CN2290609Y - 氢氧气体发生器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可用于焊接、切割等火焰加工的电解水氢氧气体发生器。它主要包括电解槽组、散热、干燥、防回火及控制部分。电解槽组由数个电解槽单元相联构成。每个电解槽单元由数个筒体套装组合而成,筒体侧壁间保持间距,筒体与电解电源相接作为电解极板,除最外层筒体外,每层筒体的壁上开有通液和通气孔。由于该电解槽组密封面少,同时,在额定产气量下极板工作面积相对较大,因而该装置密封可靠,极板腐蚀速度小,结构简单。

Description

氢氧气体发生器

本实用新型涉及电解水氢氧发生器，可用于金属等材料的加热、焊接、钎接、火焰切割、喷涂以及金银首饰、玻璃制品的加工。

利用电解水产生氢氧气体的氢氧发生器作为火焰加工气源，与传统使用的氧乙炔气体相比，具有经济、廉价、无污染和使用方便等优点。该类氢氧发生器通常由电解槽、散热器、控制系统、干燥和防回火装置等部分组成。如中国专利94207129.8“电解液自循环式氢氧发生器”，主要由电解槽组和气液储存器等组合而成。其电解槽组是由若干个用绝缘密封垫相互隔开的电极板组装而成。气液贮存器分别用管路与电解槽组的两端部电解槽连通。气液贮存器的位置高于电解槽组的位置，使电解液在工作时依靠工作气压和本身势能实现良好的自行循环。在电解槽组附近设有散热风机。该氢氧发生器的优点是其电解液能实现良好的自行循环，散热效果好，产气效率较高，使用也较为方便。但由于该装置的电解槽组的结构为多个电极片组合而成，因而密封面较多，使用中较易发生密封不严引起的电解液泄漏。同时，在额定产气量下，其电极片上的电解区电流密度较大，因而导致电极片腐蚀过快。另外，该装置结构较为复杂，维修也较为困难。

本实用新型的目的是提供一种电解槽密封可靠、工作电极腐蚀速度较低、产气率高、结构较为简单、易于维修的  电解水氢氧发生器。

为实现上述目的，本实用新型采用的方案是：电解槽组由数个电解槽单元经管路相联，每个电解槽单元由数个筒体套装组合，筒体侧壁间保持间距，筒体与电解电源相接作为电解极板，除最外层筒体外，每层筒体的壁上开有通液和通气孔。由于该结构的电解槽组密封面较少，因而密封较为可靠；极板的工作面积较大，在相同产气量下，极板的腐蚀速度较低；同时其结构也较为简单，易于维修。

电解槽单元中和最外层筒体电极性相反的筒体的下底面与电解槽下底面可留有一定距离；或者，电解槽单元中和最外层筒体电极性相反的筒体的下端敞开，其端面与电解槽下底面保持一定距离。这样可避免因电解液太少时导致电解槽局部温度过高。由内、中、外三层筒体套装构成的电解槽单元，其内、外层筒体接电源负极，中间层接电源正极，不仅结构简单、紧凑，而且散热良好，维修也较为方便。当然，在对散热要求较高时，也可在电解槽组外层筒体上设置散热器。

上述方案的筒体套装结构减少了电解槽组的密封面，因而密封可靠、不易泄漏。同时，由于密封面的减少，极板的有效工作面积增大，产气率提高；在额定产气量下，极板上的电流密度相对较小，因而极板的腐蚀速度较低。由于该筒体结构易于拆装，且外层筒体与冷却空气接触面积大，因而易于维修，散热效果好。另外，在相同产气量下，该结构也较为简单。

以下结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。

图1为本实用新型一个实施例中电解槽单元的结构原理图。

图2为本实用新型实施例的工作原理框图。

图1所示电解槽组中的电解槽单元由五层筒体组合而成。内筒7的上下端均开口，外筒11的上端和顶板19、绝缘密封垫3、17、18用紧固件与内筒7的外缘组装配合，内筒7的下端与外筒11下端的开口处为焊接联接。第二层筒15和第四层筒8的上端焊于顶板19上，下端均敞开。第三层筒16的下端焊于外层筒11的底板上，上端敞开。电解槽单元的下端固装于绝缘底板14上，并经管口和注液管路13与其他电解槽单元的下端联接。电解槽单元的上端由内筒7经管路20与其他电解槽单元的上端相联后接气体干燥装置。电极1经导电板2与内筒7、第三层筒16、外筒11接通。电极4经顶板19与第二、第四层筒15、8接通。除外筒11外，其他各层筒壁上均开有数个通气和通液孔5、6、9、10和12。将上述数个电解槽单元用管路串或并联，同时在适宜位置设置注液口和液位指示装置(图中未画出)，即构成所需的电解槽组。工作时，将电解液加到图中所示液位，筒体上的通液孔使各层筒体中的电解液等液位。开始电解时，电解槽内电解室中的液位升高，当升到通液通气孔6、5高度时，因此时内筒7的液位相对较低，因而液位升高受到控制。同时，各层筒体中、下部的通液孔兼有循环电解液的作用。电解过程中，当局部温度较高时，电解液即通过通液孔形成对流循环，使电解槽内温度趋于一致。电解产生的氢氧气体从电解液中溢出，经筒体上部的通气孔、内筒上出口、管路20输入干燥装置。电解槽单元筒体的层数和单元的数量是据整机产气量及对机体体积的要求而定。筒体的结构和组合还可采用其他形式。如，为进一步增加电解有效工作面积，可采用在中间筒体的下端加底开通液孔的结构。筒体所用材料可为不锈钢、镀镍钢等。与电解槽组配套的其他装置可按图2所示的原理设置。焊解开关电源21为电解槽组22供电，燃气压力传感器26和电源21控制电解槽气体压力，电流调节器27调节电解电流从而调节产气量。散热装置28用于电解槽组散热。电解产生的氢氧气体通过干燥器23滤除水份后经防回火器24、输气口25输出。图2所示的控制部分简单实用，可靠性较高。当然，也可采用其他控制模式。干燥器23可采用冷凝式、过滤式等结构。防回火器可选用各种燃气防回火装置。

实施例一：其电解槽单元的结构与图1相同。五层不锈钢筒体构成电解极板，外层和内层筒体壁厚为1.5mm，中间层筒体壁厚为1.2mm。内筒7、第三层筒16和外筒11经电极1接电源阴极，第二和第四层筒15和8经电极4接电源阳极。这样，经长期使用作为阳极的筒体报废后，可方便地打开单元上端将其更换，使维修容易，电解槽的整体使用寿命也大幅度提高。另外，阳极筒体的下端面与阴极筒体的下底面之间有约20mm的距离，这可在未补充电解液的误操作中起“烧干保护”作用。即，在严重缺少电解液情况下，因单位电解面积电流密度加大而导致槽体过热，极易损坏绝缘密封装置，极板间的这一距离既可使液面低于阳极筒体时电路断路，又能保证槽体中始终保持一定液体，使槽温不致过高。电解槽组由12个电解槽单元并联组成，在注液管路上设有一个兼有注液功能的连通器式液位指示器。整机各部件的配置和控制原理如图2所示，使用三相电源，燃气压力传感器26从电解槽组22中取得压力信号后输入焊解开关电源21，当氢氧气体压力高于额定值时即关机，以保证设备安全。所用干燥装置为普通管式冷凝器。防回火装置为通用的防回火罐。

实施例二：其电解槽单元由内、中、外三层筒组合而成。具体结构是将图1中的第二和第三层筒15、16去除；中间筒8(实例例一的第四层筒)的下端面为开有通液孔的底板，以增加阳极板工作面积。为降低成本，筒体用镀镍钢制作。电解槽组由16个电解槽单元并联构成。其他结构和配置与实例例一相同。

实施例三：电解槽单元为内外两层筒组合而成。内筒和外筒的上下端均电绝缘并密封，其装配形式与图1中筒体上端的方式类似，但顶板19与外筒上端面间为焊接联接。其内、外筒分别接电源正、负极，内筒腐蚀报废时也易于拆装更换。电解槽组由10个电解槽单元并联构成。其他结构和配置与实施例一类似。

实施例四：电解槽由内外两层筒组合而成的一个电解槽单元构成。外筒下端面全部封闭，注液和通气管路均从筒体上端接出。其绝缘密封方式及其他结构与实施例一基本相同。

Claims (5)

1、一种主要由电解槽组、散热装置、控制系统、干燥和防回火装置组成的电解水氢氧气体发生器，其特征是：电解槽组由数个电解槽单元经管路相联，每个电解槽单元由数个筒体套装组合，筒体侧壁间保持间距，筒体与电解电源相接作为电解极板，除最外层筒体外，每层筒体的壁上开有通液和通气孔。

2、根据权利要求1所述的氢氧气体发生器，其特征是：电解槽单元中和最外层筒体电极性相反的筒体的下底面与电解槽下底面保持距离。

3、根据权利要求1所述的氢氧气体发生器，其特征是：电解槽单元中和最外层筒体电极性相反的筒体的下端敞开，其端面与电解槽下底面保持距离。

4、根据权利要求1或2所述的氢氧气体发生器，其特征是：电解槽单元由内、中、外三层筒体套装组合而成，内、外层筒体接电源负极，中间层筒体接电源正极。

5、根据权利要求1或2所述的氢氧气体发生器，其特征是：电解槽单元的最外层筒体的外壁设有散热片。