[发明专利]燃料产生装置

说明书

本发明有关于用于产生燃料的装置，更特别地涉及用于产生氢气（H₂）或布朗气体（HHO）的装置。

在这方面，氢气（H₂）和布朗气体（HHO）作为能量源正越来越多地被用于汽车工业。这部分地是因为它们在环境上的有益凭证，并且还由于它们的发电效率的改善。

使用此类气体作为发动机的可替换燃料的概念相对来说是最近才有的新概念。在这个方面，氢气（H₂）的自燃温度为858K，因此在没有火花塞或电热塞的情况下氢气（H₂）不能直接被用于内燃机。这已经使得氢气（H₂）不适合作为用于压燃式发动机的唯一燃料。由于氢气（H₂）需要的点火能量低以及可燃范围宽，氢气发动机反而适用于在贫瘠条件下运行，这有助于增强发动机的经济和排放性能。除了氮氧化物以外的所有监管的污染物排放都能够仅通过使用无碳燃料来降低。如果在大量植物中生产该无碳燃料是更有效的并且因而比内燃机中燃料源转化为机械功率生产出更少的CO，那么不管什么样的可替换燃料源这都是正确的。其分子结构与其某些特有属性（层流焰速度高、可燃性范围宽，等）的组合显示出氢气（H₂）可以作为用于内燃机的有吸引力的燃料。此外，与传统的化石燃料相比，氢气（H₂）是一种无碳燃料，它的燃烧并不会生成诸如HC、CO和CO₂的排放物。

但是，在氢气（H₂）或布朗气体（HHO）被用于车辆的情况下，这种气体需要被本地存储在车辆上或在车辆上自己生成。

此类气体在车辆上足够大量地存储带来了安全及额外存储空间和设备方面的许多问题。在车辆上生成此类气体的情况下，需要一些形式的发生器，诸如燃料电池和用于生成的电源。在这一点上，现有的氢气（H₂）或布朗气体（HHO）发生器经常使用车辆交流电机来为燃料电池提供必要的功率以生成该气体。然而，在评估整个系统的效率的时候，作为发动机上额外的负载的燃料电池生成气体的功率使用经常被忽略。

此外，在此类发生器在实验室中被测试的时候，它们通常使用辅助蓄电池系统。如此，尽管研究人员报告他们能够通过额外使用诸如氢气（H₂）和布朗气体（HHO）的气体来节约大量燃料，但实际上更加复杂的是需要额外的负载或功率，这经常不被考虑在内。

在这个方面，根据本发明，提供了与燃烧设备一起使用的燃料产生装置，包括：燃料电池，用于生成可燃气体以用于由所述燃烧设备进行燃烧；以及电源器件，用于所述燃料电池，所述电源器件包括用于将来自废弃能量源的能量变换为电能以用于激励所述燃料电池的器件，该废弃能量源与所述燃烧设备相关联。

源于本发明的益处诸如包括通过经由燃料电池将来自排气的废热变换为氢气（H₂）或布朗气体（HHO）来提高燃烧设备的效率，氢气（H₂）或布朗气体（HHO）然后可用于注入燃烧设备。安装此类装置还可以改善较旧的燃烧设备的性能，诸如旧车辆，并因而降低碳排放。

源于本发明益处诸如还包括通过经由燃料电池将由光电模块并通过使用热电模块（这种组合还被称为PV-TE）吸收的热量变换为氢气（H₂）或布朗气体（HHO）来提高燃烧设备的效率，氢气（H₂）或布朗气体（HHO）然后可用于注入燃烧设备。安装此类装置还可以改善较旧的燃烧设备的性能，诸如旧车辆，并因而降低碳排放。PV模块可以被保持在较低的温度，这可以大大提高在该区域中的太阳能发电厂的性能。此外，红外线辐射然后可以被用于加热热电发生器，提高太阳能到电能变换的总效率，甚至进一步并因此生成更多燃料。

源于本发明的益处诸如还包括通过经由燃料电池将来自排气和PV-TE的组合的废热变换为氢气（H₂）或布朗气体（HHO）来提高燃烧设备的效率，氢气（H₂）或布朗气体（HHO）然后可用于注入燃烧设备。

在这一点上，有许多的原因将氢气（H₂）用作所附的额外燃料，特别地，压缩点火（CI）发动机中的柴油燃料。首先，这提高了整个燃料的H/C比率。其次，将少量的氢气（H₂）注入到柴油发动机能够降低柴油燃料喷雾的不均匀性（heterogeneity），这是因为氢气（H₂）的扩散率高，氢气（H₂）的高扩散率使可燃混合物更好地与空气预混合并且更加均匀。这还可以减少燃烧持续时间，这是因为相对于其他燃料，氢气的火焰传播速度快。