采用安全管系統(sps)和其他安全裝置的爆炸系統中的放熱型可內爆發動機(ieex-em)的制作方法
【專利摘要】本主題公開用于一個氣缸的多個缸蓋的構思，其用作連續操作內燃(SOIC)機，利用安全管系統(SPS)和其他集成系統，也就是，臨時氣體存儲(ISG)和預處置廢氣處理(PDET)。SPS呈具有主管道的室的形式，主管道被分段成不同的互相連接的SGC區段，在接收到命令時容許并中斷處于冷狀態的基本純H2和基本純O2氣體通過主管道。SOIC包括填充有水的至少一個氣缸(32)和多個缸蓋(311、312)；進入缸蓋的所需體積的氣體在缸蓋的上部中形成氣泡，致使火花組件(51、52)點火并在缸蓋中首先產生內爆，接著產生爆炸；推動活塞(411、412)并將爆炸力傳送到曲軸組件(431、432)以產生轉矩，或者IEEX?EM產生的爆炸力在高壓下將水排出氣缸(32)，用于旋轉渦輪機或用于拋出拋射體，以產生能量。
【專利說明】
采用安全管系統(SPS)和其他安全裝置的爆炸系統中的放熱型可內爆發動機(IEEX-EM)
技術領域
[0001]本發明的主題涉及主要使用基本純氫和基本純氧作為燃料以及通過在放熱型可內爆發動機中以爆炸模型IEEX-EX結合H2和02而產生的能量，該模型采用具有至少一個活塞和一個氣缸的內燃(IC)機的原理，假設當水或氣體在力的作用下通過氣缸的與發生IEEX-EM爆炸相反的端部離開以利用爆炸能旋轉渦輪機或拋出拋射體時，活塞是可有可無的。更具體地，本發明的主題涉及用于一個氣缸的一個或多個缸體(被稱作“連續操作內燃”(SOIC))，其采用單獨地命名和如本文描述地定義的各種安全措施。
【背景技術】
[0002]本領域已知利用碳氫化合物及其他類型燃料進行操作的內燃機。本領域已知利用預混合的出和02或者HHO和空氣的內燃機的后者改型易于在燃料的存儲和運輸過程中爆炸。
[0003]此外，后者改型未被證明在技術上和商業上可行，因為空氣不僅包含O2，還包括氮氣和二氧化碳。出和02結合得非常快，并且結合是內爆和放熱的。所述結合產生水蒸汽(H2O;水)，并且在很高的溫度下耗散熱量，以與氮和碳相互作用并產生大量氧化物、酸、氰化物、通常對自然有害的其他鏈和環產物。這些化合物的分子結構大于H2O的分子大小，并且它們還彼此相互作用并通常變得易爆。
[0004]酸腐蝕和侵蝕燃燒室或活塞頭，這影響發動機零件的匹配，并且造成負面影響，諸如降低內燃機的計劃動態產出的效率。
[0005]利用上述燃料結合的內燃機雖然能夠為不同應用傳送轉矩，但現在由于這種發動機產生的超過可接受極限的污染以及如前陳述的這類系統的爆炸傾向，在本領域中它是已知的技術失敗。
[0006]此外，已知系統面對廢氣污染、氫氣回火問題以及其他問題。
[0007]鑒于以上，必須克服由內燃機中出和02的結合導致的安全危險。
[0008]本主題提供獨立的安全措施“安全管系統”(SPS)、“臨時氣體存儲”(ISG)和“廢氣預處置處理” (PDTE)，以便在使用或運輸或處理出或冊0的任何系統中高效地存儲氣體和將氣體從一個位置運輸到另一位置;在使用之前安全地存儲氣體;在移除污染物之后處理掉廢氣；以及SOIC降低內容物的污染和發動機發生意外的傾向。本發明還試圖在缸蓋內或附近產生氫氣和氧氣，消除對單獨的運輸系統的需要和相關的安全危險。
【發明內容】
[0009]本主題的一個目的是提供一種用于在呈安全管系統(SPS)形式的系統內安全運輸氣體的設備。
[0010]本主題的另一個目的是提供一種呈中間氣體存儲(ISG)形式的柔性裝置，用于在使用之前以中間水平存儲氣體。
[0011]本主題的另一個目的是提供一種呈預處置廢氣處理(PDTE)形式的系統，確保廢氣處置階段的安全。
[0012]本主題的另一個目的是通過電解缸蓋內或附近的鹽水產生H2SHHO和O2氣體。
[0013]本主題的另一個目的是使缸蓋具有滑動或旋轉底部，以克服重力支承內的水并且當氣體體積增大時為氣體騰出空間，并且需要利用和附接物的旋擰特性調節注入氣體的壓力。
[0014]本文描述的本主題涉及連續操作內燃(SOIC)機，其包括至少一個端部被放置作為操作頭的至少一個發動機氣缸。操作頭設置有用于抽吸燃料和排出廢氣的至少一個入口和至少一個排放端口。點火裝置是火花，其以本領域已知的方式提供電設計。SOIC保持浸沒在水中，以獲得SOIC運轉所產生的熱量，并且發動機操作頭保持內部填充有冷水，以防止水蒸氣替代水的流動性。
[0015]在本主題的一個實施例中，被抽吸到缸蓋中的燃料包括處于冷狀態和壓縮狀態的基本純H2和基本純O2;或在至少一個入口中處于凈化狀態的ΗΗ0。預定比例的兩份H2氣體和略多于一份O2變得有效，從而使得當點火發生時出與02在缸蓋中完全合并。
[0016]在本主題的另一實施例中，主氣體存儲單元及其組件以合適的量、溫度、壓力和純度水平調節通過安全管系統(SPS)進入臨時存儲系統(ISG)的氣體。
[0017]在本主題的另一實施例中，最初通過SPS將氣體傳遞到ISG是期望的，以便一次傳遞每個缸蓋(EH)內一次爆炸所需的氣體量;保持通過SPS將氣體推到EH所需的氣體壓力;保持氣體傳送的合適速度;并且單獨的不同SPS單元將主氣體源連接到一個ISG并將一個ISG連接到一個HL
[0018]在本主題的另一實施例中，SPS是在單獨的區段中操作并以若干方式配置的管系統;一種方式是在中心處挖槽的氣缸(SGC)的使用;槽沿長度被剖開，以在整個長度上保持打開-關閉操作。若干段SGC組成SPS的長度。每段SGC與另一個獨立地起作用，從而當需要時解除SPS的連續性，并且利用從中流過的惰性氣體沖洗和清潔每段SGC。
[0019]在本主題的一個實施例中，一個主氣缸容許多于一個活塞將動力傳送到多于一個曲軸組件，從多于一個曲軸組件產生轉矩。
[0020]在本主題的一個實施例中，至少一個氣缸和一個可使用水壓來旋轉至少一個渦輪機或利用爆炸能拋出至少一個拋射體。
[0021]在本主題的一個實施例中，多于兩個活塞附接到IC的一個氣缸上工作。
[0022]在本主題的另一實施例中，目的是獲得臨時形成的閥機構(精確的閥定時)，其幫助克服氣體在閥機械地關閉之前通過閥逸出并導致爆炸和對周圍的損壞的嚴重問題。本領域已知的普通閥系統不能在閥完全關閉之前調節這種氣體逸出(由于Η2、ΗΗ0和O2或其他氧化劑的快速合并而發生)。
[0023]因此，本主題的一個實施例關注增加連接到一個共用氣缸(CC)的兩個或更多個缸蓋中的兩個相繼氣體爆炸之間的持續時間，在兩個或更多個爆炸之間產生時間會容許在另一個或又一個或更多個EH之后在一個中合適牢固地關閉閥。
[0024]在本主題的另一個實施例中，連續操作內燃(SOIC)機通過活板門將至少兩個或更多個EH連接到CC13CC和EH保持充滿水。當用于爆炸的氣體進入第一缸蓋(EHl)時，在Hll之上的水中形成氣泡，使得EHl的點火裝置不會浸沒在水中。在活板門關閉之后爆炸將水從EHl推到CC，以隔離第二缸蓋(EH2);并且推動共用活塞裝置(CPS)，從而以本領域已知的方式激活行進。液體比空氣更高效地傳送力。在爆炸發生之后，冷水再次完全充滿Hll和H12。然后，氣體進入EH2，并在EH2之上形成氣泡，以爆炸并再次激活CPS。過程在隨后的缸蓋中重復;如果存在多于兩個EH的話。SOIC中的這種連續操作容許EHl、EH2、EH3、EH4或更多個EH反復進行所述過程的時間；并且在絕對的最后執行閥關閉操作，以使得所有連接的裝置都能夠維持依次連續爆炸。SOIC內的連續的首先內爆和接著的爆炸現象使活塞在爆炸之前位于最期望位置，并且從系統產生連續轉矩。
[0025]在本主題的另一實施例中，SOICIEEX-EM(爆炸模型中的放熱型可內爆發動機)總是保持浸沒在水中，主要為了獲得熱量。
[0026]在本主題的另一實施例中，SOIC IEEX-EM保持處于液態，低于100°C，從而使得EH內的水的流動性所起的作用不會改變。在每次爆炸后，冷水被壓入并重新填充EH和CC的內部，以保持發動機內的溫度低于1000C，但發動機周圍的水達到高于100°C的溫度。當IEEX-EM產生動力時，發動機周圍加壓的水和水蒸氣填充更大的容器。這些容器能夠承受高的溫度和壓力，并且它們除了接收包圍發動機的熱水之外不參與發動機的運轉。發動機自身可以是外部動力，例如，產生電的發電機。更大的容器內的熱水和水蒸氣被加熱至約200-400°C，從而以本領域已知的方式在合適的壓力下運轉蒸汽輪機。供給在容器中的熱水可用于執行本領域已知的若干其他任務。
[0027]在本主題的另一實施例中，火花塞被設計成，即使當點火裝置變濕也發生點火。
[0028]在本主題的一個實施例中，曲軸組件的多個系統利用一個發動機的單個源產生的能量工作。
[0029]在本主題的一個實施例中，共用中心曲軸在兩行SOIC之間操作。
[0030]—種操作SPS的方法，其形成將氣體從一個地方運輸到另一個地方的實質，該方法在SPS的多個概念化區段中，所述區段可被拆卸并中斷氣體流，以便消毒管系統。該配置可具有實心圓柱體形狀，在中心具有沿縱長分割圓柱體形狀的中心縱長槽(SGC)，確保被分割的長度的兩側相同。SGC半部在接收到命令時打開，以中斷氣體流，并且關閉，以確保閉合的槽和多個普通管所形成的通道的連續性。此連續性在槽打開時被中斷。在該階段，利用惰性氣體消毒SGC的多個管組成的整體。無論上文如何陳述，并且包括本領域技術人員可想到的所有修改，接收命令的SGC關閉，以用作管系統的一部分;并且打開，以中斷通過管系統的流的連續性。在緊急情況下，SPS減少觸發警報的SPS的受影響區段的入口和出口閥，打開系統的所有區段中的SGC并且以本領域已知的方式關停系統。
[0031]ISG是氣體的中間容納裝置，使SPS將主氣體源(MSG)連接到柔性袋中的較小存儲裝置。柔性袋預期可容納宣稱運輸到一個特定EH中的所需體積的氣體(RVG)，即，每個ISG僅服務一個EH。當RVG進入ISG時，閥關閉SPS兩端處的氣體通道，S卩，從MSG至SPS以及從SPS至ISG JSG內的柔性裝置使用風箱型設計，以使氣體在一次吹氣中通過SPS從ISG移動到HL氣體進入EH并替換中存在的水，以在之上在最少的可能時間內形成氣泡。在RVG已經進入
并且I SG已經關閉其出口閥之后，關閉閥，以中止氣體進入。之后，有足夠的時間清潔I SG和以及MSG和I SG之間的SPS。
[0032]通過保持缸蓋I(Hll)完全充滿水并重新填充以冷水，開始操作SOIC的方法。EHl是其一部分的SOIC保持浸沒在水中。當氣體進入Hll時;在EHl的上部中形成易爆氣體的氣泡，并且氣泡包圍僅在氣泡已經達到RVG之后才激活的點火裝置。在接收到具體命令時;火花激活，以首先產生內爆，接著在氣泡內產生爆炸，同時所有閥保持關閉并且分離EHl和CC的艙口打開并保持不動。爆炸能利用液壓傳送的動力推動活塞，并且當活塞通過本領域已知的機械裝置返回它們的原始位置時;氣體進入EH2以形成達到其RVG階段的氣泡并經歷EH所經歷的相同的過程。與EH2中的事件同時且獨立地，水閥打開，以用冷水填充EHl和CC;并且排氣閥打開，以將所有氣體驅入EHl內。艙口保護EHl，分離EHl和CC，同時分離EH2和CC的艙口打開并保持不動，直到在EH2內發生爆炸。所有EH —圈一圈同樣起作用，以使活塞和曲軸組件產生轉矩。
[0033]本主題還描述了連續操作內燃(SOIC)機的缸蓋IEEX-EH(900)。所述缸蓋分別設置有至少一個進水口和用于將燃料氣體H2或HHO和O2的至少一個入口。缸蓋還設置有至少一個用于廢氣的出口。還提供至少至少一個頂部水高度傳感器和至少一個底部水高度傳感器，其用于測量所述缸蓋IEEX-EH(900)中的水量并調節水需求。燃料氣體H2SHHO和O2在所述頂部水高度傳感器(102)的命令下替換所述缸蓋IEEX-EH(900)中的水，并且作為氣泡上升，以在所述缸蓋IEEX-EH( 900)的上部中獲得所需體積的氣體。缸蓋還具有用于在缸蓋內產生爆炸的至少一個點火組件。
[0034]本主題還描述了連續操作內燃(SOIC)機的缸蓋IEEX-EH(901)。缸蓋設置有用于鹽水的至少一個入口和至少一個出口 ；以及用于廢氣的至少一個出口。還設置有至少一個頂部水高度傳感器和至少一個底部水高度傳感器，其用于測量所述缸蓋IEEX-EH(901)中的鹽水量并調節鹽水需求。缸蓋附近還設置有電極組件。電極組件用于電解鹽水，由此在缸蓋IEEX-EH(901)中產生燃料氣體H2或HHO和02。其產生的燃料氣體H2或HHO和O2作為氣泡上升，以在所述缸蓋IEEX-EH(901)的上部中獲得所需體積的氣體。缸蓋還具有用于在缸蓋內產生爆炸的至少一個點火組件。
[0035]在本主題的一個實施例中，附接到或作為缸蓋的延伸部分的管用于旋轉或旋擰。
[0036]在本主題的另一實施例中，管的旋擰意圖將所需體積的燃料氣體傳送到所述缸蓋的上部中。
[0037]在本主題的另一實施例中，所述缸蓋的管的下端被滑動裝置關閉，以便克服重力支承水。
[0038]在本主題的另一實施例中，所述缸蓋的管的所述下端保持關閉，直到點火發生。
[0039]在本主題的另一實施例中，在點燃氣體引起的爆炸之后，所述缸蓋的管的所述下端打開，以推出水和空氣。
[0040]在本主題的另一實施例中，所述電極組件位于所述缸蓋的側面上。
[0041]詳細描述了本主題的這些和其他優點和特征，以使本領域普通技術人員更容易理解本主題。
【附圖說明】
[0042]在參照附圖進行的示例性實施例的以下描述中，本主題的前述和其他目的、特征和優點將變得顯而易見，其中，相似的附圖標記用于表示相似的元件，并且在附圖中:
[0043]圖1(A)、I(B)、1 (C)、I(D)和 I(E)是安全管系統(SPS)或 IEEX-SM(111)SPS 的不同工作階段的示意圖，其是在實際研究和實驗中構想出和試驗過的安全措施(SM) ^PS是利用H2或HHO氣體運轉任何發動機的關鍵裝置，并且依照本主題的實施例。
[0044]圖2是臨時氣體存儲(ISG)或IEEX-SM(222)ISG的工作的示意圖，其是在實際研究和實驗中構想出和試驗過的安全措施。它是利用H2SHHO氣體運轉任何發動機的關鍵裝置，并且依照本主題的實施例。
[0045]圖3是廢氣預處置處理(PDTE)或IEEX-SM(333)PDTE的不同工作階段的示意圖，其是在實際研究和實驗中構想出和試驗過的安全措施。它是利用H2SHHO氣體運轉任何發動機的關鍵裝置，并且依照本主題的實施例。
[0046]圖4(A)、4(B)和4(C)是IEEX-EM SOIC(10)的不同工作階段的示意圖；SOIC具有至少一個CC、兩個活塞和兩個EH，以處于冷狀態的基本純氫壓縮氣體和基本純氧氣體或處于冷狀態的基本凈化的HHO作為燃料工作，并且依照本主題的實施例。
[0047]圖5是具有一個氣缸、一個活塞和一個缸蓋的“L”形IEEX-EMS0IC(200)發動機的不同工作階段的示意圖。IEEX-EM S0IC(200)使用處于冷狀態的基本純氫壓縮氣體和基本純氧氣體或處于冷狀態的基本凈化的HHO作為燃料，并且依照本主題的實施例。
[0048]圖6是具有一個氣缸、一個活塞、一個CC和若干個的“I”形IEEX-EM S0IC(300)發動機的工作的示意圖。IEEX-EM S0IC(300)使用處于冷狀態的基本純氫壓縮氣體和基本純氧氣體或處于冷狀態的基本凈化的HHO作為燃料，并且依照本主題的實施例。
[0049]圖7是具有若干個氣缸、若干個活塞、一個CC和若干個EH的“O”形IEEX-EM SOIC(400)發動機的工作的示意圖。IEEX-EM S0IC(400)使用處于冷狀態的基本純氫壓縮氣體和基本純氧氣體或處于冷狀態的基本凈化的HHO作為燃料，并且依照本主題的實施例。
[0050]圖8是具有九個氣缸、九個活塞、九個曲軸組件、一個CC和若干個EH的任意形狀的IEEX-EM S0IC(500)發動機的工作的示意圖。IEEX-EM S0IC(500)使用處于冷狀態的基本純氫壓縮氣體和基本純氧氣體或處于冷狀態的基本凈化的HHO作為燃料，并且依照本主題的實施例。
[0051 ]圖9是依照本主題的實施例的水填充式缸蓋IEEX-EH(900)的工作的示意圖。
[0052]圖10是依照本主題的另一實施例的填充有鹽水并利用自電解式IEEX_EH(901)的缸蓋的工作的示意圖。
【具體實施方式】
[0053]下面參照附圖給出對本主題的各個實施例的詳細描述。
[0054]參照附圖詳細描述本主題的實施例。但是，本主題受限于這些實施例，實施例僅用于向本發明領域的技術人員更清楚地解釋本主題。在附圖中，相同的附圖標記用于表示相似的部件。
[0055]圖1(A)、1(B)、1(C)、1(D)和I(E)圖示了通過被稱作SPS的管系統運輸易燃易爆氣體的安全方法。IEEX-SM(111)SPS是徹底改變運輸潛在的易爆或揮發性或易燃流體時的安全性的安全措施。SPS有益于使用、處理、存儲和/或運輸這類流體的所有單元，例如但不限于:若干發動機和利用這類流體的其他設備、在某些時候存儲和運輸這類流體的各種設施、處理或銷售潛在的易爆或易燃流體的服務組織(移動的和靜止的)等。圖1(A)、1(B)、1(C)、1(D)和I(E)最佳地示出了用于氣體的SPS，并且用于液體的SPS將需要對本配置進行修改。圖1 (A)、I (B)、I(C)、I (D)和I (E)描繪室形式的SPS，所述室具有牢固地封閉的三個側面，并且室位于處于固定位置的一些水之上，但也可使用可移動單元中的柔性薄膜。在室的第四側面上的水和薄膜用作警告惰性氣體流意外不足或蓄意破壞的充足警告。室包括具有與管部段互相連接的三個SGC的主管道。三個閥被提供用于打開和關閉主管道，并且兩個閥被提供以容許惰性氣體進入主管道，從而從系統沖出氣體和空氣并從主管道逸出。但是，在此描述的配置不受限于三個SGC和相應的閥，而是可根據任何合適應用的需要并以本領域技術人員明白的方式改變數量。主管道中的氣體從方向A流向方向B。室容許惰性氣體進入，惰性氣體穿過SGC，無論事實上SGC是關閉還是打開的。
[0056]圖1(A)、1(B)、I(C)、1(D)和I(E)圖示在從階段I至V的不同階段中描繪的SPS的不同工作階段。
[0057]在圖1(A)的階段I中；主管道的三個閥打開，并且多個SGC半部緊閉，并且所有其他閥關閉。氣體在沒有任何中斷的情況下從ISG吹至EH。在圖1 (B)的階段II;主管道的三個閥關閉，并且控制惰性氣體流的內部閥打開；用惰性氣體沖洗室和SPS的不同區段內的主管道。圖1(C)中的階段III在中發生爆炸的同時操作，爆炸在主管道的端部處沿從A至B的方向發生。所有SGC半部打開，并且惰性氣體繼續沖洗室和SPS的多個區段內的管系統的多個部分。在圖1(D)的階段IV中，SGC半部關閉，重組主管道，并且惰性氣體流也停止，因為允許它流到室和SPS的多個區段內的管系統的多個部分中的閥關閉。除了從ISG至的實際氣體流等待中心命令之外，圖1 (E)中的階段V與階段I相同。當接收到命令時，階段V被激活并且以與階段I相同的方式繼續;并且因而，重新開始隨后的階段。
[0058]圖2圖示IEEX-SM(222)ISG的工作的示意圖，以利用簡單靈活容易的裝置克服H2和HHO氣體回沖時發生的危險徹底改變安全性。ISG的圖像看起來像風箱，因為構思類似于風箱的工作。風箱由柔性材料制成，該材料在小的壓力下撕開，減小如果和當在ISG處發生爆炸時的爆炸力，并且以此方式，附近的主氣體存儲(MSG)保持不受影響，如在利用原型機進行的實驗中觀察到的。風箱具有有限的存儲空間并且以快速突然的方式排出氣態內容物。雖然ISG的工作原理類似于普通風箱的工作原理，但ISG需要組裝本領域已知的復雜的測量和定時儀器;從而使得所需體積的氣體(RVG)在正確的時間以精確的速度、特定的壓力和準確的體積或重量到達Ε?。
[0059]圖3圖示IEEX-SM(333)PDTE的不同工作階段的示意圖，以克服在H2或O2或HHO氣體發動機的廢氣釋放階段發生的意外徹底改變安全性。在此階段發生的這種看起來似乎不可能的意外事件實際上并非不常見，并且實際實驗顯示其傾向；警示對更嚴格的保安和安全考慮的需要。以TOTE方式進行處理的廢氣單元確保安全性，防止高溫的氣體和水蒸氣逸出。roTE用冷水冷卻來自缸蓋的水蒸氣和未用氣體，并且通過噴嘴樣設計將氣態體積壓迫到氣體處置(disposal)單元，并且以本領域已知的安全方式處理，反之，為了循環，水被供給到水處置和回收單元。
[0060]圖4(A)、4(B)和4(C)圖示具有一個倒“T”形CC(32)的IEEX-EMSOIC發動機(100)的不同工作階段的示意圖；并且CC(32)具有一個豎直臂和兩個水平臂。CC的水平臂包含往復移動從而以本領域已知的方式產生轉矩的兩個活塞(411、412)的CPS<XC(32)的豎直臂分叉到但不限于EHl和EH2(900、901)中，并且可根據需要和發動機的認可經濟運轉容納多于兩個HL在不同的階段，S卩，從階段1-8，描述IEEX-EM SOIC發動機(100)的工作。IEEX-EM SOIC發動機(100)保持浸沒在當發動機開始工作并且發生的反應的放熱特性顯現時逐漸升溫的水中。發動機(100)中的CC(32)和EH(900、901)被持續重新填充以冷水。圖4(A)將EH1(900)描繪成首先開始工作的EH。開始時，所有閥(211、212、231、232和222)保持關閉，并且僅EHl
(900)的進氣閥(221)在命令下打開，并且EHl(900)允許在EHl (900)內形成氣泡的氣體進入，并且進氣閥(221)保持打開，直到Hll (900)充滿氣泡獲得其RVG水平;打開EHl (900)和CC
(32)之間的艙口(331)，同時(901)和CC(32)之間的另一個艙口保持牢固地固定就位;所有閥(211、212、231、232、221和222)牢固地關閉；并且激活EH1(900)內的火花組件(51)，火花組件首先觸發將活塞組件(411、412)穩定地推至開始位置的內爆，接著在室(32)內觸發推動Hll(900)和CC(32)內的水的爆炸，并將活塞(411、412)從開始位置轉移到結束位置。活塞(411、412)利用本領域已知的機械裝置返回開始位置，并等待第二次爆炸再次到達結束位置。同時，CC(32)和Hll (900)再次被填充以冷水;并且EHl (900)內未使用的氣體慢慢離開并通過TOTE(圖中未示出)進入氣體處理單元，并且同時，相同的過程在EH2(901)繼續發生，SP，在EH2(901)的頂部上形成氣泡;打開H12(901)和CC(32)之間的艙口(332)，并且激活EH2
(901)內的火花組件(52)，火花組件首先觸發相同的內爆，接著在EH2(901)內觸發爆炸現象，并推動H12(901)和CC(32)中存在的水，這些水致使活塞(411、412)再次到達它們的結束位置，并將爆炸力傳送到相應的曲軸組件(431、432)。致使水在高壓下通過CC(32)的端部離開的爆炸力還可用于旋轉至少一個渦輪機或拋出至少一個拋射體和產生能力。相同的操作在隨后的缸蓋中繼續，如果存在的話，否則重新激活EHl (900)。以此方式，繼續進行IEEX-EMSOIC(10)發動機的一系列操作。內爆產生的熱量和機械零件的重復持續移動升高系統內存在的水的溫度。熱水和由此產生的水蒸氣可用于各種應用，包括但不限于，發電站，在該處，SOIC(10)周圍的溫水進入另一大型水容器，并被進一步加熱，以使新容器內的水溫升高至二百至四百攝氏度，并且壓縮水蒸氣用于轉動本領域已知的蒸汽輪機，以產生動力。[0061 ] 浸沒在水中并且在圖4(A)、4(B)和4(C)中圖示出的IEEX-EM SOIC(10)包括但決不限于:填充有水并且持續地被重新填充以冷水的一個氣缸(32);連接到單獨的曲軸組件(431、432)的一個或多個活塞(411、412);兩個或更多個缸蓋(900、901);以及被提供用以分別服務缸蓋(900、901)的進氣閥(221、222)和排氣閥(231、232);還設置有進水和出水組件(211、212);以及將氣缸(32)與缸蓋(900、901)分離的艙口分離器(331、332)和將艙口固定在氣缸(32)與缸蓋(900、901)之間的艙口固定器(341、342);缸蓋(900、901)內的火花組件(51、52)，并且，氣泡(標注為“氣泡”)替代性地形成在每個缸蓋(900、901)之上。PDET系統(241、242)單獨服務每個EH。以與本領域已知的方式相同的方式配置和執行主題，也就是，來自電解池的氣體的聚集，進氣組件、氣體調節器、點火組件、曲軸組件的布局；以及傳遞用以產生轉矩的活塞的線性運動;等等。
[0062]圖5圖示“L”形IEEX-EM S0IC(200)的工作的示意圖，其本質上與IEEX-EM SOIC(100)相同；除了IEEX-EM S0IC(200)中僅采用一個活塞(41X)和曲軸組件(43X)，而非IEEX-EM SOIC(10)中的兩個。IEEX-EM S0IC(200)可用于所有那些需要發動機微型化的用途。
[0063]圖6圖示“I”形IEEX-EMS0IC(300)的工作的示意圖，除了兩個發動機的形狀之外，其本質上與IEEX-EM SOICX200)相同。IEEX-EM S0IC(300)也可用于所有那些需要發動機微型化的用途。
[0064]圖7圖示“O”形IEEX-EM S0IC(400)的工作的示意圖，其本質上與IEEX-EM SOIC
(100)相同；除了IEEX-EM S0IC(400)用四個活塞(41X)和四組曲軸組件(43X)操作，而非IEEX-EM SOIC(10)中的兩個。此外，IEEX-EM S0IC(400)的室(32)是“O”形的并且可容納多于四個缸蓋(31X)，而IEEX-EM SOIC(10)的室是“Y”形的并且不確定地容納四至六個缸蓋。IEEX-EM S0IC(400)可用于所有那些需要發動機微型化的用途。
[0065]圖8圖示具有多個活塞組件(40X)和曲軸組件(43X)的IEEX-EM S0IC(500)的工作的示意圖，除了替補主活塞組件的副活塞組件之外，其實質上與IEEX-EM SOIC(10)相同。此構思來自于以下可能性，即，IEEX-EM SOIC(100)的設計具有巨大的(龐大的)比例并且合并的爆炸能需要拉動許多機械裝置，諸如活塞組件和曲軸組件，以避免浪費動力。
[0066]本主題提出與現有技術水平已知的內燃機不同的內燃機(IEEX-EM);以本主題的內燃機(IEEX-EM)不需要依賴重復原動力的性能的曲軸動作來保持發動機運轉。電子裝置或其他裝置幫助控制發動機的運轉。
[0067]此外，本主題的(IEEX-EM)可以產生被為其自身供應基于出的燃料，將燃料氣體作為氣泡注入，并且利用形成(IEEX-EM)的缸蓋(EH)的旋擰移動調節注入的氣體的體積和壓力。
[0068]根據本主題的實施例，如圖9所示地圖示了缸蓋IEEX-EH(900)的工作。IEEX-EH(900)填充有水，并且燃料氣體出或冊0和O2從外部被引導至缸蓋中，S卩，利用任何合適的用于運輸氣體的外部裝置，如以上實施例中描述的裝置或本領域已知的裝置。燃料氣體在缸蓋的上部或封閉部分中作為氣泡聚集。缸蓋IEEX-EH(900)還設置有至少一個頂部水高度傳感器(102)和至少一個底部水高度傳感器(104)，用于測量水量，然后調節IEEX-EH(900)內的水的需求。IEEX-EH(900)中還設置有進水口(106)、進氣口(108)和廢氣出口(112)，如圖9所描繪的。缸蓋IEEX-EH(900)還擁有用于點燃氣態燃料的至少一個火花組件(110)。
[0069]如下文所述的缸蓋的工作的構思解釋了如何調節缸蓋中水流和氣體流，以在缸蓋內受控地和穩定地傳送力和爆炸。
[0070]本主題針對缸蓋IEEX-EH( 900)的配置和功能；上文和下文中描述的缸蓋IEEX-EH(900)能夠與以上在各個實施例中解釋的連續操作式內燃(SOIC)機接合。
[0071]水從進水口(106)流入缸蓋IEEX-EH(900)，并且閥(106)保持打開，直到頂部水高度傳感器(102)報告“已滿”的時刻，S卩，當讀出“已滿”時，進水口(106)關閉并且進氣口
(108)打開，以將缸蓋IEEX-EH(900)中存在的水替換成氣體。
[0072]根據本主題的實施例，IEEX_EH(900)的管(120)用于旋轉或旋擰或以本領域技術人員可想到的任何氣體可行方式起作用，并且適合所述主題的本實施例。IEEX-EH(900)的管(120)的旋轉有助于為上升的氣泡騰出空間，以在缸蓋IEEX-EH(900)的上部處傳送所需體積的燃料氣體。此外，IEEX-EH(900)的管(I20)的下端保持暫時被滑動裝置(122)或本領域已知的任何氣體合適的裝置關閉，以便防止水從缸蓋IEEX-EH(900)流出，即，克服重力支承水，從而使得IEEX-EH(900)中的水量保持不變，同時燃料氣體作為氣泡上升。
[0073]當在IEEX_EH(900)的上部中接收到所需體積的氣體燃料時，停止上文解釋的IEEX-EH(900)的管(120)的旋轉和在管(120)的下端處形成的阻擋，從而利用火花組件
(110)點燃氣體。
[0074]在點燃燃料氣體之前，關閉連接到缸蓋IEEX-EH(900)的開口的所有閥(106、108、112)，除了 IEEX-EH(900)的下端。與IEEX_EH(900)的閉合端相反的下端，其暫時保持被堵住以防止水從缸蓋IEEX-EH(900)流出，直到進行點火，該下端在點火的同時接收到打開IEEX-EH(900)的下端的命令。當底部水高度傳感器(104)報告“無水”時發生關閉閥(106、108、112)的現象。
[0075]點火時氣體以很快的速度結合，并且氫與氧合并的化學過程所固有的高溫致使水蒸氣非常快速地膨脹，并因此產生大的爆炸。EH內的水因氫與氧的合并的內爆特性而暫時保持就位，該內爆特性將氣體體積減小至三分之一水平并產生在化學反應的劇烈放熱下膨脹和爆炸的水蒸氣。
[0076]然后，爆炸引起向前推動水和空氣通過IEEX_EH(900)的下端的巨大推力；該下端現在打開并且沒有任何阻礙。產生的推力用于激活活塞;旋轉渦輪機或以上述實施例中描述的方式拋出拋射體。
[0077]在產生推力的事件完成時，缸蓋IEEX_EH(900)返回初始位置，并以上述實施例中描述的方式使第二和隨后的氣體點火-爆炸-推力循環發生。
[0078]在爆炸已經發生之后，缸蓋IEEX_EH(900)被重新填充以水，并且所有未使用的氣體被引向上述實施例中描述的廢氣處置和/或處理單元。此外，通向廢氣處理單元的出口閥(112)保持打開，直到頂部水高度傳感器(102)報告“已滿”的時刻，并且之后被關閉和牢固地固定，容許整個進入和離開過程以希望的方式繼續。
[0079]根據本主題的另一實施例，缸蓋IEEX_EH(901)利用電解鹽水的原理產生氫氣和氧并將它們直接運輸到缸蓋IEEX-EH(901)，如圖10描繪的，并且因此不再需要運輸存在逸出氣體導致不希望的爆炸危險的氣體所需的單獨運輸系統。
[0080]圖10是缸蓋IEEX-EH(901)的工作的示意圖，其是根據本主題的實施例的填充有鹽水的缸蓋。缸蓋IEEX-EH( 901)通過自電解獲得燃料氣體H2、HHO和O2，這由位于IEEX-EH(901)內或附近的電極組件(114)輔助和開始。缸蓋IEEX-EH(901)設置有鹽水入口(I16)、鹽水出口(118)和廢氣出口(112)。缸蓋IEEX-EH(901)還設置有至少一個頂部水高度傳感器(102)和至少一個底部水高度傳感器(104)，用于測量鹽水量，然后調節IEEX-EH(901)內的鹽水需求;并且還擁有至少一個火花組件(110)。
[0081 ] 在本主題的一個實施例中，電極組件(114)位于缸蓋IEEX-EH(901)的側面上。但是，電極組件(114)的位置經歷變化并且可根據系統需要最佳地選擇。橫跨浸入電解液(SP，鹽水)中的一對電極施加電勢，并且電解的鹽水分解成氧氣(O2)和氫氣(H2)。
[0082]與缸蓋IEEX-EH(900)類似，缸蓋IEEX-EH(901)允許源自鹽水電解的燃料氣體的氣泡聚集在缸蓋的上部。IEEX-EH(901)的管(120)用于旋轉或旋擰或以本領域技術人員可想到的任何氣體可行方式起作用，并且適合所述主題的本實施例。IEEX-EH(901)的管(120)的旋轉有助于為上升的氣泡騰出空間，以在缸蓋IEEX-EH(901)的上部處傳送所需體積的燃料氣體。此外，IEEX-EH(901)的管(I20)的下端保持暫時被滑動裝置(122)或本領域已知的任何氣體合適的裝置關閉，以便防止鹽水從缸蓋IEEX-EH(901)流出，從而使得IEEX-EH(901)中的水量保持不變，同時燃料氣體作為氣泡上升。
[0083]當在IEEX_EH(901)的上部中接收到所需體積的氣體燃料時，停止上文解釋的IEEX-EH(901)的管的旋轉和在管的下端處形成的阻擋，從而利用火花組件(110)點燃氣體。
[0084]在點燃燃料氣體之前，關閉連接到缸蓋IEEX-EH(901)的開口的所有閥(I 16、118、112)，除了 IEEX-EH(901)的下端。與IEEX_EH(901)的閉合端相反的下端，其暫時保持被堵住以防止鹽水因重力而從缸蓋IEEX-EH( 901)流出，直到進行點火，該下端在點火的同時接收到打開IEEX-EH(901)的下端的命令。內的鹽水因氫與氧的合并的內爆特性而暫時保持就位，該內爆特性將氣體體積減小至三分之一水平并產生在化學反應的劇烈放熱下膨脹和爆炸的水蒸氣。
[0085]當底部水高度傳感器(104)報告“無水”時發生關閉閥(116、118)的現象。
[0086]然后，爆炸引起向前推動水和空氣通過IEEX_EH(901)的下端的巨大推力；該下端現在打開并且沒有任何阻礙。產生的推力用于激活活塞;旋轉渦輪機或以上述實施例中描述的方式拋出拋射體。
[0087]在產生推力的事件完成時，缸蓋IEEX_EH(901)返回初始位置，并以上述實施例中描述的方式使第二和隨后的氣體點火-爆炸-推力循環發生。
[0088]在爆炸已經發生之后，缸蓋IEEX_EH(901)被重新填充以鹽水，并且所有未使用的氣體被引向上述實施例中描述的廢氣處置和/或處理單元。此外，通向廢氣處理單元的出口閥(112)保持打開，直到頂部水高度傳感器(102)報告“已滿”的時刻，并且之后被關閉和牢固地固定，容許整個進入和離開過程以希望的方式繼續。
[0089]應該理解，以上描述的實施例僅是本主題的說明性原理，并且在不脫離本主題的范圍的情況下，本領域技術人員可想到許多改變。因此，權利要求的范圍意圖包括這類改變。
【主權項】
1.一種安全管系統(SPS)，其用于安全地運輸潛在的易爆和易燃氣體，諸如H2,所述安全管系統包括: 室; 具有一個或多個氣缸的主管道，所述氣缸各自在中心處被挖槽(SGC); 一個或多個閥，其用于打開和關閉所述主管道，并且容許處于冷狀態的基本純H2氣體和基本純O2氣體流過所述主管道；以及 一個或多個閥，其用于容許惰性氣體流過所述室和所述主管道。2.如權利要求1所述的安全管系統(SPS)，其中，所述主管道具有與管部段互相連接的三個、更多個或更少個SGC。3.如權利要求1所述的安全管系統(SPS)，包括用于打開和關閉所述主管道的三個、更多個或更少個閥。4.如權利要求1所述的安全管系統(SPS)，包括兩個、更多個或更少個用于所述惰性氣體的流動的閥。5.如前述權利要求中的任意一項所述的安全管系統(SPS)，其中， 在接收到命令時，一個或所述多個SGC關閉，以用作主管道的一部分，并且打開，以打破所述主管道的連續性并且中斷足夠純的HHO氣體或處于冷狀態的基本純H2氣體和基本純O2氣體流過所述主管道。6.如權利要求1所述的安全管系統(SPS)，其中，臨時系統被提供用于存儲氣體(I SG)，該氣體同時流過所述主管道。7.如權利要求6所述的安全管系統(SPS)，其中，ISG設置有利用風箱型設計的柔性裝置。8.如權利要求1所述的安全管系統(SPS)，其中，廢氣處理單元被提供用于確保安全性，防止高溫的氣體和水蒸氣逸出。9.如權利要求8所述的安全管系統(SPS)，其中，所述廢氣處理單元呈預處置廢氣處理(PDET)的形式。10.—種爆炸系統中的放熱型可內爆發動機(IEEX-EM)，其作為連續操作內燃(SOIC)機操作，所述IEEX-EM包括填充有水的至少一個氣缸(32)； 一個或多個活塞組件，其連接到一個或多個曲軸組件，以產生轉矩； 至少一個出口，其用于在壓力下排出水，以利用爆炸能旋轉至少一個渦輪機或拋出至少一個拋射體； 填充有水的一個或多個缸蓋； 用于每個所述缸蓋的至少一個進氣閥(221、222)和一個排氣閥(231、232); 至少一個艙口分離器(331、332)，其用于將所述至少一個氣缸(32)與每個所述缸蓋分開；以及 至少一個火花組件(51、52)，以點燃每個所述缸蓋中的燃料和空氣的混合物。11.如權利要求1O所述的爆炸系統中的放熱型可內爆發動機(IEEX-EM)，其中，所述至少一個氣缸(32)和所述一個或多個缸蓋被持續地填充以冷水。12.如權利要求1O所述的爆炸系統中的放熱型可內爆發動機(IEEX-EM)，其中，兩個、更多個或更少個活塞(411、412)通過兩個、更多個或更少個活塞桿(421、422)分別連接到兩個、更多個或更少個曲軸(431、432)。13.如權利要求1O所述的爆炸系統中的放熱型可內爆發動機(IEEX-EM)，其中，所述連續操作內燃(SOIC)機是“Y”形或“L”形或“I”形或“O”形的。14.如權利要求10所述的爆炸系統中的放熱型可內爆發動機(IEEX-EM)，包括填充有水的兩個缸蓋(311、312)。15.如權利要求1O所述的爆炸系統中的放熱型可內爆發動機(IEEX-EM)，包括一個或多個進水口閥(211)和出水口閥(212)。16.如權利要求10所述的爆炸系統中的放熱型可內爆發動機(IEEX-EM)，包括用于將艙口固定在所述至少一個氣缸(32)和每個所述缸蓋(311、312)之間的至少一個艙口固定器(341、342)。17.如前述權利要求中的任意一項所述的爆炸系統中的放熱型可內爆發動機(IEE X -EM)，其中， 所述一個或多個缸蓋在接收到所需體積的氣體(RVG)時在上部中形成能夠爆炸的氣體的氣泡;并且 在接收到具體命令時，所述至少一個火花組件(51、52)被激活，以首先產生內爆，接著在所述氣泡內產生爆炸，致使將艙口固定在所述至少一個氣缸(32)和每個所述缸蓋(311、312)之間的所述至少一個艙口固定器(341、342)打開并保持不動，并且爆炸能推動所述一個或多個活塞組件，將爆炸力傳遞到所述一個或多個曲軸組件，以產生轉矩。18.—種連續操作內燃(SOIC)機的缸蓋IEEX-EH(900)，所述缸蓋IEEX-EH(900)包括: 至少一個進水口(106)，其用于將水抽吸入所述缸蓋IEEX-EH(900)中；至少一個進氣口(108)，其用于將燃料氣體出或冊0和O2抽吸入所述缸蓋IEEX-EH(900)中；至少一個出口(112)，其用于將在點火之后剩余的廢氣排出所述缸蓋IEEX-EH(900);至少一個頂部水高度傳感器(102)和至少一個底部水高度傳感器(104)，其用于測量所述缸蓋IEEX-EH(900)中的水量并調節水需求，并且燃料氣體出或冊0和O2在所述頂部水高度傳感器(102)的命令下替換所述缸蓋IEEX-EH(900)中的水，并且作為氣泡上升，以在所述缸蓋IEEX-EH( 900)的上部中獲得所需體積的氣體；以及 至少一個火花組件(110)，其用于在接收到所述所需體積的氣體時在所述缸蓋IEEX-EH(900)的所述上部中產生爆炸。19.一種連續操作內燃(SOIC)機的缸蓋IEEX-EH(901)，所述缸蓋IEEX-EH(901)包括: 至少一個入口(116)，其用于將鹽水抽吸入所述缸蓋IEEX-EH(901)中；至少一個出口(118)，其用于從所述缸蓋IEEX-EH( 901)排放鹽水； 至少一個出口(112)，其用于將在點火之后剩余的廢氣排出所述缸蓋IEEX-EH(901);至少一個頂部水高度傳感器(102)和至少一個底部水高度傳感器(104)，其用于測量所述缸蓋IEEX-EH(901)中的鹽水量并調節鹽水需求； 電極組件(114)，其位于所述缸蓋IEEX-EH(901)附近，用于電解鹽水，由此在缸蓋IEEX-EH(901)中產生燃料氣體H2或HHO和O2，并且鹽水的所述電解所產生的所述燃料氣體H2或HHO和O2作為氣泡上升，以在所述缸蓋IEEX-EH(901)的上部中獲得所需體積的氣體；以及 至少一個火花組件(110)，其用于在接收到所述所需體積的氣體時在所述缸蓋IEEX-EH(901)的所述上部中產生爆炸。20.如權利要求18和19所述的缸蓋IEEX-EH(900和901)，其中，所述缸蓋IEEX-EH(900和901)的管(120)被引導以旋轉或旋擰。21.如權利要求20所述的缸蓋IEEX-EH(900和901)，其中，所述管(120)的所述旋轉意圖將所需體積的燃料氣體傳送到所述缸蓋IEEX-EH(900和901)的上部中。22.如權利要求20所述的缸蓋IEEX-EH(900和901)，其中，所述缸蓋IEEX-EH(900和901)的所述管(120)的下端被滑動裝置(122)關閉，以便克服重力而支承水。23.如權利要求22所述的缸蓋IEEX-EH(900和901)，其中，所述缸蓋IEEX-EH(900和901)的所述管(120)的所述下端保持關閉，直到點火發生。24.如權利要求22所述的缸蓋IEEX-EH(900和901)，其中，在點燃氣體引起的爆炸之后，所述缸蓋IEEX-EH(900和901)的所述管(120)的所述下端打開，以推出水和空氣。25.如權利要求19所述的缸蓋IEEX-EH(901)，其中，所述電極組件(114)位于所述缸蓋IEEX-EH(901)的側面上。
【文檔編號】A62C4/02GK105873643SQ201480071746
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2014年10月21日
【發明人】伊特恩德拉·庫馬爾·巴爾塔庫爾
【申請人】伊特恩德拉·庫馬爾·巴爾塔庫爾