TWI597244B

TWI597244B - Fluid molecule group refinement device

Info

Publication number: TWI597244B
Application number: TW105128219A
Authority: TW
Inventors: Min-Qing Lu
Priority date: 2016-09-01
Filing date: 2016-09-01
Publication date: 2017-09-01
Also published as: TW201811679A

Description

流體分子團細化裝置

本發明涉及一種流體分子團細化裝置，尤指具有一殼體及其內置的流體細化單元，可用來強化水分子的共振，將流體混合物分子團細化的裝置。

遠紅外線的能量可共振激發油分子和水分子的鍵能，使油和水的大分子團結構被打散，讓分子與分子間重新排列成小分子團或單個分子狀態。日常生活中已被廣泛用來使水、食用油、液體燃料(汽油、柴油、煤油)等，達到分子團變小細活化的實用效果。

譬如：目前市售的諸多省油器產品，大都是在供油管上裝設有遠紅外線功能材料，藉以激發流經遠紅外線省油器的燃油分子，使細活化的燃油能在車輛引擎中充分燃燒，達到省油及減少黑煙排放的目的。然而其結構設計大多過於複雜，除了安裝不易售價也居高不下，更重要的是遠紅外線功能材料完全依賴環境溫度來激發其能量的發射，對環境溫度存在有不確定性，因而明顯影響到遠紅外線的發射效率，以致實際應用時能量很有限，對汽油所產生細活化的效果微不足道，省油效果欠佳，無法有效達到幫助燃燒完全減少黑煙排放的環保要求，是其主要缺點。

有鑑於此，本發明之主要目的，在提供一種流體分子團細化裝置，主要包括：一殼體及內置的流體細化單元，其中該殼體，一端設有流體的入口，另一端設有流體的出口，中間為一連通的置物空間，其內填置流體細化單元，以及；該流體細化單元，係由石墨烯、奈米碳管、碳纖維與高分子材料混合所製成；藉此，可作為水分子能量波的反射鏡面，用來細化水分子；應用於一般飲用水、生物用水、養殖用水、飲料、化妝品、水性塗料及工業生產物料的細化、乳化、發酵領域…等，更可用來細化含水的燃質分子團(譬如柴油)，共振水分子成為燃質與燃質的緩衝，使燃質不再凝聚一起，增加燃質的表面積，以確保燃質能夠燃燒完全減少黑煙排放，有效達到節能減碳經濟又環保的實用要求。

如眾所知，柴油普遍燃燒不完全，對空氣會造成嚴重的污染。一般燃質是結構類似的混合物，柴油(diesel fuel)和煤油(kerosene)是壬烷nonane(C9H20)到十六烷hexadecane(C16H34)；十六烷以上就是燃料油(fuel oil)，相似結構的分子會聚集一起形成分子團。但經由本發明有效處理則可將燃質流體分子團給予細化，就不會聚集一起形成分子團，使燃質的表面積變大，在短時間更容易燃燒完全以減少黑煙排放，而有效達到節能省碳的環保要求。

1‧‧‧殼體

10‧‧‧空間

11‧‧‧入口

12‧‧‧出口

2‧‧‧流體細化單元

21‧‧‧石墨烯

22‧‧‧奈米碳管

23‧‧‧碳纖維

24‧‧‧高分子材料

3‧‧‧油箱

31‧‧‧供油回路

4‧‧‧內燃機

第1圖為本發明第一實施例之示意圖。

第2圖為本發明第二實施例之示意圖。

第3圖為本發明第三實施例之示意圖。

第4圖為本發明流體細化單元製成多孔管狀之示意圖。

第5圖為本發明之應用例圖。

第6圖為本發明實驗燃料消耗率與制動平均有效壓力之比較圖。

第7圖為本發明實驗煙度與制動平均有效壓力之比較圖。

為方便對本發明之組成內容、應用功能特徵及其功效，做更進一步之介紹與揭露，茲舉實施例配合圖式，詳細說明如下：請參閱第1~4圖所示，本發明所設之一種流體分子團細化裝置，主要包括；一殼體1及內置的流體細化單元2，其中該殼體1，一端設有流體的入口11，另一端設有流體的出口12，中間為一連通的置物空間10，其內填置流體細化單元2，以及；該流體細化單元2，係由石墨烯21、奈米碳管22、碳纖維23與高分子材料24製成的顆粒狀、塊狀、網狀、短管狀、多孔管狀、多層狀或其他形狀接觸面，組成時可以多數個間隙填裝在殼體1的容間10中，或以單個多孔填裝在殼體1的容間10中。

較佳之實施，該流體細化單元2，其組成重量百分比為：石墨烯21小於10%、奈米碳管22小於30%、碳纖維23小於60%，以及高分子材料24大於15%，且該高分子材料24可為聚氨酯、聚乙烯、聚丙烯、聚碳酯、或耐油橡膠。

本發明組合簡單、安裝容易、體積小、免維修，實際應用可以將液體、或者液體與氣體的混合流體給予細化，如飲用水、生物用水、養殖用水，還能用於飲料、化妝品、水性塗料等的細化及工業生產物料的細化、乳化、發酵領域…等，其他相關衍生用途。

如第5圖所示，本發明甚至還可直接用於汽車供油內燃機，將內部裝有細化單元2的殼體1，直接連結設在油箱3的供油回路31，應用在汽車的內燃機4，可作為水分子能量波的反射鏡面，此反射鏡面能夠細化水分子，細化含水的燃質分子團(譬如柴油)，共振水分子成為燃質與燃質的緩衝，使燃質不再凝聚一起，以增加燃質的表面積，確保燃質能夠燃燒完全減少黑煙排放，有效達到節能減碳經濟又環保的實用要求。

請參第6、7圖所示，為本發明將分子團有效細化作為助燃劑的實驗證明，其中A是坊間市場所售，裡面裝有可發射遠紅外線助燃劑的裝置(圖未示)；B是將A裝置的遠紅外線助燃劑倒出，改裝置入本發明細化單元2(同參第1圖)之等數量的分子細化助燃劑顆粒。

一.實驗內容：

兩種助燃劑(A或B)與無助燃劑的條件，在一定的引擎轉速下，比較其最大制動平均有效壓力(BMEP)、制動燃料消耗率BSFC)和煙度(Smoke)等。

二.實驗條件：

1.柴油引擎轉速設定1600rpm，自引擎最大引擎負載至輕負載共七個負載，即Max Nm、60Nm、55Nm、45Nm、35Nm、24Nm和15Nm為一個實驗。

2.無A或B助燃劑(簡稱SD)、有A無B助燃劑(SD+A)和有B無A助燃劑(SD+B)共三種實驗。

3.三種實驗結果比較項目，Max.Nm、BSFC-BMEP及Smoke-BMEP。

三.實驗結果分析：

1.將上述實驗條件中的七個引擎負載，換算成七個BMEP值。

2.請參第6圖，BSFC-BMEP之比較中，清楚地顯示，有助燃劑SD+A和SD+B的第七個最大BMEP值都高於無助燃劑的SD，其中尤以SD+B最優，如表1.所列，SD+B=9.98、SD+A=9.89和SD=9.72kg/cm2，如與無助燃劑的SD比較，則其相差率SD+B高約2.73%，而SD+B亦高約1.78%。

3.又圖中，有助燃劑SD+A和SD+B的BSFC值，於前四個引擎低中負載的情形下是低於無助燃劑的SD(耗油)，其中尤以SD+B最低(省油)，但自第五個負載以後，即引擎自中負載起至最大BMEP值時都高於無助燃劑的SD，其中尤以SD+A最高(耗油)，故七個引擎負載的BSFC總平均值以SD+B最低(最省油)，SD+A較SD僅僅些微耗油一點，如表2.所列，SD+B=263.02、SD+A=268.58和SD=268.14g/kw-hr，如與無助燃劑的SD比較，則其相差率SD+B低約1.91%，但SD+B則高約0.16%。

4.請參第7圖所示，Smoke-BMEP中之比較，也明白地顯示，自第五個負載以後，即引擎自中負載起至最大BMEP值時，有助燃劑SD+A和SD+B的煙度值都低於無助燃劑的SD，其中尤以SD+B最低，故為證實個引擎負載的煙度總平均值，以SD+B最低而SD+B次，如表3.所列，SD+B=10.91、SD+A=11.10和SD=12.17%，如與無助燃劑的SD比較，則其相差率SD+B低約10.33%，而SD+A亦低約8.73%。

四.實驗總結：

從以上的實驗分析可得知，有助燃劑SD+A和SD+B的油耗，雖自引擎中負載起至最大負載間的BSFC值高於無助燃劑的SD，但有助燃劑SD+A和SD+B的最大BMEP值卻大於無助燃劑的SD，且煙度值亦低於無助燃劑的SD。由此可證，有助燃劑的SD+A和SD+B是能發揮出它的一定功效，其中特別以具有本發明細化單元2之SD+B的助燃劑效力最為顯著。

足證本發明確實可發揮功效細化含水的燃質分子團，使燃質不再凝聚一起，能增加燃質的表面積，確保燃質能夠燃燒完全減少黑煙排放，而有效達到節能減碳經濟又環保的實用要求。

綜上所述，本發明方法新穎與習知相較又具有明顯進步，同時也具可供產業利用性，完全符合專利要件，爰提出發明專利申請。唯以上所述者，僅為本發明之較佳實施例而已，當不能以此限定本發明實施之範圍；故，凡依本發明申請專利範圍及發明說明書內容所作之簡單的等效變化與修飾，皆應仍屬本發明專利涵蓋之範圍內。