CN211595031U - 水雾制氢装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种水雾制氢装置，涉及制氢装置的技术领域，本实用新型提供的水雾制氢装置包括：蓄水机构、雾化机构和储料器，蓄水机构与雾化机构连通，储料器用于存储制氢材料，并与雾化机构连通；雾化机构包括雾化件和与雾化件信号连接的控制组件。本实用新型提供的水雾制氢装置通过控制水雾量易于控制与制氢材料接触反应的液态水的量，从而避免过多的液态水与制氢材料一次性混合使得产氢速率过快。

Description

水雾制氢装置

技术领域

本实用新型涉及制氢装置技术领域，尤其是涉及一种水雾制氢装置。

背景技术

传统矿物能源的枯竭迫使人们更加关注绿色清洁能源，如风能、太阳能、氢能和水能等。其中，氢能由于具有良好的储能密度和资源丰富性，被认为是一种理想的未来能源。然而，目前氢气的运输和储存都依赖于高压氢气瓶，其储氢密度仍然较低，在碰撞过程中容易泄漏氢气造成安全事故。因此，使用固体储氢材料或即时制氢材料并具有高储氢密度和安全性的便携式制氢技术日益受到人们的关注。

传统水解制氢材料与液态水反应时，液态水与制氢材料混合后就无法分开，无法立即停止，另外，如果液态水与制氢材料接触时，反应速率较快，会在局部产生大量的热。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种水雾制氢装置，从而易于控制与制氢材料接触反应的液态水的量，从而避免过多的液态水与制氢材料一次性混合使得产氢速率过快发热的技术问题。

本实用新型提供的水雾制氢装置包括：蓄水机构、雾化机构和储料器，所述蓄水机构与所述雾化机构连通，所述储料器用于存储制氢材料，并与所述雾化机构连通；

所述雾化机构包括雾化件和与所述雾化件信号连接的控制组件。

进一步的，所述蓄水机构包括蓄水器，所述蓄水器位于所述雾化机构和所述储料器之间；

所述蓄水器的中部设有输气管路，所述输气管路分别与所述雾化机构和所述储料器连通。

进一步的，所述蓄水器与所述雾化机构可拆卸连接。

进一步的，所述蓄水器与所述雾化机构相对的端面设有输水管路，所述输水管路设有开关组件，所述雾化机构设有用于开启所述开关组件的开启件。

进一步的，所述开关组件包括活动阀门和弹性件，所述活动阀门位于所述蓄水器内，所述弹性件分别与所述活动阀门和所述输水管路连接，所述弹性件使所述活动阀门具有封闭所述输水管路的趋势。

进一步的，所述蓄水器与所述雾化机构相对的端面设有单向进气管，所述单向进气管用于使所述雾化机构内的气体进入所述蓄水器。

进一步的，所述输气管路的下端伸出所述蓄水器。

进一步的，所述蓄水器与所述雾化机构相对的端面设有进水口，所述进水口处设有进水盖，所述进水盖与所述蓄水器可拆卸连接。

进一步的，所述水雾制氢装置还包括过滤机构，所述过滤机构与所述储料器连通。

进一步的，所述控制组件包括调节旋钮和控制电路，所述控制电路分别与所述调节旋钮和所述雾化件连接。

本实用新型提供的水雾制氢装置具有以下有益效果：

本实用新型提供的水雾制氢装置包括：蓄水机构、雾化机构和储料器，蓄水机构与雾化机构连通，储料器用于存储制氢材料，并与雾化机构连通；雾化机构包括雾化件和与雾化件信号连接的控制组件。使用本实用新型提供的水雾制氢装置制备氢气时，蓄水机构中的水进入雾化机构，雾化件对水进行雾化，雾化产生的水雾进入储料器，进入储料器中的水雾与储料器中的制氢材料反应产生氢气。

与现有技术相比，本实用新型提供的水雾制氢装置可通过控制组件控制雾化件的雾化量，从而通过控制雾化量来控制制氢速率，减少局部产生大量热量的情况；当需要停止反应时，通过控制组件控制雾化件停止雾化，使制氢材料不再与水雾接触，从而使反应停止。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或相关技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或相关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水雾制氢装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的水雾制氢装置的电路原理图。

图标：100－蓄水机构；110－蓄水器；120－输气管路；121－水雾；130－输水管路；140－开关组件；141－活动阀门；142－螺旋弹簧；150－单向进气管；160－进水盖；200－雾化机构；210－雾化壳体；220－雾化片；230－调节旋钮；240－顶针；300－储料器；310－制氢材料；410－过滤器；420－过滤棉；430－排气管。

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。

本实用新型实施例提供的水雾制氢装置包括：蓄水机构100、雾化机构200和储料器300，蓄水机构100与雾化机构200连通，储料器300用于存储制氢材料310，并与雾化机构200连通；雾化机构200包括雾化件和与雾化件信号连接的控制组件。

具体的，蓄水机构100分别与雾化机构200和储料器300可拆卸连接。雾化机构200包括雾化壳体210，雾化壳体210的上端设有用于容纳水的雾化槽，雾化件包括雾化片220，雾化片220安装于雾化槽的底部。控制组件设于雾化壳体210，并与雾化片220信号连接。蓄水机构100与雾化机构200连接的部分设有出水口。制氢过程中，蓄水机构100与雾化壳体210连接，出水口与雾化槽连通，雾化槽与储料器300连通，蓄水机构100中的水进入雾化槽，控制组件控制雾化片220对水进行雾化，雾化产生的水雾121进入储料器300，水雾121与储料器300中的制氢材料310反应产生氢气。

进一步的，蓄水机构100包括蓄水器110，蓄水器110位于雾化机构200和储料器300之间；蓄水器110的中部设有输气管路120，输气管路120分别与雾化机构200和储料器300连通。

蓄水器110的外部、储料器300的外部和雾化壳体210的外部均呈圆柱形，蓄水器110的下端与雾化壳体210连接，蓄水器110的上端与储料器300连接。储料器300的下端设有用于输气管路120进入的开口，储料器300的上端设有用于氢气排出的排气口。输气管路120沿蓄水器110的轴向贯穿蓄水器110，输气管路120的下端伸出蓄水器110的下端面，输气管路120上端伸出蓄水器110的上端面。蓄水器110与雾化壳体210和储料器300连接时，输气管路120的下端位于雾化槽内，并与雾化片220相对，输气管路120的上端通过储料器300上的开口伸入储料器300内，从而使雾化槽与储料器300通过输气管路120连通。

制氢过程中，蓄水器110内的水在重力的作用下进入雾化槽，控制组件控制雾化片220对水进行雾化，雾化产生的水雾121通过输气管路120进入储料器300，水雾121与储料器300中的制氢材料310反应产生氢气，产生的氢气可通过储料器300上的排气口排出。蓄水器110位于雾化机构200和储料器300之间，使水雾制氢装置的结构更加紧凑。

进一步的，蓄水器110与雾化机构200可拆卸连接。

蓄水器110的上端与储料器300可拆卸连接，蓄水器110的下端与雾化壳体210可拆卸连接。具体的，蓄水器110的下端可通过卡接或螺栓连接的方式与雾化壳体210连接。

需向蓄水器110中加水时，可将蓄水器110从雾化壳体210上拆卸下，打开进水盖160方便向蓄水器110中加水。

进一步的，蓄水器110与雾化机构200相对的端面设有输水管路130，输水管路130设有开关组件140，雾化机构200设有用于开启开关组件140的开启件。

如图1所示，输水管路130贯穿设于蓄水器110的下端面，输水管的轴线与蓄水器110的轴线平行。开关组件140设于输水管路130的位于蓄水器110内的一端，开关组件140未与开启件接触时，开关组件140将输水管路130封闭，防止蓄水器110中的水流出。

开启件包括顶针240，顶针240呈杆状。顶针240沿竖直方向设置，并固定安装于雾化槽的底部。

蓄水器110安装于雾化壳体210上时，顶针240插入输水管路130，并开启开关组件140，蓄水器110中的水通过输水管路130进入雾化槽，雾化片220对雾化槽中的进行雾化。

进一步的，开关组件140包括活动阀门141和弹性件，活动阀门141位于蓄水器110内，弹性件分别与活动阀门141和输水管路130连接，弹性件使活动阀门141具有封闭输水管路130的趋势。

如图1所示，活动阀门141设于输水管路130的位于蓄水器110内的一端，用于封闭或开启输水管路130。弹性件可包括橡胶条或螺旋弹簧142等，本实施例中，弹性件包括螺旋弹簧142，螺旋弹簧142位于输水管路130内，螺旋弹簧142的一端与活动阀门141连接，螺旋弹簧142的另一端与输水管路130的内部连接。在不受外力的情况下，螺旋弹簧142拉动活动阀门141将输水管路130封闭，防止蓄水器110中的水通过输水管路130流出。

蓄水器110安装于雾化壳体210上时，顶针240伸入输水管路130，并将活动阀门141顶起，从而使活动阀门141将输水管路130开启。活动阀门141被顶起时，螺旋弹簧142处于拉伸状态，当顶针240取消对活动阀门141的作用力时，在螺旋弹簧142恢复力的作用，活动阀门141自动将输水管路130封闭。

进一步的，蓄水器110与雾化机构200相对的端面设有单向进气管150，单向进气管150用于使雾化机构200内的气体进入蓄水器110。

如图1所示，单向进气管150固定安装于蓄水器110的底端，且贯穿蓄水器110，单向进气管150的轴线与蓄水器110的轴线平行。单向进气管150内设有不透水的棉芯，不透水的棉芯可以使外部气体通过单向进气管150进入蓄水器110，并防止蓄水器110内的水从单向进气管150处流出。

制氢的过程中，雾化槽中的空气可通过单向进气管150进入蓄水器110，蓄水器110中的水通过输水管路130进入雾化槽，单向进气管150的设置防止蓄水器110内产生负压而影响蓄水器110内水的流出。

进一步的，输气管路120的下端伸出蓄水器110。

如图1所示，输气管路120的下端和单向进气管150的下端均从蓄水器110的下端伸出，且输气管路120的伸出长度大于单向进气管150的伸出长度。将蓄水器110安装于雾化壳体210上时，输气管路120与雾化片220相对且间隔设置，并且输气管路120的下端面低于单向进气管150的下端面。

蓄水器110中的水通过输水管路130进入雾化槽，由于蓄水器110是封闭的，所以单向进气管150会将雾化槽中的气体导入蓄水器110中，使蓄水器110中的水能够持续地流入雾化槽内。由于雾化片220上方的输气管路120的下端面低于单向进气管150的下端面，当雾化槽内的液面高于输气管路120的下端时，雾化槽中液体将输气管路120的下端封闭，输气管路120中的气体无法进入雾化槽中，所以当雾化槽内中的空气全部通过单向进气管150进入蓄水器110后，由于蓄水器110中的空气不能再增加而产生负压，从而使蓄水器110中的水不再通过输水管路130进入雾化槽，避免输气管路120内的液面过高。

进一步的，蓄水器110与雾化机构200相对的端面设有进水口，进水口处设有进水盖160，进水盖160与蓄水器110可拆卸连接。

如图1所示，进水口设于蓄水器110的下端面，进水盖160可通过螺纹连接的方式与蓄水器110连接。进水盖160上设有密封圈，防止蓄水器110中的水从进水口处渗漏。

需向蓄水器110中加水时，将进水盖160从蓄水器110上取下，完成加水后，将进水盖160拧紧在蓄水器110上，防止水流出。蓄水器110与雾化壳体210连接时，进水盖160位于雾化槽内，当有水从进水盖160处渗漏时，渗漏出的水进入雾化槽，避免造成浪费。

进一步的，水雾制氢装置还包括过滤机构，过滤机构与储料器300连通。

具体的，过滤机构包括过滤器410，过滤器410内设有过滤棉420。过滤器410位于储料器300的背离蓄水器110的一端，并与蓄水器110连接。过滤器410的下端与储料器300的排气口连通，过滤器410的上端设有排气管430，排气管430与过滤器410的内部连通。

水雾121与储料器300中的制氢材料310反应产生氢气，氢气通过排气口进入过滤机构，经过滤棉420过滤后通过排气管430排出。

进一步的，控制组件包括调节旋钮230和控制电路，控制电路分别与调节旋钮230和雾化片220连接。

具体的，调节旋转安装于雾化壳体210，控制电路位于雾化壳体210内，并分别与调节旋钮230和雾化片220信号连接。图2为本实用新型实施例提供的水雾制氢装置的电路原理图，具体的，干簧管用于检测水位，两个LED灯(LED2、LED1)分别指示工作状态和缺水状态，R5电位器用于调节功率。振荡电路由功率三极管Q1和外围电容电感组成三点式振荡电路，因雾化片220本身可以看作是一个固有频率的晶振，受振荡电路激励后产生振荡，这个振荡信号又通过耦合电容反馈到振荡电路，使振荡电路的谐振频率为雾化片220的固有频率。通过调节旋钮230调节电位器R5改变三极管Q1基级电流(电压)来改变雾化片220两端的电压。

本实用新型实施例提供的水雾制氢装置具有以下有益效果：

本实用新型实施例提供的水雾制氢装置包括：蓄水机构100、雾化机构200和储料器300，蓄水机构100与雾化机构200连通，储料器300用于存储制氢材料310，并与雾化机构200连通；雾化机构200包括雾化件和与雾化件信号连接的控制组件。使用本实用新型实施例提供的水雾制氢装置制备氢气时，蓄水机构100中的水进入雾化机构200，雾化件对水进行雾化，雾化产生的水雾121进入储料器300，进入储料器300中的水雾121与储料器300中的制氢材料310反应产生氢气。

与现有技术相比，本实用新型实施例提供的水雾制氢装置可通过控制组件控制雾化件的雾化量，从而通过控制雾化量来控制制氢速率，减少局部产生大量的热的情况；当需要停止反应时，通过控制组件控制雾化件停止雾化，使制氢材料310不再与水雾121接触，从而使反应停止。

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)

1.一种水雾制氢装置，其特征在于，包括：蓄水机构(100)、雾化机构(200)和储料器(300)，所述蓄水机构(100)与所述雾化机构(200)连通，所述储料器(300)用于存储制氢材料(310)，并与所述雾化机构(200)连通；

所述雾化机构(200)包括雾化件和与所述雾化件信号连接的控制组件。

2.根据权利要求1所述的水雾制氢装置，其特征在于，所述蓄水机构(100)包括蓄水器(110)，所述蓄水器(110)位于所述雾化机构(200)和所述储料器(300)之间；

所述蓄水器(110)的中部设有输气管路(120)，所述输气管路(120)分别与所述雾化机构(200)和所述储料器(300)连通。

3.根据权利要求2所述的水雾制氢装置，其特征在于，所述蓄水器(110)与所述雾化机构(200)可拆卸连接。

4.根据权利要求3所述的水雾制氢装置，其特征在于，所述蓄水器(110)与所述雾化机构(200)相对的端面设有输水管路(130)，所述输水管路(130)设有开关组件(140)，所述雾化机构(200)设有用于开启所述开关组件(140)的开启件。

5.根据权利要求4所述的水雾制氢装置，其特征在于，所述开关组件(140)包括活动阀门(141)和弹性件，所述活动阀门(141)位于所述蓄水器(110)内，所述弹性件分别与所述活动阀门(141)和所述输水管路(130)连接，所述弹性件使所述活动阀门(141)具有封闭所述输水管路(130)的趋势。

6.根据权利要求2所述的水雾制氢装置，其特征在于，所述蓄水器(110)与所述雾化机构(200)相对的端面设有单向进气管(150)，所述单向进气管(150)用于使所述雾化机构(200)内的气体进入所述蓄水器(110)。

7.根据权利要求6所述的水雾制氢装置，其特征在于，所述输气管路(120)的下端伸出所述蓄水器(110)。

8.根据权利要求2所述的水雾制氢装置，其特征在于，所述蓄水器(110)与所述雾化机构(200)相对的端面设有进水口，所述进水口处设有进水盖(160)，所述进水盖(160)与所述蓄水器(110)可拆卸连接。

9.根据权利要求1－8任一项所述的水雾制氢装置，其特征在于，所述水雾制氢装置还包括过滤机构，所述过滤机构与所述储料器(300)连通。

10.根据权利要求1所述的水雾制氢装置，其特征在于，所述控制组件包括调节旋钮(230)和控制电路，所述控制电路分别与所述调节旋钮(230)和所述雾化件连接。

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