一种燃气发生器及燃气供给系统和车辆动力系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及发动机，具体涉及发动机的燃料供给系统。
【背景技术】
[0002]现有的车辆发动机大都以汽油、柴油为燃料，也有使用蓄电池的电力或燃气作为动力来源的。但是汽油、柴油燃烧后对环境污染比较严重。另外汽油、柴油可以直接在空气中燃烧，一来车祸发生时需要注意防止油箱的爆炸；二来输油车、及加油站都有一定的危险性，需要防止静电和明火。
[0003]蓄电池的电量有限，车辆行程有限不便于长途旅行。使用燃气的车辆相对比较普遍；但这些燃气都是天然气，属于化石燃料，资源有限；并且天然气密度远小于柴油、汽油，所以车辆行程短，通常只作为出租车、驾校教练车在市区或近郊使用；而且车载高压气罐还存在安全隐患。
[0004]所以现有技术的车辆动力都还是没有真正实现安全、环保、资源循环利用的目的。
【发明内容】
[0005]本实用新型的目的是提供一种燃气发生器、利用该燃气发生器的燃气供给系统和车辆动力系统；以提供清洁、环保、可循环的燃料和车辆动力。
[0006]为实现上述发明目的，本实用新型所采用的技术方案是:
[0007]一种燃气发生器，包括:
[0008]利用电能进行加热的电加热机构；
[0009]电加热机构所提供的加热环境中设置碳本体；
[0010]向碳本体供水的供水系统。
[0011]这样碳本体在加热条件下与水反应产生一氧化碳和氢气的混合气体，该混合气体作为燃气可以进一步供车辆发动机或其他需要燃料的场合使用，提供动力或热量。所述的碳本体由石墨或炭块或炭粉或纯净煤等材料制成。混合气体中可能有未反应完全的水蒸气，可以进行简单处理，在要求不高的场合混合气体也可以直接使用。
[0012]优选的，所述的碳本体固定在陶瓷支架内，陶瓷支架外部设置铜质盘管，所述的电加热机构包括该铜质盘管和与铜质盘管连接的中/高频电源组件。
[0013]优选的，所述的中/高频电源组件由蓄电池和逆变电路及适配线路构成。当然，其加热方式也可以是电火花加热、电阻丝加热等加热方式。
[0014]优选的，所述的碳本体由石墨制成，整体呈空心柱状，并套接在陶瓷芯体上；所述的陶瓷支架为带有镂空端盖的管状，陶瓷芯体和碳本体固定在陶瓷支架内腔，碳本体沿轴向布置有气流通道；所述的供水系统包括水箱和换热机构，水箱内的源水经换热机构加热后供入气流通道内。该实施方式中，因为石墨本身导电，所以直接能被中/高频电源加热。
[0015]或者，所述的碳本体为炭材料或纯净煤制成的棒状，碳本体有多个并插入金属套上设置的储碳孔中；所述的陶瓷支架为带有镂空端盖的管状；所述金属套固定在陶瓷支架内腔，碳本体沿轴向布置有气流通道；所述的供水系统包括水箱和换热机构，水箱内的源水经换热机构加热后供入气流通道内。这样的结构适合本身不导电的碳本体，碳本体在金属套被中/高频电源加热后加热。
[0016]优选的，所述的气流通道由碳本体粗细小于储碳孔或陶瓷支架内腔直径构成，或者沿碳本体轴向设置的槽或孔构成。
[0017]一种利用前述的燃气发生器燃气供给系统，包括:
[0018]所述供水系统的换热机构包括与水箱连接的换热除水器，换热除水器出水经所述铜质盘管后进入气流通道；
[0019]所述燃气发生器产生的混合气体经管道进入换热除水器，经水箱的源水冷却除水，然后进入储气罐储存；
[0020]所述混合气体冷却除水所分离的水汇入换热除水器出水或经管道进入水箱。
[0021]这样就可以利用换热除水器去除混合气体中的水汽，便于后续使用；经过换热除水器、盘管预热的源水基本上处于高温甚至气化状态，有利于充分与碳本体接触和反应。该系统能高效地提供稳定的燃气。
[0022]一种利用前述的燃气发生器的车辆动力系统，包括燃气发动机，
[0023]所述供水系统的换热机构包括与水箱连接的换热除水器，换热除水器出水经发动机冷却管路进入所述铜质盘管后进入气流通道；
[0024]所述燃气发生器产生的混合气体经管道进入换热除水器，经水箱的源水冷却除水，然后进入储气罐，储气罐的输出管经增压机连通到发动机进气机构；
[0025]所述混合气体冷却除水所分离的水汇入换热除水器出水或经管道进入水箱；
[0026]所述燃气发生器的蓄电池为车载主蓄电池；
[0027]所述水箱为车载水箱。
[0028]进一步的，所述的发动机的尾气经排气管连接到换热器，所述铜质盘管出水接入换热器与尾气换热后供入气流通道；所述换热后的尾气通入气液分离器，气液分离器的排气进行排放或收集使用，气液分离器的排水接入水箱。
[0029]进一步的，所述换热后的尾气连接温差发电系统，温差发电系统经充电电路连接蓄电池；或者利用所述换热后的尾气对发动机与铜质盘管之间管路上的水进行预热。或者作为其它线路的伴热线路，避免热量的散失。
[0030]本实用新型的原料是常见的水和碳制成的碳本体，而碳和水在高温下会生成一氧化碳和氢气，两者都是高效的气体燃料，可以广泛用于生产、生活；也可以方便地适配现有车辆发动机，提供动力。由化学方程式可知，由碳和水生成一氧化碳和氢气，再由一氧化碳和氢气在空气中然烧生成水和二氧化碳。其过程相当于是碳和氧气反应生产二氧化碳，其中水的作用有点类似于催化剂，所以整个系统几乎不消耗水，而是相当于变相燃烧了碳本体。同时加热过程消耗一定的电能，尤其是在燃气发生器刚开始工作时需要蓄电池供电以加热碳本体达到高温状态，但后续只是补充电能，耗电量降低。但发动机工作时本身会再持续给蓄电池充电，所以本实用新型的技术相比于纯电动汽车会显著提升续航能力。并且还具有以下技术优势:
[0031]1.石墨是碳单质的主要存在形式之一，而碳是自然界储量最丰富的化学元素。石墨自然界储量大，而且也可以人工合成，取之不尽、用之不竭，成本低廉。
[0032]2.本实用新型虽然与传统石化燃料都无法避免温室气体二氧化碳的排放，但没有其他有毒有害气体排放，环保性显著提升。
[0033]3.本实用新型把传统的液体燃料、气体燃料转换为了固体燃料。且这些燃料本身在空气中不容易燃烧，不会发生爆炸。并且只用了一个很小的储气罐。所以相比于汽油、柴油、天然气等遇到明火都会燃烧甚至爆炸的燃料，本实用新型的安全性也显著提升。
【附图说明】
[0034]图1为一种实施方式的燃气发生器主视结构示意图；
[0035]图2为图1所示燃气发生器的A-A向剖视图；
[0036]图3为图1所示燃气发生器主的立体结构示意图；
[0037]图4为图1所示燃气发生器的爆炸图；
[0038]图5为另一种实施方式的燃气发生器的爆炸图；
[0039]图6为燃气供给系统的布置图；
[0040]图7为车辆动力系统的布置图。
【具体实施方式】
[0041]下面结合附图介绍本实用新型的具体技术方案和几种优选实施方式:
[0042]本实用新型的燃料发生器包括利用电能进行加热的电加热机构，电加热机构所提供的加热环境中设置碳本体242，以及向碳本体242供水的供水系统。这样碳本体242在加热条件下与水反应产生一氧化碳和氢气的混合气体，该混合气体作为燃气可以进一步供车辆发动机或其他需要燃料的场合使用，提供动力或热量。至于碳本体242的固定、所产生的混合气体收集等则没有特定要求。
[0043]优选的例如:结合图1-5所示的一种燃气发生器，所述的碳本体242固定在陶瓷支架244内，陶瓷支架244外部设置铜质盘管245，所述的电加热机构包括该铜质盘管245和与铜质盘管245连接的中/高频电源组件。优选的中/高频电源组件由蓄电池和逆变电路及适配线路构成。