一种高压保护型氢气发生装置的制作方法

1.本公开属于氢气发生装置领域，具体涉及一种高压保护型氢气发生装置。


背景技术：

2.氢气可以作为洁净能源，例如氢气可以在燃料电池中可控的与氧气反应，产生电能和水，燃料电池能量转换率高达到60-80％，大大高于现在最好的内燃机，氢气作为一种新型能源受到很大关注。但氢气临界温度低，很难液化，而且液化氢气的密度也很低，所以氢气难以储存和运输，需要用各种储氢材料储存它。
3.常用的储氢方法有金属储氢和化合物储氢，其储氢能力强。例如氢化鎂可以储存7.8％质量的氢气，并且释放后能够重新吸收氢气，可重复使用。然而金属储氢放氢很困难，需要几百度温度，造成实际使用很难。另外也有用吸附材料储氢，例如碳纳米材料，但他们需要的吸附温度低。
4.因此提供一种安全、便捷的氢气发生装置成为充分利用氢气这一清洁能源的关键。另外，现有的氢气发生装置中，氢气产生后通常是直接向特定容器或反应器内输送，其动能也未得到有效利用。随着社会的发展，人民的生活水平逐步提高，汽车的数量也在快速的增多，但是由于刹车失效而引起的车祸频发让人对其是又爱又恨。刹车片是汽车制动系中最主要的部件，其性能的好坏直接关系着人的生命安全。
5.现有的氢气发生装置中，实现反应的可控进行和自动投料和搅动产氢原料，使产氢原料反应更彻底，提高了利用率是共同需要解决的问题。
6.cn201510846401.3提出一种氢气发生装置,通过产氢室中的压力达到一定程度时，活塞处于压缩状态，打开氢气出口，产氢室中的压力降低，活塞将物料输送管内的产氢原料推入产氢室中，实现反应的可控进行和自动投料，利用产氢室内压力不断变化，使得可变形膜发生形变或者使浮动式密封隔离件不断移动，从而搅动产氢原料，使产氢原料反应更彻底，大大提高了利用率，由于活塞将物料输送管内的产氢原料推入产氢室中需要氢气反应罐内的气压有较大的波动才可以完成下料和推料的动作cn201510846401.3提出的活塞推料装置容易出现卡涩照成氢气反应罐无法及时上料照成反应停止，也存在初始反应速率不足活塞一开始无法处于压缩状态导致反应停止，另一方面活塞推料装置的运动需要氢气反应容器内的压力的剧烈变化才可以进行如此会照成反应容器的不稳定存在安全隐患，同时变形膜发生形变或者使浮动式密封隔离件不断移动，从而搅动产氢原料对于物料搅拌无法充分进行搅拌会导致反应速度不稳定，物料反应不充分的问题。
7.因此现提出一种高压保护型氢气发生装置的技术方案，此方案可以，通过在反应罐出气口设置干燥装置将，反应罐内的压力转化成旋转的机械能并且降低了出口处氢气的压力和水分含量；避免氢气的使用效果不好和以为压强太大导致安全隐患；通过将反应罐内的压力与反应罐供料数量的大小通过机械机构实现实时联动，保证反应罐的物料投入量的实时调整解决了现有技术中氢气反应容器内的压力的剧烈变化存在安全隐患的问题；利用活塞来实现动能的转化比风扇叶片的效率要大大提高。
8.公开内容
9.针对现有技术的不足，本公开的目的在于提供一种高压保护型氢气发生装置，解决了现有技术中氢气反应容器内的压力的剧烈变化存在安全隐患的问题。
10.本公开的目的可以通过以下技术方案实现：
11.一种高压保护型氢气发生装置，包括反应罐，其特征在于，所述反应罐上开设有出气口和进料口，出气口上连接有干燥机构，干燥机构包括连接管和第一安装底座，第一安装底座上设有第一缸体，第一缸体与出气口通过第一安装底座进行连接，第一缸体上活动安装有第一推杆，第一推杆一端设有第一活塞，第一活塞位于连接管内，第一活塞与第一缸体之间设有第一弹簧，第一缸体上设有第一排气管；
12.所述第一活塞开设有第一通孔，第一通孔上设有开闭合装置，第一推杆一端设有第一动力轮，第一连杆两端分别活动安装在第一动力轮与第一推杆上，第一连杆与第一动力轮的活动连接点不处于第一动力轮的圆心位置；
13.所述反应罐内设有第一转轴，第一动力轮通过传动装置带动第一转轴旋转，进料口设有进料挡板，进料挡板的位置随着第一转轴旋转速度的改变而改变。
14.进一步地，所述第一活塞上开设有第一安装槽，第一安装槽内活动安装有第一齿轮，第一安装槽上设有第二安装槽，第二安装槽上活动安装有第一齿条，第一齿条和第一齿轮相互啮合，第一活塞上设有第一滑槽，第一通孔开设在第一滑槽的底面上，第一滑槽上活动安装有第一滑块，第一滑块与第一齿条之间设有第二连杆，第二连杆两端分别活动安装在第一齿条和第一滑块上，连接管上开设有第三安装槽，第三安装槽上设有第二齿条，第二齿条与第一齿轮相互啮合。
15.进一步地，所述第一转轴上设有第一搅拌棒。
16.进一步地，所述第一转轴上设有进料调节机构，进料调节机构包括上固定块和下滑动块，上固定块和下滑动块之间设有第二弹簧，上固定块上设有第四安装槽，下滑动块上设有第五安装槽，第二弹簧侧面设有配重块，配重块与第四安装槽之间活动安装有第三连杆，配重块与第五安装槽之间活动安装有第四连杆，上固定块固定安装在第一转轴上，下滑动块活动安装在第一转轴上，下滑动块上设有进料孔调节盘，进料孔调节盘设有环形挡板，当第一转轴静止时环形挡板位于进料口下方。
17.进一步地，所述反应罐上设有第一环形滑槽，环形挡板位于第一环形滑槽内。
18.进一步地，所述第一缸体上方设有第五连杆，第五连杆端部与第一连杆端部之间活动安装有第六连杆，第一安装底座上设有第二气缸，第二气缸上设有第二活塞杆，第二活塞杆上活动安装有第七连杆，第七连杆另一端互动安装在第五连杆的中间位置，第一缸体上设有第一扇热片，第二气缸通过第一连通管与第一排气管连通。
19.进一步地，所述第一排气管底面设有第一吸水干燥装置，第二气缸底面开设有通孔并设有第二吸水干燥装置，第二气缸侧面设有氢气出料口，第二气缸侧面设有第一冷却环。
20.进一步地，所述氢气出料口和第一连通管均位于第二吸水干燥装置上方位置，第一连通管通过旋转接头进行活动安装。
21.本公开的有益效果：
22.1、通过在反应罐出气口设置干燥装置将，反应罐内的压力转化成旋转的机械能并
且降低了出口处氢气的压力和水分含量；
23.2、通过将反应罐内的压力与反应罐供料数量的大小通过机械机构实现实时联动，保证反应罐的物料投入量的实时调整解决了现有技术中氢气反应容器内的压力的剧烈变化存在安全隐患的问题；
24.3、在对反应罐内的压力与反应罐供料数量的大小通过机械机构实现实时联动的时候也通过转轴的旋转对反应罐内的物料进行了充分的搅动。
附图说明
25.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
26.图1是本公开实施例的整体结构示意图；
27.图2是本公开实施例内部结构示意图；
28.图3是本公开实施例调节机构的示意图；
29.图4是本公开实施例干燥机构的示意图；
30.图5是本公开实施例干燥机构的解剖图；
31.图6是本公开实施例第一活塞的内部结构图；
32.图7是本公开实施例第一转轴的结构图。
具体实施方式
33.下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本公开保护的范围。
34.如图1-7所示，一种高压保护型氢气发生装置，包括反应罐1，所述反应罐1上开设有出气口12和进料口11，出气口12上连接有干燥机构2，干燥机构2包括连接管201和第一安装底座21，第一安装底座21上设有第一缸体202，第一缸体202与出气口12通过第一安装底座21进行连接，第一缸体202上活动安装有第一推杆205，第一推杆205一端设有第一活塞220，第一活塞220位于连接管201内，第一活塞220与第一缸体202之间设有第一弹簧218，第一缸体202上设有第一排气管212；
35.所述第一活塞220开设有第一通孔2017，第一通孔2017上设有开闭合装置，第一推杆205一端设有第一动力轮203，第一连杆206两端分别活动安装在第一动力轮203与第一推杆205上，第一连杆206与第一动力轮203的活动连接点不处于第一动力轮203的圆心位置；
36.所述反应罐1内设有第一转轴3，第一动力轮203通过传动装置带动第一转轴3旋转，进料口11设有进料挡板，进料挡板的位置随着第一转轴3旋转速度的改变而改变；通过如此设计，利用反应罐1产生的高压氢气从出气口12流出，第一通孔2017闭合装置闭合，高压氢气通过第一活塞220推动第一推杆205运动，第一推杆205运动推动第一动力轮203转动，当第一活塞220运动到极限位置上时，第一通孔2017闭合装置打开，高压气体通过第一通孔2017通过第一活塞220，第一活塞220受到的推力减少，第一活塞220在第一弹簧218的
作用下回位，第一推杆205运动带动第一动力轮203转动，如此往复第一推杆205带动第一动力轮203进行旋转运动；在高压氢气通过第一活塞220推动第一推杆205运动时，第一活塞220将第一缸体202内的氢气推入第一排气管212排出，第一排气管212的连接有冷却装置，可以将氢气内的水分进行冷凝到管壁上如此去除氢气中的水分，另一方面如此结构，可以要高压氢气通过通过第一活塞220和第一缸体202变成低压氢气，如此可以保证氢气流速较低，氢气内的水分进行冷凝的效果较好；进一步地，第一动力轮203通过传动装置带动第一转轴3旋转，进料口11设有进料挡板，进料挡板的位置随着第一转轴3旋转速度的改变而改变，通过如此设计，反应罐1内气压越高第一动力轮203的转速越快，第一动力轮203的转速与第一转轴3旋转速度成正比，如此当反应罐1内气压越高则进料口11的开口越小，进入反应罐1的物料约小，如此可以实现对反应罐1的物料投入量的实时调整，保证反应罐1内的气压保证在相对稳定的水平。
37.在一些公开中，所述第一活塞220上开设有第一安装槽2001，第一安装槽2001内活动安装有第一齿轮2013，第一安装槽2001上设有第二安装槽2014，第二安装槽2014上活动安装有第一齿条2015，第一齿条2015和第一齿轮2013相互啮合，第一活塞220上设有第一滑槽2016，第一通孔2017开设在第一滑槽2016的底面上，第一滑槽2016上活动安装有第一滑块2018，第一滑块2018与第一齿条2015之间设有第二连杆2019，第二连杆2019两端分别活动安装在第一齿条2015和第一滑块2018上，连接管201上开设有第三安装槽2011，第三安装槽2011上设有第二齿条2012，第二齿条2012与第一齿轮2013相互啮合；通过如此设计，当第一活塞220被高压氢气推动的时候，第一齿轮2013与第二齿条2012产生相对运动，第一齿轮2013被第二齿条2012带动旋转，第一齿轮2013旋转带动第一齿条2015运动，第一齿条2015运动通过第二连杆2019带动第一滑块2018在第一滑槽2016内滑动，当第一活塞220运动到极限位置上时，第一滑块2018解除对第一通孔2017的遮蔽，高压气体通过第一通孔2017通过第一活塞220，第一活塞220受到的推力减少，第一活塞220在第一弹簧218的作用下回位，回位时通过第一齿轮2013的带的第一齿条2015回位，当第一活塞220运动到初始位置上时，第一滑块2018完成除对第一通孔2017的遮蔽，如此往复；如此可以保证第一通孔2017的打开闭合与第一活塞220的运动完全一致，同时有使得结构更加紧凑。
38.在一些公开中，所述第一转轴3上设有第一搅拌棒31，通过如此设计，可以通过第一搅拌棒31增加反应罐1内物料的混合效果保证反应的速度。
39.在一些公开中，所述第一转轴3上设有进料调节机构5，进料调节机构5包括上固定块51和下滑动块52，上固定块51和下滑动块52之间设有第二弹簧55，上固定块51上设有第四安装槽511，下滑动块52上设有第五安装槽521，第二弹簧55侧面设有配重块56，配重块56与第四安装槽511之间活动安装有第三连杆57，配重块56与第五安装槽521之间活动安装有第四连杆58，上固定块51固定安装在第一转轴3上，下滑动块52活动安装在第一转轴3上，下滑动块52上设有进料孔调节盘53，进料孔调节盘53设有环形挡板54，当第一转轴3静止时环形挡板54位于进料口11下方，通过如此设计，第一转轴3旋转带动调节机构5可以完成对反应罐1内物料的充分搅动，同时当调节机构5旋转时，配重块56会受到离心力，配重块56的离心力通过第四连杆58和第三连杆57的共同作用传递给下滑动块52，下滑动块52受力后克服自身重力和第二弹簧55的弹力向上运动，第一转轴3旋转速度约快，下滑动块52向上运动的距离越多，上固定块51和下滑动块52之间的距离越近，下滑动块52带动进料孔调节盘53运
动，环形挡板54抵触在进料口11上，下滑动块52向上运动的距离越多环形挡板54与进料口11重合的截面越多进料口11进入反应罐1的物料就越少，如此可以实现对反应罐1的物料投入量的实时调整，保证反应罐1内的气压保证在相对稳定的水平，同时第二弹簧55可以在第一转轴3停止或者转速较小的时候可以给下滑动块52提供向上的拉力保证进料调节机构5整体形态和低速搅拌效果。
40.在一些公开中，所述反应罐1上设有第一环形滑槽13，环形挡板54位于第一环形滑槽13内，通过如此设计，同时使环形挡板54与进料口11的抵触效果更紧密保证进料口11进料料的调节效果过，同时环形挡板54的上下运动更加顺畅。
41.在一些公开中，所述第一缸体202上方设有第五连杆204，第五连杆204端部与第一连杆206端部之间活动安装有第六连杆208，第一安装底座21上设有第二气缸210，第二气缸210上设有第二活塞杆211，第二活塞杆211上活动安装有第七连杆209，第七连杆209另一端互动安装在第五连杆204的中间位置，第一缸体202上设有第一扇热片219，第二气缸210通过第一连通管213与第一排气管212连通；
42.所述第一排气管212底面设有，第二气缸210底面开设有通孔并设有第二吸水干燥装置216，第二气缸210侧面设有氢气出料口217，第二气缸210侧面设有第一冷却环6；通过如此设计，第一活塞220回位是从第一通孔2017进入第一排气管212的氢气，再从第一排气管212通过第一连通管213进入第二气缸210推动第二活塞杆211向上运动，此时氢气出料口217处于关闭状态，通过第五连杆204、第六连杆208和第七连杆209的联动辅助第一动力轮203的运动，第二气缸210和第一缸体202内的气体被第一冷却环6和第一扇热片219冷却压力减少第二活塞杆211向下运动，此时氢气出料口217处于打开状态，氢气从氢气出料口217排出；同时氢气在经过第二吸水干燥装置216和第一吸水干燥装置214使冷凝的水被吸收，所述吸水干燥装置可以为干燥碳棒，通过如此设计，可以保证排出氢气的干燥性。
43.在一些公开中，所述氢气出料口217和第一连通管213均位于第二吸水干燥装置216上方位置，第一连通管213通过旋转接头215进行活动安装，通过如此设计，可以保证第一连通管213快速更换，并且保证氢气出料口217不会被第二吸水干燥装置216吸收的水分影响导致排出氢气带有水分。
44.在一些公开中，所述第一动力轮203上设有第一锥齿轮2031，第一锥齿轮2031的侧面设有第二转轴4,第二转轴4上设有第二锥齿轮42,第二锥齿轮42与第一锥齿轮2031啮合,第二锥齿轮42下方设有第一带轮41，第一转轴3上设有第二带轮32,第二带轮32与第一带轮41通过第一皮带43连接，如此可以将第一转轴3的转速和反应罐1内的压强大小进行正向关联。
45.工作原理
46.利用反应罐1产生的高压氢气从出气口12流出，第一通孔2017闭合装置闭合，高压氢气通过第一活塞220推动第一推杆205运动，第一推杆205运动推动第一动力轮203转动，当第一活塞220运动到极限位置上时，第一通孔2017闭合装置打开，高压气体通过第一通孔2017通过第一活塞220，第一活塞220受到的推力减少，第一活塞220在第一弹簧218的作用下回位，第一推杆205运动带动第一动力轮203转动，如此往复第一推杆205带动第一动力轮203进行旋转运动；在高压氢气通过第一活塞220推动第一推杆205运动时，第一活塞220将第一缸体202内的氢气推入第一排气管212排出，第一排气管212的连接有冷却装置，可以将
氢气内的水分进行冷凝到管壁上如此去除氢气中的水分，另一方面如此结构，可以要高压氢气通过通过第一活塞220和第一缸体202变成低压氢气，如此可以保证氢气流速较低，氢气内的水分进行冷凝的效果较好；进一步地，第一动力轮203通过传动装置带动第一转轴3旋转，进料口11设有进料挡板，进料挡板的位置随着第一转轴3旋转速度的改变而改变，通过如此设计，反应罐1内气压越高第一动力轮203的转速越快，第一动力轮203的转速与第一转轴3旋转速度成正比，如此当反应罐1内气压越高则进料口11的开口越小，进入反应罐1的物料约小，如此可以实现对反应罐1的物料投入量的实时调整，保证反应罐1内的气压保证在相对稳定的水平。
47.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本公开的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
48.以上显示和描述了本公开的基本原理、主要特征和本公开的优点。本行业的技术人员应该了解，本公开不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本公开的原理，在不脱离本公开精神和范围的前提下，本公开还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本公开范围内。