[發明專利]用于提高燃料效率的制氫系統和裝置

在審

• 申請號: 201980092511.1
• 申請日: 2019-12-18
• 公開（公告）號: CN113874556A
• 公開（公告）日: 2021-12-31
• 發明（設計）人: 唐納德·歐文斯;韋伯·比曼
• 申請（專利權）人: 唐納德·歐文斯
• 主分類號: C25B9/70
• 分類號: C25B9/70;C25B9/23;C25B1/04;F02M25/00
• 代理公司: 南京蘇創專利代理事務所(普通合伙) 32273
• 代理人: 鳳婷

本申請提供了一種可優化的氫氣生成系統，用于制造氫氣并將氫氣作為燃料補充物注入內燃機和/或柴油發動機的進氣口。氫氣(H₂)和氧氣(O₂)由一對或多對小室產生，以調節供應給發動機的氫氣量，同時將氧氣排放到大氣中。

相關申請的交叉引用

本申請根據35U.S.C.§119(e)要求2018年12月19日提交的美國申請US 62/782,202的優先權權益，其全部內容通過引用并入本文。

發明背景

技術領域

本發明總體上涉及氫氣制造裝置，更具體地，涉及一種便攜式氫氣補充系統，其可與各種尺寸的內燃機和/或柴油發動機一起使用，以減少排放并提高燃料效率。

背景技術

由于環境問題，廢氣排放正在成為一個問題。內燃機本質上是低效的。在內燃機中，無論是汽油機還是柴油機，進入燃燒室的燃料在燃燒過程中都不會100％燃燒。所有內燃機的廢氣都包括一氧化碳、未燃燒的碳氫化合物和氮氧化物。對于汽油發動機，催化轉化器用于通過催化化學反應將燃燒產生的一些有毒副產物轉化為毒性較小的物質。柴油發動機的燃燒過程與汽油發動機不同。汽油發動機使用火花塞來啟動汽油的燃燒，而柴油發動機則依靠壓縮來啟動柴油燃料的燃燒。由于柴油發動機燃燒過程的不同，柴油發動機的尾氣中還含有氣體和非常小的顆粒的混合物，如果控制不當，會對健康造成危害。柴油顆粒物是構成柴油機尾氣的復雜混合物的一部分。然而，應該注意的是，即使汽油燃燒與柴油燃燒不同，也會產生顆粒物，并且是構成汽油尾氣的復雜混合物。

柴油機尾氣由氣體或顆粒兩種相組成，并且兩相都有可能造成一定危險。氣相由許多城市有害空氣污染物組成，例如乙醛、丙烯醛、苯、1,3-丁二烯、甲醛和多環芳烴。顆粒相也有許多不同類型的粒子，可以按大小或組成進行分類。對健康影響最大的柴油顆粒物的大小是屬于細顆粒和超細顆粒類別中的那些顆粒物。這些細顆粒和超細顆粒的組成可以由元素碳和吸附的化合物組成，例如有機化合物、硫酸鹽、硝酸鹽、金屬和其他微量元素。柴油機尾氣是從廣泛的柴油發動機中排放出來的；卡車、公共汽車和汽車的道路柴油發動機以及包括機車、船舶和重型設備在內的非道路柴油發動機。

減少顆粒物的現有技術基于結合顆粒物排氣過濾器或使用排氣系統，一旦顆粒物到達排氣口就嘗試將顆粒物燃燒掉。排氣過濾器的使用需要主動監測以確定排氣過濾器是否已達到其最大容量。此外，燃燒顆粒物的排氣系統通常是復雜且昂貴的系統。

氫共燃已被證明可有效減少內燃機和/或柴油發動機中的排放。市場上有許多設備會產生HHO氣體，也稱為布朗氣體，用作汽油和柴油發動機的補充，以減少廢氣排放。HHO氣體由兩份氫氣和一份氧氣組成。這些裝置通常包括電解器，該電解器使用諸如氫氧化鉀或小蘇打之類的電解質將電解水分解成氫氧氣體。

然而，從來沒有一種系統可以用于所有內燃機和/或柴油發動機，而不管發動機尺寸大小為何。減少排放和提高效率所需的氫氣量隨發動機的大小而變化。例如，減少小型柴油車的1.6升發動機的排放所需的氫氣與校車或軍用悍馬的6.5升柴油發動機或者可用于發電機、船舶、直升機等的50-100升的發動機所需的氫氣顯著不同。因此，需要一種便攜式氫氣補充系統，該系統可與各種尺寸的內燃機和/或柴油發動機一起使用，以減少排放并提高燃料效率。

發明內容

本發明基于以下發現：可以使用模塊化方法形成電解器系統，其中，根據所連接的內燃機和/或柴油發動機的氫補充需要，所述電解器系統包括一個或多個筒。