一种水电解制氢装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种水电解制氢装置，通过氢气生成杯中的电解槽进行电解水反应，电解槽的底端设置有电极插座，电解槽通过电极插座电性连接电源装置，且电源装置中设置有自动电源变换器；同时本实用新型专利技术通过氧气分离装置排出作为杂质的氧气，以及通过导管将氢气体气液分离器依次与气体冷却器、气体减压阀、氢气氧化触媒容器和流量调节阀连接。本实用新型专利技术提供了一种水电解制氢装置，通过在低电流和低电压作用下实现生产氢气的过程，可有效控制设备以及所生产的氢气的温度，同时本实用新型专利技术对生成的氢气经过冷却和触媒氧化处理，提高了氢气的输出纯度。

【技术实现步骤摘要】
一种水电解制氢装置
本技术涉及氢气发生装置
，更具体的说是涉及一种水电解制氢装置。
技术介绍
近年来，氢分子保健技术在发达国家迅速普及，由于体内过多过激氧化物质的存在是造成各种疾病的主要原因之一，氢分子保健技术就是使用鼻吸入手段吸入氢气，进入身体中的氢气可迅速还原体内多余过激氧化物质(如自由氢氧基、高活性氧等)，从而利于身体健康。大量的动物实验和临床实验证明，吸入氢气，对上述疾病的治疗和预防有着明显的效果，可广泛应用于因体内过激氧化引起的各种疾病的治疗和预防，如癌症、尿毒症、糖尿病、高血压、高血脂、动脉硬化、心脏病、脑淤血后遗症、骨伤康复等。但是，目前氢气发生装置的制造，由于设备温度和气体生成量的不可控原因，导致制造生成设备的过程存在诸多困难，如受电流和电压的影响，设备在运转过程中产生的热量导致气体温度上升，氢气温度超过45℃，对人体造成伤害，现阶段的装置因温度原因，使用1小时后需要停机1小时，也就是说电解液温度超过35℃时，出于安全考虑，需立即停机。因此，现阶段的装置不可能长时间连续工作；并且现阶段的氢气发生装置产生氢气的产量不可控，同时生产的氢气的纯度不高，导致通过现有分子状氢气体发生装置生产的氢气的质量较差，应用效果不佳。因此，如何提供一种持续稳定生产氢气，同时提高氢气纯度的水电解氢气制造装置是本领域技术人员亟需解决的问题。
技术实现思路
有鉴于此，本技术提供了一种水电解制氢装置，通过在低电流和低电压作用下实现生产氢气的过程，可有效控制设备以及所生产的氢气的温度，从而本技术实现持续稳定生产氢气的效果，同时本技术在生产氢气中，对生成的氢气经过冷却和触媒氧化处理，提高了氢气的纯度。为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：一种水电解制氢装置，包括氢气生成杯、水循环装置、氢气提取装置、氧气分离装置、精制水储存罐、电源装置和微处理器；其中，所述氢气生成杯包括电解槽，所述电解槽顶端分别设置有氧气出口和进液口，侧壁设置有氢气出口，底端设置有电极插座，所述电解槽通过所述电极插座电性连接所述电源装置，拆装简单方便，便于消耗品的更换，且所述电源装置中设置有自动电源变换器，将输入电源(AC100v—260v)变换为DC5v；所述精制水储存罐通过所述水循环装置依次连接所述氧气分离装置和所述进液口，减少所述精制水储存罐中的精制水进入所述进液口时的含氧量，提高电解速度；所述氢气提取装置包括氢气体气液分离器、气体冷却器、气体减压阀、氢气氧化触媒容器、流量调节阀和氢气稳压阀，所述氢气体气液分离器与所述氢气出口连接，并通过配管与所述水循环装置连接，以及通过氢气导管依次连接所述气体冷却器、所述气体减压阀、所述氢气氧化触媒容器和所述流量调节阀，且所述气体冷却器和所述气体减压阀之间连接有氢气过压排出管，所述氢气稳压阀设置在所述氢气过压排出管末端；所述氧气出口与所述氧气分离装置连接；所述氢气体气液分离器、所述氧气分离装置和所述氢气生成杯中均设置有液位传感器，且每个所述液位传感器、所述水循环装置和所述电源装置均电性连接所述微处理器。本技术通过在所述电源装置中设置所述自动电源变换器，可将输入电源(AC100v—260v)变换为DC5v，从而使本技术在制备氢气的过程中，保证本技术的温度恒定，维持在35℃以下，避免了生产的氢气受设备影响而温度升高，导致对人体有害的问题，从而本技术能够持续稳定生产氢气，不必因设备的温度过高而导致设备停机；同时，本技术在通过自动电源变换器将电压稳定在DC5v的基础上，通过所述气体减压阀、所述流量调节阀和所述氢气稳压阀等多种气体压力控制元件对生产氢气的过程进行压力控制，从而提高本技术生产氢气的稳定性和持续性，以及保证输出的氢气能够直接被人体吸入，健康快捷；并且，由于本技术中的所述氢气体气液分离器、所述氧气分离装置和所述氢气生成杯中均设置有液位传感器，且每个所述液位传感器、所述水循环装置和所述自动电源变换器均电性连接所述微处理器，从而本技术能够通过所述微处理器自动控制本技术制备氢气的过程，进一步保证了本技术制备过程的持续稳定性。最后，本技术在通过自动电源变换器将电压持续在DC5v来控制制备温度，通过多种气体压力控制元件来控制制备压力以及通过所述微处理器和所述液位传感器自动控制制备过程的基础上，本技术还创造性地通过所述氧气分离装置将所述电解槽电解过程产生的氧气和水分的混合体进行收集和处理，防止电解过程产生的氧气和水分的混合体与电解过程中产生的氢气混合，提高生产氢气的纯度，同时，本技术还通过所述氢气体气液分离器对电解产生的氢气与水分的混合体进行分离，并将分离出的氢气依次通过所述气体冷却器中进行冷却、通过所述气体减压阀对冷却的氢气进行降压处理、通过所述氢气氧化触媒容器对经过冷却以及降压处理后的氢气进行处理，使经过冷却、降压处理后的氢气中残存的微量氧气与所述氢气氧化触媒容器中的钯系触媒反应，从而提高氢气的纯度。优选的，所述流量调节阀通过导管连接有氢气稳压阀，从而本技术在输出氢气时，通过所述流量调节阀保证输出氢气的压力为0.2MPa，出气量为每小时12L左右，从而易于人体吸收，并且当所述流量调节阀中的气压高于0.2MPa时，通过所述氢气稳压阀自动排放多余的氢气，进一步保证了通过所述流量调节阀排出氢气的质量和压力，从而通过所述流量调节阀排出氢气能够直接被人体吸入，健康快捷。优选的，所述电解槽包括电解槽体、固体高分子电解质膜、正电极和负电极，所述固体高分子电解质膜、所述正电极和所述负电极均设置在所述电解槽体中；所述正电极和所述负电极之间设置所述固体高分子电解质膜，并且所述正电极和所述负电极的底端均通过电极板设置在所述电极插座中。通过本技术所述电解槽的电解过程，使所述正电极和所述负电极均与流入所述电解槽体中的精制水充分接触，并且在所述固体高分子电解质膜的配合作用下，所述负电极一侧产生氢气，所述正电极一侧产生氧气。优选的，所述液位传感器包括第一液位传感器、第二液位传感器和第三液位传感器，且所述第一液位传感器、所述第二液位传感器和所述第三液位传感器的结构相同，均为为浮筒式液位传感器：均包括液位传感器本体和漂浮物，且所述漂浮物套设在所述液位传感器本体上，所述液位传感器本体与所述微处理器电性连接，从而本技术的浮筒式液位传感器使注水量基本不受氢气和氧气的影响，且所述液位传感器本体与所述微处理器电性连接，从而本技术能够通过所述漂浮物的高低得到液位信息，并将液位信息及时传递到所述微处理器，提高本技术液位检测的直观性、准确性和快捷性。优选的，所述氢气体气液分离器中设置的液位传感器为第一液位传感器，所述氧气分离装置中设置的液位传感器为第二液位传感器，所述氢气生成杯中设置的液位传感器为第三液位传感器，且所述第三液位传感器上设置有报警器，所述报警器与所述微处理器电性连接，从而当所述氢气生成杯中的液位低于固定值时，所述第三液位传感器将液位信息本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水电解制氢装置，其特征在于，包括氢气生成杯(1)、水循环装置、氢气提取装置、氧气分离装置、精制水储存罐(11)、电源装置(12)和微处理器；/n其中，所述氢气生成杯(1)包括电解槽(102)，所述电解槽(102)顶端分别设置有氧气出口(121)和进液口(122)，侧壁设置有氢气出口(124)，底端设置有电极插座(113)，所述电解槽(102)通过所述电极插座(113)电性连接所述电源装置(12)，且所述电源装置(12)中设置有自动电源变换器；/n所述精制水储存罐(11)通过所述水循环装置依次连接所述氧气分离装置和所述进液口(122)；/n所述氢气提取装置包括氢气体氢气体气液分离器(3)、气体冷却器(16)、气体减压阀(18)、氢气氧化触媒容器(15)、流量调节阀(13)和氢气稳压阀(8)，所述氢气体氢气体气液分离器(3)与所述氢气出口(124)连接，并通过配管(17)与所述水循环装置连接，以及通过氢气导管(6)依次连接所述气体冷却器(16)、所述气体减压阀(18)、所述氢气氧化触媒容器(15)和所述流量调节阀(13)，且所述气体冷却器(16)和所述气体减压阀(18)之间连接有氢气过压排出管(14)，所述氢气稳压阀(8)设置在所述氢气过压排出管(14)末端；/n所述氧气出口(121)与所述氧气分离装置连接；/n所述氢气体气液分离器(3)、所述氧气分离装置和所述氢气生成杯(1)中均设置有液位传感器，且每个所述液位传感器、所述水循环装置和所述电源装置(12)均电性连接所述微处理器。/n...

【技术特征摘要】
1.一种水电解制氢装置，其特征在于，包括氢气生成杯(1)、水循环装置、氢气提取装置、氧气分离装置、精制水储存罐(11)、电源装置(12)和微处理器；
其中，所述氢气生成杯(1)包括电解槽(102)，所述电解槽(102)顶端分别设置有氧气出口(121)和进液口(122)，侧壁设置有氢气出口(124)，底端设置有电极插座(113)，所述电解槽(102)通过所述电极插座(113)电性连接所述电源装置(12)，且所述电源装置(12)中设置有自动电源变换器；
所述精制水储存罐(11)通过所述水循环装置依次连接所述氧气分离装置和所述进液口(122)；
所述氢气提取装置包括氢气体氢气体气液分离器(3)、气体冷却器(16)、气体减压阀(18)、氢气氧化触媒容器(15)、流量调节阀(13)和氢气稳压阀(8)，所述氢气体氢气体气液分离器(3)与所述氢气出口(124)连接，并通过配管(17)与所述水循环装置连接，以及通过氢气导管(6)依次连接所述气体冷却器(16)、所述气体减压阀(18)、所述氢气氧化触媒容器(15)和所述流量调节阀(13)，且所述气体冷却器(16)和所述气体减压阀(18)之间连接有氢气过压排出管(14)，所述氢气稳压阀(8)设置在所述氢气过压排出管(14)末端；
所述氧气出口(121)与所述氧气分离装置连接；
所述氢气体气液分离器(3)、所述氧气分离装置和所述氢气生成杯(1)中均设置有液位传感器，且每个所述液位传感器、所述水循环装置和所述电源装置(12)均电性连接所述微处理器。


2.根据权利要求1所述的一种水电解制氢装置，其特征在于，所述流量调节阀(13)通过导管连接有氢气稳压阀。


3.根据权利要求1所述的一种水电解制氢装置，其特征在于，所述电解槽(102)包括电解槽体、固体高分子电解质膜(1021)、正电极(1022)和负电极(1023)，所述固体高分子电解质膜(1021)、所述正电极(1022)和所述负电极(1023)均设置在所述电解槽体中；所述正电极(1022)和所述负电极(1023)之间设置所述固体高分子电解质膜(1021)，并且所述正电极(1022)和所述负电极(1023)的底端均通过电极板(1024)设置在所述电极插座(...

【专利技术属性】
技术研发人员：李文秀，努民，
申请(专利权)人：北京建元天地环保科技有限公司，
类型：新型
国别省市：北京;11