CN202202992U - 用于内燃机的多功能循环电解装置及其系统 - Google Patents

用于内燃机的多功能循环电解装置及其系统 Download PDF

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Abstract

一种混合动力技术领域的用于内燃机的多功能循环电解装置及其系统，该电解装置，包括：电解腔和与之相连的储水桶，储水桶上设有真空调节阀、冷却腔和散热器，散热器设置在冷却腔上，冷却腔设置于储水桶的一侧且分别与储水箱和电解腔相连通；该系统包括：顺次相连的直流电源、数字电路控制器、转换器、内燃机以及电解装置，转换器的输入端、电解装置和内燃机的控制端分别与数字电路控制器相连，转换器的输出端与电解装置的输入端相连。本实用新型能高效率的制取氢氧混合气体并输出至内燃机燃烧室和燃油进行混合燃烧，使其燃烧充分增加内燃机的动力，减少尾气排放，在有效控制污染的同时，节省燃油。

Description

用于内燃机的多功能循环电解装置及其系统
技术领域
本实用新型涉及的是一种内燃机燃油混合动力技术领域的装置，具体是一种用于内燃机的多功能循环电解装置及其系统。
背景技术
我国既是能源短缺国，又是能源消耗最大的国家之一。在《国家中长期科学和技术发展规划纲要》中明确指出，能源是未来15年我国科技发展的重要领域，清洁能源低成本规模化开发利用则是重点领域和优先主题。氢能是人类至今为止已知的、最为理想的清洁能源之一，能否清洁、廉价、低能耗地制取氢，并与现有动力系统混合使用，是氢作为能源能否得到推广的关键。事实上，世界各国已把氢能作为战略能源进行研究。氢经济(Hydrogen Economy)已成为世界各发达国家抢占未来世界经济领导地位的代名词。美国提出的“氢经济”计划，在未来五年将投入17亿美元进行包括了氢能的生产、存储及使用等所有内容的研究。其它发达国家如日本也不惜投入大量人力财力开发和研究。同时，内燃机非常适合于过渡到氢经济，而且它能够以较少的花费实现双燃料发动机的目的，国内外的许多研究机构也都致力于其内燃机燃用及双燃料的研究。氢气在常温下为气态，点火能量低且着火界限宽，有利于实现稀燃，有很高的火焰传播速度，保证了氢内燃机优良的起动性较高的热效率，而且氢气的燃烧产物是水和少量NO，属于低排放燃料，研究氢气作为柴油机的燃料具有重大意义。
经过对现有技术的检索发现，中国专利文献号CN201065432Y，授权公告日：2008～5～28，记载了一种“汽车车载制氧节能装置”，该技术包括：水箱，安装在水箱中间的隔膜，安装在水箱隔膜两侧的电解棒，与电解棒相连的升压变压器；在隔膜两侧的水箱盖上分别安装有带氧气入口的氧气过滤器和氢气收集管，氧气过滤器进一步连接车内驾乘人员吸氧装置或发动机进气通道，氢气收集管进一步连接发动机进气通道。其具有能向车内驾乘人员提供氧气和向发动机供给氢气。但是该技术体积大，结构复杂，电压需要升压，升压至220伏，在汽车上电压高具有一定的危险性，制氧制氢是从单一的水中提取，技术上有一定的局限性。
实用新型内容
本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提供一种用于内燃机的多功能循环电解装置及其系统，能高效率的制取氢氧混合气体并输出至内燃机燃烧室和燃油进行混合燃烧，使其燃烧充分增加内燃机的动力，减少尾气排放，在有效控制污染的同时，节省燃油。
本实用新型是通过以下技术方案实现的：
本实用新型涉及一种用于内燃机的多功能循环电解装置，包括：电解腔和与之相连的储水桶，其中：储水桶上设有真空调节阀、冷却腔和散热器，散热器设置在冷却腔上，冷却腔设置于储水桶的一侧且分别与储水箱和电解腔相连通。
所述的电解腔的内部并列设有若干正负双电极板，正负双电极板之间设有隔板，正负双电极板包括：交错设置的正电极板和负电极板，正电极板和负电极板之间设有隔板。
所述的正电极板、负电极板和隔板的间距为0.1～3mm，高度为10～150mm，宽度为10～150mm。
所述的电解腔的顶部设有放气孔。
所述的储水桶的顶面与电解腔的顶面的距离为50mm～1000mm且储水桶的位置高于电解腔的位置。
所述的真空调节阀包括：锥体阀、空气滤网和透明管，其中：锥体阀设置于储水桶的顶部外侧，锥体阀与透明管之间设置空气滤网，透明管设置于储水桶的内部且延伸至储水桶的电解液中，透明管的底部设有真空调节孔。
所述的散热器包括：传导无缝金属管、散热金属片和冷却风扇，其中：传导无缝金属管固定于冷却腔的外表面且相互接触，散热金属片平行设置于传导无缝金属管的上部且与冷却风扇相连接，冷却风扇的排风口正对散热金属片。
所述的传导无缝金属管为真空管，其内部充有液态氨，液态氨的容量为传导无缝金属管的容量的1/2。
所述的储水桶上设有液位线，液位线的下方设有液位警报感应器。
所述的电解腔的上方设有气体流出孔，下方设有进液孔，其中：气体流出孔和进液孔分别与冷却腔相连通。
本实用新型涉及一种内燃机用电解氢氧机构，包括：顺次相连的直流电源、数字电路控制器、转换器、上述电解装置及内燃机，其中：转换器的输入端、电解装置和内燃机的控制端分别与数字电路控制器相连，转换器的输出端与电解装置的输入端相连；
所述的储水桶上设有与数字电路控制器的输入端相连的温度感应器，用于采集温度信号。
所述的散热器与数字电路控制器的电源开关相连以获得电源。
所述的储水桶的顶部通过两个导流管分别与内燃机的进气管和真空管相连，其中：第一导流管和内燃机的进气管之间设有空气滤芯器；第二导流管上设有单向阀。
所述的内燃机上设有霍尔开关和磁铁，其中：霍尔开关和磁铁位于内燃机与数字电路控制器之间的连接线路上。
本实用新型采用水的物理电解反应成氢氧混合气体，氢作为燃料，氧气作为助燃物通过管路输出至内燃机进气管道，进入内燃机燃烧室，与燃油混合燃烧，使得燃烧室内的油气得到充分燃烧，同时也增加了内燃机动力，减少了内燃机的尾气排放，在有效控制污染的同时，节省燃油。
本实用新型结构紧凑体积小，成本低廉安装方便，电能消耗小产气量大，用途广泛，适用于各种燃油内燃机，不会产生新的污染环节。
附图说明
图1是实施例1的结构示意图。
图2是实施例2的结构示意图。
图3是电解腔的结构示意图。
图4是正负双电极板的结构示意图。
图5是真空调节阀的结构示意图。
图6是散热器的结构示意图。
具体实施方式
下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限于下述的实施例。
实施例1
如图1所示，本实施例涉及用于内燃机的多功能循环电解装置，包括：电解腔1和与之相连的储水桶2，其中：储水桶2上设有真空调节阀3、冷却腔4和散热器5，散热器5设置在冷却腔4上，冷却腔4设置于储水桶2的一侧且分别与储水箱和电解腔1相连通。
如图3所示，所述的电解腔1的内部并列设有若干正负双电极板6，正负双电极板6之间设有隔板7，正负双电极板6包括：交错设置的正电极板和负电极板，正电极板和负电极板之间设有隔板7。
如图4所示，所述的正负双电极板6和隔板7的间距为0.1～3mm，高度为10～150mm，宽度为10～150mm。
所述的电解腔1的顶部设有放气孔8。
所述的储水桶2的顶面与电解腔1的顶面的距离为50mm～1000mm且储水桶2的位置高于电解腔1的位置。
如图4所示，所述的真空调节阀3包括：锥体阀9、空气滤网10和透明管11，其中：锥体阀9设置于储水桶2的顶部外侧，锥体阀9与透明管11之间设置空气滤网10，透明管11设置于储水桶2的内部且延伸至储水桶2的电解液中，透明管11的底部设有真空调节孔12。
如图5所示，所述的散热器5包括：传导无缝金属管13、散热金属片14和冷却风扇15，其中：传导无缝金属管13固定于冷却腔4的外表面且相互接触，散热金属片14平行设置于传导无缝金属管13的上部且与冷却风扇15相连接，冷却风扇15的排风口正对散热金属片14。
所述的传导无缝金属管13为真空管，其内部充有液态氨，液态氨的容量为传导无缝金属管13的容量的1/2。
所述的储水桶2上设有液位线，液位线的下方设有液位警报感应器16。
所述的电解腔1的上方设有气体流出孔，下方设有进液孔，其中：气体流出孔和进液孔分别与冷却腔4相连通。
实施例2
如图2所示，本实施例涉及一种内燃机用电解氢氧系统，包括：顺次相连的直流电源17、数字电路控制器18、转换器19、上述电解装置A及内燃机20，其中：转换器19的输入端、电解装置A和内燃机20的控制端分别与数字电路控制器18相连，转换器19的输出端与电解装置A的输入端相连；
所述的储水桶2上设有与数字电路控制器18的输入端相连的温度感应器21，用于采集温度信号。
所述的散热器5与数字电路控制器18的电源开关相连以获得电源。
所述的储水桶2的顶部通过两个导流管22分别与内燃机20的进气管和真空管相连，其中：第一导流管和内燃机20的进气管之间设有空气滤芯器23；第二导流管上设有单向阀24。
所述的内燃机20上设有霍尔开关25和磁铁26，其中：霍尔开关25和磁铁26位于内燃机20与数字电路控制器18之间的连接线路上。
所述的转换器19为把内燃机20附属发电机(图中未表示)电压和蓄电池电压转换为1V～6V之间，转换器19功率根据内燃机20功率调整。
本实施例在控制开关闭合通电后，内燃机20开始转动，霍尔开关和磁铁开始指示数字控制器18开始工作，数字控制器18给电至转换器19，转换器19通电给电解腔1内的正电极板和负电极板，开始电解反应并生成氢气和氧气，此时电解腔1内和储水桶2内的液体循环交换工作，产生的氢气作为燃烧物质，氧气作为助燃物质，经内燃机20自身的吸力，进入输气管至内燃机20进气管，来达到燃烧室内油气完全彻底的燃烧。
所述的温度感应器21，数字电路控制器18当温度感应器21检测到储水桶2内温度超标后，打开电源开关，打开散热器5。传导无缝金属管13内抽真空后液态氨能在很低的温度状态下产生沸点，当电解腔1内的液体温度上升的一定的温度时，液态氨开始产生沸点，热量上升，与传导无缝金属管13内上部产生温度差，产生冷凝水顺管壁流下，这样迅速有效的进行冷热交换。这样能有限降低储水桶2内的液体温度。
所述的真空调节阀3能有效调节储水桶2内的空气比例，起到调节氢氧气在输气管内的流通，使储水桶2内的空气循环流动。使储水桶2内的氢氧通过内燃机20产生的吸力，顺畅的进入燃烧室。

Claims (10)

1.一种用于内燃机的多功能循环电解装置，其特征在于，包括：电解腔和与之相连的储水桶，其中：储水桶上设有真空调节阀、冷却腔和散热器，散热器设置在冷却腔上，冷却腔设置于储水桶的一侧且分别与储水箱和电解腔相连通。
2.根据权利要求1所述的多功能循环电解装置，其特征是，所述的电解腔的内部并列设有若干正负双电极板，正负双电极板之间设有隔板，正负双电极板包括：交错设置的正电极板和负电极板，正电极板和负电极板之间设有隔板。
3.根据权利要求1所述的多功能循环电解装置，其特征是，所述的储水桶的顶面与电解腔的顶面的距离为50mm～1000mm且储水桶的位置高于电解腔的位置。
4.根据权利要求1所述的多功能循环电解装置，其特征是，所述的真空调节阀包括：锥体阀、空气滤网和透明管，其中：锥体阀设置于储水桶的顶部外侧，锥体阀与透明管之间设置空气滤网，透明管设置于储水桶的内部且延伸至储水桶的电解液中，透明管的底部设有真空调节孔。
5.根据权利要求1所述的多功能循环电解装置，其特征是，所述的散热器包括：传导无缝金属管、散热金属片和冷却风扇，其中：传导无缝金属管固定于冷却腔的外表面且相互接触，散热金属片平行设置于传导无缝金属管的上部且与冷却风扇相连接，冷却风扇的排风口正对散热金属片。
6.根据权利要求1所述的多功能循环电解装置，其特征是，所述的传导无缝金属管为真空管，其内部充有液态氨，液态氨的容量为传导无缝金属管的容量的1/2。
7.根据权利要求1所述的多功能循环电解装置，其特征是，所述的储水桶上设有液位线，液位线的下方设有液位警报感应器。
8.一种内燃机用电解氢氧系统，其特征在于，包括：顺次相连的直流电源、数字电路控制器、转换器、内燃机以及上述任一权利要求所述的电解装置，其中：转换器的输入端、电解装置和内燃机的控制端分别与数字电路控制器相连，转换器的输出端与电解装置的输入端相连。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征是，所述的储水桶上设有与数字电路控制器的输入端相连的温度感应器；所述的散热器与数字电路控制器的电源开关相连以获得电源。
10.根据权利要求8所述的系统，其特征是，所述的储水桶的顶部通过两个导流管分别与内燃机的进气管和真空管相连，其中：第一导流管和内燃机的进气管之间设有空气滤芯器；第二导流管上设有单向阀。
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