SK5753Y1

SK5753Y1 - Hydrogen generator

Info

Publication number: SK5753Y1
Application number: SK102-2010U
Authority: SK
Inventors: Steve Spisák; Karol Hollý; Peter Štefanco
Original assignee: Spisak Steve; Holly Karol; Stefanco Peter
Priority date: 2010-07-30
Filing date: 2010-07-30
Publication date: 2011-05-06
Also published as: SK1022010U1

Abstract

Hydrogen generator designed for vehicles and power unit sets with gasoline or diesel internal combustion engine consists of a plate of water storage, blade unit and seal plate into sections, and the temperature sensor blade plate and gas tank. Above the hydrogen generator is a fan regulated by control unit. Plate water tank and gas tank plate of hydrogen generator is connected to a tube with a collecting vessel, equipped with a temperature sensor connected to a media control unit that controls the amount of water in the drip tray and a plate of the water tank and its cooling. Furthermore, the collecting container is connected by a hose with before or into the carburetor or fuel injection unit.

Description

Technické riešenie sa týka vodíkového generátora pre dopravné prostriedky a pohonné jednotky agregátov na zvyšovanie výkonu motora a znižovanie spotreby paliva 2 a 4 taktných benzínových a Dieselových spaľovacích motorov a motorov s karburátormi, vstrekovacími jednotkami, vstrekovacími čerpadlami a pod.The technical solution relates to a hydrogen generator for vehicles and power units of aggregates for increasing engine power and reducing fuel consumption of 2 and 4 stroke petrol and diesel internal combustion engines and engines with carburetors, injection units, injection pumps and the like.

Doterajší stav technikyBACKGROUND OF THE INVENTION

Keďže zásoba fosílnych palív nie je nevyčerpateľná, v súčasnosti je kandidátov na nástupcu ropy, t. j, nafty a benzínu, nespočetne. Napríklad oleje rastlinného pôvodu, biomasa, stlačený zemný plyn, syntetické palivá, rozličné alkoholy, elektrická energia získavaná tradičnými cestami a vodík. Dnes možno skonštruovať efektívny a úsporný motor takmer na každé z týchto palív, no výskum vyselektoval najperspektívnejších kandidátov. V najbližšom čase sa bude jazdiť na autách s hybridným pohonom a zhruba 20 rokov po nich prídu na rad vodíkové motory.As the supply of fossil fuels is not inexhaustible, there are currently candidates for successor to oil, ie. j, diesel and petrol, countless. For example, oils of vegetable origin, biomass, compressed natural gas, synthetic fuels, various alcohols, electricity from traditional routes and hydrogen. Today, an efficient and economical engine can be constructed on almost each of these fuels, but research has selected the most promising candidates. Hybrid cars will be driven in the near future, and hydrogen engines will come on the line for about 20 years.

Vzhľadom na čoraz prísnejšie kritériá, ktoré sú kladené na spaľovacie motory, najmä z pohľadu ekológie, je v súčasnosti najlepším riešením, ktoré vyhovuje aj z pohľadu ekológie a aj z pohľadu ekonomického, presné dávkovanie paliva a vzduchu na každý pracovný obeh. Vstrekovaním paliva, teda presnou dávkou v presne určenom čase sa dnes ovplyvňujú všetky požadované faktory vyplývajúce z činnosti motora, a teda hlavne výkon v celom zložení a hospodárnosť. Účelným sa v tomto prípade javí aj miestne nastavenie jednotlivých hodnôt podľa toho, v akej nadmorskej výške sa uvažuje motor používať. Existujú rôzne prísady pre zlepšenie spaľovania a zrýchlenia pri čiastočnom zaťažení motora, ktoré neobsahujú kovoorganické zlúčeniny, neovplyvňujú oktánové číslo benzínu, čistia vstrekovacie systémy motora a zlepšujú štartovanie a využitie výkonu motora.Given the increasingly stringent criteria imposed on internal combustion engines, especially from an environmental point of view, the best solution that meets both environmental and economic considerations is the accurate dosing of fuel and air for each work cycle. Fuel injection, ie a precise dose at a precise time, today affects all the required factors resulting from the operation of the engine, and hence, in particular the power of the entire composition and economy. In this case, it is also expedient to set the individual values locally according to the altitude at which the engine is intended to be used. There are various additives to improve combustion and acceleration at partial engine load, which do not contain metal-organic compounds, do not affect the octane number of gasoline, clean the engine injection systems, and improve engine starting and performance.

Doteraz sú známe šetriče paliva založené na princípe pridávania vodíka do pohonnej zmesi. Najlepšie výsledky sú dosahované pri motorových vozidlách so vstrekovaním alebo katalyzátorom. Na motorovom vozidle nie je potrebné nič prestavovať. Známe riešenie amatérsky vyrobených šetričov paliva spočíva v tom, že prívodná hadička zo šetriča paliva je privádzaná do nasávania automobilu, kde je vytvorený podtlak. V prípade, že v nasávacom potrubí nie je dostatočný podtlak, hadička je pripájaná pod klapky resp. na miesto posilňovala bŕzd. Prívodná hadička musí byť dostatočne hrubá, aby bol dostatočný prechod plynu. Vzduch je nasávaný prebublávacou hadičkou na dno nádoby, kde sa zmieša s vodíkom a odvádza sa cez vrchnú hadičku do nasávania motora. Známe riešenie pozostáva z dvoch kusov plexiskla, zasunutých kolmo na seba, do ktorých sú navŕtané otvory. Do otvorov je špirálovito navinutý napríklad nerezový drôt. Počet vytvorených otvorov je závislý od výšky vyvíjača a počtu elektród. Konce navinutého nerezového drôtu sú napojené na napájači zdroj. Postup je závislý od počtu, napríklad 6, sekcií šetriča paliva. Na sekcie 1, 3, 5 je privádzaný pól + a sekcie 2, 4, 6 je privádzaný pól -. Do vrchnáka ľubovoľnej napríklad zaváraninovej fľaše sú vytvorené 2 otvory pre prívod hadičky. Jedna hadička je privádzaná až na dno nádoby a slúži na prebublávanie (prívod vzduchu do vyvíjača). Druhá hadička ústi tesne pod vrchnákom a slúži na vývod plynu, ktorý smeruje do nasávania. Do vrchnáka sú napríklad navŕtané ďalšie 2 otvory pre skrutky a sú vzduchotesne spojené tak, aby nevnikal vzduch do vnútra nádoby. Na tieto skrutky sú pripevnené sekcie + a ktoré slúžia na napájanie sekcií. Nádoba je naplnená vodou, do ktorej je možné pridať aj jedlú sódu na zvýšenie vodivosti. Soľ nie je vhodná, pretože rozožiera elektródy a vytvára vnútri mazľavý povlak. Spínacie zariadenie na napájanie a celý šetrič paliva sú umiestené v motorovom priestore, čo najbližšie pri nasávaní, aby bola prívodná hadička čo najkratšia. Podľa uvedeného riešenia, pri vozidlách s dieselovým motorom, je dosahovaná kolísavá spotreba nafty. Nevýhodou tohto jednoduchého, ekonomického riešenia je, že je potrebné opakované meranie a skúšanie optimálneho pomeru sódy a vody, aby bola dosiahnutá čo najvyššia úspora paliva a nie sú spôsobilé pre získanie certifikátu spôsobilosti a metodických pokynov orgánov štátnej správy o postupoch pri schvaľovaní prestavby motorového vozidla a prídavného zariadenia.Fuel savers based on the principle of adding hydrogen to the propellant are known to date. The best results are obtained with injection or catalytic converter vehicles. There is no need to change anything on the motor vehicle. A known solution of amateur fuel savers is that the fuel saver inlet hose is fed to the car intake where vacuum is generated. If there is not enough vacuum in the suction pipe, the hose is connected under the flaps or the flap. instead of strengthening the brakes. The inlet hose must be thick enough to allow sufficient gas flow. Air is sucked through a bubbling tube to the bottom of the container, where it mixes with hydrogen and is discharged through the top tube to the engine intake. The known solution consists of two pieces of plexiglass, inserted perpendicular to each other, into which holes are drilled. For example, a stainless steel wire is spirally wound into the holes. The number of holes created depends on the height of the generator and the number of electrodes. The ends of the wound stainless steel wire are connected to the power supply. The procedure is dependent on the number, for example 6, of the fuel saver sections. Sections 1, 3, 5 are fed with the + pole and sections 2, 4, 6 are fed with the - pole. Two openings for the tubing inlet are made into the lid of any, for example, bottle. One tube is fed to the bottom of the container and is used for bubbling (air supply to the generator). The second hose opens just below the cap and serves to exit the gas, which is directed to the suction. For example, 2 additional screw holes are drilled into the lid and are airtightly coupled so that air does not enter the interior of the container. The + sections are attached to these screws to power the sections. The container is filled with water to which baking soda can also be added to increase conductivity. Salt is not suitable as it eats up the electrodes and forms a cuddly coating inside. The power supply switch and the whole fuel saver are located in the engine compartment as close as possible to the suction in order to keep the supply hose as short as possible. According to this solution, in diesel-powered vehicles, fluctuating diesel consumption is achieved. The disadvantage of this simple, economical solution is that repeated measurements and testing of the optimum soda / water ratio are required to achieve the highest fuel savings and are not eligible for the government's certificate of aptitude and methodological guidance on vehicle conversion approval procedures; and attachments.

Podľa medzinárodnej prihlášky PCT/ZA2009/000045 a patentového spisu W0/2009/143539 s názvom Systém vodíkového generátora riešenie spočíva v tom, že zariadenie vodíkového generátora pre vozidlá sa skladá zo zásobníka na elektrolyt a komory s elektrolytom, prívodnej hadice na elektrolyt do komory s elektrolytom, z najmenej jedného páru elektródovej sekcie, potrubia vedúceho z komory s elektrolytom do nasávania motora. Elektródy sú vertikálne usporiadané vo vzdialenosti 0,3 - 0,5 mm, podľa nároku 2 0,47 mm od seba uložené v komore s elektrolytom. Napätie privádzané na elektródy je závislé od regulácie škrtiacou klapkou motora a je ovplyvňované signálom zo sviečky resp. vstrekovacieho ventilu motora.According to International Application PCT / ZA2009 / 000045 and Patent Document WO / 2009/143539 entitled Hydrogen Generator System, the solution consists in that the hydrogen generator device for vehicles consists of an electrolyte container and an electrolyte chamber, an electrolyte supply hose to the electrolyte chamber. electrolyte, from at least one pair of electrode section, of a conduit leading from the electrolyte chamber to the engine intake. The electrodes are arranged vertically at a distance of 0.3 - 0.5 mm, according to claim 2, 0.47 mm apart in an electrolyte chamber. The voltage applied to the electrodes is dependent on the throttle control of the motor and is influenced by the spark plug signal. engine injection valve.

SK 5753 Υ1SK 5753 Υ1

Podstata technického riešeniaThe essence of the technical solution

Nedostatky predchádzajúcich riešení do značnej miery rieši vodíkový generátor podľa technického riešenia, Vodíkový generátor určený pre dopravné prostriedky a pohonné jednotky agregátov s benzínovým alebo dieselovým spaľovacím motorom s karburátorom alebo vstrekovaním pohonnej zmesi do motora pozostáva z doskového zásobníka vody, vodivých napríklad oceľových lamiel oddelených jednotlivo tesnením a ne vodivou platňou medzi sekciami s vhodne umiestneným snímačom teploty lamiel a doskového zásobníka plynu. Nad vodíkovým generátorom je umiestnený ventilátor, ktorý je spolu so snímačom teploty lamiel spojený s riadiacou jednotkou. Zberná nádoba, ktorá je vybavená snímačom teploty média, pretože sa v nej nachádza voda a plyn, ktorý je napojený na riadiacu jednotku je spojená s doskovým zásobníkom vody vodíkového generátora hadičkou. Riadiaca jednotka riadi množstvo vody v zbernej nádore a dodávku do doskového zásobníka vody a chladenie vody. Ďalej sa do zbernej nádoby napája prívod plynu z doskového zásobníka plynu a zberná nádoba sa hadicou s plynným vodíkom napája pred karburátor alebo vstrekovaciu jednotku paliva. Karburátor alebo vstrekovacia jednotka je ovládaná riadiacou jednotkou vzduchu pomocou regulačnej klapky množstva vodíka. Snímač množstva vodíka je umiestnený pred regulačnou klapkou prívodu vodíka do hlavnej hadice prívodu vzduchu z filtra vzduchu do valca motora.Deficiencies of the previous solutions are largely solved by the hydrogen generator according to the technical solution. The hydrogen generator intended for vehicles and power units of gasoline or diesel engines with a carburettor or injection of fuel into the engine consists of a plate water reservoir, conductive for example and not a conductive plate between sections with a suitably positioned temperature sensor of the slats and the plate gas reservoir. Above the hydrogen generator there is a fan which, together with the lamella temperature sensor, is connected to the control unit. The collection vessel, which is equipped with a medium temperature sensor, because there is water in it and the gas connected to the control unit is connected to the hydrogen generator plate water reservoir via a tube. The control unit controls the amount of water in the collecting tumor and the supply to the plate water tank and water cooling. Further, a gas supply from the plate gas reservoir is supplied to the collecting vessel and the collecting vessel is supplied with a hydrogen gas hose upstream of the carburettor or fuel injection unit. The carburettor or injection unit is controlled by the air control unit via a hydrogen flow control flap. The hydrogen quantity sensor is located upstream of the hydrogen supply control flap to the main air supply hose from the air filter to the engine cylinder.

Na hadičku medzi doskovým zásobníkom vody a zbernou nádobou je umiestnený samostatný tepelný výmenník regulovaný riadiacou jednotkou, ktorý využíva napríklad chladenie z klimatizačnej jednotky dopravného prostriedku.A separate heat exchanger regulated by the control unit is placed on the tubing between the water tank and the collecting vessel, which uses, for example, cooling from the air conditioning unit of the vehicle.

Upravená voda zo zbernej nádoby je spätne privádzaná do doskového zásobníka vody vodíkového generátora, čo je výhodným riešením z hľadiska údržby, keďže sa recykluje upravená voda z vodíkového generátora a zbernej nádoby.The treated water from the collection vessel is fed back to the hydrogen generator plate water reservoir, which is a convenient maintenance solution as the treated water from the hydrogen generator and collection vessel is recycled.

Ako náplň nádržky na vodu je použitá priamo voda z chladiča motora, za podmienky, že spĺňa kritéria elektrolytu pre výrobu vodíka.Water from the engine cooler is used directly as a fill for the water tank, provided that it meets the electrolyte criteria for hydrogen production.

Výhodou technického riešenia je nielen inštalácia vodíkového generátora bez zásahu do konštrukcie motora dopravného prostriedku alebo agregátu, ale hlavne poskytuje čistejšie spaľovanie paliva a tým zvyšuje výkon motora. Ďalšie výhody sú že, použitím vodíkového generátora sa znižuje spotreba paliva o 60 % až 70 % v závislosti od typu paliva a veľkosti motora. Znižuje sa spotreba Ah, čím dochádza k predĺženiu životnosti akumulátora dopravného prostriedku. Znižuje množstvo emisií oxidov dusíka, oxidu uhoľnatého a oxidu uhličitého v závislosti od stavu motora. Predlžuje životnosť zapaľovacích sviečok, katalyzátora, karburátora alebo vstrekovacej jednotky ako aj samotného agregátu motora. Znižuje množstvo emisii častíc z dieselových motorov. V niektorých prípadoch znižuje spotrebu motorového oleja.The advantage of the technical solution is not only the installation of a hydrogen generator without interfering with the engine design of the vehicle or aggregate, but mainly provides cleaner fuel combustion and thus increases engine performance. Further advantages are that the use of a hydrogen generator reduces fuel consumption by 60% to 70% depending on the fuel type and engine size. The consumption of Ah is reduced, which extends the life of the vehicle battery. Reduces emissions of nitrogen oxides, carbon monoxide and carbon dioxide depending on engine condition. Extends the service life of the spark plugs, catalytic converter, carburettor or injection unit as well as the engine unit itself. Reduces particulate emissions from diesel engines. In some cases, it reduces engine oil consumption.

Prehľad obrázkov na výkreseOverview of the figures in the drawing

Technické riešenie sa bližšie vysvetľuje pomocou výkresu, kde na obr. 1 je znázornená schéma zapojenia vodíkového generátora v motorovej časti. Obr. 2 znázorňuje detail vodíkového generátora.The technical solution is explained in more detail by means of the drawing, where in FIG. 1 is a circuit diagram of a hydrogen generator in the engine section. Fig. 2 shows a detail of a hydrogen generator.

Príklad uskutočnenia technického riešeniaExample of technical solution

Príklad uskutočnenia technického riešenia vodíkového generátora pre dopravné prostriedky a rôzne pohonné jednotky s benzínovým alebo dieselovým spaľovacím motorom podľa obr. 1 spočíva v tom, že pozostáva z doskového zásobníka vody 1 a doskového zásobníka plynu 4, ďalej vodivých, oceľových lamiel 2 oddelených samostatne medzi sebou tesnením 17. Nevodivá platňa 3 vytvára sekcie lamiel elektród, ktorých počet závisí od veľkosti a objemu motora dopravného prostriedku. Do vodíkového generátora je vhodne umiestnený snímač teploty 15. Nad vodíkový generátor je umiestnený ventilátor 5, ktorý je spolu so snímačom teploty 15 lamiel spojený napríklad cez spínač s riadiacou jednotkou 14, ktorá reguluje teplotu vodíkového generátora zapínaním a vypínaním ventilátora 5. Doskový zásobník vody lje hadičkou, napojenou z dolnej časti doskového zásobníka vody 1 a doskový zásobník plynu 4 je z jeho hornej časti hadičkou spojený so zbernou nádobou 6 v ktorej snímač teploty média 7 zbiera údaje o stave vody a plynu a je napojený na riadiacu jednotku 14. Zberná nádoba 6 sa hadicou 8 s vodíkom napája pred karburátor alebo vstrekovaciu jednotku paliva H· Karburátor resp. vstrekovanie paliva je ovládané riadiacou jednotkou 14 rovnako ako regulačná klapka 12 množstva vodíka pomocou snímača 13 množstva vodíka. Hlavná hadica 9 prívodu zmiešaného vzduchu z filtra 10 s vodíkom privedeným zo zbernej nádoby 6 do valca motora.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT OF THE HYDROGEN GENERATOR FOR TRANSPORT AND VARIOUS POWER PLANTS WITH THE PETROL OR DIESEL COMBUSTION ENGINE FIG. 1 consists of a plate water reservoir 1 and a plate gas reservoir 4, furthermore conductive steel plates 2 separated separately from each other by a gasket 17. The non-conductive plate 3 forms sections of electrode plates, the number of which depend on the size and volume of the motor vehicle. A temperature sensor 15 is suitably disposed in the hydrogen generator. A fan 5 is placed above the hydrogen generator, which is coupled to the lamella temperature sensor 15, for example, via a switch with a control unit 14 which controls the hydrogen generator temperature by switching the fan on and off. a tubing connected from the bottom of the water storage tank 1 and the gas storage tank 4 is connected from its upper part to a collection vessel 6 in which the medium temperature sensor 7 collects the water and gas status and is connected to the control unit 14. Collection vessel 6 · The carburettor or the fuel injector is supplied to the carburettor or fuel injection unit via the hydrogen hose 8. the fuel injection is controlled by the control unit 14 as well as the hydrogen quantity control flap 12 by means of a hydrogen quantity sensor 13. The main air intake hose 9 of the filter 10 with hydrogen fed from the collecting vessel 6 to the engine cylinder.

Tepelný výmenník 16 je zaradený medzi nádobku na vodu Í a zbemú nádobou 6, regulovaný riadiacou jednotkou 14 využíva vodu napríklad z klimatizačnej jednotky dopravného prostriedku alebo chladiaceho obvodu motora.The heat exchanger 16 is positioned between the water tank 1 and the collecting vessel 6, controlled by the control unit 14, using water, for example, from the air conditioning unit of the vehicle or the engine cooling circuit.

SK 5753 Υ1SK 5753 Υ1

Upravená voda zo zbernej nádoby 6 je opakovane privádzaná do doskového zásobníka vody i vodíkového generátora, čo je výhodným riešením z hľadiska údržby, keďže sa recykluje upravená voda z vodíkového generátora a zbernej nádoby 6.The treated water from the collecting vessel 6 is repeatedly fed to both the water tank and the hydrogen generator, which is a convenient maintenance solution as the treated water from the hydrogen generator and the collecting vessel 6 is recycled.

Ako náplň doskového zásobníka vody I na vodu je použitá priamo voda z chladiča motora, za podmienky, že spĺňa kritéria elektrolytu pre výrobu vodíka.Water from the engine radiator is used directly as a fill for the water tank I, provided that it meets the electrolyte criteria for hydrogen production.

V ďalšom príklade uskutočnenia technického riešenia je riadiaca jednotka 14 vodíkového generátora spojená s elektronickým riadiacim systémom dopravného prostriedku.In another embodiment of the invention, the hydrogen generator control unit 14 is connected to an electronic vehicle control system.

Vodíkový generátor pri 6 A, 12 V vyrobí 1,5 1 plynu vodíka a kyslíka za minútu a väčší model vodíkového generátora, používaný pre veľké automobily a nákladné vozidlá, pri 40 A vyrobí viac ako 20 1 plynu za minútu.A hydrogen generator at 6 A, 12 V produces 1.5 L of hydrogen and oxygen gas per minute, and a larger hydrogen generator model used for large cars and trucks at 40 A produces more than 20 L of gas per minute.

Priemyselná využiteľnosťIndustrial usability

Vodíkový generátor, podľa technického riešenia, je určený pre použitie v automobilovom priemysle, zvlášť pre dopravné prostriedky s benzínovým alebo dieselovým spaľovacím motorom a pohonné jednotky agregátov slúžiacich napríklad na výrobu elektrickej energie a pod.The hydrogen generator according to the invention is intended for use in the automotive industry, in particular for vehicles with a petrol or diesel internal combustion engine and power units of aggregates used, for example, for the production of electricity and the like.

NÁROKY NA OCHRANUPROTECTION REQUIREMENTS

Claims

1. Hydrogen generator for vehicles with a petrol or diesel internal combustion engine with a carburetor or injection of a propellant into an engine, consisting of a container filled with electrolyte and electrodes of different polarity steel connected to a flow regulator, characterized in that it consists of a plate water reservoir ( 1), conductive fins (2) separated separately by a gasket (17), a non-conducting plate (3) into sections with a suitably positioned temperature sensor (15) of the fins and a plate gas reservoir (4), above which a fan (5) connected to a control unit (14), wherein the water tank (1) and the gas tank (4) are each separately connected via a tubing to a collection vessel (6) equipped with a medium temperature sensor (7) connected to the control unit (14); the hydrogen gas hose (8) connected from the collection vessel (6) is connected directly to the carburettor or fuel injection unit (11) and or via a hydrogen quantity control flap (12) operated by the control unit (14) by means of a hydrogen quantity sensor (13) to the main air supply hose (9) from the filter (10) to the engine cylinder.

Hydrogen generator according to claim 1, characterized in that a separate heat exchanger (16) controlled by the control unit (14) is arranged on the tubing between the water tank (1) and the collecting vessel (6).

Hydrogen generator according to claims 1,2, characterized in that water from the engine cooler for electrolysis in the production of hydrogen is used as the filling of the plate water tank (1).

2 drawings