專利名稱：全自動(dòng)氫氧發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種氣體焊割設(shè)備，特別是一種全自動(dòng)氫氧發(fā)生器。
目前，在焊割金屬時(shí)，用氫氧焰代替乙炔焰，不僅可節(jié)約大量能源、人力和物質(zhì)資源，且成本十分低廉，使用方便，沒有污染，其社會(huì)和經(jīng)濟(jì)效益非常顯著。但現(xiàn)有用于金屬焊割的氫氧發(fā)生器，存在的問題較多，如電解槽采用雙電解槽并聯(lián)布置，出現(xiàn)多條無用的電回路，造成電能浪費(fèi)；供水方式無法保證水的純凈，電解液的雜質(zhì)沉淀到電極片上，電阻增大，會(huì)使機(jī)器性能逐漸變壞，由于電壓不可調(diào)，為保證電解電流強(qiáng)度的穩(wěn)定，采用組合開關(guān)短路掉部分電解極片來調(diào)節(jié)電流，會(huì)引起電解槽容量變小，事實(shí)上達(dá)不到穩(wěn)定機(jī)器性能的目的；現(xiàn)有技術(shù)產(chǎn)氣量無法調(diào)節(jié)，無法滿足隨著工作對(duì)象變化要求供氣量的變化的要求。而且產(chǎn)氣量隨電源電壓、溫度與電阻的變化又是不穩(wěn)定的，使整機(jī)工作性能不穩(wěn)定；當(dāng)用氣量少于產(chǎn)氣量時(shí)，由于儲(chǔ)氣罐容量有限罐內(nèi)的氣體壓力變化很快，導(dǎo)致電解槽的接觸器頻繁跳動(dòng)，既影響其壽命，對(duì)電源的電壓也產(chǎn)生不良影響；現(xiàn)有技術(shù)電解槽殼體分片制造，然后與電解片焊在一起，加工制造困難，用戶無法進(jìn)行維修，造成機(jī)器壽命不高，此外，有些設(shè)備采用風(fēng)冷冷卻電解槽，不僅使電解液中的熱量白白浪費(fèi)掉，還要增加電能的消耗。
本實(shí)用新型的目的在于提供一種能克服上述現(xiàn)有設(shè)備缺陷，性能穩(wěn)定，功能全面，自動(dòng)化程度高，使用方便，壽命長(zhǎng)，安全可靠，維修方便的全自動(dòng)氫氧發(fā)生器。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是，全自動(dòng)氫氧發(fā)生器由控制電路、電解液罐、電磁泵、過濾器、電解槽、冷卻部件，助然劑罐、焊炬(或割炬)以及連通各部件的液氣管道等組成。電解液罐與過濾器、電磁泵、電解槽、冷卻部件通過管道依次串接形成一個(gè)回路；電解液罐又與助然劑罐、焊炬(或割炬)通過管道依次串接形成氣體輸出通道。其中過濾器連通電解液罐的底部，冷卻部件連通電解液罐的上部，助然劑罐連通電解液罐的頂部。電解槽采用單排直線式布置。控制電路中的橋式可控硅整流電源的輸出端接電解槽的兩端。冷卻部件為冷卻罐，冷卻罐中有與液氣管道相連通的電解液螺旋冷卻盤管，冷卻罐中螺旋盤管外圍充滿冷卻水。為保證進(jìn)入電解液罐中的水純凈，在冷卻罐前還加有一個(gè)與冷卻罐底部相通的蒸餾水發(fā)生罐，蒸餾水發(fā)生罐上安裝有電熱器，可將來自冷卻罐中的水加熱成蒸汽。蒸餾水發(fā)生罐中，液面與罐頂部應(yīng)留有一定空間。在靠近蒸餾水發(fā)生罐頂部設(shè)有蒸汽出口，該出口通過管道與位于冷卻罐中的另一螺旋盤管相通，此螺旋盤管又與位于冷卻罐外的蒸餾水儲(chǔ)水罐相連通，這樣，經(jīng)冷卻后的蒸汽變成蒸餾水流入蒸餾水儲(chǔ)水罐中。該儲(chǔ)水罐底部有管道與電解液罐上部的液氣輸入管道相連通，蒸餾水儲(chǔ)水罐輸出管道上安裝有電磁泵和單向閥，電解液罐上安裝有控制供應(yīng)蒸餾水的電磁泵的水位控制器，以保證電解液罐中的水位比較穩(wěn)定。電解時(shí)，當(dāng)電解液罐中水位低于允許最低水位時(shí)，通過水位控制器自動(dòng)控制蒸餾水的添加。在電解液罐與助然劑罐之間的管道上安裝有壓力繼電器、具有控制電路中調(diào)壓電位器操縱桿的受輸出氣體壓力控制的電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置，氣水分離器等部件、電解槽外殼采用無縫鋼管分段加工而成，內(nèi)襯絕緣板，電極片為沖壓成型，隔離圈采用非金屬材料壓制成型，裝配方便，便于維修，絕緣與防漏性能好。整機(jī)各部件安裝在絕緣板上，使其與外殼絕緣，將機(jī)殼接地，一旦發(fā)生機(jī)殼帶電事故，亦可保證人身安全。
本實(shí)用新型增加了電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置和蒸餾水發(fā)生器及其自供裝置，保證了整機(jī)工作性能的穩(wěn)定性及電解液的純度，提高了整機(jī)自動(dòng)化程度。不論是由于溫度變化、電解液濃度變化還是電解槽電阻的變化，以及工作對(duì)象的變化，均可使產(chǎn)氣量與用氣量相適應(yīng)。解決了外購蒸餾水及經(jīng)常灌注水的麻煩，延長(zhǎng)了機(jī)器使用壽命?？刂齐娐泛?jiǎn)單可靠，電解槽的布置方式避免了多余電回路的形成，可節(jié)約電能。電解槽的設(shè)計(jì)，結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，性能可靠，拆裝維修方便，可提高機(jī)器的壽命。安全防護(hù)措施簡(jiǎn)單，可靠，避免使用昂貴的絕緣材料做外殼。
本實(shí)用新型有如下附圖。


圖1為一實(shí)施例整機(jī)結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2為控制電路電氣原理圖。
圖3為
圖1中的斷流器結(jié)構(gòu)示意圖。
如
圖1所示，電解液罐(8)與過濾器(7)、電磁泵(6)、電解槽(5)、作為冷卻部件的冷卻罐(2)通過管道依次串接形成一個(gè)回路。電解液罐(8)又與助然劑罐(14)、單向閥(15)、焊炬(或割炬)(16)依次串接形成氣體輸出通道。過濾器(7)連通電解液罐(8)的底部，冷卻罐(2)連通電解液罐(8)的上部，助然劑罐(14)連通電解液罐(8)的頂部。冷卻罐(2)之前加有一個(gè)與冷卻罐底部相通的蒸餾水發(fā)生罐(1)，蒸餾水發(fā)生罐(1)上安裝有電熱器(17)，冷卻罐(2)中設(shè)有電解液冷卻螺旋盤管(19)和蒸餾水冷卻螺旋盤管(20)。蒸餾水螺旋冷卻盤管(20)出口連通位于冷卻罐(2)外的蒸餾水儲(chǔ)水罐(3)，蒸餾水儲(chǔ)水罐(3)底部的輸出管道上依次安裝有電磁泵(4)和單向閥。儲(chǔ)水罐(3)的輸出管道與電解液罐(8)上部的液氣輸入管道相連通。電解液罐(8)上安裝有控制電磁泵(4)的水位控制器(9)，電解液罐(8)上還安裝有溫度傳感器(18)。為了利用來自電解槽的電解液的熱量，液氣管道呈螺旋盤管(21)經(jīng)蒸餾水發(fā)生罐(1)再進(jìn)入冷卻罐(2)中，以加熱罐(1)中的水溶液，這樣可減少電熱器(17)的加熱時(shí)間，節(jié)約能源。在整機(jī)氣體輸出通道上電解液罐(8)和助然劑罐(14)之間安裝有壓力繼電器(11)、電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置(12)和氣水分離器(13)。電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置由一端與氣體輸出管道連通的缸體(121)、與缸體(121)配合的塞柱(122)、固裝在塞柱(122)上且從缸體(121)另一端伸出缸體外的操縱桿(123)及套在操縱桿(123)上位于缸體(121)內(nèi)的彈簧(124)構(gòu)成。操縱桿(123)的伸出端安裝著控制電路中的調(diào)壓電位器W1的滑塊，成為該調(diào)壓電位器W1的操縱桿。
如圖2示，雙點(diǎn)劃線框起來的電路(1)為電解量自動(dòng)控制電路，雙點(diǎn)劃線框起來的電路(11)為電解液液位自動(dòng)控制電路，這兩部分均為已有的成熟電路。當(dāng)接通電源，開啟總開關(guān)K1后，通過變壓后(36V)的電流經(jīng)過CJ接觸器的常閉觸頭，使時(shí)間繼電器SJ線圈通電，SJ常開觸頭閉合。由于SJ的延時(shí)作用，使CJ線圈通電，CJ所有常開觸頭閉合，常閉觸頭斷開，使雙點(diǎn)劃線框起來的主電路(III)開始正常工作，電解開始。同時(shí)電磁泵TD1［
圖1中件(6)］、電動(dòng)機(jī)TD3也開始正常運(yùn)轉(zhuǎn)，指示燈LD亮起。SJ線圈斷電，整機(jī)正常工作。當(dāng)整機(jī)出現(xiàn)如下情況時(shí)，控制電路會(huì)自動(dòng)作出反應(yīng)，通過自動(dòng)調(diào)整，恢復(fù)該機(jī)正常工作1、電解液溫度超過允許溫度時(shí)，溫度傳感器［
圖1中件(18)］，使感應(yīng)式溫度繼電器開始動(dòng)作，常閉觸頭WDJ1斷開，使CJ線圈斷電，CJ常開觸頭斷開，主電路(III)斷電。CJ常閉觸頭接合，指示燈HD亮起。WDJ2常開觸頭閉合使TD1繼續(xù)工作，加快電解液冷卻速度，SJ線圈重新通電，觸頭閉合。當(dāng)電解液溫度降到允許溫度以下時(shí)，WDJ1接合，WDJ2斷開，通過SJ延時(shí)斷開觸頭等，CJ線圈通電，CJ觸頭動(dòng)作，使主電路(III)重新開始工作。LD亮起，SJ斷開，整機(jī)恢復(fù)正常工作。
2、電解量的自動(dòng)控制當(dāng)氣體壓力由于用氣量的變化以及其它原因產(chǎn)生變化時(shí)，
圖1中電壓調(diào)節(jié)裝置(12)的操縱桿(123)即產(chǎn)生移動(dòng)，帶動(dòng)電位器W1的滑塊動(dòng)作，通過雙向可控硅調(diào)壓線路(I)自動(dòng)改變電解電壓，從而改變電解速度，使產(chǎn)氣量與用氣量相適應(yīng)。
3、當(dāng)工作暫停氣壓超過使用壓力時(shí)，壓力繼電器燈［
圖1中件(11)］動(dòng)作，使YLJ常閉觸頭斷開，CJ線圈斷電，使CJ常開觸頭斷開，主電路(III)斷電。CJ常閉觸頭接合，指示燈HD亮起，SJ通電。當(dāng)繼續(xù)工作，氣壓降到使用壓力時(shí)，YLJ［
圖1中件(11)］接通，通過SJ觸頭使CJ重新通電，常開觸頭接合，使主電路(III)通電，常閉觸頭斷開，指示燈LD亮起，整機(jī)重新正常工作。
4、電解液液位自動(dòng)控制。這部分電路為圖2中(II)，通過SVJ水位繼電器的常用觸頭［
圖1中件(9)］的斷開與接合，控制輸液泵TD2［
圖1中件(4)］運(yùn)轉(zhuǎn)，達(dá)到水位自動(dòng)控制。
5、電路保護(hù)。總開關(guān)K1選用自動(dòng)空氣開關(guān)，當(dāng)電路超載時(shí)，在一定時(shí)間內(nèi)K1自動(dòng)斷開，同時(shí)，1RD保護(hù)全電路，2RD保護(hù)控制電路，3RD保護(hù)調(diào)壓電路(I)，4RD保護(hù)主電路(III)。在出現(xiàn)超載時(shí)熔斷，以保護(hù)整機(jī)安全。在電動(dòng)機(jī)TD3與電磁泵(TD1與TD2)之前接入了熱繼電器RJ的感應(yīng)線圈。當(dāng)電動(dòng)機(jī)、電磁泵發(fā)生非正常工作時(shí)，RJ熱繼電器動(dòng)作，RJ常閉觸頭斷開，使CJ線圈斷電，主電路(III)停止工作。電動(dòng)機(jī)、電磁泵停止工作。同時(shí)，HD亮起指示電路出現(xiàn)故障。
為消除電解液循環(huán)回路中的無用電回路，又不影響電解液的循環(huán)和蒸餾水的添加，在電解液罐(8)上部的入口處的液氣管道上加有一斷流器(10)，斷流器(10)的結(jié)構(gòu)見圖3。斷流器(10)由芯體(101)、外殼(102)構(gòu)成，它相當(dāng)于三通轉(zhuǎn)閥，芯體(101)為一由微電機(jī)、皮帶輪帶動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸。殼體(102)一側(cè)開有一個(gè)進(jìn)口，其相對(duì)應(yīng)一側(cè)開有兩個(gè)出口，殼體進(jìn)口與液氣管道和蒸餾水管道相連通。殼體出口分兩路與電解液罐(8)上部相連通。芯體軸線與殼體進(jìn)出口軸線相垂直，芯體(101)上相差90°開有兩個(gè)分別與殼體(102)兩出口對(duì)應(yīng)且垂直于芯體軸線的通孔(103)。當(dāng)其中一個(gè)通孔與其對(duì)應(yīng)殼體出口軸線重合時(shí)，它們共同與殼體進(jìn)口形成一個(gè)通路，與電解液罐(8)相通。而此時(shí)另一通孔與其對(duì)應(yīng)殼體出口軸線垂直，該出口被芯體(101)封閉。芯體(101)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)，殼體兩出口交替被接通、封閉，使液流間斷流回電解液罐(8)之中，達(dá)到切斷電流的目的。
整機(jī)工作原理如下所述電解液罐(8)中的電解液(可以是氫氧化鉀水溶液)，經(jīng)過過濾器(7)由電磁泵(6)注入電解槽(5)中進(jìn)行電解。電解產(chǎn)生的氫氣與氧氣隨同電解液經(jīng)蒸餾水發(fā)生罐(1)、冷卻罐(2)、斷流器(10)回到電解液罐(8)中。當(dāng)熱的電解液流經(jīng)蒸餾水發(fā)生罐(1)時(shí)，將水加熱，又用電熱器(17)將水變成水蒸汽，經(jīng)冷卻罐(2)變成蒸餾水流入蒸餾水儲(chǔ)水罐(3)中。由水位控制器(9)操縱電磁泵(4)隨時(shí)將蒸餾水注入電解液罐(8)中。返回電解液罐(8)中的氫氣和氧氣，經(jīng)其頂部的輸出管道輸出。根據(jù)用氣量的不同，由壓力自動(dòng)調(diào)節(jié)器(12)操縱調(diào)壓線路中的電位器W1，使產(chǎn)氣量隨用氣量的變化而變化。當(dāng)停止用氣壓力升高超過允許值時(shí)，壓力繼電器YLJ動(dòng)作，使接觸器斷開，停止產(chǎn)氣。再用時(shí)，壓力稍降接觸器即自動(dòng)接合，重新開始按需要供氣。當(dāng)發(fā)生故障，氣體壓力超過允許值，壓力繼電器YLJ仍不動(dòng)作，安裝在電解液罐和助然劑罐蓋中的安全片自動(dòng)爆開。故障排除后，更換安全片方能再用。氫氣與氧氣經(jīng)氣水分離器(13)將水份濾掉后經(jīng)單向閥進(jìn)入助然劑罐(14)中，與助然劑揮發(fā)的氣體混合后輸出，接焊炬(16)供使用，點(diǎn)火后即可進(jìn)行金屬的焊接。當(dāng)氣割金屬時(shí)，將輸氣管接于割炬的燃?xì)饪谏?，另將氧氣瓶的輸氣管接于割炬的氧氣口上，即可點(diǎn)火進(jìn)行切割。
權(quán)利要求1.一種全自動(dòng)氫氧發(fā)生器，由控制電路、電解液罐(8)、電磁泵(6)過濾器(7)、電解槽(5)、冷卻部件、助然劑罐(14)、焊炬或割炬(16)以及連通各部件的液氣管道等組成，其特征在于電解液罐(8)與過濾器(7)、電磁泵(6)、電解槽(5)，作為冷卻部件的冷卻罐(2)通過管道依次串接形成一個(gè)回路，電解液罐(8)又與助然劑罐(14)、單向閥(15)、焊炬或割炬(16)依次串接形成氣體輸出通道，過濾器(7)連通電解液罐(8)的底部，冷卻罐(2)連通電解液罐(8)的上部，助然劑罐(14)連通電解液罐(8)的頂部，電解槽(5)采用單排直線式布置，控制電路中的橋式可控硅整流電源的輸出端接電解槽(5)的兩端，冷卻罐(2)中有與液氣管道相連通的電解液螺旋冷卻盤管(19)，冷卻罐(2)中螺旋盤管外圍充滿冷卻水，冷卻罐(2)前還加有一個(gè)與冷卻罐(2)底部相通的蒸餾水發(fā)生罐(1)，罐(1)上安裝有電熱器(17)，罐(1)中液面與罐頂部應(yīng)留有一定空間，在靠近罐(1)頂部設(shè)有蒸汽出口，該出口通過管道與位于冷卻罐(2)中的另一蒸餾水冷卻螺旋盤管(20)相通，此螺旋盤管又與位于冷卻罐(2)外的蒸餾水儲(chǔ)水罐(3)相連通。罐(3)底部有管道與電解液罐(8)上部的液氣輸入管道相連通，罐(3)輸出管道上安裝有電磁泵(4)和單向閥，電解液罐(8)上安裝有控制電磁泵(4)的水位控制器，在電解液罐(8)與助然劑罐(14)之間的管道上安裝有壓力繼電器(11)，具有控制電路中調(diào)壓電位器W1操縱桿的受輸出氣體壓力控制的電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置(12)和氣水分離器(13)等部件。
2.如權(quán)利要求1所述的氫氧發(fā)生器，其特征在于電解槽外殼采用無縫鋼管分段加工而成，內(nèi)襯絕緣板，電極片為沖壓成型，隔離圈采用非金屬材料壓制成型。
3.如權(quán)利要求1所述的氫氧發(fā)生器，其特征在于整機(jī)各部件都安裝在絕緣板上，使其與機(jī)殼絕緣，將機(jī)殼接地。
4.如權(quán)利要求1所述的氫氧發(fā)生器，其特征在于電壓自動(dòng)調(diào)節(jié)裝置由一端與氣體輸出管道連通的缸體(121)、與缸體(121)配合的塞柱(122)，固裝在塞柱(122)上且從缸體(121)另一端伸出缸體外的操縱桿(123)及套在操縱桿(123)上位于缸體(121)內(nèi)的彈簧(124)構(gòu)成，操縱桿(123)的伸出端又安裝著控制電路中的調(diào)壓電位器W1的滑塊上。
5.如權(quán)利要求1所述的氫氧發(fā)生器，其特征在于在電解液罐(8)上部的入口處的液氣管上加有一斷流器(10)，斷流器(10)由芯體(101)、外殼(102)構(gòu)成，芯體(101)為一由微電機(jī)、皮帶輪帶動(dòng)的轉(zhuǎn)動(dòng)軸，殼體(102)一側(cè)開有一個(gè)進(jìn)口，其相對(duì)應(yīng)一側(cè)開有兩個(gè)出口，殼體進(jìn)口與液氣管道和蒸餾水管道相連通，殼體出口分兩路與電解液罐(8)上部相連通，芯體 (101)軸線與殼體(102)進(jìn)出口軸線相垂直，芯體(101)上相差90°開有兩個(gè)分別與殼體兩出口對(duì)應(yīng)且垂直于芯體軸線的通孔(103)，當(dāng)其中一個(gè)通孔與其對(duì)應(yīng)殼體出口軸線重合時(shí)，它們共同與殼體進(jìn)口形成一個(gè)通路與電解液罐(8)相通，而此時(shí)另一通孔與其對(duì)應(yīng)殼體出口軸線垂直，該出口被芯體(101) 封閉。
6.如權(quán)利要求1所述的氫氧發(fā)生器，其特征在于電解液罐(8)上還安裝有溫度傳感器(18)。
專利摘要一種用于焊割金屬的全自動(dòng)氫氧發(fā)生器，主要由電解液罐、電磁泵、電解槽、蒸餾水制造與自動(dòng)供應(yīng)裝置，產(chǎn)氣量自動(dòng)控制裝置以及助燃劑罐，焊炬或割炬等部件組成，電解槽采用單排直線式布置。該氫氧發(fā)生器工作性能穩(wěn)定，產(chǎn)氣量與用氣量相適應(yīng)，可保證電解用水的純凈，機(jī)器使用壽命長(zhǎng)，使用方便，節(jié)能，安全可靠，易于檢修。
文檔編號(hào)C25B1/06GK2162471SQ9321439
公開日1994年4月20日 申請(qǐng)日期1993年5月26日 優(yōu)先權(quán)日1993年5月26日
發(fā)明者郭紹惠 申請(qǐng)人:郭紹惠