CN1074272A - 提高液态燃料燃烧效率的装置 - Google Patents

Abstract

本发明有关提高液态燃料燃烧效率的装置，燃料 分裂装置用超声波使液态燃料离子化分解，形成微粒 化，因催化剂作用能使具有不完全燃烧性的物质还 原，在离子化装置中，通过用磁场再度离子化分解，促 进微粒化燃料移动，在使和氧接触面扩大状态下进行 燃烧，从而能达到完全燃烧。

Description

本发明关于提高液体燃料燃烧效率的装置，尤其关于增强液态燃料的离子化程度，使燃烧效率提高的装置。

以往是用油泵使挥发油、轻油以及石油等液态燃料在强压下喷射进行燃烧。

这种燃烧方法不能指望包含在液态燃料内，使具有不燃烧性的杂质等物质进行完全燃烧。特别由于在液态燃料中，包含在轻油等中的石蜡成份的粒子，通常在50℃左右，出现蜡现象，成为向一边偏倚而堆集，或者造成在强压喷射之际的不完全分离，不完全燃烧的主要原因。此外，在汽车发动机的爆发行程中，因不完全燃烧而使发动机输出下降，还有敲缸现象的发生和燃料消耗量增大，以及大量发生煤烟等排气，而引起社会公害问题。

为了解决这样的问题，曾有通过使利用废热的预热气化气或预热空气和燃料混合来供给燃料，以图达到完全燃烧等，然而采用此装置，使复杂性增加，也使费用增加，且不是很有效，因而也得不到完全燃烧的效果。

直至最近，对于汽车发动机，提出在使燃料通过磁场期间，促使燃料离子化以达到完全燃烧，这样的方案，由于在用磁场使进行离子化分解之际，仍然不能解决因分裂作用产生的热现象，因而未能充分获得现实期待的效果，与其现实存在许多困难的同时，还存在因过热而产生的令人担心的安全事故问题。

作为上述方案的代表，有美国专利第1.568，901号公报揭示的利用磁铁使燃料离子化的装置，从这里能知道依赖于磁场的离子化，使液态燃料的分子构造不稳定。

因此，本发明是以提供通过形成使液态燃料分子构造稳定，容易变化成雾化状态使燃烧效率提高的装置为目的。

本发明的其它目的在于提供使液态燃料中的杂质分解，使该杂质离子化而能进行燃烧，达到燃料完全燃烧的提高液态燃料效率的增强装置。

本发明的另一目的在于提供通过使液态燃料分子构造成稳定、定向排列的同时，使利用离子化而除去燃料中不纯物以提高液态燃料燃烧效率的装置。

本发明的又一目的在于提供能使需设定经过雾化状态的液态燃料分裂具有规定大小，进而使该液态燃料分裂成更细密雾化状态的粒子，从而使燃料效率得到极大提高的增强液态燃料燃烧效率的装置。

为了达到这样目的的本发明，由设置在燃料泵和燃料箱或燃料供给线上的燃料供给阀间的液体分裂装置和磁场过滤装置构成。液体分裂室是由下述的装置就是具有使从燃料箱来的液态燃料流入的入口部和使液态燃料向燃料泵排出的排出口，把和上述入出部连通、容纳液态燃料的上部形成穹形的壳体、设置在该壳体下部，和外部电源连接、产生振荡、发生超声波、将燃料分裂成规定大小、容易成雾化状态的装置，和进行将液态燃料容纳在上述壳体内时成浮游状态、促进液态燃料分裂、构成催化材料的网状平板催化机构等构成。这里，超声波发生装置应能在加湿器等中发生超声波（1.6MHz），并和发生振荡频率振荡回路那样的电气回路相连，由于该振荡回路采用通常的技术，这里不作详细叙述，然而，为了完成本发明，例如存在需发生1.1MHz-1.2MHz的不同频率。该超声波发生装置使成雾化状态流入壳体内的液态燃料分裂成能形成雾化状态的规定大小，例如为5μ-10μ。

此外，催化剂是由铂和钛或者铂和钯的合金制成，用来自超声波发生装置的超声波使进行分裂、和使液态燃料的分裂稳定进行的同时，产生离子化，据此产生的臭氧（O₃）能稳定地使液态燃料中的杂质进行还原。

用穹形壳体形成的空腔，使因超声波发生器发生的一部分液态燃料成雾化状态，由于把由该雾化气体引起的空泡现象收容起来，能防止在水面上产生液体高次谐波现象，从而能防止超声波发生器的破坏。特别是，由于通过将燃料泵设置在分裂器的排出口侧，将壳体内部构成抽吸状态，使其内部气压大致为0.9，成为使超声波发生器的寿命大致能长期维持。

进而，由本发明产生的液态燃料分裂室的壳体，按照单位时间流入的液态燃料的量，其体积（V）发生变化，在单面积（A）为一定的场合，必需使高度（h）发生变化。就是在伴随流入口和排出口流速的油量（Q），出入口单面积（S）和流速（V）的关系中，当流速（V）被决定，该流速和每秒通过壳体体积（V）的每秒流量一致。若假定单位时间流入单面积的直径为1cm的流入口的油量为50L，流速（V）为176m/see。此时，当假定壳体的直径为3.6cm场合，和单面积（1.82n）相关的高度（h）定为0.18cm。

同样，在单位时间的流量为25L的场合，高度（h）大致为0.08cm，单位时间流量为0.1L场合，高度（h）为0.014cm。因此，成为SVaAh，壳体高度为haSv/A。在该液体分裂器的排出口侧设置液体离子化装置。

该离子化装置，是在其排出口进行延长，使该延长的管路稍稍受压缩，成为必需使液态燃料的流速提高。在该受压缩管路的两侧面上设置着面积和其大致相同的永久磁铁。分别将该永久磁铁构成单体，必需使N极位于和管路面相连接。用其它方式构成该永久磁铁，就是将其分割，在将绝缘材料插入其各片间的状态，在最小位置，配列其中的任何一个极，在其次的位置，需使其他的极相向配列，而获得定位。在这样定位的永久磁铁上复盖绝缘材料，能防止磁力线向外部扩散。

这样根据本发明，能因燃料完全燃烧而使热效率提高，节省燃料和使排气达到最小，使煤烟等公害问题得到解决。就是本发明通过采用陶瓷振动板的超声波，使燃料离子化进行分裂，催化剂使该物质还原，且稳定，磁（永久磁铁）的功能使燃料再次离子化分解，进而使分裂的液态燃料向燃烧器提供，通过达到完全燃烧而使热效率提高。实际利用本发明的实验结果表示，能获得明显增大热效率和有可能完全燃烧的效果。该实验使用了风扇加热器和旋转加热器，对于使用该风扇加热器的燃料，需设定最恶劣环境，使灯油和轻油按50%混合，连续工作108小时。随后，对风扇加热器仅进行足够的搁置，而旋转加热器不进行搁置。可以发现，和燃料排出量相关，在设置本发明的场合，大致提高20%左右，在发热量方面大致提高25%左右。

总之，可知本发明也能适用于使用挥发油、轻油、石油等流态燃料的汽车用发动机、船舶用发动机以及各种产业用锅炉等，具有因燃料完全燃烧而使热效率提高，节省燃料和提高输出等效果，在适用于汽车场合，成为能防止发生敲缸现象，使排气达到最小，和不发生煤烟等。

实施例

对附图的简单说明

图1为根据本发明原理构成的提高液体燃料燃烧效率装置的分解立体图。

图2为示意表示本发明提高液体燃料燃烧效率装置布置状态的框图，

图3为表示本发明提高液体燃料燃烧效率装置组装状态的立体图。

以下，参照附图对本发明内容作详细说明。

如图所示，图40表示本发明提高液体燃料燃烧效率装置，它被设置在燃料箱20和燃烧30之间。在提高燃烧效率装置40和燃烧器30间设置未图示的燃料泵是要使提高燃烧效率装置40在抽吸过程中，使以后将叙述的壳体50内部的气压成为0.9巴（Bar）。通常，用电动泵（未图示）将液体燃料从燃料箱20从阀10到达燃烧器30进行燃烧。

另一方面，根据本发明的提高燃烧效率装置40由液体分裂器50、离子化装置70，以及超声波发生控制回路60构成。液体分裂器50是用上部容纳超声波发生器51的容纳室53和形成穹形的圆筒壳体54构成。使流入管41和该壳体54的流入口相连，排出管42和其排出口相连，使容纳室直径比圆筒壳体54的直径稍稍扩大，在其上设置用圆形陶瓷振动板构成的超声波发生器51。此外，当液体燃料向壳体54内部流入时，具有呈浮游状的催化板52，将该催化板52形成网眼形态，可由铂钛合金或铂钯合金形成。这里引起注意的是，由于将壳体54形成穹形，在液态燃料流入时使上部形成空洞，用因超声波引起液态燃料的气泡现象防止超声波发生器51的破坏。使超声波发生器51为了控制其振动动作，而和振荡频率控制回路60形成电气连接。把振荡频率控制回路60设计成必需能产生大致为1.1MHz乃至1.2MHz频率的振荡回路，如图所示，设置电容C、电源S和指示灯P，设置指示灯P是为了从外部确认燃烧效率装置40的动作状态。

离子化装置70具有排出管42，将排出管42构成将其沿纵向的具有规定长度的一段进行压缩，使大致为矩形、在其上、下部具有平坦面73。使永久磁铁71等位于该排出管42的平坦面73上，且使永久磁铁71的一个磁极相互面对面。此外，在永久磁铁71的外部，为了防止磁场泄漏，在永久磁铁71上设置用绝缘材料构成的遮挡板72。因此，根据本发明，使通过流入管41流入的液态燃料，因和振荡频率控制回路60相连的超声波发生器51而被分裂成具有大致为5μ-10μ程度的规定大小。此时，和使由燃料内不纯物形成的杂质遭到分裂的同时，又因超声波的离子化而受分裂。催化板52能促进超声波的离子化，使因离子化的臭氧量增加，能和杂质产生还原作用，能促使分裂液体稳定，之后，使一面通过由遮挡板72构成的离子化装置70，使磁化的燃料因和永久磁铁71的磁场，再次被分解，从而在进一步被分裂的状态通过流出管42向气化器或燃烧器30提供，进行燃烧。

因此，根据本发明的提高燃烧效率的装置，由于通过超声波使液体燃料离子化分解，进而成微粒化，用催化作用使燃烧不完全性物质还原，因磁场而再次产生离子化分解，促进微粒化燃料的移动，在和氧的接触面变大的状态进行燃烧，因而能形成完全燃烧。

因此，不用说能提高燃烧效率，还能使排气发生达到最小，防止煤烟发生，也有助于解决社会公害问题。

将本发明用于汽车内燃机上时，具有因完全燃烧可提高发动机的动力输出、减少发动机噪音和消除煤烟以及消除敲缸现象已不必多言，不仅能提供使发动机使用寿命延长等有用效果，而且还能提供因节省燃料而减少能源消耗等效果。

特别是对于适用于内燃机时，即使液态燃料中以轻油为主，通过将包含在燃料自身内的石蜡成份分裂成微粒子，活化燃料分子的活动能力，且在催化反应作用下，使具有不完全燃烧性的杂质在微粒化状态下向气化器供给然后进行燃烧，从而能进行完全燃烧。随着燃料的完全燃烧，能提高热效率已无需多说，还能提高燃料比率使排气达到最小，防止煤烟的发生。

综上所述，由于本发明构造简单、体积小和重量轻，用于汽车场合，可以容易或任意布置燃烧供给线路，完全可消除除产生故障之虞，是实用性或十分有用的发明。

Claims (8)

1、提高液态燃料燃烧效率的装置，为使液态燃料离子化、分裂成规定大小微粒子，包括带有液态燃料进出口的穹形壳体，其特征在于其内部包含超声波发生装置，用使液态燃料的分裂状态稳定化，用使在离子化时发生的臭氧O₃使杂质产生还原作用的催化机构形成的液态燃料分裂装置，使从上述分裂装置来的微粒化的液态燃料受压缩而使流速提高、将两侧面压缩成平坦的排出管，相对该排出管，配列同一磁极的永久磁铁，用把由上述永久磁铁形成的磁场的磁力线遮蔽起来的遮蔽机构形成的离子化装置，用于对上述液态燃料分裂装置的超声波发生器的动作进行控制的振荡频率发生装置。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于上述超声波发生装置产生的频率必需为1.1MH₂-1.2MH₂。

3、根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述超声波发生装置为陶瓷振动板。

4、根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述的催化机构为铂钛合金或铂钯合金。

5、根据权利要求1所述的装置，其特征在于所述的液体分裂装置的壳体必需形成穹形。

6、根据权利要求1所述的装置，其特征在于在所述的离子化装置上设置排出管，必需使该排出管上下面受压，成平坦面。

7、根据权利要求6所述的装置，其特征在于在上述排出管的平坦面上设永久磁铁，且必需配设成使其中任何一个极相互面对面。

8、根据权利要求6所述的装置，其特征在于由多个元件构成上述永久磁铁，当从排出管入口部，使一对永久磁铁中的任何一个极面对面配置的话，必需使其次的成对的永久磁铁面对另外的极配置。

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