FR2564005A1

FR2564005A1 - DEVICE FOR TREATING A FLUID, IN PARTICULAR FOR THE IONIZATION OF HYDROCARBONS WITH A VIEW TO IMPROVING THE PERFORMANCE OF AN ENGINE

Info

Publication number: FR2564005A1
Application number: FR8407342A
Authority: FR
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1984-05-11
Filing date: 1984-05-11
Publication date: 1985-11-15
Also published as: EP0191768A1; JPS61502101A; FR2564005B1; WO1985005289A1

Abstract

Device for treating a fluid, particularly a hydrocarbon. The device of the invention is comprised of a sealed housing (11) which is approximately cylindrical and traversed by the fluid to be treated, and of two coaxial electrodes (25, 26) consisting of respective spiral windings of conducting wire. The invention enables particularly to reduce the fuel consumption of an internal combustion engine.

Description

L'invention concerne un dispositif de traitement d'un fluide, par ionisation, notamment un fluide combustible, I'un des domaines d'application privilégié de l'invention étant le traitement d'un carburant avant son admission dans un moteur 3 combustion interne. The invention relates to a device for treating a fluid, by ionization, in particular a combustible fluid, one of the preferred fields of application of the invention being the treatment of a fuel before its admission into an internal combustion engine 3 .

On sait que le fait de soumettre un fluide combustible à un champ électrique élevé avant son admission dans un moteur à combustion interne se traduit par une diminution de la proportion d'imbrulés dans les gaz d'échappement et par un meilleur rendement, donc une diminution de la consommation. On a ainsi proposé un dispositif de traitement comprenant une chambre cylindrique où sont définies deux électrodes, I'un axiale ayant la forme d'une tige et l'autre constituée par la paroi interne métallique de ladite chambre. It is known that subjecting a combustible fluid to a high electric field before being admitted to an internal combustion engine results in a reduction in the proportion of unburnt in the exhaust gases and in better efficiency, therefore a decrease consumption. A treatment device has thus been proposed comprising a cylindrical chamber in which two electrodes are defined, one axial having the shape of a rod and the other constituted by the metallic internal wall of said chamber.

Une haute tension est appliquée entre les deux électrodes. Ce dispositif peut en particulier être connecté dans le circuit d'alimentation en carburant d'un moteur à combustion interne, par exemple en amont du carburtateur dans un moteur à essence ou de la pompe d'injection dans un moteur Diesel.A high voltage is applied between the two electrodes. This device can in particular be connected in the fuel supply circuit of an internal combustion engine, for example upstream of the carburetor in a petrol engine or of the injection pump in a diesel engine.

L'invention vise un perfectionnement de ce type d'appareil, permettant d'améliorer sensiblement les résultats. The invention aims to improve this type of device, making it possible to significantly improve the results.

Dans cet esprit, I'invention concerne essentiellement un dispositif de traitement d'un fluide du type comportant une enceinte de circulation dans laquelle est défini un passage annulaire pour ledit fluide, situé entre deux électrodes coaxiales et des moyens pour appliquer une haute tension entre les deux électrodes, caractérisé en ce que au moins l'une des électrodes est matérialisée par un enroulement conducteur en spirale. In this spirit, the invention essentially relates to a device for treating a fluid of the type comprising a circulation enclosure in which an annular passage for said fluid is defined, situated between two coaxial electrodes and means for applying a high voltage between the two electrodes, characterized in that at least one of the electrodes is embodied by a conductive spiral winding.

Selon un mode de réalisation possible, les deux électrodes sont constituées par des enroulements de fil conducteur en spirale respectifs et coaxiaux; le pas des enroulements étant sensiblement identique. De plus, de façor connue en soi, I'enceinte de circulation est remplie de particules diélectriques, notamment des billes de verre. According to a possible embodiment, the two electrodes are constituted by coils of respective and coaxial spiral conductive wire; the pitch of the windings being substantially identical. In addition, in a manner known per se, the circulation enclosure is filled with dielectric particles, in particular glass beads.

L'invention sera mieux comprise et d'autres avantages de celle-ci apparaitront mieux à la lumière de la description qui va suivre d'un dispositif conforme 9 son principe, donnée uniquement à titre d'exemple et faite en référence au dessin annexé dans lequel: - La figure unique représenté une vue schématique en coupe longitudinale d'un mode de réalisation du dispositif de l'invention. The invention will be better understood and other advantages of it will appear better in the light of the following description of a device in accordance with its principle, given only by way of example and made with reference to the attached drawing in which: - The single figure shows a schematic view in longitudinal section of an embodiment of the device of the invention.

En se référant au dessin, le dispositif de traitement de fluide comporte une enceinte isolante et étanche 11 approximativement cylindrique dans laquelle est défini un manchon interne 12, axial, ouvert à une extrémité 13 et fermé à son autre extrémité 14 située dans l'enceinte 11. L'intérieur du manchon 12 est ainsi isolé du reste de l'enceinte dans laquelle un double passage annulaire se trouve défini grace à un conduit axial 15 entourant la plus grande partie du manchon 12. Ce conduit axial se prolonge au delà de la paroi d'extrémité transversale 16 de l'enceinte il pour définir un embout de raccordement 17 formant ltentrée (ou la sortie) du fluide à traiter. L'autre extrémité 18 du conduit 15 débouche dans l'enceinte isolante 11 au voisinage de son autre paroi d'extrémité 23.Ce conduit axial matérialise donc dans l'enceinte Il un premier passage annulaire 19 de section relativement faible, défini entre la paroi externe du manchon 12 et la paroi interne du conduit 15 et un second passage annulaire 20 de section plus importante, défini entre la paroi externe du conduit 15 et la paroi interne de l'enceinte il elle-même. Referring to the drawing, the fluid treatment device comprises an approximately cylindrical insulating and sealed enclosure 11 in which is defined an internal sleeve 12, axial, open at one end 13 and closed at its other end 14 located in the enclosure 11 The interior of the sleeve 12 is thus isolated from the rest of the enclosure in which a double annular passage is defined by virtue of an axial conduit 15 surrounding the greater part of the sleeve 12. This axial conduit extends beyond the wall transverse end 16 of the enclosure there to define a connecting piece 17 forming the inlet (or outlet) of the fluid to be treated. The other end 18 of the duct 15 opens into the insulating enclosure 11 in the vicinity of its other end wall 23. This axial duct therefore materializes in the enclosure II a first annular passage 19 of relatively small section, defined between the wall outer of the sleeve 12 and the inner wall of the conduit 15 and a second annular passage 20 of larger section, defined between the outer wall of the conduit 15 and the inner wall of the enclosure itself.

Un autre embout de raccordement 21 pour la sortie (ou l'entrée) du fluide à traiter est défini radialement dans l'enceinte 11, au voisinage de sa paroi d'extrémité 16. Le passage annulaire 20 dans lequel s'effectue l'essentiel du traitement est rempli de petites billes de verre 22, ce qui améliore l'efficacité du dispositif. Les effets dus à la présence de telles particules diélectriques dans la zone de traitement ont été décrits dans des publications antérieures, comme par exemple le brevet français n02 489 423. La paroi transversale 23 de l'enceinte 11 qui fait face à l'extrémité 18 du conduit 15 a une surface interne approximativement tronconique pour éviter la formation de poches d'air à cet endroit.Dans l'exemple dicrit, L'enceinte 11 est en verre mais on peut réaliser l'ensemble de la structure décrite cidessus dans n'importe quel matériau diélectrique convenable.Another connection end piece 21 for the outlet (or inlet) of the fluid to be treated is defined radially in the enclosure 11, in the vicinity of its end wall 16. The annular passage 20 in which the essential takes place of the treatment is filled with small glass beads 22, which improves the efficiency of the device. The effects due to the presence of such dielectric particles in the treatment area have been described in previous publications, such as for example French patent n02 489 423. The transverse wall 23 of the enclosure 11 which faces the end 18 of the duct 15 has an approximately frustoconical internal surface to avoid the formation of air pockets at this location. In the example described, the enclosure 11 is made of glass but it is possible to produce the whole of the structure described above in n any suitable dielectric material.

Pour créer un champ électrique élevé dans l'enceinte 11, deux électrodes sont prévues, l'une 25 étant logée à l'intérieur du manchon 12 et l'autre 26 à l'extérieur de l'enceinte 11 elle-meme. Selon une particularité importante de l'invention, au moins l'une des électrodes 25,26 est matérialisée par un enroulement en spirale d'un fil conducteur, par exemple du tungstène. De préférence et selon l'exemple représenté, les deux électrodes sont constituées par des enroulements respectifs en spirale ayant sensiblement le même pas.L'électrode 25 située dans le manchon 12 est enroulé sur un noyau isolant 28, par exemple en céramique ou en polytetrafluorétylène. Ce noyau isolant comporte avantageusement une gorge hélicordale à sa surface externe (non représentée) et le fil conducteur constituant l'électrode 25 est logé dans cette gorge. Les deux électrodes sont destinées à etre reliées aux deux poles d'une source de haute tension quelconque (non représentée) continue ou alternative, pour créer le champ élevé précité dans l'enceinte 11. Un blindage métallique, non représenté, peut être disposé autour de l'électrode 26. To create a high electric field in the enclosure 11, two electrodes are provided, one 25 being housed inside the sleeve 12 and the other 26 outside the enclosure 11 itself. According to an important feature of the invention, at least one of the electrodes 25, 26 is materialized by a spiral winding of a conductive wire, for example tungsten. Preferably and according to the example shown, the two electrodes are constituted by respective spiral windings having substantially the same pitch. The electrode 25 located in the sleeve 12 is wound on an insulating core 28, for example ceramic or polytetrafluoroetylene . This insulating core advantageously comprises a helical groove at its external surface (not shown) and the conductive wire constituting the electrode 25 is housed in this groove. The two electrodes are intended to be connected to the two poles of any high voltage source (not shown) continuous or alternative, to create the aforementioned high field in the enclosure 11. A metal shield, not shown, can be placed around of electrode 26.

On a constaté que la forme spiralée des électrodes 25 et/ou 26 renforçait sensiblement l'efficacité du traitement notamment chaque fois que celui-ci était appliqué à un hydrocarbure, en vue de réduire la consommation de carburant dans un moteur à combustion interne. It has been found that the spiral shape of the electrodes 25 and / or 26 substantially improves the efficiency of the treatment, in particular each time that it is applied to a hydrocarbon, with a view to reducing the fuel consumption in an internal combustion engine.

Le dispositif qui vient d'être décrit peut faire l'objet de nombreuses variantes sans sortir du cadre de l'invention. En particulier, si on désire augmenter le trajet du fluide dans l'enceinte 11, il est possible de prévoir un ou plusieurs conduits axiaux supplémentaires (analogues au conduit 15) avec des diamètres différents. Chaque conduit serait ainsi relié par une extrémité à l'une ou l'autre des parois transversales de l'enceinte isolante 11 et déboucherait librement à son autre extrémité dans ladite enceinte, cet agencement définissant ainsi une sorte de labyrinthe de circulation du fluide à l'intérieur de l'enceinte 11. Par ailleurs, il est possible de remplacer les fils conducteurs des électrodes par des métallisations sur support isolant. The device which has just been described can be the subject of numerous variants without departing from the scope of the invention. In particular, if it is desired to increase the path of the fluid in the enclosure 11, it is possible to provide one or more additional axial conduits (analogous to conduit 15) with different diameters. Each conduit would thus be connected by one end to one or the other of the transverse walls of the insulating enclosure 11 and would open freely at its other end into said enclosure, this arrangement thus defining a sort of labyrinth of circulation of the fluid at the inside the enclosure 11. Furthermore, it is possible to replace the conductive wires of the electrodes with metallizations on an insulating support.

Ainsi, l'électrode interne pourrait être réalisée en métallisant la surface du noyau isolant 28 et en pratiquant ensuite un filetage sur le noyau métallisé, l'opération de filetage découpant automatiquement la métallisation en une spirale. Le même processus pourrait être appliqué pour réaliser l'électrode 26 à partir d'un manchon de matériau isolant d'un diamètre correspondant à celui de l'enceinte 11, métallisé intérieurement puis taraudé. La métallisation pourrait aussi être opérée après la matérialisation du pas de vis à la surface du support isolant corrspondant à condition de ne métalliser que les parties siallantes du filetage. C'est dire que l'invention couvre tous les équivalents techniques des moyens mis en jeu si ceux-ci le sont dans le cadre des revendications qui suivent. Thus, the internal electrode could be produced by metallizing the surface of the insulating core 28 and then practicing threading on the metallized core, the threading operation automatically cutting the metallization into a spiral. The same process could be applied to produce the electrode 26 from a sleeve of insulating material with a diameter corresponding to that of the enclosure 11, internally metallized and then tapped. Metallization could also be carried out after the materialization of the screw thread on the surface of the corresponding insulating support provided that only metallized parts of the thread are metallized. This means that the invention covers all the technical equivalents of the means involved if they are in the context of the claims which follow.

Claims

1. Device for treating a fluid of the type comprising an enclosure

circulation (11) in which is defined an annular passage (20) for said fluid located between two coaxial electrodes and means for applying a high voltage between the two electrodes, characterized in that at least one of the electrodes! , 96) is materialized by a spiral conductive winding.

2. Treatment device according to claim 1, characterized in that the two electrodes (25, 26) are constituted by windings of respective spiral conductive wire, having substantially the same pitch.

3. Device according to claim 1 characterized in that at least one of the electrodes is materialized by a thread made on the surface of an insulating support and metallized in its projecting parts.

4. Treatment device according to one of the preceding claims, characterized in that it comprises an approximately cylindrical insulating enclosure (11), provided with an internal sleeve (12) whose interior is isolated from said annular passage, open to one end (13) and in which one (25) of said electrodes is installed.

5. Treatment device according to claim 4, characterized in that the electrode (25) located in said internal sleeve is wound on an insulating core (28), for example ceramic or polytetrafluoroetylene.

6. Treatment device according to claim 5, characterized in that said insulating core (28) has a helical groove at its outer surface, in which is housed a conductive wire constituting the corresponding electrode (23).

7. Treatment device according to one of the preceding claims, characterized in that said insulating enclosure (I1) comprises an axial duct (15) surrounding the largest part of said internal sleeve (12), in that one of the ends of this axial duct communicates with or is shaped as a connection end piece (17) for the circulation of said fluid and in that the other end (18) of this duct opens into said insulating enclosure.

8. Treatment device according to claim 7, characterized in that the transverse wall (23) of said insulating enclosure which faces said other end (18) of said axial duct has an approximately frustoconical internal surface.

9. Device according to claim 7 or 8, characterized by one or more additional axial conduits of different diameters, each being connected by one end to one or the other of the transverse walls (16, 18) of said insulating enclosure and opening out. freely at its other end in said enclosure (11), to define with the first cited axial duct (15) a labyrinth of circulation of said fluid.

10. Device according to one of the preceding claims, characterized in that, in a manner known per se, at least part of said circulation enclosure is filled with dielectric particles, for example glass beads (22).