CN1815002A - 环保引擎系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种环保引擎系统，该系统包括：一由一氢气储存瓶中的氢气与空气混合而注内燃烧产生动力并以燃烧后的水蒸气推动至少一系统发电机及一系统涡轮机的氢气引擎、一以电池提供电力使水被电解而产生氢气，并送至上述氢气储存瓶内收存的氢气产生器、一将上述氢气引擎燃烧产生的废气及水，以及上述电池产生的废气及水排出的冷却排气系统，氢气引擎与氢气产生器、冷却排气系统相连通。该系统以氢气引擎为主体以电解水为目的，利用氢气引擎的低污染特性，及燃料电池仅产生可回收的水及蒸气，而可达到环保及安全兼顾的效果。

Description

环保引擎系统
技术领域：
本发明涉及一种环保引擎系统，尤指一种以氢气引擎为主体并以水电解产生氢气的系统。
背景技术：
以汽油引擎做为动力源以推动发电机或汽车等，是目前一般的技术。但由于汽油燃烧后会产生许多有污染环境的物质，是为大众所垢病的。
氢气已成为一种公认的引擎燃料来提供动力。此种燃料不含碳(carbon)，是以氢气燃烧后几乎不会产生hydrocarbons(HC)、carbonmonoxid(CO)以及carbon dioxide(CO2)等有害环境的物质，所以是一种理想的引擎燃料。
因为燃烧特性，尤其是极差的可燃性(flammability)限制，氢气燃料引擎必须在极差的空气/燃料比下操作，但这一问题已被克服。因此，目前已有多家汽车厂将氢气引擎予以实际应用，例如BMW推出的氢气引擎汽车，以及Toyota的双燃料系统汽车(汽油引擎及电动车系统)，皆利用了氢气作为引擎燃料。
在现有的氢气引擎系统中，大多是利用了一个充填有高压或液态氢气的储存筒来储存氢气，经与空气混合后，注入燃烧室燃烧后推动气缸动作。当储存筒内的氢气使用殆尽时，必须再予充填，引擎才可使用。这样的引擎运用于汽车时，必需如汽油引擎设立加油站一般的设立氢气充填站，十分不方便；尤其氢气充填站更会造成可怕的危险性。显然，为使氢气引擎达到完全实用，还有需要改进的空间。
发明内容：
本发明所要解决的技术问题是：针对现有技术的缺陷，提供了一种可行的环保引擎系统，其是在氢气引擎的氢气燃料产生器上，是以水电解而取得，因此使用时仅需对水燃料箱补充水即可，使用安全。
为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：该系统包括：一由一氢气储存瓶中的氢气与空气混合而注内燃烧产生动力并以燃烧后的水蒸气推动至少一系统发电机及一系统涡轮机的氢气引擎、一以电池提供电力使水被电解而产生氢气，并送至上述氢气储存瓶内收存的氢气产生器、一将上述氢气引擎燃烧产生的废气及水，以及上述电池产生的废气及水排出的冷却排气系统，氢气引擎与氢气产生器、冷却排气系统相连通。
所述系统还包括一将氢气产生器在电解水时分解出的氧气或臭氧过滤后，将适量的氧气注入氢气引擎内与氢气一同燃烧，以降低空气使用量，亦或使用在车内的空间提高车内空气溶氧比例的空气滤清器，该空气滤清器与氢气产生器及氢气引擎相连通。
所述氢气产生器的水由一可添加水的水燃料箱经过一滤水器提供。所述水燃料箱与冷却排气系统相连通。所述氢气产生器的电池至少包括了一燃料电池及一与其并联的铅酸电池。所述燃料电池设置在水燃料箱中。所述铅酸电池可储存系统发电机所产生的电力。所述燃料电池的燃料可由排气管加入。该系统可被设置于汽车，或用在其它使用汽油为燃料的引擎系统中。所述系统进一步具有一设置于汽车上，可调整配重及成为意外发生时的缓冲物的备用水燃料箱。
与现有技术相比，本发明的优点是：该系统以氢气引擎为主体并以水电解产生氢气，利用氢气引擎的低污染特性，及燃料电池仅产生可回收的水及蒸气，而可达到环保及安全兼顾的效果。
以下，将依据图面所示的实施例而详加说明本发明系统特征及操作功效。
附图说明：
图1是本发明的实施例的系统流程图。
图号说明：
10………氢气引擎            11………空气管线
12………氢气储存瓶          13………系统发电机
14………系统涡轮机          15………空气滤清器
20………氢气产生器          21………入及排气管
22………水燃料箱          23………燃料电池
24………铅酸电池          25………滤水器
26………加水口            27………冷却排气系统
28………排气管
具体实施方式：
请参见图1，环保引擎系统主要具有一个氢气引擎10，来自氢气储存瓶12的氢气与空气管线11的空气相混合后，被注入氢气引擎10内燃烧产生动力，而燃烧后的水蒸气被利用，以推动一系统发电机13，然后再推动一系统涡轮机14。
氢气产生器20基本上为一个水的电解槽，对其供给电力而可持续将电解槽中的水分解为氢气及氧气，其中氢气被注入氢气储存瓶12内；而氢气产生器20在电解水时，会同时分解出氧气或臭氧。所产生的氧气或臭氧，可合并经过一空气滤清器15而可将适量的氧气注入氢气引擎内与氢气一同燃烧，可降低空气使用量更具环保效果；亦或可将氧气或臭氧使用在车内的空间，提高车内空气溶氧比例，以达到可除臭、提神，间接提高行车安全。
氢气产生器20的电力，是经由一个设置在水燃料箱22内的燃料电池23及并联一铅酸电池24而提供。燃料电池23可使用甲醇(或乙醇等)为燃料，自入及排气管21注入。而铅酸电池24可储存系统发电机13所产生的电力。
水燃料箱22内的水，经过一滤水器25而注入氢气产生器20内以供电解产生氢气。而加水口26则在水燃料箱22水减少时而加入水补充。另外水燃料箱22还可接收自冷却排气系统27中所回收的水。
冷却排气系统27可接收氢气引擎10燃烧氢气后所产生的水及废气以及燃料电池23燃烧所产生的水及废气，并可使被冷却的水回收至水燃料箱22再利用，且将废气或水蒸气经排气管28排出。
在使用时，燃料电池23被点燃产生电力，使氢气产生器20内的水被电解而产生氢气；经氢气储存瓶12的收集，而可与空气在适当比例下混合注入氢气引擎10内燃烧，产生动力。
氢气引擎10被启动后，氢气燃烧后所产的水蒸气，可经过系统发电机13，所产生的电力会被储存在铅酸电池24内，以提供氢气产生器20内的电解电力。在系统发电机13利用后的水蒸气，再被导入系统涡轮机14利用，然后送入冷却排气系统27。本系统因水蒸气推动发电机13在前，所以温度已冷却过一次，故冷却系统为简单系统亦降低成本及易维修。
自氢气引擎10燃烧后产生的废气及水，以及燃烧电池23燃烧后产生的废气及水会被导入冷却排气系统27中，使可用的水回收至水燃料箱22内，而废气及水蒸气自排气管28排出于自然中。
当水燃料箱22内的水减少时，可自加水口26予以添加。由于本发明系统中仅需加入水，而不是加入氢气，这除了操作方便外，更使安全性大为增加。
燃料电池23是被设置在水燃料箱22中的，一旦发生意外，也无爆炸的危险，极具安全性。
本发明系统应用在汽车时，如果发生翻覆，即自动切断电源，氢气产生器20不再产生氢气。又当汽车在受撞击时，只有水漏出，无任何危险性。另外，燃料电池23被包覆在水燃料箱22中，可使用机构设计，让燃料电池23在水燃料箱22遭到破坏时同时破裂，其内存的甲醇(或乙醇等燃料)即被大量的水稀释而不会燃烧。
同时在应用于汽车时，可进一步的设置一个备用水燃料箱，可如飞机燃料储存方式，将备用燃料储存在汽车任一空间中；此设计优点，可调整配重及成为缓冲物，在意外发生时，使汽车或引擎系统更安全。
最重要的，本发明所提供的环保引擎系统，在正常状态下，以氢气作为引擎燃料，燃烧后产生的水可被冷却回收至水燃料箱，且燃料电池所产生的废水也可被回收，不会产生任何污染，并减缓地球暖化。
并且，本发明系统也可以瓦斯引擎取代氢气引擎10。而在瓦斯引擎燃烧后产生的水蒸气接续推动系统发电机13及系统涡轮机14，同样可达到环保效果。但这样的设计是必需充填瓦斯瓶的。
以上说明，仅为本发明的一种实施例，但并不以此例为限。

Claims (10)

1、一种环保引擎系统，其特征在于：该系统包括：一由一氢气储存瓶中的氢气与空气混合而注内燃烧产生动力并以燃烧后的水蒸气推动至少一系统发电机及一系统涡轮机的氢气引擎、一以电池提供电力使水被电解而产生氢气，并送至上述氢气储存瓶内收存的氢气产生器、一将上述氢气引擎燃烧产生的废气及水，以及上述电池产生的废气及水排出的冷却排气系统，氢气引擎与氢气产生器、冷却排气系统相连通。
2、如权利要求1所述的环保引擎系统，其特征在于：所述系统还包括一将氢气产生器在电解水时分解出的氧气或臭氧过滤后，将适量的氧气注入氢气引擎内与氢气一同燃烧，以降低空气使用量，亦或使用在车内的空间提高车内空气溶氧比例的空气滤清器，该空气滤清器与氢气产生器及氢气引擎相连通。
3、如权利要求1所述的环保引擎系统，其特征在于：所述氢气产生器的水由一可添加水的水燃料箱提供。
4、如权利要求3所述的环保引擎系统，其特征在于：所述水燃料箱内的水经过一滤水器而提供给氢气产生器。
5、如权利要求1所述的环保引擎系统，其特征在于：所述氢气产生器的电池至少包括了一燃料电池及一与其并联的铅酸电池。
6、如权利要求5所述的环保引擎系统，其特征在于：所述燃料电池设置在水燃料箱中。
7、如权利要求5所述的环保引擎系统，其特征在于：所述铅酸电池可储存系统发电机所产生的电力。
8、如权利要求5所述的环保引擎系统，其特征在于：所述燃料电池的燃料可由排气管加入，所述燃料电池所在的水燃料箱与冷却排气系统相连通。
9、如权利要求1所述的环保引擎系统，其特征在于：该系统可被设置于汽车，或用在其它使用汽油为燃料的引擎系统中。
10、如权利要求9所述的环保引擎系统，其特征在于：所述系统进一步具有一设置于汽车上，可调整配重及成为意外发生时的缓冲物的备用水燃料箱。
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