一种模块化氢气发生装置的制作方法

文档序号:11583688阅读:403来源:国知局

本实用新型属于氢气制备技术领域,具体涉及一种模块化氢气发生装置。



背景技术:

制氢设备,一般内置氢气发生器,氢气发生器是一种用于氢燃料电池的自调式氢气发生器。该设备包括以下组成:一个具有额定容积的可定义内部空间的燃料箱,该燃料箱配备有与内部空间相通的氢气排放口;含有氢储存材料并储存于燃料箱内的催化剂,其中催化剂填充于催化反应器内,该反应器配备有关闭部分,可用来阻断催化剂与燃料液体之间的接触,以及与燃料液体相接触的开口部分,因此可根据燃料箱内压力的升降来主动调整是否生成氢气或中止氢气生成。

而现有制氢设备有如下缺陷和不足:

储气钢瓶储气量有限,其内气体用完后只能更换钢瓶,且携带不便,安全性差。

氢气发生设备需要同时配置电解池、电极、蓄水罐等多个部件,占用空间大、重量大、生产安装不便。

制气的同时会有水汽或液体进入气路,增加了干燥管的负担,加快了干燥剂的更换频率,且需手动排液。



技术实现要素:

本实用新型目的是:旨在提供一种模块化氢气发生装置,用来解决现有制氢设备设计缺陷存在储气钢瓶储气量有限,其内气体用完后只能更换钢瓶,且携带不便,安全性差,占用空间大、重量大、生产安装不便,且需手动排液的问题。

为实现上述技术目的,本实用新型采用的技术方案如下:

一种模块化氢气发生装置,包括气路、外壳、电源控制模块和蓄水罐,所述蓄水罐包括电解池,所述电解池包括电解池阳极和电解池阴极,所述电源控制模块的正极与电解池阳极电连接,所述电源控制模块的负极与电解池阴极电连接,所述蓄水罐的上方设有加液排气孔,所述蓄水罐的左侧上方通过气路连接有气液分离器,所述气液分离器下方通过气路与蓄水罐的左侧下方连接,所述气液分离器的左端通过气路依次连接有稳压阀、变色硅胶干燥管和四通阀,所述四通阀与电源控制模块电连接,所述四通阀的一端通过气路与外壳连通,一端连接有外置压力表,一端连接有压力控制器;所述电源控制模块底部设有控制电路板,所述压力控制器与控制电路板电连接。

采用上述技术方案的实用新型,将蓄水罐加入一定量的蒸馏水,然后电源控制模块给蓄水罐通电,通过电解蒸馏水电解池阳极制得氢气,电解池阴极制得氧气,阳极产生的氧气通过蓄水罐上方的加液排气孔排出,阴极产生的氢气通过位于负极的气路进入气液分离器,氢气带入的液体进入气液分离器,通过气液分离器下方的管路回流到蓄水罐,氢气则流向稳压阀,再流入变色硅胶干燥管进行干燥处理,得到的干燥的氢气通过气管管路流经四通阀,最后从外壳的管路流出。其中控制电路原理为:通过压力控制器,预设压力值,当达到上限值时,压力控制器向电源控制模块发送信号,电源控制模块将正负电极断电,停止产生氢气,当压力低于下限值时,压力控制器向电源控制模块发送信号,电源控制模块向正负极供电,重新产生氢气,实现自动控制,操作简单。该装置电解池及蓄水罐一体化,简化了电解水制氢的设备,减小了氢气发生器的体积和成本,增大了电极的面积,提高了产气速率,同时空间小、重量轻、生产安装方便。使用压力控制器控制设备的启停,自动控制,操作简单,气液分离器自动返液,无需手动排液,氢气直接进入下一级处理装置。

进一步限定,所述电解池阳极和电解池阴极之间设有密封绝缘垫,这样的结构设计,能保证电解池阳极和电解池阴极绝对隔开,既节省了成本及空间,又加大了电极的面积,产气速率更高。

进一步限定,所述蓄水罐的右侧连接有液位计,所述液位计位于外壳上,这样的结构设计,能方便人们通过观察液位计,及时向蓄水罐中添加蒸馏水。

进一步限定,所述电源控制模块的左侧设有散热器,所述外壳左侧上设有风扇,这样的结构设计,降低了机壳内的温度,延长了设备的使用寿命,减少了设备维护次数。

进一步限定,所述控制电路板还连接有数码管,所述数码管设置于外壳上,这样的结构设计,能在方便操作人员直观的观察到气体流量。

附图说明

本实用新型可以通过附图给出的非限定性实施例进一步说明;

图1为本实用新型一种模块化氢气发生装置实施例的结构示意图;

主要元件符号说明如下:

液位计1、电解池阴极2、密封绝缘垫3、电解池阳极4、气液分离器5、稳压阀6、变色硅胶干燥管7、压力表8、四通阀9、压力控制器10、电源控制模块11、散热器12、风扇13、数码管14、控制电路板15、外壳16和加液排气孔17。

具体实施方式

为了使本领域的技术人员可以更好地理解本实用新型,下面结合附图和实施例对本实用新型技术方案进一步说明。

如图1所示,本实用新型的一种模块化氢气发生装置,包括气路、外壳16、电源控制模块11和蓄水罐,蓄水罐包括电解池,电解池包括电解池阳极4和电解池阴极2,电源控制模块11的正极与电解池阳极4电连接,电源控制模块11的负极与电解池阴极2电连接,蓄水罐的上方设有加液排气孔17,蓄水罐的左侧下方通过气路连接有气液分离器5,气液分离器5下方通过气路与蓄水罐的左侧下方连接,气液分离器5的左端通过气路依次连接有稳压阀6、变色硅胶干燥管7和四通阀9,四通阀9与电源控制模块11电连接,四通阀9的一端通过气路与外壳16连通,一端连接有外置压力表8,一端连接有压力控制器10;电源控制模块11底部设有控制电路板15,压力控制器10与控制电路板15电连接。

优选地,电解池阳极4和电解池阴极2之间设有密封绝缘垫3,这样的结构设计,能保证电解池阳极4和电解池阴极2绝对隔开,既节省了成本及空间,又加大了电极的面积,产气速率更高。实际上,也可根据实际具体情况来考虑阻隔电解池阳极4和电解池阴极2的结构形式。

优选地,蓄水罐的右侧连接有液位计1,液位计1位于外壳16上,这样的结构设计,能方便人们通过观察液位计1,及时向蓄水罐中添加蒸馏水。实际上,也可设计为其他结构形式来观察蓄水罐中蒸馏水的多少,比如在蓄水罐的侧壁上开设孔洞,在孔洞内密封设有透明板等等。

优选地,电源控制模块11的左侧设有散热器12,外壳16左侧上设有风扇13,这样的结构设计,降低了机壳16内的温度,延长了设备的使用寿命,减少了设备维护次数。实际上,可也根据实际具体情况来考虑给电源控制模块11散热的结构。

优选地,控制电路板15还连接有数码管14,数码管14设置于外壳上,这样的结构设计,能在方便操作人员直观的观察到气体流量。实际上,也可根据实际具体情况来考虑观察气体流量的结构。

本实施例中,将蓄水罐加入一定量的蒸馏水,然后电源控制模块11给蓄水罐通电,通过电解蒸馏水电解池阳极4制得氢气,电解池阴极2制得氧气,阳极产生的氧气通过蓄水罐上方的加液排气孔17排出,阴极产生的氢气通过位于负极的气路进入气液分离器5,氢气带入的液体进入气液分离器5,通过气液分离器5下方的管路回流到蓄水罐,氢气则流向稳压阀6,再流入变色硅胶干燥管7进行干燥处理,得到的干燥的氢气通过气管管路流经四通阀9,最后从外壳16的管路流出。其中控制电路原理为:通过压力控制器10,预设压力值,当达到上限值时,压力控制器10向电源控制模块11发送信号,电源控制模块11将正负电极断电,停止产生氢气,当压力低于下限值时,压力控制器10向电源控制模块11发送信号,电源控制模块11向正负极供电,重新产生氢气,实现自动控制,操作简单。该装置电解池及蓄水罐一体化,简化了电解水制氢的设备,减小了氢气发生器的体积和成本,增大了电极的面积,提高了产气速率,同时空间小、重量轻、生产安装方便。使用压力控制器10控制设备的启停,自动控制,操作简单,气液分离器自动返液,无需手动排液,氢气直接进入下一级处理装置。

上述实施例仅示例性说明本实用新型的原理及其功效,而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下,对上述实施例进行修饰或改变。因此,凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变,仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

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