CN109797402A - 一种多功能水电解制氢装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种多功能水电解制氢装置，包括：固定连接的本体前盖、本体后盖与离子交换膜；所述本体前盖与所述本体后盖之间依次设置有阴极电极板、离子交换膜和阳极电极板，所述本体前盖和所述离子交换膜之间形成阴极腔室，所述本体后盖和所述离子交换膜之间形成阳极腔室，所述阴极腔室与所述阳极腔室均连接有至少一个进水口与至少一个出水口，所述本体前盖上设置有阴极导柱，所述本体后盖上设置有阳极导柱，向阴极导柱与阳极导柱通电进行电解水制氢；进水口与出水口均安装在本体前盖上，使得实际安装的空间减少一半，占用空间较小，更有利于产品装配与安装。
Description
技术领域
本发明涉及一种水电解制氢装置，尤其涉及一种多功能水电解制氢装置。
背景技术
目前，市场现有的电解槽工作时，阴极和阳极两个槽都需要通水。阳极槽的水，需要使用储水箱，需要定时加入纯净水。或者是需要定时更换树脂滤芯，功能单一，要么产生氢气，要么产生氢水，相对来说通用性不够强，使用方式受到限制。同时同等参数下，体积比较大，占用空间较大。
现有的电解槽模块体积重量占据空间大，不便于安装在市面上的更多产品上，限制于其模块的推广使用，电解槽存有阴阳两极，现有电解槽的连接水口水道只能分布在左右(阴阳电极)两边，双向水道，这样就导致占据空间大，不便于安装。现有模块的进出水比例不协调，电解工作时会影响了模块工作制氢的浓度，出气的容量体积；现有的电解槽组装复杂，电极片材影响电解效果。
发明内容
本发明克服了现有技术的不足，提供一种多功能水电解制氢装置。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案为：一种多功能水电解制氢装置，包括：固定连接的本体前盖、本体后盖与离子交换膜；所述本体前盖与所述本体后盖之间依次设置有阴极电极板、离子交换膜和阳极电极板，所述本体前盖和所述离子交换膜之间形成阴极腔室，所述本体后盖和所述离子交换膜之间形成阳极腔室；所述阴极腔室与所述阳极腔室均连接有至少一个进水口与至少一个出水口，所述进水口与所述出水口通过管道连接至所述阴极腔室与所述阳极腔室，所述本体前盖上设置有阴极导柱，所述阴极导柱连接至阴极电极板上，所述本体后盖上设置有阳极导柱，所述阳极导柱连接至所述阳极电极板上，所述阴极导柱与所述阳极导柱接通直流电。
本发明一个较佳实施例中，所述管道为平卧式结构布置在所述本体前盖上。所述本体前盖和本体后盖与所述离子交换膜之间安装有密封胶圈。
本发明一个较佳实施例中，所述本体前盖和本体后盖与所述离子交换膜之间安装有密封胶圈，所述密封胶圈采用双筋位结构。
本发明一个较佳实施例中，所述本体前盖内侧与所述本体后盖内侧均设置有螺旋水道。
本发明一个较佳实施例中，所述本体前盖和本体后盖外部均设置有安装槽。
本发明一个较佳实施例中，所述本体前盖与所述本体后盖外部均设置有X 型加强筋。
本发明一个较佳实施例中，所述阴极电极板与阳极电极板上均间隔设置有若干个圆孔。
本发明一个较佳实施例中，所述进水口的直径大于所述出水口的直径。
本发明一个较佳实施例中，所述进水口与所述出水口均设置在所述本体前盖一侧端面上。
本发明解决了背景技术中存在的缺陷，本发明具备以下有益效果：
(1)阴极腔室与阳极腔室都使用不同大小直径的进水口和出水口，在进行电解水工作时，能够达到产气气量最大化或者产生功能水浓度最大化的作用，且能够达到产氢气或者产生富氢水的作用，使该装置能够满足不同需求，使用方式更加灵活多样。
(2)盖板内部设计独特的螺旋Z型水道，让一定水量在反应装置的停留的时间更加久，另一方通过的面积更加大，反应效果更加充分，达到一定体积下反应的最大化，另盖板内部独特螺旋z型水道的筋位上也微突起多根小筋位结构，目的为了防止电极变形，影响电解效率，小筋位突出，让阴阳电极片夹膜间隙减小，电阻减小，电流增大，这样电解效率提升。
(3)通过离子交换隔膜，实现氢和氧的分离，分隔开余氯，密封胶圈采用双筋位结构，能够分别形成完整密封的阴极腔室和阳极腔室，杜绝了不同腔室的水的交换互融，提升了富氢水的纯净度。
(4)进水口的直径大于出水口的直径，使得反应装置内部有一定压力，根据氢在一定压力下溶解度更高的原理，让氢在水的溶解度提高，产生更高浓度的富氢水。
(5)进水口与出水口统一放置在本体前盖一侧端面，使得实际安装的空间减少了一半，相比于现有技术中将进水口和出水口分别设置在设备两侧的做法，本发明占用空间更小，本发明仅在设备一侧便可完成进水口和出水口管道的连接工作，
(6)本体前盖和本体后盖均匀料厚，同时通过多个螺丝固定，外部X型立体加强筋加固，提高水电解制氢装置的强度，多层保护防止制氢装置因为内部压力变化产生过量的变形。
(7)本体前盖与本体后盖外部均设置有安装槽，可以根据不同的机器的螺丝位置的不同进行调整螺丝安装位置，使用范围较广。
(8)水流通的路径设置在制氢装置的内部，形成隐藏式水通道，所有出水口与进水口均设置在本体前盖一侧端面，只占用制氢装置一面空间用来接管，另一面无需预留空间接管，改善电解槽的占据的空间体积大小，减少产品体积，通用性好，更加方便作为模块化通用装置使用。
(9)电极板上间隔设置有若干个圆孔，制氢装置在进行电解水的过程中，增加水与电极板的接触面积，使水与电极板充分接触，提高制氢装置的工作效率。
(10)管道为平卧式结构分布在本体前盖一侧，使所有进水口与出水口均分布在一侧，合理的管道布局能够减少管道占用空间，更有利于产品装配，安装，通用性好，更加方便作为模块化通用装置使用。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
图1是本发明的优选实施例的局部结构示意图；
图2是本发明的优选实施例的装配图；
图3是本发明的优选实施例的剖视图；
图4是本发明的优选实施例的局部放大图；
图5是本发明的优选实施例的阴极电极板结构示意图；
图6是本发明的优选实施例的密封胶圈结构示意图；
图7是本发明的优选实施例的水道分布示意图；
图中：
1本体前盖，2、本体后盖，3、阴极电极板，4、离子交换膜，5、阳极电极板，6阴极腔室，7、进水口，8、出水口，9、阳极腔室，10、阴极导柱，11、阳极导柱，12、密封胶圈，13、水道，14、加强筋，15、安装槽，16、螺栓， 17、管道，18、固定片。
具体实施方式
现在结合附图和实施例对本发明作进一步详细的说明，这些附图均为简化的示意图，仅以示意方式说明本发明的基本结构，因此其仅显示与本发明有关的构成。
如图1、图2、图3、图4、图5、图6和图7所示，一种多功能水电解制氢装置，包括：固定连接的本体前盖1、本体后盖2与离子交换膜4组成。
具体而言，本体前盖1与本体后盖2之间依次设置有阴极电极板3、离子交换膜4和阳极电极板5，本体前盖1和离子交换膜4之间形成阴极腔室6，本体后盖2和离子交换膜4之间形成阳极腔室9；阴极腔室6与阳极腔室9均连接有至少一个进水口7与至少一个出水口8，进水口与出水口通过管道连接至阴极腔室与阳极腔室，本体前盖1上设置有阴极导柱10，阴极导柱10连接至阴极电极板3上，本体后盖2上设置有阳极导柱11，阳极导柱11连接至阳极电极板5上，阴极导柱10与阳极导柱11通电进行电解水制氢，向阴极柱与阳极柱上通的电为直流电，电压为12V，电流为9A或35A，阴极导柱10是铅材料制作或铜材料制作，具有较强的耐腐蚀能力，阳极柱为碳棒或铂金棒。
进一步的，本体前盖1和本体后盖2与离子交换膜4之间安装有密封胶圈 12，本体前盖1与本体后盖2之间通过若干个螺栓16固定，提高制氢装置内部反应腔室的密封性，密封胶圈12采用双筋位结构，通过离子交换隔膜和结构的配合，实现氢和氧的分离，分隔开余氯，密封胶圈12采用双筋位结构，能够分别形成完整密封的阴极腔室和阳极腔室，杜绝了不同腔室的水的交换互融，提升了富氢水的纯净度。
进一步的，本体前盖1内侧与本体后盖2内侧均设置有螺旋Z型或S型水道13，水道的两侧设置有与进水口、出水口相对应的通孔，能够使水经过进水口与出水口流入水道内，盖板内部设计独特的螺旋Z型或S型水道13，让一定水量在反应装置的停留的时间更加久，另一方通过的面积更加大，反应效果更加充分，达到一定体积下反应的最大化，另盖板内部独特螺旋Z型或S型水道 13的筋位上也微突起根小筋位结构配合，目的为了防止电极变形，影响电解效率，小筋位突出，让阴阳电极片夹膜间隙减小，电阻减小，电流增大，这样电解效率提升。
本发明一个较佳实施例中，本体前盖1和本体后盖2外部均设置有安装槽 15了，本体前盖1与本体后盖2外部均设置有X型加强筋14，本体前盖1和本体后盖2均匀料厚，同时通过多个螺丝固定，外部X型立体加强筋14加固，提高水电解制氢装置的强度，多层保护防止制氢装置变形。
进一步的，电极板上间隔设置有若干个圆孔。制氢装置在进行电解水的过程中，增加水与电极板的接触面积，使水与电极板充分接触，提高制氢装置的工作效率，进水口7与出水口8统一放置在本体前盖1一侧端面，使得实际安装的空间减少了一半，占用空间更小，更有利于产品装配，安装，通用性好，更加方便作为模块化通用装置使用。
本发明一个较佳实施例中，进水口7的直径大于出水口8的直径，进水口7 与出水口8均设置在本体前盖1一侧端面上，本体前盖1与本体后盖2外部均设置有安装槽15，可以根据不同的机器的螺丝位置的不同进行调整螺丝安装位置，使用范围较广，水流通的路径设置在制氢装置的内部，形成隐藏式水通道，所有出水口8与进水口7均设置在本体前盖1一侧端面，只占用制氢装置一面空间用来接管，另一面无需预留空间接管，改善电解槽的占据的空间体积大小，减少产品体积，通用性好，更加方便作为模块化通用装置使用。
进一步的，阴极腔室6与阳极腔室9都使用不同大小直径的进水口7和出水口8，在进行电解水工作时，能够达到产气气量最大化或者产生功能水浓度最大化的作用，且能够达到产氢气或者产生富氢水的作用，使该装置能够满足不同需求，使用方式更加灵活多样，进水口与出水口连接的管道为平卧式结构，进水口与出水口通过管道连通，减少管道占用空间，且管道通过固定片进行固定牢固，防止管道在进行水电解过程中震动，影响电解效率，进水口7的直径大于出水口8的直径，使得反应装置内部有一定压力，根据氢在一定压力下溶解度更高的原理，让氢在水的溶解度提高，产生更高浓度的富氢水。
以上依据本发明的理想实施例为启示，通过上述的说明内容，相关人员完全可以在不偏离本项发明技术思想的范围内，进行多样的变更以及修改。本项发明的技术性范围并不局限于说明书上的内容，必须要根据权利要求范围来确定技术性范围。
Claims (9)
1.一种多功能水电解制氢装置，包括：固定连接的本体前盖、本体后盖与离子交换膜；其特征在于，
所述本体前盖与所述本体后盖之间依次设置有阴极电极板、离子交换膜和阳极电极板，所述本体前盖和所述离子交换膜之间形成阴极腔室，所述本体后盖和所述离子交换膜之间形成阳极腔室；
所述阴极腔室与所述阳极腔室均连接有至少一个进水口与至少一个出水口，所述进水口与所述出水口通过管道连接至所述阴极腔室与所述阳极腔室，所述本体前盖上设置有阴极导柱，所述阴极导柱连接至阴极电极板上，所述本体后盖上设置有阳极导柱，所述阳极导柱连接至所述阳极电极板上，所述阴极导柱与所述阳极导柱接通直流电。
2.根据权利要求1所述的一种多功能水电解制氢装置，其特征在于：所述管道为平卧式结构布置在所述本体前盖上。
3.根据权利要求2所述的一种多功能水电解制氢装置，其特征在于：所述本体前盖和本体后盖与所述离子交换膜之间安装有密封胶圈，所述密封胶圈采用双筋位结构。
4.根据权利要求1所述的一种多功能水电解制氢装置，其特征在于：所述本体前盖内侧与所述本体后盖内侧均设置有螺旋水道。
5.根据权利要求1所述的一种多功能水电解制氢装置，其特征在于：所述本体前盖和本体后盖外部均设置有安装槽。
6.根据权利要求1至5中任一权利要求所述的一种多功能水电解制氢装置，其特征在于：所述本体前盖与所述本体后盖外部均设置有X型加强筋。
7.根据权利要求1所述的一种多功能水电解制氢装置，其特征在于：所述阴极电极板与所述阳极电极板上均间隔设置有若干个圆孔。
8.根据权利要求1所述的一种多功能水电解制氢装置，其特征在于：所述进水口的直径大于所述出水口的直径。
9.根据权利要求1所述的一种多功能水电解制氢装置，其特征在于：所述进水口与所述出水口均设置在所述本体前盖一侧端面上。
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