CN101775612A - 一种发动机节油用的氢氧生产机 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种发动机节油用的氢氧生产机，包括电解水氢氧发生装置和水箱；水箱的出水口通过进水管与电解水氢氧发生装置的进水口连接；电解水氢氧发生装置的出气口通过出气管与水箱的进气口连接；通过极板、密封圈和紧固装置形成一个特殊的密封电解槽，极板上的通孔形成一条进水、送水和出气的通道，不用另设电解槽和出气通道，体积小、结构简单紧凑；且由于上述特殊的密封电解槽结构，其占用的空间几乎全部起到发生电解水的作用，从而达到能耗低而电解效率高的极佳效果。由于本氢氧生产机结构紧凑、体积小、而产生氢气和氧气充足，可以作为辅助燃料广泛应用于机动车、轮船等。

Description

一种发动机节油用的氢氧生产机

技术领域

本发明涉及一种氢氧生产机，尤其是涉及一种通过电解水生产氢气和氧气，并供发动机节油用的氢氧生产机。

背景技术

目前的发动机基本都采用汽油或柴油作为燃料，为发动机提供动力。汽油主要化学成分是C5-C12的烷烃，柴油主要化学成分是C15-C18的烷烃，它们在发动机汽缸内无法充分燃烧，既浪费能源又产生大量一氧化碳、碳氢化合物和氮氧化合物等有害气体，造成严重的环境污染。

氢气作为一种理想的燃料，不仅可以由水产生，而且燃烧值大，燃烧后只产生水，对环境没有污染，这是一种人们一直在不断探索的能源。目前，氢气的制备方法主要有化学反应的方法和电解水的方法。

用化学反应的方法制备氢气，其氢气的产生成本大、价格昂贵，并且存在安全问题，因而其应用领域受到限制，目前还不能实现将其产生的氢气作为燃料提供给机动车、轮船等的发动机。

而现有通过电解水制备氢气的方法，其设备一般包括电解水氢氧发生装置、水箱和控制系统。电解水氢氧发生装置一般包括外壳、电解槽、一组正电极极板、一组负电极极板、气体隔离板、氢气导气通道、氧气导气通道和隔板；电解槽设于箱体内；正电极极板和负电极极板置于电解槽中并相间排列，分别连接电源的正负极；气体隔离板设置在每对相邻的正电极极板和负电极极板之间，气体隔离板与相邻的正电极极板间形成氧气隔室，气体隔离板与相邻的负电极极板间形成氢气隔室；氢气导气通道和氧气导气通道通过隔板隔开，并分别与所有氢气隔室和氧气隔室相通；外壳上设有进水口、氢气出口和氧气出口；氢气出口与氢气导气通道相通，氧气出口与氧气导气通道相通。水箱与电解水氢氧发生装置的进水口连接相通，为电解水氢氧发生装置供水；氧气出口连接管道，氧气可作为发动机的助燃剂也可作其它用途，氢气出口通过管道连接到发动机，作为发动机的燃料。上述这类生产氢气和氧气的设备，能把产生的氢气和氧气分离出来，分别由氢气出口和氧气出口送出。但是氢气作为辅助燃料，没有必要将氢气和氧气分离；而且由于上述这类生产氢气和氧气的设备的结构关系，其结构比较复杂，且进水、出气、密封和电极极板间的距离等环节处理得不好，造成电解效率低，耗电大等缺点；对于作为辅助燃料使用而言其经济效益不大，因而没有在机动车、轮船等得到广泛的应用。

本发明要解决的问题是，提供一种发动机节油用的氢氧生产机，这种发动机节油用的氢氧生产机结构简单紧凑、能够低能耗高效率地产生氢气和氧气，可为发动机提供辅助燃料，以节约燃油。采用的技术方案如下：

一种发动机节油用的氢氧生产机，包括电解水氢氧发生装置和水箱；水箱包括箱体，箱体上设有出水口；水箱的出水口通过管路与电解水氢氧发生装置的进水口连接，其特征是：所述电解水氢氧发生装置包括一组正电极和一组负电极，正电极和负电极交替相间排列，每个正电极和每个负电极均包括包括一个或多个极板，相同极性的极板电连接，相反极性的极板之间绝缘，其特征是：所述电解水氢氧发生装置还包括两块夹板以及用于固定极板和夹板的紧固装置；所述极板上均开有通孔，相邻两个极板之间由密封圈隔开；所述两块夹板分设于两最外侧极板的外侧，并且夹板的内侧面与最外侧极板之间由密封圈隔开；进水口设置在其中一夹板上，出气口设置在另一夹板上。

该氢氧生产机的水箱的出水口通过管路与电解水氢氧发生装置的进水口连接；在电解水氢氧发生装置的出气口输出的不单是氧气和氢气，还有水，氧气、氢气和水分离后，水可经管路导回电解水氢氧发生装置中循环使用，而氧气和氢气则通过管路输送入发动机的进气管，进入发动机，作为发动机的燃料。而电解水氢氧发生装置中，相邻两个极板之间由密封圈隔开，密封圈将相邻两极板之间的间隙的周边密封，并且夹板的内侧面与最外侧极板之间由密封圈隔开；通过紧固装置从两端的夹板向中间紧压，并使夹板和极板固定，因而相邻两相反极性的极板便通过密封圈绝缘，并且由所有密封圈、极板和两端的夹板形成一个密封的箱体，在相邻极板之间形成一个隔室；通过在所有极板上开设通孔，所有的通孔形成一条通道，并该通道与每一个隔室相通；进水口设置在其中一夹板上，出气口设置在另一夹板上，进水口连接进水管，出气口连接出气管，从进水管加水，水便填充到每一个隔室中去，直至填满所有隔室；此时，将正负极板分别连接电解电源，隔室中的水就在相邻两相反极性的电极的作用下，分解为氧气和氢气；由于由密封圈和夹板形成一个密封的整体，可在进水口一侧施加一定的水压，使每个隔室中所产生的氧气和氢气只能朝出气口流动并从出气口输出。

理论上，发动机可以100％使用氢气作为燃料，而电解水氢氧发生装置所产生的氧气和氢气是1∶2，正好符合氢气燃烧的氢氧配比，可以直接导入发动机，供作发动机的燃料。但是，如果发动机全部使用氢气作为燃料，这种发动机的要求很高，必须使用不锈钢气缸、不锈钢阀、陶瓷活塞、燃烧室和密封环，这种发动机的造价非常昂贵，在商业上应用是不可行的。而且发动机100％使用氢气作为燃料时，电解水氢氧发生装置也必须相应做大些，大量产生氧气和氢气的同时产生大量的热量，这需要一个可靠的散热系统，而且电解水氢氧发生装置在电解水过程中的电源也是一个问题。基于上述两种考虑，本发明的电解水氢氧发生装置只产生适量的氧气和氢气，供发动机作为辅助燃料，在6-18伏的直流电源下即可工作；电解电源可直接采用机动车、轮船等自带的蓄电池，不用特别提供电源，而机动车、轮船等在前进的过程又不断对其蓄电池进行充电，从而解决了电源问题；通过气路控制，按一定的配比供给发动机作辅助燃料，为发动机提供动力的同时，所产生的爆炸力促使汽油或柴油更充分燃烧，并把发动机中的积碳燃烧掉，从而节约能源并减少大气污染。

夹板可采用绝缘材料制成，也可采用非绝缘材料制成，当采用非绝缘材料制成时，在夹板的内侧需设置一个绝缘板，使夹板与水绝缘，优选夹板采用绝缘材料制成。

密封圈一般采用橡胶密封圈，可达到良好的密封效果，并可通过调整密封圈厚度，从而调整隔室的宽度(即相邻两相反极性的极板间的距离)，可达到最佳的电解效果，高效率地产生氢气和氧气。

极板通常采用导电金属材料制成，铜或一些合金材料是不错的选择，但一般情况下采用不锈钢作为制作极板的材料，可以进一步防止锈蚀和节约成本。

优选极板的材料采用316L系列不锈钢。通过反复试验和实践，采用316L系列不锈钢制作极板，可使极板不会轻易沾上水垢，降低能耗，同时电解水氢氧发生装置也不用经常因沾满水垢而需拆卸清洗护理。

为了使所产生的氢气和氧气定向由出气管输出，可在进水口施加一定的水压，一般的做法是在进水口一侧的管路上设置一个水泵，还可以在水泵的出水口处增设一个单向阀。

一般情况下，电解水氢氧发生装置还包括外壳，外壳套接在所有密封圈外面，在两夹板之间。设置外壳主要起到保护密封圈不会被外物刮破和便于安装的作用，外壳上还可开有通风栅栏，便于散热。

通常情况下，电解水氢氧发生装置还包括两个基座，两个基座设置在外壳两侧的底部。通过基座，可把氢氧发生装置固定到被应用的机器上。如将电解水氢氧发生装置安装到汽车机头的前部通风栅栏的后面，汽车前进行使时，气流从栅栏穿过，对氢氧发生装置起到风冷的作用。

为了达到构成密封箱体的目的，作为本发明的优选方案，所述密封圈设置在相邻两个极板之间和夹板的内侧面与最外侧极板之间。将密封圈设置在相邻两极板之间和夹板的内侧面与最外侧极板之间，密封圈将相邻两极板间的间隙密封，密封圈和相邻两极板形成一个隔室，夹板的内侧面、最外侧极板和密封圈同样形成一个隔室，所有密封圈、极板和夹板构成一个密封的箱体；而在密封圈外侧的那部分极板，起到散热作用，并可连接引线。

为了达到构成密封箱体的目的，作为本发明的另一种优选方案，所述密封圈套在极板沿周向的边缘，密封圈的厚度大于极板的厚度，相邻两极板上的密封圈紧密接触。将密封圈套在每个极板沿周向的边缘，而密封圈的厚度大于极板的厚度，通过紧固装置向中间紧压并固定，相邻两极板上的密封圈因紧压而将相邻两极板之间的间隙的周边密封，而夹板的内侧面与最外侧极板边缘所套的密封圈紧密接触而密封，从而以极板为支架，密封圈和夹板构成一个密封的箱体。相邻两密封圈向侧面凸出的部分和相邻两极板形成一个隔室，夹板的内侧面、最外侧极板和最外侧极板上密封圈同样形成一个隔室。这种密封方式，整块极板几乎都起到电解作用，电解效率极高。优选密封圈的内缘沿周向开有一条凹槽，凹槽的宽度与极板的厚度相应，极板的边缘插入凹槽中。通过紧压，可使密封效果更好。

为了达到结构更加紧凑和密封效果更稳定的目的，作为本发明的进一步的优选方案，所述紧固装置包括连杆和紧固件，连杆穿过两夹板，紧固件安装在连杆的两端。通过连杆穿过两夹板，并在连杆的两端设有紧固件来实现紧压和固定。通常是在连杆的两端开有螺纹，采用螺母作为紧固件，从两端向中间旋紧，可使相邻两密封圈达到充分紧压的目的，从而达到良好的密封效果。紧固装置可以采用一根连杆或多根连杆和紧固件进行紧固；当采用一根连杆和紧固件进行紧固时，为了能够稳固，连杆需穿过在所有极板和夹板的中间位置，并且连杆的外表必须包裹绝缘材料，或整根连杆由绝缘材料制成；当采用至少两根连杆和紧固件进行紧固时，连杆可穿过所有极板和夹板，也可只穿过两夹板；当采用至少两根连杆并只穿过夹板进行紧固时，连杆可由绝缘材料或非绝缘材料制成；当采用至少两根连杆并穿过所有极板和夹板进行紧固时，连杆的外表必须包裹绝缘材料，或整根连杆由绝缘材料制成。优选采用两根金属杆穿过两夹板，并配合紧固件进行紧固，采用金属杆来作为紧固装置的连杆，金属杆更好受力。处于夹板之间的那部分连杆，也可用丝绳代替。另外，对于极板和夹板的紧压和固定，也可在氢氧发生装置的外周上设置夹合装置，使两端的夹板向中间方向夹合极板。

为了达到便于连接和更加紧固的目的，所述氢氧发生装置还包括正电极棒和负电极棒，各正电极的极板通过正电极棒电连接，各负电极的极板通过负电极棒电连接；正电极棒和负电极棒分别与电解电源电连接。正电极棒和负电极棒可穿过所有极板和夹板，正电极棒与正电极的极板电连接而与负电极的极板通过绝缘圈绝缘，负电极棒与负电极的极板电连接而与正电极的极板通过绝缘圈绝缘；这种电极棒的连接方式比较适合每个极板沿周向的边缘都套有一个密封圈的方案。优选正电极棒和负电极棒只穿过两夹板而与所有极板均不接触，并从所有正电极向正电极棒引线电连接，从所有负电极向负电极棒引线电连接，电极棒在夹板外侧的两端开有螺纹，并用螺帽锁紧，因此电极棒也起到紧固作用。

为达到把供水和水气分离两项功能结合在一起，并防止因水箱晃动而导致水溢出到气路中的目的，作为本发明更进一步的优选方案，所述水箱的箱体上还设有加水口、进气口和气体出口，加水口设置在箱体的上部，出水口设置在箱体的下部，气体出口设置在箱体上部；所述箱体内部设有第一防溢板，第一防溢板设于气体出口下方，第一防溢板上开有多个通气孔；电解水氢氧发生装置的出气口通过管路与水箱的进气口连接，水箱的气体出口通过管路与发动机的进气管连接。

优选第一防溢板自上向下倾斜，并且其下端设有至少一个漏水口。更优选倾斜角度为10°-20°(即第一防溢板与水平面之间的夹角为10°-20°)。第一防溢板自上向下倾斜，有利于第一防溢板表面上的水往下流动，并通过低点的漏水口回落到箱体下部。在设置第一防溢板时，只要能将第一防溢板固定安装在箱体内部就可以，通常采用第一防溢板的边缘与箱体内壁连接的方式。优选通气孔的内径为1.5-2毫米。

通常情况下，加水口上还设置有水箱盖；为了能更准确判断水位，可在水箱上设有水位感应孔；也可加设一个水位计，水位计设置在箱体的内壁上，如果水位计需穿过第一防溢板，则在第一防溢板的相应位置应开有通孔。

电解水氢氧发生装置的出气口输出的是氢气、氧气和水的混合物，并从进气口进入箱体，由于水的比重较大，落到箱体的底部，而氢气和氧气则漂浮在箱体上部无水的空间，并通过气体出口进入气路，实现氢气和氧气从水中分离出来，而分离出来的水又从出水口进入电解水氢氧发生装置，循环使用。当箱体的晃动时，箱体中的水会飞溅起来，由于水的运动惯量较大，有可能从气体出口溢出而进入气路中去，而通过设置第一防溢板，改变水的飞溅方向，将水挡回箱体底部，从而防止水经气体出口进入气路。

为了进一步防止因箱体晃动而导致水从气体出口溢出到气路中，作为本发明再更进一步的优选方案，所述水箱的箱体内部还设有第二防溢板，第二防溢板设于第一防溢板下方，第二防溢板上开有多个通气孔。更优选第一防溢板和第二防溢板均自上向下倾斜，第一防溢板下端设有至少一个漏水口，第二防溢板下端设有至少一个漏水口。更优选第二防溢板的上端与第一防溢板的下端相接，第二防溢板与第一防溢板的相接处开有至少一个漏水口。优选第一防溢板和第二防溢板倾斜角度均为10°-20°(即第一防溢板与水平面之间的夹角为10°-20°)。在设置第二防溢板时，只要能将第二防溢板固定安装在箱体内部就可以，通常采用第二防溢板的边缘与箱体内壁连接的方式。

为了更进一步防止因箱体晃动而导致水从气体出口溢出到气路中，作为本发明再更进一步的优选方案，所述水箱的箱体内部还设有第三防溢板，第三防溢板设于第二防溢板下方，第三防溢板上开有多个通气孔。更优选第一防溢板、第二防溢板和第三防溢板均自上向下倾斜，第一防溢板下端设有至少一个漏水口，第二防溢板下端设有至少一个漏水口，第三防溢板下端设有至少一个漏水口。更优选第二防溢板的上端与第一防溢板的下端相接，第二防溢板与第一防溢板的相接处开有至少一个漏水口；第三防溢板的上端与第二防溢板的下端相接，第三防溢板与第二防溢板的相接处开有至少一个漏水口。优选第一防溢板、第二防溢板和第三防溢板的倾斜角度均为10°-20°(即第一防溢板、第二防溢板和第三防溢板与水平面之间的夹角均为10°-20°)。

当箱体晃动时，水从箱中飞溅起来，第三防溢板将大部分的水挡回箱体下部；而少量的水则通过通气孔继续往上运动，由于经过通气孔时，消耗掉大部分动能，其运动速度明显变慢，在第一防溢板和第二防溢板的阻挡下，几乎全部回落到第二防溢板和第三防溢板的表面，并通过低端处的漏水口流回箱体下部；而夹杂在水中少量的氢气和氧气通过防溢板上面的通气孔进入箱体上部的无水空间，并经气体出口进入气路；防溢板倾斜10°-20°的角度安装，有利于防溢板上的水往下流动，并通过低点的漏水口回落到箱体下部。第一防溢板的上端要设在气体出口的下方，起到多一层防溢保护作用；第一防溢板的下端和第二防溢板的上端设置在进气口的上方，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，在箱体的晃动下轻易经气体出口溢出到气路中去；虽然仍有少量的水通过漏水口流到第一防溢板和第二防溢板的上表面，但防溢板的倾斜设计，很容易使水通过低端处的漏水口回落到箱体底部。通过上述第一防溢板、第二防溢板和第三防溢板的设置，基本达到防止了水经气体出口溢出进入气路的目的，但为了达到更好的效果，可在第三防溢板下方再增设第四、第五等多块防溢板，其设置方式与第一防溢板、第二防溢板和第三防溢板的设置相同。为了达到更好的防溢效果，通常箱体中的水位应在第三防溢板的下端的下方。

为了既方便气体流出又能防止水直接从进气口喷到气体出口，所述气体出口设置在靠近箱体顶部或靠近箱体顶部的箱壁上，进气口设置在箱体的上部。气体出口需尽量靠上端设置，方便气体流出，并防止因箱体晃动而导致箱体中的水直接从气体出口溢出；进气口设置在箱体的上部可防止箱体中的水在氢氧发生装置暂停工作时倒流入氢氧发生装置。最好还需将进气口设在离气体出口最远处，可防止从进气口中进入箱体的水直接喷到气体出口上，流到气路中。

为再更进一步防止因箱体晃动而导致水从气体出口溢出到气路中，作为本发明再更进一步的优选方案，所述箱体的顶部设置有凸起部分，气体出口设置在凸起部分上。箱体的顶部设置有凸起部分，气体出口设置在凸起部分上，使气体出口更加远离液面，从而进一步防止了水直接从进气口喷到气体出口中。

为了达到更好的防溢效果，作为本发明对上述方案更加优选的方案，所述用于电解水氢氧发生装置的水箱，还包括隔板；隔板竖直设置在液面上方与箱体顶部之间；隔板将气体出口和进气口分隔于两侧；第一防溢板、第二防溢板或第三防溢板均设置在气体出口所在一侧的箱壁与隔板之间。通过设置隔板，将气体出口和进气口分隔于两侧，进一步防止了水从进气口直接喷到气体出口中；同时，由于隔板的隔离作用，使得进气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，进气口既可以设置在箱体顶部，也可以设置在箱壁上，并不需要一定要设置在第一防溢板、第二防溢板或第三防溢板的下方；另外，隔板将气体出口和进气口分隔于两侧，将需要防溅的范围缩小到气体出口所在一侧的箱壁与隔板之间区域，由于区域小，气体出口更不容易被水溅到，而其它区域水怎么飞溅都没有关系，从而起到更好的防溅作用。

为了达到优化性能及安全可靠的目的，作为本发明的优选方案，所述发动机节油用的氢氧生产机还包括开关、保险丝、冷却装置、水泵、气泵、除湿装置、安全排气阀和单向阀；开关和保险丝串接，并串接到电解水氢氧发生装置的电源接头与电源之间；冷却装置、水泵依次连接在水箱的出水口与电解水氢氧发生装置的进水口之间；气泵安装在电解水氢氧发生装置的出气口与水箱的进气口之间；除湿装置安装在水箱的出气口与发动机的进气管之间；单向阀安装在除湿装置与发动机的进气管之间；安全排气阀安装在除湿器与单向阀之间。

这种发动机节油用的氢氧生产机一般还包括控制系统，控制系统与电源、水泵、气泵、安全排气阀、单向阀和开关等可控部件电连接，控制系统对这些部件的控制及调节并无特别之处，属于现有技术，此处不作进一步论述。

氢氧生产机的水箱的出水口与电解水氢氧发生装置的进水口连接，电解水氢氧发生装置产生的氧气和氢气则通过管路输送入发动机的进气管，进入发动机，作为发动机的燃料。通过在水箱上设置气体出口和进气口，将从电解水氢氧发生装置的出气口输出的氢气、氧气和水在水箱中实现自动分离，氢气和氧气由气体出口输出到发动机的进气管中；通过在水箱中设置防溢板，防止因水箱晃动而导致水从气体出口溢出到气路中去。电解水氢氧发生装置通过极板、密封圈、夹板和紧固装置配合的特殊结构，密封圈、极板和夹板形成一个特殊的密封电解槽，所有密封圈、极板和夹板形成一个特殊的密封电解槽，进水口设置在一夹板上，出气口设置在另一夹板上，所有极板上均开有通孔，进水口、出气口和极板上的通孔形成一条进水、送水和出气的通道，不用另设电解槽和出气通道，体积小、结构简单紧凑；相邻两电极间的距离，即隔室的宽度，取决于密封圈厚度，可通过调整密封圈沿轴向的厚度，使得隔室的宽度在1.5毫米-2.5毫米之间，且由于上述特殊的密封电解槽结构，其占用的空间几乎全部起到发生电解水的作用，从而达到能耗低而电解效率高的极佳效果；由于本氢氧发生装置结构紧凑，体积小，而产生氢气、氧气充足，故可以广泛应用于机动车、轮船等，作为这些发动机的辅助燃料，由于氢气的燃烧值很大，产生的爆发力促使汽油或柴油更充分的燃烧，使发动机增加能动性，而排放的尾气中的有害气体也大幅度减少，从而进一步解决大气污染的问题。

附图说明

图1是发动机节油用的氢氧生产机的结构示意图。

图2是水箱的结构示意图。

图3是防溢板的示意图。

图4是另一种水箱的结构示意图。

图5是本发明优选实施方式的电解水氢氧发生装置沿正电极棒和负电极棒的剖视图。

图6是图5沿A-A的剖视图。

图7是图5沿B-B的剖视图。

图8是是本发明另一种实施方式的电解水氢氧发生装置沿两绝缘杆的剖视图。

图9是图1沿C-C的剖视图。

图10是图1沿D-D的剖视图。

图11是外壳的示意图。

具体实施方式

下面结合附图和本发明的优选实施方式做进一步的说明。

如图1所示，这种发动机节油用的氢氧生产机，包括电解水氢氧发生装置1和水箱2；水箱2的出水口203通过进水管113与括电解水氢氧发生装置1的进水口111连接；电解水氢氧发生装置1的出气口112通过出气管114与水箱2的进气口205连接。

如图2所示，水箱2包括箱体201、加水口202、出水口203、气体出口204、进气口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上均开有多个通气孔210；加水口202设置在箱体201的上部，出水口203设置在箱体201的下部；箱体201的顶部设置有凸起部分211，气体出口204设置在凸起部分211上；气体出口204设于第一防溢板206的上方。进气口205设置在箱体201上靠近箱体201顶部的箱壁上。隔板209竖直设置在液面上方与箱体201顶部之间；隔板209将气体出口204和进气口205分隔于两侧；第一防溢板206、第二防溢板207和第三防溢板208均设置在气体出口204所在一侧的箱壁与隔板209之间；第一防溢板206、第二防溢板207和第三防溢板208均自上向下倾斜，其倾斜角度均为10°-20°(即第一防溢板206、第二防溢板207和第三防溢板208与水平面之间的夹角均为10°-20°)。第二防溢板207的上端与第一防溢板206的下端相接，第二防溢板207与第一防溢板206的相接处开有至少一个漏水口212；第三防溢板208的上端与第二防溢板207的下端相接，第三防溢板208与第二防溢板207的相接处开有至少一个漏水口212，第三防溢板208下端设有至少一个漏水口212。

在一种优选实施方式中，如图5、图6和图7所示，电解水氢氧发生装置1包括电解水氢氧发生装置，包括三个正电极104和三个负电极105、正电极棒101、负电极棒102、两块夹板103和紧固装置；正电极104和负电极105交替相间排列，每一个正电极104包括四个极板122，其中一个负电极105包括一个极板122，另外两个负电极105均包括四个极板122，每一个正电极104中的四个极板通过金属导体106电连接，每一个负电极105中的极板122通过金属导体106电连接；所有极板122上均开有通孔108；正电极棒101和负电极棒102穿过两夹板103，正电极棒101和负电极棒102在夹板103外侧的两端开有螺纹，并用螺帽116锁紧；各个正电极104与正电极棒101电连接，各个负电极105与负电极棒102电连接；相邻两个极板122之间设有密封圈107，夹板103的内侧面与最外侧极板122之间设置有密封圈107；进水口111设置在其中一夹板103上，出气口112设置在另一夹板112上；进水口111连接进水管113，出气口112连接出气管114。

紧固装置包括两根金属连杆115和螺帽116，金属连杆115穿过两夹板103，金属连杆115的两端开有螺纹，螺帽116设置在金属连杆115两端，从金属连杆115两端向中间旋紧，使夹板103、极板122通过密封圈107充分紧压。

如图11所示，这种氢氧发生装置还包括外壳117，外壳117套接在所有极板104和105的外侧，在两夹板103之间，外壳117与极板122之间有缝隙。外壳117与夹板103接触处，可采用螺丝紧固。

这种氢氧发生装置还包括两个基座118，两个基座118设置在外壳117两侧的底部。通过基座118可把氢氧发生装置固定到被应用的机器上。如将氢氧发生装置安装到汽车机头的前部通风栅栏的后面，汽车前进行使时，气流从栅栏穿过，对氢氧发生装置起到风冷的作用。

如图1所示，这种发动机节油用的氢氧生产机还包括开关3、保险丝4、水泵5、冷却装置6、气泵7、除湿装置8、安全排气阀9、单向阀10和水位感应孔11；开关3和保险丝4串接，并串接到氢氧发生装置1的电源接头与发动机电池12之间；水泵5设置在水箱2的出水口203与电解水氢氧发生装置1的进水口111之间；冷却装置6安装在水箱2的出水口203与水泵5之间；气泵7安装在电解水氢氧发生装置1的出气口112与水箱2的进气口205之间；除湿装置8安装在水箱2的气体出口204与发动机13的进气管14之间；单向阀10安装在除湿装置8与发动机13的进气管14之间；安全排气阀9安装在除湿器8与单向阀10之间；水位感应孔11设置在水箱2的箱壁上。

这种发动机节油用的氢氧生产机一般还包括控制系统，控制系统与发动机电池12、水泵5、气泵7、安全排气阀9、单向阀10、水位感应孔11、开关3等可控部件电连接。

下面结合附图，对电解水氢氧发生装置1和水箱2两个关键部分作进一步的详细描述：

在电解水氢氧发生装置1中，如图5、图6和图7所示，相邻两个极板122之间设有密封圈107，两块夹板103分设于两最外侧极板的外侧，并且夹板103的内侧面与最外侧极板122之间设有密封圈107；通过旋紧正电极棒101、负电极棒102和两金属连杆115两端的螺帽116，使夹板103向中间紧压，并使夹板103和极板固定，因而相邻两相反极性的极板122便通过密封圈107绝缘，并且由所有密封圈107、极板122和两端的夹板103形成一个密封的箱体，在相邻极板122之间形成一个隔室；通过在所有极板122上开设通孔108，所有的通孔108形成一条通道，并该通道与每一个隔室相通；进水口111设置在其中一夹板103上，出气口112设置在另一夹板103上，进水口111连接进水管113，出气口112连接出气管114，从进水管113加水，水便填充到每一个隔室中去，直至填满所有隔室；此时，将正电极棒101和负电极棒102分别连接电解电源，隔室中的水就在相邻两相反极性的电极104、105的作用下，分解为氧气和氢气；由于由密封圈107、极板122和夹板103形成一个密封的箱体，可在进水口111一侧施加一定的水压，使每个隔室中所产生的氧气和氢气只能朝出气口112流动并从出气口112输出。在出气口112输出的是氧气、氢气和水的混合物，因此可将出气管114与一个箱体连接，让氧气和氢气从水中分离出来，水可通过进水管113重新导回氢氧发生装置中循环使用，而氧气和氢气则输送入气路后连接到发动机的进气管，进入发动机，作为发动机的燃料。

上述正电极104和负电极105的数量一般应相同，可以是单个或其它数量的多个；每个正电极104和每个负电极105可以是包括单个极板，也可以是包括其它数量的多个极板122。

优选上述极板的材料采用316L系列不锈钢，极板的材料也可采用其它型号的不锈钢，或采用铜或其它合金材料。

由于从电解水氢氧发生装置的出气口输出的是氢气、氧气和水的混合物，从进气口进入水箱2的箱体中，由于水的比重较大，落到箱体的底部，而氢气和氧气则漂浮在箱体上部无水的空间，并通过气体出口204进入气路，实现氢气和氧气从水中分离出来，而分离出来的水又从出水口203进入电解水氢氧发生装置1中循环使用。当箱体晃动时，水从箱中飞溅起来，而隔板209将需要防溅的范围缩小到气体出口204所在一侧的箱壁与隔板209之间区域；第三防溢板208将大部分的水挡回箱体下部；而少量的水则通过通气孔210继续往上运动，由于经过通气孔210时，消耗掉大部分动能，其运动速度明显变慢，在第一防溢板206和第二防溢板207的阻挡下，几乎全部回落到第二防溢板207和第三防溢板208的表面，并通过低端处的漏水口212流回箱体下部；而夹杂在水中少量的氢气和氧气通过防溢板上面的通气孔210进入箱体上部的无水空间，并经气体出口204进入气路；防溢板倾斜10°-20°的角度安装，有利于防溢板上的水往下流动，并通过低点的漏水口回落到箱体下部。第一防溢板206的上端要设在气体出口204的下方，起到多一层防溢保护作用；虽然仍有少量的水积聚在第一防溢板206和第二防溢板207的上表面，但防溢板的倾斜设计，很容易使水通过低端处的漏水口212回落到箱体底部。

在发动机电池12通电的情况下，水箱2通过进水管113、冷却装置6和水泵5为电解水氢氧发生装置1加水；电解水氢氧发生装置1将水分解为氢气和氧气，并通过出气管114和气泵7进入水箱2；在水箱2中实现氢气和氧气从水中分离出来，氢气和氧气经气体出口204进入管路，并经过除湿装置8、安全排气阀9和单向阀10后，输送到发动机13的进气管14，进入发动机13，作为发动机13的燃料；除湿装置8对气体进行进一步的干燥；安全排气阀9在气压过大时能安全排泄，确保安全工作；单向阀10确保氢气和氧气只能从气路中进入发动机13的进气管14，防止发动机13的进气管14中的气体倒流。

在另一种实施方式中，如图8、图9和图10所示，本发明的电解水氢氧发生装置，包括10个正电极104和11个负电极105、正电极棒101、负电极棒102、两块夹板103和紧固装置；正电极104和负电极105交替相间排列，每一个正电极104包括一个极板122，每一个负电极105包括一个极板122，各正电极104的极板122通过正电极棒101电连接，各负电极105的极板122通过负电极棒102电连接；各正电极104的极板通过绝缘圈119与负电极棒102电绝缘，各负电极105的极板122通过绝缘圈119与正电极棒101电绝缘；每个极板122沿周向的边缘都套有一个密封圈107，密封圈107的内缘沿周向开有一条凹槽，凹槽的宽度与极板的厚度相应，极板122的边缘插入凹槽中，相邻两极板122上的密封圈107紧密接触；两块夹板103分设于两最外侧极板122的外侧，并且夹板103的内侧面与最外侧极板122上的密封圈107紧密接触。紧固装置包括两根绝缘连杆120和螺帽116，绝缘连杆120穿过所有极板122和两夹板103，绝缘连杆120的两端开有螺纹，螺帽116设置在绝缘连杆120两端，绝缘连杆120两端向中间旋紧，使所有极板122、夹板103通过密封圈107充分紧压。

在每个极板122沿周向的边缘上都套有一个密封圈107，通过绝缘连杆120穿过所有极板122和夹板103，螺帽116则从绝缘连杆120的两端向中间旋紧，使所有极板122和夹板103通过密封圈107充分紧压，并使极板122和夹板103固定；由于密封圈107的厚度大于极板122的厚度，因而相邻两相反极性的极板122便通过密封圈107绝缘；相邻两密封圈107向侧面凸出的部分和相邻两极板122形成一个隔室，夹板103的内侧面、最外侧极板122和最外侧极板122上密封圈107同样形成一个隔室；并且由所有密封圈107和两端的夹板103形成一个密封的箱体。

上述正电极104和负电极105的数量可以是其它数量的多个；上述每个正电极104和每个负电极105可以是包括多个极板。

在其它实施方式中，可在第三防溢板208下方再增设第四、第五等多块防溢板，其设置方式与第一防溢板206、第二防溢板207和第三防溢板208的设置相同。

在其它实施方式中，如图4所示，箱体201内没有设置隔板209，第一防溢板206、第二防溢板207和第三防溢板208设置在箱体201内部，均与箱壁连接；第一防溢板206的下端和第二防溢板207的上端设置在进气口205的上方。防止从进气口205进入的水直接流到第一防溢板206和第二防溢板207的上表面，而导致在箱体201的晃动下轻易经气体出口204溢出到气路中去。

在其它实施方式中，发动机电池12也可以采用其它6-18V的独立直流电源。

Claims (10)

1.一种发动机节油用的氢氧生产机，包括电解水氢氧发生装置和水箱；水箱包括箱体，箱体上设有出水口；水箱的出水口通过管路与电解水氢氧发生装置的进水口连接，其特征是：所述电解水氢氧发生装置包括一组正电极和一组负电极，正电极和负电极交替相间排列，每个正电极和每个负电极均包括包括一个或多个极板，相同极性的极板电连接，相反极性的极板之间绝缘，其特征是：所述电解水氢氧发生装置还包括两块夹板以及用于固定极板和夹板的紧固装置；所述极板上均开有通孔，相邻两个极板之间由密封圈隔开；所述两块夹板分设于两最外侧极板的外侧，并且夹板的内侧面与最外侧极板之间由密封圈隔开；进水口设置在其中一夹板上，出气口设置在另一夹板上。

2.如权利要求1所述的发动机节油用的氢氧生产机，其特征是：所述密封圈设置在相邻两个极板之间和夹板的内侧面与最外侧极板之间。

3.如权利要求1所述的发动机节油用的氢氧生产机，其特征是：所述密封圈套在极板沿周向的边缘，密封圈的厚度大于极板的厚度，相邻两极板上的密封圈紧密接触。

4.如权利要求1或2或3所述的发动机节油用的氢氧生产机，其特征是：所述紧固装置包括连杆和紧固件，连杆穿过两夹板，紧固件安装在连杆的两端。

5.如权利要求4所述的发动机节油用的氢氧生产机，其特征是：所述水箱的箱体上还设有加水口、进气口和气体出口，加水口设置在箱体的上部，出水口设置在箱体的下部，气体出口设置在箱体上部；所述箱体内部设有第一防溢板，第一防溢板设于气体出口下方，第一防溢板上开有多个通气孔；电解水氢氧发生装置的出气口通过管路与水箱的进气口连接，水箱的气体出口通过管路与发动机的进气管连接。

6.如权利要求5所述的发动机节油用的氢氧生产机，其特征是：所述水箱的箱体内部还设有第二防溢板，第二防溢板设于第一防溢板下方，第二防溢板上开有多个通气孔。

7.如权利要求6所述的发动机节油用的氢氧生产机，其特征是：所述水箱的箱体内部还设有第三防溢板，第三防溢板设于第二防溢板下方，第三防溢板上开有多个通气孔。

8.如权利要求5所述的发动机节油用的氢氧生产机，其特征是：所述箱体的顶部设置有凸起部分，气体出口设置在凸起部分上。

9.如权利要求5所述的发动机节油用的氢氧生产机，其特征是：所述水箱内还设有挡板，挡板位于气体出口和进气口之间；第一防溢板、第二防溢板或第三防溢板均设置在挡板与气体出口所在一侧的箱体侧壁之间。

10.如权利要求5所述的发动机节油用的氢氧生产机，其特征是：所述发动机节油用的氢氧生产机还包括开关、保险丝、冷却装置、水泵、气泵、除湿装置、安全排气阀和单向阀；开关和保险丝串接，并串接到电解水氢氧发生装置的电源接头与电源之间；冷却装置、水泵依次连接在水箱的出水口与电解水氢氧发生装置的进水口之间；气泵安装在电解水氢氧发生装置的出气口与水箱的进气口之间；除湿装置安装在水箱的出气口与发动机的进气管之间；单向阀安装在除湿装置与发动机的进气管之间；安全排气阀安装在除湿器与单向阀之间。

Images