CN104651879A - 自循环布朗气电解模块 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种自循环布朗气电解模块，包括有壳体，壳体内腔从前至后平行间隔安设有电极板，各电极板之间通过隔框相间隔并充有电解液，最前电极板和最后电极板分别与电极相联，其特征在于在壳体的底部安设有入液汇流板，入液汇流板内腔通过入液毛细管与各电极板之间的电解液相连通，入液汇流板的一侧与进液接头相联，在壳体的上方一侧安设有出液汇流板，出液汇流板内腔通过出液毛细管与各电极板之间的电解液相连通，出液汇流板的一侧与出液接头相联，各电极板的上端开设有出气孔，出气孔与出气接头相对应。本发明结构设置合理，形成一进二出的方式，能自动补充电解液并维持液面高度，而且密封可靠，无泄漏，隔绝性能好，能耗低，产气率高。

Description

自循环布朗气电解模块

技术领域

本发明是一种电解产生布朗气的自循环布朗气电解模块，属于电化学技术领域。

背景技术

随着现代社会的发展，一方面人类赖以生存的能源日益短缺，另一方面所使用的能源如煤炭、石油、天然气等会产生大量的废气和烟尘颗粒等有害物质，严重污染环境，影响人类的生活和健康。利用水电解产生布朗气作为一种气源，可用于内燃机燃烧、医用、水处理等。研究表明，内燃机进气加入布朗气与空气混合进入发动机燃烧可改善内燃机的燃烧条件，有效降低排放，同时提高热效率。

现有技术中已存在有一些电解模块，如中国专利94207129.8所公开的“电解液自循环式氢氧发生器”，该发生器电极之间采用橡胶圈隔离绝缘，电解模块结构装配较为复杂，存在易泄漏，漏电较大，产气效率较低的问题。中国专利201310247626.8的“串并联组合高效氢氢氧气电解模块”，为串并联组合式电解模块，该电解模块因每片电极片出气孔和平衡孔与电解液相通，因此产生的漏电流大，电流利用率较低。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于克服上述现有技术存在的不足提出的一种自循环布朗气电解模块，它结构设置合理，能耗低，产气率高。

本发明为解决上述提出的问题所采用的技术方案为：包括有壳体，壳体内腔从前至后平行间隔安设有电极板，各电极板之间通过隔框相间隔并充有电解液，最前电极板和最后电极板分别与电极相联，其特征在于在壳体的底部安设有入液汇流板，入液汇流板内腔通过入液毛细管与各电极板之间的电解液相连通，入液汇流板的一侧与进液接头相联，在壳体的上方一侧安设有出液汇流板，出液汇流板内腔通过出液毛细管与各电极板之间的电解液相连通，出液汇流板的一侧与出液接头相联，各电极板的上端开设有出气孔，出气孔与出气接头相对应。

按上述方案，所述的电极板上端开设的出气孔位于电解液液面之上。

按上述方案，所述的电极板上端开设的出气孔为圆孔，各出气孔中心为同一轴线，所述的出气接头安设在壳体的后面或前面上方，与出气孔相对应。

按上述方案，在壳体的前面安设有液位探测器和温度探测器。

按上述方案，所述的壳体由前端板、后端板、左侧板、右侧板、底板和顶板拼接而成，前、后端板之间通过穿接拉紧螺杆与电极板一起前后收紧固定，前、后端板的端面面积大于电极板端面面积，盖上左、右侧板和底、顶板后四周形成间隔空间，在四周的间隔空间中充填浇铸树脂密封层，形成树脂浇铸式拼接密封壳体。

按上述方案，所述的拉紧螺杆沿前、后端板的四周穿过间隔空间布设，拉紧螺杆由中间螺套和两根螺栓组成。

按上述方案，所述的入液汇流板安设在底板的下面，所述的入液毛细管穿过底板和浇铸树脂密封层与各电极板之间的电解液相连通。

按上述方案，所述的出液汇流板安设在右侧板（或左侧板）的上方外面，所述的出液毛细管穿过右侧板和浇铸树脂密封层与各电极板之间的电解液相连通。

按上述方案，所述的电极片为22片，隔框为23片，隔框厚度为3mm。

按上述方案，所述的前端板、后端板、左侧板、右侧板、底板和顶板以及拉紧螺杆均由塑料或其它绝缘材料制成。

本发明的有益效果在于：1、结构设置合理，电解液由入液汇流板通过入液毛细管充入各电极板之间的电解室，逐渐电解的电解液向上流动，在电极板的上方经出液毛细管流出至出液汇流板，分解出的布朗气则经各电极板上端开设的出气孔汇集至出气接头输出，形成一进二出的方式，由入液孔进液后布朗气与电解液分别从出气孔和出液毛细孔流出，无须进行再分离处理，每个电解小室出气孔在液面以上，电极片与电极片之间无漏电，可有效提高产气效率；2、采用无泵工作方式，利用毛细管的抽吸作用和气体的上浮作用形成电解液流的自身进出循环系统，电解液由自身的循环系统不断地给电解模块提供电解液，自动补充电解液并维持液面高度，不仅使电解材料充分得到利用率，也进一步降低了电解能耗；3、壳体为由树脂浇铸式板块拼接密封壳体，结构简单紧凑，不仅耐蚀性强，使用寿命长，而且密封可靠，无泄漏，隔绝性能好，电流利用率高，从而减小了电解模块的电流损失率，电解产气效率得到有效提高。

附图说明

图1为本发明一个实施例的立体爆炸结构图。

图2为本发明一个实施例的立体图。

图3为本发明一个实施例的侧剖视图，图中箭头表示电解液液流方向。

图4为本发明一个实施例的正视图。

图5为本发明一个实施例的正剖视图。

图6为本发明一个实施例中底板的正视图。

图7为本发明一个实施例中右侧板的正视图。

图8为图4的仰视图。

图9为图4的右视图。

具体实施方式

以下将结合附图对本发明实施例作进一步详细描述。

包括有壳体，所述的壳体由前端板11、后端板12、左侧板26、右侧板27、底板15和顶板1拼接而成，前、后端板之间通过穿接拉紧螺杆与电极板一起前后收紧固定，前、后端板的端面面积大于电极板端面面积，盖上左、右侧板和底、顶板后四周形成间隔空间，所述的拉紧螺杆沿前、后端板的四周穿过间隔空间布设，拉紧螺杆由中间螺套2和两根螺栓3组成，同时在四周的间隔空间中充填浇铸树脂密封层14，形成树脂浇铸式拼接密封壳体。所述的前端板、后端板、左侧板、右侧板、底板和顶板以及拉紧螺杆均由塑料或其它绝缘材料制成。壳体内腔从前至后平行间隔安设有电极板13，各电极板之间通过隔框4相间隔并充有电解液10，所述的电极片为22片，隔框为23片，隔框厚度为3mm。最前电极板和最后电极板分别与电极7相联，电极穿过前端版和后端板的中间通孔由电极螺母8锁定，在前、后端板中间通孔的外侧与电极螺母内侧之间安设有密封圈6；在壳体的前面安设有探测端伸入壳体内腔的液位探测器9和温度探测器22。所述的电极板上端开设出气孔17，出气孔位于电解液液面19之上，所述的出气孔为圆孔，各出气孔中心为同一轴线，前后贯通，所述的出气接头28安设在壳体的后端板上方，与出气孔相对应。在壳体的底部安设有入液汇流板16，所述的入液汇流板安设在底板的下面，入液汇流板内腔设置入液汇流槽20，入液汇流槽通过入液毛细管23穿过底板、浇铸树脂密封层及隔框，与各电极板之间的电解液相连通，每两电极板之间穿入2根入液毛细管，入液汇流板的一侧与进液接头24相联。在壳体的右侧板上方安设有出液汇流板18，出液汇流板内腔设置出液汇流槽20，出液汇流槽通过出液毛细管5穿过右侧板、浇铸树脂密封层及隔框，与各电极板之间的电解液相连通，每两电极板之间穿入2根出液毛细管，出液汇流板的下端与出液接头25相联。

本发明采用自循环式提供电解液，电解模块工作时电解液根据热对流原理循环流通提供电解液，电解液由碱箱通过入液汇流板经入液毛细管给每个电解室供液，直至整个电解模块充满电解液，然后在每个电解室内电解产生气体。利用热对流原理，产生气体时温度升高的电解液通过出液汇流板流回碱箱，气体则经出气孔回入碱箱，气体流入碱箱后通过碱箱上面迷宫分离器后排出，而电解液继续循环至电解模块内电解产生气体。本电解模块采用一进二出方式工作，碱箱与电解模块采用连通器原理，利用碱箱液位高度控制电解模块的液面高度，碱箱电解液通过入液汇流板经入液毛细管进入每一个电解小室。电解产生的气体和电解液分别通过出气口与回液孔进入碱箱，此种方式使电极片与电极片之间无短路，减少漏电提高产气效率。这种方式下电解液通过自身不断循环补充，产气效率稳定。

本实施例是单个电解模块结构，在实际使用中，可根据需要，利用数个电解模块组成一个系统，共用系统其它部件，能有效解决设备大型化问题。

Claims (10)

1.一种自循环布朗气电解模块，包括有壳体，壳体内腔从前至后平行间隔安设有电极板，各电极板之间通过隔框相间隔并充有电解液，最前电极板和最后电极板分别与电极相联，其特征在于在壳体的底部安设有入液汇流板，入液汇流板内腔通过入液毛细管与各电极板之间的电解液相连通，入液汇流板的一侧与进液接头相联，在壳体的上方一侧安设有出液汇流板，出液汇流板内腔通过出液毛细管与各电极板之间的电解液相连通，出液汇流板的一侧与出液接头相联，各电极板的上端开设有出气孔，出气孔与出气接头相对应。

2.根据权利要求1所述的自循环布朗气电解模块，其特征在于所述的电极板上端开设的出气孔位于电解液液面之上。

3.根据权利要求2所述的自循环布朗气电解模块，其特征在于所述的电极板上端开设的出气孔为圆孔，各出气孔中心为同一轴线，所述的出气接头安设在壳体的后面或前面上方，与出气孔相对应。

4.根据权利要求1或2所述的自循环布朗气电解模块，其特征在于在壳体的前面安设有液位探测器和温度探测器。

5.根据权利要求1或2所述的自循环布朗气电解模块，其特征在于所述的壳体由前端板、后端板、左侧板、右侧板、底板和顶板拼接而成，前、后端板之间通过穿接拉紧螺杆与电极板一起前后收紧固定，前、后端板的端面面积大于电极板端面面积，盖上左、右侧板和底、顶板后四周形成间隔空间，在四周的间隔空间中充填浇铸树脂密封层，形成树脂浇铸式拼接密封壳体。

6.根据权利要求5所述的自循环布朗气电解模块，其特征在于所述的拉紧螺杆沿前、后端板的四周穿过间隔空间布设，拉紧螺杆由中间螺套和两根螺栓组成。

7.根据权利要求5所述的自循环布朗气电解模块，其特征在于所述的入液汇流板安设在底板的下面，所述的入液毛细管穿过底板和浇铸树脂密封层与各电极板之间的电解液相连通。

8.根据权利要求5所述的自循环布朗气电解模块，其特征在于所述的出液汇流板安设在右侧板的上方外面，所述的出液毛细管穿过右侧板和浇铸树脂密封层与各电极板之间的电解液相连通。

9.根据权利要求1或2所述的自循环布朗气电解模块，其特征在于所述的电极片为22片，隔框为23片，隔框厚度为3mm。

10.根据权利要求5所述的自循环布朗气电解模块，其特征在于所述的前端板、后端板、左侧板、右侧板、底板和顶板以及拉紧螺杆均由塑料或其它绝缘材料制成。