CN101918127A - 调整分子键角的方法和装置及其应用 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及将流体分子由液态转化为蒸气状态的装置102和方法,其中所述流体具有非自然键角。装置102包括:电阻器-电容器(RC)电路;腔室202,其含有RC电路和流体;以及为RC电路提供电力的电源210。RC电路包括阳极204、阴极206以及多个基本上平行的导电板208。通过RC电路的电流产生调整蒸气状态分子的键角的频率。具有非自然键角的分子100的点火使分子回复到正常键角,同时释放能量,所述能量可用于多种不同应用而不会释放毒性气体或有害气体、温室气体、或与气氛进行任何反应或消耗任何气氛氧气。例如,具有非自然键角的分子100可用于引擎1400以为机动车辆1800提供动力。

Description

调整分子键角的方法和装置及其应用
技术领域
本发明涉及由除了常规燃料(如汽油、柴油、醇类、氢气等)之外的能源供电的机动车辆、尤其是汽车。
背景技术
由于实际有用的能量资源有限和产生的有害的副产物,因此替代燃料已经成为多年来人们所关注的主题。目前,超过70%的所产生的能量来自化石燃料。这些化石燃料转化成油和天然气。石油和天然气的燃烧导致电能的产生,同时释放二氧化碳以及其他毒性气体作为副产物。二氧化碳的产生被认为涉及温室效应。
释放至空气中的毒气(如烃类、氮的氧化物、一氧化碳和二氧化碳)的重要来源是汽车燃烧的汽油。为了停止这些毒气的排放,人们对替代燃料进行了研究。人们将乙醇单独使用或将其与汽油结合使用以降低对汽油的依赖;然而所产生的能量低于仅使用汽油时所产生的能量,并且生产耗费较长时间。电动车不会产生毒性副产物,但是能量输出同样较低,并且还需要类似于加油站之类的充电站。人们一直在研制氢气动力车,但是由于氢气爆炸而存在危险。
因此,需要一种安全、可再生的替代燃料作为机动车辆的动力,该替代燃料可以快速、方便地生产,使用方便且安全,并且成本较低。
发明概述
本发明涉及改变分子键角的方法和装置。该装置包括电阻器-电容器(RC)电路,其产生足以调整分子键角、但不足以使分子间的共价键断裂的谐振频率。RC电路包括阳极、阴极、以及多个平行的导电板,这些导电板间由小于1英寸的狭窄缝隙间隔开。RC电路包括在腔室(其包括流体,例如水)内部。RC电路和电源所产生的双频率会形成有助于调整键角的最佳频率。据信键角的调整将流体分子转化为蒸气状态。这种具有非自然键角(unnatural bond angle)的蒸气分子可存储于加压容器内以用于多种应用。
例如,这些具有非自然键角的蒸气分子可用于对诸如汽车之类的机动车辆提供动力。可将含有这种具有非自然键角的蒸气分子的加压容器置于汽车内的便利位置处。气管可将加压容器与进气系统连接、或直接连接至引擎的汽缸内,从而对车辆提供动力。
附图简要说明
图1为本发明实施方案的前视图,其示出对水键角的可能作用;
图2为本发明的另一个实施方案的前视图;
图3为图2中所示实施方案的横截面;
图4为导电板的实施方案的透视图;
图5为导电板的近距离俯视图;
图6为腔室实施方案的顶部透视图;
图7为腔室实施方案的底部透视图;
图8为腔室内导电板的俯视图;
图9为本发明实施方案的前部透视图;
图10为水歧管的透视图;
图11为试验图,其测量在由标准燃料改变为具有非自然键角的蒸气时,在标准汽车中作为时间的函数的产生的各种气体量;
图12为另一个试验图,其测量在由标准燃料改变为具有非自然键角的蒸气时,在另一个标准汽车中作为时间的函数的产生的各种气体量;
图13为另一个试验图,其测量在由标准燃料改变为具有非自然键角的蒸气时,在标准汽车中作为时间的函数的产生的各种气体量;
图14为引擎的实施方案的框图,该引擎被改造为使用具有非自然键角的蒸气分子;
图15为引擎的另一个实施方案的框图,该引擎被改进为使用具有非自然键角的蒸气分子;
图16为引擎的另一个实施方案的框图,该引擎被改进为使用具有非自然键角的蒸气分子;
图17为引擎的另一个实施方案的框图,该引擎被改进为使用具有非自然键角的蒸气分子;
图18为引擎的另一个实施方案的框图,该引擎被改进为使用具有非自然键角的蒸气分子;
图19为车辆的平面图,该车辆被改进为使用具有非自然键角的蒸气分子作为替代燃料;
图20为车辆的另一个实施方案的平面图,该车辆被改进为使用具有非自然键角的蒸气分子作为替代燃料。
实施本发明的最佳方式
下面参照附图所作的详细阐述旨在对本发明目前的优选实施方案进行说明,并不旨在表示可构建或利用本发明的仅有形式。下述说明结合示出的实施方案阐述了本发明的功能以及构建和操作本发明的步骤顺序。然而,应理解,相同或等同的功能和顺序可通过不同的实施方案完成,这些不同的实施方案也旨在涵盖于本发明的精神和范围内。
本发明涉及产生具有非自然键角的加压蒸气分子(例如键角大于约104.5度的水分子)的装置102和方法,如图1所示。尽管该实施方案将水作为流体,但是也可使用其他流体,包括与水混合的流体、以及基本上为水的流体、或者其中基本组分为水的流体。此外,水无需纯化。不受理论的约束,本发明人相信认为具有非自然键角的水分子100转化为具有自然键角的水分子会导致能量的释放。所释放的能量可用于非常多的应用中。此外,具有非自然键角的水分子100的电性优于具有自然键角的水分子。
这种方法和所得产物优于常规电解方法之处在于:制备该产物所消耗的能量较少,并且所形成的产物(即具有非自然键角的水分子100)的使用比通过电解所产生的高爆炸性氢气更为安全。此外,与需要使用水并加入电解质的电解法不同,本发明的方法和装置无需向水或溶液中加入任何电解质。换言之,可以使用纯水。
如图2和图3所示,产生具有非自然键角的水分子100的装置102包括:腔室202,其含有流体或水;阳极204;阴极206;和与阳极204或阴极206相连的多个导电板208;以及电压源210。如图4和5所示,导电板208平行排列,并且交替地与阳极和阴极相连,使得阳极连接板平行于阴极连接板并且与之相邻。阳极204与电压源的正极端电连接,阴极206与电压源的负极端电连接,从而有效地形成了用以产生具有非自然键角的水蒸气的电阻器电容器电路。
用以生成具有非自然键角的水分子100的装置102还包括:水蒸气出口212,其使水蒸气分子逃出;以及加压容器214,其与水蒸气出口212相连并容纳所逃出的具有非自然键角的水分子。不受理论的约束,本发明人相信向导电板208施加预定量的电会使位于导电板表面上的水分子的键角受到扰动(agitation)和调整,而不会使共价键发生断裂。键扰动和调整至非自然角会破坏水分子之间的非共价相互作用,从而形成水蒸气。水蒸气从液态水中逃出,从而使容器内的压力升高。压力积累进一步有助于将具有非自然键角的水分子维持在蒸气状态下。这种水蒸气的点火引起键角回复到它们的自然状态并释放能量。
施加于阳极204、阴极206以及导电板208的电流使水分子具有较小的介电常数,这有效地形成电阻器-电容器(RC)电路(其具有与可变电阻器平行的固定电容器),从而产生振荡频率或谐振频率。谐振频率可计算为电阻和电容乘积的倒数。电阻作为下列因素的函数而发生改变:流体的纯度、基于流体中杂质性质的电阻率的变化、流体中所含的气体的量、流体的循环速度、流体的表面张力、容器内压力、所形成的蒸气量以及水温。电容是下列因素的函数:施加的电流、导电板208的表面积和导电板208的数目、以及导电板208之间的缝隙。据信谐振频率结合电压源210产生的固有频率或特有频率(与谐振频率相比,其具有不同的频率、幅度和周波)导致最佳的调整频率(modified frequency),也称为调整用频率(modifying frequency),这促进键角的扰动和调整而不会使共价键断裂,从而得到具有非自然键角的水蒸气。此外,具有非自然键角的水蒸气所具有的电性和磁性可用于多种应用中。这与电解法是明显不同的,在电解法中,共价键发生断裂并产生不具有任何电性或磁性的双原子的氢气和氧气。此外,与键角调整的情况不同,电解法由于需要更高的能量来使共价键发生断裂而需要更高水平的能量。
基于由操作单元收到的反馈,可利用计算机来计算产生预定的最佳频率所需的恰当参数。
基于尚未完全理解的原因,与单频率刺激(其与双频率刺激的总和相等)相比,这种双频率刺激得到更好的性能、或者具有非自然键角的水蒸气的产量更大。据推测,一种频率向流体递送所需的功率特性,而复合频率递送键角调整所需的振动能量。此外,双频率刺激较单频率刺激提供更宽的频率范围。据推测,使用多种频率(即多于两种频率)可改善装置的效率。谐振频率可为约50Hz至约40kHz。谐振频率优选为约1kHz至约22kHz。
与需要直流电的电解法不同,本发明可使用交流电或直流电。因此可使用标准输出电流为该装置供电。
可通过为约1伏至约500伏的任何电源210来供应电流。优选的是,电源210为约2伏至约24伏。所用的优选电流量为导电板208的表面积、导电板之间的距离、以及导电板之间材料的不同电阻的函数。可以对电压和电流进行调节,以达到约1瓦/平方英尺表面积至约100瓦/平方英尺表面积。如果需要装置进行更为有效的操作,可在超过该水平的情况下进行调节。
在一个实施方案中,持续向导电板208施加电流。在另一个实施方案中,可施加占空比为约0.005至0.5(或0.5%至约50%)的电流。例如,电流可持续2毫秒,然后停止98毫秒。可使用MOSFET阵列或SCR网络来产生预定的占空比。基于由装置收到的反馈,可通过计算机实时调整占空比。在一个实施方案中,MOSFET阵列由DC电源供电。在优选实施方案中,MOSFET阵列由电池供电。
在一些实施方案中,电力通过装置(power pass through)216将电压源210与阳极204和阴极206连接起来,从而分别为位于阳极端和阴极端的阳极板和阴极板供电。在一个实施方案中,使用两个阳极端和两个阴极端来为导电板提供结构稳定性。这两个阳极端和两个阴极端可以通过其各自的电力通过装置216来固定。
在一些实施方案中,阳极204和阴极206呈板状,其均具有表面。阳极板表面和阴极板表面可以以相对的方式相互平行。所述多个导电板208可垂直于阳极板和阴极板放置,并且置于阳极板和阴极板之间。导电板208可以相互交替、且相互平行的方式布置,使得与阳极相连的第一导电板平行并且相邻于与阴极相连的第二导电板。换言之,第一组导电板500可以以垂直于阳极板的方式相连,并且各导电板以表面相互平行的方式排列,从而形成多个平行的阳极板。第二组导电板502可以垂直于阴极板的方式相连,并且各导电板以表面相互平行的方式排列,从而形成多个平行的阴极板。如图4和5所示,所述多个阳极板和所述多个阴极板可以相互平行的方式排列,使得第一组导电板和第二组导电板以相互交替方式相邻排列。可将非导电棒402插过第一组导电板500和第二组导电板502以提供结构稳定性。可借助非导电性垫圈404从而将各导电板相互分开。
阳极板和阴极板可各自具有多个板孔。可将螺栓和螺钉插入这些板孔内以将导电板紧固。
在一些实施方案中,各导电板可具有直角弯管和多个紧固孔,以将第一组导电板500和第二组导电板502与相互平行的阳极204或阴极206连接在一起,同时维持导电板的平行排列。紧固孔可以分别与阳极板或阴极板上的相应孔对齐。
在另一个实施方案中,可用多个阳极电源模块(power block)406和阴极电源模块408来取代阳极板和阴极板。第一组导电板500中的各导电板208可夹在各阳极电源模块406之间,并且第二组导电板502中的各导电板208可夹在各阴极电源模块408之间,从而可将导电板以相互平行的方式紧固或固定在一起。可利用穿过各导电板208和各电源模块的棒402来进一步固定电源模块406、408以及导电板208。
阳极204、阴极206以及多个导电板208可由任何导电材料制成,例如铜、铝、铂、银、以及其他金属和金属合金。优选为坚硬的非腐蚀性金属,如不锈钢。其他实施方案可使用具有结构整体性的呈不规则形状的挠性导电材料、以及通过合适的外骨架结构或支撑物来保持间隔的阳极/阴极。这种实施方案可使得该装置能够装入某些应用所要求的具有不规则形状的空间内。在一个实施方案中,导电板208经喷砂或砂磨处理以形成微小的坑、裂缝、点或棱,从而使导电板的表面积增加并改善能量向流体的转移。
导电板208可采取多种形状、尺寸和维度,只需对其间距、布置方式以及表面积进行限制即可。在优选实施方案中,导电板208应相互平行。这样可将放置于腔室内的导电板的可能数量和尺寸最大化。在一个实施方案中,腔室202包括20个长度为1英尺、高度为0.5英尺的平行导电板208。在另一个实施方案中,腔室202包括20个长度为4英尺、高度为0.5英尺的平行导电板208。
相邻导电板208之间的间隙可为约0.05英寸至约1英寸。优选的是,相邻导电板208之间的间隙小于约0.25英寸。在一个实施方案中,相邻导电板208之间的间隙为约0.125英寸。
平行的布置方式也有助于水在导电板208之间移动。水的移动使得水通过导电板208之间的间隙处的导电板208的表面,从而使形成于导电板208上的水蒸气离开导电板,进而使得水蒸气升至水表面并从液态水中逃出。在一些实施方案中,导电板208可为一系列尺寸不断减小的、以同轴方式依次嵌套的圆柱体或圆锥体,且其端部是开口的。开口端可以沿着水移动的方向排列。
在一些实施方案中,可通过使腔室202发生振动、摇动、倾斜、抖动、或以其他方式搅动腔室202来引起水的移动。例如,可将腔室202置于摇动机或倾斜机上。在一些实施方案中,可将腔室202置于车辆内,从而可借助于车辆的振动、碰撞、拐弯、加速和减速来造成水的自动搅动。在其他实施方案中,可通过(例如)水泵110来形成水流,从而产生水的移动。在一些实施方案中,可将一个或多个超声传感器置于腔室202内部或置于腔室202上,该作用是超声传感器在蒸气气泡形成时使其分离。
腔室202还可包括入水孔220。入水孔220可位于腔室的任何位置以形成连续的水流。如图2和3所示,为了使流过导电板的流量最大化,可将入水孔220置于与导电板208相邻垂直处,使得流经入水孔220的水以平行于导电板208的方向通过缝隙。在一些实施方案中,腔室202可具有与第一入水孔220相对的第二入水孔222。水可沿着平行于导电板208的第一方向流经第一入水孔220并通过腔室一端的缝隙,同时还可沿着与第一方向相对的第二方向流经第二入水孔222,从而从腔室另一端以平行于导电板208的方向流入缝隙中。水从相对的两端流过导电板208使导电板两端和中间处的水移动最大化,从而提高了水蒸气制备效率。可使用支化水管同时通过第一入水孔220沿第一方向供水并通过第二入水孔222沿第二方向(第二方向与第一方向相对)供水。
如图6-8所示,在另一个实施方案中,入水孔220可位于腔室的底部、导电板的下侧,同时水流平行于导电板向上喷入缝隙中。在腔室的底部、导电板208的下侧可设置多个入水孔220,以确保在所有表面上均有充分的水流动。各入水孔220均可配备喷嘴700以协助管道的固定。
可使用水泵110迫使水流由外部水供给226经入水孔220而进入腔室。在一些实施方案中,可在腔室202的附近处或在腔室202上连接泵座(pump base)702以支承水泵110。在一个实施方案中,水泵110通过管道A从外部水供给226处抽水,并通过管道B迫使水进入腔室202中。
在具有多个入水孔220的实施方案中,可在腔室202的附近处或在腔室202上连接水歧管704。如图10所示,水歧管702可包括至少一个进水孔1000和多个出水孔1002。入水孔1000与水泵110相连以接收水流。多个出水孔1002与通过喷嘴700将水经入水孔220而循环至腔室202中的管道相连。
在迫使水流过腔室202的实施方案中,腔室202还可包括出水孔228。出水孔228可通过管道C将水引回水供给226处,从而可循环使用未转化为蒸气的水。因此,可向腔室202中加入所需水平的水。当打开水泵110时,水被迫浸入水歧管704内,在水歧管704内水分流进入与多个入水孔220相连的多个管道中,从而迫使水进入腔室202内。在未使用水歧管704的实施方案中,水泵110直接将水泵到入水孔220中。水被迫由腔室202中流出出水孔228并返回水泵226,从而形成了封闭的循环。
如图3和9所示,水蒸气出口212可位于导电板上方。优选的是,水蒸气出口212的位置靠近导电板208,使得水蒸气不需要横穿相对较长的距离穿过液态水而进入空间内。在某些实施方案中,水蒸气出口212通过管道D与加压容器214相连。管道E也与箱体214相连,以确保水供给226中所携带的任何气体逃出至加压容器214并加以使用。
通过经充电的导电板的电流量及电流性质足以使水分子的化学键扰动和调整为非自然键角、但不足以使氧-氢共价键断裂。然而,由于水分子的键角受到扰动和调整,因此相邻水分子间的非共价键接的相互作用被破坏,并且导电板表面上的水转化为水蒸气。导电板表面上的水流有助于形成于导电板表面上的水蒸气逃出并进入空气中。水蒸气的形成使腔室内的压力增大,并产生具有非自然键角的加压水蒸气分子。压力积累有助于维持具有非自然键角的水分子。
腔室内的水量应足以使导电板208完全浸入其中。在一个实施方案中,腔室足够大,使得即使当导电板完全浸入时,水的上方也存在空间以供水蒸气逃出。水蒸气出口孔212可位于腔室202顶部以引向加压容器112。在具有出水孔228的实施方案中,出水孔228可沿着腔室202设置,使得水位保持低于水蒸气出口212。流入腔室的水流速度应与流出腔室的水流速度大致相等,从而维持恒定的水位以使导电板208浸入、并防止水进入水蒸气出口212。
在另一个实施方案中,水的上方有水蒸气收集器108。水蒸气收集器108可具有较宽的底部以增加水蒸气逃出并进入的面积。水蒸气收集器108可朝着顶部逐渐变细以使水蒸气沿着所需方向成漏斗状。在具有水蒸气收集器108的实施方案中,水蒸气出口212可位于水蒸气收集器108上。此外,水蒸气收集器108可还包括出水孔228以使水回到水供给处而进行循环。在另一个实施方案中,水蒸气收集器108可仅为水位上方的区域。
腔室202通过水蒸气出口212与加压容器214相连。随着腔室202内的压力积累,加压水蒸气分子被迫通过水蒸气出口212并进入加压容器214内。加压容器214可包括压力表以确定压力积累量。维持具有非自然键角的水分子的优选压力量为约1磅/平方英寸(psi)至约100psi。然而,更高压力可用于某些压缩气体应用中。当处在该压力下时,取决于加压容器的质量,水分子可维持非自然键角达数月。可通过(例如)管道F释放具有非自然键角的水分子以用于多种应用。
由于压力积累,因此腔室202、加压容器214、水收集器108、以及水供给罐104应由坚固足以在高压下维持结构稳定性的材料制成。此外,所使用的材料可为非腐蚀性材料,如金属、丙烯酸类、PVC、塑料等。优选的是,腔室202由不锈钢制成。
非导电性、非透水性涂层也可用于涂覆金属腔室的内表面,以提高能量制备效率。通过将一部分电荷分流至地下,金属腔室可降低水蒸气生产的效率。通过用非导电性材料对金属腔室的内表面进行涂覆,产生的电荷保留在导电板中。合适的涂层包括丙烯酸类涂层和纤维玻璃涂层。可通过例如喷砂将涂层施加于表面。
装置可包括一个腔室或多个腔室。在具有多个腔室的实施方案中,各腔室需要与腔室相关的部件。为了共享水供给、使空间最大化、和提高效率,腔室可平行布置。电源可与串联或平行的不同腔室的板连接,以可适应应用。此外,水供给可流入平行腔室内。这可使装置共享相同的电源和水供给。可将合并管道(merging tube)与各出水孔相连,并将水合并至单一一个蒸气收集器内。蒸气收集器可包括其自身出水孔以将水循环至水供给处。水蒸气也可被合并且收集于水蒸气收集器中,并被迫通过水蒸气出口以进入加压容器内。这允许各腔室中所产生的水蒸气合并至单一一个加压容器内。
据信,通过使水分子暴露于波长大于0.1cm且小于100cm的电磁辐射,可形成具有非自然键角的水分子。优选的是,电磁辐射的波长为约0.1cm至约100cm。更优选的是,电磁辐射的波长为约1cm至50cm。在另一个实施方案中,电磁频率为约0千兆赫至约5千兆赫(GHz)。在一个实施方案中,电磁频率为约1.1GHz。在另一个实施方案中,电磁频率为约2.2GHz。
通过电流来施加电磁辐射。在一个实施方案中,电磁辐射可施加为具有不相等的脉冲间距且占空比降低的脉宽调制直流。因此,尽管这些波长范围涵盖了微波,但是其作用机理与常规微波炉内通过交流电而施加微波的作用机理是不同的。
本发明还涉及调整分子键角的方法(例如)以产生具有非自然键角的水分子的方法,该方法包括:提供第一频率;提供不同于第一频率的第二频率;通过将所述第一频率与所述第二频率结合或加合而产生调整用频率;以及将分子暴露于所述调整用频率,从而形成非自然键角且共价键未发生断裂。
第一频率可为电源所产生的固有频率或特有频率。第二频率可为多个导电板所产生的谐振频率。谐振频率为约50Hz至约40KHz。在一些实施方案中,谐振频率为约1KHz至约22KHz。
各导电板都具有表面积,并且以相互平行的方式布置。电源和导电板有效地形成了电阻器-电容器电路。可施加占空比为约0.005至0.5的来自电源的电流。施加至多个导电板的功率量可为约10瓦/平方英尺表面积至约100瓦/平方英尺表面积。在一些实施方案中,施加至多个导电板的功率为约30瓦/平方英尺表面积至约50瓦/平方英尺表面积。
产生具有非自然键角的分子(如水分子)的方法还包括:对具有非自然键角的分子进行加压以维持该非自然键角,并将该具有非自然键角的加压分子容纳在加压容器内。
尽管本发明将水描述为具有非自然键角的分子,但是本文所述的装置和方法可适用于其他水溶液和非水溶液,它们的电磁性质有助于类似的加工。这样,本发明还涉及具有非自然键角的分子。优选的是,对具有非自然键角的分子进行加压。非自然键角为除了分子在其自然状态下所具有的特征键角以外的任何键角。例如,水在自然状态下的键角为约104.5度。因此,具有非自然键角的水分子是键角除了104.5度以外的水分子。例如,其键角可大于约104.5度。在一些实施方案中,键角可大于约109度。在一些实施方案中,键角可为180度。
据信,具有非自然键角的分子回复到具有自然键角的自然状态会导致能量的释放。这样,下面列举了多个考虑的应用。一个实例为可将具有非自然键角的分子用作替代燃料源。这可通过如下方式完成:提供位于压力为约1psi至约100psi的加压容器内的具有非自然键角的分子,然后将具有非自然键角的分子从加压容器内释放,并通过放电对具有非自然键角的分子进行点火。例如,可使用诸如火花塞之类的高频高压点火源。具有非自然键角的分子的点火使非自然键角回复到自然键角状态并释放能量。能量可以声能、机械能、热能和化学能的形式释放。在一些实施方案中,所释放的能量可用作替代燃料。该替代燃料可用作汽油的替代品,从而为诸如汽车之类的机动设备提供动力。在一些实施方案中,所释放的能量可用以维持燃烧或烧制。
实施例
通过向包括四个平行腔室、且每个单元内具有20个导电板的发生器施加5伏的电压,从而产生具有非自然键角的水蒸气,并将该水蒸气收集于35psi的加压容器内;其中各导电板的表面积为4平方英尺,并且以相互平行的方式布置,板间缝隙为0.1765英寸。将加压蒸气调节至5psi,通过尺寸为#00的割炬嘴将其释放并进行有效地点火,从而形成喷灯、割炬或焊炬。将所形成的火焰用于切割不同材料,包括切割钛和镀镍钢的薄板。另外,钨焊棒被用作样品金属,并利用具有不饱和键角的水蒸气通过割炬来熔融。
通过向包括四个平行腔室、且每个单元内具有20个导电板的发生器施加5伏的电压,从而生成具有非自然键角的水蒸气,并将该水蒸气收集于35psi的加压容器内;其中各导电板的表面积为4平方英尺,并且以相互平行的方式布置,板间缝隙为0.1765英寸。将加压蒸气调节至6psi,并注入两种不同类型的单缸内燃机的入口。这两种不同类型的引擎为汽油引擎Honda GX 340和三燃料引擎HondaGX 390。对引擎进行改进:允许具有非自然键角的水蒸气引入是除去汽化器,并且入口上的引入板只允许具有非自然键角的水蒸气进入,而不会使外部空气进入。这样的改进使得这些引擎能够在没有任何除调整的水蒸气以外的外部空气或其他额外燃料的情况下便可启动并运转。
如图11中所概括,加压蒸气还用于开动汽车,并且大大降低有害副产物。具有2-F直列六缸引擎的Toyota FJ-40被改进为使得使用作为关闭阀的球阀和汽车快速连接器(automobile quick connect),具有非自然键角的加压水蒸气被引入汽化器下方、并进入进气歧管的另外端口。另外,在引擎通常汽油管线上安装关闭阀,以完全阻断汽油由油罐进入引擎汽化器。启动引擎,并使用普通的无铅车用汽油来保持发动机运行。通过IMR 2800A Exhaust Gas Analyzer以10秒的间隔来测量由尾管排出气体的水平,结果示于图11中。数据点1至71表示使用无铅汽油时的条件。点火前空气中氧气含量高于20%,并在3分钟之内降至低于5%。点火前几乎检测不到烃类、一氧化碳和二氧化碳的水平,之后其升至约10%或更高。在大约12分钟后,将燃料由无铅气体转换为本发明中所描述的蒸气(参见图11中的数据点72至78)。在转换为蒸气约一分钟后,引擎完全借助纯蒸气进行运行(参见图11中的数据点79-147)。如图所示,空气中的氧气水平回到高于20%的正常值,烃类、一氧化碳和二氧化碳的水平降回至无法检测的水平。然而,引擎仍旧继续运行。继续运行11分钟后,关闭引擎(数据点148至154),与引擎借助蒸气运行时相比,氧气、烃类、一氧化碳和二氧化碳的水平并未发生改变。
多重复该试验两次,产生的类似的结果示于图12和图13中。如图12中所示,当使用无铅汽油并启动引擎时,空气中的氧气水平由20%以上降至低于5%(数据点1-35),并且有害气体水平由无法检测的水平升至高于5%(一氧化碳)和15%(二氧化碳)。当燃料由无铅汽油转换为蒸气时,氧气水平升至约20%,而有害气体水平降回至低于1%(数据点43-87)。当关闭引擎时,氧气水平未发生变化,而有害气体水平降至无法检测的水平。
图13示出第三次试验,其中当使用无铅汽油并启动引擎时,氧气水平由引擎关闭时的20%以上降至低于5%。当引擎使用无铅汽油进行运行时,一氧化碳和二氧化碳由引擎关闭时的无法检测的水平分别升至超过5%和15%(图13中的数据点1-36)。在燃料由无铅汽油转换为本文所述蒸气时,氧气水平升至约20%,而有害气体降回至无法检测的水平(图13中的数据点51-129)。在关闭引擎后,与引擎借助蒸气运行时相比,气体水平并未发生改变(图13中的数据点130-150)。
应用
具有非自然键角的蒸气分子(“蒸气分子”)100的一种应用是用作引擎和机动车辆(如汽车)以及其他依赖燃料作为动力的机动设备的替代燃料源。例如,蒸气分子100可完全或部分替换内燃机中所使用的常规燃料,如汽油、柴油、天然气、丙烷等。蒸气分子100可替代约0%至约100%的常规燃料。蒸气分子100的使用降低了与汽油和其他燃料的燃烧有关的有害排放。
依据引擎的类型,可通过多种方法来利用蒸气分子100取代常规燃料。例如,如图14-18所示,在内燃机1400中,蒸气分子100可自由流入进气歧管1416、可直接注入汽缸1404、或者在送入汽缸1404之前与空气和/或燃料混合并计量。
仅通过例子的形式,蒸气分子100可在标准内燃机1400中与燃料1402结合使用、或取代燃料1402。内燃机1400燃烧位于汽缸1404内的燃料1402(如汽油),以驱动活塞1406从而为机动车辆1800提供动力。在标准四冲程内燃机1400中,在第一冲程或进气冲程中,当活塞1406移动至汽缸1404下方时,燃料1402和空气1408通过进气阀1410被吸入汽缸1404中。在第二冲程或压缩冲程中,当活塞1406向上移动至汽缸1404顶部时,燃料1402和空气1408被压缩。在第三冲程或燃烧冲程中,通过火花塞1412点燃汽缸1404内的燃料1402和空气1408,从而驱动活塞1406移动至汽缸1404底部。在第四冲程或排气冲程中,活塞1406返回,并通过排气阀1414将废气排出。
由于蒸气分子100在驱动时也能释放能量,因此蒸气分子100在汽缸1404中点燃也具有与燃料1402和空气1408的混合物点燃相似的效果。可对引擎1400进行改进以将蒸气分子100供入汽缸1404中。可采用多种技术将蒸气分子100在进气冲程过程中供入汽缸1404中。这些技术和方法中的一些包括(但不限于)使蒸气分子100自由流入进气歧管1416、合适比例的蒸气分子100和空气1408的计量流动、以及将蒸气分子100直接注入汽缸1404中。一旦在汽缸1404中,蒸气分子100可通过(例如)火花塞1412、柴油引擎内柴油燃料的燃烧、或任何其他来源的火花或火焰来点燃。在测试试验中,蒸气分子100与柴油燃料的比例为60∶40,甚至高达70∶30,这仍使柴油燃料在压缩时燃烧以驱动蒸气分子释放能量。
在一些实施方案中,蒸气分子100可通过进气歧管1416自由流入汽缸1404中。在使用汽化器1418的车辆中,汽化器1418具有燃料入口1420,燃料通过燃料入口1420被吸入进气歧管1416并与空气1408混合,随后被引入汽缸1404中。可形成替代的燃料或蒸气分子入口1422,蒸气分子100可通过该入口而引入燃料/空气混合物中。该蒸气分子入口1422可与燃料入口1420对齐、相邻或者相对,使得燃料1402和蒸气分子100可吸入汽化器1418的扩散管1424中。这样,当汽化器1418的节流阀(未示出)打开时,空气1408、燃料1402和蒸气分子100被吸入歧管1416中以分配至汽缸1404。
在一些实施方案中,如图15和17所示,可使用质量流量控制计1500、阀门、燃料喷射器等来控制或计量通过汽化器1418的空气流1408和/或引入进气歧管1416中的蒸气分子100。它们可与车辆的计算机系统1426联合运转。
在使用燃料喷射器1428取代汽化器1418的实施方案中,可采用第二燃料喷射器1428b来将蒸气分子100喷射至进气系统1416中,或直接将蒸气分子100喷射至汽缸1404中。计算机系统1426可将燃料1402、空气1408以及蒸气分子100的喷射同步并计算出适合的混合量,以喷射至进气系统1416和/或汽缸1404中。
在一些实施方案中,汽化器1418可与燃料喷射器1428结合使用。例如,可通过燃料喷射器1428将燃料1402引入汽缸1404中,同时在将蒸气分子100与空气混合后通过汽化器引入汽缸1404中。或者,可通过燃料喷射器1428直接将蒸气分子100引入汽缸1404中,同时在将燃料与空气混合后通过汽化器1424引入。此外,还可选择完全停止向汽缸引入燃料1402,并且完全依靠蒸气分子100。
仅通过例子的形式,在同时使用汽化器1418和燃料喷射器1402的实施方案中,燃料1402通过燃料喷射器1428进入汽缸1404中,并且蒸气分子100通过汽化器进入汽缸1404中,如果不再需要燃料,则可通过开关关闭燃料喷射器1428,使得仅通过蒸气分子100向车辆提供动力。
因此,可采用多种不同形式的组合来将蒸气分子和/或燃料引入汽缸中。使用的精确方案可取决于燃料剩余或功率。因此,蒸气分子100和/或燃料1402可直接喷入汽缸1404中、或通过现有的进气系统1416喷入汽缸1404中。在利用现有进气系统1416时,蒸气分子100的流动可进行控制或自由流动。此外,可将蒸气分子100、燃料1402和空气1408在进入汽缸1404之前进行混合,或者通过电子喷射器、机械喷射器、电磁阀等的平行喷射而在汽缸1404内进行混合,或者在引入汽缸1404之前或引入过程中以任何组合方式混合。
如图19所示,可将蒸气分子100储存于车辆1800中的储存容器1802内。例如,储存容器1802可为置于车辆1800的后备箱中或后备箱附近处的含有蒸气分子100的加压容器214。可用高压软管或管线1804将储存容器1802与进气系统1416连接,或者直接连接至汽缸1404以在合适的时间输送适合量的蒸气分子100。因此,燃料罐1806和储存容器1802可平行运行。
在一些实施方案中,储存容器1802可为置于车辆1800中的蒸气分子发生器102。由于可将水用作产生水分子100的流体之一,因此使用者仅需找到水源即可对车辆1800进行“加油”(re-fuel)。此外,由于流体无需为纯净形式或经过滤的形式,因此使用者可就近停车并使用可找到的任何种类的流体或水。
如图20所示,还可将蒸气分子100与目前的替代燃料车辆结合使用。例如,可将蒸气分子100供入燃料电池1900中,以为电动车1800中的燃料电池1900提供动力。随后燃料电池1900可为电池或发电机1902供电,从而为引擎1400提供动力、或者提供电能以驱动其他电动设备。在一些实施方案中,可将蒸气分子100直接用于为发电机提供电力,从而为任何电动设备或机电设备提供动力。蒸气分子100可来自加压容器214,或者在车辆内通过蒸气分子发生器102产生。
因此,如本文所述,本发明还涉及向引擎1400(如机动车辆的引擎)提供动力的方法,该方法包括:将具有非自然键角的蒸气分子(“蒸气分子”)100引入引擎1400中,并促使蒸气分子100以产生动能。优选的是,蒸气分子100为非自然键角大于约104.5度的水分子。
具体而言,向引擎1400提供动力的方法包括:将蒸气分子100引入引擎1400的汽缸1404中;以及促使蒸气分子100以驱动活塞1406。该方法还包括将蒸气分子100由储存容器1802供入到汽缸1404中。在一些实施方案中,储存容器1802可为加压容器214。在一些实施方案中,储存容器1802产生蒸气分子100。因此,储存容器1802可为蒸气分子发生器102。
蒸气分子100可通过进气阀1410而引入汽缸1404中、直接喷入汽缸1404中、或者通过质量流量控制计1500而计量进入进气歧管1416中。此外,蒸气分子100可与燃料1402混合。在一些实施方案中,可在引入汽缸1404之前将蒸气分子100与燃料1402混合。在一些实施方案中,可将蒸气分子100与燃料1402在汽缸1404内混合。
在一些实施方案中,引擎1400可为内燃机,并且为内燃机提供动力的方法包括:在机动车辆1800中的储存容器1802内产生具有非自然键角的蒸气分子100,用第一质量流量控制计1500a将进入引擎1400中的蒸气分子100计量,用第二质量流量控制计1500b将进入引擎中的气流计量,将蒸气分子、空气和燃料在引擎的室(如汽化器1418、进气歧管1416、或汽缸1404)内混合,并促使汽缸1404中的蒸气分子100以驱动活塞1406产生运转。
在车辆中执行该方法导致替代燃料车辆1800,其包括引擎1400,引擎1400包括汽缸1404以及容纳在汽缸1404内的活塞1406;以及替代燃料,该替代燃料包含具有非自然键角的蒸气分子100,其中替代燃料100被引入引擎1400的汽缸1404中,并驱使释放能量以在汽缸1404中驱动活塞1406。
替代燃料车辆1800还包括用以将替代燃料100引入汽缸1404的装置。例如,替代燃料车辆1800可具有:第一燃料喷射器1428a,其将燃料1402喷射至汽缸1404中;以及第二燃料喷射器1428b,其将替代燃料100喷射至汽缸1404中。第二燃料喷射器1428b可以与第一燃料喷射器1428a相似的方式置于汽缸上。在一些实施方案中,替代燃料车辆1800可具有标准汽化器1418,汽化器1418包括:节流阀体,其具有第一末端和第二末端;位于节流阀体内的管道,该管道由第一末端延伸至第二末端,并且该管道具有管壁;置于第二末端处的节流板,该节流板可在管道内转动;位于管道壁中的燃料入口1420,其将燃料引入汽化器内;以及位于管道壁内的替代燃料入口1422,其将替代燃料引入汽化器内,以与燃料混合。
在一些实施方案中,替代燃料车辆1800还包括质量流量控制计1500,以对进入汽缸1404内的替代燃料100的量进行计量。
替代燃料车辆1800还可具有储存容器1802以及将储存容器1802与引擎1400连接的管线1804。在一些实施方案中,储存容器1802为加压容器214。在一些实施方案中,储存容器1802产生具有非自然键角的蒸气分子100。换言之,储存容器1802为蒸气分子发生器102。
其他应用
本发明人构思出了多种其他应用。下面并未穷举性列出可能的应用,而是多个领域内的若干实例,以提供潜在应用的样品。
用于厨房的水处理系统/商业应用-盐水/半咸水
注射用水-医疗
半导体制造用水
水中可用物质或有价值物质的回收
矿山废水处理
食品用水
工业废水及内容物的回收
农业灰水的回收和再生
能量(电能)
通过收集污染物(包括煤)而改善现有工厂的空气质量
降低/消除烃类燃料的需求
降低/消除温室气体排放
利用水/重力系统产生电能
利用充气系统产生电能
使工厂直接关闭(Bring shut-in plants on-line)-可满足空气质量要求
个人运输
将目前的内燃机更新为使用新型燃料
将目前的内燃机更新为收集碳类排放物
更新为消除了氮氧化物、二氧化硫、颗粒排放物
新型引擎设计以将新型燃料的使用最优化
内燃机和外燃机
大众运输
将公共汽车等更新为降低烃类使用和排放
将火车更新为降低烃类和排放
新型引擎设计以将内燃机和外燃机的环境、效率、安全性最优化
商业运输
将公路开车更新以降低烃类使用
减轻排放、噪音
新型内燃机和外燃机
收集、储存、分配多余能量
海运
更新船用发动机以降低烃类使用和排放
减轻在港区的排放
提供新鲜的水以供船上使用
减轻携带冰块以冷却鱼类货物的需求
提高海上的有效时间
在船上产生能量而降低成本、烃类使用和排放
减轻来自烃类的海洋污染、货物
提高有效范围
无“推拉”式推进器的低倍牵伸推进和机动系统(“pull push”propeller free low draft propulsion and maneuvering system)
能量(烃)
捕获并利用燃煤电厂的排放物以消除CO2
减少/消除燃油和天然气的使用以消除CO2
能够从油页岩和油砂中生产烃
利用多余的烃制备塑料制品、药品、化学品等
能量(核能)
取代目前反应堆中的核燃料棒,从而减少反应堆冷却水的核废料处理
化学
高纯度气体
无机/有机化学品合成
真空下长时间高温化学
无碳金属(铝等)的还原纯化
真空或大气下的多频氧化还原反应化学
极端条件下的化学反应
物理
在真空和近真空条件下的持续等离子反应
在富电子条件-加热-真空下的反应
光谱学
时空连续体现象
用于太空的离子/等离子体推进系统
实时元素分析
材料检测
高温合成晶体生长
冶金
高温分析和检测
真空下的高温制备和精炼
降低加热操作中的碳排放
减少有害气体的储存
减少电能
高温冶金工艺的实时监测和控制
无电磁场产生的高温操作
加热、冷却、制冷
家用和商用加热-减少/消除碳燃料
空调
大型冰箱
节电
空气质量维持
公共安全
航空器供氧系统
消防员呼吸系统
便携式氧气装置
非破坏性震撼弹
火力控制/灭火
小型、便携、快速的精确金属切削装置、
净化、解毒系统
大型抗菌系统
拥挤控制
再生
无罐式水下呼吸装置
特殊作用
私人船只/ATV推进器
轻于航空器
小型水、电、废品再生系统
军事(仅供防御用)
水下用履带推进器
水推力表面推进系统
远程观测推进
轻于航空器
扫雷
定位装置
隧道和掩体摧毁
隐秘舰艇摧毁
大气层外能量、水、光、氧气、来自水或冰的推动体系
火箭燃料-非爆炸性
车用燃料-非燃烧性
无烃鱼雷推进
减少燃料运输、降低风险和时间
食品加工
通过细胞膜破裂减少/消除有害有机物
容器大小急骤冻结/制冷
大型抗菌系统真空包装系统
工业
焊接及切削类似和不同材料
振动和冲击测试
真空下的持续加热
系统内基于真空燃烧
长距离简化液压系统
大型真空泵
环境
回收大气污染物以用于产品合成
全面降低碳足迹
获得碳信用额以资助环境项目
减少碳类污染物对环境的破坏
降低对于收割树木、要求热带雨林的需要
大气富氧
农业
大气固氮
活动部件减少的低成本泵送系统
就地肥料生产
食物/饲料保存
害虫控制
减少/消除烃类燃料的使用-碳排放
被灌溉残余物污染的土壤的回收
灌溉径流水中肥料的回收-再利用
废料管理
人类废料管理
工业废料管理
医疗废料管理
毒性废料管理
污水管理
大型废料遗弃
便携式垃圾和废料管理装置
废料循环/回收系统
利用甲烷合成液体燃料、溶剂、工业产品
径流水处理
石油工业
油藏的再增压以恢复石油生产-避免新的钻孔
从井口处的石油/水混合物中回收水
回收二氧化碳以用于乙醇合成
石油产品的井下氢化
钻井泥浆的回收
从含油的油页岩和油砂生产烃
混杂应用
用于地质结构分析的回波范围
极深水测量
极深海底测量
消除气体运输危险-使用点生成装置(point of use generation)
本发明的优选实施方案的上述描述为示意和描述之用。并不意味着试图穷举地列出本发明的实施方案、或者将本发明局限于所披露的具体形式。鉴于上述教导可进行多种修改和改动。本发明的范围并不受到具体描述的限制,而是由所附权利要求和所附权利要求的类似内容限定。
工业适用性
在工业上,本发明可适用于产生替代燃料源以用于诸如内燃机之类的引擎中的装置和方法,尤其是将水转化为多种替代燃料源的装置和方法。

Claims (54)

1.一种产生具有非自然键角的水蒸气分子的装置,包括:
a.约1伏至约500伏的电压源,其提供电流以形成固有频率;
b.多个阳极板和多个阴极板,它们以交替方式布置,使得相邻阳极板和阴极板之间的缝隙为约0.05英寸至约1英寸,并且各阳极板和阴极板被取向为允许水流从各相邻的阳极板和阴极板之间通过,从而形成约1KHz至约22KHz的谐振频率;
c.电力通过装置,其将所述电压源与所述多个阳极板和所述多个阴极板连接,从而为所述多个阳极板和所述多个阴极板供应电流;
d.水供给,其提供通过所述多个阳极板和所述多个阴极板的水流;
e.含有所述多个阳极板、所述多个阴极板、以及水的腔室,其包括:
i.第一入水孔,
ii.与所述第一入水孔相对的第二入水孔;
f.水泵,其迫使水由所述水供给经所述第一水孔沿第一方向流入所述腔室内,并且经所述第二水孔沿与所述第一方向相对的第二方向流入所述腔室内,其中水通过充电板提高所述腔室内的压力;
g.位于水的上方的水蒸气收集器,所述水蒸气收集器包括出水孔,所述出水孔位于所述水蒸气收集器上,以将逸出的水送回至所述水供给处;
h.位于所述水蒸气收集器上的水蒸气出口,其允许具有非自然键角的水蒸气分子由所述水蒸气收集器逃出;以及
i.加压容器,其与所述水蒸气出口相连接以包含所述具有非自然键角的水蒸气分子;其中在所述多个阴极板和所述多个阳极板之间形成的所述固有频率和所述谐振频率的结合将水分子转化为所述具有非自然键角的水蒸气分子以用作燃料源。
2.一种产生具有非自然键角的蒸气分子的装置,包括:
a.提供电流的电压源;
b.电阻器-电容器电路,包括:
i.阳极,其与所述电压源的负极端电连接;
ii.阴极,其与所述阳极相对、并且与所述电压源的正极端电相连;以及
iii.位于所述阳极和所述阴极之间的多个导电板,各导电板具有表面积并且被间隙分开;
c.腔室,其含有所述阳极、所述阴极、所述多个导电板、以及流体,其中电流从所述阳极和所述阴极之间通过产生调整用频率,并且提高所述腔室内的压力,从而产生所述具有非自然键角的蒸气分子。
3.权利要求2所述的装置,其中
a.施加于所述电阻器-电容器电路的电压具有固有频率;并且
b.所述多个导电板在所述电阻器-电容器电路内产生约50Hz至约40KHz的谐振频率,因而所述固有频率与所述谐振频率加合,以产生足以使所述蒸气分子的键角调整至非自然状态的所述调整用频率。
4.权利要求3所述的装置,其中所述导电板基本上彼此平行。
5.权利要求4所述的装置,其中所述缝隙为约0.05英寸至约1英寸。
6.权利要求4所述的装置,其中所述缝隙为约0.05英寸至约0.25英寸。
7.权利要求4所述的装置,还包括这样的构件,该构件使所述流体沿着与所述导电板基本上平行的方向流动,以提高产生所述具有非自然键角的蒸气分子的效率。
8.权利要求7所述的装置,其中所述腔室包括第一流体入口孔,所述流体可通过所述第一流体入口孔流入所述腔室,并沿着所述多个导电板流动。
9.权利要求8所述的装置,还包括:
a.流体供给;
b.流体泵,其迫使所述流体流经所述第一流体入口孔并沿着所述多个导电板流动;以及
c.流体出口孔,其允许所述流体循环,并使所述流体循环回到所述流体供给处,以允许所述流动流体通过所述多个导电板持续移动。
10.权利要求9所述的装置,还包括第二流体入口孔,其位置与所述第一流体入口孔相对,使得所述流体泵迫使所述流体沿第一方向流经所述第一流体入口孔,同时迫使所述流体沿与所述第一方向相对的第二方向流经所述第二流体入口孔,使得所述流体从至少两个不同方向流过所述多个导电板,从而使通过所述导电板的流速最大化。
11.权利要求9所述的装置,还包括:
a.水蒸气出口;以及
b.与所述水蒸气出口相连的加压容器,其含有所述具有非自然键角的蒸气分子,以存储备用。
12.一种调整分子键角的方法,包括:
a.提供第一频率;
b.提供不同于所述第一频率的第二频率;
c.通过将所述第一频率与所述第二频率结合而产生调整用频率;以及
d.将所述分子暴露于所述调整用频率,从而形成非自然键角。
13.权利要求12所述的方法,还包括如下步骤:
a.提供至少一种额外频率;以及
b.将所述至少一种额外频率与所述第一频率和所述第二频率结合而产生所述调整用频率。
14.权利要求12所述的方法,其中
a.所述第一频率为电源产生的固有频率;
b.所述第二频率为由多个导电板产生的谐振频率,其中各导电板具有表面积,并且以相互平行的方式布置;以及
c.其中所述电源和所述导电板形成电阻器-电容器电路。
15.权利要求14所述的方法,还包括:
a.对所述具有非自然键角的分子进行加压,以维持所述非自然键角;以及
b.将所述具有非自然键角的加压分子包含于所述加压容器中。
16.权利要求14所述的方法,其中所述谐振频率为约50Hz至约40KHz。
17.权利要求14所述的方法,其中所述谐振频率为约1KHz至约22KHz。
18.权利要求14所述的方法,还包括施加占空比为约0.005至约0.50的来自所述电源的电流。
19.权利要求18所述的方法,其中施加于所述多个导电板的所述电源形成的功率至少为约10瓦/平方英尺表面积。
20.权利要求19所述的方法,其中施加于所述多个导电板的所述电源形成的功率为约10瓦/平方英尺表面积至约100瓦/平方英尺表面积。
21.权利要求20所述的方法,其中施加于所述多个导电板的功率为约30瓦/平方英尺表面积至约50瓦/平方英尺表面积。
22.权利要求12所述的方法,其中所述分子为水。
23.一种具有非自然键角的分子,其中所述非自然键角回复到自然键角状态会释放能量。
24.权利要求23所述的分子,其中所述具有非自然键角的分子被加压。
25.权利要求24所述的分子,其中所述分子为水。
26.权利要求25所述的分子,其中所述非自然键角大于约104.5度。
27.权利要求26所述的分子,其中所述非自然键角大于约109度。
28.一种将具有非自然键角的分子用作能源的方法,包括:
a.提供压力为约1psi至约100psi的加压容器内的具有非自然键角的分子;
b.将所述具有非自然键角的分子从所述加压容器释放;
c.对所述具有非自然键角的分子进行点火;
d.其中所述具有非自然键角的分子的点火使所述非自然键角回复到自然键角状态并释放能量。
29.权利要求28所述的方法,还包括将所述能量用作替代燃料源。
30.权利要求29所述的方法,其中所述替代燃料被用作为机动设备提供动力的汽油的代替物。
31.权利要求30所述的方法,其中所述替代燃料被用以维持燃烧。
32.一种为机动车辆提供动力的方法,包括:
a.在机动车辆的储存容器内产生具有非自然键角的蒸气分子(“蒸气分子”);
b.使用第一质量流量控制计将进入引擎的蒸气分子计量;
c.使用第二质量流量控制计将进入所述引擎的气流计量;
d.将所述蒸气分子、空气和燃料在所述引擎的室中混合,所述引擎的室选自由汽化器、进气歧管和汽缸组成的组;以及
e.在汽缸内促使所述蒸气分子以驱动活塞产生运转。
33.一种为引擎提供动力的方法,包括:
a.向引擎的汽缸内引入具有非自然键角的蒸气分子(“蒸气分子”);以及
b.促使所述蒸气分子以驱动活塞。
34.权利要求33所述的方法,还包括将所述蒸气分子由所述储存容器供入所述汽缸中。
35.权利要求34所述的方法,其中所述储存容器为加压容器。
36.权利要求34所述的方法,其中所述储存容器产生所述蒸气分子。
37.权利要求34所述的方法,其中所述蒸气分子通过进气阀被引入所述汽缸内。
38.权利要求34所述的方法,其中所述蒸气分子被直接喷射至所述汽缸内。
39.权利要求34所述的方法,其中所述蒸气分子通过质量流量控制计被计量进入进气歧管内。
40.权利要求33所述的方法,还包括将所述蒸气分子与燃料混合。
41.权利要求40所述的方法,其中所述蒸气分子和所述燃料在被引入所述汽缸之前混合。
42.权利要求40所述的方法,其中所述蒸气分子和所述燃料在所述汽缸内混合。
43.一种替代燃料车辆,包括:
a.引擎,该引擎包括:
i.汽缸,以及
ii.容纳在所述汽缸内的活塞;以及
b.替代燃料,包含向所述引擎提供能量的具有非自然键角的蒸气分子,其中所述替代燃料被引入所述引擎的汽缸中,以促使产生能量,从而驱动所述活塞在所述汽缸内产生运转;
c.用于将所述替代燃料引入所述汽缸中的构件,所述构件选自由被动流量装置、计量装置和喷射装置组成的组;
d.替代燃料发生器,其载于所述车辆上以产生所述替代燃料,并且含有处于压缩状态的所述替代燃料;以及
e.将所述替代燃料发生器与所述引擎连接的管线,所述管线将所述替代燃料供入所述引擎中。
44.一种替代燃料车辆,包括:
a.引擎,该引擎包括:
i.汽缸,以及
ii.容纳在所述汽缸内的活塞;以及
b.替代燃料,包含具有非自然键角的蒸气分子,其中所述替代燃料被引入所述引擎的汽缸中,并促使释放能量以在所述汽缸内驱动所述活塞。
45.权利要求44所述的替代燃料车辆,其中所述引擎包括用于将所述替代燃料引入所述汽缸的构件。
46.权利要求45所述的替代燃料车辆,还包括:
a.将燃料喷射至所述汽缸中的第一燃料喷射器;以及
b.将所述替代燃料喷射至所述汽缸中的第二燃料喷射器。
47.权利要求45所述的替代燃料车辆,还包括汽化器,所述汽化器包括:
a.节流阀体,其具有第一末端和第二末端;
b.位于节流阀体内的管道,所述管道由所述第一末端延伸至所述第二末端,所述管道具有管壁;
c.置于所述第二末端处的节流板,所述节流板可在所述管道内转动;
d.位于所述管道壁内的燃料入口,其将所述燃料引入所述汽化器内;以及
e.位于所述管道壁内的替代燃料入口,其将所述替代燃料引入所述汽化器内,以与所述燃料混合。
48.权利要求44所述的替代燃料车辆,还包括质量流量控制计,其对流入所述汽缸中的所述替代燃料的量进行计量。
49.权利要求44所述的替代燃料车辆,还包括:
a.储存容器;以及
b.将所述储存容器与所述引擎连接的管线,所述管线将所述替代燃料供入所述引擎中。
50.权利要求49所述的替代燃料车辆,其中所述储存容器为加压容器。
51.权利要求49所述的替代燃料车辆,其中所述储存容器产生具有非自然键角的蒸气分子。
52.一种为引擎提供动力的方法,包括:
a.将具有非自然键角的蒸气分子(“蒸气分子”)引入引擎内;以及
b.促使所述蒸气分子以产生动能。
53.权利要求52所述的方法,其中所述蒸气分子为非自然键角大于约104.5度的水分子。
54.权利要求52所述的方法,其中所述引擎为内燃机。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103917695A (zh) * 2011-05-23 2014-07-09 先进燃烧技术股份有限公司 可燃燃料以及用于生成可燃燃料的设备和方法

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP4990110B2 (ja) * 2007-11-30 2012-08-01 株式会社日立製作所 エンジンシステム
US10676830B2 (en) * 2011-05-23 2020-06-09 Advanced Combustion Technologies, Inc. Combustible fuel and apparatus and process for creating the same
GEP20156286B (en) 2012-09-12 2015-05-11 Equipment for structurization and polarization of fuel, combustion mixture or water
JP6247845B2 (ja) * 2013-06-28 2017-12-13 豊商事有限会社 エンジンシステム
TW201515692A (zh) * 2013-10-31 2015-05-01 yuan-jin Wu 油水混合裝置
US9272615B1 (en) 2013-11-07 2016-03-01 David D. Cady Vapor transport fuel intake system
DE102015120545A1 (de) * 2015-11-26 2017-06-01 HMT - Hydromotive GmbH Verfahren zum Betreiben einer Verbrennungskraftmaschine mit einem der Verbrennungsluft zugeführten, durch Wasserelektrolyse erzeugten Gasgemisch sowie Anordnung und Elektrolysegerät zur Durchführung des Verfahrens
US11415088B1 (en) * 2016-12-13 2022-08-16 C. Hugh Jonson Systems and methods for reduction of emissions and improving the efficiency of diesel internal combustion engines
WO2022115593A1 (en) * 2020-11-24 2022-06-02 Clentech H2, Llc Method and apparatus for splitting water molecules into constituent hydrogen and oxygen gases

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1231994A (zh) * 1998-04-13 1999-10-20 王守林 家用臭氧水富氧水发生器
US20060169595A1 (en) * 2004-02-04 2006-08-03 Bioionix, Inc. Electroionic Generation of Hydrogen or Oxygen from an Aqueous Solution
US20070151846A1 (en) * 2001-04-04 2007-07-05 Hydrogen Technology Applications, Inc. Apparatus and method for the conversion of water into a clean burning combustible gas for use as an additive with other forms of fuels

Family Cites Families (33)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5193450A (zh) 1975-02-14 1976-08-16
US4150956A (en) 1978-03-30 1979-04-24 Vaseen Vesper A Producing medical grade oxygen for human, animal, or laboratory use by paramagnetic separation of oxygen from air
US4394230A (en) 1981-06-10 1983-07-19 Puharich Henry K Method and apparatus for splitting water molecules
US4798661A (en) 1985-03-25 1989-01-17 Meyer Stanley A Gas generator voltage control circuit
US5149407A (en) 1987-08-05 1992-09-22 Meyer Stanley A Process and apparatus for the production of fuel gas and the enhanced release of thermal energy from such gas
US4936961A (en) 1987-08-05 1990-06-26 Meyer Stanley A Method for the production of a fuel gas
JPH0677648B2 (ja) 1988-12-23 1994-10-05 株式会社日立製作所 導電性気液二相流の気液分離方法及びその装置
US5238546A (en) 1990-03-01 1993-08-24 Balzers Aktiengesellschaft Method and apparatus for vaporizing materials by plasma arc discharge
US5154142A (en) * 1992-03-23 1992-10-13 Adiabatics, Inc. Ionic combustion system with ignitor assist
US5395490A (en) 1993-05-14 1995-03-07 Intertec, Ltd. Method for treating materials by the application of electromagnetic energy at resonant absorption frequencies
US5450832A (en) 1994-03-21 1995-09-19 Bruce R. Graf Dual fuel system
AU720063B2 (en) 1995-11-07 2000-05-25 Jack Kenneth Ibbott Apparatus and method for controlling molecular cluster in fluid
US5738766A (en) 1996-05-17 1998-04-14 Nathan Jefferson Enterprises, Inc. Device for neutralizing and preventing formation of scale and method
US5997812A (en) 1996-06-20 1999-12-07 Coolant Treatment Systems, L.L.C. Methods and apparatus for the application of combined fields to disinfect fluids
US6689259B1 (en) 1998-01-30 2004-02-10 Dennis Klein Mixed gas generator
US6232006B1 (en) 1998-12-18 2001-05-15 International Fuel Cells Llc Dual coolant loop fuel cell power plant
JP3234915B2 (ja) 1999-05-19 2001-12-04 照夫 小林 流体の磁気的改質装置
JP2000345195A (ja) 1999-06-01 2000-12-12 Seiko Epson Corp 機能水の製造方法
BR0015223A (pt) * 1999-10-26 2002-06-18 Bio Hydration Res Lab Inc Lìquidos em micro-feixes e métodos para fazê-los e usá-los
US6866756B2 (en) 2002-10-22 2005-03-15 Dennis Klein Hydrogen generator for uses in a vehicle fuel system
US20020169345A1 (en) 2001-05-11 2002-11-14 Supercritical Combustion Corporation Methods and systems for extracting gases
JPWO2003064028A1 (ja) 2002-01-30 2005-05-26 本田技研工業株式会社 物質活性化方法及びその装置
JP2003269268A (ja) 2002-03-11 2003-09-25 Toshiaki Tsunematsu 液体燃料磁気処理装置
US20030196946A1 (en) 2002-04-23 2003-10-23 Denzer Carl M. Water treatment system using magnetism and far infrared technology
SE0202683D0 (sv) 2002-09-10 2002-09-10 Harde Christina Ion separation and removal unit with gas extraction
SE0300320D0 (sv) * 2003-02-07 2003-02-07 Bertil Pettersson Anordning för åstadkommande av en förändring av den molekylära strukturen hos vatten
US9079772B2 (en) 2003-08-01 2015-07-14 Bar-Gadda Llc Radiant energy dissociation of molecular water into molecular hydrogen
US7261062B2 (en) 2005-07-15 2007-08-28 Holt Cecil G Water fuel convertor
US8364407B2 (en) 2005-07-21 2013-01-29 The Invention Science Fund I, Llc Selective resonance of chemical structures
US20070021924A1 (en) 2005-07-21 2007-01-25 Ishikawa Muriel Y Selective resonance of chemical structures
SG129314A1 (en) 2005-08-02 2007-02-26 Ecospec Global Stechnology Pte Method and device for water treatment using an electromagnetic field
US7497191B2 (en) 2006-02-06 2009-03-03 Eden Innovations Ltd. System and method for producing, dispensing, using and monitoring a hydrogen enriched fuel
US20090092540A1 (en) * 2007-10-05 2009-04-09 Realm Industries Method and apparatus of modifying bond angles of molecules

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN1231994A (zh) * 1998-04-13 1999-10-20 王守林 家用臭氧水富氧水发生器
US20070151846A1 (en) * 2001-04-04 2007-07-05 Hydrogen Technology Applications, Inc. Apparatus and method for the conversion of water into a clean burning combustible gas for use as an additive with other forms of fuels
US20060169595A1 (en) * 2004-02-04 2006-08-03 Bioionix, Inc. Electroionic Generation of Hydrogen or Oxygen from an Aqueous Solution

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103917695A (zh) * 2011-05-23 2014-07-09 先进燃烧技术股份有限公司 可燃燃料以及用于生成可燃燃料的设备和方法

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Publication number Publication date
UY31380A1 (es) 2009-04-30
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