CN201077358Y - 利用汽车水箱风扇发电的氢氧产生装置 - Google Patents

Abstract

一种利用汽车水箱风扇发电的氢氧产生装置，主要是于汽油动力的汽车于前方内装设有风扇，风扇配合连结一发电机，而发电机并接设到一变压器，变压器同时接设汽车本身的电瓶及再接设到电解装置处，而变压器与电瓶间装设有一溢流电磁阀，发电机与电瓶均能产生电能并透过变压器输送到电解装置，电解装置能利用电能将水电解产生有氢、氧气，可将氧气直接导车内使用，而将氢气或氢、氧混合气导入切换装置的集气筒内，以达确实的集气控制，再利用燃料管路控制输送通往高压燃料泵，而同时燃料管路亦可配合汽油的使用，使汽油泵将汽油抽出后，进行油气混合再送入高压燃料泵，进行燃烧产生动力；本实用新型具有环保与节省燃料成本的优点。

Description

利用汽车水箱风扇发电的氢氧产生装置

技术领域

本实用新型涉及汽车技术领域，是一种利用汽车水箱风扇发电的氢氧产生装置。

背景技术

目前的汽车动力来源，多半是利用汽油的燃烧来产生动力，亦有部分使用瓦斯与电池作为动力源，然而因石油的蕴藏量有限，加上长期的过度开发与使用，已逐渐使石油的蕴藏量愈来愈少，世界各国深知此一问题的严重性，各种替代能源的方案不断被研究发表出来，但没有任何一个方案能真正取代石油所淬取制成的燃料，故石油仍是目前最主要的动力燃料，而各产油国为了避免石油过度开挖，亦纷纷的制订各种协订以限制产油量，无形中造成油价的大涨，不但冲击各国的产业经济，对于民生方面而言，油价的上涨更直接造成开车族的购油成本倍增，令人苦不堪言。

再者，以石油作为动力燃料，除了燃料成本外，更存在有排放大量废气的环保问题，而以瓦斯作为动力燃料，虽无有排放废气而污染空气的问题，但其价格却是随石油的上涨而波动，因此同样有燃料成本增加的问题，加上其存在有使用上的安全隐忧，故仍难为一般人所接受，而以电池供应转换为动力的方式，虽具有完全无污染的环保价值，但却存再有充电时间长、续航力不足、以及电池老化问题，所以亦无法作为汽车的主要动力来源，从而如何开发出新的动力来源，减少对石油的依赖，实为当务之急。

目前业界虽有研发出油、电混合的动力结构，将其利用汽油作为燃料产生动力时，将多余的动力转换为电能储存，避免造成动力的浪费，当需要时再与汽油切换使用以提供动能，藉以达到省油的功效，但此种方式的省油效果有限，且其动力来源主要还是要依赖汽油的使用，因此节省燃料成本及降低废气排放的效果并不理想，实尚难称为理想的设计，有待再设法予以解决改善。

实用新型内容

有监于现有汽车在其动力来源方面，仍仰赖汽油为主而导致燃料成本居高不下，且存在有严重的空气污染等环保问题，本申请人特著手进行研发设计，基于其从事相关行业的多年经验与技术，进而研创出本实用新型利用汽车水箱风扇发电的氢氧产生装置，即其主要目的乃在于提供一种无需额外动力即可产生电能以供应电解装置对水箱内储水进行电解产生氢、氧气的创新结构，配合切换装置的集气控制与燃料管路的配置，特能以氢气或氢、氧混合气作为高压燃料泵主要燃料以产生动力，使其不但能有效减降成本，更可大幅改善空气污染所衍生的环保问题。

本实用新型的另一目的是在于经由结构的组成设计，使其电解装置所产生氧气得以直接导入汽车内部使用，藉以使车内空气的含氧量增加，可减少驾驶疲劳的问题，且行驶于长隧道中，亦可避免因隧道空气混浊、含氧量低而导致驾驶有昏昏欲睡、精神不济的情形发生。

为实现上述目的，本实用新型采取以下技术方案：

一种利用汽车水箱风扇发电的氢氧产生装置，特别是运用于汽油动力的汽车上，以氢气与汽油交替作为汽车动力燃料，达减省燃料成本及改善空气污染的环保与经济双重效益；在汽车前端内装设有至少一组以上的风扇，每组风扇包括与其连接的发电机，当汽车行驶时将造成风扇产生转动，同时促使风扇搭组的发电机发电以产生电能，所述的发电机的输出接组于一变压器，同时汽车本身的电瓶亦通过一溢流控制阀所述的变压器连接，而变压器的输出端则接设于一另设的电解装置内，该电解装置设有水箱以容置水及电解质，并在变压器输出的正、负极设有白金片以进行电解以产生氢气与氧气，其产生的氢氧气分别由氢气导管及氧气导管导出，该氢气导管并接组于一切换装置进行集气控制，而切换装置又接组于燃料管路，该燃料管路除了接组切换装置的氢气入外，另设有一接组汽车汽油泵的汽油入口，且在同一时间内只有单一入口与接组高压燃料泵的燃料供入管导通，据以使氢气与汽油得以交替输送至高压燃料泵进行燃烧以产生动力，形成一种油、气交替的汽车动力结构。

其中该电解装置的氧气导管与氢气导管间以一回流导管接通，并在氧气导管与回流导管接设制一组三通控制阀以控制氧气是否回流于氢气导管，使其得以氢、氧混合气作为高压然料泵的燃料。

其中该电解装置的氧气导管是直接拉至汽车内部，使其电解产生的氧气可提供车内使用。

其中该切换装置乃设具有一集气筒，集气筒下方一侧设有一入口以接组氢气导管，而在集气筒上方另设一出口以接组燃料管路，于入口与出口内分别设有单向阀，于集气筒内部设有一浮板，而集气筒顶部另设有一组受浮板掣控的两段式控制开关，该两段式控制开关得以控制一变频马达，该变频马达并轴设驱动一另制的凸轮，又浮板下方设有一组受凸轮控制的气压活塞，利用该变频马达驱动凸轮得对气压活塞产生推力，而气压活塞不受凸轮推顶时，则可受气压活塞杆上套接的弹簧予以回推复位。

其中该燃料管路设具有一氢气入口及一汽油入口，该氢气入口是与切换装置的集气筒出口接组，而汽油入口则接通于汽车的汽油泵，且该氢气入口与汽油入口并汇聚成一燃料供入口而与高压燃料泵接组，于氢气入口与汽油入口接通燃料供入口的介面位置分别设有一活塞门，又在汽油入口近活塞门的位置处设有一溢流回收口，于溢流回收口及燃料供入口内并分别设有一压力控制阀，该汽油入口是供汽油泵打出及经过油气混合的汽油燃料送入，而利用该溢流回收口则可供将多余的汽油回收到油箱内。

其中该风扇是装设于汽车引擎前方的受风面，其可因风阻气流及引擎运转高温产生的对流而产生转动并配合其发电机运作发电。

其中该电解装置的水槽另设一滴流管配合过滤器拉接于高压燃料泵，可集收氢、氧气于高压燃料泵内燃烧爆炸所产生的水。

本实用新型的有益效果是：

1、其主要是利用汽车行进中的气流促使风扇转动，进而使发电机发电并结合电瓶无法储存的溢流电力以供应电解装置所需电能，令电解装置得以将水电解生成氧气及氢气，再将氢气混或混合局部氧气而导入高压燃料泵做为动力燃料，可减少汽油然料的使用，在整个动作过程中，其所需的电力产生极为环保，无破坏环境之虞，且以水电解产生氢、氧气的方式亦相当环保，同时成本相当低廉，又无燃烧废气的排放，因此具有环保与节省燃料成本的双重功效。

2、其电解时所产生的氧气可导入汽车内部使用，使车内空气得含氧量得以增加，特可减少驾驶疲劳的现象产生，尤其在行驶于长隧道中，或于隧道内发生火烧车意外而导致隧道内空气含氧量不足的缺氧状态下，可以把氧气完全切换至汽车内部使用，避免因缺氧而发生昏睡或死亡的情形，以维持生命的安全。

3、其电解产生的氧气，除可直接导入车内使用外，更可经由三通切控阀的控制而将局部氧气导引至氢气导管与氢气混合，依文献资料记载，当氢、氧的混合比例到达约70％时，其燃烧速度可达890cm/秒，所以可获得更高的动力输出，使其汽车的动能可获得大幅提升，相对地减少对汽油燃料的依赖，如此将可使其燃料成本获得减助的减降，同时对于环保的助益将可获得大幅增进与提升。

附图说明

图1是本实用新型较佳实施例的结构概略图。

图2是本实用新型较佳实施例的详细结构概略图。

图3是本实用新型较佳实施例切换装置于动作前的结构关系示意图。

图4是本实用新型较佳实施例切换装置于动作时的结构关系示意图。

图5是本实用新型较佳实施例切换装置于动作完成时的结构关系示意图。

图6是本实用新型较佳实施例燃料管路使用氢气燃烧时的结构关系示意图。

图7是本实用新型较佳实施例燃料管路使用汽油燃烧时的结构关系示意图。

图号标记：

(1)汽车           (10)风扇

(20)发电机        (30)变压器

(40)电瓶          (41)溢流电磁阀

(50)电解装置      (51)水箱

(52)水            (53)电解质

(54)氧气导管      (55)氢气导管

(56)白金片        (57)三通切控阀

(58)回流导管      (60)切换装置

(61)集气筒        (62)入口

(63)出口          (64)两段式控制开关

(65)浮板          (66)气压活塞

(67)变频马达      (68)凸轮

(69)弹簧          (70)燃料管路

(71)氢气入口      (72)汽油入口

(73)燃料供入口    (74)、(75)活塞门

(76)溢流回收口    (77)、(78)压力控制阀

(80)高压燃料泵

具体实施方式

有关于本实用新型的结构组成、技术手段及功效达成方面，谨配合图式再予举例进一步具体说明于后：

首先，请参阅图1的结构概略图及图2的详细结构示意图，如图1、图2所示，本实用新型在结构设计上，主要是于以汽油为动力的汽车1前端内装设有具有发电机20的风扇10，当风扇10转动时可掣动发电机20进行发电，而该等风扇10的发电机20又接组于一变压器30，该变压器30的输出接设于一另设的电解装置50处，同时汽车1本身的电瓶40亦通过一溢流电磁阀41而与变压器30连接，令该发电机20所产生的电能及电瓶40溢流的电能得以通过变压器30而供应电解装置50所需电能，使电解装置50得以利用电能将水电解生成氢气及氧气，其产生的氢气可经氢气导管55导入一切换装置60处，使氢气能确实被集气控制，而其产生的氧气则可经氧气导管54被导入汽车内部使用，或利用一组三通切控阀57控制而将氧气经一分流导管58导入氢气导管54，使氢、氧气以适当比例混合而导入切换装置60内被集气控制，再由切换装置60所接组的燃料管路70接通于汽车1的高压燃料泵80，同时该燃料管路70亦配合汽油的使用，由汽油泵(未绘)抽取汽油后，视其切换装置60输出氢、氧气与否而决定汽油可否输送至高压燃料泵80进行燃烧，藉以产生汽车1行进所需的动力，依此构成本实用新型的基本功能架构；其中：

该风扇10，是装设于汽车1引擎前方的受风面，其可作一组或一组以上的设置，当汽车1行驶时，风扇10将因风阻气流而产生转动，同时风扇10装设位置后方的引擎运转时的高温亦会产生强大对流，可帮助风扇(10的转动，使风扇10的转动的动能得以配合其发电机20运作发电；该发电机20，是受外来动力而运作发电，尤其是利用风扇10的旋转来达成其发电的效能；

该变压器30，是可将输入的电流放大，将小电流转换成足够电流量的大电流输出；

该电瓶40，是汽车1原有的配备，其受汽车1本身的发电机(未绘)所充电，藉以提供汽车1的车灯、音响与启动所需的电力，因汽车1行驶运作时，其发电机所产生的电能常会超过电瓶40所能储存的能量，而造成电能溢流的问题，所以在本实用新型的设计中乃将此类溢流的电能经由溢流电磁阀41的监控，将溢流的电能导引至变压器30处，以转换成电解装置50所需的部分电能；

该电解装置50，主要设有一水箱51，于水箱51内备置有水52及电解质53，另设有一氧气导管54及一氢气导管55，该氧气导管54输出端接设有一组三通切控阀57，由三通切控阀57的一端又以一回流导管58接组于氢气导管55的输出端，利用该三通切控阀57得以切换控制回流导管58与氧气导管54接通与否，而于氧气导管54与氢气导管55中分别设有白金片56，藉以使水箱51内的水得以被电解析出氧气及氢气，其产生的氧气得以经氧气导管55及三通切控阀57导入汽车1内部，或者可经由氧气导管54、三通切控阀57及回流导管58导入氢气导管55，并与氢气导管55所输出的氢气混合后，导入切换装置60集气控制以供应高压燃料泵80使用，又于水槽51另得设一滴流管(未绘)及一过滤器(未绘)拉接于高压燃料泵80，可集收氢、氧气于高压燃料泵80)内燃烧爆炸所产生的水；

该切换装置60，其设有一集气筒61，集气筒61下方一侧设有一入口62以接组氢气导管55，而在集气筒61上方另设一出口63以接组燃料管路70，于入口62与出口63内分别设有单向阀(未标号)，而集气筒61顶部另设有一组两段式控制开关64，该两段式控制开关64得以控制一变频马达67，该变频马达67并轴设驱动一另制的凸轮68，又集气筒61内部设有一浮板65，浮板65下方设有一组受凸轮68控制的气压活塞66，利用该变频马达67驱动凸轮68得对气压活塞66产生推力，而气压活塞66不受凸轮68推顶时，则可受一弹簧69予以回推复位；

该燃料管路70，其设有一氢气入口71及一汽油入口72，该氢气入口71是与切换装置60的集气筒61出口63接组，而汽由入口72则接通于汽车1的汽油泵，且该氢气入口71与汽油入口72并汇聚成一燃料供入口73而与高压燃料泵80接组，于氢气入口71与汽油入口72接通燃料供入口73的介面位置分别设有一活塞门74、75，又在汽油入口72近活塞门75的位置处设有一溢流回收口76，于溢流回收口76及燃料供入口73内并分别设有一压力控制阀77、78，该汽油入口72是供汽油泵打出及经过油气混合的汽油燃料送入，而利用该溢流回收口76则可供将多余的汽油回收到油箱(未绘)内；

请继续配合参阅图2～图7所示，说明本实用新型的功能动作，如图所示，当汽车1行驶时，风扇10将产生旋转而促使发电机20运转发电，其发电的电流将输送至变压器30，经变压器30将电流放大输出而导引至电解装置50的水箱51中，利用其正、负极性及白金片56的作用，使水箱51内部的水被电解而产生氧气及氢气，其正极产生的氧气可经氧气导管54及三通切控阀57导入汽车1内部，或者藉由三通切控阀57的切控，使氧气得以经由氧气导管54、三通切控阀57及回流导管58而导入氢气导管55，而负极所产生的氢气则可经由氢气导管55直接导入切换装置60的集气筒61，或者在混合回流导管58引入的氧气后，再输送至集气筒61内，当氢气或氢氧混合气由氢气导管55经集气筒61的入口62导入时，集气筒61内部的浮板65将被逐渐往上推顶(请参阅图3、图4所示)，而入口62内的单向阀将可避免气体回流，使氢气或氢氧混合气得以被集收在集气筒61内，待浮板65上升至集气筒61顶部时，将会触发该两段式控制开关64的第一段，藉以启动变频马达67运转，此时集气筒61内部乃充满了氢气或氢氧混合气，而变频马达67的运转将会带动凸轮68转动，进而将气压活塞66往上推顶，利用气压活塞66的上推而得将集气筒61内所集收储存的氢气或氢氧混合气由出口63向外推送(请参阅图5所示)，令氢气或氢氧混合气依序推开集气筒61出口63的单向阀及然料管路70的氢气入口71的活塞门74，而进入到燃料供入口73并推开压力控制阀78，最后导入高压燃料泵80进行燃烧以产生动力，同时其氢、氧气燃烧爆炸所产生的水又可经一滴流管(未绘)配合过滤器(未绘)拉引导回电解装置50的水槽51内，使水槽51内的储水无匮乏之虞，以拉长补水的间隔时间及减少补水的次数，而在氢气或氢氧混合气进入燃料管路70时，会同时推抵汽油入口72的活塞门75而使的保持封闭，造成油气混合的汽油燃料无法送入，而汽油燃料可从溢流回收口76进行回收(以上请参阅图6所示)，另方面，当气压活塞66被向上推顶而将氢气或氢氧混合气完全由集气筒61出口63向外推送后，气压活塞66将接触浮板65而造成浮板65再次触动两段式控制开关64的第二段控制，使变频马达67停止运转而带动凸轮68复归原位(即图3所示状态)，而气压活塞66即被弹簧69回推复位，其浮板65亦同时下落复位，以利再次的集气作业，同时在氢气或氢氧混合气不再供应导入燃料管路70时，则油气混合的汽油然料将可经由汽油入口72推开活塞门75而顺利进入燃料供入口73，并推开燃料供入口73内的压力控制阀78而导入高压燃料泵80，使进行燃烧产生动力作业(请参阅图7所示)，直至集气筒61内又再次集收充满氢气或氢氧混合气后，才会改以氢气或氢氧混合气供应高压燃料泵80然烧产生动力，据此，经由两种燃料供应模式的交替互换实施，特使汽车1只有在氢气或氢氧混合气不足的状况下，才会使用汽油作为燃料，从而在燃料成本上将可获得大幅减降，并能降低其废气排放量而能符合环保价值：

综上所述，本实用新型经由其结构的组成设计，其主要是利用前进时产生的动力转换为电力，使将水箱中的水电解以产生氢、氧气，除可将氧气直接导入车内使用外，更得利用氢气或氢、氧混合气的使用而令汽车产生动力，形成一种汽油、氢(氧)气交替作动的汽车动力，使其具有环保、节约能源、节省燃料成本等诸多优点。确能有效地解决目前汽车仰赖汽油为主要燃料所衍生的燃料成本、废气排放等诸多问题与缺失，整体而言，确具极佳的产业利用价值与实用经济效益，诚不失为一优异、突出的创新设计，爰依法提出专利申请。

Claims (7)

1.一种利用汽车水箱风扇发电的氢氧产生装置，其特征在于：在汽车前端内装设有至少一组以上的风扇，每组风扇包括与其连接的发电机，所述的发电机的输出接组于一变压器，同时汽车本身的电瓶亦通过一溢流控制阀所述的变压器连接，而变压器的输出端则接设于一另设的电解装置内，该电解装置设有水箱以容置水及电解质，并在变压器输出的正、负极设有白金片以进行电解以产生氢气与氧气，其产生的氢氧气分别由氢气导管及氧气导管导出，该氢气导管并接组于一切换装置进行集气控制，而切换装置又接组于燃料管路，该燃料管路除了接组切换装置的氢气入外，另设有一接组汽车汽油泵的汽油入口，且在同一时间内只有单一入口与接组高压燃料泵的燃料供入管导通。

2.根据权利要求1所述的利用汽车水箱风扇发电的氢氧产生装置，其特征在于：其中该电解装置的氧气导管与氢气导管间以一回流导管接通，并在氧气导管与回流导管接设制一组三通控制阀以控制氧气是否回流于氢气导管。。

3.根据权利要求1所述的利用汽车水箱风扇发电的氢氧产生装置，其特征在于：其中该电解装置的氧气导管是直接拉至汽车内部，使其电解产生的氧气可提供车内使用。

4.根据权利要求1所述的利用汽车水箱风扇发电的氢氧产生装置，其特征在于：其中该切换装置乃设具有一集气筒，集气筒下方一侧设有一入口以接组氢气导管，而在集气筒上方另设一出口以接组燃料管路，于入口与出口内分别设有单向阀，于集气筒内部设有一浮板，而集气筒顶部另设有一组受浮板掣控的两段式控制开关，该两段式控制开关得以控制一变频马达，该变频马达并轴设驱动一另制的凸轮，又浮板下方设有一组受凸轮控制的气压活塞，利用该变频马达驱动凸轮得对气压活塞产生推力，而气压活塞不受凸轮推顶时，则可受气压活塞杆上套接的弹簧予以回推复位。

5.根据权利要求1所述的利用汽车水箱风扇发电的氢氧产生装置，其特征在于：其中该燃料管路设具有一氢气入口及一汽油入口，该氢气入口是与切换装置的集气筒出口接组，而汽油入口则接通于汽车的汽油泵，且该氢气入口与汽油入口并汇聚成一燃料供入口而与高压燃料泵接组，于氢气入口与汽油入口接通燃料供入口的介面位置分别设有一活塞门，又在汽油入口近活塞门的位置处设有一溢流回收口，于溢流回收口及燃料供入口内并分别设有一压力控制阀，该汽油入口是供汽油泵打出及经过油气混合的汽油燃料送入，而利用该溢流回收口则可供将多余的汽油回收到油箱内。

6.根据权利要求1所述的利用汽车水箱风扇发电的氢氧产生装置，其特征在于：其中该风扇是装设于汽车引擎前方的受风面，其可因风阻气流及引擎运转高温产生的对流而产生转动并配合其发电机运作发电。

7.根据权利要求1所述的利用汽车水箱风扇发电的氢氧产生装置，其特征在于：其中该电解装置的水槽另设一滴流管配合过滤器拉接于高压燃料泵，可集收氢、氧气于高压燃料泵内燃烧爆炸所产生的水。

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