專利名稱：小型氫氣發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種氫氣發(fā)生裝置，更具體地說，涉及一種集兒童娛樂、教育和智力開發(fā)為一體的小型氫氣發(fā)生裝置。
背景技術(shù)：
利用氫氣作為燃料來發(fā)電是現(xiàn)代工業(yè)發(fā)展的一種必然趨勢。而且，氫氣發(fā)電具有安全、清潔和有利于環(huán)境衛(wèi)生和保障人類健康的優(yōu)點，因此現(xiàn)在以氫氣作為能源的動力設(shè)備已應(yīng)用于汽車、潛水艇、手提電腦和手機等。
由于氫氣發(fā)電的以上特點，已經(jīng)制造出用作兒童玩具的電源的小型燃料電池。但是這種燃料電池，還需要從專門的廠商中購買氫氣來發(fā)電。所供應(yīng)的氫氣通常儲存在高壓鋼瓶或內(nèi)含有儲氫材料的金屬氫氣儲氣罐，不但體積很大，重量又很重，所以在運輸、保藏和安全方面都是非常麻煩的，并且費用昂貴。此外，對一些小型的、移動式的燃料電池設(shè)備或玩具車來說上述鋼瓶或儲氣罐是無法應(yīng)用的，因此設(shè)計一些小型的氫氣加氫站來與小型的燃料電池配套是非常重要的。
發(fā)明的概述本實用新型的目的是為了克服上述缺陷而提供一種小型氫氣發(fā)生裝置，該氫氣發(fā)生裝置可在現(xiàn)場制造氫氣以供給裝有燃料電池的兒童玩具，用于直接發(fā)電驅(qū)動兒童玩具，如玩具汽車等。
為實現(xiàn)上述目的，本實用新型的包括安裝座，貯水罩蓋，干電池，電源開關(guān)，其中，所述安裝座是一具有臺面和臺面下圍壁形成空室的臺形座，所述貯水罩蓋可罩在臺形座的臺面上，并且該罩蓋設(shè)有一從其頂面向下垂直延伸的貯水槽，該貯水槽在底面上設(shè)有一出水口和在其中上部設(shè)有一排放口；
還包括一電解電池裝置，所述電解電池裝置固定安裝在安裝座的臺面上，它包括一電解電池和一盒體，該盒體是由兩個相對結(jié)合而形成一密封腔體的前后半盒件構(gòu)成的，前半盒件的外表面上設(shè)有進水口、排氣水口和電源插孔A，后半盒件的外表面上設(shè)有氫氣出口、排氣出口和電源插孔B，電解電池安置在所述盒體內(nèi)、位于密封腔體的中央并與相對盒體的內(nèi)壁形成互不連通的前室或氧側(cè)和后室或氫側(cè)，在氧側(cè)，所述罩蓋貯水槽的出水口通過導(dǎo)管與電解電池裝置前半盒件的進水口連接，所述排放口通過導(dǎo)管與前半盒件的排氣水口連接，在氫側(cè)，所述后半盒件的氫氣出口能夠通過導(dǎo)管連接外部的供氣負(fù)載，所述后半盒件的排氣出口通過導(dǎo)管引出氫氣發(fā)生裝置外。
如以上所述的小型氫氣發(fā)生裝置，其中，所述前半盒件的外表面上的進水口位于前半盒件的的下部，排氣水口位于前盒組件的上部，所述后半盒件的外表面上的氫氣出口位于后半盒件的的上部，排氣出口位于后半盒件的的下部。
如以上所述的小型氫氣發(fā)生裝置，其中，所述貯水槽是長條形的，從其頂面向下垂直延伸可直到貼近安裝座的臺面，并且貯水槽在長度方向的兩相對壁面之一是呈上下階形的，所述排氣水口設(shè)置在階臺面上。
如以上所述的小型氫氣發(fā)生裝置，其中，還包括一安裝在安裝座底下的底板件，該底板件包括一平的底部、一由一從底部整體凸起的盒室部和一鉸接于底部及可蓋住盒室部開孔的盒蓋組成的電池安放盒，在所述電池安放盒中安放電池，在所述底板件通過底部安裝于安裝座的底部下后，所述盒室部位于所述安裝座的空室內(nèi)。
如以上所述的小型氫氣發(fā)生裝置，其中，所述安裝座臺面的相對兩側(cè)設(shè)有垂直向上延伸的一對上側(cè)壁，所述罩蓋頂面的相對兩側(cè)設(shè)有垂直向下延伸的一對下側(cè)壁，所述一對上側(cè)壁和一對下側(cè)壁的形狀是互補的，以使罩蓋蓋到臺面上后在上側(cè)壁和下側(cè)壁之間形成一封閉的空間。
如以上所述的小型氫氣發(fā)生裝置，其中，所述安裝座上側(cè)壁之一的壁面上設(shè)有一具有中間凹入擱卡臺的支架和一引出孔，所述連接氫氣出口的導(dǎo)管可通過引出孔引出安裝座，而該導(dǎo)管的另一端設(shè)有一充氣閥連接頭，所述導(dǎo)管可通過充氣閥連接頭擱卡在支架上。
如以上所述的小型氫氣發(fā)生裝置，其中，所述安裝座在臺面下圍壁上設(shè)有幾個開孔以電連接方式安裝電源開關(guān)和外接電源插孔，并且使得外接電源和電池安放盒的干電池可通過電源開關(guān)加以選擇。
如以上所述的小型氫氣發(fā)生裝置，其中，所述安裝座上側(cè)壁之另一個壁面上也設(shè)有一引出孔，以引出連接排氣出口的導(dǎo)管，并且裝置還包括一塞子，該塞子是用橡塑材料制成，具有一塞頭和一用于固定塞頭的懸臂部，所述懸臂部可粘結(jié)在引出孔上方的安裝座的側(cè)壁上，而所述塞頭則可塞入排氣出口連接導(dǎo)管的出口。
如以上所述的小型氫氣發(fā)生裝置，其中，所述罩蓋的一對下側(cè)壁的自由端各具有一凸出的插入頭，而與所述罩蓋的的插入頭相對應(yīng)的安裝座臺面上設(shè)有插孔，以使罩蓋可通過插入頭與安裝座相對固定。
由上可見，本實用新型的小型氫氣發(fā)生裝置是利用安裝在安裝座上的電解電池通過設(shè)置在罩蓋上的貯水槽的供水，而將水進行電解并連續(xù)地產(chǎn)生氫氣。該裝置的電解電池容納在一個由安裝座和罩蓋構(gòu)成的、很小體積的殼體內(nèi)，所以具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便和成本比購買來的氫氣要低，尤其是本裝置是透明的，通過使用可直觀地看到氫氣的產(chǎn)生，并在連接到安裝燃料電池的動力玩具時，可更好認(rèn)識氫氣產(chǎn)生電能的實際操作過程。這對使用者，特別是兒童可通過它對氫氣作燃料的知識有大體了解，有助于在娛樂、教育中增進科學(xué)知識和提高環(huán)保意識。
附圖的簡要說明


圖1是一本實用新型的小型氫氣發(fā)生裝置的主視圖；圖2a和圖2b分別是
圖1中的裝置在除去貯水罩蓋后的前視圖和后視圖；圖3是本實用新型的電解電池裝置的剖視圖；圖4a和圖4b分別是圖3的左、右側(cè)視圖。
圖5是沿
圖1的A-A線所作的剖視圖，表示貯水罩蓋上的出水口的位置；圖6是沿
圖1的B-B線所作的剖視圖；表示貯水罩蓋上的排放口的位置；圖7a、圖7b和圖7c分別表示充氣閥連接頭的主視圖、俯視圖和主視圖的A-A剖視圖。
具體實施例的詳細(xì)描述請參閱
圖1至圖5，一種小型氫氣發(fā)生裝置裝置包括安裝座1、貯水罩蓋2、電解電池裝置3、干電池4、底板件5、電源開關(guān)6和充氣閥連接頭7，其中，安裝座1是一具有臺面11和臺面下圍壁12形成空室13的臺形座。該臺面11上還可設(shè)有一些安裝槽15和安裝孔(圖中未畫出)以供安裝電解電池裝置3和穿過連接導(dǎo)線。貯水罩蓋2可以是圓形或扁圓形的，其中設(shè)有一從其頂面向下垂直延伸，最好直到貼近臺面11的貯水槽21，該貯水槽在底面上設(shè)有一出水口22和在其中上部設(shè)有一排放口23。貯水罩蓋2可用透明的塑料材料制成，并罩在臺形座的臺面11上。
在較佳實施例中，安裝座的臺面11在其相對兩側(cè)設(shè)有垂直向上延伸的一對上側(cè)壁14、14′，貯水罩蓋2頂面的相對兩側(cè)設(shè)有垂直向下延伸的一對下側(cè)壁24、24′。它們形狀是左右互補的，以使貯水罩蓋2蓋到臺面上后在所述一對上側(cè)壁14、14和一對下側(cè)壁24、24′的之間形成一封閉的空間。此外，安裝座1上側(cè)壁14、14′之一的壁面上設(shè)有一突出的支架17和一引出孔18，該支架17具有中間凹入擱卡臺171。該引出孔18一般位于支架17下方以供導(dǎo)管穿過。
又，罩蓋2的下側(cè)壁24、24′的自由端各具有一凸出的插入頭，與插入頭241、241′相對應(yīng)的臺面11部位上設(shè)有插孔111，111′，以使罩蓋可通過插入頭241、241′與安裝座相對固定。
電解電池裝置3它包括一電解電池31和一盒體32，其中，電解電池31是由兩片導(dǎo)電金屬網(wǎng)和中間涂有催化劑的電極組成，盒體32是由兩個半盒件或前后半盒件321、322構(gòu)成的，兩者相對結(jié)合，例如通過其四角用螺栓緊固，可形成一密封腔體。前半盒件321的外表面上設(shè)有進水口3211、排氣水口3212和電源插孔A 3213，后半盒件322的外表面上設(shè)有氫氣出口3221、排氣出口3222和電源插孔B 3223。在電解電池31安置在所述盒體32內(nèi)后，它位于密封腔體的中央并將密封腔體分隔成互不連通的前室(氧側(cè))323和后室(氫側(cè))324。較佳，盒體32的前后半盒件321、322的相對內(nèi)壁上各自設(shè)有多個均布的、高度相等的凸出的小柱，以便電解電池31通過這些凸出的小柱對導(dǎo)電金屬網(wǎng)的壓緊而加以牢固地保持在盒體32中。
為了使電解電池裝置3很好的運行，罩蓋的貯水槽21的出水口22通過導(dǎo)管與電解電池裝置前半盒件321的進水口3211連接，排放口322通過導(dǎo)管與前半盒件的排氣水口3212連接，所述后半盒件322的氫氣出口3221能夠通過導(dǎo)管連接外部的供氣負(fù)載(圖中未畫出)，所述后半盒件的排氣出口3222通過導(dǎo)管引出氫氣發(fā)生裝置的貯水罩蓋2外。電解電池裝置3是安裝在安裝座的臺面11上或臺面的安裝槽15上，根據(jù)其氣體的性質(zhì)和工作特點，通常前半盒件321的外表面上的進水口3211設(shè)置在其下部，排氣水口3212設(shè)置在其上部。后半盒件322的外表面上的氫氣出口3221設(shè)置在其上部，而排氣出口3222設(shè)置在其下部。
貯水槽21是長條形的，在長度方向的兩相對壁面之一是呈上下階形的，所述排氣水口3212設(shè)置在階臺面211上。貯水槽21在密封腔體內(nèi)的位置是根據(jù)電解電池裝置3在安裝座的部位來調(diào)整的，在本實施例中，電解電池裝置3安裝在安裝座1的偏離中心線的一側(cè)，而貯水槽21則相互靠近面地設(shè)置在偏離中心線的的另一側(cè)以減小小型氫氣發(fā)生裝置的體積。
底板件5包括一平的底部51和一干電池安放盒52，其中，底部51具有與安裝座1的底部相同的外形，電池安放盒52是由一從底部整體凸起的盒室部521和一鉸接于底部51的盒蓋522組成的，在電池安放盒52中安放電池4。底板件5通過底部安裝在安裝座1的底部后，所述盒室部521位于所述安裝座1的空室內(nèi)。
氫氣出口3221的連接導(dǎo)管可通過引出孔18引出安裝座，充氣閥連接頭7安裝在該導(dǎo)管的另一端，所述導(dǎo)管可通過充氣閥連接頭7擱卡在支架17上以方便地連接到氫燃料玩具的充氣閥上。
另外，安裝座1在臺面下圍壁上設(shè)有幾個開孔以電連接方式安裝可撥動的三位電源開關(guān)6和外接電源(正負(fù))插孔8，并且使得并聯(lián)的外接電源，如太陽能電池或直流穩(wěn)壓電源，以及電池盒內(nèi)安放的干電池可通過電源開關(guān)6加以選擇地切換或關(guān)斷。
安裝座的上側(cè)壁的另一個壁面(上側(cè)壁14′)上也設(shè)有一引出孔141′，該引出孔是用于引出連接排氣出口的導(dǎo)管并在引出孔上方壁面上掛設(shè)一具有懸臂部和塞頭的塞子142。該塞子142的塞頭可塞入導(dǎo)管的出口。在氫氣供給不正常時，特別當(dāng)氫氣過多時，會自動彈開，起保護作用；在注水和排廢氣時，也可打開塞子加以疏通。
在另一實施例中，本實用新型的裝置還包括一組由二個發(fā)光二極管9組成的發(fā)光組件，它們安裝在貯水罩蓋的貯水槽21下部的外壁上或者其它合適的位置上，并且并聯(lián)接入電源。當(dāng)發(fā)光二極管9閃爍，可提示裝置已通電，或者表示已有外接直流電源的輸入，同時閃爍的發(fā)光二極管9透過上面的貯水罩蓋的貯水槽21變換光色，具有觀賞性。
充氣閥連接頭7包括一內(nèi)部具有階梯孔的短管71、一設(shè)置在階梯孔的直徑較大孔內(nèi)但又位于直徑較小孔的近上方的十字叉部72和一對相對設(shè)置在外周面上的定位柱73。它安裝在連接氫氣出口的導(dǎo)管的出口。該連接頭7對連接外部用氣裝置的充氣閥具有良好的密封性能且拆卸方便。
本裝置的氫氣發(fā)生過程是這樣的，在罩蓋2的貯水槽21中充滿水后，水會經(jīng)貯水槽下面的出水口22和連接導(dǎo)管流入盒體32的前室(氧側(cè))323，通過三位電源開關(guān)接通電解電池裝置3的電解電池，在直流電流作用下，水與電解電池發(fā)生電解反應(yīng)，就產(chǎn)生氫氣和氧氣，其中，氧氣經(jīng)前半盒件321的排氣水口3212、其連接導(dǎo)管達到設(shè)置在貯水槽21上的排放口23排出，因排放孔處于貯水槽21水面下，所以可觀察到氧氣冒氣的情況，顯示小型氫氣發(fā)生裝置的工作狀況；氫氣從后室(氫側(cè))經(jīng)后半盒件322的氫氣出口3222和其連接導(dǎo)管達到與充氣閥連接的充氣閥連接頭以供負(fù)載，例如玩具汽車、手提電腦或教具等。
此外，如果本裝置工作采用外接電源，則通過電源插孔A 3213和B3223連接。在外接電源下，本裝置的工作過程與上述過程基本相同，只是此時接入了發(fā)光二極管9，后者將不斷閃爍，表示裝置已通電。
本實用新型的裝置的出水口22設(shè)置在貯水槽的下面，它的位置低于電解電池裝置的進水口，當(dāng)氫氣發(fā)發(fā)生裝置工作時會不斷地消耗水，利用貯水槽21與電解電池裝置3的水位差，不斷地從貯水槽21中得到補充水，以保證電解氫氣的水源。
應(yīng)該注意的，本實用新型的所用的導(dǎo)管一般可為硅橡膠管。
權(quán)利要求1.一種小型氫氣發(fā)生裝置，包括安裝座，貯水罩蓋，干電池，電源開關(guān)，其特征在于，所述安裝座是一具有臺面和臺面下圍壁形成空室的臺形座，所述貯水罩蓋可罩在臺形座的臺面上，并且該罩蓋設(shè)有一從其頂面向下垂直延伸的貯水槽，該貯水槽在底面上設(shè)有一出水口和在其中上部設(shè)有一排放口；還包括一電解電池裝置，所述電解電池裝置固定安裝在安裝座的臺面上，它包括一電解電池和一盒體，該盒體是由兩個相對結(jié)合而形成一密封腔體的前后半盒件構(gòu)成的，前半盒件的外表面上設(shè)有進水口、排氣水口和電源插孔A，后半盒件的外表面上設(shè)有氫氣出口、排氣出口和電源插孔B，電解電池安置在所述盒體內(nèi)、位于密封腔體的中央并與相對盒體的內(nèi)壁形成互不連通的前室或氧側(cè)和后室或氫側(cè)，在氧側(cè)，所述罩蓋貯水槽的出水口通過導(dǎo)管與電解電池裝置前半盒件的進水口連接，所述排放口通過導(dǎo)管與前半盒件的排氣水口連接，在氫側(cè)，所述后半盒件的氫氣出口能夠通過導(dǎo)管連接外部的供氣負(fù)載，所述后半盒件的排氣出口通過導(dǎo)管引出氫氣發(fā)生裝置外。
2.如權(quán)利要求1所述的小型氫氣發(fā)生裝置，其特征在于，所述前半盒件的外表面上的進水口位于前半盒件的的下部，排氣水口位于前盒組件的上部，所述后半盒件的外表面上的氫氣出口位于后半盒件的的上部，排氣出口位于后半盒件的的下部。
3.如權(quán)利要求1所述的小型氫氣發(fā)生裝置，其特征在于，所述貯水槽是長條形的，從其頂面向下垂直延伸可直到貼近安裝座的臺面，并且貯水槽在長度方向的兩相對壁面之一是呈上下階形的，所述排氣水口設(shè)置在階臺面上。
4.如權(quán)利要求1或3所述的小型氫氣發(fā)生裝置，其特征在于，還包括一安裝在安裝座底下的底板件，該底板件包括一平的底部、一由一從底部整體凸起的盒室部和一鉸接于底部及可蓋住盒室部開孔的盒蓋組成的電池安放盒，在所述電池安放盒中安放電池，在所述底板件通過底部安裝于安裝座的底部下后，所述盒室部位于所述安裝座的空室內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的小型氫氣發(fā)生裝置，其特征在于，所述安裝座臺面的相對兩側(cè)設(shè)有垂直向上延伸的一對上側(cè)壁，所述罩蓋頂面的相對兩側(cè)設(shè)有垂直向下延伸的一對下側(cè)壁，所述一對上側(cè)壁和一對下側(cè)壁的形狀是互補的，以使罩蓋蓋到臺面上后在上側(cè)壁和下側(cè)壁之間形成一封閉的空間。
6.如權(quán)利要求1或3所述的小型氫氣發(fā)生裝置，其特征在于，所述安裝座上側(cè)壁之一的壁面上設(shè)有一具有中間凹入擱卡臺的支架和一引出孔，所述連接氫氣出口的導(dǎo)管可通過引出孔引出安裝座，而該導(dǎo)管的另一端設(shè)有一充氣閥連接頭，所述導(dǎo)管可通過充氣閥連接頭擱卡在支架上。
7.如權(quán)利要求1或3所述的小型氫氣發(fā)生裝置，其特征在于，所述安裝座在臺面下圍壁上設(shè)有幾個開孔以電連接方式安裝電源開關(guān)和外接電源插孔，并且使得外接電源和電池安放盒的干電池可通過電源開關(guān)加以選擇。
8.如權(quán)利要求1或3所述的小型氫氣發(fā)生裝置，其特征在于，所述安裝座上側(cè)壁之另一個壁面上也設(shè)有一引出孔，以引出連接排氣出口的導(dǎo)管，并且裝置還包括一塞子，該塞子是用橡塑材料制成，具有一塞頭和一用于固定塞頭的懸臂部，所述懸臂部可粘結(jié)在引出孔上方的安裝座的側(cè)壁上，而所述塞頭則可塞入排氣出口連接導(dǎo)管的出口。
9.如權(quán)利要求1或3所述的小型氫氣發(fā)生裝置，其特征在于，所述罩蓋的一對下側(cè)壁的自由端各具有一凸出的插入頭，而與所述罩蓋的的插入頭相對應(yīng)的安裝座臺面上設(shè)有插孔，以使罩蓋可通過插入頭與安裝座相對固定。
10.如權(quán)利要求1或3所述的小型氫氣發(fā)生裝置，其特征在于，充氣閥連接頭包括一內(nèi)部具有階梯孔的短管、一設(shè)置在階梯孔的直徑較大孔內(nèi)但又位于直徑較小孔的近上方的十字叉部和一對相對設(shè)置在外周面上的定位柱。
專利摘要一種小型氫氣發(fā)生裝置包括安裝座、貯水罩蓋、干電池、電源開關(guān)、電解電池裝置，其中，安裝座是具有臺面的，貯水罩蓋可罩在臺形座的臺面上，并且該罩蓋設(shè)有一從其頂面向下垂直延伸的貯水槽，電解電池裝置固定安裝在安裝座的臺面上。本小型氫氣發(fā)生裝置是利用安裝在安裝座上的電解電池通過設(shè)置在罩蓋上的貯水槽的供水，而將水進行電解并連續(xù)地產(chǎn)生氫氣。本裝置是透明的，在使用時可直觀地看到氫氣的產(chǎn)生，并在連接到安裝燃料電池的動力玩具時，可更好認(rèn)識氫氣產(chǎn)生電能的實際操作過程。這對使用者，特別是兒童可通過它對氫氣作燃料的知識有大體了解，有助于在娛樂、教育中增進科學(xué)知識和提高環(huán)保意識，并具有結(jié)構(gòu)緊湊、操作方便和成本低的優(yōu)點。
文檔編號C25B1/04GK2928874SQ20062004369
公開日2007年8月1日 申請日期2006年7月6日 優(yōu)先權(quán)日2006年7月6日
發(fā)明者顧志軍, 崔天宇, 徐震宇, 張樹春, 秦濤, 衛(wèi)青 申請人:上海清能燃料電池技術(shù)有限公司