CN218089819U - 一种用于高压脉冲制氢的氢气收集装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种用于高压脉冲制氢的氢气收集装置，本设计可以实现在电解水制备氢气时，在收集氢气的同时为电解液补充水，从而维持电解液的浓度，使电解效率不受影响，其包括底座和固定连接于所述底座上的缸体，所述缸体的内部固定连接有电源，电源上电性连接有两个电极，缸体上连接有集气机构，集气机构的内部设置有充水机构，所述集气机构包括盖板、集气管、第一箱体和第二箱体，所述盖板固定连接于缸体上，所述第一箱体和所述第二箱体固定连接于底座上，所述集气管固定连接于第一箱体和盖板之间，所述集气机构还包括隔板，所述隔板固定连接于盖板上，隔板位于两个电极之间。
Description
技术领域
本实用新型涉及化工制备技术领域，尤其涉及一种用于高压脉冲制氢的氢气收集装置。
背景技术
电解水是制备高纯度氢气的主要手段之一，通过高压脉冲电源配合电极形成原电池，可以高效制备氢气。
但由于高压脉冲电源制备氢气时，需要氢氧化钠溶液作为电解液使用，但随着氢气的制备，溶液中的水会减少，使氢氧化钠溶液的浓度升高，从而使氢气的制备效率受到影响，因此为了使氢气的制备速率不受影响，就需要一种装置在收集氢气的同时为电解液补充水。
发明内容
本实用新型的目的在于克服现有技术的不足，适应现实需要，提供一种用于高压脉冲制氢的氢气收集装置，本设计可以实现在电解水制备氢气时，在收集氢气的同时为电解液补充水，从而维持电解液的浓度，使电解效率不受影响。
为了实现本实用新型的目的，本实用新型所采用的技术方案为：
设计一种用于高压脉冲制氢的氢气收集装置，包括底座和固定连接于所述底座上的缸体，所述缸体的内部固定连接有电源，电源上电性连接有两个电极，缸体上连接有集气机构，集气机构的内部设置有充水机构，所述集气机构包括盖板、集气管、第一箱体和第二箱体，所述盖板固定连接于缸体上，所述第一箱体和所述第二箱体固定连接于底座上，所述集气管固定连接于第一箱体和盖板之间。
优选的，所述集气机构还包括隔板，所述隔板固定连接于盖板上，隔板位于两个电极之间。
优选的，所述集气机构还包括通孔，所述第一箱体和第二箱体上均开设有所述通孔，两个通孔连接。
优选的，所述集气机构还包括连接管和管塞，所述连接管固定连接于第一箱体的顶端，所述管塞固定连接于连接管上。
优选的，所述充水机构包括活塞和连接块，所述活塞滑动连接于第一箱体的内壁上，所述连接块固定连接于活塞的底部。
优选的，所述充水机构还包括侧孔和软管，所述侧孔开设于连接块上，所述侧孔的底端固定连接有所述软管。
优选的，所述充水机构还包括底管，所述底管固定连接于缸体和第一箱体之间，所述软管和底管连接。
本实用新型的有益效果在于：
通过设置集气机构，使得电源通电后，两个电极上电子移动，使得电解液中的氢离子和氢氧根离子在两个电极上分别发生氧化反应和还原反应，并分别反应产生氢气和氧气，生成氢气的一端，氢气顺着集气管进入到第一箱体内，向第二箱体内倒入足量的水，水通过通孔进入到第一箱体内，氢气进入集气管后进而进入第一箱体，并使活塞移动，活塞移动带动连接块移动，连接块渐渐没入第一箱体内的水面下，当侧孔没入水中，则水会进入侧孔，进而进入软管，并最终通过底管进入到缸体内，从而补充缸体内的水，使电解液的浓度不会升高。
通过设置充水机构，使得随着氢气的不断生成，则第一箱体内氢气不断增多，因而活塞不断向下移动，使得连接块和其上的侧孔不断下降，因此第一箱体内的水也会逐渐通过侧孔、软管和底管补充到缸体内，即氢气产生的同时，不断有水补充到电解液中，只需根据单位体积氢气所需要消耗的水的量，将第一箱体的横截面积调整至合适的尺寸，即可使得活塞移动的同时，使与消耗的水等量的水补充到缸体内，从而使电解液的浓度近似不变。
附图说明
图1为本设计的主体结构示意图；
图2为本设计的图1的剖视结构示意图；
图3为本设计中图2中A部分结构示意图。
图中：1、底座；2、缸体；3、电源；4、电极；5、集气机构；51、盖板；52、隔板；53、集气管；54、第一箱体；55、第二箱体；56、通孔；57、连接管；58、管塞；6、充水机构；61、活塞；62、连接块；63、侧孔；64、软管；65、底管。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：
一种用于高压脉冲制氢的氢气收集装置，参见图1至图3，包括底座1和固定连接于底座1上的缸体2，缸体2的内部固定连接有电源3，电源3上电性连接有两个电极4，缸体2上连接有集气机构5，集气机构5的内部设置有充水机构6，集气机构5包括盖板51、集气管53、第一箱体54和第二箱体55，盖板51固定连接于缸体2上，第一箱体54和第二箱体55固定连接于底座1上，集气管53固定连接于第一箱体54和盖板51之间，电源3通电后，两个电极4上电子移动，使得电解液中的氢离子和氢氧根离子在两个电极4上分别发生氧化反应和还原反应，并分别反应产生氢气和氧气，生成氢气的一端，氢气顺着集气管53进入到第一箱体54内。
本实施例中，集气机构5还包括隔板52，隔板52固定连接于盖板51上，隔板52位于两个电极4之间，隔板52使得两个电极4生成的氢气和氧气被分隔开，从而使氢气可以被单独收集。
本实施例中，集气机构5还包括通孔56，第一箱体54和第二箱体55上均开设有通孔56，两个通孔56连接，通孔56使得水倒入第二箱体55内后，会进而灌入第一箱体54，而氢气只会被收集到第一箱体54内。
本实施例中，集气机构5还包括连接管57和管塞58，连接管57固定连接于第一箱体54的顶端，管塞58固定连接于连接管57上，当第一箱体54内装满了制备的氢气，则可以通过连接管57再将这些氢气抽取并收集到其他容器中。
本实施例中，充水机构6包括活塞61和连接块62，活塞61滑动连接于第一箱体54的内壁上，连接块62固定连接于活塞61的底部，第一箱体54内的水液面和活塞61之间存在一定的空隙，因此活塞61移动时不会直接接触到水，不用克服水对活塞61产生的较大的阻力，水也会通过连接块62上的侧孔63排出并最终流入缸体2内。
本实施例中，充水机构6还包括侧孔63和软管64，侧孔63开设于连接块62上，侧孔63的底端固定连接有软管64，氢气进入集气管53后进而进入第一箱体54，并使活塞61移动，活塞61移动带动连接块62移动，连接块62渐渐没入第一箱体54内的水面下，当侧孔63没入水中，则水会进入侧孔63，进而进入软管64，并最终通过底管65进入到缸体2内，从而补充缸体2内的水，使电解液的浓度不会升高。
本实施例中，充水机构6还包括底管65，底管65固定连接于缸体2和第一箱体54之间，软管64和底管65连接，活塞61移动的同时，底管65使与消耗的水等量的水补充到缸体2内，从而使电解液的浓度近似不变。
本实施例中，电源3通电后，两个电极4上电子移动，使得电解液中的氢离子和氢氧根离子在两个电极4上分别发生氧化反应和还原反应，并分别反应产生氢气和氧气，生成氢气的一端，氢气顺着集气管53进入到第一箱体54内，向第二箱体55内倒入足量的水，水通过通孔56进入到第一箱体54内，氢气进入集气管53后进而进入第一箱体54，并使活塞61移动，活塞61移动带动连接块62移动，连接块62渐渐没入第一箱体54内的水面下，当侧孔63没入水中，则水会进入侧孔63，进而进入软管64，并最终通过底管65进入到缸体2内，从而补充缸体2内的水，使电解液的浓度不会升高，随着氢气的不断生成，则第一箱体54内氢气不断增多，因而活塞61不断向下移动，使得连接块62和其上的侧孔63不断下降，因此第一箱体54内的水也会逐渐通过侧孔63、软管64和底管65补充到缸体2内，即氢气产生的同时，不断有水补充到电解液中，只需根据单位体积氢气所需要消耗的水的量，将第一箱体54的横截面积调整至合适的尺寸，即可使得活塞61移动的同时，使与消耗的水等量的水补充到缸体2内，从而使电解液的浓度近似不变。
本实用新型实施例公布的是较佳的实施例，但并不局限于此，本领域的普通技术人员，极易根据上述实施例，领会本实用新型的精神，并做出不同的引申和变化，但只要不脱离本实用新型的精神，都在本实用新型的保护范围内。
Claims (7)
1.一种用于高压脉冲制氢的氢气收集装置，包括底座(1)和固定连接于所述底座(1)上的缸体(2)，其特征在于：所述缸体(2)的内部固定连接有电源(3)，电源(3)上电性连接有两个电极(4)，缸体(2)上连接有集气机构(5)，集气机构(5)的内部设置有充水机构(6)，所述集气机构(5)包括盖板(51)、集气管(53)、第一箱体(54)和第二箱体(55)，所述盖板(51)固定连接于缸体(2)上，所述第一箱体(54)和所述第二箱体(55)固定连接于底座(1)上，所述集气管(53)固定连接于第一箱体(54)和盖板(51)之间。
2.如权利要求1所述的一种用于高压脉冲制氢的氢气收集装置，其特征在于：所述集气机构(5)还包括隔板(52)，所述隔板(52)固定连接于盖板(51)上，隔板(52)位于两个电极(4)之间。
3.如权利要求1所述的一种用于高压脉冲制氢的氢气收集装置，其特征在于：所述集气机构(5)还包括通孔(56)，所述第一箱体(54)和第二箱体(55)上均开设有所述通孔(56)，两个通孔(56)连接。
4.如权利要求1所述的一种用于高压脉冲制氢的氢气收集装置，其特征在于：所述集气机构(5)还包括连接管(57)和管塞(58)，所述连接管(57)固定连接于第一箱体(54)的顶端，所述管塞(58)固定连接于连接管(57)上。
5.如权利要求1所述的一种用于高压脉冲制氢的氢气收集装置，其特征在于：所述充水机构(6)包括活塞(61)和连接块(62)，所述活塞(61)滑动连接于第一箱体(54)的内壁上，所述连接块(62)固定连接于活塞(61)的底部。
6.如权利要求5所述的一种用于高压脉冲制氢的氢气收集装置，其特征在于：所述充水机构(6)还包括侧孔(63)和软管(64)，所述侧孔(63)开设于连接块(62)上，所述侧孔(63)的底端固定连接有所述软管(64)。
7.如权利要求6所述的一种用于高压脉冲制氢的氢气收集装置，其特征在于：所述充水机构(6)还包括底管(65)，所述底管(65)固定连接于缸体(2)和第一箱体(54)之间，所述软管(64)和底管(65)连接。
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