一种氢能源玩具火车的制作方法

1.本实用新型涉及儿童玩具技术领域，具体而言，涉及一种氢能源玩具火车。


背景技术：

2.玩具是供人们尤其是儿童玩乐和游戏的产品，孩子身心发展是在活动中实现的，儿童玩具的目的是为了在玩耍中调动儿童的积极性、增进儿童的动手能力和想象力。
3.氢能源是目前为止公认的环保的绿色能源，燃料电池采用氢气作为燃料，以氧气为氧化物，将氢气的氢能直接转换为电能，化学反应的副产品是水，无其它有害物质，对环境没有任何负面影响，是一种安全、可靠、清洁、环境友好的发电装置。随着人类对这一技术的研究、开发，氢能源燃料电池发电装置已在大到汽车小到手提电脑、手机上得到了广泛的应用。
4.由于氢能源燃料电池具有的安全和清洁性的特点，用燃料电池作为儿童玩具车的电源，同样具有广阔的市场。目前儿童玩具车的动力主要为干电池和锂电池，干电池往往含有铅、锌、锰等金属元素。干电池使用完毕遗弃后，会造成环境污染。锂电池存在续航时间短，长时间不用电量会自动下降等问题。


技术实现要素：

5.本实用新型的目的在于提供一种氢能源玩具火车，氢能源玩具火车的氢能源能够长时间存产氢，而且固体水解制氢材料为合金材料，不会对环境造成污染。
6.本实用新型的实施例是这样实现的：
7.一种氢能源玩具火车，包括用于提供动力的车头，车头内部设置有水箱、反应仓、燃料电池、电动机和控制器，反应仓内设置有物料盒，物料盒内用于设置固体水解制氢材料，物料盒外壁与反应仓的内壁之间为气体流通通道，水箱中的水通过水管流入物料盒并与固体水解制氢材料反应以生成氢气，反应仓侧壁上设置有出气口，氢气从物料盒流出并通过气体流通通道到达出气口，出气口与燃料电池通过气管相连，以在燃料电池内将氢气转化为电能，燃料电池与电动机连接，用以供应电动机能源，以使氢能源玩具火车运动。
8.可选的，作为一种可实施的方式，氢能源玩具火车还包括设置于水管上的蠕动泵，控制器与蠕动泵电连接，控制器通过控制蠕动泵的工作电压来调节水管内的流量大小。
9.可选的，作为一种可实施的方式，氢能源玩具火车还包括雾化水箱、雾化器和雾化喷头，雾化水箱与雾化器通过连通管连接，雾化器与控制器电连接，用以根据控制器的控制信号将雾化水箱中的水雾化并通过雾化喷头喷出。
10.可选的，作为一种可实施的方式，氢能源玩具火车还包括设置在车头顶部的喇叭，喇叭与控制器电连接，用以根据控制器的控制信号发出声音。
11.可选的，作为一种可实施的方式，氢能源玩具火车还包括设置于燃料电池一侧的风扇，风扇与燃料电池电连接，用于为燃料电池提供气流。
12.可选的，作为一种可实施的方式，氢能源玩具火车还包括与气管连接的滤芯，滤芯
用于过滤反应生成的氢气。
13.可选的，作为一种可实施的方式，物料盒的侧壁设置有多个通孔，用于使得物料盒中生成的氢气通过通孔流出，并通过气体流通通道到达出气口。
14.可选的，作为一种可实施的方式，氢能源玩具火车还包括锂电池，锂电池与蠕动泵、雾化器和喇叭电连接，锂电池分别为所述蠕动泵、雾化器和喇叭供电，锂电池还与燃料电池电连接，燃料电池为锂电池充电。
15.可选的，作为一种可实施的方式，氢能源玩具火车还包括遥控器，遥控器与控制器连接。
16.可选的，作为一种可实施的方式，反应仓底部设置有接口，以使水管穿过接口与物料盒底部连接，水管与物料盒通过快速接口连接。
17.本实用新型实施例的有益效果包括：
18.本实用新型提供氢能源玩具火车，包括用于提供动力的车头，车头内部设置有水箱、反应仓、燃料电池、电动机和控制器，反应仓内设置有物料盒，物料盒内用于设置固体水解制氢材料，水箱中的水通过水管流入物料盒并与固体水解制氢材料反应生成氢气，物料盒外壁与反应仓的内壁之间为气体流通通道，反应仓侧壁上设置有出气口，氢气从物料盒流出并通过气体流通通道到达出气口，出气口与燃料电池通过气管相连，以在燃料电池内将氢气转化为电能，水与固体水解制氢材料反应制成氢气，并将氢气在燃料电池内将氢气转化为电能，以固体水解制氢材料为氢气来源，方便使用，且可以长时间存产氢，燃料电池与电动机连接，用以供应电动机能源，以使氢能源玩具火车运动。所以，本实用新型的氢能源玩具火车，以固体水解制氢材料为氢气来源，方便使用，而且能够长时间存产氢，因为固体水解制氢材料为合金材料，不会对环境造成污染。
附图说明
19.为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本实用新型的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
20.图1为本实用新型实施例氢能源玩具火车的结构示意图；
21.图2为本实用新型实施例氢能源玩具火车车头的结构示意图；
22.图3为本实用新型实施例氢能源玩具火车中反应仓的结构示意图。
23.图标：110－车头；111－水箱；1111－水管；1112－蠕动泵；112－反应仓；1121－物料盒；1122－气体流通通道；1123－出气口；1124－气管；1125－滤芯；1126－快速接口；113－燃料电池；1131－风扇；114－电动机；115－控制器；1161－雾化水箱；1162－雾化器；1163－雾化喷头；117－喇叭；118－锂电池。
具体实施方式
24.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和
示出的本实用新型实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
25.因此，以下对在附图中提供的本实用新型的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本实用新型的范围，而是仅仅表示本实用新型的选定实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
26.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
27.在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
28.在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。
29.玩具是每个儿童成长过程中必不可少的，特别是对于小男孩来说，各种模拟真实车辆的玩具小车更是爱不释手，而为了增加玩具的趣味性，很多玩具设计为可运动，这必然要使用能源使得玩具运动，现有的玩具大多使用干电池或者锂电池，干干电池内含有铅、锌等重金属，在电能耗尽丢弃时，会对环境造成污染，而锂电池存在续航时间短，长时间不用电量会自动下降等问题，另外，锂电池充电时需要专门的充电器，往往容易遗失导致玩具废弃。
30.本实用新型提供了一种氢能源玩具火车，如图1，2所示，包括用于提供动力的车头110，车头110内部设置有水箱111、反应仓112、燃料电池113、电动机114和控制器115，反应仓112内设置有物料盒1121，物料盒1121内用于设置固体水解制氢材料，物料盒1121外壁与反应仓112内壁之间为气体流通通道1122，水箱111中的水通过水管1111流入物料盒1121并与固体水解制氢材料反应以生成氢气，反应仓112侧壁设置有出气口1123，氢气从物料盒1121流出并通过气体流通通道1122到达出气口1123，出气口1123与燃料电池113通过气管1124相连，以在燃料电池113内将氢气转化为电能储存，燃料电池113与电动机114连接，用以供应电动机114能源，以使氢能源玩具火车运动。
31.其中，固体水解制氢材料为遇水反应产生氢气的活泼金属及其化合物和催化剂，可选的，固体固体水解制氢材料为包括mg、li、al、ca、na、k、lih、nah、kh、mgh2、alh3、cah2等中的一种或几种和催化剂，al、mg、na等金属在地球上含量丰富，来源广泛，价格低廉，密度低，且反应过程不产生含碳和氮的有害物质，产物环境友好，活泼金属在催化剂的催化作用下与反应液反应，产生氢气，产生的氢气不仅产量大，而且纯度高；可选的，固体水解制氢材料为粉末状，如此可以增大固体水解制氢材料与反应液的接触面积，提高反应速率。
32.为了使得儿童在玩耍氢能源玩具火车时，感受真实火车的状态，同时增加氢能源玩具火车的趣味性，本实用新型的氢能源玩具火车还包括货斗，货斗与车头110活动连接，在玩耍的过程中，儿童可以在货斗中装上沙子或者别的物体，假装转运，以模拟货运火车的运输状态，提高儿童的想象力。而车头110与货斗活动连接，儿童可以自行拆卸与安装，进而
锻炼儿童的动手能力。
33.需要说明的是，水箱111中的水用于与固体水解制氢材料反应，属于消耗品，为了能补充消耗掉的水，在水箱111上设置有注入口，且注入口为快开结构，方便为水箱111中加入水。
34.还需要说明的是，物料盒1121中的固体水解制氢材料的产氢量有限，在玩一段时间之后，固体水解制氢材料中的氢被释放完之后，可更换物料盒1121以使氢能源玩具火车继续使用。反应仓112上方设置有盖子，盖子闭合后与反应仓112密闭连接，在需要更换物料盒1121时，打开盖子，更换新的物料盒1121，最后闭合盖子。
35.本实用新型提供氢能源玩具火车，包括用于提供动力的车头110，车头110内部设置有水箱111、反应仓112、燃料电池113、电动机114和控制器115，反应仓112内设置有物料盒1121，物料盒1121内用于设置固体水解制氢材料，水箱111中的水通过水管1111流入物料盒1121并与固体水解制氢材料反应生成氢气，物料盒1121外壁与反应仓112的内壁之间为气体流通通道1122，反应仓112侧壁上设置有出气口1123，氢气从物料盒1121流出并通过气体流通通道1122到达出气口1123，出气口1123与燃料电池113通过气管1124相连，以在燃料电池113内将氢气转化为电能，水与固体水解制氢材料反应制成氢气，并将氢气在燃料电池113内将氢气转化为电能，以固体水解制氢材料为氢气来源，方便使用，燃料电池113与电动机114连接，用以供应电动机114能源，以使氢能源玩具火车运动。所以，本实用新型的氢能源玩具火车，以固体水解制氢材料为氢气来源，方便使用，而且能够长时间存产氢，因为固体水解制氢材料为合金材料，不会对环境造成污染。另外，而本实用新型的氢能源玩具火车，无需外接电源，使用时只需加水和固体水解制氢材料即可发电，具有方便快捷的优点。
36.可选的，本实用新型的一种可实施的方式中，如图2所示，氢能源玩具火车还包括设置于水管1111上的蠕动泵1112，控制器115和蠕动泵1112电连接，控制器115通过控制蠕动泵1112的工作电压来调节水管1111内水的有无和水的流量大小。
37.在氢能源玩具火车的使用过程中，儿童随时让小火车运动，停止，或者运动快，运动慢，为了增加儿童的体验感，在水管1111上连接设置有蠕动泵1112，控制器115与蠕动泵1112电连接，控制器115可以控制蠕动泵1112的启闭和流量大小工作电压，儿童通过控制器115控制蠕动泵1112的开启或关闭工作电压，进而控制进入物料盒1121的水的有无以及水的流量大小，也就是控制氢气的产出速率。蠕动泵1112的工作电压为0时，蠕动泵1112不工作，没有水流入物料盒1121。蠕动泵1112的工作电压大于0时，蠕动泵1112开始工作，将水泵压至物料盒1121内，使得水与固体水解制氢材料发生反应生成氢气，蠕动泵1112在工作电压的范围内，工作电压越大，流入物料盒1121内的水越多，生成的氢气越多。
38.蠕动泵1112通过对泵的弹性输送软管交替进行挤压和释放来泵送液体，具有无污染，精度高的优点。这里使用蠕动泵1112可以精确的控制流入物料盒1121内的水，以便精确的控制氢气的产出速率。
39.可选的，如图2所示，氢能源玩具火车还包括雾化水箱1161、雾化器1162和雾化喷头1163，雾化水箱1161与雾化器1162通过连通管连接，雾化器1162与控制器115电连接，用以根据控制器115的控制信号将雾化水箱1161中的水雾化并通过雾化喷头1163喷出。
40.当氢能源玩具火车启动或停止时，以及儿童想要雾气缭绕的效果时，控制器115发出控制信号，雾化水箱1161中的水流入雾化器1162，雾化器1162将水雾化并通过喷头喷出，
制造出烟雾缭绕的效果，增加氢能源玩具火车的趣味性。在开启或者停止时，烟雾缭绕的效果还可模拟蒸汽式火车，给儿童展示蒸汽式火车启动或停止时的状态，以使儿童了解蒸汽式火车的工作状态。
41.本领域人员应当知晓，这里雾化喷头1163是将雾化水喷出车头110部分，用以制造烟雾缭绕的而感觉，所以，雾化喷头1163应当设置于车头110顶部并伸出车头110。
42.可选的，本实用新型的一种可实施的方式中，如图2所示，氢能源玩具火车还包括设置在车头110顶部的喇叭117，喇叭117与控制器115电连接，用以根据控制器115的控制信号发出声音。
43.当小火车启动或者停止时，控制器115控制喇叭117播放开启语音或者停止语音，以模拟真实火车的状态，使得儿童了解火车运行时的真实状态，增长儿童的见识。在火车运行过程，控制器115根据儿童的控制控制喇叭117播放儿歌、故事或者古诗，使得儿童在游戏的同时可以学习，增加儿童的知识储备。
44.这里需要说明的是，喇叭117位于车头110顶部，喇叭117是一种靠薄膜震动发出声音的，比较容易损坏，为了保证喇叭117的完整性，将喇叭117设置在车头110顶部的内部，与车头110顶部固定连接。而声音需要传播至车头110外部，在车头110顶对应喇叭117的部位可设置传音孔，以使声音传播至车头110外，提高声音的清晰度。
45.可选的，如图2所示，氢能源玩具火车还包括设置于燃料电池113一侧的风扇1131，风扇1131与燃料电池113电连接，用于为燃料电池113提供气流。
46.燃料电池113是一种把燃料所具有的化学能直接转换成电能的化学装置，本实用新型的燃料电池113是将氢气所具有的氢能转换成电能，在燃料电池113将氢能转化为电能时，需要氢气燃烧，本领域技术人员应当知晓，氢气燃烧的过程其实就是氢气与氧气发生化学反应的过程，也就是说，在氢气燃烧过程中，需要氧气，为了保证氢气燃烧过程中氧气的充足，在燃料电池113的一侧设置风扇1131，燃料电池113在将氢能转化为电能过程中，风扇1131持续运转，为燃料电池113提供气流，在玩具使用过程中，外界接触的气体为空气，而空气中氧气含量基本保持不变，也就是说，风扇1131在给燃料电池113提供气流的同时，也将氧气提供给燃料电池113，以确保氢气燃烧时氧气的足量供应。
47.风扇1131在将气流带给燃料电池113的同时，也将燃料电池113发电过程中产生的热量带走，以确保燃料电池113持续稳定的工作。因为燃料电池113在工作过程中会产生热量，风扇1131可以将热量带走，以使风扇1131可以持续稳定的工作。
48.燃料电池113本身具有能量转换效率高、环境污染小、能量密度高的优点，将燃料电池113应用到玩具小火车上，提高了氢能源玩具火车的效率，而且还保护环境。
49.可选的，本实用新型的一种可实施的方式中，如图2所示，氢能源玩具火车还包括与气管1124连接的滤芯1125，滤芯1125用于过滤反应生成的氢气。
50.氢气从出气口1123流出后，通过气管1124与燃料电池113连接，燃料电池113用于使得氢气燃烧将氢气中蕴含的氢能转化为电能，而氢气在燃烧过程中需要纯净的氢气，但是，本实用新型中氢气的来源为水与固体水解制氢材料反应生成，生成的氢气中可能含有水气等别的气体，水气等别的气体会影响燃料电池113的效率，为了避免不纯净的氢气影响燃料电池113的效率，在氢气进入燃料电池113之前，设置滤芯1125，滤芯1125将氢气中水等别的气体过滤，以使输入燃料电池113的氢气为纯净干燥的氢气。
51.可选的，物料盒1121的侧壁设置有多个通孔，用以使得物料盒1121中生成的氢气通过通孔流出，并通过气体流通通道1122到达出气口1123。
52.物料盒1121中的固体水解制氢材料，与水管1111中流过来的水发生反应生成氢气，遇水的固体水解制氢材料都会产生氢气，生成的氢气溢出物料盒1121，为了使得氢气能够快速的溢出物料盒1121进入气体流通通道1122，在物料盒1121的侧壁设置多个通孔。
53.多个通孔的设置方式在此不做具体限定，可以每个侧面设置排列的一行，也可以是两行，也可以在相对的两个侧面设置，也可以在某一侧面上设置，只要能达到使得氢气快速溢出即可。
54.可选的，本实用新型的一种可实施的方式中，如图2所示，氢能源玩具火车还包括锂电池118，锂电池118与蠕动泵1112、雾化器1162和喇叭117电连接，锂电池118分别为蠕动泵1112、雾化器1162和喇叭117供电，锂电池118还与燃料电池113电连接，燃料电池113为锂电池118充电。
55.在蠕动泵1112、雾化器1162和喇叭117在工作过程中都需要能量，锂电池118与蠕动泵1112、雾化器1162和喇叭117电连接，为蠕动泵1112、雾化器1162和喇叭117供电。为了使得锂电池118重复使用，锂电池118设置为充电电池，并将锂电池118与燃料电池113电连接，在燃料电池113产生电能时，将能量存储在锂电池118中，以便为蠕动泵1112、雾化器1162和喇叭117供电。
56.可选的，如图2所示，氢能源玩具火车还包括遥控器，遥控器与控制器115电连接。
57.在儿童玩耍氢能源玩具火车时，控制器115控制小火车的启动与停止，声音的播放以及喷雾的状态，而氢能源玩具火车在行使过程中，儿童想控制小火车的某些状态时不方便，特别是一些小小儿童，跟不上氢能源玩具火车的速度，以使小小儿童的体验感不好，而对于有些大一点的儿童，氢能源玩具火车在行驶时通常都是在地面上，在跟着氢能源玩具火车跑的过程中，还要弯腰控制某些状态也是不方便的。为了提高儿童的体验感，设置遥控器，遥控器与氢能源玩具火车电连接，遥控器掌握在儿童手中，可以随时控制氢能源玩具火车的各种状态。而且，设置遥控器，在儿童按压遥控器上的按钮时，氢能源玩具火车的状态发生相应的状态改变，也可以激发儿童的兴趣，提高氢能源玩具火车的可玩性。
58.这里需要说明的，遥控器与控制器115电连接，连接的方式在次不做具体限定，可以是无线连接，例如，蓝牙连接，wifi连接，红外连接等等。
59.可选的，本实用新型的一种可实施的方式中，如图3所示，反应仓112底部设置接口，以使水管1111穿过接口与物料盒1121底部连接，水管1111与物料盒1121通过快速接口1126连接。
60.水管1111与物料盒1121通过快速接口1126连接，快速接口1126是一种不需要工具就能实现管路连通或断开的接口，能够快速的实现水管1111与物料盒1121的连通或者断开。快速接口1126的使用使得水管1111的安装快速方便。
61.以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。