TWI746219B - 電解電極裝置及其電解裝置與泵浦裝置 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種電極裝置，包括有一轉體，其係具複數個第一流體通道以及至少一第一電極以及至少一第二電極，該轉體藉由一旋轉運動，使一第一流體進入每一個第一流體通道，與該至少一第一電極與第二電極產生電解反應，再由該第一流體通道的流體出口排出。

Description

電解電極裝置及其電解裝置與泵浦裝置

本發明係有關於一種電解技術，特別是指一種具有旋轉電極以提升電解效率以及藉由渦輪產生泵浦揚水效果的一種電解電極裝置及其電解裝置

工業的高度發展雖然帶動著人類生活的進步，但隨之而來的環保問題與對地球生態的影響，也不得不引起人類的關注。近年來，綠色環保科技的發展，在環保意識逐漸抬頭的今天，受到各國政府的極力推動。由於目前所使用之生化燃料(汽油、瓦斯等等)在燃燒過後，因為二氧化碳對地球造成溫室效應的影響逐漸增加，致使地球表面溫度日漸升高，影響環境生態甚鉅，成為現在全球暖化關心的重要焦點，因此如何降低生化燃料的使用，為當前重要的課題。

從減碳觀點而言，以水為料源的水電解產氫的技術，是一種具有潛力，且可以降低炭排放的方法。氫氣是一種乾淨的燃料，可以用來進行發電，綠色能源的一種選項。

習用技術中，如中華民國公告專利第I669419號專利，教導了一種電解裝置，其包括殼體、電解盤以及旋轉件。殼體具有相對的第一表面和第二表面。電解盤設置於殼體中，且電解盤包括旋轉盤、工作電極以及對電極。工作電極和對電極分別設置於旋轉盤上，且工作電極與對電極相互分離。旋轉件樞設於旋轉盤上，使得電解盤能夠在殼體中旋轉。該技術藉由樞設於旋轉盤上之旋轉件，使得包括工作電極和對電極的電解盤能夠在殼體中旋轉，如此可藉由旋轉電解盤來移除工作電極和對電極表面所產生的氣泡，以改善質傳阻力所造成的能耗，進而提高電解效率。

在另一習用技術中，例如日本公開申請第特開2012-40489號專利，該技術教導了一種提供電解離子水生成方法和裝置，能夠高效率、低成本地生成鹼性電解水。該裝置具有能夠存儲原水的生成儲罐；電解液儲罐，具有能夠存儲電解質水溶液的電解液存儲室；夾持離子交換膜的陽極板和陰極板。其中，電解液儲罐能夠浸漬在該生成儲罐內的原水內，該離子交換膜能夠分隔生成儲罐內的原水和電解液儲罐的電解液存儲室內的電解質水溶液，該陽極板以能夠與電解液存儲室內的電解質水溶液接觸的方式配置在電解液存儲室側，該陰極板以能夠與生成儲罐內的原水接觸的方式配置在原水側，該生成儲罐和浸漬在其原水內的電解液儲罐被絕緣。

本發明提供一種電解電極裝置，由於在電解反應中，電阻會影響到反應的效率，而根據研究，電解水的主要電阻和能耗來自於如上所述的氣泡效應和電解液中物質/離子的傳輸阻力，因此本發明透過轉動陽極與陰極的表面葉片結構所產生的離心力，將附著在陽極與陰極之間的氧氣或氫氣氣泡甩出電極裝置外，避免氣泡阻礙電解反應的效率。透過本發明的電解電極裝置，可以同步產生電解效果以及具有高速流動的微氣泡液體。

本發明提供一種電解裝置，其中一實施例中，電解裝置為電解泵浦，電極上設置有進液口，透過高速轉動的電極將電解液吸入進液口，經過電極反應之後，因為電極轉動產生的負壓將電解液甩離電極，在轉動的過程中，離心力可以將附著在電極上的氣泡甩出，提升電解反應的效率。在另一實施例中，電解裝置的電極一方面具有電解反應的效果，另一方面也可以作為隔離陽極與陰極電解液的隔離裝置，在電極中間具有離子交換膜，可以讓解離的離子在陽極陰極之間流動，達到電解反映的功效。

在一實施例中，本發明提供一種電極裝置，包括有一轉體，其係具複數個第一流體通道以及至少一第一電極以及至少一第二電極，該轉體藉由一旋轉運動，使一第一流體進入每一個第一流體通道，與該至少一第一電極與第二電極產生電解反應，再由該第一流體通道的流體出口排出。在另一實施例中，利用前述電極裝置可以作為用來提升電解效率的電解裝置。

在另一實施例中，本發明提供一種電極裝置， 包括有第一板體、第二板體以及絕緣部。該第一板體，具有一第一表面，該第一板體作為一第一電極。該第二板體，具有與該第一表面相對應的一第二表面，該第二板體作為一第二電極。該絕緣部，設置在該第一板體與該第二板體之間，且分別與該第一表面以及該第二表面相連接，該絕緣部更具有一支撐板、複數個第一絕緣結構以及複數個第二絕緣結構。該支撐板，具有與該第一表面對應的第三表面，以及與該第二表面對應的第四表面。該複數個第一絕緣結構，形成於該第一板體與該支撐板之間，且分別與該第一與第三表面與連接，相鄰的第一絕緣結構之間構成該第一流體通道，用以導引一流體。該複數個第二絕緣結構，形成於該第二板體與該支撐板之間，且分別與該第二與第四表面與連接，相鄰的第二絕緣結構之間構成一第二流體通道，用以導引該流體。其中，該電極裝置藉由一旋轉運動，使該流體進入每一個第一與第二流體通道，與該第一與第二板體產生電解反應。在另一實施例中，利用前述電極裝置可以作為用來提升電解效率的電解裝置。

在下文將參考隨附圖式，可更充分地描述各種例示性實施例，在隨附圖式中展示一些例示性實施例。然而，本發明概念可能以許多不同形式來體現，且不應解釋為限於本文中所闡述之例示性實施例。確切而言，提供此等例示性實施例使得本發明將為詳盡且完整，且將向熟習此項技術者充分傳達本發明概念的範疇。類似數字始終指示類似元件。以下將以多種實施例配合圖式來說明電解電極裝置及其電解裝置，然而，下述實施例並非用以限制本發明。

請參閱圖1A與圖1B所示，該圖分別為本發明之電極裝置立體與局部分解示意圖。本實施例中，該電極裝置2，具有由一第一板體20、一第二板體21以及一絕緣部22所構成的轉體。該第一板體20，作為第一電極，其係具有一第一表面200以及開設於該第一板體20中心的一流體入口201。該第二板體21，作為第二電極，具有與該第一表面200相對應的一第二表面210，該第二板體22中心區域具有一耦接口211，用以和一轉軸(圖中未示)相耦接。該絕緣部22，設置在該第一板體20與該第二板體21之間，且分別與該第一表面200以及該第二表面210相連接，使第一板體20與第二板體21之間相互絕緣。該絕緣部22具有複數個第一流體通道220，與該流體入口201相連通，每一個流體通道220具有流體出口220a。

在本實施例中，該絕緣部22具有複數個絕緣結構221，相鄰兩絕緣結構221之間構成該第一流體通道220。在本實施例中，該絕緣結構221為一擺線結構，其所構成的第一流體通道220為一擺線流道。在一實施例中，該第一板體20、第二板體21以及該絕緣部22構成的渦輪形式的電極裝置。該絕緣部22的絕緣結構221可以為不導電的磁性或非磁性材料所構成。

請參閱圖1C所示，該圖為本發明之電解電極裝置另一實施例立體示意圖。本實施例電解裝置2e，與前述不同的是，電解裝置2e為由單一的第二板體21以及複數個分隔結構22c所構成的一轉體。其中，複數個分隔結構22c中的任一相鄰的分隔結構22c之間構成了第一流體通道220。在每一個第一流體通道220的第二板體上形成有至少一第一電極24a以及至少一第二電極24b。

如圖2A與圖2B所示，該圖為本發明之電極裝置另一實施例示意圖。在本實施例中，以俯視第一板體20板為例，在對應流體通道220的板體區域上更設置有複數個磁性元件23。在一實施例中，可以在對應流體通道220的板體區域上開設通孔，然後將磁性元件23嵌入到通孔內，構成如圖2A的樣式。要說明的是，雖然圖2A係以第一板體20來說明，但對於第二板體21而言，也是可以用相同的方式，在第二板體21對應流體通道220的板體區域上設置有複數個磁性元件23。如圖2B所示，本實施例的方式為在絕緣結構22上開設複數個通孔，然後嵌入複數個磁性元件23。此外，要說明的是，在另一實施例中，圖2A與圖2B的方式可以相互結合在一起，也就是第一板體20、第二板體21以及絕緣結構22上都具有磁性元件23。

接下來說明圖1A與1B之電極裝置運作原理。在圖1A與圖1B的實施例中，該電極裝置2之第一板體20與第二板體21分別與一電源S的正極與負極電性連接之後，藉由電極裝置2受到驅動而進行一旋轉運動R1，使第一流體F1經由該流體入口201進入每一個第一流體通道220，與該第一與第二板體20與21產生電解反應，再由該第一流體通道220的流體出口220a排出。其中，第一流體F1為電解流體，可以為含有電解質，例如：氫氧化鈉 (NaOH)、碳酸鉀(K ₂CO ₃)、碳酸鈉(Na ₂CO ₃)、碳酸氫納(NaHCO ₃)、碳酸氫鉀(KHCO ₃)、碳酸鈣(CaCO ₃)、氯化鈉(NaCl)或硫酸(H ₂SO ₄)的液體，但不以此為限制。以第一流體F1為含有氫氧化鈉的水為例，當通電給電極裝置2時，水中的氫離子移向陰極，產生氫氧；水中的氫氧離子移向正極，產生氧氣。由於電解反應產生的氣體，氫氣或氧氣會附著在第一與第二板體20與21上。習用技術中，附著在電極上的氣體會阻礙電解反應的進行，本實施例藉由電極裝置2的旋轉運動R1，產生了離心力，將附著於電極板上的氣泡甩出電極裝置2，以維持電極裝置2的反應效果。

如圖3A所示，該圖為本發明之電解裝置的一實施例示意圖。在本實施例中，該電解裝置3為一泵浦裝置，其包括有殼體30、轉軸31以及電極裝置2。殼體30內具有馬達本體32與帶動轉軸31轉動的多個軸承320，在殼體30的一側具有轉軸座33與轉軸31的端部310耦接。殼體30的另一端具有開口35與電極裝置2的該流體入口201相連通，以提供第一流體F1進入殼體30內，再進入到電極裝置2內部。要說明的是，泵浦的結構為本領域技術之人所熟知，因此不再予以贅述。該電極裝置2與該轉軸31耦接，本實施例中，電極裝置2為圖1A與圖1B所示的電極裝置2，其中，第二板體21藉由耦接口211與轉軸31的一端耦接。

接下來說明，圖3A的實施例運作機制，當該電極裝置2之第一板體20與第二板體21分別與一電源S的正極與負極電性連接，該轉軸31受到馬達本體32驅動而進行轉動時，轉軸31帶動該電極裝置2轉動產生負壓將該第一流體F1由該流體入口201吸入。第一流體F1經由該流體入口201進入每一個第一流體通道220，與該第一與第二板體20與21產生電解反應，再由該第一流體通道220的流體出口220a排出。流體出口220a在與殼體30一側的排出部36的排出口360相連通，使得從電極裝置2排出的第一流體F1由該排出口360排出該殼體30。由該排出口360排出的第一流體F1內含有微氣泡。在一實施例中，第一流體F1為電解流體，可以為含有電解質，例如：水(H ₂O)、氫氧化鉀(KOH)、氫氧化鈉 (NaOH)、碳酸鉀(K ₂CO ₃)、碳酸鈉(Na ₂CO ₃)、碳酸氫納(NaHCO ₃)、碳酸氫鉀(KHCO ₃)、碳酸鈣(CaCO ₃)、氯化鈉(NaCl)或硫酸(H ₂SO ₄)的液體，但不以此為限制。以第一流體F1為含有氫氧化鈉的水為例，當通電給電極裝置2時，水中的氫離子移向陰極，產生氫氧；水中的氫氧離子移向正極，產生氧氣。由於電解反應產生的氣體，氫氣或氧氣會附著在第一與第二板體20與21上。習用技術中，附著在電極上的氣體會阻礙電解反應的進行，本實施例，藉由電極裝置2的旋轉運動R1，產生了離心力，將附著於電極板20與21上的氣泡甩出電極裝置2，以維持電極裝置2的反應效果。

請參閱圖3B所示，該圖為本發明之電解裝置另一實施例示意圖。本實施例的電解裝置3i基本上與圖3A相似，差異的是，本實施例電極裝置2e使用的為圖1C所示的電極裝置2e，其並非以上下相互對應的第一板體與第二板體作為電即，而是在每一個對應第一流體通道220的第二板體21上形成第一電極24a與第二電極24b，本實施例中，第一電極24a為正極，第二電極24b為負極。在本實施例中，第一與第二電極24a與24b為擺線的電極結構鑲嵌在第二板體21上。要說明的是，第一與第二電極24a與24b的構形並不以擺線構行為限制，例如：在另一實施例中，可以為直條狀的電極結構。此外，每一個第一流體通道220上的第一與第二電極24a與24b組合，並不以一對為限制，在另一實施例中，每一個第一流體通道220的第二板體21上也可以形成有複數對的第一與第二電極24a與24b的組合。由於第一電極24a與第二電極24b是設置在同一的平面上，因此可以縮短其相鄰的間距，進而可以增加電場強度，進而提升電解效果，提升氣泡的產生量，使得排出電解裝置3i的第三流體F3為含有更多微氣泡的流體。

請參閱圖4A所示，該圖為本發明之電解裝置另一實施例示意圖。本實施例的電解裝置3a基本上與圖3A相似，差異的是，本實施例可以進一步提升氣泡的產生量，使得排出電解裝置3a的第三流體F3為含有更多微氣泡的流體。本實施例中，該轉軸31內部具有一中空流道311，用以導引第二流體F2，本實施例中，第二流體F2為氣體，例如：空氣，氧氣、二氧化碳或者是臭氧等，但不以此為限制。第二流體F2經由中空流道311的端口312進入到中空流道311內。

在轉軸31的一端具有一氣體供應部34設置在轉軸31上，其係包括有一固定軸件340以及一多孔隙盤體343。該固定軸件340內部具有一導引流道341，其一端連接該多孔隙盤體343，另一端與該中空流道311相連通，以導引該第二流體F2經由該多孔隙盤體343而進入到電極裝置2內的複數個第一流體通道220。在本實施例中，導引流道341與該中空流道311同軸向。本實施例的固定軸件340透過外圍的螺牙結構與該轉軸31的一端相連接。

該多孔隙盤體343固定於該固定軸件340上，本實施例中，多孔隙盤體343的一表面被固定軸件340的端部擋住定位，另一表面則抵靠於轉軸31上，透過固定軸件340將多孔隙盤體343固定在該轉軸31上。多孔隙盤體343與該導引流道341相連接用以接收該第二流體F2。在本實施例中，固定軸件340透過一子流道342與該多孔隙盤體343相連通。要說明的是，固定軸件340與該多孔隙盤體343相連通的方式，並不以圖示的實施例為限制。本領域技術之人可以根據實際上的需求，選擇適當的連通方式。在本實施例中，該多孔隙盤體343設置在內開口35的內部，當該固定軸件340固定在轉軸31之端部上時，該多孔隙盤體343與構成該開口35的壁面之間具有一間隙G，用以提供該第一流體F1進入該電極裝置2內，其中該第二流體F2經由該中空流道311經由導引流道341進入該子流道342，再進入該多孔隙盤體343，再由該多孔隙盤體343外圍排出。

同時，第二流體F2也會因為負壓，被吸入至轉軸31內的中空流道311，進入多孔隙盤體343，因為多孔隙盤體343被固定在轉軸31上，因此當轉軸31轉動時，多孔隙盤體343也轉動產生離心力。離心力會隨著遠離轉動軸心越遠而越大，因此第二流體F2可以從多孔隙盤體343厚度方向的表面脫離。從多孔隙盤體343脫離的第二流體F2，再與經由間隙G進入的第一流體F1相互作用，使得第一流體F1將第二流體F2切割成為微小氣泡。微小氣泡隨著第一流體F1流入到該電極裝置2內，再透過該電極裝置2轉動產生的離心力由該複數個第一流體通道220排出該電極裝置2。微小氣泡和第一流體F1混合形成第三流體F3，再由殼體30一側的排出部36的排出口360排出。

請參閱圖4B所示，該圖為本發明之電解裝置另一實施例示意圖。本實施例中，電解裝置3h基本上與圖4A的電解裝置相似，差異的是本實施例中的電極裝置2e更具有一氣體通道28，該氣體通道28經由第二板體21、該絕緣部22以及該第一板體20而與該流體入口201相連通，氣體通道28的位於第二板體21的一端與轉軸31的中空流道311相連通，使得經由該中空流道311進入的第二流體F2可以進入到氣體通道28。要說明的是，因為在圖4A的架構中，相較於圖3A的實施例，可以進一步提升微氣泡的結構的數量，但是由於多孔隙盤體343與流體入口201之間的孔隙G受限於空間的限制，會使得第一流體F1進入電極結構2受到阻力而影響第一流體F1的流量，進而也會影響到第二流體F2所形成的微氣泡結構數量。因此，在圖4B的實施例中，透過流體入口201周圍的壁面上開設有複數個通孔280，使得流體入口與該氣體通道28相連通，讓第一流體F1與第二流體F2之間沒有阻礙。

接下來說明圖4B的運作方式，當電極裝置2e經由轉軸31的驅動而轉動的時候，第二流體F2也會因為負壓，被吸入至轉軸31內的中空流道311，進入氣體通道28，因為氣體通道28與流體入口201相連通，因此當轉軸31轉動時，被吸入到氣體通道28的第二流體F2從通孔280排出。排出的第二流體F2再被由開口35所吸入的第一流體F1切割，形成微氣泡結構。微氣泡結構在被第一流體帶入至電極裝置2e內部，再透過該電極裝置2e轉動產生的離心力由該複數個第一流體通道220排出該電極裝置2e。被電極裝置2e所排出的含有微氣泡結構的流體F3再由殼體30一側的排出部36的排出口360排出。要說明的是，由於第一流體F1在流體入口201內可以先將第二流體切割成微氣泡結構，而電極裝置2e進行電解反應的時候也會產生氫氣泡與氧氣泡，因此由電極裝置2e排出的第三流體F3中具有第二流體F2所形成的微氣泡，以及電解反應所形成的氫氣泡與氧氣泡，因此本發明的電解裝置2h相較於圖3A或3B或圖4A的電解裝置更進一步提升微氣泡結構的含量。

請參閱圖5A所示，本實施例基本上與圖3A的實施例相似，差異的是本實施例中的電解裝置3b中的電極裝置2a使用如圖2A的結構，也就是在第一板體20與第二板體21對應第一流體通道220的區域上具有複數個磁性元件23，用以磁化進入該電極裝置2a內的一第一流體F1，使得從排出部36的排出口360排出的第四流體F4具磁化流體與氣泡兩者的特性，增加第四流體F4在工業、農業或民生上的用途。此外，如圖5B所示，本實施例中的電解裝置3c基本上與圖4A的電解裝置3a相似，差異的是本實施例中的電極裝置2a是採用如圖2A的結構，也就是在第一板體20與第二板體21對應第一流體通道220的區域上具有複數個磁性元件23，用以磁化進入該電極裝置2a內的一第一流體F1，使得從排出部36的排出口360排出的第五流體F5具磁化流體與氣泡兩者的特性。要說明的是，本實施例因為具有氣體產生部34，可以從外部導入第二流體F2，因此本實施例所產生的微氣泡會相較於圖5A更多。

在圖5C中的設計，本實施例中的電解裝置3d基本上與圖5B相似，差異的是，在圖5C的電極裝置2b是採用如圖2B的結構，也就是在第一板體20與第二板體21之間的絕緣部22上的每一個絕緣結構221具有複數個磁性元件23，用以磁化進入該電極裝置2b內的第一流體F1，使得從排出部36的排出口360排出的第五流體F5具磁化與氣泡兩者的特性。要說明的是，本實施例因為具有氣體產生部34，可以從外部導入第二流體F2，因此本實施例所產生的微氣泡會相較於圖5A更多。

請參閱圖6A所示，該圖為本發明之電極裝置另一實施例示意圖。本實施例中，該電極裝置2c包括有一第一板體20、第二板體21以及一絕緣部22a。該第一板體20具有一第一表面200以及一流體入口201。該第二板體21具有與該第一表面200相對應的一第二表面210。該絕緣部22a，設置在該第一板體20與該第二板體21之間，且分別與該第一表面200以及該第二表面210相連接。

該絕緣部22a更具有一支撐板222、複數個第一絕緣結構225以及複數個第二絕緣結構226。該支撐板222具有與該第一表面200對應的第三表面223，以及與該第二表面210對應的第四表面224。該支撐板222在本實施例中，為金屬材料所構成的金屬板。為了保持第一板體20與第二板體21之間電解離子的暢通，本實施例中，該支撐板222可以為具有多孔隙結構或複數個通孔的金屬板。在另一實施例中，支撐板222也可以為非金屬的多孔隙結構或者是具有複數個通孔的結構。該複數個第一絕緣結構225形成於該第一板體20與該支撐板222之間，且分別與該第一與第三表面200與223連接，相鄰的第一絕緣結構225之間構成該第一流體通道220。該複數個第二絕緣結構226形成於該第二板體與該支撐板之間，且分別與該第二與第四表面210與224連接，相鄰的第二絕緣結構226之間構成一第二流體通道227。要說明的是，第一絕緣結構225以及第二絕緣結構226為具有擺線構形的結構，使得第一流體通道220以及第二流體通道227具有擺線構形的通道。

在本實施例中，第二板體21更耦接有一第一轉軸25，該第一轉軸25與一旋轉動力源8，例如：馬達，相耦接，以提接收轉動動力源8所提供的驅動力進行該旋轉運動。該第一轉軸25具有一第一中空通道250以及複數個分支流道251分別與該第一中空通道250以及外部的流體環境相連通。本實施例中，支撐板222的端緣具有支撐導引結構80，其係為環狀的結構，沿著該支撐板222的外圍設置，讓支撐板222可以轉動的狀態下，提供支持支撐板222。支撐導引結構80與支撐板222之間有一微小間隙，在轉動時不相互接觸干渉。

接下來說明圖6A的設計運作原理，當該電極裝置2c的第一板體20與第二板體21通上電源，該電極裝置2c在轉動動力源8的驅動之下進行轉動，此時流體經由該流體入口201進入每一個第一流體通道220，由於支撐板222具有多孔隙或通孔，因此流體也可以經由分支流道251與第一中空通道250進入第二流體通道227，使得流體與該第一與第二板體20與21產生電解反應。要說明的是，因為第一與第二板體20與21分別接上電源的正極與負極，使得第一板體20與第二板體21之間形成了電場。根據以下方程式(1)，電場強度E決定電源的電壓(V)以及第一與第二板體20與21之間的距離(d)。 E=V/d……(1)

基於上述方程式(1)，如果支撐板222為金屬導體，如圖6B所示，且位於該第一與第二板體20與21的中間位置，支撐板222的第三表面223與第一板體20之間會產生感應電場，同樣支撐板222的第四表面224與第二板體21之間也會產生感應電場，在電壓沒有變化的情況下，距離變成原本的二分之一，使得第一與第二板體20與21之間的電場增加一倍，達到提升電解反應效率的功效。

請參閱圖6C所示，該圖為本發明之電極裝置另一實施例示意圖。本實施例中，電極裝置2d的設計概念是陰極與陽極的電解液體相互隔離，陰極與陽極之間的離子通道透過離子交換膜，例如：陽離子交換膜或者是陰離子交換膜來進行。該電極裝置2d包括有一第一板體20、第二板體21以及一絕緣部22b。該第一板體20具有一第一表面200以及一流體入口201。該第二板體21具有與該第一表面200相對應的一第二表面210。該絕緣部22b，設置在該第一板體20與該第二板體21之間，且分別與該第一表面200以及該第二表面210相連接。

該絕緣部22b更具有一支撐板222b、複數個第一絕緣結構225以及複數個第二絕緣結構226。該支撐板222a具有與該第一表面200對應的第三表面223，以及與該第二表面210對應的第四表面224。該複數個第一絕緣結構225形成於該第一板體20與該支撐板222b之間，且分別與該第一與第三表面200與223連接，相鄰的第一絕緣結構225之間構成該第一流體通道220。該複數個第二絕緣結構226形成於該第二板體與該支撐板222b之間，且分別與該第二與第四表面210與224連接，相鄰的第二絕緣結構226之間構成一第二流體通道227。要說明的是，第一絕緣結構225以及第二絕緣結構226為具有擺線構形的結構，使得第一流體通道220以及第二流體通道227具有擺線構形的通道。

本實施例中，該支撐板222b為金屬材料其上具有複數個孔洞2220，在該支撐板222的第三表面223上更設置一第一交換膜228，在該第四表面224上更設置一第二交換膜229。如圖6D所示，第一交換膜228以及第二交換膜229可以提供離子進出，使得在第一流體通道220與第二流體通道227之間的第一流體所具有的正負離子可以相互交換，但可以避免第一流體通道220與第二流體通道227內的第一與第二流體相互流通。要說明的是，在一實施例中，支撐板222b可為多孔隙金屬材料所構成，或者是將一金屬板透過機械加工或者是化學製程在其表面形成複數個孔洞2220等方式來實施。

請參閱圖7A所示，該圖為本發明之一電解裝置實施例示意圖。本實施例中的電解裝置3e係使用如圖6A所示的電極裝置2c。該電解裝置3e具有一容器37，具有兩個控制閥V1~V2。該電極裝置2c容置在容器37內部，將該容器37內分成相互連通的第一液體區A1，以及一第二液體區A2，該第一液體區A1內的流體F10通過該第一流體通道220再由該第一流體通道220排出。該第二液體區A2內的流體F10通過該第二流體通道227，再由該第二流體通道227排出。

本實施例中，該流體F10為電解流體，可以為含有電解質，例如：水(H ₂O)、氫氧化鉀(KOH)、氫氧化鈉 (NaOH)、碳酸鉀(K ₂CO ₃)、碳酸鈉(Na ₂CO ₃)、碳酸氫納(NaHCO ₃)、碳酸氫鉀(KHCO ₃)、碳酸鈣(CaCO ₃)、氯化鈉(NaCl)或硫酸(H ₂SO ₄)的液體，但不以此為限制。控制閥V1的開關，用以控制進入該容器37內的流體量，控制閥V2的開關，用以控制排出該容器37的含有氣泡的流體量。本實施例的第一板體20為陽極，第二板體21為陰極。在運作的時候，第一板體20與第二板體21通電，電極裝置2d進行轉動，第一板體20與流體F10之間反應形成氧氣，第二板體21與流體F10之間反應形成氫氣。氧氣和氫氣藉由旋轉的電極裝置2c甩出該電極裝置2c，然後混合在流體F10內，由該控制閥V2排出。要說明的是，第一板體20與第二板體21之間的流體F10，除了藉由支撐板222上的通孔或多孔隙的方式相互連通交流之外，在另一實施例中，如圖7B所示，本實施例的電解裝置3f可以利用支撐導引結構80上形成通道800的方式，將第一板體20與第二板體21之間的流體F10相互導通，可以進一步提升連通的效果。

請參閱圖7C所示，該圖為本發明之一電解裝置實施例示意圖。本實施例中的電解裝置3g係使用如圖6C所示的電極裝置2d。該電解裝置3e具有一容器37，具有四個控制閥V1~V4。該電極裝置2d容置在容器37內部，將該容器37內分成流體不相通但離子可以相通的第一液體區A1，以及一第二液體區A2，該第一液體區A1內的該第一反應流體F11通過該第一流體通道220，再由該第一流體通道220排出，回到第一液體區A1。該第二液體區A2內的該第二反應流體F12通過該第二流體通道227，再由該第二流體通道227排出，回流到第二液體區A2。

此外，本實施例中，該第一板體20更耦接一第二轉軸27，其具有一第二中空通道270以及複數個分支流道271，分別與第二中空通道270以及外部的流體環境(該第一液體區A1)相連通。本實施例中，支撐板222的端緣具有支撐導引結構80，其係為環狀的結構，沿著該支撐板222的外圍設置，讓支撐板222可以轉動的狀態下，提供支持支撐板222。本實施例中，該第一反應流體F11為電解流體，可以為含有電解質，例如：水(H ₂O)、氫氧化鉀(KOH)、氫氧化鈉 (NaOH)、碳酸鉀(K ₂CO ₃)、碳酸鈉(Na ₂CO ₃)、碳酸氫納(NaHCO ₃)、碳酸氫鉀(KHCO ₃)、碳酸鈣(CaCO ₃)、氯化鈉(NaCl)或硫酸(H ₂SO ₄)的液體，但不以此為限制。控制閥V1的開關，用以控制進入該第一液體區A1的第一反應流體F11的流量，控制閥V2的開關，用以控制進入該第二液體區A2的第二反應流體F12流量。本實施例的第一板體20為陽極，第二板體21為陰極。

在運作的時候，當第一板體20與第二板體21通電，電極裝置2d進行轉動，第一反應流體F11藉由轉軸27的邊緣與轉軸27的中心所具有的速度差，所產生的負壓而被吸入該分支流道271，再流到該第二中空流道270，經由該流體入口201進入到第一流體通道220。進入到第一流體通道220的第一反應流體F11與第一板體20反應形成氧氣，再藉由電極裝置2d的轉動，將反應形成的氧氣甩出電極裝置2，使得第一反應流體F11變成具有鹼性離子微奈米氧氣氣泡的流體。第三控制閥V3可以控制具有氧氣氣泡的鹼性離子流體排出該容器37。同時，第二反應流體F12藉由轉軸25的邊緣與轉軸25的中心所具有的速度差，所產生的負壓而被吸入該分支流道251，再經由該第一中空流道250進入到第二流體通道227。在第二流體通道227的第二反應流體F12與第二板體21反應形成氫氣，再藉由電極裝置2d的轉動，將反應形成的氫氣甩出電極裝置2，使得第二反應流體F12變成帶有酸性離子微奈米氫氣氣泡流體。同樣地，第四控制閥V4可以用來控制具有氫氣氣泡的酸性離子流體排出該容器37。

綜合上述，透過本發明之各種實施例，不但可以將附著在陽極與陰極之間的氧氣或氫氣氣泡甩出電極裝置外提升電解反應的效能，更可以達到電解與同步產生氣泡液體之功效。

以上所揭露的實施例僅記載本發明為呈現解決問題所採用的技術手段之較佳實施方式或實施例而已，並非用來限定本發明專利實施之範圍。即凡與本發明專利申請範圍文義相符，或依本發明專利範圍所做的均等變化與修飾，皆為本發明專利範圍所涵蓋。

2~2e:電極裝置 20:第一板體 201:流體入口 21:第二板體 210:第二表面 211:耦接口 22、22a、22b、22c:絕緣部 221:絕緣結構 221a:隔絕結構 220:第一流體通道 220a:流體出口 221:絕緣結構 222、222a、222b:支撐板 2220:孔洞 223:第三表面 224:第四表面 225:第一絕緣結構 226:第二絕緣結構 227:第二流體通道 228:第一交換膜 229:第二交換膜 23:磁性元件 25:第一轉軸 250:第一中空流道 251:分支流道 27:第二轉軸 270:第二中空流道 271:分支流道 28:氣體通道 280:通孔 3~3i:電解裝置 30:殼體 31:轉軸 310:端部 311:中空流道 312:端口 32:馬達本體 320:軸承 33:轉軸座 34:氣體供應部 340:固定軸件 341:導引流道 342:子流道 343:多孔隙盤體 35:開口 36:排出部 360:排出口 8:旋轉動力源 80:支撐導引結構 800:通道 F1:第一流體 F2:第二流體 F3:第三流體 F4:第四流體 F5:第五流體 F10:流體 F11:第一反應流體 F12:第二反應流體 R1:旋轉運動 V1~V4:控制閥 G:間隙

圖1A與圖1B分別為本發明之電極裝置立體與局部分解示意圖。 圖1C為本發明之電極裝置另一實施例立體示意圖。 圖2A與圖2B為本發明之電極裝置另一實施例示意圖。 圖3A為本發明之電解裝置的一實施例示意圖。 圖3B為本發明之電解裝置的另一實施例示意圖。 圖4A為本發明之電解裝置另一實施例示意圖。 圖4B為本發明之電解裝置另一實施例示意圖。 圖5A至圖5C分別為本發明之電解裝置不同實施例示意圖。 圖6A為本發明之電極裝置另一實施例示意圖。 圖6B與圖6C為本發明之支撐板不同實施例示意圖。 圖6D為本發明之電極裝置另一實施例示意圖。 圖7A至圖7C分別為本發明之不同電解裝置實施例示意圖。

2:電極裝置

20:第一板體

201:流體入口

21:第二板體

22:絕緣部

221:絕緣結構

220:第一流體通道

220a:流體出口

F1:第一流體

R1:旋轉運動

Claims (19)

1. 一種泵浦裝置，包括：一殼體，一端具有開口，以及位於該殼體一側的排出口，該開口用以提供一第一流體流入該殼體內；一電極裝置，設置於該殼體內，該電極裝置包括有一轉體，其係具有一流體入口、複數個第一流體通道以及至少一第一電極以及至少一第二電極，該轉體藉由一旋轉運動，產生負壓將該第一流體由該流體入口吸入使該第一流體經由該流體入口進入每一個第一流體通道，與該至少一第一電極與第二電極產生電解反應，再由該第一流體通道的流體出口排出，再經由該排出口將含有微氣泡的該第一流體排出該殼體。
2. 如請求項1所述之泵浦裝置，其中該轉體更包括有一第一板體做為該第一電極，以及一第二板體作為該第二電極，該第一板體，具有一第一表面以及一流體入口，該第二電板體，具有與該第一表面相對應的一第二表面，該第一電板體與該第二板體之間更具有絕緣部，與該第一表面以及該第二表面相連接，該絕緣部具有複數個該第一流體通道，與該流體入口相連通。
3. 如請求項2所述之泵浦裝置，其中，該絕緣部具有複數個絕緣結構，相鄰兩絕緣結構之間構成該第一流體通道。
4. 如請求項3所述之泵浦裝置，其中，該絕緣結構為一擺線結構。
5. 如請求項3所述之泵浦裝置，其中每一絕緣結構為不導電的磁性材料所構成。
6. 如請求項3所述之泵浦裝置，其中相鄰的該絕緣結構之間所對應的第一與第二板體上，設置有複數個磁性元件。
7. 如請求項3所述之泵浦裝置，其中該第一板體與第二板體對應該絕緣結構的位置上具有複數個貫孔，內部填充有磁性元件。
8. 如請求項2所述之泵浦裝置，其中該第二板體耦接有一第一轉軸，該第一轉軸藉由一驅動力進行該旋轉運動。
9. 如請求項8所述之泵浦裝置，其中該第一轉軸更具有：一第一中空流道，其一端具有一第一進入口用以提供一第二流體進入該中空流道；以及一多孔隙盤體，與該中空流道相連接，該第二流體經由該多孔隙盤體排出，再被該第一流體切割成微小氣泡。
10. 如請求項9所述之泵浦裝置，其中該多孔隙盤體設置於該流體入口側，該多孔隙盤體透過一固定軸件固定於該第一轉軸上。
11. 如請求項2所述之泵浦裝置，其係更具有至少一氣體通道，經由該第二板體、該絕緣部以及該第一板體而與該流體入口相連通。
12. 如請求項1所述之泵浦裝置，其中該轉體更包括有一第二板體，其係與一第一轉軸相耦接，該第二板體上具有複數個分隔結構，以形成該複數個第一流體通道，相鄰的分隔結構之間的第二板體上具有該至少一第一電極與第二電極。
13. 一種電極裝置，包括：一第一板體，具有一第一表面，該第一板體作為一第一電極； 一第二板體，具有與該第一表面相對應的一第二表面，該第二板體作為一第二電極；以及一絕緣部，設置在該第一板體與該第二板體之間，且分別與該第一表面以及該第二表面相連接，該絕緣部更具有：一支撐板，具有與該第一表面對應的第三表面，以及與該第二表面對應的第四表面；複數個第一絕緣結構，形成於該第一板體與該支撐板之間，且分別與該第一與第三表面與連接，相鄰的第一絕緣結構之間構成該第一流體通道，用以導引一流體；以及複數個第二絕緣結構，形成於該第二板體與該支撐板之間，且分別與該第二與第四表面與連接，相鄰的第二絕緣結構之間構成一第二流體通道，用以導引該流體；其中，該電極裝置藉由一旋轉運動，使該流體進入每一個第一與第二流體通道，與該第一與第二板體產生電解反應。
14. 如請求項13所述之電極裝置，其中該支撐板為金屬材料其上具有複數個孔洞。
15. 如請求項14所述之電極裝置，在該第三表面上更設置一第一交換膜，在該第四表面上更設置一第二交換膜。
16. 如請求項13所述之電極裝置，其中該第一板體具有一流體入口，該第二板體更耦接有一第一轉軸，該第一轉軸藉由一驅動力進行該旋轉運動，該第一轉軸具有一第一中空通道與該第二流體通道相連通。
17. 如請求項16所述之電極裝置，其中該流體入口更耦接有一第二轉軸，內具有一第二中空通道與該第一流體通道相連通。
18. 一種電解裝置，包括有：一容器；一驅動裝置，用以產生一轉動動力；如請求項第13至17項其中任何一項之電極裝置，設置於該容器內，與該驅動裝置相耦接，用以接收該轉動動力產生一旋轉運動。
19. 如請求項18所述之電解裝置，其中該流體更進一步包括有一第一流體以及一第二流體，該電極裝置將該容器內分成第一液體區，以及一第二液體區，該第一液體區內的該第一流體通過該第一流體通道再排出該第一流體通道，該第二液體區內的該第二流體通過該第二流體通道，再排出該第二流體通道。

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