專利名稱：提高液態(tài)燃料燃燒效率的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明關(guān)于提高液體燃料燃燒效率的裝置，尤其關(guān)于增強(qiáng)液態(tài)燃料的離子化程度，使燃燒效率提高的裝置。
以往是用油泵使揮發(fā)油、輕油以及石油等液態(tài)燃料在強(qiáng)壓下噴射進(jìn)行燃燒。
這種燃燒方法不能指望包含在液態(tài)燃料內(nèi)，使具有不燃燒性的雜質(zhì)等物質(zhì)進(jìn)行完全燃燒。特別由于在液態(tài)燃料中，包含在輕油等中的石蠟成份的粒子，通常在50℃左右，出現(xiàn)蠟現(xiàn)象，成為向一邊偏倚而堆集，或者造成在強(qiáng)壓噴射之際的不完全分離，不完全燃燒的主要原因。此外，在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)的爆發(fā)行程中，因不完全燃燒而使發(fā)動(dòng)機(jī)輸出下降，還有敲缸現(xiàn)象的發(fā)生和燃料消耗量增大，以及大量發(fā)生煤煙等排氣，而引起社會(huì)公害問(wèn)題。
為了解決這樣的問(wèn)題，曾有通過(guò)使利用廢熱的預(yù)熱氣化氣或預(yù)熱空氣和燃料混合來(lái)供給燃料，以圖達(dá)到完全燃燒等，然而采用此裝置，使復(fù)雜性增加，也使費(fèi)用增加，且不是很有效，因而也得不到完全燃燒的效果。
直至最近，對(duì)于汽車發(fā)動(dòng)機(jī)，提出在使燃料通過(guò)磁場(chǎng)期間，促使燃料離子化以達(dá)到完全燃燒，這樣的方案，由于在用磁場(chǎng)使進(jìn)行離子化分解之際，仍然不能解決因分裂作用產(chǎn)生的熱現(xiàn)象，因而未能充分獲得現(xiàn)實(shí)期待的效果，與其現(xiàn)實(shí)存在許多困難的同時(shí)，還存在因過(guò)熱而產(chǎn)生的令人擔(dān)心的安全事故問(wèn)題。
作為上述方案的代表，有美國(guó)專利第1.568，901號(hào)公報(bào)揭示的利用磁鐵使燃料離子化的裝置，從這里能知道依賴于磁場(chǎng)的離子化，使液態(tài)燃料的分子構(gòu)造不穩(wěn)定。
因此，本發(fā)明是以提供通過(guò)形成使液態(tài)燃料分子構(gòu)造穩(wěn)定，容易變化成霧化狀態(tài)使燃燒效率提高的裝置為目的。
本發(fā)明的其它目的在于提供使液態(tài)燃料中的雜質(zhì)分解，使該雜質(zhì)離子化而能進(jìn)行燃燒，達(dá)到燃料完全燃燒的提高液態(tài)燃料效率的增強(qiáng)裝置。
本發(fā)明的另一目的在于提供通過(guò)使液態(tài)燃料分子構(gòu)造成穩(wěn)定、定向排列的同時(shí)，使利用離子化而除去燃料中不純物以提高液態(tài)燃料燃燒效率的裝置。
本發(fā)明的又一目的在于提供能使需設(shè)定經(jīng)過(guò)霧化狀態(tài)的液態(tài)燃料分裂具有規(guī)定大小，進(jìn)而使該液態(tài)燃料分裂成更細(xì)密霧化狀態(tài)的粒子，從而使燃料效率得到極大提高的增強(qiáng)液態(tài)燃料燃燒效率的裝置。
為了達(dá)到這樣目的的本發(fā)明，由設(shè)置在燃料泵和燃料箱或燃料供給線上的燃料供給閥間的液體分裂裝置和磁場(chǎng)過(guò)濾裝置構(gòu)成。液體分裂室是由下述的裝置就是具有使從燃料箱來(lái)的液態(tài)燃料流入的入口部和使液態(tài)燃料向燃料泵排出的排出口，把和上述入出部連通、容納液態(tài)燃料的上部形成穹形的殼體、設(shè)置在該殼體下部，和外部電源連接、產(chǎn)生振蕩、發(fā)生超聲波、將燃料分裂成規(guī)定大小、容易成霧化狀態(tài)的裝置，和進(jìn)行將液態(tài)燃料容納在上述殼體內(nèi)時(shí)成浮游狀態(tài)、促進(jìn)液態(tài)燃料分裂、構(gòu)成催化材料的網(wǎng)狀平板催化機(jī)構(gòu)等構(gòu)成。這里，超聲波發(fā)生裝置應(yīng)能在加濕器等中發(fā)生超聲波(1.6MHz)，并和發(fā)生振蕩頻率振蕩回路那樣的電氣回路相連，由于該振蕩回路采用通常的技術(shù)，這里不作詳細(xì)敘述，然而，為了完成本發(fā)明，例如存在需發(fā)生1.1MHz-1.2MHz的不同頻率。該超聲波發(fā)生裝置使成霧化狀態(tài)流入殼體內(nèi)的液態(tài)燃料分裂成能形成霧化狀態(tài)的規(guī)定大小，例如為5μ-10μ。
此外，催化劑是由鉑和鈦或者鉑和鈀的合金制成，用來(lái)自超聲波發(fā)生裝置的超聲波使進(jìn)行分裂、和使液態(tài)燃料的分裂穩(wěn)定進(jìn)行的同時(shí)，產(chǎn)生離子化，據(jù)此產(chǎn)生的臭氧(O3)能穩(wěn)定地使液態(tài)燃料中的雜質(zhì)進(jìn)行還原。
用穹形殼體形成的空腔，使因超聲波發(fā)生器發(fā)生的一部分液態(tài)燃料成霧化狀態(tài)，由于把由該霧化氣體引起的空泡現(xiàn)象收容起來(lái)，能防止在水面上產(chǎn)生液體高次諧波現(xiàn)象，從而能防止超聲波發(fā)生器的破壞。特別是，由于通過(guò)將燃料泵設(shè)置在分裂器的排出口側(cè)，將殼體內(nèi)部構(gòu)成抽吸狀態(tài)，使其內(nèi)部氣壓大致為0.9，成為使超聲波發(fā)生器的壽命大致能長(zhǎng)期維持。
進(jìn)而，由本發(fā)明產(chǎn)生的液態(tài)燃料分裂室的殼體，按照單位時(shí)間流入的液態(tài)燃料的量，其體積(V)發(fā)生變化，在單面積(A)為一定的場(chǎng)合，必需使高度(h)發(fā)生變化。就是在伴隨流入口和排出口流速的油量(Q)，出入口單面積(S)和流速(V)的關(guān)系中，當(dāng)流速(V)被決定，該流速和每秒通過(guò)殼體體積(V)的每秒流量一致。若假定單位時(shí)間流入單面積的直徑為1cm的流入口的油量為50L，流速(V)為176m/see。此時(shí)，當(dāng)假定殼體的直徑為3.6cm場(chǎng)合，和單面積(1.82n)相關(guān)的高度(h)定為0.18cm。
同樣，在單位時(shí)間的流量為25L的場(chǎng)合，高度(h)大致為0.08cm，單位時(shí)間流量為0.1L場(chǎng)合，高度(h)為0.014cm。因此，成為SVaAh，殼體高度為haSv/A。在該液體分裂器的排出口側(cè)設(shè)置液體離子化裝置。
該離子化裝置，是在其排出口進(jìn)行延長(zhǎng)，使該延長(zhǎng)的管路稍稍受壓縮，成為必需使液態(tài)燃料的流速提高。在該受壓縮管路的兩側(cè)面上設(shè)置著面積和其大致相同的永久磁鐵。分別將該永久磁鐵構(gòu)成單體，必需使N極位于和管路面相連接。用其它方式構(gòu)成該永久磁鐵，就是將其分割，在將絕緣材料插入其各片間的狀態(tài)，在最小位置，配列其中的任何一個(gè)極，在其次的位置，需使其他的極相向配列，而獲得定位。在這樣定位的永久磁鐵上復(fù)蓋絕緣材料，能防止磁力線向外部擴(kuò)散。
這樣根據(jù)本發(fā)明，能因燃料完全燃燒而使熱效率提高，節(jié)省燃料和使排氣達(dá)到最小，使煤煙等公害問(wèn)題得到解決。就是本發(fā)明通過(guò)采用陶瓷振動(dòng)板的超聲波，使燃料離子化進(jìn)行分裂，催化劑使該物質(zhì)還原，且穩(wěn)定，磁(永久磁鐵)的功能使燃料再次離子化分解，進(jìn)而使分裂的液態(tài)燃料向燃燒器提供，通過(guò)達(dá)到完全燃燒而使熱效率提高。實(shí)際利用本發(fā)明的實(shí)驗(yàn)結(jié)果表示，能獲得明顯增大熱效率和有可能完全燃燒的效果。該實(shí)驗(yàn)使用了風(fēng)扇加熱器和旋轉(zhuǎn)加熱器，對(duì)于使用該風(fēng)扇加熱器的燃料，需設(shè)定最惡劣環(huán)境，使燈油和輕油按50%混合，連續(xù)工作108小時(shí)。隨后，對(duì)風(fēng)扇加熱器僅進(jìn)行足夠的擱置，而旋轉(zhuǎn)加熱器不進(jìn)行擱置?？梢园l(fā)現(xiàn)，和燃料排出量相關(guān)，在設(shè)置本發(fā)明的場(chǎng)合，大致提高20%左右，在發(fā)熱量方面大致提高25%左右。
總之，可知本發(fā)明也能適用于使用揮發(fā)油、輕油、石油等流態(tài)燃料的汽車用發(fā)動(dòng)機(jī)、船舶用發(fā)動(dòng)機(jī)以及各種產(chǎn)業(yè)用鍋爐等，具有因燃料完全燃燒而使熱效率提高，節(jié)省燃料和提高輸出等效果，在適用于汽車場(chǎng)合，成為能防止發(fā)生敲缸現(xiàn)象，使排氣達(dá)到最小，和不發(fā)生煤煙等。
實(shí)施例對(duì)附圖的簡(jiǎn)單說(shuō)明

圖1為根據(jù)本發(fā)明原理構(gòu)成的提高液體燃料燃燒效率裝置的分解立體圖。
圖2為示意表示本發(fā)明提高液體燃料燃燒效率裝置布置狀態(tài)的框圖，圖3為表示本發(fā)明提高液體燃料燃燒效率裝置組裝狀態(tài)的立體圖。
以下，參照附圖對(duì)本發(fā)明內(nèi)容作詳細(xì)說(shuō)明。
如圖所示，圖40表示本發(fā)明提高液體燃料燃燒效率裝置，它被設(shè)置在燃料箱20和燃燒30之間。在提高燃燒效率裝置40和燃燒器30間設(shè)置未圖示的燃料泵是要使提高燃燒效率裝置40在抽吸過(guò)程中，使以后將敘述的殼體50內(nèi)部的氣壓成為0.9巴(Bar)。通常，用電動(dòng)泵(未圖示)將液體燃料從燃料箱20從閥10到達(dá)燃燒器30進(jìn)行燃燒。
另一方面，根據(jù)本發(fā)明的提高燃燒效率裝置40由液體分裂器50、離子化裝置70，以及超聲波發(fā)生控制回路60構(gòu)成。液體分裂器50是用上部容納超聲波發(fā)生器51的容納室53和形成穹形的圓筒殼體54構(gòu)成。使流入管41和該殼體54的流入口相連，排出管42和其排出口相連，使容納室直徑比圓筒殼體54的直徑稍稍擴(kuò)大，在其上設(shè)置用圓形陶瓷振動(dòng)板構(gòu)成的超聲波發(fā)生器51。此外，當(dāng)液體燃料向殼體54內(nèi)部流入時(shí)，具有呈浮游狀的催化板52，將該催化板52形成網(wǎng)眼形態(tài)，可由鉑鈦合金或鉑鈀合金形成。這里引起注意的是，由于將殼體54形成穹形，在液態(tài)燃料流入時(shí)使上部形成空洞，用因超聲波引起液態(tài)燃料的氣泡現(xiàn)象防止超聲波發(fā)生器51的破壞。使超聲波發(fā)生器51為了控制其振動(dòng)動(dòng)作，而和振蕩頻率控制回路60形成電氣連接。把振蕩頻率控制回路60設(shè)計(jì)成必需能產(chǎn)生大致為1.1MHz乃至1.2MHz頻率的振蕩回路，如圖所示，設(shè)置電容C、電源S和指示燈P，設(shè)置指示燈P是為了從外部確認(rèn)燃燒效率裝置40的動(dòng)作狀態(tài)。
離子化裝置70具有排出管42，將排出管42構(gòu)成將其沿縱向的具有規(guī)定長(zhǎng)度的一段進(jìn)行壓縮，使大致為矩形、在其上、下部具有平坦面73。使永久磁鐵71等位于該排出管42的平坦面73上，且使永久磁鐵71的一個(gè)磁極相互面對(duì)面。此外，在永久磁鐵71的外部，為了防止磁場(chǎng)泄漏，在永久磁鐵71上設(shè)置用絕緣材料構(gòu)成的遮擋板72。因此，根據(jù)本發(fā)明，使通過(guò)流入管41流入的液態(tài)燃料，因和振蕩頻率控制回路60相連的超聲波發(fā)生器51而被分裂成具有大致為5μ-10μ程度的規(guī)定大小。此時(shí)，和使由燃料內(nèi)不純物形成的雜質(zhì)遭到分裂的同時(shí)，又因超聲波的離子化而受分裂。催化板52能促進(jìn)超聲波的離子化，使因離子化的臭氧量增加，能和雜質(zhì)產(chǎn)生還原作用，能促使分裂液體穩(wěn)定，之后，使一面通過(guò)由遮擋板72構(gòu)成的離子化裝置70，使磁化的燃料因和永久磁鐵71的磁場(chǎng)，再次被分解，從而在進(jìn)一步被分裂的狀態(tài)通過(guò)流出管42向氣化器或燃燒器30提供，進(jìn)行燃燒。
因此，根據(jù)本發(fā)明的提高燃燒效率的裝置，由于通過(guò)超聲波使液體燃料離子化分解，進(jìn)而成微粒化，用催化作用使燃燒不完全性物質(zhì)還原，因磁場(chǎng)而再次產(chǎn)生離子化分解，促進(jìn)微?；剂系囊苿?dòng)，在和氧的接觸面變大的狀態(tài)進(jìn)行燃燒，因而能形成完全燃燒。
因此，不用說(shuō)能提高燃燒效率，還能使排氣發(fā)生達(dá)到最小，防止煤煙發(fā)生，也有助于解決社會(huì)公害問(wèn)題。
將本發(fā)明用于汽車內(nèi)燃機(jī)上時(shí)，具有因完全燃燒可提高發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力輸出、減少發(fā)動(dòng)機(jī)噪音和消除煤煙以及消除敲缸現(xiàn)象已不必多言，不僅能提供使發(fā)動(dòng)機(jī)使用壽命延長(zhǎng)等有用效果，而且還能提供因節(jié)省燃料而減少能源消耗等效果。
特別是對(duì)于適用于內(nèi)燃機(jī)時(shí)，即使液態(tài)燃料中以輕油為主，通過(guò)將包含在燃料自身內(nèi)的石蠟成份分裂成微粒子，活化燃料分子的活動(dòng)能力，且在催化反應(yīng)作用下，使具有不完全燃燒性的雜質(zhì)在微?；癄顟B(tài)下向氣化器供給然后進(jìn)行燃燒，從而能進(jìn)行完全燃燒。隨著燃料的完全燃燒，能提高熱效率已無(wú)需多說(shuō)，還能提高燃料比率使排氣達(dá)到最小，防止煤煙的發(fā)生。
綜上所述，由于本發(fā)明構(gòu)造簡(jiǎn)單、體積小和重量輕，用于汽車場(chǎng)合，可以容易或任意布置燃燒供給線路，完全可消除除產(chǎn)生故障之虞，是實(shí)用性或十分有用的發(fā)明。
權(quán)利要求
1.提高液態(tài)燃料燃燒效率的裝置，為使液態(tài)燃料離子化、分裂成規(guī)定大小微粒子，包括帶有液態(tài)燃料進(jìn)出口的穹形殼體，其特征在于其內(nèi)部包含超聲波發(fā)生裝置，用使液態(tài)燃料的分裂狀態(tài)穩(wěn)定化，用使在離子化時(shí)發(fā)生的臭氧O3使雜質(zhì)產(chǎn)生還原作用的催化機(jī)構(gòu)形成的液態(tài)燃料分裂裝置，使從上述分裂裝置來(lái)的微?；囊簯B(tài)燃料受壓縮而使流速提高、將兩側(cè)面壓縮成平坦的排出管，相對(duì)該排出管，配列同一磁極的永久磁鐵，用把由上述永久磁鐵形成的磁場(chǎng)的磁力線遮蔽起來(lái)的遮蔽機(jī)構(gòu)形成的離子化裝置，用于對(duì)上述液態(tài)燃料分裂裝置的超聲波發(fā)生器的動(dòng)作進(jìn)行控制的振蕩頻率發(fā)生裝置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于上述超聲波發(fā)生裝置產(chǎn)生的頻率必需為1.1MH2-1.2MH2。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述超聲波發(fā)生裝置為陶瓷振動(dòng)板。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述的催化機(jī)構(gòu)為鉑鈦合金或鉑鈀合金。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于所述的液體分裂裝置的殼體必需形成穹形。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于在所述的離子化裝置上設(shè)置排出管，必需使該排出管上下面受壓，成平坦面。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于在上述排出管的平坦面上設(shè)永久磁鐵，且必需配設(shè)成使其中任何一個(gè)極相互面對(duì)面。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的裝置，其特征在于由多個(gè)元件構(gòu)成上述永久磁鐵，當(dāng)從排出管入口部，使一對(duì)永久磁鐵中的任何一個(gè)極面對(duì)面配置的話，必需使其次的成對(duì)的永久磁鐵面對(duì)另外的極配置。
全文摘要
本發(fā)明有關(guān)提高液態(tài)燃料燃燒效率的裝置，燃料分裂裝置用超聲波使液態(tài)燃料離子化分解，形成微粒化，因催化劑作用能使具有不完全燃燒性的物質(zhì)還原，在離子化裝置中，通過(guò)用磁場(chǎng)再度離子化分解，促進(jìn)微?；剂弦苿?dòng)，在使和氧接觸面擴(kuò)大狀態(tài)下進(jìn)行燃燒，從而能達(dá)到完全燃燒。
文檔編號(hào)F23K5/08GK1074272SQ92110828
公開(kāi)日1993年7月14日 申請(qǐng)日期1992年9月17日 優(yōu)先權(quán)日1991年9月17日
發(fā)明者樸鍾厚 申請(qǐng)人:三星電子株式會(huì)社, 樸鍾厚