发明内容
本发明的目的在于提供一种车用燃料电池粗氢气净化系统及其净化方法,通过氢气由抽气泵抽取进入氢气净化框内部时,由若干个储氢合金块和一对储氢合金条形成的气体流动腔限制氢气的流动,避免较轻的氢气快速上移并失去与储氢合金条和储氢合金块接触,提高净化效率,使得废气得以储存在内部空腔内,后续由第二排气口排出,氢气进入氢气净化框内后降低氢气的流动速度以及提高氢气与材料的接触频率,提高氢气的净化效率以及净化效果,并且避免氢气受到浪费,解决了上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的,本发明提供如下技术方案:一种车用燃料电池粗氢气净化系统,包括氢气净化框,所述氢气净化框横向设置有两个,两个所述氢气净化框之间的一侧设置有氢气储存罐,两个所述氢气净化框的一侧均设置有第一储水桶;
还包括储氢合金块,其设置于内部空腔内部,所述储氢合金块于内部空腔内部的中间阵列分布有若干个,若干个所述储氢合金块的两侧均设置有储氢合金条,所述储氢合金条与储氢合金块之间设置有气体流动腔,所述气体流动腔的内部阵列设置有若干个流动限制储氢合金凸出块,若干个所述流动限制储氢合金凸出块均与储氢合金块和储氢合金条为一体结构,其中一个所述储氢合金条的上端设置有第一固定架,其中另一个所述储氢合金条的上端设置有第二固定架,所述第二固定架和第一固定架的内部均横向均匀分布有若干个气体流动扇叶。
优选的,所述内部空腔内部的下端设置有限制上板,所述限制上板的下端设置有限制斜板,所述限制上板与氢气净化框之间设置有一对连接支柱,且连接支柱的两端分别与限制上板和氢气净化框焊接固定,所述限制上板与储氢合金块之间设置有气体分流板,且气体分流板的外部与氢气净化框的内部焊接固定。
优选的,所述气体分流板外部的两侧均设置有限制坡面,所述气体分流板内部的中间设置有第三氢气分流通孔,所述第三氢气分流通孔的外部阵列设置有若干个第二氢气分流通孔,若干个所述第二氢气分流通孔的两侧均阵列设置有若干个第一氢气分流通孔,且第一氢气分流通孔、第二氢气分流通孔和第三氢气分流通孔均贯穿并延伸至气体分流板的上下两端。
优选的,所述氢气储存罐与氢气净化框之间通过第一传输管密封连接,所述第一传输管的一端设置有颗粒过滤框,所述第一传输管的另一端设置有抽气泵,所述颗粒过滤框内部的一侧设置有可视透明玻璃,所述颗粒过滤框内部的中间设置有储存滚筒,所述储存滚筒的内部阵列设置有若干个颗粒过滤芯。
优选的,若干个所述颗粒过滤芯的外部均设置有第一密封卡槽,且第一密封卡槽贯穿并延伸至储存滚筒的内部,所述储存滚筒外部的两端均设置有承载环,所述承载环内部的一侧设置有第二密封卡槽,且第二密封卡槽贯穿并延伸至承载环的内部,所述第二密封卡槽的外部设置有密封环。
优选的,所述密封环外部的两侧均设置有伸缩调整杆,两个所述伸缩调整杆的一端分别与密封环和颗粒过滤框固定连接,所述密封环的外部分别与第一密封卡槽和第二密封卡槽卡槽连接,所述储存滚筒的两侧均与颗粒过滤框之间通过转动连接轴转动连接,其中一个所述转动连接轴的一端设置有输出电机,且输出电机的输出轴与其中一个转动连接轴固定连接。
优选的,两个所述氢气净化框的一端均设置有热量收集框,所述热量收集框的内部设置有液体流动腔,所述液体流动腔内部的中间阵列设置有若干个接触凹槽,且接触凹槽延伸至氢气净化框的内部,所述液体流动腔内部的中间设置有水流限制条,且水流限制条与热量收集框为一体结构。
优选的,所述氢气净化框的另一侧设置有第二储水桶,所述第二储水桶的内部设置有零时储存腔,所述零时储存腔内部的下端设置有加热棒,所述第二储水桶的一侧设置有水用板式换热器,所述水用板式换热器与第二储水桶之间通过第五传输管密封连接,所述水用板式换热器与第一储水桶之间通过第二传输管密封连接,所述第二储水桶的一端与热量收集框的一端之间通过第三传输管密封连接,所述第一储水桶与热量收集框之间通过第四传输管密封连接,所述第二储水桶的另一端与热量收集框的另一端之间通过第六传输管密封连接,所述第二传输管、第三传输管、第四传输管和第六传输管的一端均设置有抽液泵。
优选的,所述气体分流板的上端纵向设置有若干个第一气体流动抑制条,若干个所述第一气体流动抑制条下端的一侧均设置有第二气体流动抑制条,若干个所述第一气体流动抑制条下端的另一侧设置有第三气体流动抑制条,且第三气体流动抑制条、第二气体流动抑制条、第一气体流动抑制条和氢气净化框均焊接固定,所述,其中一个所述第一气体流动抑制条上端的一侧设置有第一排气口,所述第一排气口的一侧设置有第二排气口。
本发明提供了另一种技术方案:车用燃料电池粗氢气净化系统的净化方法,包括如下步骤:
步骤一、针对用电需求由抽气泵通过第一传输管抽取的过程中会优先接触储存滚筒内部的颗粒过滤芯,而在长时间使用并替换的过程中,由颗粒过滤芯的输出轴带动储存滚筒进行转动,储存滚筒的转动可直接带动若干个颗粒过滤芯,并调整以使用备用的颗粒过滤芯,转动并调整的过程中由伸缩调整杆的伸缩推动密封环,使得密封环伸入对应颗粒过滤芯外部的第一密封卡槽完成密封,使得抽取的氢气得以穿过密封的颗粒过滤芯完成过滤;
步骤二、氢气输送至氢气净化框内部的内部空腔,进入内部空腔内的氢气在上移的过程中由限制上板进行限制后通过限制斜板进行辅助限制,限制并上移的氢气接触气体分流板及限制坡面进行进步限制氢气上升;
步骤三、通过不同口径以及不同面积的第一氢气分流通孔、第二氢气分流通孔和第三氢气分流通孔对限制的空气进行分流,分流的空气上升直接接触阵列分布的若干个储氢合金块和两侧一对储氢合金条限制并使得氢气全面的接触储氢合金块和储氢合金条,由储氢合金块和储氢合金条吸收氢气并产生热量;
步骤四、气体进入内部空腔后可由第一固定架和第二固定架内的气体流动扇叶带动传输的气体于内部空腔内流动,使得气体得以全面的接触若干个储氢合金块和一对储氢合金条,避免氢气没有全面的被吸附造成氢的浪费;
步骤五、由对应的抽液泵通过第四传输管抽取第一储水桶内部的液体并使其依次进入液体流动腔和接触凹槽内,对储氢合金块和储氢合金条产生的热量进行吸附,并通过对应的抽液泵抽取输送至第二储水桶内部,以备用;
步骤六、氢气被储氢合金块和储氢合金条进行吸附并使得废气滞留于内部空腔内部,并最终由第二排气口抽取并排出,排出的过程中由加热棒对第二储水桶内储存的液体进行加热,加热并由对应的抽液泵抽取并由第三传输管输送后再次依次进入液体流动腔和接触凹槽,主动对储氢合金块和储氢合金条进行加热,加热并使得储氢合金条和储氢合金块主动释放吸附的氢气,并由第一排气口抽取并进行使用,通过对应装置使得氢气得以转换成电力并进行使用。
与现有技术相比,本发明的有益效果是:
1、本发明通过在氢气净化框的内部设置有内部空腔,内部空腔内部的中间阵列设置有若干个储氢合金块,内部空腔内部的两侧均设置有储氢合金条,储氢合金条和内部空腔的外部设置有若干个流动限制储氢合金凸出块,在实际使用并对氢气进行净化的过程中,氢气由抽气泵抽取进入氢气净化框内部时,由若干个储氢合金块和一对储氢合金条形成的气体流动腔限制氢气的流动,避免较轻的氢气快速上移并失去与储氢合金条和储氢合金块接触,提高净化效率,另一方面,由内部空腔上端一侧的第一固定架配合内部空腔上端另一侧的第二固定架内部的气体流动扇叶转动带动内部氢气产生流动,氢气的流动可避免输送的氢气长时间滞留于内部空腔的上端,产生的空气流动可使得没有完全进化的空气进一步再次与储氢合金块和流动限制储氢合金凸出块接触,提高储氢合金块与流动限制储氢合金凸出块对于氢气的吸附,使得废气得以储存在内部空腔内,后续由第二排气口排出,氢气进入氢气净化框内后降低氢气的流动速度以及提高氢气与材料的接触频率,提高氢气的净化效率以及净化效果,并且避免氢气受到浪费。
2、本发明通过在内部空腔内部的下端设置有气体分流板,气体分流板内部的中间设置有第三氢气分流通孔,第三氢气分流通孔的外部阵列设置有若干个第二氢气分流通孔,若干个第二氢气分流通孔外部的两侧均阵列设置有若干个第一氢气分流通孔,氢气在实际传输的过程中,氢气通过抽气泵抽取并输送至氢气净化框内部后,由限制上板和限制斜板限制氢气的直接上流,调整上流位置后通过口径不同的第一氢气分流通孔、第二氢气分流通孔和第三氢气分流通孔对氢气的上流进行进一步分流和限制,使得氢气得以全面的接触储氢合金块和储氢合金条,对氢气进行分流并限制上升速度调整与储氢合金块和储氢合金条的接触时间,从而使得净化结构得以全面的吸附纯净的氢气从而遗留下杂质,并且通过分流可使得氢气得以快速的均匀的分布于内部空腔内部,提高整体净化效率。
3、本发明通过在氢气净化框的下端设置有颗粒过滤框,颗粒过滤框内部的一侧设置有储存滚筒,储存滚筒的内部环状设置有若干个颗粒过滤芯,其中一个颗粒过滤芯外部的一侧设置有密封环,在实际使用并对氢气进行去除颗粒时,由储存滚筒的转动并调整颗粒过滤芯,由若干个颗粒过滤芯通过旋转并配合密封环密封从而接触第一传输管内传输的氢气,并对氢气中的颗粒进行过滤,设置多个备用的颗粒过滤芯可辅助整体净化结构长时间使用,避免长时间限制颗粒流动造成堵塞,便于使用者的使用。
具体实施方式
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、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,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,都属于本发明保护的范围。
为了进一步了解本发明的内容,请参阅图1、图2和图3,本实施例提供以下技术方案:
一种车用燃料电池粗氢气净化系统及其净化方法,包括氢气净化框1,氢气净化框1横向设置有两个,两个氢气净化框1之间的一侧设置有氢气储存罐2,两个氢气净化框1的一侧均设置有第一储水桶24;
还包括储氢合金块10,其设置于内部空腔5内部,储氢合金块10于内部空腔5内部的中间阵列分布有若干个,若干个储氢合金块10的两侧均设置有储氢合金条11,储氢合金条11与储氢合金块10之间设置有气体流动腔13,气体流动腔13的内部阵列设置有若干个流动限制储氢合金凸出块12,若干个流动限制储氢合金凸出块12均与储氢合金块10和储氢合金条11为一体结构,其中一个储氢合金条11的上端设置有第一固定架14,其中另一个储氢合金条11的上端设置有第二固定架15,第二固定架15和第一固定架14的内部均横向均匀分布有若干个气体流动扇叶16。
为了解决现有用燃料电池粗氢气净化系统在实际使用过程中对于氢气的抽取会造成氢气在进化系统中流动速度较快,无法全面并高效的完成氢气的净化的技术问题,请参阅图1和图2,本实施例提供以下技术方案:
内部空腔5内部的下端设置有限制上板6,限制上板6的下端设置有限制斜板7,限制上板6与氢气净化框1之间设置有一对连接支柱8,且连接支柱8的两端分别与限制上板6和氢气净化框1焊接固定,限制上板6与储氢合金块10之间设置有气体分流板9,且气体分流板9的外部与氢气净化框1的内部焊接固定。
具体的,通过气体分流板9和储氢合金块10可限制氢气上升的同时对氢气进行吸附,并使得废气的气体滞留于氢气净化框1内壁,便于被排出,从而完成对氢气的净化。
进一步的,请参阅图1、图2和图9,本实施例提供以下技术方案:
气体分流板9外部的两侧均设置有限制坡面47,气体分流板9内部的中间设置有第三氢气分流通孔46,第三氢气分流通孔46的外部阵列设置有若干个第二氢气分流通孔45,若干个第二氢气分流通孔45的两侧均阵列设置有若干个第一氢气分流通孔44,且第一氢气分流通孔44、第二氢气分流通孔45和第三氢气分流通孔46均贯穿并延伸至气体分流板9的上下两端。
具体的,由不同口径的第一氢气分流通孔44、第二氢气分流通孔45和第三氢气分流通孔46可限制氢气的上升,便于对氢气进行分流。
进一步的,请参阅图1、图2、图3、图4、图7和图8,本实施例提供以下技术方案:
氢气储存罐2与氢气净化框1之间通过第一传输管3密封连接,第一传输管3的一端设置有颗粒过滤框28,第一传输管3的另一端设置有抽气泵4,颗粒过滤框28内部的一侧设置有可视透明玻璃29,颗粒过滤框28内部的中间设置有储存滚筒30,储存滚筒30的内部阵列设置有若干个颗粒过滤芯33。
具体的,透过可视透明玻璃29可使得使用者得以直接观察到内部颗粒过滤芯33的状况,便于使用者对颗粒过滤芯33进行跟换和调整位置。
进一步的,请参阅图1、图2、图3、图4、图7和图8,本实施例提供以下技术方案:
若干个颗粒过滤芯33的外部均设置有第一密封卡槽36,且第一密封卡槽36贯穿并延伸至储存滚筒30的内部,储存滚筒30外部的两端均设置有承载环37,承载环37内部的一侧设置有第二密封卡槽38,且第二密封卡槽38贯穿并延伸至承载环37的内部,第二密封卡槽38的外部设置有密封环35。
具体的,若干个环状的颗粒过滤芯33可作为备用,通过旋转可通过备用的颗粒过滤芯33可使得装置装置得以长时间持续的使用。
进一步的,请参阅图1、图2、图3、图4、图7和图8,本实施例提供以下技术方案:
密封环35外部的两侧均设置有伸缩调整杆34,两个伸缩调整杆34的一端分别与密封环35和颗粒过滤框28固定连接,密封环35的外部分别与第一密封卡槽36和第二密封卡槽38卡槽连接,储存滚筒30的两侧均与颗粒过滤框28之间通过转动连接轴31转动连接,其中一个转动连接轴31的一端设置有输出电机32,且输出电机32的输出轴与其中一个转动连接轴31固定连接。
具体的,通过伸缩调整杆34的收缩可带动并调整密封环35的位置,密封环35进入储存滚筒30内部对应的第一密封卡槽36即可完成密封,便于对氢气中颗粒的过滤。
进一步的,请参阅图1和图2,本实施例提供以下技术方案:
两个氢气净化框1的一端均设置有热量收集框27,热量收集框27的内部设置有液体流动腔41,液体流动腔41内部的中间阵列设置有若干个接触凹槽42,且接触凹槽42延伸至氢气净化框1的内部,液体流动腔41内部的中间设置有水流限制条43,且水流限制条43与热量收集框27为一体结构。
具体的,通过将液体输送至液体流动腔41内可完成热量的吸收以及对储氢合金块10和储氢合金条11进行加热。
进一步的,请参阅图1和图2,本实施例提供以下技术方案:
氢气净化框1的另一侧设置有第二储水桶25,第二储水桶25的内部设置有零时储存腔39,零时储存腔39内部的下端设置有加热棒40,第二储水桶25的一侧设置有水用板式换热器26,水用板式换热器26与第二储水桶25之间通过第五传输管52密封连接,水用板式换热器26与第一储水桶24之间通过第二传输管48密封连接,第二储水桶25的一端与热量收集框27的一端之间通过第三传输管50密封连接,第一储水桶24与热量收集框27之间通过第四传输管51密封连接,第二储水桶25的另一端与热量收集框27的另一端之间通过第六传输管53密封连接,第二传输管48、第三传输管50、第四传输管51和第六传输管53的一端均设置有抽液泵49。
具体的,通过第二传输管48、第三传输管50、第四传输管51、第五传输管52和第六传输管53的传输可使得导热并储存的液体在系统中流动。
进一步的,请参阅图1和图2,本实施例提供以下技术方案:
气体分流板9的上端纵向设置有若干个第一气体流动抑制条17,若干个第一气体流动抑制条17下端的一侧均设置有第二气体流动抑制条18,若干个第一气体流动抑制条17下端的另一侧设置有第三气体流动抑制条19,且第三气体流动抑制条19、第二气体流动抑制条18、第一气体流动抑制条17和氢气净化框1均焊接固定,,其中一个第一气体流动抑制条17上端的一侧设置有第一排气口20,第一排气口20的一侧设置有第二排气口21,两个第二排气口21之间通过第二联通管道23密封连接,两个第一排气口20之间通过第一联通管道22密封连接。
具体的,第一气体流动抑制条17、第二气体流动抑制条18和第三气体流动抑制条19可限制氢气的上移,限制可减缓氢气的流动。
车用燃料电池粗氢气净化系统的净化方法,包括如下步骤:
步骤一、针对用电需求由抽气泵4通过第一传输管3抽取的过程中会优先接触储存滚筒30内部的颗粒过滤芯33,而在长时间使用并替换的过程中,由颗粒过滤芯33的输出轴带动储存滚筒30进行转动,储存滚筒30的转动可直接带动若干个颗粒过滤芯33,并调整以使用备用的颗粒过滤芯33,转动并调整的过程中由伸缩调整杆34的伸缩推动密封环35,使得密封环35伸入对应颗粒过滤芯33外部的第一密封卡槽36完成密封,使得抽取的氢气得以穿过密封的颗粒过滤芯33完成过滤;
步骤二、氢气输送至氢气净化框1内部的内部空腔5,进入内部空腔5内的氢气在上移的过程中由限制上板6进行限制后通过限制斜板7进行辅助限制,限制并上移的氢气接触气体分流板9及限制坡面47进行进步限制氢气上升;
步骤三、通过不同口径以及不同面积的第一氢气分流通孔44、第二氢气分流通孔45和第三氢气分流通孔46对限制的空气进行分流,分流的空气上升直接接触阵列分布的若干个储氢合金块10和两侧一对储氢合金条11限制并使得氢气全面的接触储氢合金块10和储氢合金条11,由储氢合金块10和储氢合金条11吸收氢气并产生热量;
步骤四、气体进入内部空腔5后可由第一固定架14和第二固定架15内的气体流动扇叶16带动传输的气体于内部空腔5内流动,使得气体得以全面的接触若干个储氢合金块10和一对储氢合金条11,避免氢气没有全面的被吸附造成氢的浪费;
步骤五、由对应的抽液泵49通过第四传输管51抽取第一储水桶24内部的液体并使其依次进入液体流动腔41和接触凹槽42内,对储氢合金块10和储氢合金条11产生的热量进行吸附,并通过对应的抽液泵49抽取输送至第二储水桶25内部,以备用;
步骤六、氢气被储氢合金块10和储氢合金条11进行吸附并使得废气滞留于内部空腔5内部,并最终由第二排气口21抽取并排出,排出的过程中由加热棒40对第二储水桶25内储存的液体进行加热,加热并由对应的抽液泵49抽取并由第三传输管50输送后再次依次进入液体流动腔41和接触凹槽42,主动对储氢合金块10和储氢合金条11进行加热,加热并使得储氢合金条11和储氢合金块10主动释放吸附的氢气,并由第一排气口20抽取并进行使用,通过对应装置使得氢气得以转换成电力并进行使用。
需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例,对于本领域的普通技术人员而言,可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型,本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。