本發(fā)明涉及一種電解模塊，更具體地，是涉及一種通過將多個單元模塊彼此并聯(lián)連接構(gòu)成的電解模塊，每一個單元模塊包括多個彼此串聯(lián)連接的管式電解槽，每一個管式電解槽提供管式電解槽的優(yōu)點(diǎn)的同時具有縮小的尺寸，由此管式電解槽可克服受限安裝空間的約束并且減少制造成本。

背景技術(shù)：

作為電解海水、淡水等的電解槽的典型實(shí)例，提供一種管式電解槽。

管式電解槽具有基本上由外管和內(nèi)管構(gòu)成的管式電極。內(nèi)管為集成雙極管電極，其中一部分作為陽極，另一部分作為陰級。外管包括陽極部、陰級部及設(shè)置在其中央部的絕緣隔離體，其中陽極部和陰級部設(shè)置成與內(nèi)管的陽極和陰級相反。此外，內(nèi)管和外管皆可為具有一個極性的單極電極。

在管式電解槽中，當(dāng)在海水沿著內(nèi)管和外管的表面流動時在陽極和陰級端子之間施加dc電源以造成電解時，則產(chǎn)生次氯酸鈉。

電解產(chǎn)生次氯酸鈉的主要化學(xué)方程式如下所示：

陽極反應(yīng)：2cl-→cl2+2e-

陰極反應(yīng)：2h2o+2e-→2oh-+h2↑

本體反應(yīng)：cl2+2naoh→naocl+nacl+h2o

氯(cl2)在陽極側(cè)通過氯離子的氧化產(chǎn)生，而氫氣(h2)及氫氧根離子(oh^-)在陰極側(cè)通過水分解產(chǎn)生。在陰級側(cè)產(chǎn)生的氫氧根離子(oh^-)于本體相中與鈉離子反應(yīng)(na⁺)以產(chǎn)生氫氧化鈉(naoh)，且產(chǎn)生的氫氧化鈉(naoh)于本體相中與在陽極產(chǎn)生的氯(cl2)反應(yīng)以產(chǎn)生次氯酸鈉(naocl)。以此方法產(chǎn)生的次氯酸鈉(naocl)用于降低生物活性，或者用于滅菌消毒及清潔的各種應(yīng)用。

海水中所含的硬質(zhì)材料，例如(ca及mg)，在電解期間通過上述化學(xué)反應(yīng)在陰級電級上形成結(jié)垢，而聚集的結(jié)垢降低電解效率，導(dǎo)致電解槽電壓的增加，阻礙流體的流動，以及在極端的情況下造成歸咎于電極之間短路的物理損壞。

結(jié)垢的生成反應(yīng)：hco3-+naoh→co3^2-+h2o+na⁺

ca²⁺或mg²⁺+co3^2-→caco3或mgco3

ca²⁺或mg²⁺+2oh-→ca(oh)2或mg(oh)2

避免結(jié)垢聚集的常規(guī)技術(shù)公開于韓國專利申請公開第10-2006-0098445號(電子式水處里系統(tǒng)及其控制方法)。根據(jù)此技術(shù)，作為陽極的陽極棒安裝在流體流動的管線內(nèi)部，圍繞陽極棒的殼作為陰極，且電流流經(jīng)陽極棒以在流體的通道產(chǎn)生電磁場，因而避免結(jié)垢的生成。即，當(dāng)流體沿著形成有電磁場的流體通道流動時，由于因電磁場充分地產(chǎn)生自由電子，含在流體內(nèi)的無機(jī)物質(zhì)變得結(jié)構(gòu)穩(wěn)定，因此避免結(jié)垢生成。

常規(guī)技術(shù)需要產(chǎn)生密度均勻的電磁場以抑制結(jié)垢的生成。然而，在沿著流體通道流動的流體流速是不恒定且波動的情況下，難以維持電磁場在均勻的密度?；诖嗽颍y以有效率地阻礙結(jié)垢生成。即，通過電性方法避免結(jié)垢生成的常規(guī)技術(shù)需要先進(jìn)科技以根據(jù)流體的流速精準(zhǔn)控制電流的強(qiáng)度。因此，實(shí)質(zhì)上并不容易避免結(jié)垢生成，且因此需要機(jī)械移除產(chǎn)生的結(jié)垢。

為了解決此技術(shù)的問題，公開了韓國專利申請第10-2012-0032399(名稱：管式電解槽)?！肮苁诫娊獠邸碧峁┮环N電解槽，其中去除了在流體通過區(qū)的電極的角落以避免在電解槽的操作期間結(jié)垢在陰極的表面生成。管式電解槽的結(jié)構(gòu)顯示在圖1至圖11。

參考圖1至圖11，根據(jù)常規(guī)技術(shù)，管式電極(10)包括設(shè)置在其中間部的絕緣隔離體(11)、設(shè)置在絕緣隔離體(11)一側(cè)的陽極外管(12)以及設(shè)置在絕緣隔離體(11)另一側(cè)的陰極外管(13)。陰極內(nèi)管(未顯示)安裝在陽極外管(12)的內(nèi)部，并且陽極內(nèi)管(13’)安裝在陰極外管(13)內(nèi)部。通過接合構(gòu)件(18)將絕緣套管(14)、螺旋塊(15)、固定套管(16)及入口/出口連接接頭(17)與電解槽(10)的末端組裝。由于螺旋塊(15)的使用，當(dāng)流體經(jīng)由形成于螺旋塊(15)中的螺旋孔(15a)流進(jìn)及流出電解槽(10)時，由于流體通道具有螺旋形式，因此流體以恒定均勻的速率流動。這避免在電解反應(yīng)期間產(chǎn)生的氫氣(h2)及氧氣(o2)于特定區(qū)域局部集中，因而消除歸咎于氣體的干擾因子并且能夠均勻反應(yīng)。因此，可以獲得改善電解反應(yīng)的效率并且增加電解槽的壽命的功效。

此外，多個電解槽(10)，每一個電解槽為具有上述結(jié)構(gòu)的管式電解槽(10)，彼此串聯(lián)連接以形成如圖1所示的單元模塊(20)。因此，可以容易提供具有需求容量的模塊。進(jìn)一步，如圖6所示，多個單元模塊(20)可彼此并聯(lián)連接以增加電解容量。

另一方面，為了制造單元模塊(20)，一個電解槽(10)及另一個電解槽(10)藉由u形肘連接構(gòu)件或經(jīng)由成型工藝制造的任意連接構(gòu)件(21)連接，使得流體可由一個電解槽流向另一個電解槽。然后，電解槽(10)固定在使用u形鞍座(23)或螺栓的框架(22)。此外，藉由母桿(24)連接上方的電解槽(10)及下方的電解槽(10)。如此，可以通過連接多數(shù)個電解槽(10)來制造單元模塊(20)。進(jìn)一步，可以如圖6所示，通過并聯(lián)連接單元模塊(20)組裝并安裝大容量的電解模塊(30)于現(xiàn)場。

比起利用平板電極的常規(guī)立方形電解模塊，由管式電解槽構(gòu)成的電解模塊具有較高的耐受電壓及較簡單的結(jié)構(gòu)。進(jìn)一步，由于此電解模塊具有改善的速度分布，因此可以減少結(jié)垢的聚集并且促進(jìn)氫氣的排放。

然而，在常觀管式電解槽的情況下，由于僅有一個電極的表面涉及電解反應(yīng)，因此可能浪費(fèi)大量的材料。此外，由于管式電解槽需要大的安裝空間，因此難以在小場所使用管式電解槽。此外，由于管式電解槽的部件數(shù)量多且所述部件的組裝復(fù)雜，因此增加了制造成本。

此外，在常規(guī)管式電解槽的情況下，電極上的電流分布是不均勻的。因此，當(dāng)常規(guī)管式電解槽排成多階時，則難以獲得均勻反應(yīng)，電極的壽命也會縮短，并且產(chǎn)生過多熱量。

[先前技術(shù)文獻(xiàn)]

(專利文獻(xiàn)1)韓國專利申請公開第10-2006-0098445號(電子式水處里系統(tǒng)及其控制方法)

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

發(fā)明所要解決的問題

因此，考慮到相關(guān)技術(shù)中出現(xiàn)的上述問題而提出本發(fā)明，且本發(fā)明的目的在于提供一種電解模塊，所述電解模塊在提供驗(yàn)證是安全的常規(guī)技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)同時，可通過減少其部件的數(shù)量以及簡化制造方法降低制造成本，并且可通過具有與相同容量的常規(guī)單元模塊一半的尺寸克服空間約束問題。

本發(fā)明的另一目的在于通過使均勻電流分布于排成多階的管式電解槽，以改善反應(yīng)的均勻性及效率。

即，本發(fā)明是考慮到上述問題所提出的，并且試圖當(dāng)維持電解性能的同時提供具有縮小尺寸的改良管式電極模塊，因此節(jié)省安裝空間并且減少制造成本。

解決問題的技術(shù)方案

為了達(dá)成上述目的，根據(jù)本發(fā)明的一態(tài)樣，提供一種電解模塊，包含：電解單元模塊，包括多個彼此串聯(lián)連接的管式電解槽；成型殼，圍繞并且保護(hù)所述電解單元模塊；槽引導(dǎo)構(gòu)件，安裝在所述成型殼內(nèi)部并且支撐所述電解單元模塊；電源線，具有連接至所述電解單元模塊的第一末端以及經(jīng)由所述成型殼延伸至外部的第二末端；以及樹脂層，填充在所述成型殼內(nèi)以包覆設(shè)置在所述成型殼內(nèi)的所述電解單元模塊的外表面。

為了達(dá)成上述目的，根據(jù)本發(fā)明的另一態(tài)樣，提供一種電解模塊，包含：電解單元模塊，包括多個彼此串聯(lián)連接的管式電解槽；電源線，具有連接至所述電解單元模塊的第一末端；槽引導(dǎo)構(gòu)件，延伸橫跨所述電解模塊以維持所述電解單元模塊的串聯(lián)連接狀態(tài)；以及樹脂層，在所述電解單元模塊與所述電源線及所述槽引導(dǎo)構(gòu)件組裝的狀態(tài)下，并且在成型殼設(shè)置成圍繞在所述電解單元模塊的外圍表面的狀態(tài)下，通過將樹脂導(dǎo)入所述成型殼以包覆設(shè)置在所述成型殼內(nèi)的所述電解單元模塊的外表面，然后在所述樹脂硬化后移除所述成型殼，從而形成所述樹脂層。

優(yōu)選地，所述管式電解槽可包含：成對的端子電極，所述端子電極包括：管式外電極及管式內(nèi)電極，在它們的第一末端彼此連接并且在它們的第二末端分離；以及管式雙極電極，安裝于所述端子電極之間并且電性絕緣所述端子電極。

所述管式電解槽可進(jìn)一步包含：絕緣單元，支撐并且彼此連接所述端子電極的分離末端；以及螺旋塊，與所述端子電極的連接末端結(jié)合并且設(shè)有流體通過的螺旋導(dǎo)孔。

所述端子電極可包括：連接板，連接并且支撐所述內(nèi)電極和所述外電極的末端，所述連接板設(shè)有與所述內(nèi)電極及所述外電極之間形成的通道連通的流體通孔，并且將流體引導(dǎo)至所述通道。

所述電解模塊可進(jìn)一步包含：端子絕緣隔離體，安裝在所述雙極電級的每一個末端，并且將所述雙極電級與所述連接板、所述內(nèi)電極及所述外電極隔離且電性絕緣。

不涉及電解反應(yīng)的所述外電極的外表面和所述內(nèi)電極的內(nèi)表面的至少任一個表面電鍍具高導(dǎo)電性的金屬。

具有所述流體通孔的所述連接板經(jīng)由熔接連接至所述外電極。

形成在所述連接板的所述流體通孔可為對準(zhǔn)于形成在所述螺旋塊的螺旋導(dǎo)孔的貫孔。

所述單元模塊可彼此并聯(lián)連接以增加容量。

發(fā)明的效果

根據(jù)本發(fā)明，內(nèi)電極的內(nèi)表面電鍍具有高導(dǎo)電性的金屬以改善電流的流動。因此，電解模塊具有改善的電解效率。此外，由于電解模塊是用樹脂成型，因此可以保證電解模塊的安全性。即，可以避免歸咎于水及氫氣漏出的爆炸危險，并且避免工人或操作者遭受電擊。

此外，由于相較于常規(guī)技術(shù)可以減少組裝部件的數(shù)量，因此組裝工序可以簡化。進(jìn)一步，由于部件的數(shù)量減少，也因此減少了制造成本。更進(jìn)一步，由于電解模塊需要縮小的安裝空間，因此可以克服空間約束的問題。

此外，組裝部件的接合不因外部振動而松動。由于利用透明材料進(jìn)行成型處理，因此可容易視察或檢查電解模塊的狀態(tài)，可方便地進(jìn)行電解模塊的維護(hù)并且降低維護(hù)成本。此外，用于本發(fā)明電解模塊的管式電解槽具有雙極電極的外表面及內(nèi)表面皆可用于電解的結(jié)構(gòu)。因此，相較于具有相同尺寸的常規(guī)電解槽，電解效率為兩倍。基于此原因，可以減少電解模塊的尺寸及制造成本，其排除了當(dāng)電解模塊安裝于船上的空間約束的問題。

此外，當(dāng)建構(gòu)多階的電解槽時，即使不參予電解反應(yīng)的電極表面也電鍍具有高導(dǎo)電性的金屬。因此，電極的電流分布均勻化，然后改善電解的均勻性及效率。

附圖說明

圖1為常規(guī)電解單元模塊的透視圖；

圖2為圖1的結(jié)構(gòu)主要部分的局部放大圖；

圖3為圖1的電解單元模塊的前視圖；

圖4為圖1的電解單元模塊的平面圖；

圖5為圖1的電解單元模塊的側(cè)視圖；

圖6為常規(guī)大容量電解模塊的透視圖；

圖7為圖6的大容量電解模塊的側(cè)視圖；

圖8為常規(guī)管式電解槽的透視圖；

圖9為圖9的a部分的放大圖；

圖10為圖9的b部分的放大圖；

圖11為僅說明圖10顯示的螺旋塊的透視圖；

圖12a為根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施方式顯示電解模塊組裝工藝的分解透視圖；

圖12b為說明圖12a顯示的成型殼的另一實(shí)例的透視圖；

圖12c為根據(jù)本發(fā)明另一實(shí)施方式的電解模塊的透視圖；

圖13為根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方式的局部組裝的電解模塊的透視圖；

圖14為說明根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方式的電解模塊彼此并聯(lián)連接，以獲得大電解容量的狀態(tài)的透視圖；

圖15為圖14的電解模塊的側(cè)視圖；

圖16為圖13的電解模塊的平面圖；

圖17為圖14的a’部分的放大圖；

圖18為圖16的b’部分的放大圖；

圖19為圖12顯示的管式電解槽的透視圖；

圖20為圖19的d1部分的放大圖；

圖21為圖19的d2部分的放大圖；

圖22為圖19的d3部分的放大圖；

圖23a為說明圖19顯示的中間電極的透視圖；

圖23b為說明圖23a的主要部分的橫切面圖；

圖24為說明外電極與內(nèi)電極彼此連接的連接部的簡圖；

圖25為說明圖19顯示的外絕緣隔離體的簡圖；

圖26為說明圖19顯示的內(nèi)絕緣隔離體的簡圖；

圖27為說明圖19顯示的螺旋塊的簡圖；

圖28a為說明連接管的實(shí)例的簡圖；以及

圖28b為說明連接接頭的實(shí)例的簡圖。

具體實(shí)施方式

以下，參考附圖將說明根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施方式的管式電解槽及包括管式電解槽的電解模塊。

參考圖12至圖21，根據(jù)一個實(shí)施方式，電解模塊(50)包括電解單元模塊(100)、成型殼(200)、槽引導(dǎo)構(gòu)件(300)、電源線(400)及樹脂層(500)。

參考圖19至圖27，電解單元模塊(100)包括管式電解槽(110)、連接管(120)及入口/出口連接接頭(130)。

在此，管式電解槽(110)包括成對的端子電極、雙極電級、絕緣單元及螺旋塊(118)。

在此，成對的端子電極包括內(nèi)電極(115a,115b)、外電極(114a,114b)以及將內(nèi)電極(115a,115b)的第一末端電性連接至外電極(114a,114b)的第一末端連接板(116)。

雙極電極包括安裝在內(nèi)電極(115a,115b)及外電極(114a,114b)之間的管式中間電極(111)。

即，中間電極(111)為在其相對側(cè)具有相反極性的雙極電極。如圖23a及圖23b所示，中間電極(111)的每一個末端設(shè)有絕緣端子隔離體(117)。具體地，中間電極(111)的每一個末端提供三個絕緣端子隔離體(117)，所述三個端子隔離體(117)可以120度的等角度間隔排列。然而，絕緣隔離體(117)的數(shù)量及間隔不限于此。更具體地，絕緣端子隔離體(117)可設(shè)置成從中間電極(111)的末端的縱方向并且從中間電極(111)的外表面向外突出。為此，每一個絕緣端子隔離體(117)設(shè)有結(jié)合銷(117a)，以裝入設(shè)在中間電極(111)的末端部分的結(jié)合孔(111b)。由于絕緣端子隔離體(117)，因此中間電極(111)可以預(yù)定的距離與外電極(114a,114b)及連接板(116)隔離。因此，中間電極(111)可與外電極及連接板電性絕緣。絕緣端子隔離體(117)的形狀并不限于上述結(jié)構(gòu)。即，若絕緣端子隔離體(117)可將中間電極(111)與外電極(114a,114b)及連接板(116)隔離，也因此將中間電極(111)與外電極(114a,114b)及連接板(116)電性絕緣，則其可具有任意形狀。然而，關(guān)于絕緣端子隔離體(117)的結(jié)構(gòu)，其進(jìn)一步需要不能阻擋經(jīng)由連接板(116)上所形成的流體通孔而導(dǎo)入電極之間所形成的通道的海水。

絕緣單元包括安裝在中間電極(111)外部，于中間電極(111)的中間部的縱方向上的外絕緣隔離體(112)，以及安裝在中間電極(111)的中間部的內(nèi)部的內(nèi)絕緣隔離體(113)。絕緣單元將在以下作進(jìn)一步詳細(xì)說明。

外電極(114a,114b)具有管的形狀。外電極的一個外電極(114a)作為陰極并且另一個外電極(114b)作為陽極。外絕緣隔離體(112)裝在外電極(114a)及外電極(114b)之間以將外電極(114a,114b)彼此絕緣，并且將外電極(114a,114b)與中間電極(111)隔離。如圖26所示，外絕緣隔離體(112)的內(nèi)表面的中間部設(shè)有凸起部(112a)，其使外絕緣隔離體(112)的內(nèi)表面以預(yù)定的距離與中間電極(111)的外表面隔離。凸起部(112a)可在外絕緣隔離體(112)的圓周方向上以規(guī)律的間隔排列并且與中間電極(111)的外表面表面接觸。外絕緣隔離體(112)各自的末端設(shè)有外電極(114a,114b)的末端部分插入其中的外電極連接部(112b)，其中外電極連接部(112b)具有比外絕緣隔離體(112)的中間部分的內(nèi)徑要大的內(nèi)徑。即，電極連接部(112b)的內(nèi)表面與外絕緣隔離體(112)的中間部的內(nèi)表面形成階梯形。因此，外電極(114a,114b)受外絕緣隔離體(112)支撐并且彼此絕緣。

如上所述，外電極(114a,114b)的相鄰末端與外絕緣隔離體(112)組裝，且另一末端則分別與連接管(120)或入口/出口連接接頭(130)組裝。

此外，外電極(114a,114b)的第一末端通過連接板(116)連接至內(nèi)電極(115a,115b)的第一末端。連接板(116)由金屬制成。內(nèi)電極(115a,115b)的第一末端及外電極(114a,114b)的第一末端經(jīng)由連接方法進(jìn)行連接，例如經(jīng)由不會增加電阻的熔接。因此，關(guān)于通過連接板(116)連接的內(nèi)電極(115a,115b)及外電極(114a,114b)，外電極(114a)與內(nèi)電極(115a)彼此連接，其具有相同極性(即，皆作為陰極)，并且外電極(114b)及內(nèi)電極(115b)也具有相同極性(即，皆作為陽極)。

內(nèi)絕緣隔離體(113)裝在內(nèi)電極(115a,115b)之間，使得內(nèi)部電級(115a,115b)通過內(nèi)絕緣隔離體(113)彼此電性絕緣。內(nèi)絕緣隔離體(113)也將內(nèi)電極(115a,115b)與中間電極(111)隔離并且電性絕緣。

在此，內(nèi)絕緣隔離體(113)安裝在中間電極(111)的中間部并且在其外表面上設(shè)有多個凸起部(113a)，凸起部(113a)從內(nèi)絕緣隔離體(113)的外表面(113c)突出并且在圓周方向上以規(guī)律的間隔排列。凸起部(113a)與中間電極(111)的內(nèi)表面接觸。內(nèi)絕緣隔離體(113)各自的末端設(shè)有其外徑比內(nèi)絕緣隔離體(113)的中間部的外徑要小的內(nèi)電極連接部(113b)，使得內(nèi)電極連接部(113b)的外表面與內(nèi)絕緣隔離體(113)的中間部的外表面形成階梯形。因此，內(nèi)絕緣隔離體(113)的內(nèi)電極連接部(113b)可分別插入內(nèi)電極(115a,115b)的相鄰末端。內(nèi)絕緣隔離體(113)將內(nèi)電極(115a,115b)彼此絕緣的同時支撐內(nèi)電極(115a,115b)，并且也將內(nèi)電極(115a,115b)與中間電極(111)隔離并且電性絕緣。

外絕緣隔離體(112)及內(nèi)絕緣隔離體(113)的結(jié)構(gòu)并不限于上述結(jié)構(gòu)。外絕緣隔離體(112)及內(nèi)絕緣隔離體(113)可具有符合以下需求的任意形狀：外電極(114a,114b)可在彼此電性絕緣的狀態(tài)下受到支撐，內(nèi)電極(115a,115b)可在彼此電性絕緣的狀態(tài)下受到支撐，并且可將外電級及內(nèi)電極以預(yù)定距離與中間電極(111)隔離及電性絕緣。在此情況下，用以將外電極和內(nèi)電極與中間電極(111)隔離并且電性絕緣的外絕緣隔離體(112)的凸出部(112a)及內(nèi)絕緣隔離體(113)的凸出部(113a)，較佳配置成不阻礙沿著設(shè)在外電極與中間電極之間的通道以及設(shè)在內(nèi)電極與中間電極之間的通道流動的海水流動。

根據(jù)上述結(jié)構(gòu)，電源相反地供應(yīng)至雙極電極，即，相對應(yīng)于外電極(114a,114b)及內(nèi)電極(115a,115b)，電源相反地供應(yīng)至設(shè)置在外電極(114a,114b)和內(nèi)電極(115a,115b)之間并且隔離內(nèi)外電極的管式中間電級(111)。因此，在流體沿著中間電極(111)的內(nèi)表面及外表面的狀態(tài)下發(fā)生電解反應(yīng)。由于流體沿著中間電級(111)的外表面及內(nèi)表面流動的同時會發(fā)生電解反應(yīng)，因此本發(fā)明的管式電解槽表現(xiàn)出比常規(guī)管式電解槽高兩倍以上的電解性能。即，與常規(guī)管式電解槽相同的體積下，本發(fā)明的管式電解槽比起常規(guī)管式電解槽可獲得兩倍以上的電解效率。由于所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員可容易理解管式電解槽的詳細(xì)結(jié)構(gòu)及操作，因此將不再進(jìn)一部說明。

此外，連接板(116)設(shè)有多個流體通孔(116a)，所述孔的尺寸相同并且在連接板(116)的圓周方向上以規(guī)律的間隔排列，使得流體可被導(dǎo)入內(nèi)電極(115a,115b)及外電極(114a,114b)之間的間隙。此外，形成一個以上的定位導(dǎo)銷(116b)以從連接板(116)的外表面突出。定位導(dǎo)銷(116b)配置成當(dāng)電極的集成結(jié)構(gòu)與螺旋塊結(jié)合時，使電極的集成結(jié)構(gòu)能夠精準(zhǔn)且確實(shí)與螺旋塊(118)對準(zhǔn)。

此外，連接板(116)可由排列成多階的多個板制成。在此情況下，堆疊板使得設(shè)在每個板的流體通孔不對準(zhǔn)。即，延伸穿過板的流體通孔的流體路徑可形成螺旋形。另外，每一個流體通孔(116a)可在連接板(116)以螺旋形式延伸，因此引導(dǎo)流體沿著螺旋流動路徑。

螺旋塊(118)連接至連接板(116)的外表面。螺旋塊(118)設(shè)有多個螺旋導(dǎo)孔(118a)，所述孔在螺旋塊(118)的圓周方向上間隔排列。由于流體經(jīng)過螺旋導(dǎo)孔(118a)時會螺旋流動，因此可均勻化流體的速度分布。此外，螺旋塊(118)設(shè)有用于固定螺旋塊(118)的定位孔(118b)，使得當(dāng)螺旋塊(118)連接至連接板(116)時，螺旋塊(118)的導(dǎo)孔(118a)可精準(zhǔn)且確實(shí)地與連接板(116)的流體通孔(116a)對準(zhǔn)。當(dāng)連接板(116)的定位導(dǎo)銷(116b)插入定位孔(118b)時，流體通孔(116a)自動與導(dǎo)孔(118a)對準(zhǔn)。因此，流體可以流動而沒有流動阻力。螺旋塊(118)與連接管(120)或入口/出口連接接頭(130)組裝。

此外，關(guān)于中間電級(111)，每一個外表面及內(nèi)表面在縱方向上的一半涂覆陽極材料。即，中間電極(111)的外表面及內(nèi)表面皆可用于電解反應(yīng)，與常規(guī)技術(shù)不同。因此，電解容量加倍。

此外，在端子電極中，當(dāng)作陰極的外電極(114a)和當(dāng)作陰極的內(nèi)部電級(115a)由不銹鋼或鎳合金制成。當(dāng)作陰極的外電極(114a)和內(nèi)電極(115a)經(jīng)由連接方法連接至連接板(116)，例如經(jīng)由不會增加電阻的熔接。此外，海水流動時不參與電解反應(yīng)的電極的一個以上的表面，即，內(nèi)電極(115a)的內(nèi)表面或外電極(114a)的外表面，優(yōu)選涂有具高導(dǎo)電度的金屬，其在電解反應(yīng)的期間將電極全長上的電流強(qiáng)度均勻化分布?；诖嗽?，相較于常規(guī)多階電解槽，可改善電解反應(yīng)的均勻度及效率，且可控制在電解反應(yīng)期間產(chǎn)生的熱量。

此外，在端子電級中，當(dāng)作陽極的外電極(114b)和內(nèi)部電級(115b)由鈦制成。外電極(114a)的內(nèi)表面及內(nèi)電極(115b)的外表面涂有氧化鉑以形成不可溶的電極。進(jìn)一步，這些電極以與上述作為陰極的電極的相同方法進(jìn)行電鍍及熔接，因而維持導(dǎo)電性。

具有如上所述的結(jié)構(gòu)的多個管式電解槽(110)串聯(lián)排列，并且通過連接管(120)將其相鄰的末端彼此連接，使得流體可由一個槽流至另外一個。連接管(120)具有u形。電解單元模塊(100)最外的管式電解槽(110)連接至電源線(400)。

此外，在多個管式電解槽(110)中，最外的電解槽(110)連接至入口/出口連接接頭(130)。即，兩個最外的管式電解槽(110)的外端連接至連接管(120)或連接接頭(130)?；蛘撸粋€最外的管式電解槽(110)的外端可連接至連接管(120)并且另一個最外的管式電解槽(110)可連接至連接接頭(130)。連接管(120)及連接接頭(130)為經(jīng)由其可使流體導(dǎo)入管式電解槽(110)或者在管式電解槽(110)內(nèi)的流體可排出至外部的構(gòu)件，連接管(120)及連接接頭(130)與螺旋塊(118)的末端組裝。連接接頭(130)可通過形成在成型殼(200)的接頭通孔(230，參考圖12a及圖12b)延伸至成型殼(200)的外部。

在連接管(120)及連接接頭(130)的至少其中一個中，內(nèi)部流體通道，即，流體通道，具有錐狀形式，使得有利于流體的移動以及氫的分離。即，連接管(120)及連接接頭(130)具有如圖28a及圖28b所示的朝外端向上傾斜的底面(121,131)。

電解單元模塊(100)配置成使得多個管式電解槽(110)如圖12所示的串聯(lián)排列并且組裝，其中在組裝的狀態(tài)下通過環(huán)形連接端子(140)將相鄰的管式電解槽(110)彼此電性連接。此外，端子(150)連接至與最外的管式電解槽(110)連接的連接端子(140)，且電源線(400)通過例如為螺栓的結(jié)合構(gòu)件(160，參考圖18)連接至端子(150)。

成型殼(200)具有矩形框架的形狀。組裝的電解單元模塊(100)在被放置于成型殼(200)內(nèi)的狀態(tài)下模制。成型殼(200)由成對的長桿(210)及連接至長桿(210)各末端的成對的短桿(220)組成。長桿(210)的內(nèi)表面設(shè)有讓槽引導(dǎo)構(gòu)件(300)的末端插入的引導(dǎo)構(gòu)件組裝孔(240)。短桿(220)設(shè)有讓電源線(400)穿過的線通孔(250)以及讓入口/出口連接接頭(130)穿過的接頭通孔(230)。

設(shè)有多個槽引導(dǎo)構(gòu)件(300)。每一個槽引導(dǎo)構(gòu)件(300)各自的末端插入形成在長桿(210)的引導(dǎo)構(gòu)件組裝孔(240)，使得槽引導(dǎo)構(gòu)件(300)設(shè)置在成型殼200內(nèi)部，因而支撐組裝的電解單元模塊(100)。為此，槽引導(dǎo)構(gòu)件(300)安裝成延伸橫跨成型殼(200)。槽引導(dǎo)構(gòu)件(300)由彈性絕緣材料制成或者具有彈性結(jié)構(gòu)。槽引導(dǎo)構(gòu)件(300)具有排成一列的弧形凹部(310)的結(jié)構(gòu)，因而確保管式電解槽(110)的外表面彼此串聯(lián)連接。因此，槽引導(dǎo)構(gòu)件(300)可緊觸并且支撐管式電解槽(110)的外表面。

在此情況下，如圖12b所示，根據(jù)另一實(shí)例的成型殼(200’)可配置成使得樹脂填充部(見符號標(biāo)記d1及d2)彎曲以增加對樹脂的粘合力，或者使得成型殼(200’)的內(nèi)表面賦予表面粗糙度。

此外，成型殼(200)填充樹脂并且硬化樹脂。接著，移除成型殼(200)(參考圖12c)。填充且硬化的樹脂可當(dāng)作成型殼。

在槽引導(dǎo)構(gòu)件(300)與成型殼(200)組裝的狀態(tài)下，組裝的電解單元模塊(100)放置在槽引導(dǎo)構(gòu)件(300)上。如此，電解單元模塊(100)設(shè)在成型殼(200)內(nèi)部。在組裝的電解單元模塊(100)放置在成型殼(200)內(nèi)之后，電源線(400)連接至電解單元模塊(100)，然后將樹脂導(dǎo)入成型殼(200)的空間并且供應(yīng)以圍繞電解單元模塊(100)的整個表面，因而形成樹脂層(400)。在此，樹脂層(400)優(yōu)選可由環(huán)氧樹脂形成。或者，樹脂層(400)優(yōu)選可由防火樹脂制成?？捎赏獠繖z查模制的電解單元模塊100的狀態(tài)。

如上所述，在電解單元模塊(100)組裝然后放置在成型殼(200)內(nèi)部的狀態(tài)下，將樹脂導(dǎo)入成型殼(200)，因而形成成型電解模塊(50)。因此，其實(shí)質(zhì)上可以避免水及氫氣從電解槽(110)漏出并且減少由于成型工藝而要組裝的部件的數(shù)量。

此外，如圖14及圖15所示，可通過緊密連接電解槽改變或調(diào)整成型電解模塊(50)的電解容量。此外，由于成型電解模塊(50)是在防止水和氫漏出以及保護(hù)工人免于電擊的安全狀態(tài)下，因此不需要像常規(guī)技術(shù)般的包覆電解模塊。因此，不需要使用感測水漏出的水傳感器，也不需要感測氫漏出的氫傳感器。為此，制造成本可以降低。

此外，由于透明樹脂被用于成型處理，可容易檢查或視察電解模塊的狀態(tài)，因此電解模塊的維護(hù)變得簡單。

如上所述，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施方式的管式電解槽(110)建構(gòu)成使得管式雙極電級(即，中間電級)排列在由外電極和內(nèi)電級構(gòu)成的端子電極之間，因此在雙極電級的內(nèi)表面及外表面都能夠發(fā)生電解反應(yīng)。如此，由兩個常規(guī)電解模塊進(jìn)行的電解反應(yīng)的量可由一個電解模塊進(jìn)行。即，根據(jù)本發(fā)明，即使只有一半的尺寸，電解模塊可獲得等同于常規(guī)電解模塊的電解性能。在這種情況下，電極材料的數(shù)量減少至約65％，且環(huán)氧成型材料及框架的數(shù)量也減少約50％。因此，維持容量同時可以減少尺寸及制造成本。因此，本發(fā)明的電極模塊認(rèn)為是更具有成本效益。此外，本發(fā)明的電極模塊因?yàn)樾枰獪p少的安裝空間，因此可安裝在舊船及新船上。

雖然已經(jīng)說明且圖示了優(yōu)選的實(shí)施方式來說明本發(fā)明的主旨，但本發(fā)明不應(yīng)被解釋為僅限于上述的結(jié)構(gòu)及操作，但是本領(lǐng)域所屬技術(shù)人員會理解到在不脫離隨附的權(quán)利要求所公開的本發(fā)明的范圍及精神上，各種的修飾、增加及取代是可能的。

附圖標(biāo)記

50電解模塊

100電解單元模塊

110管式電解槽

120連接管

130連接接頭

200成型殼

300槽引導(dǎo)構(gòu)件

400電源線

500樹脂層