一种低温电解池装置的制作方法

本实用新型涉及一种电解池装置，尤其涉及一种低温电解池装置。

背景技术：

传统的电化学反应的研究不能从分子水平上得到信息，而将紫外、红外和核磁共振等光谱技术应用于电化学电池的现场研究，可以从中得到有关反应中间体和电极表面的性质，如吸附取向、排列次序和覆盖度等信息，这就是所说的光谱电化学领域，是当今电化学研究中最活跃的领域之一。

但是，目前大多数光谱电化学试验只是对常温条件下的电解液进行分析，缺乏低温试验条件下的光谱分析，无法得到在低温条件下电化学反应的一些特性。

技术实现要素：

本实用新型的主要目的在于提供一种低温电解池装置，用以降低电解池的温度以实现在低温环境下对电解池中的电化学反应进行研究。

为达到以上目的，本实用新型采用的技术方案为：一种低温电解池装置，包括用以存放电解液的贮液腔，其特征在于，还包括套设在贮液腔外的换热器和真空腔，所述贮液腔和换热器放置在真空腔内。所述真空腔包括与贮液腔同轴设置的真空腔外胆、将真空腔外胆下端覆盖的底法兰和将真空腔外胆上端覆盖的上法兰。所述底法兰为环形结构，所述贮液腔的下端从底法兰的中部伸出，在所述贮液腔的下方设置有用以连接光学元件的光学底座。所述真空腔还包括筒状的过度法兰，所述过度法兰的上端与底法兰的内缘密封焊接，下端与光学底座密封连接。

优选地，在所述贮液腔的侧壁的下端设置有环形的四氟支撑，所述四氟支撑在的下端抵靠在光学底座上。

优选地，在所述贮液腔的下端设置有将贮液腔的下端口密封的光学玻璃。

优选地，在所述贮液腔的侧壁的外侧设置有环形的加热块。

优选地，所述真空腔外胆的上端通过过度法兰固定到上法兰上。

优选地，在所述上法兰上设置有进气阀和出气阀，所述进气阀的进气端与储气装置连接，所述进气阀的出气端与换热器的一端连接，所述换热器的另一端与出气阀的进气端连接。

与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果：

1)在贮液腔的周围缠绕有换热器，向换热器中通入冷气能够降低贮液腔的温度，以实现在低温环境下对电化学反应进行研究；

2)所述换热器和贮液腔设置在真空腔内，当真空腔内的温度降低到需要的温度后，由于真空腔的保温作用，能够使贮液腔保持在一个相对恒定的温度而不再需要过多的冷气，节省了能源，尽可能地减少了浪费，降低了生产成本；

3)该电解液装置既可在常温下进行电化学实验，也可以在低温下进行电化学实验；

4)该电解液装置也能够进行光谱电化学实验，能够对电化学反应进行更深层次的研究。

附图说明

图1是根据本实用新型的一个优选实施例的俯视图

图2是根据本实用新型的一个优选实施例的剖视图

具体实施方式

以下描述用于揭露本实用新型以使本领域技术人员能够实现本实用新型。以下描述中的优选实施例只作为举例，本领域技术人员可以想到其他显而易见的变型。

如图1-2所示的一种低温电解池装置，包括用以存放电解液的贮液腔8、套在贮液腔8外侧的换热器7和设置在贮液腔8下端的光学底座1，所述光学底座1与贮液腔8 同轴地设置。低温氮气从换热器7的一端流入，从另一端流出，在低温氮气流经换热器7 时实现对贮液腔8的降温，贮液腔8内的最低温度可达-40℃。所述光学底座1用以连接光学元件以实现通过光的照射等获取电化学反应的中间体进而得到相关信息。所述换热器 7为盘管换热器。

进一步，为了能够使光能够进入到贮液腔8中，在贮液腔8的中心沿轴线方向设置有通孔，通过该通孔光能够从光学元件进入到贮液腔8中，同时为了防止贮液腔8中的电解液从该通孔流出，在贮液腔8的下端设置有光学玻璃14，所述光学玻璃14通过胶粘接在贮液腔8的下端。进一步，为了方便固定光学玻璃14以及其它结构，所述贮液腔8 的下侧的外径大于上侧的外径，而整个贮液腔8的内径保持一致。

为了防止贮液腔8的侧壁与光学底座1直接接触，在贮液腔8侧壁的下端设置有环形的四氟支撑15，这样也使光学玻璃14与光学底座1具有一定的间隙，避免直接接触使光学玻璃14磨损。

为了维持贮液腔8内的温度，减少冷量的散失，在换热器7的外侧还设置有筒状的真空腔外胆4，所述真空腔外胆4采用不锈钢材料制成，所述换热器7、贮液腔8以及真空腔外胆4同轴设置。所述真空腔外胆4的下端与环形的底法兰3的外缘焊接固定，所述底法兰3的内缘焊接有筒状的过度内胆2，过度内胆2套在光学底座1上。为了保证较好的密封性，过度内胆2与光学底座1之间设置有O型密封圈。

所述真空腔外胆4的上端与环形的过度法兰5的内缘焊接固定，在所述过度法兰 5上同轴地设置有上法兰6，所述过度法兰5和上法兰6通过螺栓连接。通过过度法兰5 能够方便上法兰6与真空腔外胆4的连接。

所述真空腔外胆4与下部的底法兰3、过度外胆2、光学底座1以及上部的过度法兰5、上法兰6形成了密封腔体，密封腔体为中真空腔体，真空度为0.01Pa。

在所述上法兰6上设置有两个旋拧阀9，其中一个作为进气阀，另一个作为出气阀，进气阀的进气端与装有冷氮气的装置相连，出气端通过进气管15与换热器7的下端相连，出气阀的进气端通过出气管与换热器7的上端相连，所述出气阀的出气端与大气或者氮气回收装置相连。冷氮气从进气阀进入到换热器7中，氮气流经换热器7进而使换热器7降低到需要的温度。

为了能够在需要的时候是贮液腔8的温度及时地上升到室温，在贮液腔8的侧壁的外侧的下部设置有环形的加热块13，所述加热块13通过导线连接到外界并与控制器连接。具体地，导线连接到设置在上法兰6上的连接器10上，然后连接器10上设置有连接外界的控制器的导线，通过连接器10能够避免破坏真空腔外胆4内的真空状态。

在贮液腔8的上端焊接有过度热桥11，所述过度热桥11的上端焊接在上法兰6 上。所述过度热桥11在保证能够顺利地向贮液腔8中添加电解液的同时，又能够减少贮液腔8与外界的热交换。

该低温电解液装置的工作过程如下：冷氮气从进气阀进入到换热器7中，换热器 7降低了其周围的温度，包括贮液腔8内电解液的温度，流经换热器7的氮气从出气阀流出。由于真空腔的作用，当贮液腔8降低需要的温度好，不再需要较多的氮气也能够维持在一个较为恒定的低温状态，节省了氮气，降低了生产成本。

以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。