LV14295B - Moduļtipa šķidro un gāzveida vielu magnētisks aktivators, izmantojot rotējošu magnētisko lauku - Google Patents

Description

Izgudrojums galvenokārt attiecas uz dzinēju būvniecību, tostarp uz magnētiskām sistēmām šķidrās un gāzveida degvielas aktivizēšanai ar magnētisko lauku iekšdedzes dzinējos (ID). Šo izgudrojumu var izmantot arī sadzīves tehnikā (veļas un trauku mazgājamās mašīnās, ar gāzi sildāmajos ūdens katlos, gāzes plītīs u.c. ierīcēs) ūdens magnētiskās apstrādes procesā, kura rezultātā notiek tā restrukturizācija un paaugstinās bioloģiskā aktivitāte.

Zināmā tehnikas līmeņa analīze

Ir zināmā ierīce [1] degvielas apstrādei, kas attiecas uz mašīnbūves nozari un ir paredzēta degvielas maisījuma detonācijas mazināšanai ID karburatoros. Konstrukcija sastāv no doba korpusa, kas veidots no nemetāliskas aptveres, kas ir piepildīta ar feromagnētiska materiāla granulām ar mazu elektrocaurlaidību un koercitīvo spēku un ir pārklāta ar laku savstarpējai elektroizolācijai. Korpusā ir ievietots degvielas vads un tinums, kas aptver degvielas vadu un savieno aizdedzes spoli ar pārtraucēju-sadalītāju. Minētas iekārtas trūkumi ir:

- iekārtas montāža ir saistīta ar iegriešanu ID barošanas sistēmā, tas mazina sistēmas drošumu;

- zems darba resurss, jo iekārta ekspluatēja notiek pastāvīgu vibrāciju apstākļos un no feromagnētisko granulu berzes un sasitumiem tiek bojāta to lakas izolācija, kas rada virpulstrāvu palielināšanos, elektroenerģijas zudumus akumulatoru baterijās un pašas iekārtas pārkāršanu.

Ir zināma ierīce [2] ID degvielas magnētiskai modifikācijai, kas sastāv no: korpusa; vāciņiem; degvielas pievades un aizvades uzgaļiem ar degvielas pievades un aizvades kanāliem; magnētiskās sistēmas, ko veido gredzenveida pastāvīgie magnēti, pie kam sistēmas magnētvadu veido magnēti, kuru poli nomaina viens otru, resp., atšķirīgi magnētu poli seko viens otram, citiem vārdiem sakot, - poli mijas /notiek polu mija/. Šīs konstrukcijas atšķirīgā īpatnība no iepriekš aprakstā minētajām analoģiskām iekārtām ir ne mazāk kā Četru virpuļveidotāju esamība disku ar lāpstiņām veidā, kuri ir izgatavoti no nemetāla. Virpuļveidotāji ir izvietoti koncentriski starp katru gredzenveida magnētu pāri un ir paredzēti degvielas plūsmas turbulences nodrošināšanai un virpuļu virziena secīgas mijas nodrošināšanai, kas veidojas turbulences kustības procesā. Degvielas virpuļošana notiek lāpstiņu ietekmē, kas ir vienmērīgi sadalītas virpuļveidotāja iekšējā tilpumā. Lāpstiņas ir orientētas dažādos leņķos pret degvielas kustības virzienu.

Konstrukcijas trūkumi ir sekojoši:

- liels savienojumu daudzums, ko veido: korpuss 1; vāciņi 2 un 3; degvielas pievades 4 un aizvades 5 uzgaļi; degvielas pievadkanāls 6 un aizvadkanāls 7; savilcējbultas 16, samazina konstrukcijas hermētiskumu;

- iekārtas montāža ir saistīta ar tās iegriešanu (iefrēzēšanu) ID barošanas sistēmā, kas ne vienmēr ir iespējams mūslaiku automobiļos, pat pie augsti kvalificētas pieejas;

- degvielas plūsmas ātrums degvielas vada iecirknī, kurā tiek iegriezta iekārta, ir neliels un, lai panāktu kvalitatīvāku degvielas magnētisko apstrādi, ir nepieciešams palielināt degvielas plūsmas ātrumu attiecībā pret magnētisko sistēmu, samazinot cauruļvada šķērsgriezumu.

Šajā gadījumā, degviela ieplūstot no gredzenveida magnēta palielinātā iekšējā apjoma tālāk nedaudz mazākā apjomā, tā saucamajā „virpuļotajā”, iegūst vēl mazāku plūsmas ātrumu, nekā galvenajā cauruļvadā. Drīzāk šo degvielas kustību varētu attiecināt uz lamināru plūsmu. Iepriekš aplūkotā iekārta nodrošina četrkārtīgu degvielas magnētisko modifikāciju, tomēr turbulentās kustības esamība, kas nodrošina degvielas plūsmas virpuļošanu un neferomagnētisko piemaisījumu atsijāšanu, paliek apšaubāma.

Vistuvākā pēc tehniskā risinājuma ir iekārta [3] ID degvielas magnētiskai apstrādei, kas satur: korpusu caurules veidā ar degvielas pievades un aizvades atverēm; pastāvīgo magnētu komplektu, kas ir piestiprināti lentveida pamatnei un ir uzstādīti uz šīs caurules ar magnētisko lauku (ML) miju paralēli un/vai perpendikulāri degvielas plūsmai. Šīs iekārtas trūkumi ir sekojoši:

- iekārtas montāža rada traucējumus ID barošanas sistēmā, samazinot tās drošumu;

- pastāvīgo magnētu komplekts, kuri piestiprināti lentveida pamatnei un aptīti ap cauruli, kopumā ir nekas cits kā gredzenveida magnēts. Ņemot vērā, ka magnētiskā lauka palielināšana nav proporcionāla magnētiskās lentes tinumu skaitam (uzklājot divus vai vairākus vienāda izmēra un stipruma magnētus, magnētiskais lauks palielinājās 30% robežās), šajā izgudrojumā varēja pielietot dažāda izmēra gredzenveida magnētus.

Izejot no iepriekš veiktajiem pētījumiem, kuru rezultāti vairākos gadījumos ir patentēti, visiem zināmas ir īpašības, ko iegūst dažādas šķidrās un gāzveida vielas pēc magnētiskās apstrādes. Tāpēc turpmāk kā šķidrās un gāzveida vielas, kas tiek pakļautas magnētiskai apstādei, tiks aplūkots tikai ūdens un šķidrās un gāzveida oglekļa degvielas veidi priekš ID.

1945. gadā beļģu inženieris T. Vermaiers patentēja paņēmumu cīņai ar katlakmeni, magnētiski apstrādājot ūdeni, kas satur cietos sāļus. Efekta pamatā ir apstākļu uzlabošana sāļu kristālu izkrišana no uzsildāmā ūdens nevis uz cietajām virsmām, bet ūdens tilpnumā. Magnētiskā apstrāde veicina ogļskābās gāzes un skābekļa izšķīšanu ūdenī un palielina vielu izšķīšanas ātrumu tajā. Ūdens apstrādes procesā ar magnētisko lauku Lorenča spēku ietekmē veidojas:

- orientēti dipoli, joni, uzlādētās koloīdās daļiņas;

- orientētu ūdens molekulu domēni, kas stabilizētie ar joniem (šī parādība ir saistīta ar enerģijas izdalīšanos);

- brīvie dipoli, kas ir spējīgi agregatēt uz dabisko sāļu katjoniem un anjoniem un ievērojamā mērā novērš nešķīstošo savienojumu veidošanos, kas nogulsnējas uz siltummaiņa virsmām, pie kam vienlaicīgi šī parādība veicina PH samazināšanos, samazinot ūdens cietību.

Magnētiskās apstrādes procesā ūdens kļūst bioloģiski aktīvs, iegūstot jaunas īpašības, kuras var izmantot sadzīvē un lauksaimniecībā.

1952. gadā doktoram Fēliksam Blokam no Stenfordas universitātes un doktoram Edvardam Pērselam no Harvardas universitātes tika piešķirta Nobela prēmija par viņu darbu magnētiskās rezonanses jomā. Vēlāk doktors Roberts Kans turpināja darbu magnētiskās rezonanses teorijas jomā. Šie zinātnieki pierādīja, ka magnētisko lauku iedarbība var izmainīt degvielas molekulāro struktūru.

Degvielas glabāšanas procesā ogļūdeņraža molekulas (jebkuras degvielas pamats) formē molekulāras grupas - molekulu „sabiezējumus”, kas ID pilnībā nesadeg. Šī parādība attiecas uz ID jebkuru degvielas veidu, tai skaitā uz augstoktāna benzīnu.

Degviela, virzoties caur magnētiskā aktivatora darbības zonu, tiek pakļauta magnētiskās frekvences rezonansei, kas jauc izveidojušās molekulāras saites, pārvēršot „sabiezējumus” atsevišķās molekulās. Rezultātā degviela iegūst viendabīgāku struktūru. Tādā veidā, kvalitatīvi sagatavojot degvielas - gaisa maisījumu, skābekļa molekulām rodas piekļuve nevis grupai, bet katrai ogļūdeņraža molekulai, kas nodrošina degvielas pilnīgu sadegšanu, un kā sekas, ievērojami efektīvāku degvielas izmantošanu un kaitīgo izmešu samazināšanu apkārtējā vidē. Visas pieminētās ūdens, šķidrās un gāzveida ogļūdeņraža degvielas īpašības, kas iegūtas magnētisko lauku iedarbības procesā, kā arī saistītie ar šīm īpašībām efekti pilnā mērā ir atkarīgi no magnētiskās apstrādes metodes un kvalitātes.

Šajā izgudrojumā piedāvātā šķidro un gāzveida vielu magnētiskās apstrādes ierīce (skat. 1. pretenziju) un metode ievērojami atšķiras no iekārtām, kas ir apskatītas zinātniski tehniskajā literatūrā un patentu informācijas avotos, un tai ir virkne priekšrocību. Pieteiktā magnētiskā aktivātora konstrukcijas tehniskais risinājums atšķirībā no agrāk piedāvātajām aktivatoru konstrukcijām ir vērsts uz šķidro un gāzveida vielu aktivācijas efektivitātes celšanu, kuras pamatā ir iedarbība uz šīm vielām ar pastāvīgo magnētu pāriem (elektromagnētiem), kas ir saslēgti atsevišķos moduļos un ir izvietoti tādā veidā, ka vielas aktivācijas process aktivatora darbības zonā notiek magnētisko lauku ietekmē, kas ir izvietoti dažādās plaknēs, veidojot magnētisko ķēdi spirāles veidā.

Piedāvātās ierīces tehniskā novitāte izpaužas tādējādi, ka vielu aktivācijas process notiek ar magnētiskiem laukiem, kas izveidoti dažādās plaknēs, nodrošinot magnētisko lauku rotāciju attiecībā pret apstrādājamām vielām to kustības laikā magnētisko moduļu aktivatora darbības zonā. Šīs risinājums paaugstina magnētisko lauku iedarbības uz apstrādājamām vielām efektivitāti, jo vielas daļiņas, izejot caur viena magnētu pāra magnētiskajam laukam un atrodoties vēl šī paša magnētiskā lauka iedarbībā, nokļūst zem nākamā magnētiskā moduļa ietekmē, kas atrodas citā plaknē utt.

Piedāvātā magnētiskā aktivatora moduļkonstrukcija ļauj:

- moduļa katru nākamo magnētu pāri uzstādīt noteiktā leņķī pret iepriekšējo magnētu pāri, ievērojot to asu sakritību ar asi, gar kuru moduļi ir izvietoti, kā arī ļauj izvietot visus procesā iesaistītos magnētu pārus spirālveidā, kā rezultātā tiek nodrošināta magnētisko lauku rotācija attiecībā pret apstrādājamo vielu (piemēram, ja aktivators sastāv no trim magnētiskajiem moduļiem, tad tiem jābūt savstarpēji izvērstiem 120θ leņķī, veidojot vienu veselu spirāles vītni; aktivatoram no četriem moduļiem izvērsuma leņķis starp moduļiem būs 90°, bet no sešiem moduļiem - 60°, pie kam magnētisko aktivatoru, kas sastāv no sešiem moduļiem, var uzskatīt kā divus aktivatorus no trīs moduļiem ar moduļu savstarpēju izvērsumu 120^u viena attiecībā pret otru, t.i., izveidot divas pilnas spirāles ar katras izvērsumu 360^u);

- variēt izmantoto magnētisko moduļu skaitu, lai sasniegtu vēlamo efektu;

- izveidot magnētiskās ķēdes pārrāvumu, ja montāžas apstākļi neļauj uzstādīt vienā nepārtrauktā ķēdē noteiktu moduļu skaitu;

- veikt aktivatora moduļu uzstādīšanu bez iegriešanas ID sistēmā vai veikt tās daļēju demontāžu;

- nepieciešamības gadījumā uzstādīt aktivatora moduļus degvielas vada līklīnijas posmos ar montāžai pieļaujamiem liekumiem.

Magnētiskie moduļi ir unificēti un tos var montēt ar standarta stiprinājumiem uz barojošo sistēmu cauruļvadiem no nemagnētiska materiāla: alumīnijs, varš, misiņš, gumija, plastikāts.

Piedāvātā šķidro un gāzveida vielu rotējošā magnētiskā aktivatora moduļkonstrukcija ir attēlota 1.zīm., kurā ir izmantoti sekojoši apzīmējumi: 1 - barojošās sistēmas cauruļvads; 2 - magnētiskais modulis, kas sastāv no diviem korpusiem 3, kuros kuros ir ievietots pastāvīgo magnētu pāris 4. Lai vienkāršotu zīmējumu un uzskatāmāk parādītu konstrukciju, moduļi zīmējumā ir savstarpēji atbīdīti.

Informācijas avoti:

1. Krievijas Federācijas patents Nr. 2190118 C2; starptautiskās klasifikācijas indeks (SKI): F02 M 27/04; publ. 27.09.2002.

2. Ukrainas patents Nr. 29648 U; SKI F02M27/00, publ. 25.01.2008.

3. Krievijas Federācijas patents Nr. 2011880 C2; SKI: F02M27/04, F02B51/04, publ. 30.04.1994.

Claims (1)

1. Pretenzija

   1. Ierīce šķidru un gāzveida vielu magnētiskai apstrādei, kas sastāv no magnētiskiem moduļiem, kuri ir izvietoti tādā veidā, ka attiecībā pret magnētiskās ķēdes asi, kuru veido minētie moduļi, katrs nākošais magnētiskā moduļa pāris ir izvērsts noteiktā leņķī attiecībā pret iepriekšējo magnētisko moduli un gala rezultātā visi magnētiskie lauki darbojas dažādās plaknēs, pie kam minētie magnētiskie pāri ir izkārtoti magnētiskā ķēdē spirālveidīgi, kas nodrošina magnētiskā lauka rotāciju attiecībā pret apstrādājamām šķidrajām un gāzveida vielām to virzības laikā magnētiskā aktivatora darbības zonā.