氢气发生装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种氢气发生装置，包括：发生器，其内盛放有水溶液，水溶液的上方形成有气腔，发生器的上端形成有与气腔连通的排气口以用于供氢气排出；固态反应物，其设置于发生器中，并位于水溶液的上方，固态反应物用于与水溶液反应以生成氢气；驱动机构，其用于驱动固态反应物靠近或远离水溶液；压力传感器，其设置于排气口处；控制器，其配置成：借由压力传感器所检测到的压力值控制驱动机构；其中：当压力传感器所检测到的压力值小于第一压力时，控制器控制驱动机构而使固态反应物的下端与水溶液接触；当压力传感器所检测到的压力值大于第一压力时，控制器控制驱动机构而驱动固态反应物上移而与水溶液分离。

【技术实现步骤摘要】
氢气发生装置
本技术涉及一种燃料电池中的氢气发生装置。
技术介绍
燃料电池，特别是燃氢电池在发电时对环境污染极小。燃料电池通常包括用于产生氢气的氢气发生装置以及借由氢气发生装置提供氢气并使氢气燃烧而将燃烧的热能直接或间接的最终转化为电能的燃烧装置。容易理解地，使用者总是希望燃料电池能够提供恒定的电能(或称电流)，而燃料电池能否提供恒定的电能很大程度上由氢气发生装置决定，可知地，若氢气发生装置能够提供较恒定流量的氢气，基于能量守恒原理，则在燃烧装置中充分燃烧进入其中的恒定流量的氢气便可产生大致恒定的电能。在氢发生装置的反应空间中，通常利用固态的含氢化合物(如NaBH4)与液态的水溶液进行反应而获得氢气，现有技术中，通常采用如下方式控制氢气的生成量：向固态的含氢化合物的表面定量喷射水溶液，以通过水溶液与固态的含氢化合物的表面反应而获得氢气。然而，借由上述的方法所获得氢气的生成量并不恒定，其原因在于：上述方法通过控制水溶液的量来控制氢气的生成量，然而，由于，一方面喷射出的水溶液并不一定全部落在含氢化合物的表面，另一方面，落在含氢化合物表面的水溶液的一部分来不及参与反应便因重力而与含氢化合物的表面分离，导致落在含氢化合物的表面的水溶液实际参与反应的量并不可知。因而，即使每次喷射的水溶液的量相同，然而，每次参与反应的水溶液因上述原因可能不同，导致氢气的生成量不同，进而导致氢气发生装置输出氢气的流量不恒定。
技术实现思路
针对现有技术中存在的上述技术问题，本技术的实施例提供了一种氢气发生装置。为解决上述技术问题，本技术的实施例采用的技术方案是：一种氢气发生装置，包括：发生器，其内盛放有水溶液，所述水溶液的上方形成有气腔，所述发生器的上端形成有与所述气腔连通的排气口以用于供氢气排出；固态反应物，其设置于所述发生器中，并位于所述水溶液的上方，所述固态反应物用于与所述水溶液反应以生成氢气；驱动机构，其用于驱动所述固态反应物靠近或远离所述水溶液；压力传感器，其设置于所述排气口处；控制器，其配置成：借由所述压力传感器所检测到的压力值控制驱动机构；其中：当所述压力传感器所检测到的压力值小于第一压力时，所述控制器控制所述驱动机构而使所述固态反应物的下端与所述水溶液接触；当所述压力传感器所检测到的压力值大于第一压力时，所述控制器控制所述驱动机构而驱动所述固态反应物上移而与所述水溶液分离。优选地，所述驱动机构包括：移动部件，其设置于所述气腔中，所述固态反应物设置于所述移动部件的下端，所述固态反应物设置呈柱状；导向柱，其上端连接至所述发生器，所述导向柱竖直设置并穿设所述移动部件的边缘以用于引导所述移动部件沿竖直方向移动；第一弹簧，其套设于所述导向柱上，且用于向下推抵所述移动部件；永磁体，其固定于所述移动部件的上端；电磁体，其设置于所述发生器上并位于所述永磁体的上方且与所述永磁体相对；其中：所述控制器用于控制向所述电磁体内的线圈的通/断电；当所述压力传感器所检测到的压力值小于所述第一压力时，所述控制器控制所述电磁体断电，在所述第一弹簧的作用下，所述移动部件带动所述固态反应物下移而与所述水溶液保持接触；当所述压力传感器所检测到的压力值大于所述第一压力时，所述控制器控制所述电磁体得电而使得所述电磁体吸引所述永磁体，所述移动部件带动所述固态反应物上移而与所述水溶液分离。优选地，所述氢气发生装置还包括蓄能器，所述蓄能器连接至用于与所述排气口连接的供气管路上，其中：所述蓄能器的进气口的进气打开压力设置成所述第一压力，以当所述供气管路中的压力大于所述第一压力时，所述蓄能器打开以使得所述供气管路中的氢气进入。优选地，所述蓄能器的出气口处设置有电磁开关阀，所述电磁开关阀与所述控制器电连接，所述控制器还配置成：当所述压力传感器的所检测到的压力值小于第二压力时，所述控制器控制所述电磁开关阀打开而使得所述蓄能器内的氢气供入所述供气管路。优选地，所述发生器中设置有隔板，所述隔板将所述水溶液封盖至所述发生器内的下部；所述隔板的中部形成有阀板，所述阀板位于所述固态反应物的下方并与所述固态反应物的下端相对；所述阀板上开设有周向布置的多个阀孔，与每个所述阀孔对应的所述阀板的底部均装设有阀件；其中：所述阀件包括：阀体，其呈筒状，所述阀体的筒壁上形成有镂空部以使得所述水溶液进入所述阀体内；阀芯，其设置于所述阀体内，所述阀芯的外周形成有过流缺口，所述过流缺口自所述阀芯的上端向下延伸且截面变小；第二弹簧，其设置于所述阀体中以用于向上推抵所述阀芯；其中：当所述固态反应物上移而与所述阀板分离时，所述第二弹簧推抵所述阀芯上移而使所述阀芯封堵所述阀孔；在所述固态反应物下移后，所述固态反应物推抵所述阀芯下移而使阀体内的所述水溶液经过所述过流缺口流入所述阀板上方。优选地，所述阀板低于所述隔板；所述阀板的上板面形成有隆起部，所述阀孔形成于所述隆起部之间的谷部。优选地，所述氢气发生装置还包括溶液供应机构；所述溶液供应机构包括：泵体，其进液口借由管路连接至所述水溶液的下部的一侧，所述泵体的出液口借由管路从所述隔板处连接至所述水溶液的上部；分离罐，其设置于所述泵体的进液口与所述发生器之间的管路上；所述分离罐的顶部形成有出气口，所述出气口借由管路连接至所述发生器的气腔中；补液盒，所述泵体的补液口借由管路连接至所述补液盒。优选地，所述氢气发生装置还包括缓冲机构；所述缓冲机构包括：壳体，其设置于所述气腔的腔壁上并与所述腔壁围成一个具有缓冲口的空腔；膜片，其具有弹性变形功能，所述膜片封堵于所述缓冲口处；通气孔，其开设于所述发生器的壁上并贯通至所述空腔中；封堵塞，其可选择性地自所述空腔伸入至所述通气孔中。优选地，所述蓄能器前方的所述供气管路上设置有流量阀。优选地，所述永磁体和所述电磁体相对的表面上均设置缓冲垫。与现有技术相比，本技术公开的氢气发生装置的有益效果是：1、相比于现有技术中通过控制水溶液的喷射量的方式，本技术的氢气发生装置借由压力传感器、控制器以及驱动机构配合来控制供气管路内的压力方式使供气管路内的氢气流量更恒定。2、通过增设蓄能器使得供气管路内升高的压力能够快速的下降至合理范围。3、通过增设蓄能器使得供气管路内的氢气得到及时的补充，进而使得通气管路内的氢气的流量限定在合理的范围区间。4、通过设置隔板及阀件，使得发生器中的固态反应物与水溶液的反应进程不会受到发生器的空间姿态的变化的影响。5、阀件的另一个优势在于：当因不可预期的原因(如，固态反应物的质地不够紧致而导致水溶液与固态反应物的总接触面积增大)导致固态反应物与水溶液的反应骤然强烈时，氢气生成量骤然增大对固态反应物产生脉冲压力，进而使固态反应本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种氢气发生装置，其特征在于，包括：/n发生器，其内盛放有水溶液，所述水溶液的上方形成有气腔，所述发生器的上端形成有与所述气腔连通的排气口以用于供氢气排出；/n固态反应物，其设置于所述发生器中，并位于所述水溶液的上方，所述固态反应物用于与所述水溶液反应以生成氢气；/n驱动机构，其用于驱动所述固态反应物靠近或远离所述水溶液；/n压力传感器，其设置于所述排气口处；/n控制器，其配置成：借由所述压力传感器所检测到的压力值控制驱动机构；其中：/n当所述压力传感器所检测到的压力值小于第一压力时，所述控制器控制所述驱动机构而使所述固态反应物的下端与所述水溶液接触；当所述压力传感器所检测到的压力值大于第一压力时，所述控制器控制所述驱动机构而驱动所述固态反应物上移而与所述水溶液分离。/n

【技术特征摘要】
1.一种氢气发生装置，其特征在于，包括：
发生器，其内盛放有水溶液，所述水溶液的上方形成有气腔，所述发生器的上端形成有与所述气腔连通的排气口以用于供氢气排出；
固态反应物，其设置于所述发生器中，并位于所述水溶液的上方，所述固态反应物用于与所述水溶液反应以生成氢气；
驱动机构，其用于驱动所述固态反应物靠近或远离所述水溶液；
压力传感器，其设置于所述排气口处；
控制器，其配置成：借由所述压力传感器所检测到的压力值控制驱动机构；其中：
当所述压力传感器所检测到的压力值小于第一压力时，所述控制器控制所述驱动机构而使所述固态反应物的下端与所述水溶液接触；当所述压力传感器所检测到的压力值大于第一压力时，所述控制器控制所述驱动机构而驱动所述固态反应物上移而与所述水溶液分离。


2.根据权利要求1所述的氢气发生装置，其特征在于，所述驱动机构包括：
移动部件，其设置于所述气腔中，所述固态反应物设置于所述移动部件的下端，所述固态反应物设置呈柱状；
导向柱，其上端连接至所述发生器，所述导向柱竖直设置并穿设所述移动部件的边缘以用于引导所述移动部件沿竖直方向移动；
第一弹簧，其套设于所述导向柱上，且用于向下推抵所述移动部件；
永磁体，其固定于所述移动部件的上端；
电磁体，其设置于所述发生器上并位于所述永磁体的上方且与所述永磁体相对；其中：
所述控制器用于控制向所述电磁体内的线圈的通/断电；
当所述压力传感器所检测到的压力值小于所述第一压力时，所述控制器控制所述电磁体断电，在所述第一弹簧的作用下，所述移动部件带动所述固态反应物下移而与所述水溶液保持接触；当所述压力传感器所检测到的压力值大于所述第一压力时，所述控制器控制所述电磁体得电而使得所述电磁体吸引所述永磁体，所述移动部件带动所述固态反应物上移而与所述水溶液分离。


3.根据权利要求1所述的氢气发生装置，其特征在于，所述氢气发生装置还包括蓄能器，所述蓄能器连接至用于与所述排气口连接的供气管路上，其中：
所述蓄能器的进气口的进气打开压力设置成所述第一压力，以当所述供气管路中的压力大于所述第一压力时，所述蓄能器打开以使得所述供气管路中的氢气进入。


4.根据权利要求3所述的氢气发生装置，其特征在于，所述蓄能器的出气口处设置有电磁开关阀，所述电磁开关阀与所述控制器电连接，所述控制器还配置成：
当所述压力传感器的所检测到的压力值小于第二压...

【专利技术属性】
技术研发人员：孙国峰，
申请(专利权)人：乐山师范学院，
类型：新型
国别省市：四川;51