一种制氢机氧气通断阀的制作方法

本实用新型涉及水电解制氢设备技术领域，具体地涉及一种制氢机氧气通断阀。

背景技术：

全球气候变暖，环境恶化，石油资源减少，各国都在积极发展新能源，氢能被广泛认可作为清洁能源应用于燃料电池系统，现阶段已批量应用于市场，例如燃料电池汽车和加氢站。目前主要通过水解制氢装置来制备氢气，水解制氢装置产生的气体包括氢气和氧气，在水解过程中，为了保证制氢机的安全运行，需要在制氢机的出口出设置控制阀。

现有制氢机的控制阀一般采用电子阀，会有以下几个缺点：必须采用电子仪表；必须实用ups后备电源以防止突然停电、阀门调节功能失效；阀芯连结气动单元，阀芯采用填料函密封，由于阀芯的频繁动作，填料函会出现磨损失效而导致气体外漏。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术存在的不足，提供一种制氢机氧气通断阀。

本实用新型的目的通过以下技术方案来实现：

一种制氢机氧气通断阀，包括相互固定的阀体和阀盖，所述阀体上设置有氧气入口和氧气出口，所述阀盖上设置有氢气入口，所述阀体和阀盖共同限制形成一个内部空间，有一弹性的隔断件固定在所述内部空间内并将所述内部空间分成两份，分别为氢气腔和氧气腔，所述氢气入口与所述氢气腔连通，所述氧气腔与所述氧气入口和氧气出口连通，所述阀体内固定有阀座，所述阀座设置在所述氧气腔内，有一阀芯固定于所述隔断件上并位于所述氧气腔内，所述隔断件在氢气压力作用下的弹性变化使所述阀芯可选择地密封所述阀座，当所述阀芯密封所述阀座后，切断所述氧气入口和氧气出口之间的氧气通道。

优选的，所述所述氢气入口垂直于所述隔断件的外表面。

优选的，所述氧气入口和氧气出口共轴，与所述隔断件的外表面平行。

优选的，所述阀芯外周套设有微调弹簧，其一端抵接在所述阀座上，另一端抵接在所述隔断件上。

优选的，所述阀座具有一中心孔，所述中心孔与所述氧气入口、氧气腔连通并作为所述氧气通道的一部分。

优选的，所述阀芯为锥形自由端，可选择性地伸入所述中心孔内。

优选的，所述阀座与所述阀体之间为紧配合，两者之间具有第一密封圈。

优选的，所述阀体和阀盖之间为螺栓紧固，所述隔断件被所述螺栓紧固于所述阀体和阀盖之间。

优选的，所述隔断件为氟塑料隔膜，所述阀芯为不锈钢件。

本实用新型的有益效果主要体现在：

1、使用氢气压力作为一个氧气通道的开关，方便有效；

2、本装置中可以使氢气压力大于氧气压力，侧面保证制氢机水电解槽中氧气不容易混入到氢气侧，因此电解得到高纯度的氢气；

3、整个阀体为纯机械结构，在控制过程中，无需担心断电造成阀体调节失效的问题；

4、结构简单精巧，设有多级密封，密封性好。

附图说明

下面结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明：

图1：本实用新型实施例的示意图；

图2：图1中a部分的放大图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的具体实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限于本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

在方案的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。并且，在方案的描述中，以操作人员为参照，靠近操作者的方向为近端，远离操作者的方向为远端。

如图1和图2所示，本实用新型揭示了一种制氢机氧气通断阀，包括相互固定的阀体1和阀盖3，所述阀体1上设置有氧气入口11和氧气出口12。所述氧气入口11用于连接制氢机，所述氧气出口12用于连接氧气收集罐或直接放空。

所述阀体1和阀盖3共同限制形成一个内部空间70，有一弹性的隔断件4固定在所述内部空间70内并将所述内部空间70分成两份，分别为氢气腔41和氧气腔42。

所述阀盖3上设置有氢气入口31，所述氢气入口31与所述氢气腔41连通，所述氧气腔42与所述氧气入口11和氧气出口12连通。在本优选实施例中，所述所述氢气入口31垂直于所述隔断件4的上表面，所述氧气入口11和氧气出口12共轴，与所述隔断件4的下表面平行，使得所述阀体1的结构更加美观。在其他实施例中，所述氢气入口31可不与所述隔断件4垂直，所述氧气入口11和氧气出口12也可以不共轴。

在本优选实施例中，所述阀体1和阀盖3之间为螺栓紧固，所述隔断件4被所述螺栓紧固于所述阀体1和阀盖3之间。当然在其他实施例中，所述阀体1、阀盖3和隔断件4三者之间也可以通过其他方式进行固定连接，例如其他具有固定功能的机械机构或强力粘合剂等。

所述阀体1内固定有阀座2，所述阀座2设置在所述氧气腔42内，有一阀芯5固定于所述隔断件4上并位于所述氧气腔42内，在本优选实施例中，所述阀芯5为不锈钢件，所述隔断件4为氟塑料隔膜，且所述阀芯5和所述隔断件4一体形成；在其他实施例中，所述阀芯5可通过粘合剂等其他合适的方式与所述隔断件4相固接。

所述隔断件4在氢气压力的作用下的弹性变化使所述阀芯5密封所述阀座2，当所述阀芯5密封所述阀座2后，切断所述氧气入口11和氧气出口12之间的氧气通道。具体的，所述阀座2具有一中心孔21，所述中心孔21与所述氧气入口11、氧气腔42连通并作为所述氧气通道的一部分。所述阀芯5为锥形自由端，可选择性地伸入所述中心孔21内。当所述阀芯5密封所述阀座2后，所述氧气入口11和氧气出口12之间的氧气通道被切断。

所述阀芯5的锥形自由端提高了所述阀芯5伸入所述中心孔21的准确性，且如图2所示，所述中心孔21的内壁上设置有第二密封圈8，所述阀芯5伸入所述中心孔21后，其外壁与所述第二密封圈8紧密接触，以堵住所述中心孔21，同时所述第二密封圈8的设置可以保护所述阀芯5在使用过程中不被过度磨损。

如图2所示，所述阀芯5外周套设有微调弹簧6，其一端抵接在所述阀座2上，另一端抵接在所述隔断件4上。所述微调弹簧6的弹力对所述隔断件4具有压力，所述微调弹簧6对所述隔断件4施加的压力加所述氧气腔42内的气压等于所述氢气腔41内的气压。所述微调弹簧6的设置可以平衡所述隔断件4两侧的压力，起到一个辅助回复的效果。

为了增加所述阀座2的密封性，所述阀座2与所述阀体1之间为紧配合，两者之间具有第一密封圈7。所述第一密封圈7具有弹性的特性可以保证所述阀座2与所述阀体1之间保持紧密接触，防止氧气泄露。

本实用新型的工作原理为：

初始状态下，当从所述氧气入口11通入氧气时，所述微调弹簧6辅助向上抬起所述隔断件4，所述阀芯5与所述阀座2相分离，从所述氧气入口11至所述氧气出口12之间的氧气通道相通，氧气可以从所述氧气出口12输出。当氢气从所述氢气入口31输入所述氢气腔41内后，所述氢气气压大于所述氧气腔42内的氧气气压，因此，所述氢气向下压迫所述隔断件4，同时所述阀芯5跟随所述隔断件4同步下压并伸入所述阀座2的中心孔21内，以堵住所述中心孔21，切断所述氧气通道。

本实用新型的氢气腔41内的气压大于氧气腔42内的气压，以形成气压差，使得阀芯5与阀座2在氢气收集期间保持紧配合，切断氧气通道。整个阀体为纯机械结构，在调整气压差的过程中，无需担心断电造成阀体调节失效的问题。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。