本實用新型屬于氫氣制備技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種模塊化氫氣發(fā)生裝置。
背景技術(shù):
制氫設備,一般內(nèi)置氫氣發(fā)生器,氫氣發(fā)生器是一種用于氫燃料電池的自調(diào)式氫氣發(fā)生器。該設備包括以下組成:一個具有額定容積的可定義內(nèi)部空間的燃料箱,該燃料箱配備有與內(nèi)部空間相通的氫氣排放口;含有氫儲存材料并儲存于燃料箱內(nèi)的催化劑,其中催化劑填充于催化反應器內(nèi),該反應器配備有關(guān)閉部分,可用來阻斷催化劑與燃料液體之間的接觸,以及與燃料液體相接觸的開口部分,因此可根據(jù)燃料箱內(nèi)壓力的升降來主動調(diào)整是否生成氫氣或中止氫氣生成。
而現(xiàn)有制氫設備有如下缺陷和不足:
儲氣鋼瓶儲氣量有限,其內(nèi)氣體用完后只能更換鋼瓶,且攜帶不便,安全性差。
氫氣發(fā)生設備需要同時配置電解池、電極、蓄水罐等多個部件,占用空間大、重量大、生產(chǎn)安裝不便。
制氣的同時會有水汽或液體進入氣路,增加了干燥管的負擔,加快了干燥劑的更換頻率,且需手動排液。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型目的是:旨在提供一種模塊化氫氣發(fā)生裝置,用來解決現(xiàn)有制氫設備設計缺陷存在儲氣鋼瓶儲氣量有限,其內(nèi)氣體用完后只能更換鋼瓶,且攜帶不便,安全性差,占用空間大、重量大、生產(chǎn)安裝不便,且需手動排液的問題。
為實現(xiàn)上述技術(shù)目的,本實用新型采用的技術(shù)方案如下:
一種模塊化氫氣發(fā)生裝置,包括氣路、外殼、電源控制模塊和蓄水罐,所述蓄水罐包括電解池,所述電解池包括電解池陽極和電解池陰極,所述電源控制模塊的正極與電解池陽極電連接,所述電源控制模塊的負極與電解池陰極電連接,所述蓄水罐的上方設有加液排氣孔,所述蓄水罐的左側(cè)上方通過氣路連接有氣液分離器,所述氣液分離器下方通過氣路與蓄水罐的左側(cè)下方連接,所述氣液分離器的左端通過氣路依次連接有穩(wěn)壓閥、變色硅膠干燥管和四通閥,所述四通閥與電源控制模塊電連接,所述四通閥的一端通過氣路與外殼連通,一端連接有外置壓力表,一端連接有壓力控制器;所述電源控制模塊底部設有控制電路板,所述壓力控制器與控制電路板電連接。
采用上述技術(shù)方案的實用新型,將蓄水罐加入一定量的蒸餾水,然后電源控制模塊給蓄水罐通電,通過電解蒸餾水電解池陽極制得氫氣,電解池陰極制得氧氣,陽極產(chǎn)生的氧氣通過蓄水罐上方的加液排氣孔排出,陰極產(chǎn)生的氫氣通過位于負極的氣路進入氣液分離器,氫氣帶入的液體進入氣液分離器,通過氣液分離器下方的管路回流到蓄水罐,氫氣則流向穩(wěn)壓閥,再流入變色硅膠干燥管進行干燥處理,得到的干燥的氫氣通過氣管管路流經(jīng)四通閥,最后從外殼的管路流出。其中控制電路原理為:通過壓力控制器,預設壓力值,當達到上限值時,壓力控制器向電源控制模塊發(fā)送信號,電源控制模塊將正負電極斷電,停止產(chǎn)生氫氣,當壓力低于下限值時,壓力控制器向電源控制模塊發(fā)送信號,電源控制模塊向正負極供電,重新產(chǎn)生氫氣,實現(xiàn)自動控制,操作簡單。該裝置電解池及蓄水罐一體化,簡化了電解水制氫的設備,減小了氫氣發(fā)生器的體積和成本,增大了電極的面積,提高了產(chǎn)氣速率,同時空間小、重量輕、生產(chǎn)安裝方便。使用壓力控制器控制設備的啟停,自動控制,操作簡單,氣液分離器自動返液,無需手動排液,氫氣直接進入下一級處理裝置。
進一步限定,所述電解池陽極和電解池陰極之間設有密封絕緣墊,這樣的結(jié)構(gòu)設計,能保證電解池陽極和電解池陰極絕對隔開,既節(jié)省了成本及空間,又加大了電極的面積,產(chǎn)氣速率更高。
進一步限定,所述蓄水罐的右側(cè)連接有液位計,所述液位計位于外殼上,這樣的結(jié)構(gòu)設計,能方便人們通過觀察液位計,及時向蓄水罐中添加蒸餾水。
進一步限定,所述電源控制模塊的左側(cè)設有散熱器,所述外殼左側(cè)上設有風扇,這樣的結(jié)構(gòu)設計,降低了機殼內(nèi)的溫度,延長了設備的使用壽命,減少了設備維護次數(shù)。
進一步限定,所述控制電路板還連接有數(shù)碼管,所述數(shù)碼管設置于外殼上,這樣的結(jié)構(gòu)設計,能在方便操作人員直觀的觀察到氣體流量。
附圖說明
本實用新型可以通過附圖給出的非限定性實施例進一步說明;
圖1為本實用新型一種模塊化氫氣發(fā)生裝置實施例的結(jié)構(gòu)示意圖;
主要元件符號說明如下:
液位計1、電解池陰極2、密封絕緣墊3、電解池陽極4、氣液分離器5、穩(wěn)壓閥6、變色硅膠干燥管7、壓力表8、四通閥9、壓力控制器10、電源控制模塊11、散熱器12、風扇13、數(shù)碼管14、控制電路板15、外殼16和加液排氣孔17。
具體實施方式
為了使本領(lǐng)域的技術(shù)人員可以更好地理解本實用新型,下面結(jié)合附圖和實施例對本實用新型技術(shù)方案進一步說明。
如圖1所示,本實用新型的一種模塊化氫氣發(fā)生裝置,包括氣路、外殼16、電源控制模塊11和蓄水罐,蓄水罐包括電解池,電解池包括電解池陽極4和電解池陰極2,電源控制模塊11的正極與電解池陽極4電連接,電源控制模塊11的負極與電解池陰極2電連接,蓄水罐的上方設有加液排氣孔17,蓄水罐的左側(cè)下方通過氣路連接有氣液分離器5,氣液分離器5下方通過氣路與蓄水罐的左側(cè)下方連接,氣液分離器5的左端通過氣路依次連接有穩(wěn)壓閥6、變色硅膠干燥管7和四通閥9,四通閥9與電源控制模塊11電連接,四通閥9的一端通過氣路與外殼16連通,一端連接有外置壓力表8,一端連接有壓力控制器10;電源控制模塊11底部設有控制電路板15,壓力控制器10與控制電路板15電連接。
優(yōu)選地,電解池陽極4和電解池陰極2之間設有密封絕緣墊3,這樣的結(jié)構(gòu)設計,能保證電解池陽極4和電解池陰極2絕對隔開,既節(jié)省了成本及空間,又加大了電極的面積,產(chǎn)氣速率更高。實際上,也可根據(jù)實際具體情況來考慮阻隔電解池陽極4和電解池陰極2的結(jié)構(gòu)形式。
優(yōu)選地,蓄水罐的右側(cè)連接有液位計1,液位計1位于外殼16上,這樣的結(jié)構(gòu)設計,能方便人們通過觀察液位計1,及時向蓄水罐中添加蒸餾水。實際上,也可設計為其他結(jié)構(gòu)形式來觀察蓄水罐中蒸餾水的多少,比如在蓄水罐的側(cè)壁上開設孔洞,在孔洞內(nèi)密封設有透明板等等。
優(yōu)選地,電源控制模塊11的左側(cè)設有散熱器12,外殼16左側(cè)上設有風扇13,這樣的結(jié)構(gòu)設計,降低了機殼16內(nèi)的溫度,延長了設備的使用壽命,減少了設備維護次數(shù)。實際上,可也根據(jù)實際具體情況來考慮給電源控制模塊11散熱的結(jié)構(gòu)。
優(yōu)選地,控制電路板15還連接有數(shù)碼管14,數(shù)碼管14設置于外殼上,這樣的結(jié)構(gòu)設計,能在方便操作人員直觀的觀察到氣體流量。實際上,也可根據(jù)實際具體情況來考慮觀察氣體流量的結(jié)構(gòu)。
本實施例中,將蓄水罐加入一定量的蒸餾水,然后電源控制模塊11給蓄水罐通電,通過電解蒸餾水電解池陽極4制得氫氣,電解池陰極2制得氧氣,陽極產(chǎn)生的氧氣通過蓄水罐上方的加液排氣孔17排出,陰極產(chǎn)生的氫氣通過位于負極的氣路進入氣液分離器5,氫氣帶入的液體進入氣液分離器5,通過氣液分離器5下方的管路回流到蓄水罐,氫氣則流向穩(wěn)壓閥6,再流入變色硅膠干燥管7進行干燥處理,得到的干燥的氫氣通過氣管管路流經(jīng)四通閥9,最后從外殼16的管路流出。其中控制電路原理為:通過壓力控制器10,預設壓力值,當達到上限值時,壓力控制器10向電源控制模塊11發(fā)送信號,電源控制模塊11將正負電極斷電,停止產(chǎn)生氫氣,當壓力低于下限值時,壓力控制器10向電源控制模塊11發(fā)送信號,電源控制模塊11向正負極供電,重新產(chǎn)生氫氣,實現(xiàn)自動控制,操作簡單。該裝置電解池及蓄水罐一體化,簡化了電解水制氫的設備,減小了氫氣發(fā)生器的體積和成本,增大了電極的面積,提高了產(chǎn)氣速率,同時空間小、重量輕、生產(chǎn)安裝方便。使用壓力控制器10控制設備的啟停,自動控制,操作簡單,氣液分離器自動返液,無需手動排液,氫氣直接進入下一級處理裝置。
上述實施例僅示例性說明本實用新型的原理及其功效,而非用于限制本實用新型。任何熟悉此技術(shù)的人士皆可在不違背本實用新型的精神及范疇下,對上述實施例進行修飾或改變。因此,凡所屬技術(shù)領(lǐng)域中具有通常知識者在未脫離本實用新型所揭示的精神與技術(shù)思想下所完成的一切等效修飾或改變,仍應由本實用新型的權(quán)利要求所涵蓋。