CN108286056B - 一种电解水制氢设备 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电解水制氢设备，包括装置主体、设置于所述装置主体内的太阳能充电装置以及设置于所述装置主体内的电解装置，所述电解装置包括设置于所述装置主体内的容腔，所述容腔靠近左侧的下侧内壁上固定设置有负电极主体，所述负电极主体内设置有氢气生成腔，所述氢气生成腔靠近下侧内壁的前后内壁对称且固定设置有负电极固定座，所述负电极固定座相对端面之间固定设置有负电极，所述氢气生成腔上侧内壁设置有第一斜面，所述第一斜面上端面中部位置固定设置有延伸出所述装置主体上侧端面外的氢气出气管，所述氢气出气管上固定设置有第一开关，所述氢气出气管内设置有与所述氢气生成腔连通的第一出气口。
Description
技术领域
本发明涉及电解水制氢技术领域，具体是一种电解水制氢设备。
背景技术
在日常生活中，我们每天都在消耗各种化石燃料，而如今世界各国都面临者资源枯竭，环境污染严重的问题，因此世界各国也都在寻求新的可替代的清洁能源，其中氢气作为极清洁能源，在使用过程中不产生任何对环境有害的物质而只产生水，因此作为翘楚，同时产生氢气的原料仅仅是水，原料充足，因此设计一种通过太阳能发电，并通过所转化电能进行电解的一种电解水制氢设备实有必要。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种电解水制氢设备，其能够解决上述现在技术中的问题。
本发明是通过以下技术方案来实现的：本发明的一种电解水制氢设备，包括装置主体、设置于所述装置主体内的太阳能充电装置以及设置于所述装置主体内的电解装置，所述电解装置包括设置于所述装置主体内的容腔，所述容腔靠近左侧的下侧内壁上固定设置有负电极主体，所述负电极主体内设置有氢气生成腔，所述氢气生成腔靠近下侧内壁的前后内壁对称且固定设置有负电极固定座，所述负电极固定座相对端面之间固定设置有负电极，所述氢气生成腔上侧内壁设置有第一斜面，所述第一斜面上端面中部位置固定设置有延伸出所述装置主体上侧端面外的氢气出气管，所述氢气出气管上固定设置有第一开关，所述氢气出气管内设置有与所述氢气生成腔连通的第一出气口，所述第一出气口与所述氢气生成腔连接处设置有第一干燥块，所述氢气生成腔右侧内壁上固定设置有气体浓度检测装置，所述负电极主体右侧位于所述容腔内固定设置有与所述容腔下侧内壁固定配合连接的正电极主体，所述正电极主体内设置有氧气生成腔，所述氧气生成腔靠近下侧内壁的前后侧内壁对称且固定设置有正电极固定座，所述正电极固定座的相对端面之间固定设置有正电极，所述正电极固定座上侧的所述氧气生成腔前后内壁上对称设置有液面检测装置，所述氧气生成腔上侧内壁设置有第二斜面，所述第二斜面上端面中部位置固定设置有延伸出所述装置主体上端面外的氧气出气管道，所述氧气出气管道上设置有第二开关，所述氧气出气管道内设置有与所述氧气生成腔连通的第二出气口，所述第二出气口与所述氧气生成腔连接处固定设置有第二干燥块，所述氧气生成腔靠近下侧内壁的左侧内壁及所述氢气生成腔靠近下侧内壁的右侧内壁之间设置有连通所述氧气生成腔及所述氢气生成腔的连接管道，所述连接管道内固定设置有离子交换块。
作为优选的技术方案，所述容腔左侧的所述装置主体内设置有太阳能充电装置，所述太阳能充电装置包括设置于所述装置主体内的滑动槽，位于所述滑动槽上侧的所述装置主体上端面设置有安装槽，所述安装槽内设置有与所述安装槽下侧内壁相抵接的安装架，所述安装架上端面固定设置有太阳能发电板，所述滑动槽与所述安装槽之间设置有连通所述滑动槽与所述安装槽的开口槽，所述滑动槽下侧内壁的中部位置固定设置有固定柱，所述固定柱内设置有开口向上的滑动槽，所述滑动槽左右侧内壁设置有与所述滑动槽连通的导位槽，所述滑动槽内设置有可上下滑动的的滑动块，所述滑动块内设置有开口向下的第一螺纹槽，所述滑动块左右两侧固定设置有与所述导位槽相配合的导位块，所述滑动块上端面靠近右侧的位置固定设置有铰接块，所述铰接块上端铰接安装于所述安装架的下端面，所述滑动块上端面靠近左侧的位置固定设置有第一电机，所述第一电机上端动力配合连接有转动柱，所述转动柱内设置有开口向上第二螺纹槽，所述第二螺纹槽内螺纹配合安装有第二螺纹柱，所述第二螺纹柱上端铰接安装于所述安装架的下端面，所述滑动槽下侧内壁内固定设置有第二电机，所述第二电机上端动力连接有第一螺纹柱，所述第一螺纹柱上端伸入所述第一螺纹槽内且螺纹配合连接。
作为优选的技术方案，所述滑动槽右侧内壁内即所述容腔左侧内壁内固定设置有蓄电池，所述蓄电池与所述太阳能发电板电性连接，所述蓄电池与所述第二电机及所述第一电机电性连接，所述蓄电池与所述正电极及所述负电极电性连接。
作为优选的技术方案，所述装置主体前侧内壁固定设置有进水管道，所述进水管道后端与所述正电极主体与所述氧气生成腔连通，所述进水管道前端设置有进水开关。
作为优选的技术方案，所述离子交换块内设置有通孔。
本发明的有益效果是：本发明结构简单，操作方便，通过本装置进行电解水时，使用人员打开进水开关往氧气生成腔内注入适量食盐水，此时注入氧气生成腔内的食盐水通过离子交换块流入氢气生成腔使得氧气生成腔及氢气生成腔内的食盐水持平，此时蓄电池为负电极及正电极供电，此时氢气生成腔内的负电极产生氢气，同时氧气生成腔内的正电极产生附属产品氧气，在电解的过程中产生氢气的体积为氧气的两倍，因此将气体浓度检测装置设置于氢气生成腔内，当氢气生成腔内氢气浓度达到气体浓度检测装置的预设值时使用人员打开第一开关及第二开关分别将氢气及氧气抽出，此时第一干燥块及第二干燥块可将掺杂于气体中的水蒸气滤除以得到较为纯净的氢气及氧气，当电解过程中将食盐水消耗至液面检测装置以下时，液面检测装置可提醒使用人员补充水分，在天气晴朗时，第二电机启动，进而通过带动第一螺纹柱转动，进而带动滑动块上升，当滑动块在滑动槽内上升的过程中滑动槽与导位槽的配合连接可使得滑动块竖直上升，此时滑动块将安装架顶出安装槽外，同时，第一电机转动，进而通过转动柱带动第二螺纹柱上下移动，进而带动安装架绕铰接块上下翻转，进而最大限度对准阳光并尽可能的的发电，同时将所转化电能储存于蓄电池内以提供第二电机与第一电机的驱动以及负电极与正电极的电解使用以节约市电的消耗。
附图说明
为了易于说明，本发明由下述的具体实施例及附图作以详细描述。
图1为本发明的一种电解水制氢设备的内部结构示意图；
图2为图1中“A-A”结构示意图；
图3为图1中“A”放大示意图；
图4为本发明的离子交换块的结构示意图。
具体实施方式
如图1-图4所示，本发明的一种电解水制氢设备，包括装置主体11、设置于所述装置主体11内的太阳能充电装置以及设置于所述装置主体11内的电解装置，所述电解装置包括设置于所述装置主体11内的容腔14，所述容腔14靠近左侧的下侧内壁上固定设置有负电极主体58，所述负电极主体58内设置有氢气生成腔64，所述氢气生成腔64靠近下侧内壁的前后内壁对称且固定设置有负电极固定座59，所述负电极固定座59相对端面之间固定设置有负电极61，所述氢气生成腔64上侧内壁设置有第一斜面57，所述第一斜面57上端面中部位置固定设置有延伸出所述装置主体11上侧端面外的氢气出气管53，所述氢气出气管53上固定设置有第一开关52，所述氢气出气管53内设置有与所述氢气生成腔64连通的第一出气口54，所述第一出气口54与所述氢气生成腔64连接处设置有第一干燥块56，所述氢气生成腔64右侧内壁上固定设置有气体浓度检测装置65，所述负电极主体58右侧位于所述容腔14内固定设置有与所述容腔14下侧内壁固定配合连接的正电极主体41，所述正电极主体41内设置有氧气生成腔45，所述氧气生成腔45靠近下侧内壁的前后侧内壁对称且固定设置有正电极固定座42，所述正电极固定座59的相对端面之间固定设置有正电极43，所述正电极固定座59上侧的所述氧气生成腔45前后内壁上对称设置有液面检测装置44，所述氧气生成腔45上侧内壁设置有第二斜面46，所述第二斜面46上端面中部位置固定设置有延伸出所述装置主体11上端面外的氧气出气管道48，所述氧气出气管道48上设置有第二开关51，所述氧气出气管道48内设置有与所述氧气生成腔45连通的第二出气口49，所述第二出气口49与所述氧气生成腔45连接处固定设置有第二干燥块47，所述氧气生成腔45靠近下侧内壁的左侧内壁及所述氢气生成腔64靠近下侧内壁的右侧内壁之间设置有连通所述氧气生成腔45及所述氢气生成腔64的连接管道62，所述连接管道62内固定设置有离子交换块63。
有益地，所述容腔14左侧的所述装置主体11内设置有太阳能充电装置，所述太阳能充电装置包括设置于所述装置主体11内的滑动槽13，位于所述滑动槽13上侧的所述装置主体11上端面设置有安装槽29，所述安装槽29内设置有与所述安装槽29下侧内壁相抵接的安装架37，所述安装架37上端面固定设置有太阳能发电板38，所述滑动槽13与所述安装槽29之间设置有连通所述滑动槽13与所述安装槽29的开口槽31，所述滑动槽13下侧内壁的中部位置固定设置有固定柱21，所述固定柱21内设置有开口向上的滑动槽25，所述滑动槽25左右侧内壁设置有与所述滑动槽25连通的导位槽24，所述滑动槽25内设置有可上下滑动的的滑动块27，所述滑动块27内设置有开口向下的第一螺纹槽28，所述滑动块27左右两侧固定设置有与所述导位槽24相配合的导位块26，所述滑动块27上端面靠近右侧的位置固定设置有铰接块36，所述铰接块36上端铰接安装于所述安装架37的下端面，所述滑动块27上端面靠近左侧的位置固定设置有第一电机32，所述第一电机32上端动力配合连接有转动柱34，所述转动柱34内设置有开口向上第二螺纹槽33，所述第二螺纹槽33内螺纹配合安装有第二螺纹柱35，所述第二螺纹柱35上端铰接安装于所述安装架37的下端面，所述滑动槽25下侧内壁内固定设置有第二电机22，所述第二电机22上端动力连接有第一螺纹柱23，所述第一螺纹柱23上端伸入所述第一螺纹槽28内且螺纹配合连接。
有益地，所述滑动槽13右侧内壁内即所述容腔14左侧内壁内固定设置有蓄电池12，所述蓄电池12与所述太阳能发电板38电性连接，所述蓄电池12与所述第二电机22及所述第一电机32电性连接，所述蓄电池12与所述正电极43及所述负电极61电性连接，所述蓄电池12可将所述太阳能发电板38所转化电能储存并提供给电解使用以减少市电消耗。
有益地，所述装置主体11前侧内壁固定设置有进水管道71，所述进水管道71后端与所述正电极主体41与所述氧气生成腔45连通，所述进水管道71前端设置有进水开关72。
有益地，所述离子交换块63内设置有通孔66，所述通孔66可使得氧气生成腔45及氢气生成腔64内的水分及离子通过。
初始状态时，负电极61及正电极43处于断电状态，此时第一开关52及第二开关51处于关闭状态，此时进水开关72处于关闭状态，同时，第二电机22停止转动，此时滑动块27下端面与滑动槽25下侧内壁相抵接，此时第一电机32处于停止状态，第二螺纹柱35缩回至第二螺纹槽33的中部位置，此时安装架37处于水平状态同时安装架37下端面与安装槽29下侧内壁相抵接。
通过本装置进行电解水时，使用人员打开进水开关72往氧气生成腔45内注入适量食盐水，此时注入氧气生成腔45内的食盐水通过离子交换块63流入氢气生成腔64使得氧气生成腔45及氢气生成腔64内的食盐水持平，此时蓄电池12为负电极61及正电极43供电，此时氢气生成腔64内的负电极61产生氢气，同时氧气生成腔45内的正电极43产生附属产品氧气，在电解的过程中产生氢气的体积为氧气的两倍，因此将气体浓度检测装置65设置于氢气生成腔64内，当氢气生成腔64内氢气浓度达到气体浓度检测装置65的预设值时使用人员打开第一开关52及第二开关51分别将氢气及氧气抽出，此时第一干燥块56及第二干燥块47可将掺杂于气体中的水蒸气滤除以得到较为纯净的氢气及氧气，当电解过程中将食盐水消耗至液面检测装置44以下时，液面检测装置44可提醒使用人员补充水分，在天气晴朗时，第二电机22启动，进而通过带动第一螺纹柱23转动，进而带动滑动块27上升，当滑动块27在滑动槽25内上升的过程中滑动槽25与导位槽24的配合连接可使得滑动块27竖直上升，此时滑动块27将安装架37顶出安装槽29外，同时，第一电机32转动，进而通过转动柱34带动第二螺纹柱35上下移动，进而带动安装架37绕铰接块36上下翻转，进而最大限度对准阳光并尽可能的的发电，同时将所转化电能储存于蓄电池12内以提供第二电机22与第一电机32的驱动以及负电极61与正电极43的电解使用以节约市电的消耗。
本发明的有益效果是：本发明结构简单，操作方便，通过本装置进行电解水时，使用人员打开进水开关往氧气生成腔内注入适量食盐水，此时注入氧气生成腔内的食盐水通过离子交换块流入氢气生成腔使得氧气生成腔及氢气生成腔内的食盐水持平，此时蓄电池为负电极及正电极供电，此时氢气生成腔内的负电极产生氢气，同时氧气生成腔内的正电极产生附属产品氧气，在电解的过程中产生氢气的体积为氧气的两倍，因此将气体浓度检测装置设置于氢气生成腔内，当氢气生成腔内氢气浓度达到气体浓度检测装置的预设值时使用人员打开第一开关及第二开关分别将氢气及氧气抽出，此时第一干燥块及第二干燥块可将掺杂于气体中的水蒸气滤除以得到较为纯净的氢气及氧气，当电解过程中将食盐水消耗至液面检测装置以下时，液面检测装置可提醒使用人员补充水分，在天气晴朗时，第二电机启动，进而通过带动第一螺纹柱转动，进而带动滑动块上升，当滑动块在滑动槽内上升的过程中滑动槽与导位槽的配合连接可使得滑动块竖直上升，此时滑动块将安装架顶出安装槽外，同时，第一电机转动，进而通过转动柱带动第二螺纹柱上下移动，进而带动安装架绕铰接块上下翻转，进而最大限度对准阳光并尽可能的的发电，同时将所转化电能储存于蓄电池内以提供第二电机与第一电机的驱动以及负电极与正电极的电解使用以节约市电的消耗。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
Claims (4)
1.一种电解水制氢设备，包括装置主体、设置于所述装置主体内的太阳能充电装置以及设置于所述装置主体内的电解装置，所述电解装置包括设置于所述装置主体内的容腔，所述容腔靠近左侧的下侧内壁上固定设置有负电极主体，所述负电极主体内设置有氢气生成腔，所述氢气生成腔靠近下侧内壁的前后内壁对称且固定设置有负电极固定座，所述负电极固定座相对端面之间固定设置有负电极，所述氢气生成腔上侧内壁设置有第一斜面，所述第一斜面上端面中部位置固定设置有延伸出所述装置主体上侧端面外的氢气出气管，所述氢气出气管上固定设置有第一开关，所述氢气出气管内设置有与所述氢气生成腔连通的第一出气口，所述第一出气口与所述氢气生成腔连接处设置有第一干燥块，所述氢气生成腔右侧内壁上固定设置有气体浓度检测装置，所述负电极主体右侧位于所述容腔内固定设置有与所述容腔下侧内壁固定配合连接的正电极主体，所述正电极主体内设置有氧气生成腔，所述氧气生成腔靠近下侧内壁的前后侧内壁对称且固定设置有正电极固定座，所述正电极固定座的相对端面之间固定设置有正电极，所述正电极固定座上侧的所述氧气生成腔前后内壁上对称设置有液面检测装置，所述氧气生成腔上侧内壁设置有第二斜面，所述第二斜面上端面中部位置固定设置有延伸出所述装置主体上端面外的氧气出气管道，所述氧气出气管道上设置有第二开关，所述氧气出气管道内设置有与所述氧气生成腔连通的第二出气口，所述第二出气口与所述氧气生成腔连接处固定设置有第二干燥块，所述氧气生成腔靠近下侧内壁的左侧内壁及所述氢气生成腔靠近下侧内壁的右侧内壁之间设置有连通所述氧气生成腔及所述氢气生成腔的连接管道，所述连接管道内固定设置有离子交换块；所述容腔左侧的所述装置主体内设置有太阳能充电装置，所述太阳能充电装置包括设置于所述装置主体内的滑动槽，位于所述滑动槽上侧的所述装置主体上端面设置有安装槽，所述安装槽内设置有与所述安装槽下侧内壁相抵接的安装架，所述安装架上端面固定设置有太阳能发电板，所述滑动槽与所述安装槽之间设置有连通所述滑动槽与所述安装槽的开口槽，所述滑动槽下侧内壁的中部位置固定设置有固定柱，所述固定柱内设置有开口向上的滑动槽，所述滑动槽左右侧内壁设置有与所述滑动槽连通的导位槽，所述滑动槽内设置有可上下滑动的的滑动块，所述滑动块内设置有开口向下的第一螺纹槽，所述滑动块左右两侧固定设置有与所述导位槽相配合的导位块，所述滑动块上端面靠近右侧的位置固定设置有铰接块，所述铰接块上端铰接安装于所述安装架的下端面，所述滑动块上端面靠近左侧的位置固定设置有第一电机，所述第一电机上端动力配合连接有转动柱，所述转动柱内设置有开口向上第二螺纹槽，所述第二螺纹槽内螺纹配合安装有第二螺纹柱，所述第二螺纹柱上端铰接安装于所述安装架的下端面，所述滑动槽下侧内壁内固定设置有第二电机，所述第二电机上端动力连接有第一螺纹柱，所述第一螺纹柱上端伸入所述第一螺纹槽内且螺纹配合连接。
2.根据权利要求1所述的一种电解水制氢设备，其特征在于：所述滑动槽右侧内壁内即所述容腔左侧内壁内固定设置有蓄电池，所述蓄电池与所述太阳能发电板电性连接，所述蓄电池与所述第二电机及所述第一电机电性连接，所述蓄电池与所述正电极及所述负电极电性连接。
3.根据权利要求1所述的一种电解水制氢设备，其特征在于：所述装置主体前侧内壁固定设置有进水管道，所述进水管道后端与所述正电极主体与所述氧气生成腔连通，所述进水管道前端设置有进水开关。
4.根据权利要求1所述的一种电解水制氢设备，其特征在于：所述离子交换块内设置有通孔。
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