專(zhuān)利名稱(chēng)：水電解氫氧發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型是關(guān)于水的電解裝置，特別是關(guān)于將電解所產(chǎn)生的氫氣和氧氣作為焊接燃燒氣源的電解裝置。
為取代能耗大、有環(huán)境污染的氧-乙炔氣焊，利用水電解所產(chǎn)生的氫氣和氧氣作為燃燒氣源的焊接工藝受到工業(yè)界的重視，并積極進(jìn)行開(kāi)發(fā)和研究。這種新氣焊工藝的關(guān)鍵技術(shù)在于氫氧燃?xì)獍l(fā)生裝置的電解效率的高低。目前市場(chǎng)銷(xiāo)售的JF-2000型水解氫氧焊割機(jī)(專(zhuān)利號(hào)ZL-91217300.9)產(chǎn)氣量為2000升/時(shí)，額定功率9千瓦；TQGJ-4型氫氧源焊割機(jī)(專(zhuān)利號(hào)ZL-91214716.4和ZL-91214713.2)每生產(chǎn)1000升氫氧燃?xì)庀碾娔?千瓦小時(shí)。由于它們的氫氧發(fā)生裝置的電極板的電極距大于6毫米，電流密度約20安培/分米2，所以電解效率還不理想。此外，還需用液泵循環(huán)電解液，致使液泵受腐蝕，使用壽命短，增加開(kāi)支。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種電解效率高、又不用液泵的水的電解氫氧燃?xì)獍l(fā)生裝置。
本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的一種包含電解電源、外殼、位于外殼內(nèi)的電解液和一系列電極板的水電解氫氧發(fā)生裝置，其特征在于A.所述的外殼設(shè)置有散熱片，外殼的內(nèi)壁襯有耐堿絕緣層B.相鄰的兩電極板之間的電解槽的電極距≤4毫米，各電極板之間形成串聯(lián)或串并聯(lián)的電聯(lián)結(jié)形式；C.額定工作時(shí)，電極板的電流密度≤10安培/分米2。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的描述。


圖1是本實(shí)用新型串聯(lián)的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實(shí)用新型串并聯(lián)的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖3是具有外置的貯液器的一種結(jié)構(gòu)示意圖。
圖4是具有外置的貯液器的又一種結(jié)構(gòu)示意圖。
實(shí)施例一.本實(shí)用新型如
圖1所示，它包含由殼體1和蓋2組成的外殼、一系列的電極板8、電解液13和電解電源12。殼體1和蓋2的內(nèi)壁襯有耐堿絕緣層7。耐堿絕緣層7由耐堿環(huán)氧樹(shù)脂、呋喃樹(shù)脂、環(huán)氧-呋喃樹(shù)脂(環(huán)氧與呋喃之比為1∶2)或氯磺化聚乙烯橡膠等材料制造。電極板8為108塊厚度0.3毫米的不銹鋼板或鐵板，每塊的面積為250×250毫米2。耐堿絕緣層7上設(shè)置有固定電極板8的槽。相鄰兩電極板8之間的電極距為2毫米，構(gòu)成了107個(gè)電解槽9。電極板8與殼體1底部的耐堿絕緣層7相距為1毫米。位于兩端的電極板8上分別設(shè)置有伸出于殼體1的、用導(dǎo)線與電解電源12相聯(lián)的接線柱10，而上述的108塊電極板8則成串聯(lián)形式。電極板的陽(yáng)極面可以鍍鎳。殼體1上空間為貯液室14。設(shè)置在殼體1內(nèi)的隔板18將電極板8和貯液室14分開(kāi)。隔板18至少設(shè)置有一個(gè)與電解槽9相通的孔15。電解液13充滿(mǎn)電解槽9，并在貯液室14內(nèi)有相應(yīng)的液位高度。電解液13為25％的氫氧化鉀水溶液。蓋2上設(shè)置有氫氧燃?xì)獾膶?dǎo)出孔16。蓋2用螺釘4和螺母5與殼體1連接，并用密封墊3進(jìn)行密封。散熱片6設(shè)置在殼體1的外部。電解電源12為將220伏交流經(jīng)整流轉(zhuǎn)換成脈動(dòng)直流電源。在產(chǎn)氣量2000升/小時(shí)時(shí)，電極板8的電流密度約5安培/分米2，額定功率5.6千瓦左右。體積360* 320*300毫米2，重量約40公斤，可長(zhǎng)期連續(xù)工作。
實(shí)施例二.本實(shí)用新型如圖2所示，它包含由殼體1和蓋2組成的外殼、一系列的電極板8、電解液13和電解電源12。殼體1和蓋2的內(nèi)壁襯有耐堿絕緣層7。耐堿絕緣層7由耐堿環(huán)氧樹(shù)脂、呋喃樹(shù)脂、環(huán)氧-呋喃樹(shù)脂(環(huán)氧與呋喃之比為1∶2)或氯磺化聚乙烯橡膠等材料制造。電極板8為53塊厚度0.8毫米的不銹鋼板或鐵板，每塊的面積為330×400毫米2。耐堿絕緣層7上設(shè)置有固定電極板8的槽。相鄰兩電極板8之間的電極距為3毫米，構(gòu)成了52個(gè)電解槽9。電極板8與殼體1底部的耐堿絕緣層7相距為1毫米。位于兩端的電極板8上分別設(shè)置伸出于殼體1的、用導(dǎo)線與電解電源12的一個(gè)電極相聯(lián)的接線柱10，位于中間一塊電極板8也設(shè)置有伸出于殼體1的與電解電源12另一個(gè)電極相連的接線柱(圖中末畫(huà)出)。上述的53塊電極板8形成串并聯(lián)形式。電極板8的陽(yáng)極面可以鍍鎳。殼體1的上部空間11為氣液分離場(chǎng)所。電解液13充滿(mǎn)電解槽9為30％的氫氧化鉀水溶液。蓋2上設(shè)置有氫氧燃?xì)獾膶?dǎo)出孔16。蓋2用螺釘4和螺母5與殼體1連接，并用密封墊3進(jìn)行密封。散熱片6設(shè)置在殼體1的外部。為加強(qiáng)耐堿絕緣層7的導(dǎo)熱性，其中滲入不超過(guò)20％的石墨與50％的云母粉的混合物為導(dǎo)熱填料。電解電源12為380伏交流經(jīng)整流轉(zhuǎn)換成平均電壓45伏的脈動(dòng)直流電源。在產(chǎn)氣量2000升/小時(shí)時(shí)，電極板的電流密度約10安培/分米2，額定功率5.8千瓦左右。體積為330* 400*220毫米2，重量約50公斤(變壓器除外)，可長(zhǎng)期連續(xù)工作。
實(shí)施例三，本實(shí)施例如圖3所示，它包含由園筒形殼體1’和蓋2’組成的外殼、一系列的園形電極板8’，電解液13和電解電源12。殼體1’和蓋2’的內(nèi)壁襯有耐堿絕緣層7。耐堿絕緣層7由耐堿環(huán)氧樹(shù)脂、呋喃樹(shù)脂、環(huán)氧-呋喃樹(shù)脂(環(huán)氧與呋喃之比為1∶2)或氯磺化聚乙烯橡膠等材料制造。電極板8為108塊厚度0.5毫米的不銹鋼板，每塊的面積為600厘米2。相鄰兩電極板8’之間用石棉橡膠墊使電極距為4毫米，與殼體1’的耐堿絕緣層7相距為1毫米，構(gòu)成了107個(gè)電解槽9。位于兩端的電極板8’分別設(shè)置有伸出于外殼的、用導(dǎo)線與電解電源12相聯(lián)的接線柱10，使所有電極板8’成串聯(lián)形式。貯液室14設(shè)置在外殼外部，具有與電解槽9相通的管道11，頂部設(shè)置有氫氧燃?xì)鈱?dǎo)出孔16。電解液13充滿(mǎn)電解槽9，并在貯液室14內(nèi)具有相應(yīng)的液位高度。貯液室14內(nèi)以水代替電解液13。電解液13為20％的氫氧化鉀水溶液。蓋板2’用螺釘4和螺母5與殼體1’連接，并用密封墊3進(jìn)行密封。散熱片6設(shè)置在殼體1’的外部。為加強(qiáng)耐堿絕緣層7的導(dǎo)熱性，可在其中滲入不超過(guò)20％的氧化鈹和40％的結(jié)晶氧化鎂作為導(dǎo)熱填料。電解電源12為220伏交流經(jīng)整流轉(zhuǎn)換的脈動(dòng)直流電源。在產(chǎn)氣量2000升/小時(shí)時(shí)，電極板的電流密度約10安培/分米2，額定功率5.8千瓦左右。
實(shí)施例四.本實(shí)施例如圖4所示，它包含由殼體1和蓋2”組成的外殼、一系列的電極板8、電解液13和電解電源12。殼體1和蓋2”內(nèi)壁襯有耐堿絕緣層7。耐堿絕緣層7由耐堿環(huán)氧樹(shù)脂、呋喃樹(shù)脂、環(huán)氧-呋喃樹(shù)脂(環(huán)氧與呋喃之比為1∶2)或氯磺化聚乙烯橡膠等材料制造。電極板8為108塊厚度0.3毫米的不銹鋼板或鐵板，每塊的面積為250×250毫米2。耐堿絕緣層7上設(shè)置有固定電極板8的槽。相鄰兩電極板8之間的電極距為2毫米，構(gòu)成了107個(gè)電解槽9。電極板8與殼體1底部的耐堿絕緣層7相距為1毫米。位于兩端的電極板8上分別設(shè)置有伸出于殼體1的、用導(dǎo)線與電解電源12相聯(lián)的接線柱10，而上述的108塊電極板8則成串聯(lián)形式。電極板的陽(yáng)極面可以鍍鎳。蓋2”的內(nèi)空間為貯液室14。蓋2”、隔板18’和殼體1用螺釘4和螺母5連接成一體，并用密封墊3進(jìn)行密封。隔板18’至少設(shè)置有一個(gè)與電解槽9相通的孔15，使貯液室14與電解槽9相通。電解液13充滿(mǎn)電解槽9，并在貯液室14內(nèi)有相應(yīng)的液位高度。電解液13為25％的氫氧化鉀水溶液。蓋2設(shè)置有氫氧燃?xì)獾膶?dǎo)出孔16。散熱片6設(shè)置在殼體1和蓋2”的外部。為加強(qiáng)耐堿絕緣層7的導(dǎo)熱性，可在其中滲入不超過(guò)60％的石墨和結(jié)晶氧化鎂的混合物、或石墨，云母、結(jié)晶氧化鎂和氧化鈹?shù)幕旌衔镒鳛閷?dǎo)熱填料。在產(chǎn)氣量3000升/小時(shí)的工況下可運(yùn)行2小時(shí)以上，能滿(mǎn)足特大或特厚工件加工的需要。
本實(shí)用新型由于電極板上的電流密度低，尤其是有貯液室，可始終保持電解槽處于高液位，從而維持了低電流密度的運(yùn)行狀態(tài)，因此降低了氫氧氣體在陰陽(yáng)電極上的超電壓。同時(shí)也降低了電極附近電解液中的氣體密度，增加了電解液的導(dǎo)電能力，為減少電極距創(chuàng)造了條件。而較小的電極距又縮短了離子運(yùn)動(dòng)的距離，增加了電極間的電位梯度，加速了離子的運(yùn)動(dòng)，從而大大降低了電阻損耗和各電解室的運(yùn)行電壓，在同樣產(chǎn)氣量的情況下，功耗大為降低，溫度相應(yīng)減少，散熱要求也降低，故能長(zhǎng)時(shí)間地正常連續(xù)運(yùn)行，特別是在耐堿絕緣材料中加有導(dǎo)熱填料的情況下，具有較強(qiáng)的超載能力。本實(shí)用新型可降低能耗25％以上，且體積小、重量輕、強(qiáng)度高、不易泄漏、安全可靠。
權(quán)利要求1.一種包含電解電源、外殼、位于外殼內(nèi)的電解液和一系列電極板的水電解氫氧發(fā)生裝置，其特征在于A.所述的外殼設(shè)置有散熱片，外殼的內(nèi)壁襯有耐堿絕緣層；B.相鄰的兩電極板之間的電解槽的電極距≤4毫米，各電極板之間形成串聯(lián)的電聯(lián)結(jié)形式；C.額定工作時(shí)，電極板的電流密度≤10安培/分米2。
2.一種包含電解電源、外殼、位于外殼內(nèi)的電解液和一系列電極板的水電解氫氧發(fā)生裝置，其特征在于A.所述的外殼設(shè)置有散熱片，外殼的內(nèi)壁襯有耐堿絕緣層；B.相鄰的兩電極板之間的電解槽的電極距≤4毫米，各電極板之間形成串并聯(lián)的電聯(lián)結(jié)形式；C.額定工作時(shí)，電極板的電流密度≤10安培/分米2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水電解氫氧發(fā)生裝置，其特征在于所述的耐堿絕緣材料是耐堿環(huán)氧樹(shù)脂、呋喃樹(shù)脂、環(huán)氧-呋喃樹(shù)脂、氯磺化聚乙烯橡膠等。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水電解氫氧發(fā)生裝置，其特征在于設(shè)置有的貯液室，所述的貯液室設(shè)置有與電解槽相通的通孔或管道，電解液在上述的電解槽內(nèi)始終保持高液位。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的水電解氫氧發(fā)生裝置，其特征在于所述的耐堿絕緣材料中加有導(dǎo)熱填料。
6.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4或5所述的水電解氫氧發(fā)生裝置，其特征在于所述的電極板的材料為厚度0.3-0.8毫米的不銹鋼板或鐵板。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的水電解氫氧發(fā)生裝置，其特征在于所述的電極板的陽(yáng)極面鍍鎳。
專(zhuān)利摘要一種包含電解電源、外殼、位于外殼內(nèi)的電解液和一系列電極板的水電解氫氧發(fā)生裝置，其特征在于A.所述的外殼設(shè)置有散熱片，外殼的內(nèi)壁襯有耐堿絕緣層；B.相鄰的兩電極板之間的電解槽的電極距小于4毫米，各電極板之間形成串聯(lián)或串并聯(lián)的電聯(lián)結(jié)形式；C.額定工作時(shí)電極板的電流密度低于10安培/分米
文檔編號(hào)C25B1/00GK2218753SQ9423947
公開(kāi)日1996年1月31日 申請(qǐng)日期1994年10月13日 優(yōu)先權(quán)日1994年10月13日
發(fā)明者龔政 申請(qǐng)人:龔政