移动式解水铝制氢装置的制作方法

文档序号:5287464阅读:545来源:国知局
专利名称:移动式解水铝制氢装置的制作方法
技术领域
本实用新型涉及一种移动式用解水铝和水反应的制氢 装置,特别适用于交通工具,属于制氢技术领域。
背景技术
氢,经氢燃料电池转化成电能的效率最高,理论上可达
95%以上,基本无污染,而内燃机的效率因受卡诺循环限制 一般在30% 40%,且污染环境。氢用于交通工具的主要障 碍有 一是笨重的贮氢罐,罐与氢质量比约为80:1; 二是贮 氢金属工作稳定性差成本高;三是加氢站建设投资大,这些 制约着氢在交通工具上的应用。于是,人们就研究重量轻、 体积小,即安全又经济方便的交通工具用制氢装置和材料, 有的用铝、钠和水;有的用硼氢化钠、氢氧化钠和水;有的 用铝、稀有金属镓和水等等,以上有的存在安全隐患,有的 有污染,有的成本太高无实际意义都未能实用。经检索相关 资料,尚未发现在安全上、环保上、技术上、经济上可实用 的移动式制氢装置。
实用新型内容
本实用新型的目的是提供一种移动式用本申请人研制
的解水铝,在60°C~90°C热水中发生反应而产生氢气和氧化铝的装置,适用于交通工具。本实用新型是这样实现的,它
由三部分组成, 一是循环用制氢桶;二是供氢部分;三是供 热水部分。工作时需和氢燃料电池或氢油混燃内燃机相配 合,便于得到反应需要的余热水。
制氢桶由塑料制成,类似液化气罐那样循环使用,主要 由桶体、进水接头、回水接头,加热水管、保温层、桶盖、 氢气出口接头组成,其特征在于桶底设有一个进水接头和 一个回水接头,桶内设有加热水管,桶体夹层内设有保温层, 桶盖和桶体口密封连接,桶盖上设有氢气出口接头。解水铝 和水按比例装进制氢桶里。
供氢部分由输氢管通过单向阀、电动阀、冷凝过滤器、 贮氢器、恒压供氢器、电控流量计、氢净化器、依次串接, 再在相关部位接上起控制作用的带电触点温度表,带电触点 压力表,上限电控器,下限电控器等组成,以便给氢燃料电 池或氢油混燃内燃机供氢,其特征在于带电触点温度表和 带电触点压力表接在制氢桶氢气出口接头的输氢管上;冷凝 过滤器的入口经制氢桶的单向阀与制氢桶的氢气出口接头 连接,其出口经贮氢器的单向阀与贮氢器的入口连接;贮氢 器的带电触点压力表接在其出口处输氢管上;恒压供氢器的 入口经单向阀、电动阀与贮氢器的出口连接,其出口经单向 阀、电动阀、电控流量计与氢净化器入口连接,其带电触点 压力表接在出口处的输氢管上;恒压供氢器设有上限电控器 和下限电控器;氢净化器的出口与氢燃料电池或氢油混燃内燃机连接。
供热水部分由余热供水管、水泵、电控三通配量阀、电 加热器、电控流量表、进水电动阀、回水电动阀、余热回水 管、散热水箱组成,其特征在于余业供水管接自氢燃料电 池或氢油混燃内燃机冷却水出口 ,经水泵与电控三通配量阀 连接;电加热器入口与电控三通配量阀的直通出口连接,其 出口与电控流量表的入口连接,带电触点压力表接在中间供 热水管上;电控流量表出口可与l个或数个进水电动阀入口 连接;进水电动阀出口与相对应的制氢桶进水接头连接;制 氢桶回水接头经相对应的回水电动阔与余热回水管连接,余 热回水管经散热水箱与氢燃料电池或氢油混燃内燃机的冷 却水回水口连接;电控三通配量阀旁通出口与余热回水管连 接,接在散热水箱入口前端。
本实用新型的优点和积极效果有制氢桶和产氢量的质 量比约为20:1,约是贮氢金属贮罐和贮氢量质量比的四分之 一,便于交通工具使用;解水铝无毒、无害、无味、无污染, 使用安全方便可靠,制氢价位低于汽油;本申请人研制的解 水铝和水反应后生成的氧化铝,若用水电、风电、太阳能等 再生能源电解氧化铝还原成铝再制成解水铝循环用,铝是电 能、氢能转换载体,这一能量转换使用过程,最清洁、最环 保,而且是用不完的。也可用回收铝制成解水铝;塑料制氢 桶循环用。在经济效益上,氢燃料电池虽然转换效率高,但 燃料电池成本高,普及过程需要较长时间,是发展方向,不是现实,而氢油混燃内燃机,对现在汽油内燃机稍加改造就
成,经研究部门实际跑车验证"加4 %氢,节油率在30% 40%,这意味着消耗11113氢,节油约lkg多。"即减少了对空 气的污染又给使用者带来效益,利国利民。
本实用新型设计合理,结构简单,使用标准件多,便于 自动控制、安全、方便、可靠、适用于交通工具。

附图是移动式解水铝制氢装置的制氢桶结构、供氢、供 热水部分示意图。
图中桶体1 、加热水管2 、保温层3 、桶盖4 、氢气 出口接头5、带电触点温度表6、单向阀7、输氢管8、带 电触点压力表9、冷凝过滤器10、输氢管11、带电触点压 力表12、电动阀13、输氢管14、恒压供氢器15、上限电控 器16、下限电控器17、电动阀18、输氢管19、电控流量计 20、输氢管21、氢净化器22、氢燃料电池23、氢油混燃内 燃机24、单向阀25、带电触点压力表26、散热水箱27、单 向阀28、水泵29、贮氢器30、单向阀31、电控三通配量阀 32、电加热器33、带电触点温度表34、电控流量表35、余 热供水管36、余热回水管37、进水电动阀38、进水接头39、 回水电动阀40、回水接头41、解水铝42、水43。
具体实施方式

为进一步了解本实用新型的技术内容特征及功能说明
如下请见附图,移动式解水铝制氢装置主要由三部分组成,
一是循环用制氢桶;二是供氢部分;三是供热水部分。
循环制氢桶由塑料制成主要由桶体l、进水接头39、回 水接头41、加热水管2、保温层3、桶盖4、氢气出口接头5 组成,其特征在于桶体1底部设有进水接头39和回水接 头41,桶体1内设有加热水管2,桶体l夹层内设有保温层 3,桶盖4与桶体1 口密封连接,桶盖4设有氢气出口接头5。 工作时,桶内装解水铝42和水43。
供氢部分,由输氢管依次连接各个器件,主要有输氢管 8、 11、 14、 19、 21,带电触点温度表6、带电触点压力表9、 12、 26,单向阀7、 25、 28、 31、冷凝过滤器10、贮氢器30、 电动阀13、 18、恒压供氢器15、电控流量计20、氢净化器 22、上限电控器16和下限电控器17组成,其特征在于带 电触点温度表6和带电触点压力表9,接在氢气出口接头5 与输氢管8的连接处;冷凝过滤器10的入口经单向阀7与 制氢桶氢气出口接头5连接,其出口经单向阀31与贮氢器 30的入口连接;贮氢器30的带电触点压力表12接在其出口 处输氢管14上;恒压供氢器15的入口径单向阀28、电动阀 13与贮氢器30的出口连接,其出口经单向阀25、电动阀18、 电控流量计20与氢净化器入口连接,其带电触点压力表26 接在恒压供氢器15出口处输氢管19上,恒压供氢器15设 有上限电控器16和下限电控器17;氢净化器22的出口与氢 燃料电池23或氢油混燃内燃机连接。供热水部分由余热供水管36、水泵29、电控三通配量 阀32、电加热器33、带电触点压力表34、电控流量表35、 进水电动阀38、回水电动阀40、余热回水管37、散热水箱 27组成,其特征在于余热供水管36接自氢燃料电池23或 氢油混燃内燃机24冷却水出口 ,经水泵29与电控三通配量 阀32连接;电加热器33入口与电控三通配量阀32的直通 出口连接,其出口与电控流量表35的入口连接,带电触点 压力表34接在其间供热水管36上;电控流量表35出口可 与1个或数个进水电动阀38入口连接;进水电动阀38出口 与相对应的制氢桶进水接头39连接;制氢桶回水接头41经 相对应的回水电动阀40与余热回水管37连接;余热回水管 37经散热水箱27与氢燃料电池23或氢油混燃内燃机24冷 却水的回水口连接;电控三通配量阀32旁通出口与余热回 水管37连接,接在散热水箱27入口前端。
本实用新型是这样工作的,当得到12V直流供电时, 水泵29工作,电控三通配量阀32开通直通口,关闭旁通口, 电加热器33工作,电动阀13开通,第一个制氢桶的进水电 动阀38,回水电动阀40开通。这时,第一个制氢桶里的解 水铝和水被逐渐加热,在温度升至60°C时开始反应,升至 90°C时为正常工作温度;产生的氧化铝沉淀,产生的氢气在 压力作用下,经氢气出口接头5沿输氢管8顶开单向阀7进 入冷凝过滤器10,除掉水汽后径单向阀进入贮氢器30,经电 动阀13,单向阀28进入恒压供氢器,当带电触点压力表26测出氢气压力达到设定值时,开通电动阀20经氢净化器22 向氢燃料电池23或氢油混燃内燃机24供氢。若恒压供氢器 15上限电控器16工作已贮满氢,关断电动阔13停止向恒压 供氢器供氢。若带电触点压力表12测出贮氢器30达到设定 压力时,指令电控三通配量阀32开通旁通口,关闭直通口, 制氢桶失去供热逐渐停止反应。若恒压氢器15下限电控器 17工作,电动阀13开通恢复向恒压供氢器15供氢,带电触 点压力表压12测出贮氢器30压力低到设定值时,又指令电 控三通配量阀32开通直通口,关闭旁通口恢复向制氢桶供 热产氢,实现自动调控产氢量。若第一个制氢桶反应结束不产生氢气时,则带电触点温 度表6处于高温点,带电触点压力表9处于低压点,这时指 令开通第二个制氢桶的进水电动阀38和回水电动阀40,关 闭第一个制氢桶的进水电动阀38和回水电动阀40。第二个 制氢桶开始产氢,以此类推。带电触点温度表34若测出水温低于90QC时,指令电加 热器33工作,提高水温,若测出水温高于95°0时,则指令 电加热器33停止工作,保证制氢桶处于正常工作温度范围 内。停止供电、供热则停止工作。
权利要求1、一种移动式解水铝制氢装置,由制氢桶,供氢部分和供热水部分组成,包括桶体(1)、加热水管(2)、保温层(3)、桶盖(4)、氢气出口接头(5)、带电触点温度表(6)、单向阀(7)、输氢管(8)、带电触点压力表(9)、冷凝过滤器(10)、输氢管(11)、带电触点压力表(12)、电动阀(13)、输氢管(14)、恒压供氢器(15)、上限电控器(16)、下限电控器(17)、电动阀(18)、输氢管(19)、电动阀(20)、输氢管(21)、氢净化器(22)、单向阀(25)、带电触点压力表(26)、散热水箱(27)、单向阀(28)、水泵(29)、贮氢器(30)、单向阀(31)、电控三通配量阀(32)、电加热器(33)、带电触点温度表(34)、电控流量表(35)、余热供水管(36)、余热回水管(37)、进水电动阀(38)、进水接头(39)、回水电动阀(40)、回水接头(41)、其特征在于制氢桶的桶体(1)底部,设有进水接头(39)和回水接头(41),桶体(1)内设有加热水管(2),桶体(1)夹层内设有保温层(3),桶盖(4)与桶体(1)口密封连接,桶盖(4)设有氢气出口接头(5)。
2 、根据权利1所述的一种移动式解水铝制氢装置,其 特征在于供氢部分的带电触点温度表(6 )和带电触点压 力表(9)接在氢气出口接头(5)与输氢管(8 )的连接处;冷凝过滤器(10)的入口经单向阀(7)与制氢桶氢气 出口接头(5 )连接,其出口经单向阀(31)与贮氢器(30) 的入口连接;贮氢器(30)的带电触点压力表(12)接在其 出口处输氢管(14)上;恒压供氢器(15)的入口经单向阀(28)电动阀(13)与贮氢器(30)的出口连接,其出口经 单向阀(25),电动阀(18),电控流量计(20),氢净化器(22)供给用氢装置;带电触点压力表(26)接在恒压供氢 器(15)出口处输氢管(19)上;恒压供氢器(15)设有上 限电控器(16)和下限电控器(17)。
3 、根据权利要求1所述的一种移动式解水铝制氢装 置,其特征在于,供热水部分的余热供水管(36)接自用氢 装置冷却水出口,经水泵(29)与电控三通配量阀(32)连 接;电加热器(33)入口与电控三通配量阀(32)的直通出 口连接,其出口与电控流电表(35)的入口连接,带电触点 压力表(34)接在其间供热水管(36)上;电控流量表(35) 出口与进水电动阀(38)入口连接,进水电动阀(38)出口 与制氢桶的进水接头(39)连接;制氢桶回水接头(41)与 回水电动阀(40)入口连接,回水电动阀(40)出口经余热 回水管(37)与散热水箱(27)入口连接,散热水箱(27) 的出口与用氢装置冷却水回水口连接;电控三通配量阀(32) 旁通出口与余热回水管(37)连接,接在散热水箱(27)入口前端。
专利摘要本实用新型涉及一种移动式解水铝制氢装置,属于制氢技术领域,旨在用于交通工具,由循环用制氢桶、供氢和供热水部份组成。所用反应材料是水和本申请人研制的解水铝,解水铝在60℃~95℃热水中反应生成氢气和氧化铝,氧化铝经电解还原成铝再制成解水铝循环用。供氢部分用输氢管把制氢桶、冷凝过滤器、贮氢器、恒压供氢器、氢净化器组合后向用氢装置供氢;供热水部分用水管把用氢装置的余热水经水泵、电控三通配量阀、电加热器等向制氢桶供热水。制氢桶和其产氢量的质量比约为20∶1,约是贮氢金属贮罐与贮氢量质量比的四分之一。所用工质无毒、无害、无味、使用安全方便,价位低于汽油。本实用新型结构简单,便于实施。
文档编号C25B1/04GK201158714SQ20082001145
公开日2008年12月3日 申请日期2008年3月6日 优先权日2008年3月6日
发明者陈世敏 申请人:陈世敏
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