专利名称：电解槽阴、阳离子薄膜层流的分剖装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种电解槽阴、阳离子薄膜层流的分剖装置，主要应用在无隔膜型电解槽的阴离子与阳离子薄膜层流的分剖技术上。
背景技术：
敬请参阅图1，图1所示为台湾公告编号第301644号「电解水用无隔膜型电解槽」发明专利申请的分流状态示意图。依其权利要求所述主要在电解槽30配置二阳极板31与一阴极板32，而在阳极板31与阴极板32之间形成作为电解室的通水路33、34，在通水路33、34内通水同时电解水而产生酸性水及碱性水，该阳极板30设有酸性水回收口的开缝35，使得酸性水通过开缝35流入酸性水回收通路36，而碱性水则流入碱性水回收通路37。
敬请参阅图2，图2所示为日本公告编号特开平4-284889号「离子水生成器」发明专利申请的分流状态示意图。
依其权利要求所述上要将电解槽40以一方侧容器部和他方侧容器部构成较薄的纵二分割容器状，在上述电解槽40的一端侧，设置自来水流入口41，在他端侧设置酸性离子水流出口42和碱性离子水流出口43，上述电解槽40设有电解槽室44，在此电解槽室44内设有一对的平板状阳极电极板45及阴极电极板46，形成电解流路，并采平行对设方式收纳，并且将上述酸性离子水流出口42的上游端，在电解流路的下游侧，和阳极电极板45侧相连通；同样的将碱性离子水流出口43的上游端，在电解流路的下游侧和阴极电极板46侧相连通而构成离子水生成器。
然而，上述台湾「电解水用无隔膜型电解槽」与日本「离子水生成器」两件发明专利，在实际应用时，至少存在下列几项尚待克服解决的问题与不足一、无法针对碱性水中的阳离子与酸性水中的阴离子做强制分流。
二、由于酸性离子水流路的分流道并非顺着电解流路的水流方向，在分流处容易引起乱流，所以需在一较缓慢流速之下，才能有效分流，若针对一较高流速的酸性、碱性离子水层流，容易形成混流现象。
三、由于酸性、碱性离子水层流，需在一较缓慢流速之下，才能分流，所以当阴、阳极电极板的间距缩短时，在要求相同流量的情况下，事实上流速会增加，可见缓流型的分流方式，受到流速的限制，显然想要更进一步缩短阴、阳极电极板的间距有其困难，也因此无法更进一步提升电解效率。
四、由于酸性离子水流出口和碱性离子水流出口设置在电解槽的他端非顺着水流侧，所以最多仅能做到三极二槽的电解槽结构，并不适用于四极以上较大电解容量的电解槽设计。
发明内容
本发明人目前从事相关产品的制造、设计，累积多年的经验与心得，针对上述台湾「电解水用无隔膜型电解槽」与日本「离子水生成器」两件发明专利前案所存在的问题与不足，积极地投入创新与改进，完成一电解槽阴、阳离子薄膜层流的分剖装置。
本发明提供一种电解槽阴、阳离子薄膜层流的分剖装置，该电解槽的阳极电极板与阴极电极板相隔间距相当小，中间不设置隔膜，电解时位于阳极电极板一侧形成酸性水流路，位于阴极电极板一侧形成碱性水流路，该分剖装置包括酸性水与碱性水流路在出口中间顺着水流方向处设有刀锋状分流板，该刀锋状分流板具有一定长度的酸性水与碱性水流道，用于酸性水与碱性水分流，同时配合在与刀锋状分流板同侧处设有酸性水与碱性水收纳室。
根据所述的电解槽阴、阳离子薄膜层流的分剖装置，其中该电解槽的结构为在阴极电极板或是阳极电极板设有若干等分且互相平行的穿孔，利用射包技术在穿孔形成间隔物。
根据所述的电解槽阴、阳离子薄膜层流的分剖装置，其中该电解槽的结构也可为在阴阳极电极板相对位置处，利用印刷技术设置间隔物，借以构成电解空间。
根据所述的电解槽阴、阳离子薄膜层流的分剖装置，其中该阴极或是阳极电极板在出水口处设有向外拗折的弯弧部。
根据所述的电解槽阴、阳离子薄膜层流的分剖装置，其中该电解槽可设置成从二极一槽的小型电解机至多极多槽的大型电解机。
根据所述的电解槽阴、阳离子薄膜层流的分剖装置，其中该酸性水或碱性水流路的出口处附近设有与阳极电极板或阴极电极板同极性且电压较高的一强制分流电极板，由强制分流电极板的同极性电极对酸性水中的阴离子与碱性水中的阳离子产生更大的异性相吸与同性相斥分流作用。
根据所述的电解槽阴、阳离子薄膜层流的分剖装置，其中该阴阳极电极板的厚度大于阴阳极电极板的间距，该阴阳极电极板的厚度为刀锋状分流板的厚度加上酸性水与碱性水流道允许的最小间距。
根据所述的电解槽阴、阳离子薄膜层流的分剖装置，其中也可单独增加阴极电极板或阳极电极板厚度。
本发明还提供一种电解槽阴、阳离子薄膜层流的分剖装置，该电解槽的阳极电极板与阴极电极板相隔间距相当小，中间不设置隔膜，电解时位于阳极电极板一侧形成酸性水流路，位于阴极电极板一侧形成碱性水流路，该分剖装置在酸性水或碱性水流路的出口处附近设有与阳极电极板或阴极电极板同极性且电压较高的一强制分流电极板，由强制分流电极板的同极性电极对酸性水中的阴离子与碱性水中的阳离子产生更大的异性相吸与同性相斥分流作用。
本发明解决问题所应用的装置以及对照现有技术的有益效果在于该电解槽的阳极电极板与阴极电极板相隔间距相当小，中间不设置隔膜；电解时，在位于阳极电极板一侧形成酸性水流路，而在位于阴极电极板一侧形成碱性水流路；该装置在酸性水与碱性水流路在出口处位于阴极电极板与阳极电极板之间设有顺着水流方向的刀锋状分流板，由于该刀锋状分流板可以轻轻分剖开阴、阳离子薄膜层流，不易引起乱流，让酸性水与碱性水可以顺利分流而出，所以适合较高流速的阴、阳离子薄膜层流分剖，由于特别适合较高流速的阴、阳离子薄膜层流分剖，所以当阴、阳极电极板之间距缩短，而导致流速增加时，仍然可以顺利地将高流速的阴、阳离子薄膜层流分剖开来，由于缩短阴、阳极电极板的间距，可以有效提升电解效率，同时配合刀锋状分流板，在该刀锋状分流板同侧处设有酸性水与碱性水收纳室，则可依照实际需求，设计制造出二极一槽(小型电解机)或多极多槽(如五极四槽以上的大型电解机)，以增加电解槽容量，因此适用范围相当广泛。
本发明解决问题所应用的方法以及对照现有技术的有益效果在于该电解槽的阳极电极板与阴极电极板相隔间距相当小，中间不设置隔膜；电解时，在位于阳极电极板一侧形成酸性水流路，而在位于阴极电极板一侧形成碱性水流路者；该装置也可在酸性水或碱性水流路的出口处设有与阳极电极板或阴极电极板同侧同极性且电压较高的强制分流电极板，当酸性水与碱性水流经分流电极板时，分流电极板的同极性电极即会对阴离子与阳离子产生更大的异性相吸与同性相斥作用，使得当阴、阳离子薄膜层流流经出口处的强制分流电极板时，阴、阳离子薄膜层流会更靠近紧贴阴、阳极电极板，加大中性水层范围，让刀锋状分流板更容易切割分剖，因此能有效避免酸性水中的阴离子与碱性水中的阳离子产生混流现象。
图1为我国公告第301644号「电解水用无隔膜型电解槽」发明专利案的分流状态示意图。
图2为日本公告特开平4-284889号「离子水生成器」发明专利案的分流状态示意图。
图3为本发明第一实施例(三极二槽)的立体组合示意图。
图4为本发明第一实施例(三极二槽)的立体分解示意图。
图5为本发明第一实施例(三极二槽)的平面组合示意图。
图6本发明第一实施例(三极二槽)的分流状态示意图。
图7本发明的阴阳离子浓度分布示意图。
图8为本发明第二实施例(二极一槽)的平面组合示意图。
图9为本发明第二实施例(二极一槽)的断面组合示意图。
图10本发明第二实施例(二极一槽)的分流状态示意图。
图11为本发明第三实施例(五极四槽)的立体分解示意图。
图12为本发明第三实施例(五极四槽)的平面组合示意图。
图13为本发明第三实施例(五极四槽)的断面组合示意图。
图14为本发明第三实施例(五极四槽)的分流状态示意图。
图15为本发明第四实施例(二极一槽)的平面组合示意图。
图16为本发明第四实施例(二极一槽)的断面组合示意图。
图17为本发明第四实施例(二极一槽)的分流状态示意图。
其中，附图标记说明如下10电解槽 11壳体111缓流区12壳体121原水进水口122缓流区13阴极电极板 131穿孔132间隔物133弯弧部14阳极电极板 141穿孔142间隔物143弯弧部15碱性水流路 16酸性水流路17刀锋状的分流板 171流道18酸性水收纳室 19碱性水收纳室191碱性水出水192碱性水出水接头20酸性水引水道 201酸性水出水口202酸性水出水接头21强制分流电极板[现有技术第一部分]30电解槽 31阳极板32阴极板 33通水路34通水路 35开缝36酸性水回收通路 37碱性水回收通路[现有技术第二部分]40电解槽 41自来水流入口42酸性离子水流出口 43碱性离子水流出口44电解槽室 45阳极电极板46阴极电极板
具体实施例方式
为使本领域技术人员易于深入了解本发明的装置内容以及所能达到的有益效果，现列举具体实施例，并配合附图详细介绍说明如下一种电解槽阴、阳离子薄膜层流的分剖装置，敬请参阅图3和图4，图3和图4所示为本发明第一实施例(三极二槽)的立体组合与立体分解示意图。以及图5和图6所示为本发明第一实施例(三极二槽)的平面组合与分流状态示意图。
该装置主要在于该电解槽10的两个对称壳体11、12设有间隔排列的一阴极电极板13与二阳极电极板14，该中间的阴极电极板13设有若干等分且互相平行的穿孔131，并利用射包技术在阴极电极板13设置若干等分且互相平行的间隔物132，借以构成电解空间，该阴极电极板13与阳极电极板14中间不设置隔膜，一壳体12下方一侧设有原水进水口121，二壳体11、12对应于原水进水口121的一侧设有缓流区111、122，减少乱流，让水可以平稳流入阴极电极板13与阳极电极板14的间所形成的电解空间，电解时，敬请参阅图6，图6所示为本发明第一实施例(三极二槽)的分流状态示意图。可以在阴极电极板13一侧形成碱性水流路15，在阳极电极板14一侧形成酸性水流路16，该碱性水流路15的阳离子(钙、镁、钾、钠等离子)浓度与酸性水流路16的阴离子(草酸、碳酸、磷酸、氯离子)浓度的分布情况，敬请参阅图7，图7所示为本发明的阴阳离子浓度分布示意图。为了顺利将酸性水与碱性水分流，该阳极电极板14在酸性水出口处设有向外拗折的弯弧部143，并于碱性水出口与酸性水出口中间的中性水层，顺着水流方向设有刀锋状的分流板17，该刀锋状分流板17两侧具有一定长度的酸性水与碱性水流道171，借以避开乱流区，让酸性水与碱性水可以顺利地被分流出去，同时配合在与刀锋状分流板17前后两侧处设有酸性水收纳室18与碱性水收纳室19，该酸性水收纳室18前方也可设置酸性水引水道20，让酸性水可以从酸性水收纳室18上方流入酸性水引水道20，再从酸性水引水道20下方的酸性水出水口201与酸性水出水接头202排出，该碱性水则可以直接从碱性水收纳室19上方的碱性水出水口191与碱性水出水接头192引出使用。
本发明所提供的电解槽阴、阳离子薄膜层流的分剖装置，也可以依照实际需求，制造出二极一槽的小型电解机，敬请参阅图8、图9和图10，图8、图9和图10所示为本发明第二实施例(二极一槽)的平面组合、断面组合、分流状态示意图。该电解槽10的两个对称壳体11、12设有一阴极电极板13与一阳极电极板14，该阴极电极板13与阳极电极板14相对位置处，利用印刷技术设置若干等分且互相平行的间隔物132、142，借以构成电解空间，该阴极电极板13与阳极电极板14中间不设置隔膜，一壳体12下方一侧设有原水进水口121，二壳体11、12对应于原水进水口121的一侧设有缓流区111、122，减少乱流，让水可以平稳流入阴极电极板13与阳极电极板14之间所形成的电解空间，电解时，敬请参阅图10，图10所示为本发明第二实施例(二极一槽)的分流状态示意图。可以在阴极电极板13一侧形成碱性水流路15，在阳极电极板14一侧形成酸性水流路16，为了顺利将酸性水与碱性水分流，该阴极电极板13与阳极电极板14在碱性水出口与酸性水出口处设有向外拗折的弯弧部133、143，并于碱性水出口与酸性水出口中间的中性水层，顺着水流方向设有刀锋状的分流板17，该刀锋状分流板17两侧具有一定长度的酸性水与碱性水流道171，借以避开乱流区，让酸性水与碱性水可以顺利地被分流出去，同时配合在与刀锋状分流板17两侧处设有酸性水收纳室18与碱性水收纳室19，该酸性水收纳室18前方也可设置酸性水引水道20，让酸性水可以从酸性水收纳室18上方流入酸性水引水道20，再从酸性水引水道20下方的酸性水出水口201与酸性水出水接头202排出，该碱性水则可以直接从碱性水收纳室19上方的碱性水出水口191与碱性水出水接头192引出使用。
本发明所提供的电解槽阴、阳离子薄膜层流的分剖装置，也可以依照实际需求，制造出多极多槽的大型电解机，敬请参阅图11、图12、图13和图14，图11、图12、图13和图14所示为本发明第三实施例(五极四槽)的立体分解、平面组合、断面组合、分流状态示意图。该电解槽10的两个对称壳体11、12设有间隔排列的三阴极电极板13与二阳极电极板14，该二阳极电极板14设有若干等分且互相平行的穿孔141，并利用射包技术在二阳极电极板14设置若干等分且互相平行的间隔物142，借以构成电解空间，该阴极电极板13与阳极电极板14中间不设置隔膜，一壳体12下方一侧设有原水进水口121，二壳体11、12对应于原水进水口121的一侧设有缓流区111、122，减少乱流，让水可以平稳流入阴极电极板13与阳极电极板14的间所形成的电解空间，电解时，敬请参阅图14，图14所示为本发明第三实施例(五极四槽)的分流状态示意图。可以在阴极电极板13一侧形成碱性水流路15，在阳极电极板14一侧形成酸性水流路16，在碱性水出口与酸性水出口中间的中性水层，顺着水流方向设有刀锋状的分流板17，该刀锋状分流板17两侧具有一定长度的酸性水与碱性水流道171，借以避开乱流区，让酸性水与碱性水可以被刀锋状分流板17分流出去，为了顺利将酸性水与碱性水分流，可以将阴极电极板13与阳极电极板14的厚度增加(电解空间不变，敬请参阅图11、图12、图13和图14所示)，增加阴阳极电极板13、14厚度的目的在于扩大酸性水与碱性水流道171宽度，增加收纳空间，以减少乱流的发生，因此阴阳极电极板13、14的厚度根据酸性水与碱性水的最小分流道171间距，加上刀锋状分流板17厚度，作为阴阳极电极板13、14厚度的设计依据，该增加的厚度可以由阴阳极电极板13、14平均分配，也可以单独由阴极电极板13或阳极电极板14吸收设计，同时配合在流道171设有酸性水收纳室18与碱性水收纳室19，该酸性水收纳室18后方也可设置酸性水引水道20，让酸性水可以从酸性水收纳室18上方流入酸性水引水道20，再从酸性水引水道20下方的酸性水出水口201与酸性水出水接头202排出，该碱性水则可以直接从碱性水收纳室19上方的碱性水出水口191与酸性水出水接头192引出使用。
本发明所提供的电解槽阴、阳离子薄膜层流的分剖装置，敬请参阅图15、图16和图17，图15、图16和图17所示为本发明第四实施例(二极一槽)的平面组合、断面组合、分流状态示意图。该装置也可在第二实施例该酸性水流路16的酸性水出口处设有与阳极电极板14同极性且电压较高的强制分流电极板21；电解时，敬请参阅图17，图17所示为本发明第四实施例(二极一槽)的分流状态示意图。当酸性水与碱性水流经强制分流电极板21，该强制分流电极板21的正电极即会对阴离子产生更大的异性相吸作用，同时会对阳离子产生更大的同性相斥作用，使得阴、阳离子薄膜层流会更靠近紧贴阴、阳极电极板13、14，加大中性水层范围，而且利用向外拗折的弯弧部133、143，让刀锋状分流板17更容易切割酸性水中的阴离子与碱性水中的阳离子，形成分流状态，不容易产生混流现象。
权利要求
1.一种电解槽阴、阳离子薄膜层流的分剖装置，该电解槽的阳极电极板与阴极电极板相隔间距相当小，中间不设置隔膜，电解时位于阳极电极板一侧形成酸性水流路，位于阴极电极板一侧形成碱性水流路，该分剖装置包括酸性水与碱性水流路在出口中间顺着水流方向处设有刀锋状分流板，该刀锋状分流板具有一定长度的酸性水与碱性水流道，用于酸性水与碱性水分流，同时配合在与刀锋状分流板同侧处设有酸性水与碱性水收纳室。
2.根据权利要求1所述的电解槽阴、阳离子薄膜层流的分剖装置，其中该电解槽的结构为在阴极电极板或是阳极电极板设有若干等分且互相平行的穿孔，利用射包技术在穿孔形成间隔物。
3.根据权利要求1所述的电解槽阴、阳离子薄膜层流的分剖装置，其中该电解槽的结构也可为在阴阳极电极板相对位置处，利用印刷技术设置间隔物，借以构成电解空间。
4.根据权利要求1所述的电解槽阴、阳离子薄膜层流的分剖装置，其中该阴极或是阳极电极板在出水口处设有向外拗折的弯弧部。
5.根据权利要求1所述的电解槽阴、阳离子薄膜层流的分剖装置，其中该电解槽可设置成从二极一槽的小型电解机至多极多槽的大型电解机。
6.根据权利要求1所述的电解槽阴、阳离子薄膜层流的分剖装置，其中该酸性水或碱性水流路的出口处附近设有与阳极电极板或阴极电极板同极性且电压较高的一强制分流电极板，由强制分流电极板的同极性电极对酸性水中的阴离子与碱性水中的阳离子产生更大的异性相吸与同性相斥分流作用。
7.根据权利要求1所述的电解槽阴、阳离子薄膜层流的分剖装置，其中该阴阳极电极板的厚度大于阴阳极电极板的间距，该阴阳极电极板的厚度为刀锋状分流板的厚度加上酸性水与碱性水流道允许的最小间距。
8.根据权利要求7所述的电解槽阴、阳离子薄膜层流的分剖装置，其中也可单独增加阴极电极板或阳极电极板厚度。
9.一种电解槽阴、阳离子薄膜层流的分剖装置，该电解槽的阳极电极板与阴极电极板相隔间距相当小，中间不设置隔膜，电解时位于阳极电极板一侧形成酸性水流路，位于阴极电极板一侧形成碱性水流路，该分剖装置在酸性水或碱性水流路的出口处附近设有与阳极电极板或阴极电极板同极性且电压较高的一强制分流电极板，由强制分流电极板的同极性电极对酸性水中的阴离子与碱性水中的阳离子产生更大的异性相吸与同性相斥分流作用。
全文摘要
一种电解槽阴、阳离子薄膜层流的分剖装置，尤其涉及该装置在电解槽中配置间隔相当小的阳极电极板与阴极电极板，并于酸性水与碱性水流路的出口处顺着水流方向设有刀锋状分流板，该刀锋状分流板介于阴极(负极)电极板与阳极(正极)电极板之间，用于分剖阴、阳离子薄膜层流，该装置也可在酸性水或碱性水流路的出口处设有与阳极电极板或阴极电极板同极性且电压较高的强制分流电极板，从而能利用强制分流电极板对阴离子与阳离子产生更大的异性相吸与同性相斥的强制分流作用，使阴、阳离子更贴近阴、阳极电极板，加大中性水层范围，让刀锋状分流板更容易分剖阴、阳离子。
文档编号C02F1/461GK101016631SQ20061000474
公开日2007年8月15日 申请日期2006年2月9日 优先权日2006年2月9日
发明者徐文星 申请人:徐文星