專利名稱：氫氧氣體發(fā)生器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種用水有效地產(chǎn)生氫氧氣的氫氧氣體發(fā)生器。
背景技術(shù)：
一般而言，氫氧氣體發(fā)生器是利用電解水的方法制取氫氣和氧氣的裝置，S卩，在安 裝正、負(fù)電極的電解槽內(nèi)加入含有少量電解質(zhì)的水并接通直流電源，使其產(chǎn)生無(wú)公害的能 源資源即氫氧氣。此時(shí)氫氣和氧氣按2 1的摩爾百分比生成，在負(fù)電極的表面生成氣泡 形態(tài)的氫氣，而在正電極的表面生成氣泡形態(tài)的氧氣。由此產(chǎn)生的氫氣和氧氣經(jīng)混合后成 為可燃燒的混合氣體。由于氫氣和氧氣在燃燒時(shí)不會(huì)產(chǎn)生污染物，所以作為環(huán)保型能源資 源而受到廣泛關(guān)注。但相對(duì)于施加給負(fù)電極和正電極的電能而言，所生成的氫氧氣的量過少，不得不 在所生成的氫氧氣中混合丙烷氣等輔助燃料，從而導(dǎo)致了其經(jīng)濟(jì)性的下降。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明以解決上述現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)問題作為出發(fā)點(diǎn)，目的在于提供一種相對(duì)投 入的電能可以增大所產(chǎn)生的氫氧氣的量，進(jìn)而可確保其經(jīng)濟(jì)性的氫氧氣體發(fā)生器。本發(fā)明提供的氫氧氣體發(fā)生器，包括多個(gè)金屬材質(zhì)支架，在其中央形成有主孔， 在該主孔的外圍形成有多個(gè)第一結(jié)合孔；絕緣襯墊，其位于各個(gè)支架之間，在隔離相鄰的支 架的同時(shí)起到絕緣及防滲水的密封作用，其上形成有與第一結(jié)合孔對(duì)應(yīng)的第二結(jié)合孔；電 極板，其在絕緣襯墊的內(nèi)側(cè)緊貼著主孔的邊緣部，其用于保持電連接，其內(nèi)側(cè)形成有電極板 孔；隔離環(huán)，其位于電極板和與其相近的支架之間，用來(lái)隔開該電極板和與其相近的支架， 防止它們接觸而使其保持電分離狀態(tài)；前蓋，其安裝在支架的前方，其上形成有用來(lái)進(jìn)水的 進(jìn)水孔、用來(lái)排放氫氧混合氣體的排氣孔以及與第一、第二結(jié)合孔相對(duì)應(yīng)的第三結(jié)合孔；后 蓋，其安裝在支架的后方，其上形成有用來(lái)排水的排水孔、用來(lái)排放氫氧混合氣體的排氣孔 以及與第一、第二結(jié)合孔相對(duì)應(yīng)的第四結(jié)合孔；連接裝置，其用來(lái)貫穿第一、第二、第三、第 四結(jié)合孔，以使所述前蓋、后蓋和支架相互連接。本發(fā)明還包括前方絕緣襯墊，其位于前蓋和與其相近的支架之間，其上形成有與 第一結(jié)合孔相對(duì)應(yīng)的第二結(jié)合孔；后方絕緣襯墊，其位于后蓋和與其相近的支架之間，其上 形成有與第一結(jié)合孔相對(duì)應(yīng)的第二結(jié)合孔。本發(fā)明中連接裝置包括螺桿，其兩端形成有螺紋部分；絕緣層，由其包覆螺桿的 外周；密封環(huán)，其從前蓋的第三結(jié)合孔和后蓋的第四結(jié)合孔處突出并套在螺紋部分上；螺 母，其與套有密封環(huán)的螺紋部分螺紋連接。本發(fā)明中的電極板的材質(zhì)為碳納米管合金鋼。本發(fā)明中的電極板的表面經(jīng)納米研磨，以便于有效產(chǎn)生電解以及生成的氫氧氣氣 泡更易脫離。本發(fā)明中的電極板的表面附有托瑪琳光催化劑。
本發(fā)明提供的氫氧氣體發(fā)生器，相對(duì)所投入的電能而言，可以提升所產(chǎn)生氫氧氣 的量，即使不添加丙烷氣等輔助燃料也能實(shí)現(xiàn)燃燒，從而可以確保其經(jīng)濟(jì)性。而且，以氣泡 形態(tài)生成的氫氣及氧氣易于從電極上脫離，結(jié)果可以擴(kuò)大產(chǎn)生電解的電極有效面積，本發(fā) 明提供的氫氧氣體發(fā)生器具有可以提高電解效率的作用和效果。另外，本發(fā)明提供的氫氧氣體發(fā)生器未另外安裝散熱裝置，即使這樣，也能有效地 對(duì)電解過程中產(chǎn)生的熱量進(jìn)行散熱，由此還可簡(jiǎn)化整體結(jié)構(gòu)而使其更加緊湊，并可使電解 過程均衡進(jìn)行。此外，位于絕緣襯墊內(nèi)部的支架的邊緣部起到向電極板接通電源的端子作用以及 支承電極板的支承架作用，即使采用易碎材料制作電極板，也能對(duì)該電極板進(jìn)行安全支承 而防止其破碎。


圖1是表示本發(fā)明的氫氧氣體發(fā)生器的立體圖。圖2是圖1的分解立體圖。圖3是沿圖1中的III-III'線剖切的氫氧氣體發(fā)生器的整體剖視圖。<附圖主要部位符號(hào)說明>10,10'…支架 IOa…主孔IOb…第一結(jié)合孔 20、20'、20〃…絕緣襯墊20b…第二結(jié)合孔 30…電極板31…電極板孔 40···隔離環(huán)50…前蓋51…進(jìn)水孔52…排氣孔60…后蓋61…排水孔62…排氣孔70…連接裝置 71…螺桿7 Ib…螺紋部分 72…絕緣層73…密封環(huán)74…螺母
具體實(shí)施方式
下面參照附圖詳細(xì)說明本發(fā)明。圖1是表示本發(fā)明氫氧氣體發(fā)生器的立體圖，圖2是圖1的分解立體圖，圖3是沿 圖1中的III-III'線剖切的氫氧氣體發(fā)生器的整體剖視圖。如圖所示，本發(fā)明提供的氫氧氣體發(fā)生器，包括多個(gè)支架10、10'，在其中央形 成有主孔10a，在該主孔IOa的外圍形成有多個(gè)第一結(jié)合孔IOb ；絕緣襯墊20，其位于各支 架10、10 ‘之間，其上形成有與第一結(jié)合孔IOb對(duì)應(yīng)的第二結(jié)合孔20b ；電極板30，其在絕 緣襯墊20的內(nèi)側(cè)緊貼著主孔IOa的邊緣部10c，其內(nèi)側(cè)形成有電極板孔31 ；隔離環(huán)40，其 位于電極板30和與其相近的支架10'之間，可以防止該電極板30和與其相近的支架10' 接觸從而起到隔離作用；前蓋50，其安裝在支架10、10'的前方，其上形成有用來(lái)進(jìn)水的進(jìn) 水孔51、用來(lái)排放氫氧混合氣體的排氣孔52以及與第一、第二結(jié)合孔10b、20b相對(duì)應(yīng)的第 三結(jié)合孔50b ；后蓋60，其安裝在支架10、10 ‘的后方，其上形成有用來(lái)排水的排水孔61、用來(lái)排放氫氧混合氣體的排氣孔62以及與第一、第二結(jié)合孔10b、20b相對(duì)應(yīng)的第四結(jié)合孔 60b ；連接裝置70，其用來(lái)貫穿第一、第二、第三、第四結(jié)合孔10b、20b、50b、60b，以使所述前 蓋50、后蓋60和支架10、10'相互連接。支架10、10'采用不銹鋼或合金鋼等金屬材料制成，其中央形成有主孔10a。
上述支架的形狀可以為方形或圓形等不同形狀，本實(shí)施方式中以方形支架為例來(lái) 進(jìn)行說明。本發(fā)明中的支架10、10'起到向后述電極板30接通電源的作用，而且由后述絕緣 襯墊20形成密封的電解空間。多個(gè)支架10、10'直接接觸空氣，在電解過程中其可以起到 向外散熱的散熱板作用。此時(shí)，位于絕緣襯墊20內(nèi)部的支架10、10'邊緣部IOc起到向電極板30接通電源 的端子作用以及支承電極板30的支承架作用，即使采用易碎材料制作電極板30，絕緣襯墊 20的內(nèi)側(cè)的支架邊緣部IOc也能對(duì)該電極板30進(jìn)行安全支承而防止其破碎。絕緣襯墊20在對(duì)支架10和相鄰支架10'進(jìn)行隔離的同時(shí)起到絕緣及防滲水的密 封作用。而且，前方絕緣襯墊20'同時(shí)對(duì)前蓋50和與其相近的支架起到絕緣及防滲水的密 封作用，而后方絕緣襯墊20"也同時(shí)對(duì)后蓋60和與其相近的支架起到絕緣及防滲水的密 封作用。上述絕緣襯墊20、前方絕緣襯墊20'、后方絕緣襯墊20〃優(yōu)選采用在電解過程中 其理化性能不會(huì)發(fā)生變化的材料，如采用特氟龍塑膠、乙縮醛樹脂或PP、PE材料，其整體形 成環(huán)形。電極板30位于絕緣襯墊20的內(nèi)側(cè)，其緊貼著支架10的主孔IOa的邊緣部IOc以 用于保持通電狀態(tài)。該電極板30優(yōu)選電解效果較好的材質(zhì)制成，如優(yōu)選碳納米管合金鋼。 碳納米管合金鋼的制造方法是首先把碳納米管制成粉末、再把鎳和托瑪琳制成粉末后，根 據(jù)電極板形狀壓制并燒結(jié)。此時(shí)作為添加劑可加入脫羧基鈉復(fù)合物，燒結(jié)加工約在1300°C 的溫度中進(jìn)行。另外，制成電極板30時(shí)還可采用不銹鋼等金屬材料，電極板30的表面經(jīng)納米研磨 之后，可使其有效產(chǎn)生電解以及使所生成的氫氧氣氣泡更易于脫離它。這類電極板30采用 不銹鋼、合金鋼等金屬材料制成。納米研磨是指按納米級(jí)單位對(duì)電極板30的表面進(jìn)行研磨加工。通過納米研磨加 工后可最大限度地降低電極板30表面摩擦力，使所生成的氫氣和氧氣氣泡更易于脫離上 述表面。尤其是物質(zhì)從大塊狀態(tài)減小到納米級(jí)規(guī)格后，其機(jī)械性能、熱學(xué)性能、電性能、磁性 能和光學(xué)特性等均出現(xiàn)獨(dú)特變化，電極板30的表面經(jīng)納米研磨加工后可使其理化性能產(chǎn) 生變化，從而可促使電解過程更加活躍。另外，在電極板30的表面上還可粘貼托瑪琳光催化劑。托瑪琳光催化劑的制成和 粘貼方法是將托瑪琳粉碎并制成數(shù)微米級(jí)到數(shù)納米級(jí)單位的粉末，并在約1300°C的溫度 中對(duì)其進(jìn)行燒結(jié)，之后再利用粘接劑將其粘貼在電極板30上。托瑪琳具有與水晶相同的結(jié) 晶結(jié)構(gòu)，其屬于六方晶系礦物，經(jīng)摩擦產(chǎn)生電荷且可產(chǎn)生大量的負(fù)離子，因而能夠更進(jìn)一步 促進(jìn)電解，使氫氣及氧氣的生成量更多。這種托瑪琳經(jīng)制成粉末狀并燒結(jié)之后，可以成為能 夠擴(kuò)大與水的接觸面積并形成有無(wú)數(shù)細(xì)微氣孔的光催化劑，在電極板30上粘貼托瑪琳光 催化劑后可進(jìn)一步促進(jìn)水的電解。
隔離環(huán)40位于絕緣襯墊20的內(nèi)側(cè)，其在使電極板30緊貼支架10'的同時(shí)，會(huì)隔 開電極板30和與其相近的支架10'以防止它們接觸。優(yōu)選該隔離環(huán)40的直徑與電極板 30的直徑相同，在本實(shí)施方式中，圖示的隔離環(huán)40的截面呈圓形，但其截面也可以呈方形。前蓋50通過前方絕緣襯墊20'與其相近的支架隔離，而后蓋60則通過后方絕緣 襯墊20"與其相近的支架隔離。連接裝置70可以采用多種方式，本實(shí)施方式中其包括螺桿71，其兩端形成有螺 紋部分71b ；絕緣層72，由其包覆螺桿71的外周；密封環(huán)73，其從前蓋的第三結(jié)合孔50b和 后蓋的第四結(jié)合孔60b處突出并套在螺紋部分71b上；螺母74，其與套有密封環(huán)73的螺紋 部分71b螺紋連接。此時(shí)，絕緣層72用于防止螺桿與支架10、10'以及前蓋50、后蓋60產(chǎn) 生電接觸，而該螺桿71用來(lái)貫穿第一、第二、第三、第四結(jié)合孔10b、20b、50b和60b。由于前蓋50和后蓋60通過前方絕緣襯墊20'、后方絕緣襯墊20 〃與支架10、 10'形成電絕緣狀態(tài)，而且各個(gè)支架10、10'也通過絕緣襯墊20而形成電絕緣狀態(tài)。因此， 既可以把前蓋50和后蓋60作為電極端子使用，也可以把各個(gè)支架作為電極端子使用。如 果把前蓋50和后蓋60作為電極端子使用，則接通300 700V的高電壓和2 IOA左右的 低電流。如果把各個(gè)支架作為電極端子使用，則接通1 IOV的低電壓和100 300A左右 的高電流。采用上述結(jié)構(gòu)時(shí)，在水從前方進(jìn)水孔流入并流向電極板孔31的狀態(tài)下，對(duì)前蓋 50、后蓋60通電，或?qū)Ω鱾€(gè)支架10、10'通電，此時(shí)，會(huì)在多個(gè)電極板30的表面上聚焦正、 負(fù)電荷，因而在電極板30之間產(chǎn)生電磁場(chǎng)。這時(shí)，在進(jìn)行電解過程的電解空間內(nèi)形成電磁 場(chǎng)空間，整個(gè)電解空間的大小相對(duì)于多個(gè)電極板30的數(shù)量而言成正比例增大，在有效地對(duì) 水進(jìn)行電解的同時(shí)可增大氫氣和氧氣的產(chǎn)生量。這些氫氣和氧氣氣泡經(jīng)混合后通過排氣孔 52,62向外排出。另外在電解過程進(jìn)行時(shí)，會(huì)在電極板30之間的電解空間內(nèi)產(chǎn)生較多的熱量，這些 熱量不但會(huì)阻礙電解過程的進(jìn)行，而且還是有可能導(dǎo)致爆炸發(fā)生等的安全隱患。但在本發(fā) 明的氫氧氣體發(fā)生器中，由于支架10、10 ‘與空氣直接接觸而起到散熱板的作用，因此，在 電解空間內(nèi)產(chǎn)生的熱量會(huì)在傳導(dǎo)到支架10、10'之后向空氣中散熱。所以，本發(fā)明無(wú)需另外 安裝散熱裝置也能有效散熱，還可以簡(jiǎn)化整體結(jié)構(gòu)而使其更加緊湊，從而可在降低生產(chǎn)成 本的同時(shí)，最大限度地減少故障發(fā)生的可能性。綜上所述，本發(fā)明參考以上附圖對(duì)其示意的一個(gè)實(shí)施方式進(jìn)行了說明，但在不超越本發(fā)明要旨與保護(hù)范圍的情況下，凡擁有本發(fā)明技術(shù)領(lǐng)域的一般知識(shí)的人士均能了解到 本發(fā)明可進(jìn)行多種修改或變型，這些變型均屬于本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
一種氫氧氣體發(fā)生器，其特征在于，包括多個(gè)支架(10、10′)，在其中央形成有主孔(10a)，在所述主孔(10a)的外圍形成有多個(gè)第一結(jié)合孔(10b)；絕緣襯墊(20)，其位于各個(gè)支架(10、10′)之間，在對(duì)支架(10)和相鄰支架(10′)進(jìn)行隔離的同時(shí)起到絕緣及防滲水的密封作用，其上形成有與第一結(jié)合孔(10b)對(duì)應(yīng)的第二結(jié)合孔(20b)；電極板(30)，其在絕緣襯墊(20)的內(nèi)側(cè)緊貼著所述主孔(10a)的邊緣部(10c)，其用于保持電連接，其內(nèi)側(cè)形成有電極板孔(31)；隔離環(huán)(40)，其位于所述電極板(30)和與其相近的支架(10′)之間，用來(lái)隔開該電極板(30)和與其相近的支架(10′)，可防止它們接觸而使其保持電分離狀態(tài)；前蓋(50)，其安裝在支架(10、10′)的前方，其上形成有用來(lái)進(jìn)水的進(jìn)水孔(51)、用來(lái)排放氫氧混合氣體的排氣孔(52)以及與第一結(jié)合孔(10b)、第二結(jié)合孔(20b)相對(duì)應(yīng)的第三結(jié)合孔(50b)；后蓋(60)，其安裝在支架(10、10′)的后方，其上形成有用來(lái)排水的排水孔(61)、用來(lái)排放氫氧混合氣體的排氣孔(62)以及與第一結(jié)合孔(10b)、第二結(jié)合孔(20b)相對(duì)應(yīng)的第四結(jié)合孔(60b)；連接裝置(70)，其用來(lái)貫穿所述第一結(jié)合孔(10b)、第二結(jié)合孔(20b)、第三結(jié)合孔(50b)、第四結(jié)合孔(60b)，以使所述前蓋(50)、后蓋(60)和支架(10、10′)相互連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氧氣體發(fā)生器，其特征在于，還包括前方絕緣襯墊(20')，其位于前蓋(50)和與其相近的支架之間，其上形成有 與第一結(jié)合孔(10b)相對(duì)應(yīng)的第二結(jié)合孔(20b)；后方絕緣襯墊(20")，其位于后蓋(60) 和與其相近的支架之間，其上形成有與第一結(jié)合孔(10b)相對(duì)應(yīng)的第二結(jié)合孔(20b)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氧氣體發(fā)生器，其特征在于所述連接裝置(70)包括螺桿(71)，其兩端形成有螺紋部分(71b)；絕緣層(72)，由其 包覆所述螺桿(71)的外周；密封環(huán)(73)，其從前蓋的第三結(jié)合孔(50b)和后蓋的第四結(jié)合 孔(60b)處突出并套在螺紋部分(71b)上；螺母(74)，其與套有所述密封環(huán)(73)的螺紋部 分(71b)螺紋連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氧氣體發(fā)生器，其特征在于，所述電極板(30)由碳納米管合金鋼制成。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氧氣體發(fā)生器，其特征在于所述電極板(30)的表面經(jīng)納米研磨，以使其更有效地產(chǎn)生電解以及使所生成的氫氧 氣氣泡更易于脫離。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的氫氧氣體發(fā)生器，其特征在于所述電極板(30)的表面涂敷有托瑪琳光催化劑。
全文摘要
本發(fā)明提供一種氫氧氣體發(fā)生器，包括多個(gè)支架，在其中央形成有主孔，在主孔的外圍形成有多個(gè)第一結(jié)合孔；絕緣襯墊，位于各個(gè)支架之間，其上形成有與第一結(jié)合孔對(duì)應(yīng)的第二結(jié)合孔；電極板，其在絕緣襯墊的內(nèi)側(cè)緊貼著主孔的邊緣部，內(nèi)側(cè)形成有電極板孔；隔離環(huán)，位于電極板和與其相近的支架之間，用來(lái)防止電極板和與其相近的支架接觸而起到隔離作用；前蓋，安裝在支架的前方，其上形成有進(jìn)水孔、排氣孔以及與第一、二結(jié)合孔對(duì)應(yīng)的第三結(jié)合孔；后蓋，安裝在支架的后方，其上形成有排水孔、排氣孔以及與第一、二結(jié)合孔對(duì)應(yīng)的第四結(jié)合孔；連接裝置，其用來(lái)貫穿第一、二、三、四結(jié)合孔，使前蓋、后蓋和支架相互連接。
文檔編號(hào)C25B1/04GK101838815SQ201010104880
公開日2010年9月22日 申請(qǐng)日期2010年2月3日 優(yōu)先權(quán)日2009年2月3日
發(fā)明者黃富成 申請(qǐng)人:黃富成