇500并提高排氢风机320的风量，同时还可以在氢气浓度超过安全阈值时关闭次氯酸钠发生机构的电源140。

氢气浓度超过报警阈值时，控制主机410可以开启室内排风扇500，排出室内的氢气，并提高排氢风机320的风量，向成品罐150内吹入更多空气，以加快成品罐150内的氢气的排出速度，进而快速降低成品罐150内氢气的浓度。当氢气浓度超过安全阈值时，控制主机410可以关闭次氯酸钠发生机构的电源140，停止继续生成氢气，同时持续使用排氢风机320和室内排风扇500，将氢气排出室外。由此，有效提高了安全性。此外，根据氢气泄露程度，通过控制器控制氢气排放机构和次氯酸钠发生机构启停，有效降低了人力成本，减少了人工操作，提高了自动化程度。

在本发明的一个实施例中，控制机构400还包括：监控台420。监控台420与氢气浓度检测机构电连接，用于在氢气浓度超过报警阈值时向移动设备发送报警。其中，移动设备可以是手机。由此。通过及时向管理人员手机发送报警，通知其采取措施，进一步提高了生产安全性。

本发明还提供一种次氯酸钠发生器控制方法，应用于上述实施例中任一项的次氯酸钠发生器，包括：

S310、当氢气浓度检测机构检测的室内氢气浓度低于报警阈值时，控制机构控制排氢风机正常工作；

S320、当氢气浓度检测机构检测的室内氢气浓度超过报警阈值时，控制机构控制报警机构发出报警，并开启室内排风扇和提高排氢风机的风量；

S330、当氢气浓度检测机构检测的室内氢气浓度超过安全阈值时，控制机构关闭次氯酸钠发生机构，并持续开启室内排风扇和排氢风机。

上述控制方法已在上文次氯酸钠发生器中体现，此处不再赘述。

为了更加清楚阐释本发明实施例的次氯酸钠发生器，下面通过三个实施例具体说明本发明实施例的次氯酸钠发生器的工作情况。

实施例1

在低功率状态下，次氯酸钠发生器产量在200g/h时，产生的氢气量为60L/h，产生的氢气由氢气排放管道310向室外自然排放，运行48小时后，通过氢气浓度检测仪210检测的室内顶部氢气浓度未超过100ppm(0.01％)，发生器运行安全。

在实施例1中，氢气未泄露，氢气浓度检测仪210未检测到氢气浓度超标，因此控制主机410可以不作处理。

实施例2

在高功率状态下，次氯酸钠发生器产量在1000g/h时，产生的氢气量为300L/h，控制主机410开启排氢风机320，将成品罐150中的氢气稀释到0.5％，并通过氢气排放管道310强制排放到室外，开机运行48小时，通过氢气浓度检测仪210检测的室内顶部氢气浓度未超过200ppm(0.02％)，发生器运行安全。

实施例3

在高功率状态下，次氯酸钠发生器产量在1000g/h时，产生的氢气量为300L/h，控制主机410开启排氢风机320，将成品罐150中的氢气稀释到0.5％，，并通过氢气排放管道310强制排放到室外。而由于本系统正常情况下，氢气浓度检测仪210、排氢风机320和室内排风扇500联动情况下，室内氢气浓度很难超过报警阈值和安全阈值，因此可以采用极端安全测试验证系统安全性能。即首先停止排氢风机320工作，模拟排氢风机320故障，并将氢气排放管道310的开口开放至设备间内，模拟氢气排放管道310在室内断开，进而将产生的氢气直接排到室内，此时氢气发生泄露。8分钟后，通过氢气浓度检测仪210检测的室内顶部氢气浓度至8000ppm(0.8％)，氢气浓度超过报警阈值和安全阈值，控制主机410可以控制声光报警器发出报警，并控制次氯酸钠发生机构待机或停机，以停止生成氢气，同时开启室内排风扇500向外通风，然后通过监控台420向管理人员发送报警信息和建议指令。3分钟后设备间顶部氢气浓度降至100ppm(0.01％)以下，发生器运行安全。

通过模拟极端情况下，排氢风机320损坏且氢气排放管道310在室内断开，控制主机410仍可以联动控制次氯酸钠发生机构待机或停机，并开启室内排风扇500向外通风，有效保证了本系统的安全性和稳定性。

本发明的次氯酸钠发生器，通过氢气浓度检测机构实时检测室内的氢气浓度，缩短了预警时间，避免了人工检测的延迟。此外，在氢气未泄露时，可以通过与次氯酸钠发生机构连接的氢气排放管道，排出大部分氢气，从而有效避免氢气聚集；而在氢气泄露，氢气浓度超过报警阈值时，控制机构可以在获取氢气浓度检测机构的报警后，开启排氢风机，强制排出氢气；而当泄露的氢气浓度超过安全阈值时，控制机构可以持续开启排氢风机，强制排出氢气，同时关闭次氯酸钠发生机构。由此，从而进一步提高了安全性能。此外，通过控制器控制氢气排放机构和次氯酸钠发生机构启停，有效降低了人力成本，减少了人工操作，提高了自动化程度。

对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。