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氫呼吸機(jī)的制作方法

文檔序號(hào):11750778閱讀:390來(lái)源:國(guó)知局
氫呼吸機(jī)的制作方法與工藝

本發(fā)明涉及呼吸機(jī)技術(shù)領(lǐng)域,具體而言,涉及氫呼吸機(jī)。



背景技術(shù):

氫氣作為一種選擇性抗氧化物質(zhì),氫氣對(duì)很多疾病具有治療作用,具有十分廣泛的應(yīng)用前景。人體對(duì)氫氣的攝入方式有多種,如呼吸攝入,靜脈注射方式或飲用富氫水。其中呼吸攝入是研究得最早,也是效果最明顯的方式。氫呼吸機(jī)是提供氫氣呼吸的設(shè)備。

目前出現(xiàn)了一些氫呼吸機(jī)。例如現(xiàn)有技術(shù)公開了一種呼吸機(jī),其包括呼吸機(jī)本體、甲醇制氫系統(tǒng)、氫氣發(fā)電系統(tǒng),甲醇制氫系統(tǒng)、氫氣發(fā)電系統(tǒng)、呼吸機(jī)本體依次連接;所述呼吸機(jī)本體包括氣源、空氧混合器、主機(jī)、濕化器、外部管道;所述甲醇制氫系統(tǒng)利用甲醇水蒸氣重整制備氫氣,氫氣通過鍍有鈀銀合金的膜分離裝置獲得高純度的氫氣,獲取的氫氣通過氫氣發(fā)電系統(tǒng)發(fā)電,發(fā)出的電能供呼吸機(jī)本體工作。

以上現(xiàn)有技術(shù)中,氫呼吸機(jī)中的制氫是采用甲醇制氫,由于甲醇容易揮發(fā),導(dǎo)致制備的氫氣中難免會(huì)混入有甲醇?xì)怏w,導(dǎo)致氫氣純度不高。



技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:

有鑒于此,本發(fā)明實(shí)施例的目的在于提供一種氫呼吸機(jī),該氫呼吸機(jī)的氫氣純度較高。

一種氫呼吸機(jī),包括用以儲(chǔ)水的儲(chǔ)水箱、用以產(chǎn)生氫氣的氫氣發(fā)生裝置、用以氣水分離的氣水分離裝置和過濾裝置,所述儲(chǔ)水箱、氫氣發(fā)生裝置、氣水分離裝置和過濾裝置依次連通;所述過濾裝置包括筒壁和容置于所述筒壁內(nèi)的濾芯,所述濾芯包括二層干燥層和設(shè)置于棉花層之間的活性炭層。

進(jìn)一步地,所述氣水分離裝置包括具有供待氣水分離的氣混水通過下落運(yùn)動(dòng)發(fā)生分離的分離空腔的固定筒、至少可直線往復(fù)活動(dòng)地容置于所述固定筒內(nèi)的浮筒,所述固定筒設(shè)有排水部,所述排水部用以在固定筒內(nèi)容納水產(chǎn)生的浮力足以驅(qū)動(dòng)浮筒上浮到脫離罩住排水部的位置時(shí)連通固定筒內(nèi)腔以排水。

進(jìn)一步地,所述氫氣發(fā)生裝置包括電解室,所述電解室內(nèi)設(shè)有陰極片、陽(yáng)極片和設(shè)置于所述陰極片和陽(yáng)極片之間的透水隔氣膜,所述陰極片、陽(yáng)極片圍成一電解區(qū),所述透水隔氣膜用以將所述電解區(qū)分隔成氫產(chǎn)生區(qū)和氧產(chǎn)生區(qū),所述儲(chǔ)水箱連通所述氧產(chǎn)生區(qū),所述氫產(chǎn)生區(qū)用以富集氫氣以排出。

進(jìn)一步地,還包括支架,所述儲(chǔ)水箱、氫氣發(fā)生裝置、氣水分離裝置和過濾裝置均安裝于所述支架。

進(jìn)一步地,所述氫產(chǎn)生區(qū)通過背壓閥連通出氫口。

進(jìn)一步地,還包括循環(huán)泵,所述循環(huán)泵連通儲(chǔ)水箱和電解室。

進(jìn)一步地,還包括用于容置支架的外殼,所述外殼設(shè)有用以觀察儲(chǔ)水箱的水位的觀察窗。

進(jìn)一步地,所述支架還設(shè)有排風(fēng)扇。

進(jìn)一步地,所述儲(chǔ)水箱連通有三通閥,所述三通閥連通氧產(chǎn)生區(qū)的進(jìn)水口。

進(jìn)一步地,所述干燥層為棉花層。

本發(fā)明的氫呼吸機(jī),儲(chǔ)水箱所提供的水進(jìn)入氫氣發(fā)生裝置產(chǎn)生混有氫氣和水的氣混水,氣混水進(jìn)入氣水分離裝置將氣混水分離得到氫氣,由氣水分離裝置產(chǎn)生的氫氣流過過濾裝置將水蒸汽吸收干燥和雜質(zhì)粉塵吸收,其中過濾裝置具有的二層干燥層能進(jìn)行干燥,中間的活性炭層能對(duì)雜質(zhì)粉塵進(jìn)行吸收等,這樣保證了較好的氫氣的純度。

為使本發(fā)明的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能更明顯易懂,下文特舉較佳實(shí)施例,并配合所附附圖,作詳細(xì)說(shuō)明如下。

附圖說(shuō)明

為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案,下面將對(duì)實(shí)施例中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹,應(yīng)當(dāng)理解地是,以下附圖僅示出了本發(fā)明的某些實(shí)施例,因此不應(yīng)被看作是對(duì)范圍的限定,對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講,在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下,還可以根據(jù)這些附圖獲得其他相關(guān)的附圖。

圖1示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的氫呼吸機(jī)(省略外殼)的立體結(jié)構(gòu)圖。

圖2示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的過濾裝置的剖面圖。

圖3示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的氣水分離裝置的立體結(jié)構(gòu)圖。

圖4示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的氣水分離裝置的剖面圖。

圖5示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的氣水分離裝置的爆炸結(jié)構(gòu)圖。

圖6示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的氫氣發(fā)生裝置的爆炸結(jié)構(gòu)圖。

圖7示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的電解室的立體結(jié)構(gòu)圖。

圖8示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的外殼的一視角的立體結(jié)構(gòu)圖。

圖9示出了本發(fā)明實(shí)施例所提供的外殼的另一視角的立體結(jié)構(gòu)圖。

主要元件符號(hào)說(shuō)明:

10—?dú)馑蛛x裝置;11—固定筒;12—浮筒;13—排水部;14—通水口;15—排氫口;20—?dú)錃獍l(fā)生裝置;21—電解室;22—陰極片;23—透水隔氣膜;24—陽(yáng)極片;25—陰極安裝蓋;26—陽(yáng)極安裝蓋;27—進(jìn)水口;28—出水口;30—儲(chǔ)水箱;40—供電裝置;50—排風(fēng)扇;60—循環(huán)泵;70—支架;71—腳輪;80—外殼;81—觀察窗;82—蓋孔;83—排風(fēng)口;84—出氫口;90—過濾裝置;91—筒壁;92—濾芯;921—干燥層;922—活性炭層。

具體實(shí)施方式

為了便于理解本發(fā)明,下面將參照相關(guān)附圖對(duì)成型裝置進(jìn)行更全面的描述。附圖中給出了首選實(shí)施例。但是,其可以以許多不同的形式來(lái)實(shí)現(xiàn),并不限于本文所描述的實(shí)施例。相反地,提供這些實(shí)施例的目的是使對(duì)本發(fā)明的公開內(nèi)容更加透徹全面。

在本公開的各種實(shí)施例中使用的術(shù)語(yǔ)僅用于描述特定實(shí)施例的目的并且并非意在限制本公開的各種實(shí)施例。如在此所使用,單數(shù)形式意在也包括復(fù)數(shù)形式,除非上下文清楚地另有指示。除非另有限定,否則在這里使用的所有術(shù)語(yǔ)(包括技術(shù)術(shù)語(yǔ)和科學(xué)術(shù)語(yǔ))具有與本公開的各種實(shí)施例所屬領(lǐng)域普通技術(shù)人員通常理解的含義相同的含義。所述術(shù)語(yǔ)(諸如在一般使用的詞典中限定的術(shù)語(yǔ))將被解釋為具有與在相關(guān)技術(shù)領(lǐng)域中的語(yǔ)境含義相同的含義并且將不被解釋為具有理想化的含義或過于正式的含義,除非在本公開的各種實(shí)施例中被清楚地限定。

在本發(fā)明的描述中,需要理解的是,術(shù)語(yǔ)“縱向”、“橫向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底”、“內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系,僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述,而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作,因此不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制。

在本說(shuō)明書的描述中,參考術(shù)語(yǔ)“一個(gè)實(shí)施例”、“一些實(shí)施例”、“示例”、“具體示例”、或“一些示例”等的描述意指結(jié)合該實(shí)施例或示例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)包含于本發(fā)明的至少一個(gè)實(shí)施例或示例中。在本說(shuō)明書中,對(duì)上述術(shù)語(yǔ)的示意性表述不一定指的是相同的實(shí)施例或示例。而且,描述的具體特征、結(jié)構(gòu)、材料或者特點(diǎn)可以在任何的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施例或示例中以合適的方式結(jié)合。

在本發(fā)明的描述中,除非另有規(guī)定和限定,需要說(shuō)明的是,術(shù)語(yǔ)“安裝”、“相連”、“連接”應(yīng)做廣義理解,例如,可以是機(jī)械連接或電連接,也可以是兩個(gè)元件內(nèi)部的連通,可以是直接相連,也可以通過中間媒介間接相連,對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員而言,可以根據(jù)具體情況理解上述術(shù)語(yǔ)的具體含義。

在本公開的各種實(shí)施例中使用的表述(諸如“第一”、“第二”等)可修飾在各種實(shí)施例中的各種組成元件,不過可不限制相應(yīng)組成元件。例如,以上表述并不限制所述元件的順序和/或重要性。以上表述僅用于將一個(gè)元件與其它元件區(qū)別開的目的。例如,第一用戶裝置和第二用戶裝置指示不同用戶裝置,盡管二者都是用戶裝置。例如,在不脫離本公開的各種實(shí)施例的范圍的情況下,第一元件可被稱為第二元件,同樣地,第二元件也可被稱為第一元件。

應(yīng)注意到:如果描述將一個(gè)組成元件“連接”到另一組成元件,則可將第一組成元件直接連接到第二組成元件,并且可在第一組成元件和第二組成元件之間“連接”第三組成元件。相反地,當(dāng)將一個(gè)組成元件“直接連接”到另一組成元件時(shí),可理解為在第一組成元件和第二組成元件之間不存在第三組成元件。

此外,本發(fā)明要素或組分前的不定冠詞“一種”和“一個(gè)”對(duì)要素或組分的數(shù)量要求(即出現(xiàn)次數(shù))無(wú)限制性。因此“一個(gè)”或“一種”應(yīng)被解讀為包括一個(gè)或至少一個(gè),并且單數(shù)形式的要素或組分也包括復(fù)數(shù)形式,除非所述數(shù)量明顯旨指單數(shù)形式。

請(qǐng)參閱圖1至圖2。本使用新型的氫呼吸機(jī),包括用以儲(chǔ)水的儲(chǔ)水箱30、用以產(chǎn)生氫氣的氫氣發(fā)生裝置20、用以氣水分離的氣水分離裝置10和過濾裝置90,儲(chǔ)水箱30、氫氣發(fā)生裝置20、氣水分離裝置10和過濾裝置90依次連通;過濾裝置90包括筒壁91和容置于筒壁91內(nèi)的濾芯92,濾芯92包括二層干燥層921和設(shè)置于二層干燥層921之間的活性炭層922。

上述實(shí)施例中,儲(chǔ)水箱30所提供的水進(jìn)入氫氣發(fā)生裝置20產(chǎn)生混有氫氣和水的氣混水,氣混水進(jìn)入氣水分離裝置10將氣混水分離得到氫氣,由氣水分離裝置10產(chǎn)生的氫氣流過過濾裝置90將水蒸汽吸收干燥和雜質(zhì)粉塵吸收,其中過濾裝置90具有的二層干燥層921能進(jìn)行干燥,中間的活性炭層922能對(duì)雜質(zhì)粉塵進(jìn)行吸收等,這樣保證了較好的氫氣的純度。

上述干燥層921可以為海綿或海綿類似結(jié)構(gòu),海綿可以為以聚氨酯發(fā)泡體為代表的一切發(fā)泡體。海綿類似結(jié)構(gòu)可以為以棉花為代表的一切形式。

除此,干燥層921還可以為由干燥劑填充的填充層。干燥劑可以為物理吸附性干燥劑或反應(yīng)性干燥劑,為物理吸附性干燥劑有如硅藻土、分子篩、蒙脫石、凹土干燥劑、纖維干燥劑等。反應(yīng)性干燥劑有酸性干燥劑,如濃硫酸、五氧化二磷,中性干燥劑如無(wú)水氯化鈣,一般氣體都能干燥,但無(wú)水氯化鈣不能干燥氨氣和乙醇,堿性干燥劑,如堿石灰(cao與naoh、koh的混合物)、生石灰(cao)、naoh固體,用于干燥中性或堿性氣體。

上述活性炭層922、干燥層921的厚度沒有特殊限定,可以根據(jù)實(shí)際需要作常規(guī)選擇。

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)活性炭層922、干燥層921的容置以便于二者填充,可以設(shè)置濾筒。濾筒可以為圓柱形。筒壁91可以為圓柱形。筒壁91可以設(shè)置筒蓋以便于對(duì)濾材進(jìn)行拆卸或更換。

請(qǐng)參閱圖3至圖5。氣水分離裝置10包括具有供待氣水分離的氣混水通過下落運(yùn)動(dòng)發(fā)生分離的分離空腔的固定筒11、至少可直線往復(fù)活動(dòng)地容置于固定筒11內(nèi)的浮筒12,固定筒11設(shè)有排水部13,排水部13用以在固定筒11內(nèi)容納水產(chǎn)生的浮力足以驅(qū)動(dòng)浮筒12上浮到脫離罩住排水部13的位置時(shí)連通固定筒11內(nèi)腔以排水。

上述實(shí)施例中,儲(chǔ)水箱所提供的水進(jìn)入氫氣發(fā)生裝置產(chǎn)生混有氫氣和水的氣混水,氣混水進(jìn)入固定筒11后在下落過程中,水由于重力作用不斷向下運(yùn)動(dòng)從而與氫氣分離,設(shè)置在固定筒11的排水部13在固定筒11內(nèi)容納水產(chǎn)生的浮力足以驅(qū)動(dòng)浮筒12上浮到脫離罩住排水部13的位置時(shí)連通固定筒11內(nèi)腔以排水,這樣將已分離的水排出,由此保證了較好的氫氣的純度。

可以想象的是,固定筒11具有供氣混水通入的通水口14。通水口14設(shè)置在距離固定筒11的底壁具有足夠距離的位置,例如較佳的固定筒11的頂壁。固定筒11當(dāng)然必須地設(shè)有排氫口15,排氫口15用以將已分離的氫氣排出。排氫口15可以位于固定筒11的頂壁。通水口14和排氫口15可采用相同的形狀和結(jié)構(gòu)。

固定筒11和浮筒12的形狀可都為空心的圓筒狀。二者可位于同軸的位置。固定筒11的頂壁和底壁的大小可大于側(cè)壁的外徑。浮筒12具有頂壁和側(cè)壁的外徑可相同,浮筒12的底部開口。固定筒11的頂壁和側(cè)壁連接處可設(shè)有o型墊圈,固定筒11的底壁和側(cè)壁連接處可設(shè)有o型墊圈。

浮筒12的可直線往復(fù)活動(dòng),是指浮筒12在浮力足以克服自身重力驅(qū)動(dòng)浮筒12上浮時(shí),浮筒12可以作上下直線往復(fù)運(yùn)動(dòng)??芍本€往復(fù)活動(dòng)的一種實(shí)施方式,固定筒11和浮筒12可以不連接,在分離空腔內(nèi)沒有水或者水的體積沒有達(dá)到能促使浮筒12之時(shí),浮筒12直接接觸并抵接在固定筒11的底臂。作為可直線往復(fù)活動(dòng)的第二種實(shí)施方式中,在固定筒11固定設(shè)置一固定桿,浮筒12開設(shè)有貫通其內(nèi)部的通孔以據(jù)此實(shí)現(xiàn)浮筒12貫穿該固定桿。該固定桿的延伸方向可與抵接浮筒12的兩端之連線平行。

作為可活動(dòng)連接的方式的第三種實(shí)現(xiàn)方式,浮筒12可以通過滑接機(jī)構(gòu)與固定筒11可活動(dòng)連接。這里,滑接機(jī)構(gòu)可以包括設(shè)置在固定筒11內(nèi)壁的滑槽與設(shè)置在浮筒12的滑條,滑條和滑槽相相配合,即滑條可插入或嵌入滑槽內(nèi)。滑槽的形狀與滑條的形狀相匹配。滑槽可為條形槽,對(duì)應(yīng)地滑條可為條形軌道?;劭梢詾閡形,滑條可以為t型。為了使得滑槽與滑條的緊密配合,滑槽、滑條中的至少一者可以為彈性結(jié)構(gòu)。具體地,例如,滑槽為彈性結(jié)構(gòu),這里彈性結(jié)構(gòu)是滑槽的槽口是彈性,在外力作用下,其槽口可張開或縮小。當(dāng)滑條插入滑槽內(nèi)時(shí),由于滑槽的彈性結(jié)構(gòu),可將滑條緊緊地卡入其內(nèi),以防止滑條滑出。這里,滑條的彈性結(jié)構(gòu)是指滑條可被壓縮至其寬度與滑條相匹配。上述彈性結(jié)構(gòu)可以采用塑料材質(zhì),例如滑槽和滑軌可部分或全部采用橡膠類材質(zhì)。

浮筒12還可設(shè)有通孔,例如在浮筒12的頂壁設(shè)置二個(gè)通孔,用以與分離空腔連通,這樣可消除浮筒12與浮筒12之外(即分離空腔)內(nèi)的氣壓差,以避免浮筒12之外的氣壓過大導(dǎo)致無(wú)法浮筒12上浮,特別是在分離空腔內(nèi)的水已完全充滿固定筒11內(nèi)部時(shí)仍然無(wú)法促使浮動(dòng)上浮的情況下,該種情況容易導(dǎo)致水溢出進(jìn)入排氫口15。

上述排水部13可以為一貫穿的針孔,至于該針孔的內(nèi)徑不作要求。該針孔可以直接開設(shè)在固定筒11的底壁,也可以開設(shè)在一桿體,該桿體固設(shè)在底壁。

請(qǐng)參閱圖6至圖9。上述氫氣發(fā)生裝置20包括電解室21,電解室21內(nèi)設(shè)有陰極片22、陽(yáng)極片24和設(shè)置于陰極片22和陽(yáng)極片24之間的透水隔氣膜23,陰極片22、陽(yáng)極片24圍成一電解區(qū),透水隔氣膜23用以將電解區(qū)分隔成氫產(chǎn)生區(qū)和氧產(chǎn)生區(qū),儲(chǔ)水箱30連通氧產(chǎn)生區(qū),氫產(chǎn)生區(qū)用以富集氫氣以排出,供電裝置40電連接陽(yáng)極片24和陰極片22。

這樣,儲(chǔ)水箱30所提供的水進(jìn)入電解被電解,陰極片22產(chǎn)生的氫氣富集在氫產(chǎn)生區(qū),陽(yáng)極片24產(chǎn)生的氧氣富集在氧產(chǎn)生區(qū),透水隔氣膜23阻隔了氫氣向氧產(chǎn)生區(qū)的擴(kuò)散以及阻隔了氧氣向氫產(chǎn)生區(qū)的擴(kuò)散,由此達(dá)到了氫氣和氧氣的分離,使得制備的氫氣被純化,保證了較好的純度。

需要說(shuō)明的是,氫產(chǎn)生區(qū)和氧產(chǎn)生區(qū)之間通過透水隔氣膜23密封,實(shí)現(xiàn)了只能允許水能在氫產(chǎn)生區(qū)和氧產(chǎn)生區(qū)之間自由流動(dòng),電解所產(chǎn)生的以氣泡形式存在的氧氣、氫氣被阻隔在各自所產(chǎn)生的區(qū)域。氫產(chǎn)生區(qū)即為電解室21與電解室21的一側(cè)壁所圍成。氧產(chǎn)生區(qū)即為電解室21與電解室21的另一側(cè)壁所圍成。

前述“氫產(chǎn)生區(qū)用以富集氫氣以排出”,可以理解的是,該排出的方式可通過在電解室21的位于氫產(chǎn)生區(qū)的側(cè)壁設(shè)置出氫管。出氫管除了將產(chǎn)生的氫氣排出外,水蒸汽也會(huì)混合在氫氣中。為了避免電解室21內(nèi)的水由出氫管流出,可以在出氫管設(shè)置隔水閥(或稱阻水閥),即只能允許氫產(chǎn)生區(qū)內(nèi)逸出的氫氣通過隔水閥而阻止水通過。隔水閥可以采用現(xiàn)有的形式,如中國(guó)專利cn102602584a所述的透氣隔水閥,該透氣隔水閥包括固定于包裝容器的外壁上的閥蓋和設(shè)于閥蓋與所述外壁之間設(shè)有密封墊,所述閥蓋上設(shè)有第一氣孔,所述密封墊上設(shè)有與第一氣孔向連通的第二氣孔,所述第二氣孔通過所述外壁上的第三氣孔與包裝容器的內(nèi)腔相連,所述第一氣孔和第二氣孔之間設(shè)有透氣膜。透氣膜包括基礎(chǔ)材質(zhì)層和采用防水透氣膜材料制成的透氣膜層。透氣膜層為涂膠層。透氣膜層靠第二氣孔一側(cè)布置,所述基礎(chǔ)材質(zhì)層靠第一氣孔一側(cè)布置。透氣膜與所述閥蓋粘連成為一體。閥蓋的主體為圓柱狀,靠近所述箱體的一側(cè)設(shè)有凸出并用于安裝固定的安裝柱,所述密封墊、透氣膜均套設(shè)于所述安裝柱上。

值得說(shuō)明的是,在不設(shè)置類似隔水閥的實(shí)施方式中,在電解室21內(nèi)可以設(shè)置一隔絕部,用以將電解室21內(nèi)空腔分隔成容水部和出氫部,容水部位于出氫部的下方。電解室21的進(jìn)水口27和出水口28均直接連通容水部,氫出水管直接連通出氫部,這樣就可以保證電解室21內(nèi)的水位不會(huì)高于出氫部,從而防止電解室21內(nèi)水和氫氣一并排出。

為了對(duì)氫產(chǎn)生區(qū)產(chǎn)生的氫氣加壓,可在氫產(chǎn)生區(qū)可通過背壓閥(圖中未示出)連通出氫口84。背壓閥可選擇調(diào)節(jié)壓力為0.2mpa。背壓閥的名詞來(lái)源于backpressurevalve。它代表的意思是說(shuō)由于閥的功能而形成一定的壓力,壓力一般可以調(diào)節(jié)。流體從背壓閥進(jìn)口進(jìn)入,被膜片阻擋,于是流體對(duì)膜片產(chǎn)生向上的壓力。當(dāng)壓力足夠大時(shí),彈簧被壓縮,流體頂起膜片形成通道,從背壓閥出口流出;若流體壓力不夠,就會(huì)形成憋壓,使進(jìn)口壓力上升直到達(dá)到額定壓力,頂起膜片形成通路。背壓閥的額定壓力可調(diào)節(jié),一般通過調(diào)節(jié)彈簧上端的頂桿,從而調(diào)節(jié)彈簧的長(zhǎng)度來(lái)實(shí)現(xiàn)。

上述電解室21的結(jié)構(gòu)可以采用一切能夠容置陰極片22、陽(yáng)極片24和透水隔氣膜23并且能容納水的一切密封結(jié)構(gòu)體的形式。電解室21可以為圓柱形,采用金屬材質(zhì),較為適宜地是不銹鋼材質(zhì)。電解室21可設(shè)有進(jìn)水口27和出水口28,該進(jìn)水口27直接通向氧產(chǎn)生區(qū)并且用以將儲(chǔ)水箱30的水通入電解室21內(nèi),出水口28直接通向氧產(chǎn)生區(qū)并且用以將電解室21內(nèi)的水流回儲(chǔ)水箱30,在電解室21內(nèi)的水流回儲(chǔ)水箱30的過程中,會(huì)將氧產(chǎn)生區(qū)所富集產(chǎn)生的氧氣排出到通入儲(chǔ)水箱30內(nèi)。

電解室21可以豎直設(shè)置,此處,豎直設(shè)置是指陰極片22、陽(yáng)極片24和透水隔氣膜23三者均豎直設(shè)置。進(jìn)水口27可位于電解室21的下部,出口口位于電解室21的上部,這樣,由儲(chǔ)水箱30的水從電解室21的下部進(jìn)入到氧產(chǎn)生區(qū),并從電解室21的上部流出到儲(chǔ)水箱30,從而在電解室21內(nèi)產(chǎn)生一從下部到上部流向的水流,這樣更好地能將電解室21內(nèi)電解產(chǎn)生的熱量通過該水流帶走,實(shí)現(xiàn)對(duì)電解室21的更好散熱。

上述透水隔氣膜23是指具有透水隔氣功能的膜。需要注意的是,此處隔氣是指隔離以氣泡形式存在的氣體,而非以分子狀態(tài)存在。電解水所產(chǎn)生的氫氣的機(jī)理是,水中的氫離子在陰極片22上得到電子而發(fā)生還原反應(yīng)產(chǎn)生氣相,由于氣相與水相之間的界面差,所以生產(chǎn)的氫氣以氫氣泡分散在水中。以陰極的電流密度為2~6ma/cm2、電解在常壓下和電解水為中性為例,所產(chǎn)生的氫氣泡的尺寸呈高斯隨機(jī)分布在~微米范圍內(nèi)。陽(yáng)極片24產(chǎn)生的氧氣也以氣泡的形式存在,以陽(yáng)極電流密度為2~6ma/cm2并且電解在常壓下為例,所產(chǎn)生的氣泡分布在~100微米范圍內(nèi)。因此,透水隔氣膜23的實(shí)現(xiàn)形式可以是具有截留尺寸小于氫氣泡和氧氣泡大小的任何形式的膜,即具有截留尺寸(或稱為濾孔)在10微米以下。

具體而言,作為其中一種實(shí)施方式,透水隔氣膜23可以為截留尺寸(或稱為濾孔)在10微米以下的濾膜。例如,微濾膜。微濾膜是指濾孔徑在0.1~1微米之間的過濾膜。微濾膜可以使用無(wú)機(jī)膜和有機(jī)高分子膜。無(wú)機(jī)膜可以為陶瓷膜和金屬膜。有機(jī)高分子膜可以為天然高分子膜和合成高分子膜,例如聚偏氟乙烯(pvdf)、聚砜(psf)、聚丙烯腈(pan)、聚氯乙烯(pvc)、聚丙烯(pp)等。根據(jù)膜的形式又分為平板膜、管式膜、卷式膜和中空纖維膜;根據(jù)制膜原理,高分子膜的制備方法分為溶出法(干-濕法)、拉伸成孔法、相轉(zhuǎn)化法、熱致相法,浸涂法、輻照法、表面化學(xué)改性法、核徑跡法、動(dòng)力形成法等,無(wú)機(jī)膜的制備方法主要有溶膠—凝膠法、燒結(jié)法、化學(xué)沉淀法等。溶劑理解的是,此處采用的是具有絕緣性的微濾膜,較佳是有機(jī)高分子微濾膜。當(dāng)然,濾膜還可以使用超濾膜等。

作為另外的實(shí)施方式,透水隔氣膜23為自增濕膜。自增濕膜是能允許液體水透過而其它介質(zhì)無(wú)法通過的膜。自增濕膜可使用親水物質(zhì)(例如二氧化鈦、二氧化硅、三氧化二鋁粒子摻雜修飾的nafion膜)。

陰極片22、透水隔氣膜23和陽(yáng)極片24三者可以不抵接,也可以是三者以抵接的方式,例如陰極片22、透水隔氣膜23和陽(yáng)極片24依次疊加設(shè)置。

這里,“疊加設(shè)置”可以理解的是指多個(gè)具有層結(jié)構(gòu)的物件(例如薄膜等)采用一者貼合于另一者表面的堆疊方式。以a、b、c、d依次疊加設(shè)置為例,是指a的一個(gè)表面設(shè)置b、b的表面設(shè)置c、c的表面設(shè)置d,即按照某一方向(例如從上至下),a、b、c、d依次排列。

陰極片22和陽(yáng)極片24可以鈦片或于其表面鍍鉑金。為了增強(qiáng)陰極片22和陽(yáng)極片24的活性,可以在表面涂覆一些氧化物,如中國(guó)專利cn1045678a所述層涂層包含鈦氧化物、銥氧化物和釕氧化物等。

陽(yáng)極片24和陰極片22可設(shè)置多孔,例如可設(shè)置蜂窩結(jié)構(gòu),以保證與水接觸的充分性。

除此也可以采用可拆卸方式,以方便對(duì)陰極片22、透水隔氣膜23和陽(yáng)極片24的更換??刹鹦兜姆绞?,可以是緊固件、滑接件、卡接件。此處,緊固件可列舉出法蘭件、螺接件等。

至于底座和上蓋的形式,可以采用圓形蓋和方形蓋等。

陰極片22、透水隔氣膜23和陽(yáng)極片24可以直接容置于電解室21中。當(dāng)然還可通過設(shè)置安裝件將三者疊加設(shè)置。具體地,電解室21還包括用以安裝陽(yáng)極片24并且設(shè)置于電解區(qū)外的陽(yáng)極安裝蓋26。陽(yáng)極片24可以設(shè)置在陽(yáng)極安裝蓋26的表面。至于安裝的方式可以通過緊固件。陽(yáng)極安裝蓋26的主表面面積可大于陽(yáng)極片24。

電解室21還包括用以安裝陰極片22并且設(shè)置于所述電解區(qū)外的陰極安裝蓋25。陰極片22可以設(shè)置在陰極安裝蓋25的表面。至于安裝的方式可以通過緊固件。陰極安裝蓋25的主表面面積可大于陰極片22。

陰極安裝蓋25和陽(yáng)極安裝蓋26通可以蓋合以容置陰極片22、透水隔氣膜23和陽(yáng)極片24。至于蓋合的方式可以相同于底座和上蓋,于此不再詳述。

陰極安裝蓋25和陰極片22之間可以設(shè)置墊片(圖中未示出)。陽(yáng)極安裝蓋26和陽(yáng)極片24之間可以設(shè)置墊片(圖中未示出)。這些墊片的數(shù)量可以為一個(gè)或多個(gè)。墊片可以為圈狀等。

上述儲(chǔ)水箱30可以圓柱形的箱體,頂部設(shè)有用以加水的箱口,箱口設(shè)有蓋合箱口的水箱蓋。儲(chǔ)水箱30的底部設(shè)有出水管,該出水管連通氧產(chǎn)生區(qū)。儲(chǔ)水箱30的頂部設(shè)有回水管,該回水管連通氧分離區(qū)的出水口28。

為了實(shí)現(xiàn)對(duì)儲(chǔ)水箱30的空氣的排放以避免空氣通過水進(jìn)入到電解室21,可設(shè)置三通閥,該三通閥的一口連通氧產(chǎn)生區(qū)的進(jìn)水口27,又一個(gè)口連通儲(chǔ)水箱30的出水管,三通閥的另一個(gè)口用以在排出儲(chǔ)水箱30內(nèi)空氣。

儲(chǔ)水箱30內(nèi)的水可以高水位的條件下自動(dòng)進(jìn)入到氫氣發(fā)生裝置20內(nèi)。當(dāng)然在儲(chǔ)水箱30距離氫氣發(fā)生裝置20較遠(yuǎn)時(shí),可設(shè)置循環(huán)泵60,該循環(huán)泵60連通儲(chǔ)水箱30和電解室21,這樣可保證電解室21內(nèi)的水位不過低。

可以設(shè)置支架70,用以安裝儲(chǔ)水箱30、供電裝置40和氫氣發(fā)生裝置20。支架70可以為本領(lǐng)域一切公知的形式,例如其可以由四根豎粱、四個(gè)支撐面所構(gòu)成,每個(gè)支撐面可以由四根連接二端均連接于豎粱所圍成。四個(gè)支撐面從上到下平行設(shè)置。位于最上方的支撐面用以支撐外殼80的上部(后續(xù)即將述及)。第二上方的支撐面用以安裝儲(chǔ)水箱30,第三上方的支撐面用以氫氣發(fā)生裝置20,最下方的支撐面用以安裝供電裝置40。

此處,供電裝置40可以包括電路板和電源等。電源可以為24v電源和/或12v電源,用以為氫氣發(fā)生裝置20供電。電路板實(shí)現(xiàn)電源和氫氣發(fā)生裝置20的電連接,電路板可設(shè)有用以實(shí)現(xiàn)將電源的輸入電流進(jìn)行恒流的恒流電路,以及用以實(shí)現(xiàn)將電源的輸入電壓進(jìn)行恒壓的恒壓電路。恒流電路和恒壓電路采用公知的技術(shù)。

上述循環(huán)泵60也可以設(shè)置在支架70。

為了便于移動(dòng),可在支架70設(shè)有腳輪71。較好地,該腳輪71可采用萬(wàn)向輪。較好地,還可采用帶有剎車功能的萬(wàn)向輪。

請(qǐng)參閱圖4和圖5。在支架70的外部還可設(shè)置外殼80。外殼80可為圓筒狀塑料殼。外殼80可以設(shè)有用以觀察儲(chǔ)水箱30的水位的觀察窗81,這樣可以較為方便地觀察儲(chǔ)水箱30的水位。

外殼80還可以設(shè)置蓋合儲(chǔ)水箱30的水箱蓋的蓋孔82,這樣可以在外殼80上方便地外露出水箱蓋,從而方便地為儲(chǔ)水箱30加入水。

支架70還設(shè)有還排風(fēng)扇50,以便于對(duì)包括氫氣發(fā)生裝置進(jìn)行散熱。排風(fēng)扇50的供電可由供電裝置40來(lái)完成。

對(duì)應(yīng)地,可在外殼80設(shè)有排風(fēng)口83。該排風(fēng)口83可安裝在靠近排風(fēng)扇50的位置。

上述未述及之處,適用于現(xiàn)有技術(shù)。

盡管以上較多使用了表示結(jié)構(gòu)的術(shù)語(yǔ),但并不排除使用其它術(shù)語(yǔ)的可能性。使用這些術(shù)語(yǔ)僅僅是為了更方便地描述和解釋本發(fā)明的本質(zhì);把它們解釋成任何一種附加的限制都是與本發(fā)明精神相違背的。

以上所述,僅為本發(fā)明的具體實(shí)施方式,但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此,任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi),可輕易想到變化或替換,都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此,本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)所述以權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。

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