CN218951011U - 一种分体式氢气发生装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种分体式氢气发生装置，包括舱体、舱盖、顶盖和反应芯体；所述舱盖与舱体螺纹连接，所述顶盖与舱盖螺纹连接，所述反应芯体设置在舱体内部，并与顶盖螺纹连接。本实用新型的分体式氢气发生装置通过在顶盖上开设减重孔，有效降低了氢发仓的重量，顶盖、舱体、反应芯体之间均采用螺纹连接的方式，加快了更换固块氢原料的速度，提高了工作效率，而且分体式设计能够更好地进行加工，螺纹连接提高了密封性和连接强度，舱体底部采用圆锥设计能够将反应液完全排出，舱体底部的安装柱还解决了安装问题和高温传导的问题。

Description

一种分体式氢气发生装置

技术领域

本实用新型涉及氢气生成设备技术领域，尤其涉及一种能够快速更换反应芯体的分体式氢气发生装置。

背景技术

作为储氢的方式之一，包藏合金方式由于不需要在超高压、极低温的特殊状态下对氢进行储存，因此得到广泛应用。同时，包藏合金方式不仅具有操作简单且安全性较高的优异特性，而且还具有单位体积氢储存量高的优异特性。

在使用诸如氢化镁类的固块氢制备氢气时，需要先将氢化镁放置在氢气发生装置的内部，并通过供水装置向氢气发生装置中供水，然后氢化镁固块颗粒按照化学式MgH₂+2H₂O→Mg(OH)₂+2H₂进行水解，从而产生氢气。

现有的氢气发生装置通常采用不锈钢材料，通过钣金与焊接等工艺制成，加工工艺路线长，工艺较复杂，缺陷多，产品一致性差，质量无法保证，返修率高。不锈钢材料整体质量重，操作不方便，而且不适合产品轻量化的要求。

另一方面，现有的氢气发生装置底部通常采用平底结构，在使用完成后，废液无法排干净，造成废液堆积，还有将整体装置直接拆卸下来清洗的，其操作繁琐，安装完成后，为了防止漏气，还要进行气密的检测，进而导致工作效率较低。

实用新型内容

本实用新型目的是提供一种分体式氢气发生装置用于解决上述问题。

本实用新型解决技术问题采用如下技术方案：

一种分体式氢气发生装置，包括舱体、舱盖、顶盖和反应芯体；所述舱盖与舱体螺纹连接，所述顶盖与舱盖螺纹连接，所述反应芯体设置在舱体内部，并与顶盖螺纹连接。

进一步，所述舱体形成为一端开口的筒状，且所述舱体的开口端形成有外螺纹；所述舱体的内底部形成为倒圆锥状；所述舱体的侧面底部还设置有手动球阀，所述手动球阀与舱体内底部的最低位置连接。

进一步，所述舱盖包括舱盖本体，所述舱盖本体的顶面上形成有环形凸台，所述环形凸台的通孔与舱盖本体的内部连通；所述环形凸台与舱盖本体的连接处形成有止挡部；所述舱盖本体的开口端形成有连接部，所述连接部上形成有内螺纹，所述舱盖本体的外侧壁上开设有出氢口、测温孔和排气孔，所述出氢口内设置有排气管，所述测温孔内设置有温度传感器，所述排气孔内设置有机械安全阀；所述环形凸台上开设有进水口，所述进水口内设置有进水管。

进一步，所述顶盖包括第一连接段、第二连接段和第三连接段，所述第一连接段、第二连接段和第三连接段从上至下依次同轴连接；所述第一连接段形成为圆柱状；所述第二连接段形成为环状，且其侧面形成有外螺纹，所述第二连接段的直径小于第一连接段的直径，且所述第二连接段与第一连接段的底面连接；所述第三连接段形成为环状，且所述第三连接段的侧面上形成有环状凸起，所述第三连接段的直径小于第二连接段的直径，且所述第三连接段与第二连接段的底面连接，所述环状凸起上方的第三连接段的侧面上开设有进水孔道，且所述进水孔道连通至第三连接段的底面，所述环状凸起下方的第三连接段的侧面上形成有外螺纹。

进一步，所述顶盖在与舱盖连接时，所述顶盖的第二连接段与所述舱盖的环形凸台的开口端螺纹连接，所述第三连接段上的环状凸起与所述舱盖的止挡部贴合，所述顶盖的第三连接段与舱盖的环形凸台内壁之间形成封闭空间。

进一步，所述第一连接段的顶面开设有减重孔，侧面开设有圆形或方形槽。

进一步，所述第一连接段、第二连接段和第三连接段一体成型，且所述第二连接段和第三连接段的通孔直径相同。

进一步，所述反应芯体包括芯体本体，以及分别与芯体本体连接的连接法兰和中心隔离柱；所述芯体本体形成为一端开口的圆筒状，且其开口端形成有内螺纹；所述芯体本体的底面开设有连接孔；所述芯体本体的筒壁上开设有通孔，且其底部设置有未打孔区域；所述连接法兰包括第一连接环和第二连接环，所述第一连接环的直径小于第二连接环的直径；所述第一连接环设置在第二连接环的一侧平面上，且所述第一连接环和第二连接环的轴线重合；所述第一连接环的外环面上形成有外螺纹，所述第二连接环的内环面上形成有内螺纹；所述第一连接环与芯体本体的开口端螺纹连接；所述中心隔离柱形成为一端开口的圆筒状，且其筒壁上开设有通孔；所述中心隔离柱设置在芯体本体内部，且其开口端与芯体本体底面的连接孔连接。

进一步，所述反应芯体在与顶盖连接时，所述反应芯体的连接法兰与所述顶盖的第三连接段螺纹连接。

进一步，所述芯体本体的未打孔区域的深度不小于芯体本体总高度的1/9，且不大于芯体本体总高度的2/9。

本实用新型具有如下有益效果：本实用新型的分体式氢气发生装置通过在顶盖上开设减重孔，有效降低了氢发仓的重量，顶盖、舱体、反应芯体之间均采用螺纹连接的方式，加快了更换固块氢原料的速度，提高了工作效率，而且分体式设计能够更好地进行加工，螺纹连接提高了密封性和连接强度，舱体底部采用圆锥设计能够将反应液完全排出，舱体底部的安装柱还解决了安装问题和高温传导的问题。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的俯视图；

图3为本实用新型的剖视图；

图4为本实用新型中舱盖的结构示意图；

图5为本实用新型中舱盖的剖视图；

图6为本实用新型中顶盖的结构示意图；

图7为本实用新型中顶盖的A-A剖视图；

图8为本实用新型中反应芯体的主视图；

图9为本实用新型中反应芯体的俯视图；

图10为图9的B-B剖视图；

图11为本实用新型中反应芯体的连接法兰的结构示意图。

图中标记示意为：1-舱体；2-舱盖；3-顶盖；4-反应芯体；11-手动球阀；21-舱盖本体；22-环形凸台；23-止挡部；24-连接部；25-出氢口；26-测温孔；27-排气孔；28-排气管；29-温度传感器；30-机械安全阀；31-进水口；32-进水管；33-第一连接段；34-第二连接段；35-第三连接段；36-减重孔；37-环状凸起；38-进水孔道；39-封闭空间；41-芯体本体；42-连接法兰；43-中心隔离柱；44-未打孔区域；45-第一连接环；46-第二连接环。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本实用新型的技术方案作进一步阐述。

实施例1

如图1-11所示，一种分体式氢气发生装置，包括舱体1、舱盖2、顶盖3和反应芯体4；所述舱盖2与舱体1螺纹连接，所述顶盖3与舱盖2螺纹连接，所述反应芯体4设置在舱体1内部，并与顶盖3螺纹连接。

具体地，所述舱体1形成为一端开口的筒状，且所述舱体1的开口端形成有外螺纹；所述舱体1的内底部形成为倒圆锥状，用于将舱体中的液体集中在底部中央，以方便排出；所述舱体1的侧面底部还设置有手动球阀11，所述手动球阀11与舱体内底部的最低位置连接，用于将舱体1中的液体完全排出。

所述舱盖2包括舱盖本体21，所述舱盖本体21的顶面上形成有环形凸台22，所述环形凸台22的通孔与舱盖本体21的内部连通；所述环形凸台22与舱盖本体21的连接处形成有止挡部23；所述舱盖本体21的开口端形成有连接部24，所述连接部24上形成有内螺纹，所述舱盖本体21的外侧壁上开设有出氢口25、测温孔26和排气孔27，所述出氢口25内设置有排气管28，用于将生成的氢气排出，所述测温孔26内设置有温度传感器29，用于实时测量装置内部的温度，所述排气孔27内设置有机械安全阀30，用于在装置内部压强过大时进行排气；所述环形凸台22上开设有进水口31，所述进水口内设置有进水管32，用于向装置内部供水。

所述顶盖3形成为阶梯状，包括第一连接段33、第二连接段34和第三连接段35，所述第一连接段33、第二连接段34和第三连接段35从上至下依次同轴连接；所述第一连接段33形成为圆柱状；所述第二连接段34形成为环状，且其侧面形成有外螺纹，所述第二连接段34的直径小于第一连接段33的直径，且所述第二连接段34与第一连接段33的底面连接；所述第三连接段35形成为环状，且所述第三连接段35的侧面上形成有环状凸起37，所述第三连接段35的直径小于第二连接段34的直径，且所述第三连接段35与第二连接段34的底面连接，所述环状凸起37上方的第三连接段35的侧面上开设有进水孔道38，且所述进水孔道38连通至第三连接段35的底面，所述环状凸起37下方的第三连接段35的侧面上形成有外螺纹。

所述顶盖3在与舱盖2连接时，所述顶盖3的第二连接段34与所述舱盖2的环形凸台22的开口端螺纹连接，此时所述第三连接段34上的环状凸起37与所述舱盖2的止挡部23贴合，从而完成顶盖3与舱盖2的装备；同时，所述顶盖3的第三连接段35与舱盖2的环形凸台22内壁之间形成封闭空间39，外部水源通过舱盖2的进水口31供水时，水首先进入封闭空间39中，然后沿进水孔道38流出。

在本实施例中，所述第一连接段33的顶面开设有减重孔36，从而能够减轻装置整体的重量，所述第一连接段33的侧面开设有圆形或方形槽，从而能够增大摩擦力，方便进行组装；所述第一连接段33、第二连接段34和第三连接段35一体成型，且所述第二连接段34和第三连接段35的通孔直径相同。

所述反应芯体4包括芯体本体41，以及分别与芯体本体41连接的连接法兰42和中心隔离柱43；所述芯体本体41形成为一端开口的圆筒状，且其开口端形成有内螺纹；所述芯体本体41的底面开设有连接孔；所述芯体本体41的筒壁上开设有通孔，且其底部设置有未打孔区域44；所述连接法兰42包括第一连接环45和第二连接环46，所述第一连接环45的直径小于第二连接环46的直径；所述第一连接环45设置在第二连接环46的一侧平面上，且所述第一连接环45和第二连接环46的轴线重合；所述第一连接环45的外环面上形成有外螺纹，所述第二连接环46的内环面上形成有内螺纹；所述第一连接环45与芯体本体41的开口端螺纹连接；所述中心隔离柱43形成为一端开口的圆筒状，且其筒壁上开设有通孔；所述中心隔离柱43设置在芯体本体41内部，且其开口端与芯体本体41底面的连接孔连接。

所述反应芯体4在与顶盖3连接时，所述反应芯体4的连接法兰42与所述顶盖3的第三连接段35螺纹连接。

在本实施例中，芯体本体41、连接法兰42和中心隔离柱43均由耐压耐热耐酸碱的不锈钢材质制成，芯体本体41的未打孔区域44的深度不小于芯体本体41总高度的1/9，且不大于芯体本体41总高度的2/9，中心隔离柱43的开口端的边缘与芯体本体41底面的连接孔的边缘通过焊接的方式连接。

另一方面，所述舱体1、舱盖2和顶盖3均采用耐高温高分子材料制成，从而使得氢气发生装置轻量化。

所述氢气发生装置在使用时，先将舱盖2与舱体1连接，然后将固块氢颗粒放置在芯体本体41与中心隔离柱43之间的区域内，并将反应芯体41螺纹连接在顶盖3上，最后再将顶盖3拧入舱盖2中，此时氢气发生装置装配完成；通过外部水源向装置进行供水，水从舱盖2的进水口31进入封闭空间39中，然后沿进水孔道38流入反应芯体4中，并与反应芯体4内部的固块氢颗粒反应，最终实现氢气的生成。

本实用新型的分体式氢气发生装置通过在顶盖上开设减重孔，有效降低了氢发仓的重量，顶盖、舱体、反应芯体之间均采用螺纹连接的方式，加快了更换固块氢原料的速度，提高了工作效率，而且分体式设计能够更好地进行加工，螺纹连接提高了密封性和连接强度，舱体底部采用圆锥设计能够将反应液完全排出，舱体底部的安装柱还解决了安装问题和高温传导的问题。

以上实施例的先后顺序仅为便于描述，不代表实施例的优劣。

最后应说明的是：以上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精神和范围。

Claims (10)

1.一种分体式氢气发生装置，其特征在于，包括舱体、舱盖、顶盖和反应芯体；所述舱盖与舱体螺纹连接，所述顶盖与舱盖螺纹连接，所述反应芯体设置在舱体内部，并与顶盖螺纹连接。

2.根据权利要求1所述的分体式氢气发生装置，其特征在于，所述舱体形成为一端开口的筒状，且所述舱体的开口端形成有外螺纹；所述舱体的内底部形成为倒圆锥状；所述舱体的侧面底部还设置有手动球阀，所述手动球阀与舱体内底部的最低位置连接。

3.根据权利要求1所述的分体式氢气发生装置，其特征在于，所述舱盖包括舱盖本体，所述舱盖本体的顶面上形成有环形凸台，所述环形凸台的通孔与舱盖本体的内部连通；所述环形凸台与舱盖本体的连接处形成有止挡部；所述舱盖本体的开口端形成有连接部，所述连接部上形成有内螺纹，所述舱盖本体的外侧壁上开设有出氢口、测温孔和排气孔，所述出氢口内设置有排气管，所述测温孔内设置有温度传感器，所述排气孔内设置有机械安全阀；所述环形凸台上开设有进水口，所述进水口内设置有进水管。

4.根据权利要求1所述的分体式氢气发生装置，其特征在于，所述顶盖包括第一连接段、第二连接段和第三连接段，所述第一连接段、第二连接段和第三连接段从上至下依次同轴连接；所述第一连接段形成为圆柱状；所述第二连接段形成为环状，且其侧面形成有外螺纹，所述第二连接段的直径小于第一连接段的直径，且所述第二连接段与第一连接段的底面连接；所述第三连接段形成为环状，且所述第三连接段的侧面上形成有环状凸起，所述第三连接段的直径小于第二连接段的直径，且所述第三连接段与第二连接段的底面连接，所述环状凸起上方的第三连接段的侧面上开设有进水孔道，且所述进水孔道连通至第三连接段的底面，所述环状凸起下方的第三连接段的侧面上形成有外螺纹。

5.根据权利要求4所述的分体式氢气发生装置，其特征在于，所述顶盖在与舱盖连接时，所述顶盖的第二连接段与所述舱盖的环形凸台的开口端螺纹连接，所述第三连接段上的环状凸起与所述舱盖的止挡部贴合，所述顶盖的第三连接段与舱盖的环形凸台内壁之间形成封闭空间。

6.根据权利要求4所述的分体式氢气发生装置，其特征在于，所述第一连接段的顶面开设有减重孔，侧面开设有圆形或方形槽。

7.根据权利要求4所述的分体式氢气发生装置，其特征在于，所述第一连接段、第二连接段和第三连接段一体成型，且所述第二连接段和第三连接段的通孔直径相同。

8.根据权利要求1所述的分体式氢气发生装置，其特征在于，所述反应芯体包括芯体本体，以及分别与芯体本体连接的连接法兰和中心隔离柱；所述芯体本体形成为一端开口的圆筒状，且其开口端形成有内螺纹；所述芯体本体的底面开设有连接孔；所述芯体本体的筒壁上开设有通孔，且其底部设置有未打孔区域；所述连接法兰包括第一连接环和第二连接环，所述第一连接环的直径小于第二连接环的直径；所述第一连接环设置在第二连接环的一侧平面上，且所述第一连接环和第二连接环的轴线重合；所述第一连接环的外环面上形成有外螺纹，所述第二连接环的内环面上形成有内螺纹；所述第一连接环与芯体本体的开口端螺纹连接；所述中心隔离柱形成为一端开口的圆筒状，且其筒壁上开设有通孔；所述中心隔离柱设置在芯体本体内部，且其开口端与芯体本体底面的连接孔连接。

9.根据权利要求8所述的分体式氢气发生装置，其特征在于，所述反应芯体在与顶盖连接时，所述反应芯体的连接法兰与所述顶盖的第三连接段螺纹连接。

10.根据权利要求8所述的分体式氢气发生装置，其特征在于，所述芯体本体的未打孔区域的深度不小于芯体本体总高度的1/9，且不大于芯体本体总高度的2/9。

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