一种电解水制氢设备的制作方法

本发明涉及电化学技术领域，具体是一种电解水制氢设备。

背景技术：

目前，教学用电解水制氢实验通常单独使用烧杯、试管和电极来组合成实验装置，在实验过程中，第一，电极、试管在实验过程中均不固定,不便于气体的收集；第二、实验用试管没有刻度,不易准确地判断气体的体积比,无法进行定量研究；第三，实验时为增强水的导电性，常加入稀硫酸或氢氧化钠，收集气体时手与溶液接触，有腐蚀性；第四、实验无法反复进行；第五、电源装置比较笨重，携带不方便，而实验室常用的“霍夫曼水电解器”重心偏高，固定困难，实验所需时间较长，压挤橡胶管部分检验气体时不太方便，且极易损坏，并且“霍夫曼水电解器”在电解过程中漏斗中液面升高，电解液易溢出实验设备，本发明的一种电解水制氢设备将烧杯、试管和电极整合成一体，来解决上述问题，便于师生的教学。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是提供一种电解水制氢设备，其能够解决上述现在技术中的问题。

本发明是通过以下技术方案来实现的：本发明的一种电解水制氢设备，包括实验箱以及所述实验箱设有中部的实验腔，所述实验腔内滑动连接有实验容器，其中，所述实验容器配套且外设有实验试管，所述实验试管设在所述实验容器内用于收集气体，所述实验腔上方设有开口向上的阀门腔，所述阀门腔内设有控制所述阀门腔开合且与所述实验容器铰接的移动阀门，所述实验箱内位于所述实验腔左右两侧设有前后对称的握把腔，所述握把腔内滑动连接有上下延伸的握把组件，所述实验箱内位于所述实验腔下方设有与所述握把腔相通的电机腔，所述电机腔底端壁面上固定连接有与所述握把组件抵接的电机，所述实验箱内位于所述实验腔前侧从右至左依次设有试管箱组件以及用与操控所述试管箱组件的试管箱组件开关，其中，所述握把组件控制所述电机的开启和关闭，所述实验容器能随电机工作而上升或下降，使所述实验容器高于所述实验箱，所述移动阀门随所述实验容器的上升或下降实验开关阀门的功能，所述试管箱组件用于放置所述实验试管，所述试管箱组件开关用于控制所述试管箱组件的升降，便于所述实验试管的拿取与放置。

可优选地，所述实验容器包括电解箱，所述电解箱左右两侧壁面内设有左右对称的开口向下的螺纹槽，所述电解箱底端外壁下方设有电极槽，所述电极槽内设有与所述电解箱固定连接的电极箱，所述电极箱内设有电解电机，所述电解箱底端内壁上贯穿设有用于所述电解电机电连的且左右对称的电极，所述电解箱底端内壁上位于所述电极下方设有开口向上的试管固定槽，所述试管固定槽内滑动连接有左右对称的试管固定块，所述试管固定块与所述试管固定槽底端顶压连接有第一复位弹簧，所述试管固定块远离所述电极侧转动连接有用于所述电解箱底端内壁顶压连接的固定杆，所述固定杆顶端固定连接有橡胶吸嘴，所述电解箱两侧外壁上固定连接有铰接块，所述铰接块上铰接有铰接杆，通过所述螺纹槽从而实现所述电解箱的升降，通过所述试管固定槽、所述试管固定块及上方组件从而实现实验试管的夹紧与松开。

可优选地，所述实验试管包括集气试管，所述集气试管外端壁面上设有用于所述橡胶吸嘴抵接的顶出转块，所述集气试管顶端套接有橡胶管，所述橡胶管外侧设有止气夹，所述橡胶管顶端套接有出气口，通过所述橡胶管、所述止气夹和所述出气口的配合从而实现实验后气体的有效收集和释放，并通过所述顶出转块与所述橡胶吸嘴配合控制集气试管脱离所述实验容器。

可优选地，所述移动阀门包括固定在所述阀门腔侧端壁面上且左右对称的第一导轨固定块，所述第一导轨固定块设有软滑轨，所述软滑轨另一端设有与所述实验腔固定连接的第二导轨固定块，所述软滑轨上滑动连接有阀门滑块，所述阀门滑块上方固定连接有转动阀门，所述阀门滑块下端与所述铰接杆固定连接，通过所述阀门滑块在所述铰接杆推动下，从而在所述软滑轨上滑动实现所述实验腔的开关。

可优选地，所述握把组件包括与所述握把腔滑动连接的下端握把，所述下端握把顶端铰接有转动握把，所述转动握把顶端固定连接有提手，所述下端握把底端固定连接有与所述电机抵接的顶压块，所述顶压块两侧设有复位机构，通过所述转动握把以及所述提手的配合从而便于整个设备的携带，通过所述顶压块的随所述下端握把的升降实现控制电机的开启和关闭。

可优选地，所述复位机构包括位于所述顶压块两侧左右对称的复位腔，所述复位腔顶端设有与所述下端握把底端抵接的复位块，所述复位块内设有开口远离所述顶压块的顶出槽，所述顶出槽内滑动连接有定位块，所述定位块底端与所述顶出槽底端壁面顶压连接有顶出弹簧，所述复位块底端与所述复位腔底端内壁顶压连接有第二复位弹簧，所述复位腔中部设有定位腔，所述实验箱左侧内壁内设有与所述定位腔连通的回位腔，所述定位腔与所述回位腔内设有左右延伸的回位杆，所述回位杆上固定连接有用于所述回位腔滑动连接的回位块，所述回位块与所述回位腔右端壁面顶压连接有回位弹簧，通过部件之间的配合从而实现所述握把组件与所述电机抵接后的定位，并在不需要所述电机开启时实现所述握把组件的复位。

可优选地，所述电机顶端设有用于所述顶压块抵接的电机开关，所述电机开关与所述电机顶压连接有第三复位弹簧，所述电机右端动力连接有左右延伸的传动杆，所述传动杆顶端设有第一锥齿轮，所述传动杆上位于所述第一锥齿轮左侧设有第二锥齿轮，所述电机腔内底端内壁内转动连接有位于所述传动杆后侧与所述实验箱转动连接且伸入所述螺纹槽内的上下延伸的第一螺纹杆，所述第一螺纹杆上设有用于所述第一锥齿轮齿合连接的第三锥齿轮，所述传动杆末端设有与所述第一螺纹杆对称的第二螺纹杆，所述第二螺纹杆上设有用于所述第二锥齿轮齿合连接的第四锥齿轮，通过所述电机开关与所述复位块抵接从而实现通过所述握把组件控制电机的开启，并通过所述第一螺纹杆和所述第二螺纹杆控制所述实验容器的升降。

可优选地，所述实验腔内固定连接有上下延伸的支撑杆，所述支撑杆顶端转动连接有第一转动杆，所述支撑杆上位于所述第一转动杆下方转动连接有第二转动杆、第三转动杆和第四转动杆，所述第二转动杆、所述第三转动杆和所述第四转动杆左端设有转动齿轮，右端设有凸轮，所述试管箱组件内设有开口向上的试管箱腔，所述试管箱腔内从左至右依次设有多组试管架，所述试管架内固定连接有固定桩，第一组所述试管架底端贯穿所述试管箱腔底端内壁固定连接有上下延伸的升降杆，其余所述试管架底端固定连接有与所述凸轮抵接且上下延伸的抵接杆，所述试管箱组件开关内设有与所述转动齿轮齿合连接且上下延伸的多组开关齿条，所述试管箱组件开关内设有与所述第一转动杆铰接的第二转动杆，所述第二转动杆、多组所述开关齿条顶端设有弹簧开关，通过拨动弹簧开关从而实现控制所述试管架的升降。

可优选地，所述弹簧开关包括倾斜放置的拨片，所述拨片左端底面固定连接有分别与所述第二转动杆、所述开关齿条固定连接的拨动杆，所述拨片另一端与所述试管箱组件开关底端壁面顶压连接有第三复位弹簧，从而便于实现弹簧开关的拨动和复位。

本发明的有益效果是：本发明结构简单，操作方便，通过转动握把和提手的设计便于整个设备的携带；通过所述顶压块的随所述下端握把的升降实现控制电机的开启和关闭；通过所述螺纹槽与电机传动组件的配合从而实现所述电解箱的升降，通过所述试管固定槽、所述试管固定块及上方组件从而实现实验试管的夹紧与松开；通过所述橡胶管、所述止气夹和所述出气口的配合从而实现实验后气体的有效收集和释放；通过所述顶出转块与所述橡胶吸嘴配合控制集气试管脱离所述实验容器；通过所述阀门滑块在所述铰接杆推动下，从而在所述软滑轨上滑动，实现所述实验腔的开关；所述实验试管通过区别于其他试管的顶出转块设计，便于所述实验试管的取出和夹紧；所述实验容器升高到高于所述实验腔，便于师生的教学工作。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的具体实施例及附图作以详细描述。

图1为本发明的一种电解水制氢设备内部整体结构示意图；

图2为图1中a-a的结构示意图；

图3为图2中b-b的结构示意图；

图4为图1中c的放大示意图；

图5为图4中d的放大示意图。

具体实施方式

如图1至图5所示，对本发明进行详细说明，为叙述方便，现对下文所说的方位规定如下：下文所说的上下左右前后方向与图1本身投影关系的上下左右前后方向一致，本发明的一种电解水制氢设备，包括实验箱164以及所述实验箱164设有中部的实验腔165，所述实验腔165内滑动连接有实验容器，其中，所述实验容器配套且外设有实验试管，所述实验试管设在所述实验容器内用于收集气体，所述实验腔165上方设有开口向上的阀门腔169，所述阀门腔169内设有控制所述阀门腔169开合且与所述实验容器铰接的移动阀门，所述实验箱164内位于所述实验腔165左右两侧设有前后对称的握把腔166，所述握把腔166内滑动连接有上下延伸的握把组件，所述实验箱164内位于所述实验腔165下方设有与所述握把腔166相通的电机腔167，所述电机腔167底端壁面上固定连接有与所述握把组件抵接的电机168，所述实验箱164内位于所述实验腔165前侧从右至左依次设有试管箱组件以及用与操控所述试管箱组件的试管箱组件开关，其中，所述握把组件控制所述电机168的开启和关闭，所述实验容器能随电机168工作而上升或下降，使所述实验容器高于所述实验箱164，所述移动阀门随所述实验容器的上升或下降实验开关阀门的功能，所述试管箱组件用于放置所述实验试管，所述试管箱组件开关用于控制所述试管箱组件的升降，便于所述实验试管的拿取与放置。

有益地，所述实验容器包括电解箱113，所述电解箱113左右两侧壁面内设有左右对称的开口向下的螺纹槽114，所述电解箱113底端外壁下方设有电极槽122，所述电极槽122内设有与所述电解箱113固定连接的电极箱121，所述电极箱121内设有电解电机120，所述电解箱113底端内壁上贯穿设有用于所述电解电机120电连的且左右对称的电极117，所述电解箱113底端内壁上位于所述电极117下方设有开口向上的试管固定槽155，所述试管固定槽155内滑动连接有左右对称的试管固定块118，所述试管固定块118与所述试管固定槽155底端顶压连接有第一复位弹簧119，所述试管固定块118远离所述电极117侧转动连接有用于所述电解箱113底端内壁顶压连接的固定杆116，所述固定杆116顶端固定连接有橡胶吸嘴115，所述电解箱113两侧外壁上固定连接有铰接块123，所述铰接块123上铰接有铰接杆124，通过所述螺纹槽114从而实现所述电解箱113的升降，通过所述试管固定槽155、所述试管固定块118及上方组件从而实现实验试管的夹紧与松开。

有益地，所述实验试管包括集气试管129，所述集气试管129外端壁面上设有用于所述橡胶吸嘴115抵接的顶出转块131，所述集气试管129顶端套接有橡胶管130，所述橡胶管130外侧设有止气夹132，所述橡胶管130顶端套接有出气口133，通过所述橡胶管130、所述止气夹132和所述出气口133的配合从而实现实验后气体的有效收集和释放，并通过所述顶出转块131与所述橡胶吸嘴115配合控制集气试管129脱离所述实验容器。

有益地，所述移动阀门包括固定在所述阀门腔169侧端壁面上且左右对称的第一导轨固定块134，所述第一导轨固定块134设有软滑轨127，所述软滑轨127另一端设有与所述实验腔165固定连接的第二导轨固定块126，所述软滑轨127上滑动连接有阀门滑块128，所述阀门滑块128上方固定连接有转动阀门125，所述阀门滑块128下端与所述铰接杆124固定连接，通过所述阀门滑块128在所述铰接杆124推动下，从而在所述软滑轨127上滑动实现所述实验腔165的开关。

有益地，所述握把组件包括与所述握把腔166滑动连接的下端握把103，所述下端握把103顶端铰接有转动握把102，所述转动握把102顶端固定连接有提手101，所述下端握把103底端固定连接有与所述电机168抵接的顶压块154，所述顶压块154两侧设有复位机构，通过所述转动握把102以及所述提手101的配合从而便于整个设备的携带，通过所述顶压块154的随所述下端握把103的升降实现控制电机168的开启和关闭。

有益地，所述复位机构包括位于所述顶压块154两侧左右对称的复位腔151，所述复位腔151顶端设有与所述下端握把103底端抵接的复位块152，所述复位块152内设有开口远离所述顶压块154的顶出槽159，所述顶出槽159内滑动连接有定位块157，所述定位块157底端与所述顶出槽159底端壁面顶压连接有顶出弹簧158，所述复位块152底端与所述复位腔151底端内壁顶压连接有第二复位弹簧153，所述复位腔151中部设有定位腔156，所述实验箱164左侧内壁内设有与所述定位腔156连通的回位腔104，所述定位腔156与所述回位腔104内设有左右延伸的回位杆105，所述回位杆105上固定连接有用于所述回位腔104滑动连接的回位块106，所述回位块106与所述回位腔104右端壁面顶压连接有回位弹簧150，通过部件之间的配合从而实现所述握把组件与所述电机168抵接后的定位，并在不需要所述电机168开启时实现所述握把组件的复位。

有益地，所述电机168顶端设有用于所述顶压块154抵接的电机开关160，所述电机开关160与所述电机168顶压连接有第三复位弹簧107，所述电机168右端动力连接有左右延伸的传动杆108，所述传动杆108顶端设有第一锥齿轮109，所述传动杆108上位于所述第一锥齿轮109左侧设有第二锥齿轮112，所述电机腔167内底端内壁内转动连接有位于所述传动杆108后侧与所述实验箱164转动连接且伸入所述螺纹槽114内的上下延伸的第一螺纹杆110，所述第一螺纹杆110上设有用于所述第一锥齿轮109齿合连接的第三锥齿轮111，所述传动杆108末端设有与所述第一螺纹杆110对称的第二螺纹杆161，所述第二螺纹杆161上设有用于所述第二锥齿轮112齿合连接的第四锥齿轮162，通过所述电机开关160与所述复位块152抵接从而实现通过所述握把组件控制电机168的开启，并通过所述第一螺纹杆110和所述第二螺纹杆161控制所述实验容器的升降。

有益地，所述实验腔165内固定连接有上下延伸的支撑杆141，所述支撑杆141顶端转动连接有第一转动杆144，所述支撑杆141上位于所述第一转动杆144下方转动连接有第二转动杆140、第三转动杆和第四转动杆，所述第二转动杆140、所述第三转动杆和所述第四转动杆左端设有转动齿轮139，右端设有凸轮142，所述试管箱组件内设有开口向上的试管箱腔146，所述试管箱腔146内从左至右依次设有多组试管架147，所述试管架147内固定连接有固定桩149，第一组所述试管架147底端贯穿所述试管箱腔146底端内壁固定连接有上下延伸的升降杆145，其余所述试管架147底端固定连接有与所述凸轮142抵接且上下延伸的抵接杆163，所述试管箱组件开关内设有与所述转动齿轮139齿合连接且上下延伸的多组开关齿条138，所述试管箱组件开关内设有与所述第一转动杆144铰接的第二转动杆143，所述第二转动杆143、多组所述开关齿条138顶端设有弹簧开关，通过拨动弹簧开关从而实现控制所述试管架147的升降。

有益地，所述弹簧开关包括倾斜放置的拨片136，所述拨片136左端底面固定连接有分别与所述第二转动杆143、所述开关齿条138固定连接的拨动杆137，所述拨片136另一端与所述试管箱组件开关底端壁面顶压连接有第三复位弹簧135，从而便于实现弹簧开关的拨动和复位。

初始状态时，所述握把组件不与所述电机168抵接，所述电机168处于关闭状态，所述电解箱113位于所述实验腔165内，所述电解箱113内未放置电解液，所述电解电机120处于关闭状态，所述试管固定槽155、所述试管固定块118及上方组件处于未夹紧状态，所述实验试管放置在所述试管箱组件内，所述移动阀门处于关闭状态。

当需要工作时，所述下端握把103向下运动，所述顶压块154与所述电机开关160抵接，所述定位块157进入所述定位腔156内，使电机168开始工作并维持工作状态，所述电解箱113在所述电机168驱动下向上运动，同时所述阀门滑块128向远离所述电解箱113侧运动，所述转动阀门125随阀门滑块128运动，所述实验腔165顶端开启，所述电解箱113运动在所述实验腔165外端，拨动所述回位杆105使所述定位块157推出所述定位腔156内，所述下端握把103向上运动，所述电机168关闭，所述电解箱113保持在所述实验腔165外侧，在所述电解箱113内加入电解液，通过拨动所述弹簧开关，从所述试管箱组件取出所述实验试管，将所述实验试管放置到所述电解箱113内的所述电极117上方，电解液充满所述实验试管，所述实验试管的底端试管口接触所述试管固定块118并带动所述试管固定块118向下运动，使所述橡胶吸嘴115与所述实验试管接触并固定，开启所述电解电机120，开始实验。

当需要完成收纳时，转动所述实验试管，所述顶出转块131与所述橡胶吸嘴115接触，使所述实验试管脱离所述橡胶吸嘴115便于所述实验试管的取出，取出所述电解箱113内的电解液并清理，所述下端握把103向下运动，使所述电机168反转，所述电解箱113向下运动，同时所述转动阀门125将所述实验腔165顶端关闭，所述电解箱113到达所述实验腔165底端后，所述电机168关闭。

本发明的有益效果是：本发明结构简单，操作方便，通过转动握把和提手的设计便于整个设备的携带；通过所述顶压块的随所述下端握把的升降实现控制电机的开启和关闭；通过所述螺纹槽与电机传动组件的配合从而实现所述电解箱的升降，通过所述试管固定槽、所述试管固定块及上方组件从而实现实验试管的夹紧与松开；通过所述橡胶管、所述止气夹和所述出气口的配合从而实现实验后气体的有效收集和释放；通过所述顶出转块与所述橡胶吸嘴配合控制集气试管脱离所述实验容器；通过所述阀门滑块在所述铰接杆推动下，从而在所述软滑轨上滑动，实现所述实验腔的开关；所述实验试管通过区别于其他试管的顶出转块设计，便于所述实验试管的取出和夹紧；所述实验容器升高到高于所述实验腔，便于师生的教学工作。

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。