TWM537109U - 氫氧氣產生機 - Google Patents

Description

氫氧氣產生機

本新型是有關於一種電解裝置，特別是指一種氫氧氣產生機。

氫氧氣是一種氫氣及氧氣的混合體，一般是由電解效應所產生。參閱圖1，一般的氫氧氣產生裝置100包含一盛裝有電解液101的電解槽102、複數相間隔地相連設置於該電解槽102內且浸泡於電解液101中的電極板103，及一電連接該等電極板103的供電源104。該供電源104將電導入該等電極板103上，成為通電狀態並浸於電解液101中的該等電極板103可使電解液101發生電解而產生氫氧氣，產出的氫氧氣是輸出至外部以作為燃料或其他用途。

然而電解液101在通電電解時除了會產生氫氧氣外，亦會產生熱量而使該電解槽102內的溫度持續上升，造成所產生的氫氧氣因溫度升高而含水氣，若作為燃料使用則不利於燃燒，而電解液101也會因自身的溫度上升而使電解效率下降，此外，過熱的高溫亦會使各構件過熱損壞而降低使用穩定度及壽命。

因應此一問題，現時有業者研發出如圖2所示以一幫浦 105將電解液101抽取至外部進行循環的設計，雖然此種設計的確可提高散熱效率，然而利用幫浦105進行外部循環需要大量的電力，這會提高使用該氫氧氣產生裝置100的成本，且採此種設計所產生出來的氫氧氣仍因未經濾淨過程而易帶有水氣。

因此，本新型之目的，即在提供一種可使電解液散熱並過濾氫氧氣的氫氧氣產生機。

於是，本新型氫氧氣產生機包含一電解單元、一冷卻單元，及一過濾循環單元。

該電解單元包括一盛裝有電解液的電解槽、複數相間隔地設置於該電解槽內的電極板，及一電連接該等電極板的供電源。

該冷卻單元包括一設置於該電解槽上方的散熱風扇。

該過濾循環單元包括一連通該電解槽以輸送氫氧氣及電解液的循環管路、一連通該循環管路且圍繞出一容置空間的暫存桶、一設置於該暫存桶內且將該容置空間區隔為一集氣區及一儲液區的過濾件、一連通該集氣區並用以輸出氫氧氣的氣體管路、一容裝有電解液並連通該暫存桶的儲液桶，及一連通該儲液桶及該電解槽的回流管路。

該儲液區是用以容置電解液，而氫氧氣是由該儲液區向上通過該過濾件而被過濾並進入該集氣區，接著由該氣體管路輸出。

本新型之功效在於：高溫電解液會隨著氫氧氣進入該循環管路，接著送至該暫存桶及該儲液桶內存置降溫，並將降溫後的電解液經由該回流管路流回該電解槽中，進而降低該電解槽的溫度，由於不需使用幫浦故可降低該氫氧氣產生機的耗電量，而氫氧氣在流入該暫存桶後，會經過該過濾件過濾並流入氣體管路內而輸出，此外，也可以在各管路增加散熱鰭片，以提升散熱效果。

2‧‧‧氫氧氣產生機

3‧‧‧機台

4‧‧‧電解單元

41‧‧‧電解槽

42‧‧‧電極板

421‧‧‧通液孔

422‧‧‧通氣孔

43‧‧‧供電源

5‧‧‧冷卻單元

51‧‧‧散熱風扇

52‧‧‧散熱鰭片

6‧‧‧過濾循環單元

61‧‧‧循環管路

62‧‧‧暫存桶

621‧‧‧圍繞壁

622‧‧‧容置空間

623‧‧‧集氣區

624‧‧‧儲液區

63‧‧‧過濾件

64‧‧‧氣體管路

641‧‧‧通氣段

642‧‧‧洩壓閥

643‧‧‧輸氣段

65‧‧‧儲液桶

66‧‧‧回流管路

67‧‧‧控制閥

68‧‧‧液位計

7‧‧‧氣水分離器

71‧‧‧外殼體

72‧‧‧濾芯

8‧‧‧活性碳

91‧‧‧溫度感測器

92‧‧‧排水閥

L‧‧‧軸線

A‧‧‧閥口

本新型之其他的特徵及功效，將於參照圖式的實施方式中清楚地呈現，其中：圖1是一示意圖，說明一個習知的氫氧氣產生裝置；圖2是一示意圖，說明一設置有幫浦的氫氧氣產生裝置；圖3是一示意圖，說明本新型氫氧氣產生機之第一實施例；圖4是一局部放大剖視圖，說明該第一實施例中，每一電極板上的一通液孔及一通氣孔；圖5是一立體圖，說明該等通液孔及該等通氣孔之配置態樣；圖6是一局部剖視圖，說明該第一實施例中，一電解槽、一暫存 桶，及一儲液桶之態樣；及圖7是一示意圖，說明本新型氫氧氣產生機之第二實施例。

在本新型被詳細描述之前，應當注意在以下的說明內容中，類似的元件是以相同的編號來表示。

參閱圖3，為本新型氫氧氣產生機2之第一實施例，該氫氧氣產生機2包含一機台3、一設置於該機台3上的電解單元4、一設置於該機台3上並設置於該電解單元4上的冷卻單元5、一設置於該機台3上且連接該電解單元4的過濾循環單元6、一設置於該過濾循環單元6上的氣水分離器7，及一設置於該過濾循環單元6上且接續該氣水分離器7設置而可過濾氣味的活性碳8。

該機台3可如圖3所示地為一殼體，且該電解單元4、該冷卻單元5、該過濾循環單元6、該氣水分離器7，及該活性碳8是位於該機台3內部。而該機台3也可為一台座，則前述元件便是固設於該台座上面，當然，也可以是部分設置於該機台3內，而部分位於該機台3外並設置於該機台3上面，不以此為限。

該電解單元4包括一盛裝有電解液的電解槽41、複數相間隔地設置於該電解槽41內的電極板42，及一電連接該等電極板42的供電源43。參閱圖4，每一電極板42上皆形成有一浸泡於電解液中的通液孔421，及一高於該通液孔421而接近電解液之液面的通氣孔422。每兩相鄰電極板42的該二通液孔421及該二通氣孔422是如圖5所示地成交錯設置，使該二通液孔421及該二通氣孔422是不位於相同的軸線L上，而兩相間隔電極板42的該二通液孔421及該二通氣孔422是如圖5所示地位於相同的軸線L上，透過此一交錯配置，使電解液在通過該等通液孔421及該等通氣孔422時，能與該等電極板42有較大的接觸面積，藉此提高電解效率。

復參閱圖3，該冷卻單元5包括一設置於該電解槽41上方，以冷卻該電解槽41內的電解液的散熱風扇51。該過濾循環單元6包括一連通該電解槽41的循環管路61、一連通該循環管路61的暫存桶62、一設置於該暫存桶62內的過濾件63、一連通該暫存桶62並延伸至該機台3外的氣體管路64、一連通該暫存桶62的儲液桶65、一連通該儲液桶65及該電解槽41的回流管路66、一設置於該回流管路66上的控制閥67，及一可控制該控制閥67啟閉的液位計68。

參閱圖3及圖6，該循環管路61為直管型態，且兩開口端的高度是如圖6所示地分別齊平該電解槽41及該暫存桶62的液面，較佳的配置是，該循環管路61連通該電解槽41之一端的高度是齊平該等通氣孔422，以便於電解液流入。該暫存桶62的底部與該電解槽41的底部高度相同，並具有一圍繞壁621，及一由該圍繞壁621所圍繞界定出的容置空間622。該過濾件63可以是一體連設於該暫存桶62之圍繞壁621上，也可以是以組合方式可拆卸地組裝於該圍繞壁621上以便更換，該過濾件63將該容置空間622區隔成一位於上方的集氣區623，及一位於下方的儲液區624。

該氣體管路64具有一個一端連通該集氣區623的通氣段641、一連通該通氣段641之另一端的洩壓閥642，及一連通該洩壓閥642的輸氣段643。該通氣段641的一端是貫穿該過濾件63而伸置於該集氣區623內，另一端是貫穿該暫存桶62之圍繞壁621而伸置於該容置空間622外並連接該洩壓閥642。在該第一實施例中，該洩壓閥642為三通閥，其中的兩個閥口是分別連接該通氣段641及該輸氣段643，而第三個閥口A是用以洩壓以防止該暫存桶62內的氫氧氣壓力過高而產生爆炸。該輸氣段643是由該洩壓閥642向外延伸，依序連接該氣水分離器7及該活性碳8，並伸置於該機台3外部。

該氣水分離器7具有一連接該輸氣段643的外殼體71，及一可用來過濾氫氧氣所含之水分的濾芯72，在該第一實施例中，該濾芯72為聚丙烯材質。該活性碳8是接續該氣水分離器7地設置於該輸氣段643上，且可用於過濾氫氧氣的氣味。

參閱圖3，該供電源43可使該等電極板42成通電狀態而對該電解槽41內的電解液進行電解作用以產生氫氧氣，這些氫氧氣會通過該等通氣孔422而沿該循環管路61往該暫存桶62內移動。氫氧氣移動時可帶動部分的高溫電解液進入該循環管路61並流向該暫存桶62，剛流入該暫存桶62內的電解液及氫氧氣是先進入該儲液區624內，其中電解液會受重力影響而持續位於該儲液區624內，氫氧氣則因自身的比重而上升。上升後的氫氧氣會通過該過濾件63進入該集氣區623內，接著沿該氣體管路64之通氣段641繼續移動並通過該洩壓閥642，然後接續通過該氣水分離器7及該活性碳8，以進一步對氫氧氣進行濾淨，最後氫氧氣輸出至外部以供儲存或使用。

需要特別說明的是，該暫存桶62內是先儲放溫度較低的電解液，以使由該電解槽41進入該暫存桶62的高溫電解液在與該暫存桶62內的電解液混合後得以降溫，另外也可在該暫存桶62的電解液液面添加一層泡沫，使得混於電解液中的氫氧氣在由液面下上升至該集氣區623的過程中，會通過泡沫層以初步過濾水分。

同樣的，該儲液桶65內亦是先儲放溫度較低的電解液，當該暫存桶62內的電解液流入該儲液桶65內時，可進一步地進行降溫。當該液位計68偵測到該電解槽41內的電解液之液面高度低於該循環管路61時，會開啟該控制閥67，使該儲液桶65內經過降溫的電解液可由該回流管路66流回該電解槽41內，當液面高度齊平該循環管路61時，該液位計68會再次關閉該控制閥67，藉 此達到降溫及循環電解液之功效。

該電解槽41中高溫的電解液會由該循環管路61流出，並進入該暫存桶62及儲液桶65內以接續降溫，且透過該液位計68可開啟該控制閥67以使降溫後的電解液回流，達到降低該電解槽41內溫度之功效，而由該循環管路61輸出的氫氧氣會通過該過濾件63先進行第一次的水分濾淨，接著通過該洩壓閥642後接續通過該氣水分離器7及該活性碳8，以進行第二次的水分濾淨及氣味濾淨，最後輸出至外部以供使用或儲存。該洩壓閥642為三通閥而可進行卸壓，以防止該暫存桶62內的壓力過高而產生爆炸，另外可添加一層泡沫於該暫存桶62內的電解液之液面，使混於電解液內的氫氧氣在上升通過泡沫時，初步過濾水分。

參閱圖7，為本新型氫氧氣產生機2之第二實施例，該第二實施例大致上與該第一實施例相同，不同之處在於：該冷卻單元5還包括沿該循環管路61的延伸方向設置於該循環管路61上的散熱鰭片52，藉由該散熱鰭片52可使通過該循環管路61的電解液進行初步散熱，能有效提高散熱效率。需要特別說明的是，該電解槽41還可設置一溫度感測器91以進行溫度監控，也可設置一連通該電解槽41以便保養時用於排液的排水閥92。

綜上所述，該循環管路61是齊平電解液液面設置，不需另外耗費電力便可將溫度較高的電解液導引至該暫存桶62及該 儲液桶65內降溫冷卻再送回該電解槽41內，降低電解槽41溫度以延長各構件的使用壽命，而該過濾件63、氣水分離器7，及該活性碳8可對輸出的氫氧氣進行進一步的濾淨，該洩壓閥642可進行洩壓以避免該暫存桶62內的壓力過高，故確實能達成本新型之目的。

惟以上所述者，僅為本新型之實施例而已，當不能以此限定本新型實施之範圍，凡是依本新型申請專利範圍及專利說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆仍屬本新型專利涵蓋之範圍內。

2‧‧‧氫氧氣產生機

3‧‧‧機台

4‧‧‧電解單元

41‧‧‧電解槽

42‧‧‧電極板

421‧‧‧通液孔

422‧‧‧通氣孔

43‧‧‧供電源

5‧‧‧冷卻單元

51‧‧‧散熱風扇

6‧‧‧過濾循環單元

61‧‧‧循環管路

62‧‧‧暫存桶

622‧‧‧容置空間

623‧‧‧集氣區

624‧‧‧儲液區

63‧‧‧過濾件

64‧‧‧氣體管路

641‧‧‧通氣段

642‧‧‧洩壓閥

643‧‧‧輸氣段

65‧‧‧儲液桶

66‧‧‧回流管路

67‧‧‧控制閥

68‧‧‧液位計

7‧‧‧氣水分離器

71‧‧‧外殼體

72‧‧‧濾芯

8‧‧‧活性碳

Claims (12)

1. 一種氫氧氣產生機，包含：一電解單元，包括一盛裝有電解液的電解槽、複數相間隔地設置於該電解槽內的電極板，及一電連接該等電極板的供電源；一冷卻單元，包括一設置於該電解槽上方的散熱風扇；及一過濾循環單元，包括一連通該電解槽以輸送氫氧氣及電解液的循環管路、一連通該循環管路且圍繞出一容置空間的暫存桶、一設置於該暫存桶內且將該容置空間區隔為一集氣區及一儲液區的過濾件、一連通該集氣區並用以輸出氫氧氣的氣體管路、一容裝有電解液並連通該暫存桶的儲液桶，及一連通該儲液桶及該電解槽的回流管路；該儲液區是用以容置電解液，而氫氧氣是由該儲液區向上通過該過濾件而被過濾並進入該集氣區，接著由該氣體管路輸出。
2. 如請求項1所述的氫氧氣產生機，其中，該氣體管路具有一個一端連通該集氣區且另一端穿設該暫存桶而伸置於該容置空間外的通氣段、一連通該通氣段伸置於該容置空間外之一端且位於該容置空間外的洩壓閥，及一連通該洩壓閥的輸氣段。
3. 如請求項2所述的氫氧氣產生機，其中，該洩壓閥為三通閥。
4. 如請求項2所述的氫氧氣產生機，還包括一設置於該氣體 管路之輸氣段上用以過濾水分並供氫氧氣通過的氣水分離器。
5. 如請求項4所述的氫氧氣產生機，還包括一設置於該氣體管路之輸氣段上並接續於該氣水分離器後以過濾氫氧氣之氣味的活性碳。
6. 如請求項1所述的氫氧氣產生機，其中，每一個電極板皆形成有一通液孔，及一高於該通液孔的通氣孔。
7. 如請求項6所述的氫氧氣產生機，其中，每兩相鄰電極板的通液孔及通氣孔是交錯設置，而相間隔電極板的通液孔及通氣孔是位於相同的軸線上。
8. 如請求項1所述的氫氧氣產生機，其中，該冷卻單元還包括一設置於該循環管路上的散熱鰭片。
9. 如請求項1所述的氫氧氣產生機，其中，該過濾循環單元還包括一設置於該回流管路的控制閥，及一偵測該電解槽中的電解液之液面高度以控制該控制閥啟閉的液位計。
10. 如請求項1所述的氫氧氣產生機，其中，該循環管路為直管的型態。
11. 如請求項1所述的氫氧氣產生機，還包含一機台，該電解單元、該冷卻單元，及該過濾循環單元是設置於該機台內。
12. 如請求項1所述的氫氧氣產生機，還包含一設置於該電解單元之電解槽的溫度感測器，及一連通該電解槽的排水閥。