CN214671375U - 一种氢氧燃料电池演示装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种氢氧燃料电池演示装置，包括启普发生器和发电装置；启普发生器包含竖直中空的透明的反应管；反应管内滑动设置有水平的橡胶塞；反应管上端盖合有管塞；反应管内设置有水平的支架，支架上方设置有药品篮；管塞开有竖直贯通的气孔；发电装置的氢气输入孔通过导气管与气孔连接，发电装置的氧气输入孔敞开与空气接触；有电压表一端连接发电装置的正极，另一端连接发电装置的负极；有电流表和一电风扇串联后，与电压表并联接入发电装置的正极和负极；橡胶塞下端设置有推拉杆，推拉管伸出反应管的下端。本实用新型能够根据需要随时开始或暂停氢气的制备，便于观察氢气的制备过程，验证氢氧燃料电池反应的可行性。

Description

一种氢氧燃料电池演示装置

技术领域

本实用新型涉及一种氢氧燃料电池演示装置，属于化学演示装置技术领域。

背景技术

燃料电池作为《化学反应原理》中原电池知识的重要组成部分，在高中化学各个版本教材中都只有氢氧燃料电池的结构示意图，或者工作原理图。教学工作中，学生们对氢气和氧气在没有燃烧甚至没有接触下会发生反应，将化学能转化为电能都持怀疑的态度。因此需要设计一种氢氧燃料电池用于教学演示。又由于氢气难于储存，因此实验用到的氢气需要现场制备，现有的制备方式主要有两种，一种是电解水制取氢气，此方法对设备的要求必要高，另一种是活泼金属与酸反应制备氢气，此方法无法控制氢气的产量往往造成药品的浪费。

实用新型内容

为了克服上述问题，本实用新型提供一种氢氧燃料电池演示装置，该演示装置能够根据需要随时开始或暂停氢气的制备，便于观察氢气的制备过程，验证氢氧燃料电池反应的可行性。

本实用新型的技术方案如下：

一种氢氧燃料电池演示装置，包括启普发生器和发电装置；所述启普发生器包含竖直中空的透明的反应管；所述反应管内滑动设置有水平的橡胶塞，所述橡胶塞与所述反应管内壁存在阻尼；所述反应管上端盖合有管塞；所述反应管内设置有水平的支架，所述支架上方设置有药品篮；所述管塞开有竖直贯通的气孔；所述发电装置的氢气输入孔通过导气管与所述气孔连接，所述发电装置的氧气输入孔敞开与空气接触；有电压表一端连接所述发电装置的正极，另一端连接所述发电装置的负极；有电流表和一电风扇串联后，与所述电压表并联接入所述发电装置的正极和负极；所述橡胶塞下端设置有推拉杆，所述推拉杆伸出所述反应管的下端；所述反应管内装有液体药品A，所述药品篮内装有固体药品B。

进一步的，所述导气管上设置有流量控制器。

进一步的，所述启普发生器、所述发电装置、所述电流表和所述电风扇均固定在一平板上。

进一步的，所述药品篮的侧面和底部开有若干通孔。

本实用新型具有如下有益效果：

1、该演示装置能够根据需要控制氢气的生成，从而控制氢氧燃料电池的反应，有效节约了药品的使用量。

2、该演示装置通过电风扇、电压表和电流表能够直观的观察到氢氧燃料电池中发生的反应。

3、该演示装置能够直观的观察到氢气产生的过程，且更换补充药品的操作简便，快捷。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图。

图中附图标记表示为：

1、启普发生器；2、发电装置；3、反应管；4、橡胶塞；5、管塞；6、支架；7、药品篮； 8、气孔；9、氢气输入孔；10、导气管；11、氧气输入孔；12、电压表；13、正极；14、负极；15、电流表；16、电风扇；17、推拉杆；18、流量控制器；19、平板；20、通孔。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例来对本实用新型进行详细的说明。

参见图1，一种氢氧燃料电池演示装置，包括启普发生器1和发电装置2；所述启普发生器1包含竖直中空的透明的反应管3；所述反应管3内滑动设置有水平的橡胶塞4，所述橡胶塞4与所述反应管3内壁存在阻尼；所述反应管3上端盖合有管塞5；所述反应管3内设置有水平的支架6，所述支架6上方设置有药品篮7；所述管塞5开有竖直贯通的气孔8；所述发电装置2的氢气输入孔9通过导气管10与所述气孔8连接，所述发电装置2的氧气输入孔 11敞开与空气接触；有电压表12一端连接所述发电装置2的正极13，另一端连接所述发电装置2的负极14；有电流表15和一电风扇16串联后，与所述电压表12并联接入所述发电装置2的正极13和负极14；所述橡胶塞4下端设置有推拉杆17，所述推拉杆17伸出所述反应管3的下端；所述反应管3内装有液体药品A，所述药品篮7内装有固体药品B。

为了减少药品的浪费，方便控制氢气的产生，所述导气管10上设置有流量控制器18，关闭流量控制器18后，反应管3中继续生成氢气且无法排出，反应管3中气压增大，所述橡胶塞4受力向下滑动，直至液体药品A与固体药品B分离，反应管3中不再生成氢气。

为方便移动整个演示装置，所述启普发生器1、所述发电装置2、所述电流表15和所述电风扇16均固定在一平板19上。

为了使液体药品A与固体药品B的接触更容易，接触面更大，所述药品篮7的侧面和底部开有若干通孔20。

参见图1，本实用新型的工作原理如下：

本实用新型在使用时，先在反应管3中填充液体药品A,液体药品A液面不高于支架6底端，在药品篮7中放置固体药品B，将药品篮7放在支架6上，盖合管塞5，调整流量控制器18至打开状态，推动推拉杆17，使反应管3中液体药品A浸没固体药品B,发生反应，产生氢气。氢气通过导气管10进入发电装置2，与空气中的氧气发生反应，发电并产生水；电压表12得到发电装置2的正极13与负极14之间的电压，电风扇16在电压驱动下旋转，电流表15记录流过电风扇16的电压。

实验完成后，调整流量控制器18至闭合状态，启普发生器1停止制备氢气；需要更换药品A和B时，打开管塞5进行更换。

以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims (4)

1.一种氢氧燃料电池演示装置，其特征在于，包括启普发生器(1)和发电装置(2)；所述启普发生器(1)包含竖直中空的透明的反应管(3)；所述反应管(3)内滑动设置有水平的橡胶塞(4)，所述橡胶塞(4)与所述反应管(3)内壁存在阻尼；所述反应管(3)上端盖合有管塞(5)；所述反应管(3)内设置有水平的支架(6)，所述支架(6)上方设置有药品篮(7)；所述管塞(5)开有竖直贯通的气孔(8)；所述发电装置(2)的氢气输入孔(9)通过导气管(10)与所述气孔(8)连接，所述发电装置(2)的氧气输入孔(11)敞开与空气接触；有电压表(12)一端连接所述发电装置(2)的正极(13)，另一端连接所述发电装置(2)的负极(14)；有电流表(15)和一电风扇(16)串联后，与所述电压表(12)并联接入所述发电装置(2)的正极(13)和负极(14)；所述橡胶塞(4)下端设置有推拉杆(17)，所述推拉杆(17)伸出所述反应管(3)的下端；所述反应管(3)内装有液体药品A，所述药品篮(7)内装有固体药品B。

2.根据权利要求1所述氢氧燃料电池演示装置，其特征在于，所述导气管(10)上设置有流量控制器(18)。

3.根据权利要求1所述氢氧燃料电池演示装置，其特征在于，所述启普发生器(1)、所述发电装置(2)、所述电流表(15)和所述电风扇(16)均固定在一平板(19)上。

4.根据权利要求1所述氢氧燃料电池演示装置，其特征在于，所述药品篮(7)的侧面和底部开有若干通孔(20)。

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