TWI550135B - Hydrogen machine - Google Patents

Description

製氫機

本發明係有關於一種製氫機，更詳而言之，尤指利用一前轉換分流器、變壓器及後轉換分流器為單元，以一主轉換分流器可同時連接至多組前轉換器、變壓器及後轉換器，而可組裝多組電解槽，可同時供應每一電解槽所需電力，而能大量快速製造氫氧氣的製氫機。

按，先行所知，現行石油能源短缺、油料高漲，極需替代能源，工業界之能源所需，石油能源占多數，車輛亦以石油能源為主，雖有電動車或油電混和車，然而汽車的電池終未能有效的提供長程的行程，無法延長續航時間，縱有改良燃料電池，蓄存氫氣仍是一大問題，或是將氫存為液態氫，所耗成本昂貴，也非人人可消費的起，且加氫站成本高昂，多需政府補助。

目前電動車或氫能源車都為昂貴，令人卻步，因此有業者使用汽車內之電池電源，以電解法產生氫氣，輔助供應汽車汽缸燃料，增加燃燒汽油時的助燃、助爆性，亦即於汽車汽缸空氣進氣歧管處導入氫氣，使氫氣進入汽缸，除原有汽油的燃燒，氫氣本身會自燃、自爆，增加汽油的助燃，可燃燒更加完全，並可減少積碳、尚能除碳，減少廢氣的排放，提高汽油的燃燒效率，而更為省油，馬力提升；目前業者所製作的節能輔助裝置，大多以電解法將水電解出氫氣與氧氣，以氫氣與氧氣輸入汽缸進氣歧管處，其中電解法已眾所皆 知，電解技術所產生之氫氧氣體燃料，點火後能夠產生800~3000℃之高溫氫氧烈焰，供廣泛之領域應用其熱能，用來替代傳統乙炔、瓦斯、汽油、柴油等燃料，並減低傳統燃料使用上潛藏之危險性；然而氫氣不論是使用於工業或是使用於汽車燃料，使用電解法生產氫氣的量，都是少量且速度慢，是不敷使用，因此若用儲存氫氣方式，則有危險之虞，安全設備必需非常完善，所以氫氣若能大量生產，即時使用氫氣，無需儲存，是較佳及安全的方式，也是工業界或駕駛人願意樂見之事。

傳統製氫機都是少量且速度慢，是不敷使用，需要儲存氫氣槽，衍生安全問題，需要能快速大量生產氫氣，立即消耗使用氫氣，無需儲存，是發展方向。

有鑑於此，本案發明人乃基於上述弊端，仍積極努力開發、研究改良，並累積多年製造、生產經驗，而終於有一足以解決上述弊端之發明產生。

緣是，本發明提供一種製氫機，其係一主體，主體為一箱體，主體內至少有一組以上的電解槽，電解槽定位於該主體內底面，電解槽內有數電極板，主體外有至少一輸水管、輸氣管及電源線，輸水管輸入電解槽，電源線之電源供應電解槽內之電極板，並有一輸氣管將電解槽生產之氫氧氣輸送至主體外，該主體近底部有一散熱器；其特徵在於：主體外有至少一組主轉換分流器，於該主體內有至少一組前轉換分流器、變壓器及後轉換分流器，電源線連接主轉換分流器，再由主體外輸入前轉換分流器，再連接變壓器，將電源由交流電轉成直流電，由變壓器再將 電源線連接後轉換分流器，後轉換分流器將電源線輸入電解槽內之電極板，主轉換分流器、前轉換分流器及後轉換分流器為金屬導電板塊，前轉換分流器、變壓器及後轉換分流器可搭接於多組之電解槽，以達到可以前轉換分流器、變壓器及後轉換分流器為單元，利用前轉換分流器及後轉換分流器組裝多組電解槽，而能大量快速製造氫氧氣。

本發明一種製氫機，其主要目的係提供利用一前轉 換分流器、變壓器及後轉換分流器為單元，以一主轉換分流器可同時連接至多組前轉換器及後轉換器，而可組裝多組電解槽，供應每一電解槽所需電力。

本發明一種製氫機，其次一目的係提供主轉換分流 器、前轉換器為金屬導電板塊，後轉換器也為金屬導電板塊，前轉換器及後轉換器設有多個組接電源線之端子，以利接設電源線，使前轉換器、變壓器及後轉換器可搭接於多組之電解槽，大量快速製造氫氧氣。

本發明一種製氫機，其再一目的係輸氣管設有第一防爆器及 第二防爆器，避免回流，並於輸氣管設有排氣裝置，當主轉換分流器停止供電源後，啟動排氣裝置，將輸氣管內氫氧氣體完全排出，毋需儲氫槽，能夠隨時生產氫氧，而即時使用完畢，無危險之虞。

本發明一種製氫機，其又一目的係提供可以大量快速製造氫氧氣，可供24小時全天無休之鍋爐燃燒的能源。

〔本發明〕

10‧‧‧主體

101‧‧‧主轉換分流器

11‧‧‧電解槽

111‧‧‧電極板

12‧‧‧輸水管

13‧‧‧電源線

18‧‧‧輸氣管

14‧‧‧散熱器

15‧‧‧前轉換分流器

16‧‧‧變壓器

17‧‧‧後轉換分流器

181‧‧‧第一防爆器

182‧‧‧第二防爆器

19‧‧‧排氣裝置

第一圖係本發明第一實施例主體空殼之立體示意圖。

第二圖係本發明第一實施例主體空殼之平面示意圖。

第三圖係本發明第一實施例之立體示意圖。

第四圖係本發明第一實施例之流程示意圖。

第五圖係本發明第二實施例之流程示意圖。

第六圖係本發明第三實施例之流程示意圖。

本發明一種製氫機，請參閱第一、二、三、四圖所示，第一實施例，其係一主體10，主體10為一箱體，或者主體10為一盒體造型，主體10外有一主轉換分流器101，主轉換分流器101將電源線13連接至主體10內，該主體10內有至少一組前轉換分流器15、變壓器16及後轉換分流器17，電源線13由主體10外之主轉換分流器101輸入前轉換分流器15，電源線13再由前轉換分流器15連接變壓器16，變壓器16將電源由交流電轉成直流電，由變壓器16再將電源線13連接後轉換分流器17，後轉換分流器17將電源線13輸入電解槽11內之電極板111，主轉換分流器101為金屬導電板塊(或為非金屬導電材質，如碳纖導電材質等等)，前轉換分流器15及後轉換分流器17也為金屬導電板塊(或為非金屬導電材質，如碳纖導電材質等等)，可因應需求，規格有大小，主轉換分流器101、前轉換分流器15及後轉換分流器17設有多個組接電源線13之端子，以利接設電源線13，前轉換分流器15、變壓器16及後轉換分流器17可搭接於多組之電解槽11。

於該主體10內至少有一組以上的電解槽11，電解槽11定 位於該主體10內底面上，電解槽11內有數電極板111，主體10外有至少一輸水管12、電源線13、輸氣管18及排氣裝置19，輸水管12輸入電解槽11，輸水管12是以一蓄水瓶內儲存水，以蓄水瓶輸出輸水管12連接至主體10及電解槽11，電源線13之電源供應電解槽11內之電極板111，並電解槽11生產之氫氧氣，有一輸氣管18輸送至主體10外，該主體10近底部有一散熱器14，散熱器14為散熱金屬加上冷却風扇，該輸氣管18設有第一防爆器181及第二防爆器182，第一防爆器181及第二防爆器182為止逆閥裝置，該輸氣管設有排氣裝置，排氣裝置19是一小馬達，當主轉換分流器101停止供電源後，啟動排氣裝置19，將輸氣管18內氫氧氣體完全排出。

藉由上述之結構裝置，本發明一種製氫機，第一實施 例，主要係以前轉換分流器15、變壓器16及後轉換分流器17為單元，利用一主轉換分流器101連接電源至前轉換分流器15、變壓器16及後轉換分流器17組裝電解槽11，為基本製造氫氧氣方式，而能穩定製造氫氧氣，其製造氫氧氣係以輸入電源於主轉換分流器101、前轉換分流器15經變壓器16將交流電轉成直流電，再至後轉換分流器17，後轉換分流器17將直流電輸送至電解槽11內之電極板111，電解槽11內的電解水由輸水管12供應，電解槽11內的陰陽極之電極板111作電解水產生氫氣及氧氣，氫氣及氧氣由輸氣管18輸出，輸出氧氣，氫氣供應所需，主轉換分流器101、前轉換分流器15及後轉換分流器17可以連接電解槽11生產氫氧氣，穩定電壓、電流，為導電金屬。

本案尚有偵測設備若電解槽溫度過高，則經由偵測，會有 IC自動啟動散熱器14，散熱器14將外界空氣對流至主體10內，以降低電解槽11溫度，直至達一預定溫度值，若輸氣管18流量、電流異常，顯示面板也會有警示，而且輸氣管18一端設有第一防爆器181，另端設有第二防爆器 182，使氫氣及氧氣輸送至使用端時，可阻斷回流、回火至電解槽11內，兩段式的阻斷，並且當主轉換分流器101停止供電源後，啟動排氣裝置19，將輸氣管18內氫氧氣體完全排出，可以防爆及雙重提高安全性。

本案主要以一前轉換分流器15、變壓器16及後轉換分流 器17為單元，可以組裝多組電解槽11，而能大量快速製造氫氧氣，如第五圖所示，本發明第二實施例，可以使用主轉換分流器101及單一前轉換分流器15，接電源線13至多組變壓器16，將電源由交流電轉成直流電後，再以每一組的變壓器16及電源線13連接各連接一後轉換分流器17，個別之後轉換分流器17再連接電源線13至個別之電解槽11，使電解槽11有多組，電解槽11之電極板111作大量快速製造氫氧氣，氫氣及氧氣由輸氣管18輸出，輸出氧氣，氫氣供應所需，主體10外仍有至少一輸水管12、電源線13及輸氣管18，輸水管12輸入電解槽11。

如第六圖所示，為本發明第三實施例，可以使用多個單元之 前轉換分流器15、變壓器16及後轉換分流器17，由一主轉換分流器101連接數條電源線13至數個主體10內，每一主體10內有一前轉換分流器15、數個變壓器16及後轉換分流器17，由主體10內之一個前轉換分流器15將電源線13接至數個變壓器16，將電源由交流電轉成直流電後，每個變壓器16再接數個後轉換分流器17，每個後轉換分流器17再接一個或數個電解槽11，使電解槽11有多組，電解槽11之電極板111作大量快速製造氫氧氣，氫氣及氧氣由輸氣管18輸出，輸出氧氣、氫氣供應所需，主體10外仍有至少一輸水管12、電源線13及輸氣管18，輸水管12輸入電解槽11。

以該多個單元前轉換分流器15、變壓器16及後轉 換分流器17之主體10，可以共同接受同一主轉換分流器101，而可大量快速製造氧氣、氫氣，經製作完成每分鐘約可生產550 公升之氧氣、氫氣，足夠供24小時運作之鍋爐燃燒之能源；綜上所述，本發明一種製氫機，其新穎性、實用性及進步性乃毋庸置疑，完全符合專利之要件，爰依法提請。

10‧‧‧主體

101‧‧‧主轉換分流器

11‧‧‧電解槽

111‧‧‧電極板

12‧‧‧輸水管

13‧‧‧電源線

18‧‧‧輸氣管

14‧‧‧散熱器

15‧‧‧前轉換分流器

16‧‧‧變壓器

17‧‧‧後轉換分流器

181‧‧‧第一防爆器

182‧‧‧第二防爆器

19‧‧‧排氣裝置

Claims (6)

1. 一種製氫機，其係一主體，主體為一箱體，箱體內至少有一組以上的電解槽，電解槽定位於該主體內底面，電解槽內有數電極板，主體外有至少一輸水管、輸氣管及電源線，輸水管輸入電解槽，電源線之電源供應電解槽內之電極板，並有一輸氣管將電解槽生產之氫氧氣輸送至主體外，該主體近底部有一散熱器；其特徵在於：主體外有至少一組主轉換分流器，於該主體內有至少一組前轉換分流器、變壓器及後轉換分流器，電源線連接主轉換分流器，再由主體外輸入前轉換分流器，再連接變壓器，將電源由交流電轉成直流電，由變壓器再將電源線連接後轉換分流器，後轉換分流器將電源線輸入電解槽內之電極板，主轉換分流器、前轉換分流器及後轉換分流器為金屬導電板塊，前轉換分流器、變壓器及後轉換分流器可搭接於多組之電解槽，以達到可以前轉換分流器、變壓器及後轉換分流器為單元，利用前轉換分流器及後轉換分流器組裝多組電解槽，而能大量快速製造氫氧氣。
2. 如請求項1所述之製氫機，其中該主轉換分流器可接多組之主體，供應多組主體電源。
3. 如請求項1所述之製氫機，其中該前轉換分流器可接電源線至多組變壓器，每一變壓器再連接電源線至多組轉換分流器，每一轉換分流器再連接電源線至多組電解槽。
4. 如請求項1所述之製氫機，其中該輸氣管設有第一防爆器及第二防爆器。
5. 如請求項1所述之製氫機，其中該輸氣管設有排氣裝置，排氣裝置是當主轉換分流器停止供電源後，啟動排氣裝置，將輸氣管內氫氧氣體完全排出。
6. 如請求項1所述之製氫機，其中該散熱器為數片金屬板及風扇。