電解槽陰極改良結構的製作方法
2024-03-08 06:16:15
電解槽陰極改良結構的製作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種可插接更換電極的電解槽陰極改良結構，電解槽設有一內槽以及一安裝於所述內槽外部的外槽，其中：所述內槽與外槽的其中之一形成一供陰極插入的通道，使得電解槽需更換電極的零件時，可以快速的將電極零件與電解槽進行分離，以方便用戶檢查損壞或更換零件，並藉由電解槽上的結構設計，除了使電極零件容易更換外，更增加電極與電解液之間的接觸面積，以提高電解質量。
【專利說明】
電解槽陰極改良結構
技術領域
[0001]本實用新型涉及一種可插接更換電極的電解槽陰極改良結構，尤指一種具有可插接更換電極設計的電解槽設備。
【背景技術】
[0002]—般的膜電解裝置是在陰極與陽極之間設置一可讓離子通透的隔膜，以形成不同的電解室並將電解裝置的陽極板與陰極板隔開，但是，當出現問題時，由於電極往往位於槽體內部而難以觀察，使得維修時往往必須將整套設備分解，再一一尋找原因，且對於電極的設計，往往是將電極直接固定在設備上，於拆解時也須花費一定功夫及時間，使得出問題時，設備的維修時間與維修難度往往造成使用者的在設備成本與時間成本上的沉重負擔。
[0003]而為了解決這樣的問題，過去以有前人提出一種可插卡式的隔膜電解裝置，該專利提出一種插卡式的隔膜電解設，使得裝備出問題時，可以快速的拆解陽極板與隔膜，使得使用者快速將可能損害的零件快速卸下檢查更換，以節省大量的人力維修成本與維修時所佔用的時間成本。但是這樣的設計，陰極板是設計成與介於陰極室與冷卻槽之間，並將兩者區隔開來。
[0004]而在前述設計中該設備的陰極板與陰極室中電解液的接觸面積僅局限於陰極板的其中一面，這樣的設計會由於表面所產生的氣泡影響，會使得接觸電解液的電極的總表面積，僅局限於陰極板的其中一面，使得反應製程中仍然具有可以改良的餘地。
【發明內容】
[0005]為解決上述技術問題，本實用新型的目的在於:提供一種電解槽陰極改良結構，使得電解槽設備損壞而需更換電極的零件時，可以快速的將電極零件與電解槽進行分離，以方便用戶檢查損壞或更換零件，而節省維修時設備時所耗費的時間以及人力成本。
[0006]本實用新型的次要目的在於提供一種電解槽陰極改良結構，藉由電解槽上的結構設計，除了使電極零件容易更換外，更增加電極與電解液之間的接觸面積，以提高電解質量。
[0007]為實現上述目的，本實用新型所採用的技術方案是:一種電解槽陰極改良結構，設有一內槽以及一安裝於所述內槽外部的外槽，所述內槽具有一第一電解空間，且所述第一電解空間中設有一陽極以及一陽極電解液，而所述外槽與內槽之間形成有一第二電解空間，且所述第二電解空間中設有一陰極以及一陰極電解液，又所述第一電解空間與第二電解空間之間設有至少一隔膜單元，其特徵在於:所述內槽與外槽共同將第二電解空間封閉，且所述內槽與外槽的其中之一形成一供所述陰極插入的通道，所述陰極設為一陰極板，而所述通道介於所述內槽外側面與所述外槽的內側面之間，使得所述陰極板的兩相反側皆能接觸所述陰極電解液。
[0008]所述電解槽陰極改良結構，所述內槽具有一槽體，所述槽體設有至少一將所述第二電解空間與外部空間互相間隔的隔板，且所述隔板上形成有所述通道。
[0009]所述電解槽陰極改良結構，所述陰極板與所述隔膜單元之間的一第一間隔距離小於所述陰極板與所述外槽內側面之間的一第二間隔距離。
[0010]所述電解槽陰極改良結構，所述陰極板具有一反應部以及一支撐部，所述反應部的厚度小於所述通道厚度，能夠穿過所述通道並與所述陰極電解液相接觸，而所述支撐部的厚度大於所述通道，無法穿過所述通道而能定位所述陰極板。
[0011]所述電解槽陰極改良結構，所述陰極板進一步設有一通電部以及一絕緣部，所述絕緣部連接於所述支撐部，而所述通電部穿設於所述絕緣部，並與所述支撐部相互連接。
[0012]所述電解槽陰極改良結構，所述隔板接觸於所述外槽的頂面，並且通過至少一鎖固件將所述隔板與外槽相互鎖合。與現有技術相比，採用所述技術方案的本實用新型的優點在於:藉由所述內槽與外槽共同將第二電解空間封閉，並在所述內槽與外槽的其中之一形成一供所述陰極插入的通道，以方便收集電解後所產生的氣體，增加所述陰極與所述陰極電解液間的接觸面積，並使得電解設備出現異常而需更換陰極時，只要將陰極由所述通道中抽出，並放入新的陰極，即可完成零件拆除替換，以方便用戶檢查損壞或更換零件，而節省維修時設備時所耗費的時間以及人力成本。
【附圖說明】
[0013]圖1為本實用新型電解槽陰極改良結構的電解裝置分解圖；
[0014]圖2為本實用新型電解槽陰極改良結構的電解裝置的組合圖；
[0015]圖3為本實用新型電解裝置輸入第一電解液的示意圖；
[0016]圖4為本實用新型電解裝置輸入第二電解液的示意圖。
[0017]附圖標記說明:10_電解槽;11-外槽;110-容置空間；111-第一端位置;112-第二端位置；113-內接頭；121-上輸入管；122-下輸入管；123-上輸出管；124-下輸出管；125-輸入輔助管；126-上輸出輔助管；127-下輸出輔助管；13-內槽；131-開口； 132-外接頭；133-通道；134-隔板；135-第二排氣口 ； 136-固定板；14-第一電解空間；15-第二電解空間；16-蓋板;161-第一排氣口 ； 17-冷卻管；18-陰極板;181-支撐部；182-反應部；183-通電部；184-絕緣部；185-第一間隔距離；186-第二間隔距離；19-陽極；191-導電桿；192-放電網體;20-隔膜單元;21-陽極電解液;22-陰極電解液。
【具體實施方式】
[0018]下面結合具體實施例和附圖來進一步描述本實用新型，本實用新型的優點和特點將會隨著描述而更為清楚。
[0019]首先請參照圖1、圖2所示，本實用新型電解槽陽極改良結構，該電解槽10在一較佳實施例中，包含一外槽11，多個條管路，一內槽13，一蓋板16，連結一冷卻裝置(圖1中未畫出)的兩冷卻管17，兩陰極板18，一陽極19及兩隔膜單元20，其中，所述外槽11內部包含一容置空間110，所述管路包含安裝時，安裝在所述外槽11的一第一端位置111，用來輸入一陽極電解液21 (圖上未畫出)置內槽13中的的一上輸入管121及一下輸入管122(圖1中為方便觀察，將所述上輸入管121與所述輸入管122先行連結在所述內槽13上)，並於相反側的一第二端位置112連接用來輸出所述陽極電解液12的一上輸出管123及一下輸出管124;此外，所述第一端位置111還裝設有多個用來輸入一陰極電解液22的輸入輔助管125，而所述第二端位置112的上、下位置則分別設有多個用來輸出所述陰極電解液22的上輸出輔助管126、及下輸出輔助管127;另外，為了更換上的方便，所述上輸入管121、所述下輸入管122、所述上輸出管123及所述下輸出管124分別是通過設置於所述外槽11上的多個內接頭113及所述內槽13上的多個外接頭132連結在所述外槽11與所述內槽13之間。
[0020]所述內槽13內包含一第一電解空間14，並在所述內槽13殼體上設置有供組合時由所述隔膜單元20從兩側所覆蓋的開口 131及對應所述上輸入管121，所述下輸入管122、所述上輸出管123、所述下輸出管124位置的多個外接頭132使得所述陽極電解液21藉由所述下輸入管122注入所述第一電解空間14，並藉由所述上輸出管123排出反應後的所述陽極電解液21於所述第一電解空間14;此外，所述內槽13兩側還凸出一具有通道133的隔板134，所述隔板134上面還各自設有一供電解時所產生氣體排出的第二排氣口 135，此外，在本實施例中，為了更加穩固所述內槽13與所述外槽11間的組接，所述內槽13的兩側還有組接橫跨所述隔板134兩側的固定板136，使得內槽13除了藉由所述隔板134與所述外槽11組接外，還藉由所述固定板136與所述外槽11組接而更加穩固。
[0021]另外，針對所述陽極19及所述陰極板18形狀做更進一步的描述;在本實施例中，所述陽極19由兩導電桿191，及一放電網體192所組成。通電時，所述兩導電桿191、所述放電網體192分別分散陽極19所產生的溫度，並通過所述放電網體192增加所述陽極19與所述陽極電解液21的接觸面積，並且利用網體結構方便電解反應時，產生於所述放電網體192及所述導電桿191的氣泡排出，並由設置於所述蓋板16上的一第一排氣口 161由所述第一電解空間14內排出電解反應所產生的氣體，並收集;而關於所述陰極板18，所述陰極板18在其頂面的其中一側，具有凸出版面而形成的一支撐部181，使得所述陰極板18由橫斷面來看，呈現出L字型的樣態。
[0022]而針對所述冷卻管17，所述冷卻管17為一空心管體，內部具有一冷卻流體流通於空心管體中，使得所述冷卻管17能藉由熱交換作用，讓所述冷卻管17所具有的熱量能由所述冷卻流體帶離所述電解槽10中。
[0023]組合時，所述陽極19組裝於所述蓋板16;所述蓋板16組裝於所述內槽13，並讓所述陽極19設置於所述第一電解空間14中；所述兩隔膜單元20分別藉由多個螺絲與螺帽，鎖固在裝在所述內槽13兩側，所述兩陰極分別裝設於所述隔板134中的所述通道133中，並藉由所述支撐部181將所述陰極板18扣在所述隔板134上，而不會從所述通道133中掉出；所述冷卻裝置組裝於所述容置空間110中，並分別設置於所述容置空間110中兩側;所述內槽13則置入所述容置空間110中，然後藉由多個螺絲(圖中螺絲未畫出)固定在所述外槽11上，並在所述內槽13與所述外槽11之間形成第二電解空間15。
[0024]請參考圖2所示，更精確地來說，由所述內槽13與所述外槽11組合後所形成的所述第二電解空間15之中，由所述內槽13往外排序分別包含所述隔膜單元20、所述陰極板18及所述冷卻管17;其中，要特別說明的是，所述陰極在組裝後與所述隔膜單元20、所述冷卻管17互相平行，而使得所述電解槽10使用時，由所述輸入輔助管125所注入，並填充於所述第二電解空間15中的一陰極電解液22(圖2中未畫出)能直接與所述陰極板18的兩對側版面互相接觸;所述冷卻裝置，不與所述陰極板18、所述外槽11互相接觸，使得所述電解槽10使用時，所述冷卻裝置直接與所述陰極電解液22接觸，並達到所述冷卻裝置接觸所述陰極電解液22時所能具有的最大的接觸面積。
[0025]關於所述電解槽10的在電解時的實際使用方式，請參考圖3、圖4所示；當電解時，首先，封閉所述上輸入管121及所述下輸出管124並由開通後的所述下輸入管122於所述第一電解空間14中填入所述陽極電解液21，並藉由開通後的所述輸入輔助管125於所述第二電解空間15中填入所述陰極電解液22，所述陽極電解液21與所述陰極電解液22通過所述隔膜單元20分隔，並在電解時通過所述隔膜單元20交換所述陽極電解液21與所述陰極電解液22的離子，所述陽極19、所述兩陰極板18連接一外部電源，而共同形成一電解迴路，進行電解反應而形成一反應狀態。
[0026]而關於本實用新型電解槽陰極改良結構的內槽與陰極部分，在此做詳細說明；如圖1、2所示，所述第一電解空間14形成於所述內槽13的槽體內，而所述隔板134設為一突出所述內槽13槽外表面的片體，並在所述內槽13與所述外槽11的頂部，通過一做為鎖固件的螺絲組合時，與所述固定板136共同將所述第二電解空間15封閉以方便使用者藉由所述第二排氣口 135收集/排出電解時所產生的氣體。
[0027]而關於陰極板18的部分，所述陰極板18依照功能而分成用來一固定所述陰極板18位置的支撐部181以及一與所述陰極電解液22接觸的反應部182，並在所述支撐部181上進一步設置一與電源供應源連接的通電部183以及一絕緣部184，所述絕緣部184連接於所述支撐部181，而所述通電部183穿設於所述絕緣部184，並與所述支撐部181相互連接;所述反應部182的厚度小於所述通道133的寬度，能夠穿過所述通道133並與所述陰極電解液22相接觸，而所述支撐部181的厚度大於所述通道133的寬度，而無法穿過所述通道133而使得所述陰極板18被固定在所述隔板134上。
[0028]在本實施例中，所述設置於所述隔板134上的通道133形狀是一矩形，以配合所述陰極板18的形狀，並使所述陰極板18介設於所述內槽13外側面與所述外槽11的內側面之間，讓所述陰極板18的兩相反側皆能接觸所述陰極電解液22，以增加面積;此外，詳細的所述通道133的位置在設置時是比較接近所述內槽13外面，而使得所述陰極板18與所述隔膜單元20之間的一第一間隔距離185小於所述陰極板18與所述外槽11內側面之間的一第二間隔距離186，減少上陽極19與所述陰極板18之間的距離，以提升電解質量。
[0029]另外，本實用新型並沒有對所述通道133的數量進行限制，使得本領域技術人員可在所述隔板134上在不同位置同時設置電解槽10多個所述通道133，並在設置所述陰極板18時，隨電解需求調整所述陰極板18與所述陽極19的距離，並藉由一或多個蓋件如橡皮塞等，將不使用的所述通道133封閉，即可保持所述第二電解空間15封閉。以上的說明和實施例僅是範例性的，並不對本實用新型的範圍構成任何限制。本領域技術人員應該理解的是，在不偏離本實用新型的精神和範圍下能夠對本實用新型技術方案的細節和形式進行修改或替換，但這些修改和替換均落入本實用新型的保護範圍內。
【主權項】
1.一種電解槽陰極改良結構，設有一內槽以及一安裝於所述內槽外部的外槽，所述內槽具有一第一電解空間，且所述第一電解空間中設有一陽極以及一陽極電解液，而所述外槽與內槽之間形成有一第二電解空間，且所述第二電解空間中設有一陰極以及一陰極電解液，又所述第一電解空間與第二電解空間之間設有至少一隔膜單元，其特徵在於，所述內槽與外槽共同將第二電解空間封閉，且所述內槽與外槽的其中之一形成一供所述陰極插入的通道，所述陰極設為一陰極板，而所述通道介於所述內槽外側面與所述外槽的內側面之間，使得所述陰極板的兩相反側皆能接觸所述陰極電解液。2.根據權利要求1所述的電解槽陰極改良結構，其特徵在於，所述內槽具有一槽體，所述槽體設有至少一將所述第二電解空間與外部空間互相間隔的隔板，且所述隔板上形成有所述通道。3.根據權利要求1所述的電解槽陰極改良結構，其特徵在於，所述陰極板與所述隔膜單元之間的一第一間隔距離小於所述陰極板與所述外槽內側面之間的一第二間隔距離。4.根據權利要求1所述的電解槽陰極改良結構，其特徵在於，所述陰極板具有一反應部以及一支撐部，所述反應部的厚度小於所述通道厚度，能夠穿過所述通道並與所述陰極電解液相接觸，而所述支撐部的厚度大於所述通道，無法穿過所述通道而能定位所述陰極板。5.根據權利要求1所述的電解槽陰極改良結構，其特徵在於，所述陰極板進一步設有一通電部以及一絕緣部，所述絕緣部連接於所述支撐部，而所述通電部穿設於所述絕緣部，並與所述支撐部相互連接。6.根據權利要求1所述的電解槽陰極改良結構，其特徵在於，所述隔板接觸於所述外槽的頂面，並且通過至少一鎖固件將所述隔板與外槽相互鎖合。
【文檔編號】C25C7/02GK205710972SQ201620583016
【公開日】2016年11月23日
【申請日】2016年6月15日
【發明人】蘇進成, 莊政霖
【申請人】莊政霖, 蘇於珺