[发明专利]具有冷却功能的双气体流动装置

说明书

一种双气体流动装置(73)，包括：第一冷却板结构(75a)、第二冷却板结构、多个电极板(77a，77b)，其中第一冷却板结构(75a)，第二冷却板结构和多个电极板(77a，77b)被布置为堆叠配置，其中第一冷却板结构(75a)形成堆叠的第一端，并且第二冷却板结构形成堆叠的第二端，其中多个电极板(77a，77b)被布置在第一冷却板结构(75a)和第二冷却板结构之间，其中每个电极板(77a，77b)包括多个冷却通道，多个冷却通道延伸通过电极板(77a，77b)，沿着电极板(77a，77b)的外围部分分布，每个冷却通道与堆叠中的其他电极板(77a，77n)的对应的冷却通道对齐，其中第一冷却板结构(75a)和第二冷却板结构中的每个冷却板结构设置有多个连接通道(81a‑81f)，每个连接通道(81a‑81f)被配置为连接电极板(77a,77b)的邻近的成对冷却通道，由此第一冷却板结构(75a)在堆叠的第一端形成用于冷却流体的回流路径，并且第二冷却板结构在堆叠的第二端形成用于冷却流体的回流路径，使得冷却流体能够流过所有冷却通道。

技术领域

本公开涉及双气体流动装置，诸如电解槽及其冷却。

背景技术

水的电解是水分子被分解从而形成氢气和氧气的过程。这一过程是由于电流在浸没在水中的两个电极之间流动而发生的。

对于某些应用，可能需要压缩电解过程中产生的氢气和氧气。通常，一旦气体从电解槽系统被排出，就进行该气体压缩。

最近，提出了在电解期间就执行气体压缩。US 20050072688 A1中公开了高压电解槽系统的示例。该系统包括用于将水泵入电解池的泵、防止水流回到泵的止回阀和包括电解池的电解槽堆叠。

由于电解槽中的高压力，电解槽内将存在附加的热量发挥。因此，电阻率会增加，导致电解槽的效率下降。

概述

鉴于上述情况，本公开的总体目标是提供一种双气体流动装置，该装置解决了或至少减轻了现有技术的问题。

因此，根据本公开的第一方面，提供了一种双气体流动装置，该双气体流动装置包括：第一冷却板结构、第二冷却板结构、多个电极板，其中第一冷却板结构、第二冷却板结构和多个电极板被布置为堆叠配置，其中第一冷却板结构形成堆叠的第一端，第二冷却板结构形成堆叠的第二端，其中多个电极板被布置为在第一冷却板结构和第二冷却板结构之间，其中每个电极板包括多个冷却通道，多个冷却通道延伸通过电极板，沿着电极板的外围部分分布，电极板的每个冷却通道与堆叠中其他电极板的对应的冷却通道对齐，其中第一冷却板结构和第二冷却板结构中的每个冷却板结构都设置有多个连接通道，每个连接通道被配置为连接电极板的邻近的成对冷却通道，由此第一冷却板结构在堆叠的第一端形成冷却流体的回流路径，第二冷却板结构在堆叠的第二端形成冷却流体的回流路径，使冷却流体能够流过所有的冷却通道。

根据一个实施例，第一冷却板结构和第二冷却板结构由电介质材料制成。

根据一个实施例，电介质材料包括以下中的一者：导热聚合物、陶瓷、氧化铝和氧化铍。

根据一个实施例，每隔一个电极板是阳极电极板，并且其余电极板是阴极电极板。

根据一个实施例，双气体流动装置是用于高压应用的电解槽堆叠。

根据一个实施例，每对邻近的电极板形成电解池。

根据一个实施例，第一冷却板结构具有冷却流体入口通道和冷却流体出口通道，冷却流体入口通道与电极板的冷却通道的第一冷却通道连接，冷却流体出口通道与电极板的冷却通道的第二冷却通道连接。

根据一个实施例，电极板的周界表面设置有散热翅片。