本實(shí)用新型涉及一種簡(jiǎn)易氣體發(fā)生裝置,屬于機(jī)械領(lǐng)域。
背景技術(shù):
氣體可以作為潔凈能源,例如氣體可以在燃料電池中可控的與氧氣反應(yīng),產(chǎn)生電能和水,燃料電池能量轉(zhuǎn)換率高達(dá)到60-80%,大大高于現(xiàn)在最好的內(nèi)燃機(jī),氣體作為一種新型能源受到很大關(guān)注。但氣體臨界溫度低,很難液化,而且液化氣體的密度也很低,所以氣體難以儲(chǔ)存和運(yùn)輸,需要用各種儲(chǔ)氫材料儲(chǔ)存它。
常用的儲(chǔ)氫方法有金屬儲(chǔ)氫和化合物儲(chǔ)氫,其儲(chǔ)氫能力強(qiáng)。例如氫化鎂可以儲(chǔ)存7.8%質(zhì)量的氣體,并且釋放后能夠重新吸收氣體,可重復(fù)使用。然而金屬儲(chǔ)氫放氫很困難,需要幾百度溫度,造成實(shí)際使用很難。另外也有用吸附材料儲(chǔ)氫,例如碳納米材料,但他們需要的吸附溫度低。
因此,如何提供一種便捷的氣體發(fā)生器,特別是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊,使用安全方便的氫氣發(fā)生裝置已經(jīng)成為發(fā)展氣體燃料電池亟待解決的問(wèn)題。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的不足,本實(shí)用新型的主要目的在于提供一種簡(jiǎn)易氣體發(fā)生裝置,以克服現(xiàn)有技術(shù)的不足。
為實(shí)現(xiàn)前述發(fā)明目的,本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案包括:
本實(shí)用新型實(shí)施例提供了一種簡(jiǎn)易氣體發(fā)生裝置,其包括:
第一工作部,至少用以使第一反應(yīng)物進(jìn)入第二腔室;
第二工作部,包含所述第二腔室,所述第二腔室內(nèi)容置有第二反應(yīng)物,進(jìn)入第二腔室的第一反應(yīng)物能與第二腔室內(nèi)的部分第二反應(yīng)物反應(yīng),并生成足以使第二腔室內(nèi)的其余第二反應(yīng)物進(jìn)入第三腔室的氣體;
第三工作部,包含所述第三腔室,進(jìn)入第三腔室的第二反應(yīng)物能與容置于第三腔室內(nèi)的第三反應(yīng)物反應(yīng),并生成目標(biāo)氣體。
在一些實(shí)施方案中,所述第一工作部包含可向所述第二腔室釋放出第一反應(yīng)物的第一腔室。
在一些較為優(yōu)選的具體實(shí)施方案中,所述第一工作部包含第一腔室,至少所述第一腔室的部分室壁具有第一可破碎結(jié)構(gòu),所述第一可破碎結(jié)構(gòu)能在物理和/或化學(xué)作用下破碎,從而至少在所述第一腔室的室壁上形成可供第一反應(yīng)物進(jìn)入所述第二腔室的通道。
進(jìn)一步的,所述第一可破碎結(jié)構(gòu)包括至少用以形成所述第一腔室的部分室壁的隔膜,所述隔膜包括能在設(shè)定外力作用下破碎的有機(jī)隔膜或無(wú)機(jī)隔膜。
在一些實(shí)施方案中,所述第一工作部上設(shè)有至少一可供第一反應(yīng)物通過(guò)并進(jìn)入第二腔室的通道。
在一些實(shí)施方案中,至少所述第二腔室的部分室壁具有第二可破碎結(jié)構(gòu),所述第二可破碎結(jié)構(gòu)能在設(shè)定外力作用下破碎,從而至少在所述第二腔室的室壁上形成可供第二反應(yīng)物進(jìn)入所述第三腔室的通道。
進(jìn)一步的,所述第二可破碎結(jié)構(gòu)包括分布于所述第二腔室室壁上的至少一破裂紋。
在一些較為優(yōu)選的具體實(shí)施方案中,所述第二工作部采用可脹破部件,所述第二腔室為形成于所述可脹破部件內(nèi)的密封腔室,并且至少在所述可脹破部件上設(shè)有至少一破裂紋,用以使所述第二工作部在所述第二腔室內(nèi)的氣壓超過(guò)設(shè)定值時(shí)破碎。
進(jìn)一步的,所述第二工作部能夠與第一工作部密封結(jié)合從而形成密封的所述第二腔室。
進(jìn)一步的,所述第一工作部、第二工作部和第三工作部相互密封結(jié)合而形成具有密封內(nèi)腔的所述簡(jiǎn)易氣體發(fā)生裝置,且所述簡(jiǎn)易氣體發(fā)生裝置上還分布有氣體出口,所述氣體出口與所述密封內(nèi)腔連通。
在一些較為優(yōu)選的具體實(shí)施方案中,進(jìn)入第二腔室的第一反應(yīng)物僅僅能夠與第二腔室內(nèi)的少量第二反應(yīng)物反應(yīng),并生成能使第二腔室內(nèi)的絕大部分第二反應(yīng)物進(jìn)入第三腔室的氣體,所述第三腔室內(nèi)的第三反應(yīng)物足以與進(jìn)入第三腔室的第二反應(yīng)物充分反應(yīng)。
進(jìn)一步的,所述第一反應(yīng)物、第二反應(yīng)物和第三反應(yīng)物為粉體狀、顆粒狀、液體狀或塊狀,且所述第一反應(yīng)物、第二反應(yīng)物和第三反應(yīng)物中的至少一者為流體狀。
籍由前述設(shè)計(jì),本實(shí)用新型提供的簡(jiǎn)易氣體發(fā)生裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊,使用方便,其在工作時(shí)是基于類(lèi)似鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的原理,即,通過(guò)以少量的第一反應(yīng)物與第二反應(yīng)物進(jìn)行初始的小型反應(yīng),繼而引發(fā)大量的第二反應(yīng)物與第三反應(yīng)物反應(yīng),實(shí)現(xiàn)大量目標(biāo)氣體的發(fā)生,因此非常安全,利于運(yùn)輸,利于現(xiàn)代化工業(yè)生產(chǎn)。
附圖說(shuō)明
為了更清楚地說(shuō)明本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)特征和技術(shù)要點(diǎn),下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
圖1是本實(shí)用新型一典型實(shí)施例中一種簡(jiǎn)易氣體發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖;
圖2是本實(shí)用新型一典型實(shí)施例中一種簡(jiǎn)易氣體發(fā)生裝置的分解結(jié)構(gòu)示意圖;
圖3是本實(shí)用新型另一典型實(shí)施例中一種簡(jiǎn)易氣體發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
鑒于現(xiàn)有技術(shù)中的不足,本案發(fā)明人經(jīng)長(zhǎng)期研究和大量實(shí)踐,得以提出本實(shí)用新型的技術(shù)方案。如下將結(jié)合附圖及若干實(shí)施例對(duì)該技術(shù)方案、其實(shí)施過(guò)程及原理等作進(jìn)一步的解釋說(shuō)明。
需要說(shuō)明的是,當(dāng)元件被稱(chēng)為“設(shè)置于”另一個(gè)元件,它可以直接在另一個(gè)元件上或者也可以存在居中的元件。當(dāng)一個(gè)元件被認(rèn)為是“連接”另一個(gè)元件,它可以是直接連接到另一個(gè)元件或者可能同時(shí)存在居中元件。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及類(lèi)似的表述只是為了說(shuō)明的目的,并不表示是唯一的實(shí)施方式。
除非另有定義,本文所使用的所有的技術(shù)和科學(xué)術(shù)語(yǔ)與屬于本實(shí)用新型的技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員通常理解的含義相同。本文中在本實(shí)用新型的說(shuō)明書(shū)中所使用的術(shù)語(yǔ)只是為了描述具體的實(shí)施方式的目的,不是旨在于限制本實(shí)用新型。本文所使用的術(shù)語(yǔ)“和/或”包括一個(gè)或多個(gè)相關(guān)的所列項(xiàng)目的任意的和所有的組合。
本實(shí)用新型實(shí)施例的一個(gè)方面提供了一種簡(jiǎn)易氣體發(fā)生裝置,其包括:
第一工作部,至少用以使第一反應(yīng)物進(jìn)入第二腔室;
第二工作部,包含所述第二腔室,所述第二腔室內(nèi)容置有第二反應(yīng)物,進(jìn)入第二腔室的第一反應(yīng)物能與第二腔室內(nèi)的部分第二反應(yīng)物反應(yīng),并生成足以使第二腔室內(nèi)的其余第二反應(yīng)物進(jìn)入第三腔室的氣體;
第三工作部,包含所述第三腔室,進(jìn)入第三腔室的第二反應(yīng)物能與容置于第三腔室內(nèi)的第三反應(yīng)物反應(yīng),并生成目標(biāo)氣體。
進(jìn)一步的,所述第一工作部包含可向所述第二腔室釋放出第一反應(yīng)物的第一腔室。其中“釋放”的方式可以是使固態(tài)或液體的第一反應(yīng)物在外加的推力或者自身的重力作用下以一定的速度進(jìn)入第二腔室,或者可以是使液態(tài)的第一反應(yīng)物自然流入第二腔室。
在一些實(shí)施方案中,所述第一工作部包含第一腔室,至少所述第一腔室的部分室壁具有第一可破碎結(jié)構(gòu),所述第一可破碎結(jié)構(gòu)能在物理和/或化學(xué)作用下破碎,從而至少在所述第一腔室的室壁上形成可供第一反應(yīng)物進(jìn)入所述第二腔室的通道。
其中,所述的“物理和/或化學(xué)作用”可以是例如以特定的液體(例如液態(tài)的第一反應(yīng)物)溶解或浸漬至第一可破碎結(jié)構(gòu)破碎,或者以特定的力作用(例如擊破、刺破、捅破、氣壓或液壓壓破等)使第一可破碎結(jié)構(gòu)破碎,或者以激光照射或者發(fā)熱元件加熱使第一可破碎結(jié)構(gòu)燃燒或熔融而破碎,且不局限于此。
進(jìn)一步的,所述第一可破碎結(jié)構(gòu)包括至少用以形成所述第一腔室的部分室壁的彈性隔膜,所述隔膜包括能在設(shè)定外力作用(例如擊破、刺破、捅破、氣壓或液壓壓破等)下破碎的有機(jī)隔膜或無(wú)機(jī)隔膜,例如薄的硬質(zhì)或柔性塑料膜、橡膠膜、金屬膜、紙膜等等,但不限于此。
在一些實(shí)施方案中,所述第一工作部上也可設(shè)有至少一可供第一反應(yīng)物通過(guò)并進(jìn)入第二腔室的通道。
例如,所述通道可以為形成于所述第一工作部上的通孔,所述通孔一端與第二腔室配合,另一端可以與第一工作部?jī)?nèi)腔連通或者設(shè)于第一工作部表面。其中,所述通孔上可設(shè)有可拆卸的密封蓋體等,籍以防止反應(yīng)產(chǎn)生的氣體逸出。或者,所述通孔可與容置有第一反應(yīng)物的容器配合,該容器一端為可供第一反應(yīng)物通過(guò)的開(kāi)口端,并可伸入所述通孔,該容器另一端可以與所述通孔另一端密封配合。其中,該容器可以通過(guò)螺紋連接、機(jī)械壓合等方式與所述通孔結(jié)合。
進(jìn)一步的,在一些實(shí)施方案中,分布于所述第一工作部上的所述通道還可以作為所述簡(jiǎn)易氣體發(fā)生裝置的氣體輸出通道,用以將產(chǎn)生的目標(biāo)氣體向外界輸出。
在一些實(shí)施方案中,至少所述第二腔室的部分室壁具有第二可破碎結(jié)構(gòu),所述第二可破碎結(jié)構(gòu)能在設(shè)定外力作用下破碎(優(yōu)選的,例如氣壓或液壓擠破等),從而至少在所述第二腔室的室壁上形成可供第二反應(yīng)物進(jìn)入所述第三腔室的通道。
在一些較為優(yōu)選的實(shí)施方案中,所述第二可破碎結(jié)構(gòu)包括分布于所述第二腔室室壁上的至少一破裂紋。所述破裂紋可以是在所述第二工作部上,特別是第二腔室室壁上形成的線狀、片狀區(qū)域等,且這些區(qū)域的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度應(yīng)弱于第二工作部的其余部分。
在一些較為優(yōu)選的具體實(shí)施方案中,所述第二工作部采用可脹破部件,所述第二腔室為形成于所述可脹破部件內(nèi)的密封腔室,并且至少在所述可脹破部件上設(shè)有至少一破裂紋,用以使所述第二工作部在所述第二腔室內(nèi)的氣壓超過(guò)設(shè)定值時(shí)破碎。此時(shí),第二腔室與第三腔室可相互連通而形成一整體的腔室。
其中,所述可脹破部件可以采用塑料膜、橡膠膜制品或者與其它材料形成的復(fù)合制品。
進(jìn)一步的,為將第二腔室內(nèi)的氣壓等控制于更為合理的范圍內(nèi),以達(dá)成控制氣體產(chǎn)生反應(yīng)速度及保證安全等目的,還可將第二腔室通過(guò)諸如單向閥或自動(dòng)或手動(dòng)氣壓閥等與外界連接。當(dāng)?shù)诙皇覂?nèi)的氣壓超過(guò)設(shè)定閾值時(shí),可以通過(guò)所述單向閥或手動(dòng)氣壓閥等將第二腔室內(nèi)的一部分氣體向外釋放。
進(jìn)一步的,所述第二工作部能夠與第一工作部和/或第三工作部密封結(jié)合從而形成密封的所述第二腔室。
進(jìn)一步的,所述第一工作部、第二工作部和第三工作部相互密封結(jié)合而形成具有密封內(nèi)腔的所述簡(jiǎn)易氣體發(fā)生裝置,且所述簡(jiǎn)易氣體發(fā)生裝置上還分布有氣體出口,所述氣體出口與所述密封內(nèi)腔連通。
在一些實(shí)施方案中,在所述簡(jiǎn)易氣體發(fā)生裝置工作時(shí),第二腔室、第三腔室之間相互連通而形成前述的密閉內(nèi)腔,此時(shí)還可以采用設(shè)于所述第一工作部上的第一反應(yīng)物的通道作為所述氣體出口。當(dāng)然,也可以在所述簡(jiǎn)易氣體發(fā)生裝置另行增設(shè)所述氣體出口,例如可以在簡(jiǎn)易氣體發(fā)生裝置的兩端部或者側(cè)壁上形成所述氣體出口。
在前述的各實(shí)施方案中,為實(shí)現(xiàn)各組件之間的密封,還可在各組件的連接部分設(shè)置密封圈等。或者,也可在各組件之間或各組件內(nèi)部設(shè)置其它有助于形成密封狀態(tài)的結(jié)構(gòu)、元件等。這都是本領(lǐng)域技術(shù)人員可以結(jié)合本說(shuō)明書(shū)及其常識(shí)而知悉的,此處不再贅述。
例如,所述簡(jiǎn)易氣體發(fā)生裝置還可包括第四工作部,用以將所述第一工作部、第二工作部和第三工作部密封連接。所述第四工作部可具有兩端開(kāi)口的筒狀主體,所述筒狀主體由其內(nèi)壁向軸線方向延伸出的支撐塊而劃分為第一連接區(qū)和第二連接區(qū)。當(dāng)所述第一工作部、第二工作部和第三工作部通過(guò)所述第四工作部密封連接時(shí),所述第二連接區(qū)可套設(shè)于所述第三工作部的開(kāi)口端,所述第二工作部的開(kāi)口端的周緣部可搭接于所述第一連接區(qū)內(nèi),且其第二腔室可與所述第三腔室鄰接,所述第一工作部可容納于所述第一連接區(qū)內(nèi)。
其中,所述第一工作部、第二工作部和第三工作部可以是各種合適形態(tài)的,例如管狀、殼狀、筒狀、罐狀、袋狀,等等,且不限于此。
在一些實(shí)施方案中,所述第一工作部、第二工作部、第三工作部也可一體設(shè)置,例如通過(guò)3D打印等方式一體成型。
在一些較為優(yōu)選的具體實(shí)施方案中,進(jìn)入第二腔室的第一反應(yīng)物僅僅能夠與第二腔室內(nèi)的少量第二反應(yīng)物反應(yīng),并生成能使第二腔室內(nèi)的絕大部分第二反應(yīng)物進(jìn)入第三腔室的氣體,所述第三腔室內(nèi)的第三反應(yīng)物足以與進(jìn)入第三腔室的第二反應(yīng)物充分反應(yīng)。
其中,第二反應(yīng)物和第三反應(yīng)物可以選自業(yè)界已知的合適化學(xué)物質(zhì),例如,當(dāng)目標(biāo)氣體是氫氣時(shí),典型的第一反應(yīng)物、第二反應(yīng)物和第三反應(yīng)物可以選自但不限于下列組合:金屬(例如Zn)與酸(例如硫酸),堿金屬或堿土金屬與水,鋁、鋅、鈹與NaOH、KOH、NaSiH4與H2O,銅與氰化鈉水溶液,等等。其中,第一反應(yīng)物、第二反應(yīng)物和第三反應(yīng)物可以為粉體狀、顆粒狀、液體狀以及塊狀中的任意一種。較為優(yōu)選的,第一反應(yīng)物、第二反應(yīng)物和第三反應(yīng)物中的至少一種為流體狀。
通過(guò)選用此簡(jiǎn)易氣體發(fā)生裝置作為氣體供應(yīng)源,僅需占用極小的空間,并可持續(xù)產(chǎn)生大量氣體,較之傳統(tǒng)的采用氣體鋼瓶等作為氣體源的方式,氣體供應(yīng)更為安全、穩(wěn)定、持久。
以下結(jié)合附圖以及一些典型實(shí)施例更為具體的介紹本實(shí)用新型的技術(shù)方案,以使本領(lǐng)域內(nèi)的技術(shù)人員能夠更清楚地理解本實(shí)用新型的內(nèi)容。
請(qǐng)參閱圖1-2所示,在本實(shí)用新型的一典型實(shí)施例中提供的一種簡(jiǎn)易氣體發(fā)生裝置包括第一工作部1、第二工作部2和第三工作部3,該第一工作部1、第二工作部2和第三工作部3可彼此密封結(jié)合形成一整體。其中,第一工作部1內(nèi)可設(shè)置一第一腔室11,該第一腔室內(nèi)可用以容置第一反應(yīng)物R1,該第二工作部2可包含一第二腔室21,該第二腔室21內(nèi)可容置有第二反應(yīng)物R2,該第三工作部3可包含一第三腔室31,該第三腔室31內(nèi)可容置有第三反應(yīng)物R3。
進(jìn)一步的,該第一腔室11的局部室壁可以具有由可破碎材料形成的可破碎結(jié)構(gòu)(可以命名為“第一可破碎結(jié)構(gòu)”),例如可以由薄膜12(例如隔膜)等形成,該薄膜12可分布于第一腔室和第二腔室的界面處,用以將兩者阻隔。當(dāng)以具有一定強(qiáng)度的插入物13向該薄膜12施加一定的力時(shí),可以將該薄膜12擊破,從而形成可供固態(tài)、液態(tài)或其混合形態(tài)的第一反應(yīng)物R1進(jìn)入第二腔室的通道。其中,該插入物13可以是插針等,其可包含或不包含氣體通道。在一些實(shí)施方案中,該插入物13可以是一管狀件,當(dāng)將該插入物13插入該第一工作部時(shí),其外壁可以與第一工作部形成密封配合?;蛘?,該薄膜12也可以采用諸如紙或其它易崩解的材料形成,當(dāng)將液態(tài)的第一反應(yīng)物R1注入第一腔室時(shí),因第一反應(yīng)物的浸漬,可以使該薄膜12破碎,從而形成可供第一反應(yīng)物R1進(jìn)入第二腔室的通道。
進(jìn)一步的,該第二腔室21的局部室壁也可具有可破碎結(jié)構(gòu)(可以命名為“第二可破碎結(jié)構(gòu)”),例如可以具有由在一定氣壓下會(huì)產(chǎn)生形變直至破碎的材料(例如塑料、橡膠、金屬、紙或其它材料)形成。該可破碎結(jié)構(gòu)可分布于第二腔室21和第三腔室31的界面處,用以將兩者阻隔。當(dāng)使該可破碎結(jié)構(gòu)破碎時(shí),則可以形成可供第二反應(yīng)物R2進(jìn)入第三腔室的通道。較為優(yōu)選的,該可破碎結(jié)構(gòu)可包含形成于第二腔室室壁上的一道以上破裂紋(圖中未示出)。所述破裂紋可以是在第二腔室室壁上形成的線狀、片狀區(qū)域等,且這些區(qū)域的結(jié)構(gòu)強(qiáng)度應(yīng)弱于第二工作部的其余部分。當(dāng)?shù)诙皇覂?nèi)的介質(zhì)壓力,例如氣體壓力或液體壓力超過(guò)一定值時(shí),則第二腔室將首先在這些破裂紋處發(fā)生損壞,即使得該可破碎結(jié)構(gòu)破碎,從而形成可供第二反應(yīng)物R2進(jìn)入第三腔室的通道,以及,同時(shí)可消除第二、第三腔室之間的阻隔狀態(tài)。其中,通過(guò)調(diào)整諸如破裂紋的數(shù)量、分布形態(tài)等,還可形成能對(duì)應(yīng)于不同大小的氣體壓力或液體壓力而產(chǎn)生不同破碎程度的第二可破碎結(jié)構(gòu),從而調(diào)控進(jìn)入第二反應(yīng)物進(jìn)入第三腔室的數(shù)量、速度等,進(jìn)而調(diào)控目標(biāo)氣體的產(chǎn)生速度。
較為優(yōu)選的,所述第二工作部采用可脹破部件,例如塑料、橡膠制可脹破的殼型構(gòu)件,該可脹破部件上還可設(shè)有至少一破裂紋,同時(shí)該可脹破部件內(nèi)可設(shè)有用以形成有所述第二腔室的空腔。當(dāng)將第一工作部、第二工作部、第三工作部密封連接時(shí),可使該可脹破部件內(nèi)的空腔被密封而形成所述第二腔室。
較為優(yōu)選的,所述第二腔室還可通過(guò)帶有單向閥或自動(dòng)或手動(dòng)氣壓閥等的管路與外界連接(圖中未示出)。
其中,請(qǐng)?jiān)俅螀㈤唸D1,該第二工作部2可局部或整體設(shè)于第三工作部3的第三腔室31內(nèi),如此可利于減小該簡(jiǎn)易氣體發(fā)生裝置的體積。
其中,為保障該簡(jiǎn)易氣體發(fā)生裝置的各主要部件,例如第一、第二、第三工作部之間的密封結(jié)合,還可在這些組件之間設(shè)置密封圈等?;蛘撸部稍谶@些組件之間設(shè)置其它輔助元件等。例如,請(qǐng)?jiān)俅螀㈤唸D1和圖2,該第二工作部2和第三工作部3通過(guò)第四工作部4連接。該第四工作部4包括一兩端開(kāi)口的的筒狀主體41,筒狀主體41由其內(nèi)壁向軸線方向延伸出的支撐塊42而劃分為連接區(qū)K1和連接區(qū)K2。當(dāng)?shù)诙ぷ鞑?和第三工作部3通過(guò)第四工作部4連接時(shí),連接區(qū)K2套設(shè)于第三工作部3的一端部,且支撐塊42的一端面搭設(shè)于第三工作部3的一端面上,第二工作部11的開(kāi)口端面向外突出的邊緣搭設(shè)于支撐塊42的一端面上,與此同時(shí),當(dāng)?shù)谝还ぷ鞑?蓋設(shè)于第二工作部2的開(kāi)口端面上時(shí),第一工作部1同時(shí)容納于上連接區(qū)K1內(nèi),從而,使得第二工作部2、第三工作部3以及第一工作部1三者形成密封狀態(tài)。當(dāng)然,在一些情況下,諸如該第四工作部4等輔助元件可以是被省略的。
其中,第一反應(yīng)物、第二反應(yīng)物和第三反應(yīng)物可以為粉體狀、顆粒狀、液體狀以及塊狀中的任意一種或其組合形態(tài)。較為優(yōu)選的,第一反應(yīng)物、第二反應(yīng)物和第三反應(yīng)物中的至少一種為流體狀。較為優(yōu)選的,第一反應(yīng)物和第二反應(yīng)物可反應(yīng)產(chǎn)生氣體,而第二反應(yīng)物和第三反應(yīng)物之間會(huì)發(fā)生反應(yīng)而生成目標(biāo)氣體。當(dāng)然,在一些情況下,也可能是第一反應(yīng)物與第二反應(yīng)物反應(yīng)后生成的某些反應(yīng)產(chǎn)物與第三反應(yīng)物反應(yīng)而生成目標(biāo)氣體。
以圖1-圖2所示的該簡(jiǎn)易氣體發(fā)生裝置為例,在其工作時(shí),可以將插入物13插入第一腔室11并直將薄膜12頂破,從而使得少量的第一反應(yīng)物R1進(jìn)入第二工作部2的第二腔室21內(nèi);該第一反應(yīng)物R1與少量的第二反應(yīng)物R2反應(yīng)(可以視為鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的小型起始反應(yīng)階段)而產(chǎn)生氣體(可以是或不是目標(biāo)氣體),使第二腔室2內(nèi)的氣壓逐漸升高,直至將第二工作部2脹破(在此過(guò)程中可以通過(guò)調(diào)整與第二腔室連通的管路上的單向閥、自動(dòng)或手動(dòng)氣閥而調(diào)整第二腔室內(nèi)的氣壓,使之被控制于合適范圍內(nèi)),此時(shí)部分或全部的第二反應(yīng)物R2進(jìn)入第三工作部3的第三腔室31中并與第三反應(yīng)物R3發(fā)生反應(yīng)(可以視為鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的大型反應(yīng)階段),產(chǎn)生大量的目標(biāo)氣體,目標(biāo)氣體通過(guò)該簡(jiǎn)易氣體發(fā)生裝置上的氣體出口(例如呈管狀的所述插入物13,當(dāng)然也可以是設(shè)置在該簡(jiǎn)易氣體發(fā)生裝置上的合適位置的氣體出口)輸出至外界。
因此,參閱前文內(nèi)容,可以看到,該簡(jiǎn)易氣體發(fā)生裝置在工作時(shí),是通過(guò)多級(jí)反應(yīng)而實(shí)現(xiàn)目標(biāo)氣體的生產(chǎn),其反應(yīng)進(jìn)程安全可控,高效快速。同時(shí)該簡(jiǎn)易氣體發(fā)生裝置的結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊,體積小,成本低,使用方便,且易于運(yùn)輸和攜帶。
請(qǐng)參閱圖3所示,在本實(shí)用新型的另一典型實(shí)施例中提供的一種簡(jiǎn)易氣體發(fā)生裝置可具有與前述簡(jiǎn)易氣體發(fā)生裝置類(lèi)似的結(jié)構(gòu),其亦可包括第一工作部1’、第二工作部2和第三工作部3等,該第一工作部1’、第二工作部2和第三工作部3可彼此密封結(jié)合形成一整體。其中,第二工作部2和第三工作部3可與前述簡(jiǎn)易氣體發(fā)生裝置基本相同。但該第一工作部1’上可不設(shè)置第一腔室,而替代以形成于所述第一工作部上的通孔11’,所述通孔一端與第二腔室配合,另一端可以設(shè)于第一工作部表面。
其中,所述通孔11’上可設(shè)有可拆卸的密封蓋體等,籍以防止第一、第二反應(yīng)物相互反應(yīng)產(chǎn)生的氣體逸出或者目標(biāo)氣體泄露。
其中,所述通孔11’一端與第二腔室之間也可設(shè)置隔膜(其材質(zhì)可如前文所述)等,以杜絕灰塵、水汽等進(jìn)入簡(jiǎn)易氣體發(fā)生裝置,或者阻止預(yù)存于所述通孔內(nèi)的第一反應(yīng)物進(jìn)入第二腔室。
其中,所述通孔11’另一端也可設(shè)置螺紋結(jié)構(gòu)、插接結(jié)構(gòu)等,籍以與第一反應(yīng)物的供給容器的供料口形成密封配合。
以圖3所示的該簡(jiǎn)易氣體發(fā)生裝置為例,在其工作時(shí),可以將少量的第一反應(yīng)物R1自所述通孔11’加入第二工作部2的第二腔室21內(nèi)(在有隔膜的情況下,需先使隔膜破碎);該第一反應(yīng)物R1與少量的第二反應(yīng)物R2反應(yīng)(可以視為鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的小型起始反應(yīng)階段)而產(chǎn)生氣體(可以是或不是目標(biāo)氣體),使第二腔室內(nèi)的氣壓逐漸升高,直至將第二工作部2脹破(在此過(guò)程中可以通過(guò)調(diào)整與第二腔室連通的管路上的單向閥、自動(dòng)或手動(dòng)氣閥而調(diào)整第二腔室內(nèi)的氣壓,使之被控制于合適范圍內(nèi)),此時(shí)部分或全部的第二反應(yīng)物R2進(jìn)入第三工作部3的第三腔室31中并與第三反應(yīng)物R3發(fā)生反應(yīng)(可以視為鏈?zhǔn)椒磻?yīng)的大型反應(yīng)階段),產(chǎn)生大量的目標(biāo)氣體,目標(biāo)氣體通過(guò)該簡(jiǎn)易氣體發(fā)生裝置上的氣體出口(例如通孔11’,當(dāng)然也可以是設(shè)置在該簡(jiǎn)易氣體發(fā)生裝置上兩端、側(cè)壁等合適位置處的氣體出口,例如設(shè)置在第一工作部1’上的氣體出口12’)輸出至外界。
應(yīng)當(dāng)理解,上述實(shí)施例僅為說(shuō)明本實(shí)用新型的技術(shù)構(gòu)思及特點(diǎn),其目的在于讓熟悉此項(xiàng)技術(shù)的人士能夠了解本實(shí)用新型的內(nèi)容并據(jù)以實(shí)施,并不能以此限制本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。凡根據(jù)本實(shí)用新型精神實(shí)質(zhì)所作的等效變化或修飾,都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。