CN205874554U - 一种电解水制氢装置 - Google Patents

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Abstract

一种电解水制氢装置在不改变原装置外形尺寸的条件下，通过两条途径增加电解水制氢装置内水的氢气浓度含量，第一，在一种电解水制氢装置内安装电池升压器，提高电解电极的工作电压，第二，改变电解电极结构，将电解电极的外形做成立体形状，使电解电极的有效电解面积最大化，使水杯在电解水时，在单位时间内电解电极产生的氢气量较平面型电解电极产氢量有明显的提高，使单位时间内氢气在水中的含量达到最大值。

Description

一种电解水制氢装置
技术领域
本实用新型涉及一种电解水制氢装置的结构，尤其是安装在电解水制氢装置内部电解电极的形状以及给电解电极的供电方法，属于电解设备制造技术领域。
背景技术
直流电解水制氢技术的发展已经有很多年了，目前碱性制氢、质子交换膜制氢技术已经比较成熟，尤其是碱性电解水制氢技术已经广泛应用于工业化制氢，质子交换膜制氢也已经应用于对价格不太敏感的家庭电解水机，以上两种制氢设备均已工业化生产。众所周知，直流电解制氢的核心部件是电解电极，电解电极的性能直接决定碱性制氢、质子交换膜制氢的效率，即：单位时间内电解电极氢气的产生量，氢气纯度、生产成本等。目前使用于电解水机、富氢水杯的电解电极均是采用质子交换膜电极，质子交换膜制氢是在质子交换膜两侧涂刷或者压制贵金属催化剂，不论是碱性制氢还是质子交换膜电极制氢，两种电解制氢所使用的电极外形均是平面形状，尤其是对于目前市场上已经在销售的富氢杯而言，富氢杯的直径是一定的，那么电解制氢的电极最大外形尺寸也必然是确定的，而电解制造氢气的质量在电解电极电压一定的条件下与电解电极的面积成正比，如果能在原富氢杯外径不变的条件下，增加电解电极的面积，那么就可在单位时间内增加氢气的生成量，在单位时间内增加氢气在水中的含量。
发明内容
为了克服现有在电解水制氢装置方面所存在的问题，本实用新型提供一种电解水制氢装置，一种电解水制氢装置在不改变原装置外形尺寸的条件下，通过两条途径，在单位时间内增加电解水制氢装置内水的氢气浓度，第一，在一种电解水制氢装置内安装电池升压器，通过升压器提高电解电极的工作电压，第二，改变电解电极结构，将电解电极的外形做成立体形状，使电解电极有效的工作面积最大化，使水杯在电解水时，在单位时间内电解电极产生的氢气量较平面型电解电极产氢量有明显的提高，使单位时间内氢气在水中的含量达到最大值。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种电解水制氢装置主要由外壳、上盖、电解电极、电池、升压器，开关组成，电池与升压器输入端连接，升压器输出端与电解电极连接，升压器将电池电压升高到设定值后供给电解电极，电解电极产生氢气的速率与电解电极的两端电压成正比；电解电极的形状为圆台体或者圆锥体，在外壳直径一定的情况下将电解电极的外形做成圆台体或者圆锥体，两者的侧表面积比平面型电解电极面积提高50％---100％，那么结果就是：在同样圆直径的条件下，由圆台体或者圆锥体做成的电解电极表面积要比平面园型状的电解电极面积提高50％---100％，电解电极的表面积越大，在电解电极工作电压一定的条件下，单位时间内产生的氢气量就越大，产生的氢气量越大，单位时间内在水的容积一定的情况下，水中氢气含量就越高；安装时电解电极的阴极面向外壳的瓶口方向，电解电极的阳极面向外壳的低面。
升压器主要功能就是将电池输出的低电压升高到设定的电解电极工作电压，一般设计的原则是：电池输出额定电压3.3-3.7v，升压器输出电压5-20v，升压器为直流-直流转换器。
电解电极主要由阴极、阳极组成。
电解电极的外形可以是圆台体、圆锥体或者其它几何体，在电解电极外形为圆台体或者圆锥体时候，底面园的直径与母线长度的比值为：6∶3-4。
电解电极的外侧为阴极，内侧为阳极。
本实用新型的有益效果是：一种电解水制氢装置可以在电解水制氢装置外形尺寸一定的情况下，尤其是外形尺寸受到限制的条件下，可以在单位时间有效增加装置内水的氢气浓度，使一种电解水制氢装置在短时间内制造出含氢气浓度高的富氢水。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是一种电解水制氢装置的原理结构图。
图2是圆台体电解电极结构原理图。
图3是圆锥体电解电极结构原理图。
图号说明：1.外壳，2.电解电极，3.瓶盖，4.电池，5.升压器，6.阳极，7.阴极，8开关。
具体实施方式
实施例1：参照图1、图2，一种电解水制氢装置外形设计为圆台体，外壳1直径7cm，总高度18cm，选用食品级塑料注塑而成，电池4选用额定电压3.4v锂电池，通过升压器5将电池4输出电压升高到12v，电解电极2外形为圆台体，底园直径6cm，母线长度4cm，上园直径1cm，将电池4放置在壳体1底部，开关8安装在壳体1的下部，将电池4通过开关8与升压器5连接，升压器5输出端正极与电解电极2的阳极6连接，升压器5输出端负极与电解电极2的阴极7连接，电解电极2的阴极7在圆台体的外侧，面向外壳1瓶口方向，电解电极2的阳极6在圆台体的内侧，面向外壳1的底部。

Claims (3)

1.一种电解水制氢装置，主要由外壳(1)、上盖(3)、电解电极(2)、电池(4)、升压器(5)、开关(8)组成，其特征是：电池(4)通过开关(8)与升压器(5)连接，升压器(5)与电解电极(2)连接，电解电极(2)的形状为圆台体或者圆锥体；电解电极(2)的阴极(7)面向外壳(1)的上盖(3)方向，电解电极(2)的阳极(6)面向外壳(1)的瓶低方向。
2.根据权利要求1所述的一种电解水制氢装置，其特征是：当电解电极(2)外形为圆台体、圆锥体时，两者底面园的直径与母线长度比值为：6∶3-4。
3.根据权利要求1所述的一种电解水制氢装置，其特征是：电解电极(2)的外侧为阴极(7)，内侧为阳极(6)。
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108706691A (zh) * 2018-07-20 2018-10-26 立宝（清远）实业有限公司 一种电解水电极装置
CN112725832A (zh) * 2020-12-18 2021-04-30 阳光电源股份有限公司 一种水电解制氢控制方法、系统及控制器

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