TW228559B - - Google Patents

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S2L559 A6 B6 五、發明説明（） (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 本發明係關於製備一油包水乳液的裝置，該裝置可利 用徑向流旋轉泵操作柴油引擎或油燃燒器之嗔射泵。 如眾所知，在柴油燃料中加水後，可降低馬逹之動作 溫度，並且可減少排氣中之一氧化二気部份及煤煙部份。 對於油燃燒器而言，亦有相似之情況。然而，為達成此目 的，必須將柴油燃料及水儘可能的轉換成均勻之乳液狀， 使得最小之水滴懸浮在燃燒油中。 經濟部中央標準局S工消費合作社印製 為了製備這種乳液，有一種習知技術（EPO 392 545A1) ，該技術中係使用中空梨子狀旋轉對稱式渦動室，該渦動 室具有切線入口及錐形軸向出口，該渦動室被一環形槽溝 包圍，而油入口朝向切線方向開口於該環形槽溝中；該油 入口經由切線入口槽縫連結於渦動室。水係經由噴水用& 嘴射入環形槽溝或渦動室内。渦動室之錐形出口經由階 放大部開口於徑向流泵之吸入室内；該徑向流泵包括設在 泵室內之徑向流動葉輪，及平行於動葉輪之軸延伸之乳液 出口通道，將製成之乳液導引至噴射泵及回收入口通路中 ，該入口通道切線的開口於環形槽溝内。由於乳液被回收 至渦動室，渦動室出口尺寸之突然放大，及乳液在徑向流 動葉輪出口之滾動方向之改變，形成平均小滴尺寸大小2 至4徹米（mi cron)之乳液；這種精細及乳液非常適 合柴油引擎之動作。利用電磁式噴水用卩¥寅依賴柴油引 擎之動作狀態控制乳液中之含水量。 然而，上述裝置之結構非常昂貴。因此，本發明之目 的為提供一種可解決上述問題，構造簡單，可順利的形成 81.9.25,000 3 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲_4规格（210 X 297公) 328559 A6 Ββ 經濟部中央揉準局工消費合作社印製 五、發明説明（） 良好乳液之装置。 為解決上述問題，本發明提供一種製備一油包水乳液 的裝置，該裝置包括徑向流泵，該泵具有泵罩，該泵罩内 設有收容徑向流動葉輪及設在動葉輪軸向前方之動葉輪吸 入室之泵室；吸入室具有旋轉對稱形狀而且連結於噴水用 噴嘴，油入口通道，及回收進料通道；動葉輪被圓筒壁部 包圍，乳液出口通道開口於泵室外靠近圓筒壁部之位置， 噴水用噴嘴，油入口通道及回收進料通道直接開口於動葉 輪之吸入室内，在圓筒壁部上沿箸其一部份朝向其周圍方 向形成有徑向的開口於泵室方向之凹部，該凹部在動葉輪 旋轉方向之下游側端部形成狙板扃，乳液出口通道在阻板 肩前方朝向交叉於凹部之周圍方向及泵室之徑方向開口於 凹部外。 依照本發明，為了形成良好之乳液，不必在徑向流動 葉輪之吸入室前方連結特殊形狀之渦動室，亦不必在吸入 室入口設置階梯放大部。依照本發明，可藉著設置與徑向 流動葉輪之旋轉互相作用之徑向流動葉輪之泵室之乳液出 口而形成良好之乳液。 依照本發明，從旋轉動葉輪流出之乳液進入凹部内， 該凹部徑向的開口於動葉輪沿著圓筒壁部之一部份延伸之 一部份，該乳液被保持於阻板扃部而且在乳液出口通道開 口邊緣横向的偏向而突然的改變90°之流動方向朝向阻板 肩上游方向滾動。浮現之乳液被供給於柴油引擎之噴射泵 中被消耗，其中一部份未被消耗之乳液被回收至動葉輪吸 (价先閲讀背面之注意事項再塡寫本頁) 丨裝. 訂· 一 中國國家橒準（CNS)甲4规格（2】0 X 297公釐） -4 - 81.9.25,000 288559 A6 B6 經濟部中央樣準局員工消費合作社印製 五、發明説明（） 入室之回收入口通道内。為了保持乳液之回收流動，亦可 只將離開乳液出口通道之乳液中之一部份供給於柴油引擎 之噴射泵中以供消耗，而將其餘之乳液直接送回至回收入 口通道，從柴油引擎之噴射泵逆流之乳液亦可送回至吸入 室中。 乳液出口通道之入口部最好平行於動葉輪之旋轉軸延 伸，乳液在凹部内之流動方向變換角度亦可大於90°而且 與動葉輪之軸形成傾斜。從凹部内之滾動方向觀察時，阻 板肩必須儘可能的靠近乳液出口通道之入口部之下游境界 。雖然從動葉輪旋轉平面横向延伸之母線可朝向凹部内之 流動方向傾斜，但最好平行於動葉輪旋轉軸延伸。此外， 依照本發明之較佳實施例，阻板肩之徑向内部境界之形狀 爲在動葉輪外周於其全部寬度範圍内延伸至圓筒壁部之圓 筒表面內之尖銳邊緣狀，藉箸該尖銳邊緣，將被分配至乳 液出口之部份乳液在動葉輪外周與仍留在動葉輪内之乳液 分開。 形成凹部之圓筒壁之一部份可在動葉輪之中心角延伸 120度至45度。最好該中心角至少為60度。凹部之徑向深 度可從阻板肩相反侧之凹部起點開始向阻板肩逐漸的增加 ，該凹部之徑向底部可彎曲，亦即成為螺旋狀彆曲。為了 生產時之方便，凹部之徑向深度亦可形成為一定不變，如 此，凹部之底部與動葉輪之軸成為同中心同軸的彎曲。尤 其在本發明之另一實施例中，凹部之軸向寬度可對應於動 葉輪之出口部寬度而成為一定不變。然而，藉著將凹部形 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) 訂· 乂線. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 5 81.9.25,000 經濟部中央櫺準局β：工消費合作社印製 2S8559 A6 ___B6_ 五、發明説明（） 成為其乳液出口之入口開口部分寬度大於凹部起點之寬度 而不改變凹部之徑向深度，並且以舆動葉輪之徑向平面成 為傾斜延伸而且凹窪的彆曲或平面之分界表面將凹部播向 的分界而使凹部之軸向部份之寬度從凹部起點開始朝向乳 液出口之入口開口逐漸增大。在此，凹部之軸向寬度在乳 液出口之入口開口之前到逹動葉輪之出口部之軸向寬度。 吸入室之形狀對於乳液之形成無太大影堪。因此吸入 室之形狀可依照徑向流旋轉泵之規則形成為可減少流動損 失至最小限度之形狀，而且可形成為與動葉輪成為同軸並 且在其旋轉方向成為對稱。雖然亦可將吸入室之形狀形成 為朝向動葉輪入口方向傾斜或變成較寬之中空錐形狀，但 吸入室之形狀最好為圓筒狀。油入口通道及回收通道可朝 向徑向或軸向開口於吸入室内。若吸入室之形狀為圓筒狀 時，最好油入口通道及回收入口通道朝向切線方向開口於 吸入室及朝向與動葉輪之旋轉方向相同之方向。如此，可 避免在吸入室内產生不明確之混合亂流及渦凹，尤其是由 流入之柴油流動所形成之亂.流入渦凹，該柴油流動係在壓 力下被供给，因而在旋轉方向形成旋轉流動，該旋轉方向 與動葉輪之旋轉方向相同，因而可更進一步減少流動損失 。通常在乳液再循環通道中必須避免發生渦凹，以免形成 之乳液被形成之水蒸氣泡再分解而被破壊。 噴水用噴嘴之開口位置及其排列可依照其結構條件而 任意的選擇。當吸入室以旋轉軸為中心成為對稱時，尤其 當流入之油及再循環之液流皆為切線狀態時，最好將噴水 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -裝_ 訂. 本纸張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 6 81.9.25,000 蛭濟部中央標準局貝工消費合作社印製 A6 B6 五、發明説明（） 用噴嘴與吸入室軸排成一列，K便利用吸入室内之旋轉流 動之壓力條件，將被高壓形成為霧狀之水滴分配至吸入室 內0 如此，可保持EP0392545號專利中所揭示之裝置之特 點，尤其是利用可控制電磁式噴水用噴嘴依照柴油引擎之 操作條件進行之乳液中含水量之控制，及製造均勻而精細 之乳液。此外，又可顯著的降低成本，而且因為不必使用 附加之渦動室，故整體裝置形狀顯箸的減小，如此可將該 裝置安裝在柴油車輛之引擎室内狹小空間中儘量靠近噴射 泉之位置。 Μ下參照圖式說明本發明之乳液製造裝置之實施例。 第1圖中，本實施例之裝置具有圓筒泵罩31。該泵罩 31在其軸線方向分隔成3個單元，即吸入部A，泵部Β， 及馬達部C，各部由螺栓在軸向互相聯結。 如第1圖至第4圖所示，國筒泵室33係設在泵部B内 ;泵室33內設有徑向流動葉輪35,而固定在馬逹部C上之 電動馬達50驅動動葉輪35使其旋轉。 形成動葉輪35之吸入室之乳液製造裝置30之圓筒狀吸 入室37係如第1圖所示的與吸入部A内之徑向動菝輪3 5成 為同軸。 如第1圖及第2圖所示，進油管38及回收進料管39與 吸入室37成為切線狀態的連結於吸入室37上部側表面。從 進油管38及回收進料管39朝向切線方向流入吸入室37內之 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（2] 0 X 297公釐） 81.9.25,000 (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .丨裝- 訂· 22B559 A6 B6 經濟部中央標準局8工消費合作社印製 五、發明説明（） 流體在吸入室内產生漩渦狀流動，而朝向徑向動葉輪之旋 轉方向旋轉。利用電磁控制方式開閉之噴水閥40位於吸入 室37軸上之上部。 泵室33内形成有圓筒狀壁表面34。該壁表面34朝向徑 向延伸而且與徑向動葉輪35之外周保持一間隙，其在軸向 之高度實質上等於徑向動葉輪35之軸方向之外周之厚度。 第3圖及第4圔中《於壁表面34上形成有對泵室33之 中心成為扇狀之凹口 41。該凹口 41之中心角47係在4 5度至 120度之間，但最好為60度。 朝向乳液流出管36之流出口 43開口於沿著動葉輪旋轉 方向之下游側上之扇形凹口 41末端部。流出口 43經由流出 管44連結於乳液滾出管36，該流出管44平行於軸線延伸。 流出管44係利用鑽床等形成於罩31之泵部B內。流出管44 之直徑小於扇形凹口 41之徑向寬度，而且該流出管44位於 儘可能靠近凹口 41之末端部之位置。為了增大滾出管44之 斷面積，可將流出管44形成為斷面橢圓形狀。凹口 41之平 坦底部表面46與泵室之徑向平面成為傾斜狀，使得凹口 41 之軸向高度從凹口 41端部45起朝向滾出口 43增大，該凹口 之軸向高度等於動葉輪35在流出管44之流出口 43之排列位 置朝向軸向之厚度。 在流出口 43之正下游，凹口 41被末端壁或阻板肩42分 隔；該阻板肩42從動葉輪35之直徑平面內之凹口 41外周延 伸*並且延續至流出口 43後作為半圓筒表面，其母線平行 於動葉輪35之旋轉軸延伸，作為流出管44後壁表面之延伸 ---------------{--------裝---------、玎----^ {請先H'讀背面之注意事項再塡寫本頁) 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 8 81.9.25,000 經濟部中央標準局8工消費合作社印製 S28559 A6 B6 五、發明説明（） ，以便將一半流出口 43沿著其外周蓋住。 從動葉輪35流出之乳液衝撞在該末端壁42上，朝向軸 向改變其流向而從流出口 43流進流出管44中。 圖中雖然表示將末端壁42形成爲半圓筒形以便蓋住流 出口 43之一半，但亦可形成爲由包圍住流出口 43之四分之 一之圓筒表面及朝向徑向延伸而接觸於圓筒表面之平坦表 面所構成。以上任何方式中，最好流出口 43係設在儘量靠 近圓筒表面34之位置，以便末端壁42之端部或圓筒表面形 成刀緣部49。該刀緣49將從徑向動葉輪35外周邊流出之乳 液截斷，使實質上全部乳液流進流出口 43。 如第1圖所示，徑向動葉輪35之形狀為圓盤狀，而徑 向圓盤蓋57固定在動葉輪35上之馬逹50侧。許多彎曲之動 葉輪葉片52被固定在圓盤蓋57上，其軸向寬度從吸入室37 周圍朝向動葉輪35周圍逐漸減小。 將本發明之裝置應用在柴油引擎上時，引擎之燃料泵 排洩管係連結於噴油管38，而且將高壓水從水進給迴路經 由高壓泵進给至噴水閥40。引擎之燃料噴射泵係連結於乳 液流出管36之出口，而燃料噴射泵之回收燃料管係連結於 回收噴射管39。 徑向動葉輪35最好由例如馬逹50驅動而M 3000r · p · m 之一定速度旋轉。油係由燃料泵以例如1至3巴爾（Bar ) 之壓力朝向切線方向射入吸入室37内。水係由利用引擎以 電氣方式或機械方式驅動之高壓泵壓縮至10至15巴爾。該 壓力經由減壓閥減低至5至7巴爾，然後射入吸入室37, (請先閲讀背面之注意事項再填寫本頁) -装- 訂. 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公兑） 9 81.9.25,000 A6 B6 338559 五、發明説明（） 同時間歇性的由利用電磁方式操作之噴射閥40所控制。從 徑向動葉輪35流出之乳液流入凹口 41中，然後被末端壁42 截斷而朝向軸方向流入流出管44中。此時，乳液被尖銳邊 緣49在徑向動葉輪35内從乳液部截斷。從燃料噴射泵回收 之多餘燃料經由回收噴射管39送回吸入室内，再度與新油 及重新射入之水混合。新油及水之進给被控制，以便儘可 能的充滿全部回收迴路而不會因回收而產生氣泡。 噴水閥40可藉著改變其開閉之間隔而控制供给於吸入 室37中之水量。水進给量判定/調節迴路依照汽缸中之燃 燒狀態設定乳液中之含水量，並且根據從燃料泵供给於乳 液製造裝置中之燃料油量及設定之含水量計算所需之供水 量藉著控制噴水閥40之開閉間隔供给所需之水量。 圖式： 第1圖為乳液製備裝置30之縱向斷面圖； 第2圖為第1圖中吸入部A之底面圖； 第3圖為第1圔中泵部B之頂面圖； 第4圖為第1圖中泵部B之側面圖。 • 1 (請先、閲讀背面之注意事項再填寫本頁) .1

，經濟部中央標準局®:工消費合作社印製 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4規格（210 X 297公釐） 81.9.25,000

Claims (1)

1. 938559 經濟部中央標準居8工消費合作杜印1Ϊ 齊r._充 A7 B7 C7 D7 π、申請專利範团 爲第81109570號申請専利範®修正本 修正日期：83年3目 1· 一棰製備一油包水乳液的裝置，其特擞為包括：徑向 流泵，該泵具有一泵罩，該泵軍內形成有一泵室，該 泵室内收容徑向流動葉輪，及設在徑向滾動葉輪之軸 向前方之動葉輪之吸入室，吸入室之形狀係以旋轉軸 爲中心成為對稱之形狀，並且連结於曠水用噴嘴，油 入口通道，及回收進料通道，動葉輪被圔筒壁部包圍 ，乳液入口通道開口於泵室外靠近圓筒壁部，噴水用 噴嘴，油入口通道，及回收進料通道直接開口於動葉 輪之吸入室内，在画筒壁部沿著其一扇形部份形成有 徑向的朝向泵室開口之凹部，該凹部在動葉輪旋轉方 向之下游側端部形成阻板肩，乳液出口通道在交叉於 凹部周圍之方向及泵室之徑向之方向，於阻板肩前方 開口於凹部外。 2. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中該乳液出口通道 平行於動葉輪之旋轉軸延伸。 3. 如申請專利範圍第1項之装置，其中阻板肩之母線平 行於動葉輪之旋轉軸延伸。 4. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中阻板肩之徑向内 端之形狀爲尖銳邊緣狀。 5. 如申請專利範圍第1項之裝置，其中噴水用噴嘴與動 葉輪之旋鞞軸成爲軸向的排列。 6 ·如申請專利範圍第1項之装置，其中該扇形部份沿著 〇請先閱讀背面之注意事項再填寫本買) •裝_ 訂. -線 本紙張尺度適用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐） 228559 A7 B7 C7 D7 六' 申請專利範園 動窠輅之中心角至少60度延伸。 7.如申請專利範圍第χ，2 , 3，4，5或6項之装置 ，其中油入口通道及回收進料通道Μ切線方向開口於 吸入室内，使得吸入室内產生其軸周圍旋轉之漩渦流 動° 8·如申請專利範園第1，2，3或4項之裝置，其中凹 部在乳液出口通道之開口之軸向寬度大於阻板扃相反 侧之凹部端部之寬度，而且形成於該開口與凹部端部 之間，其境界面與動葉輪之旋轉平面成為傾斜的延伸 Ο 9.如申請專利範圍第i，2，3，4，5或6項之裝置 ，其中利用該裝置供给乳液於柴油引擎之嗔射泵。 1〇·如申請專利範圍第7項之裝置，其中利用該装置供给 乳液於柴油引擎之噴射泵。 11.如申請專利範圍第8項之裝置，其中利用該裝置供给 乳液於柴油引擎之噴射泵。 (請先閱讀背面之注意事項再塡寫本頁) .裝. 訂. 線. 經濟部中央標準局R工消費合作社印製 2 本紙張尺度迺用中國國家標準（CNS)甲4规格（210 X 297公釐）