專利名稱：采用水解氣體的內(nèi)燃機的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種將水解氣體以很高的效率轉(zhuǎn)化為能量的內(nèi)燃機，該內(nèi)燃機以水解氣體為燃燒工作，此水解氣體能夠普遍應(yīng)用于利用汽車、輪船、火車、設(shè)備等所用內(nèi)燃機的所需系統(tǒng)。
過去，由于自然資源的不斷減少、空氣污染的日益嚴重、以及二氧化碳增加導(dǎo)致的全球變暖，人們越來越強烈地要求一種新的能源來代替內(nèi)燃機中目前所用的石油。
目前人們正在尋找和研究各種代替石油資源的能源或資源。其中之一是氫氣，氫氣是一種理想的能源，其具有明顯的優(yōu)勢，如無污染、低成本，這些都是當(dāng)前能源所不具備的。正是由于這些優(yōu)勢，如今世界各地都在進行探究和開發(fā)燃氫氣的內(nèi)燃機，以期投入實際應(yīng)用。
但是，直到當(dāng)前，制成的燃氫試驗內(nèi)燃機，就輸出功率和消耗方面來說，都不能同燃油內(nèi)燃機相媲美。同時，離實際應(yīng)用這些燃氫內(nèi)燃機還相差甚遠。
本發(fā)明是在重新考慮過去存在問題的基礎(chǔ)上開發(fā)出來的。本發(fā)明的目的是提供一種能夠?qū)錃飧咝мD(zhuǎn)化為能量而且更加實用的內(nèi)燃機。
本發(fā)明是提供一種通過燃燒水解氣體、水和合成氣體的內(nèi)燃機，上述燃料供入燃燒室，其特征于供入所述燃燒室的水的水分子團被遠紅外線陶瓷原子化，并且采用了加入一種微生物抗氧化劑的原子化水。水由于原子化水分子團已被原子化了因此會立即爆炸式地膨脹，水的表面積增加，當(dāng)水解氣體被點燃后，這樣就可以產(chǎn)生一很大的水解氣體爆發(fā)能量。由于供應(yīng)的是燃燒氣體而不是空氣，所以產(chǎn)生的氮氧化物也變少了。此外，因為水中添加有微生物抗氧化劑，因此可以防止氣缸或管系受到腐蝕。
該內(nèi)燃機綜合了水解氣體的爆發(fā)能量以及水蒸發(fā)得到的蒸汽能量，該蒸汽能量是由于在燃燒室內(nèi)點燃水解氣體而產(chǎn)生的，燃氣供入此燃燒室并且水解氣體和水也直接噴入此燃燒室內(nèi)。水的表面由于水分子團被原子化而得以增加，當(dāng)水迅速爆發(fā)膨脹時，點燃水解氣體產(chǎn)生的熱量以及蒸汽能量相互作用，并且被高效地轉(zhuǎn)化為機械能，從而當(dāng)水解氣體被點燃時會產(chǎn)生一很高的水解氣體爆發(fā)能量。此外，由于不用將空氣通入燃燒室，因此產(chǎn)生的氮氧化物的量也可以減少。
本發(fā)明的內(nèi)燃機具有很好的遠紅外線陶瓷作用，可以高效地將水分子團原子化，因為本發(fā)明所提供的內(nèi)燃機采用了水解氣體和采用了作為一種上述遠紅外線陶瓷的電石。
本發(fā)明內(nèi)燃機采用水解氣體，其中水解氣體的供給裝置包括水箱和一置于該水箱內(nèi)的電解部分，該水箱內(nèi)的水中添加有遠紅外線陶瓷和一種微生物抗氧化劑。由于水箱內(nèi)的水中添加有遠紅線陶瓷及一種微生物抗氧化劑，因此就可以產(chǎn)生大量水解氣體，而且由于微生物抗氧化劑的存在，臟的東西不會集存在電解部分上，并且由于消耗方面的關(guān)系電解效率幾乎不可能降低。
本發(fā)明內(nèi)燃機采用水解氣體，其中所述遠紅外線陶瓷是電石，因此本發(fā)明遠紅外線陶瓷具有一很高的遠紅外線效率，并且通過添加在水中具有水電解作用的電石增加了電解效率。


圖1是本發(fā)明利用水解氣體的往復(fù)活塞式內(nèi)燃機的輪廓簡圖；圖2是用在利用水解氣體的本發(fā)明內(nèi)燃機上的水解氣體發(fā)生裝置的簡圖；圖3是本發(fā)明中所用電解盤的一實施例之透視圖4是圖3所示電解盤的剖面圖；圖5是本發(fā)明中所用電解盤的其它實施例之透視圖；圖6是圖5所示電解盤的剖面圖；圖7是本發(fā)明中所用電解盤的另一實施例之透視圖；圖8是圖7所示電解盤的剖面圖；圖9是本發(fā)明水解氣體發(fā)生裝置之第二實施例的剖面圖。
下面將結(jié)合附圖描述本發(fā)明的幾個最佳實施例。在上述附圖中，僅示出了需要描述的結(jié)構(gòu)，省略了公知部件，如往復(fù)發(fā)動機的結(jié)構(gòu)。
圖1是本發(fā)明采用水解氣體的往復(fù)內(nèi)燃機的輪廓簡圖。
本發(fā)明中的水解氣體限定為通過電解水產(chǎn)生的氣體，如H2O、H2、O和OH。
水解氣體從水解氣體發(fā)生裝置1經(jīng)一氣體供應(yīng)管路由噴嘴10噴入到氣缸5的燃燒室7內(nèi)，水箱3內(nèi)的水由泵4通過噴嘴9直接噴入氣缸5內(nèi)，氣缸5內(nèi)燃燒形成的排氣(蒸汽)的一部分經(jīng)控制器2從排氣口8噴入空氣入口6，這部分氣體又被供入燃燒室7，其余的水蒸汽則排入一消聲器(圖中未示)中，水箱3內(nèi)的水中添加有遠紅外線陶瓷，水箱3內(nèi)的水的水分子團由于受到該遠紅外線陶瓷的作用而被原子化了，因此，供入所述燃燒室7的水的水分子團已被原子化了，所以，通過采用將水分解氣體及水分別直接噴入燃燒室，點燃水解氣體產(chǎn)生的熱量被直接轉(zhuǎn)化為機械能，同時燃燒室7內(nèi)的原子化水迅速轉(zhuǎn)化為蒸汽能量，從而水解氣體的爆發(fā)能量以及蒸汽能量相互作用共同轉(zhuǎn)化為機械能推動活塞11向下運動，當(dāng)原子化的水，其表面積由于水分子團被原子化而得以增加，被供入室7，由于水解氣體點燃后原子化水爆炸性迅速膨脹，本發(fā)明內(nèi)燃機就可以獲得極其巨大的能量，由于僅將水解氣體和燃氣通入燃燒室，空氣未進入燃燒室7，因此就不會產(chǎn)生有害的氮氧化物，所以本發(fā)明內(nèi)燃機不會污染環(huán)境，對于保護自然很有好處，對添加入水箱3內(nèi)的遠紅外線陶瓷不作限制，任何遠紅外線陶瓷均可被采用，例如，二氧化鈦、二氧化硅、氧化鋁、電石。最好采用電石。電石具有另一名稱“電子石頭”，是一種產(chǎn)于巴西、中國、烏拉爾山、斯里蘭卡、加利福尼亞、馬達加斯加等地的礦石，這種礦石的化學(xué)方程式為3(NaX3Al6(Bo3)3Si6O16(OHF)4)(在該方程中X為Mg,Fe,Li,Al或其它元素)，另外，采用水解氣體的本發(fā)明內(nèi)燃機中最好在水箱3內(nèi)加入一種微生物抗氧化劑，對于該微生物抗氧化劑，最好采用被稱作“EM”(活性微生物)的一種處理微生物的酶，由Ryukyu大學(xué)的TeruoHiga博士開發(fā)出的“EM”是一種復(fù)合培養(yǎng)溶液，在該溶液中約有八種微生物，如乳酸桿菌、酵母菌、光合菌等，聚集并生活在一起。
“EM”具有一些公知的效果，如在農(nóng)業(yè)方面可以改善土壤，在畜牧業(yè)方面可以去除糞便惡臭和減少垃圾，抗氧化作用也是“EM”的一個公知效果。
通過向水箱3中加入包含“EM”的酶，添加“EM”的水被供入氣缸5內(nèi)，因此氣缸5，水箱3，管路等部件不會粘上任何污物，過濾器也不會堵塞，此外，不象當(dāng)前的化學(xué)抗酸物質(zhì)，添加“EM”的水不會在排氣中產(chǎn)生有害物質(zhì)，也不會對內(nèi)燃機系統(tǒng)產(chǎn)生有害影響。
在本發(fā)明內(nèi)燃機中，還可以在水箱3內(nèi)采用以約20-60HKz震動頻率工作的超聲震蕩器，以便進一步將供入燃燒室內(nèi)的水的水分子團原子化。
圖2是示出了用于使用水解氣體的本發(fā)明內(nèi)燃機上的水解氣體發(fā)生裝置的第一實施例的示意性解釋圖。
圖2所示的水解氣體發(fā)生裝置1包括一個電解部分12和一個箱13，該裝置1通過電解水獲得水解氣體，電解部分12具有隔板21，該隔板21由絕緣材料制成并置于由導(dǎo)電材料制成的電解盤14之間，在電解部分12內(nèi)形成有電解腔22，該電解腔22包括電解板14和由固定物36固定的隔板21。從箱24內(nèi)噴出的水經(jīng)水供給管25從注液入口15進入電解腔22，電解腔22內(nèi)與水接觸的一側(cè)是凸凹不平的，其上設(shè)置有銳角部件34，用于通電的部件23連接在兩電解板14上，以便在電解腔22內(nèi)電解板14之間流通的電流使水電解。
就電解板14之凸凹不平表面帶有銳角部件34這一特征而論，電解盤14的表面特征不受限制，例如，可以采用諸如槽，凸塊，齒狀物或其它類似特征。
圖3和4分別是該實施例的一透視圖和一剖面圖，該實施例中電解板14的表面設(shè)置有許多齒狀物18，本實施例中的齒狀物18由一柱和一圓錐結(jié)合而成，如果在電解盤14的表面上設(shè)置齒狀物，那么電解板14頂部的齒狀物最好比下部的齒狀物小一些，因為如此布置后，下部齒狀物18產(chǎn)生的水解氣體附著在頂部齒狀物18上的可能性減小了。
圖5和6分別是表面帶有凸塊19的電解板14的透視圖和剖面圖，如在電解板14的表面形成有槽20或凸塊19，那么這些槽20和凸塊19最好上下延伸以減小電解板14下部產(chǎn)生的水解氣體附著在電解板14頂部的可能性，當(dāng)然，帶有沿兩側(cè)方向延伸更長一段距離的凸塊19或槽20的電解板14也包括在本發(fā)明范圍內(nèi)。
圖7和8分別是帶有沿兩側(cè)方向延伸更長一段距離的凸塊19和槽20的電解板14的透視圖和剖面圖，在此實施例中，表面之凸凹的形狀是通過將電解板14之中央部分變形得到的。
另一方面，形成一些孔以使表面凸凹不平，如果在電解板14上形成孔，那么這些孔的深度最好小于這些孔的直徑，以便使水解氣體不可能住留在這些孔中。
在本發(fā)明中，由于表面的面積增加了，電解板14之表面的凸凹不平特征具有一加速電解的效果，從而提高了水解氣體的數(shù)量，再有，發(fā)明人已發(fā)現(xiàn)通過在凸凹不平地方的一部分上提供一尖角部分34，可以增加水解氣體的數(shù)量，換句話說，尖角部分34具有快速電解水的作用。
下面將以圖2和圖9為基礎(chǔ)，描述本發(fā)明箱體部件13，圖9是水解氣體發(fā)生裝置之第二實施例的剖面圖。
在第一和第二實施例中所用的箱體部件13內(nèi)，存在箱體24內(nèi)的水通過水注入管25供入電解部分12內(nèi)。
在第二實施例中一循環(huán)水管26與箱體部件13相連，以便將電解室22內(nèi)的加熱的水經(jīng)循環(huán)水管26注入箱體24內(nèi)。
第二實施例中所用的箱體24設(shè)置有一個送氣管27，在箱體24的頂部裝有一壓風(fēng)管路28。
在本發(fā)明中，對箱體24的特征與尺寸不作特別的限制，可以根據(jù)水解氣體的量及其它類似要求做變動。
箱體24還可以帶有一冷卻系統(tǒng)和一攪拌器。
再有，箱體24最好帶有一液位標(biāo)尺30。
此外，還可以在箱體24內(nèi)設(shè)置一個過濾器29，以使從送氣管27注入箱體24的水解氣體流經(jīng)該過濾器29，從空氣管路28排出箱體24外。鑒于水解氣體產(chǎn)生的量及電解室22的溫度，電解室22內(nèi)產(chǎn)生的水解氣可含有一些水滴或類似物，因此最好裝備一過濾器29以收集這些水滴，如果箱體24設(shè)置有過濾器29，那么該過濾器收集到的水滴及類似物又流回到箱體24內(nèi)，與送入電解室22的水匯合，從而將這些水電解，而不必另外提供一個盤來接收這些水滴。
顯然不帶過濾器29的水解氣體發(fā)生裝置1同樣包括在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
最好將遠紅外線陶瓷的粉末散布于要被電解的水中。
由于前述原因，向要被電解的水中添加遠紅外線陶瓷后，遠紅外陶瓷產(chǎn)生作用使這些水的水分子團原子化，從而促進了水的電解，這樣就可以獲得更多的水解氣體。
本發(fā)明不對添加入要被電解水中的遠紅外線陶瓷作任何限制，只要他們能發(fā)出遠紅外線，例如可以是二氧化鈦、二氧化硅、氧化鋁及其它類似物質(zhì)。最好采用電石。這是由于電石具有一極大地提高水電解效率的能力。
最好采用向要被電解水中添加一種微生物抗氧化劑這么一種方式。向要被電解水中加入一種微生物抗氧化劑后，電解板上就不會附著任何污物，從而使得電解效率不會隨時間推移而降低。
下面將以圖9為基礎(chǔ)描述本發(fā)明水解氣體發(fā)生裝置1的循環(huán)管路33。
循環(huán)管路33是一條流通水的管路。循環(huán)管路33從箱體24延伸經(jīng)過注水管25，進入電解部分12，又經(jīng)循環(huán)水管26從該電解部分12返回到箱體24。
開始，水儲存在箱體24內(nèi)，之后經(jīng)注水管25被送到電解部分12。這些水的一部分在電解部分12內(nèi)被電解，其余未被電解的部分在電解部分12內(nèi)流動，吸收電解板14產(chǎn)生的熱量，之后經(jīng)一循環(huán)管從循環(huán)水孔16排出，最后又返回到箱體24。
該循環(huán)管路33的一部件上設(shè)置有一個驅(qū)動部件35。本發(fā)明不對該驅(qū)動部件35作任何限制，但是最好采用一用于輸送水的泵。
在圖9所示的實施例中，箱體24內(nèi)設(shè)置有一個攪拌器，該攪拌器同樣也用作驅(qū)動部件35。也就是說，本實施例中的攪拌器在下部進行攪拌，以推動水流在循環(huán)管路33內(nèi)循環(huán)。
如果產(chǎn)生的水解氣體的量比較大，循環(huán)管路33還具有防止水蒸汽與水解氣體相混的作用。如要在水解氣體發(fā)生裝置1內(nèi)產(chǎn)生較多量的水解氣體，就必須使較多的電量通過電解室22，此時電解板14會發(fā)熱，從而使電解室22內(nèi)的水溫升高。在循環(huán)管路33內(nèi)，來自電解室22的熱水和來自箱體24的冷水一同注入電解室22，以避免電解板14發(fā)熱導(dǎo)致的電解室22內(nèi)水溫增加、抑制水蒸汽的產(chǎn)生。在裝備有循環(huán)管路33的本發(fā)明水解氣體發(fā)生1中，由于即使以高電量運行很長一段時間后也不會產(chǎn)生水蒸汽，因此產(chǎn)出的水解氣體不會混有水蒸汽。
下面將描述空氣出口32。
空氣出口32是流通電解室22內(nèi)所產(chǎn)生水解氣體的管路。換句話說，該空氣出口32是這么一條管路，該管路從電解室22內(nèi)的空氣出口17延伸經(jīng)過空氣輸送管27、從空氣入口進入箱體24、穿過壓風(fēng)管路28、最后抵達使用水解氣體的部分。
在圖9所示的實施例中，箱體24的空氣入口位于水表面上方，本發(fā)明還包括箱體24的空氣入口置于水表面下方這樣的實施例。如果空氣入口處于水表面下方，水解氣體通入水中，從而水解氣體中含有的水滴就會被箱體24內(nèi)的水捕捉住。在此實施例中，空氣出口32內(nèi)設(shè)置有一個氣壓表31。
產(chǎn)生出的水解氣體的量大時，空氣出口32具有保存一定量水解氣體的作用?？諝獬隹?2使電解室22及箱體24二者內(nèi)的氣壓值保持一致，因此電解室22內(nèi)的水不會向上游的箱體24流動，如果電解室22內(nèi)的水解氣體的量的增加則導(dǎo)致了電解室22內(nèi)的氣壓變大。由于電解室22內(nèi)電解板14與水的接觸面積不會發(fā)生很大變化，因此產(chǎn)生水解氣體的量可以保持穩(wěn)定。
下面將描述本發(fā)明中采用的水解氣體發(fā)生裝置1的實施例。
本文設(shè)計了三種水解氣體發(fā)生裝置，分別稱作“第一”、“第二”和“第三”，并測量各發(fā)生裝置的水解氣體產(chǎn)生量、功率消耗、產(chǎn)生氣體壓力和水耗。
從上表可以看出，每小時產(chǎn)生水解氣體的量較大的第二和第三水解氣體發(fā)生裝置的電解效率幾乎與第一水解氣體發(fā)生裝置的電解效率相同。該測試結(jié)果表明，本發(fā)明所用的水解氣體發(fā)生裝置具有以高效率產(chǎn)生大量水解氣體的能力。
上文將一個往復(fù)發(fā)動機作為采用本發(fā)明水解氣體之內(nèi)燃機的一個實施例進行了描述，但是采用本發(fā)明水解氣體的內(nèi)燃機并不僅限于上文實施例中所述的往復(fù)發(fā)動機，本發(fā)明可以用于任何能夠使用選擇水解氣體的內(nèi)燃機，例如燃氣輪機、柴油機、噴氣發(fā)動機、旋轉(zhuǎn)發(fā)動機及其它類似內(nèi)燃機。
如上所述，采用本發(fā)明水解氣體的內(nèi)燃機能夠以很高的效率將水解氣體轉(zhuǎn)化為能量，不會產(chǎn)生任何有害的氮氧化物，并且可以適用于利用內(nèi)燃機之原理工作的任一系統(tǒng)上，例如用在汽車、輪船、火車、及工廠設(shè)備及其它裝置上。
權(quán)利要求
1．一種通過供入燃燒室的水解氣體、水和燃氣燃燒工作的內(nèi)燃機，其特征在于供入所述燃燒室的所述水的水分子團被遠紅外線陶瓷原子化了；及在所述燃燒室中添加有一種微生物抗氧化劑。
2．如權(quán)利要求1所述的采用水解氣體的內(nèi)燃機，其特征在于所述水解氣體和水直接噴入形成燃氣的燃燒室內(nèi)，以便點燃所述水解氣體使水變成蒸汽；及水解氣體的燃燒爆發(fā)能量及水變成蒸汽所產(chǎn)生的蒸汽能量相互作用。
3．如權(quán)利要求1或2所述的采用水解氣體的內(nèi)燃機，其特征在于所述遠紅外線陶瓷是電石。
4．如權(quán)利要求1或2所述的采用水解氣體的內(nèi)燃機，其特征在于水解氣體發(fā)生裝置包括一個水箱和一個設(shè)置在該水箱內(nèi)的電解部分；及所述遠紅外線陶瓷和微生物抗氧化劑添加在所述水箱內(nèi)。
5．如權(quán)利要求4所述的采用水解氣體的內(nèi)燃機，其特征在于所述遠紅外線陶瓷是電石。
全文摘要
一種設(shè)計用來通過供入燃燒室的水解氣體、水和燃氣燃燒工作的內(nèi)燃機,其中遠紅外線陶瓷改善了供入燃燒室的水的水分子團原子化所得到的水解氣體的質(zhì)量,并且向該原子化了的水中添加一種微生物抗氧化劑。這種設(shè)計由于原子化水分子團增加了表面面積使得水更易于在水解氣體被點燃時爆發(fā)性快速膨脹,從而可產(chǎn)生很大的水解氣體爆發(fā)能量。此外,由于這些水中含有添加的微生物抗氧化劑,因此可以防止氣缸和管路的腐蝕。
文檔編號F02B43/10GK1222220SQ96180333
公開日1999年7月7日 申請日期1996年6月21日 優(yōu)先權(quán)日1996年6月21日
發(fā)明者杉浦吏, 大角泰章 申請人:國際融合有限公司