一种新型风冷臭氧机的制作方法

本发明涉及发动机节能技术领域，特别涉及一种新型风冷臭氧机。

背景技术：

随着汽车工业的迅猛发展和人们生活水平的日益提高，我国已经步入汽车时代，上路行驶的车辆日益增多，如此带来两个主要问题：能源的消耗和环境的污染。

目前，能源面临日益的紧缺，空气环境不容乐观，因此如何提高汽车燃油效率，变得越来越重要。市面上也陆续推出各种各样的的节能产品，例如专利CN201010132025.9中所公开的一种用于内燃发动机氢氧助燃节能智能控制系统装置，其工作原理是利用电解水产生的氢气和氧气，输送到发动机燃烧室内燃烧，来提高燃油的燃烧效率。但众所周知，电解水的过程会释放大量热量，并且必须保证氢气和氧气的纯净度，一旦散热问题处理不好，或者氢气和氧气中混入杂质气体，后果非常严重。此外，该装置结构也比较复杂，不适于大规模的推广应用。

还有一类节能产品，例如专利CN201520279250.3中所公开的铈能量引擎助燃器，虽然结构简单，但由于其与空气接触时间较短，不能实现空气分子的充分活化，因而其实际节能效果也很一般。

技术实现要素：

为解决现有发动机节能产品安全性低、节能效果不佳的问题，本发明公开了一种新型风冷臭氧机，包括本体、分别设置在所述本体两端的进气口和出气口、设置在所述本体内部的电源、鼓风机、过滤器、温度传感器、控制芯片、臭氧发生单元、空气流量传感器以及臭氧检测仪，所述鼓风机、控制芯片、温度传感器、臭氧发生单元、空气流量传感器、臭氧检测仪分别通过电信号与电源连接，所述鼓风机与控制芯片通过电信号连接，所述鼓风机与过滤器连通，所述过滤器通过气管与臭氧发生单元连通，所述臭氧发生单元两端分别与进气口和出气口连通，所述空气流量传感器设置在进气口处，所述臭氧检测仪设置在出气口处。

作为本发明的进一步改进，所述臭氧发生单元包括散热筒、绝缘管以及导体管，所述散热筒两端分别为进气端和出气端，所述绝缘管紧贴散热筒的内壁设置，所述导体管设置在绝缘管内部，并与绝缘管之间形成放电间隙，所述散热筒和导体管兼作正、负电极，所述进气端与进气口连接，所述出气端与出气口连接。

作为本发明的进一步改进，所述散热筒两端各设有一防腐蚀端盖，所述防腐蚀端盖设有通气孔以及散热口，所述通气孔与导体管和绝缘管之间的放电间隙连通，所述散热口与导体管内部连通，所述控制芯片通过气管与其中一防腐蚀端盖的通气孔连接。

作为本发明的进一步改进，所述导体管内壁紧贴设有辅助散热筒，所述辅助散热筒内部形成散热通道。

作为本发明的进一步改进，所述导体管两端的外壁上各设有一凹槽，所述凹槽与防腐蚀端盖的通气孔连通，所述凹槽的宽度为1～8mm，深度0.1～1.2mm。

作为本发明的进一步改进，所述散热筒设有若干向外延伸的散热片。

作为本发明的进一步改进，所述辅助散热筒设有若干向内延伸的辅助散热片。

作为本发明的进一步改进，所述绝缘管为石英管或陶瓷管，所述导体管为不锈钢管、钛合金管或铬合金管。

作为本发明的进一步改进，所述散热筒外壁连接有固定支架，所述散热筒通过固定支架设置在本体内部。

作为本发明的进一步改进，所述进气口和出气口处均设有助燃器，所述助燃器包括蜂窝状通气孔以及设置在蜂窝状通气孔中心的导流元件，所述蜂窝状通气孔的侧壁设有45°斜孔。

本发明的有益效果是：

本发明的新型风冷臭氧机结构简单，无需复杂的电路设计，将臭氧发生单元产生的臭氧直接输送到发动机内部与燃油混合燃烧，大大提高了燃烧效率，再配合助燃器的作用，进一步提高了燃烧效率，实现了节能减排的目的；并且自带散热功能，无需额外采取散热措施。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的结构爆炸图；

图2为助燃器的其中一种结构示意图；

图3为助燃器的另一种结构示意图；

图4为蜂窝状通气孔的局部结构示意图；

图5为臭氧发生单元的结构示意图；

图6为臭氧发生单元的径向剖视图；

图7为防腐蚀端盖的局部剖视图；

图8为绝缘管与导体管的其中一种连接方式示意图；

图9为绝缘管与导体管的另一种连接方式示意图；

图10为图9中导体管的平面展开图。

图中标记：

1-本体；11-进气口；12-出气口；2-电源；3-鼓风机；4-控制芯片；5-臭氧发生单元；51-散热筒；511-散热片；52-绝缘管；53-导体管；531-凹槽；532-螺旋通气槽；54-辅助散热筒；541-辅助散热片；55-防腐蚀端盖；551-通气孔；552-散热口；553-第一阶梯槽；554-第二阶梯槽；56-固定支架；57-放电间隙；58-防腐蚀密封圈；6-接线口；7-气管；8-连接板；9-助燃器；91-蜂窝状通气孔；92-导流圆盘；93-45°斜孔；10-温度传感器；20-过滤器；30-空气流量传感器；40-臭氧检测仪。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

如图1所示，本实施例的新型风冷臭氧机，包括本体1、本体1前后两端的端盖上分别设有进气口11和出气口12，本体1内部设有电源2、鼓风机3、控制芯片4、臭氧发生单元5、温度传感器10、过滤器20、空气流量传感器30以及臭氧检测仪40，本体1外壁上设有用于连接电源2的接线口6。

鼓风机3、控制芯片4、臭氧发生单元5、温度传感器10、过滤器20、空气流量传感器30以及臭氧检测仪40分别通过电信号与电源2连接，鼓风机3与控制芯片4通过电信号连接。

鼓风机3与过滤器20连通，过滤器20通过气管7与臭氧发生单元5连通，臭氧发生单元5两端分别与进气口11和出气口12连通。

电源2通过连接板8固定在壳体1的第一内壁上；鼓风机3、控制芯片4分、过滤器20以及温度传感器10通过连接板8固定设置在本体1的第二内壁上；臭氧发生单元5通过固定支架56固定设置在本体1的第三内壁上；空气流量传感器30设置在进气口11处，臭氧检测仪40设置在出气口12处。

控制芯片4根据发动机的转速来调节鼓风机3的鼓风量，根据转速的不同，发动机的控制系统传送相应的脉冲信号给控制芯片4，控制芯片4相应调整鼓风机3的电流大小，从而实现鼓风量的调节，实现能源的合理利用。

温度传感器10用于监测壳体1内的温度状况，并将数据反馈给远程控制端。

过滤器20对进入臭氧发生单元5的空气进行除尘、干燥，以保证空气的洁净度，从而提高臭氧制备效率。

空气流量传感器30用于监测进入壳体1内的空气流量，并与鼓风机3、控制芯片4、臭氧检测仪40进行联动，当臭氧检测仪40检测到臭氧含量降低时，臭氧检测仪40将信号反馈给控制芯片4，控制芯片4控制鼓风机3提高转速，输送更多的空气给臭氧发生单元5，从而提高臭氧制取量。

进气口11和出气口12处均设有助燃器9，助燃器9包括蜂窝状通气孔91以及设置在蜂窝状通气孔91中心的导流元件92。导流元件92可以有不同的形式，如图2所示，进气口11处助燃器9的导流元件92为螺旋式导流板；如图3所示，导流元件92为风扇；如图4所示，蜂窝状通气孔91的每一个蜂窝结构的侧壁各设有一45°斜孔93。

需要说明的是，助燃器9采用由氧化铈、氧化锆、氧化铝、稳定剂以及金属碳酸盐(碳酸钙、碳酸锌、碳酸镁中的一种或几种)，经调配、高温煅烧、倒模等工艺制成的铈合金材料制成；本体1除可以采用不锈钢、铝合金等常规金属材料制成外，也可以采用上述铈合金材料制成。

铈元素是一种优良的催化助燃剂和还原剂，它能产生每秒八千亿次的分子自然规律振荡，能有效地将空气中的氧分子迅速活化并细微化，当活化空气进入发动机后，就能有效地改善燃油的燃烧效率。

如图5和图6所示，臭氧发生单元5包括散热筒51、绝缘管52、导体管53、辅助散热筒54以及防腐蚀端盖55。

散热筒51设有若干向外延伸的散热片511，能够快速将装置内部产生的热量散发出去，散热筒51两端分别为进气端和出气端，进气端与进气口11连接，出气端与出气口12连接。散热筒1采用铝合金等导电、导热性能较好的金属材料制成。

绝缘管52紧贴散热筒51的内壁设置，绝缘管52优选石英管或陶瓷管，石英和陶瓷材料具有耐高温、热稳定性好的优点，不会影响臭氧的制备纯度。

导体管53设置在绝缘管52内部，并与绝缘管52之间形成放电间隙57，导体管53优选不锈钢管、钛合金管或铬合金管，一方面成本低、导电性好，另一方面耐腐蚀、不生锈。

散热筒51和导体管53兼作正、负电极使用，当散热筒51用作正极时，导体管53用作负极；反之，当散热筒51用作负极时，导体管53用作正极。

辅助散热筒54紧贴导体管53内壁设置，辅助散热筒54内部形成散热通道542，辅助散热筒54设有若干向散热通道542延伸的辅助散热片541，进一步提高了装置的散热效率。

如图7所示，防腐蚀端盖55通过防腐蚀密封圈58设置在散热筒51两端，防腐蚀端盖55设有通气孔551以及散热口552，通气孔551与放电间隙57连通，散热口552与散热通道542连通。防腐蚀端盖55采用防腐蚀性能较好的聚四氟乙烯、乙烯-丙烯-二烯类单体或含氟橡胶材料制成，以防止其被臭氧腐蚀。

过滤器20通过气管7与其中一防腐蚀端盖55的通气孔551连接，鼓风机3产生的气流经过滤器20过滤后进入通气孔551，并进一步进入放电间隙57。

导体管53两端的外壁上各设有一凹槽531，凹槽531与通气孔551连通，起到缓冲气流与连通放电间隙57的作用；凹槽531的宽度为1～8mm，深度0.1～1.2mm。

通气元件551可以是通气柱，通气柱垂直设置在防腐蚀端盖55的圆周面上；通气元件551也可以是通气圆孔，通气圆孔设置在防腐蚀端盖55的端面上；本实施例中，防腐蚀端盖55端面上均匀设有四个通气圆孔，每个通气圆孔的直径是散热口552直径的1/4。

防腐蚀端盖55还起到支撑导体管53的作用，使其与绝缘管52之间形成放电间隙57。具体来说，防腐蚀端盖55内部设有第一阶梯槽553以及第二阶梯槽554，绝缘管52通过密封圈卡接在第一阶梯槽553上，导体管53通过密封圈卡接在第二阶梯槽554上，第一阶梯槽553与第二阶梯槽554之间具有高度差，从而使绝缘管52与导体管53之间形成放电间隙57。

当然，放电间隙57也可以采用其他方式形成，例如在绝缘管52与导体管53之间设置如图8所示的支撑结构，或者使绝缘管52与导体管53接触，并在绝缘管52内壁或导体管53外壁开设各种形式的凹槽，如图9和图10所示，在导体管53外壁设置三道螺旋通气槽532，这样也形成了放电间隙，螺旋通气槽532延长了放电时间，有利于产生更多臭氧。

鼓风机3和臭氧发生单元5的工作电压随车轮转速脉冲信号的强弱而变化，转速脉冲信号越强，说明需要的进气量越大，即需要的臭氧量就越大，对应鼓风机3和臭氧发生单元5的工作电压越高，产生的臭氧量就越多。

另外，本发明还可以与现代信息技术相结合，温度传感器10、空气流量传感器30以及臭氧检测仪40的信息都可以在远程控制端(包括电脑、平板或手机)显示并加以分析处理，如内部工作环境温度、实时进气量、臭氧发生单元5是否在工作、以及臭氧含量情况等等，都可以实现远程控制。

本发明的工作原理如下：

空气从进气口11进入本体1和臭氧发生单元5内，鼓风机3产生的气流经过滤器20过滤后进入通气孔551，并进一步进入放电间隙57，散热筒51和导体管53接通交流电源，并在放电间隙57内产生高压电场，空气中的氧气在交变高压电场的作用下产生电晕放电，生成臭氧，并从另一端的通气孔551排出，最后经出气口12输出的发动机内。

臭氧在常温下就能分解成氧气，而在发动机内部的高温环境下，臭氧会急速分解，产生大量氧气，进而延长燃油与氧气的接触时间，提高燃油的燃烧效率，进而实现节能减排的效果。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。