CN209989059U - 一种口袋式即时制氢装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种口袋式即时制氢装置，包括一壳体，所述的壳体内设有开孔隔离板，所述开孔隔离板的两侧分别设有储水区和用于放制氢材料的制氢材料进出托架，其中，壳体还包括一进水管路，所述进水管路连通储水区；以及包括一出气口，所述出气口连通壳体内外侧。本实用新型利用储水材料区中的水蒸发产生的水蒸气与水解型制氢材料反应生成氢气的原理制取氢气。使用时装入袋装水解型制氢材料，制氢材料不需要与液体水直接接触便可产生氢气。该装置结构简单，不需利用其它额外的能源，便于携带，安全性高。

Description

一种口袋式即时制氢装置

技术领域

本实用新型涉及制氢装置，具体为一种适用于为各种需氢场合供氢的便携式制氢装置。

背景技术

能源是人类生存和发展的基础，当前人类社会主要依靠的化石能源终将枯竭，为向可持续能源系统过渡，发展大规模可再生能源是主要方法。氢能被公认为理想的替代能源之一，它可以直接用于内燃机，或者作为燃料电池的燃料来驱动车辆或作为其它用途的电源。但是，用氢气作为燃料也存在许多困难，主要是缺乏安全、方便、高效和经济的储氢/制氢技术。

目前的制氢技术主要包括：1、化石燃料制氢；2、富氢气体制氢；3、甲醇制氢；4、水解制氢；5、生物制氢。如申请号为201110116872.0的中国专利，申请号为201310316276.6的中国专利、申请号为201310453486.X的中国专利，都采用了光催化法来制备氢气；申请号为201110273730.5的中国专利、申请号为201310717778.X的中国专利、申请号为201210160229.2的中国专利，都采用的是水解法制备氢气；申请号为201010123004.0的中国专利、申请号为 201110210825.2的中国专利、申请号为201210563325.1的中国专利，采用了铝和其他物质复合后与液态水发生反应来制氢。

利用水来制取氢气作为一种绿色环保的制氢技术，在工业上已有大规模应用。其方法主要有：1、电解水技术。电解水制氢是目前应用较广且比较成熟的方法之一。以水为原料来制氢是氢气与氧气反应生成水的逆过程，因此只要提供一定形式的能量，则可使水分解，而且所得氢气纯度非常高。电解水制氢的效率一般可达到75％-85％，其工艺过程简单、无污染，但消耗电量大，因此其应用受到一定的限制。2、光催化水解制氢。光催化分解水的反应是将光能转化为化学能，当光能大于半导体光催化剂禁带宽度时，价带吸收光能将电子激发到导带，电子还原水产生氢气，空穴氧化水产生氧气。但是这种方法，需要在有光源的情况下才能进行。3、水解制氢材料制氢。这种方法是利用能与水反应生成氢气的化学物与水反应产生氢气。包括硼氢化物及活泼金属。这种方法原理简单，不需要复杂的元件及结构就可以实现氢气的即时制取。故该技术特别适用于移动氢源。

目前为止，利用水解制氢材料制氢的装置都是通过制氢材料与液态水接触的方法来制备氢气，其具有以下缺点：1、控制系统较为复杂或是反应无法控制，水解反应几乎都是在一瞬间完成，不能缓慢而稳定地释放氢气；2、反应后反应废弃物与水混合或溶解于水，排放到环境中容易对水体造成污染，并且会在反应器上产生污垢；3、须在一个平稳的环境下使用，不能倾倒或剧烈摇晃；4、一般装置结构复杂，制造成本高。如实用新型CN201520244776.8所述的一种水解制氢装置包括反应系统、储蓄系统、控制系统、输送系统，所述反应系统包括第一反应器、第二反应器，所述储蓄系统包括储气罐、固体颗粒储罐、储液罐。该装置结构复杂，不易进行小型化，而且包含储气罐，不易携带。

实用新型内容

针对现有制氢装置的不足，本实用新型旨在提供一种能稳定供氢的口袋式便携水蒸气即时制氢装置。

为了达成上述目的，本实用新型的技术方案是：

一种口袋式即时制氢装置，其特征在于，包括一壳体，所述的壳体内设有开孔隔离板，所述开孔隔离板的两侧分别设有储水区和用于放制氢材料的制氢材料进出托架，其中，壳体还包括一进水管路，所述进水管路连通储水区；以及包括一出气口，所述出气口连通壳体内外侧。

在一实施例中，所述的壳体顶部设有二个开口，其中第一个开口为制氢材料进出托架口，第二个开口为注水口。

在一实施例中，出气口设于壳体上靠近制氢材料进出托架的一侧。

在一实施例中，所述的进水管路包括注水口盖、注水口和输水管路，其中，注水口盖密封设于注水口朝向壳体外的一侧，输水管路设于注水口朝向壳体内的一侧。

在一实施例中，所述的进水管路还包括一喷头，所述喷头进水端连接输水管路的末端，出水方向对着储水区。

在一实施例中，所述的储水区内设有储水块，所述储水块材料包括发泡酚醛树脂、天然海绵、发泡天然乳胶、发泡聚氨酯、发泡聚醚、聚乙烯醇、醋酸纤维、棉纤维、尼龙纤维、涤纶纤维、腈纶纤维、丙纶纤维、竹纤维中的一种或几种。

在一实施例中，储水块的内部为中空结构。

在一实施例中，所述的制氢材料进出托架内装有袋装制氢材料。

在一实施例中，所述的袋装制氢材料采用挂钩固定于所述的制氢材料进出托架内。

与背景技术相比，本实用新型具有以下优点

1、本实用新型设计简洁，轻便小巧，不需要提供额外能源，移动性好；

2、本实用新型可以在任意角度下工作，并且能在摇晃的状况下持续产生氢气；

3、本实用新型在常压下工作，没有储氢罐的结构，安全性高；

4、本实用新型在使用后不需将剩余的水排放，不会对环境造成污染；

5、本实用新型可以为燃料电池等需氢设备提供氢源。

附图说明

图1为本实用新型口袋式即时制氢装置的正视立体图；

图2为本实用新型口袋式即时制氢装置的立体装配图；

图3为本实用新型口袋式即时制氢装置的俯视剖视图；

图4为本实用新型口袋式即时制氢装置的侧视剖视图；

图5为本实用新型口袋式即时制氢装置的开孔隔离板示意图：(a)正视图，(b) 侧视剖视图；

图6为本实用新型制氢材料进出托架示意图：(a)未装有袋装制氢材料，(b) 装有袋装制氢材料，(c)侧视剖视图；

图7为本实用新型制氢原理示意图；

附图中：1、外壳，2、制氢材料进出托架，3、开孔隔离板，4、储水海绵， 5、袋装制氢材料，6、喷头，7、出气口，8、注水口盖，9、注水口，10、固定螺丝，11、密封垫，12、挂钩，13、输水管路。

具体实施方式

以下实施例将结合附图，对本实用新型做进一步说明：

图1至图4为口袋式即时制氢装置结构图，它主要由外壳1，制氢材料进出托架2，开孔隔离板3，储水海绵4，袋装制氢材料5，喷头6，出气口7，注水口盖8，注水口9，固定螺丝10，密封垫11，挂钩12，输水管路13组成。其中，外壳1在本实施例中，为长方体形状，内部设有空腔。在其它实施例中，也可以为其它形状，其主要起密闭作用。在外壳1的顶部设有两个开口，其中第一个开口为制氢材料进出托架口，第二个开口为注水口。在外壳1的右侧设有出气口7。制氢材料进出托架口可装制氢材料进出托架2。

在空腔内的前半部固定有储水海绵4，储水海绵4顶部设有进水管路，进水管路包括注水口盖8、注水口9、输水管路13及喷头6，在注水口9的顶部设有注水口盖8，该注水口盖8内有内螺牙，能与注水口9的外螺牙啮合，以旋开或旋闭的方式打开或是封闭注水口9。参见图5，使用时，向注水口9内到倒入液态水，水流经输水管路13由喷头6喷出到储水海绵4，储水海绵4的材料可以为发泡酚醛树脂、天然海绵、发泡天然乳胶、发泡聚氨酯、发泡聚醚、聚乙烯醇、醋酸纤维、棉纤维、尼龙纤维、涤纶纤维、腈纶纤维、丙纶纤维、竹纤维中的一种或几种，其内部为中空结构以利于水的导流及吸收。

参见图3及图4，空腔内的后半部为制氢材料进出托架2，在储水海绵4与制氢材料进出托架2中间通过开孔隔离板3隔开。参见图5，开孔隔离板3为开孔栅板结构，水蒸气能够从前侧通过开孔栅板结构到达后侧，也就是能够从储水海绵4到达制氢材料进出托架2，进而接触袋装制氢材料5。参见图6，制氢材料进出托架2内设有挂钩12用于悬挂装袋装制氢材料5。袋装制氢材料5的包装袋为透气透水性质，内装有水解制氢粉体。制氢材料进出托架2通过固定螺丝 10固定在外壳1上，在外壳1制氢材料进出托架口的边缘设有密封垫11，起到密封作用。

本实用新型制氢原理参见图7，即利用储水海绵4上储存的液态水向空气中释放水蒸气，水蒸气通过开孔隔离板3并透过袋装制氢材料的包装袋，并被内部的水解型的袋装制氢材料5吸收反应产生氢气，并由出气口7排出。

上述实施例仅用来进一步说明本实用新型的一种口袋式即时制氢装置，但本实用新型并不局限于实施例，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与修饰，均落入本实用新型技术方案的保护范围内。

Claims (9)

1.一种口袋式即时制氢装置，其特征在于，包括一壳体，所述的壳体内设有开孔隔离板，所述开孔隔离板的两侧分别设有储水区和用于放制氢材料的制氢材料进出托架，其中，壳体还包括一进水管路，所述进水管路连通储水区；以及包括一出气口，所述出气口连通壳体内外侧。

2.如权利要求1所述的口袋式即时制氢装置，其特征在于：所述的壳体顶部设有二个开口，其中第一个开口为制氢材料进出托架口，第二个开口为注水口。

3.如权利要求1所述的口袋式即时制氢装置，其特征在于：出气口设于壳体上靠近制氢材料进出托架的一侧。

4.如权利要求1所述的口袋式即时制氢装置，其特征在于：所述的进水管路包括注水口盖、注水口和输水管路，其中，注水口盖密封设于注水口朝向壳体外的一侧，输水管路设于注水口朝向壳体内的一侧。

5.如权利要求4所述的口袋式即时制氢装置，其特征在于：所述的进水管路还包括一喷头，所述喷头进水端连接输水管路的末端，出水方向对着储水区。

6.如权利要求1所述的口袋式即时制氢装置，其特征在于：所述的储水区内设有储水块。

7.如权利要求1所述的口袋式即时制氢装置，其特征在于：储水区的内部为中空结构。

8.如权利要求1所述的口袋式即时制氢装置，其特征在于：所述的制氢材料进出托架内装有袋装制氢材料。

9.如权利要求8所述的口袋式即时制氢装置，其特征在于：所述的袋装制氢材料采用挂钩固定于所述的制氢材料进出托架内。

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