CN205258620U - 太阳能制氢厨具系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种太阳能制氢厨具系统，涉及厨具技术领域，以解决现有技术中天然气灶仅能燃烧通过民用管道统一输送的天然气的问题。本实用新型所述的太阳能制氢厨具系统，包括：太阳能电池板；固体电解质电解槽，所述固体电解质电解槽与所述太阳能电池板电连接；储氢罐，所述储氢罐通过第一管路与所述固体电解质电解槽连通；所述第一管路上设有三通阀，所述三通阀连通有氢气出口管，所述氢气出口管上设有手动阀门。本实用新型主要应用于家庭的天然气使用中。

Description

太阳能制氢厨具系统

技术领域

本实用新型涉及厨具技术领域，尤其是涉及一种太阳能制氢厨具系统。

背景技术

厨具是厨房用具的统称。厨房用具主要包括以下5大类：第一类是储藏用具；第二类是洗涤用具；第三类是调理用具；第四类是烹调用具；第五类是进餐用具。

其中，烹调用具主要包括有炉具、灶具和烹调时的相关工具和器皿。目前，灶具按使用气种可以分为：天然气灶、人工煤气灶、液化石油气灶和电磁灶。天然气灶顾名思义是将天然气作为燃气料，并通过燃烧天然气以进行使用的灶具。

然而，居民用天然气通常需要民用管道进行统一输送，如若出现某些特殊因素无法正常输送时，居民则也随之无法正常使用天然气灶进行烹饪。

因此，本申请发明人发现如何提供一种太阳能制氢厨具系统，以能够为天然气灶提供燃气料，成为本领域技术人员亟需解决的技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种太阳能制氢厨具系统，以解决现有技术中天然气灶仅能燃烧通过民用管道统一输送的天然气的问题。

本实用新型提供一种太阳能制氢厨具系统，包括：太阳能电池板；固体电解质电解槽，所述固体电解质电解槽与所述太阳能电池板电连接；储氢罐，所述储氢罐通过第一管路与所述固体电解质电解槽连通；所述第一管路上设有三通阀，所述三通阀连通有氢气出口管，所述氢气出口管上设有手动阀门。

其中，所述固体电解质电解槽通过第二管路循环连通有冷却器，所述第二管路上还设有循环水泵。

具体地，所述三通阀与所述储氢罐之间依次设有第一电磁阀门和除氧剂罐。

进一步地，所述太阳能电池板与所述固体电解质电解槽之间依次设有继电开关和太阳能最大功率控制器；所述储氢罐中设有氢气压力传感器，所述氢气压力传感器与所述继电开关电连接。

实际应用时，所述冷却器与所述循环水泵之间通过第三管路连通有超纯水储水箱；所述超纯水储水箱中的底部区域设有下水位传感器、顶部区域分别设有上水位传感器和气压传感器；所述超纯水储水箱依次通过第一单向通水阀和加压水泵连通有超纯水储罐，所述第一单向通水阀和所述加压水泵低于所述下水位传感器设置；所述超纯水储水箱顶端外部还连通有压气泵，所述压气泵与所述气压传感器信号连接。

其中，所述第三管路上还设有第二单向通水阀，所述第二单向通水阀与所述超纯水储水箱之间设有电解槽前置过滤器。

实际应用时，所述加压水泵还通过第四管路连通有自来水储罐，所述自来水储罐与所述加压水泵之间设有净水装置。

其中，所述净水装置由所述自来水储罐向所述加压水泵方向依次包括有：第一级过滤器、第二级过滤器、第三级过滤器，以及RO反渗析器、后置过滤器和EDI电去离子模块。

具体地，所述第一级过滤器为PP棉过滤器，所述第二级过滤器为颗粒活性炭过滤器，所述第三级过滤器为烧结活性炭过滤器；所述自来水储罐依次通过进水泵和第二电磁阀门与所述PP棉过滤器、所述颗粒活性炭过滤器和所述烧结活性炭过滤器顺序连通。

进一步地，所述第三级过滤器通过反渗透加压水泵与所述RO反渗析器、所述后置过滤器和所述EDI电去离子模块顺序连通；所述EDI电去离子模块通过正负极接线端子与整流模块电连接。

相对于现有技术，本实用新型所述的太阳能制氢厨具系统具有以下优势：

本实用新型提供的太阳能制氢厨具系统中，包括：太阳能电池板、固体电解质电解槽和储氢罐；其中，固体电解质电解槽与太阳能电池板电连接；储氢罐通过第一管路与固体电解质电解槽连通；第一管路上设有三通阀，三通阀连通有氢气出口管，氢气出口管上设有手动阀门。由此分析可知，使用本实用新型提供的太阳能制氢厨具系统时，由于太阳能电池板能够利用(太阳)光能进行发电，且该电能能够对固体电解质电解槽中的水进行电解，以产生氢气并将其储存在储氢罐中，从而当将氢气出口管与天然气灶连通，并打开手动阀门后，固体电解质电解槽或储氢罐中的氢气将经三通阀和手动阀门流至天然气灶，以代替天然气或液化气作为燃气使用，因此本实用新型提供的太阳能制氢厨具系统能够为天然气灶提供燃气料，并解决现有技术中天然气灶仅能燃烧通过民用管道统一输送的天然气的问题。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例提供的一种太阳能制氢厨具系统的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的另一种太阳能制氢厨具系统的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的再一种太阳能制氢厨具系统的结构示意图。

附图标记：

1-太阳能电池板；2-固体电解质电解槽；

3-储氢罐；4-第一管路；

41-三通阀；5-氢气出口管；

51-手动阀门；6-第二管路；

7-冷却器；61-循环水泵；

8-冷却风扇；42-第一电磁阀门；

9-除氧剂罐；21-继电开关；

22-太阳能最大功率控制器；31-氢气压力传感器；

43-氢气流量计；10-第三管路；

11-超纯水储水箱；111-下水位传感器；

112-上水位传感器；113-气压传感器；

101-第一单向通水阀；102-加压水泵；

12-超纯水储罐；103压气泵；

104-第二单向通水阀；13-电解槽前置过滤器；

14-第四管路；15-自来水储罐；

161-第一级过滤器；162-第二级过滤器；

163-第三级过滤器；17-RO反渗析器；

18-后置过滤器；19-EDI电去离子模块；

141-进水泵；142-第二电磁阀门；

143-反渗透加压水泵；20-整流模块。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，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，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

图1为本实用新型实施例提供的一种太阳能制氢厨具系统的结构示意图。

如图1所示，本实用新型实施例提供的太阳能制氢厨具系统，包括：太阳能电池板1；固体电解质电解槽2，固体电解质电解槽2与太阳能电池板1电连接；储氢罐3，储氢罐3通过第一管路4与固体电解质电解槽2连通；第一管路4上设有三通阀41，三通阀41连通有氢气出口管5，氢气出口管5上设有手动阀门51。

相对于现有技术，本实用新型实施例所述的太阳能制氢厨具系统具有以下优势：

本实用新型实施例提供的太阳能制氢厨具系统中，如图1所示，包括：太阳能电池板1、固体电解质电解槽2和储氢罐3；其中，固体电解质电解槽2与太阳能电池板1电连接；储氢罐3通过第一管路4与固体电解质电解槽2连通；第一管路4上设有三通阀41，三通阀41连通有氢气出口管5，氢气出口管5上设有手动阀门51。由此分析可知，使用本实用新型实施例提供的太阳能制氢厨具系统时，由于太阳能电池板1能够利用(太阳)光能进行发电，且该电能能够对固体电解质电解槽2中的水进行电解，以产生氢气并将其储存在储氢罐3中，从而当将氢气出口管5与天然气灶连通，并打开手动阀门51后，固体电解质电解槽2或储氢罐3中的氢气将经三通阀41和手动阀门51流至天然气灶，以代替天然气或液化气作为燃气使用，因此本实用新型实施例提供的太阳能制氢厨具系统能够为天然气灶提供燃气料，并解决现有技术中天然气灶仅能燃烧通过民用管道统一输送的天然气的问题。

此处需要补充说明的是，固体电解质电解槽2中的水进行电解后，产生的氢气可以储存在储氢罐3中，产生的氧气则可以直接释放至空气中。

其中，为了避免固体电解质电解槽2在工作时温度不断上升而影响其的工作效果，如图1所示，上述固体电解质电解槽2可以通过第二管路6循环连通有冷却器7，且该第二管路6上还可以设有循环水泵61，从而固体电解质电解槽2中的水能够在循环水泵61的作用下进行循环流动，并能够通过冷却器7有效降低固体电解质电解槽2自身温度及其内水体温度，进而有效维持固体电解质电解槽2及其内水体温度的恒定，并有效提高水体的电解效果。

此处需要补充说明的是，为了能够有效地对冷却器7进行降温散热，本实用新型实施例提供的太阳能制氢厨具系统中，如图1所示，对应冷却器7处还可以设置有冷却风扇8，从而通过冷却风扇8以有效地对冷却器7进行降温散热。

具体地，为了提高储氢罐3中的氢气纯度，避免氢气着火，如图1所示，上述三通阀41与储氢罐3之间可以依次设有第一电磁阀门42和除氧剂罐9，从而固体电解质电解槽2中的水进行电解后，产生的氢气可以先经过除氧剂罐9进一步去除氧气后再储存在储氢罐3中，进而通过除氧剂罐9的设置能够有效提高储氢罐3中的氢气纯度，确保安全。

进一步地，为了提高太阳能制氢厨具系统的安全性，如图1所示，上述太阳能电池板1与固体电解质电解槽2之间可以依次设有继电开关21和太阳能最大功率控制器22；同时，上述储氢罐3中可以设有氢气压力传感器31，该氢气压力传感器31可以与继电开关21电连接。因此在固体电解质电解槽2工作过程中，虽然产生的氢气会越来越多、储氢罐3内的压力也会越来越高，但是当储氢罐3中的压力到达一定阈值时，可以通过氢气压力传感器31发出信号以关闭继电开关21，使固体电解质电解槽2中的水电解停止、避免继续产生氢气，从而有效提高太阳能制氢厨具系统的安全性。

此处需要补充说明的是，正常工作的情况下，太阳能最大功率控制器22应保证太阳能电池板1的供电功率为最大值，从而保证固体电解质电解槽2能够产生足够量的氢气以供使用。

此外，如图1所示，上述三通阀41与固体电解质电解槽2之间还可以设有氢气流量计43，从而通过氢气流量计43也可以得知氢气的产生量。

图2为本实用新型实施例提供的另一种太阳能制氢厨具系统的结构示意图。

实际应用时，固体电解质电解槽2可以直接对(去离子的)超纯水进行电解，如图2所示，上述冷却器7与循环水泵61之间可以通过第三管路10连通有超纯水储水箱11。其中，该超纯水储水箱11中的底部区域可以设有下水位传感器111、顶部区域可以分别设有上水位传感器112和气压传感器113；具体地，该超纯水储水箱11还可以依次通过第一单向通水阀101和加压水泵102连通有超纯水储罐12，并且第一单向通水阀101和加压水泵102低于下水位传感器111设置；进一步地，该超纯水储水箱11顶端外部还可以连通有压气泵103，且压气泵103可以与气压传感器113信号连接。此种设置，超纯水可以储存在超纯水储罐12内，当超纯水储水箱11内水位到达低水位时，下水位传感器111能够使加压水泵102开始工作，即通过加压水泵102使超纯水由超纯水储罐12进入超纯水储水箱11中；当超纯水储水箱11内水位到达高水位时，上水位传感器112能够使加压水泵102停止工作，即通过加压水泵102使超纯水暂时无法由超纯水储罐12进入超纯水储水箱11中。同时，在压气泵103的作用下，超纯水储水箱11内的压力增大，从而超纯水能够进一步顺利地流入固体电解质电解槽2内；并且，当超纯水储水箱11内的气压低于低阈值时，气压传感器113能够使压气泵103开始工作，即通过压气泵103以使超纯水储水箱11内的压力增高，便于超纯水进行流通；当超纯水储水箱11内的气压高于高阈值时，气压传感器113能够使压气泵103停止工作，从而保证太阳能制氢厨具系统的安全性。

此处需要补充说明的是，上述下水位传感器111和上水位传感器112均可以与加压水泵102信号连接，从而便于对加压水泵102的工作进行控制；上述气压传感器113可以与压气泵103信号连接，从而便于对压气泵103的工作进行控制。

优选地，为了进一步提高固体电解质电解槽2内超纯水的纯度，如图2所示，上述第三管路10上还可以设有第二单向通水阀104，该第二单向通水阀104与超纯水储水箱11之间可以设有电解槽前置过滤器13，从而通过电解槽前置过滤器13能够有效对由超纯水储水箱11流入固体电解质电解槽2中的超纯水进行过滤，进而有效提高固体电解质电解槽2内超纯水的纯度，以利于电解产生氢气。

图3为本实用新型实施例提供的再一种太阳能制氢厨具系统的结构示意图。

实际应用时，本实用新型实施例提供的太阳能制氢厨具系统，不仅能够直接对(去离子的)超纯水进行电解，还可以对普通的自来水进行净化，以使其成为去离子的超纯水并进行电解，如图3所示，本实用新型实施例提供的太阳能制氢厨具系统中，上述加压水泵102还可以通过第四管路14连通有自来水储罐15；其中，该自来水储罐15与加压水泵102之间可以设有净水装置，从而通过净水装置将自来水储罐15中的自来水进行净化，以使其成为去离子的超纯水。

其中，为了保证净水装置具有较好地的净水效果，如图3所示，上述净水装置由自来水储罐15向加压水泵102方向可以依次包括有：第一级过滤器161、第二级过滤器162、第三级过滤器163，以及RO反渗析器17、后置过滤器18和EDI电去离子模块19，从而通过多层地过滤净化以使自来水成为超纯水。

具体地，实际应用中，如图3所示，上述第一级过滤器161可以为PP棉过滤器，该PP棉过滤器可以包括PP棉滤芯；上述第二级过滤器162可以为颗粒活性炭过滤器，该颗粒活性炭过滤器可以包括颗粒活性炭滤芯；上述第三级过滤器163可以为烧结活性炭过滤器，该烧结活性炭过滤器可以包括烧结活性炭滤芯；并且，上述自来水储罐15可以依次通过进水泵141和第二电磁阀门142与PP棉过滤器、颗粒活性炭过滤器和烧结活性炭过滤器顺序连通。具体工作过程可以为：自来水储罐15中的自来水通过进水泵141、第二电磁阀门142流入第一级过滤器161，经PP棉滤芯去除颗粒杂质后，依次流入第二级过滤器162和第三级过滤器163，经颗粒活性炭滤芯和烧结活性炭滤芯去除余氯、以及各种有机杂质和胶体等。

进一步地，如图3所示，上述第三级过滤器163可以通过反渗透加压水泵143与RO反渗析器17、后置过滤器18和EDI电去离子模块19顺序连通，且EDI电去离子模块19可以通过正负极接线端子与整流模块20电连接；其中，RO反渗析器17可以包括RO反渗析膜、后置过滤器18可以包括PP棉滤芯。具体工作过程可以为：由第三级过滤器163过滤后的水流入RO反渗析器17，经RO反渗析膜去除大部分盐分后，经后置过滤器18流入EDI电去离子模块19，以进一步去除水中离子，从而制得超纯水。

如图3所示，本实用新型实施例提供的太阳能制氢厨具系统对普通的自来水进行净化时，当超纯水储水箱11内水位到达低水位时，下水位传感器111能够使进水泵141、第二电磁阀门142、反渗析加压泵143和加压水泵102开始工作，即通过进水泵141、第二电磁阀门142、反渗析加压泵143和加压水泵102使自来水由自来水储罐15经净化后进入超纯水储水箱11中；当超纯水储水箱11内水位到达高水位时，上水位传感器112能够使进水泵141、第二电磁阀门142、反渗析加压泵143和加压水泵102停止工作，即通过进水泵141、第二电磁阀门142、反渗析加压泵143和加压水泵102使超纯水暂时无法由自来水储罐15进入超纯水储水箱11中。

此处需要补充说明的是，上述下水位传感器111和上水位传感器112均可以与进水泵141、第二电磁阀门142、反渗析加压泵143、以及加压水泵102信号连接，从而便于对进水泵141、第二电磁阀门142、反渗析加压泵143、以及加压水泵102的工作进行控制。

本实用新型实施例提供的太阳能制氢厨具系统，具有节能环保的优势，可在没有电力和天然气的环境下使用，只需利用阳光和水，就可以产生氢气，作为能源；并且，家庭使用该系统，可以减少天然气和电能的用量，节省开销。同时，在阳光充足的情况下，该系统产生的氢气可供家庭一天的用量，与传统的天然气相比，太阳能电解水制氢气成本极低，更加洁净安全；此外，本实用新型实施例提供的太阳能制氢厨具系统还可移动使用。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种太阳能制氢厨具系统，其特征在于，包括：

太阳能电池板；

固体电解质电解槽，所述固体电解质电解槽与所述太阳能电池板电连接；

储氢罐，所述储氢罐通过第一管路与所述固体电解质电解槽连通；

所述第一管路上设有三通阀，所述三通阀连通有氢气出口管，所述氢气出口管上设有手动阀门。

2.根据权利要求1所述的太阳能制氢厨具系统，其特征在于，所述固体电解质电解槽通过第二管路循环连通有冷却器，所述第二管路上还设有循环水泵。

3.根据权利要求1或2所述的太阳能制氢厨具系统，其特征在于，所述三通阀与所述储氢罐之间依次设有第一电磁阀门和除氧剂罐。

4.根据权利要求3所述的太阳能制氢厨具系统，其特征在于，所述太阳能电池板与所述固体电解质电解槽之间依次设有继电开关和太阳能最大功率控制器；

所述储氢罐中设有氢气压力传感器，所述氢气压力传感器与所述继电开关电连接。

5.根据权利要求2所述的太阳能制氢厨具系统，其特征在于，所述冷却器与所述循环水泵之间通过第三管路连通有超纯水储水箱；

所述超纯水储水箱中的底部区域设有下水位传感器、顶部区域分别设有上水位传感器和气压传感器；

所述超纯水储水箱依次通过第一单向通水阀和加压水泵连通有超纯水储罐，所述第一单向通水阀和所述加压水泵低于所述下水位传感器设置；

所述超纯水储水箱顶端外部还连通有压气泵，所述压气泵与所述气压传感器信号连接。

6.根据权利要求5所述的太阳能制氢厨具系统，其特征在于，所述第三管路上还设有第二单向通水阀，所述第二单向通水阀与所述超纯水储水箱之间设有电解槽前置过滤器。

7.根据权利要求6所述的太阳能制氢厨具系统，其特征在于，所述加压水泵还通过第四管路连通有自来水储罐，所述自来水储罐与所述加压水泵之间设有净水装置。

8.根据权利要求7所述的太阳能制氢厨具系统，其特征在于，所述净水装置由所述自来水储罐向所述加压水泵方向依次包括有：第一级过滤器、第二级过滤器、第三级过滤器，以及RO反渗析器、后置过滤器和EDI电去离子模块。

9.根据权利要求8所述的太阳能制氢厨具系统，其特征在于，所述第一级过滤器为PP棉过滤器，所述第二级过滤器为颗粒活性炭过滤器，所述第三级过滤器为烧结活性炭过滤器；

所述自来水储罐依次通过进水泵和第二电磁阀门与所述PP棉过滤器、所述颗粒活性炭过滤器和所述烧结活性炭过滤器顺序连通。

10.根据权利要求8或9所述的太阳能制氢厨具系统，其特征在于，所述第三级过滤器通过反渗透加压水泵与所述RO反渗析器、所述后置过滤器和所述EDI电去离子模块顺序连通；

所述EDI电去离子模块通过正负极接线端子与整流模块电连接。