专利名称：小型氢气发生装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种氢气发生装置，更具体地说，涉及一种集儿童娱乐、教育和智力开发为一体的小型氢气发生装置。
背景技术：
利用氢气作为燃料来发电是现代工业发展的一种必然趋势。而且，氢气发电具有安全、清洁和有利于环境卫生和保障人类健康的优点，因此现在以氢气作为能源的动力设备已应用于汽车、潜水艇、手提电脑和手机等。
由于氢气发电的以上特点，已经制造出用作儿童玩具的电源的小型燃料电池。但是这种燃料电池，还需要从专门的厂商中购买氢气来发电。所供应的氢气通常储存在高压钢瓶或内含有储氢材料的金属氢气储气罐，不但体积很大，重量又很重，所以在运输、保藏和安全方面都是非常麻烦的，并且费用昂贵。此外，对一些小型的、移动式的燃料电池设备或玩具车来说上述钢瓶或储气罐是无法应用的，因此设计一些小型的氢气加氢站来与小型的燃料电池配套是非常重要的。
发明的概述本实用新型的目的是为了克服上述缺陷而提供一种小型氢气发生装置，该氢气发生装置可在现场制造氢气以供给装有燃料电池的儿童玩具，用于直接发电驱动儿童玩具，如玩具汽车等。
为实现上述目的，本实用新型的包括安装座，贮水罩盖，干电池，电源开关，其中，所述安装座是一具有台面和台面下围壁形成空室的台形座，所述贮水罩盖可罩在台形座的台面上，并且该罩盖设有一从其顶面向下垂直延伸的贮水槽，该贮水槽在底面上设有一出水口和在其中上部设有一排放口；
还包括一电解电池装置，所述电解电池装置固定安装在安装座的台面上，它包括一电解电池和一盒体，该盒体是由两个相对结合而形成一密封腔体的前后半盒件构成的，前半盒件的外表面上设有进水口、排气水口和电源插孔A，后半盒件的外表面上设有氢气出口、排气出口和电源插孔B，电解电池安置在所述盒体内、位于密封腔体的中央并与相对盒体的内壁形成互不连通的前室或氧侧和后室或氢侧，在氧侧，所述罩盖贮水槽的出水口通过导管与电解电池装置前半盒件的进水口连接，所述排放口通过导管与前半盒件的排气水口连接，在氢侧，所述后半盒件的氢气出口能够通过导管连接外部的供气负载，所述后半盒件的排气出口通过导管引出氢气发生装置外。
如以上所述的小型氢气发生装置，其中，所述前半盒件的外表面上的进水口位于前半盒件的的下部，排气水口位于前盒组件的上部，所述后半盒件的外表面上的氢气出口位于后半盒件的的上部，排气出口位于后半盒件的的下部。
如以上所述的小型氢气发生装置，其中，所述贮水槽是长条形的，从其顶面向下垂直延伸可直到贴近安装座的台面，并且贮水槽在长度方向的两相对壁面之一是呈上下阶形的，所述排气水口设置在阶台面上。
如以上所述的小型氢气发生装置，其中，还包括一安装在安装座底下的底板件，该底板件包括一平的底部、一由一从底部整体凸起的盒室部和一铰接于底部及可盖住盒室部开孔的盒盖组成的电池安放盒，在所述电池安放盒中安放电池，在所述底板件通过底部安装于安装座的底部下后，所述盒室部位于所述安装座的空室内。
如以上所述的小型氢气发生装置，其中，所述安装座台面的相对两侧设有垂直向上延伸的一对上侧壁，所述罩盖顶面的相对两侧设有垂直向下延伸的一对下侧壁，所述一对上侧壁和一对下侧壁的形状是互补的，以使罩盖盖到台面上后在上侧壁和下侧壁之间形成一封闭的空间。
如以上所述的小型氢气发生装置，其中，所述安装座上侧壁之一的壁面上设有一具有中间凹入搁卡台的支架和一引出孔，所述连接氢气出口的导管可通过引出孔引出安装座，而该导管的另一端设有一充气阀连接头，所述导管可通过充气阀连接头搁卡在支架上。
如以上所述的小型氢气发生装置，其中，所述安装座在台面下围壁上设有几个开孔以电连接方式安装电源开关和外接电源插孔，并且使得外接电源和电池安放盒的干电池可通过电源开关加以选择。
如以上所述的小型氢气发生装置，其中，所述安装座上侧壁之另一个壁面上也设有一引出孔，以引出连接排气出口的导管，并且装置还包括一塞子，该塞子是用橡塑材料制成，具有一塞头和一用于固定塞头的悬臂部，所述悬臂部可粘结在引出孔上方的安装座的侧壁上，而所述塞头则可塞入排气出口连接导管的出口。
如以上所述的小型氢气发生装置，其中，所述罩盖的一对下侧壁的自由端各具有一凸出的插入头，而与所述罩盖的的插入头相对应的安装座台面上设有插孔，以使罩盖可通过插入头与安装座相对固定。
由上可见，本实用新型的小型氢气发生装置是利用安装在安装座上的电解电池通过设置在罩盖上的贮水槽的供水，而将水进行电解并连续地产生氢气。该装置的电解电池容纳在一个由安装座和罩盖构成的、很小体积的壳体内，所以具有结构紧凑、操作方便和成本比购买来的氢气要低，尤其是本装置是透明的，通过使用可直观地看到氢气的产生，并在连接到安装燃料电池的动力玩具时，可更好认识氢气产生电能的实际操作过程。这对使用者，特别是儿童可通过它对氢气作燃料的知识有大体了解，有助于在娱乐、教育中增进科学知识和提高环保意识。
附图的简要说明
图1是一本实用新型的小型氢气发生装置的主视图；图2a和图2b分别是
图1中的装置在除去贮水罩盖后的前视图和后视图；图3是本实用新型的电解电池装置的剖视图；图4a和图4b分别是图3的左、右侧视图。
图5是沿
图1的A-A线所作的剖视图，表示贮水罩盖上的出水口的位置；图6是沿
图1的B-B线所作的剖视图；表示贮水罩盖上的排放口的位置；图7a、图7b和图7c分别表示充气阀连接头的主视图、俯视图和主视图的A-A剖视图。
具体实施例的详细描述请参阅
图1至图5，一种小型氢气发生装置装置包括安装座1、贮水罩盖2、电解电池装置3、干电池4、底板件5、电源开关6和充气阀连接头7，其中，安装座1是一具有台面11和台面下围壁12形成空室13的台形座。该台面11上还可设有一些安装槽15和安装孔(图中未画出)以供安装电解电池装置3和穿过连接导线。贮水罩盖2可以是圆形或扁圆形的，其中设有一从其顶面向下垂直延伸，最好直到贴近台面11的贮水槽21，该贮水槽在底面上设有一出水口22和在其中上部设有一排放口23。贮水罩盖2可用透明的塑料材料制成，并罩在台形座的台面11上。
在较佳实施例中，安装座的台面11在其相对两侧设有垂直向上延伸的一对上侧壁14、14′，贮水罩盖2顶面的相对两侧设有垂直向下延伸的一对下侧壁24、24′。它们形状是左右互补的，以使贮水罩盖2盖到台面上后在所述一对上侧壁14、14和一对下侧壁24、24′的之间形成一封闭的空间。此外，安装座1上侧壁14、14′之一的壁面上设有一突出的支架17和一引出孔18，该支架17具有中间凹入搁卡台171。该引出孔18一般位于支架17下方以供导管穿过。
又，罩盖2的下侧壁24、24′的自由端各具有一凸出的插入头，与插入头241、241′相对应的台面11部位上设有插孔111，111′，以使罩盖可通过插入头241、241′与安装座相对固定。
电解电池装置3它包括一电解电池31和一盒体32，其中，电解电池31是由两片导电金属网和中间涂有催化剂的电极组成，盒体32是由两个半盒件或前后半盒件321、322构成的，两者相对结合，例如通过其四角用螺栓紧固，可形成一密封腔体。前半盒件321的外表面上设有进水口3211、排气水口3212和电源插孔A 3213，后半盒件322的外表面上设有氢气出口3221、排气出口3222和电源插孔B 3223。在电解电池31安置在所述盒体32内后，它位于密封腔体的中央并将密封腔体分隔成互不连通的前室(氧侧)323和后室(氢侧)324。较佳，盒体32的前后半盒件321、322的相对内壁上各自设有多个均布的、高度相等的凸出的小柱，以便电解电池31通过这些凸出的小柱对导电金属网的压紧而加以牢固地保持在盒体32中。
为了使电解电池装置3很好的运行，罩盖的贮水槽21的出水口22通过导管与电解电池装置前半盒件321的进水口3211连接，排放口322通过导管与前半盒件的排气水口3212连接，所述后半盒件322的氢气出口3221能够通过导管连接外部的供气负载(图中未画出)，所述后半盒件的排气出口3222通过导管引出氢气发生装置的贮水罩盖2外。电解电池装置3是安装在安装座的台面11上或台面的安装槽15上，根据其气体的性质和工作特点，通常前半盒件321的外表面上的进水口3211设置在其下部，排气水口3212设置在其上部。后半盒件322的外表面上的氢气出口3221设置在其上部，而排气出口3222设置在其下部。
贮水槽21是长条形的，在长度方向的两相对壁面之一是呈上下阶形的，所述排气水口3212设置在阶台面211上。贮水槽21在密封腔体内的位置是根据电解电池装置3在安装座的部位来调整的，在本实施例中，电解电池装置3安装在安装座1的偏离中心线的一侧，而贮水槽21则相互靠近面地设置在偏离中心线的的另一侧以减小小型氢气发生装置的体积。
底板件5包括一平的底部51和一干电池安放盒52，其中，底部51具有与安装座1的底部相同的外形，电池安放盒52是由一从底部整体凸起的盒室部521和一铰接于底部51的盒盖522组成的，在电池安放盒52中安放电池4。底板件5通过底部安装在安装座1的底部后，所述盒室部521位于所述安装座1的空室内。
氢气出口3221的连接导管可通过引出孔18引出安装座，充气阀连接头7安装在该导管的另一端，所述导管可通过充气阀连接头7搁卡在支架17上以方便地连接到氢燃料玩具的充气阀上。
另外，安装座1在台面下围壁上设有几个开孔以电连接方式安装可拨动的三位电源开关6和外接电源(正负)插孔8，并且使得并联的外接电源，如太阳能电池或直流稳压电源，以及电池盒内安放的干电池可通过电源开关6加以选择地切换或关断。
安装座的上侧壁的另一个壁面(上侧壁14′)上也设有一引出孔141′，该引出孔是用于引出连接排气出口的导管并在引出孔上方壁面上挂设一具有悬臂部和塞头的塞子142。该塞子142的塞头可塞入导管的出口。在氢气供给不正常时，特别当氢气过多时，会自动弹开，起保护作用；在注水和排废气时，也可打开塞子加以疏通。
在另一实施例中，本实用新型的装置还包括一组由二个发光二极管9组成的发光组件，它们安装在贮水罩盖的贮水槽21下部的外壁上或者其它合适的位置上，并且并联接入电源。当发光二极管9闪烁，可提示装置已通电，或者表示已有外接直流电源的输入，同时闪烁的发光二极管9透过上面的贮水罩盖的贮水槽21变换光色，具有观赏性。
充气阀连接头7包括一内部具有阶梯孔的短管71、一设置在阶梯孔的直径较大孔内但又位于直径较小孔的近上方的十字叉部72和一对相对设置在外周面上的定位柱73。它安装在连接氢气出口的导管的出口。该连接头7对连接外部用气装置的充气阀具有良好的密封性能且拆卸方便。
本装置的氢气发生过程是这样的，在罩盖2的贮水槽21中充满水后，水会经贮水槽下面的出水口22和连接导管流入盒体32的前室(氧侧)323，通过三位电源开关接通电解电池装置3的电解电池，在直流电流作用下，水与电解电池发生电解反应，就产生氢气和氧气，其中，氧气经前半盒件321的排气水口3212、其连接导管达到设置在贮水槽21上的排放口23排出，因排放孔处于贮水槽21水面下，所以可观察到氧气冒气的情况，显示小型氢气发生装置的工作状况；氢气从后室(氢侧)经后半盒件322的氢气出口3222和其连接导管达到与充气阀连接的充气阀连接头以供负载，例如玩具汽车、手提电脑或教具等。
此外，如果本装置工作采用外接电源，则通过电源插孔A 3213和B3223连接。在外接电源下，本装置的工作过程与上述过程基本相同，只是此时接入了发光二极管9，后者将不断闪烁，表示装置已通电。
本实用新型的装置的出水口22设置在贮水槽的下面，它的位置低于电解电池装置的进水口，当氢气发发生装置工作时会不断地消耗水，利用贮水槽21与电解电池装置3的水位差，不断地从贮水槽21中得到补充水，以保证电解氢气的水源。
应该注意的，本实用新型的所用的导管一般可为硅橡胶管。
权利要求1.一种小型氢气发生装置，包括安装座，贮水罩盖，干电池，电源开关，其特征在于，所述安装座是一具有台面和台面下围壁形成空室的台形座，所述贮水罩盖可罩在台形座的台面上，并且该罩盖设有一从其顶面向下垂直延伸的贮水槽，该贮水槽在底面上设有一出水口和在其中上部设有一排放口；还包括一电解电池装置，所述电解电池装置固定安装在安装座的台面上，它包括一电解电池和一盒体，该盒体是由两个相对结合而形成一密封腔体的前后半盒件构成的，前半盒件的外表面上设有进水口、排气水口和电源插孔A，后半盒件的外表面上设有氢气出口、排气出口和电源插孔B，电解电池安置在所述盒体内、位于密封腔体的中央并与相对盒体的内壁形成互不连通的前室或氧侧和后室或氢侧，在氧侧，所述罩盖贮水槽的出水口通过导管与电解电池装置前半盒件的进水口连接，所述排放口通过导管与前半盒件的排气水口连接，在氢侧，所述后半盒件的氢气出口能够通过导管连接外部的供气负载，所述后半盒件的排气出口通过导管引出氢气发生装置外。
2.如权利要求1所述的小型氢气发生装置，其特征在于，所述前半盒件的外表面上的进水口位于前半盒件的的下部，排气水口位于前盒组件的上部，所述后半盒件的外表面上的氢气出口位于后半盒件的的上部，排气出口位于后半盒件的的下部。
3.如权利要求1所述的小型氢气发生装置，其特征在于，所述贮水槽是长条形的，从其顶面向下垂直延伸可直到贴近安装座的台面，并且贮水槽在长度方向的两相对壁面之一是呈上下阶形的，所述排气水口设置在阶台面上。
4.如权利要求1或3所述的小型氢气发生装置，其特征在于，还包括一安装在安装座底下的底板件，该底板件包括一平的底部、一由一从底部整体凸起的盒室部和一铰接于底部及可盖住盒室部开孔的盒盖组成的电池安放盒，在所述电池安放盒中安放电池，在所述底板件通过底部安装于安装座的底部下后，所述盒室部位于所述安装座的空室内。
5.如权利要求1所述的小型氢气发生装置，其特征在于，所述安装座台面的相对两侧设有垂直向上延伸的一对上侧壁，所述罩盖顶面的相对两侧设有垂直向下延伸的一对下侧壁，所述一对上侧壁和一对下侧壁的形状是互补的，以使罩盖盖到台面上后在上侧壁和下侧壁之间形成一封闭的空间。
6.如权利要求1或3所述的小型氢气发生装置，其特征在于，所述安装座上侧壁之一的壁面上设有一具有中间凹入搁卡台的支架和一引出孔，所述连接氢气出口的导管可通过引出孔引出安装座，而该导管的另一端设有一充气阀连接头，所述导管可通过充气阀连接头搁卡在支架上。
7.如权利要求1或3所述的小型氢气发生装置，其特征在于，所述安装座在台面下围壁上设有几个开孔以电连接方式安装电源开关和外接电源插孔，并且使得外接电源和电池安放盒的干电池可通过电源开关加以选择。
8.如权利要求1或3所述的小型氢气发生装置，其特征在于，所述安装座上侧壁之另一个壁面上也设有一引出孔，以引出连接排气出口的导管，并且装置还包括一塞子，该塞子是用橡塑材料制成，具有一塞头和一用于固定塞头的悬臂部，所述悬臂部可粘结在引出孔上方的安装座的侧壁上，而所述塞头则可塞入排气出口连接导管的出口。
9.如权利要求1或3所述的小型氢气发生装置，其特征在于，所述罩盖的一对下侧壁的自由端各具有一凸出的插入头，而与所述罩盖的的插入头相对应的安装座台面上设有插孔，以使罩盖可通过插入头与安装座相对固定。
10.如权利要求1或3所述的小型氢气发生装置，其特征在于，充气阀连接头包括一内部具有阶梯孔的短管、一设置在阶梯孔的直径较大孔内但又位于直径较小孔的近上方的十字叉部和一对相对设置在外周面上的定位柱。
专利摘要一种小型氢气发生装置包括安装座、贮水罩盖、干电池、电源开关、电解电池装置，其中，安装座是具有台面的，贮水罩盖可罩在台形座的台面上，并且该罩盖设有一从其顶面向下垂直延伸的贮水槽，电解电池装置固定安装在安装座的台面上。本小型氢气发生装置是利用安装在安装座上的电解电池通过设置在罩盖上的贮水槽的供水，而将水进行电解并连续地产生氢气。本装置是透明的，在使用时可直观地看到氢气的产生，并在连接到安装燃料电池的动力玩具时，可更好认识氢气产生电能的实际操作过程。这对使用者，特别是儿童可通过它对氢气作燃料的知识有大体了解，有助于在娱乐、教育中增进科学知识和提高环保意识，并具有结构紧凑、操作方便和成本低的优点。
文档编号C25B1/04GK2928874SQ20062004369
公开日2007年8月1日 申请日期2006年7月6日 优先权日2006年7月6日
发明者顾志军, 崔天宇, 徐震宇, 张树春, 秦涛, 卫青 申请人:上海清能燃料电池技术有限公司