CN115566224A - 一种氢产生装置 - Google Patents

Abstract

一种氢产生装置。在实际情况下，产氢容器的出氢气孔和进水孔并不需要实时开通，当气压过高时，是不需要进水的；当气压过低时，可以打开通进水孔，使产氢容器内的化学反应充分，提高出氢率。因此，可以在产氢容器上设置一个进出孔，并外接一个三通阀门，所述三通阀门的另两路接口分别连接氢气导管和进水导管，通过电路控制水路，提高进出孔使用率，满足出氢气和进水的功能。这样，产氢容器就只有一个外界接口，方便管路设计和反应容器的换装。

Description

一种氢产生装置

技术领域

本发明涉及一种产生氢的装置。

背景技术

目前，现有的氢产生装置技术，普遍在产氢容器上设置两个孔，一个出氢气孔和一个进水孔，虽然在功能分配上比较简单明了。但是，多一个孔就会多一条管路，会造成产氢容器在结构上变得更复杂，尤其是在多产氢容器协调工作的系统里，系统管路会成倍数增加，造成系统变得非常复杂。同时，还存在以下的问题：因为需要同时匹配两个孔上的管路，会给产氢容器的换装造成麻烦和隐患。

在实际情况下，产氢容器的出氢气孔和进水孔并不需要实时开通，当气压过高时，是不需要进水的；当气压过低时，可以打开通进水孔，使产氢容器内的化学反应充分，提高出氢率。因此，可以在产氢容器上设置一个进出孔，并外接一个三通阀门，所述三通阀门的另两路接口分别连接氢气导管和进水导管，通过电路控制水路，提高进出孔使用率，满足出氢气和进水的功能。这样，产氢容器就只有一个外界接口，方便管路设计和反应容器的换装。

因此，本发明所要解决的问题是提高单个通孔的使用效率，减少产氢容器与外界交流的通孔，简化氢产生装置与外界的连接结构。

发明内容

本发明是鉴于上述问题而做出的，其目的是提供一种结构简单氢产生装置

具体的技术方案是：

所述氢产生装置，包括产氢容器，所述产氢容器内置上侧开口的并用于收容储氢材料的内侧容器，所述储氢材料包含通过与水或者水溶液的放热反应而产生氢的材料，所述氢产生装置的特征在于，所述产氢容器有一个进出孔；

注水配管，其用于输送水或者所述水溶液；

氢气配管，其用于输送产氢容器生产出来的氢气；

三通阀，包括三个相连的通道，分别与进出孔、氢气配管和注水配管连接。

具体的,还包括连接装置，用于快速连接三通阀和产氢容器，所述连接装置包括密封设备。

具体的,所述 产氢容器还包括盖部,可以放入内侧容器；

所述三通阀与进出孔相连的通道的横截面与进出孔大小相匹配，且所述通道横截面大于注水配管横截面；

所述注水配管向下延伸，穿过中空部、进出孔，进而到达内侧容器内部。

具体的,还包括水槽，其用于储存水或者所述水溶液；

泵，其以从所述水槽吸入水或所述水溶液，并通过所述注水配管而向所述三通阀注入的方式进行动作；

压力计，其用于测量所述产氢容器的内部的压力；

控制部，其根据该压力计的压力值，控制所述泵使所述配管中流通的水的量。

具体的,所述氢产生装置还具有氢储存器，其用于保存从所述产氢容器排出的氢气；

所述氢储存器通过氢气配管与三通阀连接，所述氢气配管上有开闭阀。

具体的,所述氢产生装置还具有温度调节部，其用于调节所述产氢容器的温度。

具体的, 所述温度调节部具有：风扇，其用于向所述产氢容器送风；以及温度计，其用于测量所述产氢容器的温度，

所述控制部根据由所述温度计测量到的温度，对所述风扇的风量进行控制。

具体的, 所述温度调节部具有：

所述产氢容器外部储水箱，用于调节所述产氢容器的温度；

冷却水槽，通过出水管和回水管向储水箱循环送水，所述出水管上有泵；

温度计，其用于测量所述产氢容器的温度，

所述控制部根据由所述温度计测量到的温度，用所述泵控制送水量。

具体的,所述氢气配管与所述三通阀连接，所述水槽呈箱状，具有一端与所述第二配管连接，另一端配与氢用配管连接。

具体的,所述连接装置，采用快插连接、螺纹连接或者卡扣连接中的一种。

本发明通过提高单个通孔的使用效率，减少产氢容器与外界交流的通孔，简化氢产生装置与外界的连接结构。

附图说明

为了更清楚的说明本发明具体实施方式，下面对具体实施方式描述中所需要使用的附图做简单说明，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一种实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是氢产生装置结构示意图。

图2是包含内侧容器的氢产生装置结构示意图。

图3是包含降温部、水槽和氢储存器的氢产生装置结构示意图。

图4是包含水槽过滤氢气和水冷降温部的氢产生装置结构示意图。

附图标记说明：

1.产氢容器，2.三通阀，2a.通道，2b.通道，2c.通道，3.注水管路，4.氢气管路，5.连接装置，6.进出孔，7.盖部，8.内侧容器，9.风扇，10.注水管路，12. 压力计，13. 温度计，14. 水槽，15.氢储存器，16.发电装置，17.控制部，18. 氢气管路，19. 开闭阀，20. 开闭阀，21. 开闭阀，22.泵，23. 第二配管，24.储水箱，25.进水管，26.回水管，27.泵。

具体实施方式

第一实施方式

以下，说明本发明的实施方式。图1是表示氢产生装置的结构的框图。氢产生装置的结构具有：

用于产生氢气的产氢容器1上有一个进出孔6；

用于连接产氢容器1、注水管路3、氢气管路4的三通阀2；三通阀2和产氢容器1之间有连接装置5，所述连接装置5有密封设备；

当水或水溶液经注水管路3、三通阀2、进出孔6进入产氢容器1，与产氢容器1内的储氢材料化学反应生成氢气。

氢气经过进出孔6、三通阀2，可以进入氢气管路4。

第二实施方式

说明第二实施方式。第二实施方式涉及有内侧容器及相应注水管路的装配结构。图2是表示含内侧容器的氢产生装置的结构框图。氢产生装置的结构具有：

用于产生氢气的产氢容器1，包括盖部7、一个进出孔6、内侧容器8；

所述三通阀2与进出孔相连的通道2c的横截面与进出孔6大小相匹配，且所述通道2c横截面大于注水配管横截面；

所述注水配管3向下延伸，穿过中空部、进出孔，进而到达内侧容器8内部，进而使水或水溶液与储氢材料进行化学反应；

所述内侧容器8外壁上有通孔，能将化学反应产生的氢气通过通孔流出；

氢气经过进出孔6、三通阀2通道2c大于注水配管3的空间流出，进而进入氢气管路4。

此外，如图2所示，产氢容器1的内壁上还有压力计12和安全阀11，外壁上有温度计13；产氢容器1的外壁上有储水箱，用于给产氢容器1降温。

第三实施方式

说明第三实施方式。第三实施方式涉及自动化水槽供水、储氢容器收集氢气和风冷降温部。图3是表示含水槽、储氢容器和风扇的氢产生装置的结构框图。氢产生装置的结构具有：

用于储存用于水解反应的水的水槽14，通过注水配管3与三通阀2连接；所述注水配管3上有泵22和开闭阀19；

所述氢储存罐15通过与氢气管路4与三通阀2连接，所述氢气配管4上有开闭阀20；

用于发电的发电装置16，通过氢气配管18与氢储存器15连接；所述氢气配管18上有开闭阀21；

在氢产生装置中，通过电动式的泵22来汲取水槽14中所储存的水，并通过注水配管3和三通阀2，输送给产氢容器1；

在产氢容器1中，储氢材料与通过注水配管3所供给的水或者水溶液将进行反应，由此产生氢。所产生的氢经由进出孔6、三通阀2以及氢气配管4，进而保存到氢储存器15中；

所述降温部为风扇9。温度计13为珀耳帖元件，设于产氢产容器1的外表面。温度计13与控制部17连接。根据温度计13测量的温度，控制部17控制风扇9向产氢容器1送风。

发电装置16将所产生的电的一部分输送至泵22、风扇9。通过作为CPU的控制部17，对产氢容器1、泵22、风扇9、开闭阀19、开闭阀20、开发阀21的动作进行控制。输送至发电装置16的氢被利用于与氧的电化学反应中，并通过该电化学反应进行发电。产氢容器1、泵22、风扇9、开闭阀19、开闭阀20、开闭阀21及控制部17接受来自发电装置16的供电。

产氢容器1内壁上设有与控制部17连接的压力计12。压力计12用于测量氢产生部1的内部的压力。根据压力计12测量的压力值，控制部17控制泵22从水槽14进行吸水的量。即，当压力值上升时，控制部17对泵22进行控制，使泵22从反应用水槽14吸水并通过注水配管3、三通阀2向产氢容器1排出的水的量减少。另外，当在例如0.30[MPa]等恒定值以上的压力下，控制部17控制为停止吸水。另外，当压力值比例如0.25[MPa]等恒定值减少时，控制部17增多泵22的吸水量。泵22的吸水量越多，水解反应中所产生的氢的量越多。因此，通过这样进行控制，能够将产氢容器1内部所产生的氢的量维持于适量。

第四实施方式

说明第四实施方式。第四实施方式涉及还利用水槽过滤氢气，降温部为水冷方式。图3是表示含水槽过滤和水冷降温的氢产生装置的结构框图。氢产生装置的结构具有：

用于储存用于降温和水解反应的水的水槽14，通过注水配管3与三通阀2连接；所述注水配管3上有泵22和开闭阀19；

所述水槽14还通过进水管25、回水管26与储水箱连接；所述进水管25上有泵27；

所述水槽14通过与氢气管路4与三通阀2连接，所述氢气配管4上有开闭阀20；同时所述水槽14还通过第二配管23与氢储存罐15连接；所述产氢容器1产生的氢气通过氢气管路4进入水槽14过滤后，通过第二配管23进入氢储存罐；

用于发电的发电装置16，通过氢气配管18与氢储存器15连接；所述氢气配管18上有开闭阀21；

在氢产生装置中，通过电动式的泵22来汲取水槽14中所储存的水，并通过注水配管3和三通阀2，输送给产氢容器1；通过电动式的泵27来汲取水槽14中所储存的水，并通过进水管25，输送给降温部的储水罐24。

在产氢容器1中，储氢材料与通过注水配管3所供给的水或者水溶液将进行反应，由此产生氢。所产生的氢经由进出孔6、三通阀2以及氢气配管4，所述氢气配管4深入到水槽14底部，氢气进入到水槽14中进行过滤，进而通过第二配管23后保存到氢储存器15中。

发电装置16将所产生的电的一部分输送至泵22、泵27。通过作为CPU的控制部17，对产氢容器1、泵22、泵27、开闭阀19、开闭阀20、开发阀21、开发阀27的动作进行控制。输送至发电装置16的氢被利用于与氧的电化学反应中，并通过该电化学反应进行发电。产氢容器1、泵22、泵27、开闭阀19、开闭阀20、开闭阀21、开发阀27及控制部17接受来自发电装置16的供电。

1内壁上设有与控制部17连接的压力计12。压力计12用于测量氢产生部1的内部的压力。根据压力计12测量的压力值，控制部17控制泵22从水槽14进行吸水的量。即，当压力值上升时，控制部17对泵22进行控制，使泵22从反应用水槽14吸水并通过注水配管3、三通阀2向产氢容器1排出的水的量减少。另外，当在例如0.30[MPa]等恒定值以上的压力下，控制部17控制为停止吸水。另外，当压力值比例如0.25[MPa]等恒定值减少时，控制部17增多泵22的吸水量。泵22的吸水量越多，水解反应中所产生的氢的量越多。因此，通过这样进行控制，能够将产氢容器1内部所产生的氢的量维持于适量。

温度计13为珀耳帖元件，设于产氢产容器1的外表面。温度计13与控制部17连接。根据温度计13测量的温度，控制部17控制泵27从水槽14进行吸水的量。当温度计13测量到的温度为例如105℃左右以上时，则控制部17控制泵27从水槽14吸水，加快储水箱水循环，为产氢容器1降温。反之，当温度计13测量到的温度为例如85℃左右以下时，则控制部17控制泵27减少或者停止从水槽14吸水，降低储水箱水循环。

Claims (10)

1.一种氢产生装置，包括产氢容器，所述产氢容器内置上侧开口的并用于收容储氢材料的内侧容器，所述储氢材料包含通过与水或者水溶液的放热反应而产生氢的材料，所述氢产生装置的特征在于，所述产氢容器有一个进出孔；

注水配管，其用于输送水或者所述水溶液；

氢气配管，其用于输送产氢容器生产出来的氢气；

三通阀，包括三个相连的通道，分别与进出孔、氢气配管和注水配管连接。

2.根据权利要求1所述的氢产生装置，其特征在于，还包括连接装置，用于快速连接三通阀和产氢容器，所述连接装置包括密封设备。

3.根据权利要求2所述的氢产生装置，其特征在于，所述 产氢容器还包括盖部,可以放入内侧容器；

所述三通阀与进出孔相连的通道的横截面与进出孔大小相匹配，且所述通道横截面大于注水配管横截面；

所述注水配管向下延伸，穿过中空部、进出孔，进而到达内侧容器内部;

所述内侧容器8外壁上有通孔，能将化学反应产生的氢气通过通孔流出。

4.根据权利要求1-3中任一项所述的氢产生装置，其特征在于，

还包括水槽，其用于储存水或者所述水溶液；

泵，其以从所述水槽吸入水或所述水溶液，并通过所述注水配管而向所述三通阀注入的方式进行动作；

压力计，其用于测量所述产氢容器的内部的压力；

控制部，其根据该压力计的压力值，控制所述泵使所述配管中流通的水的量。

5.根据权利要求4所述的氢产生装置，其特征在于，所述氢产生装置还具有氢储存器，其用于保存从所述产氢容器排出的氢气；

所述氢储存器通过氢气配管与三通阀连接，所述氢气配管上有开闭阀。

6.根据权利要求5所述的氢产生装置，其特征在于，所述氢产生装置还具有温度调节部，其用于调节所述产氢容器的温度。

7.根据权利要求6所述的氢产生装置，其特征在于，

所述温度调节部具有：

送风部，其用于向所述产氢容器送风；以及

温度计，其用于测量所述产氢容器的温度，

所述控制部根据由所述温度计测量到的温度，对所述送风部的风量进行控制。

8.根据权利要求6所述的氢产生装置，其特征在于，

所述温度调节部具有：

所述产氢容器外部储水箱，用于调节所述产氢容器的温度；

冷却水槽，通过出水管和回水管向储水箱循环送水，所述出水管上有泵；

温度计，其用于测量所述产氢容器的温度，

所述控制部根据由所述温度计测量到的温度，用所述泵控制送水量。

9.根据权利要求8所述的氢产生装置，其特征在于，

所述氢气配管与所述三通阀的排气接头连接，

所述水槽呈箱状，其一端与氢用配管连接，所述氢用配管深入到水槽底部，另一端所述第二配管连接；所述第二配管另一端与氢储存器连接。

10.根据权利要求2-10所述的氢产生装置，其特征在于，

所述连接装置，采用快插连接、螺纹连接或者卡扣连接中的一种。

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