一种卧式电解池的制作方法

1.本实用新型涉及电化学、光化学技术领域，特别是涉及一种卧式电解池。


背景技术：

2.电解池为把电能转换为化学能的装置，电解的过程为电流通过电解质溶液在阴阳两极引起氧化还原反应的过程。形成电解池的条件为，与电源相连的两个电极、电解质溶液或融化的电解质，形成回路。常用的电解池基于以上机理，常为一套系统，含有工作电极、对电极以及参比电极。形状不固定，随着试验的需求不同而不同。
3.有些电化学试验中需要采用光照，因此，电解池通常采用玻璃制作，能够透光。由于石英玻璃化学性质远优于普通玻璃，具有耐高温、热稳定性好、电绝缘性好，尤其透光性，其可见光透光率在93％以上，特别是紫外光谱区，最大透过率可达80％以上，因此，从试验效果上来说，如果通体采用石英玻璃制作电解池将会是最优的选择。然而，石英玻璃相对于普通玻璃昂贵很多，在成本上限制了通体采用石英玻璃的方式。现有技术中为了既能实现较好的透光性又能有效的控制成本，有采用设置透光区的方案，即在电解池的照射口设置有石英玻璃，其他位置仍旧采用普通玻璃，可以大大的减少成本。但是，电解池通体的体积相对于透光区的面积来说要庞大的多，而从成本的角度来考虑，透光区的面积又不能做的很大，因此，如何能够在一定的透光区的面积的基础上进一步提高透光照射的效果是亟待解决的技术问题。
4.申请公布号为cn103074638a的中国专利公开了一种用于电化学制取气体的双气室双光窗电解池，反应池为一长方体的盒子，在盒子的一个面上开设有可透光的玻璃窗口，通过玻璃窗口向盒子内部照射光源参与电化学反应，然而，明显的，玻璃窗口无法照射更大的盒子内空间，为了提高照射面积，该方案中设置有多个玻璃窗口，但这无疑会增加采用石英玻璃的成本。
5.市场上有一些在售的光电解池，采用普通玻璃制作，局部设置有透光区，但是，为了能够将透射的光线更多的照射到电极上，这些光电解池的透光区一般位于立式光电解池的中部，一方面，透光区只能照射到电极及其附近较小的区域，另一方面，虽然透光区与光电解池可以拆卸，但由于位于中部，在面临工作电极失误断裂或者掉落进反应池，或反应池内掉入杂物，或反应液长时间放置发生化学反应生成杂物难以清洗的问题时，透光区并无法发挥作用，而必须设置另一可拆卸的端盖以能够方便清洗反应池。


技术实现要素：

6.本实用新型的目的是提供一种卧式电解池，以解决上述现有技术存在的问题，将电解池本体设置为卧式圆筒形结构的形式，并在卧式圆筒形结构的一端可拆卸设置有石英玻璃端盖，使得通过石英玻璃端盖透射的光线能够沿着轴向照射到卧式圆筒形结构的内部，从而在一定透光面积和透光率的基础上能够显著提高光源照射到卧式电解池内部的区域，并且，石英玻璃端盖在拆卸后能够便于对卧式电解池内部进行清理。
7.为实现上述目的，本实用新型提供了如下方案：
8.本实用新型提供一种卧式电解池，包括普通玻璃制成的电解池本体，所述电解池本体为卧式圆筒形结构，所述卧式圆筒形结构的一端可拆卸设置有石英玻璃端盖，通过所述石英玻璃端盖透射的光线能够沿着所述卧式圆筒形结构的轴向照射到所述卧式圆筒形结构的内部，所述卧式圆筒形结构的侧壁设置有支腿以及若干电极插入口。
9.优选地，所述卧式圆筒形结构的另一端设置有进气口。
10.优选地，所述进气口安装有进气管，所述进气管的出气端深入所述卧式圆筒形结构内液面以下，所述进气管的进气端设置在所述卧式圆筒形结构的外部，且开口朝上。
11.优选地，所述进气管的出气端为锥形结构，所述锥形结构的开口朝向所述卧式圆筒形结构的内底面。
12.优选地，所述电极插入口包括工作电极插入口、参比电极插入口和辅助电极插入口。
13.优选地，所述工作电极插入口设置在靠近所述石英玻璃端盖的一侧。
14.优选地，所述辅助电极插入口和所述参比电极插入口包括由所述卧式圆筒形结构的侧壁向远离侧壁方向延伸的管路，所述辅助电极插入口和/或所述参比电极插入口向下延伸形成支腿结构，所述支腿结构的内腔与所述卧式圆筒形结构的内腔连通。
15.优选地，所述石英玻璃端盖包括盖体和石英玻璃，所述盖体底部镂空，嵌入安装有所述石英玻璃，所述盖体与所述卧式圆筒形结构的外壁螺纹连接。
16.优选地，所述石英玻璃的面积等于或大于所述卧式圆筒形结构的一端的开口大小。
17.优选地，所述盖体内径侧设置有密封圈。
18.本实用新型相对于现有技术取得了以下技术效果：
19.(1)本实用新型将电解池本体设置为卧式圆筒形结构的形式，并在卧式圆筒形结构的一端可拆卸设置有石英玻璃端盖，使得通过石英玻璃端盖透射的光线能够沿着轴向照射到卧式圆筒形结构的内部，从而在一定透光面积和透光率的基础上能够显著提高光源照射到卧式电解池内部的区域，并且，石英玻璃端盖在拆卸后能够便于对卧式电解池内部进行清理；
20.(2)本实用新型进气管的出气端深入卧式圆筒形结构内液面以下，进气管的进气端设置在卧式圆筒形结构的外部，且开口朝上，能够将导入的气体直达卧式反应池的底部，可以尽可能的增加气体和液体的反应面积，满足通气试验的需要；
21.(3)本实用新型辅助电极插入口和/或参比电极插入口向下延伸形成支腿结构，支腿结构的内腔与卧式圆筒形结构的内腔连通，通过将一个或多个电极插入口制作成支腿的形式，能够进一步提高卧式电解池的稳定性，其内部空腔还可以增大反应池的容积。
附图说明
22.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。
23.图1为本实用新型的整体结构示意图；
24.图2为本实用新型另一角度的整体结构示意图；
25.图3为图2中的石英玻璃端盖爆炸示意图；
26.其中，1、卧式圆筒形结构；11、工作电极插入口；12、辅助电极插入口；13、参比电极插入口；2、石英玻璃端盖；21、密封圈；22、石英玻璃；23、盖体；3、支腿；4、进气管。
具体实施方式
27.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
28.本实用新型的目的是提供一种卧式电解池，以解决现有技术存在的问题，将电解池本体设置为卧式圆筒形结构的形式，并在卧式圆筒形结构的一端可拆卸设置有石英玻璃端盖，使得通过石英玻璃端盖透射的光线能够沿着轴向照射到卧式圆筒形结构的内部，从而在一定透光面积和透光率的基础上能够显著提高光源照射到卧式电解池内部的区域，并且，石英玻璃端盖在拆卸后能够便于对卧式电解池内部进行清理。
29.为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。
30.如图1～3所示，本实用新型提供一种卧式电解池，包括普通玻璃制成的电解池本体，电解池本体整体均由普通玻璃制作而成，虽然普通玻璃的透光性不及石英玻璃22，但是整体采用普通玻璃的结构相对于采用不透光材质来说，也能在一定程度上具有较好的透光能力，还能够清晰观察电解池本体内部的反应状况。电解池本体设计为卧式圆筒形结构1，在侧壁上连接有支腿3，使得卧式圆筒形结构1能够沿轴向水平放置在台面上，需要说明的是，支腿3可以与卧式圆筒形结构1连接为一体，也可以是分体结构，当采用一体结构时，支腿3可以为实心结构也可以为中空结构，如果是中空结构，则支腿3的内腔可以与卧式圆筒形结构1的内腔连通；当采用分体结构时，卧式圆筒形结构1只要放置在支腿3上即可，此时，支腿3相当于支座，也就是说，支腿3可以包括支座的结构类型。卧式圆筒形结构1的一端可拆卸设置有石英玻璃端盖2，石英玻璃端盖2包括有能够透光的石英玻璃22，石英玻璃端盖2可以通过螺纹的方式连接在卧式圆筒形结构1上，也可以设置有卡扣，卡接或扣合连接在卧式圆筒形结构1上。在安装石英玻璃端盖2后，石英玻璃22应是面向卧式圆筒形结构1的轴向，或者说垂直于卧式圆筒形结构1的轴向，此时，光源照射的光线能够透过石英玻璃端盖2上的石英玻璃22，并沿着卧式圆筒形结构1的轴向照射到卧式圆筒形结构1的内部。因此，照射的光线能够覆盖电解池本体的一个整面的侧面，在光线具有一定的穿透性的前提下，能够照射到更广的电解液上。因此，本实用新型在一定透光面积的基础上能够显著提高光源照射到电解池本体内部的区域。另外，石英玻璃端盖2覆盖卧式圆筒形结构1的端面，当将石英玻璃端盖2拆卸后，能够便于对卧式电解池内部进行清理。为了便于进行电化学试验，卧式圆筒形结构1的侧壁设置有若干电极插入口，电极插入口可以为在卧式圆筒形结构1上直接开设的圆孔或方孔，也可以是向远离外壁的方向延伸的管状结构，管状结构的端部开口还可以做成敞口的形式，或者设置有磨砂的内壁表面，方便电极的深入和固定；需要说明的
是，电极插入口同样也可以采用普通玻璃制作，连接在卧式圆筒形结构1上或者与卧式圆筒形结构1一体成型。
31.卧式圆筒形结构1的另一端设置有进气口，进气口的大小依照卧式圆筒形结构1的大小以及需要通入气体量的大小进行合理设置，能够向电解池本体内通入保护气氛或反应气体，为了避免电解液通过进气口溢出，进气口应设置在靠近卧式圆筒形结构1的顶部或靠近顶部的位置，当然，如果进气口还连接有进气管4，则进气口在卧式圆筒形结构1开设的位置可以不限。
32.进气口安装有进气管4，进气管4与进气口连接的位置应保证密封状态，进气管4可以采用普通玻璃制作而成，进气管4的出气端深入卧式圆筒形结构1内液面以下，进气管4的进气端设置在卧式圆筒形结构1的外部，用于连通气源，进气端还可以设置有多个环形凸起，便于与供气软管连通，进气管4的开口可以朝上设置，如果开口位置高于卧式圆筒形结构1的顶部，能够实现电解池本体内盛装最大量的电解液，避免液体溢出。
33.进气管4的出气端可以设置为锥形结构，当然，整个进气管4由进气端向出气端可以具有锥形结构，锥形结构能够形成缩径段，降低气体通入量和速率，避免气体大量涌入搅动电解液而造成对于电解反应的不良影响，进一步的，能够使得通入的气体缓慢的参与到与电解液的相关反应，此时，锥形结构的开口朝向卧式圆筒形结构1的内底面，能够增加气体和液体的反应面积，满足通气试验的需要。
34.电极插入口可以包括工作电极插入口11、参比电极插入口13和辅助电极插入口12，各电极插入口的位置可以集中在卧式圆筒形结构1的中部或者沿其轴向顺次布置，并且，各电极插入口的形状和大小根据需求灵活设计，进而制作出满足不同试验需求的卧式电解池。然后，根据试验需求，选择所应用的卧式电解池，以及选择电极插入口和插入的电极。此外，还可以通过电极插入口向卧式圆筒形结构1的内部插入温感设备(例如温度传感器或温度计等)，能够实时监测电解液的温度。
35.工作电极插入口11可以直接开设在卧式圆筒形结构1的侧壁上，如果不连接延伸管路的话，最好设置在卧式圆筒形结构1的顶部位置，并且，工作电极插入口11可以设置在靠近石英玻璃端盖2的一侧，此时，光源照射的光线在透过石英玻璃端盖2后能够近距离的照射到工作电极上，而工作电极及其附近是最需要光源照射的位置，因此，直接照射工作电极，在保证工作电极光线照射最大化的前提下，再将光线照射到其他区域，能够更合理的利用光线传输的能量，保证光线利用效率，进一步的保证试验效果。
36.辅助电极插入口12和参比电极插入口13包括由卧式圆筒形结构1的侧壁向远离侧壁方向延伸的管路，管路内部具有空腔，辅助电极或参比电极能够穿入其中参与电解液的反应。辅助电极插入口12和/或参比电极插入口13向下延伸形成支腿结构，由于卧式电解池为卧式圆筒形结构1，其不能单独放置在台面上，需要设置支腿3或者支座等结构，而由辅助电极插入口12和/或参比电极插入口13形成的支腿结构能够提供支腿3的辅助支撑，进而能够进一步的提高卧式圆筒形结构1的稳定放置效果，避免倾翻导致电解液倾覆。支腿结构的内腔与卧式圆筒形结构1的内腔可以连通在一起，此时，相当于扩大了卧式圆筒形结构1的内腔容积，从而能够盛装更多的电解液参与反应。
37.石英玻璃端盖2可以包括盖体23和石英玻璃22，盖体23底部向内径侧设置有凸缘，形成镂空的结构，能够将石英玻璃22嵌入安装在凸缘位置，此时，需要石英玻璃22的外径大
于镂空开口的内径大小，然后将盖体23安装在卧式圆筒形结构1的端部，从而将石英玻璃22装夹在凸缘和卧式圆筒形结构1之间；盖体23可以与卧式圆筒形结构1的外壁螺纹连接，也就是说，盖体23的内径侧设置有内螺纹，卧式圆筒形结构1的外经侧设置有外螺纹。
38.石英玻璃22的面积可以等于或大于卧式圆筒形结构1的一端的开口大小，也就是说，石英玻璃22可以覆盖整个卧式圆筒形结构1的开口面积，此时光源照射的光线能够最大化的照射到卧式圆筒形结构1的内部。
39.为了保证密封性，避免电解液通过石英玻璃端盖2溢出，盖体23内径侧还可以设置有密封圈21，密封圈21应采取耐腐蚀性的材料制成，在将盖体23旋紧后挤压密封圈21形成密封结构。
40.本实用新型中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本实用新型的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处。综上所述，本说明书内容不应理解为对本实用新型的限制。