EP4386111A1 - Device, method and use for electrolytic production of a gas mixture for internal combustion engines and heating systems - Google Patents

Device, method and use for electrolytic production of a gas mixture for internal combustion engines and heating systems Download PDF

Info

Publication number
EP4386111A1
EP4386111A1 EP22214275.4A EP22214275A EP4386111A1 EP 4386111 A1 EP4386111 A1 EP 4386111A1 EP 22214275 A EP22214275 A EP 22214275A EP 4386111 A1 EP4386111 A1 EP 4386111A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
electrolysis
water mist
plates
gas mixture
internal combustion
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
EP22214275.4A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Heinrich-Arnold Neisse
Mario Neumann
Johannes Stolpe
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Keldor New Energy & Co Kg GmbH
Original Assignee
Keldor New Energy & Co Kg GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Keldor New Energy & Co Kg GmbH filed Critical Keldor New Energy & Co Kg GmbH
Priority to EP22214275.4A priority Critical patent/EP4386111A1/en
Publication of EP4386111A1 publication Critical patent/EP4386111A1/en
Pending legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B1/00—Electrolytic production of inorganic compounds or non-metals
    • C25B1/01—Products
    • C25B1/02—Hydrogen or oxygen
    • C25B1/04—Hydrogen or oxygen by electrolysis of water
    • C25B1/044—Hydrogen or oxygen by electrolysis of water producing mixed hydrogen and oxygen gas, e.g. Brown's gas [HHO]
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/01—Electrolytic cells characterised by shape or form
    • C25B9/015—Cylindrical cells
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/13—Single electrolytic cells with circulation of an electrolyte
    • C—CHEMISTRY; METALLURGY
    • C25—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES; APPARATUS THEREFOR
    • C25B—ELECTROLYTIC OR ELECTROPHORETIC PROCESSES FOR THE PRODUCTION OF COMPOUNDS OR NON-METALS; APPARATUS THEREFOR
    • C25B9/00—Cells or assemblies of cells; Constructional parts of cells; Assemblies of constructional parts, e.g. electrode-diaphragm assemblies; Process-related cell features
    • C25B9/60—Constructional parts of cells
    • C25B9/63—Holders for electrodes; Positioning of the electrodes
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02B—INTERNAL-COMBUSTION PISTON ENGINES; COMBUSTION ENGINES IN GENERAL
    • F02B47/00—Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines
    • F02B47/02—Methods of operating engines involving adding non-fuel substances or anti-knock agents to combustion air, fuel, or fuel-air mixtures of engines the substances being water or steam
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F02—COMBUSTION ENGINES; HOT-GAS OR COMBUSTION-PRODUCT ENGINE PLANTS
    • F02M—SUPPLYING COMBUSTION ENGINES IN GENERAL WITH COMBUSTIBLE MIXTURES OR CONSTITUENTS THEREOF
    • F02M25/00—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture
    • F02M25/10—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding acetylene, non-waterborne hydrogen, non-airborne oxygen, or ozone
    • F02M25/12—Engine-pertinent apparatus for adding non-fuel substances or small quantities of secondary fuel to combustion-air, main fuel or fuel-air mixture adding acetylene, non-waterborne hydrogen, non-airborne oxygen, or ozone the apparatus having means for generating such gases

Definitions

  • the invention relates to the electrolysis of water mist and the use of the resulting gas mixture as an additive in combustion engines and heating systems with an integrated burner.
  • a so-called water engine works with mixed fuels (e.g. an ethanol-water mixture), whereby the water is split into its gaseous components H 2 and O 2 , which can later react with each other in modified engines to release energy.
  • mixed fuels e.g. an ethanol-water mixture
  • H 2 and O 2 gaseous components
  • An Aqua-Flex operating mode is described with a mixture of bio-alcohol with up to 80% water.
  • Electrolysis devices often have straight plates arranged in parallel. Round plates arranged in parallel are also known.
  • DE10 2020 125 713 A1 Also known as electrolysis plates twisted around each other with diagonally arranged separating insulation strips. If these are used to electrolyze water and the resulting gas mixture is used for combustion in combustion engines and heating systems, savings in fuel consumption are possible.
  • CH 614 237 discloses an electrolysis cell which is arranged in a wound structure with two layers of metal foil and with a spacer separating insert inserted between the metal foils. In this arrangement, the metal foils are completely confronted with an aqueous electrolyte solution.
  • the object of the invention is to provide a solution (a device or a method) with which a gas mixture can be produced from distilled water, which leads to further fuel savings when used in combustion engines and (combustion) heating systems.
  • the combustion should be cleaner.
  • the device and method should function simply.
  • the device should also be space-saving.
  • the method and device should preferably be usable in combustion engines or heating systems. There, the efficiency of fuel combustion should be increased.
  • the water mist is generated from water using the water mist generator.
  • “Twisted” in the sense of the invention means a rolled arrangement of parallel electrolysis plates so that the electrolysis plates span approximately cylindrically, as exemplified in Fig.1 shown.
  • the electrolysis plates are the electrodes of the electrolysis device.
  • Separatation insulation strips in the sense of the invention are strips made of a non-conductive material that ensure a constant distance between the plates. According to the invention, the mostly rectangular electrolysis plates are fitted with separation insulation strips as diagonally as possible.
  • Water mist is finely distributed water in air and should not be confused with water vapor.
  • a transport gas into the device or for the process, which leads the water mist to the section for the energy input into the water mist by means of radiation and finally to the electrolysis area with at least two electrolysis plates.
  • the water is sensibly present in the water mist generator in liquid form.
  • the water mist contains other ingredients.
  • these can be, for example, reactive species (such as singlet oxygen, OH radicals, hydrogen peroxide, ozone, short-lived broken or loosened H-O compounds) that have a positive effect on the pressure release process and the change in the radical chain mechanism and thus also on better constant-volume combustion, e.g. in the engine compartment.
  • reactive species such as singlet oxygen, OH radicals, hydrogen peroxide, ozone, short-lived broken or loosened H-O compounds
  • the core of the invention is that the water mist is energetically excited and ionized before electrolysis - by means of the energy input by the radiation generators mentioned above.
  • This energy input by means of radiation leads to an ionization or even to a partial splitting of the water mist before electrolysis.
  • Laser radiation is known to have a wavelength in the range 400-700nm, microwave radiation from 1mm-30cm and UV radiation from 200- ⁇ 400nm.
  • the invention also relates to the use of the device according to the invention (or the method according to the invention) for the electrolytic production of a gas mixture for internal combustion engines and heating systems, and also the use for cooling an air-gas mixture before it enters internal combustion engines; in particular also the use of the device according to the invention in the above-mentioned method according to the invention.
  • the radiation generator can be placed in the flow direction before or after the electrolysis plate unit.
  • Statements relating to the device according to the invention also relate to the methods or uses according to the invention.
  • the water mist generation takes place with the water mist generator, the energy input by means of radiation with the radiation generator and the electrolysis by means of the (electrolysis plate unit with) at least two electrolysis plates.
  • the advantage of the invention is that exactly two electrolysis plates are sufficient for the electrolysis of water mist when producing a gas mixture for combustion engines in order to achieve effective electrolysis in the smallest possible space.
  • Another advantage is that the additional exposure of the water mist to laser, microwave or UV radiation obviously changes the energy level of the gas mixture produced after electrolysis (for combustion in an internal combustion engine) in such a way that better combustion characteristics are achieved.
  • This downstream combustion process is more even.
  • the engine runs more smoothly, is cleaner (better exhaust gas quality) and less susceptible to soot, and the more constant combustion ultimately makes the internal combustion engine more efficient (relative to the same power).
  • a small increase in power is usually achieved.
  • the diagonal separating insulation strips improve the turbulence of the gases exiting the electrolyzer output. This creates channels with a flow direction past the plates.
  • the diagonal arrangement of the separating insulation strips means that the paths are longer and the turbulence is also maximized.
  • a gas mixture is created which contains the electrolysis product created here as well as the transport gas. Due to the long path, the probability of good turbulence is also significantly higher.
  • a gaseous electrolyte for example in the form of a carrier gas mixed with water mist, an additional suction vortex is created at the outlet after the electrolysis plates, so that the gas mixture is additionally cooled at the outlet.
  • the twisted arrangement of the electrolysis plates saves a lot of space, which is particularly important in cars and trucks.
  • the water mist can advantageously be used as the sole electrolyte.
  • the electrolysis voltage that is applied between the electrolysis plates is a multiple of the usual electrolysis voltage of 2 V (per electrolysis plate pair). In the invention, it is preferably 12-100 V, in particular 24-60 V, between the respective plate pairs.
  • the electrolysis plates are preferably connected in parallel. In this case, a power supply line that is suitable for this voltage range and a current strength between 1 - 10 A, in particular 3.5 A, is to be used for the device according to the invention.
  • the invention allows work to be carried out with just two electrolysis plates, which saves material and means that fewer operations are required due to the twisted arrangement.
  • the round, cylindrical shape of the twisted plates offers more options for integration into hose and pipe systems in the user systems to be installed.
  • the advantage of the device with water mist according to the invention is that the water mist produced from distilled water is highly impedance and is therefore better suited for needle pulses than classic KO or NaOH electrolyzers.
  • the at least two electrolysis plates are exactly two electrolysis plates.
  • the electrolysis of the water mist by means of the electrolysis plates takes place at 12 V to ⁇ 1000 V, particularly preferably at 24-60 V, or exactly at 60 V.
  • the electrolysis of the water mist is carried out using voltage pulses with a frequency of 1kHz to 10GHz, particularly preferably 10kHz to 1MHz (this concerns the pulse control of the electrolysis plate unit, whereby the polarity does not change - called needle pulse control).
  • the voltage within the electrolyzer can then reach values of, for example, 100V to 1000V, in particular also around 200V.
  • the electrolysis is carried out by means of voltage pulses in such a way that an upstream inductive coil is tuned so that the energy briefly stored in it is as large as can be briefly stored by the capacity of the electrolysis plates, so that the optimal resonant circuit quality of this series resonant circuit is guaranteed.
  • the pulse frequency is then based on the resonance frequency of the series resonant circuit.
  • a series resonant circuit comprising the electrolysis plate unit (capacitor)
  • the water mist flowing in between the plates creates an ohmic resistance of around 4-20 ohms that acts in parallel, but this reduces the quality of the resonant circuit.
  • the reactance of the electrolyzer's capacitance also dependent on the pulse frequency, then acts in parallel to the capacitance and to the ohmic resistance caused by the water mist.
  • the plate spacing is 0.2-1mm, particularly preferably 0.5-1mm. At the same voltage, the electrolysis performance is slightly higher with a smaller plate spacing.
  • the radiation is laser radiation (i.e. the radiation generator is a laser generator), and the electrolysis is particularly preferably operated as described above with voltage pulses of the frequencies described above.
  • the advantage of this embodiment is a particularly effective energy input to the water mist.
  • the water mist is generated using an ultrasonic device, a nozzle or a device that emits exhaust heat, so that the water mist in the invention is then generated by ultrasound, by the nozzle by spraying or by exhaust heat (from the device that emits exhaust heat by evaporation).
  • An ultrasonic device or a nozzle is particularly preferred.
  • this includes in particular an ultrasound chamber for one or more ultrasound heads.
  • a transport gas supply is provided at the inlet of the water mist generator of the device (or in the process in the flow direction before the water mist is generated).
  • the water mist is guided past the electrolysis plates with the help of a transport gas (also called carrier gas).
  • Transport gases are preferably selected from air and combustible gases such as propane or butane or mixtures of these with air.
  • the water mist is transported by means of the carrier gas air, which is sucked in by an intake tract of the internal combustion engine or transported by means of a fan.
  • the uses of the device according to the invention preferably involve use in motor vehicles, in particular as a charge air cooler.
  • an air filter is connected upstream of the water mist generator (in the direction of flow). It is also preferred that a throttle valve is provided before the gas mixture obtained with the invention enters the combustion engine (or the heating system).
  • the separating insulation strips of the electrolysis plates twisted around each other are arranged at a distance of 1-5 cm, or even 1-3 cm, particularly preferably 2 ⁇ 0.2 cm (when measuring the distance of the strips arranged parallel on the plates, i.e. measured after the plates have been rolled up or before twisting).
  • the water mist generator is designed to be energized.
  • Energized means that an electric field is built up on the water mist generator by applying a voltage, which polarizes the water mist before it reaches the energy input by means of radiation (by a radiation generator) and then the electrolysis plates.
  • the electric field is preferably extended over the entire device according to the invention, so that the water retains its polarization right up to the point of contact with the electrolysis plates and even the non-electrolyzed part is still polarized at the outlet of the electrolysis device shortly before a possible injection into a combustion chamber of the engine/heater.
  • an additional polarization of the water mist is achieved in front of the electrolysis plates or the electrolysis plate unit by bringing the water mist into an electric field, for example by energizing the injection nozzle of the water mist generator or by guiding it through electrically insulated metal pipe sections (in the direction of flow) between the radiation generator and the electrolysis plates or the electrolysis plate unit.
  • the electrolysis is carried out with pulsed voltage.
  • the temperature during the electrolysis according to the invention (i.e. the temperature prevailing in the space between the electrolysis plates) is preferably ⁇ 70 °C, particularly preferably ⁇ 60 °C, in particular between 45 and 50 °C. However, the temperature is always somewhat higher than the ambient temperature, i.e. at least 30 °C.
  • the electrolysis plates are 0.1 to 1.5 mm thick, particularly preferably 0.2-0.4 mm, or even 0.25-0.3 mm.
  • it can be a thin metal sheet of ⁇ 1 mm thick.
  • a plate spacing of 0.2 to 1 mm is also preferred. The advantage of these thicknesses and spacing ranges is that the entire device requires little space. This increases its suitability for cars.
  • the plates are 0.25-0.3 mm thick and the distance between the separating insulation strips is 2 ⁇ 0.2 cm.
  • the water mist (e.g. in the case of use of the invention in motor vehicles) can also be enriched with alcohol such as methanol in order to achieve frost protection in winter.
  • alcohol such as methanol
  • Fig.1 shows an embodiment of the at least two electrolysis plates (an electrolysis plate unit) with the twisted arrangement according to the invention and the separating insulation strips arranged diagonally on the plates in between.
  • Fig.2 shows schematically an embodiment of the device according to the invention or of the method for generating the gas mixture with a metal tube insulated on both sides for an additional electric field for the pre-treatment polarization of the water mist.
  • the embodiment 1 is shown schematically in Fig. 2 shown.
  • the carrier gas used is 12 air.
  • the water mist 13 was generated with an ultrasonic device (water mist generator 7), which comprises an ultrasonic chamber with two ultrasonic heads.
  • the generated water mist 13 is guided to the radiation generator 8 for the energy input into the water mist 13.
  • the energy input into the water mist 13 was carried out by means of laser radiation.
  • the electrolysis of the water mist 13 took place in the form of voltage pulses with a pulse frequency (number of pulses per time) of 100 kHz and 200 V voltage.
  • the electrolysis plate unit 9 used is the one described in detail in Fig.1 is shown.
  • the thickness of the separating insulation strips is 3mm, which is compressed to about 0.5-1mm during the winding process.
  • the distance between the separating insulation strips (parallel arrangement of the strips) is 2cm.
  • the device according to the invention When used in a car, the device according to the invention was switched on after refueling and after about 100 km, at a longer driving speed between about 120 km/h and 140 km/h, a possible range of 1,980 km was displayed.
  • a water mist i.e. a mixture of water mist and air
  • the electrolyzer has three electrolysis plates made of stainless steel foil ( ⁇ 1 mm thick) that are arranged in a twisted manner. This means that they are wound into an almost cylindrical shape and inserted into a suitable stainless steel metal sleeve. Between them, diagonally running separating insulation strips made of known materials are attached to both sides of the middle sheet.
  • the electrolysis plates are connected in parallel.
  • the electrolyzer has 3 electrolysis plates.
  • the electrolysis voltage required for polarizing the water mist is 12 - 14.5 V, which is in the range of the vehicle electrical system voltage in cars and is therefore significantly higher than the usual electrolysis voltage (approx. 2 V).
  • the current strength for the 2L diesel engine (control-regulated) was max. 3.5 A.
  • the same voltage values were also present at the nozzle for generating the water mist.
  • a full-flow electrolyzer was used, i.e. the entire carrier gas flow (here the turbo flow of the diesel engine) is passed through the electrolyzer.
  • the electrolysis temperature was 45 to 50 °C.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Materials Engineering (AREA)
  • Metallurgy (AREA)
  • Organic Chemistry (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Inorganic Chemistry (AREA)
  • Electrolytic Production Of Non-Metals, Compounds, Apparatuses Therefor (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft die Elektrolyse von Wassemebel und die Nutzung des erhaltenen Gasgemisches als Zusatz in Verbrennungsmotoren und Heizungsanlagen.Sie umfasst eine Vorrichtung zur elektrolytischen Erzeugung eines Gasgemisches für Verbrennungsmotoren (11), umfassend:• einen Wassernebelerzeuger (7),• einen Strahlungserzeuger (8), ausgewählt aus Laser-, Mikrowellen- und UV-Erzeuger, und• mindestens zwei Elektrolyseplatten (1),- welche umeinander verdrillt angeordnet sind, und die- diagonal an den Elektrolyseplatten (1) angeordnete Trennisolierstreifen (2) zwischen den Elektrolyseplatten (1) aufweisen,sowie ein Verfahren mit den entsprechenden Schritten. Gegenstände sind auch die Verwendung zur Erzeugung des Gasgemisches, zur Kühlung eines Luft-Gasgemisches vor Eintritt in Verbrennungsmotoren und schließlichein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung.The invention relates to the electrolysis of water mist and the use of the resulting gas mixture as an additive in internal combustion engines and heating systems. It comprises a device for the electrolytic production of a gas mixture for internal combustion engines (11), comprising: • a water mist generator (7), • a radiation generator (8), selected from laser, microwave and UV generators, and • at least two electrolysis plates (1), - which are arranged twisted around one another and which - have separating insulating strips (2) arranged diagonally on the electrolysis plates (1) between the electrolysis plates (1), as well as a method with the corresponding steps. The subject matter also includes the use for producing the gas mixture, for cooling an air-gas mixture before it enters internal combustion engines and finally a method for producing the device according to the invention.

Description

Die Erfindung betrifft die Elektrolyse von Wassernebel, und die Nutzung des erhaltenen Gasgemisches als Zusatz in Verbrennungsmotoren und Heizungsanlagen mit einem integrierten Brenner.The invention relates to the electrolysis of water mist and the use of the resulting gas mixture as an additive in combustion engines and heating systems with an integrated burner.

Es ist aus DE10 2020 125 713 A1 bekannt, Wassernebel als Elektrolyt bei der Wasserelektrolyse einzusetzen.It is out DE10 2020 125 713 A1 It is known to use water mist as an electrolyte in water electrolysis.

Hinsichtlich besonderer Motorausgestaltungen arbeitet ein sogenannter Wassermotor mit Mischkraftstoffen (bspw. einer Ethanol-Wasser-Mischung), wobei das Wasser in seine gasförmigen Bestandteile H2 und O2 aufgespalten wird, die später in modifizierten Motoren unter Energiefreisetzung wieder miteinander reagieren können. Beschrieben wird eine Aqua-Flex-Betriebsart mit einer Mischung von Bio-Alkohol mit bis zu 80% Wasser.With regard to special engine designs, a so-called water engine works with mixed fuels (e.g. an ethanol-water mixture), whereby the water is split into its gaseous components H 2 and O 2 , which can later react with each other in modified engines to release energy. An Aqua-Flex operating mode is described with a mixture of bio-alcohol with up to 80% water.

Von Prof. Konstantin Meyl ("Wassermotor mit Ozon", OSIRIS-Verlag) werden die in der Natur bei der Wolkenbildung beobachteten drei energetischen Zustände H2O, H4O2 und H3O6 vorgestellt und es wird erläutert, dass dem Wassernebel (H4O2) auch ein leicht höheres Energielevel zugeschrieben wird.Prof. Konstantin Meyl ("Water engine with ozone", OSIRIS-Verlag) presents the three energetic states H 2 O, H 4 O 2 and H 3 O 6 observed in nature during cloud formation and explains that water mist (H 4 O 2 ) is also attributed a slightly higher energy level.

Elektrolysevorrichtungen jedenfalls haben vielfach parallel angeordnete, gerade Platten. Auch runde Platten, die parallel angeordnet sind, sind bekannt.Electrolysis devices often have straight plates arranged in parallel. Round plates arranged in parallel are also known.

Inzwischen sind mit DE10 2020 125 713 A1 auch umeinander verdrillte Elektrolyseplatten mit diagonal angeordneten Trennisolierstreifen bekannt. Wird mit diesen Wasser elektrolysiert und das erhaltene Gasgemisch bei der Verbrennung in Verbrennungsmotoren und Heizungsanlagen genutzt, sind damit Einsparungen im Kraftstoffverbrauch möglich.Meanwhile, DE10 2020 125 713 A1 Also known as electrolysis plates twisted around each other with diagonally arranged separating insulation strips. If these are used to electrolyze water and the resulting gas mixture is used for combustion in combustion engines and heating systems, savings in fuel consumption are possible.

CH 614 237 offenbart eine Elektrolysezelle welche in einem gewickelten Aufbau mit zwei Lagen Metallfolie sowie mit einer jeweils zwischen den Metallfolien eingebrachten Distanz-Trenn-Einlage angeordnet sind. In dieser Anordnung werden die Metallfolien vollständig mit einer wässrigen Elektrolytlösung konfrontiert. CH 614 237 discloses an electrolysis cell which is arranged in a wound structure with two layers of metal foil and with a spacer separating insert inserted between the metal foils. In this arrangement, the metal foils are completely confronted with an aqueous electrolyte solution.

Was die Schaltung von Elektrolyseplatten angeht ist es verbreitet, mehrere Elektrolyseurplattenpaare in Reihe zu schalten. So können eine oder mehrere Gruppen von 6 bzw. 12 Platten an eine Betriebsspannung von 12 bzw. 24 V angeschlossen werden.When it comes to connecting electrolysis plates, it is common to connect several pairs of electrolyzer plates in series. This means that one or more groups of 6 or 12 plates can be connected to an operating voltage of 12 or 24 V.

Für alle bekannten Lösungen zur elektrolytischen Herstellung eines Gasgemisches aus Wasser, welches bei der Verbrennung zugesetzt werden kann, besteht ein Bedarf nach weiteren Kraftstoffeinsparungen bzw. effektiveren Verbrennungen, wenn diese Gasgemische bei Verbrennungsmotoren oder (Verbrennungs-)Heizungsanlagen eingesetzt werden.For all known solutions for the electrolytic production of a gas mixture from water, which can be added during combustion, there is a need for further fuel savings or more effective combustion when these gas mixtures are used in combustion engines or (combustion) heating systems.

Aufgabe der Erfindung ist die Bereitstellung einer Lösung (eine Vorrichtung bzw. ein Verfahren), mit der sich aus destilliertem Wasser ein Gasgemisch herstellen lässt, dass beim Einsatz in Verbrennungsmotoren und (Verbrennungs-)Heizungsanlagen zu weiteren Kraftstoffeinsparungen führt. Insbesondere sollte die Verbrennung sauberer verlaufen. Vorrichtung und Verfahren sollen einfach funktionieren. Die Vorrichtung soll des Weiteren auch platzsparend sein. Bevorzugt soll Verfahren und Vorrichtung einsetzbar sein bei Verbrennungsmotoren oder Heizungsanlagen. Dort soll die Effizienz bei der Kraftstoffverbrennung erhöht werden.The object of the invention is to provide a solution (a device or a method) with which a gas mixture can be produced from distilled water, which leads to further fuel savings when used in combustion engines and (combustion) heating systems. In particular, the combustion should be cleaner. The device and method should function simply. The device should also be space-saving. The method and device should preferably be usable in combustion engines or heating systems. There, the efficiency of fuel combustion should be increased.

Die Aufgabe wird gelöst durch die Merkmale der unabhängigen Patentansprüche. Bevorzugte Ausgestaltungen sind als abhängige Patentansprüche erfasst.The problem is solved by the features of the independent patent claims. Preferred embodiments are recorded as dependent patent claims.

Gegenstand der Erfindung ist eine Vorrichtung zur elektrolytischen Erzeugung eines Gasgemisches für Verbrennungsmotoren, umfassend:

  • einen Wassernebelerzeuger,
  • einen Strahlungserzeuger, ausgewählt aus Laser-, Mikrowellen- und UV-Erzeuger, und
  • mindestens zwei Elektrolyseplatten,
    • welche umeinander verdrillt angeordnet sind, und die
    • diagonal an den Elektrolyseplatten angeordnete Trennisolierstreifen zwischen den Elektrolyseplatten aufweisen.
The invention relates to a device for the electrolytic production of a gas mixture for internal combustion engines, comprising:
  • a water mist generator,
  • a radiation generator selected from laser, microwave and UV generators, and
  • at least two electrolysis plates,
    • which are twisted around each other, and the
    • have separating insulation strips arranged diagonally between the electrolysis plates.

Ersichtlicher Weise wird der Wassernebel mittels des Wassernebelerzeugers aus Wasser erzeugt.Obviously, the water mist is generated from water using the water mist generator.

"Verdrillt" bedeutet im Sinne der Erfindung eine gerollte Anordnung paralleler Elektrolyseplatten, so dass die Elektrolyseplatten sich annähernd zylindrisch aufspannen, so wie beispielhaft in Fig. 1 gezeigt."Twisted" in the sense of the invention means a rolled arrangement of parallel electrolysis plates so that the electrolysis plates span approximately cylindrically, as exemplified in Fig.1 shown.

Die Elektrolyseplatten sind die Elektroden der Elektrolysevorrichtung.The electrolysis plates are the electrodes of the electrolysis device.

"Trennisolierstreifen" im Sinne der Erfindung sind Streifen aus einem nichtleitenden Material, die einen konstanten Abstand der Platten untereinander gewährleisten. Die zumeist rechteckigen Elektrolyseplatten sind erfindungsgemäß untereinander weitestgehend diagonal mit Trennisolierstreifen bestückt."Separation insulation strips" in the sense of the invention are strips made of a non-conductive material that ensure a constant distance between the plates. According to the invention, the mostly rectangular electrolysis plates are fitted with separation insulation strips as diagonally as possible.

Wassernebel ist fein verteiltes Wasser in Luft und nicht zu verwechseln mit Wasserdampf.Water mist is finely distributed water in air and should not be confused with water vapor.

Gegenstand der Erfindung ist auch ein Verfahren zur elektrolytischen Erzeugung eines Gasgemisches für Verbrennungsmotoren, mit den Schritten:

  • Erzeugung von Wassernebel (mittels des o.a. Wassernebelerzeugers, sinnvollerweise aus Wasser mittels bspw. Ultraschallnebelköpfen),
  • Energieeintrag in den Wassernebel mittels Strahlung (mittels des o.a. Strahlungserzeugers), ausgewählt aus Laser-, Mikrowellen- und UV-Strahlung,
  • Elektrolyse des Wassernebels mittels (der o.a.:)
    • mindestens zwei Elektrolyseplatten, welche umeinander verdrillt angeordnet sind, und die
    • diagonal an den Elektrolyseplatten angeordnete Trennisolierstreifen zwischen den Elektrolyseplatten aufweisen.
The invention also relates to a process for the electrolytic production of a gas mixture for internal combustion engines, comprising the steps:
  • Generation of water mist (using the above mentioned water mist generator, preferably from water using e.g. ultrasonic mist heads),
  • Energy input into the water mist by means of radiation (using the radiation generator mentioned above), selected from laser, microwave and UV radiation,
  • Electrolysis of water mist using (the above:)
    • at least two electrolysis plates which are arranged twisted around each other, and the
    • have separating insulation strips arranged diagonally between the electrolysis plates.

Am Einlass vor der Erzeugung des Wassernebels wird sinnvollerweise ein Transportgas (in die Vorrichtung bzw. für das Verfahren) eingeführt, welches den Wassernebel zum Abschnitt für den Energieeintrag in den Wassernebel mittels Strahlung führt und schließlich in den Bereich der Elektrolyse mit den mindestens zwei Elektrolyseplatten. Das Wasser liegt sinnvollerweise im Wassernebelerzeuger in flüssiger Form vor.At the inlet before the water mist is generated, it is advisable to introduce a transport gas (into the device or for the process), which leads the water mist to the section for the energy input into the water mist by means of radiation and finally to the electrolysis area with at least two electrolysis plates. The water is sensibly present in the water mist generator in liquid form.

Es ist damit auch umfasst, dass der Wassernebel noch weitere Inhaltsstoffe enthält. Das können beispielsweise reaktive Spezies sein (wie z.B. Singulett-Sauerstoff, OH-Radikale, Wasserstoffperoxid, Ozon, kurzlebige angebrochene oder in der Bindung gelockerte H-O Verbindungen), die sich positiv auf den Druckfreisetzungsverlauf sowie die Änderung des Radikalkettenmechanismus und somit auch auf eine bessere Gleichraumverbrennung z.B. im Motorraum auswirken.This also includes the fact that the water mist contains other ingredients. These can be, for example, reactive species (such as singlet oxygen, OH radicals, hydrogen peroxide, ozone, short-lived broken or loosened H-O compounds) that have a positive effect on the pressure release process and the change in the radical chain mechanism and thus also on better constant-volume combustion, e.g. in the engine compartment.

Bekanntermaßen wird bei einer Elektrolyse ein Elektrolyt an die Elektrolyseplatten herangeführt bzw. werden diese in den Elektrolyten getaucht bzw. damit umspült. Bei der Erfindung dagegen wird Wassernebel als Elektrolyt verwendet und dieser sinnvollerweise mittels eines Transportgases (im einfachsten Fall Luft) zu den Elektrolyseplatten transportiert. Bei der Erfindung wird H2O bzw. H4O2 schrittweise zu einem Teil aufgespalten.As is known, in electrolysis an electrolyte is brought to the electrolysis plates or they are immersed in the electrolyte or washed around with it. In the invention, however, water mist is used as the electrolyte and this is transported to the electrolysis plates using a transport gas (in the simplest case, air). In the invention, H 2 O or H 4 O 2 is gradually split into parts.

Es ist Kern der Erfindung, dass der Wassernebel vor der Elektrolyse energetisch angeregt und ionisiert wird - mittels des Energieeintrags durch die oben genannten Strahlungserzeuger.The core of the invention is that the water mist is energetically excited and ionized before electrolysis - by means of the energy input by the radiation generators mentioned above.

Dieser Energieeintrag mittels Strahlung, ausgewählt aus Laser, Mikrowellen und UV, führt zu einer lonisation oder auch schon zu einer teilweisen Aufspaltung des Wassernebels vor der Elektrolyse.This energy input by means of radiation, selected from laser, microwave and UV, leads to an ionization or even to a partial splitting of the water mist before electrolysis.

Laserstrahlung weist bekanntermaßen eine Wellenlänge im Bereich 400-700nm auf, Mikrowellenstrahlung von 1 mm-30cm und UV-Strahlung von 200-<400nm.Laser radiation is known to have a wavelength in the range 400-700nm, microwave radiation from 1mm-30cm and UV radiation from 200-<400nm.

Ebenfalls Gegenstand der Erfindung ist die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung (bzw. des erfindungsgemäßen Verfahrens) zur elektrolytischen Erzeugung eines Gasgemisches für Verbrennungsmotoren und Heizungsanlagen, und auch die Verwendung zur Kühlung eines Luft-Gasgemisches vor dessen Eintritt in Verbrennungsmotoren; insbesondere auch die Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung in dem o.a. erfindungsgemäßen Verfahren.The invention also relates to the use of the device according to the invention (or the method according to the invention) for the electrolytic production of a gas mixture for internal combustion engines and heating systems, and also the use for cooling an air-gas mixture before it enters internal combustion engines; in particular also the use of the device according to the invention in the above-mentioned method according to the invention.

Schließlich ist auch Gegenstand der Erfindung ein Verfahren zur Herstellung der erfindungsgemäßen Vorrichtung, mit den Schritten:

  • Bereitstellen eines Wassernebelerzeugers,
  • Bereitstellen eines Strahlungserzeugers, ausgewählt aus Laser-, Mikrowellen- und UV-Erzeuger, und
  • Bereitstellen mindestens einer Elektrolyseplatteneinheit aus genau zwei Elektrolyseplatten, wobei
    • die eine erste Platte auf beiden Seiten die diagonalen Trennisolierstreifen aufweist, und
    • die andere zweite Platte mittels Verdrillen um die erste diese erste Platte beidseitig umhüllt,
(und sinnvollerweise Kombination von Wassernebelerzeuger, Strahlungserzeuger und Elektrolyseplatteneinheit in dieser Reihenfolge zur Durchströmung mittels eines Trägergases).Finally, the invention also relates to a method for producing the device according to the invention, comprising the steps:
  • Providing a water mist generator,
  • Providing a radiation generator selected from laser, microwave and UV generators, and
  • Providing at least one electrolysis plate unit consisting of exactly two electrolysis plates, wherein
    • a first plate having diagonal separating insulating strips on both sides, and
    • the other second plate wraps around the first plate on both sides by twisting it,
(and sensibly combination of water mist generator, radiation generator and electrolysis plate unit in this order for flow through by means of a carrier gas).

Es ist jeweils auch umfasst, dass mehrere Wassernebelerzeuger bzw. mehrere Strahlungserzeuger vorgesehen sein können.It is also possible for several water mist generators or several radiation generators to be provided.

Die Platzierung des Strahlungserzeugers kann in Strömungsrichtung vor oder auch nach der Elektrolyseplatteneinheit erfolgen.The radiation generator can be placed in the flow direction before or after the electrolysis plate unit.

Sinnvoller Weise findet das jeweilige Bereitstellen in einem Strömungskanal in entsprechender Reihenfolge statt. Es ist vorteilhaft, am Eingang des Strömungskanals einen Trägergasanschluss vorzusehen, damit ein Trägergas den Wassernebel zum Strahlungserzeuger und danach zu den Elektrolyseplatten befördern kann. Dieses Trägergas kann dann das mit der Erfindung gewonnene Gasgemisch zum Verbrennungsmotor bzw. der Heizungsanlage befördern.It makes sense for the respective provision to take place in a flow channel in the corresponding order. It is advantageous to provide a carrier gas connection at the entrance to the flow channel so that a carrier gas can transport the water mist to the radiation generator and then to the electrolysis plates. This carrier gas can then transport the gas mixture obtained with the invention to the combustion engine or the heating system.

Ausführungen betreffend die erfindungsgemäße Vorrichtung betreffen auch die erfindungsgemäßen Verfahren bzw. die Verwendungen. So findet die Wassernebelerzeugung mit dem Wassernebelerzeuger statt, der Energieeintrag mittels Strahlung mit dem Strahlungserzeuger und die Elektrolyse mittels der (Elektrolyseplatteneinheit mit) mindestens zwei Elektrolyseplatten.Statements relating to the device according to the invention also relate to the methods or uses according to the invention. Thus, the water mist generation takes place with the water mist generator, the energy input by means of radiation with the radiation generator and the electrolysis by means of the (electrolysis plate unit with) at least two electrolysis plates.

Vorteil der Erfindung ist, dass damit bereits genau zwei Elektrolyseplatten für die Elektrolyse von Wassernebel bei der Erzeugungseines Gasgemisches für Verbrennungsmotoren ausreichend sind, um dennoch eine effektive Elektrolyse auf möglichst geringem Raum zu erreichen.The advantage of the invention is that exactly two electrolysis plates are sufficient for the electrolysis of water mist when producing a gas mixture for combustion engines in order to achieve effective electrolysis in the smallest possible space.

Ein weiterer Vorteil ist, dass die zusätzliche Einstrahlung von Laser-, Mikrowellen- bzw. UV-Strahlung auf den Wassernebel offensichtlich das Energieniveau des nach der Elektrolyse erzeugten Gasgemisches (für die Verbrennung in einem Verbrennungsmotor) so verändert, dass bei der Verbrennung bessere Kennwerte erreicht werden. Dieser nachgeschaltete Verbrennungsvorgang läuft gleichmäßiger ab. Dadurch läuft der Motor ruhiger, ist sauberer (bessere Abgasqualitäten) und weniger rußanfällig, und durch die konstantere Verbrennung ist der Verbrennungsmotor schließlich effizienter (bezogen auf gleiche Leistung). In der Regel wird neben der Kraftstoffeinsparung auch eine geringe Mehrleistung erreicht.Another advantage is that the additional exposure of the water mist to laser, microwave or UV radiation obviously changes the energy level of the gas mixture produced after electrolysis (for combustion in an internal combustion engine) in such a way that better combustion characteristics are achieved. This downstream combustion process is more even. As a result, the engine runs more smoothly, is cleaner (better exhaust gas quality) and less susceptible to soot, and the more constant combustion ultimately makes the internal combustion engine more efficient (relative to the same power). In addition to fuel savings, a small increase in power is usually achieved.

Bekanntermaßen verbessern die diagonalen Trennisolierstreifen die Verwirbelung von den am Elektrolyseur-Output austretenden Gasen. Es entstehen so Kanäle mit einer Fließrichtung, an den Platten vorbei. Durch die diagonale Anordnung der Trennisolierstreifen sind die Wege länger und die Verwirbelung ist ebenfalls maximiert. Am Ausgang entsteht ein Gasgemisch, welches das hierbei entstehende Elektrolyseprodukt sowie auch das Transportgas enthält. Aufgrund des langen Weges ist zusätzlich die Wahrscheinlichkeit einer guten Verwirbelung wesentlich höher. Außerdem entsteht im Falle eines gasförmigen Elektrolyten, beispielsweise in der Form eines mit Wassernebel vermischten Trägergases, ein zusätzlicher Saugwirbel am Ausgang nach den Elektrolyseplatten, so dass die Gasmischung am Ausgang zusätzlich abgekühlt wird. Das ist vorteilhaft beispielsweise beim Einsatz der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Zusammenspiel mit Verbrennungsmotoren. Bekanntermaßen wird durch die insgesamt bessere Verwirbelung und somit bessere Vermischung durchgeführter Gase mit den bei der Elektrolyse entstehenden Gasen die Homogenität der Gasmischung insbesondere schneller hergestellt. Die Explosionsgefahr innerhalb der Vorrichtung wird damit vermieden, so dass kein Bubbler oder Rückschlagventil notwendig sind. Denn die Explosionsgefahr von HHO-Gas (Browns-Gas) wird durch die starke Anreicherung eines Transportgases mit Wassernebel beseitigt. Es entsteht somit ein Wassernebel-Gasgemisch.It is known that the diagonal separating insulation strips improve the turbulence of the gases exiting the electrolyzer output. This creates channels with a flow direction past the plates. The diagonal arrangement of the separating insulation strips means that the paths are longer and the turbulence is also maximized. At the outlet, a gas mixture is created which contains the electrolysis product created here as well as the transport gas. Due to the long path, the probability of good turbulence is also significantly higher. In addition, in the case of a gaseous electrolyte, for example in the form of a carrier gas mixed with water mist, an additional suction vortex is created at the outlet after the electrolysis plates, so that the gas mixture is additionally cooled at the outlet. This is advantageous, for example, when using the device according to the invention in conjunction with combustion engines. It is known that the homogeneity of the gas mixture is achieved more quickly due to the overall better turbulence and thus better mixing of the gases passed through with the gases created during electrolysis. The risk of explosion within the device is thus avoided, so that no bubbler or check valve is necessary. The risk of explosion from HHO gas (Browns gas) is eliminated by strongly enriching a transport gas with water mist. This creates a water mist-gas mixture.

Die verdrillte Anordnung der Elektrolyseplatten ist sehr platzsparend, was insbesondere in PKWs und LKWs von großer Bedeutung ist.The twisted arrangement of the electrolysis plates saves a lot of space, which is particularly important in cars and trucks.

Erfindungsgemäß kann der Wassernebel vorteilhaft als alleiniger Elektrolyt eingesetzt werden. Die Elektrolysespannung, die zwischen den Elektrolyseplatten angelegt wird, ist dabei ein Vielfaches der sonst üblichen Elektrolysespannung von 2 V (pro Elektrolyseplattenpaar). Sie liegt bei der Erfindung zwischen den jeweiligen Plattenpaaren bevorzugt bei 12-100 V, insbesondere bei 24-60 V. Die Elektrolyseplatten sind bevorzugt parallel geschalten. Für die erfindungsgemäße Vorrichtung ist in dem Fall eine Stromzuleitung zu verwenden, die geeignet ist für diesen Spannungsbereich, und eine Stromstärke zwischen 1 - 10 A, insbesondere 3,5 A.According to the invention, the water mist can advantageously be used as the sole electrolyte. The electrolysis voltage that is applied between the electrolysis plates is a multiple of the usual electrolysis voltage of 2 V (per electrolysis plate pair). In the invention, it is preferably 12-100 V, in particular 24-60 V, between the respective plate pairs. The electrolysis plates are preferably connected in parallel. In this case, a power supply line that is suitable for this voltage range and a current strength between 1 - 10 A, in particular 3.5 A, is to be used for the device according to the invention.

Darüber hinaus kommt es zu einer Ionisierung eines Teils des erhaltenen Gasgemisches für Verbrennungsmotoren. Die Erfindung erlaubt die Arbeit mit nur zwei Elektrolyseplatten, so dass Material gespart werden kann, und aufgrund der verdrillten Anordnung weniger Arbeitsgänge notwendig sind. Die runde, zylindrische Form der verdrillten Platten bietet mehr Möglichkeiten für die Integrierung in Schlauch und Rohrsysteme bei den zu installierenden Anwender-Anlagen.In addition, part of the resulting gas mixture for combustion engines is ionized. The invention allows work to be carried out with just two electrolysis plates, which saves material and means that fewer operations are required due to the twisted arrangement. The round, cylindrical shape of the twisted plates offers more options for integration into hose and pipe systems in the user systems to be installed.

Vorteil der erfindungsgemäßen Vorrichtung mit Wassernebel ist, dass der aus destilliertem Wasser erzeugte Wassernebel hochohmig ist und somit auch für Nadelimpulse besser geeignet ist als klassische KO- oder NaOH-Elektrolyseure.The advantage of the device with water mist according to the invention is that the water mist produced from distilled water is highly impedance and is therefore better suited for needle pulses than classic KO or NaOH electrolyzers.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung handelt es sich bei den mindestens zwei Elektrolyseplatten um genau zwei Elektrolyseplatten. Vorteil dabei ist, dass mit dieser kleinstmöglichen Anzahl an Platten bereits der volle Nutzen der Erfindung zu Tage treten kann. Die Vorrichtung bleibt dennoch platzsparend und das Verfahren ist weniger komplex.In a preferred embodiment of the invention, the at least two electrolysis plates are exactly two electrolysis plates. The advantage of this is that the full benefit of the invention can be achieved with this smallest possible number of plates. The device still saves space and the process is less complex.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung findet die Elektrolyse des Wassernebels mittels der Elektrolyseplatten bei 12 V bis <1000 V statt, besonders bevorzugt bei 24-60 V, oder genau bei 60 V.In a preferred embodiment of the invention, the electrolysis of the water mist by means of the electrolysis plates takes place at 12 V to <1000 V, particularly preferably at 24-60 V, or exactly at 60 V.

In einer ebenfalls bevorzugten Ausführung erfolgt die Elektrolyse des Wassernebels mittels Spannungsimpulsen der Frequenz 1kHz bis 10GHz, besonders bevorzugt 10kHz bis 1MHz (das betrifft die Puls-Ansteuerung der Elektrolyseplatteneinheit, wobei die Polarität nicht wechselt - genannt Nadel-Impulsansteuerung). Die Spannung innerhalb des Elektrolyseurs kann dann Werte von bspw. 100V bis zu 1000V erreichen, insbesondere auch ca. 200V.In a preferred embodiment, the electrolysis of the water mist is carried out using voltage pulses with a frequency of 1kHz to 10GHz, particularly preferably 10kHz to 1MHz (this concerns the pulse control of the electrolysis plate unit, whereby the polarity does not change - called needle pulse control). The voltage within the electrolyzer can then reach values of, for example, 100V to 1000V, in particular also around 200V.

In einer bevorzugten Ausführung erfolgt die Elektrolyse mittels Spannungsimpulsen derart, dass eine vorgeschaltete Induktivspule so abgestimmt ist, dass die darin kurz gespeicherte Energie so groß ist, wie durch die Kapazität der Elektrolyseplatten kurz gespeichert werden kann, so dass die optimale Schwingkreisgüte dieses Reihenschwingkreises gewährleistet wird. Die Pulsfrequenz orientiert sich dann an der Resonanzfrequenz des Reihenschwingkreises.In a preferred embodiment, the electrolysis is carried out by means of voltage pulses in such a way that an upstream inductive coil is tuned so that the energy briefly stored in it is as large as can be briefly stored by the capacity of the electrolysis plates, so that the optimal resonant circuit quality of this series resonant circuit is guaranteed. The pulse frequency is then based on the resonance frequency of the series resonant circuit.

Vorteil solcher Strahlungspulse mit der angegebenen Pulsfrequenz ist eine Energieersparnis im Vergleich zur Gleichspannung.The advantage of such radiation pulses with the specified pulse frequency is energy savings compared to direct current.

In einem Reihenschwingkreis, umfassend die Elektrolyseplatteneinheit (Kondensator) tritt durch den zwischen den Platten einströmenden Wassernebel ein dazu parallel wirkender ohmscher Widerstand von etwa 4-20 Ohm auf, welcher aber die Schwingkreisgüte mindert. Der Blindwiderstand der Kapazität des Elektrolyseurs, abhängig auch von der Impulsfrequenz, wirkt dazu dann parallel zur Kapazität und zu diesem ursächlich durch den Wassernebel wirkenden ohmschen Widerstand. Eine Effizienzsteigerung sowie auch eine Erhöhung der Wirksamkeit der Elektrolyse sind durch die Impulsansteuerung selbst sowie durch eine leichte Resonanzüberhöhung zu erklären.In a series resonant circuit, comprising the electrolysis plate unit (capacitor), the water mist flowing in between the plates creates an ohmic resistance of around 4-20 ohms that acts in parallel, but this reduces the quality of the resonant circuit. The reactance of the electrolyzer's capacitance, also dependent on the pulse frequency, then acts in parallel to the capacitance and to the ohmic resistance caused by the water mist. An increase in efficiency and an increase in the effectiveness of the electrolysis can be explained by the pulse control itself and by a slight resonance increase.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung liegt der Plattenabstands bei 0,2-1mm, besonders bevorzugt bei 0,5-1mm. Bei gleicher Spannung wird mit kleinerem Plattenabstand die Elektrolyseleistung etwas größer.In a preferred embodiment of the invention, the plate spacing is 0.2-1mm, particularly preferably 0.5-1mm. At the same voltage, the electrolysis performance is slightly higher with a smaller plate spacing.

In einer bevorzugten Ausführung der Erfindung handelt es sich bei der Strahlung um Laserstrahlung (d.h. der Strahlungserzeuger ist ein Lasererzeuger), ganz besonders bevorzugt wird die Elektrolyse dabei wie oben beschrieben mit Spannungsimpulsen der oben beschriebenen Frequenzen betrieben. Vorteil dieser Ausführungsform ist ein besonders effektiver Energieeintrag auf den Wassernebel.In a preferred embodiment of the invention, the radiation is laser radiation (i.e. the radiation generator is a laser generator), and the electrolysis is particularly preferably operated as described above with voltage pulses of the frequencies described above. The advantage of this embodiment is a particularly effective energy input to the water mist.

In einer ebenfalls bevorzugten Ausführung der Erfindung erfolgt die Erzeugung von Wassernebel mit einer Ultraschallvorrichtung, einer Düse oder einer Abgaswärme-abgebenden Vorrichtung, so dass dann der Wassernebel bei der Erfindung durch Ultraschall, durch die Düse mittels Versprühung oder durch Abgaswärme (der Abgaswärmeabgebenden Vorrichtung mittels Verdampfung) erzeugt wird. Besonders bevorzugt ist es eine Ultraschallvorrichtung oder eine Düse.In a likewise preferred embodiment of the invention, the water mist is generated using an ultrasonic device, a nozzle or a device that emits exhaust heat, so that the water mist in the invention is then generated by ultrasound, by the nozzle by spraying or by exhaust heat (from the device that emits exhaust heat by evaporation). An ultrasonic device or a nozzle is particularly preferred.

Bei der Variante mit Ultraschallvorrichtung umfasst diese insbesondere eine Ultraschallkammer für einen oder mehrere Ultraschallköpfe.In the variant with ultrasound device, this includes in particular an ultrasound chamber for one or more ultrasound heads.

Bevorzugt ist am Einlass des Wassernebelerzeugers der Vorrichtung (bzw. im Verfahren in Strömungsrichtung vor der Erzeugung des Wassernebels) eine Transportgaszuführung vorgesehen. Der Wassernebel wird dabei mit Hilfe eines Transportgases (auch Trägergas genannt) an den Elektrolyseplatten vorbei geleitet. Transportgase sind bevorzugt ausgewählt aus Luft und brennbaren Gasen wie beispielsweise Propan oder Butan oder Mischungen dieser mit Luft.Preferably, a transport gas supply is provided at the inlet of the water mist generator of the device (or in the process in the flow direction before the water mist is generated). The water mist is guided past the electrolysis plates with the help of a transport gas (also called carrier gas). Transport gases are preferably selected from air and combustible gases such as propane or butane or mixtures of these with air.

In einer weiteren bevorzugten Ausführungsform der Erfindung wird also der Wassernebel mittels des Trägergases Luft transportiert, welche von einem Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors angesaugt oder mittels Gebläse transportiert wird.In a further preferred embodiment of the invention, the water mist is transported by means of the carrier gas air, which is sucked in by an intake tract of the internal combustion engine or transported by means of a fan.

Bevorzugt handelt es sich bei den erfindungsgemäßen Verwendungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung um eine Verwendung in Kraftfahrzeugen, insbesondere als Ladeluftkühler.The uses of the device according to the invention preferably involve use in motor vehicles, in particular as a charge air cooler.

In einer bevorzugten Ausführung ist dem Wassernebelerzeuger (in Strömungsrichtung) ein Luftfilter vorgeschaltet. Bevorzugt ist auch, dass vor dem Eintritt des mit der Erfindung gewonnenen Gasgemisches in den Verbrennungsmotor (bzw. die Heizungsanlage) eine Drosselklappe vorgesehen ist.In a preferred embodiment, an air filter is connected upstream of the water mist generator (in the direction of flow). It is also preferred that a throttle valve is provided before the gas mixture obtained with the invention enters the combustion engine (or the heating system).

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Trennisolierstreifen der umeinander verdrillten Elektrolyseplatten in einem Abstand untereinander von 1-5cm, oder auch 1-3cm, besonders bevorzugt 2±0,2 cm angeordnet (bei Messung des Abstands der auf den Platten parallel angeordneten Streifen, d.h. nach Aufrollen der Platten bzw. vor Verdrillung gemessen) Je größer der Abstand, desto weniger Trennisolierstreifen sind notwendig, womit Aufwand gespart wird und eine etwas größere aktive Fläche der Elektrolyseplatten zur Verfügung steht.In a preferred embodiment of the invention, the separating insulation strips of the electrolysis plates twisted around each other are arranged at a distance of 1-5 cm, or even 1-3 cm, particularly preferably 2±0.2 cm (when measuring the distance of the strips arranged parallel on the plates, i.e. measured after the plates have been rolled up or before twisting). The larger the distance, the fewer separating insulation strips are necessary, which saves effort and provides a slightly larger active area of the electrolysis plates.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Wassernebelerzeuger bestrombar ausgestaltet. Bestrombar bedeutet, dass am Wassernebelerzeuger durch Anlegen einer Spannung ein elektrisches Feld aufgebaut wird, welches den Wassernebel schon polarisiert, bevor er zum Energieeintrag mittels Strahlung (durch einen Strahlungserzeuger) und danach zu den Elektrolyseplatten gelangt. Vorzugsweise ist das elektrische Feld über die ganze erfindungsgemäße Vorrichtung ausgedehnt, so dass das Wasser seine Polarisierung direkt bis zur Berührung der Elektrolyseplatten behält und sogar der nicht elektrolysierte Teil noch am Ausgang der Elektrolysevorrichtung kurz vor einer möglichen Einspritzung in einen Verbrennungsraum von Motor/Heizung polarisiert ist.In a preferred embodiment of the invention, the water mist generator is designed to be energized. Energized means that an electric field is built up on the water mist generator by applying a voltage, which polarizes the water mist before it reaches the energy input by means of radiation (by a radiation generator) and then the electrolysis plates. The electric field is preferably extended over the entire device according to the invention, so that the water retains its polarization right up to the point of contact with the electrolysis plates and even the non-electrolyzed part is still polarized at the outlet of the electrolysis device shortly before a possible injection into a combustion chamber of the engine/heater.

In einer ebenfalls bevorzugten Ausführungsform wird eine zusätzliche Polarisation des Wassernebels (in Strömungsrichtung) vor den Elektrolyseplatten bzw. der Elektrolyseplatteneinheit erreicht, indem der Wassernebel in ein elektrisches Feld gebracht, bspw. mittels Bestromung der Einspritzdüse des Wassernebelerzeugers erzeugt wird oder durch elektrisch isolierte Metallrohrabschnitte (in Strömungsrichtung) zwischen dem Strahlungserzeuger und den Elektrolyseplatten bzw. der Elektrolyseplatteneinheit geführt wird. Das sind zwei verschiedene, installierbare Varianten der Polarisierung durch ein elektrisches Feld.In a likewise preferred embodiment, an additional polarization of the water mist (in the direction of flow) is achieved in front of the electrolysis plates or the electrolysis plate unit by bringing the water mist into an electric field, for example by energizing the injection nozzle of the water mist generator or by guiding it through electrically insulated metal pipe sections (in the direction of flow) between the radiation generator and the electrolysis plates or the electrolysis plate unit. These are two different, installable variants of polarization by an electric field.

In einer bevorzugten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens wird die Elektrolyse mit gepulster Spannung durchgeführt.In a preferred embodiment of the process according to the invention, the electrolysis is carried out with pulsed voltage.

Die Temperatur bei der erfindungsgemäßen Elektrolyse (also die Temperatur, die im Raum zwischen den Elektrolyseplatten vorherrscht) liegt bevorzugt bei < 70 °C, besonders bevorzugt < 60 °C, insbesondere zwischen 45 und 50 °C. Die Temperatur ist aber immer etwas höher als Umgebungstemperatur, d.h. mindestens 30°C.The temperature during the electrolysis according to the invention (i.e. the temperature prevailing in the space between the electrolysis plates) is preferably < 70 °C, particularly preferably < 60 °C, in particular between 45 and 50 °C. However, the temperature is always somewhat higher than the ambient temperature, i.e. at least 30 °C.

In einer bevorzugten Ausführungsform der Erfindung sind die Elektrolyseplatten 0,1 bis 1,5 mm dick, besonders bevorzugt 0,2-0,4mm, oder sogar 0,25-0,3mm. Insbesondere kann es ein dünnes Metallblech von < 1 mm Dicke sein. Ebenfalls bevorzugt ist ein Plattenabstand von 0,2 bis 1 mm. Vorteil dieser Dicken und Abstandsbereiche ist, dass die ganze Vorrichtung einen geringen Platzbedarf hat. Das erhöht die Eignung für PKW.In a preferred embodiment of the invention, the electrolysis plates are 0.1 to 1.5 mm thick, particularly preferably 0.2-0.4 mm, or even 0.25-0.3 mm. In particular, it can be a thin metal sheet of < 1 mm thick. A plate spacing of 0.2 to 1 mm is also preferred. The advantage of these thicknesses and spacing ranges is that the entire device requires little space. This increases its suitability for cars.

Je dicker die Elektrolyseplatten, desto formstabiler und desto größer können die Abstände der Trennstreifen sein.The thicker the electrolysis plates, the more dimensionally stable and the larger the distances between the separating strips can be.

In einer besonders bevorzugten Ausführung der Erfindung sind die Platten 0,25-0,3mm dick und der Abstand der Trennisolierstreifen liegt bei 2±0,2 cm.In a particularly preferred embodiment of the invention, the plates are 0.25-0.3 mm thick and the distance between the separating insulation strips is 2±0.2 cm.

Bevorzugt kann der Wassernebel (bspw. im Falle der Verwendung der Erfindung in Kraftfahrzeugen) auch mit Alkohol wie beispielsweise Methanol angereichert werden, um Frostsicherheit im Winter zu erreichen.Preferably, the water mist (e.g. in the case of use of the invention in motor vehicles) can also be enriched with alcohol such as methanol in order to achieve frost protection in winter.

Fig. 1 zeigt eine Ausführungsform der mindestens zwei Elektrolyseplatten (einer Elektrolyseplatteneinheit) mit der erfindungsgemäßen umeinander verdrillten Anordnung und den diagonal an den Platten angeordneten Trennisolierstreifen dazwischen. Fig.1 shows an embodiment of the at least two electrolysis plates (an electrolysis plate unit) with the twisted arrangement according to the invention and the separating insulation strips arranged diagonally on the plates in between.

Fig. 2 zeigt schematisch eine Ausführung der erfindungsgemäßen Vorrichtung bzw. des Verfahrens zur Erzeugung des Gasgemisches mit einem nach beiden Seiten isolierten Metallrohr für ein zusätzliches elektrisches Feld zur vorbehandelnden Polarisierung des Wassernebels. Fig.2 shows schematically an embodiment of the device according to the invention or of the method for generating the gas mixture with a metal tube insulated on both sides for an additional electric field for the pre-treatment polarization of the water mist.

Alle genannten Ausführungsbeispiele können in beliebiger Weise miteinander kombiniert werden.All of the above-mentioned embodiments can be combined with each other in any way.

Die Erfindung wird durch die nachführenden Ausführungsbeispiele verdeutlicht.The invention is illustrated by the following embodiments.

AusführungsbeispieleExamples of implementation Ausführungsbeispiel 1:Example 1:

Das Ausführungsbeispiel 1 ist schematisch in Fig. 2 gezeigt.The embodiment 1 is shown schematically in Fig. 2 shown.

Zum Einsatz kommt das Trägergas 12 Luft.The carrier gas used is 12 air.

Der Wassernebel 13 wurde erzeugt mit einer Ultraschallvorrichtung (Wassernebelerzeuger 7), die eine Ultraschallkammer mit zwei Ultraschallköpfen umfasst.The water mist 13 was generated with an ultrasonic device (water mist generator 7), which comprises an ultrasonic chamber with two ultrasonic heads.

Mittels des Trägergases 12 Luft, welches von einem Verbrennungsmotor 11 angesaugt wird, wird der erzeugte Wassernebel 13 zum Strahlungserzeuger 8 für den Energieeintrag in den Wassernebel 13 geleitet.By means of the carrier gas 12 air, which is sucked in by an internal combustion engine 11, the generated water mist 13 is guided to the radiation generator 8 for the energy input into the water mist 13.

Der Energieeintrag in den Wassernebel 13 erfolgte mittels Laserstrahlung. Die Elektrolyse des Wassernebels 13 erfolgte in Form von Spannungsimpulsen mit einer Impulsfrequenz (Anzahl Impulse pro Zeit) von 100kHz und 200V Spannung.The energy input into the water mist 13 was carried out by means of laser radiation. The electrolysis of the water mist 13 took place in the form of voltage pulses with a pulse frequency (number of pulses per time) of 100 kHz and 200 V voltage.

Ein zwischen Strahlungserzeuger 8 und Elektrolyseplatteneinheit 9 angeordnetes nach beiden Seiten isoliertes Metallrohr 14 dient der Erzeugung eines zusätzlichen elektrischen Feldes für die Polarisierung des Wassernebels 13.A metal tube 14 insulated on both sides, arranged between the radiation generator 8 and the electrolysis plate unit 9, serves to generate an additional electric field for the polarization of the water mist 13.

Die verwendete Elektrolyseplatteneinheit 9 ist die, welche detailliert in Fig. 1 dargestellt ist.The electrolysis plate unit 9 used is the one described in detail in Fig.1 is shown.

Die Dicke der Trennisolierstreifen beträgt 3mm, welche bei dem Wickelvorgang etwa auf 0,5-1mm zusammengedrückt wird. Der Abstand der Trennisolierstreifen (parallele Anordnung der Streifen) beträgt 2cm.The thickness of the separating insulation strips is 3mm, which is compressed to about 0.5-1mm during the winding process. The distance between the separating insulation strips (parallel arrangement of the strips) is 2cm.

Bei Verwendung in einem PKW wurde nach dem Tanken die erfindungsgemäße Vorrichtung eingeschalten und etwa nach 100km wurde bei einer längeren gefahrenen Geschwindigkeit zwischen etwa 120km/h und 140km/h eine mögliche Reichweite von 1.980km angezeigt.When used in a car, the device according to the invention was switched on after refueling and after about 100 km, at a longer driving speed between about 120 km/h and 140 km/h, a possible range of 1,980 km was displayed.

Das entspricht dann bei einer sonst (ohne die Vorrichtung) max. angezeigten Reichweite von 1400km etwa einer Kraftstoffeinsparung von ca. 30%.Given a maximum range of 1400km (without the device), this corresponds to a fuel saving of around 30%.

Vergleichsbeispiel - Wassernebel am HHO-Elektrolyseur (verdrillte Ausführung, mit bestromter Düse) - ohne Energieeintrag mittels StrahlungComparison example - water mist on the HHO electrolyzer (twisted design, with energized nozzle) - without energy input by means of radiation

Im folgenden Vergleichsbeispiel wurde ein Wassernebel (also ein Gemisch von Wassernebel und Luft) am Einlass der Elektrolysevorrichtung zugeführt, indem der Turboluftstrom eines 2 L-Dieselmotors als Trägergas verwendet bzw. durch die Elektrolysevorrichtung geleitet wurde. Der Nebel wurde mittels einer Düse erzeugt. Das gebildete Gasgemisch wird einem Verbrennungsmotor zugeführt. Der Elektrolyseur besitzt drei Elektrolyseplatten aus Edelstahlblechfolie (< 1 mm dick), die verdrillt angeordnet sind. Das heißt, sie sind zu einer annähernd zylindrischen Form aufgewickelt und in eine passende Edelstahl-Metallhülse eingeschoben worden. Zwischen ihnen sind diagonal verlaufende Trennisolierstreifen aus bekannten Materialien am mittleren Blech beidseitig angebracht.In the following comparison example, a water mist (i.e. a mixture of water mist and air) was supplied to the inlet of the electrolysis device by using the turbo air flow of a 2 L diesel engine used as a carrier gas or passed through the electrolysis device. The mist was generated using a nozzle. The resulting gas mixture is fed into a combustion engine. The electrolyzer has three electrolysis plates made of stainless steel foil (< 1 mm thick) that are arranged in a twisted manner. This means that they are wound into an almost cylindrical shape and inserted into a suitable stainless steel metal sleeve. Between them, diagonally running separating insulation strips made of known materials are attached to both sides of the middle sheet.

Die Elektrolyseplatten sind parallel geschalten. Der Elektrolyseur hat 3 Elektrolyseplatten.The electrolysis plates are connected in parallel. The electrolyzer has 3 electrolysis plates.

Die für die Polarisation des Wassernebels nötige Elektrolysespannung liegtim Vergleichsbeispiel mit 12 - 14,5 V im Bereich der Bordnetzspannung bei PKWs und liegt damitwesentlich höher als gängige Elektrolysespannung (ca. 2 V). Die Stromstärke lag bei dem 2L-Diesesmotor (steuerungsreguliert) bei max. 3,5 A. Die gleichen Spannungs-Werte lagen auch an der Düse zur Wassernebelerzeugung an. Es wurde ein Vollstrom-Elektrolyseur verwendet, d.h. der gesamte Trägergasstrom (hier der Turbostrom des Dieselmotors) wird durch den Elektrolyseur geleitet.In the comparison example, the electrolysis voltage required for polarizing the water mist is 12 - 14.5 V, which is in the range of the vehicle electrical system voltage in cars and is therefore significantly higher than the usual electrolysis voltage (approx. 2 V). The current strength for the 2L diesel engine (control-regulated) was max. 3.5 A. The same voltage values were also present at the nozzle for generating the water mist. A full-flow electrolyzer was used, i.e. the entire carrier gas flow (here the turbo flow of the diesel engine) is passed through the electrolyzer.

Die Elektrolysetemperatur lag bei 45 bis 50 °C.The electrolysis temperature was 45 to 50 °C.

Erreichte Reichweite bei Zuführung des HHO-Gases der Elektrolyse und zusätzlicher Zuführung von Wassernebel am Einlass des Elektrolyseurs: 2080 km.Range achieved with supply of HHO gas to the electrolysis and additional supply of water mist at the inlet of the electrolyzer: 2080 km.

Der Strom für den dabei eingesetzten Wassernebel-Elektrolyseur wurde mit diesem Kraftstoffverbrauch bereits aufgebracht/erzielt. Experiment Nr. Motor Elektrolyseur Strom-Input am Elektrolyseur Reichweite Vergleichs-Bsp. 2L-Dieselmotor eines PKW Citroen C5 (140 PS) HHO-Elektrolyseur max. 3,5 A / 12 V 2080 km The electricity for the water mist electrolyzer used has already been generated/obtained with this fuel consumption. Experiment No. engine Electrolyzer Current input at the electrolyzer Range Comparison example 2L diesel engine of a Citroen C5 car (140 HP) HHO electrolyzer max. 3.5A / 12V 2080km

BezugszeichenReference symbols

11
ElektrolyseplatteElectrolysis plate
22
TrennisolierstreifenSeparating insulation strips
33
Gehäuse (um die Elektrolyseplatten)Housing (around the electrolysis plates)
44
Elektrische Anschlussleitung, erster PolElectrical connection cable, first pole
55
Elektrische Anschlussleitung, zweiter PolElectrical connection cable, second pole
66
LuftfilterAir filter
77
WassernebelerzeugerWater mist generator
88th
StrahlungserzeugerRadiation generator
99
Elektrolyseplatteneinheit (mit den mindestens zwei Elektrolyseplatten 1)Electrolysis plate unit (with at least two electrolysis plates 1)
1010
Drosselklappethrottle
1111
Verbrennungsmotor(-Ansaugtrakt)Combustion engine (intake tract)
1212
Trägergas(-strom)Carrier gas (stream)
1313
WassernebelWater mist
1414
Isoliertes Metallrohr zur Einbringung eines elektrischen FeldesInsulated metal tube for introducing an electric field

Claims (14)

Vorrichtung zur elektrolytischen Erzeugung eines Gasgemisches für Verbrennungsmotoren (11), umfassend: • einen Wassernebelerzeuger (7), • einen Strahlungserzeuger (8), ausgewählt aus Laser-, Mikrowellen- und UV-Erzeuger, und • mindestens zwei Elektrolyseplatten (1), - welche umeinander verdrillt angeordnet sind, und die - diagonal an den Elektrolyseplatten (1) angeordnete Trennisolierstreifen (2) zwischen den Elektrolyseplatten (1) aufweisen. Device for the electrolytic production of a gas mixture for internal combustion engines (11), comprising: • a water mist generator (7), • a radiation generator (8) selected from laser, microwave and UV generators, and • at least two electrolysis plates (1), - which are twisted around each other, and the - have separating insulation strips (2) arranged diagonally on the electrolysis plates (1) between the electrolysis plates (1). Verfahren zur elektrolytischen Erzeugung eines Gasgemisches für Verbrennungsmotoren (11), mit den Schritten: • Erzeugung von Wassernebel (13), • Energieeintrag in den Wassernebel (13) mittels Strahlung, ausgewählt aus Laser-, Mikrowellen- und UV-Strahlung, • Elektrolyse des Wassernebels (13) mittels - mindestens zwei Elektrolyseplatten (1), welche umeinander verdrillt angeordnet sind, und die - diagonal an den Elektrolyseplatten (1) angeordnete Trennisolierstreifen (2) zwischen den Elektrolyseplatten (1) aufweisen. Method for the electrolytic production of a gas mixture for internal combustion engines (11), comprising the steps: • Generation of water mist (13), • Energy input into the water mist (13) by means of radiation selected from laser, microwave and UV radiation, • Electrolysis of the water mist (13) by means of - at least two electrolysis plates (1) which are arranged twisted around each other, and the - have separating insulation strips (2) arranged diagonally on the electrolysis plates (1) between the electrolysis plates (1). Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Elektrolyse des Wassernebels (13) mittels der Elektrolyseplatten (1) bei 12 V bis <1000 V stattfindet.Method according to claim 2, wherein the electrolysis of the water mist (13) by means of the electrolysis plates (1) takes place at 12 V to <1000 V. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 oder 3, wobei der Plattenabstand bei 0,2-1mm liegt.Method according to one of claims 2 or 3, wherein the plate spacing is 0.2-1 mm. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 4, wobei die Elektrolyseplatten eine Dicke von 0,25-0,3 mm aufweisen.A method according to any one of claims 2 to 4, wherein the electrolysis plates have a thickness of 0.25-0.3 mm. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei die Trennisolierstreifen der umeinander verdrillten Elektrolyseplatten in einem Abstand untereinander von 1-5 cm angeordnet sind.Method according to one of claims 2 to 5, wherein the separating insulating strips of the electrolysis plates twisted around each other are arranged at a distance from each other of 1-5 cm. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 6, wobei die Elektrolyse des Wassernebels (13) in Form von Spannungsimpulsen der Frequenz 1kHz bis 10GHz erfolgt.Method according to one of claims 2 to 6, wherein the electrolysis of the water mist (13) takes place in the form of voltage pulses of frequency 1kHz to 10GHz. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 7, wobei es sich bei der Strahlung um Laserstrahlung handelt.Method according to one of claims 2 to 7, wherein the radiation is laser radiation. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 8, wobei die Erzeugung von Wassernebel (13) mit einer Ultraschallvorrichtung, einer Düse oder einer Abgaswärme-abgebenden Vorrichtung durchgeführt wird.Method according to one of claims 2 to 8, wherein the generation of water mist (13) is carried out with an ultrasonic device, a nozzle or an exhaust heat emitting device. Verfahren nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei der Wassernebel (13) mittels des Trägergases (12) Luft transportiert wird, welche von einem Ansaugtrakt des Verbrennungsmotors (11) angesaugt oder mittels Gebläse transportiert wird.Method according to one of claims 2 to 9, wherein the water mist (13) is transported by means of the carrier gas (12) air, which is sucked in by an intake tract of the internal combustion engine (11) or transported by means of a fan. Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 1 zur elektrolytischen Erzeugung eines Gasgemisches für Verbrennungsmotoren (11) und Heizungsanlagen.Use of the device according to claim 1 for the electrolytic production of a gas mixture for internal combustion engines (11) and heating systems. Verwendung der Vorrichtung nach Anspruch 1 zur Kühlung eines Luft-Gasgemisches vor dessen Eintritt in Verbrennungsmotoren (11).Use of the device according to claim 1 for cooling an air-gas mixture before it enters internal combustion engines (11). Verwendung nach einem der Ansprüche 11 oder 12 in Kraftfahrzeugen.Use according to one of claims 11 or 12 in motor vehicles. Verfahren zur Herstellung einer Vorrichtung nach Anspruch 1, mit den Schritten: • Bereitstellen eines Wassernebelerzeugers (7), • Bereitstellen eines Strahlungserzeugers (8), ausgewählt aus Laser-, Mikrowellen- und UV-Erzeuger, und • Bereitstellen mindestens einer Elektrolyseplatteneinheit (9) aus genau zwei Elektrolyseplatten (1), wobei - die eine erste Platte auf beiden Seiten die diagonalen Trennisolierstreifen (2) aufweist, und - die andere zweite Platte, mittels Verdrillen um die erste, diese erste Platte beidseitig umhüllt. A method for producing a device according to claim 1, comprising the steps: • Providing a water mist generator (7), • Providing a radiation generator (8) selected from laser, microwave and UV generators, and • Providing at least one electrolysis plate unit (9) consisting of exactly two electrolysis plates (1), wherein - a first plate has diagonal separating insulating strips (2) on both sides, and - the other second plate, by twisting it around the first, covers this first plate on both sides.
EP22214275.4A 2022-12-16 2022-12-16 Device, method and use for electrolytic production of a gas mixture for internal combustion engines and heating systems Pending EP4386111A1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP22214275.4A EP4386111A1 (en) 2022-12-16 2022-12-16 Device, method and use for electrolytic production of a gas mixture for internal combustion engines and heating systems

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
EP22214275.4A EP4386111A1 (en) 2022-12-16 2022-12-16 Device, method and use for electrolytic production of a gas mixture for internal combustion engines and heating systems

Publications (1)

Publication Number Publication Date
EP4386111A1 true EP4386111A1 (en) 2024-06-19

Family

ID=84887799

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
EP22214275.4A Pending EP4386111A1 (en) 2022-12-16 2022-12-16 Device, method and use for electrolytic production of a gas mixture for internal combustion engines and heating systems

Country Status (1)

Country Link
EP (1) EP4386111A1 (en)

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH614237A5 (en) 1974-04-01 1979-11-15 Hoffmann La Roche
RU2129169C1 (en) * 1995-08-08 1999-04-20 Горбачев Евгений Александрович Aid for water electrolysis with use of laser
RO117973B1 (en) * 2001-07-24 2002-11-29 Ovidiu Pavelescu Water electrolysis plant and hydrogen supply system of an internal combustion engine
US20100230272A1 (en) * 2007-11-14 2010-09-16 Fidel Franco Gonzalez Method and apparatus for using hydrogen
RU2418887C2 (en) * 2006-09-26 2011-05-20 Александра Ильинична Парпалей Electrolysis unit for obtaining hydrogen and oxygen by electrolysis of water solution of electrolyte
DE202012010605U1 (en) * 2012-10-31 2012-11-27 Graforce Hydro GmbH Device for splitting water with targeted energy transfer into the intramolecular water network
US20210317802A1 (en) * 2020-04-12 2021-10-14 David D. Miller Hydrogen production system for internal combustion engines
DE102020125713A1 (en) 2020-10-01 2022-04-07 Keldor New Energy GmbH & Co KG Electrolytic device, method and use thereof for the electrolytic generation of a gas mixture for internal combustion engines and heating systems
CZ36074U1 (en) * 2021-12-14 2022-05-31 Výzkumné a vývojové centrum obnovitelných zdrojů a elektromobility s.r.o. Equipment for dissociating water molecules to obtain hydrogen gas and oxygen

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CH614237A5 (en) 1974-04-01 1979-11-15 Hoffmann La Roche
RU2129169C1 (en) * 1995-08-08 1999-04-20 Горбачев Евгений Александрович Aid for water electrolysis with use of laser
RO117973B1 (en) * 2001-07-24 2002-11-29 Ovidiu Pavelescu Water electrolysis plant and hydrogen supply system of an internal combustion engine
RU2418887C2 (en) * 2006-09-26 2011-05-20 Александра Ильинична Парпалей Electrolysis unit for obtaining hydrogen and oxygen by electrolysis of water solution of electrolyte
US20100230272A1 (en) * 2007-11-14 2010-09-16 Fidel Franco Gonzalez Method and apparatus for using hydrogen
DE202012010605U1 (en) * 2012-10-31 2012-11-27 Graforce Hydro GmbH Device for splitting water with targeted energy transfer into the intramolecular water network
US20210317802A1 (en) * 2020-04-12 2021-10-14 David D. Miller Hydrogen production system for internal combustion engines
DE102020125713A1 (en) 2020-10-01 2022-04-07 Keldor New Energy GmbH & Co KG Electrolytic device, method and use thereof for the electrolytic generation of a gas mixture for internal combustion engines and heating systems
CZ36074U1 (en) * 2021-12-14 2022-05-31 Výzkumné a vývojové centrum obnovitelných zdrojů a elektromobility s.r.o. Equipment for dissociating water molecules to obtain hydrogen gas and oxygen

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
STANISAVLJEV ET AL: "The microwave influence on the electrolytic decomposition of KOH water solution", ELECTROCHEMISTRY COMMUNICATIONS, ELSEVIER AMSTERDAM, NL, vol. 9, no. 5, 24 April 2007 (2007-04-24), pages 901 - 904, XP022047077, ISSN: 1388-2481, DOI: 10.1016/J.ELECOM.2006.12.004 *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE19713676B4 (en) Secondary air system
DE2539715C3 (en) Device for the production of ozone
DE202015009733U1 (en) Apparatus for improved combustion
DE69828782T2 (en) MOLECULAR REACTOR FOR FUEL PREPARATION
DE3042363A1 (en) METHOD FOR IMPROVING THE EFFICIENCY OF COMBUSTION ENGINES USED WITH FOSSIL FUELS, AND DEVICE FOR CARRYING OUT THIS METHOD
DE19534950A1 (en) Appts. for plasma-chemical decomposition and/or destruction of harmful materials
EP4386111A1 (en) Device, method and use for electrolytic production of a gas mixture for internal combustion engines and heating systems
DE102020125713B4 (en) Electrolytic device, method and use thereof for the electrolytic generation of a gas mixture for internal combustion engines and heating systems
DE19621531A1 (en) Method of Air induction handling method for internal combustion engine
EP1995352A1 (en) Method for creating a flammable mixture
DE19742651A1 (en) Magnetic fuel regulator
DE2546415A1 (en) PROCESS FOR PRODUCING A LASER-CAPABLE GAS MIXTURE
DE202020105633U1 (en) Electrolysis device for the electrolytic generation of a gas mixture for internal combustion engines and heating systems
WO2012110626A1 (en) Device for increasing the oxygen quantity in an air mixture that is supplied into an internal combustion engine
DE102005029536A1 (en) Proton exchange membrane fuel cell system operation for use in vehicle, involves atomizing water found in fuel cell exhaust gas by ultrasound, which is produced by piezo-unit, and transferring structure-borne sound on water
DE212010000074U1 (en) Device for modifying the structure of the molecular composition of a liquid hydrocarbon fuel
DE732379C (en) Device for improving the combustion process in explosion or internal combustion engines
DE10044575A1 (en) Process for the electrolytic splitting of water used for producing a hydrogen-oxygen gas mixture which can be subsequently combusted in an engine comprises utilizing the water as the only energy source
DE2435481A1 (en) IC engines giving exhaust gas with fewer toxic components - using silent electric discharge to activate air for combustion
WO1997005369A1 (en) Process and device for decompositing nitrogen oxides in internal combustion engine exhaust gases
DE2921498A1 (en) PROCESS FOR TREATMENT AT LEAST PART OF COMBUSTION ELEMENTS FOR COMBUSTION IN A PLANT FOR LIQUID FUEL AND EQUIPMENT FOR CARRYING OUT THE PROCESS
DE102016223583B3 (en) Method and apparatus for removing soot from gas
DE867026C (en) Method and apparatus for improving the performance of internal combustion engines
EP2440687B1 (en) Method for the production of a hydrogen-containing gas mixture
DE3025500A1 (en) Ozone generator operating by electrical discharge - has metal-coated dielectric serving as anode to add ozone to air passing to IC engine

Legal Events

Date Code Title Description
PUAI Public reference made under article 153(3) epc to a published international application that has entered the european phase

Free format text: ORIGINAL CODE: 0009012

STAA Information on the status of an ep patent application or granted ep patent

Free format text: STATUS: THE APPLICATION HAS BEEN PUBLISHED

AK Designated contracting states

Kind code of ref document: A1

Designated state(s): AL AT BE BG CH CY CZ DE DK EE ES FI FR GB GR HR HU IE IS IT LI LT LU LV MC ME MK MT NL NO PL PT RO RS SE SI SK SM TR