JP2016530381A - 炭化水素燃料のガス状内容物を増加させるための方法および装置 - Google Patents

Abstract

内燃機関、ボイラ、加熱ユニット、ガスタービン、または任意の他の炭化水素燃料燃焼装置と共に使用するために燃料のガス状内容物を増加させるための液体炭化水素燃料を処理するための装置（１００）および方法。装置（１００）は、燃料のガス状内容物を増加させるための処理ユニット（３）を備える。処理ユニット（３）は、炭化水素燃料を処理ユニットに受け入れるための入口と、炭化水素燃料を処理ユニットから排出するための出口と、非磁性材料の２つ以上の管のアセンブリとを備える。２つ以上の管（３２、３３）は、円形横断面を有し、アセンブリは、入口と出口との間に配置される。２つ以上の管は、異なる直径を有し、実質的に等しい長さを有し、長さを整列して配置され、複数の中間空間を画定する管と同心に配置され、それによって入口と出口との間に炭化水素燃料のための流路を形成する。そのうえ、最も内側の管および最も外側の管は、電流発生器に電気的に接続され、電流発生器は、変動電流を供給するように構成され、内管は、電流発生器の一方の極に接続され、外管は、電流発生器の他方の極に接続されて、それによって中間タンク１を通して流れる炭化水素燃料のガス状内容物を増加させる。

Description

本発明は、ジェットエンジンおよびタービン、ならびにボイラ、バーナー、および炭化水素燃料を用いる他の装置などの、自動車、トラック、および船または他の加工または発電プラント、またはエンジンの燃焼機関用の液体炭化水素燃料を処理するための方法および装置に関する。

現在、さまざまなタイプのエンジンが、回転動力を発生させるために使用され、それらの大部分は、ガソリン、ディーゼル、天然ガス、バイオディーゼル、等のような、化石燃料を燃料としている。内燃機関の構想以来、エンジニアは、より良好な燃焼条件を得るために液体燃料をシリンダに噴射する際にできるだけ燃料粒子のサイズを縮小しようとしている。このために、我々は、今日では、燃料をエンジンシリンダに噴射するためにコモンレール式および他の方式の燃料噴射システムの噴射のような、さまざまな進歩した燃料噴射システムを有する。現在でも、エンジニアは、依然として高圧で液体燃料液滴／粒子のサイズをできるだけ縮小しようとしている。

燃焼のために実際に良好な条件が得られるべきであるならば、解決される必要がある多くの技術的問題がある。高圧ポンプ、配管、インジェクタ、およびシステムに接続される多くの部品は、非常に複雑であり、その結果、極めて高い圧力が用いられる場合には問題および故障がより起こり得、保守がより複雑になる。

基本的に、あらゆる種類の炭化水素燃料は、燃焼または酸化の条件を得るために、たとえばシリンダにおいて空気からの酸素と混ぜられる必要がある。

シリンダにおける燃料の酸化は、その容積に直接関係しているかまたは燃料の異なる状態に関係しているという方がよく、液体状では、炭化水素燃料は、気体状の場合と全く異なる。はるかに良好な燃焼および酸化の条件は、ガス燃料が使用される場合に得られることができ、今日では、自動車、トラック、および他のエンジンのガス燃料システムについて既に多くの用途を持っている。これらのエンジンは、通常、ディーゼルまたはガソリンエンジンである。両方の場合において、ガス燃料噴射用の、および液状燃料噴射用の別個のシステムがエンジンに取り付けられる必要があり、すなわち、２つの別個の噴射システムが必要とされる。通常、ガス燃料は、空気取入口を通してエンジンシリンダに入り、インジェクタ、高圧ポンプ、等のような燃料システムの他の部品について運転上の問題があることが多い。ガス燃料は、液体燃料に比べて非常に悪い潤滑特性を有することもあり、したがって、少しの使用時間後に、燃料噴射システムの部品が損傷され得る。

同時に、エンジンのガス装置システムは、複雑で、費用がかかり、我々は、依然として、自動車または他の車両のどこかに配置される別個のタンクに液体燃料を充填する必要があり、それによって、他の目的に使用され得る空間が浪費される。ガスタンクは、ガス燃料で充填される必要があり、これは、地域にわたって配置されるガソリンスタンドのような基本的施設を必要とする。タンクへのガス燃料の充填は、危険でさえある場合があり、有害物質が処理されることになる。

燃料としてのガスは、空気中の酸素と、および所与の濃度で爆発性の爆発性混合物からさえより良好に混合され得るので、液体燃料よりもさらに危険である。

しかし、燃焼にガス燃料を使用するもう１つの理由がある。今日では、我々は、ガス田から抽出される天然ガス、および燃料として製油所で燃料から生成されるガスのような多くの異なる種類のガスを使用している。化石燃料からガスを生成するために、エネルギーが加えられる必要があり、これは、ガス燃料によって生成され得るエネルギーの３５％と同程度で有り得る。したがって、液体化石燃料からガスを生成する場合の総合効率は、あまり良くない。

ガス燃料は、そのうえ、汚染があまりなく、たとえばより良好な燃焼条件ならびにＮＯｘおよびＣＯのような汚染物質がより少ないなどの、いくつかの利益を有する。

これが、部分的にガス化された液体燃料を使用できることが大きな利点になる主な理由である。

この背景に基づいて、本発明の目的は、ガス状内容物の増加を有することになるように液体炭化水素燃料を処理するための装置を提供することである。

本発明の目的は、内燃機関、ボイラ、加熱ユニット、ガスタービン、または任意の他の炭化水素燃料燃焼装置と共に使用するために炭化水素燃料のガス状内容物を増加させるための液体炭化水素燃料を処理するための装置であって、液体炭化水素燃料の供給源と、炭化水素燃料を処理するためを処理ユニットであり、炭化水素燃料を処理ユニットに受け入れるための入口、および処理された炭化水素燃料を処理ユニットから排出するための出口を備える処理ユニットと、炭化水素流体の流れを入口に供給するためのポンプと、を備え、非磁性材料の２つ以上の管のアセンブリであり、２つ以上の管が、円形横断面を有し、アセンブリが、入口と出口との間に配置され、２つ以上の管が、異なる直径を有し、実質的に等しい長さを有し、長さを整列して配置され、複数の中間空間を画定する管と同心に配置され、それによって入口と出口との間に炭化水素燃料のための流路を形成し、内管および外管が、電流発生器に電気的に接続され、電流発生器が、変動電流を供給するように構成され、内管が、電流発生器の一方の極に接続され、外管が、電流発生器の他方の極に接続されて、それによって中間空間を通して炭化水素燃料のガス状内容物を増加させ、電流発生器が、発生された電流を、入口の炭化水素流体の流れの大きさに適合させるように構成される、装置を提供することによって達成される。

処理装置を使って炭化水素燃料を処理することによって、炭化水素燃料のガス状内容物が増加する。これは、燃料が燃焼される装置におけるより良好でより効率の良い燃焼プロセスに備えている。ガス化された燃料は、ガス分子間に液体の一部を持つ泡の状態にある。ガス状部分は、メタン、エタンのような異なるタイプのガス、ならびに水素および酸素のような他の種類の組合せガスで有り得る。これらのガスは、液体の泡と共におよび混合ガスのように限られており、液体は、エンジンの高圧ポンプに供給され、たとえば燃焼機関のシリンダに噴射され得る。

通常のディーゼルエンジンは、高圧ポンプが密度のため燃焼室に十分な量のガスを押圧することができないので、燃料としてガスを使用することができず、燃料システムにガスを直接使用することが不可能であり、今日では、他のガス燃料噴射システムは、空気取入口を使用し、燃焼室にガスを供給することになる。

本発明の場合、ガス燃料は、通常の液体燃料の場合のような、しかしより高い燃焼効率で、この場合は液体ディーゼル燃料の場合のような従来のディーゼルエンジン燃料供給によって供給され得る。

ガスの内部にある液体の一部は、気泡間で接着剤のように作用し、高圧ポンプ内の圧力を向上させ、高圧ポンプおよび同時にシステムの他の部品も潤滑する目的を有する。

このことが、本発明においてはガス燃料がガス燃料のための専用の噴射システムなしに従来のディーゼル燃料噴射システムと共に使用されるので、ガス化された燃料から成る本発明と知られているシステムの燃料の中間にある主な理由および主な差異である。

一実施形態においては、装置は、ポンプに、および処理ユニットに接続される制御ユニットをさらに備え、制御ユニットは、ポンプの速度を制御するように構成され、ポンプの出力に従って電流発生器によって発生される変動電流を適合させるように構成される。

一実施形態においては、装置は、処理されたおよび処理されていない炭化水素燃料を含む一時貯留タンクと、そこにポンプを備え、タンクを処理ユニットの入口に接続する第１の導管と、処理ユニットの出口をタンクに接続する第２の導管とをさらに備える。

装置の一実施形態においては、一時貯留タンクは、加圧されるのに適応しており、アキュムレータが、一時貯留タンクの圧力変動を安定にするように一時貯留タンクに動作可能に接続される。

一実施形態においては、装置は、一時貯留タンクの圧力を表す信号を提供する１つまたは複数の圧力センサをさらに備える。

一実施形態においては、制御ユニットは、ポンプの出力を制御するように構成され、変動電流をポンプのマネタリー出力に調整するように構成される。

一実施形態においては、装置は、一時貯留タンクに接続される燃料タンクと、大気圧タンクから加圧された一時貯留タンクまで燃料を圧送するように配置されるポンプとをさらに備える。

装置の一実施形態においては、変動電流は、共振を起こすように周波数がわずかに異なる２つの位相シフト波形を持つパルス状電流である。

また、上記の目的は、内燃機関、ボイラ、加熱ユニット、ガスタービン、または任意の他の炭化水素燃料燃焼装置と共に使用するために炭化水素燃料のガス状内容物を増加させるための液体炭化水素燃料を処理するための方法であって、炭化水素燃料を処理するための処理ユニットを提供するステップであり、処理ユニットが、炭化水素燃料を処理ユニットに受け入れるための入口、および処理された炭化水素燃料を処理ユニットから排出するための出口を備え、非磁性材料の２つ以上の管のアセンブリであり、２つ以上の管が、円形横断面を有し、アセンブリが、入口と出口との間に配置され、２つ以上の管が、異なる直径を有し、実質的に等しい長さを有し、長さを整列して配置され、複数の中間空間を画定する管と同心に配置され、それによって入口と出口との間に炭化水素燃料のための流路を形成する、ステップと、内管および外管を電流発生器の極に電気的に接続するステップと、変動電流を電流発生器を使って供給するステップであり、内管が、電流発生器の一方の極に接続され、外管が、もう１つの極に接続され、一斉に中間空間を通して炭化水素燃料を流して、それによって炭化水素燃料のガス状内容物を増加させる、ステップと、発生された電流を、入口の炭化水素流体の流れの大きさに適合させるステップとを含む、方法を提供することによって達成される。

現在の文脈においては、管は、管、パイプ、またはシリンダなどの長手方向延長部分および実質的に円形の横断面を有する任意の中空構造体と呼ばれる。

一実施形態においては、処理ユニットは、中間空間の間に炭化水素燃料の流れを分配するための入口に接続される分配チャンバをさらに備える。また、処理ユニットは、中間空間からの処理された炭化水素燃料の流れを収集するための出口に接続される収集チャンバを備え、タンクは、炭化水素燃料と、タンクを処理ユニットの入口に接続する第１の導管と、処理ユニットの出口をタンクに接続する第２の導管とを備える。

一実施形態においては、処理ユニットは、装置の最も外側の管の内側に、金属粒子で被覆されている表面を備え、そのうえ、最も外側の管は、電気的絶縁材料で隣接する管から絶縁される。また、南−南の極配向の２つ以上の永久磁石が、燃料の入口に最も近くの管の端部に配置され、永久磁石は、管に面する永久磁石の南極配向を持つ管の２つの対向側面に配置され、最後に、内管のうちの少なくとも１つの外側の表面は、活性炭を備える。

一実施形態においては、処理ユニットは、ステンレス鋼の管から作られる。

一実施形態においては、処理ユニットは、導電性非磁性材料から作られる。

一実施形態においては、処理ユニットは、管の間の中間空間に配置される処理材料をさらに備える。

一実施形態においては、処理チャンバの処理材料は、天然絹の細いワイヤである。

一実施形態においては、処理材料は、絹の特性に類似した特性を有するもう１つの材料である。

本発明の一実施形態においては、処理ユニットの充填は、混合気制御弁によって制御される。

一実施形態においては、処理ユニットは、Ａｌ、Ｓｉ、Ｚｎ、ＦｅＯ、およびＣｕＯの群から選択されるがこれに限定されるものではない金属粒子を備える。

一実施形態においては、燃料プロセッサユニットは、処理ユニットの一部である。

一実施形態においては、燃料プロセッサユニットは、処理ユニットの最も奥の中間空間を形成する。

一実施形態においては、処理ユニットの金属粒子は、電荷を放出するように接地される。

異なるタイミングで別々に充放電する２つの回路を備える特定の放電システムが使用されてもよく、それによって、２つの回路の充放電は、一方の回路が充電しているのに対して他方の回路は放電しているように、拍子をそろえて行われないが非同期化される。

また、本発明は、本発明による処理ユニットを備える装置を使用することによって、処理された炭化水素燃料を内燃機関、バーナー、加熱ユニット、またはガスタービンに供給する方法に関する。

そのうえ、本発明は、本発明による処理ユニットを備える装置を使用することによって、処理された炭化水素燃料を内燃機関、バーナー、加熱ユニット、またはガスタービンに供給する方法によって得られる処理された可燃性燃料に関する。

本発明の一実施形態においては、装置は、炭化水素燃料燃焼機をさらに備える。また、第３の導管が、タンクを炭化水素燃料燃焼機に流体的に接続し、第４の導管が、炭化水素燃料燃焼機からタンクまで接続する。

本発明の一実施形態においては、装置は、燃料電池をさらに備える。

本発明の一実施形態においては、装置は、装置に燃料を分配するための複数のインラインポンプをさらに備える。

本開示による装置および方法のさらなる目的、特徴、利点、および特性は、詳細な説明から明らかになるであろう。

本説明の次に述べる詳細な部分では、本発明は、図面に示される例示的な実施形態を参照してより詳細に説明される。

本発明の例示的な実施形態による装置を備えるシステムの概略図である。 本発明の例示的な実施形態による処理ユニットの断面図である。 本発明の例示的な実施形態による処理ユニットの管のアセンブリの斜視図である。

次に述べる実施形態および定義は、本発明の装置および方法に関係している。現在の文脈においては、本装置および方法は、燃焼機関、ボイラ、バーナー、およびガスタービンなどであるがこれに限定されるものでない、炭化水素燃料を用いる装置に適用できる。

現在の文脈においては、用語燃料プロセッサとは、燃料のこの種のガス状内容物が増加するような液体炭化水素燃料を処理するためのユニットを指す。

図１は、本装置および方法が燃焼機関用の炭化水素燃料のガス状内容物を増加させる際にいかに作動するかを示す、本発明の例示的な実施形態によるシステムの全体像である。図１は、炭化水素燃料の一時貯留のためのタンク１を示し、循環ポンプ１１を介して処理ユニット３に燃料を導く第１の導管２を示している。処理ユニット３においては、燃料は、電磁界、燃料粒子または分子鎖の中間にある電磁界と共にチャンバに充放電電流および電気にさらされることによって処理される。。次いで、処理された燃料は、戻り導管４を通して処理ユニット３からタンク１に戻される。

付加的な炭化水素燃料が、ポンプ１５の作動によって燃料タンク９から一時貯留タンク１に供給され得る。一時タンク１はガス燃料の発生に起因して加圧され得るので、アキュムレータ１７が、容積変動を吸収し、それによってタンク１の、およびそれに接続される導管の圧力変動を一様にするように一時タンク１に接続される。一実施形態においては、装置１００には、タンク１の過剰圧力または過小圧力を調整するために緊急圧力リリーフ弁（図示せず）、および圧力制御弁が設けられ、その場合、過小圧力は、一次貯留タンク１の圧力を保持するために、消費された燃料を補償するように新しい燃料で同じタンク１を満たす目的を有し、安全な圧力閾値以下のシステムを超えない。

炭化水素燃料は、一時貯留タンク１から処理ユニット３に循環導管２を介してポンプ１１によって圧送される。

処理ユニットにおいては、下記でさらに詳細に説明されるが、炭化水素燃料のガス状内容物が増加され、ガス状内容物が増加した炭化水素燃料が、循環導管４を介して一時貯留タンク１に導かれる。したがって、一時貯留タンクは、処理ユニット３で処理されている炭化水素燃料の混合気と未処理炭化水素燃料とを含む。燃料を燃焼する装置、たとえば内燃機関５は、燃料供給ライン６および燃料ポンプ８を介して一時貯留タンク１から流体を引き出す。内燃機関５である燃料のユーザの場合には、この機関５は、当業界で知られているような燃料噴射ポンプおよび噴射ノズルを含むその燃料噴射システムに一時燃料タンクから燃料を受け入れることになる。内燃機関５に供給される過度の燃料は、燃料戻り導管７を介して一時貯留タンクに戻される。燃料戻り７には、一実施形態においては、電子制御ユニット５０によって制御され得る圧力調整弁１４が設けられる。

また、制御ユニット５０は、循環ポンプ１１におよび電流発生器３５に接続される。制御ユニット５０は、一実施形態においては電子制御ユニット５０であり、この電子制御ユニット５０は、また一実施形態においてはセンサから受信される情報に関して、これが制御ユニット５０に接続される装置を制御し作動させるように構成されるプロセッサが設けられる。

また、電子制御ユニット５０は、一実施形態においては、電流発生器３５を制御するように、すなわち、変動電流が処理ユニットを通る流出量に関して適切なプロファイル、周波数、および強さを有することを確保するように構成される。実施形態においては、電子制御ユニットは、循環ポンプ１１の設定（速度）を介して処理ユニットを通る流出量を十分認識しており、この循環ポンプ１１はまた、電子制御ユニット５０によって制御される。

一実施形態においては、燃料処理ユニット３は、互いに内側にステンレス鋼などの非磁性材料から作られる２つ以上の管から作られることができ、その場合、最も外側の管の表面は、直径が数ミリメートルのアルミニウム粒子、またはイオン交換を容易にする何か他の材料で被覆される。アルミニウム粒子は、セラミック層などの絶縁体で隣接する管の表面から絶縁される。アルミニウムは、電荷を放出するように接地され得る。管のうちの２つは、誘導コイルとして機能する管において崩壊した磁界に起因するパルス電荷を供給するように電源に接続される。また、燃料処理ユニットの管の両端に、強力な磁石が、南−南の極配向で燃料処理ユニットの両側に配置され得る。磁石は、永久磁石からの印加外部磁界に起因した燃料分子の磁気スピンを方向付けることができる。永久界磁または電磁界および接近したパルス電磁界は、燃料分子鎖の安定性に影響を及ぼし、したがって、それらが炭素粒子を通り過ぎると、燃料分子の水素電子のうちの１つまたは複数が、放電され得る。

図２は、処理ユニット３の例示的な実施形態の概略図を示しており、これは、燃料のガス状内容物が増加されるように炭化水素燃料を処理する目的を果たす。処理ユニット３は、異なる直径の、長さを整列して配置され、同心に配置される実質的に等しい長さの、２つ以上の円形横断面の管３１を備え、最小径の管は、より大きな径を有する管の内部の最も内側に配置され、最大径の管は、より小さな径を有する管を取り囲む最も外側に配置され、管は、管の間に複数の中間空間を画定する。最も内側の管３２および最も外側の管３３は、炭化水素燃料を受け入れために最も内側の管と最も外側の管との間に空間を画定する。また、一実施形態においては、最も内側の管および最も外側の管は、最も内側の管が電流発生器３５の極４０（たとえば、陽極）に接続され、最も外側の管が電流発生器３５の極４１（たとえば、陰極）に接続されるので、最も内側の管と最も外側の管との間の空間に存在している炭化水素燃料にパルス電磁界を印加することができる電流発生器３５に電気的に接続される。また、処理ユニット３は、炭化水素燃料を処理ユニットに流出させるための入口３６と中間空間の間の炭化水素燃料の流れを分配するための分配チャンバ３７とを備える。処理ユニット３の混合燃料の良好な分配を確保するために、分配チャンバは、複数の管３１の間に複数の中間空間に最適な分配を確保する。複数の管の他の端部において、処理ユニットは、処理された炭化水素燃料を処理ユニットから流出させるための出口３８と、中間空間から処理された炭化水素燃料の流れを収集するための収集チャンバ３９とを備える。

図３は、円形横断面を有する６つの管３１のアセンブリを示している。６つの管３１は、異なる直径および実質的に等しい長さを有する。そのうえ、図３においては、管は、長さを整列して配置され、複数の中間空間を画定する前記管と同心に配置され、それによって管の間に炭化水素燃料のための流路を形成することが示されている。図３のアセンブリの斜視図は、厳密には３次元ではないが、管３１のアセンブリを説明するために、この斜視図は十分である。

本発明のもう１つの実施形態においては、水素酸素ガスが、隔離された管を通して処理ユニットに入り、処理ユニットの特定のチャンバを充填する。このチャンバは、処理ユニットの最も大きな管と２番目に最も大きな管との間の空間であることが有利であり、アルミニウムまたは鉄粒子などの金属粒子を含むことが好ましい。また、このチャンバは、たとえばテクストライト（ｔｅｘｔｏｌｉｔｅ）またはセラミック材料から作られる絶縁管で内管から分離されるべきである。最も内側の管は、活性炭を含むことができる。

例示的な実施形態においては、最も外側の管の内側には、ＦｅまたはＡｌ粒子などの金属粒子が提供される。そのうえ、永久磁石または電磁石が、同じ磁気スピン配向を持つ処理ユニットに分子を形成するように配向磁場を形成するように処理ユニットの一方の端部に配置される。また、最も外側の管の内側は、非金属粒子を備えることができる。

上記の装置を用いて炭化水素燃料を処理すると燃料消費の大幅な低減がもたらされるという試験が示されている。より良好な空気調節された燃料が提供されるので、より小さな連鎖状粒子が炭化水素燃料からのガスで接着され、燃料は、改善された酸化条件および空気からの（酸素）との改善された混合のため、燃焼にとってはるかに良好な状態にある。

入口３６と出口３８との間に配置される２つ以上の管３１の管アセンブリは、異なる直径を持つ２つ以上の管３１を備え、管は、実質的に等しい長さを有する。管は、それらが長手方向に重ね合わせるように長さを整列して配置され、すなわち、管は、管の長手方向に向かい合う。そのうえ、管３１は、同心に配置され、それによって、複数の中間空間を画定する。最も内側の管は、最も小さい直径を有する管である。２番目に最も小さい直径を有する管は、最も内側の管を取り囲んでいる。最も小さい管と２番目に最も小さい管の直径の間の差は、処理ユニット３に同心に配置されると最も小さい管と２番目に最も小さい管との間に中間空間を形成し、それによって最も小さい管と２番目に最も小さい管との間に炭化水素燃料のための流路を形成するように十分大きくなければならない。同様に、２番目に最も小さい直径を有する管および３番目に最も小さい直径を有する管は、処理ユニット３に同心に配置されると２番目に最も小さい管と３番目に最も小さい管との間の中間空間を形成するように十分に大きな差を有さなければならず、同様のことが、処理ユニットの管の残部に対して必要な変更を加えて当てはまる。

変動電流は、管の間の流体の流れに近接して接続される管３１、３２、３３に共振を生じる。管のプレート材のこの共振は、それらの間の流体の流れと非常に密接した関係がある。たとえば、中間空間を通して共振なしの流れが使用される場合には、缶ケースはまた、液体の中間空間のいくらかの分離を形成し、なぜなら、流れによって、流体の異なる抵抗の状態が得られ、液体状のほとんど導電率のない燃料さえも、多少の導電率を有することができ、これは、キャパシタプレートに電荷のように配置される。

一実施形態においては、液体燃料は、プロセスに少し余分のエネルギーを加えることによって、または分子間の結合からエネルギーを同じように放電することによって、２つの異なる方法でガス燃料に変換される。システムが液体燃料から電荷を得るように使用される場合には、流れの特定の共振周波数を持つ電流で液体炭化水素燃料を充電する場合に比較して形態についてガス出口がかなり小さいことが期待され得る。

ディーゼル液体燃料は、ほとんど導電率を有さず、これがほとんど絶縁体であるので、およびこれが液体の内部にいくらかの電気を加えることがほとんど不可能な場合には、抵抗は、非常に大きい。これが、充電プロセスが大量のエネルギーを使用しない主な理由である。同時に、処理ユニット３に共振を加えることによって、液体燃料がチャンバを通して流れの速い状態にあり、その間にある結合が既に曲げられ、同時に他の構造体の燃料分子の鎖を部分的に破壊している場合には、より多くのガス次に液体がその結果である。ガスは、依然としてたとえば石鹸のように液体の一部と混合されている。このガスは、異なる種類のガスの混合物、およびガス分子の集団の周りの非常に薄い液体表面を持つ液体成分である。

燃料または燃料から抽出されるガスの分離は、次の実施例で説明されるように、任意の知られている方法で行われ得る。

液体燃料ディーゼル油は、水に匹敵する低い密度の燃料であり、この種の液体は、日常使用に非常に安定な燃料であるが、いくつかの臨界状態では、たとえば、沸点、霜点、または引火点においては、同じ燃料が、状態または物質の状態を変化させる。変化の状態が同じ場合は、抽出しまたは内部に加えるのに使用されるエネルギーは、共振によって物質の状態を液体からガスに変化させるのに使用される。

共振は、液体を振動させ得る周波数における振動であり、その場合、液体は、通常、一部のより小さい部分が液滴のようになる液体になり得るように共振になる傾向があり、それらは、分子鎖の一部の間の結合を砕くことによって分解されることになり、この効果は、一時貯留タンク１内の泡沫のように認識されるガスと同様に視認できる。

また、燃料が（高速）循環ポンプ１１を通過すると、ポンプのインペラに起因するキャビテーションが有り得、このキャビテーションはまた、液体を部分的に気体状に分解させることがある。

同じ液体が、既に分解されたガスと部分的に混合され、液体炭化水素燃料に既に存在するガスと共に処理チャンバ３を通過する。

液体炭化水素燃料およびガス状炭化水素燃料のこの混合気は、流れに適合した周波数の高電圧パルスによってその荷電表面を持つ処理ユニット３の内側を通過する。

正常な状態の下で、この混合気が電流を加えることなく処理ユニットを通過する場合には、炭化水素液体燃料のガス化に関していかなる特別な結果も達成されることは期待され得ず、なぜなら、液体炭化水素燃料は、処理ユニット３からの電子で充電されるかまたは炭化水素燃料の低伝導率のため同じ処理ユニットから放電される機会がなく、したがって燃料は、抵抗器またはアイソレータとして働く。

しかしながら、炭化水素燃料が高速で循環ポンプ１１のインペラを同時に通過する場合には、液体にキャビテーション気泡があることになり、それにより、燃料の導電率および抵抗が変化し、燃料が充電され、放電され、または共振で振舞わせられ得、処理ユニットの状態は、循環ポンプ１１を通る流れに対して変化される。

燃料が処理ユニット３に入る前に該燃料をキャビテーションにさらすと、水素分子と炭素分子との間の引力が減少し、この燃料が処理ユニット３を通過し、変動電流がこの燃料および部分的なガス燃料混合気に加えられると、周波数および軌道からの電子が移動され、以前の位置から追い出されることになっており、これが起こり始めると、通常の炭化水素燃料と異なる状態が得られ、少数の異なった種類のガスと一緒に依然として内部の液体の部分と混合される脂質が得られる。

液体のこの部分は、ある他の目的のためにこれを使用することが望ましい場合には、完全に外部に移動させることができ、炭化水素燃料から脂質のようなある硬度を持つ純ガスを製造することができる。

これは、いくつかの異なる状態によって結合され支配さえされるものを意味し、これらの状態とは、ポンプ１１内のキャビテーション、チャンバ内の流れの速度、および処理ユニット３の管を充填するのに使用される信号であり、炭化水素燃料の液体部分においてできるだけ共振を得るように他の事実と完全に調整される必要がある。

燃料の内部の電子に集中される高電荷エネルギーのような共振は、ガスおよび液体部分の組合せの溶解を引き起こす。

また、プロセスは、燃料の品質を改善するプロセスにいかなるエネルギーもほとんど注ぐ必要なしに、燃料の効率を向上させるように化学工業においてまたは精油所において使用され得る。

システムへの入力のように使用される温度またはエネルギーなしに、分子の鎖の間の結合を分離することは非常に困難である。現在の技術は、従来の技術と異なり、いかなる汚染も全くなしに従来の技術よりも少ない少なくとも８０％を用いる。

より高いガス状内容物を持つ処理された燃料は、排出物質、汚染を低減し、燃料効率を向上させる。

本発明の一実施形態においては、処理ユニットは、ステンレス鋼管から作られる。

本発明の一実施形態においては、処理ユニットの分離材は、管の表面に対して水のより小さな粒子を形成するように天然絹の細いワイヤから作られる。

一実施形態においては、装置の最も外側の管の内側の表面は、金属粒子で被覆される。

一実施形態においては、最も外側の管は、電気的絶縁材料で隣接する管から絶縁される。

一実施形態においては、また、南−南の極配向の２つ以上の永久磁石が、燃料の入口に最も近くの管の端部に配置され、永久磁石は、管に面する永久磁石の南極配向を持つ管の２つの対向面に配置される。

実施形態においては、内管のうちの少なくとも１つの外側の表面は、活性炭を備える。

実施形態においては、処理ユニットは、ステンレス鋼の管から作られる。

実施形態においては、処理ユニットは、管の間の中間空間に配置される処理材料をさらに備える。

一実施形態においては、処理チャンバの処理材料は、天然絹の細いワイヤである。

一実施形態においては、処理ユニット３の金属粒子は、Ａｌ、Ｓｉ、Ｚｎ、ＦｅＯ、およびＣｕＯから選択されるがこれに限定されるものではない。

本実施形態においては、処理ユニット３の金属粒子は、電荷を放出するように接地される。

一実施形態においては、処理ユニットは、処理ユニットの最も奥の中間空間に燃料プロセッサユニットを備える。

本発明の一実施形態においては、燃料の充填は、燃料の制御されたドージングユニットで行われ得る。

本発明の一実施形態においては、管のうちの２つは、崩壊した誘導コイルからパルス電荷による電源に接続される。

本発明の一実施形態においては、電源は、燃料との共振で発生されるパルス状電流の１２４、１６８、１９６ｋＨｚなどの、４０ｋＨｚと４５０ｋＨｚとの間の周波数を持つ燃料の調節を行うパルス電荷を供給することができる。例示的な実施形態においては、２つの異なる周波数は、２つの異なる処理ユニットに同時に発生され、これらの周波数は、共振によってそれらの中間で平衡に達しようとする。

電流発生器は通常５０Ｗより小さい比較的弱い出力電力を使用すれば十分である。したがって、一実施形態においては、電流発生器は、標準の乗用車発生器およびバッテリによって動力を供給され得る。

本発明の一実施形態においては、燃料プロセッサユニットの最も外側の管の内側は、Ａｌ、Ｓｉ、Ｚｎ、ＦｅＯ、およびＣｕＯなどの、これに限定されるものではない金属粒子で被覆されるが、同じ目的のために、たとえば鉱物（沸石）のような材料が使用され得る。粒子は、管の表面、分子のイオンの放電部を増加させる目的を有する。

開示された例示的な実施形態による燃料処理装置が燃焼機関の一構成部分として示されているが、装置は、任意の他の燃料燃焼装置用の向上した炭化水素燃料を提供するために使用することもでき、処理装置は、燃料燃焼装置と密接に関連する必要はなく、たとえば、装置はまた、たとえば製油所などの燃料処理プラントで行われる燃料の処理と関連して使用されることもできる。

特許請求の範囲において使用される用語「備える（ｃｏｍｐｒｉｓｉｎｇ）」は、他の要素またはステップを排除するものではない。特許請求の範囲において使用される用語「１つの（ａ）」または「１つの（ａｎ）」は、複数を排除するものではない。

特許請求の範囲において使用される引用符号は、範囲を限定するものとして解釈されないものとする。

本発明は例示の目的のために詳細に説明されているが、この種の詳細は、単にその目的のためであり、変化が本発明の範囲から逸脱することなく当業者によってその中に行われ得ることが理解される。

Claims (10)

1. 内燃機関、ボイラ、加熱ユニット、ガスタービン、または任意の他の炭化水素燃料燃焼装置と共に使用するために炭化水素燃料のガス状内容物を増加させるための液体炭化水素燃料を処理するための装置（１００）であって、前記装置（１００）は、
   液体炭化水素燃料の供給源（９）と、
   前記炭化水素燃料を処理するためを処理ユニット（３）であって、
   前記炭化水素燃料を処理ユニット（３）に受け入れるための入口（３６）、および
   処理された炭化水素燃料を処理ユニット（３）から排出するための出口（３８）を備える処理ユニット（３）と、
   炭化水素流体の流れを前記入口（３６）に供給するためのポンプ（１１）と、を備え、
   非磁性材料の２つ以上の管（３１、３２、３３）のアセンブリであり、前記２つ以上の管（３１、３２、３３）が、円形横断面を有し、前記アセンブリが、前記入口（３６）と前記出口（３８）との間に配置され、
   前記２つ以上の管（３１）が、異なる直径を有し、実質的に等しい長さを有し、長さを整列して配置され、複数の中間空間を画定する前記管（３１、３２、３３）と同心に配置され、それによって前記入口（３６）から前記出口（３８）の間に前記炭化水素燃料のための流路を形成し、
   内管（３２）および外管（３３）が、電流発生器（３５）に電気的に接続され、
   前記電流発生器（３５）が、変動電流を供給するように構成され、内管（３２）が、前記電流発生器（３５）の一方の極（４０）に接続され、外管が、前記電流発生器（３５）の他方の極（４１）に接続されて、それによって前記中間空間を通して炭化水素燃料のガス状内容物を増加させ、
   前記電流発生器（３５）が、発生された電流を、前記入口の炭化水素流体の流れの大きさに適合させるように構成される、装置（１００）。
2. 前記ポンプ（１１）に、および前記処理ユニット（３）に接続される制御ユニット（５０）をさらに備え、前記制御ユニット（５０）が、前記ポンプ（１１）の速度を制御するように構成され、ポンプ（１１）の出力に従って前記電流発生器（３５）によって発生される変動電流を適合させるように構成される、請求項１に記載の装置。
3. 処理されたおよび処理されていない炭化水素燃料を含む一時貯留タンク（１）と、そこに前記ポンプ（１１）を備え、前記タンク（１）を処理ユニット（３）の入口（３）に接続する第１の導管（２）と、処理ユニット（３）の出口（３８）を前記タンク（１）に接続する第２の導管（４）とをさらに備える、請求項１または２に記載の装置。
4. 前記一時貯留タンク（１）が、加圧されるのに適応しており、アキュムレータ（１７）が、前記一時貯留タンク（１）の圧力変動を安定にするように前記一時貯留タンク（１）に動作可能に接続される、請求項３に記載の装置。
5. 前記一時貯留タンク（１）の圧力を表す信号を提供する１つまたは複数の圧力センサをさらに備える、請求項４に記載の装置。
6. 前記制御ユニット（５０）が、ポンプ（１１）の出力を制御するように構成され、変動電流を前記ポンプ（１１）のマネタリー出力に調整するように構成される、請求項２から５のいずれか一項に記載の装置。
7. 一時貯留タンク（１）に接続される燃料タンク（９）と、大気圧タンク（９）から加圧された一時貯留タンク（１）まで燃料を圧送するように配置されるポンプ（１５）とをさらに備える、請求項３から６のいずれか一項に記載の装置。
8. 変動電流が、共振を起こすように周波数がわずかに異なる２つの位相シフト波形を持つパルス状電流である、請求項３から７のいずれか一項に記載の装置。
9. 変動電流は、それらの間で共振周波数に達し、かつ平衡に達しようとする中間空間を通過することによって、燃料の異なる変調および異なる周波数を有する２つの異なる相電流を備え、それによって、燃料分子の鎖が、燃料の液体部分の中に混合される一部の放出されて接着されたガスと共に分子鎖のより小さな部分に分割されることになる請求項３から６のいずれか一項に記載の装置。
10. 内燃機関、ボイラ、加熱ユニット、ガスタービン、または任意の他の炭化水素燃料燃焼装置と共に使用するために炭化水素燃料のガス状内容物を増加させるための液体炭化水素燃料を処理するための方法であって、
    前記炭化水素燃料を処理するための処理ユニット（３）を提供するステップであって、
    前記処理ユニット（３）が、前記炭化水素燃料を処理ユニット（３）に受け入れるための入口（３６）、および
    処理された炭化水素燃料を処理ユニット（３）から排出するための出口（３８）を備え、
    非磁性材料の２つ以上の管（３１、３２、３３）のアセンブリであり、前記２つ以上の管（３１、３２、３３）が、円形横断面を有し、前記アセンブリが、前記入口（３６）と前記出口（３８）との間に配置され、
    前記２つ以上の管（３１、３２、３３）が、異なる直径を有し、実質的に等しい長さを有し、長さを整列して配置され、複数の中間空間を画定する前記管（３１、３２、３３）と同心に配置され、それによって前記入口（３６）から前記出口（３８）の間に前記炭化水素燃料のための流路を形成する、ステップと、
    内管（３２）および外管（３３）を電流発生器（３５）の極に電気的に接続するステップと、
    変動電流を前記電流発生器によって供給するステップであり、内管（３２）が、前記電流発生器（３５）の一方の極（４０）に接続され、外管が、もう１つの極（４１）に接続され、一斉に前記中間空間を通して前記炭化水素燃料を流して、それによって炭化水素燃料のガス状内容物を増加させる、ステップと、
    発生された電流を、前記入口の炭化水素流体の流れの大きさに適合させる、ステップと
    を含む方法。

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