专利名称：采用水解气体的内燃机的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种将水解气体以很高的效率转化为能量的内燃机，该内燃机以水解气体为燃烧工作，此水解气体能够普遍应用于利用汽车、轮船、火车、设备等所用内燃机的所需系统。
过去，由于自然资源的不断减少、空气污染的日益严重、以及二氧化碳增加导致的全球变暖，人们越来越强烈地要求一种新的能源来代替内燃机中目前所用的石油。
目前人们正在寻找和研究各种代替石油资源的能源或资源。其中之一是氢气，氢气是一种理想的能源，其具有明显的优势，如无污染、低成本，这些都是当前能源所不具备的。正是由于这些优势，如今世界各地都在进行探究和开发燃氢气的内燃机，以期投入实际应用。
但是，直到当前，制成的燃氢试验内燃机，就输出功率和消耗方面来说，都不能同燃油内燃机相媲美。同时，离实际应用这些燃氢内燃机还相差甚远。
本发明是在重新考虑过去存在问题的基础上开发出来的。本发明的目的是提供一种能够将氢气高效转化为能量而且更加实用的内燃机。
本发明是提供一种通过燃烧水解气体、水和合成气体的内燃机，上述燃料供入燃烧室，其特征于供入所述燃烧室的水的水分子团被远红外线陶瓷原子化，并且采用了加入一种微生物抗氧化剂的原子化水。水由于原子化水分子团已被原子化了因此会立即爆炸式地膨胀，水的表面积增加，当水解气体被点燃后，这样就可以产生一很大的水解气体爆发能量。由于供应的是燃烧气体而不是空气，所以产生的氮氧化物也变少了。此外，因为水中添加有微生物抗氧化剂，因此可以防止气缸或管系受到腐蚀。
该内燃机综合了水解气体的爆发能量以及水蒸发得到的蒸汽能量，该蒸汽能量是由于在燃烧室内点燃水解气体而产生的，燃气供入此燃烧室并且水解气体和水也直接喷入此燃烧室内。水的表面由于水分子团被原子化而得以增加，当水迅速爆发膨胀时，点燃水解气体产生的热量以及蒸汽能量相互作用，并且被高效地转化为机械能，从而当水解气体被点燃时会产生一很高的水解气体爆发能量。此外，由于不用将空气通入燃烧室，因此产生的氮氧化物的量也可以减少。
本发明的内燃机具有很好的远红外线陶瓷作用，可以高效地将水分子团原子化，因为本发明所提供的内燃机采用了水解气体和采用了作为一种上述远红外线陶瓷的电石。
本发明内燃机采用水解气体，其中水解气体的供给装置包括水箱和一置于该水箱内的电解部分，该水箱内的水中添加有远红外线陶瓷和一种微生物抗氧化剂。由于水箱内的水中添加有远红线陶瓷及一种微生物抗氧化剂，因此就可以产生大量水解气体，而且由于微生物抗氧化剂的存在，脏的东西不会集存在电解部分上，并且由于消耗方面的关系电解效率几乎不可能降低。
本发明内燃机采用水解气体，其中所述远红外线陶瓷是电石，因此本发明远红外线陶瓷具有一很高的远红外线效率，并且通过添加在水中具有水电解作用的电石增加了电解效率。
图1是本发明利用水解气体的往复活塞式内燃机的轮廓简图；图2是用在利用水解气体的本发明内燃机上的水解气体发生装置的简图；图3是本发明中所用电解盘的一实施例之透视图4是图3所示电解盘的剖面图；图5是本发明中所用电解盘的其它实施例之透视图；图6是图5所示电解盘的剖面图；图7是本发明中所用电解盘的另一实施例之透视图；图8是图7所示电解盘的剖面图；图9是本发明水解气体发生装置之第二实施例的剖面图。
下面将结合附图描述本发明的几个最佳实施例。在上述附图中，仅示出了需要描述的结构，省略了公知部件，如往复发动机的结构。
图1是本发明采用水解气体的往复内燃机的轮廓简图。
本发明中的水解气体限定为通过电解水产生的气体，如H2O、H2、O和OH。
水解气体从水解气体发生装置1经一气体供应管路由喷嘴10喷入到气缸5的燃烧室7内，水箱3内的水由泵4通过喷嘴9直接喷入气缸5内，气缸5内燃烧形成的排气(蒸汽)的一部分经控制器2从排气口8喷入空气入口6，这部分气体又被供入燃烧室7，其余的水蒸汽则排入一消声器(图中未示)中，水箱3内的水中添加有远红外线陶瓷，水箱3内的水的水分子团由于受到该远红外线陶瓷的作用而被原子化了，因此，供入所述燃烧室7的水的水分子团已被原子化了，所以，通过采用将水分解气体及水分别直接喷入燃烧室，点燃水解气体产生的热量被直接转化为机械能，同时燃烧室7内的原子化水迅速转化为蒸汽能量，从而水解气体的爆发能量以及蒸汽能量相互作用共同转化为机械能推动活塞11向下运动，当原子化的水，其表面积由于水分子团被原子化而得以增加，被供入室7，由于水解气体点燃后原子化水爆炸性迅速膨胀，本发明内燃机就可以获得极其巨大的能量，由于仅将水解气体和燃气通入燃烧室，空气未进入燃烧室7，因此就不会产生有害的氮氧化物，所以本发明内燃机不会污染环境，对于保护自然很有好处，对添加入水箱3内的远红外线陶瓷不作限制，任何远红外线陶瓷均可被采用，例如，二氧化钛、二氧化硅、氧化铝、电石。最好采用电石。电石具有另一名称“电子石头”，是一种产于巴西、中国、乌拉尔山、斯里兰卡、加利福尼亚、马达加斯加等地的矿石，这种矿石的化学方程式为3(NaX3Al6(Bo3)3Si6O16(OHF)4)(在该方程中X为Mg,Fe,Li,Al或其它元素)，另外，采用水解气体的本发明内燃机中最好在水箱3内加入一种微生物抗氧化剂，对于该微生物抗氧化剂，最好采用被称作“EM”(活性微生物)的一种处理微生物的酶，由Ryukyu大学的TeruoHiga博士开发出的“EM”是一种复合培养溶液，在该溶液中约有八种微生物，如乳酸杆菌、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，如在农业方面可以改善土壤，在畜牧业方面可以去除粪便恶臭和减少垃圾，抗氧化作用也是“EM”的一个公知效果。
通过向水箱3中加入包含“EM”的酶，添加“EM”的水被供入气缸5内，因此气缸5，水箱3，管路等部件不会粘上任何污物，过滤器也不会堵塞，此外，不象当前的化学抗酸物质，添加“EM”的水不会在排气中产生有害物质，也不会对内燃机系统产生有害影响。
在本发明内燃机中，还可以在水箱3内采用以约20-60HKz震动频率工作的超声震荡器，以便进一步将供入燃烧室内的水的水分子团原子化。
图2是示出了用于使用水解气体的本发明内燃机上的水解气体发生装置的第一实施例的示意性解释图。
图2所示的水解气体发生装置1包括一个电解部分12和一个箱13，该装置1通过电解水获得水解气体，电解部分12具有隔板21，该隔板21由绝缘材料制成并置于由导电材料制成的电解盘14之间，在电解部分12内形成有电解腔22，该电解腔22包括电解板14和由固定物36固定的隔板21。从箱24内喷出的水经水供给管25从注液入口15进入电解腔22，电解腔22内与水接触的一侧是凸凹不平的，其上设置有锐角部件34，用于通电的部件23连接在两电解板14上，以便在电解腔22内电解板14之间流通的电流使水电解。
就电解板14之凸凹不平表面带有锐角部件34这一特征而论，电解盘14的表面特征不受限制，例如，可以采用诸如槽，凸块，齿状物或其它类似特征。
图3和4分别是该实施例的一透视图和一剖面图，该实施例中电解板14的表面设置有许多齿状物18，本实施例中的齿状物18由一柱和一圆锥结合而成，如果在电解盘14的表面上设置齿状物，那么电解板14顶部的齿状物最好比下部的齿状物小一些，因为如此布置后，下部齿状物18产生的水解气体附着在顶部齿状物18上的可能性减小了。
图5和6分别是表面带有凸块19的电解板14的透视图和剖面图，如在电解板14的表面形成有槽20或凸块19，那么这些槽20和凸块19最好上下延伸以减小电解板14下部产生的水解气体附着在电解板14顶部的可能性，当然，带有沿两侧方向延伸更长一段距离的凸块19或槽20的电解板14也包括在本发明范围内。
图7和8分别是带有沿两侧方向延伸更长一段距离的凸块19和槽20的电解板14的透视图和剖面图，在此实施例中，表面之凸凹的形状是通过将电解板14之中央部分变形得到的。
另一方面，形成一些孔以使表面凸凹不平，如果在电解板14上形成孔，那么这些孔的深度最好小于这些孔的直径，以便使水解气体不可能住留在这些孔中。
在本发明中，由于表面的面积增加了，电解板14之表面的凸凹不平特征具有一加速电解的效果，从而提高了水解气体的数量，再有，发明人已发现通过在凸凹不平地方的一部分上提供一尖角部分34，可以增加水解气体的数量，换句话说，尖角部分34具有快速电解水的作用。
下面将以图2和图9为基础，描述本发明箱体部件13，图9是水解气体发生装置之第二实施例的剖面图。
在第一和第二实施例中所用的箱体部件13内，存在箱体24内的水通过水注入管25供入电解部分12内。
在第二实施例中一循环水管26与箱体部件13相连，以便将电解室22内的加热的水经循环水管26注入箱体24内。
第二实施例中所用的箱体24设置有一个送气管27，在箱体24的顶部装有一压风管路28。
在本发明中，对箱体24的特征与尺寸不作特别的限制，可以根据水解气体的量及其它类似要求做变动。
箱体24还可以带有一冷却系统和一搅拌器。
再有，箱体24最好带有一液位标尺30。
此外，还可以在箱体24内设置一个过滤器29，以使从送气管27注入箱体24的水解气体流经该过滤器29，从空气管路28排出箱体24外。鉴于水解气体产生的量及电解室22的温度，电解室22内产生的水解气可含有一些水滴或类似物，因此最好装备一过滤器29以收集这些水滴，如果箱体24设置有过滤器29，那么该过滤器收集到的水滴及类似物又流回到箱体24内，与送入电解室22的水汇合，从而将这些水电解，而不必另外提供一个盘来接收这些水滴。
显然不带过滤器29的水解气体发生装置1同样包括在本发明的范围内。
最好将远红外线陶瓷的粉末散布于要被电解的水中。
由于前述原因，向要被电解的水中添加远红外线陶瓷后，远红外陶瓷产生作用使这些水的水分子团原子化，从而促进了水的电解，这样就可以获得更多的水解气体。
本发明不对添加入要被电解水中的远红外线陶瓷作任何限制，只要他们能发出远红外线，例如可以是二氧化钛、二氧化硅、氧化铝及其它类似物质。最好采用电石。这是由于电石具有一极大地提高水电解效率的能力。
最好采用向要被电解水中添加一种微生物抗氧化剂这么一种方式。向要被电解水中加入一种微生物抗氧化剂后，电解板上就不会附着任何污物，从而使得电解效率不会随时间推移而降低。
下面将以图9为基础描述本发明水解气体发生装置1的循环管路33。
循环管路33是一条流通水的管路。循环管路33从箱体24延伸经过注水管25，进入电解部分12，又经循环水管26从该电解部分12返回到箱体24。
开始，水储存在箱体24内，之后经注水管25被送到电解部分12。这些水的一部分在电解部分12内被电解，其余未被电解的部分在电解部分12内流动，吸收电解板14产生的热量，之后经一循环管从循环水孔16排出，最后又返回到箱体24。
该循环管路33的一部件上设置有一个驱动部件35。本发明不对该驱动部件35作任何限制，但是最好采用一用于输送水的泵。
在图9所示的实施例中，箱体24内设置有一个搅拌器，该搅拌器同样也用作驱动部件35。也就是说，本实施例中的搅拌器在下部进行搅拌，以推动水流在循环管路33内循环。
如果产生的水解气体的量比较大，循环管路33还具有防止水蒸汽与水解气体相混的作用。如要在水解气体发生装置1内产生较多量的水解气体，就必须使较多的电量通过电解室22，此时电解板14会发热，从而使电解室22内的水温升高。在循环管路33内，来自电解室22的热水和来自箱体24的冷水一同注入电解室22，以避免电解板14发热导致的电解室22内水温增加、抑制水蒸汽的产生。在装备有循环管路33的本发明水解气体发生1中，由于即使以高电量运行很长一段时间后也不会产生水蒸汽，因此产出的水解气体不会混有水蒸汽。
下面将描述空气出口32。
空气出口32是流通电解室22内所产生水解气体的管路。换句话说，该空气出口32是这么一条管路，该管路从电解室22内的空气出口17延伸经过空气输送管27、从空气入口进入箱体24、穿过压风管路28、最后抵达使用水解气体的部分。
在图9所示的实施例中，箱体24的空气入口位于水表面上方，本发明还包括箱体24的空气入口置于水表面下方这样的实施例。如果空气入口处于水表面下方，水解气体通入水中，从而水解气体中含有的水滴就会被箱体24内的水捕捉住。在此实施例中，空气出口32内设置有一个气压表31。
产生出的水解气体的量大时，空气出口32具有保存一定量水解气体的作用。空气出口32使电解室22及箱体24二者内的气压值保持一致，因此电解室22内的水不会向上游的箱体24流动，如果电解室22内的水解气体的量的增加则导致了电解室22内的气压变大。由于电解室22内电解板14与水的接触面积不会发生很大变化，因此产生水解气体的量可以保持稳定。
下面将描述本发明中采用的水解气体发生装置1的实施例。
本文设计了三种水解气体发生装置，分别称作“第一”、“第二”和“第三”，并测量各发生装置的水解气体产生量、功率消耗、产生气体压力和水耗。
从上表可以看出，每小时产生水解气体的量较大的第二和第三水解气体发生装置的电解效率几乎与第一水解气体发生装置的电解效率相同。该测试结果表明，本发明所用的水解气体发生装置具有以高效率产生大量水解气体的能力。
上文将一个往复发动机作为采用本发明水解气体之内燃机的一个实施例进行了描述，但是采用本发明水解气体的内燃机并不仅限于上文实施例中所述的往复发动机，本发明可以用于任何能够使用选择水解气体的内燃机，例如燃气轮机、柴油机、喷气发动机、旋转发动机及其它类似内燃机。
如上所述，采用本发明水解气体的内燃机能够以很高的效率将水解气体转化为能量，不会产生任何有害的氮氧化物，并且可以适用于利用内燃机之原理工作的任一系统上，例如用在汽车、轮船、火车、及工厂设备及其它装置上。
权利要求
1．一种通过供入燃烧室的水解气体、水和燃气燃烧工作的内燃机，其特征在于供入所述燃烧室的所述水的水分子团被远红外线陶瓷原子化了；及在所述燃烧室中添加有一种微生物抗氧化剂。
2．如权利要求1所述的采用水解气体的内燃机，其特征在于所述水解气体和水直接喷入形成燃气的燃烧室内，以便点燃所述水解气体使水变成蒸汽；及水解气体的燃烧爆发能量及水变成蒸汽所产生的蒸汽能量相互作用。
3．如权利要求1或2所述的采用水解气体的内燃机，其特征在于所述远红外线陶瓷是电石。
4．如权利要求1或2所述的采用水解气体的内燃机，其特征在于水解气体发生装置包括一个水箱和一个设置在该水箱内的电解部分；及所述远红外线陶瓷和微生物抗氧化剂添加在所述水箱内。
5．如权利要求4所述的采用水解气体的内燃机，其特征在于所述远红外线陶瓷是电石。
全文摘要
一种设计用来通过供入燃烧室的水解气体、水和燃气燃烧工作的内燃机,其中远红外线陶瓷改善了供入燃烧室的水的水分子团原子化所得到的水解气体的质量,并且向该原子化了的水中添加一种微生物抗氧化剂。这种设计由于原子化水分子团增加了表面面积使得水更易于在水解气体被点燃时爆发性快速膨胀,从而可产生很大的水解气体爆发能量。此外,由于这些水中含有添加的微生物抗氧化剂,因此可以防止气缸和管路的腐蚀。
文档编号F02B43/10GK1222220SQ96180333
公开日1999年7月7日 申请日期1996年6月21日 优先权日1996年6月21日
发明者杉浦吏, 大角泰章 申请人:国际融合有限公司