CN200985827Y - 以电解水产生的氢气直接作能源的燃气发动机 - Google Patents

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Abstract

本实用新型提供一种以电解水产生的氢气直接作能源的燃气发动机，它包括发动机，与发动机相连的发电机，与发电机相连的蓄电池，其特征在于氢气发生器的电极通过导线与发电机相连，氢气发生器的气体出口通过管道与储气罐进口相连，储气罐出口通过管道与发动机相连。可在发动机工作状态下，借用其自身的电力对氢气发生器电离箱内的水进行电解，电解产生的氢气经过滤后送入储气罐内存储，以便直接向燃气发动机提供能源，同时电解出的氧气可用于助燃，还可向驾、乘人员供氧。它具有结构简单，体积小，产气量大，节能，工作效率高，不产生任何废物影响环境，安全可靠等特点。

Description

以电解水产生的氢气直接作能源的燃气发动机
技术领域
本实用新型涉及一种燃气发动机，尤其是一种能将水电解成氢气和氧气作为能源的燃气发动机。
背景技术
随着社会的进步及人们生活水平的提高，尤其是汽车工业的高速发展，使现存的燃料资源及能源以惊人的速度锐减，因此寻找并开发新的燃料资源，已成为世界各国最为关注的问题。
目前作为燃气发动机的氢气能源，主要依靠工厂集中制取氢气，经压缩冷藏装罐后再提供用户使用。由于冷藏罐的保温、运输不易，且储量极为有限，而要建较为普及的氢气储备站的难度及成本过于高昂，故而极大地遏制了氢气燃料在发动机上的应用。再有，现有的氢气发生器大多采用市电进行电解供氢，且用桶状电解分离池不能产生足够量的氢气，远不能满足发动机工作燃料的需要。因此，完全有必要对现有技术加以改进。
发明内容
为克服现有技术存在的能源紧缺，燃油不足，费用高，废气污染严重，以及工厂化集中制氢存在的储气罐储量受限，且保温、运输不易等不足，本实用新型提供一种以电解水产生的氢气直接作能源的燃气发动机。
本实用新型通过下列技术方案实现：一种以电解水产生的氢气直接作能源的燃气发动机，它包括发动机，与发动机相连的发电机，与发电机相连的蓄电池，其特征在于氢气发生器的电极通过导线与发电机相连，氢气发生器的气体出口通过管道与储气罐进口相连，储气罐出口通过管道与发动机相连。以便利用发动机自带的发电机向氢气发生器提供电解用电源，同时将氢气发生器产生的氢气经储气罐直接供发动机作为能源，另外还可将氢气发生器产生的氧气向驾、乘人员供氧。
所述氢气发生器包括其上设有进、出口，其内设有上部的集气室和下部的产气室，产气室内设有电极和绝缘板的电离箱，其特征在于电离箱产气室内的电极由至少一组阴极板和阳极板以及置于它们之间的离子交换板构成，集气室内通过顶板及隔板设有两个相互独立的氢气集气室和氧气集气室。以便大量电离出氢气及氧气，并分别进入各自的集气室后向外供气。
所述氢气发生器电离箱内的产气室内设有由底板和侧板构成的绝缘框，以保证阳极板与电离箱箱体的绝缘，且绝缘框内间隔设有并列的绝缘板，绝缘板下部连接有电极，电极的一侧为阴极板，另一侧为阳极板，它们之间设有由离子交换剂膜和石棉板构成的离子交换板。以便电离产生的氢气和氧气进入各自的集气室后分别向外供气。
所述氢气发生器的阴极板和阳极板由至少一层金属网或/和一层金属孔板构成，以便提高电离效率。
所述氢气发生器电离箱内的集气室和产气室之间设有气水隔离板，以便电离出的氢气和氧气与水分离，提供气体净化率。
所述氢气发生器电离箱内的产气室内间隔设置金属换热管，用于降低或提高电离箱中液体的温度，确保其正常的工作。
所述连接于氢气发生器与发动机之间的储气罐至少设为两个，以便缓冲氢气压力，并进行二次气水分离，同时储气罐上设有压力传感器，该传感器通过导线、整流控制器与发电机相连，以便通过调整电流的大小，增加或减小储气罐压力。
所述储气罐通过管道及其上的逆止阀与发动机油门相连，以便将电离产生的氢气经储气罐、油门供给发动机启动、行驶之用。
本实用新型与现有技术相比具有下列优点和效果：通过上述方案，可在发动机工作状态下，借用其自身的电力对氢气发生器电离箱内的水进行电解，电解产生的氢气经过滤后送入储气罐内存储，以便直接向燃气发动机提供能源，同时电解出的氧气口可用于助燃，还可向驾、乘人员供氧。本实用新型具有结构简单，体积小，产气量大，节能，工作效率高，不产生任何废物影响环境，安全可靠等特点，集制氢、制氧和贮液、贮气一体化，其所制氢气可供燃气发动机或民用或其它场所使用，所制氧气可参与燃烧，也可提供人体吸氧或其它场所使用。
附图说明
图1为本实用新型之结构示意图；
图2为图1中组件6-即氢气发生器结构示意图；
图3为图2的A部放大图；
图4为图2的C-C剖视图；
图5为图4的B-B剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步描述，但本实用新型之内容并不局限于此。
与发动机1相连的发电机2发出的电经导线3进入整流控制器4内，整流后一路经导线3与电瓶5相连，以供电瓶5充电用，另一路经导线3与氢气发生器6的电极65相连，以提供电解水用的电源，再一路经导线3与储气罐8、9上的压力传感器相连，以便通过调整电流的大小，增加或减小储气罐压力，氢气发生器6的氢气供气口644经管道7与储气罐9相连，氢气发生器6的氧气供气口645经管道7与储气罐8相连，以将电解产生的氢气和氧气分别送入储气罐内8、9内，储气罐8、9的供气口经管道7、逆止阀10与发动机1的油门11相连，以向发动机1直接提供能源，如图1、图2、图4、图5。
其中，氢气发生器6的电离箱61分为上部的集气室64和下部的产气室62，它们之间设有网状的气水隔离板63，产气室62内设有由侧板621、底板622构成的绝缘框，框内间隔设有并列的绝缘板623，绝缘板623的下部设有电极625，电极625的一侧为阴极板627，另一侧为阳极板628，它们之间设有由离子交换剂膜和石棉板构成的离子交换板629，其中的阴极板627和阳极板628均由多层金属网复合而成，电极625通过接线柱67延伸到电离箱61外后通过导线3与发电机相连，以便利用发电机2发出的电能供电极625电解水用，产气室62内还间隔设有金属换热管624，用于提高或降低水温，产气室62侧面设有液位计66和进水口626，如图2、图3和图4；集气室64内设有与产气室62内的绝缘板623相对接的绝缘板641，绝缘板641与电离箱顶板65配合后，形成各自独立氢气集气室642和氧气集气室643，并分别与各自的供气口644、645连通，以便通过管道7将电解产生的氢气、氧气分别送入储气罐8、9内，再由储气罐直接向发动机1提供能源。
水溶液在直流电的作用下经离子交换剂置换水中的氢离子和氧离子，析出氢气和氧气后，即可向外供气，其化学方程式为：
阴极4H2O+4e→4OH-+2H2
阳极4OH-+4e→2H2O+O2
电离箱6制得的氢气和氧气经管路7分别向氢气储气罐9和氧气储气罐8输送，再通过管路7、阀门10向发动机1提供可燃氢气，发动机1工作后，带动发电机2工作，发电机2发出的电经连接导线3、整流器4分别向电瓶5、电离箱6和储气罐9的压力传感器供电，发动机1启动时用储气罐9内的残留氢气作能源。

Claims (8)

1、一种以电解水产生的氢气直接作能源的燃气发动机，它包括发动机，与发动机相连的发电机，与发电机相连的蓄电池，其特征在于氢气发生器的电极通过导线与发电机相连，氢气发生器的气体出口通过管道与储气罐进口相连，储气罐出口通过管道与发动机相连。
2、根据权利要求1所述的以电解水产生的氢气直接作能源的燃气发动机，其特征在于所述氢气发生器包括其上设有进、出口，其内设有上部的集气室和下部的产气室，产气室内设有电极和绝缘板的电离箱，其特征在于电离箱产气室内的电极由至少一组阴极板和阳极板以及置于它们之间的离子交换板构成，集气室内通过顶板及隔板设有两个相互独立的氢气集气室和氧气集气室。
3、根据权利要求2所述的以电解水产生的氢气直接作能源的燃气发动机，其特征在于所述氢气发生器电离箱内的产气室内设有由底板和侧板构成的绝缘框，绝缘框内间隔设有并列的绝缘板，绝缘板下部连接有电极，电极的一侧为阴极板，另一侧为阳极板，它们之间设有由离子交换剂膜和石棉板构成的离子交换板。
4、根据权利要求2或3所述的以电解水产生的氢气直接作能源的燃气发动机，其特征在于所述氢气发生器的阴极板和阳极板由至少一层金属网或/和一层金属孔板构成。
5、根据权利要求2所述的以电解水产生的氢气直接作能源的燃气发动机，其特征在于所述氢气发生器电离箱内的集气室和产气室之间设有气水隔离板。
6、根据权利要求2所述的以电解水产生的氢气直接作能源的燃气发动机，其特征在于所述氢气发生器电离箱内的产气室内间隔设置金属换热管。
7、根据权利要求1所述的以电解水产生的氢气直接作能源的燃气发动机，其特征在于所述连接于氢气发生器与发动机之间的储气罐至少设为两个，且储气罐上设有压力传感器，该传感器通过导线、整流控制器与发电机相连。
8、根据权利要求1所述的以电解水产生的氢气直接作能源的燃气发动机，其特征在于所述储气罐通过管道及其上的逆止阀与发动机油门相连。
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