灌溉设备和水电解制氢器件制造技术

本申请涉及电解技术领域，提供了一种灌溉设备及其水电解制氢器件，其中，水电解制氢器件包括：电极组件，包括至少两个彼此叠放的电极片，电极片之间具有腔室；夹具，包括固定件

【技术实现步骤摘要】
灌溉设备和水电解制氢器件


[0001]本申请涉及电解
，特别地涉及一种灌溉设备和水电解制氢器件
。

技术介绍

[0002]水电解制氢是指水分子在直流电作用下被解离生成氧气和氢气，氧气和氢气分别从电解槽的阳极片和阴极片析出的过程
。
水电解法被广泛地用于这两种气体的制备
。
[0003]其中，氢气具有很强的还原性，随着氢气生物学的研究和发展，人们发现氢气在植物学上也具有重要的作用
。
[0004]《
氢气植物学效应的研究进展
》(
南京农业大学学报，
2018
，
41(3)
：
392
‑
401
，沈文飚
、
苏久厂
、
孙学军
)
一文中提及，氢气可以增强土壤肥力，氢气处理过的土壤可以促进农作物的生长，并改善逆境条件下农作物的生长状况，因此加拿大科学家将土壤中发挥类似于肥料作用的氢气称为“氢肥”。
在该文章中，论证了氢气参与调控植物生理过程的原理和效果
。
[0005]《
氢气与富氢水在农业生产上的应用分析
》(
文章编号：
1005
‑
2690(2020)10
‑
0102
‑
01
，中图分类号：
S511.6
，刘照启
、
张蔚然
、
韩鑫
、<br/>白京波，山东理工大学农业工程与食品科学院
)、《
富氢水在广东佛山农业生产上的应用及展望
》(
农业工程技术
·
综合版，
2019
年第8期，张晶
、
李湘妮
、
李强
、
杨瑞怡
、
单既亮
、
高祖江，佛山市农业科学研究所
)
等文章中指出，富氢水能够对植物的生长发育
、
作物的逆境抗性
、
作物的抵抗重金属胁迫抗性
、
采后保鲜贮藏等方面发挥出重要作用
。
因此，人们已经开始逐渐尝试在灌溉设备中加入水电解制氢器件，以实现富氢水的制备和灌溉
。
[0006]本申请的专利技术人发现，现有技术的水电解制氢器件普遍存在结构复杂，制备效率低，成本高昂的问题
。
例如，在现有技术中的水电解制氢器件中，在电极片之间往往会设置质子交换膜
。
而截至本专利的申请日，涂覆有贵金属催化剂，适用于水电解制氢的质子交换膜的价格在
13
至
14
元
/
平方厘米的区间
。
以
100ml/min
的制氢量为例，所需要的质子交换膜的面积约为6至
9cm2的区间
。
这在供人饮用的富氢水杯中使用固然能被接受，但在农业灌溉领域使用则成本过于高昂，难以被普遍推广
。

技术实现思路

[0007]为了解决或至少部分地解决上述技术问题，本申请提供了一种水电解制氢器件，包括：
[0008]电极组件，包括至少两个彼此叠放的电极片，电极片之间具有腔室；
[0009]夹具，包括固定件
、
第一夹板和第二夹板，第一夹板和第二夹板分别从电极组件的各个电极片的叠放方向的两侧包夹电极组件，固定件用于固定连接第一夹板和第二夹板；
[0010]进水孔，开设在第一夹板上，电极组件上设置有与进水孔相对应连通的第一槽孔，第一槽孔穿过至少部分电极片并连接各个腔室；
[0011]出水孔，开设在第二夹板上，电极组件上设置有与出水孔相对应连通的第二槽孔，
第二槽孔穿过至少部分电极片并连接各个腔室
。
[0012]可选地，第一槽孔和第二槽孔分别位于电极组件的，与叠放方向相垂直的方向上彼此远离的两侧
。
[0013]可选地，电极片包括阳极片和阴极片，电极片的数量大于或等于3枚
。
[0014]可选地，电极组件的中部设置有连通各个腔室的泄压槽孔
。
[0015]可选地，泄压槽孔为棱形，且棱形的相背的两个角分别朝向第一槽孔和第二槽孔
。
[0016]可选地，位于叠放方向的最外侧的电极片为同一极的电极片，在相邻的电极片之间还设置有若干个极化片，极化片沿着电极片的叠放方向层叠设置，极化片将腔室分隔成多个子腔室，子腔室的厚度在
0.2mm
至
0.3mm
之间
。
[0017]可选地，在每相邻的两个电极片之间设置有3个极化片
。
[0018]可选地，电极片的材质为
304
不锈钢；
[0019]电极组件所能够承受的进水压力大于或等于
1Mpa
；
[0020]电极片之间设置有硅胶垫片，以在电极片之间形成腔室
。
[0021]可选地，电极组件采用恒流输入的方式进行电解，且输入电流在
1.3A
至
1.8A
的范围内，正负极的电压在
10V
至
15V
之间
。
[0022]本申请还提供了一种灌溉设备，包括喷灌机构
、
输水装置和上述的水电解制氢器件；喷灌机构连接至水电解制氢器件的出水孔，输水装置连接至水电解制氢器件的进水孔
。
[0023]可选地，输水装置包括增压水泵，且增压水泵的输出水压大于或等于
1Mpa。
[0024]相比于现有技术的设置有质子交换膜的富氢水制备装置而言，本申请所提供的水电解制氢器件不需要设置质子交换膜，整机结构十分简单
。
而且，本申请的水电解制氢器件可以通过简单叠加电极片的数量来控制富氢水的制备量，无论是大规模灌溉还是试验田的小范围灌溉的需求都能够得到满足
。
附图说明
[0025]为了更清楚地说明本申请的实施方式，下面将对相关的附图做出简单介绍
。
可以理解，下面描述中的附图仅用于示意本申请的一些实施方式，本领域普通技术人员还可以根据这些附图获得本文中未提及的许多其他的技术特征和连接关系等
。
[0026]图1为本申请实施方式提供的一种水电解制氢器件的一个角度的立体示意图；
[0027]图2为本申请实施方式提供的一种水电解制氢器件的另一个角度的立体示意图；
[0028]图3为本申请实施方式提供的一种水电解制氢器件的电极组件的立体示意图；
[0029]图4为本申请实施方式提供的一种水电解制氢器件的电极组件的剖面示意图；
[0030]图5为本申请实施方式提供的一种水电解制氢器件的电极组件在采用多个电极片堆叠时图本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种水电解制氢器件，其特征在于，包括：电极组件，包括至少两个彼此叠放的电极片，所述电极片之间具有腔室；夹具，包括固定件
、
第一夹板和第二夹板，所述第一夹板和所述第二夹板分别从所述电极组件的各个电极片的叠放方向的两侧包夹所述电极组件，所述固定件用于固定连接所述第一夹板和所述第二夹板；进水孔，开设在所述第一夹板上，所述电极组件上设置有与所述进水孔相对应连通的第一槽孔，所述第一槽孔穿过至少部分所述电极片并连接各个所述腔室；出水孔，开设在所述第二夹板上，所述电极组件上设置有与所述出水孔相对应连通的第二槽孔，所述第二槽孔穿过至少部分所述电极片并连接各个所述腔室
。2.
根据权利要求1所述的水电解制氢器件，其特征在于，所述第一槽孔和所述第二槽孔分别位于所述电极组件的，与所述叠放方向相垂直的方向上彼此远离的两侧
。3.
根据权利要求1所述的水电解制氢器件，其特征在于，所述电极片包括阳极片和阴极片，所述电极片的数量大于或等于3枚
。4.
根据权利要求3所述的水电解制氢器件，其特征在于，所述电极组件的中部设置有连通各个所述腔室的泄压槽孔
。5.
根据权利要求4所述的水电解制氢器件，其特征在于，所述泄压槽孔为棱形，且所述棱形的相背的两个角分别朝向所述第一槽孔和所述第二槽孔
。6.
根据权利要求3所述的水电解制氢器件，其特征在于，位于所述叠放方向的最外侧的电极片为同一极的电极片，在相邻的所述电极片之间还设置...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐鑫焱，吕华岗，钟读麟，
申请(专利权)人：浙江氢辉科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：