專利名稱：超聲波控制的液體燃料改良系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種超聲波控制的液體燃料改良系統(tǒng)，用于對高粘度低質(zhì)量的液體燃料施加超聲波，并且將其改良為優(yōu)質(zhì)乳化油。
同時(shí)，如果燃燒效率降低，那么，相對于低粘度高質(zhì)量的液體燃料，將會消耗更多的液體燃料。另外，高粘度低質(zhì)量的液體燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的有害氣體通過呼吸器官進(jìn)入人體，在肺里積聚后，成為一種致癌物或者引起慢性肺病。特別是，有害氣體中的CO和HC對人體具有致命的影響。例如，它們會妨礙向人體供氧，并刺激粘膜或眼睛。
因此，為了提高燃燒效率和減少有害氣體產(chǎn)生量及燃料消耗量，迫切需要開發(fā)用于將高粘度低質(zhì)量的液體燃料改良為優(yōu)質(zhì)乳化油的液體燃料改良裝置。
按照這一需求，本發(fā)明人開發(fā)了一種超聲波控制的液體燃料改良系統(tǒng)，其通過利用一個液體燃料超聲波噴嘴對高粘度低質(zhì)量的液體燃料施加超聲波，并且將其改良為優(yōu)質(zhì)乳化油，該系統(tǒng)由本發(fā)明人申請并獲得韓國專利No.110,354。
本發(fā)明的一個目的在于，提供一種超聲波控制的液體燃料改良系統(tǒng)，其通過利用超聲波將高粘度低質(zhì)量的液體燃料改良為優(yōu)質(zhì)乳化油，從而可以降低有害氣體的產(chǎn)生量和燃料消耗量。
為了實(shí)現(xiàn)這一目的，根據(jù)本發(fā)明，提供一種超聲波控制的液體燃料改良裝置，包括一個存放高粘度低質(zhì)量的液體燃料的燃料箱；一個存放水的水箱；一個攪拌裝置，其用于攪拌分別由燃料箱和水箱供入的液體燃料和水；以及一個超聲波控制的改良裝置，包括一個產(chǎn)生超聲波的超聲波振動發(fā)生器，和超聲波發(fā)生部件，該超聲波振動發(fā)生器將超聲波施加于由攪拌裝置供入的液體燃料和水并將其改良為優(yōu)質(zhì)乳化油。
優(yōu)選地，該超聲波控制的液體燃料改良裝置還包括多個通過管路順序連通的圓筒體，以使經(jīng)由一個入口引入的液體燃料和水按照適當(dāng)?shù)捻樞蛄鲃樱⑶以谶@些圓筒體內(nèi)設(shè)置有超聲波發(fā)生部件。
首先，參看

圖1，所示為本發(fā)明所述超聲波控制的液體燃料改良系統(tǒng)。如圖所示，超聲波控制的改良系統(tǒng)包括一個用于存放液體燃料的燃料箱10和一個用于存放水的水箱20。超聲波控制的料改良系統(tǒng)還包括一個攪拌裝置30及一個超聲波控制的改良裝置40。攪拌裝置30將由燃料箱10和水箱20供入的液體燃料和水進(jìn)行混合，以及超聲波控制的改良裝置40將一定量的超聲波施加于由攪拌裝置30混合的液體燃料和水并乳化該混合物。此外，超聲波控制的改良系統(tǒng)包括一個泵80，用以對從超聲波控制的改良裝置40排放出的液體燃料施加預(yù)定的壓力；以及一個噴嘴90，用以將從泵80排出的液體燃料噴到一個燃燒器B的燃燒室里。
以下將詳細(xì)描述上述的各組件。如圖2所示，燃料箱10含有一個用于注入燃料的燃料注入口11和一個用于排放燃料的燃料排放口12。用于打開和關(guān)閉燃料注入口11的蓋子13設(shè)置在燃料注入口11上。蓋子13上安裝有一個用于消除燃料箱10里的負(fù)壓的壓力調(diào)節(jié)閥14。燃料箱10底部安裝有一個用于排出積聚在燃料箱10底面上的燃料渣的泄流閥15。燃料箱10側(cè)壁設(shè)置有一個回流管16，用于將由攪拌裝置30和超聲波控制的改良裝置40產(chǎn)生的揮發(fā)的燃料氣返回到燃料箱10；以及設(shè)置有一個用于顯示燃料余量的流量計(jì)17。
同時(shí)，一種用于加熱液體燃料的加熱裝置，例如加熱金屬絲18，在燃料箱10的外面纏繞設(shè)置。用于使燃料箱10和外界隔絕的熱絕緣材料19設(shè)置在加熱金屬絲18的外面。加熱金屬絲18由安裝在燃料箱10一側(cè)的溫度控制器18a控制。溫度控制器18a進(jìn)行控制，從而存放在燃料箱10里的液體燃料始終保持在100℃。加熱液體燃料的原因在于激活所述液體燃料。
此外，為了將高粘度低質(zhì)量的液體燃料改良為優(yōu)質(zhì)乳化油，水箱20提供水。如圖3所示，水箱20含有一個用于注入水的注水口21和一個用于排放水的排水口22。用于打開和關(guān)閉注水口21的蓋子23設(shè)置在注水口21上。蓋子23上安裝有一個用于消除水箱20里的負(fù)壓的壓力調(diào)節(jié)閥24。水箱20底部安裝有一個用于排出積聚在水箱20底面上的雜質(zhì)的泄流閥25。水箱20的一個側(cè)壁設(shè)置有一個用于顯示水的余量的流量計(jì)26。
同時(shí)，一種用于加熱水的加熱金屬絲27纏繞設(shè)置于水箱20的外面。用于使水箱20和外界隔絕的熱絕緣材料28設(shè)置在加熱金屬絲27的外面。加熱金屬絲27由安裝在水箱20一側(cè)的溫度控制器27a控制。溫度控制器27a進(jìn)行控制，從而存放在水箱20里的水始終保持在100℃。加熱水的原因在于使水成為飽和水并促進(jìn)與高粘度低質(zhì)量的液體燃料混合。另外，為了使液體燃料和熱水混合并保持10％到20％的熱水體積含量，用于調(diào)節(jié)水流量和水壓的流量調(diào)節(jié)器29a和壓力調(diào)節(jié)器29b分別安裝在水箱20上。
同時(shí)，攪拌裝置30混合液體燃料和水。如圖4所示，攪拌裝置30含有一個攪拌室31。攪拌室31設(shè)有兩個導(dǎo)入口32和一個排放口33。這兩個導(dǎo)入口32分別連接于燃料箱10的燃料排放口12以及水箱20的排水口22，這樣，液體燃料和水由此供入。排放口33排放混合的液體燃料和水。另外，攪拌裝置30設(shè)置有一個用于消除攪拌室31里的負(fù)壓的壓力調(diào)節(jié)閥34，以及設(shè)置有一個用于排出積聚在攪拌室31底面上的雜質(zhì)的泄流閥35。另一方面，兩個導(dǎo)入口32通過連接管36分別連接于燃料箱10的燃料排放口12以及水箱20的排水口22。加熱金屬絲36a和熱絕緣材料36b設(shè)置在連接管36的外面。
此外，攪拌裝置30含有一個攪拌機(jī)37。攪拌機(jī)37包含設(shè)置在攪拌室31里的用于攪拌液體燃料和水的攪拌翼片37a，以及一個用于轉(zhuǎn)動攪拌翼片37a的攪拌電機(jī)37b。用于將攪拌室31和外界隔絕的熱絕緣材料39，以與燃料箱10及水箱20一樣的方式，設(shè)置在攪拌裝置的外面。
同時(shí)，超聲波控制的改良裝置40對已經(jīng)一定程度攪拌的液體燃料和水施加超聲波并將高粘度低質(zhì)量的液體燃料改良為優(yōu)質(zhì)乳化油。即，一般地，為了將高粘度低質(zhì)量的液體燃料改良為優(yōu)質(zhì)乳化油，在高粘度低質(zhì)量的液體燃料里加入水，并接著加入諸如肥皂的表面活性劑。這樣，通過降低水和液體燃料之間的界面張力，作為分散相的水以細(xì)微顆粒的狀態(tài)分散在作為分散介質(zhì)的液體燃料里(油包水)。這就是所謂的乳化過程。然而，本發(fā)明不用諸如肥皂的表面活性劑，而是通過本發(fā)明人開發(fā)并公開在韓國專利No.110,354中的一個超聲波振動器和一個超聲波發(fā)生裝置將超聲波施加于液體燃料和水，從而作為分散相的水以超細(xì)微顆粒的狀態(tài)分散在作為分散介質(zhì)的液體燃料里(油包水)。
如圖5和6所示，運(yùn)用該原理的超聲波控制的改良裝置40含有一個箱體41，該箱體包括一個上箱體50；一個下箱體60；和一個加熱極板70。冷卻室52設(shè)置在上箱體50里。用于導(dǎo)入外部空氣并冷卻冷卻室52的風(fēng)扇53安裝在冷卻室52的一側(cè)。此外，上箱體50的頂面設(shè)有多個通孔55。上箱體50的一個側(cè)面安裝有一個超聲波振動發(fā)生器56。用以將超聲波發(fā)生部件65連接到超聲波振動發(fā)生器56的連接器設(shè)置在通孔55上，其中超聲波發(fā)生部件65將在以后介紹。
下箱體60里設(shè)有多個圓筒體62。每個超聲波發(fā)生部件65安置在相應(yīng)圓筒體62里。圓筒體62通過管路63連通，以使經(jīng)由入口62a引入的燃料和水的混合物順序流過各個圓筒體62，并且最后經(jīng)由出口62b排出。這樣使得更多的超聲波能量通過圓筒體62傳遞給燃料。一個用于將燃料改良過程中產(chǎn)生的揮發(fā)氣返回到燃料箱10的回流孔64設(shè)置在一個圓筒體62的一側(cè)?；亓骺?4通過一個連接管連接于燃料箱10的回流管16。
同時(shí)，如圖6所示，下箱體60里的圓筒體62里設(shè)置的超聲波發(fā)生部件65包含一個設(shè)于圓筒體62頂部的振動器66；一個設(shè)于振動器66下面的懸臂67；以及一個設(shè)在圓筒體62底面上的反射板68。
振動器66從超聲波振動發(fā)生器56獲得焦耳效應(yīng)(Joule effect)，并且在特定頻率(即28kHz和200W)振動。同時(shí)，振動器66提高超聲波的正直度將其振動能傳遞給液體燃料。當(dāng)被振動器66和懸臂67振動的液體燃料和水碰撞反射板時(shí)，反射板68引起一種具有壓力波的氣蝕現(xiàn)象。此處，由于利用振動器66、懸臂67、和反射板68將液體燃料和水轉(zhuǎn)化為超細(xì)微顆粒的方法和原理在韓國專利No.110,354中已詳細(xì)描述，因此其說明將略去。
利用該構(gòu)造，當(dāng)經(jīng)由入口62a引入到圓筒體62內(nèi)部的燃料順序流過圓筒體62時(shí)，水通過超聲波以細(xì)微顆粒的狀態(tài)分散在液體燃料里，從而液體燃料得以被改良為乳化油(油包水)。尤其是，含在乳化油里的水滴當(dāng)多次重復(fù)流過圓筒體62后變成極其精細(xì)的微粒，這樣，液體燃料就被改良為較好乳化的油。優(yōu)質(zhì)乳化油促進(jìn)微爆，這樣提高其燃燒效率。同時(shí)，燃料的軟質(zhì)組分通過超聲波能量轉(zhuǎn)變?yōu)闅怏w。燃料氣及其揮發(fā)成分通過回流孔64返回到燃料箱10。此處，一個用于吸取圓筒體62里的燃料氣并將其送回燃料箱10的回流泵(未顯示)安裝在超聲波控制的改良裝置40上。
如圖5和6所示，加熱板70安裝在下箱體60的下面。加熱金屬絲72裝在加熱板70里并且持續(xù)加熱下箱體60達(dá)到一個恒定的溫度。
再次參照圖1，泵80施加預(yù)定的壓力于從超聲波控制的改良裝置40排放出的液體燃料。噴嘴90將從泵80排出的具有預(yù)定壓力的優(yōu)質(zhì)乳化油噴到燃燒器B的燃燒室里。
參照圖1到6，將說明具有上述構(gòu)造的本發(fā)明的操作。首先，在燃料箱10和水箱20里被適當(dāng)加熱的液體燃料和水進(jìn)入攪拌裝置30里。接著，攪拌裝置30適當(dāng)攪拌液體燃料和水。隨后，在攪拌裝置30里被攪拌的液體燃料和水進(jìn)入超聲波控制的改良裝置40。進(jìn)入超聲波控制的改良裝置40的液體燃料和水順序流過箱體41的圓筒體62，并被改良為優(yōu)質(zhì)乳化油。被改良為優(yōu)質(zhì)乳化油的液體燃料由泵80加壓并通過噴嘴90排放到外部。
可選地，盡管本發(fā)明中液體燃料是和水混合并被改良為優(yōu)質(zhì)乳化油，但是高粘度低質(zhì)量的液體燃料可以直接導(dǎo)入超聲波控制的改良裝置并被改良為軟質(zhì)液體燃料，而不需將液體燃料和水混合。
這樣，根據(jù)本發(fā)明的利用超聲波將高粘度低質(zhì)量的液體燃料改良為低粘度優(yōu)質(zhì)乳化油的超聲波控制的液體燃料改良系統(tǒng)，具有如下優(yōu)點(diǎn)，即燃燒效率得以提高；以及液體燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的有害氣體，尤其是對人體有致命影響的CO和HC，其數(shù)量可以降到最小。
此外，根據(jù)本發(fā)明，具有高粘度和高燃點(diǎn)的植物油可以改良為具有低粘度和低燃點(diǎn)的乳化油，這可作為一種石油替代品成為可選能源。
上述實(shí)施例僅應(yīng)視之為示例。本發(fā)明不局限于本文所給出的細(xì)節(jié)，可以在本發(fā)明的的構(gòu)思范圍內(nèi)作出適當(dāng)?shù)母膭印＠?，本發(fā)明實(shí)施例描述的每個組件的形狀和結(jié)構(gòu)能以其他變形的形式來體現(xiàn)。
工業(yè)應(yīng)用性如上所述，本發(fā)明的超聲波控制的液體燃料改良系統(tǒng)利用超聲波將高粘度低質(zhì)量的液體燃料改良為低粘度優(yōu)質(zhì)乳化油，提高其燃燒效率。
另外，具有將液體燃料燃燒時(shí)產(chǎn)生的CO和HC的數(shù)量降到最小的優(yōu)點(diǎn)。
還有，由于具有高粘度和高燃點(diǎn)的植物油可以改良為具有低粘度和低燃點(diǎn)的乳化油，這可作為一種石油替代品成為可選能源。
權(quán)利要求
1.一種超聲波控制的液體燃料改良系統(tǒng)，包括一個用于存放高粘度低質(zhì)量的液體燃料的燃料箱10；一個用于存放水的水箱20；一個攪拌裝置30，用于攪拌分別由所述燃料箱10和所述水箱20供入的所述液體燃料和所述水，以及一個超聲波控制的改良裝置40，包含一個超聲波振動發(fā)生器56和超聲波發(fā)生部件65，所述超聲波振動發(fā)生器用于產(chǎn)生超聲波，從而將所述超聲波施加于由攪拌裝置30供入的所述液體燃料和所述水并將其改良為優(yōu)質(zhì)乳化油。
2.如權(quán)利要求1所述的超聲波控制的液體燃料改良系統(tǒng)，其特征在于，所述超聲波控制的改良裝置40還包括多個通過管路63順序連通的圓筒體62，以使經(jīng)由一個入口62a引入的所述液體燃料和所述水按照適當(dāng)?shù)捻樞蛄鲃樱⑶以谶@些圓筒體內(nèi)設(shè)置有超聲波發(fā)生部件65。
3.如權(quán)利要求2所述的超聲波控制的液體燃料改良系統(tǒng)，其特征在于，每個超聲波發(fā)生部件65含有一個振動器66和一個懸臂67，通過所述超聲波振動發(fā)生器56所述振動器66和懸臂67以特定頻率振動；以及一個反射板68，當(dāng)被所述振動器66和所述懸臂67振動的所述液體燃料和所述水碰撞所述反射板時(shí)，其將引起一種具有壓力波的氣蝕現(xiàn)象。
4.如權(quán)利要求2所述的超聲波控制的液體燃料改良系統(tǒng)，其特征在于，一個用于將燃料改良過程中產(chǎn)生的揮發(fā)氣排出的回流孔64設(shè)置在所述多個圓筒體62之一的一側(cè)，并且所述回流孔64連接于所述燃料箱10。
5.如權(quán)利要求1所述超聲波控制的液體燃料改良系統(tǒng)，其特征在于，每個所述的燃料箱10、所述的水箱20、及所述的超聲波控制的改良裝置40配置有一個加熱裝置，用以將所述液體燃料和所述水加熱到一個恒定的溫度。
全文摘要
根據(jù)本發(fā)明,提供一種超聲波控制的液體燃料改良系統(tǒng),用于向高粘度低質(zhì)量的液體燃料施加超聲波,并將其改良為優(yōu)質(zhì)乳化油。本發(fā)明的改良系統(tǒng)包括:一個用于存放高粘度低質(zhì)量的液體燃料的燃料箱(10);一個用于存放水的水箱(20);一個攪拌裝置(30),用于攪拌分別由燃料箱(10)和水箱(20)供入的液體燃料和水,以及一個超聲波控制的改良裝置(40),包含一個超聲波振動發(fā)生器(56)和超聲波發(fā)生部件(65),該超聲波振動發(fā)生器用于產(chǎn)生超聲波,從而將超聲波施加于由攪拌裝置(30)供入的液體燃料和水并將其改良為優(yōu)質(zhì)乳化油。
文檔編號B01J19/10GK1362987SQ01800340
公開日2002年8月7日 申請日期2001年2月23日 優(yōu)先權(quán)日2000年2月25日
發(fā)明者柳正人 申請人:柳正人