[发明专利]用于提高燃烧效率并使燃烧污染物最小化的氧激发系统

说明书

公开了一种用于提高燃烧效率并使燃烧污染物最小化的氧激发系统，其包括：电源；射频振荡器，其与电源连通并且构造成生成射频；射频放大器，其与射频振荡器连通并且构造成放大由所述射频振荡器生成的射频；和氧激发器，其与射频放大器连通并且构造成将三线态氧转化成单线态氧，从而使内燃机和外燃机的燃料效率最大化并且使来自废气的污染物最小化。

技术领域

本发明总体来说涉及一种氧激发系统，更特别地，涉及一种用于提高燃烧效率并使燃烧污染物最小化的氧激发系统。

背景技术

燃烧是燃料与氧化剂、通常是来自大气的氧气之间的高温放热化学反应，其在被称为烟的混合物中产生氧化气态产物。

氧化在火的化学反应中起到重要作用。氧化是原子或分子在与氧结合时失去电子的过程。碳氢化合物的燃烧被认为是由从燃料抽取氢原子到氧而引发的。缺氧会导致有毒和致癌燃烧产物作为黑色浓烟被排放。

尽管在燃烧过程期间大部分物质完全燃烧并转化成稳定的氧化物，但是有些物质未完全燃烧并产生各种挥发性、少挥发性和无挥发性的产物。例如，在焚化中，当有机物质、例如常规有机化合物完全燃烧时，产生大量的水和二氧化碳。更特别地，当豆油或作为纸的主要成分的纤维素完全燃烧时，产生水和二氧化碳。相反，如果纤维素或豆油未完全燃烧，则排放各种未燃烧物质，例如一氧化碳、醛和煤烟，并且从纤维素产生多核芳香族化合物，例如芘。另一个例子是，还已知来自汽车或机动车的烟和废气包含各种因不完全燃烧而形成的产物。

未燃烧产物包含对地球环境或人类健康而言有害的物质。特别地，作为在不足够温度情况下焚化废弃物的结果，在焚化炉中产生有毒物质，例如二氧芑，这些有毒物质被称为环境激素并起到内分泌干扰化学物质的作用。近来，由这些有毒物质引起的严重环境污染已经被认为是全球性社会问题。世界各国都需要采取紧急措施应对这种污染。

包含在空气中并且有助于常规燃烧的氧在稳定的基态下具有多电子体系。正如已知的，氧分子的基态的自旋量子数为1，因此其对应于自旋简并度为3的多线态。三线态下的氧分子(在下文中被称作“三线态氧”)是稳定的并且用于生物呼吸。三线态氧分子对于维持地球生物、包括人类的生命而言是不可缺少的。通过呼吸，人类通过食物成分(例如，糖分、脂类、蛋白质等等)的氧化而获取能量。与产生生物能量相关的氧化过程可以认为是以非常温和的方式进行的燃烧过程。

另一方面，单线态下(即，激发态下)的氧分子(在下文中被称作“单线态氧”)具有高活性和较短的化学寿命。因此，常规的空气包含少量的单线态氧分子。在将三线态氧于实验室中转化为单线态氧的情况下，常见的是利用相关着色剂的光敏作用。单线态氧的多种反应与三线态氧的多种反应明显不同，因此通过单线态氧氧化物质所形成的产物与通过三线态氧氧化物质所形成的产物明显不同。单线态氧在基态下的能量水平仅比三线态氧高22.5kcal/mol，并且是不稳定和高活性的。

另一方面，大多数燃料是单线态分子，这使单线态氧在量子力学方面更兼容以与大多数燃料相互作用。在内燃机中，存在高活性单线态氧的情况下的燃烧过程会导致燃料在低于存在三线态氧的情况下燃烧该燃料所需的温度的温度下更为有效且完全的燃烧。

此外，在外燃机中，在相同条件下，相较于三线态氧，单线态氧更有效地焚化待燃烧物质。因此，希望将三线态氧转化为单线态氧以有助于高效燃烧并且使环境中的污染物最小化，所述转化在本文中被称为氧激发。

发明内容

因此，为了解决前述问题，本发明提供一种激发系统，其用于将涉及燃烧的部分或基本全部三线态氧分子转化成单线态氧分子以及在存在单线态氧分子的情况下引起燃料和待燃烧物质的燃烧。

因此，本发明的目的在于提供一种适用于内燃机和外燃机的用于提高燃烧效率并使燃烧污染物最小化的氧激发系统。

本发明的另一个目的在于提供一种氧激发系统，其通过放大的射频(RF)将三线态氧分子有效地转化成单线态氧分子。