专利名称：太阳能光伏制氢设备的制作方法
技术领域：
本实用新型属于氢气产生设备技术领域，尤其涉及一种太阳能光伏制氢 设备。
背景技术：
水电解是制氢的方式之一，其电解水的过程一般是先将交流电经整流装 置转换成直流电后将其提供给制氢设备，由制氢设备中的电解槽将水电解产 生氢气。在目前能源紧张的大环境下，采用交流电作为制氢的动力能源确实 是一种浪费。太阳能作为一种新型能源具有环保、节能的特点，然而，现有 制氢设备的结构不适合采用太阳能作为其制氢的能源。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种环保、节能的太阳能光伏制 氢设备。
本实用新型包括壳体、无石棉隔膜电解槽、氧分离装置和氢分离装置， 无石棉隔膜电解槽、氧分离装置和氢分离装置布置在壳体内；设置在无石棉 隔膜电解槽上的氧气出口通过管路接设置在氧分离装置上的进气口，设置在 无石棉隔膜电解槽上的氢气出口通过管路接设置在氢分离装置上的进气口； 设置在氧分离装置上的出气口通过管路接设置在壳体上的氧气出口，设置在 氢分离装置上的出气口通过管路接设置在壳体上的氢气出口；氧分离装置和 氢分离装置分别布置在无石棉隔膜电解槽的上方，在氧分离装置和氢分离装 置上分别设置碱液出口，无石棉隔膜电解槽上设置碱液进口；氧分离装置的 碱液出口和氢分离装置的碱液出口分别通过管路接无石棉隔膜电解槽的碱液 进口；所述无石棉隔膜电解槽上另设置碱液出口，碱液出口通过管路接设置 在壳体上的排污口；所述设置在无石棉隔膜电解槽上的碱液出口和设置在壳
体上的排污口之间的管路上连接阀门。
作为本实用新型的改进，氧分离装置的出气口和设置在壳体上的氧气出 口之间的管路上接可根据氢气量自动调节氧气量的一氧气自立式调节阀；氢 分离装置的出气口和设置在壳体上的氢气出口之间的管路上接可根据氧气量 自动调节氢气量的一氢气自立式调节阀。
作为本实用新型的再改进，设置在无石棉隔膜电解槽上的氧气出口和设 置在氧分离装置上的进气口之间的管路上布置散热片；设置在无石棉隔膜电 解槽上的氢气出口和设置在氢分离装置上的进气口之间的管路上布置散热 片；设置在氧分离装置上的碱液出口和设置在无石棉隔膜电解槽上的碱液进 口之间的管路上布置散热片；设置在氢分离装置上的碱液出口和设置在无石 棉隔膜电解槽上的碱液进口之间的管路上布置散热片。
作为本实用新型的再改进，在所述制氢设备的壳体上设置一个或一个以 上通风窗，在所述其中一个或一个以上通风窗上连接风扇。
作为本实用新型的改进，还包括一补水装置，所述补水装置通过管路接 设置在氧分离装置上的一补水口。
作为本实用新型的再改进，所述补水装置包括一补水中间容器，所述补 水中间容器通过四条管路分别接氧分离装置的补水口 、氧分离装置的出气口 、 水源和设置在壳体上的一氧气放空口 ，且在所述每条管路上分别接一阀门。
作为本实用新型的进一歩改进，补水中间容器与氧分离装置的补水口之 间的管路上接一过滤器。
无石棉隔膜电解槽中的水分解产生的氧气和氢气各自经过氧分离装置和 氢分离装置将碱液分离后，并通过各自的管路输出。氧气可直接排放到室内 以增加室内空气中的氧气含量，而氢气可取代家庭使用的液化气或管道煤气 被燃烧，而且氢气燃烧的产物只是水，符合环保要求。同时，本实用新型与 太阳能光伏电池配套使用，达到节能目的。氧分离装置和氢分离装置中的碱 液可自动循环回流到无石棉隔膜电解槽中，碱液中的水可继续被电解利用。
当无石棉隔膜电解槽中的碱液达到一定浓度时，可通过无石棉隔膜电解槽的 碱液出口将其从排污口排出。
氧气自立式调节阀可检测氢气的出气量，相应地调节氧气的出气量；相 同地，氢气自立式调节阀可检测氧气的出气量，相应地调节氢气的出气量， 从而令氢气和氧气比例实时地保持在布朗气的比例。
散热片是采用空气自然冷却的方式对内部系统进行冷却；风扇则是采用 外部动力强制冷却的方式对内部系统进行冷却。上述两种冷却方式可结合使 用冷却制氢设备的内部系统。
补水装置向氧分离装置中进行补水，进入氧分离装置的水随碱液流入无 石棉隔膜电解槽中，从而最终实现向无石棉隔膜电解槽中补水的目的。在向 氧分离装置中补水前，将补水中间容器与氧分离装置的补水口之间的阀门关 闭，补水中间容器与氧分离装置的出气口之间的阀门关闭，补水中间容器与 水源之间的阀门打开，补水中间容器与氧气放空口之间的阀门打开，由于此 时补水中间容器内气压与外界大气压相同，且补水中间容器与水源之间的管 路连通，故水源可向补水中间容器中注水，从而完成向补水中间容器蓄水的 过程。当需要向氧分离装置中补水时，将补水中间容器与氧分离装置的补水 口之间的阀门打开，补水中间容器与氧分离装置的出气口之间的阔门打开， 补水中间容器与水源之间的阀门关闭，补水中间容器与氧气放空口之间的阀 门关闭，此时补水中间容器与氧分离装置的压力达到平衡，在液位差的作用 下补水中间容器中的水流入氧分离装置中，实现了利用系统内部压力交换及 液位差向氧分离装置中无动力补水。
图1是本实用新型的一种结构原理示意图。 图2是本实用新型的一种内部结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，无石棉隔膜电解槽1的左、右两侧分别设置一氧气出口， 所述两个氧气出口通过管路2相互连通并且接氧分离装置3的进气口 。无石
棉隔膜电解槽l的左、右两侧分别设置一氢气出口，所述两个氢气出口通过 管路4相互连通并且接氢分离装置5的进气口 。
所述氧分离装置3的出气口通过管路6接制氢设备氧气出口 7，在所述 管路6上接氧气自立式调节阀8。所述氢分离装置5的出气口通过管路10接 制氢设备氢气出口 11，在所述管路IO上接氢气自立式调节阀12。
另外，氧分离装置3接补水装置14，所述补水装置14包括补水中间容 器14-1。上述补水中间容器14-1的出水口通过管路14-2接氧分离装置3的 补水口，管路14-2上接阀门14-3和过滤器27。补水中间容器14-1的进水口 通过管路14-4接水源14-5，在管路14-4上接阀门14-6。补水中间容器14-1 上还设置一进气口和一出气口，所述进气口通过管路14-7接管路6，其结点 处于氧分离装置3的出气口和阀门8之间；所述出气口通过管路14-8接氧气 放空口 14-9;同时，在所述管路14-7上接阀门14-10,在所述管路14-8上接 阀门14-11。
所述氧分离装置3和氢分离装置5上分别设置一碱液出口 ，所述两个碱 液出口通过管路17接分别设置在无石棉隔膜电解槽1左、右两侧的碱液进口 。 无石棉隔膜电解槽l的左、右两侧分别设置一碱液出口，所述两个碱液出口 分别通过管路18和19接排污口 20，所述管路18上连接一阀门21，管路19 上连接一阀门22。
如图2所示，在管路2、管路4和管路17上布置散热片23。在壳体24 上设置一通风窗25，所述通风窗25上连接一风扇26。在壳体24上设置另一 通风窗27，通风窗27上没有连接风扇。
氧分离装置3和氢分离装置5布置在无石棉隔膜电解槽1的上方，以便 于氧分离装置3和氢分离装置5中的碱液回流到无石棉隔膜电解槽1中。
无石棉隔膜电解槽l、氧分离装置3、氢分离装置5、补水装置14、以及 所有的管路和阀门都处于壳体24内。制氢设备氧气出口 7、制氢设备氢气出 口 11、氧气放空口 14-9、排污口 20都设置在壳体24上。
权利要求1、太阳能光伏制氢设备，其特征在于包括壳体、无石棉隔膜电解槽、氧分离装置和氢分离装置，无石棉隔膜电解槽、氧分离装置和氢分离装置布置在壳体内；设置在无石棉隔膜电解槽上的氧气出口通过管路接设置在氧分离装置上的进气口，设置在无石棉隔膜电解槽上的氢气出口通过管路接设置在氢分离装置上的进气口；设置在氧分离装置上的出气口通过管路接设置在壳体上的氧气出口，设置在氢分离装置上的出气口通过管路接设置在壳体上的氢气出口；氧分离装置和氢分离装置分别布置在无石棉隔膜电解槽的上方，在氧分离装置和氢分离装置上分别设置碱液出口，无石棉隔膜电解槽上设置碱液进口；氧分离装置的碱液出口和氢分离装置的碱液出口分别通过管路接无石棉隔膜电解槽的碱液进口；所述无石棉隔膜电解槽上另设置碱液出口，碱液出口通过管路接设置在壳体上的排污口；所述设置在无石棉隔膜电解槽上的碱液出口和设置在壳体上的排污口之间的管路上连接阀门。
2、 根据权利要求1所述的太阳能光伏制氢设备，其特征在于氧分离装 置的出气口和设置在壳体上的氧气出口之间的管路上接可根据氢气量自动调 节氧气量的一氧气自立式调节阀；氢分离装置的出气口和设置在壳体上的氢 气出口之间的管路上接可根据氧气量自动调节氢气量的一氢气自立式调节 阀。
3、 根据权利要求1或2所述的太阳能光伏制氢设备，其特征在于设置 在无石棉隔膜电解槽上的氧气出口和设置在氧分离装置上的进气口之间的管 路上布置散热片；设置在无石棉隔膜电解槽上的氢气出口和设置在氢分离装 置上的进气口之间的管路上布置散热片；设置在氧分离装置上的碱液出口和 设置在无石棉隔膜电解槽上的碱液进口之间的管路上布置散热片；设置在氢 分离装置上的碱液出口和设置在无石棉隔膜电解槽上的碱液进口之间的管路 上布置散热片。
4、 根据权利要求1或2所述的太阳能光伏制氢设备，其特征在于在所 述制氢设备的壳体上设置一个或一个以上通风窗，在所述其中一个或一个以 上通风窗上连接风扇。
5、 根据权利要求1或2所述的太阳能光伏制氢设备，其特征在于还包 括一补水装置，所述补水装置通过管路接设置在氧分离装置上的一补水口。
6、 根据权利要求5所述的太阳能光伏制氢设备，其特征在于所述补水 装置包括一补水中间容器，所述补水中间容器通过四条管路分别接氧分离装 置的补水口、氧分离装置的出气口、水源和设置在壳体上的一氧气放空口， 且在所述每条管路上分别接一 阀门。
7、 根据权利要求6所述的太阳能光伏制氢设备，其特征在于补水中间 容器与氧分离装置的补水口之间的管路上接一过滤器。
专利摘要本实用新型公开了氢气产生设备技术领域中的一种环保、节能的太阳能光伏制氢设备，该设备包括壳体、无石棉隔膜电解槽、氧分离装置和氢分离装置，电解槽、氧分离装置和氢分离装置布置在壳体内；设置在电解槽上的氧气出口通过管路接设置在氧分离装置上的进气口，设置在电解槽上的氢气出口通过管路接设置在氢分离装置上的进气口；设置在氧分离装置上的出气口通过管路接设置在壳体上的氧气出口，设置在氢分离装置上的出气口通过管路接设置在壳体上的氢气出口；氧分离装置和氢分离装置分别布置在电解槽的上方，在氧分离装置和氢分离装置上分别设置碱液出口，所述碱液出口接设置在电解槽上的碱液进口；电解槽上设置的碱液出口接设置在壳体上的排污口。
文档编号C25B9/00GK201183826SQ20082003222
公开日2009年1月21日 申请日期2008年2月18日 优先权日2008年2月18日
发明者勇 刘 申请人:扬州中联动力科技有限公司