一种制氢储氢加注一体机的制作方法

专利2023-06-04  80


本实用新型涉及制氢设备领域,具体而言,涉及一种制氢储氢加注一体机。



背景技术:

液态氢是一种无色、无味的高能低温液体燃料,目前应用广泛,在将液态氢制备出之前,需要先将氢气制备出来,目前制备氢气大多采用电解的方式,而长时间使用电解液进行制备,会造成电解液温度过高,电解液温度过高会使排出的气体带走大量的碱液和水汽,对设备的腐蚀会大大增加,降低了制氢设备的使用寿命,由于电解之后氢气中会含有一定的水分,直接对氢气进行液化会对液态氢的浓度造成影响,会降低燃料的性能,如何发明一种制氢储氢加注一体机来改善这些问题,成为了当前需要解决的问题。



技术实现要素:

为了弥补以上不足,本实用新型提供了一种制氢储氢加注一体机,旨在改善电解液温度过高会使排出的气体带走大量的碱液和水汽,对设备的腐蚀会大大增加,降低了制氢设备的使用寿命,由于电解之后氢气中会含有一定的水分,直接对氢气进行液化会对液态氢的浓度造成影响,会降低燃料性能的问题。

本实用新型是这样实现的:

本实用新型提供一种制氢储氢加注一体机包括吊箱组件、散热制氢组件、气液分离组件以及储氢组件。

所述吊箱组件包括箱体、吊环、进液管、出液管以及门体,所述吊环固定在所述箱体的上方,所述进液管连接在所述箱体的一侧,所述出液管连接在所述箱体的另一侧,所述门体开设在所述箱体的一侧。

所述散热制氢组件包括第一罐体、电解槽、半导体制冷片、吸热片、热管、散热扇以及换气扇,所述第一罐体固定在所述箱体的内部底端,所述第一罐体的上方开设有氢气排放口,所述第一罐体的底端与所述进液管连通,所述电解槽设置在所述第一罐体的内部底端,所述半导体制冷片贴合在所述第一罐体的外表面,所述吸热片连接在所述半导体制冷片的一侧,所述热管的一端与所述吸热片连接,所述热管的另一端与所述箱体连接,所述散热扇与所述箱体的内壁上方连接,所述换气扇连接在所述箱体的顶端。

所述气液分离组件包括第二罐体、分离板以及锥形挡板,所述第二罐体设置在所述第一罐体的一侧,所述第二罐体的上方开设有出气口,所述第二罐体的下方开设有第一排液口,所述第二罐体与所述氢气排放口连通,所述分离板和所述锥形挡板连接在所述第二罐体的内部。

所述储氢组件包括第三罐体、压缩机以及第四罐体,所述第三罐体的上方开设有进气口,所述第三罐体的下方开设有第二排液口,所述进气口与所述出气口连通,所述压缩机设置在所述第二罐体和所述第三罐体之间,所述压缩机的输出端与所述第三罐体连通,所述第四罐体设置在所述第三罐体的一侧,所述第三罐体的上方开设有进液口,所述进液口与所述第二排液口连通,所述第四罐体的底端与所述出液管连通。

在本实用新型的一种实施例中,所述门体上设置有把手,所述门体上开设有透视窗,所述透视窗设置在所述把手的上方。

在本实用新型的一种实施例中,所述第一罐体的一侧设置有氧气排放管,所述氧气排放管与所述第一罐体连通。

在本实用新型的一种实施例中,所述第一罐体的两侧连接有第一压力表和温度计,所述第一压力表和所述温度计靠近所述第一罐体的上方设置。

在本实用新型的一种实施例中,所述热管与所述箱体之间填充有导热硅胶,所述热管通过所述导热硅胶与所述箱体粘接。

在本实用新型的一种实施例中,所述第二罐体的两侧连接有第一支撑腿,所述第二罐体上连通有第一管体,所述第一管体的另一端与所述氢气排放口连通,所述第一管体延伸至所述第一罐体的内部,所述第一管体设置在所述分离板和所述锥形挡板之间。

在本实用新型的一种实施例中,所述第三罐体的上方一侧连接有第二压力表,所述第三罐体的两侧连接有第二支撑腿。

在本实用新型的一种实施例中,所述进气口与所述出气口之间通过第二管体连通,所述第二管体上设置有阻火器。

在本实用新型的一种实施例中,所述第四罐体的底端连接有移动架,所述第四罐体的一侧固定有抽液泵,所述抽液泵的底端连接有固定块,所述抽液泵通过所述固定块与所述第四罐体连接。

在本实用新型的一种实施例中,所述抽液泵的输入端连接有第三管体,所述第三管体的另一端与所述第二排液口连接,所述抽液泵的输出端连接有第四管体,所述第四管体的另一端与所述进液口连接。

本实用新型的有益效果是:本实用新型通过上述设计得到的一种制氢储氢加注一体机,使用时,通过进液管向电解槽内通入电解液,电解槽将交流电转换成直流电,给电解槽通电之后,就能够将电解槽中的水分解出氧气和氢气。氧气排放管用于将电解出来的氧气从第一罐体内排出,半导体制冷片分为热面和冷面,冷面与第一罐体贴合,将电解槽散发出的热量进行吸收,吸热片与半导体制冷片的热面连接,对半导体制冷片的热量进行吸收,热管对吸热片吸收的热量进行散发,散热扇可以加快半导体制冷片、吸热片以及热管之间的热量传递和散发,有助于对电解槽进行降温,换气扇可以将箱体内的空气与外部进行交换,有利于降低箱体内的温度。电解出来的氢气通过氢气排放口和第一管体进入到第一罐体内进行气液分离,氢气在向第二罐体的内部上方运动时,触碰到分离板时,蒸汽会在分离板上凝聚形成液滴,最终在重力的作用下落下,氢气则向上方继续移动,从而对氢气中的蒸汽进行分离,当氢气在向第二罐体的内部下方运动时,触碰到锥形挡板,蒸汽在锥形挡板上凝聚,氢气则向上方移动。压缩机用于将第三罐体内的氢气转化为液态氢,通过抽液泵可以将第三罐体内的液态氢抽入到第四罐体内进行存储,通过第四罐体的底端与出液管连通,出液管在与外部的加注枪连接从而可以直接对液态氢进行加注使用。通过设置吊环便于对箱体进行移动,也能够减小占地面积,提高加气的效率,降低加气的成本。有利于降低电解液的温度,减少了对设备的腐蚀,提高了制氢设备的使用寿命,减少了对液态氢浓度和燃料性能造成的影响。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案,下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1是本实用新型实施方式提供的制氢储氢加注一体机结构示意图;

图2为本实用新型实施方式提供的箱体第一视角结构示意图;

图3为本实用新型实施方式提供的箱体第二视角结构示意图;

图4为本实用新型实施方式提供的散热制氢组件结构示意图;

图5为本实用新型实施方式提供的气液分离组件结构示意图;

图6为本实用新型实施方式提供的储氢组件结构示意图。

图中:100-吊箱组件;110-箱体;120-吊环;130-进液管;140-出液管;150-门体;152-把手;154-透视窗;200-散热制氢组件;210-第一罐体;212-氧气排放管;214-氢气排放口;216-第一压力表;218-温度计;220-电解槽;230-半导体制冷片;240-吸热片;250-热管;252-导热硅胶;260-散热扇;270-换气扇;300-气液分离组件;310-第二罐体;312-出气口;314-第一排液口;316-第一支撑腿;320-第一管体;330-分离板;340-锥形挡板;400-储氢组件;410-第三罐体;412-进气口;414-第二排液口;416-第二压力表;418-第二支撑腿;420-第二管体;430-压缩机;440-阻火器;450-第四罐体;452-移动架;454-进液口;460-抽液泵;462-固定块;470-第三管体;480-第四管体。

具体实施方式

为使本实用新型实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本实用新型实施方式中的附图,对本实用新型实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施方式是本实用新型一部分实施方式,而不是全部的实施方式。基于本实用新型中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本实用新型保护的范围。

因此,以下对在附图中提供的本实用新型的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围,而是仅仅表示本实用新型的选定实施方式。基于本实用新型中的实施方式,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式,都属于本实用新型保护的范围。

应注意到:相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项,因此,一旦某一项在一个附图中被定义,则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本实用新型的描述中,需要理解的是,术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系,仅是为了便于描述本实用新型和简化描述,而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作,因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外,术语“第一”、“第二”仅用于描述目的,而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此,限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中,“多个”的含义是两个或两个以上,除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解,例如,可以是固定连接,也可以是可拆卸连接,或成一体;可以是直接相连,也可以通过中间媒介间接相连,可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系。对于本领域的普通技术人员而言,可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中,除非另有明确的规定和限定,第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触,也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且,第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方,或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方,或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

实施例

请参阅图1,本实用新型提供一种技术方案:一种制氢储氢加注一体机包括吊箱组件100、散热制氢组件200、气液分离组件300以及储氢组件400。

请参阅图1,吊箱组件100包括箱体110、吊环120、进液管130、出液管140以及门体150,吊环120固定在箱体110的上方,通过设置吊环120方便对箱体110进行移动,进液管130连接在箱体110的一侧,进液管130用于注入电解液,出液管140连接在箱体110的另一侧,出液管140用于与外部加注枪进行连接,门体150开设在箱体110的一侧。门体150上设置有把手152,门体150上开设有透视窗154,透视窗154设置在把手152的上方,通过设置门体150便于进入箱体110的内部。

散热制氢组件200包括第一罐体210、电解槽220、半导体制冷片230、吸热片240、热管250、散热扇260以及换气扇270,第一罐体210固定在箱体110的内部底端,第一罐体210的上方开设有氢气排放口214,第一罐体210的底端与进液管130连通,通过进液管130向电解槽220内通入电解液,第一罐体210的一侧设置有氧气排放管212,氧气排放管212与第一罐体210连通。氧气排放管212用于将电解出来的氧气从第一罐体210内排出,第一罐体210的两侧连接有第一压力表216和温度计218,第一压力表216和温度计218靠近第一罐体210的上方设置。通过温度计218方便了解第一罐体210以及电解槽220的温度,电解槽220设置在第一罐体210的内部底端,在本实用新型中,电解槽220采用220v/380v的交流电源作为整个设备的动力,电解槽220内采用纯净水、二次蒸馏水或碱液,在使用时,电解槽220将交流电转换成直流电,给电解槽220通电之后,就能够将电解槽220中的水分解出氧气和氢气。半导体制冷片230贴合在第一罐体210的外表面,半导体制冷片230分为热面和冷面,冷面与第一罐体210贴合,将电解槽220散发出的热量进行吸收,吸热片240连接在半导体制冷片230的一侧,吸热片240与半导体制冷片230的热面连接,对半导体制冷片230的热量进行吸收,热管250的一端与吸热片240连接,热管250的另一端与箱体110连接,热管250与箱体110之间填充有导热硅胶252,热管250通过导热硅胶252与箱体110粘接,热管250对吸热片240吸收的热量进行散发,散热扇260与箱体110的内壁上方连接,换气扇270连接在箱体110的顶端。散热扇260可以加快半导体制冷片230、吸热片240以及热管250之间的热量传递和散发,有助于对电解槽220进行降温,换气扇270可以将箱体110内的空气与外部进行交换,有利于降低箱体110内的温度。

气液分离组件300包括第二罐体310、分离板330以及锥形挡板340,第二罐体310设置在第一罐体210的一侧,第二罐体310的上方开设有出气口312,第二罐体310的下方开设有第一排液口314,第二罐体310的两侧连接有第一支撑腿316,第二罐体310与氢气排放口214连通,分离板330和锥形挡板340连接在第二罐体310的内部。第二罐体310上连通有第一管体320,第一管体320的另一端与氢气排放口214连通,电解出来的氢气通过氢气排放口214和第一管体320进入到第一罐体210内进行气液分离,第一管体320延伸至第一罐体210的内部,这样有利于氢气与第一罐体210的内壁接触,可以提高气液分离的效果,第一管体320设置在分离板330和锥形挡板340之间。氢气在向第二罐体310的内部上方运动时,触碰到分离板330时,蒸汽会在分离板330上凝聚形成液滴,最终在重力的作用下落下,氢气则向上方继续移动,从而对氢气中的蒸汽进行分离,当氢气在向第二罐体310的内部下方运动时,触碰到锥形挡板340,蒸汽在锥形挡板340上凝聚,氢气则向上方移动。

储氢组件400包括第三罐体410、压缩机430以及第四罐体450,第三罐体410的上方开设有进气口412,第三罐体410的下方开设有第二排液口414,进气口412与出气口312连通,第三罐体410的上方一侧连接有第二压力表416,第三罐体410的两侧连接有第二支撑腿418。进气口412与出气口312之间通过第二管体420连通,压缩机430设置在第二罐体310和第三罐体410之间,压缩机430的输出端与第三罐体410连通,压缩机430用于将第三罐体410内的氢气转化为液态氢,第二管体420上设置有阻火器440。设置阻火器440可以起到安全保护的作用,第四罐体450设置在第三罐体410的一侧,第三罐体410的上方开设有进液口454,进液口454与第二排液口414连通,第四罐体450的底端与出液管140连通。第四罐体450的底端连接有移动架452,第四罐体450的一侧固定有抽液泵460,抽液泵460的底端连接有固定块462,抽液泵460通过固定块462与第四罐体450连接。抽液泵460的输入端连接有第三管体470,第三管体470的另一端与第二排液口414连接,抽液泵460的输出端连接有第四管体480,第四管体480的另一端与进液口454连接。通过抽液泵460可以将第三罐体410内的液态氢抽入到第四罐体450内进行存储,通过第四罐体450的底端与出液管140连通,出液管140在与外部的加注枪连接从而可以直接对液态氢进行加注使用。

该制氢储氢加注一体机的工作原理:使用时,通过进液管130向电解槽220内通入电解液,电解槽220将交流电转换成直流电,给电解槽220通电之后,就能够将电解槽220中的水分解出氧气和氢气。氧气排放管212用于将电解出来的氧气从第一罐体210内排出,半导体制冷片230分为热面和冷面,冷面与第一罐体210贴合,将电解槽220散发出的热量进行吸收,吸热片240与半导体制冷片230的热面连接,对半导体制冷片230的热量进行吸收,热管250对吸热片240吸收的热量进行散发,散热扇260可以加快半导体制冷片230、吸热片240以及热管250之间的热量传递和散发,有助于对电解槽220进行降温,换气扇270可以将箱体110内的空气与外部进行交换,有利于降低箱体110内的温度。电解出来的氢气通过氢气排放口214和第一管体320进入到第一罐体210内进行气液分离,氢气在向第二罐体310的内部上方运动时,触碰到分离板330时,蒸汽会在分离板330上凝聚形成液滴,最终在重力的作用下落下,氢气则向上方继续移动,从而对氢气中的蒸汽进行分离,当氢气在向第二罐体310的内部下方运动时,触碰到锥形挡板340,蒸汽在锥形挡板340上凝聚,氢气则向上方移动。压缩机430用于将第三罐体410内的氢气转化为液态氢,通过抽液泵460可以将第三罐体410内的液态氢抽入到第四罐体450内进行存储,通过第四罐体450的底端与出液管140连通,出液管140在与外部的加注枪连接从而可以直接对液态氢进行加注使用。通过设置吊环120便于对箱体110进行移动,也能够减小占地面积,提高加气的效率,降低加气的成本。改善了电解液温度过高会使排出的气体带走大量的碱液和水汽,对设备的腐蚀会大大增加,降低了制氢设备的使用寿命,由于电解之后氢气中会含有一定的水分,直接对氢气进行液化会对液态氢的浓度造成影响,会降低燃料性能的问题。

需要说明的是,电解槽220、散热扇260、换气扇270、压缩机430以及抽液泵460具体的型号规格需根据该装置的实际规格等进行选型确定,具体选型计算方法采用本领域现有技术,故不再详细赘述。

电解槽220、散热扇260、换气扇270、压缩机430以及抽液泵460的供电及其原理对本领域技术人员来说是清楚的,在此不予详细说明。

以上所述仅为本实用新型的优选实施方式而已,并不用于限制本实用新型,对于本领域的技术人员来说,本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内,所作的任何修改、等同替换、改进等,均应包含在本实用新型的保护范围之内。


技术特征:

1.一种制氢储氢加注一体机,其特征在于,包括

吊箱组件(100),所述吊箱组件(100)包括箱体(110)、吊环(120)、进液管(130)、出液管(140)以及门体(150),所述吊环(120)固定在所述箱体(110)的上方,所述进液管(130)连接在所述箱体(110)的一侧,所述出液管(140)连接在所述箱体(110)的另一侧,所述门体(150)开设在所述箱体(110)的一侧;

散热制氢组件(200),所述散热制氢组件(200)包括第一罐体(210)、电解槽(220)、半导体制冷片(230)、吸热片(240)、热管(250)、散热扇(260)以及换气扇(270),所述第一罐体(210)固定在所述箱体(110)的内部底端,所述第一罐体(210)的上方开设有氢气排放口(214),所述第一罐体(210)的底端与所述进液管(130)连通,所述电解槽(220)设置在所述第一罐体(210)的内部底端,所述半导体制冷片(230)贴合在所述第一罐体(210)的外表面,所述吸热片(240)连接在所述半导体制冷片(230)的一侧,所述热管(250)的一端与所述吸热片(240)连接,所述热管(250)的另一端与所述箱体(110)连接,所述散热扇(260)与所述箱体(110)的内壁上方连接,所述换气扇(270)连接在所述箱体(110)的顶端;

气液分离组件(300),所述气液分离组件(300)包括第二罐体(310)、分离板(330)以及锥形挡板(340),所述第二罐体(310)设置在所述第一罐体(210)的一侧,所述第二罐体(310)的上方开设有出气口(312),所述第二罐体(310)的下方开设有第一排液口(314),所述第二罐体(310)与所述氢气排放口(214)连通,所述分离板(330)和所述锥形挡板(340)连接在所述第二罐体(310)的内部;

储氢组件(400),所述储氢组件(400)包括第三罐体(410)、压缩机(430)以及第四罐体(450),所述第三罐体(410)的上方开设有进气口(412),所述第三罐体(410)的下方开设有第二排液口(414),所述进气口(412)与所述出气口(312)连通,所述压缩机(430)设置在所述第二罐体(310)和所述第三罐体(410)之间,所述压缩机(430)的输出端与所述第三罐体(410)连通,所述第四罐体(450)设置在所述第三罐体(410)的一侧,所述第三罐体(410)的上方开设有进液口(454),所述进液口(454)与所述第二排液口(414)连通,所述第四罐体(450)的底端与所述出液管(140)连通。

2.根据权利要求1所述的一种制氢储氢加注一体机,其特征在于,所述门体(150)上设置有把手(152),所述门体(150)上开设有透视窗(154),所述透视窗(154)设置在所述把手(152)的上方。

3.根据权利要求1所述的一种制氢储氢加注一体机,其特征在于,所述第一罐体(210)的一侧设置有氧气排放管(212),所述氧气排放管(212)与所述第一罐体(210)连通。

4.根据权利要求1所述的一种制氢储氢加注一体机,其特征在于,所述第一罐体(210)的两侧连接有第一压力表(216)和温度计(218),所述第一压力表(216)和所述温度计(218)靠近所述第一罐体(210)的上方设置。

5.根据权利要求1所述的一种制氢储氢加注一体机,其特征在于,所述热管(250)与所述箱体(110)之间填充有导热硅胶(252),所述热管(250)通过所述导热硅胶(252)与所述箱体(110)粘接。

6.根据权利要求1所述的一种制氢储氢加注一体机,其特征在于,所述第二罐体(310)的两侧连接有第一支撑腿(316),所述第二罐体(310)上连通有第一管体(320),所述第一管体(320)的另一端与所述氢气排放口(214)连通,所述第一管体(320)延伸至所述第一罐体(210)的内部,所述第一管体(320)设置在所述分离板(330)和所述锥形挡板(340)之间。

7.根据权利要求1所述的一种制氢储氢加注一体机,其特征在于,所述第三罐体(410)的上方一侧连接有第二压力表(416),所述第三罐体(410)的两侧连接有第二支撑腿(418)。

8.根据权利要求1所述的一种制氢储氢加注一体机,其特征在于,所述进气口(412)与所述出气口(312)之间通过第二管体(420)连通,所述第二管体(420)上设置有阻火器(440)。

9.根据权利要求1所述的一种制氢储氢加注一体机,其特征在于,所述第四罐体(450)的底端连接有移动架(452),所述第四罐体(450)的一侧固定有抽液泵(460),所述抽液泵(460)的底端连接有固定块(462),所述抽液泵(460)通过所述固定块(462)与所述第四罐体(450)连接。

10.根据权利要求9所述的一种制氢储氢加注一体机,其特征在于,所述抽液泵(460)的输入端连接有第三管体(470),所述第三管体(470)的另一端与所述第二排液口(414)连接,所述抽液泵(460)的输出端连接有第四管体(480),所述第四管体(480)的另一端与所述进液口(454)连接。

技术总结
本实用新型提供了一种制氢储氢加注一体机,属于制氢设备技术领域。该制氢储氢加注一体机包括吊箱组件、散热制氢组件、气液分离组件以及储氢组件。所述第一罐体固定在所述箱体的内部底端,所述第一罐体的上方开设有氢气排放口,所述散热扇与所述箱体的内壁上方连接,所述换气扇连接在所述箱体的顶端。所述第二罐体设置在所述第一罐体的一侧,所述第二罐体的上方开设有出气口,所述第二罐体的下方开设有第一排液口,所述第二罐体与所述氢气排放口连通,所述分离板和所述锥形挡板连接在所述第二罐体的内部。有利于降低电解液的温度,减少了对设备的腐蚀,提高了制氢设备的使用寿命,减少了对液态氢浓度和燃料性能造成的影响。

技术研发人员:陈超;谭显龙;刘全文
受保护的技术使用者:四川帝威能源技术有限公司
技术研发日:2020.08.13
技术公布日:2021.04.06

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