УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ГОРЕНИЯ ЖИДКОГО ТОПЛИВА Российский патент 1997 года по МПК F02M25/22 

Настоящее изобретение относится к устройствам повышения эффективности горения жидкого топлива и в частности к устройствам для ионизации жидкого топлива при высоком уровне и повышения эффективности его сгорания.

Известно изобретение "Магнитный ионный модификатор топлива", в котором для достижения полного сгорания топлива в автомобильном двигателе его ионизируют, пропуская через магнитное поле, при этом молекулярная конфигурация топлива становится неустойчивой (США патент N 4568901, H 01 F 7/02, 1986).

К недостаткам известного изобретения следует отнести отсутствие стабилизации жидкого топлива, а также сложный процесс перехода в парообразное состояние при ионизации.

Технической задачей настоящего изобретения является повышение эффективности горения, а также создание устройства для разделения раскисления отдельных материалов из жидкого топлива в горючем состоянии для достижения полного сгорания топлива, создание устройства для упорядочения молекулярной конфигурации жидкого топлива в устойчивом состоянии и его ионизации для удаления отдельных материалов из топлива для повышения эффективности горения, а также для разделения жидкого топлива на частицы заданного размера, образованные в виде потенциального парообразного состояния, и снова для разделения его на дополнительные микрочастицы во время ионизации для максимизации эффективности горения.

Для достижения этих целей и преимуществ предложено устройство для повышения эффективности горения жидкого топлива, установленное между топливным насосом и топливным баком, которое снабжено устройством для разделения жидкого топлива, системой регулирования частоты колебаний и устройствами для ионизации топлива.

Устройство для разделения жидкого топлива включает в себя впускную часть для ввода жидкого топлива из топливного бака и выходную часть для выпуска топлива в направлении топливного насоса, куполообразный корпус, принимающий жидкое топливо и сообщающийся с входной и выходной частями, средство, установленное в нижней части корпуса и электрически соединенное с внешним средством регулирования частоты колебаний для образования микроволн, которые разделяют жидкое топливо на частицы, способные переходить в парообразное состояние, и катализатор сетчатого типа, плавающий в корпусе, причем катализатор изготовлен из каталитического материала, чтобы способствовать разделению жидкого топлива.

Средство для образования микроволн электрически соединено с системой генерирования колебательной частоты, принимаемой в обычном увлажнителе для образования микроволн с частотой 1,6 мегагерц, подробное описание которой не включено здесь, однако она отличается от настоящего изобретения тем, что применяют частоту 1,1 1,2 мегагерц для достижения цели настоящего изобретения. Средство генерирования микроволн разделяет жидкое топливо на частицы, имеющие заданный размер, например, 5-10 мкм, которые называются парообразным состоянием, и ионизируют их.

Катализатор изготовлен из сплава платины и титана или платины и палладия, и он стабилизирует действие растворения жидкого топлива, а также способствует его ионизации (О₃) для раскисления отдельных материалов, содержащихся в жидком топливе.

Куполообразный корпус имеет полость в верхней его части для приема пузырьков, образующихся парообразным газом, который выделяется их жидкого топлива средством генерирования микроволн, таким образом исключается гармонический эффект на поверхности топлива и повреждение средства генерирования микроволн. В частности корпус расположен на пути топливного насоса, таким образом его внутренняя часть находится в условиях всасывания для поддержания внутреннего атмосферного давления воздуха примерно 0,9 бар. Таким образом срок службы средства генерирования микроволн почти неизменный.

Также корпус содержит камеру для разделения жидкого топлива в соответствии с настоящим изобретением. Объем корпуса изменяется в зависимости от количества входящего потока топлива таким образом, что площадь А поперечного сечения является постоянной, а высота изменяется. Количество Q жидкого топлива определяет скорость потока V в зависимости от площади S поперечного сечения входной и выходной частей. В то же время скорость V потока равна количеству топлива, проходящего через объем V корпуса за секунду.

Если допустить, что через входную часть имеющую площадь поперечного сечения для диаметра в 1 см, 50 литров/час, то скорость V потока будет равна 176 м/сек. В то же время допустим, что диаметр корпуса равен 3,6 см, тогда высоту корпуса, связанную с площадью А поперечного сечения определяют, как равную примерно 0,18 см. Аналогично, если количество топлива равно 25 л/час, то высота h равна примерно 0,08 см. Если количество топлива составляет 0,4 л/час, то высота h равна примерно 0,0014 см. Таким образом определяют формулу SVαAh, где высота корпуса удовлетворяет формуле hαSV/A. Корпус оснащен ионизирующим устройством, установленным на выходной части.

Ионизирующее устройство снабжено выпускной трубой, проходящей от выходной части корпуса, которая изготовлена плоской на ее верхней и нижней частях для увеличения скорости потока топлива. На обеих плоских поверхностях трубы установлены два постоянных магнита соответственно так, что их одни полюса N обращены против друг друга. Иначе говоря, постоянный магнит состоит из множества частей. Эти части соответственно снабжены изолирующими материалами, проложенными между ними, причем они расположены в спаренной конфигурации на плоской поверхности таким образом, что одни полюса любых спаренных магнитов расположены противоположно друг другу, а другие полюса любых спаренных магнитов направлены постоянно против друг друга. Такие подобно расположенные постоянные магниты покрыты изолирующими материалами, экранирующими магнитное поле.

Таким образом настоящее изобретение повышает эффективность горения топлива, экономит топливо и решает проблему загрязнения окружающей среды за счет уменьшения выброса выхлопных газов. Другими словами, заявленное устройство ионизирует/разделяет жидкое топливо посредством использования микроволн, образованных керамической колебательной пластиной. Пластина катализатора стабилизирует разделенное топливо, а также раскисляет отдельные материалы. Магнитное поле постоянных магнитов или электрическое поле ионизирует топливо, подаваемое снова в форсунку, таким образом побуждая к полному сгоранию для повышения эффективности горения.

Действительно, результаты испытаний на тепловой КПД и функцию полного сгорания с применением настоящего изобретения показывают значительный положительный эффект. Испытание проводили на вентиляторном подогревателе и вращающемся подогревателе, причем каждый из них работал в течение 108 часов, и применяли смесь топлива из керосина и легкого топлива, составляющего 50% В результате в вентиляторном подогревателе было обнаружено некоторое количество дегтя, а вращающийся подогреватель не имел какого-либо дегтя. Расход топлива увеличился примерно на 20% а калорийность повысилась примерно на 25.

Таким образом следует отметить, что настоящее изобретение можно применять в автомобильном двигателе, судовом двигателе и в промышленном котле, использующих жидкое топливо, например, бензин, керосин и дизельное топливо. Тепловой КПД увеличивается, расход топлива уменьшается, а эффективная мощность двигателя увеличивается за счет полного сгорания, при этом исключается такое явление как стук и уменьшается выброс выхлопных газов в области автомобильных двигателей.

На фиг. 1 представлен вид в перспективе устройства для повышения эффективности горения жидкого топлива, выполненного в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 2 блок-схема, показывающая установку устройства для повышения эффективности горения жидкого топлива в соответствии с настоящим изобретением.

Фиг. 3 вид в перспективе устройства для повышения эффективности горения жидкого топлива, выполненного в соответствии с настоящим изобретением.

Как показано на фигурах, настоящее изобретение касается устройства 1 для повышения эффективности горения жидкого топлива, которое установлено между топливным баком 2 и форсункой 3. Топливный насос, который не показан на фигурах, расположен между устройством 1 для повышения эффективности горения топлива и форсункой 3, таким образом жидкое топливо подается из устройства 1 для повышения эффективности горения в топливный насос, в результате в корпусе 4 поддерживается внутреннее атмосферное давление воздуха 0,9 бар, как было описано. Следовательно, жидкое топливо подается в форсунку 3 топливным насосом, при этом оно проходит через клапан 5 и устройство 1 для повышения эффективности горения.

Устройство 1 для повышения эффективности горения содержит устройство 6 для разделения жидкого топлива, средство 7 управления генерированием микроволн и ионизирующее устройство 8. Устройство 6 для разделения жидкого топлива включает в себя приемник 9 для микроволнового генератора 10 и куполообразный цилиндрический корпус. Корпус 4 оснащен впускной трубой 11, соединенной с его входной частью, и выпускной трубой 12, соединенной с его выходной частью. Приемник 9 образован в нижней, большей части корпуса 4 для приема микроволнового генератора 10, выполненного в круглой керамической колебательной пластине. Также корпус 4 имеет каталитическую пластину 13, плавающую в нем во время подачи топлива.

Пластина 13 катализатора является сетчатого типа и изготовлена из сплава платины и титана или платины и палладия. Куполообразный корпус 4 имеет полость в верхней его части, чтобы вызвать явление образования пузырьков посредством микроволн для исключения повреждения микроволнового генератора 10. Микроволновый генератор 10 электрически соединен с системой 7 регулирования частоты колебаний для управления его операцией колебания.

Система 7 регулирования частоты колебаний предназначена для образования частоты примерно 1,1 -1,2 мегагерц, причем она может включать в себя конденсатор C, источник питания и сигнальную лампочку P, как показано на фигурах. Сигнальная лампа P позволяет пользователям определить извне работу устройства 14 для повышения эффективности горения.

Ионизирующее устройство 8 содержит выпускную трубу 12. Выпускная труба 12 проходит продольно на определенное расстояние, причем верхняя и нижняя части трубы спрессованы одновременно, чтобы иметь плоскую поверхность 15 соответственно. На плоской поверхности расположена пара постоянных магнитов или множество спаренных постоянных магнитов, одни полюса которых обращены друг против друга. Наружная периферийная часть постоянных магнитов покрыта по крайней мере двумя экранирующими листами 16 изолирующего материала для исключения утечки магнитного поля наружу.

Таким образом согласно настоящему изобретению жидкое топливо, вводимое через впускную трубу 11 в корпус 4, разделяется на частицы определенного размера, например, 5 10 мкм посредством микроволнового генератора 10 электрически соединенного с системой 7 регулирования частоты колебаний. При этом отдельные материалы, которые считаются примесями, содержащими в жидком топливе, разрушаются на микрочастицы во время ионизации. Каталитическая пластина 13 способствует действию ионизации микроволнами для увеличения количества озона О₃, таким образом отдельные материалы раскисляются ионами, а отделенное жидкое топливо стабилизируется. Затем жидкое топливо снова сжимается/ионизируется магнитным полем, проходящем через ионизирующее устройство 8, при этом оно дополнительно разделяется на микрочастицы и затем подается на форсунку 3.

В соответствии с настоящим изобретением устройство для повышения эффективности горения жидкого топлива разлагает/ионизирует жидкое топливо и разделяет его на частицы посредством микроволн, раскисляет неполностью сгоревшие материалы, благодаря действию катализатора и снова ионизирует жидкое топливо. Благодаря этому, соединяется поток частиц топлива, и жидкое топливо горит, при этом поверхность контакта с кислородом относительно большая, таким образом достигается полное сжигание, повышается эффективность горения и уменьшается выброс выхлопных газов, следовательно решаются проблемы загрязнения окружающей среды.

Когда настоящее изобретение предназначено для автомобильного двигателя внутреннего сгорания, то оно обеспечивает многие эффекты, а именно повышается эффективная мощность двигателя, исключается шум в двигателе, удаляются выхлопные газы, исключается явление возникновения стука, экономится потребление энергии и повышается срок службы двигателя.

В частности, когда устройство в соответствии с настоящим изобретением предназначено для двигателя внутреннего сгорания, работающего на керосине, то оно разделяет парафин, содержащийся в топливе, на частицы и раскисляет его ионами благодаря действию катализатора для горения в форсунке, в результате это приводит к полному сгоранию топлива.

Как было описано, устройство в соответствии с настоящим изобретением имеет простую конструкцию для упрощения его изготовления, а его объем и размер очень компактные для упрощения его установки на трубопроводе для подачи топлива. Помимо практичности и полезности не следует беспокоится, что оно выйдет из строя.

Использование: в устройствах для повышения эффективности горения жидкого топлива и в частности в устройствах для ионизации жидкого топлива. Сущность изобретения: устройство для повышения эффективности горения топлива, содержащий ионизатор топлива с постоянными магнитами, выполненный в виде выпускной трубы с входным и выходным патрубками, дополнительно снабжено разделителем топлива, источником питания и блоком управления, а также двумя экранизирующими пластинами, разделитель выполнен в виде куполообразного корпуса, каталитической пластины, размещенной в корпусе, и генератора микроволн, установленного в нижней части корпуса и электрически подключенного к блоку управления и источнику питания, ионизатор установлен после распределителя, выпускная труба снабжена плоскими наружными участками, причем постоянные магниты размещены противоположно, а экранирующие пластины охватывают постоянные магниты. Частота генератора микроволн равна 1,1 - 1,2 мегагерц, генератор микроволн выполнен в виде керамической колебательной пластины, выполненной из сплава платины и титана или платины и палладия, а постоянные магниты выполнены в виде набора спаренных постоянных магнитов, причем полюса спаренных магнитов расположены друг против друга и постоянно обращены в сторону других полюсов других спаренных магнитов. Изобретение обеспечивает полное сгорание топлива, а также повышает эффективность горения. 4 з.п. ф-лы, 3 ил.

1. Устройство для повышения эффективности горения жидкого топлива, содержащее ионизатор топлива с постоянными магнитами, выполненный в виде выпускной трубы с входным и выходным патрубками, отличающееся тем, что оно дополнительно снабжено разделителем жидкого топлива, источником питания и блоком управления и по меньшей мере двумя экранирующими пластинами, разделитель выполнен в виде куполообразного корпуса, каталитической пластины, размещенной в корпусе, и генератора микроволн, установленного в нижней части корпуса и электрически подключенного к блоку управления и источнику питания, ионизатор установлен после распределителя, выпускная труба снабжена плоскими наружными участками, причем постоянные магниты размещены на последних, одноименные полюса магнитов размещены противоположно, а экранирующие пластины охватывают постоянные магниты. 2. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что частота микроволн равна 1,1 1,2 МГц. 3. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что генератор микроволн выполнен в виде керамической колебательной пластины. 4. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что каталитическая пластина выполнена из сплава платины и титана или платины и палладия. 5. Устройство по п. 1, отличающееся тем, что постоянные магниты выполнены в виде набора спаренных постоянных магнитов, причем полюса спаренных магнитов расположены друг против друга и постоянно обращены в сторону других полюсов других спаренных магнитов.