CN221235670U - 一种具有浮球阀的微型自动上水电解槽水箱 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种具有浮球阀的微型自动上水电解槽水箱，瓶盖上设有排气口和进水口，瓶体底部设有出水口和回水口；所述的瓶盖底部设有用于摆动安装摆杆一和摆杆二的内支架，所述的摆杆一的一端与内支架转动连接，另一端与摆杆二的中部活动连接，所述的摆杆二的上端与内支架转动连接，另一端连接有浮球，所述的进水口底部安装有阀芯，所述的摆杆一的顶部设有用于密封阀芯的硅胶垫。本实用新型通过浮球在水中的浮力，利用了两个摆杆杠杆对力的放大作用，实现了小浮球对高水压水流的封闭和打开，整个控制装置为物理结构，无需电控，成本低，实用性强，此外，本实用新型还能用作气液分离罐使用。

Description

一种具有浮球阀的微型自动上水电解槽水箱

技术领域

本实用新型属于纯水产氢设备技术领域，具体为一种具有浮球阀的微型自动上水电解槽水箱。

背景技术

水箱和气液分离罐是纯水产氢***必不可少的组件，是纯水电解槽产氢***的重要组成部分。

在纯水产氢电解槽***里，水箱是一个储存纯水的部件，同时具有向电解槽阳极供水的功能，供电解槽将水分解成氢气和氧气。水箱通常都设计为人工加水模式，当水箱缺水时，需要人工向水箱补充纯水。也有的水箱内置了液位感知部件，在水箱水量不足时通过控制板向使用人告警，但同样需要人工介入补充纯水。若要实现自动补水功能，则需要较复杂的电控***，增加诸如电磁阀、接触开关、控制板等零部件。

另外，气液分离罐是将电解槽阴极出来的氢气和水分离的部件，分离后将氢气送入管路供使用，将水循环回水箱再利用。目前的气液分离罐主流是机械式的，其内置有浮子，在水积累到一定量时，水的浮力会抬起浮子，浮子抬起后通过排水口将气液分离罐内的水返回水箱。机械式浮子型气液分离罐存在着可靠性不高的问题，常会发生浮子卡死或者浮子倾斜导致无法正常分离氢气和水的情况。

实用新型内容

基于背景技术中存在的问题，本实用新型的目的在于提供一种具有浮球阀的微型自动上水电解槽水箱，通过机械结构联动，采用水浮力原理自动实现水箱自动补水，此外本申请还能用作气液分离罐使用。

本实用新型的目的是通过如下技术方案来完成的，一种具有浮球阀的微型自动上水电解槽水箱，包括瓶体和瓶盖，所述的瓶盖连接在瓶体顶部，瓶盖上设有排气口和进水口，瓶体底部设有出水口和回水口；所述的瓶盖底部设有用于摆动安装摆杆一和摆杆二的内支架，所述的摆杆一的一端与内支架转动连接，另一端与摆杆二的中部活动连接，所述的摆杆二的上端与内支架转动连接，另一端连接有浮球，所述的进水口底部安装有阀芯，所述的摆杆一的顶部设有用于密封阀芯的硅胶垫，当所述瓶体内水位上升时，浮球上升通过摆杆二和摆杆一带动硅胶垫封堵进水口。

优选地，所述的内支架上设有第一安装孔和第二安装孔，所述的第一安装孔和第二安装孔分别位于内支架的两侧，且第二安装孔位于第一安装孔的下方位置。

优选地，所述的摆杆一上设有第一安装轴和第二安装轴，第一安装轴和第二安装轴分别位于摆杆一的两侧，且第二安装轴位于第一安装轴的下方位置，摆杆一通过第一安装轴与第一安装孔连接。

优选地，所述的摆杆二斜向设置，摆杆二的上端设有第三安装轴，下端设有第四安装轴，中间设有第三安装孔；所述的摆杆二通过第三安装轴与第二安装孔连接，浮球的顶部通过挂钩与第四安装轴连接，所述的摆杆一通过第二安装轴与第三安装孔活动连接。

优选地，所述的第三安装孔为长条形活动孔。

优选地，所述的摆杆一中间设有压片安装口，压片安装口一侧设置压片卡扣，压片安装口内安装压片并与压片卡扣扣合，所述的硅胶垫通过压片卡扣固定在摆杆一顶部。

优选地，所述瓶体的容积为50-300ml。

优选地，所述的内支架设有排气孔，排气孔与瓶盖上的排气口连通。

优选地，所述的瓶体与瓶盖通过螺纹连接。

优选地，所述的排气口底部设有O型圈固定孔，O型圈固定孔内安装0型圈，进水口底部设有阀芯固定孔，阀芯安装在阀芯固定孔内，阀芯中心设有通水孔。

本实用新型与现有技术相比，至少具有以下明显优点和效果：

1、本实用新型通过浮球在水中的浮力，利用了两个摆杆杠杆对力的放大作用，实现了小浮球对高水压水流的封闭和打开，整个控制装置为物理结构，无需电控，成本低，实用性强。

2、本实用新型可与RO净水机配合实现纯水电解槽***的自动上水功能，无需人工加水，而且体积可以做到非常小巧，密封件定位精准。

3、本实用新型倒置后可以作为气液分离罐使用，可以有效解决现有机械式浮子型气液分离罐中浮子卡死或者浮子倾斜导致无法正常分离氢气和水的问题。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是本实用新型中浮球下沉的结构示意图；

图3是本实用新型中浮球上浮的结构示意图；

图4是本实用新型的***图；

图5是本实用新型中瓶体的结构示意图；

图6是本实用新型中瓶盖的结构示意图；

图7是本实用新型中内支架的结构示意图；

图8是本实用新型中摆杆一的结构示意图；

图9是本实用新型中摆杆二的结构示意图；

图10是本实用新型中浮球的结构示意图；

图11是本实用新型中阀芯的结构示意图；

图12是本实用新型实施例3中的结构示意图；

图13是本实用新型实施例3中浮球下沉的结构示意图；

图14是本实用新型实施例3中浮球上浮的结构示意图；

本实用新型中的部件列表

1、瓶体；2、瓶盖；3、内支架；4、摆杆一；5、摆杆二；6、浮球；7、硅胶垫；8、压片；9、阀芯；10、O型圈；11、出水口；12、回水口；21、排气口；22、进水口；23、O型圈固定孔；24、阀芯固定孔；31、第一安装孔；32、第二安装孔；33、排气孔；41、第一安装轴；42、第二安装轴；43、压片安装口；44、压片卡扣；51、第三安装轴；52、第四安装轴；53、第三安装孔；61、挂钩；91通水孔。

具体实施方式

结合附图和以下说明描述了本实用新型的特定实施例以教导本领域技术人员如何制造和使用本实用新型的最佳模式。为了教导实用新型原理，已简化或省略了一下常规方面。本领域技术人员应该理解源自这些实施例的变形落在本实用新型的范围内。本领域技术人员应该理解下述特征能够以各种方式结合以形成本实用新型的多个变型。本实用新型中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本实用新型可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本实用新型可实施的范畴。由此，本实用新型并不局限于下述特定实施例，而仅由权利要求和它们的等同物限定。

实施例1

如图1至图11所示，本实施例公开了一种具有浮球阀的微型自动上水电解槽水箱，包括瓶体1和瓶盖2，瓶体1的容积位100ml，所述的瓶盖2螺纹连接在瓶体1顶部，瓶盖2上设有排气口21和进水口22，进水口22用于从RO净水机进水，电解槽回水带着氧气，氧气从排气口21排出，瓶体1底部设有出水口11和回水口12；出水口11用于向电解槽供水，回水口12用于从电解槽回水进入水箱。所述的瓶盖2底部设有用于摆动安装摆杆一4和摆杆二5的内支架3，所述的摆杆一4的一端与内支架3转动连接，另一端与摆杆二5的中部活动连接，所述的摆杆二5的上端与内支架3转动连接，另一端连接有浮球6，浮球6位于瓶体1中，所述的排气口21底部设有O型圈固定孔23，O型圈固定孔23内安装0型圈10，进水口22底部设有阀芯固定孔24，阀芯9安装在阀芯固定孔24内，阀芯9中心设有通水孔91；所述的摆杆一4的顶部设有用于密封通水孔91的硅胶垫7，当所述瓶体1内水位上升时，浮球6上升通过摆杆二5和摆杆一4带动硅胶垫7封堵进水口22。

如图7所示，在本申请的实施例中，所述的内支架3上设有第一安装孔31和第二安装孔32，所述的第一安装孔31和第二安装孔32分别位于内支架3的两侧，且第二安装孔32位于第一安装孔31的下方位置，所述的内支架3设有排气孔33，排气孔33与瓶盖2上的排气口21连通。

如图8所示，所述的摆杆一4上设有第一安装轴41和第二安装轴42，第一安装轴41和第二安装轴42分别位于摆杆一4的两侧，且第二安装轴42位于第一安装轴41的下方位置，摆杆一4通过第一安装轴41与第一安装孔31连接，从而使得摆杆一4能够以第一安装轴41为转轴上下摆动。

如图9所示，所述的摆杆二5斜向设置，摆杆二5的上端设有第三安装轴51，下端设有第四安装轴52，中间设有第三安装孔53；所述的摆杆二5通过第三安装轴51与第二安装孔32连接，浮球6的顶部通过挂钩61与第四安装轴52连接，所述的摆杆一4通过第二安装轴42与第三安装孔53活动连接，所述的第三安装,53为长条形活动孔，使第二安装轴42能够在第三安装孔53内有一个滑动的空间。浮球6上的挂钩61与摆杆二5上的第四安装轴52连接后，安装在瓶体1内，浮球6被瓶体1限位后与摆杆二5形成相对稳定结构，即第四安装轴52与挂钩61不会脱落并可以在挂钩61的U形开口内滑动，浮球6为空心结构，浮球6质量与排水体积比≤0.7g/ml。

如图8所示，在摆杆一4中间设有压片安装口43，压片安装口43一侧设置压片卡扣44，压片安装口43内安装压片8并与压片卡扣44扣合，所述的硅胶垫7就是通过压片卡扣44固定在摆杆一4顶部。硅胶垫7的材质为固体硅胶，其硬度范围在A30－A70间，可根据进水口水压选择调整；压片8内有一凹槽，用于放置硅胶垫7，压片8通过卡扣结构安装在摆杆一4上，其作用是固定硅胶垫7的位置，并保持硅胶垫7的平整性。

本申请中通水孔91的直径范围在0.2mm～2mm之间，进水压力更大时(本申请装置的水压适用范围0～1Mpa)，需要选择较小的通道直径及较小的阀芯顶部直径，以达到需要的密封效果。

当瓶体1内水位上升带动浮球6上浮时，浮力通过浮球6与摆杆二5的连接点第四安装轴52传递给摆杆二5，带动摆杆二5以第二安装孔32为中心向上转动；当摆杆二5向上转动时，摆杆二5中间的第三安装孔53同步向上转动，推动安装于第三安装孔53内的摆杆一4以第一安装孔31为中心向上转动，摆杆一4绕第一安装孔31为轴心向上转动时，固定在摆杆一4上的硅胶垫7会封住瓶盖2阀芯固定孔24中的阀芯9的通水孔91，从而阻断进水。

实时流2

养鸡场有五万只鸡，让五万只鸡都喝富氢水，一天需要制备五吨氢水。养鸡场在泵房安装了一台富氢水制备设备，富氢水制备设备的氢气源是一个600ml/min的纯水电解产氢电解槽，若使用普通水箱，几乎每天都需要人工给水箱补水，若未及时补水，电解槽还可能面临因缺水导致的干烧损坏的风险。

本实施例由本申请中的具有浮球阀的微型自动上水水箱为纯水电解产氢电解槽供水。

RO净水机出水口通过2分PE管连接混床树脂罐(RO净水机出水TDS值依然偏高，需要树脂罐再次吸附矿物质，以使水质达到纯水电解槽用水要求)，经树脂罐净化过的纯水通过两分PE管和快插接头连接瓶盖2上的进水口22，

初始状态瓶体1内无水，浮球6处于瓶体1底部，硅胶垫7与阀芯9处于分离状态，纯水进入进水口22后经过阀芯9的通水孔91后进入瓶体1，通过如下过程实现自动上水：

步骤1、外接水源通过阀芯9进入瓶体1；

步骤2、随着水位升高，瓶体1内浮球6浮起；

步骤3、浮球6的浮力驱动摆杆二5以内支架3的第二安装孔32为中心转动上升；

步骤4、摆杆二5此时是一个省力杠杆，其动力臂(第四安装轴52到第三安装轴51的水平距离)要比阻力臂(第二安装轴42到第三安装轴51的距离)大，故在杠杆力的作用下，第二安装轴42会在第三安装孔53(该安装孔是长条形的)内向第三安装轴51处滑动，同时摆杆一4会以内支架3的第一安装孔31为中心向上转动上升；

步骤5、摆杆一4此时也是一个省力杠杆，其动力臂(第二安装轴42到第一安装轴41的距离在受力方向上的投影长度)要比阻力臂(硅胶垫7与阀芯9的接触点到第一安装轴41的距离)大，故摆杆一4在向上的力作用下，会使硅胶垫7与阀芯9碰触并堵住阀芯9的通水孔91；

步骤6、若进水水路压力很大，硅胶垫7在升力较小的情况下水会继续进入水箱，浮球6就会产生更大的浮力，推动摆杆二5，在杠杆力的作用下推动摆杆一4，摆杆一4在杠杆力的作用下继续给硅胶垫7上升力，最终完全堵住阀芯9的通水孔91；

步骤7、电解槽制氢会消耗瓶体1内的水，水位降低后，浮球6下降，将摆杆二5和摆杆一4拉下，硅胶垫7不再堵住阀芯9，水通过阀芯9注入瓶体1；

步骤8、电解槽通过瓶体1上的回水口12将流经电解槽的水返回到瓶体1时，会带着电解槽产生的氧气，氧气比水轻，自然条件下会浮出水面，通过排气口21离开瓶体1；

步骤9、回到本例步骤2，循环往复，则可实现水箱对电解槽***的自动供水和补水功能。

从以上实施例可以发现，本申请水箱配合RO净水机，可低成本、高可靠性的实现对纯水产氢电解槽的自动供水与自动补水，可有效提高***的自动运行能力。

实施例3

如图12至图14所示，将实施例一中的水箱倒置，并堵住排气口21，则可作为纯水产氢***的气液分离罐使用。

电解槽阴极侧产生的氢气是伴随着少量的水的，出氢口出来的是混有水的氢气，需要有一个气液分离装置将氢气和水作分离，分离后氢气通过气路传输出去，水则可以返回水箱循环利用。

传统的气液分离罐通常是使用一个底部有硅胶的浮子与分离罐底部的排水口配合实现气水分离，当分离罐内的水较少时候，浮子底部的硅胶封闭排水口，当罐内水到达一定量时，浮子受水的浮力作用上升，硅胶垫也随浮子上升，打开排水口，将水排出。传统的气液分离罐的缺点在于：

1、为避免浮子被分离罐罐体卡住，通常浮子的直径会比分离罐小得比较多，通常情况下，浮子在分离罐内有一个倾斜角，这个倾斜角会导致硅胶与排水口也有一定的斜度，导致可靠性不高，会出现分离罐无水状态下，排水通道没有被密闭，从而气体从回水通道返回水箱。

2、当气液分离罐无水时主要通过浮子本身重量对硅胶加力，起到密封回水通道的作用，为了增大浮子重量对硅胶的压力，浮子的重量常常会比较大进而导致浮子的体积也比较大，从而限制了在非常狭小空间内的应用。

使用本申请中的装置作为气液分离罐可以很好的解决传统气液分离罐的上述缺点，通过如下过程实现可靠的气液分离：

步骤1、将排气口21堵住(可在O型圈固定孔23内放置O型圈10)；

步骤2、电解槽产出的氢气和水的混合物通过管路传送进入出水口11；

步骤3、进入出水口11的气液混合物中的水在重力作用下下沉到瓶体1底部，氢气逐渐充满瓶体1；

步骤4、氢气从回水口12排出，可通过管路传送到特定地点存储或者使用；

步骤5、瓶体1内浮球6和摆杆二5的重力在杠杆的放大作用下加持在硅胶垫7处，由于压片8对硅胶垫7做了限位，硅胶垫7在较大的下压力下可靠的封堵住阀芯9的通水孔91；

步骤6、当瓶体1内水越来越多，浮球6在浮力的作用下上升，并拉动摆杆二5和摆杆一4上升；

步骤7、硅胶垫7随摆杆一4的上升而抬起，打开阀芯9的通水孔91，瓶体1内水排出；

步骤8、排出一定量水后，浮球6浮力减小，开始下降，在摆杆一4和摆杆二5的杠杆作用下，密封垫7将阀芯9的通水孔91密封。

以上实施例很好的解决了传统气液分离罐密封性不佳可靠性不足以及体积偏大的问题，可配合电解槽做高效有效的气液分离工作。

由于本领域技术人员能够很容易想到，利用实用新型的构思和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的权利要求范围之内。

Claims (10)

1.一种具有浮球阀的微型自动上水电解槽水箱，包括瓶体和瓶盖，所述的瓶盖连接在瓶体顶部，瓶盖上设有排气口和进水口，瓶体底部设有出水口和回水口；其特征在于，所述的瓶盖底部设有用于摆动安装摆杆一和摆杆二的内支架，所述的摆杆一的一端与内支架转动连接，另一端与摆杆二的中部活动连接，所述的摆杆二的上端与内支架转动连接，另一端连接有浮球，所述的进水口底部安装有阀芯，所述的摆杆一的顶部设有用于密封阀芯的硅胶垫，当所述瓶体内水位上升时，浮球上升通过摆杆二和摆杆一带动硅胶垫封堵进水口。

2.根据权利要求1所述的具有浮球阀的微型自动上水电解槽水箱，其特征在于，所述的内支架上设有第一安装孔和第二安装孔，所述的第一安装孔和第二安装孔分别位于内支架的两侧，且第二安装孔位于第一安装孔的下方位置。

3.根据权利要求2所述的具有浮球阀的微型自动上水电解槽水箱，其特征在于，所述的摆杆一上设有第一安装轴和第二安装轴，第一安装轴和第二安装轴分别位于摆杆一的两侧，且第二安装轴位于第一安装轴的下方位置，摆杆一通过第一安装轴与第一安装孔连接。

4.根据权利要求3所述的具有浮球阀的微型自动上水电解槽水箱，其特征在于，所述的摆杆二斜向设置，摆杆二的上端设有第三安装轴，下端设有第四安装轴，中间设有第三安装孔；所述的摆杆二通过第三安装轴与第二安装孔连接，浮球的顶部通过挂钩与第四安装轴连接，所述的摆杆一通过第二安装轴与第三安装孔活动连接。

5.根据权利要求4所述的具有浮球阀的微型自动上水电解槽水箱，其特征在于，所述的第三安装孔为长条形活动孔。

6.根据权利要求1所述的具有浮球阀的微型自动上水电解槽水箱，其特征在于，所述的摆杆一中间设有压片安装口，压片安装口一侧设置压片卡扣，压片安装口内安装压片并与压片卡扣扣合，所述的硅胶垫通过压片卡扣固定在摆杆一顶部。

7.根据权利要求1所述的具有浮球阀的微型自动上水电解槽水箱，其特征在于，所述瓶体的容积为50-300ml。

8.根据权利要求1所述的具有浮球阀的微型自动上水电解槽水箱，其特征在于，所述的内支架设有排气孔，排气孔与瓶盖上的排气口连通。

9.根据权利要求1所述的具有浮球阀的微型自动上水电解槽水箱，其特征在于，所述的瓶体与瓶盖通过螺纹连接。

10.根据权利要求1所述的具有浮球阀的微型自动上水电解槽水箱，其特征在于，所述的排气口底部设有O型圈固定孔，O型圈固定孔内安装0型圈，进水口底部设有阀芯固定孔，阀芯安装在阀芯固定孔内，阀芯中心设有通水孔。