專利名稱：自循環(huán)氫氧機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于氫氧發(fā)生器技術(shù)領(lǐng)域，具體地說是一種不需要電解液循環(huán)泵的自 循環(huán)氫氧機(jī)。
背景技術(shù)：
氫氣是一種高效、無污染的潔凈能源，在國防工業(yè)、交通運(yùn)輸、金屬切割、醫(yī)藥衛(wèi)生 等技術(shù)領(lǐng)域有著廣泛和重要的應(yīng)用。氫氣由水電解產(chǎn)生，氫氧機(jī)是利用水電解產(chǎn)生氫氣和 氧氣的電化學(xué)設(shè)備。氫氧機(jī)包括電源系統(tǒng)、電解槽系統(tǒng)、汽水分離系統(tǒng)、冷卻系統(tǒng)、控制系 統(tǒng)、安全防回火系統(tǒng)等?，F(xiàn)有技術(shù)是水被堿性電解液電解成氫和氧后，循環(huán)泵將帶有氫和氧 的電解液加壓，輸送到氣水分離器和冷凝器中。氫氣和氧氣被洗滌，經(jīng)氣體出口管輸出；電 解液經(jīng)回流管回流到電解槽中，循環(huán)不斷地將水電解成氫和氧?，F(xiàn)有技術(shù)氫氧機(jī)電解槽系 統(tǒng)中的電解液的循環(huán)是靠電解液循環(huán)泵的動力作用進(jìn)行的。電解槽中的水，在電解液的作 用下被電解成氫氣和氧氣。循環(huán)泵保證氫氧機(jī)內(nèi)的電解液在電解過程中正常流動、正常工 作；保證水的電解連續(xù)、穩(wěn)定進(jìn)行；保證氫氣和氧氣連續(xù)穩(wěn)定產(chǎn)生，滿足用氣設(shè)備的正常工 作。氫氧機(jī)內(nèi)置水電解所用的電解液是堿性溶液，加入動力循環(huán)泵可滿足氫氧機(jī)的正 常工作需要，但是循環(huán)泵工作時長期處于高溫、高壓、強(qiáng)堿作用下，故障頻繁，極易發(fā)生滲漏 現(xiàn)象。循環(huán)泵在工作時也有耗能高，噪聲大等缺點(diǎn)。這一方面增大了裝置的維護(hù)成本；另一 方面使得氫氧機(jī)難以連續(xù)、穩(wěn)定的工作，直接影響了水的電離和氫、氧氣的產(chǎn)生，影響了用 氣設(shè)備的正常工作。由于現(xiàn)有的氫氧機(jī)都是使用循環(huán)泵使電解液循環(huán)，所以氫氧機(jī)的上述 缺點(diǎn)是一個長期存在的難以解決的技術(shù)問題。因此發(fā)明一種工作穩(wěn)定、電解效率高、維修簡 單、使用壽命長、不需要電解液循環(huán)泵的自循環(huán)氫氧機(jī)是必要的。經(jīng)廣泛檢索專利文件和國內(nèi)外公開出版物，尚未見有不用電解液循環(huán)泵的氫氧 機(jī)，所以本實(shí)用新型具有實(shí)質(zhì)性的技術(shù)內(nèi)容和顯著的技術(shù)進(jìn)步。
發(fā)明內(nèi)容本實(shí)用新型的目的是提供一種工作穩(wěn)定、電解效率高、維修簡單、使用壽命長、不 需要電解液循環(huán)泵的自循環(huán)氫氧機(jī)。本實(shí)用新型的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的自循環(huán)氫氧機(jī)，由電解槽、冷凝器、氫氣洗滌器、氧氣洗滌器、氫氣出口管、氧氣出 口管組成，電解槽內(nèi)設(shè)有氫氣電解液混合出口管和氧氣電解液混合出口管；電解槽的上部 設(shè)有電解液匯流器、冷卻風(fēng)扇、熱交換器；氫氣電解液混合出口管和氧氣電解液混合出口管 經(jīng)電解液匯流器、熱交換器分別進(jìn)入設(shè)于熱交換器上部的氫氣氣水分離器和氧氣氣水分離 器；電解液經(jīng)氣水分離器分離后經(jīng)熱交換器向下通過回流管進(jìn)入電解槽；氫氣電解液混合 出口管分離電解液后的氣體，進(jìn)入分離器上部的冷凝器和氫氣洗滌器，經(jīng)氫氣洗滌器頂部 的氫氣出口管輸出；氧氣電解液混合出口管分離電解液后，進(jìn)入分離器上部的冷凝器、氧氣洗滌器，經(jīng)氧氣洗滌器頂部的氧氣出口管輸出。電解電源為風(fēng)能、太陽能、電能三種電源集成至電器盒內(nèi)，電器盒上設(shè)有轉(zhuǎn)換開 關(guān)，電器盒與氫氧機(jī)電源線相連接。熱交換器為列管式結(jié)構(gòu)。冷卻風(fēng)扇設(shè)于熱交換器的外部。氫氣電解液混合出口管和氧氣電解液混合出口管通過法蘭與電解液匯流器連接； 氫氣水分離器和氫氣水分離器通過法蘭與冷凝器連接。本實(shí)用新型的原理和要點(diǎn)是水在電解液的作用下，電解成氫氣和氧氣，體積增大、壓力增加、溫度升高。利用其 電解后自身增大的壓力，氫氣電解液混合物和氧氣電解液混合物由氫氣電解液混合出口管 和氧氣電解液混合出口管噴射上升，經(jīng)熱交換器管內(nèi)換熱降低溫度，再升到熱交換器上部 的氫氣氣水分離器和氧氣氣水分離器。在分離器中，電解液與氣體分離，由于重力的作用， 電解液向下進(jìn)入熱交換器管間，與經(jīng)熱交換器管內(nèi)上行的氫氣電解液混合物和氧氣電解液 混合物換熱，進(jìn)入電解液匯流器，然后經(jīng)回流管進(jìn)入電解槽，如此循環(huán)往復(fù)進(jìn)行。氫氣和氧 氣則經(jīng)氫氣氣水分離器和氧氣氣水分離器分離電解液后，向上升至冷凝器通過風(fēng)冷或水冷 降低溫度，然后進(jìn)入洗滌器，用水洗去氫氣和氧氣中的電解液，經(jīng)洗滌器頂部的氫氣和氧氣 出口管輸出。本實(shí)用新型氫氧機(jī)的電解電源為風(fēng)能、太陽能、電能互補(bǔ)能源。本實(shí)用新型對風(fēng)能的要求輸出為直流電壓DC24V，兩臺500W風(fēng)能發(fā)電機(jī)并聯(lián)， 提供電解槽工作電源。對太陽能要求采用太陽能發(fā)電系統(tǒng)提供DC24V，功率為1KW的直流電源，以保證 電解槽工作電源。對電能要求提供功率不超過2KW，電壓不超過20V直流電源。以上三種能源，以互補(bǔ)形式給電解槽提供電解能源。為方便氫氧機(jī)用電方便，將其 三種電源集成至電器盒內(nèi)，并設(shè)置轉(zhuǎn)換開關(guān)，方便人們選擇不同能源，節(jié)約電能。電器盒與 氫氧機(jī)電源線相連接。為了保證電解液降溫效果，本實(shí)用新型使用列管式熱交換器。為了保證在特殊情況下，例如夏季環(huán)境溫度高時降低電解液溫度，本實(shí)用新型在 熱交換器附近設(shè)置冷卻風(fēng)扇。在環(huán)境高溫、電解液冷卻效果不好時，啟動冷卻風(fēng)扇，強(qiáng)行風(fēng) 冷，保證電解液的冷卻效果，保證水的電解連續(xù)不斷進(jìn)行。 為了保證設(shè)備中的電解液不泄露，本實(shí)用新型氫氣電解液混合出口管和氧氣電解 液混合出口管通過法蘭與電解液匯流器連接。氫氣氣水分離器和氣氣水分離器通過法蘭與 冷凝器連接。本實(shí)用新型利用流體力學(xué)原理，將電解槽內(nèi)熱電解液分別噴入氫、氧氣水分離器 中。分離器與電解槽設(shè)有高度差，使得分離器分離的電解液通過熱交換器內(nèi)部管路，將冷卻 的電解液再通過回流管分配到電解槽內(nèi)部每個電解小室，保證電解槽溫度得到控制；電解 液可以均勻參加電解。由于本實(shí)用新型完全采用靜態(tài)循環(huán)，使得裝置穩(wěn)定可靠；降低整機(jī)電 解消耗；基本上讓電解液循環(huán)系統(tǒng)達(dá)到免維護(hù)水平，從而大大提高了整機(jī)使用可靠性。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是[0024]1.自循環(huán)氫氧機(jī)結(jié)構(gòu)簡單，設(shè)備故障少，壽命長。2.工作穩(wěn)定可靠，電解效率高。3.省去循環(huán)泵，降低電耗；減少噪音。4.維修方便；電解液循環(huán)系統(tǒng)達(dá)到免維護(hù)水平；減少維護(hù)成本；5.三電互補(bǔ)，使用大自然能源，保護(hù)環(huán)境，節(jié)約電能。

圖1為本實(shí)用新型自循環(huán)氫氧機(jī)構(gòu)造圖；圖2為自循環(huán)氫氧機(jī)外形圖。圖中1為電解槽；2為回流管；3為氫氣電解液混合出口管；4為電解液匯流器；5 為冷卻風(fēng)扇；6為熱交換器；7為氫氣氣水分離器；8為氫氣冷凝器；9為氫氣洗滌器；10為 氧氣洗滌器；11為氫氣出口管；12為氧氣氣水分離器；13為氧氣電解液混合出口管；14為 連接法蘭；15為氧氣出口管。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖通過具體實(shí)施方式
對本實(shí)用新型做進(jìn)一步說明。實(shí)施例一自循環(huán)氫氧機(jī)，每小時產(chǎn)氣量3000L ；耗純凈水1. 8L。采用風(fēng)能、太陽能、電能三 能互補(bǔ)做為水電解能源。兩臺500W風(fēng)能發(fā)電機(jī)并聯(lián)，輸出直流電壓DC24V ；太陽能發(fā)電機(jī) DC24V，發(fā)電功率1KW直流電源；連接380電源，三種電源集成至電器盒內(nèi)，固定至氫氧機(jī)電 源上，設(shè)有轉(zhuǎn)換開關(guān)，根據(jù)天氣情況選擇使用。自循環(huán)氫氧機(jī)的電解槽(1)的上部設(shè)有電解液匯流器⑷、冷卻風(fēng)扇(5)、列管式 熱交換器(6)。冷卻風(fēng)扇(5)設(shè)于熱交換器(6)的附近。氫氧機(jī)的外壁與熱交換器(6)相 對應(yīng)的位置設(shè)有液位計(16)。氫氣電解液混合出口管(3)和氧氣電解液混合出口管(13) 通過法蘭(14)與電解液匯流器(4)連接。氫氣電解液混合出口管(3)和氧氣電解液混合出 口管(13)經(jīng)電解液匯流器(4)、熱交換器(6)分別進(jìn)入設(shè)于熱交換器(6)上部的氫氣氣水 分離器(7)和氧氣氣水分離器(12)；氣水分離器(7)和(12)通過法蘭(14)與冷凝器(8) 連接。電解液經(jīng)氣水分離器(7)和(12)分離后經(jīng)熱交換器(6)向下通過回流管(2)進(jìn)入 電解槽(1)。氫氣電解液混合出口管(3)分離電解液后的氣體，進(jìn)入分離器上部的冷凝器 (8)、洗滌器(9)，經(jīng)洗滌器(9)頂部的氫氣出口管(11)輸出至用氫設(shè)備。氧氣電解液混合 出口管(13)分離電解液后，進(jìn)入分離器上部的冷凝器(8)、洗滌器(10)，經(jīng)洗滌器(10)頂 部的氧氣出口管(15)輸出至用氧設(shè)備。本機(jī)產(chǎn)氣主要用于首飾焊接加工、汽車配件行業(yè)、家電行業(yè)空調(diào)冰箱配件的焊接； 電子行業(yè)電磁線圈等的焊接；半導(dǎo)體、IC封裝、燈具等行業(yè)玻璃的加工、制作、有機(jī)玻璃拋 光、鋼結(jié)構(gòu)企業(yè)、模具制造企業(yè)的火焰切割等中小型火焰加工場所。實(shí)施例二 自循環(huán)氫氧機(jī)，每小時產(chǎn)氣量1200L ；耗蒸餾水6. 5L。采用風(fēng)能、太陽能、電能三 能互補(bǔ)做為水電解能源。兩臺500W風(fēng)能發(fā)電機(jī)并聯(lián)，輸出直流電壓DC24V ；太陽能發(fā)電機(jī) DC24V，發(fā)電功率1KW直流電源；連接380V電源。三種電源集成至電器盒內(nèi)，固定至氫氧機(jī)
5電源上，設(shè)有轉(zhuǎn)換開關(guān)，根據(jù)天氣情況選擇使用。自循環(huán)氫氧機(jī)的電解槽⑴上部設(shè)有電解液匯流器⑷、冷卻風(fēng)扇(5)、列管式熱交換器(6)。冷卻風(fēng)扇(5)設(shè)于熱交換器(6)的附近。氫氧機(jī)的外壁與熱交換器(6)相對 應(yīng)的位置設(shè)有液位計(16)。氫氣電解液混合出口管(3)和氧氣電解液混合出口管(13)通 過法蘭(14)與電解液匯流器(4)連接。氫氣電解液混合出口管(3)和氧氣電解液混合出 口管(13)經(jīng)電解液匯流器(4)、熱交換器(6)分別進(jìn)入設(shè)于熱交換器(6)上部的氫氣氣水 分離器(7)和氧氣氣水分離器(12)；氣水分離器(7)和(12)通過法蘭(14)與冷凝器(8) 連接。電解液經(jīng)氣水分離器(7)和(12)分離后經(jīng)熱交換器(6)向下通過回流管(2)進(jìn)入 電解槽(1)。氫氣電解液混合出口管(3)分離電解液后的氣體，進(jìn)入分離器上部的冷凝器 (8)、洗滌器(9)，經(jīng)洗滌器(9)頂部的氫氣出口管(11)輸出至用氫設(shè)備。氧氣電解液混合 出口管(13)分離電解液后，進(jìn)入分離器上部的冷凝器(8)、洗滌器(10)，經(jīng)洗滌器(10)頂 部的氧氣出口管(15)輸出至用氧設(shè)備。本機(jī)的使用，將蒸餾水加入電解槽，通過電解，產(chǎn)生無色、無味、無毒的氫氣和氧 氣，燃燒后變成水。燃燒時火焰溫度高、燃燒集中、害縫窄、掛渣少、切割熱影響區(qū)小、切割面 平整、光滑。廣泛應(yīng)用于鋼鐵廠、鋼構(gòu)廠的切割、焊接，船舶修造，玻璃制品加工，星級酒店爐 灶供氣，及各種火焰加工。以上所述僅為本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施例而已，并不用于限制本實(shí)用新型，對于本 領(lǐng)域的技術(shù)人員來說，本實(shí)用新型可以有各種更改和變化。凡在本實(shí)用新型的精神和原則 之內(nèi)，所作的任何修改、等同替換、改進(jìn)等，均應(yīng)包括在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求一種自循環(huán)氫氧機(jī)，由電解電源、電解槽(1)、冷凝器(8)、洗滌器(9)和洗滌器(10)，氫氣出口管(11)和氧氣出口管(15)組成，其特征在于在電解槽(1)內(nèi)設(shè)有氫氣電解液混合出口管(3)和氧氣電解液混合出口管(13)；電解槽(1)的上部設(shè)有電解液匯流器(4)、冷卻風(fēng)扇(5)、熱交換器(6)；熱交換器(6)上部設(shè)有氫氣氣水分離器(7)和氧氣氣水分離器(12)；氫氣氣水分離器(7)的上部設(shè)有冷凝器(8)、洗滌器(9)，洗滌器(9)的上部設(shè)有氫氣出口管(11)；氧氣氣水分離器(12)的上部設(shè)有冷凝器(8)、洗滌器(10)；洗滌器(10)上部設(shè)有氧氣出口管(15)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自循環(huán)氫氧機(jī)，其特征在于電解電源為風(fēng)能、太陽能、電能 三種電源集成至電器盒內(nèi)，電器盒上設(shè)有轉(zhuǎn)換開關(guān)，電器盒與氫氧機(jī)電源線相連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自循環(huán)氫氧機(jī)，其特征在于熱交換器(6)為列管式結(jié)構(gòu)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自循環(huán)氫氧機(jī)，其特征在于冷卻風(fēng)扇(5)設(shè)于熱交換器(6) 的外部。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的自循環(huán)氫氧機(jī)，其特征在于氫氣電解液混合出口管(3)和 氧氣電解液混合出口管(13)通過法蘭(14)與電解液匯流器(4)連接；氣水分離器(7)和 (12)通過法蘭(14)與冷凝器(8)連接。
專利摘要本實(shí)用新型屬于氫氧機(jī)，一種自循環(huán)氫氧機(jī)?，F(xiàn)有技術(shù)氫氧機(jī)電解液循環(huán)是靠循環(huán)泵進(jìn)行，故障頻繁；耗能高，噪聲大。本實(shí)用新型在電解槽(1)內(nèi)設(shè)有氫氣電解液混合出口管(3)和氧氣電解液混合出口管(13)；電解槽(1)的上部設(shè)有電解液匯流器(4)、冷卻風(fēng)扇(5)、熱交換器(6)；氫氣、氧氣氣水分離器(7)和(12)；氫氣氣水分離器(7)的上部設(shè)有冷凝器(8)、洗滌器(9)，氫氣出口管(11)；氧氣氣水分離器(12)的上部設(shè)有冷凝器(8)、洗滌器(10)；氧氣出口管(15)。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是設(shè)備故障少；電解效率高；減少噪音；維修方便；使用大自然能源，保護(hù)環(huán)境，節(jié)約電能。
文檔編號C25B1/04GK201598337SQ20092020958
公開日2010年10月6日 申請日期2009年9月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年9月11日
發(fā)明者包秀敏, 呂國愛 申請人:上海高企新能源科技有限公司