[实用新型]便携式车用氢氧发生器

说明书

技术领域

本实用新型专利涉及一种适用于汽车的电解水方法制取氢和氧的装置。

背景技术

1、目前国内外市场中仅化工、冶金行业有大型电解水法制氢机和大型制氧机，尚未发现专供汽车使用的小型氢氧发生器；其电解水制氢、氧的技术世人共知和共有的，但其小型化、集成化、需要解决许多技术问题，如本实用新型发明了电解单元集成化，解决补水、漏液、超压超温，压力平衡等系统和自动报警装置以确保安全运行，实现氢氧纯度超过＞99.5％。使其达到体积小重量轻，无漏气漏液，电解槽工作温度低，降低了差极化和电化学极化，使其能长时间安全正常运转。

2、氢氧发生器是采用电解水的方法制备氧气和氢气的；直流电通过串联的电解单元中的电解液时，水被电解，在阳极上析出氧气、在阴极上析出氢气。析出的氧和氢的量与电量成正比，完全遵循法拉第定律，其反应式：

H₂O＝H⁺+OH^-  在阳极：4OH^--4e＝2H₂O+O₂↑

             在阴极：2H⁺+2e＝H₂↑

氢氧发生器的电解槽中当每个电解单元电解电压为2V时，串联叠压12个电解单元总电压为24V(或双12V)、电解电流为12A(或24A)安培时。

每分钟产氧量为：12A×41.76毫升/安培·分钟＝501.12毫升

电解槽阳极每产生一份氧气的同时在阴极就产生两份氢气，因此，每分钟产氢气量为501.12×2＝1002.24毫升

发明内容

本实用新型专利的目的是提供一种适用于各类、各型号汽车的氢氧发生器，无须改变汽车的任何主体结构，直接联车使用。采用汽车直流发电机及电瓶作为氢氧发生器的电源，氢氧发生器所产氧气供司乘人员补充吸氧，所产氢气作为汽车辅助能源供给汽车发动机使用，达到最大限度节约燃料的目的。氢氧发生器结构紧凑，体积小，重量轻，可连续长时间运行。

本实用新型专利所设计的氢氧发生器主要由电解槽主体(2)、带翅片式散热器的冷却管道(4)(25)(7)(21)、氧气液分离器(9)、氢气液分离器(20)、氧气洗涤器(35)、氢气洗涤器(31)构成。串连的电解单元(51)通过阳极、阴极端板(40)(41)、紧固镙杆(10组)(28)及密封垫将各个电解单元(51)叠压在一起构成氢氧发生器主体。氧气液分离器(9)、氢气液分离器(20)及氧气洗涤器(35)、氢气洗涤器(31)位于电解槽主体(2)的上方。氧气液分离器(9)及氢气液分离器(20)上部气相分别由带翅片式散热器的冷却管道-导气管(7)(21)与电解槽主体(2)的氧气和氢气的导出汇流通道(55)(50)相连接。氧气液分离器(9)及氢气液分离器(20)的下部液相分别通过各自的回液管(4)(25)与电解槽下部氧侧分流通道(56)和氢侧分流通道(42)沟通，并分别回各个电解单元(51)的氧侧和氢侧。氧气洗涤器(35)及氢气洗涤器(31)分别与氧气液分离器(9)及氢气液分离器(20)相互构成为一体结构。氧气洗涤器(35)、氢气洗涤器(31)由带压力平衡器(15)的隔板(34)隔开。压力平衡器(15)的平衡膜固定于隔板(34)的上部。氧气洗涤器(35)及氢气洗涤器(31)的洗涤液中设有喷洗头(16)(37)。氧气洗涤器(35)的顶部带有补水口(14)，在氧气洗涤器(35)及氢气洗涤器(31)之间的上部带有压力平衡器(15)的隔板(34)底部带有通孔。所述电解槽主体(2)内的每个电解单元(51)的氧小室(53)和氢小室(52)顶部设有氧气导出小管及氢气导出小管(54)，这些小管又分别与氧侧汇流通道(55)和氢侧汇流通道(50)连接，氧侧汇流通道(55)和氢侧汇流通道(50)分别通过氧侧带翅片散热器的氧气导出管(7)和氢侧带翅片散热器的氢气导出管(21)与氧气液分离器(9)及氢气液分离器(20)的上部气腔连通。所述电解槽主体(2)的氧侧内设有对应每个电解单元(51)的氧小室(53)的回液分流通道(56)。所述电解槽主体的氢侧内也设有对应每个电解单元的氢小室(52)的回液分流通道(42)。在运行时，电解液分别通过氧气液分离器(9)及氢气液分离器(20)的底部经各自带翅片式散热器的回流管(4)(25)通入电解槽主体(2)的氧侧分流通道(56)和氢侧分流通道(42)，电解液再分别通过各电解单元(51)氧侧回流小管和氢侧回流小管(43)流回到电解槽(2)。氧气输出管(8)连接在氧气洗涤器(35)上方的压力平衡器(15)氧侧，氧气输出后，经氧气净化器(3)净化供吸氧用；在氢气洗涤器(31)上方的压力平衡器(15)氢侧的氢气输出管(23)将所产氢气导入平衡净化器(24)，净化后的氢气进入汽车发动机的进气管与空气混合后进入汽缸作为汽车辅助能源。所述氧气洗涤器(35)中垂向内置有氧侧防虹吸管(36)，在停机时将氧气洗涤器(35)的气室与氧气液分离器(9)的气室连通，而在开机产气时由于氧气液分离器(9)内液面上升而将该两气室封闭隔离；所述氢气洗涤器(31)中垂向内置有氢侧防虹吸管(30)，在停机时，由于氢气液分离器(20)的液面下降使得氢气洗涤器(31)的气室与氢气液分离器(20)的气室连通。而在开机产气时因氢气液分离器液面上升，而又将该两气室封闭隔离。