CN1259590A - 氢氧燃料发生器及其结构、用途 - Google Patents

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Abstract

本发明公开的电解水装置,其主要设备电解槽内设置多片用发泡镍制成的电极板(2),并形成多个小电解室(3),一个通长气室(4)及一个通道(5),相应设一个出气孔(6),一个出液孔(7)。在电路控制板(17)控制下,接通电源,水泵(20)将水由储液灌(12)送至电解槽(1)分解,水及产生的气体通过导气管(8),导液管(9)送到散热器(10)(11)冷却后,输入储液灌(12)及气液分离灌(15)中,气液在分离灌(15)经再次分离,气体由顶部出气孔(16)输出,经压力表(18),压力控制器(19),阻燃器(22)送至出气阀(23)与用具相连使用。

Description

氢氧燃料发生器及其结构、用途
本发明涉及一种电解水产生氢和氧的装置及结构的改进，特别是涉及本装置可提供更适合作医药业使用的无污染的气体燃料。
电解水产生氢和氧是众所周知的，其应用也较为普遍，现有气体厂制取氢气的大型装置中惠普等厂家生产的(中国专利号：942228103)用于气体色普分析的高纯度氢气发生器小型产品，均属电解水装置。
我国实用新型专利ZL94244597X与发明申请公开说明书941177831是同一装置，也披露了一种电解水的装置，该装置主要由电解槽、精留塔(滤水器)冷却器、储存灌、阻燃室等用导管连通而组成，结构采用单路流通方式，即用水泵将水输入电解槽中，接通电流，在电极板作用下产生氢氧气体，气液经同一导管输入冷却器后至储液灌中，气体由阻燃室上部的出口经止回阀送到燃烧设备接口。从其公开说明书及有关资料中可知。主要设备电解槽内的电极板是不锈钢板制成的，形状为碟形，而不锈钢板因材料活化性能差，电解效率低；且表面极易附着氧化铁等杂质，附着物随工作时间的增加而增多，因而又直接影响电解效率下降；同时采用碟形电极板，虽然在极板之间保持了一定的距离，但是一极板的边缘与另一极板凸出的边缘间距仅有几毫米，几乎相连，在机器运转中，因起动瞬间电流较大，极板间隙积存杂质等因素影响经常出现打火现象而烧焦垫环，至使极板相连造成短路，而不能使用；其结构是由一根导管串连各部件而组成，这种结构方式，电解溶液与电解所产生的气体均是从一根导管中流通，因气液争流，加之受导管截面积的限制，经常出现气体流通不畅现象即气堵，此时电解槽内气体急骤增多，迫使电解槽内水位下降，而出现电流波动或断流，这种现象不间断地反复出现，结果表现为出气不稳定忽大忽小，导致机器不能连续稳定工作。由于存在上述缺陷在实际产品应用中，尚不能被广泛使用。
从安全角度看，其装置是在阻燃室的上方安有一个排气阀，但当储液灌通向阻燃室的导管出现堵塞时，排气阀就失去了作用，此时在闭路中电解继续气体不断增加，导致装置处于极不安全的状态。
本发明的目的就是提供一种效率高、结构合理、安全性好的氢氧燃料发生器。
为实现本发明的目的，本发生器主要设备电解槽内设置若干个电极板，电极板是用发泡镍材料制成的，因其材料活化性好，且发泡镍表面有许多小孔，相应面积与同面积不锈钢板比约是不锈钢电极板的三倍，因而电解效率高，由电极板图2所示形状决定了电解槽内形成了若干个小电解室，上部形成一个通长气室，下部形成一个通道，与之相应在电解槽一端的上部设一出气孔导气，下部设一出液孔导液，使气液分流，出气孔和出液孔通过导气管和导液管分别同两个散热器相连，电解液及分解的气体经散热器冷却后，通过与储液灌相连的导管送至储液灌内。储液灌上部安有一个泄压阀，储液灌与气液分离灌上下是相通的，设一水泵使其入口端与储液灌底部相连，出口端与电解槽入口端相连，这样就构成了一个气液分流双路循环流通的闭合回路。设一电路控制板在其控制下，接通电源，水泵将水由储液灌送到电解槽中电解，分离出的气体流至气液分离灌中，经气液分离后，气体通过气液分离灌顶部的出气孔输出闭合回路，经压力表、压力控制器、阻燃器而送至出气阀，由出气阀与用具连接使用。压力表用以显示工作压力大小；压力控制器控制机器工作压力不超过设定值0.3MPa，阻燃器用以阻止一旦产生回火时，火焰进入闭合回路内。各导管连接点是用热缩管密封连接的。
由于电解槽电极板设置多片并且采用了发泡镍材料制成，因其活化性好，并相应增加了电解面积，且电解槽结构也更合理，因而提高了电解效率；采用气液分流双路循环流通结构，保证了气液流通顺畅，使本机能稳定连续运转；在闭合回路内设置泄压阀及闭路外设置阻燃器、压力控制器，去除了不安全隐患，保证了整机的安全性。
本发明所提出的氢氧燃料发生器，可应用于各种行业做火焰加工的各个领域。由于该发生器所产生的氢氧气体燃烧后不产生任何污染气体而更适合于医药行业所需用燃气，可应用于制药业针剂安瓿灌封拉丝的燃气。
下面结合附图及实施例对本发明作进一步的说明：
图1是本发明氢氧发生器的结构原理图。
图2是本发明的电极板的形状图。
图3是本发明的阻燃器结构原理图。
本发明公开的发生器的电解槽(1)内设有若干电极板(2)，电极板是用发泡镍制成的，由电极板(2)图2所示的形状，就使得电解槽(1)内部的结构形成了若干个小电解室(3)，上部形成一个通长气室(4)下部形成一条通道(5)在电解槽一端的上部与气室(4)对应设一出气孔(6)导气，下部与通道(5)对应设一出液孔(7)导液使气液分流。设置一电路控制板(17)在其控制下接通电源、水泵(20)将水从储液灌(12)中输入电解槽(1)内电解，各小电解室(3)产生的气体上升至气室(4)，并通过上部的出气孔(6)经导气管(8)送至散热器(10)；液体从下部的通路(5)由出液孔(7)经导液管(9)送至散热器(11)，电解槽(1)内输出的液体(温度约85℃左右)及分解出的氢氧气与水蒸气，经散热器(10)(11)时水温下降，气体冷却，水蒸气变成水，再经导管输入储液灌(12)及气液分离灌(15)中，储液灌(12)上部设有一泄压阀(13)，顶部设有注水盖(14)，储液灌(12)与气液分离灌(15)上下是相通的，气液在分离灌(15)中经再次分离，氢氧混合气由气液分离灌(15)上部的出气孔(16)输出闭合回路，经压力表(18)压力控制器(19)、阻燃器(22)送至出气阀(23)与用具相连使用。而分离冷却后的液体在储液灌(12)中，经水泵再次输入电解槽(1)内重新进行分解，这样就构成了气液分流双路循环流通的闭合回路，不断往复的过程，产生了不间断使用的气体。
压力表(18)显示工作压力大小，压力控制器(19)用以控制压力不超过限定值0.3MPa。当压力表(18)显示超过0.3MPa时压力控制器(19)将电解电源自动切断，当压力表(18)显示0.1MPa以下时，电源又自动导通，电解继续，此动作不影响正常连续工作。
阻塞气液分离灌(15)顶部出气孔(16)，闭合回路中压力不断上升，当达到0.6MPa时，泄压阀(13)被压力顶开自动排气，打开阻塞，当压力小于0.6MPa时，压力阀(13)又自动关闭。
在工作中，一旦产生回火时，阻燃器(22)阻止火焰进入内部闭合回路中，起安全阻燃作用。图3是阻燃器的结构及原理图，阻燃器由阻燃阀、阻燃管、阻燃球、阻燃液及防爆片组成，气体由入口经单向阻燃阀与阻燃管通入阻燃器的底部，阻燃球将气体分散并透过阻燃液由出口至出气阀，一旦产生回火时，在阻燃液、阻燃阀等作用下，将防爆片鼓裂，排出气压阻止火焰回流。更换一防爆片后可继续使用。
各导管的连接点(21)是采用热缩管密封连接的。
在医药业使用上，必须特制一阀体与医药业设备相衔接，该阀体两端接口的形状、直径大小、衔接方式均可根据医药各种设备仪器需要设计。在几家药厂用于针剂安瓿拉丝灌封机上进行实验。用特制阀体替代其固定在灌封机平台上的输气连接器，将阀体的一端固定螺扣设计成与固定螺母相匹配，两端接口与灌封机进气管、出气管相同，并将其固定在平台上，同时将接口连接好后，点燃灌封机，工作正常且效果优于传统燃气。

Claims (8)

1.氢氧燃料发生器，主要包括电解槽、散热器、储水灌、气水分离灌及水泵。其特点是：电解槽(1)内设置多片极板(2)是用发泡镍材料制成的。电极板(2)的形状决定了电解槽内形成若干个小电解室(3)，上部形成一个通长气室(4)及下部形成一条通道(5)，在电解槽一端的上部与气室(4)对应设置一个出气孔(6)导气，并由导气管(8)同散热器(10)相连，其下部与通道(5)对应设置一个出液孔(7)导液，由导液管(9)同散热器(11)相连，使气液形成分流。两个散热器用导管分别同储液灌(12)的上部相连，储液灌(12)顶部设有一个泄压阀(13)，一个顶盖(14)用以注水，储液灌(12)与气水分离灌(15)上下是相通的。在电路控制板(17)控制下，接通电源，水泵(20)经与储液灌相连端将水送至电解槽内电解，分离出的氢氧气由导气管(8)，液体由导液管(9)经散热器再输入储液灌(12)，氢氧混合气体在气液分离灌(15)中经分离后，由其顶部的出气孔(16)输出，经压力表(18)压力控制器(19)，阻燃器(22)送到出气阀(23)，而分离冷却后的液体在储液灌(12)中，经水泵再次输入电解槽(1)内重新进行分解。这样本发生器就构成了一个气液分流双路循环流通的闭合回路。各导管连接点(21)均是用热缩管密封连接的。
2.根据权利要求1所述的氢氧燃料发生器，其特征是：电解槽(1)可设置一个、两个或四个。
3.根据权利要求1所述的氢氧燃料发生器，其特征是：电极板的形状为一园板上部切去一弧形面积形成一直边，对称下部切去一小半园面积，形成一个小半园孔。且电极板是用发泡镍材料制成的，它可适用于各种电解水装置，尤其适用于小型电解水装置，它的形状、大小、多少均可根据电解水装置需要设计。
4.根据权利要求1所述的氢氧燃料发生器，其特征是：采用电路控制板(17)来控制该机的全部动作。
5.根据权利要求1所述的氢氧燃料发生器，其特征是：在闭合回路中的储液灌上设置一个泄压阀，当内部压力达到0.6MPa时，泄压阀自动排气，当压力小于0.6MPa时泄压阀自动关闭。
6.根据权利要求1所述的氢氧燃料发生器，其特征是：各导管的连接点(21)是采用热缩管密封方法连接的，其耐热温度为90℃，承受压力为0.8MPa，特点是密封严实、操作简单。
7.根据权利要求1所述的氢氧燃料发生器，其特征是：在闭合回路外所设置的阻燃器(22)是由阻燃阀、阻燃管、阻燃液、阻燃球及防爆片组成，其构造原理是：气体由入口经单向阻燃阀、阻燃管进入阻燃器的底部，阻燃球将气体分散，透过阻燃液由出气口至出气阀，一旦产生回火时，在阻燃液、阻燃阀等的作用下，将防爆片鼓裂排出气压，阻止火焰回流。更换一防爆片后仍可继续使用，起安全保护作用。
8.根据权利要求1所述的氢氧燃料发生器，其特征是：发生器所产生的氢氧气体燃烧后无任何污染，其用途更适合用于医药业所需的各种火焰加工燃气，可用于制药业针剂安瓿灌封拉丝的火焰。
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