专利名称:水膜温差磁电解氢模块的制作方法
技术领域:
本发明涉及到能源利用方面,又特别涉及于一种水膜体温度差的电解氢氧气体装置。
背景技术:
利用电解方法从水中制得氢氧气体的原理人们早已知道,但采用这种方法制得的每公斤氢气体目前仍需要消耗五六十度的电能,就现有的技术中,尚还无法降低在电解过程中的过大电能消耗,所以经济上得不偿失,也就自然无法进入氢能源的实用阶段,如果人们想办法降低其电解过程中的电能消耗,地球上巨大的氢能源就会真正地造福于人类。
发明内容
本发明针对上述所说过的过大耗能难题,同时采取一种多管齐下的技术解决方案,其方案的构思是提出运用多种有益技术效果的参于克服在电解过程中多方面对电能的无功消耗,来达到其提高产氢效率的目的。
为了实现上述所提出的技方案,本发明不但将以往电解用的恒定直流电改为可变频的脉冲式的直流电,还既利用了温度差额能影响水中的电离子运动方向等物理特性,又运用了水能在成膜状态下有提高其过电能力等现象;又既利用磁力线有将较大水分子团切割成较小的水分子团等功能,又直接采用外加热能量的方法参于其水体的电解过程。
综上所述,本发明是在水体电解分离氢、氧过程中,既是用脉冲电能又用外加热能措施;既采用水体温差又利用水体成膜及通过磁力线来分割水分子等等,以多层面的联合攻克的技术手段来尽可能将电解时的能耗降至最低点,从而创造了水膜温差磁电解氢器,并将其装置进行了系统分段,然后组合成模块式的整体,所以取名为模块。
在实现上述所提出的技术方案过程中,本发明进一步将装置分为脱氧段(A)、冷却段(B)、脱氢段(C)以及外部供水、供电系统组件和外壳体等来构成,其脱氧段又由A段体、进水口、A电极、解氧极、上腔室、恒温区、出氧口等组件组成;冷却段由B段体、上水室、掺水路、中腔室、磁极体等组件组成;脱氢室由C段体、下腔室、解氢极、下水室、B电极、出水口、出氢口等组件组成;其他附件系统部分由供水、供电系统组件以及外壳体组件构成。
装置在工作时,首先将经过磁化等处理后的热水或蒸气由进水口进入脱氧段的解氧体电极然后从上水室通过掺水路在冷却段降温后再进入脱氢段的解氢电极上,最后从下水室处向外排出余水,此时如果在A、B电极上有适宜的外加电流电压进入便能在上述具有扩大其边面积的解氧极及解氢极的水体成膜电极上同时分解出氧气体和氢气体并分别向外排出,从而实现电解制氢工作的整个过程。
图1水膜温差磁电制氢模块正面剖示图具体措施附图1中所示的进水口1是一段通往恒温区2的引水管路,该管路从A电极3的中心孔引入至解氧极4的中心下区位置上,A电极3与解氧极4相连,并放于上腔室5的中央,前端是放于上水室8里面的,在上腔室5还可以设置若干隔温层等,其水体从进水口1进入恒温区2又从解氧极4的上端流向下端至上水室8,其氧气体管路是从A段体6的适宜处引到出氧口7的,A段体6一般既作脱氧段的组合体又是一种需要起保温作用的隔热体材料,上水室8的水体是通过掺水路9进入解氢极15的,B段体10的中心部位设置有中腔室11并在其中放置了磁极体12,经过掺水路9流进解氢极15的水体会有部分多余的水进入下水室13并通过管路从出水口14向外排出,其解氢极15同样组连着B电极16,解氢极15一般是在固定C段体17的内腔壁上并留出了一个下水室18,工作时从解氢极15释放出的氢气体会集中在下空室18后再由管路引至出氢口19处排出。
其他附件系统的组件除外壳体20是作为整个装置组合的框架功能外,还可以作为装置的部分散热功能件,至于供水、供电以及必要的调控元件系统既是可以集装在整个外壳体里面,也可以设置在外面的其他适宜部件里面。
权利要求
1一种水膜温差磁电解氢模块,适应于水体进行电解分离氢、氧气体的装置,其特征在于是由脱氧段、冷却段、脱氢段以及外部供水、供电系统组件和外壳体等构成,脱氧段(A)由进水管、A电极、解氧极、上腔室、恒温区、A段体、出氧管等组成;冷却段(B)由上水室、掺水路、中腔室、磁极体、B段体等组成;脱氢段(C)由C段体、下腔室、解氢体、下水室、B电极、出氢管、出水管等组成,其他附件部分由供水、供电系统及组装外壳体等构成。
2根据权利要求1所述的解氢装置,其特征在于脱氧段、冷却段、脱氢段以及附件的必要部分一般都装入一个外壳内成为一件类似模块结构的装置。
3根据权利要求1所述的电解氢装置,其特征在于所提供的电解用水体是室温以上至高温蒸汽阶段的热水体,并能通过附件中的电控组件进行调控。
4根据权利要求1所述的电解氢装置,其特征在于所提供的电解用水是可以经过磁化、去杂质、加导电剂等必要处理的水体。
5根据权利要求1所述的电解氢装置,其特征在于所提供的电解用水是从热的一端进入经过冷却段流向另一端的,即形成有一定温度差的流动水路至余水出口。
6根据权利要求1所述的电解氢装置,其特征在于所提供的电解用水是直流电能又特别是具有一定频率的脉冲式直流电能,并能通过附件中电控组件进行调控。
7根据权利要求1所述的电解氢装置,其特征在于所提供的电解用水的电流、电压量可以示其需要进行人工或自动的调控。
8根据权利要求1所述的电解氢装置,其特征在于解氢、解氧极是采用具有扩大其表面积并能使水体在期间扩展成水膜的导电体做成。
9根据权利要求1所述的电解氢装置,其特征在于所采用的磁极体不仅是适宜的永磁体,也可以是适宜是电磁体组件。
10根据权利要求1所述的电解氢装置,其特征在于水源电源供给均通过必要的附件系统进行必要的处理等,然后向装置提供和调配的。
全文摘要
一种水膜温差磁电解氢模块,适应于水体进行电解分离氢、氧气体的装置,其特征在于是由脱氧段、冷却段、脱氢段以及外部供水、供电系统组件和外壳体等构成,本发明不但将以往电解用的恒定直流电改为可变频的脉冲式的直流电,还既利用了温度差额能影响水中的电离子运动方向等物理特性,又运用了水能在成膜状态下有提高其过电能力等现象;又既利用磁力线有将较大水分子团切割成较小的水分子团等功能,又直接采用外加热能量的方法参于其水体的电解过程。并将其装置进行了系统分段,然后组合成模块式的整体,所以取名为模块。
文档编号C25B1/04GK1865507SQ200610071278
公开日2006年11月22日 申请日期2006年3月31日 优先权日2006年3月31日
发明者周建恩 申请人:周建恩