CN113565989A - 湿度调节阀及其制氢装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种湿度调节阀及其制氢装置，其中一种湿度调节阀，包括阀腔，阀腔底面设有进气孔和出气孔，阀腔中设有可形变的阀片和锁紧部件，锁紧部件密封锁紧阀片边缘，锁紧部件设有轴孔，轴孔设有可调节阀片形变量的弹性调节件。一种制氢装置，包括水箱、电解槽、气水分离器及上述的湿度调节阀，电解槽电解从水箱中输送的水，气水分离器接收并分离电解槽中电解的氢气水，气水分离器的氢气输出口与湿度调节阀连接。本发明通过调节阀的调压控制，改变制氢机管路内部压力，有效的将含有水分的氢气进行水气分离，实现产出氢气的湿度可控。

Description

湿度调节阀及其制氢装置
技术领域
本发明涉及阀门技术领域，尤其是涉及一种湿度调节阀及其制氢装置。
背景技术
调节阀又称控制阀，借助动力操作去改变流体流量，调节阀一般由执行机构和阀门组成。目前的SPE电解水制氢技术产出的高浓度氢，水分含量容易超标，直接导致使用者在吸氢过程中易呛水。为了解决这个问题，现有技术往往在产氢出口增加一个过滤器或用于干燥的滤芯来再次分离将氢气中的水分分离出来。这在无形中就增加了制氢设备的成本，且需要再次分离作业，影响制氢的生产效率。
发明内容
本发明的目的旨在提供一种湿度调节阀及其制氢装置，通过调节阀的调压控制，改变制氢机管路内部压力，有效的将含有水分的氢气进行水气分离，实现产出氢气的湿度可控。
为解决上述技术问题，本发明提供的技术方案是：一种湿度调节阀，包括阀腔，阀腔底面设有进气孔和出气孔，阀腔中设有可形变的阀片和锁紧部件，锁紧部件密封锁紧阀片边缘，锁紧部件设有轴孔，轴孔设有可调节阀片形变量的弹性调节件。
本发明采用上述技术方案，锁紧部件底面压紧阀片，用以保证阀片与阀腔的密封；阀片底面与阀腔的底面贴合，气压从进气孔中进入顶起阀片使其产生形变量，从出气孔中流出，弹性调节件与阀片的上表面抵接，在轴孔中具有轴向运动位移，以调节阀片被气流顶起的形变量，达到调节阀压力的目的。
进一步地，锁紧部件为中空的连接筒，该连接筒螺接于阀腔，弹性调节件与连接筒螺接。通过螺纹连接，使得弹性调节件与阀片的间距可调，从而调节阀片的张紧度，调节气流从进气孔流出出气孔的压力。
进一步地，轴孔中设有弹性元件，该弹性元件两端分别与弹性调节件和阀片相抵接。通过弹性元件，使得弹性调节件对阀片的调节更加灵活，其中弹性元件包括但不限于压力弹簧、弹片及具有弹性的橡胶垫等。
进一步地，轴孔中设有压紧柱，弹性元件抵在压紧柱的一侧面，压紧柱的端面抵在阀片上。压紧柱的端面抵在阀片上，通过弹性元件的弹性作用，调节其压紧阀片的压力，进而调节阀片的弹性形变量，从而调节阀的出气压力。
进一步地，阀腔通过进气孔和出气孔连通有进气口和出气口。在使用中，气流从进气口进入，从出气口流出，其中气流通过进气孔进入阀腔中，阀片被顶起产生形变量，与阀腔的底面形成一气流流通的空间，气流从出气孔进入出气口处流出，其间通过弹性调节件调节阀片的形变量，进而实现调节出气压力。
为解决上述技术问题，本发明提供的另一技术方案是：一种制氢装置，包括水箱、电解槽、气水分离器及上述技术方案中任一项所述的湿度调节阀，电解槽电解从水箱中输送的水，气水分离器接收并分离电解槽中电解的氢气水，气水分离器的氢气输出口与湿度调节阀连接。
本发明采用上述技术方案，水箱中的水流入电解槽中进行电解，得到氢气水输送至气水分离器中进行分离，最后分离制得的氢气经湿度调节阀后，输出制得的氢气，具有电解氢气效果好，氢气制得氢气浓度高，湿度可调的优点。
进一步地，还包括电路控制模块和观察窗，电路控制模块信号连接电解槽，观察窗连接于气水分离器与电解槽之间。观察窗用于观察电解槽电解水时产生的氢气的情况。
进一步地，电路控制模块与水箱的水位检测点信号连接。电路控制模块通过水位监测点，可实时监测水箱中的水量。
进一步地，电路控制模块信号连接有电导率探头，所述电导率探头设于水箱与电解槽之间，所述水箱中设有电导率稳定滤芯，水箱底部设有排水阀。电导率探头用于测量水箱输入至电解槽中的原水的电导率；该电导率稳定滤芯用于平衡水中的电导率，使其满足电解需求。
进一步地，电路控制模块信号连接液晶显示屏和控制面板，用于输入控制信号和输出控制信息。
本发明取得的有益效果是：本湿度调节阀用于安装在气水分离后的氢气出口处，根据气压与湿度成反比的原理，通过调节旋钮，改变制氢机管路内部压力，可以有效的将含有水分的氢气从气水分离器中完全分离出来，并可根据使用者的需求通过调节气路内的压力来实现产出氢气的湿度可控。
本发明不仅可应用于制氢机的气水分离，还可应用于其它制造气体的设备中，例如制氧机等，应用范围广，通过调节阀对于气压的调节即可达到气液分离效果，省去安装过滤器或滤芯进行再次分离，具有节约成本、提高生产效率的优点。
附图说明
图1是本发明的立体结构示意图；
图2是本发明的侧视结构示意图；
图3是本发明的剖面结构示意图；
图4是本发明的分解结构示意图；
图5是本发明的制氢装置的结构示意图。
附图标记说明：1a湿度调节阀，1阀体，10阀腔，11进气口，12出气口，13密封阀片，14进气孔，15出气孔，21锁紧部件，22轴孔，23调节旋钮，24弹性元件，25压紧柱，3水箱，31水位检测点，32电导率稳定滤芯，33排水阀，4电解槽，5气水分离器，6电路控制模块，61电导率探头，62液晶显示屏，63控制面板，7观察窗。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的说明。
参照图1至图4所示，本发明公开一种湿度调节阀，包括阀腔10，阀腔10底面设有进气孔14和出气孔15，阀腔10中设有可形变的阀片13和锁紧部件21，锁紧部件21密封锁紧阀片13边缘，锁紧部件21设有轴孔22，轴孔22设有可调节阀片13形变量的弹性调节件23，其中阀腔10为开设于阀体1的用于连通进气孔14和出气孔15的腔体。
阀片13底面为一平面贴合在阀腔10的底面上，通过锁紧部件21将阀片13的边缘密封在阀腔10中，此时气流不能够从阀片13的边缘处漏出，保证气流对阀片13的压力。
锁紧部件2为中空的连接筒，该连接筒螺接于阀腔10，其底部压紧阀片13的边缘，弹性调节件23与连接筒螺接，通过螺纹连接方式，弹性调节件23在锁紧部件2上螺纹跟进时，调节弹性调节件23与阀片13的间距，进而调整阀片13的形变量，用以调整阀的出气的气压。
轴孔22中设有弹性元件24，该弹性元件24两端分别与弹性调节件23和阀片13相抵接。弹性元件24的底端贴合阀片13，在阀片13被气流顶起时顶在弹性元件24上，弹性元件24配合弹性调节件23限定阀片13的形变量，实现调节气流压力的效果。
进一步地，轴孔22中设有压紧柱25，弹性元件24抵在压紧柱25的一侧面，压紧柱25的端面抵在阀片13上。压紧柱25置于弹性元件24与阀片13之间，在弹性调节件23调节位置时，施加的压力透过弹性元件24传递至压紧柱25上，对阀片13起到进行限制其形变量的作用。
阀腔10通过进气孔14和出气孔15连通有进气口11和出气口12。本实施方式中，气流从进气口11穿过进气孔14流入阀片13与阀腔10的间隙中，并从出气孔15流出至出气口12排出。
参照图5所示，本发明还公开一种制氢装置，包括水箱3、电解槽4、气水分离器5及上述实施方式所述的湿度调节阀1a，电解槽4电解从水箱3中输送的水，气水分离器5接收并分离电解槽4中电解的氢气水，气水分离器5的氢气输出口与湿度调节阀1a连接。
本制氢装置还包括电路控制模块6和观察窗7，电路控制模块6信号连接电解槽4，观察窗7连接于气水分离器5与电解槽3之间。
电路控制模块6与水箱3的水位检测点31信号连接。
电路控制模块6信号连接有电导率探头61，电导率探头61设于水箱3与电解槽4之间，水箱3中设有电导率稳定滤芯32，水箱3底部设有排水阀33。
电路控制模块6信号连接液晶显示屏62和控制面板63，用于输入控制信号和输出控制信息。
下面结合将本湿度调节阀1a置于制氢装置中的具体工作原理对本发明做进一步说明。
结合图1至图5所示，水箱3中的电解水输送至电解槽4中电解，电解产生的氢气水流入气水分离器5中，其间通过观察窗7可观察氢气水的生成动态。气水分离器5将氢气水分进行水气分离后，多余的水流回至水箱3中，在水箱3中设置电导率稳定滤芯32用于平衡水箱3中的水的电导率。在水箱3中设置水位检测点31用于检测水箱3中的水位。
气水分离器5将分离的氢气从气体输出端排出，连接湿度调节阀1a，将氢气输送至湿度调节阀1a中。氢气从进气口11进入，经进气孔14进入阀腔10内将阀片13顶起，使之产生形变，气流再从出气孔15流经出气口12排出阀体1外部。需要调节阀的压力时，旋转调节旋钮23使其在锁紧部件21中旋进或旋出，通过弹性元件24及压紧柱25，挤压阀片13，限制阀片13被气压顶起的形变量，从而调节流出阀体1的气压，进而调节制氢装置的管路的压力，实现更佳的气液分离的目的。
在具体实施过程中，通过液晶显示屏62可实时显示检测到的相关数据，通过控制面板63输入控制信号，电路控制模块6输出指令启动电解槽4工作。水位监测点31分别设于水箱3的高、中、低水位的位置，分别用于检测水箱3中的水位。
综上所述，本发明已如说明书及图示内容，制成实际样品且经多次使用测试，从使用测试的效果看，可证明本发明能达到其所预期之目的，实用性价值乃无庸置疑。以上所举实施例仅用来方便举例说明本发明，并非对本发明作任何形式上的限制，任何所属技术领域中具有通常知识者，若在不脱离本发明所提技术特征的范围内，利用本发明所揭示技术内容所作出局部更动或修饰的等效实施例，并且未脱离本发明的技术特征内容，均仍属于本发明技术特征的范围内。

Claims (10)

1.一种湿度调节阀，包括阀腔(10)，阀腔(10)底面设有进气孔(14)和出气孔(15)，阀腔(10)中设有可形变的阀片(13)和锁紧部件(21)，锁紧部件(21)密封锁紧阀片(13)边缘，锁紧部件(21)设有轴孔(22)，轴孔(22)设有可调节阀片(13)形变量的弹性调节件(23)。
2.根据权利要求1所述的湿度调节阀，其特征在于：锁紧部件(2)为中空的连接筒，该连接筒螺接于阀腔(10)，弹性调节件(23)与连接筒螺接。
3.根据权利要求1所述的湿度调节阀，其特征在于：轴孔(22)中设有弹性元件(24)，该弹性元件(24)两端分别与弹性调节件(23)和阀片(13)相抵接。
4.根据权利要求3所述的湿度调节阀，其特征在于：轴孔(22)中设有压紧柱(25)，弹性元件(24)抵在压紧柱(25)的一侧面，压紧柱(25)的端面抵在阀片(13)上。
5.根据权利要求1所述的湿度调节阀，其特征在于：所述阀腔(10)通过进气孔(14)和出气孔(15)连通有进气口(11)和出气口(12)。
6.一种制氢装置，其特征在于：包括水箱(3)、电解槽(4)、气水分离器(5)及上述权利要求1至5任一项所述的湿度调节阀(1a)，所述电解槽(4)电解从水箱(3)中输送的水，所述气水分离器(5)接收并分离电解槽(4)中电解的氢气水，所述气水分离器(5)的氢气输出口与湿度调节阀(1a)连接。
7.根据权利要求6所述的制氢装置，其特征在于：还包括电路控制模块(6)和观察窗(7)，所述电路控制模块(6)信号连接电解槽(4)，所述观察窗(7)连接于气水分离器(5)与电解槽(3)之间。
8.根据权利要求7所述的制氢装置，其特征在于：所述电路控制模块(6)与水箱(3)的水位检测点(31)信号连接。
9.根据权利要求7所述的制氢装置，其特征在于：所述电路控制模块(6)信号连接有电导率探头(61)，所述电导率探头(61)设于水箱(3)与电解槽(4)之间，所述水箱(3)中设有电导率稳定滤芯(32)，水箱(3)底部设有排水阀(33)。
10.根据权利要求6所述的制氢装置，其特征在于：所述电路控制模块(6)信号连接液晶显示屏(62)和控制面板(63)，用于输入控制信号和输出控制信息。
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