一种电解槽散热装置的制作方法

本发明涉及次氯酸钠电解技术领域，具体涉及一种电解槽散热装置。

背景技术：

次氯酸钠是一种强氧化剂,具有较好的消毒杀菌和漂白功能,通常采用电解法制得。电解槽是电解法制备次氯酸钠的主要设备之一，将稀盐水放入电解槽内，通过硅整流器接通阴阳极直流电源，在电流作用下进行氧化还原反应生成次氯酸钠等相应的物质，由于氧化还原反应会产生大量的热量时电解槽内溶液的温度升高，导致电解槽内电解溶液的温度升高导致氧化还原反应的速率加大，使次氯酸钠在相同的时间内的产出量不一样，导致次氯酸钠溶液的浓度不一样，不利于次氯酸钠溶液浓度的控制，导致次氯酸钠成品的浓度波动较大不利于产品质量的控制。

为了解决上述问题,中国专利cn208121213u公开了一种次氯酸钠发生器捆绑电极式冷却系统,其通过在电极上缠绕冷却管,在电解槽内设置相互连接的温度传感器、温度控制器和电磁阀，所述电磁阀设置在冷却管进水口上，通过温度传感器检测电解槽内的温度，然后将温度数据传给温度控制器，再通过温度控制器控制电磁阀的开闭来控制冷却水的通断来调节电解槽内的温度。本方案虽然能够调节电解槽的温度，但是其结构复杂，温度控制方式是间断性的通入或断开冷却水，不能控制冷却水的流量大小，当通入冷却水时，电解槽内的温度会突然降低，当断开冷却水时，电解槽的的温度会突然上升，这种冷却方式同样不利于电解槽内的温度稳定，不能使电解槽内的温度平稳地保持在一定的范围内，在相同的时间内产生的次氯酸钠溶液的浓度依然无法得到很好的控制。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种结构简单的电解槽散热装置，通过实时控制冷却液的流量大小以达到使电解槽内的温度平稳地保持在一定的范围内，以使得电解槽内的氧化还原反应速率稳定，进而使单位时间内产生的次氯酸钠溶液的浓度保持稳定。

为了达到上述目的，本发明采用如下方案：

一种电解槽散热装置，包括电解槽、电极组件、降温机构和温控机构，所述降温机构包括冷却管、冷却水进口和冷却水出口，所述冷却管浸没在盐水中，冷却管一端与冷却水进口连通，冷却管另一端与冷却水出口连通，所述温控机构串联在冷却管上，温控机构包括本体，本体内设有贯通本体的流道，所述流道一端与冷却水出口一侧的冷却管连通，流道另一端与冷却水进口一侧的冷却管连通，本体内还设有两端封闭的滑道，所述滑道与流道垂直相交且相互连通，滑道一端设有连通滑道内外空间的第一通孔，滑道内滑动连接有滑块，滑块上设有与流道配合的流孔，滑道具有第一通孔的一端设有与滑块相抵的压簧，滑道另一端设有限位块。

本发明基础方案的原理在于：

在未进行电解时，电解槽内的温度处于常温，压簧的弹力使滑块接触限位块，此时滑块上的流孔与流道错开将流道隔断，冷却水不能流入冷却管内。随着电解的不断进行，氧化还原反应产生的热量不断累计使电解槽内盐水的温度逐渐升高，使得滑道远离第一通孔的一端的内腔气体温度升高气压增大，气压推动滑块克服压簧的弹力向靠近具有第一通孔的滑道一端移动，使滑块上的流孔与流道连通进而使整个冷却管导通，这时冷却水由冷却水进口进入冷却管，通过冷却管与电解槽内的盐水进行热传递将盐水的热量传递给冷却水然后由冷却水出口流出，起到对电解槽散热降温的目的。

当电解槽内的温度较高时，滑道远离第一通孔一端的内腔的气体温度升得较高，产生的气压也较大，气压推动滑块向靠近第一通孔一端移动的距离也较远，使得流道与流孔连通的通道变大，这时流经冷却管的冷却水也较多，加快了热交换速率，加大了对电解槽的散热能力，使电解槽的温度逐渐降低。随着电解槽内的温度逐渐降低，滑道远离第一通孔一端的内腔的气体温度逐渐降低，产生的气压也逐渐降低，在压簧的弹力下滑块向滑道远离第一通孔一端移动直到压簧的对滑块的弹力与气压对滑块的压力向平衡，使得流道与流孔连通的通道变小，这时流经冷却管的冷却水也减少，降低了热交换速率，降低了对电解槽的散热能力。

本方案产生的有益效果在于：

一，本发明的方案使得冷却管内冷却水的流量随着温度的变化实时变化，起到对电解槽温度的实时调节，使电解槽的温度始终保持在一个稳定的范围内，使得电解速率稳定，产生的次氯酸钠溶液的浓度波动较小，更好地控制产品质量。

二，本方案没有设置温度传感器、温度控制器和电磁阀等一系列电子设备，使得整个散热装置结构简单，投入少节约资金。

进一步，作为基础方案的优化，在滑道具有第一通孔的一端设有内螺纹通孔和与内螺纹通孔配合的螺杆，所述螺杆位于滑道内的一端设有推板，所述压簧设于推板与滑块之间，螺杆上刻有温度标记。

通过旋动螺杆使螺杆上的温度标记与本体端面对齐，便可以调节推板与滑块之间的距离，进而调节压簧对滑块产生的弹力，可以使得当电解槽内温度达到标记的温度值时，滑块开始滑动使的流道与流孔连通冷却管导通，以便开始对电解槽散热降温。

进一步，所述温控机构设置在冷却管靠近冷却水出口一端。冷却水出口处的温度是冷却管完全与盐水进行热交换后的温度，更能反映电解槽内的实际温度。

进一步，所述冷却管呈螺旋状均匀包绕在所述电极组件外。

进一步，作为基础方案的优化，所述冷却管呈s型设置于电极组件上方。

电解产生的温度使水体变热后向上方流动，使电极组件上方水体的温度高于电极组件下方水体的温度，将冷却管设于电极组件上方有利于提高热交换效率。

进一步，所述流道两端均设有内螺纹，所述冷却管与流道连接的一端设有与所述内螺纹配合的外螺纹，冷却管与温控机构螺纹连接。

进一步，作为基础方案的优化，所述滑道横截面呈方形。滑块在滑道内滑动内时不会旋转，使得流孔轴向始终与流道轴向相同便于冷却液流通。

进一步，作为基础方案的优化，在滑块靠近限位块一端的滑块体内设有上下贯通滑块的竖向通孔，竖向通孔的底部设有将竖向通孔底部封堵的加热块，竖向通孔的上端设有将竖向通孔上端封堵的弹性膜，靠近限位块一端的滑道上设有个与竖向通孔上端相对应的弧形凹槽，在靠近限位块一端的滑道的本体沿周设有隔热片。

附图说明

图1为本发明一种电解槽散热装置的结构示意图。

图2为实施例一中温控机构结构示意图。

图3为实施例三中温控机构结构示意图。

图4为图3中a部放大图。

具体实施方式

下面通过具体实施方式进一步详细说明：

说明书附图中的附图标记包括：电解槽1、电极组件2、导电连接件21、冷却水进口31、冷却水出口32、冷却管33、温控机构4、本体40、流道41、滑道42、滑块43、流孔44、压簧45、限位块46、端盖47、第一通孔48、螺杆49、推板491、竖向通孔51、加热块52、弹性膜53、弧形凹槽54、隔热片55。

实施例一，如图1所示，一种电解槽散热装置，包括电解槽1、电极组件2、降温机构和温控机构4，电解槽1呈管状，电解槽1内盛满稀释盐水，电解槽1两端设有导电连接件21，电极组件2设于电解槽1内，电极组件2包括阴极板和阳极板，阴极板和阳极板分别与电解槽1两端的导电连接件21相连。降温机构包括冷却管33、冷却水进口31和冷却水出口32，冷却水进口31和冷却水出口32分别设置在电解槽1的两端侧壁，冷却管33浸没在稀释盐水中且冷却管33呈螺旋状均匀包绕在电极组件2外，冷却管33与电极组件2之间具有5至10mm的距离，冷却管33是由不锈钢材料制成的组件，冷却管33上涂覆有绝缘导热材料，冷却管33一端在冷却水进口31处与电解槽1固定连接且与冷却水进口31连通，冷却管33另一端在冷却水出口32处与电解槽1固定连接且与冷却水出口32连通。

如图2所示，温控机构4串联在冷却管33靠近冷却水出口32处，温控机构4包括本体40，本体40由不锈钢制成的组件，本体40外部涂覆有绝缘导热材料，该绝缘导热材料为以环氧改性有机硅树脂为基体,氮化硅、氧化铝混合填料为导热粒子制备而成的涂料(周文英.高温导热绝缘涂料.复合材料学报.第24卷.第二期)，本体40内设有贯通本体40的流道41，流道41的两端均设有内螺纹，流道41一端与冷却水出口32一侧的冷却管33连通，流道41另一端与冷却水进口31一侧的冷却管33连通，冷却管33与流道41连接的一端设有与内螺纹配合的外螺纹，冷却管33与温控机构4螺纹连接，本体40内还设有滑道42，滑道42截面呈方形，滑道42与流道41垂直相交且相互连通，滑道42一端设有将滑道42封堵的端盖47，端盖47上设有连通滑道42内外空间的第一通孔48，端盖47通过螺钉与本体40固定连接，端盖47上设有内螺纹通孔和与内螺纹通孔配合的螺杆49，螺杆49位于滑道42内的端部设为圆柱体，滑道内设有推板491，推板491上设有推力轴承,推板491与推力轴承的外圈固定连接，螺杆49端部的圆柱体与推力轴承内圈固定连接，使得螺杆49通过推力轴承与推板491转动连接并可带动推板491在滑道42内移动，螺杆49位于本体40外的一端固设有手轮，当旋动螺杆49上的手轮时，螺杆49带动推板491在滑道42内移动。

滑道42内滑动连接有与滑道42配合的滑块43，滑块43上设有与流道41配合的流孔44，流孔44将滑块43贯通，当滑块43在滑道42里滑动到不同的位置时，流孔44与流道41错开或连通。在推板491和滑块43间设有压簧45，压簧45一端与推板491固定连接，压簧45另一端与滑块43固定连接，滑道42另一端设有限位块46，当滑块43与限位块46接触时，流孔44与流道41完全错开，这时滑块43将流道41封堵住且滑道42远离端盖47的一端与滑块43间具有封闭空间。螺杆49上刻有温度值标记，温度值确定的方法是：旋动手轮使推板491向远离端盖47方向移动直至压簧45被完全压缩，这时滑块43与限位块46相抵，流孔44与流道41错开流道41不能导通，然后将本体40放置在某一恒定温度的水体里使本体40受热稳定后，由于受热，远离端盖47的滑道内腔气温升高气压增大对滑块43产生指向端盖47方向的压力，这时由于压簧45紧压滑块43，使得滑块43无法向端盖47方向移动，旋动手轮使推板491向靠近端盖47方向缓慢移动使压簧45伸长对滑块43的弹力慢慢减小，在远离端盖47一端的滑道内腔气压的压力下滑块43也向靠近端盖47方向缓慢移动，当流孔44开始与流道41连通时，在螺杆49与端盖47外端面对齐处刻上与水体温度相同的温度值标记。用如此方法在螺杆49上刻上若干温度值标记。

本发明一种电解槽散热装置实施例一的工作过程和原理是：

先确定电解时希望电解槽1内保持的温度值，旋动手轮，使螺杆49上的对应温度值标记与端盖47外端面对齐。在未进行电解时，电解槽1内的温度处于常温，压簧45的弹力使滑块43抵住限位块46，此时滑块43上的流孔44与流道41完全错开将流道41隔断，冷却水不能流入冷却管33内。随着电解的不断进行，氧化还原反应产生的热量不断累计使电解槽1内盐水的温度逐渐升高，远离端盖47的滑道内腔温度逐渐升高气压逐渐增大，在远离端盖47的滑道内腔的温度没有升高到设定的温度值时，气压对滑块43产生的压力不足以使滑块43克服压簧45的弹力向靠近端盖47方向移动，当盐水的温度升高到螺杆49上与端盖47外端面对齐的温度值标记的温度时，远离端盖47的滑道内腔产生的气压对滑块43产生的压力使滑块43克服压簧45的弹力向靠近端盖47方向移动，使得滑块43上的流孔44与流道41连通进而使冷却管33导通，这时冷却水由冷却水进口31进入冷却管33，通过冷却管33与电解槽1内的盐水进行热传递将盐水的热量传递给冷却水然后由冷却水出口32流出，起到对电解槽1散热降温的目的。

当电解槽1内的温度较高时，滑道42远离端盖47一端的内腔的气体温度升得较高，产生的气压也较大，气压推动滑块43向靠近端盖47一端移动的距离也较远，使得流道41与流孔44连通的通道变大，这时流经冷却管33的冷却水也较多，加快了热交换速率，加大了对电解槽1的散热能力，使电解槽1内的温度逐渐降低。随着电解槽1内的温度逐渐降低，滑道42远离端盖47一端的滑道内腔的气体温度逐渐降低，产生的气压也逐渐降低，在压簧45的弹力下滑块43向滑道42远离端盖47一端移动直到压簧45的对滑块43的弹力与气压对滑块43的压力相平衡，这时流道41与流孔44连通的通道变小，流经冷却管33的冷却水也减少，降低了热交换速率，降低了对电解槽1的散热能力。温控机构4如此通过控制冷却水的流量来调节冷却管33的散热速率进而实时地调节电解槽1内的温度稳定保持在设定的温度值，使得氧化还原反应速率稳定，单位时间内产生的次氯酸钠的量相同，进而使产生的次氯酸钠溶液的浓度保持稳定。

实施例二，与实施例一不同之处在于：冷却管33呈s型设置于电极组件2上方，由于电解时产生的温度使水体变热后向上方流动，使得电极组件2上方水体的温度高于电极组件2下方水体的温度，将冷却管33设于电极组件2上方有利于提高热交换效率。

实施例三，与实施例一不同之处在于：如图3和图4所示，在滑块43靠近限位块46一端的滑块体内设有上下贯通滑块43的竖向通孔51，竖向通孔51的底部设有将竖向通孔51底部封堵的加热块52，竖向通孔51的上端设有将竖向通孔51上端封堵的弹性膜53，在靠近限位块46一端的滑道的本体沿周设有隔热片55。

当电解槽内的温度升高时，靠近限位块46一端的滑道内腔温度跟着升高导致此处内腔的气压增大，增大的气压对滑块43产生的压力使滑块43克服压簧45的弹力向靠近端盖47方向移动，由于流道41中有冷却液流通，本体靠近流道41处的温度较低，隔热片55防止靠近限位块46处的本体的温度传递给靠近流道41处的本体，因此靠近限位块46处的本体的温度相对较高，这时加热块52还位于靠近限位块46处本体的高温区，加热块52的温度升高，导致与加热块52接触的竖向通孔51内的空气温度升高气压增大，增大的气压将弹性膜53向滑块上端外部挤出，当滑块43滑动到竖向通孔51与弧形凹槽54对齐时，弹性膜53向滑块上端外部突出进入对应的的弧形凹槽54内，起到对滑块43的临时限位作用，由于温控机构4串联在冷却管上，电解槽内的实际温度与温控机构4感知到的温度有延迟现象，通过对滑块43的临时限位使滑块43延迟反应，有利于更精确调节电解槽内的温度。

随着电解槽1内温度的不断升高，滑块43克服压簧45和弧形凹槽54的阻力逐渐向靠近流道41方向移动，导致流道41与流孔44连通的通道变大，这时流经冷却管33的冷却水也较多，加快了热交换速率，加大了对电解槽1的散热能力，使电解槽1内的温度逐渐降低，当加热块52随滑块43移动到滑道42靠近流道41处的低温区时，加热块52温度降低导致竖向通孔51内的空气温度降低气压减小，弹性膜53缩回竖向通孔51内离开弧形凹槽54以利于滑块43在压簧45的弹力下向靠近限位块46方向移动，使得流道41与流孔44连通的通道变小降低冷却管33的散热速率。如此反复对电解槽1内的温度进行调节。

以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构及特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。