一种用于高压脉冲制氢的氢气收集装置的制作方法

1.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：

2.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。
3.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。


技术实现要素：

4.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。
5.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：
6.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。
7.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。
8.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。
9.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。
10.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。
11.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。
12.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。
13.本实用新型的有益效果在于：
14.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。
15.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
16.图1为本设计的主体结构示意图；
17.图2为本设计的图1的剖视结构示意图；
18.图3为本设计中图2中a部分结构示意图。
19.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
20.下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明：
21.一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。
22.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。
23.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。
24.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。
25.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。
26.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。
27.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。
28.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。
29.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。