CN215856367U - 一种利用纯水产生高纯度氢气的电解装置 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种利用纯水产生高纯度氢气的电解装置，包括吸氢机本体、水箱、电解槽、气水分离器和调节装置；所述水箱位于所述吸氢机本体内部，所述水箱内部设有浮球液位计，所述水箱底端镶嵌后TDS探针，所述水箱底端设有所述电解槽，所述水箱与所述电解槽通过连接管连通，且所述电解槽内部设有温度传感器；所述水箱一侧设有气水分离器，且所述气水分离器与所述电解槽通过所述连接管连通。本申请在水箱的内部设有浮球液位计，在浮球液位计的作用下能够检测水位的高度，同时在水箱底端设有TDS探针，通过TDS探针可以检测到TDS大于20时，纯水指示灯亮起，以此来增强本装置的功能性。

Description

一种利用纯水产生高纯度氢气的电解装置

技术领域

本申请涉及水体电解技术领域，尤其是一种利用纯水产生高纯度氢气的电解装置。

背景技术

电解是将电流通过电解质溶液或熔融态电解质，在阴极和阳极上引起氧化还原反应的过程，电化学电池在外加直流电压时可发生电解过程。

电解是利用在作为电子导体的电极与作为离子导体的电解质的界面上发生的电化学反应进行化学品的合成高纯物质的制造以及材料表面的处理的过程。通电时，电解质中的阳离子移向阴极，吸收电子，发生还原作用，生成新物质；电解质中的阴离子移向阳极，放出电子，发生氧化作用，亦生成新物质。例如电解熔融氯化钠。

传统的电解装置的结构一般都较为简单，在使用时不便于对水位以及水体在当前温度下的电导率，电解效率较低，功能性不足，同时目前的电解装置便于对进水口进行自动控制。因此，针对上述问题提出一种利用纯水产生高纯度氢气的电解装置。

发明内容

一种利用纯水产生高纯度氢气的电解装置，包括吸氢机本体、水箱、电解槽、气水分离器和调节装置；

所述水箱位于所述吸氢机本体内部，所述水箱内部设有浮球液位计，所述水箱底端镶嵌后TDS探针，所述水箱底端设有所述电解槽，所述水箱与所述电解槽通过连接管连通，且所述电解槽内部设有温度传感器；所述水箱一侧设有气水分离器，且所述气水分离器与所述电解槽通过所述连接管连通；

所述调节装置包括连接箱，所述连接箱内部设有堵块，所述堵块表面开有导向孔，所述连接箱内部固接有导向杆，且所述导向杆贯穿所述导向孔；所述堵块顶端开有螺纹孔，所述连接箱内部设有螺杆，所述螺杆底端通过轴承与所述连接箱转动连接，且所述螺杆与所述螺纹孔螺合连接。

进一步地，所述水箱顶端固接有注水口，所述水箱底端固接有排水管，且所述注水口、所述排水管均与所述水箱内部连通。

进一步地，所述电解槽内部为中空结构，所述电解槽内部设有渗透膜，所述渗透膜左侧为阳极腔，且所述渗透膜右侧为阴极腔。

进一步地，所述气水分离器顶端设有单向阀，所述单向阀与所述气水分离器通过所述连接管连通，且所述单向阀外端设有吸氢口。

进一步地，所述堵块为凸台型结构，且所述堵块顶端与所述注水口底端尺寸相匹配。

进一步地，所述堵块表面开有连接孔，所述连接孔数目为六个，且六个所述连接孔呈环形分布于所述堵块表面。

进一步地，所述连接箱与所述注水口内部连通，所述连接箱底端开有通孔，所述通孔的数目为四个，且四个所述通孔呈环形分布于所述连接箱底端。

进一步地，所述连接箱底端固接有马达，且所述马达输出端与所述螺杆底端固接。

进一步地，所述导向杆的数目为两个，两个所述导向杆对称分布于所述连接箱内部，且所述堵块与所述导向杆滑动连接。

进一步地，所述堵块底端设有弹簧，且所述弹簧套接于所述导向杆表面。

通过本申请上述实施例，水箱内部设有浮球液位计，在浮球液位计的作用下能够检测水位的高度，同时在水箱底端设有TDS探针，通过TDS探针可以检测到TDS大于20时，纯水指示灯亮起，以此来增强本装置的功能性。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本申请一种实施例的整体立体结构示意图；

图2为本申请一种实施例的整体内部结构示意图；

图3为本申请一种实施例的图2中A处结构放大示意图；

图4为本申请一种实施例的堵块结构示意图。

图中：1、吸氢机本体，2、水箱，3、浮球液位计，4、TDS探针， 5、排水管，6、连接管，7、电解槽，8、渗透膜，9、温度传感器，10、气水分离器，11、单向阀，12、注水口，13、连接箱，131、通孔，14、弹簧，15、导向杆，16、马达，17、轴承，18、螺杆，19、堵块，191、导向孔，192、连接孔，20、螺纹孔。

具体实施方式

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请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申请一部分的实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都应当属于本申请保护的范围。

需要说明的是，本申请的说明书和权利要求书及上述附图中的术语“第一”、“第二”等是用于区别类似的对象，而不必用于描述特定的顺序或先后次序。应该理解这样使用的数据在适当情况下可以互换，以便这里描述的本申请的实施例。此外，术语“包括”和“具有”以及他们的任何变形，意图在于覆盖不排他的包含，例如，包含了一系列步骤或单元的过程、方法、系统、产品或设备不必限于清楚地列出的那些步骤或单元，而是可包括没有清楚地列出的或对于这些过程、方法、产品或设备固有的其它步骤或单元。

在本申请中，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“中”、“竖直”、“水平”、“横向”、“纵向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系。这些术语主要是为了更好地描述本申请及其实施例，并非用于限定所指示的装置、元件或组成部分必须具有特定方位，或以特定方位进行构造和操作。

并且，上述部分术语除了可以用于表示方位或位置关系以外，还可能用于表示其他含义，例如术语“上”在某些情况下也可能用于表示某种依附关系或连接关系。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解这些术语在本申请中的具体含义。

此外，术语“安装”、“设置”、“设有”、“连接”、“相连”、“套接”应做广义理解。例如，可以是固定连接，可拆卸连接，或整体式构造；可以是机械连接，或电连接；可以是直接相连，或者是通过中间媒介间接相连，又或者是两个装置、元件或组成部分之间内部的连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本申请。

本实施例中的电解装置可以适用于各种纯水水箱，例如，在本实施例提供了如下一种纯水机水箱，本实施例中的电解装置可以用来对如下纯水机水箱进行辅助使用。

该纯水机水箱包括压力水箱体，所述压力水箱体的进水口设置有泄压装置，所述泄压装置包括泄压进水水管体、出水管体和泄压管体，所述泄压进水水管体一端与出水管体一端连接构成直通结构，所述泄压管体一端与出水管体侧向连接构成旁通结构；所述泄压进水水管体另一端与进水管连接，所述出水管体另一端与压力水箱体的进水口连接，所述泄压管体另一端与废水水管连接；所述泄压进水水管体内设有进水单向阀，所述泄压管体内设有泄压单向阀，进水时，进水管内的水压能够打开进水单向阀，并通过出水管体注入箱体内腔；箱体内腔压力超过预定值时，箱体内腔的压力能够关闭进水单向阀，同时能够打开泄压单向阀，箱体内腔的水通过泄压管体另一端流出箱体内腔。

所述进水单向阀包括第一弹簧和第一弹珠，对应地，泄压进水水管体内设有与第一弹珠配合的锥形空腔，所述第一弹珠与锥形空腔配合，所述第一弹簧的一端抵触第一弹珠，所述第一弹簧的另一端抵触远离泄压进水水管体另一端。所述泄压单向阀包括第二弹珠、第二弹簧、阀芯和阀盖，对应地，泄压管体内设有与第二弹珠配合的锥形空腔，所述与第二弹珠配合的锥形空腔与出水管体连通，所述第二弹珠与锥形空腔配合，所述第二弹簧的一端抵触第二弹珠，所述第二弹簧的另一端抵触阀芯的一端，所述阀芯的另一端抵触阀盖的一端，所述阀盖与泄压管体另一端连接，所述阀芯的中部设有上下贯通的第一通孔，所述阀盖的中部设有上下贯通的第二通孔。所述阀盖一端的端面上设有第一密封圈。所述阀盖与泄压管体另一端通过密封胶连接。所述泄压管体另一端外侧壁上设有若干第二密封圈。所述阀芯的纵向截面呈“凸”字形，所述泄压管体纵向截面的内壁轮廓呈“凸”字形空腔。

当然本实施例也可以用于其他纯水水箱。在此不再一一赘述，下面对本申请实施例的电解装置进行介绍。

请参阅图1-4所示，一种利用纯水产生高纯度氢气的电解装置，包括吸氢机本体1、水箱2、电解槽7、气水分离器10和调节装置；

所述水箱2位于所述吸氢机本体1内部，所述水箱2内部设有浮球液位计3，所述水箱2底端镶嵌后TDS探针4，所述水箱2底端设有所述电解槽7，所述水箱2与所述电解槽7通过连接管6连通，且所述电解槽7内部设有温度传感器9；所述水箱2一侧设有气水分离器10，且所述气水分离器10与所述电解槽7通过所述连接管6连通；

所述调节装置包括连接箱13，所述连接箱13内部设有堵块19，所述堵块19表面开有导向孔191，所述连接箱13内部固接有导向杆 15，且所述导向杆15贯穿所述导向孔191；所述堵块19顶端开有螺纹孔20，所述连接箱13内部设有螺杆18，所述螺杆18底端通过轴承17与所述连接箱13转动连接，且所述螺杆18与所述螺纹孔20螺合连接。

所述水箱2顶端固接有注水口12，所述水箱2底端固接有排水管5，且所述注水口12、所述排水管5均与所述水箱2内部连通，通过所述注水口12与所述排水管5可将水体输入或排出本装置；所述电解槽7内部为中空结构，所述电解槽7内部设有渗透膜8，所述渗透膜8左侧为阳极腔，且所述渗透膜8右侧为阴极腔，便于对水体进行电解；所述气水分离器10顶端设有单向阀11，所述单向阀11与所述气水分离器10通过所述连接管6连通，且所述单向阀11外端设有吸氢口，便于将氢气吸出；所述堵块19为凸台型结构，且所述堵块19顶端与所述注水口12底端尺寸相匹配，通过所述堵块19可将所述注水口12进行密封；所述堵块19表面开有连接孔192，所述连接孔192数目为六个，且六个所述连接孔192呈环形分布于所述堵块19表面；所述连接箱13与所述注水口12内部连通，所述连接箱13 底端开有通孔131，所述通孔131的数目为四个，且四个所述通孔131 呈环形分布于所述连接箱13底端；所述连接箱13底端固接有马达 16，且所述马达16输出端与所述螺杆18底端固接；所述导向杆15 的数目为两个，两个所述导向杆15对称分布于所述连接箱13内部，且所述堵块19与所述导向杆15滑动连接，所述导向杆15可对所述堵块9起到导向作用；所述堵块19底端设有弹簧14，且所述弹簧14 套接于所述导向杆15表面，所述弹簧14可对所述堵块19进行缓冲。

本申请在使用时，首先通过注水口12可将水体输送至水箱2内部，此时浮球液位计3能够检测水位的高度，同时TDS探针4可以检测到TDS大于20时，纯水指示灯亮起；继而水箱2内部水体会通过连接管6输送至电解槽7的内部，电解槽7内部元器件会对水体进行电解，再经过气水分离器10可将氢气分离输送至外界；

然后在注水口12底端设有调节装置，通过马达16工作可驱动螺杆18转动，在螺杆18与螺纹孔20的螺合下可带动堵块19顺着导向杆15向顶端运动，直至将堵块19移动至连接箱13内腔底部，此时通过通孔131与连接孔192可将注水口12与水箱2连通，以此来对注水口12的启闭进行控制。

本申请的有益之处在于：

1.本申请在水箱的内部设有浮球液位计，在浮球液位计的作用下能够检测水位的高度，同时在水箱底端设有TDS探针，通过TDS探针可以检测到TDS大于20时，纯水指示灯亮起，以此来增强本装置的功能性；

2.本申请通过马达工作可驱动螺杆转动，在螺杆与螺纹孔的螺合下可带动堵块顺着导向杆向运动，直至将堵块移动至连接箱内腔底部，此时通过通孔与连接孔可将注水口与水箱连通，以此来对注水口的启闭进行控制。

以上所述仅为本申请的优选实施例而已，并不用于限制本申请，对于本领域的技术人员来说，本申请可以有各种更改和变化。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种利用纯水产生高纯度氢气的电解装置，其特征在于：包括吸氢机本体(1)、水箱(2)、电解槽(7)、气水分离器(10)和调节装置；

所述水箱(2)位于所述吸氢机本体(1)内部，所述水箱(2)内部设有浮球液位计(3)，所述水箱(2)底端镶嵌后TDS探针(4)，所述水箱(2)底端设有所述电解槽(7)，所述水箱(2)与所述电解槽(7)通过连接管(6)连通，且所述电解槽(7)内部设有温度传感器(9)；所述水箱(2)一侧设有气水分离器(10)，且所述气水分离器(10)与所述电解槽(7)通过所述连接管(6)连通；

所述调节装置包括连接箱(13)，所述连接箱(13)内部设有堵块(19)，所述堵块(19)表面开有导向孔(191)，所述连接箱(13)内部固接有导向杆(15)，且所述导向杆(15)贯穿所述导向孔(191)；所述堵块(19)顶端开有螺纹孔(20)，所述连接箱(13)内部设有螺杆(18)，所述螺杆(18)底端通过轴承(17)与所述连接箱(13)转动连接，且所述螺杆(18)与所述螺纹孔(20)螺合连接。

2.根据权利要求1所述的一种利用纯水产生高纯度氢气的电解装置，其特征在于：

所述水箱(2)顶端固接有注水口(12)，所述水箱(2)底端固接有排水管(5)，且所述注水口(12)、所述排水管(5)均与所述水箱(2)内部连通。

3.根据权利要求1所述的一种利用纯水产生高纯度氢气的电解装置，其特征在于：

所述电解槽(7)内部为中空结构，所述电解槽(7)内部设有渗透膜(8)，所述渗透膜(8)左侧为阳极腔，且所述渗透膜(8)右侧为阴极腔。

4.根据权利要求1所述的一种利用纯水产生高纯度氢气的电解装置，其特征在于：

所述气水分离器(10)顶端设有单向阀(11)，所述单向阀(11)与所述气水分离器(10)通过所述连接管(6)连通，且所述单向阀(11)外端设有吸氢口。

5.根据权利要求2所述的一种利用纯水产生高纯度氢气的电解装置，其特征在于：

所述堵块(19)为凸台型结构，且所述堵块(19)顶端与所述注水口(12)底端尺寸相匹配。

6.根据权利要求1所述的一种利用纯水产生高纯度氢气的电解装置，其特征在于：

所述堵块(19)表面开有连接孔(192)，所述连接孔(192)数目为六个，且六个所述连接孔(192)呈环形分布于所述堵块(19)表面。

7.根据权利要求5所述的一种利用纯水产生高纯度氢气的电解装置，其特征在于：

所述连接箱(13)与所述注水口(12)内部连通，所述连接箱(13)底端开有通孔(131)，所述通孔(131)的数目为四个，且四个所述通孔(131)呈环形分布于所述连接箱(13)底端。

8.根据权利要求1所述的一种利用纯水产生高纯度氢气的电解装置，其特征在于：

所述连接箱(13)底端固接有马达(16)，且所述马达(16)输出端与所述螺杆(18)底端固接。

9.根据权利要求1所述的一种利用纯水产生高纯度氢气的电解装置，其特征在于：

所述导向杆(15)的数目为两个，两个所述导向杆(15)对称分布于所述连接箱(13)内部，且所述堵块(19)与所述导向杆(15)滑动连接。

10.根据权利要求1所述的一种利用纯水产生高纯度氢气的电解装置，其特征在于：

所述堵块(19)底端设有弹簧(14)，且所述弹簧(14)套接于所述导向杆(15)表面。

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