[發明專利]一種低電流產生氫氣供發動機作輔助燃料的水電解裝置

無效

• 申請號: 200810241933.4
• 申請日: 2008-12-30
• 公開（公告）號: CN101481803A
• 公開（公告）日: 2009-07-15
• 發明（設計）人: 史蒂夫
• 申請（專利權）人: 中山市威寶電子科技有限公司
• 主分類號: C25B1/04
• 分類號: C25B1/04
• 代理公司: 北京東正專利代理事務所
• 代理人: 關松壽

技術領域

本發明涉及一種水電解裝置，具體地涉及一種低電流產生氫氣供發動機作輔助燃料的水電解裝置。

背景技術

現在全球供應的燃料雖然有多種選擇，如高辛烷值燃油，低辛烷值燃油，柴油，乙醇，甲醇和液化石油氣等，但這些燃料除LPG外都面對同樣的問題，就是都依賴石油。而石油不僅價格昂貴而且對環境產生嚴重的廢氣污染，在中國75％的污染問題由燃燒石油造成的。

氫氣作為一種理性的燃料，不僅可以由水產生，燃燒釋放的能量大而且燃燒后只產生水，對大氣和環境沒有污染。目前，氫氣的獲得主要有化學反應方法制備和水電解制備，用化學反應制備氫氣需要有用于化學反應產生氫氣的氫氣發生罐、儲氣罐，還包括用于對氫氣進行干燥的干燥器和抽吸氫氣發生罐中氫氣的氣體壓縮機以及儲存和運輸氫氣的各種配套設施，其氫氣的生產成本大，價格昂貴，由于氫氣儲氣罐體積大使用不便而且存在安全問題，所以對于以氫氣作為燃料的應用領域尤其是作為移動設備諸如車輛、輪船等的燃料供應現有技術還不能實現。

現有普通的水電解氫氣發生器一般由箱體、注水口蓋、電解槽、電解板、隔板、水位表、電源接口、排水閥、氫氣導氣通道、氧氣導氣通道、隔板、插槽、電源正負極、氣體隔離板等部件組成，殼體上部分別設置氫氣排氣口和氧氣排氣口，與氫氣導氣通道和氧氣導氣通道相通，氫氣導氣通道與氧氣導氣通道之間通過隔板分開，箱體下部設置若干組電解板，每組電解板按電解正極板、氣體隔離板、電解負極板、氣體隔離板設置，分別插入插槽，電源負極連線與每個電解負極板相連，電源正極連線與每個電解正極板相連。但是該類普通的水電解氫氣發生器水電解效率很低，耗電量大，需要40安以上的電流才能產生氫氣，對于作為燃料使用而言其經濟效益不大。

目前，被認為直接通過水電解產生氫氣并存儲的最有效技術途徑是用于再生燃料電池的氫氣發生器，再生燃料電池(Regenerative?FuelCell，簡稱RFC)，是在氫氧燃料電池基礎上發展的，是一種將氫氧燃料電池技術與水電解技術相結合的一種新型氫能源動力裝置。水電解器通過電解純水制取氫氣和氧氣為燃料電池提供反應氣體，具有電解耗電少，所制取的氫氣和氧氣純度高，無需繁瑣的后續凈化處理技術便可直接應用的特點。但是該種氫氣發生器目前還只應用于再生燃料電池領域，并且為了提高氫氣和氧氣的儲存密度，需提高氫、氧氣的存儲壓力，必須使用氣體專用增壓設備，這種設備體積大，能耗高，同時還需采用高壓水泵，系統構成復雜化，重量和能耗高，可靠性低。從能量利用的角度來看效率低，不經濟。

發明內容

本發明為解決現有氫氣利用尤其是氫氣應用于移動設備發動機作輔助燃料的技術問題，提供一種高效的低電流產生氫氣供發動機作輔助燃料的水電解裝置。

本發明實現發明目的采用的技術方案是，一種低電流產生氫氣供發動機作輔助燃料的水電解裝置，由置于水電解槽中的一組正負電極板組成，相同極性電極板之間由導電體連接，相反極性電極板之間由絕緣體分隔，所述正負電極板交替排列并分別由正負電極棒穿接，所述正負電極棒與電解電源連接，所述正負電極板之一為網孔結構，另一電極板為平板形，所述導電體為不銹鋼，所述絕緣體為耐高溫尼龍材料，所述正負電極板中間位置穿接有膠棒。

更好地，為取得較好的導電性能，所述正負電極板之一的材料為300系列不銹鋼，另一電極板的材料為200系列不銹鋼。

所述膠棒為方柱體形。

所述正負電極板之間的距離為0.65mm-1.5mm；所述正負電極板寬度范圍為45mm-125mm，長度范圍為45mm-125mm，厚度范圍為：0.6mm-1.25mm。

本發明所述水電解裝置產生的氫氣和氧氣可以導氣管進入內燃發動機用作輔助燃料，理論上發動機可以100％使用氫氣作為燃料，但這需要特殊的發動機，該發動機必須使用陶瓷活塞，不銹鋼氣缸和密封環，不銹鋼閥和燃燒室，但該種發動機非常昂貴，在商業利用上是不可行的，因此本發明所述水電解裝置可通過發動機電腦控制系統控制保留了小量的燃油消耗，進而控制電解的通電時間以產生適量的氫氣和氧氣進入內燃機。該裝置在6-32伏的電源下即可運作，所述電腦控制系統可以與現有的車載電腦通訊從而減低發動機的燃油供給，如可代替通常14∶1的空燃比，將氫氣作為輔助燃料進入發動機后使空燃比達到26∶1。

本發明所述導電體、絕緣體與正負電極板的組合能產生特定的電阻和絕緣性能，正負電極板之間不同的材料設計能加強電解效率，相同電能消耗能產生更多的氫氣。