CN102123953B - 包括中心电极的管状电解电池和相应的方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种电解电池(10)，所述电解电池包括入口(12，63，65)、出口(36，63，65)和同轴的圆柱形内电极和外电极(20，22)。圆柱形离子选择膜(18)位于内电极与外电极(20，22)之间，并在膜(18)的相对侧形成相应的第一和第二电解反应室(14，16)。沿第一和第二室(14，16)的流体流动路径一起汇合成为通过入口(12，63，65)的合并的进入流动路径(70)和通过出口(36，63，65)的合并的排出流动路径(72)。

Description

包括中心电极的管状电解电池和相应的方法
背景技术
在用于改变流体的一个或多个特征的各种不同的应用中使用电解电池。例如，电解电池已经用于清洁/消毒应用、医药工业和半导体制造过程中。电解电池也已经用于各种其它应用中并已经具有不同的结构。
对于清洁/消毒应用来说，电解电池用于产生阳极电解液电化学活化(EA)液体和阴极电解液EA液体。阳极电解液EA液体具有公知的消毒特性，而阴极电解液EA液体具有公知的清洁特性。在2007年8月16日公布的Field等人的美国公开文献第2007/0186368 A1号中公开了清洁和/或消毒系统的示例。
发明内容
本发明的一个方面涉及一种电解电池，所述电解电池包括入口、出口以及同轴的内电极和外电极。离子选择膜位于内电极与外电极之间的间隙中，并在离子选择膜的相对侧形成相应的第一和第二电解反应室。沿第一和第二电解反应室的流体流动路径一起汇合成为通过出口的合并的排出流动路径。
在本发明的具体实施例中，沿第一和第二电解反应室的流体流动路径还一起汇合成为通过入口的合并的进入流动路径。
本发明的另一个方面涉及一种电解液体的方法。该方法包括以下步骤：使液体通过这种电解电池；以及将激发电压施加在第一电极与第二电极之间。
附图说明
图1显示具有离子选择膜的电解电池的示例；
图2显示根据一个示例性示例的具有管状形状的电解电池的示例；
图3A是图2中所示的电解电池的具体示例的俯视图；
图3B是电解电池的侧视图；
图3C是电解电池的端视图；
图4A是电池的沿图3A的线A--A截得的截面图；
图4B是电池的沿图3C的线B--B截得的截面图；
图5A显示在组装的最后阶段时的电池；
图5B显示在移除壳体管从而露出外电极圆筒的情况下的电池；
图5C显示在移除外电极和端盖从而露出离子选择膜的情况下的电池；
图5D显示在移除离子选择膜从而露出内电极圆筒的电池；
图5E是电池的沿图5D的线D--D截得的截面图；
图6A是电池的实心内芯体的立体图；
图6B是芯体的端视图；
图6C是芯体的侧视图；
图7A是电池的俯视图，其中示出了当与端盖和偏移件组装时内电极圆筒的特征；
图7B是如图7A所示的电池的侧视图；
图7C是电池的沿图7B的线E--E截得的截面图；
图8A是电池的俯视图，其中示出了当与端盖组装时的外电极圆筒的特征；
图8B是如图8A所示的电池的侧视图；
图8C是电池的沿图8B的线F--F截得的截面图；
图9A是壳体管50的立体图；
图9B是壳体管的俯视图；
图9C是壳体管的侧视图；以及
图9D是壳体管的沿图9C的线G--G截得的截面图。
具体实施方式
本发明的一个方面涉及一种用于电解液体的方法和设备。
1.电解电池
电解电池包括适于跨越至少一个阳极电极与至少一个阴极电极之间的流体施加电场的任何流体处理电池。电解电池可以具有任意适当数量的电极、任意适当数量的用于容纳流体的室和任意适当数量的流体输入和流体输出。电池可以适于处理任何流体(例如，液体或气-液组合物)。电池可以包括在阳极与阴极之间的一个或多个离子选择膜，或者可以构造成没有任何离子选择膜。
电解电池可以用于各种不同的应用中并容纳在各种不同类型的设备中，所述设备例如可以是手持式、移动式、固定式、壁挂式、自立式、电动或非电动的清洁/消毒车辆、轮式设备等。2007年8月16日公布的Field等人的美国专利公开文献第2007/0186368号中说明了可以使用这里公开的电解电池的不同应用的非限制性示例。
2.具有膜的电解电池
图1是显示电解电池10的示例的示意图，所述电解电池从液体源12接收要被处理的液体。液体源12可以包括槽或其它溶液储存器，或者可以包括用于从外部来源接收液体的配件或其它入口。
电池10具有一个或多个阳极室14和一个或多个阴极室16(被公知为反应室)，所述阳极室和所述阴极室被诸如阳离子或阴离子交换膜的离子交换膜18分隔开。一个或多个阳极电极20和阴极电极22(显示了每一个电极中的一个)分别设置在每一个阳极室14和每一个阴极室16中。阳极电极20和阴极电极22可以由任何适当的材料制成，例如，导电聚合物、钛和/或涂覆有例如铂的贵金属的钛、或任何其它适当的电极材料。电极和各个室可以具有任意适当的形状和结构。例如，电极可以是平板、同轴板、杆或所述平板、同轴板、杆的组合。每一个电极都可以具有例如实心结构，或者可以具有一个或多个孔口。在一个示例中，每一个电极形成为网。另外，多个电池10可以例如相互串联或并联连接。
电极20、22电连接到传统的电源(未示出)的相对端子。离子交换膜18位于电极20与22之间。电源可以将恒定的DC输出电压、脉冲或以其它方式调制的DC输出电压、和/或脉冲或以其它方式调制的AC输出电压提供给阳极电极和阴极电极。电源可以具有任意适当的输出电压水平、电流水平、占空比或波形。
例如，在一个实施例中，电源在相对稳定的状态下施加供应给所述板的电压。电源包括使用脉宽调制(PWM)控制原理以控制电压和电流输出的DC/DC转换器。还可以使用其它类型的电源，所述其它类型的电源可以被脉动地进行调节或不能被脉动地进行调节并在其它电压和功率范围内。参数是特定应用的。
在操作期间，从来源12将供给水(或其它要处理的液体)供应给阳极室14和阴极室16。在阳离子交换膜的情况下，当将DC电压电势跨越阳极20和阴极22施加时，例如在大约5伏(V)至大约25V范围内的电压，初始存在于阳极室14中的阳离子跨越离子交换膜18朝向阴极22移动，同时阳极室14中的阴离子朝向阳极20移动。然而，存在于阴极室16中的阴离子不能通过阳离子交换膜，并因此保持被限制在阴极室16中。
因此，电池10通过至少部分地使用电解电化学活化供给水，并产生为酸性阳极电解液成分30和基本阴极电解液成分32形式的电化学活化水。
如果需要，例如，可以通过对电解电池的结构进行修改来生成彼此不同比值的阳极电解液和阴极电解液。例如，如果EA水的主要功能是清洁，电池可以被构造成使得产生的阴极电解液的体积大于阳极电解液的体积。可选地，例如，如果EA水的主要功能是消毒，电池可以被构造成使得产生的阳极电解液的体积大于阴极电解液的体积。此外，可以改变每一个中的活性反应组分的浓度。
例如，电池可以使得阴极板与阳极板的比值为3∶2，从而使得产生的阴极电解液的体积大于阳极电解液的体积。每一个阴极板通过相应的离子交换膜与相应的阳极板分隔开。因此，对于两个阳极室来说具有三个阴极室。这种结构产生大致60％的阴极电解液至40％的阳极电解液。还可以采用其它比值。
如上所述，离子交换膜18可以包括阳离子交换膜(即，质子交换膜)或阴离子交换膜。用于膜18的适当阳离子交换膜包括部分和完全氟化的离聚物、多环芳香烃离聚物及其组合。商业上可获得的用于膜18的适当离聚物的示例包括可从Wilmington，Delaware的杜邦公司(E.I.du Pont deNemours and Company)的注册商标为“NAFION”得到的磺化四氟乙烯共聚物；日本Asahi Glass有限公司的注册商标为“FLEMION”得到的全氟羧酸离聚物；日本Asahi Chemical Industries有限公司的注册商标为“ACIPLEX”Aciplex得到的全氟磺酸离聚物；和上述离聚物的组合。然而，在其它示例中可以使用任何离子交换膜。
阳极电解液和阴极电解液EA液体输出可以连接到扩散器34，所述扩散器可以包括任意类型的一个或多个扩散器，例如，出口、配件、龙头、喷头/喷嘴、清洁/消毒工具或头等。每一个输出30和32可以具有扩散器，或者两个输出可以具有合并的扩散器。
在一个示例中，阳极电解液和阴极电解液输出被混合成共用输出流36，所述共用输出流被供应给扩散器34。如Field等人的美国专利公开文献第2007/0186368号中所述，已经发现当至少暂时保持有益的清洁和/或消毒特性时，可以将阳极电解液和阴极电解液在清洁设备的分布系统中和/或在正在清洁的表面或物品上混合在一起。虽然阳极电解液和阴极电解液被混合，但是所述阳极电解液和阴极电解液初始不均衡，因此暂时保持所述阳极电解液和阴极电解液增强的清洁和/或消毒特性。
3.电极图案示例
在一个示例中，阳极电极或阴极电极中的至少一个由金属网形成，所述金属网具有网格形式的规则尺寸的矩形开口。在一个具体的示例中，所述网由0.023-英寸直径T316不锈钢形成，所述不锈钢每平方英寸具有20×20网格开口的网格图案。然而，可以在其它示例中使用其它尺寸、布置和材料。
例如，如上所述，阳极电极或阴极电极中的至少一个可以至少部分地或整个由导电聚合物形成，例如，所述导电聚合物用于防静电装置。适当的导电聚合物的示例可以从美国Winona，Minnesota的RTP公司商业购得。例如，电极可以由导电塑料混合物形成，所述导电塑料混合物具有100-1012欧姆/平方(例如，101-106欧姆/平方)的表面电阻率。然而，在其它示例中也可以使用具有在上述范围之外的表面电阻率的电极。电极中的一个或多个可以形成网，所述网具有网格形式的规则尺寸的矩形开口。然而，开口或孔口可以具有任意形状，例如圆形、三角形、曲线形、直线形、规则的和/或不规则的形状。曲线孔口具有至少一个弯曲边缘。当注射成型时，例如，可以将孔口的形状和尺寸容易地裁制成特殊图案。然而，在本发明的其它示例中还可以在金属电极中形成这些图案。
孔口可以将尺寸形成并定位成增加用于电解的电极的表面面积，并因此促进正在被处理的液体中的气泡的生成。
4.管状电极示例
电极本身可以具有任何适当的形状，例如平板、同轴板、圆柱形杆或其组合。图2显示根据一个示例性示例的具有管状形状的电解电池10的示例。电池10的径向横截面可以具有诸如图2所示的圆形的任意形状、或诸如具有一个或多个弯曲边缘的曲线形状和/或直线形状的其它形状。具体示例包括椭圆形、例如矩形的多边形等。
为了进行说明切掉电池10的多个部分。在此示例中，电池10具有管状壳体50、管状外电极20和管状内电极22，所述管状内电极与外电极分开适当的间隙，例如大约0.040英寸。还可以采用其它间隙尺寸，例如但不限于在0.020英寸-0.080英寸范围内的间隙。内电极或外电极中的任一个可以用作阳极/阴极，这取决于所施加的电压的相对极性。
离子选择膜18定位在外电极20与内电极22之间。在一个具体的示例中，离子选择膜包括来自杜邦公司的“NAFION”，所述离子选择膜已经被切成2.55英寸比2.55英寸，然后卷绕内管状电极22，并固定在与例如来自3M公司的#1357粘合剂的接触粘合剂重叠的接缝处。此外，在其它示例中可以采用其它尺寸和材料。
在图2中所示的示例中，内管状电极22的内部中的空间的体积的至少一部分被实心插入件52堵塞，以促进液体在沿壳体50的纵向轴线的方向上沿着电极20和22和离子选择膜18以及在电极20和22与离子选择膜18之间流动。该液体流是导电的，并且实现两个电极之间的电路。电解电池10可以具有任意适当的尺寸。在一个示例中，电池10可以具有大约4英寸长的长度和大约一英寸的外径。可以选择所述长度和直径以控制处理时间和每单位体积液体生成的气泡(例如，纳米气泡和/或微泡)的数量。
电池10连接到液体源12，所述液体源在此示例中包括进入管。电池10可以包括在电池的一端或两端处的适当配件。可以使用任意连接方法，例如通过塑料快速连接配件。
在图2中所示的示例中，电池10在阳极室(在电极20和22中的一个与离子选择膜18之间)中产生阳极电解液EA液体和在阴极室(电极20和22中的另一个与离子选择膜18之间)中产生阴极电解液EA液体。当阳极电解液和阴极电解液EA液体流动通过离子选择膜18的管状端部并从电池10的端部流出时，阳极电解液和阴极电解液EA液体的流动路径在电池10的出口处汇合。因此，电池10产生并分配混合后的阳极电解液和阴极电解液EA液体。
5.电解电池的具体示例
图3-9示出了根据本发明的具体示例的电解电池。在图3-9中对于相同或类似的元件使用相同的附图标记。附图中所示的尺寸单位为英寸并仅被提供作为非限制性示例。可以在其它示例中采用各种其它尺寸。
图3A是电解电池10的俯视图，图3B是电解电池10的侧视图，而图3C是电解电池10的端视图。电解电池10包括壳体管50以及端盖60和62。端盖60、62在壳体管50的端部处被密封。如图3C所示，端盖62具有形成用于电池的入口或出口的开口65。类似地，端盖60具有形成用于电池的出口或入口的开口63(在图4A和图4B中被示出)。每一个开口63、65都具有1/8英寸普通管螺纹(NTP)，例如用于连接到入口管或出口管的配件。
第一电极接触件64延伸通过端盖60，而第二电极接触件66延伸通过壳体管50中的槽67。接触件64电连接到外电极20(在图4A和图4B中被示出)，而接触件66电连接到内电极22(在图5A和图5B中被示出)。在一个示例中，壳体管50和端盖60、62由ABS塑料形成。
图4A是电池10的沿图3A的线A--A截得的截面图，而图4B是电池10的沿图3C的线B--B截得的截面图。如上所述，电池10包括管状壳体50、端盖60、62、入口(或出口)63、出口(或入口)65、外电极圆筒20、离子交换膜圆筒18、内电极圆筒22和实芯插入件52。接触件64连接到内电极22的内径表面，而接触件66连接到外电极20的外径表面。例如，可以利用环氧化物环绕接触件66密封壳体管50中的槽67。
如以上参照图2所述，实芯插入件52堵塞内电极圆筒22的内部中的空间的体积的至少一部分，以促进液体沿着电极20和22以及离子选择膜18并在电极20和22与离子选择膜18之间流动，如由图4A中的进入流动线70和排出流动线72所示。因此，内电极22具有中心纵向部分以及第一和第二端纵向部分，其中进入流动路径70和排出流动路径72以流体连通的方式分别连接内电极22的第一和第二纵向部分的内部中的空间体积。中心纵向部分的内部中的空间体积的至少一部分通过实芯内芯体52对于沿着内电极22的纵向轴线的流体流是堵塞的，使得进入流动路径70和排出流动路径72通过内电极22(因为流体流可渗透通过所述内电极)。
离子交换膜18具有沿电池10的纵向轴线的长度，所述长度比端盖60与62之间的距离短，以进一步促进沿着电极20和22以及离子选择膜18并在电极20和22与离子选择膜18之间的液体流。然而，在其它示例中，离子交换膜18可以具有与端盖60与62之间的距离相同或比端盖60与62之间的距离长的长度。箭头74示出了离子交换膜18的一端与端盖60的内边缘之间的纵向间隙(例如，大约0.23英寸)。箭头76示出了离子交换膜18的另一端与端盖60的内边缘之间的纵向间隙(例如，大约0.021英寸)。
液体流可渗透通过内网状电极20和外网状电极22。进入流70在纵向间隙74处通过内网状电极22，并进入到电极20与22之间的径向间隙中。类似地，排出流72从电极20与22之间的径向间隙通过纵向间隙76处的内网状电极22到达出口65。
液体还沿着外电极20的外径表面与壳体管50的内径表面之间的径向间隙流动，并沿着内电极22的内径表面与芯体插入件52的外径表面之间的径向间隙流动。端盖60和62(和/或其它隔开元件)具有形成用于设定间隙间隔的偏移量的肩部。
图5A-5E显示了电解电池10在各个组装阶段的多个层。图5A显示了在组装的最后阶段时的电池10。图5B显示在移除壳体管50从而露出外电极圆筒20的情况下的电池10。端盖60和62具有肩部80和82，壳体管50安装在所述肩部上(在图5A中)，并且所述肩部限定壳体管50与外电极圆筒20之间的径向间隙。图5B显示电极20的网状图案的一部分。
图5C显示了在移除外电极20和端盖62从而露出离子选择膜18的情况下的电池10。端盖60还包括肩部84，外电极20安装在所述肩部上(在图5B中)，并且所述肩部限定外电极20与离子选择膜18之间的径向间隙。另外，偏移环86被模制到内电极圆筒22上或以其它方式连接到内电极圆筒22，以在电池10的另一端上提供用于安装外电极20的类似肩部(如图5B中所示)。例如，偏移件86可以具有用于容纳内电极圆筒22的端部的圆柱形槽。
如图5C所示，离子交换膜18具有沿着电池10的纵向轴线的长度，所述长度比端盖60与偏移件86之间的距离短，从而露出内电极圆筒22的端部，并促进沿着电极20和22以及离子选择膜18流动并在电极20和22与离子选择膜18之间的液体流。
图5D显示在移除离子选择膜18从而露出内电极圆筒22的情况下的电池10。
图5E是电池10沿图5D的线D--D截得的截面图，并且显示了定位在内电极圆筒22的内部中的实芯内芯体52。在一个示例中，内电极圆筒配合在端盖60中的圆柱形槽和偏移件86中的类似槽中，从而限定内电极圆筒22的内径表面与实芯内芯体52的外径表面之间的小径向间隙，以便例如允许流体流沿着所述间隙。所述间隙在图5E中是看不到的。
图6A-6C更加详细地示出了实芯内芯体52。图6A是芯体52的立体图，图6B是芯体52的端视图，而图6C是芯体52的侧视图。芯体52的每一个端部都具有一组沿圆周间隔开的槽90和交错腿状部92。腿状部92支撑端盖60、62和偏移件86，而槽90促进流体流通过入口/出口63和入口/出口65并进入到沿着电极20、22并在电极20与22之间的间隙中。槽还有助于在阳极电解液室中产生的阳极电解液EA液体流与在阴极电解液室中产生的阴极电解液液体流在通过电池10的出口离开时合并。
图7A-7C示出了当与端盖60和偏移件86组装时内电极圆筒22的特征，并且显示了各特征的样品尺寸。图7A是电池10的俯视图，图7B是电池10的侧视图，而图7C是电池10的沿图7B的线E--E截得的截面图。
类似地，图8A-8C示出了当与端盖62组装时外电极圆筒20的特征，并且显示了各特征的样品尺寸。图8A是电池10的俯视图，图8B是电池10的侧视图，而图8C是电池10的沿图8B的线F--F截得的截面图。
图9A-9D更加详细地示出了壳体管50。图9A是管50的立体图，图9B是管50的俯视图，图9C是管50的侧视图，而图9D是管50的沿图9C的线G--G截得的截面图。
在如上所示的示例中，外电极20、内电极22和离子选择膜18为圆柱形并且基本上相对于彼此同轴。离子选择膜18将电池分成第一和第二反应室，一个反应室在外电极20与离子选择膜18之间，而另一个反应室在内电极22与离子选择膜18之间。基于施加到内电极和外电极的电压的相对极性，一个室是阳极室，而另一个室是阴极室。
阳极室和阴极室在不需要任何阀的情况下以流体连通的方式在电池的入口和出口处相互连接，以将特定的流动流从一个室切换到另一个室。
在此具体的示例中，外电极20和内电极22比离子选择膜18长，且外电极和内电极的端部延伸超过离子选择膜的两端，如图4A和图4B中所示。这促进了在阳极室和阴极室的每一个端部处的流体流在膜的纵向边缘之外相互汇合。此外，电极和端盖被布置成允许汇合后的流体流一起从电池入口通过内电极并进入到阳极室和阴极室，和从阳极室和阴极室一起通过内电极到达电池出口。
在可选的示例中，内电极和外电极以及离子选择膜具有相同的长度，并且沿着阳极室和阴极室的流体流在电极和膜的纵向边缘处汇合。在另一个示例中，到达和离开电池的入口和/或出口没有沿着电池的纵向轴线定位。例如，入口和/或出口可以通过壳体管50或远离轴线(off-axis)穿过端盖。在另一个示例中，入口和出口可以位于电池的相同端部处。例如，电池可以具有形成相互串联连接以产生盘旋形流动路径的多个同轴室的多个同轴电极和离子选择膜。在另一个示例中，电池可以包括形成相互并联连接的多个同轴阳极室和/或阴极室的多个同轴电极和离子选择膜，且入口在电池的一端，而出口在电池的另一端。在另一个示例中，移除内实心芯体52，并且内电极圆筒22形成为实心圆柱体或杆。在另一个示例中，阳极室和阴极室可以具有到达和离开电池的分隔开的入口和出口。还可以采用其它变化方式。
虽然已经参照一个或多个实施例说明了本发明，但是本领域的技术人员将认识到在不背离本发明和/或所附权利要求的精神和范围的情况下可以在形式和细节上进行改变。

Claims (13)

1.一种电解电池，包括：
合并的入口和合并的出口；
同轴的内电极和外电极；和
离子选择膜，所述离子选择膜位于所述内电极与所述外电极之间的间隙中，并在所述离子选择膜的相对侧形成相应的第一电解反应室和第二电解反应室，其中，沿所述第一电解反应室和所述第二电解反应室的流体流动路径一起汇合成为来自所述合并的入口的合并的进入流动路径和通过所述出口的合并的排出流动路径，而不需要任何阀，其中内电极的内部中的空间的体积的至少一部分对于沿着内电极的纵向轴线的流体流是堵塞的，从而合并的进入流动路径从入口被引导到第一和第二电解反应室。
2.根据权利要求1所述的电解电池，其中，所述合并的排出流动路径穿过所述内电极。
3.根据权利要求1所述的电解电池，其中，沿所述第一电解反应室和所述第二电解反应室的流体流动路径一起汇合成为通过所述合并的入口的合并的进入流动路径。
4.根据权利要求3所述的电解电池，其中，所述合并的进入流动路径和所述合并的排出流动路径穿过所述内电极。
5.根据权利要求4所述的电解电池，其中：
流体流能够渗透通过所述内电极；
所述内电极包括中心纵向部分、第一端纵向部分和第二端纵向部分；
所述进入流动路径和所述排出流动路径分别以流体连通的方式连接到所述第一端纵向部分和所述第二端纵向部分的内部中的空间体积；以及
对于流体流是堵塞的所述空间体积的至少一部分沿着纵向部分堵塞，使得所述进入流动路径和所述排出流动路径穿过所述内电极。
6.根据权利要求1所述的电解电池，还包括实心内芯体，所述实心内芯体位于所述内电极的内部中，从而通过所述实心内芯体阻挡流体流。
7.根据权利要求6所述的电解电池，其中：
所述实心内芯体为圆柱形的，并且包括第一端部和第二端部；
所述第一端部或所述第二端部中的至少一个包括一组沿圆周间隔开的槽和交错腿状部；以及
所述流体流动路径穿过所述实心内芯体的多组所述槽。
8.根据权利要求1所述的电解电池，其中：
所述离子选择膜具有沿着所述电池的纵向轴线的长度，所述长度比所述内电极的长度和所述外电极的长度短。
9.根据权利要求8所述的电解电池，其中，所述内电极和所述外电极中的每一个都具有第一和第二相对端部，所述第一和第二相对端部延伸超过所述离子选择膜的第一和第二相对端部，以在所述第一电解室和所述第二电解室的纵向相对的端部处形成在所述内电极与所述外电极之间没有离子选择膜的第三电解室和第四电解室。
10.根据权利要求1所述的电解电池，其中，所述内电极、所述外电极或所述离子选择膜中的至少一个为圆柱形的。
11.根据权利要求1所述的电解电池，还包括：
第一端盖，所述合并的入口形成在所述第一端盖中；和
第二端盖，所述出口形成在所述第二端盖中，其中，所述第一端盖和所述第二端盖在彼此分开期望的轴向间距下支撑所述内电极和所述外电极。
12.一种电解液体的方法，包括以下步骤：
a)使液体通过电解电池，所述电解电池包括合并的入口、合并的出口、同轴的内电极和外电极以及离子选择膜，所述离子选择膜位于所述内电极与所述外电极之间的间隙中，从而在所述离子选择膜的相对侧形成相应的第一电解反应室和第二电解反应室，其中，沿所述第一电解反应室和所述第二电解反应室的流体流动路径一起汇合成为通过所述合并的入口的合并的进入流动路径和通过所述合并的出口的合并的排出流动路径，而不需要阀；和
b)对于沿着内电极的纵向轴线的流体流堵塞内电极的内部中的空间的体积的至少一部分，从而合并的进入流动路径从入口被引导到第一和第二电解反应室；
c)将激发电压施加在所述内电极与所述外电极之间。
13.根据权利要求12所述的方法，其中堵塞步骤包括使用位于所述内电极的内部中的实心内芯体堵塞流体流通过所述实心内芯体。
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