專利名稱：一種brown氣體發(fā)生器系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氣體發(fā)生器，尤其是一種結(jié)構(gòu)優(yōu)化的，產(chǎn)生氣體高效的BRO麗氣 體發(fā)生器系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
電化學(xué)起源于約200年前開始的電解技術(shù)，并且自從1833年法拉第建立電化學(xué)基 本定律以及電化學(xué)有關(guān)的各種術(shù)語和概念，例如離子、陽離子、電解液等等以來，電解技術(shù) 沒有更進(jìn)一步的發(fā)展。 此后，澳大利亞的Yull Brown博士在1971年開始研究水的電解。結(jié)果，他發(fā)明了 Brown氣體的發(fā)生器，并在1978年獲得美國專利No. 4081656，并由此建立了 Brown氣體爆 炸性質(zhì)和熱核反應(yīng)特性的理論，也由此更多的研究者開始對Brown氣體的發(fā)生器進(jìn)行了不 斷的探索，希望在較低能耗的情況下能夠更高效率的產(chǎn)生Brown氣體。
傳統(tǒng)的Brown氣體的發(fā)生器多采用在殼體內(nèi)設(shè)置反應(yīng)芯，反應(yīng)電極組豎向平行分 布在反應(yīng)芯上，此種結(jié)構(gòu)容易對反應(yīng)電極進(jìn)行安裝，各反應(yīng)電極之間的場強(qiáng)分布也比較容 易做到基本一致，但采取這種結(jié)構(gòu)時(shí)(l)在發(fā)生器殼體為金屬材料的情況下金屬殼體的 內(nèi)壁就會(huì)影響到最外層反應(yīng)電極的場，更重要的是殼體內(nèi)壁與芯體電極間的電場分布必然 造成不希望的極低反應(yīng)效率區(qū)，從而使得發(fā)生器的效率低下；(2)而在發(fā)生器殼體采用絕 緣材料制作時(shí)，又對溫度控制帶來惡劣因素。而如果采用將反應(yīng)液體抽出循環(huán)降溫的方法 控制反應(yīng)溫度，又必然帶來污染而根本不可能長時(shí)間保持反應(yīng)液的清潔。還有， 一般發(fā)生器 的反應(yīng)電極都是直接從電解液中穿過再從殼體上端或者側(cè)壁伸出，結(jié)果不僅會(huì)造成引出線 腐蝕的問題，而且即使在穿出電解液的引出部分采用高級不銹鋼材料的情況下仍然會(huì)帶來 一個(gè)更大的問題，那就是引出部分帶來的低效率高能耗反應(yīng)參與的問題從而降低Brown氣 體的產(chǎn)生效率?，F(xiàn)有的同類氣體發(fā)生器的另外幾個(gè)突出的普遍存在的問題就是(1)沒有考 慮或者沒有做到所有參與反應(yīng)的空間區(qū)域都是預(yù)設(shè)的高效反應(yīng)區(qū)；(2)反應(yīng)液液面高低變 化帶來參與反應(yīng)的電極面積的變化，從而導(dǎo)致反應(yīng)不穩(wěn)定和氣體輸出不穩(wěn)定；(3)沒有認(rèn) 識到反應(yīng)溫度對Brown氣體產(chǎn)生效率和Brown氣體構(gòu)成的影響從而沒有對反應(yīng)溫度進(jìn)行控 制或沒有合理控制。 綜上所述，目前國際上有形形色色的BROWN氣體發(fā)生器，但由于設(shè)計(jì)的科學(xué)性不夠，
都存在諸如(1)程度不等的工作條件不穩(wěn)定、不合理；(2)參與反應(yīng)的電極部分面積變化而致
工作狀態(tài)不穩(wěn)定；(3)低效率反應(yīng)部分存在；(4)參與反應(yīng)的流體循環(huán)流動(dòng)性差；(5)反應(yīng)溫
度不在控制或者控制不合理等缺陷，從而造成高能耗低效率和氣體不純等嚴(yán)重弊端。 因此，設(shè)計(jì)、研發(fā)低能耗高效工作穩(wěn)定的相應(yīng)裝置不僅對于目前的一些應(yīng)用而且
對其在諸多新開發(fā)領(lǐng)域中的重要作用和意義都是不言而喻的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的技術(shù)方案克服了現(xiàn)有發(fā)生器的種種弊端，提供一種工作穩(wěn)定、可靠、效率高、能耗低、所得Brown氣體質(zhì)量高的BROWN氣體發(fā)生器系統(tǒng)。 本發(fā)明的技術(shù)方案如下設(shè)計(jì)一種BRO麗氣體發(fā)生器系統(tǒng)，在圓筒形殼體內(nèi)設(shè)置 有反應(yīng)芯，其要點(diǎn)是所述反應(yīng)芯由上、下絕緣托架和反應(yīng)電極構(gòu)成，所述上托架位于下托 架上方，所述反應(yīng)電極的引出電極穿出殼體底部；在所述殼體頂部設(shè)有出氣口 ，并在該殼體 外側(cè)套裝有冷卻腔體，在該冷卻腔體上設(shè)有進(jìn)液口和出液口。本發(fā)明將反應(yīng)電極的引出電 極從所述殼體底部引出，如此有效地防止了電極引出部分參與反應(yīng)而導(dǎo)致效率低能耗高的 不良因素，由于減少低反應(yīng)效率的非預(yù)設(shè)的反應(yīng)而使得產(chǎn)生氣體的效率提高；工作過程中 反應(yīng)芯始終淹埋于液面之下從而保持了發(fā)生器工作情況和產(chǎn)氣量的穩(wěn)定，當(dāng)然，如果沒能 及時(shí)補(bǔ)充液體而致使液面低于反應(yīng)芯時(shí)也不會(huì)有根本性的危害，只是會(huì)導(dǎo)致參與反應(yīng)的電 極面積不斷改變而使得工作不穩(wěn)和反應(yīng)效率降低。設(shè)置側(cè)壁冷卻腔體并使冷卻腔中的冷卻 液與外部散熱系統(tǒng)相連形成封閉循環(huán)降溫系統(tǒng)，使得反應(yīng)溫度有效地控制并保持在一個(gè)適 宜的范圍之內(nèi)。 在所述下托架底部與所述殼體底部之間設(shè)有托起支撐，所述反應(yīng)電極的引出電極 穿出該托起支撐及殼體底部，而設(shè)置的托起支撐能夠更好的保證液體的循環(huán)流動(dòng)。
所述冷卻腔體和殼體均為圓筒狀，所述冷卻腔體套裝在殼體上，且該冷卻腔體的 靠近所述殼體底部的一端與該殼體底部設(shè)有距離，所述進(jìn)液口位于該冷卻腔體的側(cè)壁下 部，所述出液口位于該冷卻腔體的側(cè)壁上部，所述進(jìn)液口和出液口經(jīng)管道與控溫器和冷卻 液循環(huán)泵相連通，在該管道還設(shè)有散熱系統(tǒng)，如此放置冷卻腔體即可使殼體內(nèi)的液體得到 很好的冷卻，并控制在一定的范圍內(nèi)，還可以取得這樣的效果由于殼體底部沒有得到冷 卻，該底部的液體溫度相對于被冷卻腔體冷卻的部分的液體溫度要高，殼體底部的高溫液 體會(huì)上升，如此可達(dá)到反應(yīng)液體在殼體內(nèi)的自然對流，使得反應(yīng)更加充分，提高了效率。
在所述上托架下端面設(shè)有"十"字形上凸棱，在下托架上端面設(shè)有"十"字形下凸 棱，在上、下凸棱上均開有同心的多個(gè)環(huán)向卡槽。采用上述結(jié)構(gòu)殼體內(nèi)的空間大，便于液體 的流動(dòng)。 所述反應(yīng)電極組由多個(gè)環(huán)形電極組成，所述反應(yīng)電極夾持在所述上、下托架相對
應(yīng)的環(huán)向卡槽內(nèi)。將反應(yīng)電極設(shè)計(jì)成直徑不同的圓筒形不銹鋼環(huán)形電極，上、下托架起夾持
反應(yīng)電極組、嚴(yán)格固定各反應(yīng)電極的相對位置及導(dǎo)流、通氣的作用；上述反應(yīng)電極組由直徑
不同的多個(gè)圓筒形不銹鋼電極通過上、下絕緣托架固定其相對位置夾持而成，當(dāng)此反應(yīng)芯
置于發(fā)生器內(nèi)固定時(shí)發(fā)生器殼體側(cè)壁內(nèi)表面的相應(yīng)部分也構(gòu)成了參與反應(yīng)的一個(gè)極，殼體
側(cè)壁內(nèi)表面與芯部電極組最外層不銹鋼筒的外表面之間的距離都是經(jīng)過設(shè)計(jì)計(jì)算而與芯
體各相鄰電極間距離的大小相協(xié)調(diào)的，因而使得本發(fā)明的整個(gè)下部與芯體高度相應(yīng)的區(qū)域
都是高效率的反應(yīng)區(qū)，并且在此高效反應(yīng)區(qū)以外的任何區(qū)域都避免了低效率反應(yīng)的發(fā)生。 在靠近上、下托架中心的環(huán)向卡槽外的上、下托架上均設(shè)有導(dǎo)流孔，在靠近上、下
托架的中央的環(huán)向卡槽內(nèi)的上、下凸棱側(cè)面均設(shè)有導(dǎo)流槽。設(shè)置導(dǎo)流孔和導(dǎo)流槽能保證足
夠的液體對流和氣體釋放。 所述上托架由圓盤狀底板和上凸棱組成，在該上托架的"十"字形上凸棱交叉處 設(shè)有穿過底板的螺栓孔；所述下托架由圓盤狀底板和下凸棱組成，在該下托架的"十"字形 下凸棱交叉處設(shè)有穿過底板的螺栓孔；所述上、下托架經(jīng)螺栓進(jìn)行鎖緊，用螺栓進(jìn)行連接可 靠；所述反應(yīng)電極的引出電極從下托架的螺栓孔穿出殼體底部，并進(jìn)行密封。
所述托起支撐中空，該托起支撐以及上、下托架的材質(zhì)為聚四氟乙烯，由于聚四氟 乙烯為耐高溫耐腐蝕耐老化絕緣材料，因此能夠有效的避免由托起支撐帶來的污染和對反 應(yīng)的毒化。 有益效果1、除了反應(yīng)芯在優(yōu)化工作條件下參與反應(yīng)外，杜絕了引入電極等低效 率反應(yīng)部分的參與；2、工作過程中參與反應(yīng)的芯部始終處于液面之下，從而工作狀態(tài)和出 氣量穩(wěn)定，不存在因隨著內(nèi)部液面升高或降低而致參與反應(yīng)部分大幅變化的情況；3、本發(fā) 明的反應(yīng)芯結(jié)構(gòu)以及導(dǎo)流槽導(dǎo)流孔的設(shè)計(jì)有助于液體循環(huán)流動(dòng)有助于保持新鮮液體參與 反應(yīng)從而有助于反應(yīng)的良好進(jìn)行；4、合理的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)使得發(fā)生器內(nèi)凡有反應(yīng)的各處均處于 高效率；5、工作過程中殼體內(nèi)反應(yīng)溫度得以有效控制在合理的范圍之內(nèi)，從而提高了反應(yīng) 效率；6、對最佳反應(yīng)溫度的新認(rèn)識以及對殼體內(nèi)工作溫度的有效控制實(shí)現(xiàn)了發(fā)生器長時(shí)間 高效率工作的良好性能；7、大大提高了氣體純度，避免了現(xiàn)有技術(shù)中往往發(fā)生器效率降低、 氣體不純和發(fā)生器不同程度地變成"蒸汽鍋爐"的現(xiàn)象；8、嚴(yán)格的材料選擇有助于發(fā)生器 長期工作在高效率；9、在提高效率和減少無謂能量損失的同時(shí)也就自然地實(shí)現(xiàn)了低能耗； 10、測量表明與現(xiàn)在國際上同領(lǐng)域有關(guān)裝置相比本發(fā)明的具體實(shí)施例在同樣能耗的條件下 不但出氣質(zhì)量好而且單位時(shí)間出氣率要高出約50-100%以上。


圖1是本發(fā)明的整體結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2為圖1的俯視圖； 圖3為安裝有反應(yīng)電極4的下托架3結(jié)構(gòu)示意圖； 圖4為下托架3的立體圖，上托架4的立體圖也和下托架3的立體圖一樣。
上述附圖中各編號的意義是l.殼體，2.上托架，2a.上凸棱，3.下托架，3a.下凸 棱，4.反應(yīng)電極，4a.引出電極，5.托起支撐，6.出氣口，7.冷卻腔體，8.進(jìn)液口，9.出液口， 10.控溫器，ll.環(huán)向卡槽，12.導(dǎo)流孔，13.導(dǎo)流槽，14.螺栓孔。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一個(gè)具體實(shí)施例作進(jìn)一步的說明。 請參見圖1 圖4 :所示的一種BRO麗氣體發(fā)生器系統(tǒng)，在圓筒形殼體1內(nèi)設(shè)置有 反應(yīng)芯，所述反應(yīng)芯由上、下托架2、3和反應(yīng)電極4構(gòu)成，所述上、下托架2、3均為圓盤狀， 所述上托架2位于在下托架3上方，所述上托架2由圓盤狀底板和上凸棱2a組成，在該上托 架2的"十"字形上凸棱2a交叉處設(shè)有穿過底板的螺栓孔14，所述下托架3由圓盤狀底板 和下凸棱3a組成，在該下托架3的"十"字形下凸棱3a交叉處設(shè)有穿過底板的螺栓孔14， 所述上、下托架2、3經(jīng)螺栓進(jìn)行鎖緊；在所述上、下托架2、3之間設(shè)有反應(yīng)電極4，在所述下 托架3底部與所述殼體1底部之間設(shè)有托起支撐5，該托起支撐5中空，該托起支撐5以及 上、下托架2、3的材質(zhì)為聚四氟乙烯，所述反應(yīng)電極4的引出電極4a穿出該托起支撐5及 殼體1底部；在所述殼體1頂部設(shè)有出氣口 6，并在該殼體1外側(cè)套裝有冷卻腔體7，在該冷 卻腔體7上設(shè)有進(jìn)液口 8和出液口 9。 請參見圖1和圖2 :所述冷卻腔體7和殼體1均為圓筒狀，所述冷卻腔體套裝在殼 體上，且該冷卻腔體的靠近所述殼體底部的一端與該殼體底部設(shè)有距離，所述進(jìn)液口 8位于該冷卻腔體7的側(cè)壁下部，所述出液口 9位于該冷卻腔體7的側(cè)壁上部，所述上的進(jìn)液口 8和出液口 9經(jīng)管道與控溫器10和冷卻液循環(huán)泵相連通，在該管道上還設(shè)有散熱系統(tǒng)，如此 可對裝在殼體1內(nèi)的反應(yīng)液進(jìn)行冷卻。 請參見圖3和圖4 :在所述上托架2下端面設(shè)有"十"字形上凸棱2a，在下托架3 上端面設(shè)有"十"字形下凸棱3a，在上、下凸棱2a、3a上均開有同心的多個(gè)環(huán)向卡槽11。
在圖3中可以看出所述反應(yīng)電極4由多個(gè)環(huán)形電極組成，所述反應(yīng)電極4夾持在 所述上、下托架2、3相對應(yīng)的環(huán)向卡槽11內(nèi)。 在圖4中還可以看出在靠近上、下托架2、3中心的環(huán)向卡槽11外的上、下托架2、 3上均設(shè)有導(dǎo)流孔12，該導(dǎo)流孔12便于液體的對流和氣體的產(chǎn)生，在靠近上、下托架2、3中 心的環(huán)向卡槽ll內(nèi)的上、下凸棱2a、3a側(cè)面設(shè)有導(dǎo)流槽13。 本發(fā)明的原理是這樣的在圓筒形殼體內(nèi)設(shè)置有反應(yīng)芯，反應(yīng)芯的引出電極從殼 體的底部從下邊引出，在殼體內(nèi)反應(yīng)芯上部空間無引出電極或其他金屬部件存在，反應(yīng)只 集中在殼體內(nèi)與反應(yīng)芯高度相當(dāng)?shù)膮^(qū)域，當(dāng)此反應(yīng)芯置于殼體內(nèi)固定時(shí)殼體側(cè)壁的相應(yīng)部 分也構(gòu)成了參與反應(yīng)的一個(gè)極，殼體側(cè)壁內(nèi)表面與反應(yīng)電極組最外層不銹鋼筒的外表面之 間的距離都是經(jīng)過設(shè)計(jì)計(jì)算而與芯體各相鄰電極間距離的大小相協(xié)調(diào)的，因而使得本發(fā)明 的整個(gè)下部與反應(yīng)芯高度相應(yīng)的區(qū)域都是高效率的反應(yīng)區(qū)，避免了低效率反應(yīng)的發(fā)生，所 述反應(yīng)芯由高級不銹鋼電極組提供上、下絕緣托架固定它們之間的相對位置夾持而成，在 所述下托架底部與所述殼體底部之間設(shè)有絕緣托起支撐，所述反應(yīng)電極的引出電極即是穿 出該托起支撐而后穿出殼體底部；在所述殼體頂部設(shè)有出氣口，并在該殼體外側(cè)設(shè)有冷卻 腔，在該冷卻腔的外壁上設(shè)有進(jìn)液口和出液口 ，冷卻腔中的冷卻液與散熱系統(tǒng)相連達(dá)到預(yù) 期的溫控效果。
權(quán)利要求
一種BROWN氣體發(fā)生器系統(tǒng)，在圓筒形殼體(1)內(nèi)設(shè)置有反應(yīng)芯，其特征在于所述反應(yīng)芯由上、下托架(2、3)和反應(yīng)電極(4)構(gòu)成，所述上托架(2)位于下托架(3)上方，在該上、下托架(2、3)之間設(shè)有反應(yīng)電極(4)，所述反應(yīng)電極(4)的引出電極(4a)穿出殼體(1)底部；在所述殼體(1)頂部設(shè)有出氣口(6)，并在該殼體(1)外側(cè)套裝有冷卻腔體(7)，在該冷卻腔體(7)上設(shè)有進(jìn)液口(8)和出液口(9)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種BROWN氣體發(fā)生器系統(tǒng)，其特征在于在所述下托架(3) 底部與所述殼體(1)底部之間設(shè)有托起支撐(5)，所述反應(yīng)電極(4)的引出電極(4a)穿出 該托起支撐(5)及殼體(1)底部。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種BROWN氣體發(fā)生器系統(tǒng)，其特征在于所述冷卻腔體(7) 和殼體(1)均為圓筒狀，所述冷卻腔體(7)套裝在殼體(1)上，且該冷卻腔體(7)靠近所述 殼體(1)底部的一端與該殼體(1)底部設(shè)有距離，所述進(jìn)液口 (8)位于該冷卻腔體(7)的 側(cè)壁下部，所述出液口 (9)位于該冷卻腔體(7)的側(cè)壁上部，所述上的進(jìn)液口 (8)和出液口 (9)經(jīng)管道與控溫器(10)和冷卻液循環(huán)泵相連通。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種BROWN氣體發(fā)生器系統(tǒng)，其特征在于在所述上托架(2) 下端面設(shè)有"十"字形上凸棱(2a)，在下托架(3)上端面設(shè)有"十"字形下凸棱(3a)，在上、 下凸棱(2a、3a)上均開有同心的多個(gè)環(huán)向卡槽(11)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種BROWN氣體發(fā)生器系統(tǒng)，其特征在于所述反應(yīng)電 極(4)由多個(gè)環(huán)形電極組成，所述反應(yīng)電極(4)夾持在所述上、下托架(2、3)相對應(yīng)的環(huán)向 卡槽(11)內(nèi)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種BR0WN氣體發(fā)生器系統(tǒng)，其特征在于在靠近上、下托架 (2、3)中心的環(huán)向卡槽(11)外的上、下托架(2、3)上均設(shè)有導(dǎo)流孔(12)，在靠近上、下托架 (2、3)中心的環(huán)向卡槽(11)內(nèi)的上、下凸棱(2a、3a)側(cè)面設(shè)有導(dǎo)流槽(13)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的一種BROWN氣體發(fā)生器系統(tǒng)，其特征在于所述上托架(2) 由圓盤狀底板和上凸棱(2a)組成，在該上托架(2)的"十"字形上凸棱(2a)交叉處設(shè) 有穿過底板的螺栓孔(14);所述下托架(3)由圓盤狀底板和下凸棱(3a)組成，在該下托架(3) 的"十"字形下凸棱(3a)交叉處設(shè)有穿過底板的螺栓孔(14);所述上、下托架(2、3)經(jīng) 螺栓進(jìn)行鎖緊。
8 根據(jù)權(quán)利要求l所述的一種BROWN氣體發(fā)生器系統(tǒng)，其特征在于所述托起支撐(5) 中空，該托起支撐(5)以及上、下托架(2、3)的材質(zhì)為聚四氟乙烯。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種BROWN氣體發(fā)生器系統(tǒng)，在圓筒形殼體內(nèi)設(shè)置有反應(yīng)芯，所述反應(yīng)芯由上、下托架、反應(yīng)電極構(gòu)成，所述上托架位于下托架上方，在該上、下托架之間設(shè)有反應(yīng)電極，在所述下托架底部與所述殼體底部之間設(shè)有托起支撐，所述反應(yīng)電極的引出電極穿出該托起支撐及殼體底部；在所述殼體頂部設(shè)有出氣口，并在該殼體外側(cè)套裝有冷卻腔體，在該冷卻腔體上設(shè)有進(jìn)液口和出液口，所述上的進(jìn)液口和出液口經(jīng)管道與控溫器和冷卻液循環(huán)泵相連通。本發(fā)明能耗低、效率高，測試表明較之傳統(tǒng)發(fā)生器其效率提高50-100％。
文檔編號B01J7/02GK101716480SQ20091019126
公開日2010年6月2日 申請日期2009年10月29日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月29日
發(fā)明者阮海生 申請人:阮海生