CN110172707A - 一种小型产氢充氢气球的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种小型产氢充氢气球的装置,属于小家电领域。包括进水阀门、进水管、制氢反应箱、排气管、阳极、排水管、排水阀门、第一电池、第一开关、加热器、氢集气管、阴极、热电偶、控制器、第一继电器、第二继电器、报警器、充气装置、第一止回阀、第一气管、第二止回阀、第二气管、气球、氢气箱、第三气管、干燥箱、第四气管、第二开关、第二电池。该装置可以随时产生气体,产生气体量可控;可通过加热控温加快制氢反应速度;制作氢气原材料价格低廉,来源广泛;制作氢气球简单方便;不涉及高压装置、强碱和强酸,装置安全性高,可防干烧,操作简单。

Description

一种小型产氢充氢气球的装置
技术领域
本发明涉及一种小型产氢充氢气球的装置,具体地说是应用了水电解制氢原理,采用了加热器、热电偶、控制器、继电器、充气装置,研发了小型产氢充氢气球的装置,属于小家电领域。
背景技术
氢气的密度比空气小,将其充到气球中,可以使气球悬浮在空中,因而氢气球在生活中非常常见,其用途也很广泛,可以作为庆典装饰用气球、游戏用气球、装点生活用气球以及小孩娱乐用气球等。氢气一般用氢气罐或者氢气瓶储存,氢气罐或氢气瓶属于压力容器,需要定期检测,而且有一定的危险性,价格也较高,另外,氢气罐或者氢气瓶存储的氢气较多,小批量充气很难一次用光,不太适合小批量的充氢气球应用。
发明内容
针对上述的不足,本发明提供了一种小型产氢充氢气球的装置。
一种小型产氢充氢气球的装置,包括进水阀门、进水管、制氢反应箱、排气管、阳极、排水管、排水阀门、第一电池、第一开关、加热器、氢集气管、阴极、热电偶、控制器、第一继电器、第二继电器、报警器、充气装置、第一止回阀、第一气管、第二止回阀、第二气管、气球、氢气箱、第三气管、干燥箱、第四气管、第二开关、第二电池,进水阀门安装在进水管上,排水阀门安装在排水管上,进水管穿过制氢反应箱上面板,安装在制氢反应箱上面板的左侧,排气管穿过制氢反应箱上面板,安装在制氢反应箱上面板的左侧,排水管穿过制氢反应箱左面板,安装在左面板紧靠底板侧,加热器放置在制氢反应箱内部,固定在制氢反应箱下面板,第一电池、第一开关放置在制氢反应箱外面,第一电池、第一开关、第一继电器第一常闭开关、第二继电器第一常闭开关和加热器串联在一起,形成一条通电回路,热电偶放置在制氢反应箱内部,固定在制氢反应箱的底部面板,热电偶、第一继电器、第二继电器和报警器通过信号线与控制器相连,干燥箱靠右固定在制氢反应箱上面板,氢气箱放置在制氢反应箱右侧,充气装置放置在氢气箱右侧,氢集气管放置在制氢反应箱内部,固定于制氢反应箱上面板,阳极、阴极安装在制氢反应箱内部,固定于制氢反应箱上面板,阴极置于氢集气管内部,阳极、阴极、第二电池、第二开关和第一继电器第二常闭开关串联连接,形成一条回路, 第一气管连接氢气箱和充气装置,气管一端固定于氢气箱,另一端固定于充气装置,气管管路中安装有第一止回阀,第二气管连接气球与充气装置,固定于充气装置,管路中安装有第二止回阀,第三气管连接氢气箱和干燥箱,气管一端固定于氢气箱,另一端固定于干燥箱,第四气管连接干燥箱和集氢气管,一端固定于干燥箱,另一端固定于集氢气管,所述的第一继电器包含第一继电器第一常闭开关,第一继电器第二常闭开关,所述的第二继电器包含第二继电器第一常闭开关,所述集氢气管下端开口。
该发明的有益之处是:可以随时产生气体,产生气体量可控;可通过加热控温加快制氢反应速度;制作氢气原材料价格低廉,来源广泛;制作氢气球简单方便;不涉及高压装置、强碱和强酸,装置安全性高,可防干烧,操作简单。
附图说明
附图1为本发明的结构示意图。
附图中,1、进水阀门,2、进水管,3、制氢反应箱,4、排气管,5、阳极,6、排水管,7、排水阀门,8、第一电池,9、第一开关,1501、第一继电器第一常闭开关,1601、第二继电器常闭开关,10、加热器,11、氢集气管,12、阴极,13、热电偶,14、控制器,15、第一继电器,16、第二继电器,17、报警器,18、充气装置,19、第一止回阀,20、第一气管, 21、第二止回阀,22、第二气管,23、气球,24、氢气箱,25、第三气管,26、干燥箱,27、第四气管、1502、第一继电器第二常闭开关,28、第二开关,29、第二电池。
具体实施方式
一种小型产氢充氢气球的装置,包括进水阀门1、进水管2、制氢反应箱3、排气管4、阳极5、排水管6、排水阀门7、第一电池8、第一开关9、加热器10、氢集气管11、阴极12、热电偶13、控制器14、第一继电器15、第二继电器16、报警器17、充气装置18、第一止回阀19、第一气管20、第二止回阀21、第二气管22、气球23、氢气箱24、第三气管25、干燥箱26、第四气管27、第二开关28、第二电池29,进水阀门1安装在进水管2上,排水阀门7安装在排水管6上,进水管2穿过制氢反应箱3上面板,安装在制氢反应箱3上面板的左侧,排气管4穿过制氢反应箱3上面板,安装在制氢反应箱3上面板的左侧,排水管6穿过制氢反应箱3左面板,安装在左面板紧靠底板侧,加热器10放置在制氢反应箱3内部,固定在制氢反应箱3下面板,第一电池8、第一开关9放置在制氢反应箱3外面,第一电池8、第一开关9、第一继电器第一常闭开关1501、第二继电器第一常闭开关1601和加热器10串联在一起,形成一条通电回路,热电偶13放置在制氢反应箱3内部,固定在制氢反应箱3的底部面板,热电偶13、第一继电器15、第二继电器16和报警器17通过信号线与控制器18相连,干燥箱26靠右固定在制氢反应箱3上面板,氢气箱24放置在制氢反应箱3右侧,充气装置18放置在氢气箱24右侧,氢集气管11放置在制氢反应箱3内部,固定于制氢反应箱3上面板,阳极5、阴极12安装在制氢反应箱3内部,固定于制氢反应箱3上表面,阴极12置于氢集气管11内部,阳极5、阴极12、第二电池29、第二开关28和第一继电器第二常闭开关1502串联连接,形成一条回路。 第一气管20连接氢气箱24和充气装置18,气管一端固定于氢气箱24,另一端固定于充气装置18,气管管路中安装有第一止回阀19,第二气管22连接气球23与充气装置18,固定于充气装置18,管路中安装有第二止回阀21。第三气管25连接氢气箱24和干燥箱26,气管一端固定于氢气箱24,另一端固定于干燥箱26,第四气管27连接干燥箱26和集氢气管11,一端固定于干燥箱26,另一端固定于集氢气管11,所述的第一继电器15包含第一继电器第一常闭开关1501,第一继电器第二常闭开关1502,所述的第二继电器16包含第二继电器常闭开关1601,所述集氢气管11下端开口。
该装置工作时,打开进水阀门1,通过进水管2,向制氢反应箱3加入一定量的氯化钠溶液,在干燥箱26中放着干燥剂。闭合开关9,加热器10开始工作,闭合开关28,阴极12和阳极5开始工作,电解氢反应开始,氢气在阴极12上产生,控制器14对热电偶13的电信号采样,当氯化钠溶液温度加热到第一温度后,控制器13控制第二继电器16动作,打开第二控制器常闭开关1601,加热器10停止工作,当氯化钠溶液温度降低到第二温度后,控制器13控制第二继电器16动作,闭合第二控制器常闭开关1601,加热器10开始工作,当氯化钠溶液温度高于第三温度后,控制器13控制第一继电器15动作,打开第一控制器第一常闭开关1501,第一控制器第二常闭开关1502,加热器10停止工作,电解反应停止。电解反应进行时,氢集气管11收集氢气,通过第四气管27进入干燥箱26,在干燥箱26中过滤掉气体中的水分,干燥后的气体通过第三气管25进入氢气箱24,氢气箱24中的气体通过第一气管20进入充气装置18。充气时,将气球23套在第二气管22上,用外力推动充气装置18的活塞运动,第一止回阀19将第一气管20闭合,阻止氢气回流至氢气箱24,将氢气充入气球23,随后,用外力拉动充气装置18的活塞向初始位置移动,第二止回阀21闭合第二气管22,阻止氢气球中的气体进入充气装置18。重复充气动作,直至充气气球达到要求。不使用时,打开排水阀门7,通过排水管6,将氯化钠溶液排出。
对于本领域的普通技术人员而言,根据本发明的教导,在不脱离本发明的原理与精神的情况下,对实施方式所进行的改变、修改、替换和变型仍落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种小型产氢充氢气球的装置,包括进水阀门、进水管、制氢反应箱、排气管、阳极、排水管、排水阀门、第一电池、第一开关、加热器、氢集气管、阴极、热电偶、单片机控制器、第一继电器、第二继电器、报警器、充气装置、第一止回阀、第一气管、第二止回阀、第二气管、气球、氢气箱、第三气管、干燥箱、第四气管、第二开关、第二电池,其特征在于:进水阀门安装在进水管上,排水阀门安装在排水管上,进水管穿过制氢反应箱上面板,安装在制氢反应箱上面板的左侧,排气管穿过制氢反应箱上面板,安装在制氢反应箱上面板的左侧,排水管穿过制氢反应箱左面板,安装在左面板紧靠底板侧,加热器放置在制氢反应箱内部,固定在制氢反应箱下面板,第一电池、第一开关放置在制氢反应箱外面,第一电池、第一开关、第一继电器第一常闭开关、第二继电器第一常闭开关和加热器串联在一起,形成一条通电回路,热电偶放置在制氢反应箱内部,固定在制氢反应箱的底部面板,热电偶、第一继电器、第二继电器和报警器通过信号线与控制器相连,干燥箱靠右固定在制氢反应箱上面板,氢气箱放置在制氢反应箱右侧,充气装置放置在氢气箱右侧,氢集气管放置在制氢反应箱内部,固定于制氢反应箱上面板,阳极、阴极安装在制氢反应箱内部,固定于制氢反应箱上面板,阴极置于氢集气管内部,阳极、阴极、第二电池、第二开关和第一继电器第二常闭开关串联连接,形成一条回路, 第一气管连接氢气箱和充气装置,气管一端固定于氢气箱,另一端固定于充气装置,气管管路中安装有第一止回阀,第二气管连接气球与充气装置,固定于充气装置,管路中安装有第二止回阀,第三气管连接氢气箱和干燥箱,气管一端固定于氢气箱,另一端固定于干燥箱,第四气管连接干燥箱和集氢气管,一端固定于干燥箱,另一端固定于集氢气管。
2.如权利要求1所述的一种小型产氢充氢气球的装置,其特征在于:所述的集氢气管下端开口。
3.如权利要求1所述的一种小型产氢充氢气球的装置,其特征在于:所述的第一继电器包含二个常闭开关。
4.如权利要求1所述的一种小型产氢充氢气球的装置,其特征在于:所述的第二继电器包含一个常闭开关。
5.如权利要求1所述的一种小型产氢充氢气球的装置,其特征在于:所述的制氢反应箱中的溶液优选氯化钠电解溶液。
6.如权利要求1所述的一种小型产氢充氢气球的装置,其特征在于:所述的第一温度位于80℃-90℃区间。
7.如权利要求1所述的一种小型产氢充氢气球的装置,其特征在于:所述的第二温度位于40℃-50℃区间。
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