專利名稱：氫氣機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于一種氫氣機，由電源變換裝置、電解發(fā)生器、集氣缸、安全裝置所組成。
現(xiàn)有的氫氣機采用交流電焊機做電解電源，電解發(fā)生器正負極端板、極板、極間密封墊單獨組合形成一組，組與組之間通過連接管焊接在一起，這種結(jié)構(gòu)的氫氣機，一方面組裝困難、制造工藝復雜，另一方面必須兩臺機器合作方可工作，即如果氫氣機工作，必須由一臺電焊機配合，因而體積大、造價高、移動、使用很不方便。
市場上還有一種氫氣機，如四川拓奇公司生產(chǎn)的氫氣機，其電源一次性進機，形成整體。但其仍然采用交流變壓器做為電解電源，用汽油做輔助燃料，工作電壓、電源不可調(diào)節(jié)，工作過程中，電氣裝置起動，停止頻繁。存在著溫度上升快、產(chǎn)氣量小，不能連續(xù)作業(yè)，帶水、火焰溫度低，回火等缺點。
本實用新型的目的在于避免上述已有技術(shù)的不足之處提供一種體積小、重量輕、移動方便、操作簡單且性能穩(wěn)定，安全可靠的氫氣機，該氫氣機可有效的避免在工作過程中的帶水、火焰溫度低、回火、不能連續(xù)作業(yè)等缺點。
本實用新型的目的可通過如下措施來達到電解發(fā)生器的正負極端板、極板、極間密封圈重疊裝配在一起，螺栓緊固組成一個組件，每臺至少由一個這樣的組件同氣路，電解液、電源變換裝置連接成一個工作整體。裝配后，其內(nèi)部為圓柱筒形。
電源變換裝置采用單相半控橋整流電路，利用松弛振蕩器觸發(fā)電路觸發(fā)可控硅使直流電流在一定范圍內(nèi)無極可調(diào)。所說的單相半控橋整流電路由兩個橋臂采用可控硅KP1、KP2，其余兩個橋臂采用整流二極管ZP1、ZP2。
集氣缸為復式分離器，每段出氣口設有氣水分離器，通過氣路、回水管與電解發(fā)生器相連通。
集氣缸通過管路與組合止火器相連接，所說的組合止火器出氣口設有氣水分離器，具有兩級止火器和安全閥。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)相比，是有如下優(yōu)點1、節(jié)約能源。用于切鋼材，配以氧氣可切鋼板、鑄鋼件。焊接不需要氧氣，只用本機產(chǎn)生的氫氧氣即可焊接各種金屬和熱加工。大型機可供兩人同時使用，與乙炔氣價格相比，一人用機使用成本僅是乙炔氣的1／8；二人用機是乙炔氣的1／14，耗電量一人用機5.5KW／h，二人用機8.5KW／h，小型機可為民用，用于飲食業(yè)、飯店、旅館、家庭爐灶、鍋爐取暖、替代煤氣，耗電量0.25KW／h，節(jié)電效果顯著。
2、保護環(huán)境。本機運轉(zhuǎn)無噪音，氫氧焰無毒、無味、無塵、無碳黑，因此，在任何情況下使用，對環(huán)境均無危害。
3、性能穩(wěn)定，用途廣泛。本機在使用中，每4小時加水一次(無需加KOH)連續(xù)作業(yè)無故障，回火率比乙炔少3倍，回火后5分鐘即可重新點火使用。
配以氧氣可切割鋼板厚度300M／M，切口面光潔度好。切口寬度為乙炔氣切口寬度的4／5，工作效率是乙炔氣的1.2倍，氧化熔邊是乙炔氣的1／2，切口縫及邊不凝結(jié)氧化鐵，一次性落料。
焊接不配氧氣，用氫氧焰可直接焊接各種金屬件，焊薄鋼板用XH411和XH412配劑作焊粉，焊銅鋁用原銅鋁焊粉即可獲得優(yōu)質(zhì)的焊件。
熱加工氫氧焰無煙、無碳黑，用于有色金屬的熱加工，玻璃制品的局面加工，其優(yōu)越性更為突出。
電焊本機使用可控硅電源，可替代焊機、焊接電流85A以內(nèi)的焊件，本機均可焊接。
民用本機可制成為民用產(chǎn)品，火焰溫度1000℃以內(nèi)，配爐灶，可供旅店、食堂、家庭燒飯、炒菜使用，配以鍋爐，可供燒水取暖等用處，使用安全。
4、安全可靠。本機電氣絕緣好，接地裝置完善可靠，沒有裸露的不安全電路和元件，全機各部件裝配牢固，設有兩級止火器和安全閥及防爆膜片，使用中不會發(fā)生事故。
5、體積小、重量輕、使用方便、操作簡單本機采用可控硅作為電解電源，調(diào)壓、調(diào)流方便，壓力穩(wěn)定，同時減輕了整體重量，一人可以推動。
附圖及圖面說明如下


圖1為本實用新型整體結(jié)構(gòu)剖面示意圖圖2為本實用新型電源變換裝置電路原理圖
以下結(jié)合附圖對本實用新型做進一步詳述參照
圖1，交流電源通過電源接線柱(1)送入電源變換裝置(8)，將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟娝腿腚娊獍l(fā)生器(4)，發(fā)生器(4)內(nèi)裝有濃度1.10－1.25的氫氧化鉀(鈉)的電解液，通過電解產(chǎn)生氫氣，該氣體經(jīng)輸氣管路(5)送入集氣缸(12)，氣體經(jīng)缸內(nèi)的氣水分離器(11)后，再經(jīng)管路送入集氣缸(9)，經(jīng)氣水分離器(11)、管路(10)進入組合止火器(14)，氣體由該組合止火器底部的水中通過上升，再經(jīng)氣水分離器，然后流經(jīng)干式阻火器(13)進入工作氣路(17)，最后經(jīng)外部止火器體(18)到達工作焊割炬，即可點火工作。
參照
圖1，由正負極端板，正負極板、極間密封墊圈重疊裝配，螺栓(2)緊固組成一個組件，每臺至少由一個這樣的組件同氣路(5)，電解液(7)、電源變換裝置(8)連接成一個工作整體，組成了電解發(fā)生器(4)。當按規(guī)定要求在發(fā)生器(4)內(nèi)注入電解液并通入直流電后，在電解液中發(fā)生下列化學反應正極2OH－－2e－→H2O↑＋ 1/2 O2↑負極2H2O＋2e－→H2↑＋2OH電解發(fā)生器(4)的正極板材料采用不銹鋼板，負極板系普通鋼板，極間密封圈(3)為橡膠。
裝配后，電解發(fā)生器(4)內(nèi)部為圓柱筒形，外部為正方形，作為散熱降溫用，電解面積與散熱面積之比為11.6，再配以風冷機(6)，使水溫控制在80℃以下，保證連續(xù)工作。
電解發(fā)生器(4)通過氣路(5)與集氣缸(12、9)連通，集氣缸(12、9)的作用為集氣、濾氣、脫水，從而使氣體純化。集氣缸(12、9)為復式分離器，每段進氣口設有氣水分離器(11)，當夾帶有一定水份的氫氣進入到進氣口時，直接噴射到集氣缸(12)的氣水分離器(11)的凹面上，氣體沿凹面向邊沿流動，夾帶的水份被分離出來，向前流動的氣體再進入到集氣缸(9)內(nèi)，氣水再次分離，這樣，氣體在集氣缸(12、9)內(nèi)經(jīng)多次分離達到了徹底過濾，水份通過回水管(23)返回到電解發(fā)生器(4)內(nèi)。
集氣缸(9)通過管路(10)與組合止火器(14)相連通，所說的組合止火器(14)進氣口處設有儲水筒，裝防凍水，它是由普通鹽和水按一定比例配制，其作用①濾除燃氣中的水蒸汽；②當前幾段止火器失效，回火至該水中，將火完全熄滅；③冬天保證在－25℃環(huán)境中不凍，水筒底部設有耐堿橡膠制成的防爆膜片(15)，泄壓口對地。
在組合止火器(14)的上部裝有干式阻火器(13)，其頂端固定有安全閥(16)，干式阻火器(13)是以不銹鋼冶金粉末燒結(jié)成型，通過燒結(jié)氣孔通氣和阻火。外部止火器體(18)通過工作氣路(17)與組合止火器(14)相連通，在止火器體(18)的一端同樣裝有安全閥(19)。
在焊割工作中，由于操作不當?shù)仍驎a(chǎn)生回火，回火后的火焰及返壓，到止火器體(18)被滅掉阻壓，經(jīng)安全閥(19)泄出余壓，如果(18)、(19)兩級保護同時失效，回火、返壓即到達組合止火器(14)的頂部內(nèi)，阻火器(13)即可滅火、阻壓，安全閥(16)泄出余壓。如果(13)、(16)兩級保護也失效，回火、返壓至(14)底部時，此處內(nèi)的水即可滅火，防爆膜片(15)爆破泄壓。
圖2是本實用新型電源變換裝置電路原理圖，交流電源經(jīng)外設帶熔斷器的手動閘刀開關(guān)，送入整機電源接線柱后，一方面給風冷機(6)、電源指示燈LD1供電，另一方面經(jīng)空心限流電抗器XL，快速熔斷器RD1、壓敏電阻YR三者交流側(cè)保護送入由硅整流二極管ZP1、ZP2、可控硅KP1、KP2組成的單相半控橋整流電路，將交流電轉(zhuǎn)變?yōu)橹绷麟姟］敵龅闹绷麟娊?jīng)作短路保護用的快速熔斷器RD2和電流分流用的直流分流器F直接送入電解發(fā)生器(4)內(nèi)，電解液被電解，產(chǎn)生氫氣，整機可進行工作。
可控硅KP1、KP2的B5、A8兩端送入脈沖觸發(fā)信號，脈沖觸發(fā)信號由脈沖觸發(fā)器形成，脈沖觸發(fā)器的電源由變壓器B供電，一路電源A1、B1經(jīng)整流塊QL1單相橋整流將交流變?yōu)橹绷鳎绷麟娊?jīng)R1電阻限流，穩(wěn)壓管DW削波送入由電阻R2、R3、R4，電位器W1、電容器C1、單結(jié)晶體管T1組成的松弛振蕩器。松弛振蕩器的輸出信號由電阻R4兩端取出送入由三極管T2、T3、R6、R7電阻，二極管D1，電容器C3組成的兩級放大器，放大后的信號經(jīng)限流電阻R8，保護繼電器IJ的常開附助接點IJ3后由B5、B6輸出送入可控硅KP1、KP2的B5、A8兩端，來控制可控硅的觸發(fā)導通和關(guān)閉截止，改變電位器W1阻值大小，即改變了電容器C1的充電時間，改變輸出脈沖信號的位移，達到調(diào)壓、調(diào)流的目的。
放大部分的直流電源，由二路交流電源A4、B3經(jīng)QL2整流塊單相橋式整流，C2濾波、W7812穩(wěn)壓塊穩(wěn)壓，R5限流獲得。
保護繼電器IJ、2J作為壓力自動調(diào)節(jié)用，開機初，氣體壓力為零，電接點壓力計的接點DLJ1為閉合狀態(tài)，保護繼電器IJ的線圈獲電，使IJ1、IJ3閉合，IJ2打開，IJ1閉合，使IJ自保，IJ2打開，防止2J線圈獲電，IJ3閉合，使可控硅觸發(fā)工作。在正常情況下，2J線圈無電，只有當電流調(diào)整不當或氣路堵塞時，氣壓逐漸升壓，當壓力達到規(guī)定的高壓值時，電接點壓力計DLJ的接點DLJ2閉合，2J線圈獲電，2J1閉合自保，2J2打開，IJ斷電，KP1、KP2關(guān)閉截止，電解發(fā)生器停止工作，當壓力降到規(guī)定低壓時DLJ又閉合，電解發(fā)生器又恢復正常工作。
在電氣裝置直流側(cè)為了檢測直流電流裝有電流表(21)，LD2作為直流電的指示燈。R、C作為ZP1、ZP2、KP1、KP2的換向過壓保護。
由于本機電源采用可控硅整流裝置，可以很方便地通過調(diào)節(jié)面板上的電位器(22)使直流電流表(21)指示在20————50A內(nèi)無級調(diào)節(jié)，以適應切割不同厚度的鋼材。
本機的壓力表采用電接點壓力計(20)，因而，可以很容易的實現(xiàn)低壓、高壓的自動控制和保護，當壓力達到規(guī)定高壓時，自動斷直流，壓力徐徐下降到規(guī)定低壓時，自動開機，壓力又自動恢復。
權(quán)利要求1.一種氫氣機，由電源變換裝置(8)、電解發(fā)生器(4)、集氣缸(12、9)、安全裝置所組成，其特征在于電解發(fā)生器(4)的正負極端板、極板、極間密封圈重疊裝配在一起，螺栓(2)緊固組成一個組件，每臺至少由一個這樣的組件同氣路(5)、電解液(7)、電源變換裝置(8)連接成一個工作整體。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氣機，其特征在于集氣缸(12、9)為復式分離器，每段出氣口均設有氣水分離器(11)，通過氣路(5)、回水管(23)與電解發(fā)生器(4)相通。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的氫氣機，其特征在于集氣缸(12、9)通過管路(10)與組合止火器(14)相連接，所說的組合止火器(14)設有兩級止火器(13、18)和安全閥(16、19)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的氫氣機，其特征在于組合止火器(14)的出氣口具有氣水分離器(11)。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氣機，其特征在于電解發(fā)生器(4)裝配后封閉體內(nèi)部為圓柱筒形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氣機，其特征在于電源變換裝置(8)采用單相半控橋整流電路，利用松馳振蕩器觸發(fā)電路觸發(fā)可控硅，使直流電在一定范圍內(nèi)無級可調(diào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的氫氣機，其特征在于所說的單相半控橋整流電路由兩個橋臂采用可控硅KP1、KP2，其余兩個橋臂采用整流二極管ZP1、ZP2。
專利摘要本實用新型屬于一種氫氣機，其構(gòu)成是電解發(fā)生器的正負極端板、極板、極間密封圈重疊裝配在一起，螺栓緊固組成一個組件，每臺至少由一個這樣的組件，與氣路、電解液、電源變換裝置連接成一個整體。電源變換裝置將交流電變成可調(diào)節(jié)的直流電，電解發(fā)生器內(nèi)產(chǎn)生的氫氣經(jīng)集氣缸使氣體純化，組合止火器具有兩級止火器和安全閥并設有防爆膜片。本實用新型體積小、性能穩(wěn)定、安全、適用范圍廣。
文檔編號C25B1/04GK2200644SQ9421728
公開日1995年6月14日 申請日期1994年7月17日 優(yōu)先權(quán)日1994年7月17日
發(fā)明者高慶江, 盧進才, 王佑民, 關(guān)素軍 申請人:高慶江