本實用新型涉及一種電解水裝置，尤其是涉及一種應用于制水機的電解水裝置。

背景技術(shù)：

電解水主要包括堿性水、弱酸性水、強酸性水等，主要通過制水機來生產(chǎn)。電解水裝置是制水機的核心設備，其成本和體積對于制水機的價格和體積影響很大。隨著生活水平的日益提高，人們對于生活用水提出了更高的要求，因而制水機已經(jīng)成為重要的家用電器。但是，如何將制水機小型化以便于其安裝和使用成為當前的熱門課題。

CN104192957A公開了一種電解槽裝置，其包括離子交換膜和在離子交換膜兩側(cè)的陽極室和陰極室；陽極室包括陽極端板、多孔陽極支撐材料和陽極催化層；陰極室包括陰極端板和多孔陰極催化材料；離子交換膜材料為陰離子交換膜。該裝置可以避免電解槽中膜和電極界面結(jié)垢的問題，但是體積較大，集成化程度低。

CN105753108A公開了一種電解水生成裝置，其具備：裝置主體，具有對水進行電解的電解槽；以及凈水濾芯，設置于所述電解槽的上游或下游，對水進行凈化，所述凈水濾芯通過與所述裝置主體之間進行裝卸而被更換，在所述凈水濾芯中設置有存儲單元，所述存儲單元存儲有用于對所述凈水濾芯的更換時間進行確定的信息，所述裝置主體具有：通信單元，對所安裝的所述凈水濾芯的所述存儲單元的所述信息進行讀?。豢刂茊卧?，根據(jù)由所述通信單元讀取到的所述信息，計算所述凈水濾芯的更換時間；以及通知單元，將計算出的所述更換時間通知給用戶。該裝置的電解槽依然體積較大，并且無法對水進行充分電解。

因此，如何將電解水裝置小型化，并且不影響其對水進行充分電解依然是當前非常重要的課題。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種電解水裝置，其可以實現(xiàn)小型化，并且不影響其對水進行充分電解。

本申請的發(fā)明人發(fā)現(xiàn)如下技術(shù)方案可以實現(xiàn)上述目的。

本實用新型提供一種電解水裝置，其包括夾板單元、絕緣單元和電解水單元；

所述的夾板單元包括第一夾板和第二夾板，二者相對設置，二者之間用于容納絕緣單元和電解水單元；第一夾板上設置有第一進水口和第二進水口，第二夾板上設置有第一出水口和第二出水口；

所述的絕緣單元包括第一絕緣墊和第二絕緣墊；第一絕緣墊設置在第一夾板的內(nèi)側(cè)，第一絕緣墊上設置有分別與第一進水口和第二進水口連通的孔道；第二絕緣墊設置在第二夾板的內(nèi)側(cè)，第二絕緣墊上設置有分別與第一出水口和第二出水口連通的孔道；

所述的電解水單元設置在第一絕緣墊和第二絕緣墊之間，其包括電極單元和膜組件單元；所述的電極單元包括N個電極板，且N≥3；在所述的N個電極板中，最外側(cè)的兩個電極板分別與第一絕緣墊和第二絕緣墊緊密貼合；所述的膜組件單元包括N-1個膜組件，每個膜組件由電極板間隔開來；所述的N-1個膜組件之間以串聯(lián)的方式相連通以形成兩條獨立的流道。

根據(jù)本實用新型的電解水裝置，優(yōu)選地，在所述的N-1個膜組件中，每個膜組件均包括隔膜、第一流道板和第二流道板；該隔膜的兩側(cè)分別為第一隔膜表面和第二隔膜表面，第一流道板的兩側(cè)分別為第一流道表面和第二流道表面，第二流道板的兩側(cè)分別為第三流道表面和第四流道表面；該隔膜的第一隔膜表面與第一流道板的第一流道表面緊密貼合，第二隔膜表面與第二流道板的第三流道表面緊密貼合；第一流道板的第二流道表面與所述的N個電極板中的一個電極板緊密貼合，第二流道板的第四流道表面與另一個相對設置的相鄰電極板緊密貼合。

根據(jù)本實用新型的電解水裝置，優(yōu)選地，第一流道板上設置有第一流道，第二流道板上設置有與第一流道相對應的第二流道；第一流道和第二流道被所述隔膜間隔開來，并且第一流道和第二流道相對設置；第一流道分別與第一進水口和第一出水口相連通，第二流道分別與第二進水口和第二出水口相連通。

根據(jù)本實用新型的電解水裝置，優(yōu)選地，第一流道和第二流道的形狀相同。

根據(jù)本實用新型的電解水裝置，優(yōu)選地，第一流道和第二流道均為蛇形迂回結(jié)構(gòu)或者折線形結(jié)構(gòu)，它們的截面均為半圓形、矩形或者三角形。

根據(jù)本實用新型的電解水裝置，優(yōu)選地，在所述的N-1個膜組件中，各個第一流道板的第一流道相互連通，各個第二流道板的第二流道相互連通，從而在所述隔膜的兩側(cè)形成兩條獨立的流道。

根據(jù)本實用新型的電解水裝置，優(yōu)選地，所述的電解水裝置還包括減震單元；所述的減震單元包括第一減震板，第一減震板設置在第一夾板與第一絕緣墊之間；第一減震板上設置有分別與第一進水口和第二進水口相連通的孔道。

根據(jù)本實用新型的電解水裝置，優(yōu)選地，所述的減震單元還包括第二減震板，第二減震板設置在第二夾板與第二絕緣墊之間；第二減震板上設置有分別與第一出水口和第二出水口相連通的孔道。

根據(jù)本實用新型的電解水裝置，優(yōu)選地，所述的電解水裝置還包括緊固單元；第一夾板和第二夾板上分別設置有多個裝配孔；所述緊固單元通過所述的多個裝配孔將第一夾板和第二夾板之間的絕緣單元和電解水單元緊固，以保證絕緣單元和電解水單元緊密貼合。

根據(jù)本實用新型的電解水裝置，優(yōu)選地，所述第一夾板和第二夾板的厚度均為1～10mm；所述第一絕緣墊和第二絕緣墊的厚度均為1～10mm；在所述的N個電極板中的每個電極板的厚度均為0.1～3mm。

本實用新型的電解水裝置將電解水單元模塊化，將傳統(tǒng)的陽極室和陰極室改變?yōu)榱鞯澜Y(jié)構(gòu)，并且各個模塊之間的流道串聯(lián)以增加水流距離，這樣可以使得電解水裝置小型化，并且能夠通過整個電解水裝置內(nèi)部的水流路來充分對水進行電解。

附圖說明

圖1為本實用新型的一種電解水裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本實用新型的一種第一流道板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖3為本實用新型的一種第二流道板的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4為本實用新型的另一種電解水裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

附圖標記說明如下：

11-第一夾板，12-第二夾板，2-減震板，31-第一絕緣墊，32-第二絕緣墊，4-電極板，51-第一流道板，52-第二流道板，6-隔膜，71-第一進水口，72-第二進水口，81-第一出水口，82-第二出水口，91-第一流道；92-第二流道。

具體實施方式

下面結(jié)合具體實施例對本實用新型作進一步的說明，但是本實用新型的保護范圍并不限于此。

在本實用新型中，表示設置位置的“內(nèi)側(cè)”、“最外側(cè)”、“之間”表示相對位置，詳細位置請參照說明書附圖。本實用新型的“緊密貼合”表示二者之間非常緊密地結(jié)合在一起，二者之間的縫隙不能使水滲出。“相對設置”表示二者相對應地安裝，并且二者之間可以有其他物體。

本實用新型的電解水裝置包括夾板單元、絕緣單元和電解水單元，還可以包括減震單元。

<夾板單元>

本實用新型的夾板單元包括第一夾板和第二夾板。第一夾板和第二夾板之間相對設置，二者之間用于容納絕緣單元和電解水單元，還可以容納減震單元。在第一夾板上設置有第一進水口和第二進水口，在第二夾板上設置有第一出水口和第二出水口。第一進水口和第二進水口分別用于引入待電解的水，例如自來水。第一出水口和第二出水口分別用于導出電解水，包括酸性水、堿性水。第一出水口和第二出水口產(chǎn)生的電解水的性質(zhì)，由與它們連通的流道為陽極流道還是陰極流道來確定，并且是可以自由改變的。流道的性質(zhì)則由電極板屬于陽極還是陰極來確定。因此，通過調(diào)整電極板的屬性，可以改變第一出水口和第二出水口產(chǎn)生的電解水的性質(zhì)。根據(jù)本實用新型的電解水裝置，所述第一夾板和第二夾板的厚度可以均為1～10mm，優(yōu)選為2～8mm，更優(yōu)選為3～6mm。第一夾板和第二夾板的材質(zhì)可以為鑄鐵或鋼材，優(yōu)選為鋼材，更優(yōu)選為不銹鋼材。

根據(jù)本實用新型的電解水裝置，優(yōu)選地，其還包括緊固單元。第一夾板和第二夾板上分別設置有多個裝配孔。根據(jù)本實用新型的一個具體實施方式，該緊固單元通過所述的多個裝配孔將第一夾板和第二夾板之間的絕緣單元和電解水單元緊固，以保證絕緣單元和電解水單元之間緊密貼合。根據(jù)本實用新型的另一個具體實施方式，該緊固單元通過所述的多個裝配孔將第一夾板和第二夾板之間的減震單元、絕緣單元和電解水單元緊固，以保證它們彼此之間緊密貼合。在本實用新型中，裝配孔的數(shù)量可以為3～8個，優(yōu)選為4～6個；緊固單元包括但不限于螺栓螺母單元。根據(jù)本實用新型的一個優(yōu)選實施方式，第一夾板、第二夾板的四個角處分別設置有一個裝配孔，四個螺栓螺母單元分別通過各個裝配孔將第一夾板、第二夾板之間的各個單元(即絕緣單元和電解水單元；或者減震單元、絕緣單元和電解水單元)緊固，并保證各個單元之間緊密貼合，從而保證流道的密閉性，防止漏水。螺栓的具體規(guī)格可以為M10×200mm，螺母與之匹配。作為優(yōu)選，所述第一夾板和第二夾板的面積略大于設置于二者之間的減震單元(若有)、絕緣單元和電解水單元，從而該緊固單元通過將第一夾板和第二夾板夾緊而實現(xiàn)上述各單元的緊密貼合；也就是說，所述緊固單元并不穿過所述減震單元(若有)、絕緣單元和電解水單元的本體。

<絕緣單元>

本實用新型的絕緣單元包括第一絕緣墊和第二絕緣墊。第一絕緣墊設置在第一夾板的內(nèi)側(cè)，第一絕緣墊上設置有分別與第一進水口和第二進水口連通的孔道；第二絕緣墊設置在第二夾板的內(nèi)側(cè)，第二絕緣墊上設置有分別與第一出水口和第二出水口連通的孔道。在本實用新型中，第一絕緣墊可以與第一夾板緊密貼合；或者第一絕緣墊與第一夾板之間設置減震單元，三者之間緊密貼合。第二絕緣墊可以與第二夾板緊密貼合；或者第二絕緣墊與第二夾板之間設置減震單元，三者之間緊密貼合。根據(jù)本實用新型的一個實施方式，第一絕緣墊上的孔道為兩個，分別與第一進水口和第二進水口連通；第二絕緣墊上的孔道為兩個，分別與第一出水口和第二出水口連通。

在本實用新型中，第一絕緣墊和第二絕緣墊可以為食品級絕緣材料，優(yōu)選為食品級橡膠。第一絕緣墊和第二絕緣墊的厚度可以均為1～10mm，優(yōu)選為1.5～8mm，優(yōu)選為2～5mm。

<減震單元>

本實用新型的減震單元包括第一減震板。第一減震板設置在第一夾板與第一絕緣墊之間；第一減震板上設置有分別與第一進水口和第二進水口相連通的孔道。作為優(yōu)選，本實用新型的減震單元還包括第二減震板。第二減震板設置在第二夾板與第二絕緣墊之間；第二減震板上設置有分別與第一出水口和第二出水口相連通的孔道。作為更優(yōu)選，第一減震板上的孔道為兩個，分別與第一進水口和第二進水口連通；第二減震板上的孔道為兩個，分別與第一出水口和第二出水口連通。

在本實用新型中，第一減震板和第二減震板的材質(zhì)可以為塑料，優(yōu)選為食品級塑料。第一減震板和第二減震板的厚度可以為2～20mm；優(yōu)選為5～15mm；更優(yōu)選為8～10mm。

<電解水單元>

本實用新型的電解水單元設置在第一絕緣墊和第二絕緣墊之間，其包括電極單元和膜組件單元。本實用新型的電極單元包括N個電極板，且N≥3。電極板的個數(shù)N可以為3、4、5、6、7……等自然數(shù)。優(yōu)選地，所述的電極單元包括3～10個電極板；更優(yōu)選地，所述的電極單元包括5～7個電極板。在所述的N個電極板中，最外側(cè)的兩個電極板分別與第一絕緣墊和第二絕緣墊緊密貼合。最外側(cè)的兩個電極板上分別設置有接線端，用于與電源連接。根據(jù)本實用新型的一個具體實施方式，除了最外側(cè)的兩個電極板，其他電極板(即中間電極板)上均不設置接線端。

本實用新型的電極板可以為不銹鋼電極、鉑鈦電極或含稀土的鉑鈦電極，優(yōu)選為鉑鈦電極或含稀土的鉑鈦電極。所謂的鉑鈦電極表示以鈦或鈦合金為基材，在其表面鍍鉑形成的電極。在所述的N個電極板中，每個電極板的厚度均為0.1～3mm，優(yōu)選為0.2～2mm，更優(yōu)選為0.3～1mm。

本實用新型的膜組件單元包括N-1個膜組件(且N≥3)，每個膜組件由電極板間隔開來。膜組件個數(shù)N-1可以為2、3、4、5、6……等自然數(shù)。優(yōu)選地，所述的膜組件單元包括2～9個膜組件；更優(yōu)選地，所述的膜組件單元包括4～6個膜組件。各個膜組件設置在電極板之間。除了最外側(cè)的兩個電極板，其他電極板(即中間電極板)將兩個相鄰的膜組件分隔開來。上述N-1個膜組件之間以串聯(lián)的方式相連通，從而在隔膜的兩側(cè)形成兩條獨立的流道，分別為陽極流道和陰極流道。這樣的設計可以使得電解裝置模塊化和小型化，便于后期維護和應用于家用制水機。

在本實用新型的N-1個膜組件中，每個膜組件均包括隔膜、第一流道板和第二流道板。在本實用新型中，所述的隔膜可以為陽離子交換膜、陰離子交換膜或多孔質(zhì)膜。第一流道板和第二流道板的材質(zhì)可以為塑料，優(yōu)選為食品級塑料，它們的厚度可以均為1～10mm，優(yōu)選為2～8mm，優(yōu)選為3～6mm。

在本實用新型中，所述隔膜的兩側(cè)分別為第一隔膜表面和第二隔膜表面，第一流道板的兩側(cè)分別為第一流道表面和第二流道表面，第二流道板的兩側(cè)分別為第三流道表面和第四流道表面。該隔膜的第一隔膜表面與第一流道板的第一流道表面緊密貼合，第二隔膜表面與第二流道板的第三流道表面緊密貼合；第一流道板的第二流道表面與所述的N個電極板中的一個電極板緊密貼合，第二流道板的第四流道表面與另一個相對設置的相鄰電極板緊密貼合。在本實用新型中，中間電極板將第N-2膜組件的第二流道板與第N-1膜組件的第一流道板間隔開來。

在本實用新型中，第一流道板上設置有第一流道，第二流道板上設置有與第一流道相對應的第二流道。第一流道和第二流道被所述隔膜間隔開來，并且第一流道和第二流道相對設置；第一流道分別與第一進水口和第一出水口相連通，第二流道分別與第二進水口和第二出水口相連通。第一流道和第二流道相互配合形成封閉的流道空間，以供待電解的水通過。在該流道空間中，水中的離子可以透過隔膜，完成離子交換和電解過程。第一流道和第二流道產(chǎn)生的電解水的性質(zhì)是可以自由改變的，由與它們接觸的電極板的屬性為陽極還是陰極來確定。通過調(diào)整電極板的屬性，可以改變第一流道和第二流道產(chǎn)生的電解水的性質(zhì)。也就是說，第一流道為陽極流道時，第二流道為陰極流道；第一流道為陰極流道時，第二流道為陽極流道。

上述N-1個膜組件之間以串聯(lián)的方式相連通。具體地，在上述N-1個膜組件中，各個第一流道板的第一流道相互連通，各個第二流道板的第二流道相互連通，從而在所述隔膜的兩側(cè)形成兩條獨立的流道，分別為陽極流道和陰極流道。更具體地，第N-2膜組件的第一流道板的第一流道與第N-1膜組件的第一流道板的第一流道相連通，第N-2膜組件的第二流道板的第二流道與第N-1膜組件的第二流道板的第二流道相連通。這樣在電解水裝置中形成位于隔膜兩側(cè)的兩條獨立的流道，供待電解的水通過。這樣的設計可以保證待電解水的流程足夠長，從而達到電解充分的目的。

在本實用新型中，第一流道和第二流道的形狀優(yōu)選為相同的，它們的截面也是相同的。第一流道和第二流道均為蛇形迂回結(jié)構(gòu)或者折線形結(jié)構(gòu)，優(yōu)選為蛇形迂回結(jié)構(gòu)。它們的截面均為半圓形、矩形或者三角形，優(yōu)選為半圓形或矩形，更優(yōu)選為半圓形。這樣的流道可以便于待電解水順利流動，防止漏水。

實施例1

圖1為本實用新型的一種電解水裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。如圖1所示，該電解水裝置包括夾板單元、減震單元、絕緣單元以及電解水單元。夾板單元包括第一夾板11和第二夾板12，二者相對設置，中間用于容納減震單元、絕緣單元和電解水單元。第一夾板11上設置有第一進水口71和第二進水口72。第二夾板12上設置有第一出水口81和第二出水口82。第一夾板11和第二夾板12的材質(zhì)為不銹鋼。本實施例中，第一夾板11、第二夾板12的厚度均為6mm。

減震單元由減震板2構(gòu)成，設置在第一夾板11的內(nèi)側(cè)。減震單元用于對絕緣單元以及電解水單元提供緩沖、減震保護，防止它們在裝配過程中或使用過程中受壓過大而損壞。減震板2設置有兩個孔道，分別與第一進水口71和第二進水口72連通。減震板2的材質(zhì)為食品級塑料。本實施例中，減震板2的厚度為10mm。

絕緣單元包括第一絕緣墊31和第二絕緣墊32，第一絕緣墊31設置在減震板2的內(nèi)側(cè)；第二絕緣墊32設置在第二夾板12的內(nèi)側(cè)。第一絕緣墊31設置有兩個孔道，分別與第一進水口71和第二進水口72連通。第二絕緣墊32設置有兩個孔道，分別與第一出水口81和第二出水口82。第一絕緣墊31和第二絕緣墊32為食品級橡膠。在本實施例中，第一絕緣墊31和第二絕緣墊32的厚度均為3mm。

電解水單元設置在第一絕緣墊31和第二絕緣墊32之間，其包括電極單元和膜組件單元。電極單元包括N個電極板4，例如7個電極板4。最外側(cè)的兩個電極板分別與第一絕緣墊31、第二絕緣墊32緊密貼合。膜組件單元包括N-1個膜組件(例如6個膜組件)，每個膜組件由電極板4間隔開來；也就是說，中間的電極板將第N-2膜組件的第二流道板52與第N-1膜組件的第一流道板51間隔開來。電極板4為鉑鈦電極；厚度為0.8mm。

下面以一個膜組件為例進行說明。一個膜組件包括隔膜6、第一流道板51和第二流道板52。第一流道板和第二流道板的材質(zhì)為食品級塑料，厚度均為3mm。

隔膜6的兩側(cè)分別為第一隔膜表面和第二隔膜表面，第一流道板51的兩側(cè)分別為第一流道表面和第二流道表面，第二流道板52的兩側(cè)分別為第三流道表面和第四流道表面。隔膜6的第一隔膜表面與第一流道板51的第一流道表面緊密貼合，第二隔膜表面與第二流道板52的第三流道表面緊密貼合。第一流道板51的第二流道表面與一個電極板4緊密貼合，第二流道板52的第四流道表面與另一個相對設置的相鄰電極板4緊密貼合。如圖2和3所示，第一流道板51上設置有第一流道91，第二流道板52上設置有與第一流道相對應的第二流道92。第一流道91和第二流道92位于隔膜6的兩側(cè)，第一流道91和第二流道92相互配合形成封閉的流道空間，以供待電解水通過。第一流道91、第二流道92的形狀相同，均為蛇形迂回結(jié)構(gòu)，截面均為半圓形。第一流道91與第一進水口71、第一出水口81相連通，第二流道92與第二進水口72、第二出水口82相連通。

在本實施例中，N-1個膜組件之間為串聯(lián)結(jié)構(gòu)，亦即，第N-2膜組件的第一流道91與第N-1膜組件的第一流道91相連通，第N-2膜組件的第二流道92與第N-1膜組件的第二流道92相連通。這樣在電解水裝置中形成位于隔膜兩側(cè)的兩條迂回曲折的流道，供待電解的水通過。

在本實施例中，第一夾板11、第二夾板12的四個角處分別設置有裝配孔，螺栓螺母單元(未圖示)通過裝配孔將第一夾板11、第二夾板12之間的各個單元(即減震單元、絕緣單元和電解水單元)緊固，并保證各個單元之間緊密貼合，防止漏水。螺栓螺母單元的數(shù)量為四組，螺栓規(guī)格為M10×200mm，螺母與之匹配。

在電解水過程中，自來水分別通過第一進水口71和第二進水口72進入電解水裝置中。來自第一進水口71的自來水依次通過N-1個膜組件的第一流道板51的第一流道91，電解后的水從第一出水口81引出；來自第二進水口72的自來水依次通過N-1個膜組件的第二流道板52的第二流道92，電解后的水從第二出水口82引出。在電解水單元中，電極板4上施加電壓，隔膜6將第一流道91的水和第二流道92的水隔開，僅允許水中的離子通過，從而完成電解過程。以隔膜6為陽離子交換膜為例，陽離子通過隔膜6進入第一流道91的水中，并在其中富集；陰離子則第二流道92的水中富集。

實施例2

圖4為本實用新型的另一種電解水裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。由圖可知，第一夾板11與第一絕緣墊31直接緊密貼合，省略減震板2，其余部件和條件與實施例1完全相同。

實施例3

在第二夾板12與第二絕緣墊32之間增設減震板2，其余部件和條件與實施例1完全相同，得到實施例3的電解水裝置。

實施例4

在第二夾板12與第二絕緣墊32之間增設減震板2，其余部件和條件與實施例2完全相同，得到實施例4的電解水裝置。

實施例5

將第一流道91和第二流道92的形狀替換為折線形結(jié)構(gòu)，截面替換為三角形，其余部件和條件與實施例1完全相同，得到實施例5的電解水裝置。

實施例6

將第一流道91和第二流道92的截面替換為矩形，其余部件和條件與實施例1完全相同，得到實施例6的電解水裝置。

本實用新型并不限于上述實施方式，在不背離本實用新型的實質(zhì)內(nèi)容的情況下，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以想到的任何變形、改進、替換均落入本實用新型的范圍。