一种水溶液离子分离收集装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种水溶液离子分离收集装置，是一种根据安培定律和电磁感应定律，制造一种在电解质水溶液中产生直流电能的装置，此直流电能把电解质水溶液中的阴阳离子分离开并收集在不同的容器内储存使用或即时使用。外力带动传动盘旋转时，根据电磁感应定律，磁场中的导体将产生恒定的直流感应电势差，此电势差分离电解质水溶液中的阴阳离子并促使其向相反方向移动，从而把电解质水溶液中的阴阳离子分离开而收集起来，既储存了电能，放电时又产生了氢气和氧气；导电体为金属漆包线时则产生稳定的直流电能。本装置电能和机械能之间不经换向、滤波等过程而是直接转化，机械能和电能之间消长完全同步，其性能具有恒定性和稳定性。性。性。

【技术实现步骤摘要】
一种水溶液离子分离收集装置


[0001]本专利技术涉及水制氢
和无刷直流电机，具体是指一种水溶液离子分离收集装置。

技术介绍

[0002]目前发电机有交流发电机和直流发电机。直流发电机有良好的启动特性，运行平稳，调速方便等优点，是交流发电机不可取代的。直流发电机按有无电刷不同，分为有刷直流发电机和无刷直流发电机。输入电流都是经过换向器
‑
电刷或霍尔传感器把直流电转化为交流电驱动电枢旋转。直流有刷发电机是运用最早的直流发电机，技术成熟，性能稳定，但是存在噪声大、发热高、效率低、寿命短、产生火花等缺点。无刷发电机用霍尔传感器代替了电刷，虽然克服了有刷发电机的噪声大、易发热、磨损大、寿命短等缺点，但是也失去了有刷发电机扭矩大、启动快的优点。而且理论上发热除了电刷摩擦外，还有铁芯内涡流产生的热和线圈内阻产生的热，这是有刷发电机和无刷发电机都不可避免的。由于无刷发电机的传感器是安装在非热源区的电磁元件，铜损和铁损产生的的热将会导致传感器性能漂移，出现换向误差，一旦出现换向误差，则发电机效率下降，产热增加形成恶性循环，直至烧毁电子换向装置。霍尔传感器是敏感的电磁元件，在过热环境、有磁场存在和辐射环境中会出现传感错误，发电机功能受损，影响了发电机的使用范围。而无刷发电机的低噪声也是仅在发电机低载或空载情况下才有，在发电机重载是则会出现比有刷发电机更大的噪声，而且会出现发电机振动。因此无刷发电机也无法克服有刷发电机的缺点，而造价更高、技术难度更大。综上所述，直流发电机有良好的启动特性和运行平稳，调速方便等优点，是交流发电机不可取代的，但是也因为直流发电机的上述缺点，限制了发电机向大型化和高速性的发展。
[0003]目前分解水制氢方法有多种，主要是碱性电解水制氢，其他还有固体聚合物电解水制氢和高温固体氧化物电解水制氢，后两种方法技术复杂、材料要求高、目前尚处于科研阶段。到目前为止，成熟并大规模工业应用的方法是碱性电解水制氢，其技术特点是给电解槽中的阴阳电极板供给直流电，阴极的氢离子(H+)得到电子变为氢原子再变为氢气，而水的氢氧根离子(HO
‑
)通过隔膜到达阳极释放电子变为氧气和水。目前多方资料证实每立方米氢气消耗电4.5
‑
5.5KW.h,标准状态下一千克氢气为11.2立方米，即每千克氢气需耗电50
‑
60KW.h。耗电的原因即是电能直接提供电子给氢氧离子而分解水，而大幅消耗了电流。有6.02
×
1023个氢气分子，产生1克氢气即需1.6
×
10
‑
19
×
6.02
×
10239
÷
2＝96320库仑电量，这就要求电源提供大量电流才能满足电解进行，所以其能耗大，而且为了提高电解效率，需维持电解液在70
‑
100℃，导致了隔膜材料的损耗，增加了成本。
[0004]所以，一种水溶液离子分离收集装置成为人们亟待解决的问题。

技术实现思路

[0005]本专利技术要解决的技术问题是一种水溶液离子分离收集装置。
[0006]为解决上述技术问题，本专利技术提供的技术方案为一种水溶液离子分离收集装置：包括绝缘支架、磁极座、永磁体、轴承、硅钢片以及导电体；
[0007]所述绝缘支架包括底盖、顶盖以及侧板；所述底盖及顶盖件对称设置有两个连接二者的侧板；
[0008]所述磁极座呈圆盘状设置于绝缘支架内且且阵列设有若干个，所述磁极座的外周设有传动槽，一面或两面设置有与永磁体配合的呈圆型的环形槽；所述磁极座上设置有与其共轴线的的转轴，所述转轴两端分别与底盖及顶盖连接；
[0009]所述永磁体安装于环形槽内，相邻每两个磁极座和永磁体构成一个磁场；
[0010]所述硅钢片包括厚型硅钢片以及薄型硅钢片；所述厚型硅钢片中心轴处设置有与磁极座相连的轴承，所述厚型硅钢片上设置有与绝缘支架连接的硅钢片固定键；所述薄型硅钢片呈圆环形且设置于两个磁场中间；
[0011]所述导电体连续通过两个极性相反的磁场环绕设置。
[0012]作为改进，所述多个磁极座外缘构成传动盘。
[0013]作为改进，所述磁极座采用非磁性材料制成。
[0014]作为改进，所述转轴通过安装在底盖、顶盖以及较厚的硅钢片上的轴承连接，两个磁场中间的磁极座转轴中空呈圆筒状为空心轴，上部与下部的两个磁极座上的转轴呈实心轴，并与传动盘相连带动磁场旋转。
[0015]作为改进，所述永磁体均由方形永磁块和弧形磁组成，通过螺钉和胶固定在磁极座的环形槽内；单面设有环形槽的磁极座形成单向磁极；双面设有环形槽的磁极座形成双向磁极；永磁体与磁极座之间设有导磁材料相隔形成磁屏蔽；永磁体和磁极座可为多个，每相邻的两组永磁体组成一个磁场，每两个相邻的磁场极性相反，构成一组导体缠绕通过的磁场。
[0016]作为改进，所述厚型硅钢片轴心处有圆环孔和轴承槽，通过轴承与穿过磁极座的转轴相连；薄型硅钢片置于两个磁场中间且设置有若干个，所述薄型硅钢片可切割呈扇形，起导磁作用。
[0017]作为改进，所述磁极座上设置有通过螺钉固定于永磁体表面的硅钢片，起保护磁铁并导磁的作用。
[0018]作为改进，所述导电体连续从固定中间磁极座的硅钢片外缘到中心通过圆筒状轴穿过，再经另一片固定中间磁极座的硅钢片中心到外缘通过。
[0019]作为改进，所述导电体为金属漆包线和装有电解质水溶液的可导磁或透磁管道。
[0020]作为改进，所述导电体通过直流电源，在安培力作用下磁场带动传动盘旋转，起直流发电机作用。
[0021]本专利技术与现有技术相比的优点在于：
[0022]与传统电解水制氢相比，具有设备简单，性能稳定，不需要电解槽、隔膜等，不须加热电解液，因此成本更低，因电解液经此装置处理后阴阳离子通过管道分离后处于独立的两端，两端产生的氢气和氧气也是独自存在的，因此收集气体更方便，氢气和氧气没有混合，因此氢气更纯，更安全。
[0023]电解质水溶液经过此装置处理后，其中的阴阳离子在感应电势差作用下分离开并分别向导体两端聚集，因此可把分解开的阴阳离子分别独立收集起来，起蓄电池作用，放电
时又释放出氢气和氧气。降低了氢气储存、运输和使用的成本和风险。
[0024]解决了目前直流发发电机噪声大、易磨损、功率小、寿命短等缺点，相对于传统发电机包括直流和交流发电机，避免了传统直流发电机因电刷
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换向器导致的火花、易磨损、寿命短、噪声大等缺点，也克服了无刷发电机传感器启动启动扭矩小、运行环境受限、传感器易受损等缺点。本专利技术不须电刷
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换向器及传感元件，因此制作制造成本更低，没有换向装置的限制，可向大型化及高速性发展。输入或输出电流不经换向或滤波等处理，因此输入或输出的电流与磁场中产生或进入磁场的电流完全一致，是真正的直流发电机，其机械性能更平稳。
附图说明
[0025]图1是本专利技术一种本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种水溶液离子分离收集装置，其特征在于：包括绝缘支架、磁极座、永磁体、轴承、硅钢片以及导电体；所述绝缘支架包括底盖、顶盖以及侧板；所述底盖及顶盖件对称设置有两个连接二者的侧板；所述磁极座呈圆盘状设置于绝缘支架内且且阵列设有若干个，所述磁极座的外周设有传动槽，一面或两面设置有与永磁体配合的呈圆型的环形槽；所述磁极座上设置有与其共轴线的的转轴，所述转轴两端分别与底盖及顶盖连接；所述永磁体安装于环形槽内，相邻每两个磁极座和永磁体构成一个磁场；所述硅钢片包括厚型硅钢片以及薄型硅钢片；所述厚型硅钢片中心轴处设置有与磁极座相连的轴承，所述厚型硅钢片上设置有与绝缘支架连接的硅钢片固定键；所述薄型硅钢片呈圆环形且设置于两个磁场中间；所述导电体连续通过两个极性相反的磁场环绕设置。2.根据权利要求1所述的一种水溶液离子分离收集装置，其特征在于：所述多个磁极座外缘构成传动盘。3.根据权利要求1所述的一种水溶液离子分离收集装置，其特征在于：所述磁极座采用非磁性材料制成。4.根据权利要求2所述的一种水溶液离子分离收集装置，其特征在于：所述转轴通过安装在底盖、顶盖以及较厚的硅钢片上的轴承连接，两个磁场中间的磁极座转轴中空呈圆筒状为空心轴，上部与下部的两个磁极座上的转轴呈实心轴，并与传动盘相连带动磁场旋转。5.根据权利要求1所述的一种水溶液离子分...

【专利技术属性】
技术研发人员：顾武，
申请(专利权)人：顾武，
类型：发明
国别省市：