一種brown氣體發生器系統的製作方法

2023-05-09 21:29:41

專利名稱：一種brown氣體發生器系統的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種氣體發生器，尤其是一種結構優化的，產生氣體高效的BRO麗氣 體發生器系統。
背景技術：
電化學起源於約200年前開始的電解技術，並且自從1833年法拉第建立電化學基 本定律以及電化學有關的各種術語和概念，例如離子、陽離子、電解液等等以來，電解技術 沒有更進一步的發展。 此後，澳大利亞的Yull Brown博士在1971年開始研究水的電解。結果，他發明了 Brown氣體的發生器，並在1978年獲得美國專利No. 4081656，並由此建立了 Brown氣體爆 炸性質和熱核反應特性的理論，也由此更多的研究者開始對Brown氣體的發生器進行了不 斷的探索，希望在較低能耗的情況下能夠更高效率的產生Brown氣體。
傳統的Brown氣體的發生器多採用在殼體內設置反應芯，反應電極組豎向平行分 布在反應芯上，此種結構容易對反應電極進行安裝，各反應電極之間的場強分布也比較容 易做到基本一致，但採取這種結構時(l)在發生器殼體為金屬材料的情況下金屬殼體的 內壁就會影響到最外層反應電極的場，更重要的是殼體內壁與芯體電極間的電場分布必然 造成不希望的極低反應效率區，從而使得發生器的效率低下；(2)而在發生器殼體採用絕 緣材料製作時，又對溫度控制帶來惡劣因素。而如果採用將反應液體抽出循環降溫的方法 控制反應溫度，又必然帶來汙染而根本不可能長時間保持反應液的清潔。還有， 一般發生器 的反應電極都是直接從電解液中穿過再從殼體上端或者側壁伸出，結果不僅會造成引出線 腐蝕的問題，而且即使在穿出電解液的引出部分採用高級不鏽鋼材料的情況下仍然會帶來 一個更大的問題，那就是引出部分帶來的低效率高能耗反應參與的問題從而降低Brown氣 體的產生效率。現有的同類氣體發生器的另外幾個突出的普遍存在的問題就是(1)沒有考 慮或者沒有做到所有參與反應的空間區域都是預設的高效反應區；(2)反應液液面高低變 化帶來參與反應的電極面積的變化，從而導致反應不穩定和氣體輸出不穩定；(3)沒有認 識到反應溫度對Brown氣體產生效率和Brown氣體構成的影響從而沒有對反應溫度進行控 制或沒有合理控制。 綜上所述，目前國際上有形形色色的BROWN氣體發生器，但由於設計的科學性不夠，
都存在諸如(1)程度不等的工作條件不穩定、不合理；(2)參與反應的電極部分面積變化而致
工作狀態不穩定；(3)低效率反應部分存在；(4)參與反應的流體循環流動性差；(5)反應溫
度不在控制或者控制不合理等缺陷，從而造成高能耗低效率和氣體不純等嚴重弊端。 因此，設計、研發低能耗高效工作穩定的相應裝置不僅對於目前的一些應用而且
對其在諸多新開發領域中的重要作用和意義都是不言而喻的。

發明內容
本發明的技術方案克服了現有發生器的種種弊端，提供一種工作穩定、可靠、效率高、能耗低、所得Brown氣體質量高的BROWN氣體發生器系統。 本發明的技術方案如下設計一種BRO麗氣體發生器系統，在圓筒形殼體內設置 有反應芯，其要點是所述反應芯由上、下絕緣託架和反應電極構成，所述上託架位於下託 架上方，所述反應電極的引出電極穿出殼體底部；在所述殼體頂部設有出氣口 ，並在該殼體 外側套裝有冷卻腔體，在該冷卻腔體上設有進液口和出液口。本發明將反應電極的引出電 極從所述殼體底部引出，如此有效地防止了電極引出部分參與反應而導致效率低能耗高的 不良因素，由於減少低反應效率的非預設的反應而使得產生氣體的效率提高；工作過程中 反應芯始終淹埋於液面之下從而保持了發生器工作情況和產氣量的穩定，當然，如果沒能 及時補充液體而致使液面低於反應芯時也不會有根本性的危害，只是會導致參與反應的電 極面積不斷改變而使得工作不穩和反應效率降低。設置側壁冷卻腔體並使冷卻腔中的冷卻 液與外部散熱系統相連形成封閉循環降溫系統，使得反應溫度有效地控制並保持在一個適 宜的範圍之內。 在所述下託架底部與所述殼體底部之間設有託起支撐，所述反應電極的引出電極 穿出該託起支撐及殼體底部，而設置的託起支撐能夠更好的保證液體的循環流動。
所述冷卻腔體和殼體均為圓筒狀，所述冷卻腔體套裝在殼體上，且該冷卻腔體的 靠近所述殼體底部的一端與該殼體底部設有距離，所述進液口位於該冷卻腔體的側壁下 部，所述出液口位於該冷卻腔體的側壁上部，所述進液口和出液口經管道與控溫器和冷卻 液循環泵相連通，在該管道還設有散熱系統，如此放置冷卻腔體即可使殼體內的液體得到 很好的冷卻，並控制在一定的範圍內，還可以取得這樣的效果由於殼體底部沒有得到冷 卻，該底部的液體溫度相對於被冷卻腔體冷卻的部分的液體溫度要高，殼體底部的高溫液 體會上升，如此可達到反應液體在殼體內的自然對流，使得反應更加充分，提高了效率。
在所述上託架下端面設有"十"字形上凸稜，在下託架上端面設有"十"字形下凸 稜，在上、下凸稜上均開有同心的多個環向卡槽。採用上述結構殼體內的空間大，便於液體 的流動。 所述反應電極組由多個環形電極組成，所述反應電極夾持在所述上、下託架相對
應的環向卡槽內。將反應電極設計成直徑不同的圓筒形不鏽鋼環形電極，上、下託架起夾持
反應電極組、嚴格固定各反應電極的相對位置及導流、通氣的作用；上述反應電極組由直徑
不同的多個圓筒形不鏽鋼電極通過上、下絕緣託架固定其相對位置夾持而成，當此反應芯
置於發生器內固定時發生器殼體側壁內表面的相應部分也構成了參與反應的一個極，殼體
側壁內表面與芯部電極組最外層不鏽鋼筒的外表面之間的距離都是經過設計計算而與芯
體各相鄰電極間距離的大小相協調的，因而使得本發明的整個下部與芯體高度相應的區域
都是高效率的反應區，並且在此高效反應區以外的任何區域都避免了低效率反應的發生。 在靠近上、下託架中心的環向卡槽外的上、下託架上均設有導流孔，在靠近上、下
託架的中央的環向卡槽內的上、下凸稜側面均設有導流槽。設置導流孔和導流槽能保證足
夠的液體對流和氣體釋放。 所述上託架由圓盤狀底板和上凸稜組成，在該上託架的"十"字形上凸稜交叉處 設有穿過底板的螺栓孔；所述下託架由圓盤狀底板和下凸稜組成，在該下託架的"十"字形 下凸稜交叉處設有穿過底板的螺栓孔；所述上、下託架經螺栓進行鎖緊，用螺栓進行連接可 靠；所述反應電極的引出電極從下託架的螺栓孔穿出殼體底部，並進行密封。
所述託起支撐中空，該託起支撐以及上、下託架的材質為聚四氟乙烯，由於聚四氟 乙烯為耐高溫耐腐蝕耐老化絕緣材料，因此能夠有效的避免由託起支撐帶來的汙染和對反 應的毒化。 有益效果1、除了反應芯在優化工作條件下參與反應外，杜絕了引入電極等低效 率反應部分的參與；2、工作過程中參與反應的芯部始終處於液面之下，從而工作狀態和出 氣量穩定，不存在因隨著內部液面升高或降低而致參與反應部分大幅變化的情況；3、本發 明的反應芯結構以及導流槽導流孔的設計有助於液體循環流動有助於保持新鮮液體參與 反應從而有助於反應的良好進行；4、合理的結構設計使得發生器內凡有反應的各處均處於 高效率；5、工作過程中殼體內反應溫度得以有效控制在合理的範圍之內，從而提高了反應 效率；6、對最佳反應溫度的新認識以及對殼體內工作溫度的有效控制實現了發生器長時間 高效率工作的良好性能；7、大大提高了氣體純度，避免了現有技術中往往發生器效率降低、 氣體不純和發生器不同程度地變成"蒸汽鍋爐"的現象；8、嚴格的材料選擇有助於發生器 長期工作在高效率；9、在提高效率和減少無謂能量損失的同時也就自然地實現了低能耗； 10、測量表明與現在國際上同領域有關裝置相比本發明的具體實施例在同樣能耗的條件下 不但出氣質量好而且單位時間出氣率要高出約50-100%以上。


圖1是本發明的整體結構示意圖；
圖2為圖1的俯視圖； 圖3為安裝有反應電極4的下託架3結構示意圖； 圖4為下託架3的立體圖，上託架4的立體圖也和下託架3的立體圖一樣。
上述附圖中各編號的意義是l.殼體，2.上託架，2a.上凸稜，3.下託架，3a.下凸 稜，4.反應電極，4a.引出電極，5.託起支撐，6.出氣口，7.冷卻腔體，8.進液口，9.出液口， 10.控溫器，ll.環向卡槽，12.導流孔，13.導流槽，14.螺栓孔。
具體實施例方式
下面結合附圖對本發明的一個具體實施例作進一步的說明。 請參見圖1 圖4 :所示的一種BRO麗氣體發生器系統，在圓筒形殼體1內設置有 反應芯，所述反應芯由上、下託架2、3和反應電極4構成，所述上、下託架2、3均為圓盤狀， 所述上託架2位於在下託架3上方，所述上託架2由圓盤狀底板和上凸稜2a組成，在該上託 架2的"十"字形上凸稜2a交叉處設有穿過底板的螺栓孔14，所述下託架3由圓盤狀底板 和下凸稜3a組成，在該下託架3的"十"字形下凸稜3a交叉處設有穿過底板的螺栓孔14， 所述上、下託架2、3經螺栓進行鎖緊；在所述上、下託架2、3之間設有反應電極4，在所述下 託架3底部與所述殼體1底部之間設有託起支撐5，該託起支撐5中空，該託起支撐5以及 上、下託架2、3的材質為聚四氟乙烯，所述反應電極4的引出電極4a穿出該託起支撐5及 殼體1底部；在所述殼體1頂部設有出氣口 6，並在該殼體1外側套裝有冷卻腔體7，在該冷 卻腔體7上設有進液口 8和出液口 9。 請參見圖1和圖2 :所述冷卻腔體7和殼體1均為圓筒狀，所述冷卻腔體套裝在殼 體上，且該冷卻腔體的靠近所述殼體底部的一端與該殼體底部設有距離，所述進液口 8位於該冷卻腔體7的側壁下部，所述出液口 9位於該冷卻腔體7的側壁上部，所述上的進液口 8和出液口 9經管道與控溫器10和冷卻液循環泵相連通，在該管道上還設有散熱系統，如此 可對裝在殼體1內的反應液進行冷卻。 請參見圖3和圖4 :在所述上託架2下端面設有"十"字形上凸稜2a，在下託架3 上端面設有"十"字形下凸稜3a，在上、下凸稜2a、3a上均開有同心的多個環向卡槽11。
在圖3中可以看出所述反應電極4由多個環形電極組成，所述反應電極4夾持在 所述上、下託架2、3相對應的環向卡槽11內。 在圖4中還可以看出在靠近上、下託架2、3中心的環向卡槽11外的上、下託架2、 3上均設有導流孔12，該導流孔12便於液體的對流和氣體的產生，在靠近上、下託架2、3中 心的環向卡槽ll內的上、下凸稜2a、3a側面設有導流槽13。 本發明的原理是這樣的在圓筒形殼體內設置有反應芯，反應芯的引出電極從殼 體的底部從下邊引出，在殼體內反應芯上部空間無引出電極或其他金屬部件存在，反應只 集中在殼體內與反應芯高度相當的區域，當此反應芯置於殼體內固定時殼體側壁的相應部 分也構成了參與反應的一個極，殼體側壁內表面與反應電極組最外層不鏽鋼筒的外表面之 間的距離都是經過設計計算而與芯體各相鄰電極間距離的大小相協調的，因而使得本發明 的整個下部與反應芯高度相應的區域都是高效率的反應區，避免了低效率反應的發生，所 述反應芯由高級不鏽鋼電極組提供上、下絕緣託架固定它們之間的相對位置夾持而成，在 所述下託架底部與所述殼體底部之間設有絕緣託起支撐，所述反應電極的引出電極即是穿 出該託起支撐而後穿出殼體底部；在所述殼體頂部設有出氣口，並在該殼體外側設有冷卻 腔，在該冷卻腔的外壁上設有進液口和出液口 ，冷卻腔中的冷卻液與散熱系統相連達到預 期的溫控效果。
權利要求
一種BROWN氣體發生器系統，在圓筒形殼體(1)內設置有反應芯，其特徵在於所述反應芯由上、下託架(2、3)和反應電極(4)構成，所述上託架(2)位於下託架(3)上方，在該上、下託架(2、3)之間設有反應電極(4)，所述反應電極(4)的引出電極(4a)穿出殼體(1)底部；在所述殼體(1)頂部設有出氣口(6)，並在該殼體(1)外側套裝有冷卻腔體(7)，在該冷卻腔體(7)上設有進液口(8)和出液口(9)。
2. 根據權利要求l所述的一種BROWN氣體發生器系統，其特徵在於在所述下託架(3) 底部與所述殼體(1)底部之間設有託起支撐(5)，所述反應電極(4)的引出電極(4a)穿出 該託起支撐(5)及殼體(1)底部。
3. 根據權利要求l所述的一種BROWN氣體發生器系統，其特徵在於所述冷卻腔體(7) 和殼體(1)均為圓筒狀，所述冷卻腔體(7)套裝在殼體(1)上，且該冷卻腔體(7)靠近所述 殼體(1)底部的一端與該殼體(1)底部設有距離，所述進液口 (8)位於該冷卻腔體(7)的 側壁下部，所述出液口 (9)位於該冷卻腔體(7)的側壁上部，所述上的進液口 (8)和出液口 (9)經管道與控溫器(10)和冷卻液循環泵相連通。
4. 根據權利要求l所述的一種BROWN氣體發生器系統，其特徵在於在所述上託架(2) 下端面設有"十"字形上凸稜(2a)，在下託架(3)上端面設有"十"字形下凸稜(3a)，在上、 下凸稜(2a、3a)上均開有同心的多個環向卡槽(11)。
5. 根據權利要求1或4所述的一種BROWN氣體發生器系統，其特徵在於所述反應電 極(4)由多個環形電極組成，所述反應電極(4)夾持在所述上、下託架(2、3)相對應的環向 卡槽(11)內。
6. 根據權利要求5所述的一種BR0WN氣體發生器系統，其特徵在於在靠近上、下託架 (2、3)中心的環向卡槽(11)外的上、下託架(2、3)上均設有導流孔(12)，在靠近上、下託架 (2、3)中心的環向卡槽(11)內的上、下凸稜(2a、3a)側面設有導流槽(13)。
7. 根據權利要求1或4所述的一種BROWN氣體發生器系統，其特徵在於所述上託架(2) 由圓盤狀底板和上凸稜(2a)組成，在該上託架(2)的"十"字形上凸稜(2a)交叉處設 有穿過底板的螺栓孔(14);所述下託架(3)由圓盤狀底板和下凸稜(3a)組成，在該下託架(3) 的"十"字形下凸稜(3a)交叉處設有穿過底板的螺栓孔(14);所述上、下託架(2、3)經 螺栓進行鎖緊。
8 根據權利要求l所述的一種BROWN氣體發生器系統，其特徵在於所述託起支撐(5) 中空，該託起支撐(5)以及上、下託架(2、3)的材質為聚四氟乙烯。
全文摘要
本發明公開了一種BROWN氣體發生器系統，在圓筒形殼體內設置有反應芯，所述反應芯由上、下託架、反應電極構成，所述上託架位於下託架上方，在該上、下託架之間設有反應電極，在所述下託架底部與所述殼體底部之間設有託起支撐，所述反應電極的引出電極穿出該託起支撐及殼體底部；在所述殼體頂部設有出氣口，並在該殼體外側套裝有冷卻腔體，在該冷卻腔體上設有進液口和出液口，所述上的進液口和出液口經管道與控溫器和冷卻液循環泵相連通。本發明能耗低、效率高，測試表明較之傳統發生器其效率提高50-100％。
文檔編號B01J7/02GK101716480SQ20091019126
公開日2010年6月2日 申請日期2009年10月29日 優先權日2009年10月29日
發明者阮海生 申請人:阮海生