一种非能动氢气发生器的制作方法

1.本发明涉及的氢气发生装置技术领域，特别涉及一种非能动氢气发生器。


背景技术：

2.目前的燃料电池供电系统使用的氢气发生装置必须一次性全部使用。若反应物有剩余时，下次再加溶液产氢速率大大降低甚至不再产生氢气。这种使用方式使得氢气发生装置的使用带来限制。在间断性使用时，造成不需要氢气时仍产生大量氢气，使得氢气浪费并带来一定的安全风险。
3.因而现有技术还有待改进和提高。


技术实现要素：

4.鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的是提供一种非能动氢气发生器，可实现氢气的实时产生和停止，不造成氢气浪费。
5.为解决以上技术问题，本发明采取了以下技术方案：
6.一种非能动氢气发生器，包括用于供反应物反应产生氢气的反应装置和用于储存及向反应装置输送溶液的储液装置，所述反应装置包括反应罐和控制反应罐中压力的压力控制组件，所述储液装置包括储液罐和控制储液罐中液位的液位控制组件，所述压力控制组件与液位控制组件电连接，所述储液罐与反应罐之间通过管道连接。
7.所述的非能动氢气发生器中，所述压力控制组件包括第一电机和第一活塞，所述第一活塞设置于第一电机的伸缩端。
8.所述的非能动氢气发生器中，所述反应罐中横向设置有过滤板，所述过滤板上部的空间为反应腔，过滤板下部的空间为溶液暂存腔。
9.所述的非能动氢气发生器中，所述液位控制组件包括第二电机和第二活塞，所述第二活塞设置于第二电机的伸缩端。
10.所述的非能动氢气发生器中，所述反应罐中设置有氢气出口、加料口和供管道安装的第一进出液口，所述氢气出口和加料口均与反应腔连通，且位于第一活塞的下方、过滤板的上方，所述第一进出液口位于溶液暂存腔的下部。
11.所述的非能动氢气发生器中，所述溶液暂存腔中设置有第一液位探测器和第二液位探测器，所述第一液位控测器位于过滤板的底部，所述第二液位探测器位于第一进出液口的下部。
12.所述的非能动氢气发生器中，所述储液罐上设置有加液口和第二进出液口，所述加液口位于储液罐的上部，所述第二进出液口位于储液罐的下部。
13.所述的非能动氢气发生器中，所述储液罐中设置有第三液位探测器，所述第三液位探测器位于第二进出液口的上部。
14.所述的非能动氢气发生器中，所述反应罐中还设置有压力计和安全阀，所述压力计和安全阀均设置于反应腔中。
15.所述的非能动氢气发生器，还包括主控制器，所述主控器分别与压力控制组件、液位控制组件、第一液位探测器、第二液位探测器、第三液位探测器电连接。
16.相较于现有技术，本发明提供的非能动氢气发生器在制氢过程中，通过所述压力控制组件与液位控制组件的调节，即可调节氢气反应的即时性。具体地，通过所述液位控制组件下压将储液罐中的溶液输送至反应罐中，使溶液与反应罐中的反应物反应产生氢气，当所得氢气满足所需时，通过将压力控制组件下压，同时使液位控制组件上升，可将反应罐中的溶液下压回储液罐中，从而使溶液与反应物分离，无法产生氢气，如此，不会造成氢气浪费、更安全。
附图说明
17.图1为本发明提供的非能动氢气发生器的结构示意图。
18.附图标注说明：
19.反应装置1、反应罐11、过滤板111、氢气出口112、加料口113 第一进出液口114、第一液位探测器115、第二液位探测器116、压力计117、安全阀118、压力控制组件12、第一电机121、第一活塞122、储液装置2、储液罐21、加液口211、第二进出液口212、第三液位探测器213、液位控制组件22、第二电机221、第二活塞222、管道3、反应物4
具体实施方式
20.为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
21.需要说明的是，当机构被称为“装设于”、“固定于”或“设置于”另一个机构上，它可以直接在另一个机构上或者可能同时存在居中机构。当一个机构被称为是“连接于”另一个机构，它可以是直接连接到另一个机构或者可能同时存在居中机构。
22.还需要说明的是，本发明实施例中的左、右、上、下等方位用语，仅是互为相对概念或是以产品的正常使用状态为参考的，而不应该认为是具有限制性的。
23.请参阅图1，本发明提供的非能动氢气发生器包括用于供反应物 4反应产生氢气的反应装置1和用于储存及向反应装置1输送溶液的储液装置2，所述反应装置1包括反应罐11和控制反应罐11中压力的压力控制组件12，所述储液装置2包括储液罐21和控制储液罐21 中液位的液位控制组件22，所述压力控制组件12与液位控制组件22 电连接，所述储液罐21与反应罐11之间通过管道3连接。在制氢过程中，通过所述液位控制组件22下压将储液罐21中的溶液输送至反应罐11中，使溶液与反应罐11中的反应物4反应产生氢气，当所得氢气满足所需时，通过将压力控制组件12下压，同时使液位控制组件22上升，可将反应罐11中的溶液下压送回储液罐21中，从而使溶液与反应物4分离，无法产生氢气，如此，通过所述压力控制组件 12与液位控制组件22的调节，即可调节氢气反应的即时性，不会造成氢气浪费、更安全，避免了现有反应器无法将反应物4与溶液完全脱离的问题。
24.所述压力控制组件12包括第一电机121和第一活塞122，所述第一活塞122设置于第一电机121的伸缩端，使第一电机121控制第一活塞122升降，具体地，所述第一活塞122与反应罐11内壁紧密贴合，使第一电机121控制第一活塞122升降时，可以调整反应罐 11中的
压力大小，如：当需要往反应罐11中注入溶液时，通过第一电机121控制第一活塞122上升，使反应罐11中的压力变小，从而使溶液能顺利进入反应罐11中，当第一电机121控制第一活塞122 下降时，反应罐11中的压力变大，从而使溶液受力排出反应罐11，进而使氢气能根据所需制得，不会造成浪费。
25.其中，所述反应罐11中横向设置有过滤板111，所述过滤板111 上部的空间为反应腔(图中未标号)，过滤板111下部的空间为溶液暂存腔(图中未标号)，在制氢时，通过将反应物4堆放于过滤板111 上，使反应物4置于反应腔中，在溶液进入反应罐11并没过过滤板 111时，溶液与过滤板111上的反应物4反应，即获得氢气，当溶液低于过滤板111的高度时，溶液与反应物4分离，即停止制氢，使氢气可根据所需制得。具体地，所述溶液可为柠檬酸或氯盐的水溶液或纯水。进一步地，通过所述过滤板111起到渗透溶液的作用，同时还避免反应物4进入溶液暂存腔。所述过滤板111可为铝板或其他不易腐蚀的材料制成。
26.所述反应罐11中设置有氢气出口112、加料口113和供管道3 安装的第一进出液口114，所述氢气出口112和加料口113均与反应腔连通，且位于第一活塞122的下方、过滤板111的上方，通过所述氢气出口112，可将反应罐11中制得的氢气导出，通过所述加料口113可根据所需添加反应物4，以满足制氢所需。具体地，所述第一进出液口114位于溶液暂存腔的下部，在制氢过程中，通过所述第一进出液口114使溶液根据所需导入或导出反应罐11，使用简便。
27.较佳地，所述溶液暂存腔中设置有第一液位探测器115和第二液位探测器116，所述第一液位控测器位于过滤板111的底部，所述第二液位探测器116位于第一进出液口114的下部，在反应罐11排液过程中，当液位低于过滤板111时，通过所述第一液位探测器115发生警报，以提示工作人员制氢停止，当液位降至第一进出液口114时，通过第二液位探测器116发生警报，使液位控制组件22下压，从而使反应罐中的液位上升高于第二液位探测器116即可，以保证此反应罐11中的最低液位。
28.请继续参阅图1，所述液位控制组件22包括第二电机221和第二活塞222，所述第二活塞222设置于第二电机221的伸缩端，使第二电机221控制第二活塞222升降，具体地，所述第二活塞222与储液罐21内壁紧密贴合，使第二电机221控制第二活塞222升降时，可以调整储液罐21中的压力大小，如：当需要往反应罐11中注入溶液时，通过第二电机221控制第二活塞222下降，使储液罐21中的压力变大，从而使溶液能顺利排出储液罐21中，当第二电机221控制第二活塞222上升时，储液罐21中的压力变小，配合第一电机121 可使溶液受力返回储液罐21。如此，通过不断调整第一活塞122和第二活塞222的高度，即可调节氢气反应的即时性，以满足生产所需。
29.所述储液罐21上设置有加液口211和第二进出液口212，所述加液口211位于储液罐21的上部，所述第二进出液口212位于储液罐21的下部，使溶液经第二进出液口212进入或排出储液罐21，还通过所述加液口211往储液罐21中添入溶液，以保证储液罐21中的溶液量。
30.进一步地，所述储液罐21中设置有第三液位探测器213，所述第三液位探测器213位于第二进出液口212的上部，当溶液液位下降至第三液位探测器213时，所述第三液位探测器213发生警报，以提醒工作人员及时添液。
31.较佳地，所述反应罐11中还设置有压力计117和安全阀118，所述压力计117和安全
阀118均设置于反应腔中，通过所述压力计 117使工作人员能实时观测反应罐11中的压力值，还通过所述安全阀118，以保证反应罐11的压力适中，从而保证安全生产。
32.所述的非能动氢气发生器还包括主控制器(图中未示出)，所述主控器分别与压力控制组件12、液位控制组件22、第一液位探测器 115、第二液位探测器116、第三液位探测器213电连接，使主控制器可以通过第一液位探测器115、第二液位探测器116、第三液位探测器213的提示控制压力控制组件12和液位控制组件22的工作状态。
33.如：在第二电机221控制第二活塞222下压将溶液输送至反应罐 11中时，当液位降至第三液位探测器213发出警报，同时使第二电机221和第一电机121停机，避免储液罐21中的液位过低。
34.在制氢过程中，当所述压力计117检测到反应罐11中的压力为最低压力p1时，所述第一电机121停机，所述第二电机221减速至一半运行，以保证足够的制氢量；当压力计117检测到氢气压力达到工作预设值p2时，第一电机121控制第一活塞122以半速向下运动，第二电机221控制第二活塞222以半速向上运动，以减小制氢量，逐渐将溶液从反应物4中分离出来，在分离过程中，当液位低于第二液位探测器116时，触发第二电机221改变运动方向，将第二活塞222 下压，以保证反应罐11中的最低液位；当压力计117检测到氢气压力高于氢气最高工作压力p3时，第一电机121控制第一活塞122全速向下运动，第二电机221控制第二活塞222全速上升，快速将溶液与反应物4分离，以停止制氢。通过以上控制方式，使压力控制组件 12和液位控制组件22能根据反应罐11中的氢气压力控制其工作状态，以保证制氢过程中的安全。
35.具体地，在制氢过程中，需保证反应罐11中的溶液不低于第二液位探测器116，储液罐21中的溶液不低于第三液位探测器213，当第二液位探测器116和第三液位探测器213同时检测到液位过低时，则发生缺液报警，以提示工作人员及时添液。
36.为使本发明的结构更加清楚，以下对所述非能动氢气发生器的操作步骤进行详述：
37.经加料口向反应罐中添加反应物；
38.经加液口向储液罐中添加溶液；
39.由第二电机控制第二活塞下压，使溶液进入反应罐中，在第二活塞下压的同时，由第一电机控制第一活塞上升，便于溶液进入反应罐中，直至溶液与反应物进行反应；
40.当需要停止氢气反应时，由第二电机控制第二活塞上升，同时使第一电机控制第一活塞下压，使反应罐中的溶液返回储液罐中。使溶液与反应物分离。
41.经以上步骤反复，即可根据所需控制溶液与反应物的接触或分离，从而实现氢气反应的即时性。
42.综上所述，本发明提供的所述的非能动氢气发生器在制氢过程中，通过所述液位控制组件下压将储液罐中的溶液输送至反应罐中，使溶液与反应罐中的反应物反应产生氢气，当所得氢气满足所需时，通过将压力控制组件下压，同时使液位控制组件上升，可将反应罐中的溶液下压回储液罐中，从而使溶液与反应物分离，无法产生氢气，如此，通过所述压力控制组件与液位控制组件的调节，即可调节氢气反应的即时性，不会造成氢气浪费、更安全，避免了现有反应器无法将反应物与溶液完全脱离的问题。
43.进一步地，还通过在反应罐中设置过滤板，起到承装反应物的作用，同时使溶液可
经过滤板与反应物接触或分离，从而实现制氢的即进性。
44.此外，本发明还具有结构简单、操作简便等优点。
45.可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。