CN220564734U - 一种用于pem电解槽的模块化极框 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种用于PEM电解槽的模块化极框，包括主框，所述主框内壁开设有一矩形的中部开口，中部开口边缘设置有环矩形的台阶，台阶外侧壁开设有环形的凹槽，台阶边缘设置有一对对角位置的水体通孔以及区分于水体通孔的另一对对角位置的气体通孔，中部开口还设置有可卡接于所述凹槽的钛毡和钛网。本实用新型通过设置台阶以及凹槽，将钛毡和钛网通过卡接在凹槽内并完全贴合，实现钛毡、钛网与主框模形成模块化结构，且具有良好的密封性，其结构合理简单，便于安装及维修，同时设有的台阶增大了绝缘框与膜电极的接触面积，使承压能力增强，可有效防止膜电极不被刺激和压坏，并提升通水量，提高反应效能，解决以往通水量少，反应缓慢的问题。

Description

一种用于PEM电解槽的模块化极框

技术领域

本实用新型涉及氢氧发生装置技术领域，具体为一种用于PEM电解槽的模块化极框。

背景技术

目前的固定PEM膜的方法一般采用多层板式、插板型、框式结构等方式，安装操作复杂且难以清洁，不仅占用空间，而且存在绝缘性能不稳定、易损坏、难以改进和适应高性能电解槽等问题，因而对新型模块化绝缘框的研究和方案探讨受到广泛关注。

模块化绝缘框主要通过将一个个电解槽模块分离，采用独立固定的模块化绝缘框的方式将电解组件(钛毡、钛网等)组装起来形成绝缘框组件，使整个PEM电解槽的绝缘结构更为合理，具有更好的可靠性、操作便利性和维护性，能够更快速、更直接地解决电解质膜的固定和绝缘问题，因此在实际应用中具有很高的使用价值和经济效益。

实用新型内容

为解决上述问题，本实用新型提供一种用于PEM电解槽的模块化极框。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

本实用新型提供一种用于PEM电解槽的模块化极框，包括主框，所述主框内壁开设有一矩形的中部开口，中部开口边缘设置有环矩形的台阶，台阶外侧壁开设有环形的凹槽，台阶边缘设置有一对对角位置的水体通孔以及区分于水体通孔的另一对对角位置的气体通孔，中部开口还设置有可卡接于所述凹槽的钛毡和钛网。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述钛毡边缘外侧壁设置有环形的第一凸起部，所述钛网边缘外侧壁设置有环形的第二凸起部，所述第一凸起部与第二凸起部相邻设置并与所述凹槽适配。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述水体通孔与气体通孔均为椭圆形，所述气体通孔与中部开口隔开，所述水体通孔一端设置有连通中部开口的通水槽。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述主框两面还设置有密封槽以及与密封槽适配的密封件，所述密封件包围所述水体通孔、气体通孔以及中部开口。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述密封槽外边沿位于主框边沿处矩形排布有预设的多个固定孔。

作为本实用新型的一种优选技术方案，两组所述主框之间通过密封件夹住有一膜电极。

作为本实用新型的一种优选技术方案，所述中部开口的外轮廓小于所述密封槽的外轮廓，所述密封槽的外轮廓小于或等于膜电极的外轮廓，所述膜电极的外轮廓小于所述固定孔排布的外轮廓。

本实用新型具有以下有益效果：本实用新型通过设置台阶以及凹槽，将钛毡和钛网通过卡接在凹槽内并完全贴合，实现钛毡、钛网与主框模形成模块化结构，且具有良好的密封性，其结构合理简单，便于安装及维修，同时设有的台阶增大了绝缘框与膜电极的接触面积，使承压能力增强，可有效防止膜电极不被刺激和压坏，并提升通水量，提高反应效能，解决以往通水量少，反应缓慢的问题。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图及局部位置放大图；

图2为本实用新型的另一面整体结构示意图；

图3为本实用新型、密封胶、钛网、钛毡及膜电极的分解图；

图4为本实用新型、钛毡及钛网的局部剖面图。

其中：主框1、钛毡2、钛网3、密封件4、膜电极5、中部开口11、台阶12、凹槽13、密封槽14、气体通孔15、水体通孔16、固定孔17、第一凸起部21、第二凸起部31、通水槽161。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

如图1-4所示，本实用新型提供一种用于PEM电解槽的模块化极框，包括主框1，所述主框1内壁开设有一矩形的中部开口11，中部开口11边缘设置有环矩形的台阶12，台阶12外侧壁开设有环形的凹槽13，台阶12边缘设置有一对对角位置的水体通孔16以及区分于水体通孔16的另一对对角位置的气体通孔15，中部开口11还设置有可卡接于所述凹槽13的钛毡2和钛网3。

进一步的，所述钛毡2边缘外侧壁设置有环形的第一凸起部21，所述钛网3边缘外侧壁设置有环形的第二凸起部31，所述第一凸起部21与第二凸起部31相邻设置并与所述凹槽13适配。

进一步的，所述水体通孔16与气体通孔15均为椭圆形，所述气体通孔15与中部开口11隔开，所述水体通孔16一端设置有连通中部开口11的通水槽161。

进一步的，所述主框1两面还设置有密封槽14以及与密封槽14适配的密封件4，所述密封件4包围所述水体通孔16、气体通孔15以及中部开口11。

其中，两组主框1之间通过密封件4夹住有一膜电极5，密封件4包围的水体通孔16、气体通孔15以及中部开口11形成一密闭区域，该密闭区域为反应区域，该密封件4为耐腐蚀和耐氧化的绝缘材料，具有良好的绝缘效果。

进一步的，所述密封槽14外边沿位于主框1边沿处矩形排布有预设的主框10个固定孔17，所述中部开口11的外轮廓小于所述密封槽14的外轮廓，所述密封槽14的外轮廓小于或等于膜电极5的外轮廓，所述膜电极5的外轮廓小于所述固定孔17排布的外轮廓，位于主框1边沿的固定孔17便于对多组主框1的固定。

通过设置台阶12以及凹槽13，将钛毡2的第一凸起部21和钛网3的第二凸起部31通过卡接方式卡在凹槽13内，实现钛毡2、钛网3与主框1形成一模块化结构，两组模块化结构的主框1之间通过密封件4夹住有一膜电极5，形成一绝缘框组件，并用两导电板(图中未示)夹住绝缘框组件，使其密封件4与对应的两导电板包围中部开口11、气体通孔15以及水体通孔16形成一密闭的反应空间，其结构合理简单，便于安装及维修，同时水体通孔16将纯水通过通水槽161通入密闭的反应空间，设有的台阶12增大与膜电极5的接触面积，与钛毡2的第一凸起部21和钛网3的第二凸起部31完全全贴合卡接，使其具有良好的密封性，也增大了承压能力和通水量，有效防止膜电极5的压坏和刺激，使反应更加完全，提高反应效能，解决以往通水量少，反应缓慢的问题；其中，绝缘框组件可通过固定孔17多组叠加，具体根据使用需求。

最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于PEM电解槽的模块化极框，其特征在于：包括主框(1)，所述主框(1)内壁开设有一矩形的中部开口(11)，中部开口(11)边缘设置有环矩形的台阶(12)，台阶(12)外侧壁开设有环形的凹槽(13)，台阶(12)边缘设置有一对对角位置的水体通孔(16)以及区分于水体通孔(16)的另一对对角位置的气体通孔(15)，中部开口(11)还设置有可卡接于所述凹槽(13)的钛毡(2)和钛网(3)。

2.根据权利要求1所述的一种用于PEM电解槽的模块化极框，其特征在于：所述钛毡(2)边缘外侧壁设置有环形的第一凸起部(21)，所述钛网(3)边缘外侧壁设置有环形的第二凸起部(31)，所述第一凸起部(21)与第二凸起部(31)相邻设置并与所述凹槽(13)适配。

3.根据权利要求1所述的一种用于PEM电解槽的模块化极框，其特征在于：所述水体通孔(16)与气体通孔(15)均为椭圆形，所述气体通孔(15)与中部开口(11)隔开，所述水体通孔(16)一端设置有连通中部开口(11)的通水槽(161)。

4.根据权利要求3所述的一种用于PEM电解槽的模块化极框，其特征在于：所述主框(1)两面还设置有密封槽(14)以及与密封槽(14)适配的密封件(4)，所述密封件(4)包围所述水体通孔(16)、气体通孔(15)以及中部开口(11)。

5.根据权利要求4所述的一种用于PEM电解槽的模块化极框，其特征在于：所述密封槽(14)外边沿位于主框(1)边沿处矩形排布有预设的多个固定孔(17)。

6.根据权利要求5所述的一种用于PEM电解槽的模块化极框，其特征在于：两组所述主框(1)之间通过密封件(4)夹住有一膜电极(5)。

7.根据权利要求6所述的一种用于PEM电解槽的模块化极框，其特征在于：所述中部开口(11)的外轮廓小于所述密封槽(14)的外轮廓，所述密封槽(14)的外轮廓小于或等于膜电极(5)的外轮廓，所述膜电极(5)的外轮廓小于所述固定孔(17)排布的外轮廓。