[发明专利]根据需要通过电解制造的作为内燃发动机的部分混合燃料源的氢气和氧气

说明书

优选实施方案、规格和详述

所述方法由以下方面组成：

(a)用于制造作为内燃发动机的部分燃料源的氢气和氧气的方法，其还包括根据权利要求12的配置在一起的一个或多个电解器单元，并当需要超过一个电解器单元以获得最佳发动机操作时，使这些单元并联地或串联地电连接。所述容积模块(containment module)(一个/多个电解器单元)由特定的非金属塑料化合物或预定形状(圆柱形或几何形状)(图5A、5B、5C、5D1、5D2)的钢化玻璃构建，并按照最终用途的要求“依尺寸改变比例”，且更具体地包括聚丙烯、Kraylon塑料、ABS塑料、聚氯乙烯(PVC)、超高密度量(UHMWPE)聚乙烯、超高密度聚丙烯(UHDPP)制成的塑料，但是不排除适合所述容积模块的任何其他类型的塑料或基于玻璃的产品。所述容积模块可通过注射模制操作或通过挤压工艺按规格制造；由市售的模块获得；且对于某些应用来说，如果需要的话，所述水解器模块可以被由不同厚度的聚丙烯(UHMW-PP)“薄片”制成的特别设计的模块进一步构建，这些“薄片”是按照规格被切割且通过塑料焊接操作被组装成要求的尺寸、规格、安装限制、厚度限制以及内板组装限制或任何其他相关标准的零件。所述方法还包括通过采用块或圆柱体的机械式腔取出工艺(mechanical cavity extraction process)预制的UHMW(超高分子量)聚乙烯或聚丙烯塑料，此外，当保证特殊应用时，所述方法不应该排除任何其他类型的塑料化合物、基于玻璃的化合物或可能需要来满足特定的最终用途的要求的合适的金属复合物(metallic composite)。

(b)根据权利要求13的用于制造作为内燃发动机的部分燃料源的氢气和氧气的方法还包括由两个或更多个平的、实心的或穿孔的、非磁性不锈钢板(如图10A、10B、10C、10D、10D1、10E、10E1、10E2所示)组成的所述水解器单元的内部部件，非磁性不锈钢板包括不同类型的不锈钢，且更具体是类型SS304、SS306、SS310、SS314和SS316；包括可变gauge，例如16gauge或18gauge，且如果需要的话高达24gauge且包括24gauge，但是不排除可能需要的任何其他计量器尺寸或传导材料，且此外，这些都由具体的装置要求的单元的尺寸来确定，包括所要求的所述板的必要形状和尺寸，以便安装在根据权利要求12的所述容积模块或一个/多个水解器单元的内部(图5A、5B、5C、5D1、5D2)。所述板构成制造所述气体所要求的内板组件的基础，且所述板组件由可变尺寸和可变数量的板构成，以便在尺寸限制、容积模块限制、所要求的气体量、电输入量的范围内来最优化所述氢气和氧气的制造，所有这些都是最佳发动机的操作所要求的。所述板被基于塑料的、优选由某些化合物制造的间隔物、螺栓、螺母、垫圈、止动垫圈隔开，化合物诸如尼龙、聚乙烯、聚丙烯或UHMW，但是不排除对所述水解溶液具有中性和惰性反应的任何其他合适的塑料化合物，所述水解溶液包括氢氧化钾与蒸馏水或去矿物质水的预定混合物，但是不排除作为电解过程所需的水解剂的任何其他化学品，并且所述水解溶液包括但不限于这样的其他水解剂，诸如作为可以用作水解剂的可选择的水解物质的示例的氢氧化钠、碳酸氢钠、碳酸钠、柠檬酸钠。所述板将板之间的距离理想地设定为0.9525厘米(3/8英寸)(图10B)，但是不排除最佳电解器性能所要求的任何其他合适的间距，从0.3175厘米(1/8英寸)到高达5.08厘米(2″英寸)的范围，且无需预设间距限制，且就这一点而论，所述间距是因电解器单元的尺寸和最佳发动机性能所要求的氢气/氧气输出的水平而需要的间距。板组件用这样的方式构建：产生室(cell)，并用允许所述水解溶液自由流经所述容积模块且能够完全覆盖所述板组件的方式安装所述室组件。连接必要的板以便电流流过的金属内部部件由SS304或18.8不锈钢制成，且如果需要的话，包括吊环螺栓、各种类型和大小的螺栓、螺母、垫圈、止动垫圈和不锈钢棒。所述不锈钢部件的尺寸取决于电解器单元所需要的尺寸而变化。所述不锈钢部件在板组件的板之间形成电触点，并用作阳极和阴极连接的电输入柱，以便允许DC电流流经所述板来激活电解过程。内部部件还包括非反应性的(对水解溶液)氯丁橡胶或硫化橡胶垫圈，且所述橡胶处理的部件可包括Hypolon橡胶，其具有需要的成分和硬度(耐久性)和适合密封一个/多个容积模块的所有开口以便形成内部气密容积模块的尺寸。所述容积模块或一个/多个水解器单元包含如上所述且进一步详述的预定水平的电解溶液，诸如在半个百分比浓度0.5％的水解溶液浓度水平到60％的水解溶液浓度水平之间的预先测量的浓度的水(优选蒸汽蒸馏水)与氢氧化钾(KOH)的混合物，以便产生所述气体的最佳量和操作一个/多个单元的最大效率，但是不排除使用任何其他类型的电解溶液，例如在天气暖和的气候下使用时的去碘化钠或结晶的碳酸氢钠的混合物。在某些应用中，在单个容积模块里安装多个内板组件(例如，两个或更多个板组件，板组件可以由最少两个或更多个单个板组成-可能如图10E所示的每个板组件六(6)个板或如图10A和10B所示的每个板组件八(8)个板)。如果需要的话，将具有多个二板组件(图10E2)到四板组件(图10E1)和附加的组件的所述板组件安装在单个容积模块里(图10E)，以便使最佳效率所需的空间、尺寸、水解溶液、电输入或任何其他限制最大化。在某些应用中，诸如在天气寒冷的气候中，电解溶液必须具有比水低得多的冰点温度，从而允许在零度以下(0摄氏度/32华氏度并至-50℃/-70°F)的温度下操作电解器单元。一直维持充足的电解溶液，以便完全覆盖不锈钢板(如图10D和10D1所示的示例并在所述水解器单元的所有形式中都是适用的)，以便为了最佳效率，或最少为了部分效率，维持所述气体的最大的、受控的和恒定的流量，如果水解溶液没有被维持在板之上的话，那么至少覆盖板的表面的一半以维持操作一个/多个水解器单元的部分效率。所述方法包括市购的机械或数字浮控开关以及气体传输、再注水进入点和出口点所需的各种形式的阀和接头、在预定的PSI(磅每平方英寸)设置的减压阀、止回阀以及在某些应用中的保险片(rupture disc)。如果需要的话，所有这样的阀和设置与电解溶液相容。该方法中还包括必要的管道和导管、连接根据权利要求5的所述电源并用于根据权利要求6的电源包的尺寸恰当的电线，以及如果合适的话市购的警示灯、电流表、电压表、电连接器、水位指示器或观察孔以及温度计。此外，所述方法包括或可以包括定制的主容器壳，以允许所述电解过程的所有主要部件安装在壳的内部或连接到其上，并可以包括但不限于：1)由不锈钢、花纹板钢或铝制成的两件式定制耐候性盒子；2)改动的市购的圆柱形或方形钢气罐，专门改动成有切口观察板，或3)通过专门为所述方法构建的定制的容器壳，从而允许所述完整方法的所有或大部分部件安装在例如8级牵引车挂车驾驶室的框架上；还包括4)圆柱形不锈钢容器壳，其类似于市购的空气滤清器的车的壳，但是为所述方法专门定制，以及还包括5)具有带咬合式封闭物的盖的定制的电池型盘，其类似于市购的半拖挂式卡车上使用的电池盒。