專利名稱：自動型水電解氫氧發生器的制作方法
技術領域：
本發明設備屬于焊割加工設備，特別涉及一種自動型水電解產生氫氧混合氣進行火焰切割等加工的自動型水電解氫氧發生器。
背景技術：
中國專利ZL01247161.5公開了一種水電解氫氧焰/電弧焊割機，該裝置包括翅片式氫氧發生裝置、主分離罐、副分離罐、防爆蓋、水封罐、泄壓閥、分離器、儲液罐、助劑罐、霧化器、調節閥等組成的氣體處理系統和助劑調節系統，并采用逆變電源及其控制系統，該裝置對間隙性工作比較實用。但是，其仍存在不足之處①翅片式氫氧發生器裝置冷卻面積不足，散熱條件較差，難以滿足大產氣量的氫氧發生裝置的結構要求；②氣體處理系統過于復雜，制造成本高；③逆變電源體積小、電源效率高，但其工作可靠性較差，難以滿足連續長時間運行和大功率電源的工作要求；④電解液加液時需停止工作和依靠人工加液；⑤風機風量未按環境溫度調節，使寒冷和高溫地區難以維持正常工作。
中國專利ZL02222999.x公開的一種薄盒式水電解氫氧發生裝置，其主要部件由導電盒體、電極板、絕緣支架、絕緣墊和蓋板通過周邊的緊固件組合成一體，且兩組導電盒體用通氣管相互連通。該裝置盡管具有許多優點，但仍有不足之處①導電盒體周邊的眾多螺栓緊固件對組裝和維護非常不便，如發生泄漏，該組合結構難以及時排故。
②由于各導電盒體的氫氧氣相互連通，如一旦發生回火或電解槽內爆，易損壞盒體和極板。
發明內容
本發明的目的是提供一種自動型水電解氫氧發生器，它可靠性高，安全性好，使用壽命長，結構簡單，能自動加液、自動調節溫度、工作壓力，不但簡化了操作，而且維修方便。
本發明的技術方案是自動型水電解氫氧發生器，它包括電解槽、控制裝置、電源裝置、氣體處理裝置，其特征是氣體處理裝置的水封罐17位于電解槽上方，電解槽由多個導電盒體5組合連接構成組合式電解槽，各導電盒體的出氣管22與其位于上方的水封罐17底部相連，水封罐17內有分氣隔板15將各個導電盒體5產生的氫氧氣用水封分隔；組合式電解槽連接有自動加液液位控制裝置、溫度控制裝置及壓力控制裝置。
所述的水封罐17內的分氣隔板15將各個導電盒體5產生的氫氧氣分隔成與導電盒體數量相同的小水封。
所述的自動加液液位控制裝置由三針式檢測報警器、外置水箱、電磁閥、單向閥和分流器連接構成；三針式檢測報警器，由金屬材料制的上限液位檢測探針、自動加液檢測探針和下限液位檢測探針構成，三個探針之間用絕緣體相互絕緣，檢測探針分別固定在絕緣體上，三個電極探針接控制回路的負電位，其殼體接控制回路的正電位。
所述的電解槽由陰極板41、陽極板44和“H”形導電盒體筐43連接構成，在陰極板41、陽極板44和“H”形導電盒體筐43之間分別有橡膠密封墊42間隔，在兩個導電盒體5之間的相鄰陰極板41和陽極板44通過冷卻翅片45連為一體結構；在組合式導電盒體5的兩端各有壓板40通過緊固件和絕緣套39固定，并在緊固件的一端壓有彈簧38；各導電盒體5之間用金屬導管相互連接使電解液相互串通，組合式電解槽通過支座固定在活動小車4上。
所述的分流器在分流器筒體57的上部有進水總管56分流器筒體57四周同一水平面上有均勻分布并與導電盒體數量相同的分流器出水管58，它與各導電盒體5的進液管11相連。
所述的組合式電解槽一側的陰極板41上連接有三針式液位檢測報警器6，電解液進口及出口分別與陰極板的下部和上部通液孔相連，使三針式檢測報警器內的電解液與電解槽內電解液液位保持一致；在外置水箱內有單極式水位檢測報警器，在水箱底部有水泵29，水泵29出口與電磁閥26、單向閥25和分流器21相連，分流器21固定在導電盒體5的上方。
所述的溫度控制裝置由溫度檢測器、冷卻風機及控制電路構成；溫度檢測器固定在組合式電解槽導電盒體的上方；它通過控制電路控制組合式電解槽的冷卻風機。
所述的壓力控制裝置由壓力檢測罐、壓控器、壓力表構成，壓力檢測罐內有純凈水，水封罐17出氣口連接有壓力檢測罐20，使其內部壓力與水封罐和助劑罐內壓保持一致；壓力檢測罐20的上部出氣口與壓控器19和壓力表18相互連通進行壓力檢測。
所述的“H”形導電盒體筐43，在導電盒體筐內的四周裝有絕緣支撐板33，在“H”形導電盒體筐43內緣與絕緣支撐板33之間有“U”形絕緣襯套34，在絕緣支撐板的內側有相隔一定間距的極板安裝槽32。
本發明的特點是自動型水電解氫氧發生器，由組合式電解槽、氣體處理裝置、自動加液液位控制裝置、溫度控制裝置、壓力控制裝置、冷卻風扇和可控硅電源及其電控裝置連接構成。
組合式電解槽由兩個以上的導電盒體組成，導電盒體由陰極板、“H”形導電盒體筐和陽極板以及陰極板、陽極板與“H”形導電盒體筐之間各有一件橡膠密封墊組合而成。在導電盒體筐內的四周裝有絕緣支板，在絕緣支板內側設相隔一定間距的極板安裝槽，極板至少為兩片，在“H”形導電盒體筐的內緣與絕緣支板之間設有“U”形絕緣襯套，在導電盒體的上方設有出氣管。在兩個導電盒體之間的陽極板與陰極板可用增強剛性和散熱的翅板焊接成一個整體。各個導電盒體通過緊固件將陰極板、絕緣墊、“H”形導電盒體筐、絕緣墊、陽極板組合成一體，緊固方法可以通過位于電解槽兩側的壓板統一用緊固螺桿將各個導電盒體夾持組裝在一起，并在緊固螺桿的一端設置了壓緊彈簧以防止橡膠墊收縮松弛。在緊固螺桿與壓板和彈簧之間設有絕緣套和絕緣墊。在各導電盒體之間用金屬導管相互連接使電解液相互串通。整個組合式電解槽通過安裝支座安裝在維修活動小車上。
氣體處理裝置包括水封罐、助劑罐和霧化調節器。水封罐位于組合式電解槽的上方，其底部設有于導電盒體數量相同的進氣管，與各導電盒體的出氣管相連。在水封罐內設有分氣隔板，將各個導電盒體產生的氫氧氣分隔成獨立的小水封。各個導電盒體產生的氫氧氣經過水封罐清洗后一路經過阻火器與助劑罐相連，再與霧化調節器相連，另一路直接與霧化調節器相連，通過霧化調節器來調節氣氛性質，然后再經單向閥、充氣式外置水封通至焊割炬。
自動加液液位控制裝置包括由三針式檢測報警器、外置水箱、電磁閥、單向閥和分流器等組成。三針式檢測報警器安裝在組合式電解槽一側的陰極板上，其電解液進口及出口分別與陰極板的下部和上部通液孔相連，使三針式檢測報警器內的電解液與電解槽內電解液液位保持一致。其內部設有金屬材料制的上限液位檢測探針、自動加液檢測探針和下限液位檢測探針。三個探針之間用絕緣體相互絕緣。檢測探針分別用固緊螺栓定在絕緣體上。三個電極探針接控制回路的負電位、其殼體接控制回路正電位。在外置水箱內設有單極式水位檢測報警器，其基本結構與三針式檢測報警器相同，在水箱底部裝有水泵，當水泵工作時打出的水經電磁閥、單向閥和分流器輸送到組合式電解槽中，為防止意外故障，在水泵出水口的管路上還設有手動加水閥。
溫度控制裝置，由溫度檢測器、和冷卻風機及控制電路構成。溫度檢測器裝在組合式電解槽導電盒體的上方，當導電盒體溫度在設定下限以下時，電解槽風機不工作；當導電盒體溫度高于下限設定溫度時，風機自動啟動，使電解槽溫度通過風機工作的通與斷的空占比使其溫度控制在一定的范圍；當導電盒體溫度超過上限時，控制器發出信號，切斷發生器電源，停止產氣。壓力控制裝置由壓力檢測罐、壓控器、壓力表構成，壓力檢測罐內裝有純凈水，其進氣口與水封罐連接，使其內部壓力與水封罐和助劑罐內壓保持一致。壓力檢測罐的出氣口與壓控器和壓力表相互連通，當壓力檢測罐內的氣壓低于下限控制值時，電解槽啟動工作，當壓力超過控制器的規定值時，自動切斷電解槽電源，停止產氣，使氣壓控制在要求的范圍內。助劑調節裝置由助劑罐、阻火器和霧化調控器構成。安全防護裝置由泄壓閥、防爆蓋、壓控器、阻火器、外置水封罐等構成。泄壓閥裝在助劑罐頭、控制助劑罐壓力，防爆蓋裝在水封罐上。當系統壓力超過時，泄壓防爆，在水封罐和助劑罐之間設有阻火器。外置水封罐置于火焰切割槍之前，防止氫氧焰回火損壞發生器。
所以本發明具有以下有益效果1、水封罐采用分氣隔板結構，降低了氫氧氣內爆產生的壓力，防止電解槽因內爆帶來的損害，提高了安全性和可靠性。
2、自動加液、液位控制裝置，利用三針式檢測報警器和控制電路，可以實現自動加液、欠液自動保護和超液位控制報警等功能，簡化了繁瑣的手動操作程序，減輕勞動強度，由于三極探針接控制回路的負電位延長了探針使用壽命。
3、導電盒體由陰極板、盒體筐、陽極板三個分離元件構成，簡化了結構，便于加工，同時減少了因整體焊接帶來的變形而影響密封。
4、電解槽采用兩側壓板和整體緊固件結構，不但簡化了電解槽組裝的操作，便于維修，解決了電解槽運行過程中泄漏時排故的困難，電解槽設有維修小車提高了電解槽的可維修性。
5、采用溫度自動控制裝置，確保了高寒地區正常運行和超溫自動保護。
6、采用壓力檢測罐的壓力控制裝置，可防止壓力表的腐蝕，延長了使用壽命。
7、采用分流器結構，可以確保加液時分流到各導電盒體的液位均勻性。
下面結合實施例附圖對本發明做進一步說明。
圖1是實施例的結構原理圖。
圖2是實施例的一種組合式電解槽的結構示意圖。
圖3是實施例的三極式檢測報警器的一種結構原理圖。
圖4是實施例分流器的一種結構示意圖。
圖中1.變壓器；2.可控硅整流器；3.風扇；4.活動小車；5.導電盒體；6.三針式液位檢測報警器；7.焊割炬；8.充氣式外置水封；9.單向閥；10.霧化調節器；11.導電盒體進液管；12.助劑罐；13.泄壓閥；14.阻火器；15.分氣隔板；16.防爆蓋；17.水封罐；18.壓力表；19.壓控器；20.壓力檢測罐；21.分流器；22.出氣管；23.溫度檢測器；24.手動加水閥；25.單向閥；26.電磁閥；27.外置水箱；28.液位檢測器；29.水泵；30.連通管；31.極板；32.極板安裝槽；33.絕緣支撐板；34.“U”形絕緣襯套；35.壓緊螺母；36.墊圈；37.絕緣墊；38.彈簧；39.絕緣套；40.壓板；41.陰極板；42.橡膠密封墊；43.“H”形導電盒體筐；44.陽極板；45.冷卻翅片；46.緊固螺桿；47.電接線柱；48.進液管；49.三針式液位檢測報警器筒體；50.出液管；51.壓緊螺母；52.上限報警探針；53.自動加液探針；54.欠液報警探針；55.絕緣體；56.進水總管；57.分流器筒體；58.分流器出水管。
具體實施例方式
本實施例中該自動型水電解氫氧發生器中各裝置的組合方式與工作原理如圖1所示，市電經變壓器1和可控硅整流器2后輸出的低壓直流電經設在組合式電解槽導電盒體5的兩端電接線柱47引入組合式電解槽導電盒體5.組合式電解槽由兩個以上的導電盒體5組成，各導電盒體的下部液路由可卸式連通管30相互連接，上部設有出氣管22，分別與水封罐17連通，氫氧氣分別從水封罐下部通入由分氣隔板15形成并與導電盒體數量相同的小水封中。水封罐17頂部設有防暴蓋16，水封罐上部設有三個出氣口，一路經阻火器14接入助劑罐12，在助劑罐上部設有泄壓閥13，其下部設有出液口并與霧化調節器10相連。水封罐的另一路與霧化調節器10連通，含有助劑的混合氣經單向閥9和充氣式外置水封罐8送到焊割炬7，在水封罐17上部的另一個出氣口與壓力檢測罐20連接，壓力檢測罐20內裝有純凈水，壓力檢測罐20的上部出氣口與壓控器19和壓力表18相互連通，從壓力檢測罐獲取壓力信號，通過壓控器來控制系統壓力。在導電盒體5的盒體上裝有溫度檢測器23，根據導電盒體5表面溫度來控制風扇3的工作，當導電盒體的溫度低于設定的下限溫度時，風扇3不工作；當導電盒體溫度高于設定的下限溫度時，風扇3自動工作；當導電盒體溫度超過設定的上限時，則控制器切斷發生器電源，停止產氣進行熱保護。
圖2是組合式電解槽，如所示它由二個以上的導電盒體5組成，導電盒體5由碳鋼制的陰極板41陽極板44和“H”形導電盒體筐43組成，在陰極板41、陽極板44和“H”形導電盒體筐43之間各有一件橡膠密封墊42，在兩個導電盒體5之間的相鄰的陰極板41和陽極板44用的冷卻翅片45組焊成一個整體。在H形導電盒體筐43內四周裝有絕緣支撐板33，在“H”形導電盒體筐的內緣與絕緣支撐板之間設有“U”形絕緣襯套34，在絕緣支撐板上設有極板安裝槽32，極板31至少兩片。電解槽兩端導電盒體5的中部設有正負極電接線柱47，在導電盒體5的上部設有出氣管22，在電解槽導電盒體5的兩端各設有壓板40統一用四個以上緊固螺桿46和絕緣套39以及螺母35、墊圈36、絕緣墊37緊固在一起。并在緊固螺母的一端設有壓緊彈簧38。組合式電解槽通過安裝支座安裝在活動小車4上。
圖3是三針式液位檢測報警器6，它裝在電解槽的其中一個導電盒體5上，三針式液位檢測報警器筒體49上設有進液管48和出液管50，與導電盒體5的下部和上部通液孔相連。在三針式液位檢測報警器6的上部設有上限報警探針52，自動加液探針53和欠液報警探針54，三個探針之間用絕緣體55相互絕緣，檢測報警探針52、53、54分別由壓緊螺母51固緊在絕緣體55上，探針接控制回路的負電位，三針式液位檢測報警器筒體49接控制回路的正電位。自動加液是通過外置水箱27，在水箱底部設有水泵29，當電解槽液位低于自動加液探針液位時，控制器發出信號啟動外置水箱上的水泵29和打開電磁閥26，將電解用水通過單向閥25、分流器21從導電盒體進液管11進入各導電盒體中。當電解槽液位超過上限報警探針52時，控制器發出信號，水泵29自動停止工作，并關閉電磁閥26，停止加液并燈光警示。電解液液位低于欠液報警探針54時，控制器發出欠液報警信號，并切斷電解槽電路，停止產氣。以保證各導電盒體的液位維持在一定的液位高度。在外置水箱27的箱下部設有液位檢測器28，當外置水箱的水位低于極限水位時，控制器會自動切斷水泵電源，停止加水。
圖4是實施例分流器的一種結構示意圖，分流器21安裝在組合式電解槽導電盒體5的上方，在分流器筒體57的上部設有進水總管56，在分流器筒體57四周的同一水平面上設有均勻分布并與導電盒體數量相同的分流器出水管58與各導電盒體進液管11相連。為預防意外情況，當外置水箱不能正常工作時，本發明發生器還設置了手動加水閥24和單向閥25，也可以采用人工加液。
權利要求
1.自動型水電解氫氧發生器，它包括電解槽、控制裝置、電源裝置、氣體處理裝置，其特征是氣體處理裝置的水封罐(17)位于電解槽上方，電解槽由多個導電盒體(5)組合連接構成組合式電解槽，各導電盒體的出氣管(22)與其位于上方的水封罐(17)底部相連，水封罐(17)內有分氣隔板(15)將各個導電盒體(5)產生的氫氧氣用水封分隔。
2.根據權利要求1所述的自動型水電解氫氧發生器，其特征是所述的組合式電解槽連接有自動加液液位控制裝置、溫度控制裝置及壓力控制裝置。
3.根據權利要求1所述的自動型水電解氫氧發生器，其特征是所述的水封罐(17)內的分氣隔板(15)將各個導電盒體(5)產生的氫氧氣分隔成與導電盒體數量相同的小水封。
4.根據權利要求2所述的自動型水電解氫氧發生器，其特征是所述的自動加液液位控制裝置由三針式檢測報警器、外置水箱、電磁閥、單向閥和分流器連接構成；三針式檢測報警器，由金屬材料制的上限液位檢測探針、自動加液檢測探針和下限液位檢測探針構成，三個探針之間用絕緣體相互絕緣，檢測探針分別固定在絕緣體上，三個電極探針接控制回路的負電位，其殼體接控制回路的正電位。
5.根據權利要求1所述的自動型水電解氫氧發生器，其特征是所述的電解槽由陰極板(41)、陽極板(44)和“H”形導電盒體筐(43)連接構成，在陰極板(41)、陽極板(44)和“H”形導電盒體筐(43)之間分別有橡膠密封墊(42)間隔，在兩個導電盒體(5)之間的相鄰陰極板(41)和陽極板(44)通過冷卻翅片(45)連為一體結構；在組合式導電盒體(5)的兩端各有壓板(40)通過緊固件和絕緣套(39)固定，并在緊固件的一端壓有彈簧(38)；各導電盒體(5)之間用金屬導管相互連接使電解液相互串通，組合式電解槽通過支座固定在活動小車(4)上。
6.根據權利要求4所述的自動型水電解氫氧發生器，其特征是所述的分流器在分流器筒體(57)的上部有進水總管(56)分流器筒體(57)四周同一水平面上有均勻分布并與導電盒體數量相同的分流器出水管(58)，它與各導電盒體(5)的進液管(11)相連。
7.根據權利要求4所述的自動型水電解氫氧發生器，其特征是所述的三針式檢測報警器連接在組合式電解槽一側的陰極板(41)上，電解液進口及出口分別與陰極板的下部和上部通液孔相連，使三針式檢測報警器內的電解液與電解槽內電解液液位保持一致；在外置水箱內有單極式水位檢測報警器，在水箱底部有水泵(29)，水泵(29)出口與電磁閥(26)、單向閥(25)和分流器(21)相連，分流器(21)固定在導電盒體(5)的上方。
8.根據權利要求2所述的自動型水電解氫氧發生器，其特征是所述的溫度控制裝置由溫度檢測器、冷卻風機及控制電路構成；溫度檢測器固定在組合式電解槽導電盒體的上方；它通過控制電路控制組合式電解槽的冷卻風機。
9.根據權利要求2所述的自動型水電解氫氧發生器，其特征是所述的壓力控制裝置由壓力檢測罐、壓控器、壓力表構成，壓力檢測罐內有純凈水，水封罐(17)出氣口連接有壓力檢測罐(20)，使其內部壓力與水封罐和助劑罐內壓保持一致；壓力檢測罐(20)的上部出氣口與壓控器(19)和壓力表(18)相互連通進行壓力檢測。
10.根據權利要求5所述的自動型水電解氫氧發生器，其特征是所述的“H”形導電盒體筐(43)，在導電盒體筐內的四周裝有絕緣支撐板(33)，在“H”形導電盒體筐(43)內緣與絕緣支撐板(33)之間有“U”形絕緣襯套(34)，在絕緣支撐板的內側有相隔一定間距的極板安裝槽(32)。
全文摘要
本發明設備屬于焊割加工設備，特別涉及一種自動型水電解產生氫氧混合氣進行火焰切割等加工的自動型水電解氫氧發生器，它包括電解槽、控制裝置、電源裝置、氣體處理裝置，其特征是氣體處理裝置的水封罐(17)位于電解槽上方，電解槽由多個導電盒體(5)組合連接構成組合式電解槽，各導電盒體的出氣管(22)與其位于上方的水封罐(17)底部相連，水封罐(17)內有分氣隔板(15)將各個導電盒體(5)產生的氫氧氣用水封分隔；組合式電解槽連接有自動加液液位控制裝置、溫度控制裝置及壓力控制裝置。這種自動型水電解氫氧發生器，它可靠性高，安全性好，使用壽命長，結構簡單，能自動加液、自動調節溫度、工作壓力，不但簡化了操作，而且維修方便。
文檔編號C25B1/04GK1712570SQ20051004263
公開日2005年12月28日 申請日期2005年4月30日 優先權日2005年4月30日
發明者折生陽, 何興用, 陳仁治, 孫紀洲, 李勇 申請人:陜西華秦科技實業公司