專利名稱：車用氫燃料能源發(fā)生裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種氫氣發(fā)生裝置，特別涉及一種車用氫燃料能源發(fā)生裝置。

背景技術(shù)：
汽車、內(nèi)燃機(jī)車等，排放的有害氣體，嚴(yán)重地污染著環(huán)境，危害人們的健康，同時(shí)浪費(fèi)著有限的地球資源。在內(nèi)燃機(jī)中加入一定量的氫氣，輔助汽油或柴油燃燒，使尾氣排放的有害氣體大大減少，，有利于環(huán)境的保護(hù)，并可以節(jié)約大約20％的燃料。
中國(guó)專利CN1170778一種環(huán)保型高效車用氫氧機(jī)，中國(guó)專利CN201006895便攜式車用氫氧發(fā)生器，上述專利均提供了一種車用制氫裝置，用于給內(nèi)燃機(jī)輔助加氫，以提高其燃燒性能，但上述專利的氫氧發(fā)生器均是普通的氫氧發(fā)生器，采用電解堿水制備氫氣和氧氣。由于堿水有很強(qiáng)的腐蝕性，氫氣出口需要有過濾凈化裝置，發(fā)生器需要有很好的密封性能，安全性差，操作不方便，需要定期更換堿液，且堿液一旦泄露，會(huì)造成嚴(yán)重后果，限制了氫輔助能源在內(nèi)燃機(jī)車上的應(yīng)用。


發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明為了克服以上技術(shù)的不足，提供了一種車用氫燃料能源發(fā)生裝置，通過電解純水制氫氣和氧氣，產(chǎn)生的氫氣、氧氣作為汽車輔助能源供給內(nèi)燃機(jī)使用，可節(jié)約20％的燃料，還能減少有害氣體的排放，有利于環(huán)境保護(hù)；無須改變汽車的任何主體結(jié)構(gòu)，直接聯(lián)機(jī)使用，具有無污染，效率高，安全性能好，操作方便，可全天候使用。
本發(fā)明是通過以下措施來實(shí)現(xiàn)的 本發(fā)明的車用氫燃料能源發(fā)生裝置，包括有蓄電瓶、氫氧發(fā)生器，氫氣出口和氧氣出口分別與燃燒氣缸相連通，其特別之處在于所述的氫氧發(fā)生器是電解純水的SPE技術(shù)氫氧發(fā)生器，具有無污染，效率高，安全性能好，操作方便。SPE是固體聚合物電解質(zhì)的縮寫，是由離子(質(zhì)子)交換膜和在膜的兩面緊貼著的高活性微孔，陰、陽催化電極對(duì)完成。SPE電極對(duì)的總厚度不超過0.2毫米。水在SPE電極對(duì)的陽極迅速分解，負(fù)氧離子在陽極放出電子，形成氧氣從陽極室放出，正氫離子在電場(chǎng)力的作用下，借助離子膜內(nèi)的活性基，有序地從陽極傳遞到陰極，吸收電子，形成氫氣，與水分離后，獲得高純氫氣。
本發(fā)明的車用氫燃料能源發(fā)生裝置，所述的氫氧發(fā)生器的進(jìn)水口連接水純化設(shè)備。普通用水經(jīng)過水純化設(shè)備的處理，達(dá)到氫氧發(fā)生器的純水需要，進(jìn)入氫氧發(fā)生器進(jìn)行電解反應(yīng)使用。大大方便了駕乘人員，只要司機(jī)有水喝、能生存，該系統(tǒng)不會(huì)因缺乏去離子水而不能工作。本發(fā)明的純水要求為電阻率＞1MΩ·cm。
本發(fā)明的車用氫燃料能源發(fā)生裝置，所述的氫氧發(fā)生器上設(shè)置有自動(dòng)加熱裝置和保溫裝置。氫氧發(fā)生器需要保證在40℃～-30℃內(nèi)均能正常產(chǎn)生氫氣和氧氣，因此，必須進(jìn)行保溫和自動(dòng)加熱，使溫度控制在一定范圍內(nèi)。
本發(fā)明的車用氫燃料能源發(fā)生裝置，所述的氫氧發(fā)生器上設(shè)置有防振、防顛簸裝置，能使汽車在不同路面上行駛時(shí)，都能按要求穩(wěn)定產(chǎn)氣，保證車輛的安全運(yùn)行。
本發(fā)明的車用氫燃料能源發(fā)生裝置，所述的氫氧發(fā)生器上設(shè)置有超過額定壓力自動(dòng)停止電解的壓力超高保護(hù)裝置。管路堵塞，造成系統(tǒng)壓力超過設(shè)定值時(shí)，儀器自動(dòng)停止電解，不會(huì)因?yàn)楣苈穬?nèi)壓力過高而發(fā)生爆炸，安全性高。
本發(fā)明的有益效果為，通過電解純水產(chǎn)生的氫氣、氧氣作為汽車輔助能源供給汽車發(fā)動(dòng)機(jī)使用，可節(jié)約20％的燃料，還能減少有害氣體的排放，有利于環(huán)境保護(hù)。使用本發(fā)明的裝置，無須改變汽車的任何主體結(jié)構(gòu)，直接聯(lián)機(jī)使用，具有無污染，效率高，安全性能好，操作方便，可全天候使用。



附圖1為本發(fā)明的使用流程框圖。

具體實(shí)施例方式 下面結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作具體的說明。
如圖1所示，氫氧發(fā)生器產(chǎn)生的氫氣與氧氣經(jīng)汽車或機(jī)車的空氣濾清器進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)、內(nèi)燃機(jī)氣缸內(nèi)，與汽油或柴油混合燃燒產(chǎn)生動(dòng)力。
氫氧發(fā)生器由發(fā)動(dòng)機(jī)提供直流電源，按照與發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速成正比的方式進(jìn)行電解純水，供氫氧氣體，隨機(jī)調(diào)整產(chǎn)氣功能。氫氧發(fā)生器的水槽加水口與水純化設(shè)備相連，氫氧發(fā)生器上設(shè)置有一自動(dòng)加熱裝置和保溫裝置，氫氧發(fā)生器有防振、防顛簸裝置，有恒壓和壓力超高停止電解的壓力超高保護(hù)裝置。
SPE技術(shù)氫氧發(fā)生器要電解純水，要求純水的電阻率大于1MΩ·cm。將開車司機(jī)能喝的水，放入水純化設(shè)備的加水口，調(diào)整水凈化器出口，可得到要求純度的水，從水凈化器安裝的電阻率儀指示數(shù)字，可判斷水凈化器的凈水劑是否更換。水凈化器的出水口連接氫氧發(fā)生器的水槽加水口，加入水槽的水量到達(dá)要求量時(shí)，關(guān)閉水凈化器下水口的閥，停止加水。
水由于電解反應(yīng)，將不斷減少，當(dāng)水量達(dá)到水槽水位下限時(shí)，氫氧發(fā)生器會(huì)發(fā)出聲、光報(bào)警，提醒司機(jī)向水槽補(bǔ)水。
水槽底部裝有自動(dòng)加熱裝置和保溫裝置，視外界環(huán)境溫度變化，自動(dòng)加熱或保溫。車輛行駛時(shí)，都不必加熱、保溫，只是在很冷的天氣(0℃以下)停車時(shí)，為保護(hù)電解槽內(nèi)的離子膜不被冰扎破，而實(shí)行的一種措施。在停車時(shí)，該加熱或保溫裝置由汽車或機(jī)車的蓄電瓶供電。由于水槽的水與電解槽聯(lián)通，只要水槽不結(jié)冰，電解槽就不會(huì)結(jié)冰。
該系統(tǒng)氫氧發(fā)生器中裝有壓力開關(guān)控制系統(tǒng)，限定產(chǎn)氣系統(tǒng)壓力，氣路系統(tǒng)壓力可以被限定在0.1MPa及其他壓力下，產(chǎn)氣量只能跟隨發(fā)動(dòng)機(jī)的供電電流變化而變化。并由該壓力控制系統(tǒng)使氫氧發(fā)生器，在車輛行駛的各種路面狀態(tài)下，能平穩(wěn)開機(jī)運(yùn)行，實(shí)現(xiàn)防振、防顛簸功能。
該系統(tǒng)氫氧發(fā)生器的壓力，除了由壓力控制系統(tǒng)保持恒壓外，還裝有壓力超高保護(hù)裝置，當(dāng)氫氧發(fā)生器壓力超過設(shè)定的恒定壓力時(shí)，壓力傳感器發(fā)出信號(hào)，使氫氧發(fā)生器停止產(chǎn)氣，系統(tǒng)壓力下降后，壓力傳感器發(fā)出指令，使氫氧發(fā)生器開始工作。
該系統(tǒng)氫氧發(fā)生器在開機(jī)運(yùn)行中，陽極室的水會(huì)自然流到水槽循環(huán)利用，陰極室排出的水，會(huì)通過電磁閥自動(dòng)控制開啟，定期將多余積水排入水槽循環(huán)利用。
該系統(tǒng)氫氧發(fā)生器根據(jù)發(fā)動(dòng)機(jī)給出電流的大小變化，使產(chǎn)氣量跟蹤變化。
汽車或機(jī)車由于動(dòng)力不同，氣缸大小不同，排氣量不同，此外，由于路面的平坦與否，和車輛行駛快慢的區(qū)別，電機(jī)轉(zhuǎn)速不同，要求不同的功率。不同狀態(tài)下發(fā)動(dòng)機(jī)轉(zhuǎn)速，產(chǎn)生電流和需要?dú)錃饬康年P(guān)系為 一般氫氣在氣缸氣室內(nèi)的添加比例在總體積的1～3％之間，即可達(dá)到很好的節(jié)能減排效果。從上表看出每分鐘產(chǎn)氫量在300毫升的氫氧發(fā)生器足夠汽車和機(jī)車的燃料供氣之用。本發(fā)明的氫燃料能源發(fā)生裝置，可節(jié)省燃料油20％，使尾氣排放量大大低于汽油車廢氣和柴油車廢氣的歐IV標(biāo)準(zhǔn)。

安裝本發(fā)明的氫燃料能源發(fā)生裝置后，尾氣排放量相對(duì)于歐洲廢氣排放標(biāo)準(zhǔn)大大減少，其中HC與NOX減少45％，CO減少25％，PM減少20％。
此外，本發(fā)明的裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用空間小，得到的氫氣氧氣無須貯存，直接進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸，無須改變汽車任何主體結(jié)構(gòu)，直接聯(lián)機(jī)使用，效率高，安全性好，操作方便，可全天候使用。
1.本系統(tǒng)電解設(shè)備為SPE技術(shù)電解純水制氫氣和氧氣，無污染，效率高。
2.本系統(tǒng)包括水凈化處理，只要司機(jī)有水喝、能生存，該系統(tǒng)不會(huì)因缺乏去離子水而不能工作。
3.本系統(tǒng)純水電解設(shè)備裝有保溫裝置，在40℃～-30℃內(nèi)均能正常產(chǎn)生氫氣和氧氣，有廣泛的溫度適應(yīng)性。
4.保溫裝置裝有溫度控制系統(tǒng)自動(dòng)檢查水溫，以控制加熱系統(tǒng)加熱或停止加熱。
5.本系統(tǒng)純水電解設(shè)備裝有防振、防顛簸技術(shù)，在只要汽車能行駛的不同路面上，都能按需氣要求穩(wěn)定產(chǎn)氣。
6.本系統(tǒng)純水電解設(shè)備裝有跟蹤動(dòng)力，隨機(jī)調(diào)整產(chǎn)氣量的功能。
7.本系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，占用空間小，得到的氫氣和氧氣無須貯存，直接進(jìn)入發(fā)動(dòng)機(jī)氣缸內(nèi)燃燒。
8.本系統(tǒng)純水電解設(shè)備裝有壓力超高保護(hù)功能。管路堵塞，造成系統(tǒng)壓力超過設(shè)定值時(shí)，儀器自動(dòng)停止電解，不會(huì)因?yàn)楣苈穬?nèi)壓力過高而發(fā)生爆炸，安全性高。
權(quán)利要求
1、一種車用氫燃料能源發(fā)生裝置，包括有發(fā)動(dòng)機(jī)蓄電瓶、氫氧發(fā)生器，氫氣出口和氧氣出口分別與燃燒氣缸相連通，其特征在于所述的氫氧發(fā)生器是電解純水的SPE技術(shù)氫氧發(fā)生器。
2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的車用氫燃料能源發(fā)生裝置，其特征在于所述的氫氧發(fā)生器的進(jìn)水口連接水純化設(shè)備。
3、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車用氫燃料能源發(fā)生裝置，其特征在于所述的氫氧發(fā)生器上設(shè)置有自動(dòng)加熱裝置和保溫裝置。
4、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車用氫燃料能源發(fā)生裝置，其特征在于所述的氫氧發(fā)生器上設(shè)置有防振、防顛簸裝置。
5、根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的車用氫燃料能源發(fā)生裝置，其特征在于所述的氫氧發(fā)生器上設(shè)置有恒壓及超過額定壓力自動(dòng)停止電解的壓力超高保護(hù)裝置。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種氫氣發(fā)生裝置，特別涉及一種車用氫燃料能源發(fā)生裝置，該裝置包括有蓄電瓶、氫氧發(fā)生器，氫氣出口和氧氣出口分別與燃燒氣缸相連通，所述的氫氧發(fā)生器是電解純水的SPE技術(shù)氫氧發(fā)生器。本發(fā)明通過電解純水產(chǎn)生的氫氣、氧氣作為汽車輔助能源供給汽車發(fā)動(dòng)機(jī)使用，可節(jié)約20％的燃料，還能減少有害氣體的排放，有利于環(huán)境保護(hù)。使用本發(fā)明的裝置，無須改變汽車的任何主體結(jié)構(gòu)，直接聯(lián)機(jī)使用，具有無污染，效率高，安全性能好，操作方便，可全天候使用。
文檔編號(hào)C25B1/04GK101289747SQ20081001657
公開日2008年10月22日 申請(qǐng)日期2008年6月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年6月13日
發(fā)明者李延榮, 劉慶蘭, 吳修讓, 娟 薛, 楊希昌, 栗心鎮(zhèn), 李家喜, 偉 任 申請(qǐng)人:山東賽克賽斯氫能源有限公司