本发明公开了一种用于电解水制氢的氢气纯化装置，涉及氢气纯化装置技术领域，包括安装座和氢气收集塔，所述氢气收集塔设置在安装座上；储气机构，所述储气机构包括通气管、密封管、驱动组件、密封筒、检测组件、收集罐和进气管，所述氢气收集塔输出端连通有通气管，所述通气管上安装有第一电磁阀，本发明通过设置驱动组件，伸缩气缸输出端伸长使，通过连接架向下推动连接环和密封筒，密封筒向下移动即可与进气管密封连通，方便后续进行灌装；同时伸缩气缸输出端继续伸长，可使检测空间被压缩，气压计通过对检测空间内气压变化的对比检测，

  (19)国家知识产权局 (12)发明专利申请 (10)申请公布号 CN 117026301 A (43)申请公布日 2023.11.10 (21)申请号 5.X C25B 15/023 (2021.01) C25B 1/04 (2021.01) (22)申请日 2023.07.14 G01M 3/26 (2006.01) (71)申请人 内蒙古久科康瑞环保科技有限公司 地址 017000 内蒙古自治区鄂尔多斯市高 新技术产业开发区装备基地布尔洞大 道北50米久科节能环保产业园 申请人 北京大学 (72)发明人 张娜郭少军吕帆李战胜 李思序于占海姚红锐康花 阿云嘎邵娜 (74)专利代理机构 北京一枝笔知识产权代理事 务所(普通合伙) 11791 专利代理师 张庆瑞 (51)Int.Cl. C25B 15/08 (2006.01) 权利要求书2页 说明书4页 附图4页 (54)发明名称 一种用于电解水制氢的氢气纯化装置 (57)摘要 本发明公开了一种用于电解水制氢的氢气 纯化装置，涉及氢气纯化装置技术领域，包括安 装座和氢气收集塔，所述氢气收集塔设置在安装 座上；储气机构，所述储气机构包括通气管、密封 管、驱动组件、密封筒、检测组件、收集罐和进气 管，所述氢气收集塔输出端连通有通气管，所述 通气管上安装有第一电磁阀，本发明通过设置驱 动组件，伸缩气缸输出端伸长使，通过连接架向 下推动连接环和密封筒，密封筒向下移动即可与 进气管密封连通，方便后续进行灌装；同时伸缩 气缸输出端继续伸长，可使检测空间被压缩，气 压计通过对检测空间内气压变化的对比检测，即 A 可有效检测密封管和密封筒、密封筒和进气管连 1 通的密封性，避免氢气大量泄漏。 0 3 6 2 0 7 1 1 N C CN 117026301 A 权利要求书 1/2页 1.一种用于电解水制氢的氢气纯化装置，其特征是，包括： 安装座(1)和氢气收集塔(2)，所述氢气收集塔(2)设置在安装座(1)上； 储气机构，所述储气机构包括通气管(3)、密封管(6)、驱动组件、密封筒(10)、检测组 件、收集罐(11)和进气管(12)，所述氢气收集塔(2)输出端连通有通气管(3)，所述通气管 (3)上安装有第一电磁阀(4)，所述安装座(1)上固定连接有支撑架(5)，所述支撑架(5)上固 定连接有密封管(6)，所述通气管(3)远离氢气收集塔(2)一端与密封管(6)顶部连通，所述 密封管(6)外周侧同轴密封滑动连接有密封筒(10)，所述支撑架(5)上连接有驱动组件，所 述驱动组件输出端与密封筒(10)外侧连接，所述密封筒(10)上连接有检测组件，所述安装 座(1)上连接有上料组件，所述上料组件输出端设置有收集罐(11)，所述收集罐(11)顶部连 通有进气管(12)，所述进气管(12)外周侧与密封筒(10)内周侧同轴密封滑动配合，所述进 气管(12)上安装有第二电磁阀(13)。 2.依据权利要求1所述的一种用于电解水制氢的氢气纯化装置，其特征是，其中： 所述驱动组件包括伸缩气缸(7)、连接架(8)和连接环(9)，所述伸缩气缸(7)安装在支 撑架(5)上，所述伸缩气缸(7)输出端固定连接有连接架(8)，所述连接架(8)底部固定连接 有连接环(9)，所述连接环(9)同轴固定连接在密封筒(10)外周侧上。 3.依据权利要求1所述的一种用于电解水制氢的氢气纯化装置，其特征是，其中： 所述连接架(8)呈倒置的U型，所述连接架(8)底部两端以密封筒(10)圆心为中心对称 固定连接在连接环(9)上。 4.依据权利要求2所述的一种用于电解水制氢的氢气纯化装置，其特征是，其中： 所述密封筒(10)内周侧顶部和底部均固定连接有密封圈(14)。 5.依据权利要求2所述的一种用于电解水制氢的氢气纯化装置，其特征是，其中： 所述检测组件包括检测筒(15)、气压计(16)、检测管(17)和第三电磁阀(18)，所述检测 筒(15)固定连接在支撑架(5)上，所述检测筒(15)内周侧与连接环(9)外周侧同轴密封滑动 配合，所述气压计(16)安装在检测筒(15)上，其中检测筒(15)内周侧及底部、连接环(9)下 表面和密封筒(10)外周侧围成检测空间，所述密封筒(10)上连通有检测管(17)，所述检测 管(17)远离密封筒(10)一端连通在检测空间内，所述检测管(17)内安装有第三电磁阀 (18)。 6.依据权利要求5所述的一种用于电解水制氢的氢气纯化装置，其特征是，其中： 所述第一电磁阀(4)、第二电磁阀(13)、第三电磁阀(18)和气压计(16)均电性连接有控 制器，所述控制器安装在支撑架(5)上，所述控制器电性连接有警报器(19)。 7.依据权利要求1所述的一种用于电解水制氢的氢气纯化装置，其特征是，其中： 所述上料组件包括滑动框(20)、滑动槽(21)和电动伸缩杆(22)，所述安装座(1)上开设 有滑动槽(21)，所述滑动槽(21)内滑动连接有滑动框(20)，所述滑动槽(21)内安装有电动 伸缩杆(22)，所述电动伸缩杆(22)输出端与滑动框(20)固定连接，所述收集罐(11)底部卡 接在滑动框(20)内。 8.依据权利要求7所述的一种用于电解水制氢的氢气纯化装置，其特征是，其中： 所述上料组件还包括限位结构，所述限位结构包括锁定槽(23)、楔形块(24)、复位弹簧 (25)和连通槽(26)，所述滑动槽(21)两侧均连通有锁定槽(23)，所述锁定槽(23)内滑动连 接有楔形块(24)，所述楔形块(24)与锁定槽(23)内部之间固定连接有复位弹簧(25)，所述 2 2 CN 117026301 A 权利要求书 2/2页 滑动框(20)两侧均开设有连通槽(26)，所述楔形块(24)远离复位弹簧(25)一端穿过连通槽 (26)并抵靠在收集罐(11)外侧上。 3 3 CN 117026301 A 说明书 1/4页 一种用于电解水制氢的氢气纯化装置 技术领域 [0001] 本发明涉及氢气纯化装置技术领域，尤其涉及一种用于电解水制氢的氢气纯化装 置。 背景技术 [0002] 氢气是一种大范围的应用于燃料电池及化工行业的气体，在制备氢气时通常通过其他 能源或混合气体来制取和提纯氢气，其中通过对水进行电解产生氢气和氧气是制备氢气的 一种方式，在电解水制备氢气完成后，需要对氢气进行纯化，避免氢气纯度较低造成后续使 用效果较差甚至会出现危险。现存技术中具有采用变压吸附对氢气进行纯化的方式。 [0003] 中国发明申请号为CN9.8公开了一种氢气纯化装置，其通过控制安装 环的运动使进气管和排气管连通，从而方便完成氢气的纯化灌装，此种方式没办法实现自动 化的连通效果，降低了灌装效率，同时采用转动的方式驱动收集罐运动至灌装工位，收集罐 有可能会出现偏差影响进气管与排气管的正对效果，需要人工进行调节，逐步降低了氢气的 灌装效率，且在氢气灌装时没有办法进行独立的气密检测，有可能会出现泄漏情况而无法及时获知， 增大了氢气灌装的安全风险隐患。 发明内容 [0004] 本发明提出的一种用于电解水制氢的氢气纯化装置，目的是未解决传统技术中 经过控制安装环的运动使进气管和排气管连通，从而方便完成氢气的纯化灌装的方式无法 实现自动化的连通效果降低了灌装效率的问题。 [0005] 为实现上述目的，本发明采用了如下技术方案： [0006] 一种用于电解水制氢的氢气纯化装置，包括： [0007] 安装座和氢气收集塔，所述氢气收集塔设置在安装座上； [0008] 储气机构，所述储气机构包括通气管、密封管、驱动组件、密封筒、检测组件、收集 罐和进气管，所述氢气收集塔输出端连通有通气管，所述通气管上安装有第一电磁阀，所述 安装座上固定连接有支撑架，所述支撑架上固定连接有密封管，所述通气管远离氢气收集 塔一端与密封管顶部连通，所述密封管外周侧同轴密封滑动连接有密封筒，所述支撑架上 连接有驱动组件，所述驱动组件输出端与密封筒外侧连接，所述密封筒上连接有检测组件， 所述安装座上连接有上料组件，所述上料组件输出端设置有收集罐，所述收集罐顶部连通 有进气管，所述进气管外周侧与密封筒内周侧同轴密封滑动配合，所述进气管上安装有第 二电磁阀。 [0009] 优选地，所述驱动组件包括伸缩气缸、连接架和连接环，所述伸缩气缸安装在支撑 架上，所述伸缩气缸输出端固定连接有连接架，所述连接架底部固定连接有连接环，所述连 接环同轴固定连接在密封筒外周侧上。 [0010] 优选地，所述连接架呈倒置的U型，所述连接架底部两端以密封筒圆心为中心对称 固定连接在连接环上，连接架与支撑架和通气管交错设置，有很大成效避免三者发生干涉状况。 4 4 CN 117026301 A 说明书 2/4页 [0011] 优选地，所述密封筒内周侧顶部和底部均固定连接有密封圈，通过密封圈进一步 提高密封筒与密封管、密封筒与进气管连通时的密封性，保证氢气灌装的密封效果，有效避 免发生氢气泄漏状况。 [0012] 优选地，所述检测组件包括检测筒、气压计、检测管和第三电磁阀，所述检测筒固 定连接在支撑架上，所述检测筒内周侧与连接环外周侧同轴密封滑动配合，所述气压计安 装在检测筒上，其中检测筒内周侧及底部、连接环下表面和密封筒外周侧围成检测空间，所 述密封筒上连通有检测管，所述检测管远离密封筒一端连通在检测空间内，所述检测管内 安装有第三电磁阀。 [0013] 优选地，所述第一电磁阀、第二电磁阀、第三电磁阀和气压计均电性连接有控制 器，所述控制器安装在支撑架上，所述控制器电性连接有警报器。 [0014] 优选地，所述上料组件包括滑动框、滑动槽和电动伸缩杆，所述安装座上开设有滑 动槽，所述滑动槽内滑动连接有滑动框，所述滑动槽内安装有电动伸缩杆，所述电动伸缩杆 输出端与滑动框固定连接，所述收集罐底部卡接在滑动框内。 [0015] 优选地，所述上料组件还包括限位结构，所述限位结构包括锁定槽、楔形块、复位 弹簧和连通槽，所述滑动槽两侧均连通有锁定槽，所述锁定槽内滑动连接有楔形块，所述楔 形块与锁定槽内部之间固定连接有复位弹簧，所述滑动框两侧均开设有连通槽，所述楔形 块远离复位弹簧一端穿过连通槽并抵靠在收集罐外侧上。 [0016] 与现有技术相比，本发明具备以下有益效果： [0017] 1、本发明通过设置上料组件，电动伸缩杆输出端伸长时，推动滑动框沿滑动槽移 动，直至滑动框上的连通槽与楔形块正对，在复位弹簧的弹力作用下，楔形块伸出锁定槽卡 入连通槽内，对滑动框形成限位效果，同时楔形块通过连通槽对滑动框内的收集罐进行挤 压固定，提高收集罐工作时的稳定性，此时进气管与密封筒同轴正对，方便后续进行连通灌 装氢气，提高了灌装效率。 [0018] 2、本发明通过设置驱动组件，伸缩气缸输出端伸长使，通过连接架向下推动连接 环和密封筒，密封筒向下移动即可与进气管密封连通，方便后续进行灌装，形成进气管与密 封筒的自动化连通，提高了灌装效率，降低了工作人员的负担； [0019] 同时伸缩气缸输出端继续伸长，可使检测筒内周侧及底部、连接环下表面和密封 筒外周侧围成的检测空间被压缩，气压计通过对检测空间内气压变化的对比检测，即可有 效检测密封管和密封筒、密封筒和进气管连通的密封性，提高氢气灌装的安全性和高效性， 避免氢气大量泄漏。 附图说明 [0020] 图1为本发明的结构示意图； [0021] 图2为图1中A部分放大示意图； [0022] 图3为本发明的储气机构工作状态示意图； [0023] 图4为图1中B部分放大示意图； [0024] 图5为本发明的上料组件俯视示意图。 [0025] 图中：1安装座、2氢气收集塔、3通气管、4第一电磁阀、5支撑架、6密封管、7伸缩气 缸、8连接架、9连接环、10密封筒、11收集罐、12进气管、13第二电磁阀、14密封圈、15检测筒、 5 5 CN 117026301 A 说明书 3/4页 16气压计、17检测管、18第三电磁阀、19警报器、20滑动框、21滑动槽、22电动伸缩杆、23锁定 槽、24楔形块、25复位弹簧、26连通槽。 具体实施方式 [0026] 下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。 [0027] 参照图1‑图5，一种用于电解水制氢的氢气纯化装置，包括： [0028] 安装座1和氢气收集塔2，氢气收集塔2设置在安装座1上。 [0029] 储气机构，储气机构包括通气管3、密封管6、驱动组件、密封筒10、检测组件、收集 罐11和进气管12，氢气收集塔2输出端连通有通气管3，通气管3上安装有第一电磁阀4，安装 座1上固定连接有支撑架5，支撑架5上固定连接有密封管6，通气管3远离氢气收集塔2一端 与密封管6顶部连通，密封管6外周侧同轴密封滑动连接有密封筒10，支撑架5上连接有驱动 组件，驱动组件输出端与密封筒10外侧连接，密封筒10上连接有检测组件，安装座1上连接 有上料组件，上料组件输出端设置有收集罐11，收集罐11顶部连通有进气管12，进气管12外 周侧与密封筒10内周侧同轴密封滑动配合，进气管12上安装有第二电磁阀13。 [0030] 驱动组件包括伸缩气缸7、连接架8和连接环9，伸缩气缸7安装在支撑架5上，伸缩 气缸7输出端固定连接有连接架8，连接架8底部固定连接有连接环9，连接环9同轴固定连接 在密封筒10外周侧上。 [0031] 连接架8呈倒置的U型，连接架8底部两端以密封筒10圆心为中心对称固定连接在 连接环9上，连接架8与支撑架5和通气管3交错设置，有效避免三者发生干涉状况。 [0032] 密封筒10内周侧顶部和底部均固定连接有密封圈14，通过密封圈14进一步提升密 封筒10与密封管6、密封筒10与进气管12连通时的密封性，保证氢气灌装的密封效果，有效 避免发生氢气泄漏状况。 [0033] 检测组件包括检测筒15、气压计16、检测管17和第三电磁阀18，检测筒15固定连接 在支撑架5上，检测筒15内周侧与连接环9外周侧同轴密封滑动配合，气压计16安装在检测 筒15上，其中检测筒15内周侧及底部、连接环9下表面和密封筒10外周侧围成检测空间，密 封筒10上连通有检测管17，检测管17远离密封筒10一端连通在检测空间内，检测管17内安 装有第三电磁阀18。 [0034] 第一电磁阀4、第二电磁阀13、第三电磁阀18和气压计16均电性连接有控制器，控 制器安装在支撑架5上，控制器电性连接有警报器19，控制器用于控制第一电磁阀4、第二电 磁阀13、第三电磁阀18、气压计16和警报器19的工作状态，在对检测空间进行压缩时，当检 测空间的气压变化不符合预计的气压变化时，控制器第一电磁阀4、第二电磁阀13、第三电 磁阀18立刻关闭，并控制警报器19工作，对工作人员发出警示，提醒工作人员当前可能出现 漏气状况，方便工作人员进行检修，避免氢气灌装时产生漏气状况而无法即可获知。 [0035] 上料组件包括滑动框20、滑动槽21和电动伸缩杆22，安装座1上开设有滑动槽21， 滑动槽21内滑动连接有滑动框20，滑动槽21内安装有电动伸缩杆22，电动伸缩杆22输出端 与滑动框20固定连接，收集罐11底部卡接在滑动框20内，电动伸缩杆22工作时推动滑动框 20移动，可将待灌装的收集罐11移动至灌装工位，以及将灌装完成的收集罐11移出灌装工 位，在电动伸缩杆22的不断工作过程中，完成自动灌装操作。 6 6 CN 117026301 A 说明书 4/4页 [0036] 上料组件还包括限位结构，限位结构包括锁定槽23、楔形块24、复位弹簧25和连通 槽26，滑动槽21两侧均连通有锁定槽23，锁定槽23内滑动连接有楔形块24，楔形块24与锁定 槽23内部之间固定连接有复位弹簧25，滑动框20两侧均开设有连通槽26，楔形块24远离复 位弹簧25一端穿过连通槽26并抵靠在收集罐11外侧上，楔形块24采用双头楔形状，使楔形 块24从滑动槽21轴向两端均可被压缩会锁定槽23内。 [0037] 在需要对收集罐11进行灌装时，启动电动伸缩杆22，电动伸缩杆22输出端伸长，推 动滑动框20沿滑动槽21移动，直至滑动框20上的连通槽26与楔形块24正对，在复位弹簧25 的弹力作用下，楔形块24伸出锁定槽23卡入连通槽26对滑动框20形成限位效果，同时楔形 块24通过连通槽26对滑动框20内的收集罐11进行挤压固定，提高收集罐11工作时的稳定 性； [0038] 此时收集罐11上的进气管12与密封筒10正对，启动伸缩气缸7，伸缩气缸7输出端 伸长，通过连接架8向下推动连接环9和密封筒10，密封筒10向下移动即可与进气管12密封 连通，方便后续进行灌装； [0039] 接着打开第一电磁阀4，氢气收集塔2内的氢气通过通气管3进入密封管6和密封筒 10内，打开第二电磁阀13并关闭第一电磁阀4，使检测筒15内周侧及底部、连接环9下表面和 密封筒10外周侧围成的检测空间与密封筒10内部连通且密封，此时控制伸缩气缸7输出端 继续伸长，即可使检测空间被压缩，气压计16通过对检测空间内气压变化的对比检测，即可 获知密封管6和密封筒10、密封筒10和进气管12连通的密封性，有很大成效避免由于密封管6和密 封筒10的长期使用产生的磨损或者不同收集罐11上的进气管12的差异导致的泄漏状况，提 高氢气灌装的安全性和高效性，避免氢气大量泄漏； [0040] 检测气密后，关闭第二电磁阀13，打开第一电磁阀4和第三电磁阀18，即可进行正 常灌装操作。 [0041] 以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此， 任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其 发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围以内。 7 7 CN 117026301 A 说明书附图 1/4页 图1 8 8 CN 117026301 A 说明书附图 2/4页 图2 9 9 CN 117026301 A 说明书附图 3/4页 图3 图4 10 10 CN 117026301 A 说明书附图 4/4页 图5 11 11

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