[发明专利]气体发生装置及其组件

说明书

技术领域

本发明涉及气体发生装置及其组件，并且更具体而言，本发明涉及诸如通过电解分别产生氢气和/或氧气的氢气发生器和/或氧气发生器等气体发生装置。更具体而言，本发明涉及向内燃机供应作为燃料或燃料添加物的氢气的移动式氢气发生装置。

背景技术

与化石燃料相比，诸如氧气和氢气等可燃气体被公众视为清洁能源，因为在燃烧过程中可燃气体能够产生更少的污染物和/或更少的二氧化碳。

US 4,442,801公开了一种设置有燃料补充系统的内燃机，在燃料补充系统中，水被电解成氢气和氧气，然后氢气和氧气被添加到燃料输送系统。然而，使用氢气作为具有内燃机的动力车辆的燃料或化石燃料的燃料补充物还没有被广泛应用于大众市场。

WO 2010/117384公开了一种用于车辆的氢气电解装置。该装置包括保持有氢气电解发生器的储罐和装满水的管。从气体出口输送氢气和氧气的混合物。

期望的是能够提供改进的气体发生装置。

附图说明

将参考附图以非限制性实例的方式对本发明的公开内容进行描述。

图1是根据本发明的部分露出电解液储罐的示例性气体发生装置的正透视图，

图2是电解芯组件移位且处于局部分解形式的图1的氢气发生装置的透视图，

图2A是从下方观察到的图2的立体图，

图3是在移除了电解液储罐的顶盖的情况下的图1的气体发生装置的后透视图，

图3A是拆下电解芯组件的图3的局部分解图，

图3B是示出电解芯组件的分解图，

图3C是示出沿着纵轴线切开的电极板组的示意性截面图，

图3D是示例性端部联接装置的放大图，

图3E是示例性隔板的放大图，

图3F示出图3E的示例性隔板的背面，

图4是示出气体发生装置的主壳体和图3D的联接装置的正透视图，

图4A是从下方观察到的图4的正透视图，以及

图5示出另一示例性电解式气体发生装置的立体图。

具体实施方式

图1至图4所示的气体发生装置100包括电解液储罐120和电解槽140。电解液储罐120用于经由液体供应路径向电解槽140连续供给水系电解液来补充电解液，因为当产生气态的氢气和氧气时在电解槽中进行电解操作期间会消耗所述电解液。在本实例中，电解槽和电解液储罐共享由硬塑料制成的共用主壳体110，但当然也可以将电解槽和电解液储罐分开。除了在电解槽与电解液储罐相接之处的结合界面之外，电解槽是流体密封性的。共用主壳体110被在结合界面处的桥接装置130分成限定了电解液储罐的上部和限定了电解槽的下部。除了在桥接装置处之外，电解槽是流体密封性的，使得可以通过桥接装置在电解槽与电解液储罐之间实现流体连通。

主壳体的下部限定有接纳用于电解的水系电解液的储槽，并且电极板组组件160浸在储槽中，以便在供应直流电流来操作电极板组组件160时电解与正极板和负极板接触的水。为了获得最大电解效率，储槽中的水被保持在这样的水位：使电极板组的正极板和负极板上的活性区域被浸在水中。

电极板组组件160包括分别与正电源端子和负电源端子连接的正极板162和负极板164，以获得直流(DC)电源来帮助电解操作。正极板和负极板均为金属板，优选为非多孔或非渗透性的金属板，诸如铜、铝、不锈钢、钛、铂等金属板或涂覆有上述金属之一的板。在正极板和负极板上限定有位于底端附近的液体入口孔，以便在通过电解产生的气体在顶端附近排出的同时水系电解液可以在底端进入电极板组组件160，从而减少干扰。正极板和负极板具有相同的活性电解区域，并因此优选地具有相同的外形尺寸。这样，电极板组组件160在与电极板的活性表面正交的方向上大致成棱柱形，以获得最大的空间效率。

如图3A至图3C所示，正极板162和负极板164在被绝缘隔板170隔开的同时紧密地安装在一起。隔板170包括塑料框架172，其上安装有渗透膜或多孔膜174。渗透膜是网状膜，它可以透水，但不能透气泡，特别是储槽中的水的电解所产生的氢气泡和氧气泡。多孔膜与正极板和负极板的活性区域并列放置，并且多孔膜的尺寸等于或比得上电极板上的活性区域的尺寸。在塑料框架上分布有诸如肋或节点等间隔物，以保持绝缘板与相邻电极板之间的横向间隔，从而减轻膜朝正极板或负极板的塌陷。