TWM445586U

TWM445586U - 電解槽改良構造

Info

Publication number: TWM445586U
Application number: TW101218183U
Authority: TW
Inventors: Hao-Zhang Yin
Original assignee: Hao-Zhang Yin; Chen xin yuan
Priority date: 2012-09-20
Filing date: 2012-09-20
Publication date: 2013-01-21
Also published as: CN203530441U

Description

電解槽改良構造

本創作係為一種電解槽改良構造，特別是一種利用水液對陰極進行熱交換，以冷卻降低陰極之溫度，進而可提高電解效益及減少陰極損壞之電解槽構造。

按，目前之電解工業，主要係利用一電解槽中設置陰極板與陽極板，然後對陰極板與陽極板進行通電藉以對電解液(如：水、食鹽水…等)進行電解，以取得電解後之產物(如：氫氣、氧氣或二氧化氯…等)，且可於電槽中設置隔膜以將陰極與陽極所生得之產物隔離，藉以提高電解產物之純度。

而查，由於電解作業係對陰極板與陽極板進行通電以進行電解作業，而於通電電解時，其會於陰極板產生熱能，使電解槽中電解槽內之溫度隨之升高，其除了容易造成電解產物之溫度升高使產物之品質下降外，且其亦很容易造成電解液之溫度過高，進而降低電解效益而使電解產物減少，且很容易因此造成陰極板與陽極板之損壞者；縱有業者於電解槽兩側設置風扇以降低電解槽內之溫度，但由於其未能直接冷卻陰極板使其降低溫度，而有成效未彰且有需外接電源驅動風扇而有能源浪費之情事發生；因此如何有效降低通電電解時電解槽中電解液之溫度，實為目前電解工業有待解決之課題。

本案創作之目的，即在於改善上述習用電解槽所具有之缺失，俾提供一種可冷卻降低陰極之溫度，俾提高電解效益之電解槽構造。

為達到上述目的，本創作之電解槽改良構造，包含有一基座、二隔膜單元與二固定板；其中：基座，係為一中空之框體，框體內環設有作為陽極之鈦網，基座底部並設有一與鈦網連接之導電件，基座底部並設有一電解液輸入口，且該基座並設有一電解液溢流口，基座頂部則設有一氣體排出口；隔膜單元，係藉由若干的結合元件結合樞設於基座之兩側，包含有一固定框，固定框內樞設有隔膜，使隔膜與基座之鈦網間形成陽極室，固定框兩側由內向外依序排列設有一密封墊、定位板與一密封墊，該密封墊係為一鏤空之框體，定位板上則設有若干的窗口，藉以將固定框之隔膜定位固定不致脫落；固定板，係藉由結合元件結合樞設於隔膜單元之外側，固定板係由鈦合金所製成使形成陰極，令固定板與隔膜單元之隔膜間形成陰極室，固定板上設有導電件，以提供固定板之通電，固定板外側面凸設設有一密閉之箱體，使箱體內形成冷卻室，固定板之上、下側分別設有一貫通箱體之溢流口與排出口，且該溢流口與排出口係不與冷卻室連通，箱體之一側面下方設有一冷卻水輸入口，使水液得由冷卻水輸入口輸入箱體之冷卻室內，箱體另一側面之上方設有一冷卻水溢流口；固定板上側面並設有一氣體排出口，該氣體排出口係貫通固定板且不與冷卻室連通；藉由上述構造，俾提供一種可對陰極因通電電解所產生之熱能進行熱交換，以冷卻降低陰極之溫度，進而可提高電解效益及減少陰極損壞之電解槽構造。

有關本創作為達到目的所運用之技術手段及其構造，茲謹再配合第一圖至第六圖所示之實施例，詳細說明如下：如第一圖所示，實施例中之電解槽，包含有一基座10、二隔膜單元20與二固定板30；其中：基座10(請同時參閱第二、三、四圖所示)，係為一中空之框體，框體內環設有作為陽極之鈦網11，基座10底側並設有一與鈦網11連接之導電件12，基座10底部並設有一電解液輸入口13，且該基座10上並設有一電解液溢流口14，基座10頂部則設有一氣體排出口15。

隔膜單元20(請同時參閱第二、三、四圖所示)，係藉由若干的結合元件40A、40B結合樞設於基座10之兩側，包含有一固定框21，固定框21內樞設有隔膜22，使隔膜22與基座10之鈦網11間形成陽極室A，固定框21兩側由內向外排列設有一密封墊23、定位板24與一密封墊23，該密封墊23係為一鏤空之框體，定位板24上則設有若干的窗口241，藉以將固定框21之隔膜22定位固定不致脫落，且藉由密封墊23之密封止擋，使電解液及生成物不致外漏。

承上述，該隔膜22可為陰離子膜、陽離子膜、碳素膜或其他複合材料…等製成之薄膜。

固定板30(請同時參閱第二、三、四圖所示)，係藉由結合元件40A、40B結合樞設於隔膜單元20之外側，固定板30係由鈦合金所製成使形成陰極，令固定板30與隔膜單元20之隔膜22間形成陰極室B，固定板30上設有導電件31，以提供固定板30之通電，固定板30外側面設有凸設有一密閉之箱體32，使箱體32內形成冷卻室C，固定板30上、下側分別設有一貫通箱體32之溢流口33與排出口34，且該溢流口33與排出口34並不與冷卻室C連通，箱體32一側面之下方設有一冷卻水輸入口35，使水液得由冷卻水輸入口35輸入箱體32之冷卻室C內，箱體32另一側面之上方設有一冷卻水溢流口36；固定板30上側面並設有一出氣口37，該出氣口37係貫通固定板30且不與冷卻室C連通。

藉由上述構造，如第五圖所示，藉由重力流之方式將電解液(如：食鹽水)由基座10底部之電解液輸入口13排入陽極室A內，並藉由隔膜22之阻絕，使電解液不致流至陰極室B中，當電解液過多滿溢時，則可由基座10上所設之電解液溢流口14排出，該水液亦以重力流之方式自冷卻水輸入口35流入箱體32之冷卻室C內，當水液滿溢時，則可由箱體32上所設之冷卻水溢流口36排出；然後對作為陽極之鈦網11與作為陰極之固定板30通電，使陽極室A內之電解液進行電解作業，以電解產生欲收集之氣體(如：二氧化氯ClO₂ )，令欲收集之氣體得由基座10頂部所設之氣體排出口15排出收集，此時電解液(如：食鹽水)經電解後所產生之廢液(如：H₂ O)與廢氣(如：H₂ )則可經離子交換而經隔膜22排至陰極室B，令廢液(如：H₂ O)可由固定板30上所設之溢流口33或排出口34排出，廢氣(如：H₂ )則可由固定板30所設之出氣口37排出；且藉由密封墊23之密封止擋，使電解液、欲收集之氣體、廢液及廢氣不致由基座與固定板間外漏溢出；而當作為陰極使用之固定板30因通電所產生之熱能而升溫時，藉由冷卻水室C中水液與固定板30直接接觸進行熱交換(如第六圖所示)，使固定板30得以冷卻降溫，使固定板30之溫度不致升高而影響電解作業及電解產物之生成。

藉由上述構造及說明可知，本創作確具有如下之優點：

(一)由於本創作係將基座10、隔膜單元20及固定板30利用結合元件40A、40B組設結合，其拆組方便，當基座10、隔膜單元20或固定板30有損壞時，可即時拆卸維修更換，而不致影響後續電解作業之進行。

(二)藉由本創作利用隔膜22區隔出陽極室A與陰極室B，使電解液及電解後之廢液不致相互流通，進而可區隔電解產物(如：二氧化氯氣體、氫氣及水…等)，且可將電解後產生之廢液排出而不致殘留於陰極室B內，進而可有效提高電解效益。

(三)由於本創作係將固定板30直接作為陰極使用，並於固定板30外側設置冷卻室C，藉由輸入水液可直接對固定板30進行冷卻，使固定板30不致因電解通電時所產生之熱能而造成溫度上升，進而可有效對固定板30進行冷卻降溫，以提高電解效益者。

(四)本創作係於固定板30之箱體32之底側設有冷卻水輸入口35，使水液可盛積於冷卻室C內，當水液滿溢時則可由冷卻水溢流口36排出，其不僅可擴大與固定板30之接觸面積，且藉由，使水液可持續排入、排出之循環，進而可有效對固定板30因通電所產生之熱能進行熱交換，使固定板30有效達到冷卻降溫。

(五)由於本創作係利用水液輸入固定板30所設之冷卻室C以對固定板30冷卻降溫，因此本創作可藉由冷卻水輸入口35樞接冷水機、冰水機、儲水槽…等，藉由輸入較低溫之冷水來對固定板30冷卻降溫，其可提高固定板30之降溫速度，使固定板30不致因通電升溫而影響電解效益，且藉由將經熱交換後之水液排出回收降溫以再循環使用者。

由是，從以上之所述可知，本創作確可提供一種可對陰極因通電電解所產生之熱能進行熱交換，以冷卻降低陰極之溫度，進而可提高電解效益及減少陰極損壞之電解槽構造；因此本創作確具有顯著之進步性，且確為未曾有過者，而誠已符合新型專利之申請要件，申請人爰依法提出專利申請，並祈賜專利為禱。

惟以上所述，僅為本創作之可行實施例，該實施例主要僅在於用以舉例說明本創作為達到目的所運用之技術手段及其構造，因此並不能以之限定本創作之保護範圍，舉凡依本創作說明書及申請專利範圍所為之等效變化或修飾，皆應仍屬本創作所涵蓋之保護範圍者。

10‧‧‧基座

11‧‧‧鈦網

12‧‧‧導電件

13‧‧‧電解液輸入口

14‧‧‧電解液溢流口

15‧‧‧氣體排出口

20‧‧‧隔膜單元

21‧‧‧固定框

22‧‧‧隔膜

23‧‧‧密封墊

24‧‧‧定位板

241‧‧‧窗口

30‧‧‧固定板

31‧‧‧導電件

32‧‧‧箱體

33‧‧‧溢流口

34‧‧‧排出口

35‧‧‧冷卻水輸入口

36‧‧‧冷卻水溢流口

37‧‧‧出氣口

40A、40B‧‧‧結合元件

A‧‧‧陽極室

B‧‧‧陰極室

C‧‧‧冷卻室

第一圖係本創作之立體分解圖。

第二圖係本創作隔膜單元之立體分解圖。

第三圖係本創作之前視圖。

第四圖係本創作第三圖I-I剖視圖。

第五圖係本創作之前視圖，及水液、電解液及氣體輸入、排出之示意圖。

第六圖係本創作之組合剖視圖及其水液直接接觸固定板示意圖。