制氢纯化用的除泡装置及工业PEM制氢纯化的水循环系统的制作方法

制氢纯化用的除泡装置及工业pem制氢纯化的水循环系统
技术领域
1.本发明属于制氢纯化设备技术领域，尤其是涉及制氢纯化用的除泡装置及工业pem制氢纯化的水循环系统。


背景技术：

2.工业pem制氢纯化过程中会使用到水循环系统，而水循环系统重要部件包括电解槽、水箱及水泵等部件，电解槽是利用水进行电解的部件，水箱是用于存储和用于向电解槽提供水的部件，而水泵是将水箱内的水抽动至电解槽的部件；从电解槽被电解后的水分两部分流出，一部分流出带氢气的混合气体，另一部分是带氧气的水流，前述的带氧气的水流会通过管路回流至水箱内；由于电解槽产生的氧气量较大，回流至水箱的水流中会掺杂较大量的气泡，发明人发现当水泵再次进行抽水工作时，一方面，此时受到较大量的气泡影响会导致水泵发出较大的噪音，也会缩短水泵的使用寿命；另一方面，如不及时处理带气泡、而使前述的水再次流至电解槽进行电解，也会影响电解槽的电解效率。
3.为此，本发明提供制氢纯化用的除泡装置及工业pem制氢纯化的水循环系统。


技术实现要素：

4.鉴于现有的技术存在的上述问题，本发明的目的在于提供制氢纯化用的除泡装置及工业pem制氢纯化的水循环系统，它具有除气泡、降低噪音、延长使用寿命的优点。
5.本发明的目的可通过下列技术方案来实现：
6.制氢纯化用的除泡装置，其包括：
7.水箱，其具有容水腔；
8.入水口，其设置于所述水箱侧壁且与所述容水腔连通，所述入水口用于流入制氢纯化中待除泡的水流，且其用于与电解槽相连通；
9.出水口，其设置于所述水箱另一侧壁且与所述容水腔连通，所述出水口用于连通水泵，所述出水口和所述入水口相对异侧设置；
10.还包括：
11.至少一个除泡组件，其设置在所述容水腔内，所述除泡组件能够吸附去除从所述入水口流入的水流所带的气泡，以使除泡后的水流从出水口流出。
12.作为本发明进一步地优选技术方案，所述除泡组件包括：
13.隔板，所述隔板沿宽度方向的两侧边分别连接至容水腔的壁上，所述隔板沿长度方向的底边和所述容水腔的水平面之间具有间隔位，使所述容水腔被分隔为去泡区和净泡区；
14.至少一个气泡吸附构件，所述气泡吸附构件设置在位于所述入水口侧的下部和所述间隔位上部之间的所述去泡区内，以使除泡的水流入净泡区后从出水口流出。
15.优选地，位于所述除泡区侧的所述隔板表面延伸有第一止档板部，位于所述除泡区侧的所述容水腔的腔壁延伸有第二止挡板部，所述气泡吸附构件可拆卸地设置于所述第
一止档板部和所述第二止挡板部之间。
16.优选地，所述气泡吸附构件沿平行于所述水箱纵向中心线方向的一侧边焊接于所述隔板表面，所述气泡吸附构件沿平行于所述水箱纵向中心线方向的另一侧边焊接于所述容水腔的腔壁。
17.优选地，所述气泡吸附构件沿平行于所述水箱纵向中心线方向的两侧边可拆卸地连接于所述隔板和所述容水腔的腔壁之间。
18.优选地，所述隔板沿长度方向的顶边与所述水箱的顶板之间具有通气孔，所述通气孔设置在所述隔板，且所述通气孔沿长度方向的孔边贯穿于所述水箱沿长度方向的顶边；
19.或者所述通气孔设置于所述隔板，且所述通气孔沿长度方向的孔边与所述水箱沿长度方向的顶边之间具有间距；
20.或者所述通气孔设置于所述水箱的顶板的下表面。
21.作为本发明进一步地优选技术方案，所述除泡组件包括：
22.至少一个气泡吸附构件，其设置在所述入水口侧的下部和所述出水口侧的上部之间，所述气泡吸附构件外周边缘焊接于所述容水腔的腔壁。
23.优选地，所述气泡吸附构件为筛网；
24.或所述气泡吸附构件为具有多个细小孔径的挡板。
25.优选地，所述筛网的网孔内设有刺破尖部，或所述挡板的孔径内设有刺破尖部；
26.当带气泡的水流从所述筛网的网孔流过或从所述挡板的孔径流过时，所述刺破尖部用于刺破水流所带的气泡。
27.本发明申请还提供一种工业pem制氢纯化水循环系统，包括电解槽、水泵以及换热器，所述电解槽的进水端通过管道连通至所述换热器的出水孔，所述电解槽的出水端通过另一管道连通至所述水箱的入水口，所述水箱的出水口通过另一管道连通至所述水泵的入水孔，所述水泵的出水孔通过另一管道连通至所述换热器的入水端；
28.所述工业pem制氢纯化的水循环系统包括如上所述的制氢纯化用的除泡装置。
29.如上所述，本发明涉及的制氢纯化用的除泡装置及工业pem制氢纯化的水循环系统，具有以下有益效果：
30.本发明利用上述的制氢纯化用的除泡装置及工业pem制氢纯化的水循环系统后，与现有技术相比，由于采用了此种结构，除泡组件的设置，待除去气泡的水流从入水口流入水箱的容水腔内，该水流经过除泡组件后水流中的气泡会被除泡组件吸附，除泡后的水流从出水口流出，如此达到除泡的目的，具有除泡功能，解决了因较大量的气泡影响所导致的水泵发出较大噪音的技术问题，延长水泵的使用寿命；同时防止带气泡的水流流至电解槽进行电解，确保电解槽的电解效率不受影响。
31.下面结合具体实施方式对本发明作进一步的说明。
附图说明
32.图1为本发明的制氢纯化用的除泡装置的立体图；
33.图2为本发明的制氢纯化用的除泡装置的主视图；
34.图3为本发明的制氢纯化用的除泡装置中第一种具体实施方式的透视图，其中图
中黑色箭头代表水的流动方向；
35.图4为本发明的制氢纯化用的除泡装置中第一种具体实施方式结构示意图；
36.图5为图4中a-a剖面图；
37.图6为图5中b处、且气泡吸附构件设置于第一止档板部下方和第一止档板部下方之间的结构示意图；
38.图7为图5中b处、且气泡吸附构件设置于第一止档板部侧壁和第一止档板部侧壁之间的结构示意图；
39.图8为图5中c处显示通气孔的结构放大图；
40.图9为图5中通气孔设置于所述隔板中的结构示例图；
41.图10为本发明的制氢纯化用的除泡装置中第二种具体实施方式透视图；
42.图11为本发明的制氢纯化用的除泡装置中气泡吸附构件的网孔具有刺破尖部的结构示意图；
43.图12为本发明的包含制氢纯化用的除泡装置的工业pem制氢纯化的水循环系统简图。
具体实施方式
44.以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
45.须知，本说明书附图所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。具体结构可参照专利申请的附图进行说明。
46.在以下实施例中，以纸面的左侧为左方向，纸面的右侧为右方向，纸面的上侧为上方向，纸面的下侧为下方向，以垂直于纸面的前侧为前方向，以垂直于纸面的后侧为后方向。
47.本发明提供制氢纯化系统，具体可参考图1至图12所示，对本发明制氢纯化用的除泡装置及工业pem制氢纯化的水循环系统的构造进行说明。
48.本发明申请的制氢纯化用的除泡装置，请参考图1、图2以及图3所示，其包括：
49.水箱1，其具有容水腔10；
50.入水口11，其设置于所述水箱1侧壁且与所述容水腔10连通，所述入水口11用于流入制氢纯化中待除泡的水流，且其用于与电解槽3相连通；
51.出水口12，其设置于所述水箱1另一侧壁且与所述容水腔10连通，所述出水口12用于连通水泵4，所述出水口12和所述入水口11相对异侧设置；
52.还包括：
53.至少一个除泡组件2，其设置在所述容水腔10内，所述除泡组件2能够吸附去除从所述入水口11流入的水流所带的气泡，以使除泡后的水流从出水口12流出。本发明通过除
泡组件2的设置，待除去气泡的水流从入水口11流入水箱1的容水腔10内，该水流经过除泡组件2后水流中的气泡会被除泡组件2吸附，除泡后的水流从出水口12流出，如此达到除泡的目的，具有除泡功能。
54.可以理解的是，上述的所述除泡组件2具有多个时，相邻的两个除泡组件2可以沿平行于所述水箱1纵向中心线的方向且从下至上的叠放在一起，也可以是相邻的两个所述除泡组件2之间具有间隔区域设置。
55.本发明申请提供两种具体实施方式，具体见下。
56.第一种具体实施方式，结合图3、图4以及图5所示，在本实施例中，所述除泡组件2包括：
57.隔板20，所述隔板20沿宽度方向的两侧边分别连接至容水腔10的壁上，所述隔板20沿长度方向的底边和所述容水腔10的水平面之间具有间隔位2a，使所述容水腔10被分隔为去泡区100和净泡区101；
58.至少一个气泡吸附构件21，所述气泡吸附构件21设置在位于所述入水口11侧的下部和所述间隔位2a上部之间的所述去泡区100内，以使除泡的水流入净泡区101后从出水口12流出。本实施中具体除泡过程是，首先地从电解槽3中产生的带氧的气泡的水流通过管道(图中未示出，以下均是)流至水箱1的入水口11处；通常在该入水口11和出水口12处均需要装配进水接头7，以方便装配管道；因而从所述入水口11处流入的待除气泡的水流率先进入去泡区100，该水流会与设置在去泡区100中的气泡吸附构件21接触，接触时水流中所带的气泡会被气泡吸附构件21吸附，被吸附处理后的水流从气泡吸附构件21下表面逐步流出，流出后的水流逐步汇集并从前述的间隔位2a流入至所述净泡区101，而后处于所述净泡区101才会从出水口12流出，如此此过程实现水流除泡的目的，除泡效果较好。还需说明的是，前述的所述隔板可以为塑料材质制成的一体或者金属材质制成的一件，前述的金属材质可以为铁、铜、铝或任意组合的合金材质制成。可以理解的是，同理地，对于前述的气泡吸附构件21的放置，也可以将所述气泡吸附构件21移放至所述间隔位2a，以使所述气泡吸附构件21大致能够沿纵向方向放置、或稍微与所述间隔位2a呈较小的倾斜角度设置，亦能达到和本发明申请相同的除泡效果。
59.在本实施例中，请参考图3至图7所示，对于上述气泡吸附构件21的放置方式设计有多种方案，见下。
60.其一是：结合图3所示，位于所述除泡区100侧的所述隔板20表面延伸有第一止档板部20b，位于所述除泡区100侧的所述容水腔10的腔壁延伸有第二止挡板部10c，所述气泡吸附构件可拆卸地设置于所述第一止档板部20b和所述第二止挡板部10c之间。可以理解的是，前述的所述气泡吸附构件21的下表面可拆卸地设置在所述第一止档板部20b的上表面和所述第二止挡板部10c的上表面之间的；结合图5和图6所示，也可以是所述气泡吸附构件21的上表面可拆卸地设置在所述第一止档板部20b的下表面和所述第二止挡板部10c的下表面之间的；结合图5和图7所示，也可以是所述气泡吸附构件21沿纵向方向的两侧壁可拆卸地设置在所述第一止档板部20b侧壁和所述第二止挡板部10c侧壁之间的。
61.需要说明的是，上述的可拆卸方式，具体可以是通过螺合结构，即是利用螺钉或铆钉螺合固定上述气泡吸附构件21，以实现可拆卸目的，安装、维修方便；也可以是通过粘接方式实现气泡吸附构件21的固定；也可以是通过卡扣固定结构实现气泡吸附构件21的固
定，具体结构在此不再赘述。
62.其二是：所述气泡吸附构件21沿平行于所述水箱1纵向中心线方向的一侧边焊接于所述隔板20表面，所述气泡吸附构件21沿平行于所述水箱1纵向中心线方向的另一侧边焊接于所述容水腔10的腔壁。此外地，上述气泡吸附构件21沿平行于所述水箱1纵向中心线方向的两侧边也可以通过超声波连接方式连接于所述容水腔10的腔壁，此种固定方式固定具有稳定性强的特点。
63.其三是：在本实施例中，所述气泡吸附构件21沿平行于所述水箱1纵向中心线方向的两侧边可拆卸地连接于所述隔板20和所述容水腔10的腔壁之间。
64.结合图3、图8以及图9所示，为了使处于去泡区100和净泡区101之间具有大致相同的气压，确保去泡区100和净泡区101之间的水位保持在合适的范围内，在本实施例中，所述隔板20沿长度方向的顶边与所述水箱1的顶板1d之间具有通气孔22，所述通气孔22设置在所述隔板20，且所述通气孔22沿长度方向的孔边贯穿于所述水箱1沿长度方向的顶边；
65.或者所述通气孔22设置于所述隔板20，且所述通气孔22沿长度方向的孔边与所述水箱1沿长度方向的顶边之间具有间距；
66.或者所述通气孔22设置于所述水箱1的顶板1d的下表面。因而前述的通气孔22的设置，能够使去泡区100和净泡区101之间进行气流流通，确保前述两者之间具有大致相同的气压，确保两者的水位保持在合适的范围内，便于水流的流动更加顺畅。前述的通气孔22的形状可以设计成多种，例如长方体状、正方体状、圆形状、椭圆形状、菱形状、五角星形状以及异形状等，且通气孔22的大小可以根据需要进行设定。
67.第二种具体实施方式，结合图1、图2以及图10所示，在本实施例中，所述除泡组件2包括：
68.至少一个气泡吸附构件21，其设置在所述入水口11侧的下部和所述出水口12侧的上部之间，所述气泡吸附构件21外周边缘焊接于所述容水腔10的腔壁。此种实施例中的除泡过程是，首先地从电解槽中产生的带氧的气泡的水流通过管道流至水箱的入水口11处；因而该水流会与设置的气泡吸附构件接触，接触时水流中所带的气泡会被气泡吸附构件21吸附，被吸附处理后的水流从气泡吸附构件21下表面逐步流出，流出后的水流从出水口12流出，如此此过程实现水流除泡的目的，除泡效果较好。
69.结合图3所示，在本实施例中，所述气泡吸附构件21为筛网；
70.或所述气泡吸附构件21为具有多个细小孔径的挡板。所述气泡吸附构件21也可以是具有细小孔径的纱布。前述的气泡吸附构件21为筛网时，筛网的孔径需选用相对较小的。
71.结合图3和图11所示，在本实施例中，所述筛网21的网孔内设有刺破尖部210，或所述挡板的孔径内设有刺破尖部210；
72.当带气泡的水流从所述筛网的网孔流过或从所述挡板的孔径流过时，所述刺破尖部210用于刺破水流所带的气泡。设置上述的刺破尖部210，当带有气泡的水流流过时刺破该气泡，能进一步的提升除泡的效果。
73.为了进一步地提升除泡效果，可以在所述气泡吸附构件21中涂覆一些无毒、无污染的化学类除泡物质，除泡物质例如现有技术中所公开的水处理有机硅消泡剂等。
74.本发明申请还提供一种工业pem制氢纯化的水循环系统，结合图1和图12所示，包括电解槽3、水泵4以及换热器5，所述电解槽3的进水端通过管道连通至所述换热器5的出水
孔，所述电解槽3的出水端通过另一管道连通至所述水箱1的入水口，所述水箱1的出水口通过另一管道连通至所述水泵4的入水孔，所述水泵4的出水孔通过另一管道连通至所述换热器5的入水端；
75.所述工业pem制氢纯化的水循环系统包括如上所述的制氢纯化用的除泡装置。
76.如上所述，本发明涉及的制氢纯化用的除泡装置及工业pem制氢纯化的水循环系统，具有以下有益效果：
77.本发明利用上述的制氢纯化用的除泡装置及工业pem制氢纯化的水循环系统后，与现有技术相比，由于采用了此种结构，除泡组件的设置，待除去气泡的水流从入水口流入水箱的容水腔内，该水流经过除泡组件后水流中的气泡会被除泡组件吸附，除泡后的水流从出水口流出，如此达到除泡的目的，具有除泡功能，解决了因较大量的气泡影响所导致的水泵发出较大噪音的技术问题，延长水泵的使用寿命；同时防止带气泡的水流流至电解槽进行电解，确保电解槽的电解效率不受影响。
78.综上所述，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
79.上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。