一种用于制作酸碱水的稳定高性能电解槽的制作方法

本发明涉及电解设备技术领域，特别涉及一种用于制作酸碱水的稳定高性能电解槽。

背景技术：

酸碱水的制作过程是基于电解水的原理进行的，通过用离子膜或微滤膜分把流道分隔成阳极流道和阴极流道，对阳极流道和阴极流道分极单独电解，通过电解过程中离子的迁移作用改变两极流道内的氢离子和氢氧根离子的浓度，从而制作出酸性水或碱性水。

现有用于制作酸碱水的电解槽大多数是多板层的结构，这种结构在多电极多流道的电解下能大大提高酸碱水的产量，适合在大型电解设备上应用，但现有的多板层结构密封性不佳，容易出现漏水和窜水的情况，电解槽的电解性能不稳定。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题在于，提供一种用于制作酸碱水的稳定高性能电解槽，其密封性好，电解性能稳定。

为达到上述技术效果，本发明提供了一种用于制作酸碱水的稳定高性能电解槽，包括阴极层板、阴极电极板、阳极层板和阳极电极板，

所述阴极层板和阳极层板层叠交错设置，所述阴极层板和阳极层板内均层叠设有阴极电解室、阳极电解室，以及用于分隔阴极电解室和阳极电解室的离子迁移膜；

所述阴极电极板设于相邻阴极层板与阳极层板的阴极电解室之间；

所述阳极电极板设于相邻阳极层板与阴极层板的阳极电解室之间；

所述阴极层板和阳极层板均设有流通孔，所述阴极层板与相邻阳极层板之间的阴极电解室、阳极电解室分别通过所述流通孔连通形成阴极水路、阳极水路；

其中，所述阴极层板上设有第一定位孔，所述阴极电极板上设有向第一定位孔外延伸的阴极接线柱，所述阴极接线柱通过第一密封圈与第一定位孔密封；

所述阳极层板上设有第二定位孔，所述阳极电极板上设有向第二定位孔外延伸的阳极接线柱，所述阳极接线柱通过第二密封圈与第二定位孔密封；

相邻设置的所述阳极层板与阴极层板之间设有用于密封阴极电解室或阳极电解室的第三密封圈。

作为上述方案的改进，所述阴极层板上设有第一卡接凸起，所述第一定位孔设置在所述第一卡接凸起上；

所述阳极层板上设有第二卡接凸起，所述第二定位孔设置在所述第二卡接凸起上；

所述阴极层板上设有与第二卡接凸起相适配的第一卡接凹槽，所述阳极层板上设有与第一卡接凸起相适配的第二卡接凹槽。

作为上述方案的改进，所述第三密封圈卡接在所述第一卡接凸起与第二卡接凹槽之间，或所述第二卡接凸起与第一卡接凹槽之间。

作为上述方案的改进，所述阴极层板和阳极层板注塑成型于所述离子迁移膜上。

作为上述方案的改进，所述离子迁移膜为离子膜或微滤膜中的一种或两种。

作为上述方案的改进，所述用于制作酸碱水的稳定高性能电解槽还包括顶部压板和底部压板，所述顶部压板和底部压板将阴极层板、阴极电极板、阳极层板和阳极电极板层叠压紧；

所述底部压板上设有阴极水路入口和阳极水路入口，所述顶部压板上设有阴极水路出口和阳极水路出口，所述阴极水路入口、阴极水路出口通过所述流通孔与阴极电解室相通，所述阳极水路入口、阳极水路出口通过所述流通孔与阳极电解室相通。

作为上述方案的改进，所述底部压板设有与阳极层板上的第二卡接凹槽相适配的第三卡接凸起，所述底部压板与阳极层板抵接的一侧设有所述阴极电极板，所述底部压板通过所述第三密封圈与阳极层板密封。

作为上述方案的改进，所述顶部压板设有与阴极层板上的第一卡接凸起相适配的第三卡接槽，所述顶部压板通过所述第三密封圈与阴极层板密封。

作为上述方案的改进，所述第三密封圈包括用于密封阴极电解室和阳极电解室的主密封圈，以及用于密封流通孔的流通孔密封圈，所述主密封圈和流通孔密封圈一体成型。

作为上述方案的改进，所述用于制作酸碱水的稳定高性能电解槽还包括阴极连接片和阳极连接片，所述阴极连接片与所述阴极接线柱并联，所述阳极连接片与所述阳极接线柱并联。

本发明通过在阴极层板和阳极层板上设置阴极电解室、阳极电解室及离子迁移膜，将阴极电极板设于相邻阴极层板与阳极层板的阴极电解室之间，将阳极电极板设于相邻阳极层板与阴极层板的阳极电解室之间，阴极电解室通过阴极层板和阳极层板上的流通孔连通形成阴极水路，阳极电解室通过阴极层板和阳极层板上的流通孔连通形成阳极水路，阴极水路与阳极水路相互分离，通过将阴极层板和阳极层板层叠交错设置为多个，使阴极水路与阳极水路进行多次电解，提高电解效率。此外，通过在阴极层板、阳极层板上分别设置第一定位孔、第二定位孔，阴极电极板上设置阴极接线柱，阳极电极板上设置阳极接线柱，通过第一密封圈实现阴极接线柱与阴极层板的密封，通过第二密封圈实现阳极接线柱与阳极层板的密封，通过第三密封圈实现阴极层板与阳极层板之间阴极电解室或阳极电解室的密封；独立的密封结构之间互不影响，加强了电解槽的整体密封性。而现有电解槽通过穿过带小密封圈的大密封圈实现片状接线片与电极板两侧的电解槽、以及相邻电解槽之间的密封(具体是的电极板上的片状接线片穿过小密封圈，小密封圈的外表面与片状接线片、阴极层板与阳极层板抵接，大密封圈压设在阴极层板与阳极层板之间)，这种密封圈结构复杂，装配难度大，且稳定性低，层叠数量越多，需要足够的紧固力才能保证密封，一旦紧固力的大小和施加位置稍微发生变化，就容易漏水；此外，由于片状接线片与外部电源相连，片状连接片会对密封圈造成拉扯，容易造成多处漏水的情形。本实施例的第三密封圈绕过阴极接线柱与阳极接线柱，只与阴极层板及阳极层板抵接，密封可靠性高；而阴极接线柱与阳极接线柱分别通过第一密封圈与第二密封圈密封，两个单独的密封结构加强了电解槽整体密封性，而且没有了复杂的重叠密封结构，可以简化组装流程，层叠数量多的电解槽也不会因此而增大漏水风险，能确保电解槽的稳定性和电解性能。

附图说明

图1为本发明一种用于制作酸碱水的稳定高性能电解槽的阴极层板、阴极电极板、阳极层板和阳极电极板的结构示意图；

图2为图1的背面结构示意图；

图3为图2的阴极层板的分解结构示意图；

图4为图2阳极层板的分解结构示意图；

图5为本发明一种用于制作酸碱水的稳定高性能电解槽的结构示意图；

图6为图5的分解结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作进一步地详细描述。

如图1和图2所示，本发明提供了一种用于制作酸碱水的稳定高性能电解槽，包括阴极层板1、阴极电极板2、阳极层板3和阳极电极板4，所述阴极层板1和阳极层板3层叠交错设置，所述阴极层板1和阳极层板3内均层叠设有阴极电解室11、31和阳极电解室12、32，以及用于分隔阴极电解室11、31和阳极电解室12、32的离子迁移膜5；所述阴极电极板2设于相邻阴极层板1与阳极层板3的阴极电解室11、31之间；所述阳极电极板4设于相邻阳极层板3与阴极层板1的阳极电解室12、32之间；所述阴极层板1和阳极层板3均设有流通孔13、33，所述阴极层板1与相邻阳极层板3之间的阴极电解室11、31、阳极电解室12、32分别通过所述流通孔13、33连通形成阴极水路、阳极水路；其中，结合图3和图4，所述阴极层板1上设有第一定位孔14，所述阴极电极板2上设有向第一定位孔14外延伸的阴极接线柱21，所述阴极接线柱21通过第一密封圈(图中未示出)与第一定位孔14密封；所述阳极层板3上设有第二定位孔34，所述阳极电极板4上设有向第二定位孔34外延伸的阳极接线柱41，所述阳极接线柱41通过第二密封圈(图中未示出)与第二定位孔34密封；相邻设置的所述阳极层板3与阴极层板1之间设有用于密封阴极电解室11、31或阳极电解室12、32的第三密封圈c。

本实施例通过在阴极层板1和阳极层板3上设置阴极电解室11、31、阳极电解室12、32及离子迁移膜5，将阴极电极板2设于相邻阴极层板1与阳极层板3的阴极电解室11、31之间，将阳极电极板4设于相邻阳极层板3与阴极层板1的阳极电解室12、32之间，阴极电解室11、31通过阴极层板1和阳极层板3上的流通孔13、33连通形成阴极水路，阳极电解室12、32通过阴极层板1和阳极层板3上的流通孔13、33连通形成阳极水路，阴极水路与阳极水路相互分离，通过将阴极层板1和阳极层板3层叠交错设置为多个，使阴极水路与阳极水路进行多次电解，提高电解效率。此外，通过在阴极层板1、阳极层板3上分别设置第一定位孔14、第二定位孔34，阴极电极板2上设置阴极接线柱21，阳极电极板4上设置阳极接线柱41，通过第一密封圈实现阴极接线柱21与阴极层板1的密封，通过第二密封圈实现阳极接线柱41与阳极层板3的密封，通过第三密封圈c实现阴极层板1与阳极层板3之间阴极电解室11、31或阳极电解室12、32的密封；独立的密封结构之间互不影响，加强了电解槽的整体密封性。而现有电解槽通过穿过带小密封圈的大密封圈实现片状接线片与电极板两侧的电解槽、以及相邻电解槽之间的密封(具体是的电极板上的片状接线片穿过小密封圈，小密封圈的外表面与片状接线片、阴极层板1与阳极层板3抵接，大密封圈压设在阴极层板1与阳极层板3之间)，这种密封圈结构复杂，装配难度大，且稳定性低，层叠数量越多，需要足够的紧固力才能保证密封，一旦紧固力的大小和施加位置稍微发生变化，就容易漏水；此外，由于片状接线片与外部电源相连，片状连接片会对密封圈造成拉扯，容易造成多处漏水的情形。本实施例的第三密封圈c绕过阴极接线柱21与阳极接线柱41，只与阴极层板1及阳极层板3抵接，密封可靠性高；而阴极接线柱21与阳极接线柱41分别通过第一密封圈与第二密封圈密封，两个单独的密封结构加强了电解槽整体密封性，而且没有了复杂的重叠密封结构，可以简化组装流程，层叠数量多的电解槽也不会因此而增大漏水风险，能确保电解槽的稳定性和电解性能。

具体地，本实施例的阴极层板1上设有第一卡接凸起15，所述第一定位孔14设置在所述第一卡接凸起15上；所述阳极层板3上设有第二卡接凸起35，所述第二定位孔34设置在所述第二卡接凸起35上；，所述阴极层板1上设有与第二卡接凸起35相适配的第一卡接凹槽16，所述阳极层板3上设有与第一卡接凸起15相适配的第二卡接凹槽36。

通过在阳极层板3上设置与第一卡接凸起15对应的第二卡接凹槽36，在阴极层板1上设置与第二卡接凸起35对应的第一卡接凹槽16，在层叠交错装配阴极层板1与阳极层板3时，这种互补的装配结构定位效果好，组装结构具有唯一性，可以确保阴极层板1、阳极层板3交错层叠装配，提高装配效率。

本实施例的所述第三密封圈c卡接在所述第一卡接凸起15与第二卡接凹槽36之间，或所述第二卡接凸起35与第一卡接凹槽16之间。此时，第三密封圈c与阴极层板1、阳极层板3之间接触更紧密，密封效果更佳。

本实施例所述第一密封圈和第二密封圈均为o型密封圈。所述第三密封圈c包括用于密封阴极电解室11、31和阳极电解室12、32的主密封圈c1，以及用于密封流通孔13、33的流通孔密封圈c2，所述主密封圈c1和流通孔密封圈c2一体成型。所述主密封圈c1的面积大于所述阳极电解室12、32或阴极电解室11、31的面积。所述o型密封圈和第三密封圈c由硅胶制成。

为进一步提升密封效果，避免出现漏水渗水现象，本实施例优选将所述阴极层板1和阳极层板3注塑成型于所述离子迁移膜5上。所述阴极层板1和阳极层板3在注塑工艺过程中，将离子迁移膜5镶嵌在阴极层板1和阳极层板3内，离子迁移膜5与阴极层板1或阳极层板3成为一个整体，并将阴极层板1或阳极层板3上的阴极电解室11、31和阳极电解室12、32分离开。这种连接形式可以避免阴极电解室11、31和阳极电解室12、32之间的渗漏，可以提高电解稳定性，保证良好的电解效果。

由于阴极层板1和阳极层板3注塑成型于所述离子迁移膜5上，本实施例的阴极层板1和阳极层板3内的离子迁移膜5可以根据需要选择采用离子膜或微滤膜中的一种或两种。由于微滤膜能通过阴离子和阳离子，而离子膜只能选择性通过阳离子或者阴离子，分别采用微滤膜和离子膜进行电解，二者在电解中离子迁移的效果不一样，一般来说经过离子膜电解出来的酸水ph值更低，碱水ph值更高。

在现有的电解槽中，离子膜或微滤膜无法应用在同一电解槽中，这是因为微滤膜和离子膜的材质不同，在保证阴极电解室11、31与阳极电解室12、32之间的密封效果的前提下，微滤膜可以直接通过超声焊接在塑料件上分离流道，而离子膜无法进行超声焊接，需要板层之间的密封圈压紧密封来分离流道，导致设有这两种离子迁移膜5的阴极层板1、阳极层板3的结构不能统一，因此同一电解槽中只能应用单一种类的离子迁移膜5。

本实施例则把微滤膜或离子膜通过注塑中的预埋处理把离子迁移膜5与阴极层板1或阳极层板3集成为一个模块，在注塑过程中把微滤膜或离子膜镶嵌在阴极层板1或阳极层板3中，这种结构不需要考虑离子迁移膜5与阴极层板1或阳极层板3之间的密封影响就可以把阴极电解室11、31、阳极电解室12、32分离开，二者注塑成一体，结构牢固不渗漏，保证了良好的电解效果；此外，经过注塑的微滤膜和离子膜能够应用在同一电解槽中，电解槽能够获得的电解溶液ph范围更广；不言而喻的是，由于离子迁移膜5与阴极层板1或阳极层板3集成为一个模块，能够减少加工装配工艺流程，去除装配复杂化，降低加工成本。

结合图5和图6，本实施例用于制作酸碱水的稳定高性能电解槽还包括顶部压板6和底部压板7，所述顶部压板6和底部压板7将阴极层板1、阴极电极板2、阳极层板3和阳极电极板4层叠压紧。其中，所述底部压板7上设有阴极水路入口71和阳极水路入口72，所述顶部压板6上设有阴极水路出口61和阳极水路出口62，所述阴极水路入口71、阴极水路出口61通过所述流通孔13、33与阴极电解室11、31相通，所述阳极水路入口72、阳极水路出口62通过所述流通孔13、33与阳极电解室12、32相通。

所述底部压板7设有与阳极层板3上的第二卡接凹槽36相适配的第三卡接凸起73，所述底部压板7与阳极层板3抵接的一侧设有所述阴极电极板2，所述底部压板7通过所述第三密封圈c与阳极层板3密封。所述顶部压板6设有与阴极层板1上的第一卡接凸起15相适配的第三卡接槽63，所述顶部压板6通过所述第三密封圈c与阴极层板1密封。

为方便阴极电极板2、阳极电极板4通电，所述用于制作酸碱水的稳定高性能电解槽还包括阴极连接片8和阳极连接片9，所述阴极连接片8与所述阴极接线柱21并联，所述阳极连接片9与所述阳极接线柱41并联。

综上所述，实施本发明，具有如下有益效果：

1、第三密封圈c绕过阴极接线柱21与阳极接线柱41，只与阴极层板1及阳极层板3抵接，密封可靠性高；而阴极接线柱21与阳极接线柱41分别通过第一密封圈与第二密封圈密封，两个单独的密封结构加强了电解槽整体密封性；层叠数量多的电解槽也不会因此而增大漏水风险，能确保电解槽的稳定性和电解性能。

2、离子迁移膜5与阴极层板1或阳极层板3注塑成一体，避免了阴极电解室11、31和阳极电解室12、32之间的渗漏，可以提高电解稳定性，保证良好的电解效果。

3、离子迁移膜5与阴极层板1或阳极层板3注塑成一体，能够减少加工装配工艺流程，降低加工成本。

4、微滤膜和离子膜能够应用在同一电解槽中，电解槽能够获得的电解溶液ph范围更广。

5、阳极层板3与阴极层板1的互补装配结构定位效果好，组装结构具有唯一性，可以确保阴极层板1、阳极层板3交错层叠装配，提高装配效率。

以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。