專利名稱：電解氣體混合燃料的發(fā)生裝置及發(fā)生方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電解氣體混合燃料發(fā)生裝置及發(fā)生方法，通過利 用電解堿性電解液中的水而獲得的電解氣體與液化天然氣或液化石 油氣等的氣態(tài)化石燃料混合來獲得電解氣體混合燃料。
背景技術(shù)：
眾所周知，在堿性的氫氧化鉀(KOH)水溶液中，水分子(H20) 電離產(chǎn)生氬氧根離子OH-和氫離子H+。這里，由于氫氧根離子OH-從負極(陰極)側(cè)向正極(陽極)側(cè)移動，所以被稱為陰離子，而 氬離子H+則相反地從正極(陽極)側(cè)向負極(陰極)側(cè)移動，所以 被稱為陽離子。該氫離子與水分子H20結(jié)合成"水合氫離子(H30+ )"。 這就意味著，在水分子與氫離子混合的環(huán)境下(也就是電解槽的內(nèi) 部)存在很多以共價鍵結(jié)合的"水合氫離子(H30+)"。作為陰離 子的氫氧根離子OH-和水合氫離子(H30+)可以是由電解槽內(nèi)的堿 性電解液的水解反應(yīng)獲得。
作為將水和化石燃料在特殊的狀態(tài)下混合燃燒的現(xiàn)有技術(shù)，專利 文件1公開了如下一種水化石燃料燃燒裝置，其使水蒸氣與呈霧狀 的化石燃料混合，并與用來供給混合燃料的管道相連通。在該管道 上形成有使水蒸氣通過的水蒸氣歧管(manifold),該水蒸氣的通路 上具有將霧狀的煤油導(dǎo)入的結(jié)構(gòu)。另外，在上述的水蒸氣歧管上形
成有第1及第2噴嘴支承管。專利文件1公開的水化石燃料燃燒裝 置中，水蒸氣歧管的頂端安裝有氣體歧管，還設(shè)置有用來噴射布朗 氣(HHO氣體，包括2份氫氣和1份氧氣)的第1噴嘴和第2噴嘴。 該現(xiàn)有文件公開的燃燒裝置中，在霧化的煤油中混入水蒸氣，并通 過在氣體歧管中與布朗氣混合來實現(xiàn)適當?shù)娜紵?br> 6專利文件2中公開了一種水'化石燃料混合乳化液的燃燒方法和
裝置。在該專利文件中，使用微波(超短波)照射水 化石燃料混 合乳化液使其升溫.氣化。將上述被升溫.氣化的水.化石燃料混 合氣體供給到燃燒器中將其點燃。通過在該燃燒器中燃燒布朗氣來 提供高溫高熱的氣體。優(yōu)選在該燃燒器內(nèi)通過燃燒布朗氣獲得高溫
高熱量的氣體，這樣，可以獲得200(TC左右的高溫。
在專利文件3中公開了一種切實安全地燃燒布朗氣的布朗氣燃 燒器。在該燃燒器上形成有布朗氣流入口和氣體噴射口連通的燃燒 器本體，并在燃燒器本體的布朗氣通路內(nèi)部設(shè)置至少 一 個以上的防 止逆火機構(gòu)來提高安全性。在上述各專利文件中都是通過在燃料中 添加水蒸氣或由水獲得的布朗氣來獲得混合氣體，之后使其燃燒， 也就是各專利文件中所公開是將霧狀等復(fù)合燃料導(dǎo)入到燃燒器等燃 燒機構(gòu)中將其,泉燃的方法或裝置。
在專利文件4中公開了如下一種制造混合布朗氣的裝置及其制 造方法，即，在向內(nèi)部盛裝有液態(tài)揮發(fā)性有機化合物的混合槽內(nèi)供 給布朗氣，揮發(fā)性有機溶液產(chǎn)生的有機氣體與布朗氣混合的裝置中， 混合槽內(nèi)部具有隔離壁部，其上形成有布朗氣氣泡不能通過的透氣 用微孔，該獨立的氣泡聚集體進一步吸附被供給的布朗氣，而進一 步擴大，由此來得到混合布朗氣。在該專利文件中，使混合槽內(nèi)的
同時，設(shè)置在混合槽內(nèi)部的隔離壁部為非可動結(jié)構(gòu)，并且未公開向 混合槽供給布朗氣、可燃有機化合物氣體等?；蜷_的機構(gòu)，故與本 發(fā)明中的此部分結(jié)構(gòu)完全不同。
專利文件1日本發(fā)明專利公開公報特開2002-541專利文件2日本發(fā)明專利公開公報特開平10-267260專利文件3日本發(fā)明專利公開公報特開2003-20710專利文件4日本發(fā)明專利公開公報特開2005-320416

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明目的在于提供一種通過利用電解堿性電解液中的水 而獲得的電解氣體與液化天然氣或液化石油氣等的氣態(tài)化石燃料混 合來獲得電解氣體混合燃料的電解氣體混合燃料發(fā)生裝置及發(fā)生方 法。發(fā)明者通過對電解氣體和氣態(tài)化石燃料混合的裝置進行各種研 究后，開發(fā)出了如下的產(chǎn)生燃料的裝置，利用該裝置，可以減少二 氧化碳的排放量，并且可以大幅減少作為原料的氣態(tài)化石燃料的消 耗量，同時可以持續(xù)獲得具有較強火力的燃料。技術(shù)方案1所述的
發(fā)明是一種如圖1、圖2所示的電解氣體混合燃料發(fā)生裝置，其具有 混合槽、電解氣體供給機構(gòu)、化石燃料供給機構(gòu)、電解氣體混合燃 料排出機構(gòu)，其中，混合槽內(nèi)盛裝有烷類、醇類、醚類等一種或多 種有機溶液，在混合槽內(nèi)部，重復(fù)著進行被供給的氣泡狀的電解氣 體與氣態(tài)化石燃料的混合操作；電解氣體供給裝置將通過電解堿性 電解液中的水而產(chǎn)生的電解氣體以氣泡態(tài)供給到混合槽；化石燃料 供給機構(gòu)將氣態(tài)化石燃料以氣泡態(tài)供給到混合槽；電解氣體混合燃 料排出機構(gòu)將上述電解氣體和氣態(tài)化石燃料不斷混合而產(chǎn)生的電解 氣體混合燃料排放到燃料利用裝置。該電解氣體混合燃料發(fā)生裝置 還具有可動升降部和控制機構(gòu)，其中，可動升降部具有可進行升降 動作的可動結(jié)構(gòu)，其上安裝有多個分隔板，所述分隔板上開設(shè)有多 個上述電解氣體和氣態(tài)化石燃料的氣泡不易通過的微孔，所述分隔 板以外周面與混合槽內(nèi)壁接近的狀態(tài)沿水平方向設(shè)置，并且被上述 混合槽內(nèi)所盛裝的液體浸沒；控制機構(gòu)對向混合槽內(nèi)供給上述電解 氣體及/或氣態(tài)化石燃料的?；蜷_、供給量、規(guī)定成分比例進行控制。
技術(shù)方案2所述的電解氣體混合燃料發(fā)生裝置中，盛裝于混合槽 內(nèi)部的有機溶液可以乂人烷類、醇類、醚類中任意選擇。
技術(shù)方案3所述的電解氣體混合燃料發(fā)生裝置中，上述化石燃料
天然氣 LNG)、干式蒸餾煤氣;中任意選擇。 " 技術(shù)方案4所述的電解氣體混合燃料發(fā)生裝置中，上述電解氣體混合燃料發(fā)生裝置產(chǎn)生的電解氣體混合燃料包含因上述烷類、醇類、 醚類等有機溶液氣化而產(chǎn)生的氣體。
技術(shù)方案5所述的電解氣體混合燃料發(fā)生裝置中，可動升降部上 安裝有三層分隔板，最下面的分隔板的厚度為0.5 2.5mm,優(yōu)選 1 2mm,其上微孔直徑為0.5 3.5mm，優(yōu)選1 3mm，材質(zhì)為不銹鋼 或樹脂，其上方的兩塊分隔^l的^f鼓孔直徑為0.2 1.5mm，優(yōu)選 0.3 lmm左右的不銹鋼或樹脂平板形的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)體。另外，三塊分 隔板均可為樹脂制，板厚可以是10 15mm、微孔直徑可以是3 10mm。 另外，形成于分隔板上的微孔的形狀可以為尖端朝上的圓錐形。
技術(shù)方案6所述的電解氣體混合燃料發(fā)生裝置中，所述電解氣體 和氣態(tài)化石燃料的氣泡在上述分隔板的下表面?zhèn)却罅烤奂瑥亩?起向上方移動停滯或向上方移動而導(dǎo)致所述分隔板的可動升降部上 升或下降，通過檢測該可動升降部的位置變動，控制機構(gòu)可以控制 向混合槽內(nèi)供給電解氣體及氣態(tài)化石燃料的停或開(再次開始)。
技術(shù)方案7所述的電解氣體混合燃料發(fā)生裝置中，通過檢測混合 槽內(nèi)部的壓力的變化，控制機構(gòu)對向混合槽內(nèi)供給電解氣體以及氣 態(tài)化石燃料的?；蜷_(再次開始)進行控制。
技術(shù)方案8所述的電解氣體混合燃料發(fā)生裝置中，當檢測到混合 槽內(nèi)的壓力與停止向混合槽內(nèi)供給氣態(tài)化石燃料的設(shè)定壓力相同 時，停止向混合槽內(nèi)供給電解氣體，當檢測到混合槽內(nèi)的壓力低于 該設(shè)定壓力時，開始(再次開始)向混合槽內(nèi)供給電解氣體。
技術(shù)方案9所述的電解氣體混合燃料發(fā)生裝置中， 一種如圖3 所示、電解氣體發(fā)生裝置用于產(chǎn)生電解氣體并將之輸送到上述電解 氣體供給機構(gòu)，其具有電解槽、電解氣體-電解液分離槽、電解液強 制冷卻機構(gòu)和電解液循環(huán)機構(gòu)，該電解槽具有電解液導(dǎo)入口、排出 口、陽極板、陰才及板和電解液旋轉(zhuǎn)流動機構(gòu)，其中，電解液導(dǎo)入口 設(shè)置在電解槽的底部側(cè)，排出口設(shè)置在電解槽的頂部側(cè)，用來排出 電解液與電解氣體混合物，陽極板設(shè)置在該電解槽內(nèi)部的底部側(cè)， 陰極板設(shè)置在電解槽內(nèi)部的頂部側(cè)，電解液旋轉(zhuǎn)流動機構(gòu)不與其他部分電連接，用來佳^威性電解液從陽核j反向陰極才反的方向 一 邊旋轉(zhuǎn)
一邊流動；從電解槽上端的排出口排出的電解氣體和電解液的混合 物被排入到電解氣體-電解液分離槽，對其中的電解氣體和電解液進 行氣液分離，分離獲得的氣體被排到外部，電解液被殘留在分離槽 內(nèi)；電解液強制冷卻機構(gòu)對殘留在分離槽內(nèi)的電解液進行強制冷卻； 電解液循環(huán)機構(gòu)使分離槽內(nèi)的電解液循環(huán)到電解槽 一 側(cè)。
技術(shù)方案IO所述的電解氣體混合燃料發(fā)生裝置中，如圖4所示， 設(shè)置在電解槽內(nèi)的陽極板和陰極板之間的電解液旋轉(zhuǎn)流動機構(gòu)由規(guī) 定片數(shù)的金屬板組成，每片金屬板在偏離中心的外周側(cè)的位置設(shè)置 有2~6個對稱的流通開口，通過將不同金屬4反上的流通開口依次偏 移規(guī)定的角度進行配置來使電解液在流動時發(fā)生旋轉(zhuǎn)。
技術(shù)方案11所述的電解氣體混合燃料發(fā)生方法中，將通過電解 堿性電解液中的水所獲得的電解氣體與氣態(tài)化石燃料以氣泡狀態(tài)導(dǎo) 入到混合槽內(nèi)，所述混合槽內(nèi)盛裝有烷類、醇類、醚類等有機溶液， 在混合槽內(nèi)部，重復(fù)進行著將上述被導(dǎo)入的電解氣體均勻混合操作。 可動升降部為可進行升降動作的可動結(jié)構(gòu)，其上安裝有多個分隔板，
所述分隔板上開設(shè)有多個上述電解氣體和氣態(tài)化石燃料的氣泡不易 通過的微孔，所述分隔板以外周面與混合槽內(nèi)壁接近的狀態(tài)沿水平 方向設(shè)置，被上述混合槽內(nèi)所盛裝的液體浸沒。上述電解氣體和氣 態(tài)化石燃料的氣泡在上述分隔板的下表面?zhèn)却罅烤奂?，從而向上?移動停滯或氣泡通過該微孔向上方移動時會導(dǎo)致安裝有上述分隔板 的可動升降部上升或下降，通過檢測可動升降部的位置變動，控制 向上述電解氣體及/或氣態(tài)化石燃料向混合槽內(nèi)供給的?；蜷_、供給 量、規(guī)定成分比例，電解氣體和氣態(tài)化石燃料不斷混合，生成電解 氣體混合燃料。
技術(shù)方案12所述的電解氣體混合燃料發(fā)生方法中，通過檢測混 合槽內(nèi)部的壓力的變化，控制機構(gòu)控制向所述混合槽內(nèi)供給電解氣 體以及氣態(tài)化石燃料的?；蜷_。
技術(shù)方案13所述的電解氣體混合燃料發(fā)生方法中，當檢測到所壓力相同而滿足供給停止條件時，停止向所述混合槽內(nèi)供給電解氣
體；當檢測到混合槽內(nèi)的壓力低于該設(shè)定壓力時，開始(再次開始)
向所述混合槽內(nèi)供給電解氣體。
發(fā)明效果
采用本發(fā)明中的電解氣體混合燃料發(fā)生裝置，將通過電解堿性電 解液中的水所獲得的電解氣體和氣態(tài)化石燃料加壓導(dǎo)入到混合槽的 底部，然后在混合槽內(nèi)所盛裝的烷類、醇類、醚類等的一種或多種 有機溶液的內(nèi)部，反復(fù)進行氣泡狀的電解氣體與作為原料的氣態(tài)化 石燃料的混合，由此得到電解氣體混合燃料。上述電解氣體和氣態(tài) 化石燃料被以氣泡態(tài)導(dǎo)入混合槽內(nèi)，這些氣泡聚集在具有大量氣泡 不易通過的微孔的分隔板的下表面?zhèn)龋M行混合、聚集。該分隔板 被一體地安裝在具有可在混合槽內(nèi)升降的可動結(jié)構(gòu)的可動升降部 上，同時，分隔板以其外周面接近混合槽內(nèi)壁的狀態(tài)被沿水平方向 設(shè)置，被盛裝在混合槽內(nèi)部的液體浸沒。
在本發(fā)明中，由于分隔板上設(shè)置有大量電解氣體和氣態(tài)化石燃料 的氣泡不易通過的微孔，所以從混合槽的底部被加壓導(dǎo)入的上述氣 泡大量聚集在分隔板的下表面?zhèn)榷纬删奂w，聚集體向上方移動 的過程中發(fā)生滯留而導(dǎo)致上述混合槽內(nèi)部壓力升高，進而導(dǎo)致安裝 有該分隔板的可動升降部上升。當該氣泡聚集體被破壞后，氣泡可 以通過分隔板上的微孔向上方移動，伴隨著上述動作，可動升降部 下降。利用接觸式傳感器測量上述的可動升降部的上升或下降的位 置變動，或者利用壓力傳感器測量混合槽內(nèi)部的壓力變化，當可動 升降部上升或混合槽內(nèi)部變成高壓后，關(guān)閉電解氣體發(fā)生裝置的電 源，停止電解氣體的供給，同時關(guān)閉節(jié)流閥，停止氣態(tài)化石燃料向 混合槽內(nèi)的供給。
采用上述結(jié)構(gòu)，將根據(jù)本發(fā)明產(chǎn)生的電解氣體混合燃料與現(xiàn)有的
液化天然氣(LNG)或液化石油氣(LPG)等混合，并在暖氣機用 燃燒器內(nèi)燃燒時，為獲得同等熱量所需的LPG消耗量為單純?nèi)紵齃PG時的消耗量的40%左右，較大程度地減少了燃料消耗。另外， 由于在一定條件下會停止電解氣體的供給，所以可以減少電解氣體 發(fā)生裝置運行時消耗的電量。這樣，從排出機構(gòu)排出的電解氣體混 合燃料基本上可以得到完全燃燒。
像上述那樣將電解氣體與氣態(tài)化石燃料相混合，可以較大幅度地 改善燃燒效率，同時大幅地降低了為獲得規(guī)定熱量所需的化石燃料 的消耗量。另外，關(guān)于上述的電解堿性電解液中的水所獲得的電解 氣體，本申請人可以利用日本專利申請?zhí)卦?008-277756公開的發(fā)明 名稱為"電解氣體發(fā)生裝置"中的裝置來獲得電解氣體。采用該電 解氣體發(fā)生裝置持續(xù)、高效地產(chǎn)生電解氣體，并利用上述電解氣體 供給機構(gòu)將電解氣體導(dǎo)入混合槽內(nèi)。另外，由于基本上是利用電解 水來產(chǎn)生電解氣體，所以原料豐富，成本低廉。
這樣，通過對水這樣廉價且豐富的原料進行電解得到的電解氣 體，可以提高氣態(tài)的碳氫化物或其他含碳物質(zhì)的燃燒效率。通過在 氣態(tài)化石燃料內(nèi)混入電解氣體來獲得電解氣體混合燃料，具有提高 發(fā)熱量的作用，從有效利用能源這一觀點來看具有較大的進步。
采用根據(jù)本發(fā)明獲得的電解氣體混合燃料，可以獲得像上述那樣 的強烈的燃燒反應(yīng)。另外，由于本發(fā)明中的電解氣體混合燃料中含 有因上述混合槽內(nèi)盛裝的烷類、醇類、醚類等液態(tài)有機溶液氣化而 產(chǎn)生的氣體，所以可以進一步使燃燒反應(yīng)變得活潑劇烈。相關(guān)的燃 燒反應(yīng)不僅適用于單純的加熱裝置、暖氣機等燃燒器，還適用于廣 義的燃燒裝置，例如內(nèi)燃機、燃氣輪機、噴氣發(fā)動機等各種使用氣 態(tài)燃料的熱機，根據(jù)本發(fā)明所獲得的電解氣體混合燃料可以作為上 述各種熱機的燃料。
采用本發(fā)明，通過將電解氣體與適當?shù)臍鈶B(tài)化石燃料混合使氣態(tài) 化石燃料的燃燒變得活潑，從而得到較強的火力。這樣，與使用空 氣中的氧氣而燃燒的這種現(xiàn)有方法相比，為獲得相同的熱量所消耗 的氣態(tài)化石燃料量降低了 60%。因此，為獲得相同熱量在燃燒時所 消耗的空氣量有所減少，所以提高了發(fā)熱效率，減少了其產(chǎn)生的二
12氧化碳的排放量所占的比例。當然，在節(jié)省、有效利用儲量有限的 化石燃纟H"的同時，也利于減少地^U顯室效應(yīng)。另外，由于可以大幅
減少硫氧化物(SOx)和氮氧化物(NOx)的排放量，所以對于減少 環(huán)境污染十分有效。


圖1中(A)表示的是本發(fā)明中的電解氣體混合燃料發(fā)生裝置的
簡略剖面圖，(B)表示的沿(A)中的A-A線的剖面圖。
圖2表示的是本發(fā)明中的電解氣體發(fā)生裝置的產(chǎn)生電解氣體用 電解槽的構(gòu)成例的示意圖。
圖3表示的是本發(fā)明中的電解氣體混合燃料發(fā)生裝置所使用的 電解氣體發(fā)生裝置的基本結(jié)構(gòu)的示意圖。
圖4表示的是圖3中所示的電解氣體發(fā)生裝置的電解槽的構(gòu)成例 的示意圖。
圖5表示的是構(gòu)成圖3中所示的電解氣體發(fā)生裝置的電解槽中所 使用的金屬板組的單片金屬板的構(gòu)成例的示意圖。
圖6是對根據(jù)本發(fā)明獲得的電解氣體混合燃料的性能進行確認 的驗證裝置整體的配置照片。
圖7是表示從驗證裝置中燃燒噴嘴噴出的火焰狀態(tài)的照片，其中 的驗證裝置用于確認根據(jù)本發(fā)明獲得的電解氣體混合燃料的性能。
圖8是根據(jù)圖6所示的驗證裝置整體的配置照片所制作的圖。
圖9是根據(jù)圖7所示的表示從驗證裝置中燃燒噴嘴噴出的火焰狀 態(tài)的照片所制作的圖。 [符號說明]
10:電解氣體混合燃料產(chǎn)生裝置，11:混合槽，12:電解氣體供 給機構(gòu)，13:化石燃料供給機構(gòu)，14:電解氣體混合燃料排出機構(gòu)， 15:可動升降部，16:外周面外框部，17:上表面外框部，20:控 制機構(gòu)，30:電解氣體發(fā)生裝置(電解裝置)，31:電解液導(dǎo)入口， 32:陽招j反(陽極)，33:陰極板(陰極)，34:電解液旋轉(zhuǎn)流通
13機構(gòu)(金屬板組)，34-l n:金屬板，35:混合物排出口， 36:電 解液補給口， 37:筒狀絕緣體，38:管路過濾器，39:電解液排出 口， 40:氣態(tài)化石燃料供給裝置(儲氣瓶)，41:導(dǎo)入口， 42:電 解液排出口， 43:冷卻電解液導(dǎo)入口， 44:循環(huán)泵，45:氣體排出 口， 47:電解液通過開口 (開口) ， 51、 52、 53:分隔板，54:下 垂部，55、 56、 57:連接棒，58:開口部，60:燃料利用裝置，102、 103:逆止閥，300:產(chǎn)生電解氣體用電解槽(電解槽)，301:電解 氣體-電解液分離槽(分離槽)，302:電解液強制冷卻機構(gòu)，303: 電解液循環(huán)機構(gòu)，C:中心點，L:液體，S:間隙。
具體實施例方式
接下來，參照附圖對本發(fā)明中的電解氣體混合燃料產(chǎn)生裝置以及 產(chǎn)生方法進行說明。圖1中(A)是用于說明本發(fā)明中的電解氣體混 合燃料產(chǎn)生裝置的示意圖，圖1中(B)是沿(A)中的A-A線的剖 面圖。圖2是本發(fā)明中的電解氣體混合燃料產(chǎn)生裝置以及相關(guān)的周 邊裝置的示意圖。如圖所示，本發(fā)明中的電解氣體混合燃料產(chǎn)生裝 置10包括混合槽11、電解氣體供給機構(gòu)12、氣態(tài)化石燃料供給機 構(gòu)13和電解氣體混合燃料排出機構(gòu)14，其中，混合槽ll內(nèi)盛裝有 烷類、醇類、醚類等有機溶液L，在混合槽11內(nèi)重復(fù)著進行從底部 導(dǎo)入的氣泡狀的電解氣體和氣態(tài)化石燃料的混合操作；電解氣體供 給裝置12將通過電解堿性電解液中的水所獲得的電解氣體供給到混 合槽11;化石燃料供給機構(gòu)13將氣態(tài)化石燃料供給到混合槽11; 電解氣體混合燃料排出機構(gòu)14將上述電解氣體和氣態(tài)化石燃料不斷 混合產(chǎn)生的電解氣體混合燃料排放到燃料利用裝置60中。
電解氣體混合燃料產(chǎn)生裝置10與后面將要敘述到的電解裝置30 和液化石油氣等的儲氣瓶40相連接，其中，電解裝置30為產(chǎn)生電 解氣體的電解氣體發(fā)生機構(gòu)，儲氣瓶40為供給液化石油氣等氣態(tài)化 石燃料的裝置。產(chǎn)生的電解氣體混合燃氣被供給到燃燒噴嘴等燃料 利用裝置60。另外還設(shè)置有控制機構(gòu)20,用來控制向混合槽內(nèi)供給電解氣體以及/或氣態(tài)化石燃料的開停、供給量、規(guī)定的成分比例或 對本發(fā)明裝置的各構(gòu)成元件的動作進行控制。
在混合槽11的內(nèi)部設(shè)置有可動升降部15,該可動升降部15為 可在混合槽內(nèi)部升降的可動結(jié)構(gòu)，在可動升降部15上與其一體固定 地設(shè)置有下垂部54、分隔板53、分隔板52和分隔板51,其中，下 垂部54以其周面端部可從外周面外框部16脫離的方式設(shè)置在其上； 通過四根不《秀鋼制成的連接棒57,分隔板53與下垂部54相互固定； 通過連接棒56，分隔板52與分隔板53相互固定；通過連接棒55， 分隔板51與分隔板52相互固定。為了使上述可動升降部15可隨著 混合槽內(nèi)部氣壓的變化而上升或下降，下垂部54的上表面和上表面 外框部17之間形成有5 10mm左右的間隙S。
下垂部54形成為中央具有開口部58的圓板形，用于將電解氣體 混合燃料導(dǎo)入到電解氣體混合燃料排出機構(gòu)14中。另外，由于在本 實施方式中使用的是圓筒狀的混合槽11,所以，下垂部54以及分隔 板51、 52、 53均為圓板形，但是下垂部54以及分隔板的形狀不限 于圓板形，可以是與該混合槽的形狀相應(yīng)的形狀，例如五邊形、六 邊形、七邊形等多邊形。當然，該混合槽11的形狀可以是各種多邊 形。
可動升降部15上安裝的分隔板51、 52、 53上形成有多個電解氣 體和氣態(tài)化石燃料的氣泡不易通過的微孔，分隔板51、 52、 53被混 合槽ll內(nèi)的液體浸沒，并且各分隔板均沿水平方向設(shè)置，其外周面 與混合槽11的內(nèi)壁接近。最下面的分隔板51的厚度為0.5 2.5mm， 優(yōu)選1 2mm，其上微孔直徑為0.5 3.5mm,優(yōu)選1 3mm,分隔板51 的材質(zhì)可采用不銹鋼或樹脂。其上方的分隔板52、 53上的微孔直徑 為0.2 1.5mm,優(yōu)選0.3~lmm左右的不4秀鋼或樹脂制成的平板形網(wǎng) 狀結(jié)構(gòu)體。另外，當分隔板51、 52、 53由樹脂制成時，其板厚可以 是10 15mm、樣i孔直徑可以是3~10mm,形成于分隔板上的微孔的 形狀可以為尖端朝向上方的圓錐形。
設(shè)置有多塊像上述那樣形成有多個微孔的分隔板的目的，是為了調(diào)節(jié)氣泡狀的電解氣體和氣態(tài)化石燃料的滯留時間和壓力，以確保 二者確實均勻的混合。雖然本實施例中的可動升降部15上安裝有三 塊分隔板，但不限于此，可以采用與形成的微孔的直徑和密度對應(yīng) 的一塊以上的多塊分隔板。雖然在本實施方式中可動升降部的可動
結(jié)構(gòu)是通過下垂部54的外周端面以可脫離的方式設(shè)置在與外周外框 部16的上端部而實現(xiàn)的，但不限于此，也可以采用如下結(jié)構(gòu)，例如， 將用于連接固定下垂部54和分隔板53的連接才奉57中與分隔板53 的連接部的下端部作為制動部，使分隔板的連接棒插入部制成較大 開口，以使其可相對連接棒進行升降動作。
另外，可動升降部15的結(jié)構(gòu)為，根據(jù)使用本裝置的氣態(tài)化石燃 料與電解氣體的混合燃料的生成條件，可對于安裝于其上的各分隔
板51、 52、 53之間的間距做適應(yīng)性調(diào)節(jié)。該間距調(diào)整如下將事先 準備的各種長度的連接棒加工成與期望間距相同的長度，或者，利 用螺釘將連接棒與各分隔板連接，設(shè)定連接棒為規(guī)定長度以通過螺 釘調(diào)整而形成期望間隔。根據(jù)混合槽內(nèi)盛裝的烷類、醇類、醚類等 液體的種類、粘度、體積、溫度等，同時對氣態(tài)化石燃料的種類、 供給量、裝置的規(guī)模、電解氣體混合燃料的產(chǎn)生量等加以考慮，來 對分隔板上形成的微孔的直徑以及密度，以及各分隔板的間距、配 置進行調(diào)節(jié)，以期達到規(guī)定的混合速度以及生成量。
盛裝于混合槽11內(nèi)部的烷類、醇類、醚類等有機溶液L高過最 上面的分隔板53。此處，作為烷類、醇類、醚類等有機溶液可以選 用例如，汽油、乙醇、甲醇、二曱醚、煤油等。由化石燃料供給機 構(gòu)13所供給的氣態(tài)化石燃料可以選用例如，液化石油氣(LPG)、 液化天然氣(LNG)、干式蒸餾煤氣等。
另外，在利用本發(fā)明的裝置而產(chǎn)生的電解氣體混合燃料內(nèi)會含有 因混合槽內(nèi)的烷類、醇類、醚類等有機溶液氣化產(chǎn)生的氣體，該氣 體可以作為電解氣體混合燃料的助燃劑，由此可以得到較強的活潑 的燃燒反應(yīng)。此時，需要適當向混合槽內(nèi)補充有機溶液L。
為了克服混合槽內(nèi)的烷類、醇類、醚類等有機溶液的液壓，需要
16施加一定的壓力才能將由電解氣體供給機構(gòu)12和化石燃料供給機構(gòu) 13供給的電解氣體和氣態(tài)化石燃料導(dǎo)入到混合槽內(nèi)，所施加的壓力 為0.05 0.2MPa，優(yōu)選0.08~0.15MPa左右。另外，電解氣體供給才幾 構(gòu)12以及化石燃料供給機構(gòu)13上i殳置有逆止閥102、 103,該逆止 閥用來防止被注入到上述混合槽內(nèi)的液體從混合槽逆流到電解氣體 發(fā)生裝置30或儲氣瓶40等氣態(tài)化石燃料供給裝置內(nèi)，特別是當混 合槽內(nèi)為高壓時可以可靠防止逆流的發(fā)生。
本發(fā)明中的裝置設(shè)有控制機構(gòu)20(參照圖2),用來控制向混合 槽供給電解氣體以及/或氣態(tài)化石燃料的?；蜷_、供給量、規(guī)定成分 的比例等。電解氣體和氣態(tài)化石燃料的氣泡大量聚集在分隔板下表 面?zhèn)刃纬蓺馀菥奂w，該氣泡聚集體向上方移動停滯而導(dǎo)致安裝有 分隔板的可動升降部15的位置上升，通過接觸式傳感器等檢測該位 置變動，控制機構(gòu)20控制電解氣體發(fā)生裝置30和氣態(tài)化石燃料供 給裝置40停止向混合槽內(nèi)供給電解氣體和氣態(tài)化石燃料。另 一方面， 氣泡聚集體被破壞，氣泡通過該微孔向上方移動導(dǎo)致的可動升降部 15下降，通過檢測該位置變動，控制機構(gòu)20控制開始或再次開始(再 開)向混合槽供給電解氣體以及氣態(tài)化石燃料。
另外，通過壓力傳感器檢測因上述氣泡向上方移動的停滯或向上 方移動而導(dǎo)致的混合槽的內(nèi)部的壓力的變化，上述控制機構(gòu)20可以 對向混合槽內(nèi)供給電解氣體及氣態(tài)化石燃料的?；蜷_(再次開始) 進行控制。當混合槽的內(nèi)部的壓力與停止向混合槽內(nèi)供給氣態(tài)化石 燃料的設(shè)定壓力相同時，上述控制機構(gòu)20控制停止向混合槽內(nèi)供給 電解氣體，當混合槽的內(nèi)部的壓力低于該設(shè)定壓力時，上述控制機 構(gòu)20控制開始(再次開始)向混合槽內(nèi)供給電解氣體。
上述的向混合槽內(nèi)供給電解氣體的停/開(再次開始)動作，是 利用后面將要敘述到的電解氣體發(fā)生裝置的啟動電源的ON/OFF切 換控制實現(xiàn)的，向混合槽內(nèi)供給氣態(tài)化石燃料的停/開(再次開始) 動作，是通過開閉控制設(shè)置在液化石油氣等儲氣瓶4 0上的節(jié)流閥實 現(xiàn)的。另外，雖然還可以設(shè)置對上述各構(gòu)成元件整體的動作進行控
17制的控制裝置，但由于是本領(lǐng)域技術(shù)人員所熟知的現(xiàn)有技術(shù)，且屬 于較簡單的結(jié)構(gòu)，故省略其詳細說明。
圖3表示的是本發(fā)明中的電解氣體混合燃料發(fā)生裝置所使用的
電解氣體發(fā)生裝置的基本結(jié)構(gòu)的示意圖，圖4表示的是產(chǎn)生電解氣
體用電解槽的構(gòu)成例的示意圖。本發(fā)明中所使用的電解氣體發(fā)生裝
置30包括產(chǎn)生電解氣體用電解槽300、電解氣體-電解液分離槽301、 電解液強制冷卻裝置302以及電解液循環(huán)裝置303。還優(yōu)選在電解液 循環(huán)裝置303上，在圖示的位置或仿照其他同種裝置的構(gòu)成例在適 當?shù)奈恢迷O(shè)置管路過濾器38和電解液排出口 39等，其中，管路過 濾器38用來過濾雜質(zhì)，電解液排出口 39用來排除系統(tǒng)內(nèi)的電解液。
在上述電解槽300的底部設(shè)置電解液導(dǎo)入口 31。在電解槽300 的底部側(cè)設(shè)置有陽極板32,在其上部側(cè)設(shè)置有陰極板33,在兩電極 之間以規(guī)定的間隔設(shè)置有規(guī)定片數(shù)的金屬板34-l~34-n,作為電解液 旋轉(zhuǎn)流動機構(gòu)。陽極板32和陰極板33可以由不銹鋼304或不銹鋼 316 (日本規(guī)格)制成。如后面將要敘述到，上述各金屬板組34由 各種塑料制筒狀絕緣體37固定支承，與兩電極板32、 33或其他部 位未形成電連接。另外，雖然各金屬板之間未電連接，但各金屬板 上具有不同的電位，這是由于陽極板32和陰極板33之間充滿了電 解液層，所以陽才及側(cè)向陰才及側(cè)必然形成電位梯度而產(chǎn)生電位差， 各金屬板上有的電位與該電位梯度產(chǎn)生的電位差對應(yīng)，金屬板組34 起到了保證旋轉(zhuǎn)流過金屬板區(qū)域的電解液的均 一性的作用。
在本發(fā)明中，通過利用電解液循環(huán)裝置強制電解液循環(huán)，以及利 用作為電解液i走轉(zhuǎn)流動才幾構(gòu)的金屬板組34使電解液旋轉(zhuǎn)流動，可以 抑制電解槽300內(nèi)溫度的上升，從而可以用氯乙烯等塑料制的外框 體來固定支承金屬板組34。這樣，可以大幅度地降低電解槽的制造 成本。另外，可以通過用絕緣體包圍電解槽的外部來避免漏電的發(fā) 生。例如可以按照使相鄰金屬板間的電位差為1.8V來設(shè)定金屬板 34-l 34-n之間的間隔。這樣，在電解液從陽極經(jīng)規(guī)定片數(shù)的金屬板 組34旋轉(zhuǎn)流動到陰極的過程中水被電解。從而可以產(chǎn)生電解氣體。
18因此，通過配置多片金屬板，既可以加速電解槽內(nèi)的電解氣體的產(chǎn) 生，又可以增大電解氣體的生成量。電解氣體和電解液的混合物被
從上方的排出口 35排出。
圖5表示構(gòu)成金屬板組34的單個金屬板的實施例，其中，金屬 板組34產(chǎn)生電解氣體用電解槽300內(nèi)的陽極和陰極之間將規(guī)定的片 數(shù)(例如從10片左右到100片以上)的金屬板以規(guī)定的間隔配置而 成。另外，雖然在圖5中該金屬板的形狀為圓形，但是也可以是五 邊形、六邊形、七邊形等各種多邊形狀。在金屬板為圓形的實施方 式中，每片金屬板上開設(shè)有4個電解液流通開口 47， 4個電解液流 通開口 47相對中心點C呈中心對稱。另外，由于本實施方式中采用 的是圓形的金屬板，所以，固定支承這些金屬板組的外框體也為圓 筒狀，但是固定支承金屬板組的外框體的形狀不限于圓筒狀，當金 屬板為五邊形、六邊形、七邊形那樣的多邊形時，外框體可以是與 該金屬板的形狀對應(yīng)的多邊形筒狀體。
在上述單片金屬板上設(shè)置電解液流通開口 47的目的是使電解氣 體和電解液可以從陽4及側(cè)流向陰極側(cè)。按照如下的方式組裝固定所 選片數(shù)的金屬圓板各片金屬板上的開口 47依次偏移規(guī)定的角度(例 如圖5中(1 ) ~ (6)所示依次偏移15° )。這樣，相對最靠近陽極 一側(cè)的金屬板34-1上的開口，以規(guī)定間隔設(shè)置在其上側(cè)的金屬板 34-2的開口例如沿逆時針方向偏移了 15° ，金屬板34-2上側(cè)的金屬 板34-3的開口沿同一方向進一步偏移了例如15° ，以此類推，各金 屬板的開口依次偏移合適的角度，同時，金屬板的片數(shù)為從數(shù)十片 到一百數(shù)十片中選出的合適的數(shù)量，這些數(shù)量的金屬板由筒狀絕緣 體固定支承。另外，開口的偏移角度不限于15° 。
陽極板和陰極板之間施加的直流電壓依i殳置在陽才及板和陰極板 之間的金屬板組的片數(shù)而定，優(yōu)選可以使相鄰金屬板間的電位差大 致為1.8V的直流電壓。另外，各金屬板上的開口 47從陽極側(cè)到陰 極側(cè)依次偏移少見定的角度例如15° ，這樣，使流過的電解液整齊地 排列，呈螺旋狀通過開口。從陽極經(jīng)上述的金屬板組(即將各金屬板按照開口依次偏移規(guī)定的角度進行配置的金屬板組)向陰極的方 向流動的電解液，沿著由金屬板組的設(shè)置片數(shù)和偏移角度所決定的 流動路線，形成伴隨著旋轉(zhuǎn)流動的上升流。這樣，電解液在流動的 過程中受到了有規(guī)則的攪動，因此促進了電解反應(yīng)，從而可以提高 電解氣體的生成率。
另外，由于如上述構(gòu)成的金屬板的開口具有可以促進電解反應(yīng)中
產(chǎn)生的電解氣體上升的作用，所以可以在每片金屬板上設(shè)置4 6個 開口。另外，在上述電解槽300的上端設(shè)置帶閥的電解液補給口 36 來補充新的電解液。該電解液補給口 36也可以安裝在其他部位，例 如可以在與下端的電解液導(dǎo)入口 31連4妄的管道上安裝分流閥，通過 該分流閥進行電解液的補給。
從電解槽300排出的電解氣體和電解液的混合物從分離槽301 的底部側(cè)的導(dǎo)入口 41導(dǎo)入。此時，電解氣體和電解液的混合物經(jīng)噴 出孔被排入到分離槽301內(nèi)，其中，噴出孔從分離槽301的底部向 槽內(nèi)突出，其上設(shè)置多個微孔，或由多孔物質(zhì)形成。電解氣體組分 通過由設(shè)置微孔或者由多孔物質(zhì)形成的噴出孔時受到的阻力與電解 液通過時受到的阻力不同，由此促進了氣體組分的分散，較好地促 進了氣液分離。這樣由氣液分離法獲得的電解氣體的氣體組分經(jīng)由 管道從設(shè)置在分離槽301上端的氣體排出口 45導(dǎo)出，通過電解氣體 供給機構(gòu)12被加壓導(dǎo)入到混合槽11內(nèi)。
經(jīng)過上述氣液分離后，殘留在分離槽內(nèi)的電解液從設(shè)置在分離槽 底部的電解液排出口 42排出， 一部分被運送到電解液強制冷卻裝置 302中并被冷卻到適宜溫度后，經(jīng)設(shè)置在分離槽的底部的冷卻電解液 導(dǎo)入口 43返回到分離槽內(nèi)。此時，雖然電解槽300內(nèi)的電解液的溫 度因外界溫度或產(chǎn)生氣體收集量的不同而異，但是優(yōu)選大致為18°C 25°C。對于反應(yīng)溫度，過低則導(dǎo)致電解反應(yīng)不穩(wěn)定，過高則導(dǎo)致電 解反應(yīng)效率低下，所以優(yōu)選將電解槽300內(nèi)的電解液的溫度維持在 上述的范圍內(nèi)。
未被運送至電解液強制冷卻裝置302的殘余電解液，經(jīng)過電解液循環(huán)裝置303以及管路過濾器38循環(huán)至電解槽300。此時至于如何 選取被運送至強制冷卻裝置302的電解液的比率，以及如何確定被 直接循環(huán)到電解槽300內(nèi)的電解液量，可以通過加設(shè)控制裝置來解 決，即，根據(jù)操作環(huán)境的溫度，例如外界溫度、電解液自身的溫度， 以及運行時間，利用該控制裝置對這二者的數(shù)值進行最佳增減。上 述結(jié)構(gòu)適用于具有如下結(jié)構(gòu)的裝置，即，如圖3所示在分離槽底部 設(shè)置有一個電解液排出口 ，在導(dǎo)管的中途將電解液分流成兩部分， 一部分被運送到電解液強制冷卻裝置302， 一部分被循環(huán)到電解槽 300。
另外，也可以在分離槽底部另外設(shè)置電解液排出口，用來進行另 外一路供給電解槽的電解液的循環(huán)，使得殘留在分離槽內(nèi)的電解液 被冷卻到適當溫度后從該電解液排出口通過電解液循環(huán)裝置(例如 泵)循環(huán)到電解槽，另一方面，從另一排出口排出的電解液通過獨 立地設(shè)置在電解液強制冷卻裝置302上的循環(huán)泵44，經(jīng)冷卻電解液 導(dǎo)入口循環(huán)到分離槽內(nèi)。
由具有上述結(jié)構(gòu)的電解氣體發(fā)生裝置高效持續(xù)地產(chǎn)生電解氣體， 產(chǎn)生的電解氣體從設(shè)置在分離槽的上端的氣體排出口 45排出，經(jīng)電 解氣體供給機構(gòu)12被加壓導(dǎo)入混合槽11內(nèi)。從電解氣體發(fā)生裝置 30和儲氣瓶40被加壓導(dǎo)入的電解氣體和氣態(tài)化石燃料被以氣泡狀 態(tài)供給到混合槽，上述氣泡首先大量聚集到最下面的分隔板51的下 表面?zhèn)?，形成氣泡聚集體并持續(xù)地進行混合。經(jīng)一定時間，該氣泡 聚集體被破壞形成微小氣泡，微小氣泡通過形成于分隔板51上的微 孔后聚集到分隔板52的下表面?zhèn)?，再次進行混合。之后，該氣泡聚 集體被破壞成微小氣泡，同樣地通過形成于分隔板52上的微孔后聚 集到分隔板53的下表面?zhèn)?，持續(xù)地進行混合。通過反復(fù)進行上述那 樣的聚集和混合而產(chǎn)生的電解氣體混合燃料經(jīng)電解氣體混合燃料排 出機構(gòu)14被供給到燃料利用裝置60。實施例1
圖6是對根據(jù)本發(fā)明獲得的電解氣體混合燃料的性能進行確認
21的驗證裝置整體的配置照片，圖7是表示從驗證裝置中的燃燒噴嘴
噴出的火焰狀態(tài)的照片。圖8和圖9分別是根據(jù)圖6和圖7的照片 所制作的圖。在圖8和圖9中，從左向右依次為吹出火焰的燃燒噴 嘴60、電解氣體混合燃料的發(fā)生裝置10、電解氣體發(fā)生裝置30和 控制裝置20。另外，作為化石燃料供給裝置的LPG儲氣瓶40被設(shè) 置在室外。
上述的實驗裝置中的電解氣體混合燃料的產(chǎn)生裝置的結(jié)構(gòu)為，在 混合槽內(nèi)部灌注有汽油，在該混合槽內(nèi)配置有具有可動結(jié)構(gòu)的可動 升降部，該可動升降部上由不銹鋼制連接棒固定安裝有下垂部以及 三塊分隔板，最下面的分隔板為厚度是1.5mm左右的不銹鋼板，其 上形成有直徑為1.5mm左右的微孔，其上方的分隔板為不銹鋼的網(wǎng) 狀結(jié)構(gòu)體，形成有直徑為0.5mm左右的微孔。
電解氣體和LPG從具有上述結(jié)構(gòu)的實驗裝置的混合槽的底部供 給，其中，電解氣體由電解氣體發(fā)生裝置產(chǎn)生，LPG由壓力設(shè)定為 O.lMPa的LPG儲氣瓶供給。此時，在電解氣體發(fā)生裝置中利用堿性 氫氧化鉀電解液產(chǎn)生電解氣體，還設(shè)置針閥對導(dǎo)入到混合槽的電解 氣體和LPG的量分別進行微調(diào)。另外，作為燃燒電解氣體混合燃氣 的附加裝置，可以是商用暖氣設(shè)備等使用的7 ;1/夕工〉木9抹式會社 生產(chǎn)型號為ELGU150的大型暖氣機用LPG燃燒噴嘴。該燃燒噴嘴 的LPG額定消耗量為2.4mVh。
實驗在關(guān)東地區(qū)(跨玉縣)的一棟實驗樓內(nèi)進行，該實驗樓的室 內(nèi)面積為180m2,屋頂蓋有鍍鋅鋼板，天花板平均高度約5m,運轉(zhuǎn) 如上述構(gòu)成的實驗裝置，溫度設(shè)定為20°C,在一'h時內(nèi)分別進行幾 次實驗。開動實驗裝置，雖然在開始向混合槽供給電解氣體和LPG 后的約15分鐘時停止了電解氣體發(fā)生裝置的運轉(zhuǎn)，并停止了電解氣 體和LPG的導(dǎo)入，但是未觀測到電解氣體混合燃氣的燃燒狀態(tài)發(fā)生 變化。之后再經(jīng)過15分鐘，再次開動電解氣體發(fā)生裝置，開始向混 合槽內(nèi)導(dǎo)入電解氣體和LPG(再次開始)。在該實驗中，間歇地反 復(fù)進行上述的停、開(再次開始)動作。實驗l: 2008年1月18日，天氣陰，室外溫度3.2。C,開始前 室溫2.5 。C
實驗2: 2008年1月19日，天氣晴，室外溫度0.5。C，開始前 室溫-0.2。C
以暖氣機噴出的溫度為45°C,室溫設(shè)定為20。C為準分別使裝置 運轉(zhuǎn)一個小時。綜合兩次試驗的測量值，LPG的平均消耗量為 0.71m3/h，可以使室溫達到18.5 20。C以上。
此時LPG的平均消耗量為0.71m3/h,僅為燃燒器的LPG額定消 耗量的約40%。另外，經(jīng)液面計測量，實驗時混合槽內(nèi)的汽油只減 少了很少的量。另外，雖然進行與實驗同步的電解水時需要消耗幾 度電和補給若干的水，但與降低的化石燃料的消耗量相比，還是微 不足道的。
另外，燃燒A重油所排放的廢氣中二氧化碳的濃度為10.7%、燃 燒LPG所排放的廢氣中二氧化碳的濃度為11.63%，與二者相比，燃 燒根據(jù)本發(fā)明獲得的燃料所排放的廢氣中二氧化碳(C02)的濃度為 5.4%，后者產(chǎn)生的二氧化碳(C02)量明顯減少。燃燒A重油所排 放的廢氣中氮氧化物(NOx)的濃度為79ppm，與其相比，燃燒根 據(jù)本發(fā)明獲得的燃料所排放的廢氣中的氮氧化物的濃度為39ppm， 后者產(chǎn)生的氮氧化物的濃度明顯較低。與燃燒A重油時獲得的740 °C的燃燒溫度相比，燃燒本發(fā)明獲得的燃料時其燃燒溫度為可以稱 得上是高溫的1, Ol(TC。工業(yè)上的應(yīng)用
本發(fā)明中的電解氣體混合燃料的發(fā)生裝置，通過檢測可動升降部 的上升以及下降的位置變動或混合槽內(nèi)的內(nèi)部壓力的變化，來控制 向混合槽內(nèi)供給電解氣體及氣態(tài)化石燃料的停止，所以，將本發(fā)明 中產(chǎn)生的電解氣體混合燃料供給到現(xiàn)有的燃燒LPG等供暖用燃燒器 使其混合燃燒，為獲得規(guī)定熱量而消耗的LPG的量為只燃燒LPG時 消耗的LPG的40。/。，另外，在一定條件下，通過停止供給電解氣體 可以減少電解氣體發(fā)生裝置工作時消耗的電量。利用本發(fā)明中的電解氣體發(fā)生裝置產(chǎn)生的電解氣體混合燃料，可 以得到比單純?nèi)紵F(xiàn)有的化石燃料更多的發(fā)熱量，同時在燃燒時幾 乎不會產(chǎn)生雜質(zhì)。因此，由于大幅提高了燃燒效率，可以減少化石 燃料的消耗量，同時也大幅降低了燃燒產(chǎn)生的二氧化碳的排放量。 這樣，由于是利用電解水來獲得混合氣體，所以除去初期的設(shè)備投 入資金，主要的成本在于電解水時消耗的電量，所以，成本增加有 限。
另外，本發(fā)明中的電解氣體發(fā)生裝置產(chǎn)生的電解氣體不僅適用于 通常的燃燒器那樣的在開放空間直接燃燒的裝置，也適用于在密閉 空間內(nèi)使液體燃料或氣體燃料爆發(fā)性地燃燒的內(nèi)燃機構(gòu)、發(fā)動機等， 以及使用液體、氣體、固體燃料的發(fā)電用等其他大型鍋爐，通過將 電解氣體添加到燃料中或噴射到燃燒室內(nèi)，可以獲得比采用現(xiàn)有技 術(shù)更大的熱能。換言之，利用比現(xiàn)有技術(shù)少得多的燃料就可以獲得 更強的熱量輸出，從而大幅地提高了燃燒效率。因此，不僅取得了 節(jié)省燃料的節(jié)能效果，并且可以較大程度地減少二氧化碳的排放量， 在減少地球的溫室效應(yīng)方面具有積極的作用。另外，對于在地球內(nèi) 埋藏量有限的化石燃料而言，通過有效利用可以延長其利用時間。
權(quán)利要求
1. 一種電解氣體混合燃料發(fā)生裝置，其具有混合槽、電解氣體供給機構(gòu)、化石燃料供給機構(gòu)、電解氣體混合燃料排出機構(gòu)，其中，所述混合槽內(nèi)盛裝有烷類、醇類、醚類等一種或多種有機溶液，在所述混合槽內(nèi)部，重復(fù)著進行被供給的氣泡狀的電解氣體與氣態(tài)化石燃料的混合操作；所述電解氣體供給裝置將通過電解堿性電解液中的水而產(chǎn)生的電解氣體以氣泡狀供給到所述混合槽；所述化石燃料供給機構(gòu)將氣態(tài)化石燃料以氣泡狀供給到所述混合槽；所述電解氣體混合燃料排出機構(gòu)將上述電解氣體和氣態(tài)化石燃料不斷混合而產(chǎn)生的電解氣體混合燃料排放到燃料利用裝置，其特征在于，具有可動升降部，所述可動升降部具有可進行升降動作的可動結(jié)構(gòu)，其上安裝有多個分隔板，所述分隔板上開設(shè)有多個上述電解氣體和氣態(tài)化石燃料的氣泡不易通過的微孔，所述分隔板以外周面與所述混合槽內(nèi)壁接近的狀態(tài)沿水平方向設(shè)置，被所述混合槽內(nèi)所盛裝的液體浸沒；控制機構(gòu)，所述控制機構(gòu)對向所述混合槽內(nèi)供給上述電解氣體及/或氣態(tài)化石燃料的停或開、供給量、規(guī)定成分比例進行控制。
2. 如權(quán)利要求1所述的電解氣體混合燃料發(fā)生裝置，其特征在 于盛裝于所述混合槽內(nèi)部的有機溶液可以從烷類、醇類、醚類有 機溶液中任意選才奪。
3. 如權(quán)利要求1或2所述的電解氣體混合燃料發(fā)生裝置，其特石油氣LPG、液化天然氣LNG、干式蒸餾煤氣等中任意選擇。
4. 如權(quán)利要求1至3中任一項所述的電解氣體混合燃料發(fā)生裝 置，其特征在于所述電解氣體混合燃料發(fā)生裝置產(chǎn)生的電解氣體 混合燃料包含因上述烷類、醇類、醚類等有機溶液氣化而產(chǎn)生的氣 體。
5. 如權(quán)利要求1至4中任一項所述的電解氣體混合燃料發(fā)生裝置，其特征在于所述可動升降部上安裝有三層分隔板，最下面的 不銹鋼制分隔板的厚度為0.5~2.5mm，其上樣i孔直徑為0.5~3.5mm， 其上方的兩塊分隔才反是樣i孔直徑為0.2-1.5mm的平^1形的網(wǎng)狀結(jié)構(gòu) 體。
6. 如權(quán)利要求1至5中任一項所述的電解氣體混合燃料發(fā)生裝 置，其特征在于所述電解氣體和氣態(tài)化石燃料的氣泡在所述分隔 板的下表面?zhèn)却罅烤奂?，從而向上方移動停滯或向上方移動時導(dǎo)致 所述分隔板的可動升降部上升或下降，通過檢測該可動升降部的位 置變動，所述控制機構(gòu)可以控制向所述混合槽內(nèi)供給電解氣體及氣 態(tài)化石燃料的?；蜷_。
7. 如權(quán)利要求1至5中任一項所述的電解氣體混合燃料發(fā)生裝 置，其特征在于通過檢測所述混合槽內(nèi)部的壓力的變化，所述控進行控制。
8. 如權(quán)利要求1至5中任一項所述的電解氣體混合燃料發(fā)生裝 置，其特征在于當檢測到所述混合槽內(nèi)的壓力與停止向所述混合 槽內(nèi)供給氣態(tài)化石燃料的設(shè)定壓力相同時，停止向所述混合槽內(nèi)供 給電解氣體；當檢測到所述混合槽內(nèi)的壓力低于該設(shè)定壓力時，開 始向所述混合槽內(nèi)供給電解氣體。
9. 如權(quán)利要求1至8中任一項所述的電解氣體混合燃料發(fā)生裝 置，其特征在于電解氣體發(fā)生裝置用于產(chǎn)生電解氣體并將之輸送 到所述電解氣體供給機構(gòu)，其具有電解槽、電解氣體-電解液分離槽、 電解液強制冷卻才幾構(gòu)和電解液循環(huán)機構(gòu)，所述電解槽具有電解液導(dǎo) 入口、排出口、陽才及才反、陰極才反和電解液旋轉(zhuǎn)流動機構(gòu)，其中，所述電解液導(dǎo)入口設(shè)置在所述電解槽的底部側(cè)，所述排出口設(shè)置在所 述電解槽的頂部側(cè)，用來排出電解液與電解氣體混合物，所述陽極板設(shè)置在所述電解槽內(nèi)部的底部側(cè)，所述陰極板設(shè)置在所述電解槽 內(nèi)部的頂部側(cè)，所述電解液旋轉(zhuǎn)流動機構(gòu)不與其他部分電連接，用動；從所述電解槽上端的排出口排出的電解氣體和電解液的混合物 被排入到所述電解氣體-電解液分離槽，對其中的電解氣體和電解液 進行氣液分離，分離獲得的氣體被排到外部，電解液被殘留在所述 分離槽內(nèi)；所述電解液強制冷卻機構(gòu)對殘留在所述分離槽內(nèi)的電解 液進行強制冷卻；所述電解液循環(huán)機構(gòu)使所述分離槽內(nèi)的電解液循 環(huán)到所述電解槽一側(cè)。
10. 如權(quán)利要求9中所述的電解氣體混合燃料發(fā)生裝置，其特征 在于設(shè)置在所述電解槽內(nèi)的陽極板和陰極板之間的電解液旋轉(zhuǎn)流 動機構(gòu)由規(guī)定片數(shù)的金屬板組成，每片金屬板在偏離中心的外周側(cè) 的位置設(shè)置有2 6個對稱的流通開口，通過將不同金屬板上的流通 開口依次偏移規(guī)定的角度進行配置來使電解液在流動時發(fā)生旋轉(zhuǎn)。
11. 一種電解氣體混合燃料的產(chǎn)生方法，其通過將電解氣體與氣 態(tài)化石燃料反復(fù)混合而產(chǎn)生電解氣體混合燃料，特征在于將通過 電解堿性電解液中的水所獲得的電解氣體與氣態(tài)化石燃料以氣泡狀 態(tài)導(dǎo)入到混合槽內(nèi)，所述混合槽內(nèi)盛裝有烷類、醇類、醚類等一種 或多種有機溶液，在所述混合槽內(nèi)部，重復(fù)進行著將上述被導(dǎo)入的 電解氣體均勻混合的操作，在可動升降部上安裝有多個分隔板，所述可動升降部為可進行升 降動作的可動結(jié)構(gòu)，所述分隔板上開設(shè)有多個上述電解氣體和氣態(tài) 化石燃料的氣泡不易通過的微孔，該分隔板以外周面與混合槽內(nèi)壁 接近的狀態(tài)沿水平方向設(shè)置，被上述混合槽內(nèi)所盛裝的液體浸沒，所述電解氣體和氣態(tài)化石燃料的氣泡在所述分隔板的下表面?zhèn)?大量聚集，從而向上方移動停滯或氣泡通過該微孔向上方移動時會 導(dǎo)致安裝有所述分隔板的可動升降部上升或下降，通過檢測所述可 動升降部的位置變動，控制向所述混合槽內(nèi)供給電解氣體及/或氣態(tài) 化石燃料的?；蜷_、供給量、規(guī)定成分比例，上述電解氣體和氣態(tài)化石燃料不斷混合，生成電解氣體混合燃料。
12. 如權(quán)利要求11中所述的電解氣體混合燃料的產(chǎn)生方法，其特征在于通過檢測所述混合槽內(nèi)部的壓力的變化，所述控制機構(gòu) 控制向所述混合槽內(nèi)供給電解氣體以及氣態(tài)化石燃料的停或開。
13.如權(quán)利要求11中所述的電解氣體混合燃料的產(chǎn)生方法，其 特征在于當檢測到所述混合槽內(nèi)的壓力與停止向所述混合槽內(nèi)供 給氣態(tài)化石燃料的設(shè)定壓力相同而滿足供給停止條件時，停止向所 述混合槽內(nèi)供給電解氣體；當檢測到所述混合槽內(nèi)的壓力低于該設(shè) 定壓力時，開始向所述混合槽內(nèi)供給電解氣體。
全文摘要
本發(fā)明提供了一種通過電解堿性電解液中的水產(chǎn)生的電解氣體與化石燃料混合而產(chǎn)生電解氣體混合燃料的發(fā)生裝置及發(fā)生方法。該電解氣體混合燃料的發(fā)生裝置具有混合槽、電解氣體供給機構(gòu)、化石燃料供給機構(gòu)和電解氣體混合燃料排出機構(gòu)，還具有可動升降部和控制機構(gòu)，其中，可動升降部具有可進行升降動作的可動結(jié)構(gòu)，其上安裝有多個分隔板，所述分隔板上開設(shè)有多個上述電解氣體和氣態(tài)化石燃料的氣泡不易通過的微孔，所述分隔板以外周面與所述混合槽內(nèi)壁接近的狀態(tài)沿水平方向設(shè)置，被所述混合槽內(nèi)所盛裝的液體浸沒；控制機構(gòu)對向所述混合槽內(nèi)供給上述電解氣體及/或氣態(tài)化石燃料的?；蜷_、供給量、規(guī)定成分比例進行控制。
文檔編號F23K5/02GK101498456SQ20081018809
公開日2009年8月5日 申請日期2008年12月30日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月1日
發(fā)明者佐藤利五郎, 佐藤壽彥, 高山伸雄 申請人:佐藤利五郎;佐藤壽彥;高山伸雄