一种高效的电解装置的制造方法
一种高效的电解装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种化学工业技术领域中电解水的装置。
【背景技术】
[0002]现有电解槽对电解液电解主要是用于产生相应所需产物，其中工业多用于制氢或者制碱，或者生产离子水等。传统的电解槽多为单槽或者双槽，其中又分有隔膜和无隔膜的电解槽，但是其效率很低且相应内部装置的清洗和更换不方便。电解槽由槽体、阳极和阴极组成，多数用隔膜将阳极室和阴极室隔开。按电解液的不同分为水溶液电解槽、熔融盐电解槽和非水溶液电解槽三类。当直流电通过电解槽时，在阳极与溶液界面处发生氧化反应，在阴极与溶液界面处发生还原反应，以制取所需产品。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是:对电解槽结构进行优化设计，合理选择电极和隔膜材料，是提高电流效率、降低槽电压、节省能耗的关键。
[0004]为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种高效的电解装置，其特征在于，包括壳体，壳体内形成有容置空间，多个电极模块由上至下平行地布置在壳体的容置空间内，在壳体的进水端设有导水盖，在导水盖上设有进水口，水源经进水口进入导水盖后，通过导水盖均匀布水至不同的电极模块，在壳体的出水端设有左右层叠的分水板及导水盖，在导水盖面向分水板的一面上开有两条出水槽，由导水盖将壳体内的出水导入不同的出水槽内，两条出水槽的出水端均与出水口相通，出水口与切换阀门相通，两条出水槽通过切换阀门在同一时间仅有一条出水槽能够实现出水。
[0005]优选地，在所述壳体的两侧内壁上设有用于卡入所述电极模块的卡槽。
[0006]优选地，所述电极模块包括电极座，电极座的中部为网状结构，在电极座的边缘处开有电源接入槽，网状阳电极板及网状阴电极板分别通过各自的单电极内嵌槽嵌入在电极座的正面与反面，在网状阳电极板与网状阴电极板间设有离子膜；相邻电极模块的网状阳电极板及网状阴电极板上下交错布置。
[0007]优选地，所述导水盖面向所述壳体的一面上设有用于将进水导向至各所述电极模块的导水沟槽，导水沟槽与设于所述导水盖的进水口相通，进水口与所述进水口相通。
[0008]优选地，在所述分水板上布置有平行的多排通水孔，相邻两排通水孔在高度上错开布置，且相间隔的两排通水孔的高度相同。
[0009]本发明具有如下优点:
[0010]本发明主要是电解水产生离子水。其中产生的酸性离子水主要用于消毒，碱性离子水用于去污或者直接做饮用水。其卧式多极式微型结构设计具有高效，便携，密封良好，易于切换酸碱离子水等优点。
【附图说明】
[0011]图1为本发明整体外观图；
[0012]图2为本发明整体爆炸视图；
[0013]图3为本发明导水盖透视图；
[0014]图4为本发明电极座的正面示意图；
[0015]图5为本发明电极座的反面示意图；
[0016]图6为本发明网状电极图；
[0017]图7为本发明外壳外观图；
[0018]图8为本发明分水板示意图；
[0019]图9为本发明导水盖结构图；
[0020]图10为本发明选择切换结构图；
[0021]图11为本发明电解室内部电极分布图。
【具体实施方式】
[0022]为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
[0023]如图1及图2所示，本发明提供的一种高效的电解装置，包括壳体5，壳体5内形成有容置空间，多个电极模块4由上至下平行地布置在壳体5的容置空间内。结合图7，在壳体5的两侧内壁上设有用于卡入电极模块的卡槽16，电极模块通过卡槽16安装在壳体内。结合图4、5、6及11，电极模块4包括电极座13，电极座13的中部为网状结构，在电极座13的边缘处开有电源接入槽11，网状阳电极板12及网状阴电极板14分别通过各自的单电极内嵌槽10嵌入在电极座13的正面与反面，在网状阳电极板12与网状阴电极板14间设有离子膜15 ;相邻电极模块4的网状阳电极板12及网状阴电极板14上下交错布置。
[0024]在壳体5的进水端设有导水盖3，在导水盖3上设有进水口 I，水源经进水口 I进入导水盖3后，通过导水盖3均匀布水至不同的电极模块。导水盖3的具体结构如图3所示，导水盖3面向壳体5的一面上设有用于将进水导向至各所述电极模块4的导水沟槽9，导水沟槽9与设于导水盖3的进水口 8相通，进水口 8与所述进水口 I相通。
[0025]在壳体5的出水端设有左右层叠的分水板6及导水盖7。分水板6的结构如图8所示，在分水板6上布置有平行的多排通水孔17，相邻两排通水孔17在高度上错开布置，且相间隔的两排通水孔17的高度相同。结合图9，在导水盖7面向分水板6的一面上开有两条出水槽18，由导水盖7将壳体5内的出水导入不同的出水槽18内，两条出水槽18的出水端均与出水口 19相通，出水口 19与如图10所示的切换阀门2相通，两条出水槽18通过切换阀门2在同一时间仅有一条出水槽18能够实现出水。
[0026]电解液由进水口 I进入，经导水盖3将水分流保证每层电解室的水压相同，同时保证了各个电解层都能保证充分电离。水流经电解室，其中，网状阳电极板12及网状阴电极板14为斜卧式放置从而能使得水与网状阳电极板12及网状阴电极板14充分接触。电极模块4有四部分组成:离子膜15、网状阳电极板12及网状阴电极板14、电极座13。网状电极一方面可以增大电极与电解液的接触面积，另一方面有利于打乱平行流动的水流，使其紊乱，这样在极板中流过的电解液都有机会与电极网接触。离子膜15被加在两极板时间，有电极座13的网状绝缘层保证其极板间不会因离子膜15破损而造成直接接触的短路。电极座13的绝缘层设计为网格状为两极板间离子交换提供充足的空间。这样，既有利于离子膜间的离子交换，又可以充分保证与电极接触的电解液电解完全。电极室的分布如图11所示，采用-、+、+、-…式(即阴阳室交替)设计，充分凸显本设计的优势之处。电极模块4在壳体5内平行按放，且两个相临极板模块间的距离很小，这样既能保证水解中产生的气体能一起被水带着，还能保证电解液与电极接触多，从而使得电解充分。电解后的离子水有分水板将各个相同电解室的水聚合流出，由切换阀门2保证流出的水是酸性或者碱性离子水，切换方便高效。同时，考虑到电极网和离子膜的更换方便，本次设计两端口均可方面拆卸，且电极做的是模块化，从而做到方便实用。
【主权项】
1.一种高效的电解装置，其特征在于，包括壳体(5)，壳体(5)内形成有容置空间，多个电极模块(4)由上至下平行地布置在壳体(5)的容置空间内，在壳体(5)的进水端设有导水盖(3)，在导水盖(3)上设有进水口(I)，水源经进水口(I)进入导水盖(3)后，通过导水盖(3)均匀布水至不同的电极模块，在壳体(5)的出水端设有左右层叠的分水板(6)及导水盖(7)，在导水盖(7)面向分水板(6)的一面上开有两条出水槽(18)，由导水盖(7)将壳体(5)内的出水导入不同的出水槽(18)内，两条出水槽(18)的出水端均与出水口(19)相通，出水口(19)与切换阀门(2)相通，两条出水槽(18)通过切换阀门(2)在同一时间仅有一条出水槽(18)能够实现出水。2.如权利要求1所述的一种高效的电解装置，其特征在于，在所述壳体(5)的两侧内壁上设有用于卡入所述电极模块的卡槽(16)。3.如权利要求1所述的一种高效的电解装置，其特征在于，所述电极模块(4)包括电极座(13)，电极座(13)的中部为网状结构，在电极座(13)的边缘处开有电源接入槽(11)，网状阳电极板(12)及网状阴电极板(14)分别通过各自的单电极内嵌槽(10)嵌入在电极座(13)的正面与反面，在网状阳电极板(12)与网状阴电极板(14)间设有离子膜(15);相邻电极模块(4)的网状阳电极板(12)及网状阴电极板(14)上下交错布置。4.如权利要求1所述的一种高效的电解装置，其特征在于，所述导水盖(3)面向所述壳体(5)的一面上设有用于将进水导向至各所述电极模块(4)的导水沟槽(9)，导水沟槽(9)与设于所述导水盖⑶的进水口⑶相通，进水口⑶与所述进水口⑴相通。5.如权利要求1所述的一种高效的电解装置，其特征在于，在所述分水板(6)上布置有平行的多排通水孔(17)，相邻两排通水孔(17)在高度上错开布置，且相间隔的两排通水孔(17)的高度相同。
【专利摘要】本发明提供了一种高效的电解装置，其特征在于，包括壳体，壳体内形成有容置空间，多个电极模块由上至下平行地布置在壳体的容置空间内，在壳体的进水端设有导水盖，在导水盖上设有进水口，在壳体的出水端设有左右层叠的分水板及导水盖，在导水盖面向分水板的一面上开有两条出水槽，由导水盖将壳体内的出水导入不同的出水槽内，两条出水槽的出水端均与出水口相通，出水口与切换阀门相通，两条出水槽通过切换阀门在同一时间仅有一条出水槽能够实现出水。本发明主要是电解水产生离子水。其中产生的酸性离子水主要用于消毒，碱性离子水用于去污或者直接做饮用水。其卧式多极式微型结构设计具有高效，便携，密封良好，易于切换酸碱离子水等优点。
【IPC分类】C25B9/08, C02F1/461, C25B11/03
【公开号】CN104894597
【申请号】CN201510304684
【发明人】陆纪勋, 杨向萍, 宋聪, 胡小平, 舒曼, 夏志远, 费殷胜男
【申请人】东华大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月4日
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种化学工业技术领域中电解水的装置。
【背景技术】
[0002]现有电解槽对电解液电解主要是用于产生相应所需产物，其中工业多用于制氢或者制碱，或者生产离子水等。传统的电解槽多为单槽或者双槽，其中又分有隔膜和无隔膜的电解槽，但是其效率很低且相应内部装置的清洗和更换不方便。电解槽由槽体、阳极和阴极组成，多数用隔膜将阳极室和阴极室隔开。按电解液的不同分为水溶液电解槽、熔融盐电解槽和非水溶液电解槽三类。当直流电通过电解槽时，在阳极与溶液界面处发生氧化反应，在阴极与溶液界面处发生还原反应，以制取所需产品。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是:对电解槽结构进行优化设计，合理选择电极和隔膜材料，是提高电流效率、降低槽电压、节省能耗的关键。
[0004]为了达到上述目的，本发明的技术方案是提供了一种高效的电解装置，其特征在于，包括壳体，壳体内形成有容置空间，多个电极模块由上至下平行地布置在壳体的容置空间内，在壳体的进水端设有导水盖，在导水盖上设有进水口，水源经进水口进入导水盖后，通过导水盖均匀布水至不同的电极模块，在壳体的出水端设有左右层叠的分水板及导水盖，在导水盖面向分水板的一面上开有两条出水槽，由导水盖将壳体内的出水导入不同的出水槽内，两条出水槽的出水端均与出水口相通，出水口与切换阀门相通，两条出水槽通过切换阀门在同一时间仅有一条出水槽能够实现出水。
[0005]优选地，在所述壳体的两侧内壁上设有用于卡入所述电极模块的卡槽。
[0006]优选地，所述电极模块包括电极座，电极座的中部为网状结构，在电极座的边缘处开有电源接入槽，网状阳电极板及网状阴电极板分别通过各自的单电极内嵌槽嵌入在电极座的正面与反面，在网状阳电极板与网状阴电极板间设有离子膜；相邻电极模块的网状阳电极板及网状阴电极板上下交错布置。
[0007]优选地，所述导水盖面向所述壳体的一面上设有用于将进水导向至各所述电极模块的导水沟槽，导水沟槽与设于所述导水盖的进水口相通，进水口与所述进水口相通。
[0008]优选地，在所述分水板上布置有平行的多排通水孔，相邻两排通水孔在高度上错开布置，且相间隔的两排通水孔的高度相同。
[0009]本发明具有如下优点:
[0010]本发明主要是电解水产生离子水。其中产生的酸性离子水主要用于消毒，碱性离子水用于去污或者直接做饮用水。其卧式多极式微型结构设计具有高效，便携，密封良好，易于切换酸碱离子水等优点。
【附图说明】
[0011]图1为本发明整体外观图；
[0012]图2为本发明整体爆炸视图；
[0013]图3为本发明导水盖透视图；
[0014]图4为本发明电极座的正面示意图；
[0015]图5为本发明电极座的反面示意图；
[0016]图6为本发明网状电极图；
[0017]图7为本发明外壳外观图；
[0018]图8为本发明分水板示意图；
[0019]图9为本发明导水盖结构图；
[0020]图10为本发明选择切换结构图；
[0021]图11为本发明电解室内部电极分布图。
【具体实施方式】
[0022]为使本发明更明显易懂，兹以优选实施例，并配合附图作详细说明如下。
[0023]如图1及图2所示，本发明提供的一种高效的电解装置，包括壳体5，壳体5内形成有容置空间，多个电极模块4由上至下平行地布置在壳体5的容置空间内。结合图7，在壳体5的两侧内壁上设有用于卡入电极模块的卡槽16，电极模块通过卡槽16安装在壳体内。结合图4、5、6及11，电极模块4包括电极座13，电极座13的中部为网状结构，在电极座13的边缘处开有电源接入槽11，网状阳电极板12及网状阴电极板14分别通过各自的单电极内嵌槽10嵌入在电极座13的正面与反面，在网状阳电极板12与网状阴电极板14间设有离子膜15 ;相邻电极模块4的网状阳电极板12及网状阴电极板14上下交错布置。
[0024]在壳体5的进水端设有导水盖3，在导水盖3上设有进水口 I，水源经进水口 I进入导水盖3后，通过导水盖3均匀布水至不同的电极模块。导水盖3的具体结构如图3所示，导水盖3面向壳体5的一面上设有用于将进水导向至各所述电极模块4的导水沟槽9，导水沟槽9与设于导水盖3的进水口 8相通，进水口 8与所述进水口 I相通。
[0025]在壳体5的出水端设有左右层叠的分水板6及导水盖7。分水板6的结构如图8所示，在分水板6上布置有平行的多排通水孔17，相邻两排通水孔17在高度上错开布置，且相间隔的两排通水孔17的高度相同。结合图9，在导水盖7面向分水板6的一面上开有两条出水槽18，由导水盖7将壳体5内的出水导入不同的出水槽18内，两条出水槽18的出水端均与出水口 19相通，出水口 19与如图10所示的切换阀门2相通，两条出水槽18通过切换阀门2在同一时间仅有一条出水槽18能够实现出水。
[0026]电解液由进水口 I进入，经导水盖3将水分流保证每层电解室的水压相同，同时保证了各个电解层都能保证充分电离。水流经电解室，其中，网状阳电极板12及网状阴电极板14为斜卧式放置从而能使得水与网状阳电极板12及网状阴电极板14充分接触。电极模块4有四部分组成:离子膜15、网状阳电极板12及网状阴电极板14、电极座13。网状电极一方面可以增大电极与电解液的接触面积，另一方面有利于打乱平行流动的水流，使其紊乱，这样在极板中流过的电解液都有机会与电极网接触。离子膜15被加在两极板时间，有电极座13的网状绝缘层保证其极板间不会因离子膜15破损而造成直接接触的短路。电极座13的绝缘层设计为网格状为两极板间离子交换提供充足的空间。这样，既有利于离子膜间的离子交换，又可以充分保证与电极接触的电解液电解完全。电极室的分布如图11所示，采用-、+、+、-…式(即阴阳室交替)设计，充分凸显本设计的优势之处。电极模块4在壳体5内平行按放，且两个相临极板模块间的距离很小，这样既能保证水解中产生的气体能一起被水带着，还能保证电解液与电极接触多，从而使得电解充分。电解后的离子水有分水板将各个相同电解室的水聚合流出，由切换阀门2保证流出的水是酸性或者碱性离子水，切换方便高效。同时，考虑到电极网和离子膜的更换方便，本次设计两端口均可方面拆卸，且电极做的是模块化，从而做到方便实用。
【主权项】
1.一种高效的电解装置，其特征在于，包括壳体(5)，壳体(5)内形成有容置空间，多个电极模块(4)由上至下平行地布置在壳体(5)的容置空间内，在壳体(5)的进水端设有导水盖(3)，在导水盖(3)上设有进水口(I)，水源经进水口(I)进入导水盖(3)后，通过导水盖(3)均匀布水至不同的电极模块，在壳体(5)的出水端设有左右层叠的分水板(6)及导水盖(7)，在导水盖(7)面向分水板(6)的一面上开有两条出水槽(18)，由导水盖(7)将壳体(5)内的出水导入不同的出水槽(18)内，两条出水槽(18)的出水端均与出水口(19)相通，出水口(19)与切换阀门(2)相通，两条出水槽(18)通过切换阀门(2)在同一时间仅有一条出水槽(18)能够实现出水。2.如权利要求1所述的一种高效的电解装置，其特征在于，在所述壳体(5)的两侧内壁上设有用于卡入所述电极模块的卡槽(16)。3.如权利要求1所述的一种高效的电解装置，其特征在于，所述电极模块(4)包括电极座(13)，电极座(13)的中部为网状结构，在电极座(13)的边缘处开有电源接入槽(11)，网状阳电极板(12)及网状阴电极板(14)分别通过各自的单电极内嵌槽(10)嵌入在电极座(13)的正面与反面，在网状阳电极板(12)与网状阴电极板(14)间设有离子膜(15);相邻电极模块(4)的网状阳电极板(12)及网状阴电极板(14)上下交错布置。4.如权利要求1所述的一种高效的电解装置，其特征在于，所述导水盖(3)面向所述壳体(5)的一面上设有用于将进水导向至各所述电极模块(4)的导水沟槽(9)，导水沟槽(9)与设于所述导水盖⑶的进水口⑶相通，进水口⑶与所述进水口⑴相通。5.如权利要求1所述的一种高效的电解装置，其特征在于，在所述分水板(6)上布置有平行的多排通水孔(17)，相邻两排通水孔(17)在高度上错开布置，且相间隔的两排通水孔(17)的高度相同。
【专利摘要】本发明提供了一种高效的电解装置，其特征在于，包括壳体，壳体内形成有容置空间，多个电极模块由上至下平行地布置在壳体的容置空间内，在壳体的进水端设有导水盖，在导水盖上设有进水口，在壳体的出水端设有左右层叠的分水板及导水盖，在导水盖面向分水板的一面上开有两条出水槽，由导水盖将壳体内的出水导入不同的出水槽内，两条出水槽的出水端均与出水口相通，出水口与切换阀门相通，两条出水槽通过切换阀门在同一时间仅有一条出水槽能够实现出水。本发明主要是电解水产生离子水。其中产生的酸性离子水主要用于消毒，碱性离子水用于去污或者直接做饮用水。其卧式多极式微型结构设计具有高效，便携，密封良好，易于切换酸碱离子水等优点。
【IPC分类】C25B9/08, C02F1/461, C25B11/03
【公开号】CN104894597
【申请号】CN201510304684
【发明人】陆纪勋, 杨向萍, 宋聪, 胡小平, 舒曼, 夏志远, 费殷胜男
【申请人】东华大学
【公开日】2015年9月9日
【申请日】2015年6月4日
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