CN113637995A - 一种循环电解水制造用叠片式电解槽及其叠片工艺 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种循环电解水制造用叠片式电解槽及其叠片工艺，包括电极板组件和隔板组件，电极板组件分为第一电极板、第二电极板、第三电极板、第四电极板和第五电极板，电极板组件采用导电材质制成，用以实现正负极电离；隔板组件分为第一隔板、第二隔板、第三隔板和第四隔板，隔板组件通常采用塑料绝缘材质制成。本发明通过优化设计，优化电极板组件和隔板组件结构，使得其通用性更强；优选第二层组和第四层组采用相同结构设置，使得整体工艺更为简化，实现两步重复叠装，简化整体叠装工艺；依据整体电极槽规格需求，可以实现多个电解层组重复叠装，降低了制造成本，提高了产品的通用性。
Description
技术领域
本发明涉及电解槽技术领域，特别涉及一种循环电解水制造用叠片式电解槽及其叠片工艺。
背景技术
制备电解水的机构称之为电解水发生器；当添加有一定比例原料的溶液通过电解槽时，在直流电的作用下，阳极与溶液界面处发生氧化反应，在阴极与溶液界面处发生还原反应，以制取所需产品。现有的电解槽通常由槽体、阳极和阴极组成。按电解液的不同分为水溶液电解槽、熔融盐电解槽和非水溶液电解槽三类。当直流电通过电解槽时，在阳极与溶液界面处发生氧化反应，在阴极与溶液界面处发生还原反应，以制取所需产品。
如公告号CN212051673U，公开了一种生成酸碱电解水叠片式电解槽，包括进水板、出水板以及夹在进水板和出水板之间的电解叠片组，所述电解叠片组包括电解分离酸碱段叠片，所述电解分离酸碱段叠片包括相间排列的第一阴极定位板、第一阳极定位板以及夹在相邻的第一阴极定位板和第一阳极定位板之间的阴极隔板、分水板和阳极隔板。其内部结构中采用较多异型结构设计，导致在叠片加工过程中，异型零部件较多，容易出现叠装错误，导致叠装工艺复杂，同时不便于不同规格产品的通用性，使得整体制造成本相对较高，使用存在局限。
发明内容
本发明的目的在于提供一种循环电解水制造用叠片式电解槽及其叠片工艺，用于解决上述技术问题，采用两步叠装成型，简化整体叠装工艺，依据需求可以实现多层多规格叠装使用，降低了制造成本，提高了产品的通用性。
本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：
一种循环电解水制造用叠片式电解槽的叠片工艺，包括电极板组件和隔板组件，所述电极板组件分为第一电极板、第二电极板、第三电极板、第四电极板和第五电极板，所述隔板组件分为第一隔板、第二隔板、第三隔板和第四隔板；步骤一，将第四隔板作为基层，放置于平台中，形成第一层组；步骤二，依据产品需求，在第一层组上部重复叠放至少3组以上的电解层组，单层电解层组依次由第二层组、第三层组、第四层组叠放制成，其中单一电解层的叠放方法为：S1、第二层组，选择第一隔板平放，将两片第五电极板间隔安装于第一隔板中，第二隔板叠放于安装有第五电极板的第一隔板上部，将第三隔板叠放于第二隔板上部，将第三电极板、第四电极板和第五电极板分别与完成叠放后的第三隔板安装配合，形成第二层组；S2、第三层组，选择第一隔板平放，将两片第五电极板间隔安装于第一隔板中，第二隔板叠放于安装有第五电极板的第一隔板上部，将第三隔板叠放于第二隔板上部，将第一电极板、第二电极板和第五电极板分别与完成叠放后的第三隔板安装配合，形成第三层组；S3、第四层组，选择第一隔板平放，将两片第五电极板间隔安装于第一隔板中，第二隔板叠放于安装有第五电极板的第一隔板上部，将第三隔板叠放于第二隔板上部，将第三电极板、第四电极板和第五电极板分别与完成叠放后的第三隔板安装配合，形成第四层组；步骤三，将第四隔板作为顶层，叠放于电解层组上部，完成整体叠装。
第二层组，第三电极板、第四电极板、第五电极板相同面排布时，第五电极板位于第三电极板和第四电极板之间。
第三层组，第一电极板、第二电极板、第五电极板相同面排布时，第五电极板位于第一电极板和第二电极板之间。
第二层组和第四层组采用相同叠放结构。
单一电解层组中，第三电极板位于第一电极板下部，第四电极板位于第二电极板下部。
一种循环电解水制造用叠片式电解槽，采用上述所述的一种循环电解水制造用叠片式电解槽的叠片工艺制成。
第五电极板由第五正极板和第五负极板构成，所述第五正极板和第五负极板一体设置，所述第五正极板和第五负极板对称排布。
第一隔板上排布设有若干第一通孔，第二隔板上排布设有若干第二通孔，第三隔板上排布设有若干第三通孔，第四隔板上排布设有若干第四通孔，所述第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔均采用相同排布结构，若干所述的第一通孔、第二通孔、第三通孔和第四通孔上下一一对应。
所述第一隔板采用环状一体结构，所述第一隔板内腔中分别设有两个电极板安装槽，所述第一隔板一侧外边沿上设有两个呈间隔设置的第一凹槽口；所述第二隔板采用环状一体结构，所述第二隔板一侧外边沿上设有两个呈间隔设置的第二凹槽口，第一凹槽口和所述第二凹槽口上下正对设置。
第三隔板包括分体设置的第三主隔板和第三辅隔板，所述第三主隔板一侧设有开槽边，所述第三辅隔板位于所述开槽边上，所述第三辅隔板两端与所述第三主隔板之间形成有凸形槽口，所述凸形槽口用以与第一凹槽口和第二凹槽口对应，所述第三主隔板和所述第三辅隔板组合后形成的内腔中设有第三电极槽。
本发明与现有技术相比具有如下突出优点和效果：本发明通过优化设计，优化电极板组件和隔板组件结构，使得其通用性更强；优选第二层组和第四层组采用相同结构设置，使得整体工艺更为简化，实现两步重复叠装，简化整体叠装工艺；依据整体电极槽规格需求，可以实现多个电解层组重复叠装，降低了制造成本，提高了产品的通用性。
本发明的特点可参阅本案图式及以下较好实施方式的详细说明而获得清楚地了解。
附图说明
图1为本发明的第一电极板结构示意图；
图2为本发明的第二电极板结构示意图；
图3为本发明的第三电极板结构示意图；
图4为本发明的第四电极板结构示意图；
图5为本发明的第五电极板结构示意图；
图6为本发明的第一隔板结构示意图；
图7为本发明的第二隔板结构示意图；
图8为本发明的第三隔板结构示意图；
图9为本发明的第四隔板结构示意图一；
图10为本发明的第二层组装配结构示意图一；
图11为本发明的第二层组装配结构示意图二；
图12为本发明的第二层组装配结构示意图三；
图13为本发明的第二层组装配结构示意图四；
图14为本发明的第三层组装配结构示意图一；
图15为本发明的第三层组装配结构示意图二；
图16为本发明的第三层组装配结构示意图三；
图17为本发明的第三层组装配结构示意图四；
图18为本发明的第四层组装配结构示意图一；
图19为本发明的第四层组装配结构示意图二；
图20为本发明的第四层组装配结构示意图三；
图21为本发明的第四层组装配结构示意图四；
其中，1、第一电极板；11、第一导电板；2、第二电极板；21、第二导电板；3、第三电极板；31、第三导电板；4、第四电极板；41、第四导电板；5、第五电极板；51、第五正极板；52、第五负极板；6、第一隔板；61、第一通孔；62、电极板安装槽；63、第一凹槽口；7、第二隔板；71、第二通孔；72、第二凹槽口；8、第三隔板；81、第三通孔；82、第三主隔板；83、第三辅隔板；84、凸形槽口；85、中部电极槽；86、侧部电极槽；9、第四隔板；91、第四通孔；92、第一流道孔；93、第二流道孔。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体图示，进一步阐述本发明。
实施例1
如图1至图21所示，本发明提供的一种循环电解水制造用叠片式电解槽，包括电极板组件和隔板组件，电极板组件分为第一电极板1、第二电极板2、第三电极板3、第四电极板4和第五电极板5，电极板组件采用导电材质制成，用以实现正负极电离；隔板组件分为第一隔板6、第二隔板7、第三隔板8和第四隔板9，隔板组件通常采用塑料绝缘材质制成。
其中，第四隔板9呈平板结构，第四隔板9上设有第四通孔91，便于实现与第一隔板6、第二隔板7、第三隔板8上的第一通孔61、第二通孔71、第三通孔81的对应设置，便于实现整体的叠装组合；第四隔板9上还设有第一流道孔92和第二流道孔93，便于实现内部电解液的循环；第一隔板6上排布设有若干第一通孔61，第二隔板7上排布设有若干第二通孔71，第三隔板8上排布设有若干第三通孔81，第四隔板9上排布设有若干第四通孔91，所述第一通孔61、第二通孔71、第三通孔81、第四通孔91均采用相同排布结构，若干所述的第一通孔61、第二通孔71、第三通孔81和第四通孔91上下一一对应。
其中，当第四隔板9作为第一层组时，其中第一流道孔92和第二流道孔93分别用以实现排水，通常为酸性电解水和碱性电解水的排液孔。
其中，当第四隔板9作为第五层组时，其中第一流道孔92和第二流道孔93分别用以实现进水。
其中，第一层组合第五层组可以依据产品需求进行调整更换。
其中，第四隔板9分别作为第一层组和第四层组，形成底板和顶板的封装。
其中，电极板组件和第一隔板6、第二隔板7、第三隔板8分别组合形成电解层组，单个电解层组由第二层组、第三层组、第四层组叠装构成。
其中，单个电解槽中的电解层组优选数量为3~12组，最优组数为6组。
其中，第二层组包括由下至上依次叠装的第一隔板6、第二隔板7、第三隔板8，其中在第一隔板6上配合安装两片第五电极板5，通过第二隔板7实现对第五电极板5的叠压；第二层组中第三电极板3、第四电极板4、第五电极板5相同面排布时，第五电极板5位于第三电极板3和第四电极板4之间，第五电极板5由第五正极板51和第五负极板52构成，第五正极板51和第五负极板52一体设置，第五正极板51和第五负极板52对称排布，其中完成第三隔板3的叠装后，第三电极板3放置于位于第一隔板6一端的一片第五电极板5上的第五正极板51上部，第四电极板4放置于位于第一隔板6另一端的另一片第五电极板5上的第五负极板52上部，并将安装于第三隔板8上的第五电极板5中的第五正极板51对应放置于位于第一隔板6一端的一片第五电极板5上的第五负极板52上部，位于第三隔板8上的第五电极板5中的第五负极板52对应放置于位于第一隔板6另一端的另一片第五电极板5上的第五正极板51上部。
其中，第三层组包括由下至上一次叠装的第一隔板6、第二隔板7、第三隔板8，采用相同隔板叠装结构，减少了零部件，使得整体叠装工艺也更为简洁明了；第三层组中第一电极板1、第二电极板2、第五电极板5相同面排布时，第五电极板5位于第一电极板1和第二电极板2之间，其中在第一隔板6上配合安装两片第五电极板5，通过第二隔板7实现对第五电极板5的叠压；第五电极板5由第五正极板51和第五负极板52构成，第五正极板51和第五负极板52一体设置，第五正极板51和第五负极板52对称排布，其中完成第三隔板8的叠装后，第一电极板1放置于位于第一隔板6一端的一片第五电极板5上的第五正极板51上部，第二电极板2放置于位于第一隔板6另一端的另一片第五电极板5上的第五负极板52上部，并将安装于第三隔板8上的第五电极板5中的第五正极板51对应放置于位于第一隔板6一端的一片第五电极板5上的第五负极板52上部，位于第三隔板8上的第五电极板5中的第五负极板52对应放置于位于第一隔板6另一端的另一片第五电极板5上的第五正极板51上部。
其中，第四层组包括由下至上依次叠装的第一隔板6、第二隔板7、第三隔板8，采用相同隔板叠装结构，减少了零部件，使得整体叠装工艺也更为简洁明了；其中在第一隔板6上配合安装两片第五电极板5，通过第二隔板7实现对第五电极板5的叠压；第五电极板5由第五正极板51和第五负极板52构成，第五正极板51和第五负极板52一体设置，第五正极板51和第五负极板52对称排布，其中完成第三隔板8的叠装后，第三电极板3放置于位于第一隔板6一端的一片第五电极板5上的第五正极板51上部，第四电极板4放置于位于第一隔板6另一端的另一片第五电极板5上的第五负极板52上部，并将安装于第三隔板8上的第五电极板5中的第五正极板51对应放置于位于第一隔板6一端的一片第五电极板5上的第五负极板52上部，位于第三隔板8上的第五电极板5中的第五负极板52对应放置于位于第一隔板6另一端的另一片第五电极板5上的第五正极板51上部。
其中，第二层组和第四层组采用相同叠放结构，整体减缓叠装工艺，便于实现重复叠装，降低制造成本。
其中，第一隔板6采用环状一体结构，具体为矩形环状结构，第一隔板6内腔中分别设有两个电极板安装槽62，两个电极板安装槽62为矩形槽结构，用以对应匹配安装第五电极板5；第二隔板7采用环状一体结构，具体为矩形环状结构，可以实现对第五电极板5的叠压固定。
其中，第一电极板1、第二电极板2、第三电极板3、第四电极板4中，第一电极板1和第三电极板3采用负极电极板制成，第二电极板2和第四电极板3采用正极电极板制成，便于实现正反通电；在另一一个实施例中，其正负极可以对应调整更改。
其中，第一电极板1和第二电极板2采用相同结构设置，第三电极板3和第四电极板4采用相同结构设置。
其中，第一电极板1、第二电极板2、第三电极板3、第四电极板4、第五电极板5中的主体部分均为正方形的电极片制成，其中第五电极板5中的第五正极板51和第五负极板52形状尺寸均为单个的正方形的电极片；第一电极板1和第二电极板2中采用单个的正方形的电极片，且在一侧边延伸设置第一导电板11和第二导电板12结构；第三电极板3和第四电极板4中采用单个的正方形的电极片，且在一侧边延伸设置第三导电板31和第四导电板41结构；其中第一导电板11与第三导电板31相互对应，第二导电板21和第四导电板41相互对应，第一导电板11和第二导电板21分别与第一隔板6和第二隔板7中对应的第一凹槽63和第二凹槽72配合设置，第三导电板31和第四导电板41分与第三隔板8中的凸形槽口84对应设置，优化结构，方便实现对位安装，便于叠装，同时便于后续正负极的导电接线。
其中具体结构为，第一隔板6一侧外边沿上设有两个呈间隔设置的第一凹槽口63；第二隔板7一侧外边沿上设有两个呈间隔设置的第二凹槽口72，第一凹槽口63和第二凹槽口72上下正对设置；第三隔板8包括分体设置的第三主隔板82和第三辅隔板83，第三主隔板82一侧设有开槽边，第三辅隔板83位于开槽边上，第三辅隔板83两端与第三主隔板82之间形成有凸形槽口84，凸形槽口84用以与第一凹槽口63和第二凹槽口72对应，第三主隔板82和第三辅隔板83组合后形成的内腔中设有第三电极槽，其中第三电极槽分为位于中部的中部电极槽85和位于两侧的侧部电极槽86，其中中部电极槽85用以配合安装第五电极板5，侧部电极槽86分别用以配合安装第一电极板1和第二电极板2。
其中，单一电解层组中，第三电极板3位于第一电极板1下部，第四电极板4位于第二电极板2下部。
本发明通过优化设计，优化电极板组件和隔板组件结构，使得其通用性更强；优选第二层组和第四层组采用相同结构设置，使得整体工艺更为简化，实现两步重复叠装，简化整体叠装工艺；依据整体电极槽规格需求，可以实现多个电解层组重复叠装，降低了制造成本，提高了产品的通用性。
实施例2
如图1至图21所示，本发明提供的一种循环电解水制造用叠片式电解槽的叠片工艺，采用实施例1中的具体结构，其叠片工艺具体为：
步骤一，将第四隔板作为基层，放置于平台中，形成第一层组；
步骤二，依据产品需求，在第一层组上部重复叠放至少3组以上的电解层组，单层电解层组依次由第二层组、第三层组、第四层组叠放制成，其中单一电解层的叠放方法为：
S1、第二层组，结合图10至图13所示，选择第一隔板平放，将两片第五电极板间隔安装于第一隔板中，第二隔板叠放于安装有第五电极板的第一隔板上部，将第三隔板叠放于第二隔板上部，将第三电极板、第四电极板和第五电极板分别与完成叠放后的第三隔板安装配合，形成第二层组；
S2、第三层组，结合图14至图17所示，选择第一隔板平放，将两片第五电极板间隔安装于第一隔板中，第二隔板叠放于安装有第五电极板的第一隔板上部，将第三隔板叠放于第二隔板上部，将第一电极板、第二电极板和第五电极板分别与完成叠放后的第三隔板安装配合，形成第三层组；
S3、第四层组，结合图18至图21所示，选择第一隔板平放，将两片第五电极板间隔安装于第一隔板中，第二隔板叠放于安装有第五电极板的第一隔板上部，将第三隔板叠放于第二隔板上部，将第三电极板、第四电极板和第五电极板分别与完成叠放后的第三隔板安装配合，形成第四层组；
步骤三，将第四隔板作为顶层，叠放于电解层组上部，完成整体叠装。
其中，在步骤二中，依据产品需求，需要将多个电解层组进行重叠安装，因此其叠装方式通常为第一层组+（第二层组+第三层组+第四层组+第二层组+第三层组+第四层组+...第二层组+第三层组+第四层组）+第五层组。
在具体叠装过程中的排布结构设置依据实施例1中对应结构进行排布。
实施例3
一种基于循环电解水制造用叠片式电解槽的电解水发生器，采用上述实施例1或实施例2中的循环电解水制造用叠片式电解槽，还包括机体，机体内部设有叠片式电解槽。
在发明中，术语“多个”则指两个或两个以上,除非另有明确的限定。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语均应做广义理解,例如，“连接”可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或一体地连接;“相连”可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在发明中的具体含义。
需要说明的是，当元件被称为“装配于”、“安装于”、“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
在本说明书的描述中,术语“一个实施例”、“一些实施例”、“具体实施例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或实例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
尽管已经示出和描述了发明的实施例,本领域的普通技术人员可以理解，在不脱离发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,发明的范围由权利要求及其等同物限定。
Claims (10)
1.一种循环电解水制造用叠片式电解槽的叠片工艺，包括电极板组件和隔板组件，其特征在于：所述电极板组件分为第一电极板、第二电极板、第三电极板、第四电极板和第五电极板，所述隔板组件分为第一隔板、第二隔板、第三隔板和第四隔板；
步骤一，将第四隔板作为基层，放置于平台中，形成第一层组；
步骤二，依据产品需求，在第一层组上部重复叠放至少3组以上的电解层组，单层电解层组依次由第二层组、第三层组、第四层组叠放制成，其中单一电解层的叠放方法为：
S1、第二层组，选择第一隔板平放，将两片第五电极板间隔安装于第一隔板中，第二隔板叠放于安装有第五电极板的第一隔板上部，将第三隔板叠放于第二隔板上部，将第三电极板、第四电极板和第五电极板分别与完成叠放后的第三隔板安装配合，形成第二层组；
S2、第三层组，选择第一隔板平放，将两片第五电极板间隔安装于第一隔板中，第二隔板叠放于安装有第五电极板的第一隔板上部，将第三隔板叠放于第二隔板上部，将第一电极板、第二电极板和第五电极板分别与完成叠放后的第三隔板安装配合，形成第三层组；
S3、第四层组，选择第一隔板平放，将两片第五电极板间隔安装于第一隔板中，第二隔板叠放于安装有第五电极板的第一隔板上部，将第三隔板叠放于第二隔板上部，将第三电极板、第四电极板和第五电极板分别与完成叠放后的第三隔板安装配合，形成第四层组；
步骤三，将第四隔板作为顶层，叠放于电解层组上部，完成整体叠装。
2.根据权利要求1所述的一种循环电解水制造用叠片式电解槽的叠片工艺，其特征在于：第二层组，第三电极板、第四电极板、第五电极板相同面排布时，第五电极板位于第三电极板和第四电极板之间。
3.根据权利要求2所述的一种循环电解水制造用叠片式电解槽的叠片工艺，其特征在于：第三层组，第一电极板、第二电极板、第五电极板相同面排布时，第五电极板位于第一电极板和第二电极板之间。
4.根据权利要求1所述的一种循环电解水制造用叠片式电解槽的叠片工艺，其特征在于：第二层组和第四层组采用相同叠放结构。
5.根据权利要求3所述的一种循环电解水制造用叠片式电解槽的叠片工艺，其特征在于：单一电解层组中，第三电极板位于第一电极板下部，第四电极板位于第二电极板下部。
6.一种循环电解水制造用叠片式电解槽，其特征在于：采用权利要求1至5中任意一项所述的一种循环电解水制造用叠片式电解槽的叠片工艺制成。
7.根据权利要求6所述的一种循环电解水制造用叠片式电解槽，其特征在于：第五电极板由第五正极板和第五负极板构成，所述第五正极板和第五负极板一体设置，所述第五正极板和第五负极板对称排布。
8.根据权利要求6所述的一种循环电解水制造用叠片式电解槽，其特征在于：第一隔板上排布设有若干第一通孔，第二隔板上排布设有若干第二通孔，第三隔板上排布设有若干第三通孔，第四隔板上排布设有若干第四通孔，所述第一通孔、第二通孔、第三通孔、第四通孔均采用相同排布结构，若干所述的第一通孔、第二通孔、第三通孔和第四通孔上下一一对应。
9.根据权利要求8所述的一种循环电解水制造用叠片式电解槽，其特征在于：所述第一隔板采用环状一体结构，所述第一隔板内腔中分别设有两个电极板安装槽，所述第一隔板一侧外边沿上设有两个呈间隔设置的第一凹槽口；所述第二隔板采用环状一体结构，所述第二隔板一侧外边沿上设有两个呈间隔设置的第二凹槽口，第一凹槽口和所述第二凹槽口上下正对设置。
10.根据权利要求8或9所述的一种循环电解水制造用叠片式电解槽，其特征在于：第三隔板包括分体设置的第三主隔板和第三辅隔板，所述第三主隔板一侧设有开槽边，所述第三辅隔板位于所述开槽边上，所述第三辅隔板两端与所述第三主隔板之间形成有凸形槽口，所述凸形槽口用以与第一凹槽口和第二凹槽口对应，所述第三主隔板和所述第三辅隔板组合后形成的内腔中设有第三电极槽。
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