CN109179324A - 用于氢动力汽车的动力制备的反应器 - Google Patents

用于氢动力汽车的动力制备的反应器 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种用于氢动力汽车的动力制备的反应器，包括反应管、设于所述反应管一端的第一盖板及设于所述反应管内的盛料组件，所述反应管侧壁上设有输气管，所述输气管内设有第一单向阀组件；所述第一盖板与所述反应管可拆卸连接，所述第一盖板上设有进气管，所述进气管内设有第二单向阀组件，所述输气管上设有第一固定组件，所述输气管用于往所述反应管内输送氮气；在将混合气通入到反应管内前，在输气管上外接输气管，在气泵的作用下将氮气充入到反应管内，通过氮气将反应管内的空气从反应管内排出，将反应管内的空气排净，避免一氧化碳和氧气共同加热引发安全事故。

Description

用于氢动力汽车的动力制备的反应器
技术领域
本发明属于新能源汽车技术领域，尤其是涉及一种用于氢动力汽车的动力制备的反应器。
背景技术
氢气不仅是重要的工业原料和还原剂，也是燃料电池的必要燃料。随着燃料电池的推广和普及，燃料电池汽车进入成熟市场，氢的消耗量也会以惊人的速度增加。在氢气的制造过程中通常会伴随有其他的气体生成，需要对混合气中的氢气进行分离提纯，特别是针对混入氢气中的一氧化碳的处理，可采用氧化还原反应的方式进行去除，氧化还原反应需要进行加热，若直接将混合气在空气中进行加热容易引发爆炸事故，设备安全性低。
发明内容
本发明为了克服现有技术的不足，提供一种用于氢动力汽车的动力制备的反应器。
为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：一种用于氢动力汽车的动力制备的反应器，包括反应管、设于所述反应管一端的第一盖板及设于所述反应管内的盛料组件，所述反应管侧壁上设有输气管，所述输气管内设有第一单向阀组件；所述第一盖板与所述反应管可拆卸连接，所述第一盖板上设有进气管，所述进气管内设有第二单向阀组件，所述输气管上设有第一固定组件，所述输气管用于往所述反应管内输送氮气；在将混合气通入到反应管内前，在输气管上外接输气管，在气泵的作用下将氮气充入到反应管内，通过氮气将反应管内的空气从反应管内排出，将反应管内的空气排净，避免一氧化碳和氧气共同加热引发安全事故；通过第一固定组件对外接输气管的固定作用，增加外接输气管与输气管的固定效果，避免在往反应管内通入氮气时输气管与外接输气管断开连接，使反应管内的空气快速排净，增加设备的安全性。
作为优选，所述第一固定组件包括设于所述反应管侧壁上的固定板、设于所述固定板底部的滑杆、设于所述输气管侧壁上的滑槽、设于所述滑杆底部的第三限位板及设于所述滑槽底部的限位槽；通过固定板与输气管侧壁的配合，使外接输气管的侧壁连接在固定板与输气管侧壁间，通过固定板与输气管侧壁对外接输气管起固定作用，增加外接输气管与输气管的连接效果，使外接输气管快速的与输气管形成固定配合，增加对反应管除空气的效率。
作为优选，所述固定板上设有第一防滑垫，所述输气管侧壁上设有第二防滑垫，所述固定板一侧设有第一连接杆，所述第一连接杆上设有握把；通过第一防滑垫与第二防滑垫的相互配合，对外接输气管起良好的固定作用，增大固定板和输气管侧壁对外接输气管侧壁的摩擦力，提升第一固定组件的固定效果。
作为优选，所述第一单向阀组件包括设于所述输气管内壁上的第一限位块、与所述第一限位块相配合的密封块、设于所述密封块底部的连接弹簧及设于所述连接弹簧底部的支撑架；通过第一单向阀组件使输气管上接入外接输气管时直接往反应管内通气将反应管内的空气排净，减少复杂的操作工序，提升对混合气的处理效率。
作为优选，所述支撑架上设有导向组件，所述导向组件包括设于所述支撑架上的支撑座、设于所述支撑座内的第三活动腔及穿设于所述第三活动腔内的第二连接杆；通过导向组件对密封块起导向作用，避免密封块在气流的作用下产生偏移，使密封块能够更好的与第一限位块相互配合，对输气管起密封作用。
作为优选，所述盛料组件包括安装架、设于所述安装架两端的安装板及可转动设于所述安装板上的第一转辊，所述第一转辊上设有第一推板，所述盛料组件内盛放有氧化铜固体；氧化铜被置于安装架上，通过安装架对氧化铜起收容作用，通过驱动电机使第一转辊进行转动，第一转辊在转动时对安装架上的物料起翻滚作用，将处于底部的氧化铜翻到安装架顶部，使底部的氧化铜与混合气体充分接触，便于使盛料组件上的氧化铜与混合气体充分反应，提升金属铜的还原效果。
作为优选，所述安装架上设有第二盖板，所述第二盖板活动连接于所述安装架上，所述第二盖板上设有固定槽，所述安装架上设有与所述固定槽相配合的第二固定组件；第二盖板与安装架相互配合形成腔室，氧化铜被置于腔室内，通过第二盖板和安装架的作用，使氧化铜在腔室内无法从盛料组件内掉出，避免第一转辊在转动时使氧化铜掉出盛料组件，防止氧化铜掉落到反应管底部造成清理的不便。
本发明具有以下优点：在将混合气通入到反应管内前，在输气管上外接输气管，在气泵的作用下将氮气充入到反应管内，通过氮气将反应管内的空气从反应管内排出，将反应管内的空气排净，避免一氧化碳和氧气共同加热引发安全事故；通过第一固定组件对外接输气管的固定作用，增加外接输气管与输气管的固定效果，避免在往反应管内通入氮气时输气管与外接输气管断开连接，使反应管内的空气快速排净，增加设备的安全性。
附图说明
图1为本发明的结构示意图。
图2为本发明的剖面示意图。
图3为本发明输气管的结构示意图。
图4为本发明盛料组件的结构示意图一。
图5为本发明盛料组件的结构示意图二。
图6为本发明盛料组件的剖面示意图一。
图7为本发明盛料组件的剖面示意图二。
图8为本发明第二盖板与安装架的配合示意图。
图9为图8中的A处放大图。
图10为本发明第二盖板的结构示意图。
具体实施方式
为了使本技术领域的人员更好的理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明保护的范围。
如图1-10所示，一种用于氢动力汽车的动力制备的反应器，包括反应管1、设于所述反应管1一端的第一盖板2及设于所述反应管 1内的盛料组件3，所述反应管1侧壁上设有输气管12，所述输气管 12内设有第一单向阀组件；所述第一盖板2与所述反应管1可拆卸连接，所述第一盖板2上设有进气管21，所述进气管21内设有第二单向阀组件，所述反应管1内设有安装块14，所述反应管1内壁上设有第一连接块141，所述安装块14与所述第一连接块141相固连，安装块通过第一连接块连接于反应管内；第一连接块为多组，均匀设于安装块侧壁上，安装块被安装于反应管出气口一端端口，相邻的第一连接块之间留有间隙，供混合气体通过；所述安装块14上设有螺纹状加热管16，所述盛料组件3设于所述螺纹形加热管16上，反应管内壁上设有导热块15，反应管侧壁上设有加热模块11，加热模块与导热块相连，导热块与螺纹形加热管相连，通过导热块将加热模块产生的热量传递给螺纹形加热管，使螺纹形加热管对盛料组件和反应管内部进行加热，便有对混合气体中的一氧化碳气体进行处理；通过螺纹形加热管对盛料组件和反应管内部加热，增加盛料组件与导热管的接触面积，使盛料组件和反应管内部快速升温，提升加热效果；所述安装块14上设有用于驱动所述盛料组件3进行转动的驱动电机；所述盛料组件3内盛放有氧化铜固体。
在将混合气体通入到反应管内前，在输气管上接上气泵，通过气泵往反应管内输入氮气，将反应管内的空气排净，避免一氧化碳气体和氧气混合加热产生爆炸事故，增加设备的安全性；同时启动加热模块，使加热模块开始产热将热量传递给导热块，在螺纹形加热管的作用下使盛料组件和反应管内部开始升温，使氧化铜升高到一定温度；待反应管内的空气被排净后，通过进气管往反应管内通入混合器，使混合器中的一氧化碳气体在反应管内与氧化铜发生反应，通过一氧化碳的作用家氧化铜还原成金属铜，对一氧化碳进行合理的利用，同时将混合气体内的一氧化碳气体去除；驱动电机驱动盛料组件进行转动，使氧化铜固体在盛料组件内部翻动，将处于盛料组件底部的氧化铜翻到盛料组件顶部，使氧化铜与混合气体中的一氧化碳气体充分接触，避免氧化铜与一氧化碳反应不充分，影响对一氧化碳的去除效果；被处理后的混合气从第一连接块处从反应管内排出。
所述输气管12上设有第一固定组件；所述第一固定组件包括设于所述反应管1侧壁上的固定板122、设于所述固定板122底部的滑杆1224、设于所述输气管12侧壁上的滑槽123、设于所述滑杆1224 底部的第三限位板1225及设于所述滑槽123底部的限位槽124；固定板和输气管上班部分为磁性材料制成，固定板上的磁性与输气管上的磁性相吸，当输气管处于正常状态下时，固定板与输气管侧壁相互吸引，固定板贴合在输气管侧壁上；滑杆与滑槽相互配合，滑杆可在滑槽内滑动；第三限位板与限位槽相互配合对固定板起固定作用，避免固定板与输气管脱开配合，增加固定板与输气管的连接效果。
所述固定板122上设有第一防滑垫1221，所述输气管12侧壁上设有第二防滑垫121，所述固定板122一侧设有第一连接杆1222，所述第一连接杆1222上设有握把1223；第一防滑垫和第二防滑垫为橡胶制成，当在输气管上外界输气管时，拉动握把，通过握把将固定板和输气管侧壁分开，使固定板与输气管之间产生空隙，将外接输气管的侧壁嵌入到固定板与输气管之间，松开握把，使固定板与输气管侧壁在磁力的作用下相互吸引，通过第一防滑垫与第二防滑垫的作用，避免固定板与输气管侧壁直接发生碰撞，对固定板和输气管起保护作用；通过第一防滑垫与第二防滑垫的相互配合，对外接输气管起良好的固定作用，增大固定板和输气管侧壁对外接输气管侧壁的摩擦力，提升第一固定组件的固定效果。
所述第一单向阀组件包括设于所述输气管12内壁上的第一限位块125、与所述第一限位块125相配合的密封块126、设于所述密封块126底部的连接弹簧127及设于所述连接弹簧127底部的支撑架 128；连接弹簧一端与密封块相固连，另一端与支撑架相固连；密封块为橡胶制成，增加密封块与第一限位块的密封效果；第一密封块固连于输气管内壁上，所述支撑架128上设有导向组件，所述导向组件包括设于所述支撑架128上的支撑座1292、设于所述支撑座1292内的第三活动腔1293及穿设于所述第三活动腔1293内的第二连接杆1291。
当输气管上外界输气管时，往输气管内输送氮气，在氮气的作用下将密封块往下推送，使密封块与第一限位块脱开配合，使输气管处于导通状态，便于将氮气通过输气管通入到反应管内；当混合气在反应管内处理时，在混合气的气压作用和连接弹簧的弹力作用下，使密封块与第一限位块形成密封配合，对输气管起密封作用，避免混合气从输气管处泄露，提升设备的可靠性。
第二单向阀组件和第一单向阀组件结构相同。
所述盛料组件3包括安装架31、设于所述安装架31两端的安装板32及可转动设于所述安装板32上的第一转辊34，所述第一转辊 34上设有第一推板341；安装架为十字型结构，安装板为圆形结构，安装架将安装板四等分，第一转辊为四组，分别设于安装板的每个四分之一圆面上；盛料组件在被放置在螺纹形加热管内时，安装板正对进气管，通过安装管对从进气管内进入到反应管内的气体起阻挡作用，避免混合气体进入到反应管内后在后续气体的作用下直接从反应管另一端排出，通过安装板对混合气的冲击力起到缓冲作用，使混合气体缓慢的从反应管内经过，提升混合气体中的一氧化碳与氧化铜的接触效果，增加对混合气体中的一氧化碳的处理效果。
所述安装架31内设有通腔，通腔设于安装架的十字型结构中部，所述通腔内设有第二转辊，所述第二转辊连接于所述驱动电机的输出轴上；第二转辊一端设有连接槽，当将盛料组件放入到螺纹形加热管内时，将驱动电机的输出轴插入到连接槽内，连接槽内设有与驱动电机输出轴传动配合的传动齿，通过传动齿与输出轴的配合可在驱动电机工作时带动第二转辊进行转动；所述第二转辊上设有传动轮35，所述第一转辊34上设有与所述传动轮35传动配合的传动槽342；当混合气体进入到反应管内时，驱动电机工作带动第二转辊转动，第二转动带动传动轮进行转动，通过传动轮与传动槽的传动配合，使传动轮同时带动四组第一转辊进行转动，第一转辊在转动时在第一推板的作用下，将底部的氧化铜翻到盛料组件顶部，使盛料组件上的各部分氧化铜均能与混合气体相接触，使混合气体内的一氧化碳与氧化铜进行充分的反应，有效的对一氧化碳气体进行去除，避免盛料组件上的氧化铜反应不充分造成氧化铜的浪费。
所述安装架31上设有第二盖板33，所述第二盖板33活动连接于所述安装架31上，所述第二盖板33上设有固定槽332，所述安装架31上设有与所述固定槽332相配合的第一固定组件；所述活动连接为铰接；第二盖板为四组，分别与安装板的四个四分之一圆面相配合，第二盖板为圆弧型结构，第二盖板与安装架相互配合使盛料组件上形成四个腔室，氧化铜被放置于四个腔室内，将氧化铜分成四部分放入到盛料组件内，增加氧化铜与混合气体的接触效果，使氧化铜与混合气体中的一氧化碳进行反应，有效的去除混合气体中的一氧化碳气体，对一氧化碳气体进行合理的利用。
所述第二盖板33上设有多个第一通孔331，所述第二盖板33一端设有第二连接块334，所述第二连接块334上设有第三转辊335，所述第三转辊335穿设于所述安装架31内；第一通孔内设有过滤布，过滤布固连于第一通孔内壁上，通过过滤布对氧化铜起阻隔作用，避免氧化铜或者金属铜从盛料组件上掉落至反应管底部，降低对反应管内部的清理难度，便于对金属铜进行回收；第三转辊连接于安装架十字型端点上，通过第三转辊与安装架的连接，增加第二盖板与安装架的连接效果，增加盛料组件的整体强度，使第二盖板能够在第三转辊的作用下进行转动。
将氧化铜放置到盛料组件上时，转动第二盖板，使第二盖板处于开启状态，将氧化铜放入到第二盖板与安装架形成的腔室内，待氧化铜放入完成后，转动第二盖板使第二盖板将腔室关闭，通过固定槽与第一固定组件的配合使第二盖板与安装架形成固定配合，增加第二盖板与安装架的配合效果，避免氧化铜从盛料组件内掉出，便于在氧化铜被还原成金属铜后对金属铜进行回收。
所述第一固定组件包括设于所述安装架31上的第一限位板36、设于所述第一限位板36侧壁上的第三连接块367及活动连接于所述第三连接块367上的活动板365；所述活动连接为铰接，活动板中部位置铰接于第三连接块上，第一限位板侧壁上设有第二通孔366，活动板顶部一端可进入到第二通孔内；固定槽底部内壁上设有与活动板相配合的第二限位块333，第一限位板的直径小于固定槽的直径。
所述第一限位板36内设有第二活动腔361，所述第二活动腔361 内设有金属弹片362，金属弹片为弧形，所述第二活动腔361顶部内壁上设有复位弹簧363，所述复位弹簧363与所述金属弹片362顶面相接触；金属弹片的两端穿设于第二通孔内与活动板顶部相连，所述第二活动腔361内设有第二推板314，所述第二推板314穿设于所述第二活动腔361内；第二推板上设有第二限位板3141，通过第二限位板避免第二推板从第二活动腔内掉出；第二推板顶部设有缓冲块 364，缓冲块为橡胶制成，缓冲块顶部为圆弧形结构；当第二推板不受力时，金属弹片在复位弹簧的作用下处于收缩状态，使金属弹片两端推动活动杆顶部，使活动杆绕着铰接点进行转动，使活动杆处于竖直状态，便于将第一限位板插入到固定槽内。
所述安装架31上设有第四转辊311，所述第四转辊311套设于所述第三转辊335上；所述第四转辊311上设有第三推板312和支撑板313，所述支撑板313与所述第三推板314相配合第四转辊与第三转辊单独转动，第三推板穿设于安装架上，通过拨动第三推板可带动第四转辊进行转动，使第四转辊带动支撑板转动，通过支撑板为第二推板提供支撑力，使第二推板推动金属弹片，从而使活动板与第二限位块相配合，对第二盖板起固定作用。
所述支撑板313顶部为圆弧形结构，所述第二推板314底部为圆弧形结构，所述第二推板314底部设有凹槽；通过支撑板顶部的圆弧形结构和第二推板底部的圆弧形结构的相互配合，便于支撑板进入到第二推板底部，为推板提供支撑力使第二推板推动金属弹片发生形变；通过凹槽与支撑板的相互配合，增加支撑板与第二推板的配合效果，避免支撑板与第二推板的连接处产生打滑现象。
当将氧化铜装入到盛料组件上后，转动第二盖板，使第二盖板与安装架形成配合，安装架上的第一限位板插入到第二盖板上的固定槽内，使第一限位板顶部设于固定槽内，拨动第三推板，带动第四转辊转动，通过第四转辊使支撑板转动到第二推板底部，通过支撑板的作用将第二推板往上推送，使第二推板推动金属弹片产生形变，金属弹片中部受力使其两端往内弯曲，带动活动杆顶部进入到第二通孔内，使活动板绕着第三连接块进行转动，使第二限位块与活动板底部相配合，通过第二限位块与活动板的相互配合，增加第二盖板与安装架的固定效果；氧化铜被反应完成后，加热模块停止加热工作，在外界气泵的作用下往反应管内通入氮气，将反应管内剩余的混合气体排出，待盛料组件冷却到室温后，开启第一盖板，将盛料组件从反应管内取出，拨动第三推板，使第四转辊转动，从而使支撑板从第二推板底部脱开，金属弹片失去支撑板的推力在复位弹簧的作用下快速复位，使金属弹片推动活动板顶部运动，从而使活动板转动到竖直位置，便于第一限位板从限位槽内脱出，从而可方便的将第二盖板开启，便于对金属铜进行回收处理；当活动板与第二限位块相互配合起固定作用时，活动板底部与第二限位块存在一定距离，便于活动板在金属弹片的作用下进行转动。
所述第一盖板2上设有第一连接环22，所述反应管1上设有第二连接环13，所述第一连接环22上设有第一螺纹孔221，所述第二连接环13上设有与所述第一螺纹孔221相配合的第二螺纹孔131；所述第一盖板2底部还设有定位板23；当对第一盖板进行安装时，将定位板装入到反应管内，通过定位板的作用对第一盖板起定位作用，同时增加第一盖板与反应管的连接效果，避免混合气体从第一盖板和反应管的连接处泄露；将定位板装入到反应管内后，转动第一盖板，使第一盖板上的第一螺纹孔和反应管上的第二螺纹孔对其，往第一螺纹孔内插入螺钉，通过螺钉的作用将第一盖板与反应管连接在一起，确保第一盖板与反应管的连接效果；通过螺钉将第一盖板与反应管连接在一起，使第一盖板与反应管便于拆装，从而方便的对盛料组件进行拆装，便于对金属铜进行回收。
以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种用于氢动力汽车的动力制备的反应器，包括反应管(1)、设于所述反应管(1)一端的第一盖板(2)及设于所述反应管(1)内的盛料组件(3)，所述反应管(1)侧壁上设有输气管(12)，所述输气管(12)内设有第一单向阀组件；所述第一盖板(2)与所述反应管(1)可拆卸连接，所述第一盖板(2)上设有进气管(21)，所述进气管(21)内设有第二单向阀组件，其特征在于：所述输气管(12)上设有第一固定组件，所述输气管(12)用于往所述反应管(1)内输送氮气。
2.按照权利要求1所述的用于氢动力汽车的动力制备的反应器，其特征在于：所述第一固定组件包括设于所述反应管(1)侧壁上的固定板(122)、设于所述固定板(122)底部的滑杆(1224)、设于所述输气管(12)侧壁上的滑槽(123)、设于所述滑杆(1224)底部的第三限位板(1225)及设于所述滑槽(123)底部的限位槽(124)。
3.按照权利要求2所述的用于氢动力汽车的动力制备的反应器，其特征在于：所述固定板(122)上设有第一防滑垫(1221)，所述输气管(12)侧壁上设有第二防滑垫(121)，所述固定板(122)一侧设有第一连接杆(1222)，所述第一连接杆(1222)上设有握把(1223)。
4.按照权利要求1所述的用于氢动力汽车的动力制备的反应器，其特征在于：所述第一单向阀组件包括设于所述输气管(12)内壁上的第一限位块(125)、与所述第一限位块(125)相配合的密封块(126)、设于所述密封块(126)底部的连接弹簧(127)及设于所述连接弹簧(127)底部的支撑架(128)。
5.按照权利要求4所述的用于氢动力汽车的动力制备的反应器，其特征在于：所述支撑架(128)上设有导向组件，所述导向组件包括设于所述支撑架(128)上的支撑座(1292)、设于所述支撑座(1292)内的第三活动腔(1293)及穿设于所述第三活动腔(1293)内的第二连接杆(1291)。
6.按照权利要求3所述的用于氢动力汽车的动力制备的反应器，其特征在于：所述盛料组件(3)包括安装架(31)、设于所述安装架(31)两端的安装板(32)及可转动设于所述安装板(32)上的第一转辊(34)，所述第一转辊(34)上设有第一推板(341)；所述盛料组件(3)内盛放有氧化铜固体。
7.按照权利要求6所述的用于氢动力汽车的动力制备的反应器，其特征在于：所述安装架(31)上设有第二盖板(33)，所述第二盖板(33)活动连接于所述安装架(31)上，所述第二盖板(33)上设有固定槽(332)，所述安装架(31)上设有与所述固定槽(332)相配合的第二固定组件。
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