CN208076445U - 一种温控电解池 - Google Patents

Abstract

一种温控电解池，包括电解池主体、主体外套、加热件和温度传感件，所述主体外套包覆在该电解池主体外围，所述加热件设置在所述主体外套与所述电解池主体之间，所述温度传感件设置在电解池主体内，电解池工作时，通过与该加热件相接的温度自动控制器给加热件提供电源，设置好相应的反应温度后，对电解池主体内的反应体系进行加热，温度传感件的自由端由电导线接通到该温度自动控制器，所测得的温度可以在温度自动控制器面板上直接读取，该电解池装置结构简单、便于移动和携带，能方便灵活地读取电解池温度，因而能够准确表征电解反应体系溶液温度与体系特征之间的关系，同时该装置能耗仅有数十瓦，大约是常规水浴套温控电解池系统能耗的十分之一。

Description

一种温控电解池

技术领域

本实用新型属于电化学领域，更具体地涉及一种可控制温度的电化学电解池装置。

背景技术

电解池是电化学及电分析实验中的重要器件。传统实验室用电解池一般由一个小烧杯构成，电解液的温度随着室温的变化而变化，仅可满足常规实验要求。要使电解液温度保持恒定或发生改变，目前一般使用带有水浴套结构的电解池。水浴套中的水通过泵管与一个有足够容量的大水浴容器联通。通过控制大水浴容器的温度，间接控制电解池中电解液的温度变化。由于大水浴容器向水浴套结构的电解池热传递距离较远，使该控温系统具有一些不易克服的缺点：(1)难于实现对电解液的快速精确控温；(2)能耗大，整个恒温水浴箱的功率一般要达到数百瓦，甚至数千瓦；(3)整套装置体积大，不易携带和移动。

因此，研究出一种易于实现电解池温度快速精确控制、小型化并节能的电解池具有实际意义。

实用新型内容

为此，需要提供一种易于快速精确控制电解液温度的简易低能耗电化学电解池装置。

为实现上述目的，发明人提供了一种温控电解池，包括电解池主体、主体外套、加热件和温度传感件，所述电解池主体为敞口杯，所述主体外套包覆在该电解池主体外围，所述加热件设置在所述主体外套与所述电解池主体之间，所述温度传感件设置在电解池主体内。

进一步地，所述温度传感件为热电阻或热电偶。

进一步地，所述温度传感件由外部夹持件所固定，并用于连接温度自动控制器读取温度数据。

进一步地，所述加热件为金属导线、金属薄膜、加热线圈、陶瓷电发热元件、聚酰亚胺电加热膜、橡胶发热元件、碳纤维发热器或半导体发热元件中的一种。

进一步地，所述加热件还设置有外绝缘层，所述外绝缘层为绝缘漆、塑料、陶瓷、聚酰亚胺或云母中的一种。

进一步地，所述加热件设置在所述电解池主体的下部、外侧面或同时设置在所述电解池主体的下部与外侧面。

进一步地，所述电解池主体为耐酸碱腐蚀的容器，包括但不限于玻璃烧杯、石英烧杯或陶瓷烧杯中的一种。

进一步地，所述主体外套材质包括聚四氟乙烯、聚醚醚酮、聚丙烯、酚醛泡沫、聚氨酯、酚醛树脂和橡胶中的一种或多种。

进一步地，所述电解池主体上部还设置有带卡口的盖子，所述卡口用于固定电极和温度传感件。

区别于现有技术，上述技术方案在电解池主体外围设置了加热件和主体外套，在电解池主体内部设置温度传感件，可以方便灵活地读取电解池温度，因而能够准确表征电解反应体系溶液温度与体系溶液特征之间的关系。同时，该电解池结构简单，便于移动和携带，能耗仅有数十瓦，大约是常规水浴套温控电解池系统能耗的十分之一。

附图说明

图1为本实施例1所述一种加热件设置在电解池主体下部的温控电解池剖视图；

图2为本实施例2所述一种加热件设置在电解池主体外侧面的温控电解池的剖视图；

图3为本实施例3所述一种加热件设置在电解池主体外侧面和下部并且设置有带卡口盖子的温控电解池剖视图。

附图标记说明：

1、电解池主体；

2、主体外套；

3、温度传感件；

4、加热件；

5、夹持件；

6、温度自动控制器；

7、带卡口盖子。

具体实施方式

为详细说明技术方案的技术内容、构造特征、所实现目的及效果，以下结合具体实施例并配合附图详予说明。

实施例1

请参阅图1，本实施例提供了一种加热件设置在电解池主体下部的温控电解池，包括电解池主体1、主体外套2、加热件4和温度传感件3。电解池主体1为敞口的耐酸耐腐蚀石英烧杯，该电解池主体1作用为提供电解反应场所，该电解池主体1外围包覆酚醛泡沫制成的主体外套2，该主体外套2上边沿与该电解池主体1上边沿齐平，该主体外套2起到隔热、绝缘和便于移动的作用，包覆绝缘漆的碳纤维片加热器4设置在该电解池主体1底部，以酚醛泡沫主体外套2包覆固定，该碳纤维片加热件4通过电导线与温度自动控制器相接通，通过温度自动控制器设置加热温度，所述温度传感件3为pt100 热电阻，设置在电解池主体1内，由电解池外部一个支架5固定并由导线连接至温度自动控制器6以实时精确显示电解反应溶液温度。

如上所述的温控电解池工作时，将电解反应溶液置于电解池主体1中，接通与碳纤维片加热件4相连接的温度自动控制器，设置当次电解实验所需温度对电解池主体1内的反应溶液进行加热，温度传感器3pt100热电阻由外部夹持件5固定，该温度传感器3、工作电极和参比电极的自由端通过电导线与温度自动控制器6接通，从温度自动处理器6上读取温度，得到温度变化与电解反应特征的关系。若需要变更实验地点，可方便地将该温控电解池装置移动至另一地点。

实施例2

请参阅图2，本实施例提供了一种加热件设置在电解池主体外侧面的温控电解池，包括电解池主体1、主体外套2、加热件4和温度传感件3，电解池主体1为敞口耐酸耐腐蚀的玻璃烧杯，与该烧杯形状一致的聚氨酯制成主体外套包覆在其外围，聚氨酯主体外套2上边沿低于该烧杯上边沿，将加热件4 铜线圈预埋在该烧杯外围以聚氨酯主体外套包覆固定，铜线圈用于与温度自动控制器6的电源接口相接通以对电解池主体内的溶液进行加热，温度传感件3为S型标准化热电偶，由电解池外部一个支架5夹持，并连接温度自动控制器6以显示电解反应溶液温度。

当本实施例的温控电解池工作时，先将要进行电解反应的溶液加入电解池主体1，将温度传感器3、工作电极和参比电极用夹持件5夹持，并放置于电解池主体内，加热铜线圈包覆在电解池主体外侧面，聚氨酯主体外套将其包覆固定，由该温度传感器与该加热铜线圈由电导线接到温度自动控制器6，设置当次电解实验所需温度，接通温度自动控制器6上的开关，从温度自动控制器面板上实时读取电解池主体内溶液的温度，同时可以监测电解池主体内反应溶液随温度的变化情况。该装置易于拆装，可以很便捷地移动至其他实验地点进行测试。

实施例3

请参阅图3，本实施例提供了一种设置在电解池主体外侧面和下部并且设置有带卡口盖子的温控电解池，包括电解池主体1、主体外套2、加热件4和温度传感件3，电解池主体1为敞口耐酸耐腐蚀的玻璃烧杯，与该烧杯形状一致的聚醚醚酮(PEEK)制成主体外套包覆在其外围，聚醚醚酮(PEEK)主体外套2上边沿与该烧杯上边沿齐平，并由一带卡扣的盖子盖住，将加热件4 碳纤维发热线圈和陶瓷电发热片预埋在该电解池主体外侧面和下部，以聚醚醚酮(PEEK)主体外套包覆固定，碳纤维发热线圈和陶瓷电发热片通过电导线与温度自动控制器6的电源接口相接通，以对电解池主体内的溶液进行加热，温度传感件3为热电阻Pt1000，通过电解池主体上部带卡口的盖子7上的卡口将其固定设置于该电解池主体内，并连接温度自动控制器6以显示电解反应溶液温度。

本实施例工作过程中与上述两个实施例不同之处在于，工作电极、参比电极和该热电阻Pt1000温度传感器均由电解池主体上部的带卡口盖子上的相应尺寸卡口固定，整个装置更为简便，易于移动。

需要说明的是，尽管在本文中已经对上述各实施例进行了描述，但并非因此限制本实用新型的专利保护范围。因此，基于本实用新型的创新理念，对本文所述实施例进行的变更和修改，或利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，直接或间接地将以上技术方案运用在其他相关的技术领域，均包括在本实用新型专利的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种温控电解池，其特征在于，包括电解池主体、主体外套、加热件和温度传感件，所述电解池主体为敞口杯，所述主体外套包覆在该电解池主体外围，所述加热件设置在所述主体外套与所述电解池主体之间，所述温度传感件设置在电解池主体内。

2.根据权利要求1所述的温控电解池，其特征在于，所述温度传感件为热电阻或热电偶。

3.根据权利要求1所述的温控电解池，其特征在于，所述温度传感件由外部夹持件所固定，并用于连接温度自动控制器读取温度数据。

4.根据权利要求1所述的温控电解池，其特征在于，所述加热件为金属导线、金属薄膜、加热线圈、陶瓷电发热元件、聚酰亚胺电加热膜、橡胶发热元件、碳纤维发热器或半导体发热元件中的一种。

5.根据权利要求4所述的温控电解池，其特征在于，所述加热件还设置有外绝缘层，所述外绝缘层为绝缘漆、塑料、陶瓷、聚酰亚胺或云母中的一种。

6.根据权利要求4或5所述的温控电解池，其特征在于，所述加热件设置在所述电解池主体的下部、外侧面或同时设置在所述电解池主体的下部与外侧面。

7.根据权利要求1所述的温控电解池，其特征在于，所述电解池主体为耐酸碱腐蚀的容器，包括玻璃容器、石英容器或陶瓷容器。

8.根据权利要求1所述的温控电解池，其特征在于，所述主体外套材质包括聚四氟乙烯、聚醚醚酮、聚丙烯、酚醛泡沫、聚氨酯、酚醛树脂和橡胶中的一种或多种。

9.根据权利要求1所述的温控电解池，其特征在于，所述电解池主体上部还设置有带卡口的盖子，所述卡口用于固定电极和温度传感件。