CN114016062B - 一种便于电解水制氢的智能电解槽 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种便于电解水制氢的智能电解槽,包括两端开口的槽体,所述槽体的两个开口端对称设置有两个端盖,所述端盖与所述槽体之间设置有橡胶垫,两个所述端盖之间沿圆周方向设置有至少两个连接轴;所述连接轴组成的圆筒结构上套设有转动件,所述转动件驱动所述连接轴转动,所述连接轴与所述端盖的连接处设置有螺纹,所述端盖上嵌设有沿圆周方向均匀设置的与所述连接轴数量相等的螺母,所述螺母与所述连接轴螺纹连接;所述端盖上开设有两个出气口以及两个液孔,所述端盖中转动设置有开合件,所述开合件转动能够控制所述出气口以及所述液孔的开闭,两个所述端盖中的所述开合件之间设置有伸缩件,所述伸缩件上设置有刻度线。

Description

一种便于电解水制氢的智能电解槽
技术领域
本发明涉及制氢领域,具体涉及一种便于电解水制氢的智能电解槽。
背景技术
“绿氢”是指通过可再生资源获得的、生产过程没有碳排放的氢,是氢能产业的未来发展方向,“碱性水电解制氢”被视为规模化商业应用前景最为广阔的“绿氢”制取方法,其核心部件——电解槽是实现制氢技术提升与突破,推动电解水制氢规模化应用的关键,其性能高低将直接影响制氢效率、能耗指标及经济效益,提高制氢效率的其中一个关键因素是电解槽内压力的高低,但是在提高电解槽压力的同时,需要考虑到电解槽的密封效果,如果密封较差,就会造成氢气泄露,容易引发爆炸等情况;
为了解决上述问题,本发明中提出了一种保证密封性的智能安全电解槽。
发明内容
(1)要解决的技术问题
本发明的目的在于克服现有技术中提高电解槽压力的同时需要保证密封性的问题,提供一种保证密封性的智能安全电解槽,以解决上述技术问题。
(2)技术方案
为了实现本发明的目的,本发明所采用的技术方案为:
一种便于电解水制氢的智能电解槽,包括两端开口的槽体,所述槽体的两个开口端对称设置有两个端盖,所述端盖与所述槽体之间设置有橡胶垫,两个所述端盖之间沿圆周方向设置有至少两个连接轴;
所述连接轴组成的圆筒结构上套设有转动件,所述转动件驱动所述连接轴转动,所述连接轴与所述端盖的连接处设置有螺纹,所述端盖上嵌设有沿圆周方向均匀设置的与所述连接轴数量相等的螺母,所述螺母与所述连接轴螺纹连接;
所述端盖上开设有两个出气口以及两个液孔,所述端盖中转动设置有开合件,所述开合件转动能够控制所述出气口以及所述液孔的开闭,两个所述端盖中的所述开合件之间设置有伸缩件,所述伸缩件上设置有刻度线,所述转动件能够通过所述伸缩件带动所述开合件转动。
优选的,所述端盖中沿圆周方向均匀开设有与所述螺母数量相等的嵌设槽,每个所述螺母位于所述嵌设槽中,所述嵌设槽的横截面与所述螺母的横截面相同。
优选的,所述连接轴两端的螺纹旋向相反
优选的,所述转动件包括套设在所述连接轴组成的圆筒结构上的转动环,所述转动环内环面设置有啮合齿,每个所述连接轴上固定套设有齿轮,每个所述齿轮与所述转动环上的啮合齿啮合,所述电解槽底部设置有驱动件,所述驱动件能够带动所述转动环转动。
优选的,驱动件电联有氢气浓度检测器。
优选的,所述开合件包括开设在所述端盖中的扇形槽,所述扇形槽中转动连接有开合板,所述开合板上分别开设有四个与所述出气口、所述液孔连通的通孔,所述扇形槽的圆周侧壁连通设置有开口向外的滑动槽,所述滑动槽中滑动连接有连接板,所述连接板与所述开合板固定连接,所述连接板延伸出所述滑动槽与所述伸缩件固定连接。
优选的,所述转动件与所述伸缩件上设置有间歇抵接件,所述转动件通过所述间歇抵接件带动所述伸缩件转动。
(3)有益效果:
通过所述转动件的设置,使得所述转动件转动时,带动所述连接轴转动,所述连接轴的转动能够通过所述螺母带动两个所述端盖相向运动,使得所述端盖对所述槽体的压力变大,从而提高所述槽体的密封性,并且通过所述伸缩件上的刻度线能够显示出所述橡胶垫的形变量,避免压力过大损坏橡胶垫,通过所述转动件转动时通过所述伸缩件带动所述开合件转动,控制所述开合件将所述出气口以及所述液孔封闭,防止产生的氢气在输送管道中发生泄露时,电解槽继续向输送管道中输送氢气,为工作人员的紧急维修提供时间。
附图说明
图1为本发明一种便于电解水制氢的智能电解槽的立体结构示意图;
图2为本发明一种便于电解水制氢的智能电解槽的主视图;
图3为本发明一种便于电解水制氢的智能电解槽图2中A处的局部放大图;
图4为本发明一种便于电解水制氢的智能电解槽图2中B-B处的等轴侧结构剖视图;
图5为本发明一种便于电解水制氢的智能电解槽图2中C-C处的等轴侧结构剖视图;
图6为本发明一种便于电解水制氢的智能电解槽图4中D处的局部放大图;
图7为本发明一种便于电解水制氢的智能电解槽的左视图;
图8为本发明一种便于电解水制氢的智能电解槽图7中E-E处的等轴侧结构剖视图。
附图标记如下:
1、槽体;2、端盖;21、螺母;22、出气口;23、液孔;24、开合件;241、扇形槽;242、开合板;243、通孔;244、滑动槽;245、连接板;25、嵌设槽;3、连接轴;4、转动件;41、转动环;42、齿轮;5、伸缩件;51、伸缩杆;6、驱动件;61、电机;62、传动齿轮;63、齿槽;7、支腿;8、固定板;9、氢气浓度检测器;10、气管;11、输液管;12、电极;13、间歇抵接件;131、抵接杆;132、接触杆;133、扭簧。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。
下面结合附图1-8和实施例对本发明进一步说明:
本实施例中,如图1-4所示,一种便于电解水制氢的智能电解槽,包括两端开口的槽体1,所述槽体1的两个开口端对称设置有两个端盖2,所述端盖2与所述槽体1之间设置有橡胶垫,两个所述端盖2之间沿圆周方向设置有十二个连接轴3;
十二个所述连接轴3组成的圆筒结构上套设有转动件4,所述转动件4驱动所述连接轴3转动,所述连接轴3与所述端盖2的连接处设置有螺纹,所述端盖2上嵌设有沿圆周方向均匀设置的十二个螺母21,所述螺母21与所述连接轴3螺纹连接;
所述端盖2上开设有两个出气口22以及两个液孔23,所述端盖2中转动设置有开合件24,所述开合件24转动能够控制所述出气口22以及所述液孔23的开闭,两个所述端盖2中的所述开合件24之间设置有伸缩件5,所述伸缩件5上设置有刻度线,所述转动件4能够通过所述伸缩件5带动所述开合件24转动。
通过所述转动件4的设置,使得所述转动件4转动时,带动所述连接轴3转动,所述连接轴3的转动能够通过所述螺母21带动两个所述端盖2相向运动,使得所述端盖2对所述槽体1的压力变大,从而提高所述槽体1的密封性,并且通过所述伸缩件5上的刻度线能够显示出所述橡胶垫的形变量,避免压力过大损坏橡胶垫,通过所述转动件4转动时通过所述伸缩件5带动所述开合件24转动,控制所述开合件24将所述出气口22以及所述液孔23封闭,防止产生的氢气在输送管道中发生泄露时,电解槽继续向输送管道中输送氢气,为工作人员的紧急维修提供时间。
进一步的,如图8所示,所述端盖2中沿圆周方向均匀开设有十二个嵌设槽25,每个所述螺母21位于所述嵌设槽25中,所述嵌设槽25的横截面与所述螺母21的横截面相同。
通过所述嵌设槽25的设置,使得所述连接轴3转动时,所述螺母21不发生转动,从而使得所述螺母21在所述连接轴3上轴向移动。
进一步的,如图2、4、5所示,所述转动件4包括套设在十二个所述连接轴3组成的圆筒结构上的转动环41,所述转动环41内环面设置有啮合齿,每个所述连接轴3上固定套设有齿轮42,每个所述齿轮42与所述转动环41上的啮合齿啮合,所述电解槽底部设置有驱动件6,所述驱动件6能够带动所述转动环41转动。
通过所述转动环41以及所述齿轮42的设置,需要对电解槽进行加压时,启动所述驱动件6,所述驱动件6带动所述转动环41转动,所述转动环41带动所述齿轮42转动,所述齿轮42带动所述连接轴3转动,所述连接轴3通过所述螺母21带动两个所述端盖相向运动。
进一步的,所述连接轴3两端的螺纹旋向相反。使得所述连接轴3转动时,位于所述连接轴3两端的两个所述螺母21相向运动。
进一步的,如图1所示,每个所述端盖2的下侧沿所述槽体1轴向方向滑动连接有两个支腿7,四个所述支腿7之间固定连接有固定板8。
进一步的,如图2、5所示,所述驱动件6包括电机61,所述电机61的输出端固定连接有传动齿轮62,所述转动环41的外圆周面开设有多个齿槽63。
所述电机61的输出端带动所述传动齿轮62转动,所述传动齿轮62与所述齿槽63配合,带动所述转动环41转动。
进一步的,如图2、8所示,驱动件6电联有氢气浓度检测器9。
通过所述氢气浓度检测器9的设置,实时检测环境中的氢气浓度,当浓度过高时,氢气浓度检测器9向所述驱动件6发出启动信号,使得所述转动件4转动,带动所述连接轴3转动,所述连接轴3的转动能够通过所述螺母21带动两个所述端盖2相向运动,使得所述端盖2对所述槽体1的压力变大,从而提高所述槽体1的密封性,通过所述转动件4转动时通过所述伸缩件5带动所述开合件24转动,控制所述开合件24将所述出气口22以及所述液孔23封闭,防止产生的氢气在输送管道中发生泄露时,电解槽继续向输送管道中输送氢气,为工作人员的紧急维修提供时间。
进一步的,如图1所示,所述出气口22中固定连接有气管10,所述液孔23中固定连接有输液管11,两个所述端盖2的底部分别固定设置有电极12的阳极与阴极。
进一步的,如图4所示,所述开合件24包括开设在所述端盖2中的扇形槽241,所述扇形槽241中转动连接有开合板242,所述开合板242上分别开设有四个与所述出气口22、所述液孔23连通的通孔243,所述扇形槽241的圆周侧壁连通设置有开口向外的滑动槽244,所述滑动槽244中滑动连接有连接板245,所述连接板245与所述开合板242固定连接,所述连接板245延伸出所述滑动槽244与所述伸缩件5固定连接。
通过所述开合板242的设置,使得当所述伸缩件5转动时,所述伸缩件5通过所述连接板245带动所述开合板242转动,使得所述通孔243与所述出气口22、所述液孔23断开,避免氢气继续向外排出。
进一步的,如图2、3所示,所述伸缩件5包括固定连接在所述开合件24之间的伸缩杆51,所述伸缩杆51的滑动端上设置有刻度线。
需要说明的是,所述伸缩杆51为现有技术,不再赘述。
通过所述刻度线的设置,能够显示出所述橡胶垫的形变量,避免压力过大损坏橡胶垫。
进一步的,如图5、6所示,所述转动件4与所述伸缩件5上设置有间歇抵接件13,所述转动件4通过所述间歇抵接件13带动所述伸缩件5转动。
所述间歇抵接件13包括沿圆周方向均匀固定连接在所述转动环41上的十二个抵接杆131,还包括铰接在所述伸缩杆51上的接触杆132,所述接触杆132与所述伸缩杆51的铰接处设置有扭簧133。所述转动环41转动时,所述转动环41带动所述抵接杆131转动,所述抵接杆131与所述接触杆132抵接时,带动所述伸缩杆51转动,从而使得所述伸缩杆51带动所述开合件24转动。
工作原理:当需要将电解槽进行组装时,启动所述电机61,所述电机61的输出端带动所述传动齿轮62转动,所述传动齿轮62与所述齿槽63配合,带动所述转动环41转动,所述转动环41带动所述齿轮42转动,所述齿轮42带动所述连接轴3转动,所述连接轴3通过所述螺母21带动两个所述端盖相向运动,将所述电解槽组装,节省了操作人员挨个将所述螺母21紧固的时间;需要调节出气量时,操作者能够手动拨动所述连接板245,使得所述连接板245带动所述开合板242转动,所述开合板242使得所述通孔243与所述出气口22、所述液孔23错位,使得通过量减小,实现调节出气量的目的;当所述氢气浓度检测器9检测到空气中氢气浓度过高时,氢气浓度检测器9向所述电机61发出启动信号,所述电机61的输出端带动所述传动齿轮62转动,所述传动齿轮62与所述齿槽63配合,带动所述转动环41转动,从而通过所述齿轮42带动所述连接轴3转动,所述连接轴3的转动能够通过所述螺母21带动两个所述端盖2相向运动,使得所述端盖2对所述槽体1的压力变大,从而提高所述槽体1的密封性,通过转动环41转动时,所述转动环41带动所述抵接杆131转动,所述抵接杆131与所述接触杆132抵接时,带动所述伸缩杆51转动,所述伸缩杆51通过所述连接板245带动所述开合板242转动,所述开合板242使得所述通孔243与所述出气口22、所述液孔23错位,控制所述开合件24将所述出气口22以及所述液孔23封闭,防止产生的氢气在输送管道中发生泄露时,电解槽继续向输送管道中输送氢气,为工作人员的紧急维修提供时间。
本发明的实施例公布的是较佳的实施例,但并不局限于此,本领域的普通技术人员,极易根据上述实施例,领会本发明的精神,并做出不同的引申和变化,但只要不脱离本发明的精神,都在本发明的保护范围内。

Claims (6)

1.一种便于电解水制氢的智能电解槽,包括两端开口的槽体(1),所述槽体(1)的两个开口端对称设置有两个端盖(2),其特征在于:所述端盖(2)与所述槽体(1)之间设置有橡胶垫,两个所述端盖(2)之间沿圆周方向设置有至少两个连接轴(3);
所述连接轴(3)组成的圆筒结构上套设有转动件(4),所述转动件(4)驱动所述连接轴(3)转动,所述连接轴(3)与所述端盖(2)的连接处设置有螺纹,所述连接轴(3)两端的螺纹旋向相反,所述端盖(2)上嵌设有沿圆周方向均匀设置的与所述连接轴(3)数量相等的螺母(21),所述螺母(21)与所述连接轴(3)螺纹连接;
所述端盖(2)上开设有两个出气口(22)以及两个液孔(23),所述端盖(2)中转动设置有开合件(24),所述开合件(24)转动能够控制所述出气口(22)以及所述液孔(23)的开闭,两个所述端盖(2)中的所述开合件(24)之间设置有伸缩件(5),所述伸缩件(5)上设置有刻度线,所述转动件(4)能够通过所述伸缩件(5)带动所述开合件(24)转动。
2.如权利要求1所述的一种便于电解水制氢的智能电解槽,其特征在于:所述端盖(2)中沿圆周方向均匀开设有与所述螺母(21)数量相等的嵌设槽(25),每个所述螺母(21)位于所述嵌设槽(25)中,所述嵌设槽(25)的横截面与所述螺母(21)的横截面相同。
3.如权利要求1所述的一种便于电解水制氢的智能电解槽,其特征在于:所述转动件(4)包括套设在所述连接轴(3)组成的圆筒结构上的转动环(41),所述转动环(41)内环面设置有啮合齿,每个所述连接轴(3)上固定套设有齿轮(42),每个所述齿轮(42)与所述转动环(41)上的啮合齿啮合,所述电解槽底部设置有驱动件(6),所述驱动件(6)能够带动所述转动环(41)转动。
4.如权利要求3所述的一种便于电解水制氢的智能电解槽,其特征在于:驱动件(6)电联有氢气浓度检测器(9)。
5.如权利要求1所述的一种便于电解水制氢的智能电解槽,其特征在于:所述开合件(24)包括开设在所述端盖(2)中的扇形槽(241),所述扇形槽(241)中转动连接有开合板(242),所述开合板(242)上分别开设有四个与所述出气口(22)、所述液孔(23)连通的通孔(243),所述扇形槽(241)的圆周侧壁连通设置有开口向外的滑动槽(244),所述滑动槽(244)中滑动连接有连接板(245),所述连接板(245)与所述开合板(242)固定连接,所述连接板(245)延伸出所述滑动槽(244)与所述伸缩件(5)固定连接。
6.如权利要求1所述的一种便于电解水制氢的智能电解槽,其特征在于:所述转动件(4)与所述伸缩件(5)上设置有间歇抵接件(13),所述转动件(4)通过所述间歇抵接件(13)带动所述伸缩件(5)转动。
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