专利名称：电解设备的控制装置的制作方法
技术领域：
本发明为一种电解设备的控制装置，通过将一外加电路设置于一电解槽的电源端，以达到本发明氢氧分解水装置省电及高效率的目的与功效。
背景技术：
常用的氢氧电解水装置通过将直流电施加于电解槽电源的正负极，将水分别电解出氢气与氧气而用于其它用途，其中由于使用了可变电阻而具有增加耗电的缺点，并且被分离的氢氧离子亦会由于分布不均匀而降低电解效率。
在许多任务业的应用上，对于使用直流电的需求上，其输入电源使用一般的线性电压并不足够应付要求，本发明氢氧分解水装置为改善常用技术上消耗电力的缺点，且为应用于工业大型的电力需求而通过一外加整流器的电路达到省电及提高效率的目的。
发明内容
本发明为一种电解设备的控制装置，通过将一外加脉冲宽度调变电路施加于一电解槽的电源端，而具有整流并波形调变的功能，电解槽内更设置有多个极板，极板间有多个绝缘柱相隔，本发明通过该调变电路使该电解槽内的离子平均分布于极板上，以达到本发明氢氧分解水装置省电及提高效率的目的与功效。
有关本发明之详细内容及技术，现结合
如下附图说明图1A为本发明实施例电解设备的控制装置的水循环示意图；图1B为本发明实施例电解设备的控制装置的水循环步骤示意图；
图2为本发明实施例电解设备的控制装置的电解槽示意图；图3为本发明第一实施例电解设备的控制装置的电源端脉冲宽度调变电路示意图；图4为本发明第二实施例电解设备的控制装置的电源端脉冲宽度调变电路示意图；图5为本发明第三实施例电解设备的控制装置的电源端脉冲宽度调变电路示意图；图6为本发明第四实施例电解设备的控制装置的直流电源端脉冲宽度调变电路示意图。
图种代号100……电源器； 102……电解槽； 102a……出水口；102b……进水口； 102c……气体排出孔；104……储水槽； 106……泵机组；201……第一极板； 202……极板；203……第二极板； 205……绝缘柱；207……第一电极端； 209……第二电极端；300……脉冲宽度调变电路； 301……整流电路；302……开关组件； 303……驱动电路；304……二极管； 305……电感；306……电容； 307……电流侦测器；308……电压侦测器； 309……控制电路；310……交流电源； 601……直流电源。
实施例图1A为本发明实施例电解设备的控制装置的水循环示意图。如图所示，本发明实施例的主要目的为使用一电源器100的正负两极对电解槽102内的含电解水的水作电解，其中电解槽102内设置有出水口102a和进水口102b，使槽内水可作循环进出，另有气体排出孔102c让电解出的氢气和氧气能排出作其它用途。另设置有一储水槽104，因为电解水会使水被消耗掉，所以由此储水槽104作补水的动作，且为增加电解时的效率，亦由此储水槽104加入容易使水离子化的电解液，如氢氧化钠(sodium hydroxide，NaOH)，进一步由一泵机组106将含有电解液的电解水导入电解槽102的进水口102b进行补水功能。槽内会因进行电解而产生热使温度升高，且因产生气体而压力也会上升，故需另一端的出水口102a导出水至储水槽104，而造成一水循环。
一开始将该储水槽104注入水，并加入电解液，经由泵机组106将含有电解液的电解水导入电解槽102的进水口102b，将电解槽102充满电解水，因电解过程产生的热能与气体而使槽内压力增加，因而水会由出水口102a排出至储水槽104，若电解槽102内的水因电解过程而消耗，故亦由储水槽104经泵机组106补水。
本发明实施例电解设备的控制装置的水循环步骤请参阅图1B，其示意为其中一个循环。开始时，先注水入储水槽(111)，并加入电解液(113)，再由泵机组导入电解槽(115)，电解时因会产生热与压力，而排出因压力升高而多余的水至储水槽水，亦排出电解后产生的气体(117)，再判断是否需补水(119)，若需补水，则续注水入储水槽(111)以进行另一循环，若不需补水，则继续电解过程，即结束一循环(121)。
图2为本发明实施例电解设备的控制装置的电解槽示意图。图为以绝缘物所包覆的电解槽102，它包含出水口102a、进水口102b和气体排出口102c，还具有一第一电极端207和一第二电极端209分别连接外部电解时所需电源的正负两极，电解槽102内设置有多个具有吸引离子的导电材料制成的极板202，且各极板202间设置有多个由绝缘材料制成的绝缘柱205，使该多个极板彼此绝缘且有固定该多个极板之功能。电解槽102内两端亦各自设置有一第一极板201和一第二极板203连接电源正负极的第一电极端207和第二电极端209，使将电源的负电子带入电解槽102内产生电解作用，而第一极板201和第二极板203同样亦由绝缘柱205绝缘并固定于其余多个槽内的极板202之上。在接通电源时，各多个极板202和多个绝缘柱205会产生一压降的等效电阻，并随之有热产生。
电解作用即为一电能转换成化学能的作用，当正负电源两端通电后，其中带负电的电子会将水分子解离成氢氧离子，并分别依附于该多个极板202之两边，氢离子与氧离子相互依靠结合而各别生成氢分子与氧分子，亦随之产生压力，再由气体排出口102c排出另作他用，其中多个极板202的设置能增加电解效率。
图3为本发明第一实施例电解设备的控制装置的电源端脉冲宽度调变电路示意图。为工业上的运用，为了获得较佳的电源驱动效果，使用一脉冲宽度调变电路(PWM)300来连接，本发明实施例通过脉冲宽度调变电路300将整流器的输出电压截波成为脉冲模式，通过改变脉冲的宽度与工作周期，以改变输出电压的数值和频率，以提供定电压电流控制与良好的线性控制，并且使用此脉冲宽度调变电路300更有体积小的优点。如图3的脉冲宽度调变电路300所示，其一端连接有一整流电路301，于本发明实施例可为由多个二极管与电容所组成的三相整流，亦可为单相整流电路，其更连接一交流电源310，从而将交流电源310转为电解时所需的直流电源。接下来连接至一由一驱动电路303所驱动控制成的一开关组件302，以切换出一脉波输出的波形，于本发明实施例可为绝缘闸双极晶体管(InsulatedGate Bipolar Transistor，IGBT)、场效应晶体管(MOSFET)或晶体管，且并不限定于此。通过开关组件302的截止(off)与导通(on)与一端连接作为储能组件的电感305和电容306，此电容306还与电源两端并联，再与一二极管304的截止与导通切换配合，将交流电转换成一直流电的波形，而当中的电感305及电容306为储能组件并负责电能转换，电解槽102本身因为由各电极板等组成要件，为一等效电容，亦有储存能量及稳压的功效。以上所述的电路连接至电解槽102的两电极端，另有一控制电路309分别接受由电阻间的分电压而侦测该电路电压的电压侦测器308，与电流侦测器307的电流讯号，而将侦测的电压与电流讯号由一驱动讯号传至该驱动电路303达成控制开关组件302的目的。
图4本发明第二实施例电解设备的控制装置的电源端脉冲宽度调变电路示意图，为上述图3发改变，其中将电容306省略，而该电感305与形成一大电容发电解槽102则为电路中能量转换用发储能组件，同样，该开关组件302配合二极管304发截止与导通得到电解槽102所需的稳定直流电，亦可达到该脉冲宽度调变电路300提供较好波形及较佳的驱动电路效果，并有省电和提高电解效率的功效及目的。
图5为本发明第三实施例电解设备的控制装置的电源端脉冲宽度调变电路示意图，亦为上述图3之改变，其中将电容306及电感305同时省略，而形成一大电阻的电解槽102则为电路中的储能组件，再配合该开关组件302与二极管304的截止与导通得到电解槽102所需的稳定直流电，亦可达到该脉冲宽度调变电路300提供较好波形及较佳的驱动电路效果，并有省电与提高电解效率的功效及目的。
图6为本发明第四实施例电解设备发控制装置发直流电源端脉冲宽度调变电路示意图。本实施例使用一直流电源601来形成一升压电路，以配合日后电解时需要升压的需求。该直流电源601的一端串联一电感305与二极管304，该直流电源601更并联一控制电源开关的开关组件302与有稳压作用的电容306，而该控制电路309接收由电压侦测器308与电流侦测器307之讯号，而传送驱动讯号至该驱动电路303达成控制开关组件302之目的。
以上为本发明电解设备的控制装置实施例的详细说明，借助脉冲宽度调变电路连接电解槽的正负极，并于电解槽内设置多个极板以达到本发明电解水装置省电及高效率的目的与功效。
综上所述，充份显示出本发明电解设备的控制装置在目的及功效上均深富实施的进步性，极具产业的利用价值，且为目前市面上前所未见之新新型，完全符合新型专利之系统，爰依法提出申请。
以上所述，仅为本发明的较佳实施例，应当不能以其限定本发明所实施的范围。即大凡依本发明申请专利范围所作的均等变动与修改，皆应仍属于本新型专利涵盖之范围内，谨请贵审查委员明鉴，并祈惠准，是所至祷。
权利要求1.一种电解设备的控制装置，其特征是该装置通过直流或交流电将水电解产生氢气与氧气，该装置包括有一电解槽，为注入电解水的装置；一脉冲宽度调变电路，连接于该电解槽发正负两极；多个极板，设置于该电解槽内；及多个绝缘柱，为绝缘材料所制，设置于该多个极板之间。
2.如权利要求1所述的电解设备的控制装置，其特征是其中该电解槽还设置有一出水口、一进水口和一气体排出孔。
3.如权利要求1所述的电解设备的控制装置，其特征是其中该多个极板的一第一极板和一第二极板连接于该脉冲宽度调变电路的两极。
4.如权利要求1所述的电解设备的控制装置，其特征是其中该脉冲宽度调变电路通过一整流电路与一交流电源相连接。
5.如权利要求1所述的电解设备的控制装置，其特征是其中该脉冲宽度调变电路还包括一整流电路；一控制电路；一驱动电路，一端连接该控制电路；一电流侦测器，连接该控制电路；一电压侦测器，连接该控制电路；及一开关组件，连接该驱动电路和该整流电路。
6.一种电解设备的控制装置，其特征是该装置通过直流或交流电将水电解产生氢气与氧气，该装置包括有一电解槽，为注入电解水的装置；一脉冲宽度调变电路，连接于该电解槽正负两极的电路，包括有一整流电路；一开关组件；一驱动电路，连接该开关组件；一控制电路，连接该驱动电路，还接收一电流侦测器和一电压侦测器的讯号；一储能组件，为一电感连接一电容组成；一二极管，与该开关组件配合，产生电路中截止和导通的作用；多个极板，设置于该电解槽内；及多个绝缘柱，为绝缘材料所制成，设置于该多个极板之间。
7.如权利要求6所述的电解设备的控制装置，其特征是其中该电解槽还设置有一出水口、一进水口和一气体排出孔。
8.如权利要求6所述的电解设备的控制装置，其特征是其中该多个极板的一第一极板和一第二极板连接该脉冲宽度调变电路的两极。
9.如权利要求6所述的电解设备的控制装置，其特征是其中该脉冲宽度调变电路通过该整流电路连接一交流电源。
专利摘要本实用新型为一种电解设备的控制装置，系藉一外加脉冲宽度调变电路(Pulse Width Modulation，PWM)于一电解槽之电源端，而有整流并调变波形之功能，并使该电解槽内之离子平均分布于极板上，以达到本实用新型氢氧分解水装置省电及提高效率之目的与功效。
文档编号C25B1/00GK2642792SQ0320462
公开日2004年9月22日 申请日期2003年2月25日 优先权日2003年2月25日
发明者陈连敬, 周锦元 申请人:陈连敬, 周锦元