CN203683679U - 氢氧发生器 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种清洁能源的制备装置，尤其涉及一种通过电解水来制取氢气、氧气的氢氧发生器，包括电源，通过电缆连接在电源上的电解槽，通过管路与电解槽连接的储液罐，电解槽的槽体的一个侧壁上设置有电解槽进液口，相对的侧壁上设置有电解槽出液口和电解槽出气口，储液罐通过管路分别与电解槽上的电解槽进液口、电解槽出液口、电解槽出气口相连接，在储液罐与电解槽进液口之间的管路上串联设有一个液循环泵；储液罐通过管路连接有洗气罐，储液罐与洗气罐之间的管路上依次串联有水冷罐和气液分离罐；洗气罐上通过气体输出阀连接有气体输出管路，本实用新型具有电解效率高，功耗低，温控效果好，控制简便，故障率低、性能稳定的优点。

Description

氢氧发生器
技术领域
本实用新型涉及一种清洁能源的制备装置，尤其涉及一种通过电解水来制取氢气、氧气的氢氧发生器。
背景技术
氢氧发生器是在直流电将水电解为氢气和氧气的原理基础上研发生产的一种新型能源设备。它采用电解水制氢技术，将水电解为氢气和氧气，其中氢气作为燃料，氧气用于助燃，氢氧混合气可以取代传统乙炔、煤气、液化气、石油气等多种可燃性气体，具有热值高、火焰集中、污染小（近乎零污染）、高效、节能等优点。
目前现有的氢氧发生器在很多方面技术已基本成熟，但是重点存在以下几个问题：（1）电解效率低、功耗偏大；（2）容易高温、温控设计不理想，设备不能长时间工作；（3）出气口容易喷液、出水，用于切割时由于出水会降低燃烧温度，影响切割效率和切割精度，关停时还会经常回火；（4）控制环节多，故障率高，性能不稳定。
实用新型内容
本实用新型的目的就是为了解决现有的氢氧发生器所具有的电解效率低、功耗偏大，容易高温，出气口容易喷液、出水，控制环节多，故障率高，性能不稳定的问题，而提供一种结构合理，电解效率高，功耗小，温控效果理想，出气口不会喷液、出水，控制过程简单，故障率低、性能稳定的氢氧发生器。
本实用新型采用的技术方案是：
一种氢氧发生器，包括电源，通过电缆连接在电源上的电解槽，通过管路与电解槽连接的储液罐，所述电解槽的槽体的一个侧壁上设置有电解槽进液口，与之相对的槽体侧壁上设置有电解槽出液口和电解槽出气口，所述储液罐通过管路分别与电解槽上的电解槽进液口、电解槽出液口、电解槽出气口相连接，在储液罐与电解槽进液口之间的管路上串联设有一个液循环泵；储液罐通过管路连接有洗气罐，储液罐与洗气罐之间的管路上依次串联有水冷罐和气液分离罐；洗气罐上通过气体输出阀连接有气体输出管。
所述洗气罐通过液体输入阀连接有电解液输入管，洗气罐通过管路与储液罐相连接，在洗气罐与储液罐之间的管路上串联设有加液泵。
所述的储液罐上安装有上音叉传感器和下音叉传感器，所述储液罐与加液泵之间的管路上依次串联安装有单向阀和电磁阀。
所述气液分离罐与洗气罐之间的管路上串联设有一个限压阀。
所述的电解槽进液口位于电解槽与电源正极电连接的侧壁上，所述电解槽出液口与电解槽出气口位于电解槽与电源负极电连接的侧壁上。
所述的储液罐内部设有宝塔样式散热器，储液罐外壁安装有散热片，储液罐上方安装有轴流风机。
所述的电解槽内部安装有不锈钢散热板，电解槽外部安装有轴流风机。
本实用新型的有益效果在于：
1.     通过液循环泵将电解液从电解槽的进液口注入到电解槽内，再在通过电解槽出液口和电解槽出气口流出，循环流动，可以促进电解液的流动性，由于在电解反应时电极上通上直流电，电极表面会产生气泡，气泡会吸附在电极板的表面从而阻碍下一次气泡的生成，这样电解液会不停冲刷电极板表面生成的气泡，增加液循环会降低电解槽内的含气度，减小内阻，使得电解效率提高、功耗减少；
2.     电解槽内的电解液与电解水生成的氢气与氧气通过电解槽出液口和电解槽出气口排出，经管路回到储液罐中，氢气与氧气通过储液罐出气口连接到水冷罐中让气体充分冷却，冷却完后的气体到气液分离罐中进行气液分离让气体中不含水分，再经过限压阀进到洗气罐中，由于限压阀的限制，使进入到洗气罐中氢氧混合气气压控制在0.05MPA左右，可有效控制出水和出液现象；
3.     洗气罐上通过气体输出阀连接有气体输出管，洗气罐通过液体输入阀连接有电解液输入管，洗气罐通过管路与储液罐相连接，在洗气罐与储液罐之间的管路上串联设有加液泵，洗气罐能洗去随气体带出KOH，再由电解液输入管将电解液注入到洗气罐，通过加液泵将滤出的KOH补充到储液罐内，使储液罐内的电解液保持一定的量，使由本实用新型提供的氢氧发生器所生成气体的效率稳定；
4.     储液罐上安装有上音叉传感器和下音叉传感器，可以检测到储液罐内电解液的液位高度，根据储液罐内的电解液的液位高度，判断并及时补充电解液，使得储液罐及电解槽内保持一定量的电解液；储液罐与加液泵之间的管路上依次串联安装有单向阀和电磁阀，在加入电解液时控制方便且能防止储液罐内的电解液回流；
5.     电解槽进液口位于电解槽与电源正极电连接的侧壁上，电解槽出液口与电解槽出气口位于电解槽与电源负极电连接的侧壁上，这样电解水制氢过程中在正极产生的电子在外力的作用下向在负极产生的氢离子靠拢，加快了氢气的产生，减小了电解槽的内阻，降低了功耗，提高了产气量；
6.     储液罐内部设有宝塔样式散热器，储液罐外壁安装有散热片，储液罐上方安装有轴流风机，电解槽内部安装有不锈钢散热板，电解槽外部安装有轴流风机，利用风能散热，使储液罐及电解槽具有良好的散热性，使得由本实用新型提供的氢氧发生器的工作温度保持在70℃以下。
    总之，本实用新型提供的氢氧发生器具有结构合理，电解效率高，功耗小，温控效果理想，出气口不会喷液、出水，控制过程简单，故障率低、性能稳定的优点。
附图说明
图1 是本实用新型提供的氢氧发生器的结构示意图。
图中：1、电源；2、电缆；3、电解槽；4、储液罐； 5、电解槽进液口； 6、电解槽出液口；7、电解槽出气口；8、液循环泵；9、洗气罐；10、水冷罐；11、气液分离罐；12、气体输出阀；13、液体输入阀；14、加液泵；15、上音叉传感器；16、下音叉传感器；17、单向阀；18、电磁阀；19、限压阀。
具体实施方式
本实用新型的核心是提供一种氢氧发生器。
下面结合附图对本实用新型的内容作进一步说明：
一种氢氧发生器，如图1所示，包括电源1，连接在电源1上的电解槽3，通过管路与电解槽3连接的储液罐4，所述电解槽3的槽体的一个侧壁上设置有电解槽进液口5，与之相对的槽体侧壁上设置有电解槽出液口6和电解槽出气口7，所述电源1为IGBT逆变高频电源，所述电解槽3上的电解槽进液口5通过管路与储液罐4相连接，电解槽出液口6与电解槽出气口7通过三通接头合并后再通过管路与储液罐4相连接，通过电缆2，电源1正极连接在电解槽进液口5所在的电解槽3的侧壁上，电源1负极连接在电解槽出液口6与电解槽出气口7所在的电解槽3的侧壁上，在储液罐4与电解槽进液口5之间的管路上串联设有一个液循环泵8；储液罐4通过管路连接有洗气罐9，储液罐4与洗气罐9之间的管路上依次串联有水冷罐10和气液分离罐11；洗气罐9上通过气体输出阀12连接有气体输出管，洗气罐9通过液体输入阀13连接有电解液输入管，洗气罐9通过管路与储液罐4相连接，在洗气罐9与储液罐4之间的管路上串联设有加液泵14，储液罐4上安装有上音叉传感器15和下音叉传感器16，所述储液罐4与加液泵14之间的管路上依次串联安装有单向阀17和电磁阀18，气液分离罐11与洗气罐9之间的管路上串联设有一个限压阀19，储液罐4内部设有宝塔样式散热器，储液罐4外壁安装有散热片，储液罐4上方安装有轴流风机，电解槽3内部安装有不锈钢散热板，电解槽3外部安装有轴流风机。
具体的工作过程是：电解液储存在储液罐4中，通过液循环泵8将电解液由储液罐4注入到电解槽3中，电解槽3是电解水生成氢氧气的主要部件，通过对其导通大电流，使其内部的水电解为氢气与氧气，电解槽3内的电解液与电解水生成的氢气与氧气通过电解槽出液口6和电解槽出气口7排出，经管路回到储液罐中4，氢气与氧气通过储液罐4上的出气口连接到水冷罐10中让气体充分冷却，冷却完后的气体到气液分离罐11中进行气液分离让气体中不含水分，再经过限压阀19进到洗气罐9中，再由气体输出阀12输出氢氧气；由于设备长时间工作会让储液罐4内以KOH溶液为主要成分的电解液被持续消耗，其液面会降低，影响产气量，为了使储液罐内的容纳的电解液保持一定的量，当储液罐4中电解液液位低于下音叉传感器16的位置时，加液泵14与电磁阀18打开，把洗气罐9中的电解液及滤出的KOH补到储液罐4中，同时通过电解液输入管向洗气罐9内加入电解液直到储液罐4内的电解液液面高度达到上音叉传感器15的位置时停止。
总之，本实用新型提供的氢氧发生器具有结构合理，电解效率高，功耗小，温控效果理想，出气口不会喷液、出水，控制过程简单，故障率低、性能稳定的优点。

Claims (7)

1. 一种氢氧发生器，包括电源（1），通过电缆（2）连接在电源（1）上的电解槽（3），通过管路与电解槽（3）连接的储液罐（4），其特征在于：所述电解槽（3）的槽体的一个侧壁上设置有电解槽进液口（5），与之相对的槽体侧壁上设置有电解槽出液口（6）和电解槽出气口（7），所述储液罐（4）通过管路分别与电解槽（3）上的电解槽进液口（5）、电解槽出液口（6）、电解槽出气口（7）相连接，在储液罐（4）与电解槽进液口（5）之间的管路上串联设有一个液循环泵（8）；储液罐（4）通过管路连接有洗气罐（9），储液罐（4）与洗气罐（9）之间的管路上依次串联有水冷罐（10）和气液分离罐（11）；洗气罐（9）上通过气体输出阀（12）连接有气体输出管。
2.根据权利要求1所述的氢氧发生器，其特征在于：所述洗气罐（9）通过液体输入阀（13）连接有电解液输入管，洗气罐（9）通过管路与储液罐（4）相连接，在洗气罐（9）与储液罐（4）之间的管路上串联设有加液泵（14）。
3.根据权利要求2所述的氢氧发生器，其特征在于：所述的储液罐（4）上安装有上音叉传感器（15）和下音叉传感器（16），所述储液罐（4）与加液泵（14）之间的管路上依次串联安装有单向阀（17）和电磁阀（18）。
4.根据权利要求1或2或3所述的氢氧发生器，其特征在于：所述气液分离罐（11）与洗气罐（9）之间的管路上串联设有一个限压阀（19）。
5.根据权利要求4所述的氢氧发生器，其特征在于：所述的电解槽进液口（5）位于电解槽（3）与电源（1）正极电连接的侧壁上，所述电解槽出液口（6）与电解槽出气口（7）位于电解槽（3）与电源（1）负极电连接的侧壁上。
6.根据权利要求1或2或3或5所述的氢氧发生器，其特征在于：所述的储液罐（4）内部设有宝塔样式散热器，储液罐（4）外壁安装有散热片，储液罐（4）上方安装有轴流风机。
7.根据权利要求6所述的氢氧发生器，其特征在于：所述的电解槽（3）内部安装有不锈钢散热板，电解槽（3）外部安装有轴流风机。
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