CN211124632U - 一种反映氢气和氧气生成比值的氢气储能发电装置演示器 - Google Patents
一种反映氢气和氧气生成比值的氢气储能发电装置演示器 Download PDFInfo
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Abstract
本实用新型涉及教学演示装置技术领域，具体是一种反映氢气和氧气生成比值的氢气储能发电装置演示器，所述演示器还包括有安装平台、储水罐和储气组件，所述储气组件包括有第一储气罐和第二储气罐，所述第一储气罐和第二储气罐的结构相同且均包括有倒置的内桶和外桶，所述第一储气罐和第二储气罐的内桶均设置有进气管道，所述第一储气罐和第二储气罐的内桶均设置有与燃料电池连通的出气管道，本实用新型的储气组件，能够实现在实验的过程中，根据第一储气罐和第二储气罐的外桶的高度变化的比值能够清楚直观得到氧气和氢气的生成比值，提高教学效果，磁性软板，保证支架、安装座以及第一储气罐和第二储气罐摆放的稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及教学演示装置技术领域，具体是一种反映氢气和氧气生成比值的氢气储能发电装置演示器。
背景技术
燃料电池是一种化学电池，它利用物质发生化学反应释放的能量，直接将其变化为电能。从这一点看，它和其他化学电池如锌锰干电池、铅蓄电池等是类似的。但是它工作时需要连续地向其供给反应物质---氢气和氧化剂，这又和其他普通化学电池不大一样。由于它是把燃料通过化学反应释放出的能量变成电能输出，所以称之为燃料电池。具体地说，燃料电池是利用水的电解的逆反应的“发动机”，它由正极、负极和夹在正负极中间的电解质板组成；目前市场上关于燃料电池的教具虽然比较多，但不能直观的反映出水电解时生成氢气和氧气的比值。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种反映氢气和氧气生成比值的氢气储能发电装置演示器，以解决上述背景技术中提出的问题。
本实用新型的技术方案是：一种反映氢气和氧气生成比值的氢气储能发电装置演示器，包括有燃料电池、水电解电池和太阳能电池板，所述水电解电池与太阳能电池板电性连接，所述演示器还包括有安装平台、放置在安装平台上的储水罐和与燃料电池连通的储气组件，所述储水罐与水电解电池连通，所述储气组件包括有用于存储氧气的第一储气罐和用于存储氢气的第二储气罐，所述第一储气罐和第二储气罐的结构相同且均包括有倒置的内桶和能够嵌套在内桶上的外桶，所述第一储气罐和第二储气罐的内桶均设置有与水电解电池连通的进气管道，所述第一储气罐和第二储气罐的内桶均设置有与燃料电池连通的出气管道，两个所述出气管道上均设置有气体转子流量计。
优选的，所述外桶顶部有安装手动螺旋安全阀，所述内桶内侧顶部直径之间大于内桶底端的直径，进气管道和出气管道均贯穿内桶底部并向上延伸至内桶内侧上部。
优选的，所述内桶的外壁顶端设置有限位挡圈，所述外桶内壁与限位挡圈贴合，所述外桶内壁底端设置有一圈停止圈，所述停止圈的上表面有缓冲塑料密封垫。
优选的，所述进气管道和出气管道位于内桶内的一端高度与内桶的高度相同。
优选的，所述燃料电池的电连接端电性连接有电机，所述电机的输出端安装有风扇，所述电机通过安装座安置在安装平台上，所述太阳能电池板通过支架安置在安装平台上。
优选的，所述支架底部、安装座的底部、第一储气罐和第二储气罐的底部均设置有能够与安装平台磁性配合的磁性软板。
优选的，所述储水罐下方的排水端通过软管与水电解电池进水端连通，储水罐上方安装有防尘盖。
本实用新型通过改进在此提供一种反映氢气和氧气生成比值的氢气储能发电装置演示器，与现有技术相比，具有如下改进及优点：
其一：本实用新型的储气组件，能够实现在实验的过程中，根据第一储气罐和第二储气罐的外桶的高度变化的比值能够清楚直观得到氧气和氢气的生成比值，提高教学效果，结构简单，能够直观了解水电解成分的比例，便于观察。
其二：本实用新型的磁性软板，保证支架、安装座以及第一储气罐和第二储气罐摆放的稳定性，从而提高整体设备的完整性。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步解释:
图1是本实用新型的结构示意图；
图2是本实用新型的俯视图；
图3是本实用新型储水罐的结构示意图；
图4是本实用新型第一储气罐的结构示意图；
图5是本实用新型内桶的结构示意图；
图6是本实用新型外桶的结构示意图；
附图标记说明：
燃料电池1，水电解电池2，太阳能电池板3，安装平台4，储气组件5，储水罐6，第一储气罐7，第二储气罐8，内桶9，外桶10，手动螺旋安全阀11，进气管道12，出气管道13，限位挡圈14，停止圈15，缓冲塑料密封垫16，电机17，风扇18，软管19，磁性软板20，支架21，安装座22，防尘盖23，气体转子流量计24。
具体实施方式
下面对本实用新型进行详细说明，对本实用新型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实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型通过改进在此提供一种反映氢气和氧气生成比值的氢气储能发电装置演示器，如图1-图6所示，包括有燃料电池1、水电解电池2和太阳能电池板3，所述水电解电池2与太阳能电池板3电性连接，所述演示器还包括有安装平台4、放置在安装平台4上的储水罐6和与燃料电池1连通的储气组件5，所述储水罐6与水电解电池2连通，所述储气组件5包括有用于存储氧气的第一储气罐7和用于存储氢气的第二储气罐8，所述第一储气罐7和第二储气罐8的结构相同且均包括有倒置的内桶9和能够嵌套在内桶9上的外桶10，所述第一储气罐7和第二储气罐8的内桶9均设置有与水电解电池2连通的进气管道12，所述第一储气罐7和第二储气罐8的内桶9均设置有与燃料电池1连通的出气管道13，两个所述出气管道13上均设置有气体转子流量计24，气体转子流量计24是根据节流原理测量流体流量的，气体转子流量计24由两个部件组成，转子流量计一件是从下向上逐渐扩大的锥形管，转子流量计另一件是置于锥形管中且可以沿管的中心线上下自由移动的转子，转子流量计当测量流体的流量时，被测流体从锥形管下端流入，流体的流动冲击着转子，并对它产生一个作用力(这个力的大小随流量大小而变化)，当流量足够大时，所产生的作用力将转子托起，并使之升高。
在开始演示之前，对第一储气罐7和第二储气罐8的内桶9注满水，清除第一储气罐7和第二储气罐8内部空气。
在工作时，太阳能面板将太阳能转变成电能，为水电解电池2提供电源，实时为水电解电池2供电，在储水罐6间歇性给水电解电池2供水的同时，通过水电解电池2电解出氢气和氧气，并分别储存到第一储气罐7和第二储气罐8中，这时因为第一储气罐7和第二储气罐8内部装有水并与气体产生一定得压强，第一储气罐7和第二储气罐8外桶10分别被顶起，根据外桶10上升的距离，可以观察到气体的比值，当储气罐的量到达一定得量时，燃料电池1供对储气罐输送来的氢气和氧气进行燃烧，这时燃料电池1将化学能转变为电能，燃料电池1会产生水，是没有污染的。
所述外桶10顶部有安装手动螺旋安全阀11，所述内桶9内侧顶部直径之间大于内桶9底端的直径，进气管道12和出气管道13均贯穿内桶9底部并向上延伸至内桶9内侧上部，在开始演示之前，打开手动螺旋安全阀11，对第一储气罐7和第二储气罐8的内桶9注满水，清除第一储气罐7和第二储气罐8内部空气，避免有误差。
所述内桶9的外壁顶端设置有限位挡圈14，所述外桶10内壁与限位挡圈14贴合，所述外桶10内壁底端设置有一圈停止圈15，所述停止圈15的上表面有缓冲塑料密封垫16，限位挡圈14和停止圈15能够保证第一储气罐7和第二储气罐8的气密性。
所述进气管道12和出气管道13位于内桶9内的一端高度与内桶9的高度相同，能够保证在水电解电池2电解后的氧气和氢气分别进入第一储气罐7和第二储气罐8内之前，保证第一储气罐7和第二储气罐8没有气体，保证液面与外桶10的内侧相接触。
所述燃料电池1的电连接端电性连接有电机17，所述电机17的输出端安装有风扇18，所述电机17通过安装座22安置在安装平台4上，所述太阳能电池板3通过支架21安置在安装平台4上，当燃料电池1的发电开始，电机17通电带动风扇18旋转。
所述支架21底部、安装座22的底部、第一储气罐7和第二储气罐8的底部均设置有能够与安装平台4磁性配合的磁性软板20，磁性软板20，保证支架21、安装座22以及第一储气罐7和第二储气罐8摆放的稳定性，从而提高整体设备的完整性。
所述储水罐6下方的排水端通过软管19与水电解电池2进水端连通，储水罐6上方安装有防尘盖23，防尘盖23保证储水罐6内的水为电解水，水质清洁。
电解水电池生产氢气和氧气是一个众所周知的现有技术，燃料电池1是一个众所周知的现有技术，电流通过水时，在阴极通过还原水形成氢气，在阳极则通过氧化水形成氧气，氢气生成量大约是氧气的两倍，电解水是取代蒸汽重整制氢的下一代制备氢燃料方法，燃料电池1其原理是一种电化学装置，其组成与一般电池相同，其单体电池是由正负两个电极(负极即燃料电极和正极即氧化剂电极)以及电解质组成，不同的是一般电池的活性物质贮存在电池内部，因此，限制了电池容量，而燃料电池1的正、负极本身不包含活性物质，只是个催化转换元件。因此燃料电池1是名符其实的把化学能转化为电能的能量转换机器。电池工作时，燃料和氧化剂由外部供给，进行反应。原则上只要反应物不断输入，反应产物不断排除，燃料电池1就能连续地发电。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本实用新型。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本实用新型的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本实用新型将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (7)
1.一种反映氢气和氧气生成比值的氢气储能发电装置演示器，包括有燃料电池(1)、水电解电池(2)和太阳能电池板(3)，所述水电解电池(2)与太阳能电池板(3)电性连接，其特征在于：所述演示器还包括有安装平台(4)、放置在安装平台(4)上的储水罐(6)和与燃料电池(1)连通的储气组件(5)，所述储水罐(6)与水电解电池(2)连通，所述储气组件(5)包括有用于存储氧气的第一储气罐(7)和用于存储氢气的第二储气罐(8)，所述第一储气罐(7)和第二储气罐(8)的结构相同且均包括有倒置的内桶(9)和能够嵌套在内桶(9)上的外桶(10)，所述第一储气罐(7)和第二储气罐(8)的内桶(9)均设置有与水电解电池(2)连通的进气管道(12)，所述第一储气罐(7)和第二储气罐(8)的内桶(9)均设置有与燃料电池(1)连通的出气管道(13)，两个所述出气管道(13)上均设置有气体转子流量计(24)。
2.根据权利要求1所述的一种反映氢气和氧气生成比值的氢气储能发电装置演示器，其特征在于：所述外桶(10)顶部有安装手动螺旋安全阀(11)，所述内桶(9)内侧顶部直径之间大于内桶(9)底端的直径，进气管道(12)和出气管道(13)均贯穿内桶(9)底部并向上延伸至内桶(9)内侧上部。
3.根据权利要求1所述的一种反映氢气和氧气生成比值的氢气储能发电装置演示器，其特征在于：所述内桶(9)的外壁顶端设置有限位挡圈(14)，所述外桶(10)内壁与限位挡圈(14)贴合，所述外桶(10)内壁底端设置有一圈停止圈(15)，所述停止圈(15)的上表面有缓冲塑料密封垫(16)。
4.根据权利要求1所述的一种反映氢气和氧气生成比值的氢气储能发电装置演示器，其特征在于：所述进气管道(12)和出气管道(13)位于内桶(9)内的一端高度与内桶(9)的高度相同。
5.根据权利要求1所述的一种反映氢气和氧气生成比值的氢气储能发电装置演示器，其特征在于：所述燃料电池(1)的电连接端电性连接有电机(17)，所述电机(17)的输出端安装有风扇(18)，所述电机(17)通过安装座(22)安置在安装平台(4)上，所述太阳能电池板(3)通过支架(21)安置在安装平台(4)上。
6.根据权利要求5所述的一种反映氢气和氧气生成比值的氢气储能发电装置演示器，其特征在于：所述支架(21)底部、安装座(22)的底部、第一储气罐(7)和第二储气罐(8)的底部均设置有能够与安装平台(4)磁性配合的磁性软板(20)。
7.根据权利要求1所述的一种反映氢气和氧气生成比值的氢气储能发电装置演示器，其特征在于：所述储水罐(6)下方的排水端通过软管(19)与水电解电池(2)进水端连通，储水罐(6)上方安装有防尘盖(23)。
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