一种氢能源提取用水电解氢氧发生装置
阅读说明：本技术 一种氢能源提取用水电解氢氧发生装置 (Hydrogen energy source draws water electrolysis oxyhydrogen generating device ) 是由 张帆 于 2021-08-23 设计创作，主要内容包括：本发明公开了一种氢能源提取用水电解氢氧发生装置,包括工作箱,工作箱内壁间固定安装有安装板,安装板上对称固定安装有出气管,出气管内部设置有阀门,安装板上位于出气管一侧对称开设有安装槽,安装槽侧壁均设有卡槽,安装板下端固定安装有隔板,安装板上端中部固定安装有电解电源。本发明对电解电极采用弹簧-压块装卸机构,可以使操作人员更加方便与快速的对电解电极进行拆卸与安装,同时电解电极采用金属片堆叠设计,且电解电极上端设置有齿轮,既增大了电极与水的接触面积,同时也确保电解产生的气体不会吸附在电极上影响电解效率。(The invention discloses a hydrogen and oxygen generating device for electrolyzing water for extracting hydrogen energy, which comprises a working box, wherein mounting plates are fixedly arranged between the inner walls of the working box, air outlet pipes are symmetrically and fixedly arranged on the mounting plates, valves are arranged in the air outlet pipes, mounting grooves are symmetrically formed in one sides of the air outlet pipes on the mounting plates, clamping grooves are formed in the side walls of the mounting grooves, partition plates are fixedly arranged at the lower ends of the mounting plates, and an electrolytic power supply is fixedly arranged in the middle of the upper ends of the mounting plates. The spring-pressing block loading and unloading mechanism is adopted for the electrolysis electrode, so that an operator can conveniently and quickly disassemble and install the electrolysis electrode, the electrolysis electrode is designed by stacking metal sheets, and the gear is arranged at the upper end of the electrolysis electrode, so that the contact area between the electrode and water is increased, and the gas generated by electrolysis cannot be adsorbed on the electrode to influence the electrolysis efficiency.)
技术领域
本发明涉及电解水装置技术领域，尤其涉及一种氢能源提取用水电解氢氧发生装置。
背景技术
氢能源作为一种二次能源，不像煤、石油、天然气等可以直接开采，必须需要通过一定的方法从其它能源中制取，人类目前使用的氢能源几乎完全依靠化石燃料制取得到，同时氢气也是公认的清洁能源，随着全球气候不断变暖，低碳和零碳经济开始脱颖而出，氢能源所具有的优势也越来越突出。
电解水作为制备氢能源的一种方法，可以利用电能将水电解成氢气和氧气，既获得了燃料，同时也获得了助燃剂，同时两者燃烧后又重新生成水，实现了物质上的循环，而且完全没有污染，是最理想的氢能源制备方法，随着人类技术的不断进步，电解水制氢技术也不断取得新的发展。例如申请号为CN201721612011.0的中国专利公开了一种独立电极互偶式水电解氢氧发生装置，该专利通过设置两个独立的电解槽，使得电解产生的氢气和氧气无需分离且纯净度高，同时安全性高，然而，该专利仍然具有以下缺点：
1、电解产生的气体会吸附到电极表面，该专利对此的处理方法效果不明显；
2、长时间工作后，电解槽内壁会有污垢沉积，该专利未提出有效的清理方案；
3、对电解电极进行检修时装置的拆卸较为麻烦。基于上述问题，结合现有的氢能源提取装置中存在的一些例如移动不便、气体混合等问题，本发明提出一种氢能源提取用水电解氢氧发生装置。
发明内容
本发明的目的是为了解决传统技术中水电解电解效率低、检修麻烦、清洁困难等问题，而提出的一种氢能源提取用水电解氢氧发生装置。
为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
一种氢能源提取用水电解氢氧发生装置，包括工作箱，所述工作箱内壁间固定安装有安装板，所述安装板上对称固定安装有出气管，所述出气管内部设置有阀门，所述安装板上位于出气管一侧对称开设有安装槽，所述安装槽侧壁均设有卡槽，所述安装板下端固定安装有隔板，所述安装板上端中部固定安装有电解电源，所述电解电源两侧固定连接有导线，所述导线下端固定连接有接触头，所述接触头螺纹连接有连接块，所述连接块内开设有容纳槽，所述容纳槽顶部固定安装有触点弹簧，所述触点弹簧下端固定安装有金属触板，所述连接块侧壁螺纹连接有安装块，所述安装块内安装有便于安装块安装与拆卸的装卸机构，所述安装块底部固定安装有密封橡胶圈，所述安装块上端开设有螺纹连接槽，所述螺纹连接槽底部转动安装有电解电极，所述电解电极上端固定安装有电极齿轮，所述电极齿轮啮合连接有内齿轮，所述内齿轮同轴固定连接有转动轴，所述转动轴穿过金属触板且固定转动连接在连接块上端，所述转动轴延伸进工作箱内部且上端同轴固定连接有从动齿轮，所述工作箱上端固定安装有驱动电机，所述驱动电机输出轴延伸进工作箱内部且同轴固定连接有主动齿轮，所述主动齿轮与从动齿轮啮合且下端同轴固定连接有往复丝杠，所述往复丝杠上安装有用于清扫工作箱内壁和内底部的清扫机构，所述工作箱侧壁上端固定安装有进水口且下端固定安装有排水口。
优选地，所述装卸机构三角卡块和压块，所述压块通过连接杆固定连接在三角卡块的上端，所述连接杆通过一号弹簧固定连接在限位槽内壁，所述三角卡块通过二号弹簧固定连接在限位槽内壁。
优选地，所述电解电极在螺纹连接槽内部呈等腰三角形分布且电解电极贯穿安装块、密封橡胶圈和安装板延伸进工作箱内部。
优选地，所述接触头在螺纹连接在连接块内的同时与触点弹簧紧密接触，所述金属触板采用导电性能优良的金属铜材料制成。
优选地，所述导线远离电解电源的一端末尾采用三段式设计且均与接触头固定连接。
优选地，所述清扫机构包括套筒、清洁板和旋转刷，所述套筒螺纹连接在往复丝杠上，所述清洁板固定安装在套筒侧壁且清洁板远离套筒的一端固定连接有毛刷，所述毛刷与工作箱内壁贴合，所述清洁板上对称开设有滑槽，所述滑槽滑动连接在隔板上，所述旋转刷固定连接在往复丝杠下端且与工作箱内底部贴合，所述清洁板上均匀开设有供电解电极旋转的转孔。
优选地，所述工作箱上端对称开设有便于装置检修的操作门，所述工作箱内壁固定安装有挡板，所述工作箱底部四角固定安装有万向轮。
优选地，所述电解电极为金属圆环均匀分布在固定框内部的设计。
与现有技术相比，本发明具备以下优点：
1、电解电极采用弹簧-压块装卸机构，可以使操作人员更加方便与快速的对电解电极进行拆卸与安装，省时省力的同时也保证了安装的稳定性，在对电极进行检修时也可以节省操作时间。
2、电解电极采用金属片堆叠设计，且电解电极上端设置有齿轮，既增大了电极与水的接触面积，同时也确保电解产生的气体不会吸附在电极上影响电解效率。
3、电解电极底部设置有密封橡胶圈，既可以防止电解水的泄露，也能够缓冲装置震动导致电解电极发生震动。
4、接触头采用螺纹连接在电解电极上，接触头内部设置有压缩弹簧与金属触板，这种设计可以方便的对接触头或者电解电极进行更换，同时保证即使螺纹连接出现松动时也不会出现接触不良的情况发生。
5、装置内部设置有清扫机构，可以在装置工作时同时对内壁和内底部进行清扫，防止装置因为长时间使用导致内部出现结垢，从而影响电解效率。
6、清扫机构在工作的同时会扰动周围的水流，使电解产生的气体脱离电极表面，进一步提高了电解效率。
7、装置内部设置正负电解仓通过注水仓间接连通，可以保证电解产生的氢气与氧气不会发生混合，保证了氢气的纯度。
附图说明
图1为本发明提出的一种氢能源提取用水电解氢氧发生装置的正面结构剖视示意图；
图2为本发明提出的一种氢能源提取用水电解氢氧发生装置的A 部分放大示意图；
图3为本发明提出的一种氢能源提取用水电解氢氧发生装置的B 部分放大示意图；
图4为本发明提出的一种氢能源提取用水电解氢氧发生装置的容纳槽内部下端示意图；
图5为本发明提出的一种氢能源提取用水电解氢氧发生装置的容纳槽内部上端示意图；
图6为本发明提出的一种氢能源提取用水电解氢氧发生装置的接触头与安装块安装位置俯视示意图；
图7为本发明提出的一种氢能源提取用水电解氢氧发生装置的侧视剖视示意图；
图8为本发明提出的一种氢能源提取用水电解氢氧发生装置的俯视剖视示意图。
图中：1、工作箱；2、出气管；3、安装板；4、清洁板；5、毛刷；6、电解电极；7、旋转刷；8、万向轮；9、阀门；10、挡板；11、操作门；12、从动齿轮；13、驱动电机；14、主动齿轮；15、电解电源；16、隔板；17、滑槽；18、套筒；19、往复丝杠；20、转孔；21、转动轴；22、导线；23、连接块；24、接触头；25、螺纹连接槽；26、容纳槽；27、安装块；28、密封橡胶圈；29、内齿轮；30、触点弹簧； 31、金属触板；32、电极齿轮；33、一号弹簧；34、压块；35、连接杆；36、限位槽；37、二号弹簧；38、三角卡块；39、卡槽；40、安装槽；41、进水口；42、排水口。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”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，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
参照图1-8，一种氢能源提取用水电解氢氧发生装置，包括工作箱1，工作箱1内壁间固定安装有安装板3，安装板3上对称固定安装有出气管2，出气管2内部设置有阀门9，安装板3上位于出气管 2一侧对称开设有安装槽40，安装槽40侧壁均设有卡槽39，安装板 3下端固定安装有隔板16。
安装板3上端中部固定安装有电解电源15，电解电源15两侧固定连接有导线22，导线22下端固定连接有接触头24，接触头24螺纹连接有连接块23，连接块23内开设有容纳槽26，容纳槽26顶部固定安装有触点弹簧30，触点弹簧30下端固定安装有金属触板31，连接块23侧壁螺纹连接有安装块27，安装块27内安装有便于安装块27安装与拆卸的装卸机构。
安装块27底部固定安装有密封橡胶圈28，安装块27上端开设有螺纹连接槽25，螺纹连接槽25底部转动安装有电解电极6，电解电极6上端固定安装有电极齿轮32，电极齿轮32啮合连接有内齿轮 29，内齿轮29同轴固定连接有转动轴21，转动轴21穿过金属触板 31且固定转动连接在连接块23上端，转动轴21延伸进工作箱1内部且上端同轴固定连接有从动齿轮12。
工作箱1上端固定安装有驱动电机13，驱动电机13输出轴延伸进工作箱1内部且同轴固定连接有主动齿轮14，主动齿轮14与从动齿轮12啮合且下端同轴固定连接有往复丝杠19，往复丝杠19上安装有用于清扫工作箱1内壁和内底部的清扫机构，工作箱1侧壁上端固定安装有进水口41且下端固定安装有排水口42。
装卸机构三角卡块38和压块34，压块34通过连接杆35固定连接在三角卡块38的上端，连接杆35通过一号弹簧33固定连接在限位槽36内壁，三角卡块38通过二号弹簧37固定连接在限位槽36内壁。通过按压压块34，可以通过与之固定连接的连接杆35带动三角卡块38运动，当完成拆卸或安装时，压块34和三角卡块38会在一号弹簧33和二号弹簧37的挤压作用下复位。
电解电极6在螺纹连接槽25内部呈等腰三角形分布且电解电极6贯穿安装块27、密封橡胶圈28和安装板3延伸进工作箱1内部。等腰三角形分布既可以增大电解面接和提高电解效率，同时也保证了电解电极6在转动时不会产生偏心转动，保证了电解的稳定性。
接触头24在螺纹连接在连接块23内的同时与触点弹簧30紧密接触，金属触板31采用导电性能优良的金属铜材料制成。
导线22远离电解电源15的一端末尾采用三段式设计且均与接触头24固定连接。
清扫机构包括套筒18、清洁板4和旋转刷7，套筒18螺纹连接在往复丝杠19上，清洁板4固定安装在套筒18侧壁且清洁板4远离套筒18的一端固定连接有毛刷5，毛刷5与工作箱1内壁贴合，清洁板4上对称开设有滑槽17，滑槽17滑动连接在隔板16上，旋转刷7固定连接在往复丝杠19下端且与工作箱1内底部贴合，清洁板 4上均匀开设有供电解电极6旋转的转孔20。往复丝杠19在驱动电机13输出轴带动下发生转动，进而带动套筒18上下往复运动，套筒 18往复运动带动清洁板4和与之固定连接的毛刷5往复运动，同时，往复丝杠19带动与其下端固定连接的旋转刷7作旋转运动。
工作箱1上端对称开设有便于装置检修的操作门11，工作箱1 内壁固定安装有挡板10，工作箱1底部四角固定安装有万向轮8。万向轮8可以让整个装置更加便于移动和运输。
电解电极6为金属圆环均匀分布在固定框内部的设计。增大了电解面积和提高了电解效率。
本发明中，当需要电解水时，通过进水口41将水注入装置内部，打开电解电源15驱动电机13，电解电源15通过导线22将电能输送至金属触板31，因为金属触板31是性能优良的导体，可以再将电能传递到电解电极6上，电解电极6直接与水接触，在电能的作用下，水在电解电极6的表面发生电解反应，在正电极上生成氢气，在负极上生成氧气，电解产生的气体由工作箱1内部经过阀门9从出气管2 溢出并进入事先准备好的储气设备。
驱动电机13打开后，其输出轴带动与之同轴固定连接的主动齿轮14转动，主动齿轮14转动驱动与之啮合的从动齿轮12转动，从动齿轮12转动通过转动轴21带动与转动轴21下端同轴固定连接的内齿轮29转动，内齿轮29转动带动与之啮合的电极齿轮32转动，电极齿轮32转动带动与之固定连接的电解电极6在清洁板4上开设的转孔20内部转动。
若需要对整个装置进行检查和维修，关闭电解电源15和驱动电机13，打开操作门11，将接触头24从连接块23上端开设的螺纹孔内旋出，之后将整个连接块23从安装块27内旋出，对连接块23进行检修。再按压压块34，使压块34向里运动并且挤压一号弹簧33 和连接杆35，连接杆35向里运动带动三角卡块38向里运动的同时挤压二号弹簧37，当三角卡块38脱离卡槽39时，安装块27就可以从安装板3上端开设的安装槽40内部脱离下来，当安装块27脱离后，压块34和三角卡块38在一号弹簧33和二号弹簧37的挤压作用下复位，方便操作人员进行检查和维修，当检修完成后，也方便了操作人员的安装。
驱动电机13输出轴转动带动与之同轴固定连接的往复丝杠19转动，往复丝杠19转动带动与之螺纹连接的套筒18上下往复运动，套筒18上下往复运动带动与之侧壁固定连接的清洁板4在滑槽17内部上下往复运动，清洁板4上下往复运动带动与之固定连接的毛刷5上下往复运动，因为毛刷5与工作箱1内壁贴合，所以在毛刷5的作用下，工作箱1内壁附着的杂物会被清扫下来。
同时驱动电机13输出轴转动带动与之下端固定连接的旋转刷7 转动，旋转刷7与工作箱1内底部贴合，所以在旋转刷7作用下，工作箱1内底部沉积的杂物会被清扫下来。
当不需要电解时，先保持驱动电机13和电解电源15为关闭状态，将清洁用的水从进水口41注入工作箱1内，然后打开驱动电机13，在运转一段时间后关闭驱动电机13，打开排水口42让清洁过后的水从装置内部流出，即完成清洁工作。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明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发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。