CN111115760A

CN111115760A - 用于电解水机的电解槽

Info

Publication number: CN111115760A
Application number: CN201911327825.3A
Authority: CN
Inventors: 潘峰
Original assignee: Guangzhou Health & Health Medical Equipment Co ltd
Current assignee: Guangzhou Health & Health Medical Equipment Co ltd
Priority date: 2019-12-20
Filing date: 2019-12-20
Publication date: 2020-05-08

Abstract

本发明的提供电解槽，包括用于分割阴阳离子的阳离子交换膜、两设置于阳离子交换膜两侧且用于电解的电极板、环绕着阳离子交换膜的第一O型圈以及两设置于电极板两侧的外壳，外壳设有进水口以及出水口，外壳通过阳离子交换膜和第一O型圈构成两个腔室，两侧外壳的进水口和出水口分别与对应的两腔室连通，两电极板分别对应的设置于两腔室内，液体在两腔室内电解。本方案的电解槽通过采用阳离子交换膜，只有正价离子通过，水不能通过，把阴、阳两极的电解水隔开，防止窜水，阴室中电解过程会产出更多的氢气，生成富氢水。

Description

用于电解水机的电解槽

技术领域

本发明属于电解水机的加工部件领域，具体涉及用于电解水机的电解槽。

背景技术

随着经济的快速发展，人们的生活水平也逐渐提高，人们也是越来越重视自身的身体健康，其中医疗保健也逐渐成为人们关注的重点。饮用水作为生命之源，是我们生活中离不开的资源，由于水经过电解后能够生成碱性水以及酸性水，其中碱性水能中和体内各种酸性代谢物，防止体质酸性化，消除多种疾病隐患；同时渗透力与溶解力强，有效促进新陈代谢，对人体进行“体内清洗”，迅速排除体内毒素，提高人体免疫机能；具有一定的保健功能。而酸性水符合人体表皮的酸度要求，能有效清除毛孔内污垢，收敛皮肤，增强弹性，可用于美容护理；甚至强档酸性电解水，有较好的抑除菌毒功效，可用来清洗身体及其他日常用品，可收敛割伤口，迅速止血除菌，并可有效处理皮肤炎症。具有美容甚至消毒的功效。

现有市场中虽也有设计电解水机来进行对饮用水的电解，但是其电解多数采用中性膜，容易出现两电解室内的水混合，影响电解效果。对此急需研发一种能够解决该问题的电解结构。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的在于提供电解槽，包括用于分割阴阳离子的阳离子交换膜、两设置于阳离子交换膜两侧且用于电解的电极板、环绕着阳离子交换膜的第一O型圈以及两设置于电极板两侧的外壳，外壳设有进水口以及出水口，外壳通过阳离子交换膜和第一O型圈构成两个腔室，两侧外壳的进水口和出水口分别与对应的两腔室连通，两电极板分别对应的设置于两腔室内，液体在两腔室内电解。本方案的电解槽通过采用阳离子交换膜，只有正价离子通过，水不能通过，把阴、阳两极的电解水隔开，防止窜水，阴室中电解过程会产出更多的氢气，生成富氢水。

本发明的目的采用如下技术方案实现：

用于电解水机的电解槽，包括用于分割阴阳离子的阳离子交换膜、两设置于所述阳离子交换膜两侧且用于电解的电极板、环绕着所述阳离子交换膜的第一O型圈以及两设置于所述电极板两侧的外壳，所述外壳设有进水口以及出水口，所述外壳通过所述阳离子交换膜和第一O型圈构成两个腔室，两侧所述外壳的进水口和出水口分别与对应的两所述腔室连通，两所述电极板分别对应的设置于两所述腔室内，液体在两所述腔室内电解。

进一步地，所述外壳还设有防止液体从两所述外壳连接缝隙外泄的第二O型圈，所述第二O型圈设置所述第一O型圈外部且包绕所述第一O型圈。

进一步地，所述外壳设有用于放置所述第一O型圈的第一凹槽以及用于放置所述第二O型圈的第二凹槽，所述第一O型圈和第一凹槽、第二O型圈和第二凹槽均为过盈配合。

进一步地，所述电极板包括用于与外部电源连接的接电柱以及用于与溶液接触的接触板，所述接电柱与所述接触板固定连接，所述外壳设有与所述接电柱适配的通孔，所述接电柱嵌套所述通孔。

进一步地，所述接触板包括内层的钛合金层以及设于所述钛合金层外部的铂金层。

进一步地，所述接触板为网状结构，所述网状结构的网孔为菱形孔。

进一步地，所述接电柱采用钛合金制成，所述接电柱固定于所述接触板的正中心。

进一步地，所述第一O型圈和第二O型圈均采用丁腈橡胶制成。

进一步地，所述外壳采用ABS塑料制成。

进一步地，两所述外壳设有若干安装孔，两所述外壳上的安装孔对应设置，螺栓穿过两所述外壳上的相对应的所述安装孔以实现将两所述外壳固定。

相比现有技术，本发明的有益效果在于：

附图说明

图1是本发明用于电解水机的电解槽优选实施方式的结构示意图；

图2是本发明用于电解水机的电解槽优选实施方式的爆炸视图；

图3是本发明外壳优选实施方式的结构示意图；

图4是本发明电极板优选实施方式的结构示意图。

图中：1、用于电解水机的电解槽；2、阳离子交换膜；3、电极板；31、接电柱；32、接触板；4、第一O型圈；5、外壳；51、进水口；52、出水口；53、第一凹槽；54、第二凹槽；55、安装孔；56、通孔；6、第二O型圈。

具体实施方式

下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。

本发明用于电解水机的电解槽1如图1-4所示，包括设置于中部且用于分割阴阳离子的阳离子交换膜2、两对称设置于阳离子交换膜2两侧且用于电解的电极板3、环绕着阳离子交换膜2的第一O型圈4以及两对称设置于电极板3两侧的外壳5，外壳5设有进水口51以及出水口52，外壳5通过阳离子交换膜2和第一O型圈4构成两个腔室，两侧外壳5的进水口51和出水口52分别与对应的两腔室连通，两电极板3分别对应的设置于两腔室内，液体在两腔室内电解。本方案的电解槽通过采用阳离子交换膜2，使电解产出的水不再同原来的中性膜产出的水一样，电解过程会产出更多的氢气，生成富氢水。

本实施例中的所述外壳5还设有防止液体从两所述外壳连接缝隙外泄的第二O型圈6，所述第二O型圈6设置所述第一O型圈4外部且包绕所述第一O型圈4。其中所述第一O型圈4结合阳离子交换膜2使电解腔室分隔为两个隔绝的腔室，使两个腔室之间的仅能容许阳离子通过而水不能通过，保证电解的效果更佳。同时增加第二O型圈6可使水仅能够通过进水口51进入腔室，在腔室内电解后从出水口52排出，而不会发生在两外壳5之间渗漏的问题，密封性更佳。其中所述第一O型圈4和第二O型圈6均采用丁腈橡胶制成。其中丁腈橡胶是由丁二烯和丙烯腈经乳液聚合法制得的，丁腈橡胶主要采用低温乳液聚合法生产，耐油性极好，耐磨性较高，耐热性较好，粘接力强。同时具有良好的耐水性、气密性及优良的粘结性能。可满足本电解槽中的需要。

优选的，本实施例所述外壳5设有用于放置所述第一O型圈4的第一凹槽53以及用于放置所述第二O型圈6的第二凹槽54，所述第一O型圈4和第一凹槽53、第二O型圈6和第二凹槽54均为过盈配合。由于在电解的过程中，压力越大会使氢气更容易溶解在水中，本实施例中外壳5采用上述的窄流道设计，便可增加流道腔室内的水压，使排出的水具有更多的氢气。

本实施例中的外壳5采用ABS塑料制成。其中ABS塑料是丙烯腈(A)、丁二烯(B)、苯乙烯(S)三种单体的三元共聚物，三种单体相对含量可任意变化，制成各种树脂。ABS兼有三种组元的共同性能，A使其耐化学腐蚀、耐热，并有一定的表面硬度，B使其具有高弹性和韧性，S使其具有热塑性塑料的加工成型特性并改善电性能。因此ABS塑料是一种原料易得、综合性能良好、价格便宜、用途广泛的“坚韧、质硬、刚性”材料。ABS塑料在机械、电气、纺织、汽车、飞机、轮船等制造工业及化工中获得了广泛的应用。且所述外壳5设有与所述接电柱31适配的通孔56，所述接电柱31嵌套所述通孔56，再通过螺钉锁死固定。

其中两所述外壳5设有若干安装孔55，两所述外壳5上的安装孔55对应设置，通过多个螺栓穿过两所述外壳5上的相对应的所述安装孔55以实现将两所述外壳5固定。安装孔55均设置在外壳5的非腔室的位置上，即是第二O型圈6的外部，防止安装孔55与腔室连通，影响腔室的密封效果。且由于两个外壳5之间的压力较大，为了增强外壳的强度，外壳5上还设有若干加强筋，若干加强筋与安装孔55、进出水孔连接并交错设置。

优选地，为了方便电解槽的两个外壳5的快速转配，其中一外壳5设有定位柱，另一外壳5设有与所述定位柱适配的定位槽，通过定位柱和定位槽的匹配便可实现外壳5的快速定位安装。

本实施例中的电极板3包括用于与外部电源连接的接电柱31以及用于与溶液接触的接触板32，接电柱31与接触板32固定连接，接触板32包括内层的钛合金层以及设于钛合金层外部的铂金层，接触板32为网状结构。本方案中将电极板3采用网状结构设计，与溶液的接触面积增加，同时体积减少，电流密度增加，提高电解效果，产生更多的氢气，并把溶液由大分子团水变成小分子团水，溶纳更多的氢气。同时当电解过程中发生“气泡效应”时，网状结构更能够利于气泡的逸出，增强了电解的效果，且加快了工作效率。

本实施例中的接触板32包括内层的钛合金层以及设于钛合金层外部的铂金层。在水处理电解方面上，钛合金作为基板材料综合性能最好，具有较强的耐化学腐蚀性，氯过电位低，且具有导电性能良好，机械强度高，寿命长，易于加工，价格便宜等优点。而外部的铂金层主要为铂，俗称白金，属于铂系元素，它的化学符号Pt，是贵金属之一。其化学性质极稳定，不溶于强酸强碱，在空气中不氧化。采用铂作为电极的电子导体，可使电极板本身不参与电极反应。

其中接触板32的铂金层可采用涂覆或者电镀的工艺使其附着与钛合金层外部，本实施例中优选的采用钛基电镀铂工艺，成型后的铂镀层结构致密、外观呈光亮银白色，具有阳极放电电流密度大，使用寿命长等特点。该种工艺加工的产品和钛基涂覆铂工艺加工的产品相比，钛基镀铂工艺是在钛的表面沉积了一层纯铂镀层，而钛基涂铂工艺是在钛基上涂覆了一层含铂的化合物，涂覆的方式经高温烧结后，会在钛的表面形成一层含铂的氧化物，使其结构疏松、电阻率大，电解放电时消耗率大，使用效果较差。

优选的，所述网状结构的网孔为矩形孔，且本实施例中优选的采用菱形孔。在开孔体积相同的情况下，优选的采用菱形孔能够使电极板3与溶液的接触面积更大，反应速度更快。

本实施例中的接电柱31为圆台结构，圆台大的一端与接触板32固定连接，所述接电柱31采用钛合金制成，能够具有更好的导电性。所述接电柱31固定于所述接触板32的正中心。

使用时，通过上述组装好电解槽，通过将两个接电柱31分别与阴极和阳极接通，开启水路开关，使水进入到两个腔室内部，此时开启电源，水在电解槽的阴阳两腔室上发生如下反应:

H2O＝OH^-+H⁺

在阴极:2H⁺+2e＝H₂↑2H₂O+2e＝2OH^-+H₂↑

在阳极:4OH^-–4e＝2H₂O+O₂↑2H₂O-4e＝4H⁺+O₂↑

阴阳两室之间采用阳离子交换膜2隔开，使阴室的水处于弱碱性状态，符合饮用水标准。阳离子交换膜2与一般的电解水采用的中性膜相比，其只有正价离子通过，水不能通过，把阴、阳两极的电解水隔开，防止窜水。由于此膜带负电，能促进水中正价离子的移动速度，使水中的反应更迅速，产生更多的氢气。在阴室，水通过电解产生氢气，同时把水由大分子团水变成小分子团水，渗透力强、溶解性好，使其容易溶纳更多的氢气。

上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims

1.用于电解水机的电解槽，其特征在于：包括用于分割阴阳离子的阳离子交换膜、两设置于所述阳离子交换膜两侧且用于电解的电极板、环绕着所述阳离子交换膜的第一O型圈以及两设置于所述电极板两侧的外壳，所述外壳设有进水口以及出水口，所述外壳通过所述阳离子交换膜和第一O型圈构成两个腔室，两侧所述外壳的进水口和出水口分别与对应的两所述腔室连通，两所述电极板分别对应的设置于两所述腔室内，液体在两所述腔室内电解。

2.如权利要求1所述的用于电解水机的电解槽，其特征在于：所述外壳还设有防止液体从两所述外壳连接缝隙外泄的第二O型圈，所述第二O型圈设置所述第一O型圈外部且包绕所述第一O型圈。

3.如权利要求2所述的用于电解水机的电解槽，其特征在于：所述外壳设有用于放置所述第一O型圈的第一凹槽以及用于放置所述第二O型圈的第二凹槽，所述第一O型圈和第一凹槽、第二O型圈和第二凹槽均为过盈配合。

4.如权利要求1所述的用于电解水机的电解槽，其特征在于：所述电极板包括用于与外部电源连接的接电柱以及用于与溶液接触的接触板，所述接电柱与所述接触板固定连接，所述外壳设有与所述接电柱适配的通孔，所述接电柱嵌套所述通孔。

5.如权利要求4所述的用于电解水机的电解槽，其特征在于：所述接触板包括内层的钛合金层以及设于所述钛合金层外部的铂金层。

6.如权利要求4所述的用于电解水机的电解槽，其特征在于：所述接触板为网状结构，所述网状结构的网孔为菱形孔。

7.如权利要求4所述的用于电解水机的电解槽，其特征在于：所述接电柱采用钛合金制成，所述接电柱固定于所述接触板的正中心。

8.如权利要求2所述的用于电解水机的电解槽，其特征在于：所述第一O型圈和第二O型圈均采用丁腈橡胶制成。

9.如权利要求1所述的用于电解水机的电解槽，其特征在于：所述外壳采用ABS塑料制成。

10.如权利要求1所述的用于电解水机的电解槽，其特征在于：两所述外壳设有若干安装孔，两所述外壳上的安装孔对应设置，螺栓穿过两所述外壳上的相对应的所述安装孔以实现将两所述外壳固定。