ITMI20090494A1 - Sistema ad irragiamento magnetico, composto da quattro distinti componenti (quattro distinti dispositivi) per aumentare l'efficienza della combustione nei motori a combustione interna,con particolare, ma non esclusivo, riferimento a motori diesel di - Google Patents

Description

Titolo

Sistema ad irraggiamento magnetico, composto da quattro distinti componenti (quattro distinti dispositivi), per aumentare l'efficienza della combustione nei motori a combustione interna, con particolare, ma non esclusivo, riferimento a motori diesel di grande potenza ( oltre i 1.000 cavalli vapore),

Descrizione

Stato dell· arte

La presente invenzione riguarda un sistema composto da quattro diversi componenti/dispositivi impiegati congiuntamente per la riduzione dei fumi e dei consumi dei motori a scoppio, con particolare riferimento sia (a) all’innovazione dell’ utilizzo congiunto dei quattro componenti/dispositivi, sia (b) all' innovazione nei materiali dei componenti utilizzati, sia (c) all’ innovazione nel metodo di assemblaggio e di accoppiamento dei magneti in esso impiegati.

Come à ̈ noto, i propulsori dei motori a combustione interna, ed i motori diesel in particolare, non sono in grado di trasformare l’intera massa degli idrocarburi in lavoro e, conseguentemente, una parte di questi idrocarburi rimane incombusta.

Diverse soluzioni sono state proposte nel tempo per superare questo problema ed hanno riguardato sia i motori, sia la relativa elettronica di controllo, sia i carburanti, sia gli additivi per carburanti.

Tra le soluzioni proposte, a partire dagli anni ’60 l’evidenza empirica dell'influsso positivo del magnetismo sulla più completa combustione nei motori a scoppio ha dato origine a diversi brevetti ed ai relativi dispositivi commercializzati. L’influenza dei magnetismo sulla combustione à ̈ stata riconosciuta anche in recenti ricerche condotte in ambiti accademici. L’evidenza empirica mostra come gli idrocarburi sottoposti a campi magnetici brucino meglio, con minori incombusti e minore emissione di particolato, con minori consumi e lasciando più puliti gli iniettori le camere di combustione.

1 brevetti che sono tra loro accomunati dall’uri lizzo di magneti possono raggrupparsi in due distinti tipi: (a) i brevetti che riguardano dispositivi magnetici variamente installati lungo il tubo di alimentazione che collegano i serbatoio ai motore e (b) i brevetti che riguardano dispositivi magnetici ad immersione nel serbatoio. Mentre il primo tipo di brevetti à ̈ stato oggetto dì innumerevoli varianti nel tempo a partire dagli anni †̃50, il secondo tipo ha subito minori evoluzioni ed à ̈ molto meno diffuso sul mercato. I dispositivi ad immersione presentano il vantaggio rispetto ai dispositivi a flusso di poter esercitare in permanenza l’influsso del campo magnetico sul carburante, e non solo in occasione del breve passaggio del carburante all’ interno del condotto di alimentazione, E-sempi del primo tipo di brevetto sono i brevetti US 4572145 (1986), US 5048498 (1991), US 5124045 (1992), ed numerosi altri. Esempi del secondo tipo sono offerti dai brevetti DE 4417167,6 e WO 00/06888 (2000). Ad ogni modo, i brevetti fino ad oggi depositati riguardano singoli dispositivi e mai “sistemi a più componenti/dispositivi†, come invece la presente invenzione, e perseguono l'obiettivo di irradiare con campi magnetici esclusivamente il carburante. Nella presente innovazione, invece, l’irraggiamento riguarda anche l’acqua di raffreddamento e l’aria.

L ’ unità dì base ad immersione

La presente invenzione mira anche a superare alcune limitazioni del già citato brevetto WO 00/06888, il quale non à ̈ stato fatto oggetto della procedura di mantenimento, ed à ̈, pertanto, decaduto. Il brevetto WO 00/06888 descrive un cilindro in lamiera forata, destinato ad essere appeso tramite un cavo di acciaio al bocchettone del serbatoio dei veicoli. Tale cilindro, chiuso ai lati da calotte metalliche ad esso rivettate, contiene alcuni magneti permanenti al samario-cobalto, Questi magneti sono allineati secondo poli contrapposti Nord-Sud Nord-Sud Nord-Sud, in modo da attrarsi vicendevolmente. I magneti sono intervallati da alcune componenti ceramiche che fungono da distanziali tra i magneti stessi, alio scopo di aumentare il volume del campo magnetico prodotto. I magneti ed i distanziali ceramici sono avvolti in una calza di cotone sintetico, che à ̈ poi inserita nel cilindro di metallo forato. Tale calza ha la funzione di evitare che i magneti, ed i distanziali ceramici con cui sono intervallati, sbattano all’ interno del cilindro di lamiera forata, a causa del moto oscillatorio del dispositivo nel serbatoio, e si frantumino a causa della loro fragilità.

La presente invenzione mira anche superare le limitazioni del citato brevetto.

L’ involano del dispositivo (figura 1) à ̈ costituito da un cilindro traforato in polietilene ad alta densità (dettaglio 1-1), od altro tecnopolimero adatto allo scopo (polipropilene, nylon, ecc.). La sostituzione della lamiera forata con il polietilene ad alta densità (PE/HD) consente un abbattimento dei costi di produzione ed offre il vantaggio - diversamente dal metallo - di non interferire con il campo magnetico prodotto dai magneti. Diversamente da quanto previsto nel brevetto WO 00/06888, il cilindro forato à ̈ aperto solo sul lato inferiore, il quale viene chiuso con una calotta semisferica in acciao inox (dettaglio 1-2) opportunamente rivettata al cilindro (dettaglio 1-3) dopo inserimento dei magneti al suo interno. Tale calotta in acciaio rappresenta il fondello del dispositivo che resta a contatto con il fondo del serbatoio e deve essere d’acciaio per resistere all’usura derivante dal continuo attrito con fondo del serbatoio. Il lato superiore del cilindro, simmetricamente opposto alla calotta di acciaio, à ̈ in un corpo unico col cilindro in polietilene e presenta un foro al centro. Anche la calotta semisferica di acciaio presenta un foro al centro, allineato con il foro presente nel lato superiore del cilindro in polietilene, onde consentire l inserimento dì un tubo filettato (dettaglio 1-4) in ferro zincato all’ interno del cilindro, longitudinalmente ad esso.

I magneti (figura 2, dettaglio 2-1), che presentano forma di anello con un foro centrale, vengono impilati lungo il tubo filettato, dopo che ad una sua estremità à ̈ avvitato un dado di bloccaggio (dettaglio 2-2) per evitarne lo scivolamento degli anelli magnetici lungo il tubo filettato. Nella modalità di assemblaggio tradizionale, i magneti sono allineati secondo poli contrapposti Nord-Sud Nord-Sud Nord-Sud, in modo da attrarsi vicendevolmente e sono tenuti separati da distanziali in ferro zincato (dettaglio 2-3) di diametro appena superiore a quello del tubo filettato. Questa soluzione presenta il vantaggio di amplificare il campo magnetico, in quanto il magnetismo dei magneti à ̈ trasmesso per contatto al tubo filettato ed agli stessi distanziali che offrono, così, una superficie magnetica aggiuntiva rispetto a quella dei soli magneti. Una volta immerso nel serbatoio, il carburante può infiltrarsi anche all’interno del tubo filettato che passa centro dei magneti dove à ̈ esercitata la massima potenza del campo magnetico, e questo consente di sfruttare al massimo il campo magnetico generato.

II tubo filettato, recante gli anelli magnetici impilati, viene infilato nei due fori presenti in testa al cilindro in polietilene e al centro della calotta d’acciaio, e viene fermato con due dadi autobloccanti (figura 1, dettaglio 1-5). Questa soluzione presenta il vantaggio di impedire l’urto dei magneti contro la parete interna del cilindro senza dover ricorrere alla calza di cotone sintetico del brevetto WO 00/06888 (2000). In tal modo, il carburante può liberamente filtrare nel dispositivo ed entrare a contatto col campo magnetico da esso generato senza la presenza della calza di cotone sintetico, che rappresenta un ostacolo al passaggio osmotico del carburante all’ interno del campo magnetico generato.

Un vantaggio aggiuntivo dell’ assemblaggio dei magneti tramite impilamento lungo un tubo filettato à ̈ che, anziché impilare i magneti nella sequenza Nord-Sud Nord-Sud Nord-Sud ecc., i magneti possono essere impilati nella sequenza Nord-Sud Sud-Nord Nord-Sud, ecc., in modo che, invece di attrarsi, i magneti si respingano. I magneti impilati nella sequenza auto-respingente, oltre a non necessitare più dei distanziali per restare separati (che à ̈ necessario al fine di aumentare il volume del campo magnetico generato) ma solo da due dadi alle due estremità del tubo filettato (figura 3, dettaglio 3-1), producono un campo magnetico molto più potente dei magneti auto-attraentisi, come à ̈ possibile verificare in laboratorio con strumenti per la visualizzazione dei campi magnetici. Questa soluzione non à ̈ implementabile nel brevetto WO 00/06888 poiché utilizza la calza di cotone sintetico come alloggiamento per i magneti nel tubo cilindrico, e tale soluzione non può impedire che i magneti ruotino su loro stessi, finendo per attrar-

si.

Diversamente dal brevetto sopra citato, ì magneti utilizzati non sono ai samario e cobalto, bensì al neodimio o di ferrite o misti ai neodimio e dì ferrite, 1 magneti al samario e cobalto sono costosi e sono destinati ad essere utilizzati in applicazioni industriali dove si raggiungono elevate temperature, tipicamente superiori ai 150 gradì centigradi Queste temperature non possono verificarsi all’ interno dei serbatoi di carburante, per cui lo stesso risultato di potenza di campo magnetico può essere raggiunto con più economici magneti al neodimio e di ferrite.

Il dispositivo viene appeso ai bocchettone del serbatoio (figura 4) tramite un cavo di acciaio provvisto di nodo scorsoio, in modo che oscillazìone indotta dal movimento dei veicolo favorisca l’interazione tra di esso ed il carburante.

L ’ espansione modulare del dispositivo ad immersione

L’unità di base testé descritta non ha la potenza sufficiente per poter irraggiare i grandi serbatoi che alimentano grandi motori di navi, benne escavatrici di grande potenza, centrali termoelettriche, ecc,. Per ovviare a questo inconveniente vengono impiegati alcuni cestelli circolari, costruiti con rete in ferro zincato o alluminio (figura 5, proiezione tridimensionale 5-1). A interno di tali cestelli (pianta del dispositivo 5-2) vengono fissati i singoli cilindri traforati contenenti i magneti, in modo che siano adeguatamente distanziati. Infine, (figura 5-3) due o più cestelli possono essere agevolmente connessi tra loro con giunti, onde aumentare la volumetria dello spazio soggetto ad irraggiamento. Questo sistema modulare di cestelli può essere depositato sul fondo dei serbatoi presso il pescante (ad esempio, nel caso di serbatoi di motori non in movimento - di gruppi elettrogeni o di centrali termoelettriche) oppure può essere sospeso all’interno di essi, imbracati con cavi di acciaio, non lontano dal fondo (nel caso di imbarcazioni).

il “sistema†dei quattro dispositivi

Il principio su cui si fonda la migliorata combustione tramite irraggiamento magnetico risiede ne agevolata combinazione delle molecole di idrogeno degli idrocarburi con le molecole di ossigeno dell’aria. Ciò può ottenersi, rispetto alla semplice magnetizzazione del carburante, attraverso la polarizzazione degli idrocarburi e dell’ aria con polarità opposte.

Per conseguire questo obiettivo intervengono gli altri tre dispositivi:

l. esternamente al tubo di alimentazione del motore vengono installati alcuni magneti come nella figura 6 o, in alternativa più efficace, il carburante viene fatto passare attraverso un “filtro di polarizzazione†, come nella figura 7, Nella Figura 6, due o più magneti sono orientati con lo stesso polo magnetico (ad esempio il Nord oppure il Sud) in direzione del tubo di alimentazione e, quindi, i due magneti tendono a respingersi. Essi sono bloccati in quella posizione da fascette stringi-cavo che contrastano la forza di repulsione tra i magneti. Sul polo opposto rispetto a quello a contato col tubo di alimentazione e sui lati, tali magneti sono rivestiti con un rivestimento metallico in grado di schermare il magnetismo e rifletterlo, potenziandolo, verso tubo di alimentazione. Tuttavia, laddove à ̈ possibile, à ̈ preferibile utilizzare un “filtro di polarizzazione†(figura 7) installato sul tubo di alimentazione, il quale tubo deve essere tagliato ed interrotto per consentirne inserimento in ingresso ed in uscita sul filtro. Tale “filtro di polarizzazione†consiste in un contenitore cilindrico in allumìnio, con un ingresso ed un’uscita, entro il quale viene fatto transitare il carburante. I magneti (dettagli 7-1 e 7-2) sono alloggiati al suo interno a diretto contatto con le pareti del contenitore e tutti con lo stesso polo (o Nord oppure Sud) rivolto verso il centro. Il carburante viene polarizzato al suo passaggio solo dal polo magnetico con cui può entrare in contratto, quello rivolto verso il centro del filtro, essendo l’altro polo a contatto con la parete del filtro. Con queste due soluzioni alternative, dopo che il carburante à ̈ stato magnetizzato all’interno del serbatoio, assume una polarità magnetica unica (o Nord o Sud) prima del suo ingresso nella camera di combustione;

II, il secondo dispositivo à ̈ uguale al primo dei due descritti al punto precedente, con la differenza che i due magneti che si respingono debbono essere fìssati attorno al collettore del radiatore, ovverosia il tubo che porta l’acqua di raffreddamento dal radiatore al motore. È essenziale che la polarità scelta per magnetizzare il carburante sia la stessa usata per magnetizzare l’acqua del radiatore. Lo scopo di questo secondo dispositivo à ̈ di saturare magneticamente le parti metalliche del motore con la medesima polarità del carburante;

III. il terzo dispositivo à ̈ rappresentato da un gruppo di magneti che vengono anche essi fissati, coi poli che si respingono, attorno al condotto di aspirazione dell’aria. In questa installazione, tuttavia, la polarità dei magneti orientata verso il condotto dell’aria deve essere opposta alla polarità delle due precedenti installazioni. Cioà ̈, se, ad esempio, nelle due installazioni sul tubo di alimentazione e sul collettore del radiatore à ̈ stata applicata la polarità Sud, sulla presa dell’aria andrà applicata la polarità Nord e viceversa. Inoltre, poiché il condotto di aspirazione dell’aria ha normalmente un diametro molto superiore a quello della benzina ed a quello dell’acqua, il numero di magneti impegnati sul condotto di aspirazione del aria deve essere superiore, tipicamente nel rapporto di 3:1 rispetto a ciascuna delle altre due applicazioni.

Claims (1)

1. Rivendicazioni 1 . Sistema per il risparmio di carburante e l’abbattimento dei fumi ad irraggiamento magnetico, composto da quattro distinti componenti (quattro distinti dispositivi), dei quali il primo ad immersione nel serbatoio, il secondo installato sul tubo di alimentazione del motore, il terzo installato sul collettore del radiatore al motore, il quarto installato sulla presa dell’aria del motore; 2. sistema come nella rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il dispositivo ad immersione del primo dei quattro componenti può essere composto da un singolo o da molteplici dispositivi cilìndrici traforati in polietilene ad aita densità od altro tecnopolimero resistente alla corrosione da idrocarburi; 3. sistema come nella rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che le due basi del dispositivo cilindrico sono forate in maniera simmetrica onde consentire il passaggio ed il fissaggio, tramite dadi auto-bloccanti, di un tubo filettato in ferro zincato che consente di impilare i magneti e di amplificare il campo magnetico; 4. dispositivo come nelle rivendicazioni 2 e 3, caratterizzato dal fatto che lungo il tubo filettato sono impilati magneti permanenti al neodimio e/o di ferrite anisotropica con la sequenza auto-attraente Nord-Sud Nord-Sud Nord-Sud oppure con la sequenza auto-respingente Nord-Sud Sud-Nord Nord-Sud e che tali magneti sono separati tramite distanziali in ferro zincato o stagno; 5. sistema come nella rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto che i diversi dispositivi cilindrici sono tra loro distanziati tramite il fissaggio a cestelli dì rete in ferro zincato od alluminio che vengono calati sul fondo del serbatoio o sospesi nel serbatoio attraverso cavi di acciaio; 6. sistema come nella rivendicazione I , caratterizzato dal fatto che il secondo dei quai tro componenti può essere composto da due magneti (o da un loro multiplo) fissati sul tubo di alimentazione del motore, con gli stessi polì magnetici in posizione contrapposta in modo da respìngersi; 7. sistema come nella rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che, alternativa alla rivendicazione 6, il secondo dei quattro componenti può essere rappresentato da un “filtro di polarizzazione†, un contenitore in alluminio installato sul tubo di alimentazione del motore, attraverso il quale fluisce il carburante, all' interno del quale sono alloggiati alcuni magneti con un polo magnetico verso la parete della vasca e con l’altro polo magnetico (uguale per tutti) verso il centro del contenitore, in modo che il carburante assuma un’unica polarità; 8. sistema come nella rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il terzo dei quattro componenti à ̈ composto da due magneti (o da un loro multiplo) fissati sul collettore del radiatore, con gli stessi poli magnetici in posizione contrapposta in modo da respingersi, e tali che i poli magnetici rivolti verso il collettore del radiatore siano i medesimi poli magnetici a contatto col carburante del secondo componente di cui alte rivendicazioni 6 e 7; 9. sistema come nella rivendicazione l, caratterizzato dal fatto che il quarto dei quattro componenti à ̈ composto da 4-6-8 o più magneti fissati sulla presa de aria, con gli stessi poli magnetici in posizione contrapposta in modo da respingersi, e tali che i poli magnetici rivolti verso la presa dell’aria siano i poli magnetici opposti a quelli del secondo e del terzo componente di cui alle rivendicazioni 6, 7 ed 8.;