TWM586718U - 具高效率淨化之電化學裝置 - Google Patents

Abstract

本新型為有關一種具高效率淨化之電化學裝置，主要結構包括複數反應槽、複數分別設於反應槽上之供電元件、至少一將反應槽彼此串聯或並聯之連結件、一設於反應槽內之第一容置槽、至少一設於反應槽內且連通第一容置槽之第二容置槽、一設於第一容置槽內之電化學模組、及至少一設於第二容置槽內之水處理模組，其中電化學模組包含有至少一碳基元件、至少一觸媒元件、及至少一導電元件。藉此，利用電化學模組及水處理模組可自由組合配置於反應槽內的特性，搭配串聯或並聯多個反應槽的動作，以控制產出之高活性氧物質的品質、效率及產量。

Description

具高效率淨化之電化學裝置

本新型為提供一種具高效率淨化之電化學裝置，尤指一種可根據使用者需求自由調整電解處理方式，而可具有較大處理量、較高處理效率、及較佳淨化品質的具高效率淨化之電化學裝置。

按，電解槽一般應用於化學品的合成、金屬電鍍、以及水質淨化等方面。在水質淨化方面，利用陽極氧化作用將陽極之金屬解離與四周氫氧離子結合形成金屬氫氧化物，以藉雜質的電泳作用與其結合成為膠羽，而進一步去除雜質。並在陰極進行水的還原作用產生氫氣，協助膠羽去除，此即為一般所稱的電凝法。

傳統上電解反應槽有開放式及密閉式兩種，開放式電解反應槽之導電板間距離較窄，以期降低電能消耗，但其流速慢、處理量低，以致導電板間雜質容易堵塞，影響操作，而密閉式電解反應槽可提高流速、加大處理量，但其缺點為雜質較多，又因槽體須加壓，常造成洩漏。

然上述電解槽於使用時，存在下列問題與缺失尚待改進：

一、當使用者對電極處理動作的要求不同時，只能選擇其開放式或密閉式進行。

二、無法同時達到開放式及密閉式之優點。

是以，要如何解決上述習用之問題與缺失，即為本新型之申請人與從事此行業之相關廠商所亟欲研究改善之方向所在者。

故，本新型之申請人有鑑於上述缺失，乃蒐集相關資料，經由多方評估及考量，並以從事於此行業累積之多年經驗，經由不斷試作及修改，始設計出此 種可根據使用者需求自由調整電解處理方式，而可具有較大處理量、較高處理效率、及較佳淨化品質的具高效率淨化之電化學裝置的新型專利者。

本新型之主要目的在於：利用自由組合配置電化學模組及水處理模組的方式，調整反應槽內的特性，搭配串聯或並聯多個反應槽的動作，以控制產出之高活性氧物質的品質、效率及產量。

為達成上述目的，本新型之主要結構包括：複數反應槽，各該反應槽上設有至少一供電元件，並利用至少一連結件將該些反應槽彼此串聯或並聯，且於各該反應槽內設有一電性連結該供電元件之第一容置槽、至少一連通該第一容置槽之第二容置槽，又該第一容置槽內設有一供產生高活性氧物質之電化學模組，該電化學模組包含有至少一電性連結該第一容置槽之碳基元件、至少一設於該碳基元件一側之觸媒元件、及至少一電性連結該第一容置槽且位於該碳基元件一側之導電元件，該導電元件之極性係與該碳基元件之極性相異，且該第二容置槽內設有至少一水處理模組。

俾當使用者利用本新型進行水的淨化處理時，係將電化學模組及水處理模組分別設置於第一容置槽及第二容置槽內，當未處理的水經由反應槽流入第二容置槽時，即先由水處理模組進行淨化或解離的動作後，再流入第一容置槽，由電化學模組的碳基元件、觸媒元件及導電元件產生高活性氧物質，藉此，先對水源進行預先處理，以提高電化學模組的電解品質或電解效率，而各反應槽則可根據使用者需求，利用連結件進行串聯或並聯，以利用串聯效果重複進行淨化、解離及電解的動作，再次提升電解品質，或利用並聯效果，同時讓多個反應槽作動，而大幅提升整體處理量。

藉由上述技術，可針對習用電解槽所存在之無法以同一裝置兼具大處理量、高效率及高淨化品質等特性的問題點加以突破，達到上述優點之實用進步性。

1、1a、1b‧‧‧反應槽

11‧‧‧供電元件

111‧‧‧電池

112‧‧‧導電片

12、12a、12b‧‧‧入口端

13、13a、13b‧‧‧出口端

14‧‧‧卡合部

2‧‧‧連結件

3‧‧‧第一容置槽

31‧‧‧第一導電接觸部

32‧‧‧第一導電底座

33‧‧‧可拆式載具

331‧‧‧固定元件

332‧‧‧套接件

34‧‧‧導引件

4‧‧‧第二容置槽

41‧‧‧第二導電接觸部

42‧‧‧第二導電底座

43‧‧‧可拆式載具

431‧‧‧固定元件

432‧‧‧套接件

44‧‧‧導引件

5‧‧‧電化學模組

51‧‧‧碳基元件

52‧‧‧觸媒元件

53‧‧‧導電元件

6‧‧‧水處理模組

61‧‧‧淨水模組

62‧‧‧解離模組

第一圖 係為本新型較佳實施例之立體透視圖。

第二圖 係為本新型較佳實施例之另一角度分解圖。

第三圖 係為本新型較佳實施例之隱藏反應槽之分解圖(一)。

第三A圖 係為本新型較佳實施例之隱藏反應槽之分解圖(二)。

第四圖 係為本新型較佳實施例之反應示意圖。

第五圖 係為本新型較佳實施例之實施示意圖(一)。

第六圖 係為本新型較佳實施例之實施示意圖(二)。

第七圖 係為本新型較佳實施例之替換示意圖。

第八圖 係為本新型較佳實施例之實施示意圖(三)。

第九圖 係為本新型較佳實施例之實施示意圖(四)。

為達成上述目的及功效，本新型所採用之技術手段及構造，茲繪圖就本新型較佳實施例詳加說明其特徵與功能如下，俾利完全了解。

請參閱第一圖至第三圖A所示，係為本新型較佳實施例之立體透視圖至隱藏反應槽之分解圖(二)，由圖中可清楚看出本新型係包括：複數反應槽1，且各該反應槽1上具有複數卡合部14，係與下述各固定元件331、431對應結合；複數分別設於各該反應槽1上之供電元件11；至少一將該些反應槽1彼此串聯或並聯之連結件2；一設於各該反應槽1內且電性連結該供電元件11之第一容置槽3；一界定於該第一容置槽3底部之第一導電接觸部31；至少一設於各該反應槽1內且連通該第一容置槽3之第二容置槽4；一界定於該第二容置槽4底部之第二導電接觸部41；一設於該第一容置槽3內並供產生高活性氧物質之電化學模組5，該電化學模組5包含有至少一電性連結該第一容置槽3之碳基元件51、至少一設於該碳基元件51一側之觸媒元件52、及至少一電性連結該第一容置槽3且位於該碳基元件51一側之導電元件53，該導電元件53之極性係與該碳基元件51之極性相異；一界定於該第一容置槽3內且電性連結該第一導電接觸部31之第一導電底座32，係供設置該導電元件53；一界定於該第二容置槽4內且電性連結該第二導電接觸部41之第二導電底座42；一界定於該第一容置槽3或該第二容置槽4上之可拆式載具33、43， 且該可拆式載具33、43上具有一固定元件331、431，係供固定於該反應槽1上，又該第一容置槽3或該第二容置槽4上具有一導引件34、44，且該可拆式載具33、43上具有一與該導引件34、44對應結合之套接件332、432；及至少一設於該第二容置槽4內之水處理模組6，其中該水處理模組6係為淨水模組、解離模組或該電化學模組5其中之一者。

其中該導引件34、44係供輔助可拆式載具33、43之結合，使套接件332、432之組裝方向可沿著導引件34、44滑入，而可攜式載具33、43與反應槽1的碰撞，而降低損傷風險、延長使用壽命。惟該導引件34、44之存在僅為輔助功能，亦可取消其設計，如第三A圖所示。

藉由上述之說明，已可了解本技術之結構，而依據這個結構之對應配合，更可根據使用者需求自由調整電解處理方式，而可具有較大處理量、較高處理效率、及較佳淨化品質等優勢，而詳細之解說將於下述說明。

請同時配合參閱第一圖至第九圖所示，係為本新型較佳實施例之立體透視圖至實施示意圖(四)，藉由上述構件組構時，由圖中可清楚看出，本新型係於反應槽1內設置多個容置槽，舉例而言，係設置有兩個第二容置槽4及一個第一容置槽3作為舉例，並於第一容置槽3及兩個第二容置槽4內分別設置一電化學模組5(本實施例之水處理模組6，係以該電化學模組5作為實施)，而在反應槽1內形成三個電化學模組5串聯的型態。

本實施例之導電元件53係以圓柱態樣設置於第一容置槽3內，作為電解反應的陽極，故將電化學模組5的導電元件53設置於第一導電底座32上，以透過第一導電底座32電性連結位於第一容置槽3底部的第一導電接觸部31，而利用第一容置槽3底部接觸供電元件11的方式，讓供電元件11透過第一導電接觸部31對導電元件53供電。本實施例之供電元件11係由電池111及導電片112所組成，故當第一導電接觸部31抵觸導電片112時，電池111即可供電給導電元件53。同理，第二容置槽4也可透過第二導電接觸部41及第二導電底座42電性連結供電元件11。至於碳基元件51及觸媒元件52則裝載於可拆式載具33、43上，本實施例之可拆式載具33、43具有一圓筒狀框架型態的套接件332、432，可讓碳基元件51環繞設置於套接件332、432的內壁面上，再將觸媒元件52設於套接件 332、432中，使觸媒元件52位於碳基元件51外側。進行電解反應時，則將可拆式載具33、43係利用中空圓柱狀的套接件332、432，套設於圓柱狀的導引件34、44上，使觸媒元件52位於導電元件53內側，並利用固定元件331、431結合於卡合部14的動作，將可拆式載具33、43固定於反應槽1上。

藉此，當水經由反應槽1的入口端12流入第一個第二容置槽4時，即利用電化學模組5的碳基元件51、觸媒元件52及導電元件53產生高活性氧物質，使水中充滿高活性氧物質，其中該高活性氧物質係為具有消毒功效之超氧化物陰離子(O₂ ^-‧)、氫氧自由基(‧OH)、過氧化氫(H₂O₂)、或單重態氧(Single oxygen，¹O₂)其中之一者，而該觸媒元件52為可加速反應的催化劑，藉此對蛋白質生物基體(細菌)、有機物等進行氧化反應，使水體充滿高活性氧物質而變成具有殺菌、清潔、除臭功能的消毒水。

接著，將該消毒水再次導入第二個第二容置槽4的電化學模組5、及第一容置槽3電化學模組5進行相同反應，以提高水中的高活性氧物質含量，最後由反應槽1出口端13輸出。而使用者可根據需求將各反應槽1a、1b進行串聯或並聯：如第五圖所示，串聯時乃利用連結件2(如水管)將反應槽1a的出口端13a連結反應槽1b的入口端12b，藉此，讓水重複透過電化學模組5進行多次電解反應，以將水中高活性氧物質的濃度盡可能提高；如第六圖所示，並聯時則利用連結件2將水源共同連結至各反應槽1a、1b的入口端12a、12b，並將各反應槽1a、1b的出口端13a、13b匯流於一處或各自流出，藉此，利用多個反應槽1同時對水進行電解反應，以因應使用者大出水量之使用需求。

另外，使用者亦可將第二容置槽4內的電化學模組5替換為淨水模組61或解離模組62，替換時只要將可拆式載具43及導電元件53取出替換即可(如第七圖所示)。其中淨水模組61係為濾網、濾芯等具有過濾大分子雜質功用之裝置，而淨水模組61一般而言可無須供電，故設置淨水模組61的第二容置槽4內，於本實施例中並不具有導電底座，而解離模組62係由可釋出離子成分的單體(如鹽巴顆粒、陶瓷顆粒)組成，以藉由增加溶解性固體總量(Total Dissolved Solids，TDS)，來提升電解反應的效果。藉此，於使用時將已利用淨水模組61或解離模組62預處理過的水，流向第一容置槽3內的電化學 模組5，藉此強化電化學模組5的功能。

同樣的，將反應槽1a、1b內的電化學模組5及水處理模組6，依使用者需求重新配置過後，仍可利用連結件2串聯或並聯各反應槽1a、1b，以控制產出之高活性氧物質的品質、效率及產量。

惟，以上所述僅為本新型之較佳實施例而已，非因此即侷限本新型之專利範圍，故舉凡運用本新型說明書及圖式內容所為之簡易修飾及等效結構變化，均應同理包含於本新型之專利範圍內，合予陳明。

綜上所述，本新型之具高效率淨化之電化學裝置於使用時，為確實能達到其功效及目的，故本新型誠為一實用性優異之新型，為符合新型專利之申請要件，爰依法提出申請，盼 審委早日賜准本新型，以保障申請人之辛苦創作，倘若 鈞局審委有任何稽疑，請不吝來函指示，申請人定當竭力配合，實感德便。

Claims (9)

1. 一種具高效率淨化之電化學裝置，主要包括：複數反應槽；複數分別設於各該反應槽上之供電元件；至少一將該些反應槽彼此串聯或並聯之連結件；一設於各該反應槽內且電性連結該供電元件之第一容置槽；至少一設於各該反應槽內且連通該第一容置槽之第二容置槽；一設於該第一容置槽內並供產生高活性氧物質之電化學模組，該電化學模組包含有至少一電性連結該第一容置槽之碳基元件、至少一設於該碳基元件一側之觸媒元件、及至少一電性連結該第一容置槽且位於該碳基元件一側之導電元件，該導電元件之極性係與該碳基元件之極性相異；及至少一設於該第二容置槽內之水處理模組。
2. 如申請專利範圍第1項所述之具高效率淨化之電化學裝置，其中該第一容置槽底部具有一第一導電接觸部，且該第一容置槽內具有一電性連結該第一導電接觸部之第一導電底座，係供設置該導電元件。
3. 如申請專利範圍第1項所述之具高效率淨化之電化學裝置，其中該第二容置槽底部具有一第二導電接觸部，且該第二容置槽內具有一電性連結該第二導電接觸部之第二導電底座。
4. 如申請專利範圍第1項所述之具高效率淨化之電化學裝置，其中該第一容置槽或該第二容置槽上具有一可拆式載具。
5. 如申請專利範圍第4項所述之具高效率淨化之電化學裝置，其中該可拆式載具上具有一固定元件，係供固定於該反應槽上。
6. 如申請專利範圍第5項所述之具高效率淨化之電化學裝置，其中該固定元件上具有一套接件，係供收容該碳基元件及該觸媒元件。
7. 如申請專利範圍第6項所述之具高效率淨化之電化學裝置，其中該第一容置槽或該第二容置槽上具有一導引件，係與該套接件對應結合。
8. 如申請專利範圍第7項所述之具高效率淨化之電化學裝置，其中該反應槽上具有複數卡合部，係與各該固定元件對應結合。
9. 如申請專利範圍第1項所述之具高效率淨化之電化學裝置，其中該水處理模組係為淨水模組、解離模組或該電化學模組其中之一者。