(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)实用新型专利
(10)授权公告号 (45)授权公告日 (21)申请号 202020774600.4
(22)申请日 2020.05.12
(73)专利权人 河南中氢动力研究院有限公司
地址 453000 河南省新乡市市辖区新飞大
道1018号新乡科技园区8号楼
(72)发明人 刘洪新　邓睿　谢卫涛　陈信任　
(74)专利代理机构 北京超凡宏宇专利代理事务
所(特殊普通合伙) 11463
代理人 王闯
(51)Int.Cl.
C01B  3/08(2006.01)
(ESM)同样的发明创造已同日申请发明专利
(54)实用新型名称
制氢系统及装置
(57)摘要
本实用新型提供了一种制氢系统及装置，涉
及产氢技术领域。所述制氢系统包括预处理装
置、水箱、反应装置和氢气收集装置；所述预处理
装置用于对水进行预处理；所述水箱位于所述反
应装置上方，所述反应装置用于存放固态制氢材
料；所述氢气收集装置用于收集并储存氢气；所
述预处理装置、所述反应装置和所述氢气收集装
置均通过管路连接所述水箱。其中，所述水箱与
所述反应装置连接的管路上设有控制阀，所述控
制阀被控制开启时，所述水箱与所述反应装置的
管路连通。本实用新型利用固态制氢材料作为氢
源，反应原理简单，
反应过程可控。权利要求书2页  说明书8页  附图3页CN 212050521 U 2020.12.01
C N  212050521
U
1.一种制氢系统，其特征在于，包括：预处理装置、水箱、反应装置和氢气收集装置；
所述预处理装置用于对水进行预处理；
所述水箱位于所述反应装置上方，所述反应装置用于存放固态制氢材料；
所述氢气收集装置用于收集并储存氢气；
所述预处理装置、所述反应装置和所述氢气收集装置均通过管路连接所述水箱；
其中，所述水箱与所述反应装置连接的管路上设有控制阀，所述控制阀被控制开启时，所述水箱与所述反应装置的管路连通。
南阳水氢发动机2.根据权利要求1所述的制氢系统，其特征在于，所述反应装置包括至少两个，每个所述反应装置与所述水箱通过不同的管路连接。
3.根据权利要求2所述的制氢系统，其特征在于，所述控制阀设有至少两个，每个所述反应装置与所述水箱的连接管路上均设有控制阀。
4.根据权利要求3所述的制氢系统，其特征在于，反应开始时，其中一个控制阀被控制打开；
反应进行中，当所述氢气收集装置的压力低于第一预设值时，另一个所述控制阀被控制打开。
5.根据权利要求4所述的制氢系统，其特征在于，所述第一预设值为0.1～0.6Mpa。
6.根据权利要求1所述的制氢系统，其特征在于，所述预处理装置包括加热装置，所述加热装置的进水侧设有二通阀。
7.根据权利要求6所述的制氢系统，其特征在于，所述二通阀具有两个管路，进水的流动路径在两个管路中择一进行，其中一个管路不经过所述加热装置，另一个管路与所述加热装置连通；
当所述水箱的温度低于第二预设值时，所述二通阀被控制连通所述加热装置。
8.根据权利要求7所述的制氢系统，其特征在于，所述第二预设值的范围为30～50℃。
9.根据权利要求1所述的制氢系统，其特征在于，所述预处理装置还包括过滤装置，所述过滤装置包括多层过滤芯。
10.根据权利要求1所述的制氢系统，其特征在于，所述水箱内安装有液位计及用以检测水温的第一温度传感器。
11.根据权利要求1所述的制氢系统，其特征在于，所述氢气收集装置包括储氢罐，所述储氢罐安装有用于检测氢气压力的压力传感器，及用于检测温度的第二温度传感器。
12.根据权利要求11所述的制氢系统，其特征在于，所述氢气收集装置还包括换热器和稳压装置，所述换热器设置在所述储氢罐与所述水箱之间，所述稳压装置包括稳压阀、调速阀和流量计。
13.一种制氢装置，其特征在于，所述制氢装置包括壳体和由壳体围合的内部空间；
所述内部空间内设有预处理装置、水箱、反应装置和氢气收集装置，所述预处理装置与所述氢气收集装置均与所述水箱的顶面通过管路相连；所述水箱底面与反应装置通过管路相连，所述水箱与反应装置的连接管路上设有控制阀；
所述水箱内设有用以检测水温的第一温度传感器；
所述氢气收集装置内安装有用于检测氢气压力的压力传感器，及用于检测温度的第二温度传感器；
所述壳体上设有控制模块，所述控制模块包括显示屏和控制器，所述控制阀、所述第一温度传感器、所述压力传感器和所述第二温度传感器均与所述控制器电连接。
制氢系统及装置
技术领域
[0001]本实用新型涉及产氢技术领域，尤其涉及一种制氢系统及装置。
背景技术
[0002]近年来，氢气在医疗方面的应用受到了人们的普遍关注，医用氢气的主要来源为电解水制氢，然
而由于需要插电以及水质要求高的问题，具备氢医疗能力的场所极为有限。[0003]利用固态制氢材料与水溶液反应来制备氢气，具有水质要求较低、反应自发、释氢迅速、体积储氢密度高的特点。然而由于固态制氢材料与水反应是剧烈的放热反应，控制十分复杂，耗电量高，限制了其应用的具体场景。
[0004]因此，降低制氢工艺的复杂度以及将固态制氢材料制氢运用于医疗制氢中，成为了本领域技术人员亟待解决的技术问题和研究的热点。
实用新型内容
[0005]本实用新型的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种制氢系统及装置，用以解决现有技术中的问题。
[0006]为解决上述问题，本实用新型提供了：
[0007]一种制氢系统，包括：预处理装置、水箱、反应装置和氢气收集装置；
[0008]所述预处理装置用于对水进行预处理；
[0009]所述水箱位于所述反应装置上方，所述反应装置用于存放固态制氢材料；[0010]所述氢气收集装置用于收集并储存氢气；
[0011]所述预处理装置、所述反应装置和所述氢气收集装置均通过管路连接所述水箱。[0012]其中，所述水箱与所述反应装置连接的管路上设有控制阀，所述控制阀被控制开启时，所述水箱与所述反应装置的管路连通。
[0013]作为上述制氢系统的进一步改进，所述反应装置包括至少两个，每个所述反应装置与所述水箱通过不同的管路连接。
[0014]作为上述制氢系统的进一步改进，所述控制阀设有至少两个，每个所述反应装置与所述水箱的连接管路上均设有控制阀。
[0015]作为上述制氢系统的进一步改进，反应开始时，其中一个控制阀被控制打开；[0016]反应进行中，当所述氢气收集装置的压力低于第一预设值时，另一个所述控制阀被控制打开。
[0017]作为上述制氢系统的进一步改进，所述第一预设值为0.1～0.6Mpa。
[0018]作为上述制氢系统的进一步改进，所述预处理装置包括加热装置，所述加热装置的进水侧设有二通阀。
[0019]作为上述制氢系统的进一步改进，所述二通阀具有两个管路，进水的流动路径在两个管路中择一进行，其中一个管路不经过所述加热装置，另一个管路与所述加热装置连通；
[0020]当所述水箱的温度低于第二预设值时，所述二通阀被控制连通所述加热装置。[0021]作为上述制氢系统的进一步改进，所述第二预设值的范围为30～50℃。
[0022]作为上述制氢系统的进一步改进，所述预处理装置还包括过滤装置，所述过滤装置包括多层过滤芯。
[0023]作为上述制氢系统的进一步改进，所述水箱内安装有液位计及用以检测水温的第一温度传感器。
[0024]作为上述制氢系统的进一步改进，所述氢气收集装置包括储氢罐，所述储氢罐安装有用于检测氢气压力的压力传感器，及用于检测温度的第二温度传感器。
[0025]作为上述制氢系统的进一步改进，所述氢气收集装置还包括换热器和稳压装置，所述换热器设置在所述储氢罐与所述水箱之间，所述稳压装置包括稳压阀、调速阀和流量计。
[0026]本实用新型还提供了一种制氢装置，所述制氢装置包括壳体和由壳体围合的内部空间；
[0027]所述内部空间内设有预处理装置、水箱、反应装置和氢气收集装置，所述预处理装置与所述氢气收集装置均与所述水箱的顶面通过管路相连；所述水箱底面与反应装置通过管路相连，所述水箱与反应装置的连接管路上设有控制阀；
[0028]所述水箱内设有用以检测水温的第一温度传感器；
[0029]所述氢气收集装置内安装有用于检测氢气压力的压力传感器，及用于检测温度的第二温度传感器；
[0030]所述壳体上设有控制模块，所述控制模块包括显示屏和控制器，所述控制阀、所述第一温度传感器、所述压力传感器和所述第二温度传感器均与所述控制器电连接。[0031]本实用新型的有益效果是：本实用新型中水箱位于反应装置的上方，由于水与固态制氢材料的反应是一个剧烈的放热反应，将水倒入装有固态制氢材料的反应装置内，使得反应更加充分，制氢反应过程更加可控。其次，水进入水箱之前进行预处理，使得水的温度、纯度达到制氢反应合适的条件，并向水箱持续供给。最后，通过设置控制阀，使得反应过程可控，反应原理简单。
附图说明
[0032]为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
[0033]图1示出了实施例一种制氢系统的整体结构示意图；
[0034]图2示出了实施例二中制氢装置的整体结构示意图；
[0035]图3示出了实施例二中制氢装置的右视图；
[0036]图4示出了实施例二中制氢装置的左视图。
[0037]主要元件符号说明：
[0038]1-加热装置；11-注水口；12-二通阀；13-加热箱；2-过滤装置；21-过滤芯；22-单向阀；3-水箱；31-液位计；32-第一温度传感器；4-控制阀；5-反应装置；6-换热器；7-储氢罐；