本实用新型涉及分解水制氢设备领域,具体涉及一种便携式光电化学分解水制氢装置。
背景技术:
随着煤炭、石油等化石能源对大气污染危害越来越严重,世界各国加强了对新能源和可再生能源技术的开发和推广应用,特别是氢能源,因为氢燃烧的唯一产物是水,无污染且可以循环利用。光电解水过程在在实现太阳能分解水制氢方面优势显著,在世界范围内受到越来越多的关注。随着研究的深入,人们迫切需要了解并希望定量研究光照电极所产生的光电流大小与实际分解水产氢、产氧量的关系。
本申请人发现现有技术中至少存在以下技术问题:一、水解研究过程中需要通过调整光照范围以研究光照对阳极反应速率的影响,目前的光电解水反应容器上尚未设置可有效调整光照反应的设备,操作人员需要借助外界挡光板等结构对光照进行调整,操作不便,且光线遮挡效果较差;
二、由于分解水制氢研究过程中,需要确保反应区域的密封性,同时由于电极需要频繁拆卸更换,导致反应器与电极相接处密封性难以保证,同时设置于反应器外侧且与反应器内部连通的电极会对设备移动造成阻碍,移动较为不便,实用性较差。
技术实现要素:
本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种便携式光电化学分解水制氢装置,确保反应装置密封性的同时可快速将电极拆下,提高设备多次使用的拆装便捷性,同时便于将电极拆下后进行移动携带,实用性更强,且可对光照范围进行调整,以检测光照量对水解氢反应速率的影响,操作便捷,详见下文阐述。
为实现上述目的,本实用新型提供了以下技术方案:
本实用新型提供的一种便携式光电化学分解水制氢装置,包括反应器本体、安装盘和两组密封组件,所述反应器本体为一顶部开口的罐状结构,所述反应器本体顶部设置有一环状支撑盘,所述安装盘设置于该支撑盘顶部,且两组所述密封组件对称设置于该安装盘顶部两侧,且其中一组密封组件内贯穿设置有阳性电极,另一组密封组件内贯穿设置有阴性电极;
所述密封组件包括一上下贯通的导筒,所述导筒一端固定于所述安装盘顶部,该导筒两侧对称设置有两组调整部,所述调整部包括一侧支撑杆和一阻挡块,所述侧支撑杆固定于所述导筒侧边的安装盘上,且该侧支撑杆顶部设置有一支撑阻挡块转动的转轴,该转轴与所述侧支撑杆通过转动座转动配合,且该转轴上套接有一支撑阻挡块向内侧翻转的扭簧;
所述阳性电极和所述阴性电极均贯穿其对应密封组件的所述导筒,且所述阳性电极和阴性电极外侧均套接有限位环,该限位环底部与所述导筒的上端面抵接。
采用上述一种便携式光电化学分解水制氢装置,需要移动设备时,按压所述阳性电极两侧的两块所述阻挡块,使所述阻挡块向外侧翻转,此时所述扭簧收缩,所述阻挡块对所述限位环的下压状态解除,工作人员向上抽出所述阳性电极,以上述步骤操作,将所述阴性电极取出分离;设备移动完成需要安装电极时,将所述两块阻挡块向外侧按压翻转,而后将所述阳性电极带动所述限位环插入导筒内,所述阳性电极底端插入所述反应器主体内,此时所述限位环底部与所述导筒顶部抵接,松开所述阻挡块,所述扭簧支撑所述阻挡块向内侧翻转,通过所述阻挡块内侧底部对限位环顶部进行压紧,从而将限位环底部与所述导筒顶部抵紧,确保电极与反应器连接后的密封性。
作为优选,所述反应器本体外侧设置有一挡光组件,所述挡光组件包括一贴附于所述反应器本体外侧壁的定位块,该定位块为高透性石英玻璃制成。
作为优选,所述定位块内侧为贴合所述反应器本体外侧壁的弧状结构,且所述定位块与所述反应器通过密封胶粘接固定。
作为优选,所述定位块上设置有一横向通槽,且该通槽内插接有一挡光片,该挡光片为不透光纸质材料制成。
作为优选,所述阻挡块内侧为贴合所述阳性电极外侧壁的内凹状弧面结构。
作为优选,所述安装盘顶部中心设置有一透气管,该透气管底端贯穿安装盘,且该透气管与所述反应器本体相连通。
有益效果在于:1、本实用新型通过在阳性电极外侧设置可调整遮挡面积的挡光片,对光照范围进行调整,从而检测光照量对水解氢反应速率的影响,实用性强;
2、通过扭簧支撑阻挡块对限位环压紧,从而将限位环与导筒抵紧,提高电极拆装便捷性的同时确保电极与反应器连接处的密封性,便于设备拆卸后拿取移动。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型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实用新型的一些实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是本实用新型的主视结构图;
图2是本实用新型图1的a处结构放大图;
图3是本实用新型的内部结构图;
图4是本实用新型阻挡块的俯视结构图;
图5是本实用新型挡光组件的仰视结构图。
附图标记说明如下:
1、反应器本体;2、挡光组件;201、定位块;202、挡光片;3、支撑盘;4、安装盘;5、密封组件;501、导筒;502、侧支撑杆;503、转轴;504、阻挡块;505、扭簧;6、阳性电极;7、阴性电极;8、限位环。
具体实施方式
为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将对本实用新型的技术方案进行详细的描述。显然,所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施方式,都属于本实用新型所保护的范围。
参见图1-图5所示,本实用新型提供了一种便携式光电化学分解水制氢装置,包括反应器本体1、安装盘4和两组密封组件5,反应器本体1为一顶部开口的罐状结构,反应器本体1用以为水解氢反应提供反应场所,反应器本体1顶部设置有一环状支撑盘3,安装盘4设置于该支撑盘3顶部,安装盘4底部设置有一环状密封圈,通过安装盘4和支撑盘3抵紧,从而提高反应过程中设备的密封效果,且两组密封组件5对称设置于该安装盘4顶部两侧,且其中一组密封组件5内贯穿设置有阳性电极6,另一组密封组件5内贯穿设置有阴性电极,密封组件5用以对两组反应电极进行密封,确保反应过程中设备的封闭效果。
密封组件5包括一上下贯通的导筒501,导筒501一端固定于安装盘4顶部,导筒501底端贯穿安装盘4,且导筒501与安装盘4过盈配合,该导筒501两侧对称设置有两组调整部,调整部包括一侧支撑杆502和一阻挡块504,侧支撑杆502固定于导筒501侧边的安装盘4上,且该侧支撑杆502顶部设置有一支撑阻挡块504转动的转轴503,该转轴503与侧支撑杆502通过转动座转动配合,且该转轴503上套接有一支撑阻挡块504向内侧翻转的扭簧505,通过向外侧翻转阻挡块504,通过扭簧505的弹力支撑阻挡块504对电极进行压紧,确保电极与安装盘4相接处的密封性。
阳性电极6和阴性电极均贯穿其对应密封组件5的导筒501,且阳性电极6和阴性电极均与导筒501间隙配合,且阳性电极6和阴性电极外侧均套接有限位环8,该限位环8底部与导筒501的上端面抵接,通过扭簧505支撑阻挡块504对限位环8进行施压,确保电极安装后限位环8和导筒501顶部的密封效果,同时通过向外侧翻转阻挡块504即可将电极与导筒501分离,提高电极的拆装便捷性。
作为可选的实施方式,反应器本体1外侧设置有一挡光组件2,挡光组件2包括一贴附于反应器本体1外侧壁的定位块201,该定位块201为高透性石英玻璃制成,定位块201内侧为贴合反应器本体1外侧壁的弧状结构,且定位块201与反应器通过密封胶粘接固定,提高定位块201和反应器本体1相接处的贴合程度,从而提高定位块201的固定稳定性;
定位块201上设置有一横向通槽,且该通槽内插接有一挡光片202,该挡光片202为不透光纸质材料制成,如此设置,通过调整通槽内挡光片202的位置,以调整透过定位块201的光照量,从而实现不同光照条件下的水解氢反应,便于操作人员研究光照变量对实验结果的影响;
阻挡块504内侧为贴合阳性电极6外侧壁的内凹状弧面结构,如此设置,提高阻挡块504内侧与电极的贴合程度,从而提高阻挡块504对电极的支撑稳定性;
安装盘4顶部中心设置有一透气管,该透气管底端贯穿安装盘4,且该透气管与反应器本体1相连通,如此设置,通过透气管将反应器本体1中产生的氧气导出,确保实验过程中反应器本体1内部气压处于正常状态。
采用上述结构,需要移动设备时,按压阳性电极6两侧的两块阻挡块504,使阻挡块504向外侧翻转,此时扭簧505收缩,阻挡块504对限位环8的下压状态解除,工作人员向上抽出阳性电极6,以上述步骤操作,将阴性电极取出分离;设备移动完成需要安装电极时,将两块阻挡块504向外侧按压翻转,而后将阳性电极6带动限位环8插入导筒501内,阳性电极6底端插入反应器主体1内,此时限位环8底部与导筒501顶部抵接,松开阻挡块504,扭簧505支撑阻挡块504向内侧翻转,通过阻挡块504内侧底部对限位环8顶部进行压紧,从而将限位环8底部与导筒501顶部抵紧,确保电极与反应器连接后的密封性;
通过在阳性电极6外侧设置可调整遮挡面积的挡光片202,对光照范围进行调整,从而检测光照量对水解氢反应速率的影响,实用性强;通过扭簧505支撑阻挡块504对限位环8压紧,从而将限位环8与导筒501抵紧,提高电极拆装便捷性的同时确保电极与反应器连接处的密封性,便于设备拆卸后拿取移动。
以上所述,仅为本实用新型的具体实施方式,但本实用新型的保护范围并不局限于此,任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内,可轻易想到变化或替换,都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此,本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
1.一种便携式光电化学分解水制氢装置,其特征在于:包括反应器本体(1)、安装盘(4)和两组密封组件(5),所述反应器本体(1)为一顶部开口的罐状结构,所述反应器本体(1)顶部设置有一环状支撑盘(3),所述安装盘(4)设置于该支撑盘(3)顶部,且两组所述密封组件(5)对称设置于该安装盘(4)顶部两侧,且其中一组密封组件(5)内贯穿设置有阳性电极(6),另一组密封组件(5)内贯穿设置有阴性电极(7);
所述密封组件(5)包括一上下贯通的导筒(501),所述导筒(501)一端固定于所述安装盘(4)顶部,该导筒(501)两侧对称设置有两组调整部,所述调整部包括一侧支撑杆(502)和一阻挡块(504),所述侧支撑杆(502)固定于所述导筒(501)侧边的安装盘(4)上,且该侧支撑杆(502)顶部设置有一支撑阻挡块(504)转动的转轴(503),该转轴(503)与所述侧支撑杆(502)通过转动座转动配合,且该转轴(503)上套接有一支撑阻挡块(504)向内侧翻转的扭簧(505)。
2.根据权利要求1所述一种便携式光电化学分解水制氢装置,其特征在于:所述反应器本体(1)外侧设置有一挡光组件(2),所述挡光组件(2)包括一贴附于所述反应器本体(1)外侧壁的定位块(201),该定位块(201)为高透性石英玻璃制成。
3.根据权利要求2所述一种便携式光电化学分解水制氢装置,其特征在于:所述定位块(201)内侧为贴合所述反应器本体(1)外侧壁的弧状结构,且所述定位块(201)与所述反应器通过密封胶粘接固定。
4.根据权利要求2所述一种便携式光电化学分解水制氢装置,其特征在于:所述定位块(201)上设置有一横向通槽,且该通槽内插接有一挡光片(202)。
5.根据权利要求4所述一种便携式光电化学分解水制氢装置,其特征在于:所述挡光片(202)为不透光纸质材料。
6.根据权利要求1所述一种便携式光电化学分解水制氢装置,其特征在于:所述阻挡块(504)内侧为贴合所述阳性电极(6)外侧壁的内凹状弧面结构。
7.根据权利要求1所述一种便携式光电化学分解水制氢装置,其特征在于:所述安装盘(4)顶部中心设置有一透气管,该透气管底端贯穿安装盘(4),且该透气管与所述反应器本体(1)相连通。
8.根据权利要求1所述一种便携式光电化学分解水制氢装置,其特征在于:所述阳性电极(6)和所述阴性电极(7)均贯穿其对应密封组件(5)的所述导筒(501),且所述阳性电极(6)和阴性电极(7)外侧均套接有限位环(8),该限位环(8)底部与所述导筒(501)的上端面抵接。
技术总结