BR112019014380A2 - METHOD AND APPLIANCE FOR HEATING AND PURIFYING LIQUIDS - Google Patents

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BR112019014380A2
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Hrinda Radovan
S. Hirsh Douglas
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    • F22B3/00Other methods of steam generation; Steam boilers not provided for in other groups of this subclass
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Abstract

um aparelho de cavitação de fluido inclui um alojamento, um rotor externo com orifícios de cavitação em uma superfície exterior do mesmo, e um motor para rotacionar o rotor externo. uma superfície interna do alojamento é espaçada da superfície externa do rotor externo para criar uma zona de cavitação de fluido. a superfície interna do alojamento é configurada com uma forma em espiral e zona de túnel para melhorar as características de transferência térmica do fluido para aquecimento, arrefecimento e purificação. um sistema de controle para facilitar a velocidade adequada do motor e o comportamento do fluido para melhorar o processo de cavitação.a fluid cavitation apparatus includes a housing, an external rotor with cavitation holes on an outer surface thereof, and a motor for rotating the external rotor. an inner surface of the housing is spaced from the outer surface of the outer rotor to create a fluid cavitation zone. the internal surface of the housing is configured with a spiral shape and tunnel zone to improve the thermal transfer characteristics of the fluid for heating, cooling and purification. a control system to facilitate proper engine speed and fluid behavior to improve the cavitation process.

Description

APARELHO PARA AQUECER UM FLUIDO, SISTEMA DE APARELHO E MÉTODO DE ALTERAR TERMICAMENTE UM FLUIDOAPPLIANCE FOR HEATING A FLUID, APPLIANCE SYSTEM AND METHOD OF THERMICALLY CHANGING A FLUID

CAMPO DA INVENÇÃO [001] A invenção se refere a um equipamento de cavitação que produz líquidos aquecidos ou resfriados, contendo pelo menos um motor, um alojamento, o líquido a ser aquecido e corpos cavernosos que giram no líquido a ser aquecido, e acionado por motor externo.FIELD OF THE INVENTION [001] The invention relates to a cavitation equipment that produces heated or cooled liquids, containing at least one engine, a housing, the liquid to be heated and cavernous bodies that rotate in the liquid to be heated, and driven by outboard motor.

ANTECEDENTES DA TÉCNICA [002] O fenômeno da cavitação para produzir calor em líquidos, como água, é bem conhecido na técnica.BACKGROUND OF THE TECHNIQUE [002] The phenomenon of cavitation to produce heat in liquids, such as water, is well known in the art.

[003] Um exemplo de um sistema de cavitação que usa um corpo giratório para produzir líquidos aquecidos é apresentado na Patente dos Estados Unidos n° 3.720.372 para Jacobs. Outras soluções patenteadas que usam fenômeno de cavitação para produzir calor foram desenvolvidas na década de 1950, especialmente nos Estados Unidos. Uma patente bem conhecida é a Patente dos Estados Unidos n° 4.424.797 para Perkins. Esta patente é uma versão desenvolvida e de estado da técnica das soluções descritas na Patente dos Estados Unidos n° 2.683.448 para Smith. Um aprimoramento foi descrito também na Patente dos Estados Unidos n° 4.779.575 também para Perkins.[003] An example of a cavitation system that uses a rotating body to produce heated liquids is presented in United States Patent No. 3,720,372 to Jacobs. Other patented solutions that use the cavitation phenomenon to produce heat were developed in the 1950s, especially in the United States. A well known patent is United States Patent No. 4,424,797 to Perkins. This patent is a developed and state of the art version of the solutions described in United States Patent No. 2,683,448 to Smith. An improvement has also been described in United States Patent No. 4,779,575 also to Perkins.

[004] Os dispositivos cavitacionais são descritos também nas Patentes dos Estados Unidos n° 5.188.090 e n° 5.385.298 para Griggs. Nesses dispositivos, um corpo cilíndrico é colocado no alojamento do dispositivo, e um manto é dotado de orifícios cavitacionais. O líquido a ser aquecido é colocado no espaço livre cilíndrico entre o corpo giratório com orifícios cavitacionais e o manto interno do alojamento; a pressão e a temperatura do líquido aumentam enquanto o corpo cavitacional está girando. As patentes de Griggs são incorporadas a título de referência no presente documento em sua totalidade.[004] Cavitational devices are also described in United States Patents No. 5,188,090 and No. 5,385,298 to Griggs. In these devices, a cylindrical body is placed in the housing of the device, and a mantle is provided with cavitational holes. The liquid to be heated is placed in the cylindrical free space between the rotating body with cavitational holes and the inner mantle of the housing; the pressure and temperature of the liquid increase while the cavitational body is rotating. Griggs' patents are incorporated by reference in this document in their entirety.

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2/21 [005] Outros dispositivos de cavitação são descritos na Patente dos Estados Unidos n° 6.164.274 para Giebeler, na Patente dos Estados Unidos n° 6.227.193 para Selivanov e na Patente da Rússia n° RU 2.262.644. Uma outra abordagem de um ponto de vista da cavitação é mostrada no Pedido de Patente Publicado dos Estados Unidos n° 2010/0154772 para Harris. Nessa abordagem, os ciclos helicoidais do rotor giratório e do manto interno do alojamento resultam conjuntamente na produção de calor cavitacional, enquanto o rotor está girando. A patente de Fabian WO2012/164322A1 ensina um aparelho de cavitação similar.2/21 [005] Other cavitation devices are described in United States Patent No. 6,164,274 to Giebeler, United States Patent No. 6,227,193 to Selivanov and Russian Patent No. RU 2,262,644. Another approach from a cavitation point of view is shown in United States Published Patent Application No. 2010/0154772 to Harris. In this approach, the helical cycles of the rotating rotor and the inner mantle of the housing jointly result in the production of cavitational heat while the rotor is rotating. The Fabian patent WO2012 / 164322A1 teaches a similar cavitation apparatus.

[006] Os sistemas da técnica anterior descritos acima têm diversas desvantagens, incluindo ser ineficiente e gerar ruído, principalmente devido a esses conceitos que abordam o processo de cavitação como um processo bidimensional. Um objetivo da invenção consiste em eliminar as desvantagens das soluções conhecidas e os efeitos cavitacionais prejudiciais em dispositivos de cavitação, para eliminar forças internas destrutivas para o processo de cavitação, para aprimora a eficiência, e para reduzir o ruído de cavitação através de uma abordagem de vetor tridimensional.[006] The prior art systems described above have several disadvantages, including being inefficient and generating noise, mainly due to these concepts that approach the cavitation process as a two-dimensional process. An objective of the invention is to eliminate the disadvantages of known solutions and the detrimental cavitational effects in cavitation devices, to eliminate destructive internal forces for the cavitation process, to improve efficiency, and to reduce cavitation noise through an approach of cavitation. three-dimensional vector.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [007] Um objetivo da invenção é um aparelho de cavitação que produz líquidos aquecidos suficientes para purificação de fluido e métodos alternativos de transferência de calor, contendo pelo menos um motor, um alojamento, líquido a ser aquecido e um ou mais corpos de cavitação cavernosos que giram no líquido a ser aquecido e acionados pelo motor. A invenção inclui o procedimento para a operação do equipamento. A solução de acordo com a invenção elimina vantajosamente os recursos prejudiciais e de deterioração de cavitação, enquanto usa as bolhas de cavitação geradas para alterar as condições térmicas de líquidos, principalmente água, para a purificação de água, aplicaçõesSUMMARY OF THE INVENTION [007] An object of the invention is a cavitation apparatus that produces sufficient heated liquids for fluid purification and alternative methods of heat transfer, containing at least one engine, a housing, liquid to be heated and one or more bodies cavitation cavities that rotate in the liquid to be heated and are driven by the engine. The invention includes the procedure for operating the equipment. The solution according to the invention advantageously eliminates the harmful and deteriorating cavitation features, while using the generated cavitation bubbles to change the thermal conditions of liquids, mainly water, for water purification, applications

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3/21 de HVAC e outros processos similares que exigem transferência de calor.3/21 HVAC and other similar processes that require heat transfer.

[008] Mais particularmente, a invenção é caracterizada por uma forma restritiva instalada no alojamento, a forma restritiva contém etapas de cavitação, amortecedores direcionais e de retorno, e um funil restritivo livre para o líquido a ser aquecido entre a formas restritivas e o corpo de cavitação (2) permitindo controle de velocidade e direcional das bolhas de cavitação formadas críticas para a integridade de processo e para a redução/eliminação das forças destrutivas associadas ao processo de cavitação. O método para o uso do equipamento de cavitação faz também parte da invenção, pois os componentes integrais do sistema de cavitação melhoram a redução de ruído e a eficiência de processo.[008] More particularly, the invention is characterized by a restrictive form installed in the housing, the restrictive form contains cavitation steps, directional and return dampers, and a free restrictive funnel for the liquid to be heated between the restrictive forms and the body cavitation (2) allowing speed and directional control of the formed cavitation bubbles critical to the process integrity and to reduce / eliminate the destructive forces associated with the cavitation process. The method for using the cavitation equipment is also part of the invention, as the integral components of the cavitation system improve noise reduction and process efficiency.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [009] A Figura 1 mostra uma vista em perspectiva e explodida de uma modalidade da invenção.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS [009] Figure 1 shows a perspective and exploded view of an embodiment of the invention.

[010] A Figura 2 mostra um topo do aparelho da Figura 1 com cortes de porções para mostrar detalhes.[010] Figure 2 shows a top of the device in Figure 1 with slices of portions to show details.

[011] A Figura 3 mostra vista de seção ao longo da linha III da Figura 2.[011] Figure 3 shows a section view along line III of Figure 2.

[012] A Figura 4 mostra uma porção ampliada da vista de seção na Figura 3.[012] Figure 4 shows an enlarged portion of the section view in Figure 3.

[013] A Figura 5 mostra uma vista ainda mais ampliada de uma porção da Figura 4.[013] Figure 5 shows an even larger view of a portion of Figure 4.

[014] A Figura 6 mostra localizações de descarga e localizações de orifícios de cavitação em relação à velocidade de motor e velocidade de fluido calculada na descarga de um modo bidimensional padrão, [015] A Figura 7 mostra uma trajetória de fluido cilíndrica típica no interior de uma cabeça de cavitação na terceira dimensão.[014] Figure 6 shows discharge locations and cavitation hole locations in relation to engine speed and fluid velocity calculated at discharge in a standard two-dimensional way, [015] Figure 7 shows a typical cylindrical fluid path inside of a cavitation head in the third dimension.

[016] A Figura 8 mostra localizações gerais de amortecedores um em relação ao outro para fornecer velocidade de fluido de descarga uniforme para[016] Figure 8 shows general locations of dampers relative to each other to provide uniform discharge fluid speed for

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4/21 orifícios de cavitação na terceira dimensão.4/21 cavitation holes in the third dimension.

[017] A Figura 8A mostra uma seção transversal da Figura 8 no ponto de entrada de túneis de descarga.[017] Figure 8A shows a cross section of Figure 8 at the entry point of discharge tunnels.

[018] A Figura 8B mostra uma seção transversal da Figura 8 em direção aos túneis de descarga, [019] A Figura 9 mostra uma tabela de características físicas de água que variam ao longo da alteração de temperatura que exige controle de velocidade de processo de cavitação.[018] Figure 8B shows a cross section of Figure 8 towards the discharge tunnels, [019] Figure 9 shows a table of physical water characteristics that vary along the temperature change that requires process speed control. cavitation.

[020] A Figura 10 mostra requisitos de sistema geral para produzir um processo de cavitação tridimensional controlado sem forças destrutivas negativas.[020] Figure 10 shows general system requirements to produce a controlled three-dimensional cavitation process without negative destructive forces.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO [021] O fenômeno da cavitação e seu uso no aquecimento de líquidos são bem conhecidos na técnica anterior.DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION [021] The phenomenon of cavitation and its use in heating liquids are well known in the prior art.

[022] As bolhas de vácuo cavitacionais são criadas nas partes de pressão inferior de líquidos, principalmente em áreas em que o líquido flui em altas velocidades. O fenômeno é comum em bombas centrais e na proximidade de hélices de vapor e turbinas de água, e pode deteriorar extensivamente as hélices giratórias e a superfície de todos os materiais afetados.[022] Cavitational vacuum bubbles are created in the lower pressure parts of liquids, especially in areas where the liquid flows at high speeds. The phenomenon is common in central pumps and in the vicinity of steam propellers and water turbines, and can extensively deteriorate the rotating propellers and the surface of all affected materials.

[023] O fenômeno é acompanhado por vibração e ruído semelhante a batida; distorce o padrão de fluxo, e reduz a eficiência do motor associado. Independente do material que uma lâmina de hélice ou turbina é feita, a cavitação deteriora as respectivas superfícies literalmente corroendo até das ligas mais rígidas e por criação de furos e cavidades pequenos sobre a superfície. O nome do fenômeno tem essa origem, pois cavitação significa a criação de cavidades. Pelas razões acima, a cavitação é usualmente um fenômeno a ser eliminado.[023] The phenomenon is accompanied by vibration and noise similar to a beat; distorts the flow pattern, and reduces the efficiency of the associated motor. Regardless of the material that a propeller blade or turbine is made of, cavitation deteriorates the respective surfaces, literally corroding even the most rigid alloys and creating small holes and cavities on the surface. The phenomenon's name has this origin, because cavitation means the creation of cavities. For the above reasons, cavitation is usually a phenomenon to be eliminated.

Petição 870190087184, de 05/09/2019, pág. 13/35Petition 870190087184, of 9/5/2019, p. 13/35

5/21 [024] As bolhas de vácuo cavitacionais são, em geral, pequenas, com apenas alguns milímetros de tamanho, e as bolhas são geradas por uma diminuição repentina da pressão nos fluxos de líquido de alta velocidade entre as moléculas do líquido. As bolhas se rompem ao entrar em áreas de alta pressão, ou explodem e preenchem o espaço uniformemente com quedas, se a pressão de líquidos de alta pressão cair repentinamente. Pequenas cavidades são criadas entre as quedas e as moléculas de queda, criando literalmente bolhas de vácuo. O rompimento subsequente de tais bolhas de vácuo é acompanhado por um ruído de rompimento baixo e uma emissão de luz. O rompimento de grandes quantidades de moléculas líquidas produz rachadura, deterioração e ruídos estrondosos. Quando as bolhas rompem, a energia armazenada, que está na forma de calor e energia luminosa significativos nas bolhas, é liberada. A energia se espalha em várias frequências e é absorvida por moléculas vizinhas, aumentando, por meio disso, sua temperatura. Em outras palavras, o gás resultante atinge um estado em que a maior temperatura e pressão do gás saturado quebra a adesão molecular e as bolhas se dividirão repentinamente. A alta temperatura resultante é absorvida pelas moléculas de fluido circundantes, aquecendo, assim, o fluido. O calor gerado durante o processo de cavitação é suficiente para eliminar qualquer contaminação bacteriana, viral, de metal pesado e outras a partir de fluido, fornecendo, assim, um benefício adicional de purificação. De fato, um fluido purificado é melhor para controlar o processo de cavitação tridimensional.5/21 [024] Cavitational vacuum bubbles are generally small, only a few millimeters in size, and the bubbles are generated by a sudden decrease in pressure in the high-speed liquid flows between the molecules of the liquid. The bubbles burst when entering high-pressure areas, or explode and fill the space evenly with drops, if the pressure of high-pressure liquids suddenly drops. Small cavities are created between the falls and the falling molecules, literally creating vacuum bubbles. The subsequent burst of such vacuum bubbles is accompanied by a low burst noise and an emission of light. The rupture of large amounts of liquid molecules produces cracking, deterioration and thunderous noise. When the bubbles burst, the stored energy, which is in the form of significant heat and light energy in the bubbles, is released. The energy spreads at various frequencies and is absorbed by neighboring molecules, thereby increasing its temperature. In other words, the resulting gas reaches a state where the higher temperature and pressure of the saturated gas breaks molecular adhesion and the bubbles will suddenly split. The resulting high temperature is absorbed by the surrounding fluid molecules, thereby heating the fluid. The heat generated during the cavitation process is sufficient to eliminate any bacterial, viral, heavy metal and other contamination from fluid, thus providing an additional purification benefit. In fact, a purified fluid is better for controlling the three-dimensional cavitation process.

[025] Novamente, a utilização desse fenômeno para aquecer líquidos tem sido conhecida há anos. Entretanto, a produção de cavitação para aquecer líquidos tem sido indireta, por exemplo, pelo uso de corpos giratórios que funcionam por motores elétricos, mais dispendioso que aquecer líquidos pelo uso de eletricidade direta. Por outro lado, a situação é diferente, se outras fontes[025] Again, the use of this phenomenon to heat liquids has been known for years. However, the production of cavitation to heat liquids has been indirect, for example, by the use of rotating bodies that operate by electric motors, more expensive than heating liquids by the use of direct electricity. On the other hand, the situation is different, if other sources

Petição 870190087184, de 05/09/2019, pág. 14/35Petition 870190087184, of 9/5/2019, p. 14/35

6/21 de alimentação econômicas, por exemplo, turbina, motor a gasolina ou a diesel, etc. - estiver disponível de qualquer forma. Ao usar tais fontes de alimentação, os líquidos purificados aquecidos podem ser produzidos diretamente.6/21 economical power supply, eg turbine, gasoline or diesel engine, etc. - is available in any way. When using such power supplies, the heated purified liquids can be produced directly.

[026] Em sistemas como aqueles mostrados nas patentes de Griggs acima, ao circular um fluido em um sistema fechado a uma alta velocidade e ao passar por um canal de estreitamento, o fluido é introduzido repentinamente em uma seção em expansão (orifícios de cavitação) e a descompressão necessária para criar cavitações ocorre.[026] In systems like those shown in the Griggs patents above, when circulating a fluid in a closed system at high speed and passing through a narrowing channel, the fluid is suddenly introduced into an expanding section (cavitation holes) and the decompression necessary to create cavitations occurs.

[027] A cavitação é, em geral, um fenômeno prejudicial devido às suas características destrutivas, geração de calor excessivo, alta pressão de descarga e ruído. Entretanto, a invenção tem como base a realização que um aparelho cavitacional melhorado pode ser feito por instalação de uma restrição ou interferência entre um corpo cavitacional giratório e a superfície interna de um alojamento que contém o corpo e, opcionalmente, a superfície interna do corpo cavitacional giratório e uma cabeça de rotor secundário e estacionário. Nesse caso, é garantido que as bolhas de vácuo são explodidas continuamente. Ao projetar a parte interna do alojamento com a interferência ou restrição, o líquido a ser aquecido circunda as bolhas de vácuo nos orifícios após a explosão, o ruído cavitacional pode ser reduzido, e os efeitos prejudiciais de cavitação podem ser reduzidos ou eliminados.[027] Cavitation is, in general, a harmful phenomenon due to its destructive characteristics, excessive heat generation, high discharge pressure and noise. However, the invention is based on the realization that an improved cavitational apparatus can be made by installing a restriction or interference between a rotating cavitational body and the internal surface of a housing containing the body and, optionally, the internal surface of the cavitational body rotary and a secondary and stationary rotor head. In that case, it is guaranteed that the vacuum bubbles are blown up continuously. By designing the interior of the housing with interference or restriction, the liquid to be heated surrounds the vacuum bubbles in the orifices after the explosion, cavitational noise can be reduced, and the damaging effects of cavitation can be reduced or eliminated.

[028] A invenção, em um aspecto, é um aparelho de cavitação que produz líquidos purificados aquecidos, contendo pelo menos um motor, um alojamento, o líquido a ser aquecido, um corpo de cavitação giratório que gira no líquido a ser aquecido e acionado pelo motor. O motor pode ser um motor elétrico, mas motores a vapor e de combustão interna, ou os eixos giratórios de turbinas podem ser usados para acionar o equipamento de cavitação. Uma cabeça de rotor estacionário pode ser colocado no interior do corpo de cavitação giratório[028] The invention, in one aspect, is a cavitation apparatus that produces heated purified liquids, containing at least one engine, a housing, the liquid to be heated, a rotating cavitation body that rotates in the liquid to be heated and driven by the engine. The engine can be an electric motor, but steam and internal combustion engines, or the rotating turbine shafts can be used to drive the cavitation equipment. A stationary rotor head can be placed inside the rotating cavitation body

Petição 870190087184, de 05/09/2019, pág. 15/35 para formar a segunda zona de aquecimento de líquido. A invenção inclui também o método para a operação do aparelho, que implica em abastecer amplamente um fluido, por exemplo, água para o aparelho para propósitos de cavitação e uso subsequente do fluido aquecido conforme seria conhecido na técnica. Embora a água seja um fluido desejado, o aparelho pode ser usado para aquecer e purificar qualquer fluido se desejado.Petition 870190087184, of 9/5/2019, p. 15/35 to form the second liquid heating zone. The invention also includes the method for operating the apparatus, which involves supplying a fluid, for example, water to the apparatus widely for cavitation purposes and subsequent use of the heated fluid as would be known in the art. Although water is a desired fluid, the device can be used to heat and purify any fluid if desired.

[029] As vantagens da invenção são amplificadas por ter orifícios de cavitação no corpo cavitacional giratório e na cabeça de rotor se presente. Para o corpo cavitacional giratório, sua superfície externa é encaixada com orifícios cavitacionais, como aqueles encontrados nas patentes de Griggs. Os orifícios e a câmara entre o corpo cavitacional giratório e o alojamento circundante forma uma zona de fluxo cavitacional. Na modalidade que usa a cabeça de rotor estacionário, a superfície externa da cabeça de rotor é encaixada também com orifícios de cavitação com a finalidade de ficar voltada para uma superfície interna do corpo cavitacional giratório, que é, então, em formato de anel em geral. Isso cria uma zona de fluxo cavitacional de líquido adicional entre a parte interior do corpo cavitacional giratório e a cabeça de rotor para melhorar a cavitação do fluido.[029] The advantages of the invention are amplified by having cavitation holes in the rotating cavitational body and in the rotor head if present. For the rotating cavitational body, its outer surface is fitted with cavitational holes, such as those found in Griggs' patents. The holes and the chamber between the rotating cavitational body and the surrounding housing form a cavitational flow zone. In the mode that uses the stationary rotor head, the external surface of the rotor head is also fitted with cavitation holes in order to face an internal surface of the rotating cavitational body, which is then ring-shaped in general . This creates an additional cavitational flow zone of liquid between the inside of the rotating cavitational body and the rotor head to improve fluid cavitation.

[030] Uma modalidade da invenção é mostrada nas Figuras 1 a 10. O aparelho é designado pelo número de referência 10 e inclui um motor externo 1 é usado para girar um corpo cavitacional giratório ou rotor externo 5 através de um eixo de acionamento direto 3 que inclui uma vedação de eixo 7. O eixo 3 se estende através de uma abertura 6 em uma extremidade 8 de um alojamento 9 e de uma abertura 12 no rotor externo 5. O rotor externo 5 pode ser girado em qualquer número de velocidades e isso depende da viscosidade do fluido que é aquecido. As velocidades típicas são de 2500 a 4000 rpm para gerar cavitação de fluido ideal, tais velocidades similares àquelas descritas nas patentes de Griggs.[030] An embodiment of the invention is shown in Figures 1 to 10. The apparatus is designated by reference number 10 and includes an external motor 1 which is used to rotate a rotating cavitational body or external rotor 5 through a direct drive shaft 3 which includes a shaft seal 7. The shaft 3 extends through an opening 6 at one end 8 of a housing 9 and an opening 12 in the outer rotor 5. The outer rotor 5 can be rotated at any number of speeds and this depends on the viscosity of the fluid that is heated. Typical speeds are from 2500 to 4000 rpm to generate ideal fluid cavitation, such speeds similar to those described in Griggs' patents.

Petição 870190087184, de 05/09/2019, pág. 16/35Petition 870190087184, of 9/5/2019, p. 16/35

8/218/21

Entretanto, para aprimorar na patente de Griggs, e para localizar precisamente, na terceira dimensão, as bolhas de cavitação descarregadas para os orifícios de cavitação 33, 37, a velocidade de motor é ajustada para o aparelho 10 por uso de um controlador de velocidade variável 301 junto com os amortecedores direcionais e de retorno. Isso é crucial para produzir a velocidade de eixo exata Sv, que determina Vxhorizontal, Vvvertical, e velocidade terciária Vz do fluido nas zonas de descarga 31, 35 do aparelho 10. O fluido é comprimido dentro do funil de descarga, direcionado e liberado a uma velocidade específica Fv que é determinada pelo comprimento de arco físico La entre as zonas de cavitação (Figura 6) na determinação do número real de zonas de descarga de cavitação com uma determinada cabeça de cavitação a qualquer velocidade de motor particular. Uma vez que a velocidade do fluido Fv pode ser ajustada, uma determinação do tempo que uma molécula de fluido levará para se deslocar ao longo da trajetória La pode ser feita e os componentes horizontal e vertical do fluido nas zonas de descarga 31, 35 podem ser calculados. A velocidade horizontal de movimento curvilíneo é determinado como uma função, Vx = dx/dt, enquanto a velocidade vertical é Vy= dy/dt„ e a velocidade terciária é Vz = dz/dt. Os amortecedores direcionais e de retorno são projetados para acionar a velocidade terciária Vz para zero, por eliminação do componente dz e, assim, por resolução de dx e dy, a localização dos orifícios de cavitação 33, 37 e a distância entre os orifícios Ba em relação ao tempo (isto é, velocidade de motor) para ajuste pode ser determinada. A Figura 6 retrata apenas dois orifícios de cavitação, mas deve ser entendido que os orifícios de cavitação se estenderíam ao longo da circunferência do rotor externo conforme mostrado na Figura 3.However, in order to improve on the Griggs patent, and to precisely locate, in the third dimension, the cavitation bubbles discharged to the cavitation holes 33, 37, the motor speed is adjusted for the apparatus 10 using a variable speed controller 301 together with directional and return dampers. This is crucial to produce the exact axis velocity Sv, which determines Vxhorizontal, Vvvertical, and tertiary velocity Vz of the fluid in the discharge zones 31, 35 of the apparatus 10. The fluid is compressed into the discharge funnel, directed and released to a specific speed Fv which is determined by the physical arc length La between the cavitation zones (Figure 6) in determining the actual number of cavitation discharge zones with a given cavitation head at any particular engine speed. Once the velocity of fluid Fv can be adjusted, a determination of the time that a fluid molecule will take to travel along the path La can be made and the horizontal and vertical components of the fluid in the discharge zones 31, 35 can be calculated. The horizontal speed of curvilinear motion is determined as a function, V x = d x / d t , while the vertical speed is V y = d y / d t „and the tertiary speed is Vz = dz / d t . Directional and return dampers are designed to drive the tertiary velocity V z to zero, by eliminating the dz component and thus, by solving d x and d y , the location of cavitation holes 33, 37 and the distance between the holes Ba in relation to the time (ie motor speed) for adjustment can be determined. Figure 6 depicts only two cavitation holes, but it should be understood that the cavitation holes would extend along the circumference of the external rotor as shown in Figure 3.

[031] Um alojamento de rotor 9 é fornecido que não tem mancais internos. A existência de mancais internos é um modo de falha crítica da patente de Fabian como nesse projeto, os mancais seriam afetados diretamente por transferência[031] A rotor housing 9 is provided that has no internal bearings. The existence of internal bearings is a critical failure mode of the Fabian patent as in this project, the bearings would be directly affected by transfer

Petição 870190087184, de 05/09/2019, pág. 17/35Petition 870190087184, of 9/5/2019, p. 17/35

9/21 térmica de fluido para mancais durante o processo de cavitação. Consequentemente, o eixo 3 do motor 1 se estende através do alojamento 9 e suporta o rotor externo 5 para rotação em uma configuração em cantiléver. O motor tem um eixo mais longo 3 que o normal e os mancais internos no motor para suportar o rotor externo 5 equilibrado quando o eixo 3 se estende através do alojamento 9. O alojamento 9 forma uma cavidade 11, com a cavidade conformada para receber o rotor externo 5. Uma vedação de eixo convencional (não mostrada) é posicionada entre o eixo de motor 3 e o alojamento 9 para propósitos de vedação. Com a disposição em cantiléver do eixo de motor e os mancais que são associados ao motor para suporte de eixo, os problemas com falha de mancai nos dispositivos de técnica anterior são eliminados.9/21 thermal fluid for bearings during the cavitation process. Consequently, axis 3 of motor 1 extends through housing 9 and supports external rotor 5 for rotation in a cantilever configuration. The motor has a longer shaft 3 than normal and the internal bearings in the motor to support the external rotor 5 balanced when the shaft 3 extends through the housing 9. The housing 9 forms a cavity 11, with the cavity shaped to receive the external rotor 5. A conventional shaft seal (not shown) is positioned between the motor shaft 3 and the housing 9 for sealing purposes. With the cantilever arrangement of the motor shaft and the bearings that are associated with the motor for shaft support, problems with bearing failure in prior art devices are eliminated.

[032] Na operação, o fluido, por exemplo, água, é introduzido na cavidade 11 em uma taxa com base na velocidade de motor ajustada ideal para o fluido durante a operação do aparelho 10. Quando o rotor externo 5 é posicionado no interior do alojamento, uma superfície externa 13 do rotor externo 5 fica voltada para uma superfície interna 15 do alojamento 9. Um vão 17 existe entre essas duas superfícies 13 e 15, e esse vão 17 se torna uma zona de aquecimento de fluido para o aparelho 10, que consiste em três zonas de cavitação lateral 215.[032] In operation, fluid, for example, water, is introduced into cavity 11 at a rate based on the ideal engine speed set for the fluid during the operation of the device 10. When the external rotor 5 is positioned inside the housing, an external surface 13 of the external rotor 5 faces an internal surface 15 of the housing 9. A gap 17 exists between these two surfaces 13 and 15, and that gap 17 becomes a fluid heating zone for the apparatus 10, which consists of three lateral cavitation zones 215.

[033] Na modalidade das Figuras 1 a 10, seis zonas de aquecimento de fluido existem em virtude de três conjuntos de três zonas de descarga 31 e 35 para a zona de aquecimento 17 e a mesma disposição para a zona de aquecimento 25, de modo que há um total de dezoito zonas de cavitação 215. Esse número pode ser aumentado ou diminuído por variação do tamanho da cabeça de cavitação para comprimento de arco adicional La consistente com as velocidades de motor selecionadas. Isso é realizado por fornecimento de uma cabeça de rotor secundária 19 em um passo ou configuração rotacional específico e tem características físicas similares como o rotor externo 5 para[033] In the embodiment of Figures 1 to 10, six fluid heating zones exist by virtue of three sets of three discharge zones 31 and 35 for heating zone 17 and the same arrangement for heating zone 25, so that there are a total of eighteen cavitation zones 215. This number can be increased or decreased by varying the size of the cavitation head for additional arc length consistent with the selected engine speeds. This is accomplished by providing a secondary rotor head 19 in a specific step or rotational configuration and has similar physical characteristics as the external rotor 5 for

Petição 870190087184, de 05/09/2019, pág. 18/35Petition 870190087184, of 9/5/2019, p. 18/35

10/21 melhorar a energia no fluido. Uma superfície externa 21 da cabeça de rotor 19 fica voltada para uma superfície interna 23 do rotor externo 5, com um vão que existe entre as mesmas. O vão forma uma outra zona de aquecimento de fluido 25 do aparelho 10.10/21 improve energy in the fluid. An outer surface 21 of the rotor head 19 faces an inner surface 23 of the outer rotor 5, with a gap between them. The gap forms another fluid heating zone 25 of the apparatus 10.

[034] Uma cobertura de alojamento 27 é também fornecida. A cobertura de alojamento 27 se encaixa ao alojamento 9 com o uso de técnica de fixação conhecida para formar uma câmara de cavitação vedada que inclui a cabeça de rotor 19 e o rotor externo 5. A cabeça de rotor 19 é montado na cobertura de alojamento 27 de qualquer forma convencional para criar o vão 25 como a segunda zona de aquecimento de fluido entre a parte externa e a superfície externa 21 da cabeça de rotor 19 e a superfície interna 23 do rotor externo 5. Como um exemplo da montagem, as aberturas 26 podem ser usadas com as fixações apropriadas.[034] A housing cover 27 is also provided. The housing cover 27 fits into the housing 9 with the use of known fixation technique to form a sealed cavitation chamber that includes the rotor head 19 and the external rotor 5. The rotor head 19 is mounted on the housing cover 27 in any conventional way to create span 25 as the second fluid heating zone between the outer and outer surface 21 of the rotor head 19 and the inner surface 23 of the outer rotor 5. As an example of the assembly, the openings 26 can be used with the appropriate fixings.

[035] Os materiais selecionados para o rotor externo 5 e para a cabeça de rotor 19, e para o alojamento 9 e para a cobertura 27 são selecionados para desempenho e segurança ideal. Exemplos de materiais para o alojamento 9 e para a cobertura 27 incluem polímeros, por exemplo, uma poliamida. O rotor externo 5 e a cabeça de rotor 19 podem ser feitos de materiais metálicos como o alumínio ou a uma liga do mesmo ou a aço inoxidável.[035] The materials selected for the external rotor 5 and the rotor head 19, and for housing 9 and cover 27 are selected for optimal performance and safety. Examples of materials for housing 9 and cover 27 include polymers, for example, a polyamide. The external rotor 5 and the rotor head 19 can be made of metallic materials such as aluminum or an alloy thereof or stainless steel.

[036] O fluido a ser aquecido ou purificado é introduzido para o aparelho de cavitação 10 através de uma porta de entrada 29 localizada na cobertura de alojamento 27. Enquanto a posição da porta de entrada 29 pode variar, é preferencial que seja posicionado de modo que o fluido que entra a segunda zona de aquecimento de fluido 25, consultar a Figura 4, que é entre a cabeça de rotor interna fixa 19 e o rotor externo 5.[036] The fluid to be heated or purified is introduced into the cavitation apparatus 10 through an inlet port 29 located in the housing cover 27. While the position of the inlet port 29 may vary, it is preferable that it is positioned so that the fluid entering the second fluid heating zone 25, see Figure 4, which is between the fixed internal rotor head 19 and the external rotor 5.

[037] As zonas de cavitação 17 e 25 têm características especiais que permitem que a cavitação ideal ocorra. A Figura 8 mostra a localização dessas[037] Cavitation zones 17 and 25 have special characteristics that allow ideal cavitation to occur. Figure 8 shows the location of these

Petição 870190087184, de 05/09/2019, pág. 19/35Petition 870190087184, of 9/5/2019, p. 19/35

11/21 características. A superfície interna 15 do alojamento de rotor 9 e a superfície interna 23 do rotor externo 5 têm amortecedores direcionais 201 e 203 e amortecedores de retorno 202 e 204 respectivamente para canalizar a água na trajetória de direção para a seção de rampa 31 e 35 em cada uma dessas. Os amortecedores direcionais 201 e 203 dessas superfícies são mais longos, enquanto os amortecedores de retorno 202 e 204 são mais curtos em comprimento e permitem que a água seja canalizada para a zona de rampa 31 e 35, ao longo da direção de fluido natural Fd conforme retratada na vista terciária da Figura 7. Cada conjunto desses amortecedores é deslocado com série interna para série média sendo o deslocamento 212, enquanto o deslocamento 213 de série média para série externa para acomodar a variação de tempo para molécula de fluido para se deslocar em um movimento cilíndrico, e, assim, afetar os componentes de velocidade de zona de cavitação Vx, Vye Vz na determinação de localizações de orifício de cavitação 33 e 37. Isso permite que o rotor interno 21 e o rotor externo 5 sejam consistentes com os processos de fabricação padrões.11/21 characteristics. The inner surface 15 of the rotor housing 9 and the inner surface 23 of the outer rotor 5 have directional buffers 201 and 203 and return buffers 202 and 204 respectively to channel the water in the direction path to the ramp section 31 and 35 on each one of them. The directional buffers 201 and 203 on these surfaces are longer, while the return buffers 202 and 204 are shorter in length and allow water to be channeled to the ramp zone 31 and 35, along the direction of natural fluid Fd as depicted in the tertiary view of Figure 7. Each set of these dampers is displaced with internal series to medium series being displacement 212, while displacement 213 from medium series to external series to accommodate the time variation for fluid molecule to travel in one cylindrical movement, and thus affect the cavitation zone velocity components Vx, Vye Vz in determining cavitation orifice locations 33 and 37. This allows inner rotor 21 and outer rotor 5 to be consistent with the manufacturing standards.

[038] Adicionalmente, permitindo-se que a trajetória de fluido descarregado seja tridimensional apresenta questões de fabricação geométrica com a localização e formação dos orifícios cavitacionais 33 e 37, uma seção perpendicular 210 de amortecedores direcionais 201 e 203 e de amortecedores de retorno 202 e 204 para facilitar uma descarga bidimensional de fluidos para os orifícios de cavitação 33 e 37 é fornecida. Os orifícios de cavitação 33 e 37 estão localizados no plano bidimensional, devido à velocidade terciária Vz ter sido direcionada para zero, de modo que a distância entre a zona de descarga 215 e os orifícios de cavitação 33, 37 esteja em correlação direta com a velocidade de fluido Fv. Ao localizar precisamente o fluido de descarga para o alinhamento dos orifícios de cavitação 33 e 37, as bolhas de cavitação destrutivas[038] Additionally, allowing the discharged fluid path to be three-dimensional, it presents geometric manufacturing issues with the location and formation of cavitational holes 33 and 37, a perpendicular section 210 of directional dampers 201 and 203 and return dampers 202 and 204 to facilitate a two-dimensional discharge of fluids into cavitation holes 33 and 37 is provided. The cavitation holes 33 and 37 are located in the two-dimensional plane, due to the tertiary velocity Vz being directed to zero, so that the distance between the discharge zone 215 and the cavitation holes 33, 37 is in direct correlation with the speed. of fluid F v . By precisely locating the discharge fluid for the alignment of cavitation holes 33 and 37, destructive cavitation bubbles

Petição 870190087184, de 05/09/2019, pág. 20/35Petition 870190087184, of 9/5/2019, p. 20/35

12/21 são impedidas de serem liberadas de modo descontrolado em seções sem orifícios de cavitação. Isso é realizado pelo formato da superfície interna 23 do rotor externo 5 nas zonas de funil 205 entre os amortecedores direcionais 201 e amortecedores de retorno 202. Essa superfície em rampa tem um formato de espiral, que é ilustrado por distâncias radiais, conforme medido a partir de um eixo geométrico central e longitudinal A do aparelho 10. Com referência à Figura 3, um raio R2 conforme medido a partir de um ponto axial central do aparelho é de modo que o raio R2 é menor que um outro raio R4. Essa diferença em raio e o formato de espiral da superfície interna 23 do rotor externo 5 criam uma rampa em onda 31. Essa configuração produz um diferencial de pressão crítico para formação de bolhas de vácuo de cavitação na rampa em onda 31.12/21 are prevented from being released in an uncontrolled manner in sections without cavitation holes. This is accomplished by the shape of the inner surface 23 of the outer rotor 5 in the funnel zones 205 between the directional buffers 201 and return buffers 202. This ramp surface has a spiral shape, which is illustrated by radial distances, as measured from of a central and longitudinal geometric axis A of the apparatus 10. With reference to Figure 3, a radius R2 as measured from a central axial point of the apparatus is such that the radius R2 is less than another radius R4. This difference in radius and the spiral shape of the inner surface 23 of the external rotor 5 creates a wave ramp 31. This configuration produces a critical pressure differential for the formation of cavitation vacuum bubbles in the wave ramp 31.

[039] A superfície externa de cabeça de rotor 21 é configurada com diversos orifícios de cavitação 33 separados de uma determinada profundidade e circunferência. Os orifícios 33 cooperam com a rampa em onda 31 e formato de espiral da superfície interna 23 do rotor externo 5 para criar uma geração de bolha de vácuo contínua e em crescimento na disposição regular dos orifícios de cavitação 33 da cabeça de rotor 19. O calor é gerado através do processo de cavitação do fluido praticamente sem impacto destrutivo para a cabeça de rotor 19 ou para os orifícios de cavitação 33. Durante a operação, o rotor externo 5 está girando em uma direção anti-horária, consultar a Figura 4. O fluido é comprimido durante o ciclo de rotação do rotor externo 5 e a pressão aumenta na zona de cavitação de fluido 25 e 17. A entrada para as rampas em onda 31 e 35 fornece uma área de expansão que gera perda rápida de pressão e essa redução de pressão permite a formação das bolhas de cavitação e a explosão subsequente nos orifícios de cavitação 33 e 37.[039] The external surface of the rotor head 21 is configured with several cavitation holes 33 separated by a certain depth and circumference. The orifices 33 cooperate with the wave ramp 31 and spiral shape of the inner surface 23 of the outer rotor 5 to create a continuous and growing vacuum bubble generation in the regular arrangement of the cavitation holes 33 of the rotor head 19. The heat is generated through the fluid cavitation process with virtually no destructive impact on the rotor head 19 or cavitation holes 33. During operation, the external rotor 5 is rotating in a counterclockwise direction, see Figure 4. The fluid is compressed during the rotation cycle of the external rotor 5 and the pressure increases in the fluid cavitation zone 25 and 17. The entrance to the wave ramps 31 and 35 provides an expansion area that generates rapid pressure loss and this reduction pressure allows the formation of cavitation bubbles and the subsequent explosion in cavitation holes 33 and 37.

[040] Após entrar na zona 25, o fluido sai da zona 25 através de múltiplas portas 34 na face traseira 36 do rotor externo 5. Esse fluido de saída entra, então,[040] After entering zone 25, the fluid leaves zone 25 through multiple ports 34 on the rear face 36 of external rotor 5. This outlet fluid then enters

Petição 870190087184, de 05/09/2019, pág. 21/35Petition 870190087184, of 9/5/2019, p. 21/35

13/21 na outra zona de cavitação de fluido 17 formada no espaço entre a superfície interior 15 do alojamento 1 e a superfície externa 13 do rotor externo 5. Com efeito, o fluido é introduzido para um processo de cavitação secundário, que é oposto na direção de uma direção de fluxo de fluido de giro ao primeiro processo de cavitação que ocorre na zona 25 entre a superfície externa 21 da cabeça de rotor e a superfície interna 23 do rotor externo 5.13/21 in the other fluid cavitation zone 17 formed in the space between the inner surface 15 of the housing 1 and the outer surface 13 of the external rotor 5. In effect, the fluid is introduced into a secondary cavitation process, which is opposite in the direction of a direction of flow of turning fluid to the first cavitation process that occurs in the zone 25 between the outer surface 21 of the rotor head and the inner surface 23 of the outer rotor 5.

[041] O alojamento 1 é equipado com a configuração espiral similar na superfície interna 15 do mesmo com uma rampa em onda 35 correspondente formada pelas diferenças radiais mostradas na Figura 3. Ou seja, o raio RI é menor que o raio R3 com a finalidade de formar a rampa em onda 35 nas zonas de túneis 206 entre os amortecedores direcionais 203 e os amortecedores de retorno 204.[041] Housing 1 is equipped with a similar spiral configuration on its internal surface 15 with a corresponding wave ramp 35 formed by the radial differences shown in Figure 3. That is, the radius RI is smaller than the radius R3 for the purpose to form the wave ramp 35 in tunnel zones 206 between directional dampers 203 and return dampers 204.

[042] O rotor externo 5 inclui orifícios de cavitação 37, como aqueles na cabeça de rotor 19.[042] External rotor 5 includes cavitation holes 37, such as those in the rotor head 19.

[043] O fluido que sai da primeira zona de aquecimento 25 é introduzido na segunda zona de aquecimento ou cavitação 17. O fluido rotacionando na mesma é, então, introduzido na disposição regular de orifícios de cavitação 37 de rotor externo do mesmo modo que o fluido é introduzido nos orifícios 33 na cabeça de rotor 19. O que é diferente entre as câmaras 17 e 25 é a orientação das rampas em onda 31 e 35. A rampa em onda 35 é configurada de modo oposto da rampa em onda 31.[043] The fluid leaving the first heating zone 25 is introduced into the second heating or cavitation zone 17. The fluid rotating in it is then introduced into the regular arrangement of cavitation holes 37 of the external rotor in the same way as the fluid is introduced into the holes 33 in the rotor head 19. What is different between chambers 17 and 25 is the orientation of the wave ramps 31 and 35. Wave ramp 35 is configured in the opposite way to wave ramp 31.

[044] Em outras palavras, e com referência à Figura 3, o espiral de raio crescente se move na direção anti-horária para superfície 23 do rotor externo 5, do raio curto R2 para o raio mais longo R4. Para a superfície 15 do alojamento 9, o raio crescente se move em direção anti-horária, do raio curto RI para raio mais longo R3. Isso significa que as faces das rampas em onda 31 e 35 são opostas entre si. Com referência à Figura 5, uma rampa em onda 35 tem a face 39, que é[044] In other words, and with reference to Figure 3, the spiral of increasing radius moves counterclockwise towards surface 23 of external rotor 5, from short radius R2 to the longest radius R4. For the surface 15 of the housing 9, the increasing radius moves counterclockwise, from the short radius RI to the longer radius R3. This means that the faces of the wave ramps 31 and 35 are opposite each other. With reference to Figure 5, a wave ramp 35 has face 39, which is

Petição 870190087184, de 05/09/2019, pág. 22/35Petition 870190087184, of 9/5/2019, p. 22/35

14/21 mostrada com uma configuração de ângulo reto. Entretanto, a face 39 poderia ser angular também. A configuração em espiral assegura a geração máxima de bolha de vácuo e a explosão de bolha de geração de calor resultante. O processo de cavitação em equilíbrio duplo da zona 17 e da zona 25 ocorre simultaneamente. Assim, através de um único ciclo rotacional do motor e do rotor externo 5, o fluido é processado duas vezes para cavitação.14/21 shown with a right angle setting. However, face 39 could be angled as well. The spiral configuration ensures maximum vacuum bubble generation and the resulting heat generation bubble explosion. The double equilibrium cavitation process of zone 17 and zone 25 occurs simultaneously. Thus, through a single rotational cycle of the motor and the external rotor 5, the fluid is processed twice for cavitation.

[045] É desejável também para o processo de aquecimento de cavitação que as rampas em onda primárias 31 e 35 sejam alinhadas em repouso na Figura 3. Ou seja, as rampas em onda 31 e 35 estão na posição de 6 horas.[045] It is also desirable for the cavitation heating process that the primary wave ramps 31 and 35 are aligned at rest in Figure 3. That is, the wave ramps 31 and 35 are in the 6 o'clock position.

[046] Uma vez que o alojamento 1 é fixo e o aparelho estaria posicionado de modo que o eixo geométrico A seja horizontal, não é um problema ter a rampa em onda 35 nessa posição. A fim de ter a rampa em onda 31 do rotor externo 5, que pode se mover devido à sua conexão de motor nessa posição, uma forma é ter o rotor externo 5 equilibrado por múltiplas portas de saída 34 de modo que, quando o motor 1 não está fornecendo potência, o rotor externo 5 retorna para a posição de partida apropriada em relação à rampa em onda interna 31 e à rampa em onda externa 35. Com essa posição de partida, a geração máxima de calor do fluido dentro do processo é alcançada. Enquanto a posição de rampa em onda do rotor externo poderia variar a partir da posição de 6 horas, mesmo que 90 graus para ambos os lados, a eficiência de cavitação é abaixada ao variar a partir da posição de partida preferencial. É preferencial também que as rampas em onda 31 e 35 estejam na posição de 6 horas já que isso facilita o início do aparelho a partir da posição da preparação (a entrada 29 é alinhada com a rampa em onda 31 uma vez que o aparelho não funciona apenas como um dispositivo de cavitação de líquido, mas também como uma bomba, movendo o líquido no aparelho 10 e descarregando o mesmo. Ao variar a partir da posição de 6 horas em direção à posição de 3 ou 9 horas reduz a queda de pressão na rampa e/ou[046] Since the housing 1 is fixed and the device would be positioned so that the geometric axis A is horizontal, it is not a problem to have the wave ramp 35 in that position. In order to have the wave ramp 31 of the external rotor 5, which can move due to its motor connection in that position, one way is to have the external rotor 5 balanced by multiple output ports 34 so that when the motor 1 is not supplying power, the external rotor 5 returns to the appropriate starting position in relation to the internal wave ramp 31 and the external wave ramp 35. With this starting position, the maximum heat generation of the fluid within the process is achieved . While the wave position of the external rotor waveform could vary from the 6 o'clock position, even 90 degrees to both sides, the cavitation efficiency is lowered by varying from the preferred starting position. It is also preferable that the wave ramps 31 and 35 are in the 6 o'clock position as this facilitates the start of the device from the preparation position (inlet 29 is aligned with the wave ramp 31 since the device does not work only as a liquid cavitation device, but also as a pump, moving the liquid in the device 10 and discharging it. By varying from the 6 o'clock position towards the 3 or 9 o'clock position it reduces the pressure drop in the ramp and / or

Petição 870190087184, de 05/09/2019, pág. 23/35Petition 870190087184, of 9/5/2019, p. 23/35

15/21 reduz a cavitação. Ao alterar essa configuração das zonas de cavitação 215 para posições alternativas, como a posição de 3 ou 9 horas, em conjunto com a variação do comprimento de arco La, o dispositivo de cavitação absorveu o calor do fluido e produziu um efeito de resfriamento, enquanto mantém a natureza não destrutiva do dispositivo de cavitação.15/21 reduces cavitation. By changing this configuration of cavitation zones 215 to alternative positions, such as the 3 or 9 o'clock position, together with the variation in arc length La, the cavitation device absorbed the heat from the fluid and produced a cooling effect, while maintains the non-destructive nature of the cavitation device.

[047] O fluido que é cavitado, então, deixa o aparelho de cavitação 10 através de uma porta de saída 41 na cobertura 9 em pressão baixa (< 1 atmosfera). A fim de alcançar a eficiência máxima e eliminar o elemento destrutivo de cavitação, um sistema total deve incluir o controlador de motor de velocidade variável 301, um tanque de golpe de aríete de descarga de água 303 e um tanque de entrada de armazenamento 304 como um mínimo. O tanque de golpe de aríete de descarga de água 303 é definido para 82,74 a 103,42 KPa (12 a 15 psi) que pode assegurar o controle de ruído apropriado de aquecimento de água, enquanto o tanque de entrada de armazenamento 304 permite que o aparelho de cavitação 10 opere em fluxo de fluido ambiente. Devido às propriedades físicas de cada fluido variarem em relação ao aumento de temperatura, conforme indicado no gráfico da Figura 9 por água, é importante para a velocidade de motor ser ajustado continuamente para controle de velocidade para assegurar que o processo de cavitação, especificamente, a distância para a zona de descarga 215 para os orifícios de cavitação 33, 37 seja controlado. Ao ajustar a velocidade de motor para características físicas do fluido a qualquer determinada temperatura ou outra variante, isso assegura que a distância para orifícios de cavitação 33, 37 a partir das zonas de funil 205 seja mantida para a cavitação não destrutiva. Um painel de controle adicional 302 assegurará a otimização do processo de cavitação para o fluido sob processo por monitoramento de temperatura de fluido em sondas 307 de entrada e saída do aparelho de cavitação 10. Ademais, as válvulas de controle 306 podem ser[047] The fluid that is cavitated then leaves the cavitation apparatus 10 through an outlet port 41 on the cover 9 at low pressure (<1 atmosphere). In order to achieve maximum efficiency and eliminate the destructive cavitation element, a total system must include the 301 variable speed motor controller, a 303 water discharge water hammer tank and a 304 inlet storage tank as a Minimum. The 303 water discharge water hammer tank is set to 82.74 to 103.42 KPa (12 to 15 psi) which can ensure proper water heating noise control, while the 304 inlet storage tank allows that the cavitation apparatus 10 operates in a flow of ambient fluid. Because the physical properties of each fluid vary in relation to the increase in temperature, as indicated in the graph in Figure 9 by water, it is important for the engine speed to be continuously adjusted for speed control to ensure that the cavitation process, specifically, the distance to the discharge zone 215 for the cavitation holes 33, 37 is controlled. By adjusting the motor speed for physical characteristics of the fluid at any given temperature or other variant, this ensures that the distance to cavitation holes 33, 37 from funnel zones 205 is maintained for non-destructive cavitation. An additional control panel 302 will ensure the optimization of the cavitation process for the fluid under process by monitoring the fluid temperature in the 307 inlet and outlet probes of the cavitation apparatus 10. In addition, the 306 control valves can be

Petição 870190087184, de 05/09/2019, pág. 24/35Petition 870190087184, of 9/5/2019, p. 24/35

16/21 implantadas com o entrecruzamento 308 para melhorar a desempenho de sistema para certas aplicações como purificação. O fluido aquecido pode ser usado em qualquer aplicação conhecida que emprega um fluido aquecido.16/21 deployed with the 308 crisscross to improve system performance for certain applications such as purification. The heated fluid can be used in any known application that employs a heated fluid.

[048] A invenção tem como base a realização de que o objetivo de ter um aparelho de aquecimento de fluido de cavitação sem os problemas conhecidos no aparelho de aquecimento de cavitação da técnica anterior pode ser obtido ao ter uma forma restritiva ou interferência nas zonas ou câmaras 17 e 25 que contêm a rampa em onda 35, os amortecedores direcionais 203 e os amortecedores de retorno 204 entre a superfície externa 13 de rotor externo giratório e a superfície interna 15 do alojamento 9 e a mesma restrição ou interferência como a rampa em onda 31, os amortecedores direcionais 201 e os amortecedores de retorno 202 entre a superfície externa 21 de cabeça de rotor e a superfície interna de rotor externo 23. Ao projetar a superfície interna 15 do alojamento 1 e a superfície interna 23 do rotor externo 5, dessa forma, pode ser assegurado continuamente que as bolhas de vácuo explodam. Ao assegurar pelo projeto que as superfícies em espiral 15 e 23, os amortecedores direcionais 201 e 203 e os amortecedores de retorno 202 e 204 que afunilam o líquido a ser aquecido circundem as bolhas de vácuo nos orifícios após a explosão, o ruído cavitacional é reduzido assim como reduz ou elimina os outros efeitos prejudiciais de cavitação, por exemplo, erosão de partes de componente e similares.[048] The invention is based on the realization that the objective of having a cavitation fluid heating apparatus without the known problems in the prior art cavitation heating apparatus can be obtained by having a restrictive shape or interference in the zones or chambers 17 and 25 containing wave ramp 35, directional dampers 203 and return dampers 204 between the outer surface 13 of the rotating outer rotor and the inner surface 15 of housing 9 and the same restriction or interference as the wave ramp 31, directional dampers 201 and return dampers 202 between the outer surface 21 of the rotor head and the inner surface of the outer rotor 23. When designing the inner surface 15 of the housing 1 and the inner surface 23 of the outer rotor 5, from there way, it can be ensured continuously that the vacuum bubbles explode. By ensuring by design that spiral surfaces 15 and 23, directional dampers 201 and 203 and return dampers 202 and 204 that taper the liquid to be heated surround the vacuum bubbles in the orifices after the explosion, cavitational noise is reduced as well as reducing or eliminating other harmful cavitation effects, for example, erosion of component parts and the like.

[049] Na variação significativa para o projeto de Fabian, deve ser entendido que o projeto de duas câmaras ou zonas das Figuras 1 a 10 podem ser modificados de modo que apenas um projeto de uma câmara e ainda funcione com todos os benefícios com um único motor de acionamento. Assim, a cabeça de rotor 6 poderia ser feito sem os orifícios de cavitação e atua apenas como conduíte para alimentar líquido para a zona 17 entre o alojamento 1 e o rotor[049] In the significant variation for Fabian's design, it should be understood that the design of the two chambers or zones of Figures 1 to 10 can be modified so that only one design of the chamber and still works with all the benefits with a single drive motor. Thus, the rotor head 6 could be made without cavitation holes and acts only as a conduit to feed liquid to zone 17 between housing 1 and the rotor

Petição 870190087184, de 05/09/2019, pág. 25/35Petition 870190087184, of 9/5/2019, p. 25/35

17/21 externo 5. Ainda em uma modalidade adicional, a cabeça de rotor 6 poderia ser eliminado de modo que apenas o rotor externo 5 com seus orifícios de cavitação 37, o alojamento 9 com sua superfície interna 15 especialmente configurada, e as portas de entrada e saída interagiríam para aquecer o fluido. Essa adaptação da invenção permite configurações de aplicações de múltiplos tamanhos, com vários tamanhos de motor adaptáveis a um aparelho de cavitação 10 para eficiência de energia específica para a aplicação desejada.External 17/21 5. Still in an additional embodiment, the rotor head 6 could be eliminated so that only the external rotor 5 with its cavitation holes 37, the housing 9 with its specially configured internal surface 15, and the inlet and outlet would interact to heat the fluid. This adaptation of the invention allows configurations of multiple size applications, with various motor sizes adaptable to a cavitation apparatus 10 for specific energy efficiency for the desired application.

[050] Embora um único aparelho de câmara forneça líquido aquecido sem muitos dos problemas relacionados à cavitação dos dispositivos da técnica anterior, é mais vantajoso empregar a modalidade das Figuras 1 a 10, em que o rotor externo é instalado com uma cabeça de rotor fixa 19, cuja superfície externa é encaixada com orifícios cavitacionais 33 adicionais. Essa configuração, em conjunto com os componentes de sistema associados, permite que a bomba de rotor produza energia de calor em uma razão aumentada significativa de utilização de energia para consumo, enquanto supera os problemas tradicionais de sistemas anteriores; como ondas sonoras sônicas (ruído), falhas no mancai e altas perdas de energia de pressão de descarga.[050] Although a single chamber apparatus provides heated liquid without many of the problems related to the cavitation of prior art devices, it is more advantageous to employ the form of Figures 1 to 10, in which the external rotor is installed with a fixed rotor head 19, the outer surface of which is fitted with additional cavitational holes 33. This configuration, in conjunction with the associated system components, allows the rotor pump to produce heat energy at a significantly increased rate of energy use for consumption, while overcoming the traditional problems of previous systems; such as sonic sound waves (noise), failures in the bearing and high energy losses from discharge pressure.

[051] A presente invenção é direcionada para a liberação de energia de calor para uso na entrega de um fluido para aquecer ou resfrias sistemas, purificação de fluido e separação, e qualquer processamento de fluido que exige calor para concluir a progressão. Além disso, a invenção libera a energia através de um processo de cavitação com o uso de consumo de menos potência, então, sistemas de caldeira ou fornos tradicionais e aprimora significativamente a energia e o custo de instalação de sistema de purificação com capacidades similares. O rotor fixo interno equilibrado 19, o rotor externo 5, as rampas em onda 31 e 35, os amortecedores direcionais 201 e 203 e os amortecedores de retorno 202 a 204, e o alojamento 1 e a cobertura 27 coincidentes fornecem as[051] The present invention is directed to the release of heat energy for use in delivering a fluid to heat or cool systems, fluid purification and separation, and any fluid processing that requires heat to complete the progression. In addition, the invention releases energy through a cavitation process using less power consumption then traditional boiler systems or ovens and significantly improves the energy and cost of installing a purification system with similar capacities. The balanced internal fixed rotor 19, external rotor 5, wave ramps 31 and 35, directional dampers 201 and 203 and return dampers 202 to 204, and matching housing 1 and cover 27 provide the

Petição 870190087184, de 05/09/2019, pág. 26/35Petition 870190087184, of 9/5/2019, p. 26/35

18/21 características físicas exclusivas para produzir calor em uma taxa aumentada de retorno de consumo de energia enquanto mantém as características térmicas.18/21 unique physical characteristics to produce heat at an increased rate of return on energy consumption while maintaining thermal characteristics.

[052] A presente invenção compreende essas características de componente exclusivas de tal forma que o fluido que o calor gerado é retido por períodos de tempo estendidos e, assim, exige ciclos inferiores de consumo de energia.[052] The present invention comprises these unique component characteristics in such a way that the fluid that the heat generated is retained for extended periods of time and thus requires lower cycles of energy consumption.

[053] A presente invenção é exclusiva de modo que o processo de cavitação de múltiplos estágios seja concluído inicialmente através de uma cabeça de rotor de cavitação primário que é estacionário, com o rotor externo atuando tanto como uma fonte centrífuga para o processo inicial quanto para um elemento de cavitação do segundo estágio. Tanto o rotor externo quanto o alojamento de rotor têm rampas em onda para melhorar o processo de cavitação. Isso permite que o sistema maximize a energia liberada a partir do processo de cavitação, enquanto mantém uma pressão de descarga baixa de modo que a energia não seja perdida por alteração do estado do fluido para um gás. A configuração da presente invenção é de modo que o ruído normalmente associado ao processo de cavitação seja minimizado e controlado.[053] The present invention is unique so that the multistage cavitation process is completed initially through a primary cavitation rotor head that is stationary, with the external rotor acting as both a centrifugal source for the initial process and for a second stage cavitation element. Both the external rotor and the rotor housing have wave ramps to improve the cavitation process. This allows the system to maximize the energy released from the cavitation process, while maintaining a low discharge pressure so that the energy is not lost by changing the state of the fluid to a gas. The configuration of the present invention is such that the noise normally associated with the cavitation process is minimized and controlled.

[054] Conforme explicado acima, a configuração em espiral das superfícies 15 e 23 com os amortecedores direcionais 201 e 203 e os amortecedores de retorno 202 e 204 são um recurso importante da invenção. Essa configuração permite a criação e crescimento das bolhas de vácuo nos orifícios 33 e 37. Nos orifícios 33 e 37, as bolhas de vácuo são criadas entre as moléculas e circundadas pelo fluido a ser aquecido. As bolhas não explodem realmente, mas rompem quando as mesmas alcançam os orifícios de cavitação 33 e 37.[054] As explained above, the spiral configuration of surfaces 15 and 23 with directional dampers 201 and 203 and return dampers 202 and 204 are an important feature of the invention. This configuration allows the creation and growth of vacuum bubbles in holes 33 and 37. In holes 33 and 37, vacuum bubbles are created between the molecules and surrounded by the fluid to be heated. The bubbles don't really explode, but they burst when they reach the cavitation holes 33 and 37.

[055] De acordo com o método, o rotor externo 5 é colocado no alojamento 1 e é girado com o motor de acionamento 1. Durante a rotação, o fluido a ser aquecido é injetado no alojamento 1 através da entrada 29. Com a ajuda do giro,[055] According to the method, the external rotor 5 is placed in the housing 1 and is rotated with the drive motor 1. During the rotation, the fluid to be heated is injected into the housing 1 through the inlet 29. With the help whirl,

Petição 870190087184, de 05/09/2019, pág. 27/35Petition 870190087184, of 9/5/2019, p. 27/35

19/21 as bolhas de vácuo que crescem continuamente são criadas entre as moléculas de líquido nos orifícios 33 da cabeça de rotor 6, se presente, e nos orifícios 37 do rotor externo 5. Uma vez que a bolha de vácuo atinge a etapa de cavitação 31 ou 35, a mesma rompe. O fluido a ser aquecido está, de outro modo, em fluxo através das câmaras 25 e 17, com as bolhas de vácuo que se rompem no líquido de expansão após passar pelas zonas de funil 205. Após o rompimento, as moléculas de líquido, que se move em direções opostas, explodem. O calor gerado durante a explosão é absorvido pelo líquido circundante, e o líquido aquecido é extraído por último através da saída 41.19/21 the continuously growing vacuum bubbles are created between the liquid molecules in the holes 33 of the rotor head 6, if present, and in the holes 37 of the external rotor 5. Once the vacuum bubble reaches the cavitation step 31 or 35, it breaks. The fluid to be heated is otherwise flowing through chambers 25 and 17, with vacuum bubbles that break in the expansion liquid after passing through the 205 funnel zones. After the break, the liquid molecules, which moves in opposite directions, explode. The heat generated during the explosion is absorbed by the surrounding liquid, and the heated liquid is extracted last through the outlet 41.

[056] É a vantagem do aparelho de cavitação de acordo com a invenção para eliminar ou reduzir com sucesso os efeitos prejudiciais do fenômeno de cavitação por uso de canais de fluxo projetados para o líquido a ser aquecido e por uso do procedimento para a operação do equipamento.[056] It is the advantage of the cavitation apparatus according to the invention to successfully eliminate or reduce the harmful effects of the cavitation phenomenon by using flow channels designed for the liquid to be heated and by using the procedure for the operation of the equipment.

[057] Voltando às modalidades discutidas acima, uma modalidade da invenção usa um único corpo de cavitação giratório que tem orifícios no mesmo, com os orifícios abertos para uma superfície externa do corpo de cavitação. Esse corpo de cavitação gira no interior de um alojamento e interage com a etapa de cavitação, que está localizada na superfície interior do alojamento. Durante esse giro, as bolhas de vácuo são criadas nos orifícios no corpo giratório. As bolhas crescem eventualmente de modo que as mesmas não estejam mais confinadas para os orifícios e se rompam na etapa de cavitação. Esse rompimento faz com que as moléculas de líquido explodam, que é a liberação de energia que causa o aquecimento da água.[057] Returning to the modalities discussed above, one embodiment of the invention uses a single rotating cavitation body that has holes in it, with the holes open to an external surface of the cavitation body. This cavitation body rotates inside a housing and interacts with the cavitation step, which is located on the interior surface of the housing. During this rotation, vacuum bubbles are created in the holes in the rotating body. The bubbles eventually grow so that they are no longer confined to the orifices and break in the cavitation stage. This disruption causes the liquid molecules to explode, which is the release of energy that causes the water to heat up.

[058] Em uma outra modalidade, há dois conjuntos de orifícios, um na superfície externa do corpo giratório e um outro conjunto de orifícios na superfície externa de um segundo componente estacionário localizado no interior do corpo giratório. Nessa modalidade de orifício duplo, a etapa ou a[058] In another embodiment, there are two sets of holes, one on the outer surface of the rotating body and another set of holes on the outer surface of a second stationary component located inside the rotating body. In this modality of double orifice, the stage or

Petição 870190087184, de 05/09/2019, pág. 28/35Petition 870190087184, of 9/5/2019, p. 28/35

20/21 forma de onda de cavitação para os orifícios na superfície externa do corpo giratório está na superfície interna do alojamento. A etapa de cavitação para os orifícios na superfície externa da cabeça de rotor estacionário está na superfície interna do corpo giratório.20/21 cavitation waveform for the holes on the outer surface of the rotating body is on the inner surface of the housing. The cavitation step for the holes on the outer surface of the stationary rotor head is on the inner surface of the rotating body.

[059] A configuração de sistema inventiva permite que o aparelho de cavitação produza energia de calor em uma taxa aumentada significativa de utilização de energia para consumo enquanto supera os problemas tradicionais de sistemas anteriores; como ondas sonoras sônicas (ruído), falhas no mancai e altas perdas de energia de pressão de descarga. O sistema que consiste em um painel de controle 302, controlador de motor de velocidade variável 301, um tanque de golpe de aríete de descarga de água 303, um tanque de entrada de armazenamento 304 e as válvulas de controle 306 com o entrecruzamento 308 melhora as capacidades do aparelho de cavitação 10.[059] The inventive system configuration allows the cavitation apparatus to produce heat energy at a significantly increased rate of energy use for consumption while overcoming the traditional problems of previous systems; such as sonic sound waves (noise), failures in the bearing and high energy losses from discharge pressure. The system consisting of a control panel 302, variable speed motor controller 301, a water discharge water hammer tank 303, a storage inlet tank 304 and the control valves 306 with the 308 criss-cross improves cavitation apparatus capabilities 10.

[060] A presente invenção, através de meios mecânicos, produz água aquecida em uma taxa diminuída de 30 a 70% de consumo de energia (dependente do volume de fluido no sistema) através de um forno de cavitação equilibrado.[060] The present invention, through mechanical means, produces heated water at a decreased rate of 30 to 70% of energy consumption (depending on the volume of fluid in the system) through a balanced cavitation oven.

[061] Um outro aspecto da invenção é a habilidade de o aparelho aumentar a densidade do fluido que é aquecido, por exemplo, água. Uma vez que é conhecido que menos energia é necessária para aquecer água mais densa, o aumento em densidade da água ajuda no aumento da eficiência do processo de aquecimento de fluido.[061] Another aspect of the invention is the ability of the device to increase the density of the fluid that is heated, for example, water. Since it is known that less energy is needed to heat denser water, the increase in water density helps to increase the efficiency of the fluid heating process.

[062] O teste foi realizado para monitorar o efeito de aquecimento do aparelho inventivo. Esse teste envolveu o funcionamento do aparelho de cavitação com o uso de volumes diferentes de água a serem aquecidos e o monitoramento de temperatura de água de entrada, a taxa de fluxo de volume de água, a temperatura de água de saída do aparelho de cavitação, a[062] The test was carried out to monitor the heating effect of the inventive device. This test involved the operation of the cavitation apparatus with the use of different volumes of water to be heated and the monitoring of inlet water temperature, the flow rate of water volume, the outlet water temperature of the cavitation apparatus, The

Petição 870190087184, de 05/09/2019, pág. 29/35Petition 870190087184, of 9/5/2019, p. 29/35

21/21 temperatura do abastecimento de água para o aparelho, potência de motor de acionamento, consumo de eletricidade, valores de potência, consumo de potência de eletricidade e temperatura ambiente. Esse teste mostrou altas eficiências em termos de quantidade de aquecimento feito para a água conforme comparado com a potência usada para funcionar o aparelho.21/21 water supply temperature for the device, drive motor power, electricity consumption, power values, electricity power consumption and ambient temperature. This test showed high efficiencies in terms of the amount of heating done to the water as compared to the power used to operate the device.

[063] Como tal, uma invenção foi descrita em termos de modalidades preferenciais da mesma que atendem a cada um dos objetivos da presente invenção conforme apresentado acima e fornece um novo e aprimorado aparelho de aquecimento de fluido que usa a cavitação.[063] As such, an invention has been described in terms of its preferred modalities that meet each of the objectives of the present invention as presented above and provides a new and improved fluid heating apparatus that uses cavitation.

[064] Obviamente, várias mudanças, modificações e alterações a partir dos ensinamentos da presente invenção podem ser contempladas por aqueles elementos versados na técnica sem se afastar do espírito e escopo pretendidos da mesma. Pretende-se que a presente invenção apenas seja limitada pelos termos da reivindicação anexa.[064] Obviously, several changes, modifications and alterations from the teachings of the present invention can be contemplated by those elements versed in the technique without departing from its intended spirit and scope. The present invention is intended to be limited only by the terms of the appended claim.

Claims (14)

1. Aparelho para aquecer um fluido usando cavitação caracterizado pelo fato de que compreende:1. Apparatus for heating a fluid using cavitation characterized by the fact that it comprises: um alojamento tendo uma entrada para o fluido a ser aquecido e uma saída para descarregar o fluido aquecido do alojamento;a housing having an inlet for the fluid to be heated and an outlet for discharging the heated fluid from the housing; um rotor externo adaptado para ser fixado em um eixo de motor e contido no alojamento e adaptado para rotacionar no interior do alojamento, o rotor externo tendo uma pluralidade de orifícios cavitacionais dispostos em uma superfície externa do mesmo e o rotor externo disposto dentro do alojamento para formar uma zona de aquecimento de fluido entre a superfície externa do rotor externo e uma superfície interna do alojamento que está voltada para a superfície externa do rotor externo, em que a superfície interna do alojamento voltada para a superfície externa contendo o orifício do rotor externo tem uma pluralidade de primeiras zonas de túneis espaçadas lateralmente seguindo circunferencialmente ao longo da superfície interna, cada primeira zona de túnel terminando em uma primeira zona de descarga, cada primeira zona de túnel incluindo uma primeira rampa, cada primeira zona de descarga deslocada de uma primeira zona de descarga adjacente, fluido que entra no alojamento sendo aquecido por interação com as primeiras zonas de túnel e primeiras rampas, orifícios no rotor externo e rotação externa do rotor.an external rotor adapted to be fixed on a motor shaft and contained in the housing and adapted to rotate inside the housing, the external rotor having a plurality of cavitational holes arranged on an external surface of the same and the external rotor arranged inside the housing for form a fluid heating zone between the outer surface of the outer rotor and an inner surface of the housing that faces the outer surface of the outer rotor, where the inner surface of the housing faces the outer surface containing the outer rotor orifice has a plurality of first tunnel zones spaced laterally, circumferentially along the inner surface, each first tunnel zone ending in a first discharge zone, each first tunnel zone including a first ramp, each first discharge zone displaced from a first zone adjacent discharge, fluid entering the send housing o heated by interaction with the first tunnel zones and first ramps, holes in the external rotor and external rotation of the rotor. 2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma cabeça de rotor estacionária, a cabeça de rotor estacionária montada no alojamento e tendo uma superfície externa que está voltada para uma superfície interna do rotor externo, a superfície externa da cabeça do rotor estacionária e uma superfície interna do rotor externo formando uma segunda zona de cavitação de fluido, a superfície externa da cabeça do rotor 2. Apparatus according to claim 1, characterized by the fact that it also comprises a stationary rotor head, the stationary rotor head mounted in the housing and having an external surface that faces an internal surface of the external rotor, the surface outer stationary rotor head and an inner surface of the outer rotor forming a second fluid cavitation zone, the outer surface of the rotor head Petição 870190087184, de 05/09/2019, pág. 31/35Petition 870190087184, of 9/5/2019, p. 31/35 2/4 estacionária incluindo uma pluralidade de orifícios cavitacionais na mesma, a superfície interna do rotor externo tendo uma pluralidade de segundas zonas de túneis espaçadas lateralmente seguindo circunferencialmente ao longo da superfície interna do rotor externo, cada segunda zona de túnel terminando em uma segunda zona de descarga, cada segunda zona de túnel incluindo uma segunda rampa, cada segunda zona de descarga deslocada de uma segunda zona adjacente de descarga, fluido entrando na segunda zona de cavitação fluida sendo aquecido por interação com as segundas zonas de túnel e segundas rampas, orifícios na cabeça do rotor e rotação externa do rotor.2/4 stationary including a plurality of cavitational holes therein, the inner surface of the outer rotor having a plurality of second tunnel zones spaced laterally following circumferentially along the inner surface of the outer rotor, each second tunnel zone ending in a second zone of discharge, each second tunnel zone including a second ramp, each second discharge zone displaced from a second adjacent discharge zone, fluid entering the second fluid cavitation zone being heated by interaction with the second tunnel zones and second ramps, orifices on the rotor head and external rotation of the rotor. 3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o aparelho de cavitação tem um eixo geométrico longitudinal horizontal e cada uma das primeiras zonas de descarga quando vista numa seção transversal, transversal ao eixo geométrico longitudinal horizontal está numa posição de 6 horas para o fluido de aquecimento, e posição de 3 ou 9 horas para resfriamento do fluido.3. Apparatus according to claim 1, characterized by the fact that the cavitation apparatus has a horizontal longitudinal geometric axis and each of the first discharge zones when viewed in a cross section, transversal to the horizontal longitudinal geometric axis is in a position of 6 hours for heating fluid, and 3 or 9 o'clock position for cooling the fluid. 4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o aparelho de cavitação tem um eixo geométrico longitudinal horizontal e cada uma das primeira e segunda zonas de descarga quando vista numa seção transversal, transversal ao eixo geométrico longitudinal horizontal está numa posição de 6 horas para o fluido de aquecimento, e posição de 3 ou 9 horas para resfriamento de fluido.4. Apparatus according to claim 2, characterized by the fact that the cavitation apparatus has a horizontal longitudinal geometric axis and each of the first and second discharge zones when viewed in a cross section, transverse to the horizontal longitudinal geometric axis is in a 6 o'clock position for the heating fluid, and 3 or 9 o'clock position for the cooling fluid. 5. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira zona de túnel na primeira zona de descarga na superfície interna do alojamento tem uma face formada em um ângulo reto em relação à superfície interna.5. Apparatus according to claim 1, characterized by the fact that the first tunnel zone in the first discharge zone on the internal surface of the housing has a face formed at a right angle to the internal surface. 6. Aparelho, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que cada uma das primeiras zonas de túnel em cada uma das primeiras zonas de 6. Apparatus, according to claim 2, characterized by the fact that each of the first tunnel zones in each of the first Petição 870190087184, de 05/09/2019, pág. 32/35Petition 870190087184, of 9/5/2019, p. 32/35 3/4 descarga na superfície interna do alojamento tem uma face formada em um ângulo reto em relação à superfície interna do alojamento e a cada uma das segundas zonas de túneis em cada uma das segundas zonas de descarga na superfície interna do rotor externo têm uma face formada geralmente num ângulo reto em relação à superfície interna do rotor externo.3/4 discharge on the internal surface of the housing has a face formed at a right angle to the internal surface of the housing and each of the second zones of tunnels in each of the second discharge zones on the internal surface of the external rotor have a face generally formed at a right angle to the internal surface of the external rotor. 7. Sistema de aparelho de cavitação caracterizado pelo fato de que compreende:7. Cavitation apparatus system characterized by the fact that it comprises: a) o aparelho como definido na reivindicação 1;a) the apparatus as defined in claim 1; b) um tanque de entrada de água em comunicação com a entrada para o alojamento,b) a water intake tank in communication with the entrance to the accommodation, c) um tanque de golpe de aríete de descarga em comunicação com a saída do alojamento;c) a discharge water hammer tank in communication with the housing outlet; d) um motor tendo um eixo de motor, o rotor externo montado no eixo de motor,d) a motor having a motor shaft, the external rotor mounted on the motor shaft, e) um controlador de motor para controlar a velocidade do motor;e) a motor controller to control the motor speed; f) medidores de temperatura para monitorar o fluido de entrada e saída do aparelho; ef) temperature meters to monitor the fluid entering and leaving the device; and g) um tubo cruzado entre uma entrada para o tanque de entrada de água e uma saída para o tanque de golpe de aríete de descarga.g) a pipe crossed between an entrance to the water inlet tank and an outlet to the discharge water hammer tank. 8. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o rotor externo é montado no eixo do motor numa configuração engastada, de modo que não há rolamentos internos no aparelho.8. System according to claim 7, characterized by the fact that the external rotor is mounted on the motor shaft in a crimped configuration, so that there are no internal bearings in the device. 9. Método de alterar termicamente um fluido usando cavitação caracterizado pelo fato de que compreende as etapas:9. Method of thermally changing a fluid using cavitation characterized by the fact that it comprises the steps: a) fornecer o aparelho como definido na reivindicação 1;a) supply the apparatus as defined in claim 1; b) introduzir fluido na entrada;b) introducing fluid into the inlet; c) girar o rotor externo para aquecer o fluido usando uma velocidade c) rotate the external rotor to heat the fluid using a speed Petição 870190087184, de 05/09/2019, pág. 33/35 ¢/4 controlada, a fim de melhorar o alinhamento das bolhas com os orifícios cavitacionais, ePetition 870190087184, of 9/5/2019, p. 33/35 ¢ / 4 controlled in order to improve the alignment of the bubbles with the cavitational holes, and d) descarregar o fluido alterado termicamente da saída.d) discharge the thermally altered fluid from the outlet. 10. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o fluido é água.10. Method according to claim 6, characterized by the fact that the fluid is water. 11. Método de alterar termicamente um fluido usando cavitação caracterizado pelo fato de que compreende as etapas:11. Method of thermally changing a fluid using cavitation characterized by the fact that it comprises the steps: a) fornecer o aparelho como definido na reivindicação 2;a) supply the apparatus as defined in claim 2; b) introduzir fluido na entrada;b) introducing fluid into the inlet; c) girar o rotor externo para aquecer o fluido usando uma velocidade controlada, a fim de melhorar o alinhamento das bolhas com os orifícios cavitacionais, ec) rotate the external rotor to heat the fluid using a controlled speed, in order to improve the alignment of the bubbles with the cavitational holes, and d) descarregar o fluido alterado termicamente da saídad) discharge the thermally altered fluid from the outlet e) um sistema de controle como definido na reivindicação 7.e) a control system as defined in claim 7. 12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o fluido é água.12. Method according to claim 11, characterized by the fact that the fluid is water. 13. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o fluido é purificado.13. Method according to claim 9, characterized by the fact that the fluid is purified. 14. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o fluido é purificado.14. Method according to claim 11, characterized by the fact that the fluid is purified.
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