模块化电解装置

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2024-03-12 16:44:40

权利要求书： 1.一种模块化电解装置，其特征在于，包括电解槽(1)和水气集成组件(2)，所述水气集成组件(2)包括上壳组件(21)、电解水箱(22)、过滤水箱(23)、循环泵(24)、散热器(25)和加水泵(26)，所述电解水箱(22)与所述过滤水箱(23)左右并列连接设置形成基座，所述上壳组件(21)和所述散热器(25)分别固定连接于所述基座的顶部的前、后位置，所述加水泵(26)安装连接于所述上壳组件(21)之上，所述加水泵(26)与所述上壳组件(21)之间设有加水泵密封连接垫；

所述上壳组件(21)上还设有循环泵(24)和固定支架，所述循环泵(24)通过所述固定支架固定连接于所述上壳组件(21)之上，所述循环泵(24)与所述固定支架之间设有减震垫，所述循环泵(24)与所述上壳组件(21)之间设有循环泵密封连接垫；

所述电解水箱(22)的上表面具有水箱入水口、水箱出水口、水箱加水口和水箱出气口，所述过滤水箱(23)的上表面具有注水口、过滤进气口和过滤出气口及抽水口，所述上壳组件(21)开设有与所述水箱入水口、所述水箱出水口、所述水箱出气口、所述过滤进气口、所述过滤出气口及所述抽水口一一对应的连接端口，且所述电解水箱(22)、过滤水箱(23)与所述上壳组件(21)所对应的连接端口之间设有水气密封连接套；

所述抽水口、所述加水泵(26)及所述过滤水箱(23)依次连通，形成贯通的加水通道，所述水箱出水口、所述电解槽(1)、所述散热器(25)及所述水箱入水口依次连通，形成贯通的水气循环通道。

2.根据权利要求1所述的模块化电解装置，其特征在于：所述上壳组件(21)的上表面安装有冷凝器(27)，所述冷凝器(27)与所述上壳组件(21)成倾斜设置，且所述上壳组件(21)与冷凝器(27)之间设有冷凝密封垫。

3.根据权利要求2所述的模块化电解装置，其特征在于：所述冷凝器(27)的上表面安装有冷却风扇(28)。

4.根据权利要求1所述的模块化电解装置，其特征在于：所述过滤水箱(23)的内部安装有过滤棒(29)，所述过滤棒(29)连接所述过滤进气口。

5.根据权利要求1所述的模块化电解装置，其特征在于：所述电解水箱(22)的顶部固定连接有第一水位开关(221)及泄压阀，所述过滤水箱(23)的顶部固定连接有第二水位开关(231)，所述第二水位开关(231)按压在所述上壳组件(21)上，所述电解水箱(22)与所述第一水位开关(221)之间、以及所述过滤水箱(23)与所述第二水位开关(231)之间均设有水位开关密封套。

6.根据权利要求4所述的模块化电解装置，其特征在于：所述过滤水箱(23)的底部设有过滤溶液排水口(232)，所述过滤棒(29)的位置与所述过滤溶液排水口(232)相对应。

7.根据权利要求5所述的模块化电解装置，其特征在于：所述电解水箱(22)的顶部还安装有温度传感器(30)，所述温度传感器(30)设于所述第一水位开关(221)与所述散热器(25)之间。

8.根据权利要求1所述的模块化电解装置，其特征在于：所述电解水箱(22)的底部设有电解溶液排水口(222)，所述电解水箱(22)的内部设有用于放置电解质颗粒的容置腔室(223)，所述容置腔室(223)与所述电解溶液排水口(222)相对应。

9.根据权利要求1所述的模块化电解装置，其特征在于：所述过滤出气口连接有过滤出气管，所述过滤出气管上安装有阻火装置(3)。

10.根据权利要求9所述的模块化电解装置，其特征在于：所述过滤出气管上还安装有活性炭滤芯(4)，所述活性炭滤芯(4)设于所述阻火装置(3)的上游侧。

说明书：一种模块化电解装置技术领域[0001] 本发明涉及电解设备技术领域，特别是涉及一种模块化电解装置。背景技术[0002] 近几年来，利用电解技术生产氢氧混合气体不止广泛应用于冶金工业中，也逐渐应用于医疗保健领域。国内一些医疗团队对氢氧混合吸入治疗疾病开展研究，已经证实氢氧混合气体吸入对很多慢性肺病患者效果非常好，一是氢气质量轻，容易吸入呼吸道，二是如果吸入对气体里面附带药物，将更容易到达气道，所以采用氢氧混合吸入治疗法可以有效地改善身体状态和防治疾病。[0003] 现有的电解装置通常包括电解槽、电解水箱、水泵和管道等部件，其集成度较低，装配时需要逐一组装各零部件，连接工艺过程很繁琐，由于零部件的连接端口较多，导致电解装置密封性差，易漏水或漏气。发明内容[0004] 本发明的目的在于提供一种模块化电解装置，提高装置的集成度，以解决电解装置各零部件连接端口多导致连接工艺繁琐且密封性差的技术问题。[0005] 为了实现上述目的，本发明提供了一种模块化电解装置，其包括电解槽和水气集成组件，所述水气集成组件包括上壳组件、电解水箱、过滤水箱、循环泵、散热器和加水泵，所述电解水箱与所述过滤水箱左右并列连接设置形成基座，所述上壳组件和所述散热器分别固定连接于所述基座的顶部的前、后位置，所述加水泵安装连接于所述上壳组件之上，所述加水泵与所述上壳组件之间设有加水泵密封连接垫；[0006] 所述上壳组件上还设有循环泵和固定支架，所述循环泵通过所述固定支架固定连接于所述上壳组件之上，所述循环泵与所述固定支架之间设有减震垫，所述循环泵与所述上壳组件之间设有循环泵密封连接垫；[0007] 所述电解水箱的上表面具有水箱入水口、水箱出水口、水箱加水口和水箱出气口，所述过滤水箱的上表面具有注水口、过滤进气口和过滤出气口及抽水口，所述上壳组件开设有与所述水箱入水口、所述水箱出水口、所述水箱出气口、所述过滤进气口、所述过滤出气口及所述抽水口一一对应的连接端口，且所述电解水箱、过滤水箱与所述上壳组件所对应的连接端口之间设有水气密封连接套；[0008] 所述抽水口、所述加水泵及所述过滤水箱依次连通，形成贯通的加水通道，所述水箱出水口、所述电解槽、所述散热器及所述水箱入水口依次连通，形成贯通的水气循环通道。[0009] 优选地，所述上壳组件的上表面安装有冷凝器，所述冷凝器与所述上壳组件成倾斜设置，且所述上壳组件与冷凝器之间设有冷凝密封垫。[0010] 优选地，所述冷凝器的上表面安装有冷却风扇。[0011] 优选地，所述过滤水箱的内部安装有过滤棒，所述过滤棒连接所述过滤进气口。[0012] 优选地，所述电解水箱的顶部固定连接有第一水位开关及泄压阀，所述过滤水箱的顶部固定连接有第二水位开关，所述第二水位开关按压在所述上壳组件上，所述电解水箱与所述第一水位开关之间、以及所述过滤水箱与所述第二水位开关之间均设有水位开关密封套。[0013] 优选地，所述过滤水箱的底部设有过滤溶液排水口，所述过滤棒的位置与所述过滤溶液排水口相对应。[0014] 优选地，所述电解水箱的顶部还安装有温度传感器，所述温度传感器设于所述第一水位开关与所述散热器之间。[0015] 优选地，所述电解水箱的底部设有电解溶液排水口，所述电解水箱的内部设有用于放置电解质颗粒的容置腔室，所述容置腔室与所述电解溶液排水口相对应。[0016] 优选地，所述过滤出气口连接有过滤出气管，所述过滤出气管上安装有阻火装置。[0017] 优选地，所述过滤出气管上还安装有活性炭滤芯，所述活性炭滤芯设于所述阻火装置的上游侧。[0018] 本发明实施例一种模块化电解装置与现有技术相比，其有益效果在于：[0019] 本发明实施例的模块化电解装置包括电解槽和水气集成组件，水气集成组件包括上壳组件、电解水箱、过滤水箱，循环泵、散热器和加水泵等，上壳组件盖于电解水箱和过滤水箱的上表面，将水气集成组件作为一个整体与电解槽相连以形成模块化的电解装置结构，可以提高电解装置的集成度和安装效率。本发明在上壳组件开设与水箱入水口、水箱出水口、水箱出气口、过滤进气口、过滤出气口及抽水口一一相对应、相匹配的连接端口，组装时把上壳组件盖于电解水箱和过滤水箱的上表面，连接管道穿过上壳组件的连接端口，再分别与电解水箱和过滤水箱上表面的各个接口连接，上壳组件将水箱上表面的各个接口紧密封盖。此外，加水泵与上壳组件之间设有加水泵密封连接垫，循环泵与上壳组件之间设有循环泵密封连接垫，电解水箱、过滤水箱与上壳组件所对应的连接端口之间设有水气密封连接套，从而进一步加强水箱和电解装置的密封性，防止水箱与管道的接口处漏水或漏气。本发明提高了模块化电解装置的集成度，可以有效地解决零部件连接端口多导致连接工艺繁琐且密封性差的技术问题。

附图说明[0020] 图1是本发明实施例模块化电解装置的流程示意图；[0021] 图2是本发明实施例水气集成组件的结构示意图；[0022] 图3是本发明实施例模块化电解装置的俯视图；[0023] 图4是本发明实施例电解水箱内侧的结构示意图；[0024] 图5是本发明实施例过滤水箱内侧的结构示意图。[0025] 图中，1、电解槽；2、水气集成组件；21、上壳组件；22、电解水箱；221、第一水位开关；222、电解溶液排水口；223、容置腔室；23、过滤水箱；231、第二水位开关；232、过滤溶液排水口；24、循环泵；25、散热器；26、加水泵；27、冷凝器；28、冷却风扇；29、过滤棒；3、阻火装置；4、活性炭滤芯。具体实施方式[0026] 下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。[0027] 在本发明的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“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和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。[0028] 在本发明的描述中，应当理解的是，本发明中采用术语“第一”、“第二”等来描述各种信息，但这些信息不应限于这些术语，这些术语仅用来将同一类型的信息彼此区分开。例如，在不脱离本发明范围的情况下，“第一”信息也可以被称为“第二”信息，类似的，“第二”信息也可以被称为“第一”信息。[0029] 如图1?5所示，本发明优选实施例的一种模块化电解装置，其包括电解槽1和水气集成组件2，所述水气集成组件2包括上壳组件21、电解水箱22、过滤水箱23、循环泵24、散热器25和加水泵26，所述电解水箱22与所述过滤水箱23左右并列连接设置形成基座，所述上壳组件21和所述散热器25分别固定连接于所述基座的顶部的前、后位置，所述加水泵26安装连接于所述上壳组件21之上，所述加水泵26与所述上壳组件21之间设有加水泵密封连接垫；所述上壳组件21上还设有循环泵24和固定支架，所述循环泵24通过所述固定支架固定连接于所述上壳组件21之上，所述循环泵24与所述固定支架之间设有减震垫，所述循环泵24与所述上壳组件21之间设有循环泵密封连接垫；所述电解水箱22的上表面具有水箱入水口、水箱出水口、水箱加水口和水箱出气口，所述过滤水箱23的上表面具有注水口、过滤进气口和过滤出气口及抽水口，所述上壳组件21开设有与所述水箱入水口、所述水箱出水口、所述水箱出气口、所述过滤进气口、所述过滤出气口及所述抽水口一一对应的连接端口，且所述电解水箱22、过滤水箱23与所述上壳组件21所对应的连接端口之间设有水气密封连接套；所述抽水口、所述加水泵26及所述过滤水箱23依次连通，形成贯通的加水通道，所述水箱出水口、所述电解槽1、所述散热器25及所述水箱入水口依次连通，形成贯通的水气循环通道。

[0030] 本发明工作过程：电解水箱22盛装有电解质溶液，过滤水箱23盛装有纯水，循环泵24将电解质溶液从电解水箱22打至电解槽1内，电解槽1电解产生氢氧混合气体，该混合气体与电解质溶液共同回流至电解水箱22，从而实现电解质溶液的管路循环。由于电解槽1电解过程产生热量和混合气体，电解质溶液温度升高，在经过散热器25受冷却温度降低，冷却后的电解质溶液和混合气体进入电解水箱22，混合气体与电解质溶液水气分离，电解质溶液留在电解水箱22内继续参与管路循环，而混合气体则从电解水箱22的水箱出气口排出，再从过滤进气口进入过滤水箱23被过滤，最后再从过滤出气口向外排出作为医疗保健气体以供使用。

[0031] 基于上述技术方案，在本实施例中，将水气集成组件2作为一个整体与电解槽1相连以形成模块化的电解装置结构，从而提高电解装置的集成度和安装效率。由于电解槽1、电解水箱22和过滤水箱23等零部件间的连接管道较多，电解时系统内压力较高，管道与水箱的连接处易发生漏水漏气，导致电解质溶液流失或混合气体泄露，装置的使用安全性差。为解决这一技术问题，本实施例设计一个上壳组件21，并在上壳组件21开设与水箱入水口、水箱出水口、水箱出气口、过滤进气口、过滤出气口及抽水口一一相对应、相匹配的连接端口，组装时把上壳组件21盖于电解水箱22和过滤水箱23的上表面，连接管道穿过上壳组件

21的连接端口，再分别与电解水箱22和过滤水箱23上表面的各个接口连接，上壳组件21将水箱上表面的各个接口紧密封盖。此外，加水泵26与上壳组件21之间设有加水泵密封连接垫，循环泵24与上壳组件21之间设有循环泵密封连接垫，电解水箱22、过滤水箱23与上壳组件21所对应的连接端口之间设有水气密封连接套，从而进一步加强水箱和电解装置的密封性，防止水箱与管道的接口处漏水或漏气。

[0032] 由于电解槽电解时会产生热能，电解质溶液温度会升高，若温度过高会影响混合气体与电解质溶液的水气分离，导致电解效果差，所以本实施例在设置电解槽1的出水管上安装散热器25，当混合气体与电解质溶液流经散热器25时，散热器25将电解系统内的热量带走，从而降低电解质溶液的温度，防止电解装置超温影响电解效果。[0033] 进一步地，本实施例的上壳组件21的上表面安装有冷凝器27，冷凝器27与上壳组件21成倾斜设置且冷凝器27连接于水箱出气管上，且所述上壳组件21与冷凝器27之间设有冷凝密封垫保证其密封性，冷凝器27的上表面还安装有用于强制冷却冷凝器27的冷却风扇28，当混合气体夹带少量的电解质溶液经过冷凝器27时，混合气体与电解质溶液发生水气分离，少量的电解质溶液留在冷凝器27内并自流回电解水箱22，避免电解质溶液流失。

[0034] 进一步地，过滤水箱23的内部安装有过滤棒29，过滤棒29连接过滤进气口，混合气体先从过滤进气口进入过滤棒29，再从过滤棒29进入纯水中被过滤，过滤棒29的棒身具有许多细微孔，是发挥过滤作用的主要部件。本实施例的过滤水箱23的顶部还设有用于给过滤水箱23注入纯水的注水口。[0035] 进一步地，电解水箱22的顶部固定连接有第一水位开关221及泄压阀，过滤水箱23的顶部固定连接有第二水位开关231，第二水位开关231按压在上壳组件21上，电解水箱22与第一水位开关221之间、以及过滤水箱23与第二水位开关231之间均设有水位开关密封套。本实施例中，第一水位开关221、第二水位开关231及加水泵26与外部控制器电连接，当电解水箱22水位低时，加水泵26联锁启动，往电解水箱22补充纯水，当过滤水箱23水位低时，加水泵26联锁停运，此时需要手动往过滤水箱23补充纯水。泄压阀作用是当电解装置内部压力过高时及时卸掉压力，保护电解装置及其零部件。[0036] 进一步地，本实施例的过滤水箱23底部设有过滤溶液排水口232，过滤棒29的位置与过滤溶液排水口232相对应，打开过滤溶液排水口232既可以排放纯水也可以更换过滤棒29。

[0037] 更具体地，本实施例中电解水箱22的顶部还安装有温度传感器30，温度传感器30设于第一水位开关221与散热器25之间，并插置于电解水箱22的电解质溶液中，实时监测溶液温度并反馈至控制器，控制器及时调整散热器25的功率，以便及时控制电解质溶液温度在正常范围内。优选地，本实施例的散热器25选用翅片式散热器，翅片式散热器采用机械绕片，机械绕片接触面大，传热性能良好且稳定。[0038] 进一步地，本实施例中电解水箱22的底部也设有电解溶液排水口222，且在电解水箱22的内部设置一个容置腔室223用于放置电解质颗粒的，容置腔室223与电解溶液排水口222相对应。电解装置在出厂时，电解水箱22不盛装电解质溶液，而是在容置腔室223内预置电解质颗粒，使用时先往过滤水箱23注入纯水，再启动加水泵26往电解水箱22补充纯水，当纯水进入容置腔室223，电解质颗粒溶解形成电解质溶液，启动循环泵24将电解质溶液打至电解槽1进行电解反应。若长期不使用该电解装置，电解质溶液存放过久会发生变质，此时需要打开电解溶液排水口222将电解质溶液排放掉。

[0039] 进一步地，本实施例中所述过滤出气口连接有过滤出气管，过滤出气管上安装有阻火装置3，阻火装置3用于阻断明火窜入电解系统中，防止电解装置及其零部件发生燃爆。[0040] 进一步地，本实施例中过滤出气管上还安装有活性炭滤芯4，且活性炭滤芯4设于阻火装置3的上游侧，混合气体从过滤出气口排出时仍会携带少量的纯水，但在经过活性炭滤芯4被吸附和干燥，然后再继续向外排出作为医疗保健气体以供使用。[0041] 本发明的工作过程为：电解槽电解时产生氢氧混合气体，该混合气体与电解质溶液流经散热器，散热器将电解系统内的热量带走，从而降低电解质溶液温度，防止电解装置超温影响电解效果。当电解质溶液进入电解水箱后，电解质溶液留在电解水箱内继续参与管路循环，而混合气体从电解水箱的出气管排出，在经过冷凝器时发生冷凝，混合气体与少量的电解质溶液进行水气分离，这部分少量的电解质溶液留在冷凝器内，混合气体继续进入过滤水箱进行过滤，过滤后从过滤出气管出去作为医疗保健气体以供使用。[0042] 综上，本发明实施例提供一种模块化电解装置，将水气集成组件作为一个整体与电解槽相连以形成模块化的电解装置结构，从而提高电解装置的集成度和安装效率，并利用上壳组件、加水泵密封连接垫、循环泵密封连接垫、水气密封连接套等密封元件将两个水箱上表面的各个接口紧密封盖，提高电解装置的密封性，防止水箱的管道接口处发生漏水或漏气。[0043] 以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。