CN107109670B

CN107109670B - 电解模块

Info

Publication number: CN107109670B
Application number: CN201580069422.7A
Authority: CN
Inventors: 郑鹏翊; 金正植; 申铉琇; 金敏龙
Original assignee: TECHNOLOGY WINNER CO Ltd
Current assignee: TECHNOLOGY WINNER CO Ltd
Priority date: 2014-12-23
Filing date: 2015-10-28
Publication date: 2019-05-21
Anticipated expiration: 2035-10-28
Also published as: KR101686138B1; EP3239105A4; KR20160076859A; WO2016104934A1; CN107109670A; EP3239105A1; JP6538171B2; JP2018508339A; US10494275B2; US20170283284A1

Abstract

本发明关于一种电解模块，包含：电解单元模块，包括多个彼此串联连接的管式电解槽；成型壳，围绕在所述电解单元模块的外围以保护所述电解模块；槽引导构件，安装在所述成型壳内以支撑所述电解单元模块；电源线，具有连接至所述电解单元模块的第一末端以及通过所述成型壳延伸至外部的第二末端；以及树脂层，填充在所述成型壳内以包覆设置在所述成型壳内的所述电解单元模块的外表面。

Description

电解模块

技术领域

本发明涉及一种电解模块，更具体地，是涉及一种通过将多个单元模块彼此并联连接构成的电解模块，每一个单元模块包括多个彼此串联连接的管式电解槽，每一个管式电解槽提供管式电解槽的优点的同时具有缩小的尺寸，由此管式电解槽可克服受限安装空间的约束并且减少制造成本。

背景技术

作为电解海水、淡水等的电解槽的典型实例，提供一种管式电解槽。

管式电解槽具有基本上由外管和内管构成的管式电极。内管为集成双极管电极，其中一部分作为阳极，另一部分作为阴级。外管包括阳极部、阴级部及设置在其中央部的绝缘隔离体，其中阳极部和阴级部设置成与内管的阳极和阴级相反。此外，内管和外管皆可为具有一个极性的单极电极。

在管式电解槽中，当在海水沿着内管和外管的表面流动时在阳极和阴级端子之间施加DC电源以造成电解时，则产生次氯酸钠。

电解产生次氯酸钠的主要化学方程式如下所示：

阳极反应：2Cl-→Cl₂+2e-

阴极反应：2H₂O+2e-→2OH-+H₂↑

本体反应：Cl₂+2NaOH→NaOCl+NaCl+H₂O

氯(Cl₂)在阳极側通过氯离子的氧化产生，而氢气(H₂)及氢氧根离子(OH^-)在阴极侧通过水分解产生。在阴级侧产生的氢氧根离子(OH^-)于本体相中与钠离子反应(Na⁺)以产生氢氧化钠(NaOH)，且产生的氢氧化钠(NaOH)于本体相中与在阳极产生的氯(Cl₂)反应以产生次氯酸钠(NaOCl)。以此方法产生的次氯酸钠(NaOCl)用于降低生物活性，或者用于灭菌消毒及清洁的各种应用。

海水中所含的硬质材料，例如(Ca及Mg)，在电解期间通过上述化学反应在阴级电级上形成结垢，而聚集的结垢降低电解效率，导致电解槽电压的增加，阻碍流体的流动，以及在极端的情况下造成归咎于电极之间短路的物理损坏。

结垢的生成反应：HCO₃-+NaOH→CO₃ ^2-+H₂O+Na⁺

Ca²⁺或Mg²⁺+CO₃ ^2-→CaCO₃或MgCO₃

Ca²⁺或Mg²⁺+2OH-→Ca(OH)₂或Mg(OH)₂

避免结垢聚集的常规技术公开于韩国专利申请公开第10-2006-0098445号(电子式水处里系统及其控制方法)。根据此技术，作为阳极的阳极棒安装在流体流动的管线内部，围绕阳极棒的壳作为阴极，且电流流经阳极棒以在流体的通道产生电磁场，因而避免结垢的生成。即，当流体沿着形成有电磁场的流体通道流动时，由于因电磁场充分地产生自由电子，含在流体内的无机物质变得结构稳定，因此避免结垢生成。

常规技术需要产生密度均匀的电磁场以抑制结垢的生成。然而，在沿着流体通道流动的流体流速是不恒定且波动的情况下，难以维持电磁场在均匀的密度。基于此原因，难以有效率地阻碍结垢生成。即，通过电性方法避免结垢生成的常规技术需要先进科技以根据流体的流速精准控制电流的强度。因此，实质上并不容易避免结垢生成，且因此需要机械移除产生的结垢。

为了解决此技术的问题，公开了韩国专利申请第10-2012-0032399(名称：管式电解槽)。“管式电解槽”提供一种电解槽，其中去除了在流体通过区的电极的角落以避免在电解槽的操作期间结垢在阴极的表面生成。管式电解槽的结构显示在图1至图11。

参考图1至图11，根据常规技术，管式电极(10)包括设置在其中间部的绝缘隔离体(11)、设置在绝缘隔离体(11)一侧的阳极外管(12)以及设置在绝缘隔离体(11)另一侧的阴极外管(13)。阴极内管(未显示)安装在阳极外管(12)的内部，并且阳极内管(13’)安装在阴极外管(13)内部。通过接合构件(18)将绝缘套管(14)、螺旋块(15)、固定套管(16)及入口/出口连接接头(17)与电解槽(10)的末端组装。由于螺旋块(15)的使用，当流体经由形成于螺旋块(15)中的螺旋孔(15a)流进及流出电解槽(10)时，由于流体通道具有螺旋形式，因此流体以恒定均匀的速率流动。这避免在电解反应期间产生的氢气(H₂)及氧气(O₂)于特定区域局部集中，因而消除归咎于气体的干扰因子并且能够均匀反应。因此，可以获得改善电解反应的效率并且增加电解槽的寿命的功效。

此外，多个电解槽(10)，每一个电解槽为具有上述结构的管式电解槽(10)，彼此串联连接以形成如图1所示的单元模块(20)。因此，可以容易提供具有需求容量的模块。进一步，如图6所示，多个单元模块(20)可彼此并联连接以增加电解容量。

另一方面，为了制造单元模块(20)，一个电解槽(10)及另一个电解槽(10)藉由U形肘连接构件或经由成型工艺制造的任意连接构件(21)连接，使得流体可由一个电解槽流向另一个电解槽。然后，电解槽(10)固定在使用U形鞍座(23)或螺栓的框架(22)。此外，藉由母杆(24)连接上方的电解槽(10)及下方的电解槽(10)。如此，可以通过连接多数个电解槽(10)来制造单元模块(20)。进一步，可以如图6所示，通过并联连接单元模块(20)组装并安装大容量的电解模块(30)于现场。

比起利用平板电极的常规立方形电解模块，由管式电解槽构成的电解模块具有较高的耐受电压及较简单的结构。进一步，由于此电解模块具有改善的速度分布，因此可以减少结垢的聚集并且促进氢气的排放。

然而，在常观管式电解槽的情况下，由于仅有一个电极的表面涉及电解反应，因此可能浪费大量的材料。此外，由于管式电解槽需要大的安装空间，因此难以在小场所使用管式电解槽。此外，由于管式电解槽的部件数量多且所述部件的组装复杂，因此增加了制造成本。

此外，在常规管式电解槽的情况下，电极上的电流分布是不均匀的。因此，当常规管式电解槽排成多阶时，则难以获得均匀反应，电极的寿命也会缩短，并且产生过多热量。

[先前技术文献]

(专利文献1)韩国专利申请公开第10-2006-0098445号(电子式水处里系统及其控制方法)

发明内容

发明所要解决的问题

因此，考虑到相关技术中出现的上述问题而提出本发明，且本发明的目的在于提供一种电解模块，所述电解模块在提供验证是安全的常规技术的优点同时，可通过减少其部件的数量以及简化制造方法降低制造成本，并且可通过具有与相同容量的常规单元模块一半的尺寸克服空间约束问题。

本发明的另一目的在于通过使均匀电流分布于排成多阶的管式电解槽，以改善反应的均匀性及效率。

即，本发明是考虑到上述问题所提出的，并且试图当维持电解性能的同时提供具有缩小尺寸的改良管式电极模块，因此节省安装空间并且减少制造成本。

解决问题的技术方案

为了达成上述目的，根据本发明的一态样，提供一种电解模块，包含：电解单元模块，包括多个彼此串联连接的管式电解槽；成型壳，围绕并且保护所述电解单元模块；槽引导构件，安装在所述成型壳内部并且支撑所述电解单元模块；电源线，具有连接至所述电解单元模块的第一末端以及经由所述成型壳延伸至外部的第二末端；以及树脂层，填充在所述成型壳内以包覆设置在所述成型壳内的所述电解单元模块的外表面。

为了达成上述目的，根据本发明的另一态样，提供一种电解模块，包含：电解单元模块，包括多个彼此串联连接的管式电解槽；电源线，具有连接至所述电解单元模块的第一末端；槽引导构件，延伸横跨所述电解模块以维持所述电解单元模块的串联连接状态；以及树脂层，在所述电解单元模块与所述电源线及所述槽引导构件组装的状态下，并且在成型壳设置成围绕在所述电解单元模块的外围表面的状态下，通过将树脂导入所述成型壳以包覆设置在所述成型壳内的所述电解单元模块的外表面，然后在所述树脂硬化后移除所述成型壳，从而形成所述树脂层。

优选地，所述管式电解槽可包含：成对的端子电极，所述端子电极包括：管式外电极及管式内电极，在它们的第一末端彼此连接并且在它们的第二末端分离；以及管式双极电极，安装于所述端子电极之间并且电性绝缘所述端子电极。

所述管式电解槽可進一步包含：绝缘单元，支撐并且彼此连接所述端子电极的分离末端；以及螺旋块，与所述端子电极的连接末端结合并且设有流体通过的螺旋导孔。

所述端子电极可包括：连接板，连接并且支撑所述内电极和所述外电极的末端，所述连接板设有与所述内电极及所述外电极之间形成的通道连通的流体通孔，并且将流体引导至所述通道。

所述电解模块可进一步包含：端子绝缘隔离体，安装在所述双极电级的每一个末端，并且将所述双极电级与所述连接板、所述内电极及所述外电极隔离且电性绝缘。

不涉及电解反应的所述外电极的外表面和所述内电极的内表面的至少任一个表面电镀具高导电性的金属。

具有所述流体通孔的所述连接板经由熔接连接至所述外电极。

形成在所述连接板的所述流体通孔可为对准于形成在所述螺旋块的螺旋导孔的贯孔。

所述单元模块可彼此并联连接以增加容量。

发明的效果

根据本发明，内电极的内表面电镀具有高导电性的金属以改善电流的流动。因此，电解模块具有改善的电解效率。此外，由于电解模块是用树脂成型，因此可以保证电解模块的安全性。即，可以避免归咎于水及氢气漏出的爆炸危险，并且避免工人或操作者遭受电击。

此外，由于相较于常规技术可以减少组装部件的数量，因此组装工序可以简化。进一步，由于部件的数量减少，也因此减少了制造成本。更进一步，由于电解模块需要缩小的安装空间，因此可以克服空间约束的问题。

此外，组装部件的接合不因外部振动而松动。由于利用透明材料进行成型处理，因此可容易视察或检查电解模块的状态，可方便地进行电解模块的维护并且降低维护成本。此外，用于本发明电解模块的管式电解槽具有双极电极的外表面及内表面皆可用于电解的结构。因此，相较于具有相同尺寸的常规电解槽，电解效率为两倍。基于此原因，可以减少电解模块的尺寸及制造成本，其排除了当电解模块安装于船上的空间约束的问题。

此外，当建构多阶的电解槽时，即使不参予电解反应的电极表面也电镀具有高导电性的金属。因此，电极的电流分布均匀化，然后改善电解的均匀性及效率。

附图说明

图1为常规电解单元模块的透视图；

图2为图1的结构主要部分的局部放大图；

图3为图1的电解单元模块的前视图；

图4为图1的电解单元模块的平面图；

图5为图1的电解单元模块的侧视图；

图6为常规大容量电解模块的透视图；

图7为图6的大容量电解模块的侧视图；

图8为常规管式电解槽的透视图；

图9为图8的A部分的放大图；

图10为图8的B部分的放大图；

图11为仅说明图10显示的螺旋块的透视图；

图12a为根据本发明的一个实施方式显示电解模块组装工艺的分解透视图；

图12b为说明图12a显示的成型壳的另一实例的透视图；

图12c为根据本发明另一实施方式的电解模块的透视图；

图13为根据本发明一个实施方式的局部组装的电解模块的透视图；

图14为说明根据本发明一个实施方式的电解模块彼此并联连接，以获得大电解容量的状态的透视图；

图15为图14的电解模块的侧视图；

图16为图13的电解模块的平面图；

图17为图14的A’部分的放大图；

图18为图16的B’部分的放大图；

图19为图12显示的管式电解槽的透视图；

图20为图19的D1部分的放大图；

图21为图19的D3部分的放大图；

图22为图19的D2部分的放大图；

图23a为说明图19显示的中间电极的透视图；

图23b为说明图23a的主要部分的横切面图；

图24为说明外电极与内电极彼此连接的连接部的简图；

图25为说明图19显示的螺旋块的简图；

图26为说明图19显示的外绝缘隔离体的简图；

图27为说明图19显示的内绝缘隔离体的简图；

图28a为说明连接管的实例的简图；以及

图28b为说明连接接头的实例的简图。

具体实施方式

以下，参考附图将说明根据本发明一个实施方式的管式电解槽及包括管式电解槽的电解模块。

参考图12至图21，根据一个实施方式，电解模块(50)包括电解单元模块(100)、成型壳(200)、槽引导构件(300)、电源线(400)及树脂层(500)。

参考图19至图27，电解单元模块(100)包括管式电解槽(110)、连接管(120)及入口/出口连接接头(130)。

在此，管式电解槽(110)包括成对的端子电极、双极电级、绝缘单元及螺旋块(118)。

在此，成对的端子电极包括内电极(115a,115b)、外电极(114a,114b)以及将内电极(115a,115b)的第一末端电性连接至外电极(114a,114b)的第一末端连接板(116)。

双极电极包括安装在内电极(115a,115b)及外电极(114a,114b)之间的管式中间电极(111)。

即，中间电极(111)为在其相对侧具有相反极性的双极电极。如图23a及图23b所示，中间电极(111)的每一个末端设有绝缘端子隔离体(117)。具体地，中间电极(111)的每一个末端提供三个绝缘端子隔离体(117)，所述三个端子隔离体(117)可以120度的等角度间隔排列。然而，绝缘隔离体(117)的数量及间隔不限于此。更具体地，绝缘端子隔离体(117)可设置成从中间电极(111)的末端的纵方向并且从中间电极(111)的外表面向外突出。为此，每一个绝缘端子隔离体(117)设有结合销(117a)，以装入设在中间电极(111)的末端部分的结合孔(111b)。由于绝缘端子隔离体(117)，因此中间电极(111)可以预定的距离与外电极(114a,114b)及连接板(116)隔离。因此，中间电极(111)可与外电极及连接板电性绝缘。绝缘端子隔离体(117)的形状并不限于上述结构。即，若绝缘端子隔离体(117)可将中间电极(111)与外电极(114a,114b)及连接板(116)隔离，也因此将中间电极(111)与外电极(114a,114b)及连接板(116)电性绝缘，则其可具有任意形状。然而，关于绝缘端子隔离体(117)的结构，其进一步需要不能阻挡经由连接板(116)上所形成的流体通孔而导入电极之间所形成的通道的海水。

绝缘单元包括安装在中间电极(111)外部，于中间电极(111)的中间部的纵方向上的外绝缘隔离体(112)，以及安装在中间电极(111)的中间部的内部的内绝缘隔离体(113)。绝缘单元将在以下作进一步详细说明。

外电极(114a,114b)具有管的形状。外电极的一个外电极(114a)作为阴极并且另一个外电极(114b)作为阳极。外绝缘隔离体(112)装在外电极(114a)及外电极(114b)之间以将外电极(114a,114b)彼此绝缘，并且将外电极(114a,114b)与中间电极(111)隔离。如图26所示，外绝缘隔离体(112)的内表面的中间部设有凸起部(112a)，其使外绝缘隔离体(112)的内表面以预定的距离与中间电极(111)的外表面隔离。凸起部(112a)可在外绝缘隔离体(112)的圆周方向上以规律的间隔排列并且与中间电极(111)的外表面表面接触。外绝缘隔离体(112)各自的末端设有外电极(114a,114b)的末端部分插入其中的外电极连接部(112b)，其中外电极连接部(112b)具有比外绝缘隔离体(112)的中间部分的内径要大的内径。即，电极连接部(112b)的内表面与外绝缘隔离体(112)的中间部的内表面形成阶梯形。因此，外电极(114a,114b)受外绝缘隔离体(112)支撑并且彼此绝缘。

如上所述，外电极(114a,114b)的相邻末端与外绝缘隔离体(112)组装，且另一末端则分别与连接管(120)或入口/出口连接接头(130)组装。

此外，外电极(114a,114b)的第一末端通过连接板(116)连接至内电极(115a,115b)的第一末端。连接板(116)由金属制成。内电极(115a,115b)的第一末端及外电极(114a,114b)的第一末端经由连接方法进行连接，例如经由不会增加电阻的熔接。因此，关于通过连接板(116)连接的内电极(115a,115b)及外电极(114a,114b)，外电极(114a)与内电极(115a)彼此连接，其具有相同极性(即，皆作为阴极)，并且外电极(114b)及内电极(115b)也具有相同极性(即，皆作为阳极)。

内绝缘隔离体(113)装在内电极(115a,115b)之间，使得内部电级(115a,115b)通过内绝缘隔离体(113)彼此电性绝缘。内绝缘隔离体(113)也将内电极(115a,115b)与中间电极(111)隔离并且电性绝缘。

在此，内绝缘隔离体(113)安装在中间电极(111)的中间部并且在其外表面上设有多个凸起部(113a)，凸起部(113a)从内绝缘隔离体(113)的外表面(113c)突出并且在圆周方向上以规律的间隔排列。凸起部(113a)与中间电极(111)的内表面接触。内绝缘隔离体(113)各自的末端设有其外径比内绝缘隔离体(113)的中间部的外径要小的内电极连接部(113b)，使得内电极连接部(113b)的外表面与内绝缘隔离体(113)的中间部的外表面形成阶梯形。因此，内绝缘隔离体(113)的内电极连接部(113b)可分别插入内电极(115a,115b)的相邻末端。内绝缘隔离体(113)将内电极(115a,115b)彼此绝缘的同时支撑内电极(115a,115b)，并且也将内电极(115a,115b)与中间电极(111)隔离并且电性绝缘。

外绝缘隔离体(112)及内绝缘隔离体(113)的结构并不限于上述结构。外绝缘隔离体(112)及内绝缘隔离体(113)可具有符合以下需求的任意形状：外电极(114a,114b)可在彼此电性绝缘的状态下受到支撑，内电极(115a,115b)可在彼此电性绝缘的状态下受到支撑，并且可将外电级及内电极以预定距离与中间电极(111)隔离及电性绝缘。在此情况下，用以将外电极和内电极与中间电极(111)隔离并且电性绝缘的外绝缘隔离体(112)的凸出部(112a)及内绝缘隔离体(113)的凸出部(113a)，较佳配置成不阻碍沿着设在外电极与中间电极之间的通道以及设在内电极与中间电极之间的通道流动的海水流动。

根据上述结构，电源相反地供应至双极电极，即，相对应于外电极(114a,114b)及内电极(115a,115b)，电源相反地供应至设置在外电极(114a,114b)和内电极(115a,115b)之间并且隔离内外电极的管式中间电级(111)。因此，在流体沿着中间电极(111)的内表面及外表面的状态下发生电解反应。由于流体沿着中间电级(111)的外表面及内表面流动的同时会发生电解反应，因此本发明的管式电解槽表现出比常规管式电解槽高两倍以上的电解性能。即，与常规管式电解槽相同的体积下，本发明的管式电解槽比起常规管式电解槽可获得两倍以上的电解效率。由于所属领域的技术人员可容易理解管式电解槽的详细结构及操作，因此将不再进一部说明。

此外，连接板(116)设有多个流体通孔(116a)，所述孔的尺寸相同并且在连接板(116)的圆周方向上以规律的间隔排列，使得流体可被导入内电极(115a,115b)及外电极(114a,114b)之间的间隙。此外，形成一个以上的定位导销(116b)以从连接板(116)的外表面突出。定位导销(116b)配置成当电极的集成结构与螺旋块结合时，使电极的集成结构能够精准且确实与螺旋块(118)对准。

此外，连接板(116)可由排列成多阶的多个板制成。在此情况下，堆叠板使得设在每个板的流体通孔不对准。即，延伸穿过板的流体通孔的流体路径可形成螺旋形。另外，每一个流体通孔(116a)可在连接板(116)以螺旋形式延伸，因此引导流体沿着螺旋流动路径。

螺旋块(118)连接至连接板(116)的外表面。螺旋块(118)设有多个螺旋导孔(118a)，所述孔在螺旋块(118)的圆周方向上间隔排列。由于流体经过螺旋导孔(118a)时会螺旋流动，因此可均匀化流体的速度分布。此外，螺旋块(118)设有用于固定螺旋块(118)的定位孔(118b)，使得当螺旋块(118)连接至连接板(116)时，螺旋块(118)的导孔(118a)可精准且确实地与连接板(116)的流体通孔(116a)对准。当连接板(116)的定位导销(116b)插入定位孔(118b)时，流体通孔(116a)自动与导孔(118a)对准。因此，流体可以流动而没有流动阻力。螺旋块(118)与连接管(120)或入口/出口连接接头(130)组装。

此外，关于中间电级(111)，每一个外表面及内表面在纵方向上的一半涂覆阳极材料。即，中间电极(111)的外表面及内表面皆可用于电解反应，与常规技术不同。因此，电解容量加倍。

此外，在端子电极中，当作阴极的外电极(114a)和当作阴极的内部电级(115a)由不锈钢或镍合金制成。当作阴极的外电极(114a)和内电极(115a)经由连接方法连接至连接板(116)，例如经由不会增加电阻的熔接。此外，海水流动时不参与电解反应的电极的一个以上的表面，即，内电极(115a)的内表面或外电极(114a)的外表面，优选涂有具高导电度的金属，其在电解反应的期间将电极全长上的电流强度均匀化分布。基于此原因，相较于常规多阶电解槽，可改善电解反应的均匀度及效率，且可控制在电解反应期间产生的热量。

此外，在端子电级中，当作阳极的外电极(114b)和内部电级(115b)由钛制成。外电极(114b)的内表面及内电极(115b)的外表面涂有氧化铂以形成不可溶的电极。进一步，这些电极以与上述作为阴极的电极的相同方法进行电镀及熔接，因而维持导电性。

具有如上所述的结构的多个管式电解槽(110)串联排列，并且通过连接管(120)将其相邻的末端彼此连接，使得流体可由一个槽流至另外一个。连接管(120)具有U形。电解单元模块(100)最外的管式电解槽(110)连接至电源线(400)。

此外，在多个管式电解槽(110)中，最外的电解槽(110)连接至入口/出口连接接头(130)。即，两个最外的管式电解槽(110)的外端连接至连接管(120)或连接接头(130)。或者，一个最外的管式电解槽(110)的外端可连接至连接管(120)并且另一个最外的管式电解槽(110)可连接至连接接头(130)。连接管(120)及连接接头(130)为经由其可使流体导入管式电解槽(110)或者在管式电解槽(110)内的流体可排出至外部的构件，连接管(120)及连接接头(130)与螺旋块(118)的末端组装。连接接头(130)可通过形成在成型壳(200)的接头通孔(230，参考图12a及图12b)延伸至成型壳(200)的外部。

在连接管(120)及连接接头(130)的至少其中一个中，内部流体通道，即，流体通道，具有锥状形式，使得有利于流体的移动以及氢的分离。即，连接管(120)及连接接头(130)具有如图28a及图28b所示的朝外端向上倾斜的底面(121,131)。

电解单元模块(100)配置成使得多个管式电解槽(110)如图12所示的串联排列并且组装，其中在组装的状态下通过环形连接端子(140)将相邻的管式电解槽(110)彼此电性连接。此外，端子(150)连接至与最外的管式电解槽(110)连接的连接端子(140)，且电源线(400)通过例如为螺栓的结合构件(160，参考图18)连接至端子(150)。

成型壳(200)具有矩形框架的形状。组装的电解单元模块(100)在被放置于成型壳(200)内的状态下模制。成型壳(200)由成对的长杆(210)及连接至长杆(210)各末端的成对的短杆(220)组成。长杆(210)的内表面设有让槽引导构件(300)的末端插入的引导构件组装孔(240)。短杆(220)设有让电源线(400)穿过的线通孔(250)以及让入口/出口连接接头(130)穿过的接头通孔(230)。

设有多个槽引导构件(300)。每一个槽引导构件(300)各自的末端插入形成在长杆(210)的引导构件组装孔(240)，使得槽引导构件(300)设置在成型壳200内部，因而支撑组装的电解单元模块(100)。为此，槽引导构件(300)安装成延伸横跨成型壳(200)。槽引导构件(300)由弹性绝缘材料制成或者具有弹性结构。槽引导构件(300)具有排成一列的弧形凹部(310)的结构，因而确保管式电解槽(110)的外表面彼此串联连接。因此，槽引导构件(300)可紧触并且支撑管式电解槽(110)的外表面。

在此情况下，如图12b所示，根据另一实例的成型壳(200’)可配置成使得树脂填充部(见符号标记D1及D2)弯曲以增加对树脂的粘合力，或者使得成型壳(200’)的内表面赋予表面粗糙度。

此外，成型壳(200)填充树脂并且硬化树脂。接着，移除成型壳(200)(参考图12c)。填充且硬化的树脂可当作成型壳。

在槽引导构件(300)与成型壳(200)组装的状态下，组装的电解单元模块(100)放置在槽引导构件(300)上。如此，电解单元模块(100)设在成型壳(200)内部。在组装的电解单元模块(100)放置在成型壳(200)内之后，电源线(400)连接至电解单元模块(100)，然后将树脂导入成型壳(200)的空间并且供应以围绕电解单元模块(100)的整个表面，因而形成树脂层(400)。在此，树脂层(400)优选可由环氧树脂形成。或者，树脂层(400)优选可由防火树脂制成。可由外部检查模制的电解单元模块100的状态。

如上所述，在电解单元模块(100)组装然后放置在成型壳(200)内部的状态下，将树脂导入成型壳(200)，因而形成成型电解模块(50)。因此，其实质上可以避免水及氢气从电解槽(110)漏出并且减少由于成型工艺而要组装的部件的数量。

此外，如图14及图15所示，可通过紧密连接电解槽改变或调整成型电解模块(50)的电解容量。此外，由于成型电解模块(50)是在防止水和氢漏出以及保护工人免于电击的安全状态下，因此不需要像常规技术般的包覆电解模块。因此，不需要使用感测水漏出的水传感器，也不需要感测氢漏出的氢传感器。为此，制造成本可以降低。

此外，由于透明树脂被用于成型处理，可容易检查或视察电解模块的状态，因此电解模块的维护变得简单。

如上所述，根据本发明实施方式的管式电解槽(110)建构成使得管式双极电级(即，中间电级)排列在由外电极和内电级构成的端子电极之间，因此在双极电级的内表面及外表面都能够发生电解反应。如此，由两个常规电解模块进行的电解反应的量可由一个电解模块进行。即，根据本发明，即使只有一半的尺寸，电解模块可获得等同于常规电解模块的电解性能。在这种情况下，电极材料的数量减少至约65％，且环氧成型材料及框架的数量也减少约50％。因此，维持容量同时可以减少尺寸及制造成本。因此，本发明的电极模块认为是更具有成本效益。此外，本发明的电极模块因为需要减少的安装空间，因此可安装在旧船及新船上。

虽然已经说明且图示了优选的实施方式来说明本发明的主旨，但本发明不应被解释为仅限于上述的结构及操作，但是本领域所属技术人员会理解到在不脱离随附的权利要求所公开的本发明的范围及精神上，各种的修饰、增加及取代是可能的。

附图标记

50 电解模块

100 电解单元模块

110 管式电解槽

120 连接管

130 连接接头

200 成型壳

300 槽引导构件

400 电源线

500 树脂层

Claims

1.一种电解模块，其特征在于，包含：

电解单元模块，包括多个彼此串联连接的管式电解槽；

成型壳，围绕并且保护所述电解单元模块；

槽引导构件，安装在所述成型壳内部并且支撑所述电解单元模块；

电源线，具有连接至所述电解单元模块的第一末端以及经由所述成型壳延伸至外部的第二末端；以及

树脂层，填充在所述成型壳内以包覆设置在所述成型壳内的所述电解单元模块的外表面，

所述管式电解槽包含：

成对的端子电极，所述端子电极包括：

管式外电极及管式内电极，在它们的第一末端彼此连接并且在它们的第二末端分离；以及

管式双极电极，安装于所述端子电极之间并且电性绝缘所述端子电极。

2.一种电解模块，其特征在于，包含：

电解单元模块，包括多个彼此串联连接的管式电解槽；

电源线，具有连接至所述电解单元模块的第一末端；

槽引导构件，延伸横跨所述电解单元模块以维持所述电解单元模块的串联连接状态；以及

树脂层，在所述电解单元模块与所述电源线及所述槽引导构件组装的状态下，并且在成型壳设置成围绕在所述电解单元模块的外围表面的状态下，通过将树脂导入所述成型壳以包覆设置在所述成型壳内的所述电解单元模块的外表面，然后在所述树脂硬化后移除所述成型壳，从而形成所述树脂层，

所述管式电解槽包含：

成对的端子电极，所述端子电极包括：

3.根据权利要求1或2所述的电解模块，其特征在于，所述管式电解槽进一步包含：

绝缘单元，支撑并且将所述端子电极的分离末端彼此连接；以及

螺旋块，与所述端子电极的连接末端结合并且设有流体通过的螺旋导孔。

4.根据权利要求3所述的电解模块，其特征在于，所述端子电极包括：

连接板，连接并且支撑所述内电极及所述外电极的末端，所述连接板设有与所述内电极及所述外电极之间形成的通道连通的流体通孔，并且将流体引导至所述通道。

5.根据权利要求4所述的电解模块，其特征在于，所述电解模块进一步包含：

端子绝缘隔离体，安装在所述双极电极的每一个末端，并且将所述双极电极与所述连接板、所述内电极及所述外电极隔离且电性绝缘。

6.根据权利要求1或2所述的电解模块，其特征在于，不涉及电解反应的所述外电极的外表面和所述内电极的内表面的至少任一个表面电镀具高导电性的金属。

7.根据权利要求4所述的电解模块，其特征在于，具有所述流体通孔的所述连接板经由熔接连接至所述外电极。

8.根据权利要求4所述的电解模块，其特征在于，形成在所述连接板的所述流体通孔为对准于形成在所述螺旋块的螺旋导孔的贯孔。

9.根据权利要求4所述的电解模块，其特征在于，所述电解单元模块彼此并联连接以增加容量。