CN218146973U - 用于电解水制氢气的电解水槽 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于电解水制氢气的电解水槽，槽体内设置有离子隔膜，离子隔膜将槽体分隔为两侧的阴极室和阳极室，阳极室和阴极室内分别设置有多片阳极片和阴极片，阴极片和阳极片的侧部均设置有转动片，转动片的上端设置有驱动拨杆；槽体上设置有安装盖板，安装盖板内的安装腔内设置有驱动装置，驱动装置包括驱动轴以及设置在驱动轴上的凸轮驱动结构，驱动拨杆转动连接在安装盖板上，驱动拨杆的上端阻挡在凸轮驱动结构的转动行程上，槽体上设置有驱动电机，驱动轴可接受驱动电机的驱动以在安装腔内旋转。本实用新型提供的电解水槽，通过设置转动片既可以促使附着在阳极片和阴极片的气泡溢出，又不影响清洗、更换等维护操作。

Description

用于电解水制氢气的电解水槽

技术领域

本实用新型涉及制氢技术领域，特别是涉及一种用于电解水制氢气的电解水槽。

背景技术

电解槽由槽体、阳极和阴极组成，多数用隔膜将阳极室和阴极室隔开。按电解液的不同可将电解槽分为水溶液电解槽、熔融盐电解槽和非水溶液电解槽三类。当直流电通过电解槽时，在阳极与溶液界面处发生氧化反应，在阴极与溶液界面处发生还原反应，以制取所需产品。对电解槽的结构进行优化设计，合理选择电极和隔膜材料，是提高电流效率、降低槽电压、节省能耗的关键。

在电解槽中进行电解水制氢的过程中，气体析出的电极表面上会附有气泡, 现有的用于碱性电解水制氢的电解槽无法促使气泡快速地溢出，气泡会降低电极的工作表面积，进而降低碱性电解水制氢的工作效率，为提升碱性电解水制氢的工作效率，可在电解槽内对应设置结构以使得气泡能够快速溢出，例如专利公告号为CN216738564，授权公告日为20222年6月14日、名称为一种用于碱性电解水制氢的新型电解槽的实用新型专利，其包括槽体，槽体的内壁固定设有隔膜框，隔膜框两侧的内壁之间固定设有分隔板，分隔板的顶端固定设有第一隔膜，分隔板的底端固定设有第二隔膜，第二隔膜的表面和第一隔膜的表面均与隔膜框的内壁固定连接，槽体一侧的内壁固定设有阳极，槽体另一侧的内壁固定设有阴极，槽体的另一侧设有搅拌组件，槽体的底端设有降温组件；该专利申请通过设置的搅拌组件搅动碱性电解液，碱性电解液会冲刷阳极的表面和阴极的表面，促使附着在阳极和阴极上的气泡溢出，增大阳极和阴极的工作表面积，提升碱性电解水制氢的工作效率。然而，槽体在长时间的工作后需要维护，维护包括槽体、阳极片和阴极片的清洗以及阳极片或阴极片的更换，上述专利申请虽然能够解决电极表面气泡无法快速溢出的问题，但由于其搅拌装置固定设置在槽体内部，搅拌装置会对影响维护操作，对维护造成不变，从而影响维护效率。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于电解水制氢气的电解水槽，以解决现有技术中的上述不足之处。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种用于电解水制氢气的电解水槽，包括槽体，所述槽体内设置有离子隔膜，所述离子隔膜将所述槽体分隔为两侧的阴极室和阳极室，所述阴极室内设置有多片阴极片，所述阳极室内设置有多片阳极片，还包括多个转动片，所述阴极片和阳极片的侧部均至少设置有一个所述转动片，所述转动片的上端设置有驱动拨杆；

所述槽体上设置有安装盖板，所述安装盖板内设置有安装腔，所述安装腔内设置有驱动装置，所述驱动装置包括驱动轴以及设置在所述驱动轴上的凸轮驱动结构，所述驱动拨杆转动连接在所述安装盖板上，所述驱动拨杆的上端阻挡在所述凸轮驱动结构的转动行程上，所述槽体上设置有驱动电机，所述驱动轴可接受所述驱动电机的驱动以在所述安装腔内旋转。

上述的电解水槽，所述驱动拨杆包括杆体以及设置在所述杆体上端的驱动块，所述驱动块上设置有与所述凸轮驱动结构相对应的弧形接触面。

上述的电解水槽，所述杆体上设置有转动安装轴，所述安装腔内设置有供所述杆体安装的安装开口部，所述转动安装轴转动连接在所述安装开口部的侧壁上。

上述的电解水槽，还包括弹性阻挡件，其固定设置在所述安装腔内，各所述驱动拨杆至少有一侧设置有所述弹性阻挡件。

上述的电解水槽，所述弹性阻挡件位于所述驱动拨杆的转动行程上，所述驱动拨杆被所述旋转驱动结构驱动旋转具有第一转动行程和第二转动行程，在所述第二转动行程中，所述驱动拨杆对所述弹性阻挡件进行抵压。

上述的电解水槽，所述转动片的侧壁上设置有条形侧边部，所述条形侧边部包括方向不同的多个条形件组成。

上述的电解水槽，还包括升降驱动装置，其设置在所述槽体的一侧，用于驱动所述安装盖板沿垂直于槽体的方向上下运动。

上述的电解水槽，所述升降驱动装置包括驱动单元以及驱动件，所述驱动单元安装在所述槽体一侧的底座上，所述驱动件与所述安装盖板相连接，当所述驱动件驱动所述安装盖板盖合在所述槽体上后，所述驱动轴与所述驱动电机对应传动连接。

在上述技术方案中，本实用新型提供一种用于电解水制氢气的电解水槽，包括槽体和安装盖板，槽体内的离子隔膜将槽体分隔为两侧的阴极室和阳极室，阳极室和阴极室内分别设置有多片阳极片和阴极片，盖板上设置有多个转动片，阴极片和阳极片的侧部均设置有一个转动片，安装盖板的安装腔内设置有驱动装置，驱动装置可驱动转动片在阴极室和阳极室内转动，转动片转动时会将碱性电解液搅动，碱性电解液会冲刷阳极片和阴极片的表面，促使附着在阳极片和阴极片的气泡溢出，增大阳极片和阴极片的工作表面积，提升碱性电解水制氢的工作效率，同时在对槽体、阳极片和阴极片的清洗以及阳极片或阴极片的更换时，可通过安装盖板将转动片从阳极室和阴极室中取出，如此转动片不影响清洗、更换等维护操作。

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实用新型中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的用于电解水制氢气的电解水槽的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的驱动装置的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的转动片的安装示意图。

附图标记说明：

1、槽体；1.1、离子隔膜；1.2、阴极室；1.3、阳极室；1.4、阴极片； 1.5、阳极片；1.6、驱动电机；2、安装盖板；2.1、安装腔；2.2、驱动装置； 2.3、驱动轴；2.4、凸轮驱动结构；2.5、安装开口部；3、转动片；3.1、驱动拨杆；3.2、驱动块；3.3、转动安装轴；3.4、弹性阻挡件；3.5、条形件；4、升降驱动装置；4.1、驱动单元；4.2、驱动件。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细介绍。

如图1-3所示，本实用新型实施例提供一种用于电解水制氢气的电解水槽，包括槽体1，槽体1内设置有离子隔膜1.1，离子隔膜1.1将槽体1分隔为两侧的阴极室1.2和阳极室1.3，阴极室1.2内设置有多片阴极片1.4，阳极室1.3内设置有多片阳极片1.5，还包括多个转动片3，阴极片1.4和阳极片1.5的侧部均设置有一个转动片3，转动片3的上端设置有驱动拨杆3.1；槽体1上设置有安装盖板2，安装盖板2内设置有安装腔2.1，安装腔2.1内设置有驱动装置2.2，驱动装置2.2包括驱动轴2.3以及设置在驱动轴2.3上的凸轮驱动结构2.4，驱动拨杆3.1转动连接在安装盖板2上，驱动拨杆3.1 的上端阻挡在凸轮驱动结构2.4的转动行程上，槽体1上驱动电机1.6，驱动轴2.3可接受驱动电机1.6的驱动以在安装腔2.1内旋转。

具体的，电解水槽包括槽体1，在槽体1内设置有离子隔膜1.1，离子隔膜1.1沿垂直于槽体1的方向设置，从而将槽体1分隔形成左右两个腔室，两个腔室分别为阳极室1.3和阴极室1.2，在阳极室1.3内间隔设置有多个阳极片1.5，在阴极室1.2内间隔设置有多个阴极片1.4，阳极片1.5与阳极片1.5 之间以及阴极片1.4和阴极片1.4之间均预设有电离间隙，在槽体1内还设置有用于电解水制氢的其他结构，在此不一一赘述，当电解水槽工作时，阳极片 1.5、阴极片1.4和碱性电解液配合实现闭合回路，阴极片1.4产生氢气，阳极片1.5产生氧气，产生的氢气会附着在阴极片1.4的表面，产生的氧气会附着在阳极片1.5表面，附着的气体形成气泡，减少阴极片1.4和阳极片1.5 的工作表面积。

本实施例中，为解决气泡吸附在阳极片1.5或阴极片1.4而无法溢出的问题，在安装盖板2上设置有多个转动片3，多个转动片3设置在安装盖板2的下侧面，安装盖板2的形状与槽体1的形状相一致，安装盖板2与槽体1为分体式结构，安装盖板2既能够封闭安装在槽体1上，也能够从槽体1上取下，当安装盖板2安装在槽体1上后，此时各转动片3分别位于阳极片1.5与阳极片1.5之间和阴极片1.4和阴极片1.4之间的电离间隙内，优选的，各阳极片1.5或阴极片1.4均至少一侧设置有转动片3，在安装盖板2的内部设置有安装腔2.1，安装腔2.1沿安装盖板2的长度方向设置，驱动装置2.2设置在安装腔2.1内，安装盖板2上设置有与安装腔2.1相连通的开口部，各转动片3 上均设置有驱动拨杆3.1，驱动拨杆3.1转动连接在开口部内，驱动拨杆3.1 通过转动轴转动安装在开口部内，驱动拨杆3.1的上端位于安装腔2.1内，通过驱动装置2.2工作能够对应对驱动拨杆3.1进行旋转，从而使得驱动拨杆 3.1在安装腔2.1内旋转，对应的，转动片3在槽体1内转动，转动片3转动时会将碱性电解液搅动，碱性电解液会冲刷阳极片1.5和阴极片1.4的表面，促使附着在阳极片1.5和阴极片1.4的气泡溢出，增大阳极片1.5和阴极片 1.4的工作表面积，提升碱性电解水制氢的工作效率，当安装盖板2从槽体1 上取下时，此时安装盖板2将各转动片3均从槽体1内取出，从而便于对槽体 1、阳极片1.5和阴极片1.4的清洗以及阳极片1.5或阴极片1.4的更换，在槽体1上还设置有进液结构和出气结构，当通过进液结构将电解液输送至槽体 1内部后，通过转动片3的转动，能够使得导入的电解水和槽体1内的电解水混合均匀，使得槽体1内部的电解水浓度分布均匀，提高电解水的制氢效率。

本实施例中，安装腔2.1内的驱动装置2.2包括驱动轴2.3，驱动轴2.3 沿安装腔2.1的长度方向设置，在驱动轴2.3上设置多个凸轮驱动结构2.4，凸轮驱动结构2.4的个数与转动片3的个数相一致，即凸轮驱动结构2.4与转动片3一一对应，在槽体1的一侧设置有驱动电机1.6，当安装盖板2盖合安装在槽体1上后，驱动电机1.6与驱动轴2.3对应传动连接，驱动电机1.6 对应驱动驱动轴2.3旋转，驱动轴2.3带动各凸轮驱动结构2.4旋转，当凸轮驱动结构2.4上的凸出部转动至与驱动拨杆3.1相对应时，凸出部抵压并驱动驱动拨杆3.1转动，从而使得转动片3能够对应转动，当驱动拨杆3.1转动到一定位置与凸出部相分离时，驱动拨杆3.1反向转动，当凸轮驱动结构2.4 上的凸出部下一次转动与驱动拨杆3.1相对应时，继续对驱动拨杆3.1进行驱动，如此循环往复从而使得转动片3在槽体1内转动。

本实用新型实施例提供一种用于电解水制氢气的电解水槽，包括槽体1 和安装盖板2，槽体1内的离子隔膜1.1将槽体1分隔为两侧的阴极室1.2和阳极室1.3，阳极室1.3和阴极室1.2内分别设置有多片阳极片1.5和阴极片 1.4，盖板上设置有多个转动片3，阴极片1.4和阳极片1.5的侧部均设置有一个转动片3，安装盖板2的安装腔2.1内设置有驱动装置2.2，驱动装置2.2 可驱动转动片3在阴极室1.2和阳极室1.3内转动，转动片3转动时会将碱性电解液搅动，碱性电解液会冲刷阳极片1.5和阴极片1.4的表面，促使附着在阳极片1.5和阴极片1.4的气泡溢出，增大阳极片1.5和阴极片1.4的工作表面积，提升碱性电解水制氢的工作效率，同时在对槽体1维护时，如对槽体1、阳极片1.5和阴极片1.4的清洗以及阳极片1.5或阴极片1.4的更换，可通过安装盖板2将转动片3从阳极室1.3和阴极室1.2中取出，如此转动片3不影响清洗、更换等维护操作。

本实施例中，优选的，驱动拨杆3.1包括杆体以及设置在杆体上端的驱动块3.2，驱动块3.2上设置有与凸轮驱动结构2.4相对应的弧形接触面；凸轮驱动结构2.4上的凸出部包括弧形抵压面，当凸轮驱动结构2.4对驱动块3.2 进行驱动时，弧形抵压面和弧形接触面之间抵压接触从而使得驱动拨杆3.1 和转动片3能够旋转。

本实施例中，优选的，杆体上设置有转动安装轴3.3，安装腔2.1内设置有供杆体安装的安装开口部2.5，转动安装轴3.3转动连接在安装开口部2.5 的侧壁上；杆体通过转动安装轴3.3转动连接在安装开口部2.5中，当驱动拨杆3.1和转动片3被驱动旋转时，驱动拨杆3.1和转动片3以转动安装轴3.3 为轴心进行旋转。

本实施例中，优选的，还包括弹性阻挡件3.4，其固定设置在安装腔2.1 内，各驱动拨杆3.1至少有一侧设置有弹性阻挡件3.4，弹性阻挡件3.4位于驱动拨杆3.1的转动行程上，驱动拨杆3.1被凸轮驱动结构2.4驱动旋转具有第一转动行程和第二转动行程，在第二转动行程中，驱动拨杆3.1对弹性阻挡件3.4进行抵压；可以在驱动拨杆3.1的一侧设置弹性阻挡件3.4，此时弹性阻挡件3.4设置在驱动拨杆3.1被凸轮驱动机构驱动旋转的方向上，也可以在驱动拨杆3.1的两侧均设置弹性阻挡件3.4，即在驱动拨杆3.1摆动方向的相对两侧，弹性阻挡件3.4被设置为，当凸轮驱动结构2.4对驱动拨杆3.1进行驱动以旋转时，驱动拨杆3.1开始转动的过程中(第一转动行程)，驱动拨杆 3.1与弹性阻挡件3.4并不接触，当驱动拨杆3.1转动至一定的角度后，驱动拨杆3.1被驱动继续旋转时(第二转动行程)，此时驱动拨杆3.1与弹性阻挡件3.4相接触从而对弹性阻挡件3.4进行抵压，使得弹性组件件具有弹性，如此当驱动拨杆3.1与凸轮驱动结构2.4相分离后，在弹性阻挡件3.4的作用下，可使得驱动拨杆3.1能够快速的摆动，且弹性阻挡件3.4对驱动拨杆3.1和转动片3的摆动(在第一转动行程内摆动)不产生影响。

本实施例中，优选的，转动片3的侧壁上设置有条形侧边部，条形侧边部包括方向不同的多个条形件3.5组成；条形件3.5可以是弧形条状结构，也可以是直线型的条状结构，条形件3.5沿转动片3的侧壁长度方向依次交错设置，如此转动片3在转动时，通过条形件3.5能够提升对碱性电解液的搅动效果。

本实施例中，优选的，还包括升降驱动装置4，其设置在槽体1的一侧，用于驱动安装盖板2沿垂直于槽体1的方向上下运动，升降驱动装置4包括驱动单元4.1以及驱动件4.2，驱动单元4.1安装在槽体1一侧的底座上，驱动件4.2与安装盖板2相连接，当驱动件4.2驱动安装盖板2盖合在槽体1上后，驱动轴2.3与驱动电机1.6对应传动连接；升降装置包括设置在相对两侧的两个驱动件4.2，驱动件4.2的上端与安装盖板2相连接，驱动件4.2可以是剪刀式升降架，也可以是驱动活塞，如此当需要对槽体1以及槽体1内部的装置进行维护时，可通过驱动单元4.1和驱动件4.2工作，从而驱动安装盖板2 向上运动，各转动片3分别离开槽体1，随后可对槽体1以及槽体1内部的装置进行维护，当维护结束后，可通过驱动单元4.1和驱动件4.2对安装盖板2 进行驱动，使得安装盖板2继续盖合在槽体1上，并使得驱动电机1.6与驱动轴2.3对应传动连接，驱动电机1.6与驱动轴2.3可以通过齿轮组件实现传动连接，也可以通过传动轮和传动带实现传动连接。

以上只通过说明的方式描述了本实用新型的某些示范性实施例，毋庸置疑，对于本领域的普通技术人员，在不偏离本实用新型的精神和范围的情况下，可以用各种不同的方式对所描述的实施例进行修正。因此，上述附图和描述在本质上是说明性的，不应理解为对本实用新型权利要求保护范围的限制。

Claims (8)

1.一种用于电解水制氢气的电解水槽，包括槽体，所述槽体内设置有离子隔膜，所述离子隔膜将所述槽体分隔为两侧的阴极室和阳极室，所述阴极室内设置有多片阴极片，所述阳极室内设置有多片阳极片，其特征在于，还包括多个转动片，所述阴极片和阳极片的侧部均至少设置有一个所述转动片，所述转动片的上端设置有驱动拨杆；

所述槽体上设置有安装盖板，所述安装盖板内设置有安装腔，所述安装腔内设置有驱动装置，所述驱动装置包括驱动轴以及设置在所述驱动轴上的凸轮驱动结构，所述驱动拨杆转动连接在所述安装盖板上，所述驱动拨杆的上端阻挡在所述凸轮驱动结构的转动行程上，所述槽体上设置有驱动电机，所述驱动轴可接受所述驱动电机的驱动以在所述安装腔内旋转。

2.根据权利要求1所述的电解水槽，其特征在于，所述驱动拨杆包括杆体以及设置在所述杆体上端的驱动块，所述驱动块上设置有与所述凸轮驱动结构相对应的弧形接触面。

3.根据权利要求2所述的电解水槽，其特征在于，所述杆体上设置有转动安装轴，所述安装腔内设置有供所述杆体安装的安装开口部，所述转动安装轴转动连接在所述安装开口部的侧壁上。

4.根据权利要求3所述的电解水槽，其特征在于，还包括弹性阻挡件，其固定设置在所述安装腔内，各所述驱动拨杆至少有一侧设置有所述弹性阻挡件。

5.根据权利要求4所述的电解水槽，其特征在于，所述弹性阻挡件位于所述驱动拨杆的转动行程上，所述驱动拨杆被所述旋转驱动结构驱动旋转具有第一转动行程和第二转动行程，在所述第二转动行程中，所述驱动拨杆对所述弹性阻挡件进行抵压。

6.根据权利要求1所述的电解水槽，其特征在于，所述转动片的侧壁上设置有条形侧边部，所述条形侧边部包括方向不同的多个条形件组成。

7.根据权利要求1所述的电解水槽，其特征在于，还包括升降驱动装置，其设置在所述槽体的一侧，用于驱动所述安装盖板沿垂直于槽体的方向上下运动。

8.根据权利要求7所述的电解水槽，其特征在于，所述升降驱动装置包括驱动单元以及驱动件，所述驱动单元安装在所述槽体一侧的底座上，所述驱动件与所述安装盖板相连接，当所述驱动件驱动所述安装盖板盖合在所述槽体上后，所述驱动轴与所述驱动电机对应传动连接。

Images