專利名稱：一種發(fā)動機節(jié)油用的氫氧生產(chǎn)機的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種氫氧生產(chǎn)機，尤其是涉及一種通過電解水生產(chǎn)氫氣和氧氣，并供
發(fā)動機節(jié)油用的氫氧生產(chǎn)機。
背景技術：
目前的發(fā)動機基本都采用汽油或柴油作為燃料，為發(fā)動機提供動力。汽油主要化 學成分是C5-C12的烷烴，柴油主要化學成分是C15-C18的烷烴，它們在發(fā)動機汽缸內(nèi)無法 充分燃燒，既浪費能源又產(chǎn)生大量一氧化碳、碳氫化合物和氮氧化合物等有害氣體，造成嚴 重的環(huán)境污染。 氫氣作為一種理想的燃料，不僅可以由水產(chǎn)生，而且燃燒值大，燃燒后只產(chǎn)生水， 對環(huán)境沒有污染，這是一種人們一直在不斷探索的能源。目前，氫氣的制備方法主要有化學 反應的方法和電解水的方法。 用化學反應的方法制備氫氣，其氫氣的產(chǎn)生成本大、價格昂貴，并且存在安全問 題，因而其應用領域受到限制，目前還不能實現(xiàn)將其產(chǎn)生的氫氣作為燃料提供給機動車、輪 船等的發(fā)動機。 而現(xiàn)有通過電解水制備氫氣的方法，其設備一般包括電解水氫氧發(fā)生裝置、水箱 和控制系統(tǒng)。電解水氫氧發(fā)生裝置一般包括外殼、電解槽、一組正電極極板、一組負電極極 板、氣體隔離板、氫氣導氣通道、氧氣導氣通道和隔板；電解槽設于箱體內(nèi)；正電極極板和 負電極極板置于電解槽中并相間排列，分別連接電源的正負極；氣體隔離板設置在每對相 鄰的正電極極板和負電極極板之間，氣體隔離板與相鄰的正電極極板間形成氧氣隔室，氣 體隔離板與相鄰的負電極極板間形成氫氣隔室；氫氣導氣通道和氧氣導氣通道通過隔板隔 開，并分別與所有氫氣隔室和氧氣隔室相通；外殼上設有進水口、氫氣出口和氧氣出口 ；氫 氣出口與氫氣導氣通道相通，氧氣出口與氧氣導氣通道相通。水箱與電解水氫氧發(fā)生裝置 的進水口連接相通，為電解水氫氧發(fā)生裝置供水；氧氣出口連接管道，氧氣可作為發(fā)動機的 助燃劑也可作其它用途，氫氣出口通過管道連接到發(fā)動機，作為發(fā)動機的燃料。上述這類生 產(chǎn)氫氣和氧氣的設備，能把產(chǎn)生的氫氣和氧氣分離出來，分別由氫氣出口和氧氣出口送出。 但是氫氣作為輔助燃料，沒有必要將氫氣和氧氣分離；而且由于上述這類生產(chǎn)氫氣和氧氣 的設備的結(jié)構(gòu)關系，其結(jié)構(gòu)比較復雜，且進水、出氣、密封和電極極板間的距離等環(huán)節(jié)處理 得不好，造成電解效率低，耗電大等缺點；對于作為輔助燃料使用而言其經(jīng)濟效益不大，因 而沒有在機動車、輪船等得到廣泛的應用。 本發(fā)明要解決的問題是，提供一種發(fā)動機節(jié)油用的氫氧生產(chǎn)機，這種發(fā)動機節(jié)油 用的氫氧生產(chǎn)機結(jié)構(gòu)簡單緊湊、能夠低能耗高效率地產(chǎn)生氫氣和氧氣，可為發(fā)動機提供輔 助燃料，以節(jié)約燃油。采用的技術方案如下 —種發(fā)動機節(jié)油用的氫氧生產(chǎn)機，包括電解水氫氧發(fā)生裝置和水箱；水箱包括箱 體，箱體上設有出水口 ；水箱的出水口通過管路與電解水氫氧發(fā)生裝置的進水口連接，其 特征是所述電解水氫氧發(fā)生裝置包括一組正電極和一組負電極，正電極和負電極交替相間排列，每個正電極和每個負電極均包括包括一個或多個極板，相同極性的極板電連接，相反極性的極板之間絕緣，其特征是所述電解水氫氧發(fā)生裝置還包括兩塊夾板以及用于固定極板和夾板的緊固裝置；所述極板上均開有通孔，相鄰兩個極板之間由密封圈隔開；所述兩塊夾板分設于兩最外側(cè)極板的外側(cè)，并且夾板的內(nèi)側(cè)面與最外側(cè)極板之間由密封圈隔開；進水口設置在其中一夾板上，出氣口設置在另一夾板上。 該氫氧生產(chǎn)機的水箱的出水口通過管路與電解水氫氧發(fā)生裝置的進水口連接；在電解水氫氧發(fā)生裝置的出氣口輸出的不單是氧氣和氫氣，還有水，氧氣、氫氣和水分離后，水可經(jīng)管路導回電解水氫氧發(fā)生裝置中循環(huán)使用，而氧氣和氫氣則通過管路輸送入發(fā)動機的進氣管，進入發(fā)動機，作為發(fā)動機的燃料。而電解水氫氧發(fā)生裝置中，相鄰兩個極板之間由密封圈隔開，密封圈將相鄰兩極板之間的間隙的周邊密封，并且夾板的內(nèi)側(cè)面與最外側(cè)極板之間由密封圈隔開；通過緊固裝置從兩端的夾板向中間緊壓，并使夾板和極板固定，因而相鄰兩相反極性的極板便通過密封圈絕緣，并且由所有密封圈、極板和兩端的夾板形成一個密封的箱體，在相鄰極板之間形成一個隔室；通過在所有極板上開設通孔，所有的通孔形成一條通道，并該通道與每一個隔室相通；進水口設置在其中一夾板上，出氣口設置在另一夾板上，進水口連接進水管，出氣口連接出氣管，從進水管加水，水便填充到每一個隔室中去，直至填滿所有隔室；此時，將正負極板分別連接電解電源，隔室中的水就在相鄰兩相反極性的電極的作用下，分解為氧氣和氫氣；由于由密封圈和夾板形成一個密封的整體，可在進水口一側(cè)施加一定的水壓，使每個隔室中所產(chǎn)生的氧氣和氫氣只能朝出氣口流動并從出氣口輸出。 理論上，發(fā)動機可以100%使用氫氣作為燃料，而電解水氫氧發(fā)生裝置所產(chǎn)生的氧
氣和氫氣是l : 2，正好符合氫氣燃燒的氫氧配比，可以直接導入發(fā)動機，供作發(fā)動機的燃
料。但是，如果發(fā)動機全部使用氫氣作為燃料，這種發(fā)動機的要求很高，必須使用不銹鋼氣
缸、不銹鋼閥、陶瓷活塞、燃燒室和密封環(huán)，這種發(fā)動機的造價非常昂貴，在商業(yè)上應用是不
可行的。而且發(fā)動機100%使用氫氣作為燃料時，電解水氫氧發(fā)生裝置也必須相應做大些，
大量產(chǎn)生氧氣和氫氣的同時產(chǎn)生大量的熱量，這需要一個可靠的散熱系統(tǒng)，而且電解水氫
氧發(fā)生裝置在電解水過程中的電源也是一個問題?；谏鲜鰞煞N考慮，本發(fā)明的電解水氫
氧發(fā)生裝置只產(chǎn)生適量的氧氣和氫氣，供發(fā)動機作為輔助燃料，在6-18伏的直流電源下即
可工作；電解電源可直接采用機動車、輪船等自帶的蓄電池，不用特別提供電源，而機動車、
輪船等在前進的過程又不斷對其蓄電池進行充電，從而解決了電源問題；通過氣路控制，按
一定的配比供給發(fā)動機作輔助燃料，為發(fā)動機提供動力的同時，所產(chǎn)生的爆炸力促使汽油
或柴油更充分燃燒，并把發(fā)動機中的積碳燃燒掉，從而節(jié)約能源并減少大氣污染。 夾板可采用絕緣材料制成，也可采用非絕緣材料制成，當采用非絕緣材料制成時，
在夾板的內(nèi)側(cè)需設置一個絕緣板，使夾板與水絕緣，優(yōu)選夾板采用絕緣材料制成。 密封圈一般采用橡膠密封圈，可達到良好的密封效果，并可通過調(diào)整密封圈厚度，
從而調(diào)整隔室的寬度(即相鄰兩相反極性的極板間的距離)，可達到最佳的電解效果，高效
率地產(chǎn)生氫氣和氧氣。 極板通常采用導電金屬材料制成，銅或一些合金材料是不錯的選擇，但一般情況
下采用不銹鋼作為制作極板的材料，可以進一步防止銹蝕和節(jié)約成本。 優(yōu)選極板的材料采用316L系列不銹鋼。通過反復試驗和實踐，采用316L系列不
4銹鋼制作極板，可使極板不會輕易沾上水垢，降低能耗，同時電解水氫氧發(fā)生裝置也不用經(jīng)常因沾滿水垢而需拆卸清洗護理。 為了使所產(chǎn)生的氫氣和氧氣定向由出氣管輸出，可在進水口施加一定的水壓，一般的做法是在進水口一側(cè)的管路上設置一個水泵，還可以在水泵的出水口處增設一個單向閥。 —般情況下，電解水氫氧發(fā)生裝置還包括外殼，外殼套接在所有密封圈外面，在兩夾板之間。設置外殼主要起到保護密封圈不會被外物刮破和便于安裝的作用，外殼上還可開有通風柵欄，便于散熱。 通常情況下，電解水氫氧發(fā)生裝置還包括兩個基座，兩個基座設置在外殼兩側(cè)的底部。通過基座，可把氫氧發(fā)生裝置固定到被應用的機器上。如將電解水氫氧發(fā)生裝置安裝到汽車機頭的前部通風柵欄的后面，汽車前進行使時，氣流從柵欄穿過，對氫氧發(fā)生裝置起到風冷的作用。 為了達到構(gòu)成密封箱體的目的，作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述密封圈設置在相鄰
兩個極板之間和夾板的內(nèi)側(cè)面與最外側(cè)極板之間。將密封圈設置在相鄰兩極板之間和夾板
的內(nèi)側(cè)面與最外側(cè)極板之間，密封圈將相鄰兩極板間的間隙密封，密封圈和相鄰兩極板形成一個隔室，夾板的內(nèi)側(cè)面、最外側(cè)極板和密封圈同樣形成一個隔室，所有密封圈、極板和
夾板構(gòu)成一個密封的箱體；而在密封圈外側(cè)的那部分極板，起到散熱作用，并可連接引線。
為了達到構(gòu)成密封箱體的目的，作為本發(fā)明的另一種優(yōu)選方案，所述密封圈套在極板沿周向的邊緣，密封圈的厚度大于極板的厚度，相鄰兩極板上的密封圈緊密接觸。將密封圈套在每個極板沿周向的邊緣，而密封圈的厚度大于極板的厚度，通過緊固裝置向中間緊壓并固定，相鄰兩極板上的密封圈因緊壓而將相鄰兩極板之間的間隙的周邊密封，而夾板的內(nèi)側(cè)面與最外側(cè)極板邊緣所套的密封圈緊密接觸而密封，從而以極板為支架，密封圈和夾板構(gòu)成一個密封的箱體。相鄰兩密封圈向側(cè)面凸出的部分和相鄰兩極板形成一個隔室，夾板的內(nèi)側(cè)面、最外側(cè)極板和最外側(cè)極板上密封圈同樣形成一個隔室。這種密封方式，整塊極板幾乎都起到電解作用，電解效率極高。優(yōu)選密封圈的內(nèi)緣沿周向開有一條凹槽，凹槽的寬度與極板的厚度相應，極板的邊緣插入凹槽中。通過緊壓，可使密封效果更好。
為了達到結(jié)構(gòu)更加緊湊和密封效果更穩(wěn)定的目的，作為本發(fā)明的進一步的優(yōu)選方案，所述緊固裝置包括連桿和緊固件，連桿穿過兩夾板，緊固件安裝在連桿的兩端。通過連桿穿過兩夾板，并在連桿的兩端設有緊固件來實現(xiàn)緊壓和固定。通常是在連桿的兩端開有螺紋，采用螺母作為緊固件，從兩端向中間旋緊，可使相鄰兩密封圈達到充分緊壓的目的，從而達到良好的密封效果。緊固裝置可以采用一根連桿或多根連桿和緊固件進行緊固；當采用一根連桿和緊固件進行緊固時，為了能夠穩(wěn)固，連桿需穿過在所有極板和夾板的中間位置，并且連桿的外表必須包裹絕緣材料，或整根連桿由絕緣材料制成；當采用至少兩根連桿和緊固件進行緊固時，連桿可穿過所有極板和夾板，也可只穿過兩夾板；當采用至少兩根連桿并只穿過夾板進行緊固時，連桿可由絕緣材料或非絕緣材料制成；當采用至少兩根連桿并穿過所有極板和夾板進行緊固時，連桿的外表必須包裹絕緣材料，或整根連桿由絕緣材料制成。優(yōu)選采用兩根金屬桿穿過兩夾板，并配合緊固件進行緊固，采用金屬桿來作為緊固裝置的連桿，金屬桿更好受力。處于夾板之間的那部分連桿，也可用絲繩代替。另外，對于極板和夾板的緊壓和固定，也可在氫氧發(fā)生裝置的外周上設置夾合裝置，使兩端的夾板向中間方向夾合極板。 為了達到便于連接和更加緊固的目的，所述氫氧發(fā)生裝置還包括正電極棒和負電
極棒，各正電極的極板通過正電極棒電連接，各負電極的極板通過負電極棒電連接；正電極
棒和負電極棒分別與電解電源電連接。正電極棒和負電極棒可穿過所有極板和夾板，正電
極棒與正電極的極板電連接而與負電極的極板通過絕緣圈絕緣，負電極棒與負電極的極板
電連接而與正電極的極板通過絕緣圈絕緣；這種電極棒的連接方式比較適合每個極板沿周
向的邊緣都套有一個密封圈的方案。優(yōu)選正電極棒和負電極棒只穿過兩夾板而與所有極板
均不接觸，并從所有正電極向正電極棒引線電連接，從所有負電極向負電極棒引線電連接，
電極棒在夾板外側(cè)的兩端開有螺紋，并用螺帽鎖緊，因此電極棒也起到緊固作用。 為達到把供水和水氣分離兩項功能結(jié)合在一起，并防止因水箱晃動而導致水溢出
到氣路中的目的，作為本發(fā)明更進一步的優(yōu)選方案，所述水箱的箱體上還設有加水口、進氣
口和氣體出口，加水口設置在箱體的上部，出水口設置在箱體的下部，氣體出口設置在箱體
上部；所述箱體內(nèi)部設有第一防溢板，第一防溢板設于氣體出口下方，第一防溢板上開有多
個通氣孔；電解水氫氧發(fā)生裝置的出氣口通過管路與水箱的進氣口連接，水箱的氣體出口
通過管路與發(fā)動機的進氣管連接。 優(yōu)選第一防溢板自上向下傾斜，并且其下端設有至少一個漏水口 。更優(yōu)選傾斜角度為10° -20° (即第一防溢板與水平面之間的夾角為10° -20° )。第一防溢板自上向下傾斜，有利于第一防溢板表面上的水往下流動，并通過低點的漏水口回落到箱體下部。在設置第一防溢板時，只要能將第一防溢板固定安裝在箱體內(nèi)部就可以，通常采用第一防溢板的邊緣與箱體內(nèi)壁連接的方式。優(yōu)選通氣孔的內(nèi)徑為1. 5-2毫米。 通常情況下，加水口上還設置有水箱蓋；為了能更準確判斷水位，可在水箱上設有水位感應孔；也可加設一個水位計，水位計設置在箱體的內(nèi)壁上，如果水位計需穿過第一防溢板，則在第一防溢板的相應位置應開有通孔。 電解水氫氧發(fā)生裝置的出氣口輸出的是氫氣、氧氣和水的混合物，并從進氣口進入箱體，由于水的比重較大，落到箱體的底部，而氫氣和氧氣則漂浮在箱體上部無水的空間，并通過氣體出口進入氣路，實現(xiàn)氫氣和氧氣從水中分離出來，而分離出來的水又從出水口進入電解水氫氧發(fā)生裝置，循環(huán)使用。當箱體的晃動時，箱體中的水會飛濺起來，由于水的運動慣量較大，有可能從氣體出口溢出而進入氣路中去，而通過設置第一防溢板，改變水的飛濺方向，將水擋回箱體底部，從而防止水經(jīng)氣體出口進入氣路。 為了進一步防止因箱體晃動而導致水從氣體出口溢出到氣路中，作為本發(fā)明再更進一步的優(yōu)選方案，所述水箱的箱體內(nèi)部還設有第二防溢板，第二防溢板設于第一防溢板下方，第二防溢板上開有多個通氣？L。更優(yōu)選第一防溢板和第二防溢板均自上向下傾斜，第一防溢板下端設有至少一個漏水口 ，第二防溢板下端設有至少一個漏水口 。更優(yōu)選第二防溢板的上端與第一防溢板的下端相接，第二防溢板與第一防溢板的相接處開有至少一個漏水口。優(yōu)選第一防溢板和第二防溢板傾斜角度均為IO。 -20° (即第一防溢板與水平面之間的夾角為IO。 -20° )。在設置第二防溢板時，只要能將第二防溢板固定安裝在箱體內(nèi)部就可以，通常采用第二防溢板的邊緣與箱體內(nèi)壁連接的方式。 為了更進一步防止因箱體晃動而導致水從氣體出口溢出到氣路中，作為本發(fā)明再更進一步的優(yōu)選方案，所述水箱的箱體內(nèi)部還設有第三防溢板，第三防溢板設于第二防溢板下方，第三防溢板上開有多個通氣孔。更優(yōu)選第一防溢板、第二防溢板和第三防溢板均自上向下傾斜，第一防溢板下端設有至少一個漏水口 ，第二防溢板下端設有至少一個漏水口 ，第三防溢板下端設有至少一個漏水口 。更優(yōu)選第二防溢板的上端與第一防溢板的下端相接，第二防溢板與第一防溢板的相接處開有至少一個漏水口 ；第三防溢板的上端與第二防溢板的下端相接，第三防溢板與第二防溢板的相接處開有至少一個漏水口。優(yōu)選第一防溢板、第二防溢板和第三防溢板的傾斜角度均為10。 -20° (即第一防溢板、第二防溢板和第三防溢板與水平面之間的夾角均為10° -20° )。 當箱體晃動時，水從箱中飛濺起來，第三防溢板將大部分的水擋回箱體下部；而少量的水則通過通氣孔繼續(xù)往上運動，由于經(jīng)過通氣孔時，消耗掉大部分動能，其運動速度明顯變慢，在第一防溢板和第二防溢板的阻擋下，幾乎全部回落到第二防溢板和第三防溢板的表面，并通過低端處的漏水口流回箱體下部；而夾雜在水中少量的氫氣和氧氣通過防溢板上面的通氣孔進入箱體上部的無水空間，并經(jīng)氣體出口進入氣路；防溢板傾斜10° -20°的角度安裝，有利于防溢板上的水往下流動，并通過低點的漏水口回落到箱體下部。第一防溢板的上端要設在氣體出口的下方，起到多一層防溢保護作用；第一防溢板的下端和第二防溢板的上端設置在進氣口的上方，防止大量的水直接流到第一防溢板和第二防溢板的上表面，在箱體的晃動下輕易經(jīng)氣體出口溢出到氣路中去；雖然仍有少量的水通過漏水口流到第一防溢板和第二防溢板的上表面，但防溢板的傾斜設計，很容易使水通過低端處的漏水口回落到箱體底部。通過上述第一防溢板、第二防溢板和第三防溢板的設置，基本達到防止了水經(jīng)氣體出口溢出進入氣路的目的，但為了達到更好的效果，可在第三防溢板下方再增設第四、第五等多塊防溢板，其設置方式與第一防溢板、第二防溢板和第三防溢板的設置相同。為了達到更好的防溢效果，通常箱體中的水位應在第三防溢板的下端的下方。 為了既方便氣體流出又能防止水直接從進氣口噴到氣體出口，所述氣體出口設置在靠近箱體頂部或靠近箱體頂部的箱壁上，進氣口設置在箱體的上部。氣體出口需盡量靠上端設置，方便氣體流出，并防止因箱體晃動而導致箱體中的水直接從氣體出口溢出；進氣口設置在箱體的上部可防止箱體中的水在氫氧發(fā)生裝置暫停工作時倒流入氫氧發(fā)生裝置。最好還需將進氣口設在離氣體出口最遠處，可防止從進氣口中進入箱體的水直接噴到氣體出口上，流到氣路中。 為再更進一步防止因箱體晃動而導致水從氣體出口溢出到氣路中，作為本發(fā)明再更進一步的優(yōu)選方案，所述箱體的頂部設置有凸起部分，氣體出口設置在凸起部分上。箱體的頂部設置有凸起部分，氣體出口設置在凸起部分上，使氣體出口更加遠離液面，從而進一步防止了水直接從進氣口噴到氣體出口中。 為了達到更好的防溢效果，作為本發(fā)明對上述方案更加優(yōu)選的方案，所述用于電解水氫氧發(fā)生裝置的水箱，還包括隔板；隔板豎直設置在液面上方與箱體頂部之間；隔板將氣體出口和進氣口分隔于兩側(cè)；第一防溢板、第二防溢板或第三防溢板均設置在氣體出口所在一側(cè)的箱壁與隔板之間。通過設置隔板，將氣體出口和進氣口分隔于兩側(cè)，進一步防止了水從進氣口直接噴到氣體出口中；同時，由于隔板的隔離作用，使得進氣口的位置不受第一防溢板、第二防溢板或第三防溢板的限制，進氣口既可以設置在箱體頂部，也可以設置在箱壁上，并不需要一定要設置在第一防溢板、第二防溢板或第三防溢板的下方；另外，隔板將氣體出口和進氣口分隔于兩側(cè)，將需要防濺的范圍縮小到氣體出口所在一側(cè)的箱壁與隔板之間區(qū)域，由于區(qū)域小，氣體出口更不容易被水濺到，而其它區(qū)域水怎么飛濺都沒有關系，從而起到更好的防濺作用。 為了達到優(yōu)化性能及安全可靠的目的，作為本發(fā)明的優(yōu)選方案，所述發(fā)動機節(jié)油用的氫氧生產(chǎn)機還包括開關、保險絲、冷卻裝置、水泵、氣泵、除濕裝置、安全排氣閥和單向閥；開關和保險絲串接，并串接到電解水氫氧發(fā)生裝置的電源接頭與電源之間；冷卻裝置、水泵依次連接在水箱的出水口與電解水氫氧發(fā)生裝置的進水口之間；氣泵安裝在電解水氫氧發(fā)生裝置的出氣口與水箱的進氣口之間；除濕裝置安裝在水箱的出氣口與發(fā)動機的進氣管之間；單向閥安裝在除濕裝置與發(fā)動機的進氣管之間；安全排氣閥安裝在除濕器與單向閥之間。 這種發(fā)動機節(jié)油用的氫氧生產(chǎn)機一般還包括控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)與電源、水泵、氣泵、安全排氣閥、單向閥和開關等可控部件電連接，控制系統(tǒng)對這些部件的控制及調(diào)節(jié)并無特別之處，屬于現(xiàn)有技術，此處不作進一步論述。 氫氧生產(chǎn)機的水箱的出水口與電解水氫氧發(fā)生裝置的進水口連接，電解水氫氧發(fā)生裝置產(chǎn)生的氧氣和氫氣則通過管路輸送入發(fā)動機的進氣管，進入發(fā)動機，作為發(fā)動機的燃料。通過在水箱上設置氣體出口和進氣口，將從電解水氫氧發(fā)生裝置的出氣口輸出的氫氣、氧氣和水在水箱中實現(xiàn)自動分離，氫氣和氧氣由氣體出口輸出到發(fā)動機的進氣管中；通過在水箱中設置防溢板，防止因水箱晃動而導致水從氣體出口溢出到氣路中去。電解水氫氧發(fā)生裝置通過極板、密封圈、夾板和緊固裝置配合的特殊結(jié)構(gòu)，密封圈、極板和夾板形成一個特殊的密封電解槽，所有密封圈、極板和夾板形成一個特殊的密封電解槽，進水口設置在一夾板上，出氣口設置在另一夾板上，所有極板上均開有通孔，進水口 、出氣口和極板上的通孔形成一條進水、送水和出氣的通道，不用另設電解槽和出氣通道，體積小、結(jié)構(gòu)簡單緊湊；相鄰兩電極間的距離，即隔室的寬度，取決于密封圈厚度，可通過調(diào)整密封圈沿軸向的厚度，使得隔室的寬度在1. 5毫米-2. 5毫米之間，且由于上述特殊的密封電解槽結(jié)構(gòu)，其占用的空間幾乎全部起到發(fā)生電解水的作用，從而達到能耗低而電解效率高的極佳效果；由于本氫氧發(fā)生裝置結(jié)構(gòu)緊湊，體積小，而產(chǎn)生氫氣、氧氣充足，故可以廣泛應用于機動車、輪船等，作為這些發(fā)動機的輔助燃料，由于氫氣的燃燒值很大，產(chǎn)生的爆發(fā)力促使汽油或柴油更充分的燃燒，使發(fā)動機增加能動性，而排放的尾氣中的有害氣體也大幅度減少，從而進一步解決大氣污染的問題。


圖1是發(fā)動機節(jié)油用的氫氧生產(chǎn)機的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2是水箱的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖3是防溢板的示意圖。 圖4是另一種水箱的結(jié)構(gòu)示意圖。 圖5是本發(fā)明優(yōu)選實施方式的電解水氫氧發(fā)生裝置沿正電極棒和負電極棒的剖視圖。 圖6是圖5沿A-A的剖視圖。 圖7是圖5沿B-B的剖視圖。
圖8是是本發(fā)明另一種實施方式的電解水氫氧發(fā)生裝置沿兩絕緣桿的剖視圖。 圖9是圖1沿C-C的剖視圖。 圖10是圖1沿D-D的剖視圖。 圖ll是外殼的示意圖。
具體實施例方式
下面結(jié)合附圖和本發(fā)明的優(yōu)選實施方式做進一步的說明。 如圖1所示，這種發(fā)動機節(jié)油用的氫氧生產(chǎn)機，包括電解水氫氧發(fā)生裝置1和水箱 2 ;水箱2的出水口 203通過進水管113與括電解水氫氧發(fā)生裝置1的進水口 111連接；電 解水氫氧發(fā)生裝置1的出氣口 112通過出氣管114與水箱2的進氣口 205連接。
如圖2所示，水箱2包括箱體201、加水口 202、出水口 203、氣體出口 204、進氣口 205、第一防溢板206、第二防溢板207、第三防溢板208和隔板209 ;第一防溢板206、第二防 溢板207和第三防溢板208上均開有多個通氣孔210 ;加水口 202設置在箱體201的上部， 出水口 203設置在箱體201的下部；箱體201的頂部設置有凸起部分211，氣體出口 204設 置在凸起部分211上；氣體出口 204設于第一防溢板206的上方。進氣口 205設置在箱體 201上靠近箱體201頂部的箱壁上。隔板209豎直設置在液面上方與箱體201頂部之間； 隔板209將氣體出口 204和進氣口 205分隔于兩側(cè)；第一防溢板206、第二防溢板207和第 三防溢板208均設置在氣體出口 204所在一側(cè)的箱壁與隔板209之間；第一防溢板206、第 二防溢板207和第三防溢板208均自上向下傾斜，其傾斜角度均為10° -20° (即第一防 溢板206、第二防溢板207和第三防溢板208與水平面之間的夾角均為10° -20° )。第二 防溢板207的上端與第一防溢板206的下端相接，第二防溢板207與第一防溢板206的相 接處開有至少一個漏水口 212 ;第三防溢板208的上端與第二防溢板207的下端相接，第三 防溢板208與第二防溢板207的相接處開有至少一個漏水口 212，第三防溢板208下端設有 至少一個漏水口 212。 在一種優(yōu)選實施方式中，如圖5、圖6和圖7所示，電解水氫氧發(fā)生裝置1包括電解 水氫氧發(fā)生裝置，包括三個正電極104和三個負電極105、正電極棒101、負電極棒102、兩 塊夾板103和緊固裝置；正電極104和負電極105交替相間排列，每一個正電極104包括四 個極板122，其中一個負電極105包括一個極板122，另外兩個負電極105均包括四個極板 122，每一個正電極104中的四個極板通過金屬導體106電連接，每一個負電極105中的極 板122通過金屬導體106電連接；所有極板122上均開有通孔108 ;正電極棒101和負電極 棒102穿過兩夾板103，正電極棒101和負電極棒102在夾板103外側(cè)的兩端開有螺紋，并 用螺帽116鎖緊；各個正電極104與正電極棒101電連接，各個負電極105與負電極棒102 電連接；相鄰兩個極板122之間設有密封圈107，夾板103的內(nèi)側(cè)面與最外側(cè)極板122之間 設置有密封圈107 ;進水口 111設置在其中一夾板103上，出氣口 112設置在另一夾板112 上；進水口 111連接進水管113，出氣口 112連接出氣管114。 緊固裝置包括兩根金屬連桿115和螺帽116，金屬連桿115穿過兩夾板103，金屬 連桿115的兩端開有螺紋，螺帽116設置在金屬連桿115兩端，從金屬連桿115兩端向中間 旋緊，使夾板103、極板122通過密封圈107充分緊壓。 如圖11所示，這種氫氧發(fā)生裝置還包括外殼117，外殼117套接在所有極板104和
9105的外側(cè)，在兩夾板103之間，外殼117與極板122之間有縫隙。外殼117與夾板103接 觸處，可采用螺絲緊固。 這種氫氧發(fā)生裝置還包括兩個基座118，兩個基座118設置在外殼117兩側(cè)的底 部。通過基座118可把氫氧發(fā)生裝置固定到被應用的機器上。如將氫氧發(fā)生裝置安裝到汽 車機頭的前部通風柵欄的后面，汽車前進行使時，氣流從柵欄穿過，對氫氧發(fā)生裝置起到風 冷的作用。 如圖1所示，這種發(fā)動機節(jié)油用的氫氧生產(chǎn)機還包括開關3、保險絲4、水泵5、冷 卻裝置6、氣泵7、除濕裝置8、安全排氣閥9、單向閥10和水位感應孔11 ;開關3和保險絲4 串接，并串接到氫氧發(fā)生裝置1的電源接頭與發(fā)動機電池12之間；水泵5設置在水箱2的 出水口 203與電解水氫氧發(fā)生裝置1的進水口 111之間；冷卻裝置6安裝在水箱2的出水 口 203與水泵5之間；氣泵7安裝在電解水氫氧發(fā)生裝置1的出氣口 112與水箱2的進氣 口 205之間；除濕裝置8安裝在水箱2的氣體出口 204與發(fā)動機13的進氣管14之間；單向 閥10安裝在除濕裝置8與發(fā)動機13的進氣管14之間；安全排氣閥9安裝在除濕器8與單 向閥10之間；水位感應孔11設置在水箱2的箱壁上。 這種發(fā)動機節(jié)油用的氫氧生產(chǎn)機一般還包括控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)與發(fā)動機電池 12、水泵5、氣泵7、安全排氣閥9、單向閥10、水位感應孔11、開關3等可控部件電連接。
下面結(jié)合附圖，對電解水氫氧發(fā)生裝置1和水箱2兩個關鍵部分作進一步的詳細 描述 在電解水氫氧發(fā)生裝置1中，如圖5、圖6和圖7所示，相鄰兩個極板122之間設有 密封圈107，兩塊夾板103分設于兩最外側(cè)極板的外側(cè)，并且夾板103的內(nèi)側(cè)面與最外側(cè)極 板122之間設有密封圈107 ;通過旋緊正電極棒101、負電極棒102和兩金屬連桿115兩端 的螺帽116，使夾板103向中間緊壓，并使夾板103和極板固定，因而相鄰兩相反極性的極 板122便通過密封圈107絕緣，并且由所有密封圈107、極板122和兩端的夾板103形成一 個密封的箱體，在相鄰極板122之間形成一個隔室；通過在所有極板122上開設通孔108， 所有的通孔108形成一條通道，并該通道與每一個隔室相通；進水口 111設置在其中一夾 板103上，出氣口 112設置在另一夾板103上，進水口 111連接進水管113，出氣口 112連 接出氣管114，從進水管113加水，水便填充到每一個隔室中去，直至填滿所有隔室；此時， 將正電極棒101和負電極棒102分別連接電解電源，隔室中的水就在相鄰兩相反極性的電 極104U05的作用下，分解為氧氣和氫氣；由于由密封圈107、極板122和夾板103形成一 個密封的箱體，可在進水口 111 一側(cè)施加一定的水壓，使每個隔室中所產(chǎn)生的氧氣和氫氣 只能朝出氣口 112流動并從出氣口 112輸出。在出氣口 112輸出的是氧氣、氫氣和水的混 合物，因此可將出氣管114與一個箱體連接，讓氧氣和氫氣從水中分離出來，水可通過進水 管113重新導回氫氧發(fā)生裝置中循環(huán)使用，而氧氣和氫氣則輸送入氣路后連接到發(fā)動機的 進氣管，進入發(fā)動機，作為發(fā)動機的燃料。 上述正電極104和負電極105的數(shù)量一般應相同，可以是單個或其它數(shù)量的多個； 每個正電極104和每個負電極105可以是包括單個極板，也可以是包括其它數(shù)量的多個極 板122。 優(yōu)選上述極板的材料采用316L系列不銹鋼，極板的材料也可采用其它型號的不 銹鋼，或采用銅或其它合金材料。
由于從電解水氫氧發(fā)生裝置的出氣口輸出的是氫氣、氧氣和水的混合物，從進氣 口進入水箱2的箱體中，由于水的比重較大，落到箱體的底部，而氫氣和氧氣則漂浮在箱體 上部無水的空間，并通過氣體出口 204進入氣路，實現(xiàn)氫氣和氧氣從水中分離出來，而分離 出來的水又從出水口 203進入電解水氫氧發(fā)生裝置1中循環(huán)使用。當箱體晃動時，水從箱 中飛濺起來，而隔板209將需要防濺的范圍縮小到氣體出口 204所在一側(cè)的箱壁與隔板209 之間區(qū)域；第三防溢板208將大部分的水擋回箱體下部；而少量的水則通過通氣孔210繼 續(xù)往上運動，由于經(jīng)過通氣孔210時，消耗掉大部分動能，其運動速度明顯變慢，在第一防 溢板206和第二防溢板207的阻擋下，幾乎全部回落到第二防溢板207和第三防溢板208的 表面，并通過低端處的漏水口 212流回箱體下部；而夾雜在水中少量的氫氣和氧氣通過防 溢板上面的通氣孔210進入箱體上部的無水空間，并經(jīng)氣體出口 204進入氣路；防溢板傾斜 10° -20°的角度安裝，有利于防溢板上的水往下流動，并通過低點的漏水口回落到箱體下 部。第一防溢板206的上端要設在氣體出口 204的下方，起到多一層防溢保護作用；雖然仍 有少量的水積聚在第一防溢板206和第二防溢板207的上表面，但防溢板的傾斜設計，很容 易使水通過低端處的漏水口 212回落到箱體底部。 在發(fā)動機電池12通電的情況下，水箱2通過進水管113、冷卻裝置6和水泵5為 電解水氫氧發(fā)生裝置1加水；電解水氫氧發(fā)生裝置1將水分解為氫氣和氧氣，并通過出氣管 114和氣泵7進入水箱2 ;在水箱2中實現(xiàn)氫氣和氧氣從水中分離出來，氫氣和氧氣經(jīng)氣體 出口 204進入管路，并經(jīng)過除濕裝置8、安全排氣閥9和單向閥10后，輸送到發(fā)動機13的進 氣管14，進入發(fā)動機13，作為發(fā)動機13的燃料；除濕裝置8對氣體進行進一步的干燥；安全 排氣閥9在氣壓過大時能安全排泄，確保安全工作；單向閥10確保氫氣和氧氣只能從氣路 中進入發(fā)動機13的進氣管14，防止發(fā)動機13的進氣管14中的氣體倒流。
在另一種實施方式中，如圖8、圖9和圖10所示，本發(fā)明的電解水氫氧發(fā)生裝置，包 括IO個正電極104和11個負電極105、正電極棒101、負電極棒102、兩塊夾板103和緊固 裝置；正電極104和負電極105交替相間排列，每一個正電極104包括一個極板122，每一 個負電極105包括一個極板122，各正電極104的極板122通過正電極棒101電連接，各負 電極105的極板122通過負電極棒102電連接；各正電極104的極板通過絕緣圈119與負 電極棒102電絕緣，各負電極105的極板122通過絕緣圈119與正電極棒101電絕緣；每個 極板122沿周向的邊緣都套有一個密封圈107，密封圈107的內(nèi)緣沿周向開有一條凹槽，凹 槽的寬度與極板的厚度相應，極板122的邊緣插入凹槽中，相鄰兩極板122上的密封圈107 緊密接觸；兩塊夾板103分設于兩最外側(cè)極板122的外側(cè)，并且夾板103的內(nèi)側(cè)面與最外側(cè) 極板122上的密封圈107緊密接觸。緊固裝置包括兩根絕緣連桿120和螺帽116，絕緣連 桿120穿過所有極板122和兩夾板103，絕緣連桿120的兩端開有螺紋，螺帽116設置在絕 緣連桿120兩端，絕緣連桿120兩端向中間旋緊，使所有極板122、夾板103通過密封圈107 充分緊壓。 在每個極板122沿周向的邊緣上都套有一個密封圈107，通過絕緣連桿120穿過 所有極板122和夾板103，螺帽116則從絕緣連桿120的兩端向中間旋緊，使所有極板122 和夾板103通過密封圈107充分緊壓，并使極板122和夾板103固定；由于密封圈107的厚 度大于極板122的厚度，因而相鄰兩相反極性的極板122便通過密封圈107絕緣；相鄰兩密 封圈107向側(cè)面凸出的部分和相鄰兩極板122形成一個隔室，夾板103的內(nèi)側(cè)面、最外側(cè)極板122和最外側(cè)極板122上密封圈107同樣形成一個隔室；并且由所有密封圈107和兩端 的夾板103形成一個密封的箱體。 上述正電極104和負電極105的數(shù)量可以是其它數(shù)量的多個；上述每個正電極 104和每個負電極105可以是包括多個極板。 在其它實施方式中，可在第三防溢板208下方再增設第四、第五等多塊防溢板，其 設置方式與第一防溢板206、第二防溢板207和第三防溢板208的設置相同。
在其它實施方式中，如圖4所示，箱體201內(nèi)沒有設置隔板209，第一防溢板206、 第二防溢板207和第三防溢板208設置在箱體201內(nèi)部，均與箱壁連接；第一防溢板206的 下端和第二防溢板207的上端設置在進氣口 205的上方。防止從進氣口 205進入的水直接 流到第一防溢板206和第二防溢板207的上表面，而導致在箱體201的晃動下輕易經(jīng)氣體 出口 204溢出到氣路中去。 在其它實施方式中，發(fā)動機電池12也可以采用其它6-18V的獨立直流電源。
1權利要求
一種發(fā)動機節(jié)油用的氫氧生產(chǎn)機，包括電解水氫氧發(fā)生裝置和水箱；水箱包括箱體，箱體上設有出水口；水箱的出水口通過管路與電解水氫氧發(fā)生裝置的進水口連接，其特征是所述電解水氫氧發(fā)生裝置包括一組正電極和一組負電極，正電極和負電極交替相間排列，每個正電極和每個負電極均包括包括一個或多個極板，相同極性的極板電連接，相反極性的極板之間絕緣，其特征是所述電解水氫氧發(fā)生裝置還包括兩塊夾板以及用于固定極板和夾板的緊固裝置；所述極板上均開有通孔，相鄰兩個極板之間由密封圈隔開；所述兩塊夾板分設于兩最外側(cè)極板的外側(cè)，并且夾板的內(nèi)側(cè)面與最外側(cè)極板之間由密封圈隔開；進水口設置在其中一夾板上，出氣口設置在另一夾板上。
2. 如權利要求1所述的發(fā)動機節(jié)油用的氫氧生產(chǎn)機，其特征是所述密封圈設置在相 鄰兩個極板之間和夾板的內(nèi)側(cè)面與最外側(cè)極板之間。
3. 如權利要求1所述的發(fā)動機節(jié)油用的氫氧生產(chǎn)機，其特征是所述密封圈套在極板 沿周向的邊緣，密封圈的厚度大于極板的厚度，相鄰兩極板上的密封圈緊密接觸。
4. 如權利要求1或2或3所述的發(fā)動機節(jié)油用的氫氧生產(chǎn)機，其特征是所述緊固裝 置包括連桿和緊固件，連桿穿過兩夾板，緊固件安裝在連桿的兩端。
5. 如權利要求4所述的發(fā)動機節(jié)油用的氫氧生產(chǎn)機，其特征是所述水箱的箱體上還 設有加水口、進氣口和氣體出口，加水口設置在箱體的上部，出水口設置在箱體的下部，氣 體出口設置在箱體上部；所述箱體內(nèi)部設有第一防溢板，第一防溢板設于氣體出口下方，第 一防溢板上開有多個通氣孔；電解水氫氧發(fā)生裝置的出氣口通過管路與水箱的進氣口連 接，水箱的氣體出口通過管路與發(fā)動機的進氣管連接。
6. 如權利要求5所述的發(fā)動機節(jié)油用的氫氧生產(chǎn)機，其特征是所述水箱的箱體內(nèi)部 還設有第二防溢板，第二防溢板設于第一防溢板下方，第二防溢板上開有多個通氣孔。
7. 如權利要求6所述的發(fā)動機節(jié)油用的氫氧生產(chǎn)機，其特征是所述水箱的箱體內(nèi)部 還設有第三防溢板，第三防溢板設于第二防溢板下方，第三防溢板上開有多個通氣孔。
8. 如權利要求5所述的發(fā)動機節(jié)油用的氫氧生產(chǎn)機，其特征是所述箱體的頂部設置 有凸起部分，氣體出口設置在凸起部分上。
9. 如權利要求5所述的發(fā)動機節(jié)油用的氫氧生產(chǎn)機，其特征是所述水箱內(nèi)還設有擋 板，擋板位于氣體出口和進氣口之間；第一防溢板、第二防溢板或第三防溢板均設置在擋板 與氣體出口所在一側(cè)的箱體側(cè)壁之間。
10. 如權利要求5所述的發(fā)動機節(jié)油用的氫氧生產(chǎn)機，其特征是所述發(fā)動機節(jié)油用 的氫氧生產(chǎn)機還包括開關、保險絲、冷卻裝置、水泵、氣泵、除濕裝置、安全排氣閥和單向閥； 開關和保險絲串接，并串接到電解水氫氧發(fā)生裝置的電源接頭與電源之間；冷卻裝置、水泵 依次連接在水箱的出水口與電解水氫氧發(fā)生裝置的進水口之間；氣泵安裝在電解水氫氧發(fā) 生裝置的出氣口與水箱的進氣口之間；除濕裝置安裝在水箱的出氣口與發(fā)動機的進氣管之 間；單向閥安裝在除濕裝置與發(fā)動機的進氣管之間；安全排氣閥安裝在除濕器與單向閥之 間。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種發(fā)動機節(jié)油用的氫氧生產(chǎn)機，包括電解水氫氧發(fā)生裝置和水箱；水箱的出水口通過進水管與電解水氫氧發(fā)生裝置的進水口連接；電解水氫氧發(fā)生裝置的出氣口通過出氣管與水箱的進氣口連接；通過極板、密封圈和緊固裝置形成一個特殊的密封電解槽，極板上的通孔形成一條進水、送水和出氣的通道，不用另設電解槽和出氣通道，體積小、結(jié)構(gòu)簡單緊湊；且由于上述特殊的密封電解槽結(jié)構(gòu)，其占用的空間幾乎全部起到發(fā)生電解水的作用，從而達到能耗低而電解效率高的極佳效果。由于本氫氧生產(chǎn)機結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、而產(chǎn)生氫氣和氧氣充足，可以作為輔助燃料廣泛應用于機動車、輪船等。
文檔編號C25B1/06GK101775612SQ20101011513
公開日2010年7月14日 申請日期2010年2月12日 優(yōu)先權日2010年2月12日
發(fā)明者陳志遠 申請人:陳志遠