[發明專利]電解水制氫氧氣裝置

有效

• 申請號: 201210551371.X
• 申請日: 2012-12-18
• 公開（公告）號: CN102965687A
• 公開（公告）日: 2013-03-13
• 發明（設計）人: 張越勝
• 申請（專利權）人: 北京中氣華辰新能源技術開發有限公司
• 主分類號: C25B1/04
• 分類號: C25B1/04;C25B9/00;C25B15/00
• 代理公司: 北京同輝知識產權代理事務所(普通合伙) 11357
• 代理人: 劉洪勛

技術領域

本發明涉及電解水制氫氧氣技術領域，尤其涉及電解水制氫氧氣裝置。

背景技術

隨著人類文明的快速發展，工業化進程的推進越來越快，而與之相對的，工業賴以支撐的能源則日益枯竭。能源的日益緊缺導致原油、煤炭等主要能源的價格不斷上漲，這又導致了工業化進程受阻。同時，現階段工業普遍使用的煤炭、石油、天然氣等碳氫化合物會導致大量的二氧化碳、一氧化碳、硫化氫、煙塵顆粒等有害物質產生。這些有害物質嚴重污染了環境。因此，無論站在能源緊缺的角度、還是站在環境污染的角度，尋找儲存豐富、清潔的能源勢在必行。

氫氣以其燃燒無污染、發熱量高（氫氣燃燒時溫度高達2600℃~3200℃）、易燃燒、儲存量豐富等優點越來越受到人們的重視。氫氣作為可替代碳氫化合物的工業加熱燃料，目前已經開始步入規劃化應用階段。

電解水制氫氧氣裝置是一種通過對水進行電解進而產生氫氣和氧氣的能量轉換裝置，其把電能轉換為氫氣和氧氣的化學能。在實際的操作過程中，電解水的能量轉換效率主要由氫氧氣發生器的電解效率來決定，而在氫氧氣發生器內，極板間的漏電流大小決定了氫氧氣發生器的電解效率，而漏電流對氫氧氣發生器電解效率的影響主要體現在；電解過程中產生的熱量多、且電解液溫度升快，而整個電解水制氫氧裝置的散熱能力差。為了解決電解水制氫氧氣裝置的散熱能力差，傳統的做法是增大裝置的體積，進而通過提高換熱面積來實現。該種做法使得整個電解水制氫氧氣裝置的制造成本上升、設備的功耗上升、用戶的使用費用增加，同時也不利于電解水制氫氧氣裝置的市場推廣。

因此，如何解決現有的電解水制氫氧氣裝置在電解水過程中散熱效率較低，導致需要增加裝置的體積帶來的裝置制造成本高、功耗上升、用戶使用費用增加的問題，是目前本領域技術人員亟待解決的問題。

發明內容

有鑒于此，本發明的目的在于提供電解水制氫氧氣裝置，以解決現有的電解水制氫氧氣裝置在電解水過程中散熱能力較差，進而需要增加裝置的體積導致的裝置制造成本高、功耗上升、用戶使用費用增加的問題。

為了達到上述目的，本發明提供如下技術方案：

電解水制氫氧氣裝置，包括：

內腔中填充有電解液的內殼，其內設有沉浸于電解液中的氫氧氣發生器；

套設在所述內殼外部，且與所述內殼之間形成散熱風道的外殼，位于所述內殼頂部的氫氧氣導出腔體穿出所述外殼，且連通有氫氧氣導出管，所述氫氧氣發生器的正、負電極接線柱固定在所述氫氧氣導出腔體的密封頂蓋上，所述外殼的進風口與出風口分別為所述散熱風道的進口和出口；和

設置在所述散熱風道上的風機。

優選的，上述電解水制氫氧氣裝置中，所述內殼的外壁表面上設置有呈陣列分布，且與所述內殼的內腔相連通的散熱管；或者，所述內殼的外壁表面上設置有呈陣列分布的散熱片。

優選的，上述電解水制氫氧氣裝置中，還包括補水系統，所述補水系統包括：通過串聯的補水電磁閥和補水泵與所述內殼的內腔相連通的備用水箱；設置在所述內殼上，用于檢測電解液的液位高度的防波動液位檢測裝置；和與所述防波動液位檢測裝置相連以獲取其檢測結果并在檢測結果小于設定液位值時控制所述補水電磁閥和補水泵均打開以向所述內殼中補水的補水控制器。

優選的，上述電解水制氫氧氣裝置中，還包括內腔中填充有設定高度的水的洗氣阻火裝置，其頂部設置有氫氧氣出口，所述氫氧氣導出管的出口伸入到所述洗氣阻火裝置的內腔中，且位于液面之下。

優選的，上述電解水制氫氧氣裝置中，還包括回水系統，所述回水系統包括：設置在所述洗氣阻火裝置頂部的阻火液位檢測裝置，其高于所述備用水箱；連通所述備用水箱和洗氣阻火裝置的回水管道，其上設置有回水電磁閥；和與所述阻火液位檢測裝置和回水電磁閥相連，且在所述阻火液位檢測裝置的檢測結果小于其設定水位高度值時控制所述回水電磁閥打開的回水控制器。

優選的，上述電解水制氫氧氣裝置中，還包括設置在所述洗氣阻火裝置的頂端，用于在其內腔的壓力大于設定值時打開的泄壓閥。

優選的，上述電解水制氫氧氣裝置中，還包括罩設在所述泄壓閥上的防護罩及設置在所述泄壓閥的出口的消音器。

優選的，上述電解水制氫氧氣裝置中，所述氫氧氣導出管通過水氣分離裝置與所述內殼的氫氧氣導出腔體相連通，所述水氣分離裝置包括外殼和設置在外殼內以將其分割成若干相互隔離的集氣穩流腔的濾水膜片，其中位于所述水氣分離裝置底端的集氣穩流腔與所述氫氧氣導出腔體相連通，位于所述水氣分離裝置頂端的集氣穩流腔與所述氫氧氣導出管相連通。