專利名稱:用于產(chǎn)生等離子體的設(shè)備及離子化過(guò)程和其應(yīng)用的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本發(fā)明涉及物質(zhì)轉(zhuǎn)換的領(lǐng)域,并涉及一種通過(guò)燃燒一種物質(zhì)或用一種混合物M的反應(yīng)來(lái)產(chǎn)生等離子體的設(shè)備,一種采用這種設(shè)備使物質(zhì)離子化或轉(zhuǎn)變的過(guò)程,以及根據(jù)本發(fā)明的過(guò)程和根據(jù)本發(fā)明所采用設(shè)備的脈動(dòng)燃燒領(lǐng)域的表現(xiàn)與穩(wěn)流中的燃燒表現(xiàn)是不同的。然而,這種與傳統(tǒng)描述不符的情況,只是在低頻脈沖流下才有效,而這種低頻脈沖流的波動(dòng)速率與火焰前端傳播的波動(dòng)速率一致。除此之外,由于產(chǎn)生熵的較高頻率而引起的湍流,破壞了熱過(guò)程和穩(wěn)定系統(tǒng)的一致性,熵的量迅速下降到會(huì)使火焰熄滅的程度。
由于熱擾動(dòng)而引起的不一致,使得分子之間相遇的可能性很小,并且并非所有的(分子)碰撞都有效。對(duì)于相遇的分子,實(shí)際上是有效的,其運(yùn)動(dòng)的范圍很小,這種運(yùn)動(dòng)只會(huì)產(chǎn)生瞬間的離子化,隨后即被氧化,這種氧化會(huì)改變相關(guān)的化學(xué)物質(zhì)。這種類型的反應(yīng)會(huì)產(chǎn)生未燃燒的渣子和氧化物,這種氧化物會(huì)增加地球大氣中的有害成分。
在這種情況下,通過(guò)燃燒來(lái)生產(chǎn)能量,要求在產(chǎn)生大量的未燃燒的渣宰或排放有害的氧化物之間作出選擇。
這種受到煙管振動(dòng)影響的靜態(tài)設(shè)備,會(huì)產(chǎn)生大量的未燃燒物質(zhì),而煙管振動(dòng)會(huì)導(dǎo)致燃燒室中振動(dòng)頻率的減小。因此,經(jīng)過(guò)三個(gè)星期的使用后,煙管通常會(huì)堵塞。
相對(duì)于燃料的能量能力而言,熱發(fā)動(dòng)機(jī)的輸出動(dòng)力是低的;當(dāng)機(jī)械速度超過(guò)某個(gè)閾值時(shí),熱發(fā)動(dòng)機(jī)的動(dòng)力匹配能力迅速下降,而這個(gè)閾值與火焰前端傳播所具有的反應(yīng)速率相關(guān)。因此,有必要采用具有改善的運(yùn)動(dòng)速度的燃料,但在燃燒溫度下,這會(huì)增加產(chǎn)生氮氧化合物比例。
在爐子中,這個(gè)有效范圍更小,調(diào)整非常的靈敏,一方面要穩(wěn)定火焰,而另一方面,要在未燃燒物和排放的氧化物的產(chǎn)量之間作出最佳的選擇。因此,需要在限制未燃燒物和限制氧化物的產(chǎn)量之間達(dá)成平衡,這兩種物質(zhì)同樣有害,其后果眾所周知。
在工業(yè)設(shè)備中這個(gè)問(wèn)題會(huì)變得更為復(fù)雜。事實(shí)上,要控制大容量的火焰的狂亂變化是困難的,特別是當(dāng)同時(shí)采用幾個(gè)噴嘴時(shí)就更是如此。在大容量火焰的核心(或內(nèi)核)和其外圍之間的巨大溫度差異,要降低燃燒的質(zhì)量和外圍的熱交換的質(zhì)量。由于這個(gè)原因,在工業(yè)爐子中采用多個(gè)燃燒室。在這種情況下,容量成為了一個(gè)限制因素。
本發(fā)明中所遇到的問(wèn)題是一種實(shí)際的熱擾動(dòng)過(guò)程的結(jié)果,這個(gè)過(guò)程使得反應(yīng)介質(zhì)在更大的范圍內(nèi)不連續(xù),而這個(gè)范圍內(nèi)的熱力學(xué)特性與標(biāo)準(zhǔn)狀態(tài)相差更遠(yuǎn)。因此,燃料分子破裂和它們作為自由粒子的特性是完全隨機(jī)的。在擾動(dòng)反應(yīng)介質(zhì)中,火焰前端是唯一的一致性的邊緣。它在Brownian介質(zhì)中的傳播是假定在其前面呈一致性的組織運(yùn)動(dòng),而其后面是呈一種不一致的運(yùn)動(dòng),兩者都會(huì)產(chǎn)生湍流,而湍流會(huì)造成運(yùn)動(dòng)能量的損失。
普通燃料自身的特性,決定了其波動(dòng)的一致性空間有一個(gè)平均的傳播速率,而這個(gè)一致性空間與反應(yīng)器所產(chǎn)生的跳動(dòng)現(xiàn)象的頻率的兼容性區(qū)域或范圍有關(guān)。在這個(gè)相應(yīng)的諧波范圍之外,在兩個(gè)容量之間存在一個(gè)破壞性的沖突。這樣,低頻率會(huì)產(chǎn)生未燃燒的渣子,并且產(chǎn)量一般。反之,燃燒室中的氣流的壓力過(guò)高,會(huì)導(dǎo)致火焰熄滅和變得不穩(wěn)定。在發(fā)動(dòng)機(jī)中,高速度會(huì)產(chǎn)生爆震音,這種情況的變化是局部的,與系統(tǒng)無(wú)關(guān)。
問(wèn)題的核心存在于,反應(yīng)物質(zhì)固有的振動(dòng)特性與反應(yīng)器所獨(dú)自產(chǎn)生的脈動(dòng)和湍流現(xiàn)象之間一致性區(qū)域的范圍。理想的解決辦法在于,反應(yīng)器的生產(chǎn)具有一致的、恒定的、且保持和控制良好的脈動(dòng)特性,在連續(xù)轉(zhuǎn)化期間,主要是在反應(yīng)物相遇的時(shí)候,脈動(dòng)特性要與反應(yīng)物所固有的和相關(guān)的振動(dòng)特性完全一致。
大家也知道,在穩(wěn)定氣流的情況下,聲學(xué)條件把狀態(tài)和方向的一致性加在運(yùn)動(dòng)的粒子上。在一個(gè)節(jié)點(diǎn)區(qū)域,因此,物質(zhì)是穩(wěn)定的,而在包含“腹部”的區(qū)域,振幅處于峰值,而在其附近的所有點(diǎn)上也是如此。另一方面,所有這些點(diǎn)的振蕩運(yùn)動(dòng)都是同步的,這些點(diǎn)之間的間隙完全保持不變。從經(jīng)驗(yàn)中我們也得知,一個(gè)管道中細(xì)微穩(wěn)定流會(huì)轉(zhuǎn)達(dá)聲壓的細(xì)微的穩(wěn)定條件(例如,所有的管樂(lè)器)。
物理學(xué)家,例如Einstein、Debey、Born、von Karman、Tarassov等人,研究了物質(zhì)的特性,提出了諧波變化的假設(shè)。然而,這在具有重力狀態(tài)特性的Brownian運(yùn)動(dòng)的條件下是不能成立的。這就是為什么,以下將會(huì)描述,本發(fā)明的方法以產(chǎn)生萬(wàn)得瓦斯(Van der Waals)相互作用力為目標(biāo),這種力在物質(zhì)分裂時(shí)可以減小重力的影響,以便使它們的諧波一致性的限定成為可能。
根據(jù)本發(fā)明的這種設(shè)備的目標(biāo),一方面是產(chǎn)生一致性和方向條件(coherence and orientation conditions),在此條件下,分裂的和半分裂的物質(zhì)形成了一種細(xì)微物質(zhì)的相干排列的駐波場(chǎng),它包含顯著的冷凝—隨后擴(kuò)張(Bose Einstein濃縮)的相位;而另一方面,產(chǎn)生條件來(lái)使這種場(chǎng)保留下來(lái),這是通過(guò)疊加一個(gè)或其它的反向的場(chǎng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,這個(gè)反向場(chǎng)補(bǔ)償了熱力學(xué)的不平衡狀態(tài),這種組合運(yùn)動(dòng)之和有助于形成一個(gè)孤波,而由于低衰減率使得這個(gè)孤波具有必要的守恒特性。這種限定的顯著特點(diǎn)在于,上述駐波具有節(jié)點(diǎn)平面,而這種節(jié)點(diǎn)平面有助于運(yùn)動(dòng)加速度的相對(duì)論性的增強(qiáng),而這種加速有助于物質(zhì)的離子化,從而產(chǎn)生一種一致性的火焰,且當(dāng)然地具有激光束的特性,但是微物質(zhì)的傳播仍然具有低頻穩(wěn)定的特性。
這里的顯著結(jié)果是,一方面產(chǎn)生一個(gè)更好的每單位離子場(chǎng)運(yùn)動(dòng)的輸出,另一方面,產(chǎn)生一個(gè)穩(wěn)定擴(kuò)張的序列,而這會(huì)產(chǎn)生連續(xù)的交換表面,這種表面可以用于加熱就像用于壓力下那樣。
另外,本發(fā)明也允許簡(jiǎn)單的用途,這種用途允許采用具有工業(yè)尺寸的反應(yīng)器,這要?dú)w因于火焰的長(zhǎng)度和其各向同性,因此可以用于更大的爐子中。由于完全電離而沒(méi)有氧化物產(chǎn)生,這對(duì)于環(huán)境是一個(gè)有利的結(jié)果,這種優(yōu)點(diǎn)允許有多種可處理的固體或液體廢料,處理方法實(shí)際上是沒(méi)有限定的,可以采用一種無(wú)害的和經(jīng)濟(jì)上可行的處理方式,但并不限于此。
本發(fā)明的一個(gè)特殊目的在于克服了前述的各種缺點(diǎn)。
就這一點(diǎn)而言,本發(fā)明涉及一種設(shè)備,它可以通過(guò)對(duì)一種物質(zhì)或混合物M的燃燒來(lái)產(chǎn)生等離子體,其特征在于,它包括—一個(gè)“Fabry-Perot”空腔類型的共振腔,以便產(chǎn)生上述物質(zhì)或混合物M的穩(wěn)定的循環(huán)流,這些物質(zhì)或混合物M經(jīng)過(guò)至少一個(gè)供應(yīng)裝置進(jìn)入到上述共振腔,并以一種稱為一致性或半冷凝的穩(wěn)定振動(dòng)狀態(tài)的調(diào)配好的形式,通過(guò)至少一個(gè)長(zhǎng)管形的出口從共振腔發(fā)出;—一個(gè)通過(guò)一個(gè)開(kāi)口與上述共振腔相通聲學(xué)室,這個(gè)聲學(xué)室?guī)в幸粋€(gè)用來(lái)產(chǎn)生可調(diào)制諧波聲學(xué)裝置;—一個(gè)容量可調(diào)整的孤波室,它可以接收從共振腔發(fā)出而流經(jīng)長(zhǎng)管的調(diào)配好的物質(zhì),而同時(shí)使外部空氣產(chǎn)生回流經(jīng)上述長(zhǎng)管到達(dá)這個(gè)共振腔,上述孤波室?guī)в兄辽僖粋€(gè)流量可調(diào)的進(jìn)氣口,在鄰近上述孤波室的出口的地方帶有一個(gè)脈動(dòng)吸入零件,上述孤波室?guī)в幸粋€(gè)用于產(chǎn)生離子化物質(zhì)的空間。
本發(fā)明還涉及一種離子化或物質(zhì)轉(zhuǎn)化方法,其中采用了根據(jù)本發(fā)明的一種設(shè)備,其特點(diǎn)在于它包含以下步驟—開(kāi)動(dòng)脈動(dòng)吸入零件,或許還有一個(gè)輔助的點(diǎn)火器件,—把所需電離或要轉(zhuǎn)化的物質(zhì)或混合物M引入到共振腔中,
—如果有必要,可以對(duì)先前引入的物質(zhì)或混合物M啟動(dòng)傳統(tǒng)的預(yù)燃燒,—通過(guò)聲學(xué)裝置和脈動(dòng)吸入零件把物質(zhì)或混合物M調(diào)配呈一致性的和半冷凝的穩(wěn)定振動(dòng)狀態(tài),—經(jīng)過(guò)共振腔的數(shù)次往復(fù)之后,經(jīng)過(guò)長(zhǎng)管吸入調(diào)配好的物質(zhì)或混合物M,在長(zhǎng)管的管口發(fā)出物質(zhì)M的物流形成的波以反射波的形式產(chǎn)生一種反射,而這種形成在長(zhǎng)管中反射波包括空氣流,這種反射波補(bǔ)償了共振腔中的負(fù)壓,并維持著鏡面之間的反射,—通過(guò)位于長(zhǎng)管附近的進(jìn)氣口向調(diào)配好的物質(zhì)或混合物M中加入外部空氣,—使調(diào)配好的物質(zhì)或混合物M離子化,可以采用點(diǎn)火裝置。
本發(fā)明還涉及根據(jù)本發(fā)明方法的各種用途,和采用根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的各種目的。
如
圖1所示,共振腔1包含一個(gè)中空的長(zhǎng)圓柱體,上面帶有反射產(chǎn)生端,例如一種“Fabry-Perot”空腔。共振腔的作用在于,促進(jìn)處于懸浮狀態(tài)的調(diào)配好的物質(zhì)的飽和物流產(chǎn)生穩(wěn)定的反射循環(huán),并維持由開(kāi)口6的作用所增強(qiáng)的縱向振動(dòng),其中開(kāi)口6把上述共振腔1連接到聲學(xué)室5。
所要調(diào)配的物質(zhì)M經(jīng)一個(gè)或多個(gè)供應(yīng)裝置2被輸入到共振腔1的內(nèi)部,并通過(guò)至少一個(gè)開(kāi)口3以一種滿足隨后反應(yīng)的狀態(tài)離開(kāi)共振腔1,例如一種開(kāi)口3被做成頸狀。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特征,用來(lái)向共鳴腔1輸送混合物M的裝置2包括至少一個(gè)輸送口13,輸送口13位于上述共鳴腔1上。在朝向共鳴腔的底部或位于共鳴腔的底部有一個(gè)開(kāi)口,它允許輸入或諸如混合物M,這取決于混合物是固態(tài)、液態(tài)還是氣態(tài)。以下將會(huì)描述制造這種輸送裝置2的各種方法。
在圖1展示的具體實(shí)施例中,調(diào)配好的混合物是由共振腔1提供并經(jīng)過(guò)一個(gè)單獨(dú)的出口3輸送的,而出口3的外形呈一個(gè)兩端打開(kāi)的長(zhǎng)管4狀,形成了一個(gè)共鳴器的頸部。這個(gè)長(zhǎng)管4的橫截面比共振腔1的橫截面要小,其橫截面尺寸的比例(阻抗因數(shù)),有助于使上述共振腔1中產(chǎn)生的循環(huán)加倍,這個(gè)循環(huán)的一個(gè)方向是由脈動(dòng)吸入零件產(chǎn)生的,而相反方向是由上述脈動(dòng)吸入零件形成的低壓在上述共振腔1中產(chǎn)生的。
長(zhǎng)管4的長(zhǎng)度取決于以下構(gòu)造,這種構(gòu)造用來(lái)調(diào)整上述的長(zhǎng)管4的端部4′與孤波室8的第一個(gè)開(kāi)口8′之間的距離,其中它/它們可以自由打開(kāi),或者取決于脈動(dòng)吸入零件10的構(gòu)造,以使得脈動(dòng)吸入零件10以半個(gè)波長(zhǎng)反射。
根據(jù)本發(fā)明的一種特性,長(zhǎng)管4的長(zhǎng)度可以調(diào)整,例如做成伸縮部分的形狀。也可以采用其它匹配上述長(zhǎng)管4長(zhǎng)度的方法,例如通過(guò)可擴(kuò)展的風(fēng)箱連接的部分。這些部分使得啟動(dòng)根據(jù)本發(fā)明的整個(gè)設(shè)備更加容易,也更便于改善調(diào)整參數(shù),或在上述設(shè)備的操作期間更易于快速地清洗長(zhǎng)管4。
如前所述,并根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特性,長(zhǎng)管4的橫截面比共振腔1的橫截面要小,而比連接到脈動(dòng)吸入零件10的孤波室8的第一開(kāi)口8′的橫截面要大,結(jié)果使得混合物M,它會(huì)具有上述第一開(kāi)口8′的橫截面,至少留有一個(gè)環(huán)形的空間以便把反射波引入到長(zhǎng)管4中,反射波是由經(jīng)至少一個(gè)進(jìn)氣口9引入孤波室8的空氣組成,并在長(zhǎng)管4中沿共振腔1的方向形成的。
根據(jù)另外一種特性,長(zhǎng)管4的自然頻率的選擇要使之以共振腔1中循環(huán)的基頻產(chǎn)生反射,以便從長(zhǎng)管4的出口指向共振腔1的反射波會(huì)與這個(gè)入射的波形成共態(tài),從而產(chǎn)生振動(dòng)。
聲學(xué)室5中包含一個(gè)聲學(xué)諧振腔,經(jīng)開(kāi)口6與共振腔1緊密相連,并在遠(yuǎn)離開(kāi)口6的一端帶有一個(gè)可調(diào)的聲學(xué)裝置。根據(jù)本發(fā)明的另一種特性,這個(gè)聲學(xué)裝置7是一個(gè)聲學(xué)套筒或一個(gè)聲學(xué)簧片,例如一種具有可變氣孔的笛狀類型的裝置,或一種具有自由簧片裝置,其中的自由空間可以調(diào)整。
聲學(xué)室5的尺寸和形狀要與它所帶有的裝置或其本身的布局相適應(yīng),這要受到開(kāi)口6區(qū)域中的收縮(中心)到聲學(xué)零件7之間的距離的限制,所具有的脈沖諧波因子nth與聲學(xué)零件7到開(kāi)口3之間的距離有關(guān)。
根據(jù)本發(fā)明的一種特性,因此,聲學(xué)室5的尺寸和形狀取決于上述開(kāi)口6和上述聲學(xué)零件7之間的距離,而這個(gè)距離本身要符合上述共振腔1的出口3與上述聲學(xué)裝置7之間的距離。
為方便起見(jiàn),上述開(kāi)口6和上述聲學(xué)裝置7之間的距離,是上述共振腔1的開(kāi)口3與上述聲學(xué)裝置7之間距離的整約數(shù)。
根據(jù)本發(fā)明的另一種特性,開(kāi)口6、聲學(xué)裝置7和共振腔1上的一個(gè)出口3要對(duì)齊。
如圖,特別是,圖1所示,孤波室8位于脈動(dòng)吸入零件10和共振腔1的出口3之間。
根據(jù)第一種具體實(shí)施例,孤波室8為圓柱狀或準(zhǔn)圓柱狀外形27,上面帶有一個(gè)連接在脈動(dòng)吸入零件10上的第一開(kāi)口8′,和一個(gè)安裝在共振腔1的長(zhǎng)管4上的第二開(kāi)口8″,結(jié)果使得上述第二開(kāi)口8″和上述長(zhǎng)管4之間留有間隙,為上述孤波室8形成了至少一個(gè)進(jìn)氣口9。
根據(jù)第二個(gè)具體實(shí)施例,孤波室8的形狀大致呈向外敞開(kāi)的鐘形28,一方面,它的連接著脈動(dòng)吸入零件10的放大端帶有一個(gè)第一開(kāi)口8′,另一方面,一個(gè)多少有些彎曲的開(kāi)口8″安裝在共振腔1的長(zhǎng)管4上,結(jié)果使得上述第二開(kāi)口8″和上述長(zhǎng)管4之間留有間隙,為上述孤波室8形成了至少一個(gè)進(jìn)氣口9。
根據(jù)本發(fā)明的一種特性,孤波室8的第二開(kāi)口8″通過(guò)一個(gè)套筒29相對(duì)于長(zhǎng)管4向側(cè)面延伸,套筒29的橫截面比長(zhǎng)管4的橫截面要大,而長(zhǎng)度為長(zhǎng)管4長(zhǎng)度的一半,上述套筒29固定地安裝在上述長(zhǎng)管4的自由端上,在上述套筒29和上述長(zhǎng)管4之間為上述孤波室8至少形成了一個(gè)進(jìn)氣口9。
根據(jù)本發(fā)明的一種變體,孤波室8的第二開(kāi)口8″通過(guò)一個(gè)套筒29相對(duì)于長(zhǎng)管4向側(cè)面延伸,套筒29的橫截面比長(zhǎng)管4的橫截面要大,而長(zhǎng)度為長(zhǎng)管4長(zhǎng)度的一半,上述套筒29活動(dòng)地安裝在上述長(zhǎng)管4的自由端上,在上述套筒29和上述長(zhǎng)管4之間的自由間隙為上述孤波室8至少形成了一個(gè)進(jìn)氣口9,而孤波室8的第二個(gè)多少有些彎曲的開(kāi)口8″在上述套筒29上摩擦滑動(dòng)。
根據(jù)另一個(gè)特別重要的特性,孤波室8可以相對(duì)于共振腔1運(yùn)動(dòng)。
為方便起見(jiàn),脈動(dòng)吸入零件10可以相對(duì)于孤波室8運(yùn)動(dòng),孤波室8和上述脈動(dòng)吸入零件10之間的間隙,形成了一個(gè)可變孔徑流量加速器30的一部分。
如以下所作的詳細(xì)說(shuō)明,根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的特征還在于,共振腔1、孤波室8和/或脈動(dòng)吸入零件10都安裝在一個(gè)或多個(gè)承載車31上,而承載車31可以沿著至少一個(gè)軌道32移動(dòng)。
根據(jù)另一個(gè)特性,本發(fā)明的設(shè)備包括一種裝置,它可以形成沿圓形轉(zhuǎn)動(dòng)的切線方向的吸入運(yùn)動(dòng),這種吸入運(yùn)動(dòng)會(huì)對(duì)通過(guò)流量加速器30的流體產(chǎn)生螺旋加速作用。
共振腔1的長(zhǎng)管4的外圓周表面上帶有零件33,零件33的外表面向著共振腔1的方向逐漸增大,結(jié)果是,當(dāng)上述第二開(kāi)口8″或上述套筒29接近上述零件33時(shí),第二開(kāi)口8″的側(cè)壁或其由套筒29延伸出來(lái)的部分與上述零件33的外表面之間的間隙逐漸減小,這樣就可以調(diào)節(jié)進(jìn)入進(jìn)氣口9的空氣流量。
最好是,零件33的外表面與第二個(gè)多少有些彎曲的開(kāi)口8″表面,或套筒29的表面之間形成緊密配合。
在一種變體中,零件33可移動(dòng)地安裝在長(zhǎng)管4上,例如,通過(guò)滑動(dòng)或繞一個(gè)螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)。
第二開(kāi)口8″,它可以通過(guò)套筒29加長(zhǎng),在長(zhǎng)管4上的嵌套部分的深度,可以通過(guò)移動(dòng)孤波室8、套筒29和/或零件33來(lái)調(diào)整,以便檢查物質(zhì)或混合物M的離子化反應(yīng),上述嵌套深度的變化使得可以對(duì)經(jīng)過(guò)進(jìn)氣口9進(jìn)入的空氣的相位狀態(tài)進(jìn)行調(diào)配,以便上上述空氣流與從共振腔1中發(fā)出的混合物M的物流的相位相反。
附圖1展示了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的一種簡(jiǎn)化的非限定性的具體實(shí)施例,其中卵形的孤波室8上帶有一個(gè)第一開(kāi)口8′和一個(gè)位于第一開(kāi)口8′的遠(yuǎn)端的第二開(kāi)口8″,8′把上述孤波室8緊緊地連接在脈動(dòng)吸入零件10上。
所示的孤波室8通過(guò)一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣口9與外界大氣相通,它具有兩項(xiàng)功能,即,一方面,容納共振腔1的出口3,出口3通過(guò)長(zhǎng)管4多少插入到孤波室8的內(nèi)部,通過(guò)操縱承載車31在軌道32上的位置,來(lái)調(diào)整出口3(或長(zhǎng)管4的4′端)與上述孤波室8的第一開(kāi)口8′之間的距離,就可以調(diào)節(jié)和檢驗(yàn)反應(yīng)情況,另一方面,由于進(jìn)氣口9的作用,可以產(chǎn)生與共振腔1中抽出的物流相位狀態(tài)相反的進(jìn)氣的空氣流。
孤波室8的構(gòu)造,要使得進(jìn)氣口9的可調(diào)入口必須永久位于設(shè)備的一個(gè)節(jié)點(diǎn)平面上,就像,例如,長(zhǎng)管4上的一個(gè)產(chǎn)生半個(gè)波長(zhǎng)反射的節(jié)點(diǎn)平面,共振腔1或聲學(xué)室5中的一個(gè)的節(jié)點(diǎn)平面之一,等等。
根據(jù)一種變體,經(jīng)過(guò)孤波室8的第二開(kāi)口8″的進(jìn)氣口9,可以由至少一根管子以一種緊密的方式來(lái)提供,管子是在設(shè)備的節(jié)點(diǎn)之一上引出的。
經(jīng)進(jìn)氣口9進(jìn)入孤波室8的空氣的量,允許孤波環(huán)流經(jīng)長(zhǎng)管4來(lái)補(bǔ)償和阻止共振腔1中形成的低壓。
導(dǎo)軌32上承載著承載車31,承載車31的橫向位移,可以對(duì)孤波室8的第一開(kāi)口8′區(qū)域中的出口與長(zhǎng)管4的4′端之間的距離進(jìn)行調(diào)整。軌道32可以與共振腔1相連,孤波室8則與脈動(dòng)吸入零件10相連,脈動(dòng)吸入零件10則固定在承載車31上,而承載車31可以在上述導(dǎo)軌32上滑動(dòng)。
在一種變體中,導(dǎo)軌32連接在相應(yīng)的脈動(dòng)吸入零件10和孤波室8上,共振腔1可移動(dòng)地固定在承載車31上。
根據(jù)另一種特性,根據(jù)本發(fā)明所述的設(shè)備的特征在于,它還至少帶有一個(gè)點(diǎn)火器件12,以便用于孤波室8的空間11中調(diào)配好的物質(zhì)或混合物M。
任何可以在脈動(dòng)條件下產(chǎn)生吸入作用的靜態(tài)的或機(jī)械的設(shè)備,帶有或不帶有點(diǎn)火裝置12的,都可以與孤波室8的第一開(kāi)口8′相配合,以便啟動(dòng)根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備,而這種設(shè)備用來(lái)執(zhí)行物質(zhì)的轉(zhuǎn)化過(guò)程,這就構(gòu)成了本發(fā)明的另一個(gè)目標(biāo)。
適合的脈動(dòng)吸入零件10包括,這里的實(shí)例是非限定性的,靜態(tài)裝置(靜態(tài)煙管34,一個(gè)脈動(dòng)式噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)36上的一套變流裝置35),機(jī)械裝置(由一個(gè)扇形裝置或一個(gè)鼓風(fēng)渦輪驅(qū)動(dòng)37驅(qū)動(dòng)的可變氣孔流量加速器30;一個(gè)氣體渦輪38,其安裝在孤波室8的第一開(kāi)口8′上的第一葉輪會(huì)產(chǎn)生脈沖吸入作用;一個(gè)內(nèi)燃機(jī)41,42或混合裝置(沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)))。
在采用內(nèi)燃機(jī)41、42的情況下,用于空間11中調(diào)配好的物質(zhì)M的點(diǎn)火器件12,最好采用內(nèi)燃機(jī)41、42中的點(diǎn)火裝置。
根據(jù)本發(fā)明的整個(gè)設(shè)備(圖1)的操作原理如下孤波室8的第一開(kāi)口8′連接在一個(gè)或多個(gè)脈動(dòng)吸入零件10上,而脈動(dòng)吸入零件10上,如果必要的化,本身帶有點(diǎn)火裝置或點(diǎn)火器件12(包括,例如,電極或火花塞),并帶有一個(gè)流量調(diào)節(jié)裝置。然后,脈動(dòng)吸入零件10被啟動(dòng)(包括,如果有必要,它的點(diǎn)火器件12),物質(zhì)或混合物M經(jīng)輸送裝置2被導(dǎo)入到共振腔1中。物質(zhì)或混合物M被調(diào)配成一種物質(zhì)場(chǎng)(云狀物或霧狀物)的形式,呈一種一致性的和半冷凝的穩(wěn)定振動(dòng)狀態(tài)。
經(jīng)過(guò)在共振腔1中的多次往復(fù)運(yùn)動(dòng),物質(zhì)場(chǎng)通過(guò)長(zhǎng)管4上的出口3被吸入,并與從外界經(jīng)進(jìn)氣口9進(jìn)入到孤波室8中的空氣流相疊加。然后,物質(zhì)的收縮場(chǎng)到達(dá)孤波室8的第一開(kāi)口8′,在此,經(jīng)過(guò)與空氣流的疊加,會(huì)受到一個(gè)速度脈沖。這個(gè)速度,因點(diǎn)火裝置或點(diǎn)火器件12產(chǎn)生的真空而局部地增大,從而導(dǎo)致加速場(chǎng)的整體離子化。離子化場(chǎng)的速度腹部會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與第一開(kāi)口8′相符合的真空,它可以增加速度,因而使得所有通過(guò)這個(gè)第一開(kāi)口8′的物質(zhì)離子化。
已經(jīng)變得無(wú)用的點(diǎn)火裝置或點(diǎn)火器件12被熄滅了,通過(guò)維持火焰,只要確保向共振腔1中輸送物質(zhì)M,加速反應(yīng)就會(huì)進(jìn)行下去。
為了便于點(diǎn)火,聲學(xué)裝置7的調(diào)節(jié)器處于完全打開(kāi)狀態(tài)。流量加速器30被調(diào)節(jié)到最低點(diǎn),這個(gè)最低點(diǎn),與經(jīng)過(guò)孤波室8的大開(kāi)的進(jìn)氣口9的空氣流量以及經(jīng)過(guò)第一開(kāi)口8′指向長(zhǎng)管4的端部4′的流量相關(guān)。一旦第一開(kāi)口8′區(qū)域中的物質(zhì)呈現(xiàn)霧化狀態(tài),空氣進(jìn)入聲學(xué)裝置7中的通道就會(huì)逐漸關(guān)閉,以便逐漸地增加低壓的強(qiáng)度,并同時(shí)建立脈動(dòng)機(jī)制。
放射火焰的過(guò)程之后,緊接著就是適當(dāng)?shù)目刂疲?,把聲學(xué)裝置7調(diào)節(jié)到最小化的運(yùn)行點(diǎn),增加第一開(kāi)口8′與長(zhǎng)管4的4端之間的距離,調(diào)節(jié)進(jìn)氣口9的流量和增加脈動(dòng)吸入零件10的動(dòng)力,直至建立起與共振腔1中的所需的速度的相適應(yīng)的流量。
事實(shí)上,如果流量加速器30的區(qū)域中或文氏管中的流速相對(duì)于共振腔1中所需的速度太低的話,粒子場(chǎng)就會(huì)飽和并加重,當(dāng)檢驗(yàn)時(shí),就會(huì)發(fā)現(xiàn)由于這種不適當(dāng)?shù)乃俣让}沖在第一開(kāi)口8′的區(qū)域中所產(chǎn)生的未燃燒的CXHX。
另一方面,如果上述文氏管所產(chǎn)生的低壓太高或進(jìn)氣口太小的話,由于氫的釋放所產(chǎn)生的收縮幅度的增強(qiáng)就得不到充分的補(bǔ)償,通過(guò)SO2和氮氧化物NOx的出現(xiàn)就可以觀察到壓電現(xiàn)象。這種缺點(diǎn)可能僅僅是由于缺氧(在廢氣中測(cè)量),在此情況下,這可以歸因于進(jìn)氣口9的開(kāi)口和文氏管所施加的作用力,它們必須保持足夠的強(qiáng)度以產(chǎn)生一種環(huán)流形式的反射波,而這種反射波可以補(bǔ)償共振腔1中的低壓。
一旦物質(zhì)M進(jìn)入到共振腔1之中并懸浮起來(lái),它就會(huì)呈振動(dòng)狀態(tài),并從中心開(kāi)始循環(huán),循環(huán)的路線是由以下所詳細(xì)描述的聲學(xué)條件所引導(dǎo)的。
脈動(dòng)吸入零件所產(chǎn)生的脈動(dòng)吸入動(dòng)作,順序地從第一開(kāi)口8′傳遞到孤波室8,再到長(zhǎng)管4,再到共振腔1,從而產(chǎn)生一個(gè)循環(huán)穩(wěn)定的運(yùn)動(dòng)傳播,這種傳播形成了共振腔1中的氣氛。
由長(zhǎng)管4傳遞的吸入動(dòng)作,在相對(duì)側(cè)壁的區(qū)域中,會(huì)產(chǎn)生一個(gè)低壓,這個(gè)低壓被傳遞到孤波室8中的長(zhǎng)管4的4′端,在此它再度沿著由再循環(huán)空氣流所傳遞壓力的反方向反射,而這個(gè)再循環(huán)空氣流補(bǔ)償了共振腔1中起初所產(chǎn)生的低壓。然后,這個(gè)反射波再次反射到鄰近的遠(yuǎn)離長(zhǎng)管4的背部。
共振腔1,例如一個(gè)“Fabry-Perot”腔,維持著氣體或汽霧的這種多重的反射,其中的汽霧是由飽和狀態(tài)的懸浮物質(zhì)形成的,上述反射是由于長(zhǎng)管4和上述共振腔1的橫截面之間的比例引起的阻抗所產(chǎn)生的。
這個(gè)所產(chǎn)生的低壓受到共振腔1的側(cè)壁的反射,除了在開(kāi)口6的區(qū)域之外,在開(kāi)口6的區(qū)域中,它被傳輸?shù)铰晫W(xué)室5中,并到達(dá)聲學(xué)裝置7,在那里它與具有標(biāo)準(zhǔn)壓力的外界大氣相接觸。然后,這個(gè)壓力試圖重新在聲學(xué)室5中建立平衡,這是通過(guò)產(chǎn)生共鳴的聲學(xué)裝置7來(lái)引入一個(gè)壓力而實(shí)現(xiàn)的。
聲學(xué)裝置7的振動(dòng)是由共振腔1的震動(dòng)來(lái)維持的,而共振腔1本身的振動(dòng)則是由始于脈動(dòng)吸入零件10經(jīng)過(guò)長(zhǎng)管4的吸入動(dòng)作維持的。在長(zhǎng)管4和聲學(xué)裝置7之間的這種跳動(dòng),就好像由一根繃緊在開(kāi)口6的區(qū)域中的弦來(lái)維持的一樣。因此,共振腔1的細(xì)微跳動(dòng)傳遞著細(xì)微的振動(dòng),這種細(xì)微的振動(dòng)是以高頻諧波的形式聚斂在開(kāi)口6的區(qū)域中的結(jié)果經(jīng)反射而來(lái),而這種高頻諧波由聲學(xué)室5的固有行為所產(chǎn)生的,這類似于一種空氣流的循環(huán)傳遞著管樂(lè)器的吹口所產(chǎn)生的聲音一樣。
因此,在共振腔中循環(huán)的穩(wěn)流,在其核心,傳遞著高頻聲學(xué)振動(dòng),其中一致性震蕩是總的細(xì)微跳動(dòng)的諧波。因此,這種由這個(gè)流所傳遞的粒子的運(yùn)動(dòng)在位置和方向上是一致的,就像在一種普通的穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)中那樣,其中的壓力增量ΔPB是從速度u的運(yùn)算而來(lái)
ΔPB=1/2P0.u2(Bernoulli定律)這里的PB表示一種普通流中的壓力,P0表示密度,而u表示速度,即通過(guò)擾動(dòng)時(shí)粒子的速度。
眾所周知,聲學(xué)壓力ΔPA不會(huì)高于一種由同樣速度的普通的流所產(chǎn)生的穩(wěn)定的松弛或收縮所產(chǎn)生的壓力。當(dāng)M=u/Co·(Mach號(hào))時(shí),其中,Co=在所考慮的條件下聲音在(氣態(tài))介質(zhì)中傳播的速度,并且已知從一個(gè)同樣的速度所產(chǎn)生的聲學(xué)壓力ΔPA為ΔPA=P0·Co·u,我們得到ΔPA/PB=2Co/u=2/M。當(dāng)M=0.005時(shí),這個(gè)比率是40,換句話說(shuō),聲壓是同樣速度的穩(wěn)定的松弛或收縮所產(chǎn)生壓力的40倍。
由于受到脈動(dòng)吸入零件10產(chǎn)生的吸入作用的共振腔1中的大氣被保持在低壓狀態(tài),這個(gè)聲壓波動(dòng)被這種狀態(tài)吸收了。另一方面,收縮跳動(dòng)使得共振腔1中的跳動(dòng)同步的增加,這種增強(qiáng)傾向于產(chǎn)生一種振動(dòng)效果,這會(huì)對(duì)共振腔的整個(gè)空間產(chǎn)生壓力。所有這些粒子或粒子團(tuán)都呈現(xiàn)出集體的懸浮形態(tài),它們受到這些沿著一種精確運(yùn)動(dòng)的收縮方向的諧波振動(dòng),并傾向于冷凝。由于這種作用和振動(dòng)作用,它們的特性在方向和位置上變得與傳遞它們的穩(wěn)定流的相位相一致。這種一致性,這種收縮后的大量的聚集物料的定向排列和增強(qiáng)取決于介質(zhì)能量的吸收,特別是瞬時(shí)穩(wěn)定所需熱量的吸收,以及an der Waals力的建立,Van der Waals力在其它反應(yīng)中是常見(jiàn)的,它使得粒子場(chǎng)獨(dú)立于周圍的重力環(huán)境。
由于共振腔中的氣氛是僅僅由聲學(xué)裝置7輸送的空氣,并通過(guò)來(lái)自長(zhǎng)管4的以一種穩(wěn)定方式的回流或反射波流,檢查共振腔1中的壓力十分重要,以便使轉(zhuǎn)化條件保持為還原狀態(tài),這種狀態(tài)把壓力保持在一個(gè)非常接近大氣壓的值。
事實(shí)上,打破分子的束縛釋放出的氫原子吸收了大量的熱量并進(jìn)入氣態(tài)。這種過(guò)程顯著地增強(qiáng)了收縮幅度,并導(dǎo)致了聚集物料的振蕩,如果起始的低壓太大,這種振蕩就會(huì)產(chǎn)生破壞壓電效應(yīng)的一致性效應(yīng)。
帶有進(jìn)氣口9的孤波室8必須起到一個(gè)調(diào)節(jié)器的作用,這是通過(guò)影響兩個(gè)參數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,即位于長(zhǎng)管4上的脈動(dòng)吸入零件10的吸入力,它是通過(guò)向第一開(kāi)口8′區(qū)域中的吸入物質(zhì)場(chǎng)輸入一定體積的空氣來(lái)調(diào)節(jié)的,另一方面,從共振腔1中吸入的物流所產(chǎn)生的低壓,它可以由共振腔1經(jīng)長(zhǎng)管4傳送的一個(gè)空氣的反射波流或回流來(lái)補(bǔ)償,這種配置使共振腔1中的低壓維持在接近標(biāo)準(zhǔn)外部壓力的水平。
由于一致性條件和物質(zhì)場(chǎng)的狀態(tài)已經(jīng)這樣建立起來(lái)了,在經(jīng)過(guò)了共振腔1中的循環(huán)之后物質(zhì)場(chǎng)通過(guò)出口3被吸入。由于長(zhǎng)管4的橫截面比共振腔1的橫截面要小,收縮的區(qū)域增加到這個(gè)范圍,并在從連接孤波室8的接頭的第一開(kāi)口8′到脈動(dòng)吸入零件10之間的通道中,按照以下收縮相位產(chǎn)生反射。
第一開(kāi)口8′所形成的通道產(chǎn)生了一個(gè)速度“節(jié)點(diǎn)”,在這個(gè)節(jié)點(diǎn)上,理論上穩(wěn)定的粒子不會(huì)超過(guò)物流的平均速度。另一方面,此處的壓力變化最大,這會(huì)增加這一點(diǎn)上物質(zhì)場(chǎng)所傳遞的電位。由于兩極產(chǎn)生的加速(這是第一開(kāi)口8′處“節(jié)點(diǎn)”的通道產(chǎn)生的結(jié)果)會(huì)導(dǎo)致破壞,這就需要一種帶有相反電荷的載體。
因此,加在物質(zhì)場(chǎng)中的空氣流必須滿足一定的方向條件,運(yùn)動(dòng)和發(fā)展方向要與物質(zhì)場(chǎng)的狀態(tài)相反,并且相位相反。眾所周知,在外部空氣入口9進(jìn)入孤波室8的區(qū)域有一個(gè)速度“腹部”。如果進(jìn)氣點(diǎn)位于產(chǎn)生半波反射的長(zhǎng)管4的中間節(jié)點(diǎn)區(qū)域中,就會(huì)產(chǎn)生沿著朝向第一開(kāi)口8′相同方向的平行循環(huán),其相位與經(jīng)過(guò)脈動(dòng)吸入零件10或由于流量加速器30所分配的空氣的相位相反。
因此,引入的空氣的壓力狀態(tài)與上述第一開(kāi)口8′區(qū)域中的物流的收縮狀態(tài)相反,這就滿足了兩極加速匹配的條件。
在按照相對(duì)論的速度脈沖的節(jié)點(diǎn)平面(位于第一開(kāi)口8′區(qū)域中)的擴(kuò)張中,破壞性的效果取決于運(yùn)動(dòng)質(zhì)量。如果聚集物料的密度足夠,離子化不會(huì)成為必然,且附加的加速因子在脈動(dòng)吸入零件10的區(qū)域中立即點(diǎn)火。
另一方面,如果電荷的密度不適當(dāng),就必須增加速度。經(jīng)驗(yàn)顯示,一個(gè)由在膨脹空間11附近任何一點(diǎn)的火花塞或電極產(chǎn)生的有限的火花系列,都足以引起通過(guò)位于第一開(kāi)口8′區(qū)域中的節(jié)點(diǎn)平面上的整個(gè)物質(zhì)場(chǎng)產(chǎn)生整體的持續(xù)電離,而膨脹空間11位于脈動(dòng)吸入零件10中的第一開(kāi)口8′之后。
在點(diǎn)火以及火焰穩(wěn)定之后,點(diǎn)火器件12就熄滅了。只要共振腔1的輸送裝置2的輸送過(guò)程不停止,這種反應(yīng)就會(huì)持續(xù)下去。
火焰的一致性,它是物質(zhì)場(chǎng)一致性的一種反映,就是一種具有低傳播頻率的激光束的一致性,其顏色取決于聲學(xué)室5產(chǎn)生諧波的振動(dòng)頻率和有效性。所有的由加速產(chǎn)生電離的物質(zhì)場(chǎng)的膨脹動(dòng)能都成為有用的。
根據(jù)脈動(dòng)吸入零件10的特性,動(dòng)量以熱量的形式被衰減,而熱量傳給了一個(gè)交換器,如果受到大量多相位的持續(xù)穩(wěn)定的膨脹運(yùn)動(dòng),交換器會(huì)效率更高。
在另一個(gè)具體實(shí)施例中,空間11中的動(dòng)量變成了一種壓力,它可以用來(lái)推動(dòng)一個(gè)活塞或一個(gè)渦輪的葉片。也可以采用孤波室8、長(zhǎng)管4和共振腔1等裝置,把這種能量以“惰性”物質(zhì)的形態(tài)存儲(chǔ)起來(lái),這些裝置會(huì)導(dǎo)致物質(zhì)場(chǎng)的冷凝。
如果所采用的物質(zhì)和混合物M在中斷了供料之后顯示出濃縮慣性,僅僅需要減小脈動(dòng)吸入零件10的吸入作用,并適當(dāng)?shù)卣{(diào)節(jié)零件33的位置、進(jìn)氣口9的開(kāi)口和承載車31的位置,以便使反應(yīng)逐漸熄滅直至完全停止。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的某些最佳的變體將在此后作為非限定性實(shí)例來(lái)描述。
圖2至6展示了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備,其機(jī)械運(yùn)動(dòng)是由液氣混合燃燒室(圖2)、一個(gè)四沖程內(nèi)燃機(jī)(圖3)、一個(gè)兩沖程內(nèi)燃機(jī)(圖4)、一個(gè)工業(yè)型的渦輪(圖5)和一個(gè)脈動(dòng)式噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)來(lái)啟動(dòng)的。
附圖中的圖2展示了一種根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備,其構(gòu)造可以用于液體和氣體,無(wú)論它們的粘性也無(wú)論大小如何,不管上述設(shè)備是工業(yè)的還是民用的。
如此圖所示,圖1中普通設(shè)備的這種變體的配置,可以有選擇地采用液體和/或氣體,或同時(shí)采用液體和氣體,這是通過(guò)適合于氣態(tài)和液態(tài)(流動(dòng)的或粘稠的)的特殊裝置來(lái)實(shí)現(xiàn)的。在配有,特別是,輸送裝置2、長(zhǎng)管4和開(kāi)口6的共振腔1上,帶有收集裝置24和/或排放裝置25、25′,根據(jù)用途的不同,還帶有出口23。
為便于對(duì)孤波室8進(jìn)行調(diào)節(jié),在共振腔1的長(zhǎng)管4上固定了一個(gè)套筒29,以便把進(jìn)氣孔9保持在長(zhǎng)管4的節(jié)點(diǎn)平面區(qū)域中,而不管上述孤波室8的第一開(kāi)口8′相對(duì)于長(zhǎng)管的4′端的位置如何。上述套筒29,在其本身與長(zhǎng)管4的外表面之間,形成了一個(gè)允許空氣通過(guò)進(jìn)氣口9進(jìn)入的通道。
聲學(xué)室5帶有一個(gè)聲學(xué)裝置7(聲學(xué)套管或簧片),并經(jīng)過(guò)開(kāi)口7與共振腔1緊密相連。
根據(jù)本發(fā)明的一種特性,輸送裝置2包含一個(gè)或多個(gè)用于物質(zhì)或混合物M的噴射器和/或噴霧器19、20,可以對(duì)它們進(jìn)行預(yù)先調(diào)整,以獲得一種與上述噴射器和/或噴霧器19、20相適應(yīng)的表現(xiàn)。
噴射器和/或噴霧器19、20可以方便地帶有加熱器22,用來(lái)對(duì)準(zhǔn)備輸送到共振腔1中的混合物M進(jìn)行加熱。
可以看出,特別是通過(guò)圖2看出,向共振腔1輸送物質(zhì)M的裝置2可以包含一個(gè)或多個(gè)氣體噴嘴,或一個(gè)或多個(gè)液體噴射器,而這是通過(guò)一個(gè)帶有加熱的可變流量噴射泵21,或另外一個(gè)兩種輸送源的混合結(jié)合體來(lái)輸送的。
根據(jù)本發(fā)明的另一個(gè)特性,共振腔1和/或聲學(xué)室5和/或孤波室8和/或長(zhǎng)管4也帶有一個(gè)或多個(gè)收集裝置24和/或排放裝置25、25′,用來(lái)(收集)溢出流量、渣宰和/或產(chǎn)生的燃燒冷凝物,其中上述的收集裝置24和/或排放裝置25、25′可以帶有出口23、熱保護(hù)和/或冷凝和/或密封裝置。
在展示的最佳實(shí)施例中,收集裝置24安裝在下面,并處于聲學(xué)室5的開(kāi)口6附近。
用于共振腔1的飽和或溢出的排放裝置25、25′可以由管子組成,它可以連接到一個(gè)公共的收集裝置24或蓄水池上,收集裝置24或蓄水池與外界的空氣相隔絕,并帶有一個(gè)開(kāi)口通入到共振腔1或聲學(xué)室5中的出口23。
孤波室8位于根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的縱向軸L上,并與長(zhǎng)管4的4′端緊密配合,它被固定在一個(gè)移動(dòng)支架上,移動(dòng)支架被做成一個(gè)可以在固定支架上滑動(dòng)的承載車31的形式,而固定支架本身被做成一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)軌32的形式,導(dǎo)軌32連接在共振腔1上。
套筒29可以沿著平行與縱向軸L的方向摩擦滑動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)位移,這樣,進(jìn)氣口9就相對(duì)于固定在長(zhǎng)管4上的零件33產(chǎn)生位移。這允許調(diào)節(jié)孤波室8的第一開(kāi)口8′與長(zhǎng)管4的4′端之間的距離,套筒29和長(zhǎng)管4之間的間隙成為了一種與外界連通的裝置,這個(gè)間隙的橫截面被零件33所阻塞,零件33被做成,例如,錐形套筒的外形,可以通過(guò)在上述長(zhǎng)管4上的滑動(dòng)或螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)調(diào)節(jié)零件33。
一種流量加速器30,此后也被稱為脈動(dòng)吸入零件10的可變流量文氏管,也可以固定在公共支架或承載車31上,其中零件10緊密地安裝在孤波室8的第一開(kāi)口8′上。
如圖2所示,這個(gè)文氏管可以由一個(gè)風(fēng)扇或鼓風(fēng)渦輪37來(lái)送風(fēng),其分叉部分上可以帶有一個(gè)點(diǎn)火器件12,例如,一個(gè)火花塞或電極。
連接在共振腔1上作為支承裝置的導(dǎo)軌32可以方便地包含一個(gè)調(diào)節(jié)裝置(沒(méi)有畫(huà)出),用來(lái)調(diào)節(jié)孤波室8和長(zhǎng)管4之間的第一開(kāi)口8′和4′端的進(jìn)程。
圖2中所示的設(shè)備按如下方式運(yùn)行流量加速器30或文氏管是通過(guò)開(kāi)動(dòng)來(lái)自送風(fēng)渦輪37的空氣源來(lái)啟動(dòng)的??蛇x擇地經(jīng)過(guò)加熱器22預(yù)熱的可燃物質(zhì)或混合物M,通過(guò)噴射器和/或噴霧器19、20,注入到共振腔1中。
為方便起見(jiàn),氣體是通過(guò)普通的低壓噴嘴來(lái)注入的,而用來(lái)噴射液體(與它們的密度成比例)的壓力保持在通常采用的數(shù)值的范圍之內(nèi),這要?dú)w因于用來(lái)對(duì)它們進(jìn)行調(diào)節(jié)的收縮作用。
如果向共振腔1輸送的物質(zhì)是混合物,例如氣體和燃料的混合物,先通過(guò)氣體來(lái)啟動(dòng)反應(yīng)更為容易,但沒(méi)有必須這樣做的義務(wù)。
類似地,如果天然氣或還有汽油被首先采用,或與其它具有平均粘性或高粘性的物質(zhì)共同采用的話,則使用重燃料或污染性的油會(huì)非常方便。由燃料促進(jìn)的啟動(dòng)然后就可以被停止。
被噴射壓力噴霧或霧化的氣體或液體,受到共振腔1中的振動(dòng)循環(huán)狀態(tài)的調(diào)節(jié),并在孤波室8的阻塞效應(yīng)的作用下被吸入,以霧狀到達(dá)長(zhǎng)管4。
當(dāng)物質(zhì)場(chǎng)處于文氏管的區(qū)域中時(shí),就被火花塞或點(diǎn)火器件12的電極所點(diǎn)燃。
一種作為民用的根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備,可以經(jīng)過(guò)充分地預(yù)先調(diào)節(jié)和校準(zhǔn),只需要調(diào)節(jié)其流量以及對(duì)于介質(zhì)的適應(yīng)性。根據(jù)一種特別適合于民用的變體,孤波室8緊密地連接在長(zhǎng)管4上,外部進(jìn)氣口9作成管狀,插入到長(zhǎng)管4中到達(dá)長(zhǎng)管4的節(jié)點(diǎn)平面或本設(shè)備的節(jié)點(diǎn)平面之一上,以便在長(zhǎng)管4的4′端附近散布空氣。
對(duì)于根據(jù)本發(fā)明所述的符合工業(yè)尺寸的設(shè)備,或?yàn)榱颂幚碇赜?,增加?dòng)力是更先進(jìn)的做法,而這對(duì)于滿足增加的負(fù)荷以避免點(diǎn)火釋放的煙塵是必要的。
采用文氏管來(lái)點(diǎn)火,總是首先把速度調(diào)節(jié)到最小的情況下利用點(diǎn)火器件12來(lái)進(jìn)行,換句話說(shuō),打開(kāi)聲學(xué)裝置7,減小第一開(kāi)口8′和出口3之間的距離,進(jìn)氣口9打開(kāi)在一個(gè)安全的范圍之內(nèi),流量加速器30以一種低速運(yùn)行。一旦反應(yīng)開(kāi)始,液態(tài)系統(tǒng)的反應(yīng)進(jìn)程就加速,就可以立即對(duì)噴射流速進(jìn)行適當(dāng)?shù)恼{(diào)節(jié),把聲學(xué)裝置7調(diào)節(jié)到最低點(diǎn),增大第一開(kāi)口8′和出口3(或4′端)之間的距離,減小或增加進(jìn)氣口9的橫截面并增加文氏管中的動(dòng)力,直至建立起一個(gè)對(duì)應(yīng)于共振腔1中物質(zhì)M的控制的速率的正確流量。
事實(shí)上,如果文氏管中的流量相對(duì)于共振腔1中的控制速率太低的話,粒子場(chǎng)就會(huì)飽和并加重,第一開(kāi)口8′區(qū)域中的這個(gè)不適當(dāng)?shù)乃俣让}沖就會(huì)導(dǎo)致未燃燒的CxHy的出現(xiàn)。另一方面,如果由文氏管所施加的低壓太高,或如果進(jìn)氣口9太小,由于氫的釋放而導(dǎo)致的收縮范圍的增大就無(wú)法很好地得到補(bǔ)償,SO2和氮氧化合物NOx的出現(xiàn)表明發(fā)生了壓電效應(yīng)。這種僅僅是由于缺氧的缺陷可以在廢氣中測(cè)出。在此情況下,它會(huì)影響到進(jìn)氣口9的開(kāi)口和文氏管所產(chǎn)生的力,這個(gè)力必須保持足夠強(qiáng)大,以促進(jìn)到達(dá)孤波室8中的空氣在長(zhǎng)管4中的反射波流形式的波的反射。
一旦火焰建立起來(lái)后,點(diǎn)火器件12就停止點(diǎn)火。調(diào)節(jié)可以是自動(dòng)的,例如,利用傳感器來(lái)監(jiān)測(cè)設(shè)備的重要點(diǎn)上所記錄的參數(shù),并通過(guò)一個(gè)電腦程序來(lái)執(zhí)行。
氣體和流動(dòng)性相對(duì)較好的液體(其粘性可與民用燃料或某些低密度的精煉油的粘性相比)使用方便,因?yàn)樗鼈円呀?jīng)是類似氣體的簡(jiǎn)單的分子形式,或在經(jīng)噴射器噴霧的情況下呈小液滴的形式。它們對(duì)振動(dòng)敏感且易于冷凝,具有更大的自由度,使得可以在小的共振腔1中迅速地調(diào)節(jié),共振腔1中的穩(wěn)流速度高,從而導(dǎo)致了高頻脈沖的發(fā)生。
通過(guò)啟動(dòng)一個(gè)普通的燃燒反應(yīng),在共振腔1中產(chǎn)生更細(xì)的分裂是不必要的。在第一開(kāi)口8′的節(jié)點(diǎn)平面的通道如前所述被阻塞之前的最后一次收縮時(shí),二氫分子發(fā)生破裂。物質(zhì)場(chǎng)的初始離子化或點(diǎn)火,只是在通過(guò)點(diǎn)火器件的火花進(jìn)行局部加速時(shí)才是必要的,然后就停止了。
一旦物質(zhì)被電離,膨脹的高運(yùn)動(dòng)速度,就會(huì)在第一開(kāi)口8′的節(jié)點(diǎn)平面的區(qū)域產(chǎn)生加速真空。民用燃料的第一次噴射最好由初始點(diǎn)火來(lái)加熱。
此后,由于第一開(kāi)口8′的節(jié)點(diǎn)平面中的電離產(chǎn)生的真空所導(dǎo)致的振幅增大就足以維持反應(yīng)。根據(jù)所采用物質(zhì)的特定密度,用來(lái)調(diào)節(jié)脈動(dòng)吸入零件10所產(chǎn)生的力的裝置,與調(diào)節(jié)第一開(kāi)口8′與4′端之間距離的裝置相結(jié)合,就可以在無(wú)需初始電子點(diǎn)火的情況下產(chǎn)生電離。
具有較低流動(dòng)性的粘性(液體),會(huì)帶來(lái)不對(duì)振動(dòng)壓力產(chǎn)生響應(yīng)的危險(xiǎn),其中振動(dòng)的頻率是由一個(gè)小的共振腔1所產(chǎn)生的,除非它們的條件被調(diào)節(jié)得非常精準(zhǔn),并采用費(fèi)事得多的方式。因此,穩(wěn)流通道的尺寸有嚴(yán)格的要求,以便起到在所采用物質(zhì)或混合物M中的連接力的作用。可以通過(guò)使一組粒子循環(huán)受到多次反射波,來(lái)實(shí)現(xiàn)這種理想狀態(tài)。因此,重油或污染油需要一個(gè)尺寸與其自由度相適應(yīng)的共振腔,且連續(xù)加熱以達(dá)到一個(gè)最低70℃左右的溫度,以獲得充分細(xì)的噴霧所需的粘性,但沒(méi)有達(dá)到氣霧劑的狀態(tài),那樣會(huì)冷凝成小的粒子,因而需要增加收縮和冷凝的次數(shù),以獲得帶有一種顯著電荷電位的聚集物料。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備所產(chǎn)生的火焰,等同于一束以低頻振動(dòng)的激光束。它具有相干性,和與細(xì)微孤波系統(tǒng)相關(guān)的連續(xù)特性,即使在大型工業(yè)設(shè)備中也是如此。
眾所周知,電離場(chǎng)的波長(zhǎng)取決于第一開(kāi)口8′的節(jié)點(diǎn)平面上的,加在帶有大量聚集物料的電荷上的速度脈沖值。從建立火焰開(kāi)始,通過(guò)參照釋放出的SO2、O2和CO2的含量,并作出適當(dāng)?shù)男拚?通過(guò)操縱進(jìn)氣口9和孤波室8的承載車31)和檢驗(yàn)反射波流,就可以增加文氏管效應(yīng)的動(dòng)力。另一方面,用來(lái)輸送氧氣和可以促進(jìn)局部熱擾動(dòng)的聲學(xué)器件7中的聲學(xué)通道,不允許過(guò)載。
由于共振腔1的大小、流量和噴霧的細(xì)小程度,也不排除側(cè)壁的影響,在共振腔1的底部會(huì)產(chǎn)生液體沉淀,以及由于聲學(xué)器件7的外部氣流而在聲學(xué)室5中產(chǎn)生冷凝。為了防止在這些室中產(chǎn)生沉積,排放裝置25、25′被連接到至少一個(gè)收集裝置24上,最好帶有一個(gè)轉(zhuǎn)回到共振腔1和聲學(xué)室5中的出口23,其中排放裝置25、25′不會(huì)改變這些室中的氣氛,而收集裝置24與外界空氣相隔絕。
本具體實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)在于,具有可以混合或連續(xù)地采用不同燃料的柔性,比如氣體和民用加熱裝置中的燃料,以及可以方便地采用在無(wú)危險(xiǎn)的情況下難以清除的重油或污染油。通過(guò)離子化場(chǎng)所傳送的熱量比普通火焰所傳送的熱量要大,這要?dú)w因于產(chǎn)生了一串膨脹腹部的穩(wěn)定演化增加了熱交換的表面。
另外,大火焰的一致性允許采用大容量的爐子,這限制了采用很長(zhǎng)的單一熱源所產(chǎn)生的損失。
由于采用了氧化裝置,(廢物)釋放量不會(huì)污染環(huán)境,這些裝置很適合于都市和工業(yè)的用途。
附圖中的圖3展示了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備第二種具體實(shí)施例。
這種設(shè)備是由一個(gè)四沖程的內(nèi)燃機(jī)41來(lái)驅(qū)動(dòng)的,并由閥門(mén)來(lái)供給,由根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備所產(chǎn)生的反應(yīng)作為回饋,維持了單缸或多缸內(nèi)燃機(jī)41的運(yùn)動(dòng)。根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的孤波室8,包括處于吸氣階段的內(nèi)燃機(jī)的燃燒室。
脈動(dòng)的或循環(huán)的吸入零件10包括一個(gè)內(nèi)燃機(jī)41,內(nèi)燃機(jī)41通常帶有一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣閥43和排氣閥,帶有或不帶有受控的點(diǎn)火器,但都具有大的體積比。
在根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的輸送裝置2上帶有噴射器和/或噴霧器19、20,噴射器和/或噴霧器為注油泵21供油,對(duì)于多缸內(nèi)燃機(jī)41可以方便的采用多點(diǎn)注油泵。
吸入管44、44′(每個(gè)都可以選擇)的入口部分(設(shè)計(jì)為進(jìn)氣口9)都帶有一個(gè)(半個(gè))孤波室8,其中帶有一個(gè)與共振腔1上的長(zhǎng)管4相匹配的套筒29,共振腔1被一個(gè)由移動(dòng)承載車31組成的定位裝置所固定,可以沿著一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)軌32滑動(dòng),而導(dǎo)軌32連接在內(nèi)燃機(jī)41上。在吸入管44′的(外部)入口區(qū)域安裝著一個(gè)法蘭46,以接納套筒29且便于進(jìn)行調(diào)節(jié)。
孤波室8的進(jìn)氣口9位于長(zhǎng)管4的節(jié)點(diǎn)平面區(qū)域中,其總長(zhǎng)度對(duì)應(yīng)于,作為非限定性實(shí)例,對(duì)應(yīng)于從頂部死點(diǎn)到底部死點(diǎn)所轉(zhuǎn)動(dòng)的+/-110°時(shí)活塞45的運(yùn)動(dòng)長(zhǎng)度。孤波室8的進(jìn)氣口9也可以位于,與本設(shè)備的其它節(jié)點(diǎn)平面之一相符合的位置上。
共振腔1也帶有一個(gè)聲學(xué)室5,聲學(xué)室5帶有一個(gè)開(kāi)口6和一個(gè)聲學(xué)裝置7,聲學(xué)裝置7被做成,例如,一個(gè)聲學(xué)簧片或一個(gè)聲學(xué)管的形狀。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)有利的特性,共振腔1的輸送裝置2的對(duì)面安裝著一個(gè)所述共振腔1的出口3,并位于長(zhǎng)管4的縱向軸上。
在本具體實(shí)施例中,共振腔1的輸送裝置2總是位于遠(yuǎn)離容納長(zhǎng)管4的一側(cè),而噴射器和/或噴霧器19、20,以一種理想的而不是唯一的方式,位于共振腔1的縱向軸上,這要?dú)w因于共振腔1的小體積。如圖3所示,聲學(xué)室5、它的聲學(xué)裝置和開(kāi)口6當(dāng)然地位于側(cè)向偏離共振腔1的位置上,相反的布局如圖,例如,圖2中所示,所有前述的零件都集中在縱向軸L上。
內(nèi)燃機(jī)41是通過(guò)一個(gè)普通的啟動(dòng)裝置或啟動(dòng)器來(lái)啟動(dòng)的?;旌衔颩的注入要延遲,以便就在吸氣閥43打開(kāi)的時(shí)刻把所選擇的燃料注入到共振腔1中。在吸氣開(kāi)始時(shí),曲軸從頂部死點(diǎn)轉(zhuǎn)動(dòng)290°之前,吸氣閥不允許被關(guān)閉。
在此前所描述的具體實(shí)施例中,內(nèi)燃機(jī)41燃燒室的空間形成了一個(gè)孤波室8,其中的吸氣管44′,與前面具體實(shí)施例中描述的更普通的孤波室8的窄卵形側(cè)面(第一開(kāi)口8′)相對(duì)應(yīng)。在活塞45上形成了一個(gè)運(yùn)動(dòng)“腹部”,而活塞45在每個(gè)垂直運(yùn)動(dòng)期間至少產(chǎn)生了一個(gè)節(jié)點(diǎn)平面?;钊?5吸氣時(shí)所產(chǎn)生低壓的即時(shí)波,穿過(guò)與吸氣管44′協(xié)同動(dòng)作的孤波室8,在繼續(xù)其前往共振腔1底部的路程之前,在共振腔1中進(jìn)行了一系列的反射,然后沿著孤波室8的方向反射。
當(dāng)首次通過(guò)孤波室8時(shí),低壓引發(fā)了由通過(guò)的外部空氣產(chǎn)生的第一次補(bǔ)償,外部空氣是通過(guò)進(jìn)氣口9進(jìn)入的,構(gòu)成了孤波,但帶有一個(gè)滯后,這是由于長(zhǎng)管4的4′端相對(duì)于進(jìn)氣口9的開(kāi)口位置靠前。這樣,活塞45的運(yùn)動(dòng)就產(chǎn)生了許多低壓脈沖,這些脈沖在共振腔1的底部產(chǎn)生反射,啟動(dòng)了聲學(xué)裝置7,每次,都包含一個(gè)外部空氣波,這是孤波傳播的一個(gè)要素,在每個(gè)從活塞45接收的脈沖上其幅度都會(huì)增加。由于共振腔1和內(nèi)燃機(jī)41的可變熱量燃燒室處于低壓狀態(tài),收縮的幅度被增大了。
當(dāng)活塞45處于底部死點(diǎn)時(shí),運(yùn)動(dòng)“腹部”繼續(xù)其在膨脹中的進(jìn)程,并在290°之前轉(zhuǎn)入收縮。孤波在其極限幅度的收縮會(huì)導(dǎo)致物質(zhì)場(chǎng)的冷凝。更多的不穩(wěn)定二氫分子的收縮導(dǎo)致了束縛的破裂,這增大了收縮的幅度。為了避免可能的碳結(jié)晶,并控制活塞45在向頂部死點(diǎn)升起期間收縮幅度,吸氣閥43,它通過(guò)進(jìn)氣口9與外部空氣保持著接觸,必須在一個(gè)至少290°的角度值下保持打開(kāi)。承載車31的位置可以調(diào)整,以便外部空氣波在孤波室中進(jìn)行補(bǔ)償。
在吸入閥43關(guān)閉后,頂部死點(diǎn)構(gòu)成了實(shí)際的節(jié)點(diǎn)平面,它等價(jià)于前面具體實(shí)施例中孤波室8的第一開(kāi)口8′。由點(diǎn)火器件12、或在此是一個(gè)火花塞,點(diǎn)火所產(chǎn)生的真空,此時(shí)必須介入。這個(gè)過(guò)程比普通系統(tǒng)中要快,并且需要較小的提前量,必須編程為相對(duì)于頂部死點(diǎn)+/-10°的提前量。對(duì)于一個(gè)沒(méi)有點(diǎn)火器的發(fā)動(dòng)機(jī)而言,長(zhǎng)管4的4′端的位置,結(jié)合對(duì)進(jìn)氣口9和承載車31位置的調(diào)節(jié),孤波場(chǎng)的微觀波長(zhǎng)因素,允許超前加速的節(jié)點(diǎn)平面被置于頂部死點(diǎn)的水平面上。通過(guò)底部死點(diǎn)后,場(chǎng)的收縮消耗了燃燒室中的熱量,這使得發(fā)動(dòng)機(jī)的發(fā)熱比傳統(tǒng)的同類發(fā)動(dòng)機(jī)要少。由于點(diǎn)火后的持續(xù)穩(wěn)定運(yùn)動(dòng),在排氣中場(chǎng)的收縮有助于孤波室8的清空。
由于離子化不會(huì)導(dǎo)致氧化反應(yīng),與根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備配合運(yùn)動(dòng)的發(fā)動(dòng)機(jī)是“清潔的”,在環(huán)保方面有著特殊的價(jià)值。
附圖4中展示了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的第三種具體實(shí)施例。這種裝置由一個(gè)兩沖程發(fā)動(dòng)機(jī)42(由虛線來(lái)表示)來(lái)驅(qū)動(dòng),其特征是,孤波室8分散在兩個(gè)波動(dòng)空間之間吸入口與共振腔1的出口3以及燃燒室相連,如后面所述。
在前述的圖4中可以非常清楚地看到面,根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的這種具體實(shí)施例包含有一定數(shù)量的裝置,這些裝置是前面具體實(shí)施例描述中所共有的,在此就不在都進(jìn)行復(fù)述或描述了。
在所示的具體實(shí)施例中,吸入口的開(kāi)口插入到本設(shè)備中,要么是從發(fā)動(dòng)機(jī)的底部,要么是在相連的室的情況下通過(guò)一個(gè)吸入管44中插入。
在吸入口的入口處也帶有一個(gè)法蘭46以便容納套筒29,并有助于套筒的調(diào)節(jié)。燃料是通過(guò)一個(gè)或多個(gè)噴射器和/或噴霧器19、20來(lái)注入的,并取決于在共振腔1中它的特性,注入要正好在吸氣開(kāi)始的時(shí)刻進(jìn)行。燃料經(jīng)過(guò)調(diào)配,然后引入到由調(diào)配空間與燃燒室相結(jié)合而形成的空間中。
為便于傳送,也為了更好地檢驗(yàn)調(diào)配情況,燃燒室的出口端要更長(zhǎng)時(shí)間地保持打開(kāi)。在這種情況下,位于傳輸管上的一個(gè)閥在290°之后或由于壓力被關(guān)閉,以阻斷返回共振腔1(調(diào)配室)中相應(yīng)部分的路徑。根據(jù)本發(fā)明的這種裝置可以安裝在傳統(tǒng)的發(fā)動(dòng)機(jī)上,且無(wú)需作出進(jìn)一步的改進(jìn)。
可以采用各種裝置為兩沖程發(fā)動(dòng)機(jī)供油,既可以通過(guò)發(fā)動(dòng)機(jī)的底部,也可以通過(guò)一個(gè)單獨(dú)的附加室。在后一種情況下,所有的壓縮設(shè)備都可以去掉,但只有那些吸氣與發(fā)動(dòng)機(jī)活塞的相位相反的裝置,才能被用作脈動(dòng)吸入連接10。如果發(fā)動(dòng)機(jī)的底部形成了孤波室8,這種條件立即就可以實(shí)現(xiàn),活塞減小了燃燒室的容量并增大了孤波室8的容量,孤波室8與構(gòu)成孤波室8的互補(bǔ)部分的燃燒室自動(dòng)的具有相反的相位。
如果對(duì)孤波室8的附屬部分進(jìn)行調(diào)配,其容積必須恰好與其互補(bǔ)部分,即燃燒室的容量的方向相反。事實(shí)上,兩個(gè)嚴(yán)格地按相反方向變化的體積的作用,再現(xiàn)了圖1或2中的孤波室8的穩(wěn)定條件,其特征是,在長(zhǎng)管4的4′端有一個(gè)速度“腹部”,在第一開(kāi)口8′的節(jié)點(diǎn)平面上有一個(gè)收縮。
噴油的時(shí)刻是由活塞底部位置來(lái)決定的,是在其升起向著頂部死點(diǎn)開(kāi)始吸氣的時(shí)刻。通過(guò)一組噴射器和/或噴霧器19、20注入的燃料,在共振腔1中進(jìn)行調(diào)配,然后在向著頂部死點(diǎn)升起的活塞的作用下,通過(guò)長(zhǎng)管4被吸入。在由活塞運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生的吸氣作用期間,通過(guò)孤波室8的相應(yīng)部分的長(zhǎng)管4的端點(diǎn),場(chǎng)達(dá)到了速度“腹部”。
與四沖程活塞循環(huán)的震動(dòng)相對(duì)應(yīng)的同樣現(xiàn)象,有一個(gè)活塞下降+/-110°之前和上升+/-290°之前的節(jié)點(diǎn)平面。對(duì)于活塞,必須有一個(gè)“腹部”,它在軸上沒(méi)有這些底部死點(diǎn)和頂部死點(diǎn)的情況下起作用。當(dāng)活塞從底部死點(diǎn)向著頂部死點(diǎn)上升時(shí),在+/-290°之前有一個(gè)節(jié)點(diǎn)平面,引入場(chǎng)的膨脹方向變成了收縮方向。如果在上升到達(dá)頂部死點(diǎn)結(jié)束時(shí),進(jìn)氣口9的開(kāi)口通道沒(méi)有進(jìn)行補(bǔ)償?shù)脑?,收縮運(yùn)動(dòng)會(huì)傾向于把活塞拉回。當(dāng)活塞從頂部死點(diǎn)向著底部死點(diǎn)重新下降時(shí),這個(gè)場(chǎng)產(chǎn)生收縮,這有助于這種運(yùn)動(dòng)。在活塞下降到+/-110°之前,場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)反過(guò)來(lái),返回到膨脹。鑒于活塞的行程清除了輸送口,通過(guò)這個(gè)可獲得的路徑,膨脹把場(chǎng)推向燃燒室,直至達(dá)到這樣的程度,在耗盡階段,燃燒室由于耗盡產(chǎn)生的收縮而形成了低壓。在活塞上升到+/-290°之前,場(chǎng)的運(yùn)動(dòng)返回到收縮,輸送口被升起的活塞所封閉,使得進(jìn)氣口不能再對(duì)收縮進(jìn)行補(bǔ)償。反之,由于氫的破裂使得振幅增大,點(diǎn)火器件12的火花塞產(chǎn)生的真空造成了速度脈沖的增加,并引起極化粒子產(chǎn)生分裂效果。
這種收縮取決于對(duì)承載車31、長(zhǎng)管4的4′端位置的調(diào)節(jié),以及對(duì)進(jìn)氣口9的調(diào)節(jié)。波長(zhǎng)必須相對(duì)于頂部死點(diǎn)來(lái)調(diào)節(jié),以便離子化不至于過(guò)早,因?yàn)檫@會(huì)導(dǎo)致發(fā)動(dòng)機(jī)停歇、或延遲,這也會(huì)引起動(dòng)力損失。場(chǎng)的速度或內(nèi)部頻率,可以在不改變?nèi)剂狭髁?,或通過(guò)增加噴射器和/或噴霧器19、20的流量來(lái)增加粒子的數(shù)量的情況下,通過(guò)對(duì)聲學(xué)室5的聲學(xué)簧片來(lái)控制。
向頂部死點(diǎn)加速之后的膨脹,把活塞推回向著底部死點(diǎn)運(yùn)動(dòng),與穩(wěn)定狀態(tài)相一致,向著膨脹轉(zhuǎn)為收縮的底部死點(diǎn)運(yùn)動(dòng),而在耗盡的瞬間產(chǎn)生了一個(gè)真空,緊接著物質(zhì)場(chǎng),已經(jīng)在第一部分中被調(diào)配過(guò),在所有的入口和廢氣出口打開(kāi)的情況下開(kāi)始膨脹。排氣產(chǎn)生的收縮使得準(zhǔn)備好的場(chǎng)通過(guò)吸入傳送口被引入,而無(wú)需位于孤波室8部分的進(jìn)氣口9零件上、且處于長(zhǎng)管4的進(jìn)氣口上的止回閥。
在另一種變體中,燃料輸送的頂部端口開(kāi)在頂部,使得通過(guò)活塞關(guān)閉它的動(dòng)作被推遲,以便增加傳輸時(shí)間。在傳輸管道中安裝著一個(gè)止回閥,以保證物質(zhì)場(chǎng)不會(huì)在準(zhǔn)備區(qū)中受到從驅(qū)動(dòng)階段(離子化之后)返回的壓力的擾動(dòng),這種擾動(dòng)也會(huì)導(dǎo)致動(dòng)力的損失。
圖5展示了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的的四種具體實(shí)施例。這種設(shè)備是由一個(gè)安裝在孤波室8的第一開(kāi)口8′上,或安裝在流量加速器30或文氏管上的氣體渦輪38來(lái)驅(qū)動(dòng)的,第一葉輪39產(chǎn)生脈動(dòng)吸入作用。在這種變體的設(shè)備中,可以采用至少兩個(gè)膨脹階段,而前面所述的活塞系統(tǒng)只采用一個(gè)膨脹階段。
如上述圖5所示,一個(gè)氣體渦輪38,在入口處,第一燃燒室48之前,具有一個(gè)吸入渦輪47的第一葉輪39,它直接連接到流量加速器30或?qū)ν忾_(kāi)口的可調(diào)文氏管上,它緊隨在本設(shè)備的孤波室8的第一開(kāi)口8′之后,其描述特別如圖1或2所示的具體實(shí)施例所述。
氣體渦輪38帶有一個(gè)啟動(dòng)器或啟動(dòng)裝置,以便產(chǎn)生初始的吸入作用。在吸入渦輪47之后,有一個(gè)燃燒室48,48包含一個(gè)張開(kāi)的部分,隨后部分的橫截面以一個(gè)接收渦輪49而結(jié)束。燃燒室48上帶有一個(gè)點(diǎn)火器件12。接收渦輪49的出口開(kāi)在腔體40的張開(kāi)部分的位置上,與一個(gè)更長(zhǎng)的收攏部分相連,而收攏部分是由一個(gè)渦輪50來(lái)結(jié)束的,在這兩個(gè)相連的部分之間構(gòu)成了一個(gè)腔體51,51上帶有與外界相通且橫截面可調(diào)的進(jìn)氣口9,進(jìn)氣口9位于張開(kāi)部分40上。渦輪50的出口開(kāi)在向外開(kāi)放的張開(kāi)部分上。所有的渦輪都連接在一個(gè)軸52上,而軸52連接著一個(gè)普通的能量產(chǎn)生器53。
吸入渦輪47由啟動(dòng)器來(lái)啟動(dòng)。同時(shí),通過(guò)一個(gè)適當(dāng)?shù)难b置(沒(méi)有畫(huà)出),燃料被連續(xù)地噴入共振腔1中。由吸入渦輪47產(chǎn)生的吸入作用,對(duì)共振腔1中的燃料場(chǎng)進(jìn)行了調(diào)配,在聲學(xué)室5(沒(méi)有畫(huà)出)的聲學(xué)裝置7的影響下產(chǎn)生反射。經(jīng)過(guò)調(diào)配的場(chǎng)被長(zhǎng)管4吸入,并輸送到第一開(kāi)口8′的節(jié)點(diǎn)通道上,在那里受到加速。在吸入渦輪47的吸力作用下,它前往燃燒室48,在那里,電子點(diǎn)火器件完成加速并點(diǎn)燃火焰。
離子化之后的膨脹,在燃燒室48的直線部分上,會(huì)產(chǎn)生一個(gè)與施加在出口上的力相等的壓力,出口是朝向接收渦輪49的葉輪的,接收渦輪49連接在軸52上,而軸52承受著轉(zhuǎn)動(dòng)力。在上述接收渦輪49的出口,一個(gè)腔體的張開(kāi)部分促進(jìn)了穿過(guò)渦輪通道的排氣,同時(shí)產(chǎn)生了一個(gè)由截面可調(diào)的進(jìn)氣口9控制壓縮區(qū),其中進(jìn)氣口9與外界相通,以防止產(chǎn)生冷凝,并在收縮之后吸入穩(wěn)流而形成新的膨脹。
產(chǎn)生了一個(gè)新的壓力的膨脹,由一個(gè)收攏部分所容納,這個(gè)收攏部分把場(chǎng)引導(dǎo)到一個(gè)新的渦輪50上。這個(gè)渦輪的通道,它與接收渦輪49的通道方向相同,也受到一個(gè)沿著轉(zhuǎn)動(dòng)方向的壓力,這個(gè)壓力被傳遞到與渦輪50相連的軸52上。渦輪50的出口開(kāi)在管道的一個(gè)張開(kāi)部分上,它向外敞開(kāi),并通過(guò)葉輪形成通道。
由于激光型火焰的一致性,象圖7和圖9中所示的工業(yè)設(shè)備,可以為大型的多層爐子供給。
附圖6展示了根據(jù)本發(fā)明設(shè)備的第五種具體實(shí)施例。本設(shè)備帶有圖1或2中所示的裝置,用來(lái)使在正壓力下進(jìn)入燃燒室的空氣膨脹,和通過(guò)加熱以及由離子化場(chǎng)通過(guò)一個(gè)張開(kāi)的排氣裝置傳遞給這里空氣的動(dòng)量來(lái)使得這個(gè)壓力增加,而排氣裝置把它轉(zhuǎn)到一個(gè)位于周圍空氣中噴氣推進(jìn)設(shè)備中。
如圖6所示,本推進(jìn)設(shè)備包含有圖1或2的裝置中的一個(gè),其中的孤波室8與一個(gè)或多個(gè)可調(diào)的收攏的變流裝置35相關(guān)聯(lián)。這個(gè)變流裝置或這些變流裝置35連接在一個(gè)球形的或其它圓柱狀的膨脹室36′上,36′與孤波室8相配合而形成了一個(gè)由變流裝置35來(lái)供給的流量加速器30或文氏管,隨后是一個(gè)橫截面張開(kāi)的部分,膨脹室36′的其余部分結(jié)束于一個(gè)收攏的部分,這個(gè)收攏部分連接在一個(gè)形狀外張的出口零件36″上。膨脹室36′和相關(guān)的變流裝置35被連接在一個(gè)承載車31上,承載車31的位置可以相對(duì)于總支架來(lái)調(diào)節(jié),總支架的外形為一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)軌32。由于用來(lái)在壓力下排放空氣的形狀外張的零件36″是一個(gè)推進(jìn)裝置,工作的方向是由運(yùn)動(dòng)的方向來(lái)決定的,其特征在于,聲學(xué)室5位于設(shè)備的前端,而其中的形狀外張的零件36″則構(gòu)成了設(shè)備的后部。在另一種變體中,沒(méi)有畫(huà)出,在啟動(dòng)階段,一個(gè)鼓風(fēng)渦輪37為形狀收攏的變流裝置提供供給。
上述設(shè)備的開(kāi)動(dòng)方向,與位于前端的聲學(xué)室5和其聲學(xué)裝置7的工作方向相一致。變流裝置35攝取一定量的空氣,空氣由于這些變流裝置35的收攏方向上的減小而被加壓。在收攏形零件的底部空氣的壓力被利用和激活文氏管。結(jié)果形成的脈動(dòng)吸入動(dòng)作作用于孤波室8,并經(jīng)過(guò)一個(gè)長(zhǎng)管4傳送到共振腔1,然后經(jīng)過(guò)聲學(xué)室5到達(dá)聲學(xué)裝置7,它受到了被疊加的脈動(dòng)系統(tǒng)振動(dòng)的反作用。燃料的噴射是在共振腔1中啟動(dòng)的,共振腔1的細(xì)微脈動(dòng)機(jī)制,在聲學(xué)室5所傳遞的振動(dòng)效應(yīng)的調(diào)制下,把注入的燃料調(diào)配呈場(chǎng)狀或霧狀。
粒子場(chǎng)或霧通過(guò)長(zhǎng)管4被吸入,并到達(dá)第一開(kāi)口8′的節(jié)點(diǎn)平面上,在那里它受到加速,加速以點(diǎn)火裝置12的點(diǎn)火而結(jié)束,點(diǎn)火使場(chǎng)產(chǎn)生電離。4′端/第一開(kāi)口8′和第一開(kāi)口8′/膨脹室36′以及進(jìn)氣口9之間的距離參數(shù)是根據(jù)目的來(lái)調(diào)整的。通過(guò)調(diào)節(jié)連接在膨脹室36′上的承載車的位置,文氏管的開(kāi)口被增大了。
更大量的外部空氣在壓力的作用下進(jìn)入到上述共振腔中,并與其所要參與離子化的場(chǎng)充分混合。熱量的劇烈釋放,和被加在大量空氣上的極化電離效應(yīng)所增強(qiáng)的膨脹階段相結(jié)合,就形成了一種壓力,它促進(jìn)了位于膨脹室36′后部的收攏外形中的運(yùn)動(dòng)速度的增大。這樣,形狀外張的零件36″促使與外界大氣相毗鄰的運(yùn)動(dòng)場(chǎng)物質(zhì)產(chǎn)生超聲噴射。
為了避免震動(dòng)波在膨脹室36′的出口和形狀外張的零件36″的連接區(qū)域中形成一個(gè)節(jié)點(diǎn)平面,上述形狀外張的零件36″具有逐漸拉長(zhǎng)的外形是有利的,它傾向于運(yùn)動(dòng)到節(jié)點(diǎn)平面的真空空間之后,并把形成的推力分配到一個(gè)區(qū)域上,而不是一個(gè)點(diǎn)上,那樣會(huì)導(dǎo)致破壞性的后果。
根據(jù)本發(fā)明所述的設(shè)備的另一種具有優(yōu)點(diǎn)的變體,將在以下作為非限定性的實(shí)例進(jìn)行描述。圖7至11展示了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備,其特征是,共振腔1已經(jīng)對(duì)所采用物質(zhì)M的類型進(jìn)行了匹配。這樣,這些特別適合于處理輪胎和廢物的變體,要求采用一個(gè)固定槽(圖7和8)或運(yùn)動(dòng)槽(圖9和10),渣宰分離器、沉淀槽,等等。
圖7和8中所示的變體提出了一種帶有漏斗14的共振腔1,以便特別用于固態(tài)或可熔解的物質(zhì)M(木頭、塑料材料等等)。
如圖7和8所示,用來(lái)處理不規(guī)則變化的固態(tài)廢物的設(shè)備包含一個(gè)固定的共振腔1,共振腔1的容量與這類廢物的性質(zhì)有關(guān)。這個(gè)共振腔1的特征是,相對(duì)于孤波室8和聲學(xué)裝置7之間的連線偏心排列著,一個(gè)位于共振腔1底部的擴(kuò)大部分,它帶有一個(gè)保護(hù)性的雙層外殼,或在固態(tài)物質(zhì)的沉積物區(qū)域帶有一個(gè)熱交換器,并由至少一個(gè)攪拌器18來(lái)攪拌。
根據(jù)本發(fā)明的這種設(shè)備,其尺寸受到攪拌物質(zhì)的條件的限制,具有易于使用的特點(diǎn)。根據(jù)圖7,它包含一個(gè)共振腔1,共振腔1的一端帶有一個(gè)長(zhǎng)管4,另一端帶有一個(gè)通往聲學(xué)室5的開(kāi)口6,聲學(xué)室5帶有一個(gè)聲學(xué)裝置7。
共振腔1被構(gòu)造成,在其底部的一個(gè)耐熱的隔離罩1′或僅僅一個(gè)雙層的外罩上來(lái)容納物質(zhì)。一個(gè)用來(lái)幫助調(diào)節(jié)孤波室8的套筒29被固定在共振腔1的長(zhǎng)管4上,以便在上述套筒29和長(zhǎng)管4的外表面之間形成一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣口。
如后面所詳細(xì)描述的,如果長(zhǎng)管4較大的話,可以在其中放入一個(gè)額外的套筒(沒(méi)有畫(huà)出)。
根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)特性,供給開(kāi)口13的頂部可以做成至少一個(gè)漏斗14,漏斗14可以帶有一個(gè)上部的門(mén)15和一個(gè)下部的門(mén)16和/或一個(gè)下部的柵格17。
為方便起見(jiàn),漏斗14可以帶有加熱器22(沒(méi)有畫(huà)出),用來(lái)對(duì)將要輸送給共振腔1的物質(zhì)或混合物M進(jìn)行加熱。
這種設(shè)備還包含一個(gè)或多個(gè)出口54,它做成,例如,一種活門(mén)55的形式,和一個(gè)由一個(gè)排放口57來(lái)關(guān)閉的密封的灰燼盆56,和/或具有一個(gè)通往一個(gè)冷卻容器62的滑動(dòng)門(mén)58的形式,冷卻容器62通過(guò)一個(gè)位于上述滑動(dòng)門(mén)58上的出口59與共振腔1相通,其中上述冷卻容器62可以帶有一個(gè)與外界相隔絕的排放門(mén)60,并帶有一個(gè)可伸縮的鉗子61以便除去上述廢物。
如前面具體實(shí)施例所述,這種設(shè)備包含一個(gè)在長(zhǎng)管4的前端且位于軸線上的孤波室8,長(zhǎng)管4固定在一個(gè)移動(dòng)承載車31上,而31位于一個(gè)或多個(gè)導(dǎo)軌32上,32則連接在共振腔1上。進(jìn)氣口9的入口尺寸隨著位于導(dǎo)軌32上的摩擦滑動(dòng)的承載車31而變化,在調(diào)節(jié)孤波室8的第一開(kāi)口8′與長(zhǎng)管4的4′端之間的距離的同時(shí),固定在長(zhǎng)管4上的套筒29或多或少地套在上述長(zhǎng)管4上,這樣套筒29和長(zhǎng)管4之間的距離就起到一個(gè)與外界溝通的通道的作用,其開(kāi)口也可以由零件33來(lái)控制,零件33被做成,例如,另一個(gè)圓錐套筒的形狀,它可以通過(guò)滑動(dòng)或通過(guò)在長(zhǎng)管4上做螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)來(lái)實(shí)現(xiàn)位移。
脈動(dòng)吸入零件10和緊密的安裝在孤波室8的第一開(kāi)口8′上的流量加速器30(文氏管或具有可變流量的類似裝置)被固定在共同的支架上,即沿軌道32移動(dòng)承載車31。脈動(dòng)吸入零件10是由一個(gè)風(fēng)扇或一個(gè)鼓風(fēng)渦輪37來(lái)供給的,或者它的運(yùn)動(dòng)是由反應(yīng)來(lái)維持的,一旦被激活,或者由在煙囪見(jiàn)到的那種靜態(tài)氣流來(lái)維持。脈動(dòng)吸入零件10上的形狀外張的零件,帶有一個(gè)火花塞或電極類型的點(diǎn)火器件12。
根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的特征還在于,至少帶有一個(gè)裝置18,用來(lái)對(duì)進(jìn)入上述共振腔1的固態(tài)物質(zhì)或混合物M進(jìn)行攪拌。
這種類型的物質(zhì)攪拌器可以是,例如,一個(gè)帶有支架、軸向葉輪的振蕩攪拌器,其中的部分軸18′可以位于共振腔1的軸的中央(比較圖8),它與外界相通,并在那里由一個(gè)動(dòng)力裝置(沒(méi)有畫(huà)出)來(lái)驅(qū)動(dòng),這個(gè)動(dòng)力裝置,經(jīng)過(guò)連接著軸的小齒輪、液壓裝置或其它適合的裝置來(lái)產(chǎn)生振蕩運(yùn)動(dòng)。也可以在所有前述的運(yùn)動(dòng)零件上采用手動(dòng)的或自動(dòng)的控制裝置,也可以帶有與位于要點(diǎn)上的傳感器相連的計(jì)算機(jī)化的監(jiān)控和管理中心,以便控制前述調(diào)節(jié)零件的運(yùn)動(dòng)。
按連續(xù)裝料來(lái)供給的物質(zhì)和混合物M可以放在固定的漏斗14中。然后關(guān)閉上部門(mén)15,打開(kāi)下部對(duì)開(kāi)門(mén)16,物質(zhì)M就可以進(jìn)入共振腔1。當(dāng)下部門(mén)16被關(guān)閉,就可以重新裝載漏斗14,以便在一個(gè)新的循環(huán)中為共振腔1供給。
當(dāng)共振腔1裝載著適量的物質(zhì)M時(shí),點(diǎn)火可以按傳統(tǒng)的方式進(jìn)行。特別是,可以在第一次裝載時(shí)加入高度易燃的物質(zhì)(紙、紙板等等)以利于燃燒。一旦進(jìn)行了點(diǎn)火,鼓風(fēng)渦輪和,順序地,流量加速器30以及點(diǎn)火器件12就啟動(dòng)了。為了迅速啟動(dòng)點(diǎn)火動(dòng)作,聲學(xué)裝置7的調(diào)節(jié)器要完全打開(kāi)。流量加速器30要調(diào)節(jié)到與孤波室上的大開(kāi)的進(jìn)氣口9相適應(yīng)的最低點(diǎn),第一開(kāi)口8′要靠近長(zhǎng)管4的4′端。
當(dāng)物質(zhì)燃燒良好時(shí),攪拌器18被啟動(dòng),或者按照低速而連續(xù)來(lái)運(yùn)動(dòng),或者按照高速而間歇來(lái)運(yùn)動(dòng)。一旦進(jìn)行了實(shí)際的點(diǎn)火,聲學(xué)裝置7的空氣通道就逐漸關(guān)閉,從而使低壓逐漸地建立起來(lái),同時(shí)建立起脈動(dòng)機(jī)制。在流量加速器30區(qū)域中的霧一旦出現(xiàn),火焰就在文氏管的外形張開(kāi)零件中建立起來(lái)了。一旦火焰建立起來(lái),點(diǎn)火器件12就可以停止工作。由于在共振腔1中普通點(diǎn)火的作用下流量正在增加,在輻射火焰過(guò)程之后要進(jìn)行適當(dāng)?shù)牟僮鳎?,把聲學(xué)裝置7調(diào)節(jié)到它的最小工作點(diǎn),增大第一開(kāi)口8/和出口3之間的距離(或第一開(kāi)口8′和端點(diǎn)4′之間的距離),調(diào)節(jié)進(jìn)氣口9的入口和增加流量加速器30的動(dòng)力,直至與共振腔1中的調(diào)配速度相適應(yīng)的流量被建立起來(lái)為止。
事實(shí)上,如果文氏管中的流速相對(duì)于共振腔1中的調(diào)配速度太低的話,粒子場(chǎng)就會(huì)飽和并加重,在第一開(kāi)口8′的通道上的不適當(dāng)?shù)乃俣让}沖就會(huì)產(chǎn)生未燃燒的CxHy。另一方面,如果由流量加速器30所產(chǎn)生的低壓力太高和進(jìn)氣口9的開(kāi)口太小的話,由于氫釋放導(dǎo)致的收縮幅度的增加就得不到足夠的補(bǔ)償,就會(huì)由于SO2和氮氧化合物NOx的出現(xiàn)而觀察到壓電效應(yīng)。通過(guò)長(zhǎng)管4上的染污物和/或孤波室8中焦油的產(chǎn)量,可以明顯地看到拙劣的調(diào)節(jié)結(jié)果。這種缺陷或許僅僅是由于在廢物中可以測(cè)得的缺氧所造成的。在此情況下,它可以歸因于進(jìn)氣口9的開(kāi)口和由文氏管所施加的作用力,它們必須保持足夠強(qiáng)大以促進(jìn)按反射波流形式的波反射。
同時(shí),漏斗14被重新裝載,隨著共振腔1中物料的熄滅,下部門(mén)16被打開(kāi),以便把新的物料放進(jìn)共振腔1。下部門(mén)16的關(guān)閉和一個(gè)新循環(huán)的開(kāi)始,取決于上述共振腔1中進(jìn)行的轉(zhuǎn)換的速率。
不規(guī)則變化的廢物例如民用廢物以及輪胎可以包含金屬零件,例如強(qiáng)化物之類的,這些金屬零件以大塊金屬屑的形式,以從一個(gè)砂堆中露出的方式從更多的大量相同物質(zhì)中露出,并落在上述砂堆的邊緣上,在這種情況下,對(duì)應(yīng)于由葉片對(duì)于深處物質(zhì)攪拌幅度的中心。對(duì)于灰燼的操作也是如此。如果累積的未燃燒物質(zhì)的數(shù)量超過(guò)一定的限度,就必須進(jìn)行清除。這種操作必須程序化或隨時(shí)進(jìn)行,排放容器與共振腔1相連。為此目的,滑動(dòng)門(mén)58被打開(kāi),鉗子61(抓斗、卡爪或帶有關(guān)節(jié)的伸縮夾子)刮去沉積物,并把灰燼帶到為此目的準(zhǔn)備的灰盆56中。隨后抓緊、搖動(dòng)或振動(dòng)這些回收物質(zhì),以便消除粘著作用,并把它們放入冷卻容器62中,以等待最終處理。灰盆56的開(kāi)口或活門(mén)55最好置于開(kāi)口6的下方,這是因?yàn)橛蓙?lái)自聲學(xué)裝置7的新鮮空氣流在這一高度上產(chǎn)生沉淀效應(yīng)。
根據(jù)廢物的性質(zhì),其中某些會(huì)較快進(jìn)入分裂階段或產(chǎn)生更多的熱量,對(duì)反應(yīng)進(jìn)行冷卻是必要的。為此目的,共振腔1的墻壁可以背靠一個(gè)絕緣罩1′,例如一層與任何冷源相連水。
圖9和10展示了根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的另一種具體實(shí)施例,其特征在于,使得共振腔1產(chǎn)生運(yùn)動(dòng),以便在大的腔體中攪拌物質(zhì),這種腔體適于對(duì)含有不規(guī)則變化的固態(tài)廢物的條件,例如,碳?xì)浠衔镞M(jìn)行處理和操作。
上述圖形中所示的設(shè)備的特征在于,共振腔1中會(huì)含有沉積在底部的大比重物質(zhì)。由于這些物質(zhì)是靜態(tài)的,所以隨后要進(jìn)行攪拌或運(yùn)動(dòng),以確保維持轉(zhuǎn)化反應(yīng)和使轉(zhuǎn)化反應(yīng)均勻化。
所述的設(shè)備包含一個(gè)帶有長(zhǎng)管4和一個(gè)聲學(xué)室5的共振腔1,聲學(xué)室5上帶有一個(gè)開(kāi)口6,其結(jié)構(gòu)要允許在低部分中來(lái)接納物質(zhì),而低部分位于底部難熔的絕緣罩1′或僅僅是一個(gè)雙層外罩上,長(zhǎng)管4和開(kāi)口6的軸線偏向共振腔1的頂部,共振腔1包含,在其下部外表面上,一個(gè)或多個(gè)滑動(dòng)面63和軌道滾筒64,其位置可以起到相對(duì)于共振腔1的軸線的,一個(gè)由長(zhǎng)管4/開(kāi)口6所確定的轉(zhuǎn)動(dòng)軸線的作用。
長(zhǎng)管4包含一個(gè)兩端開(kāi)口的管子,其中的一端緊緊地連接在共振腔1的一個(gè)側(cè)面,而另一端4′插入到孤波室8(脈動(dòng)吸入零件10及其組件只在這個(gè)視圖中表示出來(lái))的與第一開(kāi)口8′相對(duì)的一側(cè)。
對(duì)于本發(fā)明的設(shè)備,如果被設(shè)計(jì)用來(lái)處理潮濕物質(zhì),例如民用垃圾或煤泥,在非常大型的設(shè)備的情況下,就會(huì)受到過(guò)早冷凝的影響,換句話說(shuō),對(duì)于比例共振腔1的長(zhǎng)度——————>1,長(zhǎng)管4的長(zhǎng)度或?qū)τ陂L(zhǎng)管4的橫截面小于0.20m2時(shí)的比例共振腔1的長(zhǎng)度——————>0.25,長(zhǎng)管4的長(zhǎng)度且對(duì)于墻壁的影響敏感的物質(zhì)M的物流,會(huì)通過(guò)與沿反方向循環(huán)的冷空氣的接觸而得到放大,當(dāng)在一個(gè)或多個(gè)長(zhǎng)管4中采用輕質(zhì)的或氣態(tài)流動(dòng)性的物質(zhì)時(shí),其中的在從孤波室8到共振腔1的空氣回流驅(qū)動(dòng)下的物質(zhì)M的反射回流受到了限制,至少要在上述長(zhǎng)管4的部分中帶有至少一個(gè)橫截面小于長(zhǎng)管4的回流導(dǎo)管,例如其外形為一個(gè)向共振腔1中開(kāi)口的長(zhǎng)套筒。
如圖9所示,這個(gè)回流導(dǎo)管26限制了用來(lái)補(bǔ)償共振腔1中低壓的空氣回流的空間。一個(gè)來(lái)幫助對(duì)孤波室8進(jìn)行調(diào)節(jié)的套筒29固定在共振腔1的長(zhǎng)管4上,以便在它本身和上述長(zhǎng)管4的外表面之間形成一個(gè)進(jìn)氣口9的通道。
一個(gè)在共振腔1的高度上,位于長(zhǎng)管4的外面的加強(qiáng)件,構(gòu)成了軸承65中的一個(gè)運(yùn)動(dòng)軸線。
另外,用來(lái)為共振腔1供給物料M的開(kāi)口13,在控制下被滑動(dòng)板15″關(guān)閉或自動(dòng)打開(kāi)。供給裝置2方便地包含一個(gè)漏斗14,漏斗14被一個(gè)上部裝載門(mén)15和一個(gè)下部的兩扇排放門(mén)16所封閉,供給裝置2被連接到一個(gè)定位裝置上,而定位裝置本身連接著機(jī)架66,其特征是,所有的運(yùn)動(dòng)都可以通過(guò)手動(dòng)和自動(dòng)來(lái)控制。
圖9和10所展示的設(shè)備中,還包含一個(gè)或多個(gè)出口54,它被做成,例如,一個(gè)由活門(mén)55來(lái)封閉的灰盆56的形狀,而活門(mén)55開(kāi)在外面,以便于清空。第二出口54通過(guò)一個(gè)滑動(dòng)門(mén)58通往一個(gè)帶有閘門(mén)的腔體56′,腔體56′于外界隔絕,并帶有一個(gè)面對(duì)滑動(dòng)門(mén)58的第二個(gè)滑動(dòng)門(mén)58′,以便在低位排放位置時(shí)被水平放置(比較圖10)。
一個(gè)伸縮性的鉗子61被安裝在密封的閘門(mén)腔體56′上。一個(gè)密封的冷卻室62被一個(gè)柔性的軟管連接到閘門(mén)腔體56′上,56′上的滑動(dòng)門(mén)58包含一個(gè)專門(mén)的開(kāi)口59,出口59永遠(yuǎn)與共振腔1相通。
聲學(xué)室5上帶有聲學(xué)裝置7,7上帶有一個(gè)開(kāi)口6,作為一個(gè)非限定性的具體實(shí)施例,從而構(gòu)成了一個(gè)在軸承65中運(yùn)動(dòng)的一根軸線。位于長(zhǎng)管4前端軸線上的孤波室8,被固定在承載車31上,承載車31被一根或多根導(dǎo)軌32所承載,而導(dǎo)軌32連接在機(jī)架66上,結(jié)果使得上述孤波室8可以在套筒29上滑動(dòng),其中套筒29連接在共振腔1的長(zhǎng)管4上,從而調(diào)節(jié)孤波室8的第一開(kāi)口8′與長(zhǎng)管4的4′端之間的距離,以及作為進(jìn)氣口9的空氣通道的套筒29與長(zhǎng)管4之間的間隙,這個(gè)間隙的橫截面可以通過(guò)零件33來(lái)控制,例如通過(guò)另一個(gè)可以在長(zhǎng)管4上滑動(dòng)或做螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)的錐形套筒來(lái)調(diào)節(jié)。
脈動(dòng)吸入零件10、可變流量加速器30(文氏管、適當(dāng)?shù)臏u輪、馬達(dá)等等)被緊密地安裝的孤波室8的第一開(kāi)口8′上,脈動(dòng)吸入零件10通過(guò)上述孤波室8被固定在公共支架(承載車31)上。它帶有一個(gè)鼓風(fēng)渦輪37,如果有必要,還可以帶有一個(gè)火花塞或電極型的點(diǎn)火器件12。
連接在機(jī)架66上的導(dǎo)軌32包含一個(gè)用來(lái)調(diào)整第一開(kāi)口8′和出口3(或長(zhǎng)管4的4端,它確定了一個(gè)物流的半波參考點(diǎn),而這個(gè)參考點(diǎn)指出了孤波室8的第一開(kāi)口8′的位置)之間行程的裝置。
這個(gè)設(shè)備還包含有滑動(dòng)面63和軌道滾筒64,以便形成共振腔1的連接在固定機(jī)架66上擺架型支承,而機(jī)架66包含有軸承65和運(yùn)動(dòng)孤波室8的支架底座。除了提供對(duì)運(yùn)動(dòng)零件進(jìn)行控制的裝置之外,一種產(chǎn)生共振腔1中振蕩運(yùn)動(dòng)的設(shè)備還帶有監(jiān)控和管理中心,該中心與位于要點(diǎn)上的傳感器和調(diào)節(jié)零件相連。
通過(guò)連續(xù)的裝載來(lái)供給的物質(zhì)被放入固定漏斗14中,然后上部的門(mén)15被關(guān)閉。由于圍繞軸承65中的長(zhǎng)管4和開(kāi)口6的軸線搖擺運(yùn)動(dòng)的作用,共振腔1就把它的滑動(dòng)板15″放在與漏斗14的下部門(mén)16相對(duì)的位置,并打開(kāi)固定共振腔1的安全栓。滑動(dòng)板15″打開(kāi),以允許漏斗14的下部對(duì)開(kāi)門(mén)16打開(kāi)。物質(zhì)或混合物M落入到共振腔1中。這些門(mén)以相反的程序關(guān)閉。一旦廢物的排放結(jié)束,就打開(kāi)總門(mén)閂以釋放共振腔1。
當(dāng)共振腔1中裝載著一種適量的物質(zhì)M時(shí),點(diǎn)火或啟動(dòng)過(guò)程如前所述。
如果固定狀態(tài)的釋放被調(diào)整到,例如,六次振蕩(估計(jì)在共振腔1中所處理的大量物質(zhì)已經(jīng)消失的時(shí)候),滑動(dòng)板15″出現(xiàn)在與漏斗14相對(duì)的位置,門(mén)閂確保了共振腔1的安全,并使得振蕩運(yùn)動(dòng)的驅(qū)動(dòng)力停止。漏斗14下降到位,滑動(dòng)板15″和下部門(mén)16順序打開(kāi),物料滑入共振腔1中,門(mén)沿著相反方向關(guān)閉,門(mén)閂打開(kāi)釋放運(yùn)動(dòng)部件,振蕩的驅(qū)動(dòng)源重新啟動(dòng),等等這些作為一種程序化的功能取決于上述孤波室1中的物質(zhì)M的消耗量。
不規(guī)則變化的廢物例如民用廢物以及輪胎可以包含金屬零件,例如強(qiáng)化物之類的,這些金屬零件以大塊金屬屑的形式,以從一個(gè)砂堆中露出的方式從更多的大量相同物質(zhì)中露出,并落在上述砂堆的邊緣上,在這種情況下,對(duì)應(yīng)于由葉片對(duì)于深處物質(zhì)攪拌幅度的中心。對(duì)于灰燼的操作也是如此。如果累積的未燃燒物質(zhì)的數(shù)量超過(guò)一定的限度,就必須進(jìn)行清除。這種操作必須程序化或隨時(shí)進(jìn)行,密封的排放閘門(mén)室56′與共振腔1相連。為此目的,滑動(dòng)門(mén)58被打開(kāi),鉗子61(抓斗、卡爪或帶有關(guān)節(jié)的伸縮夾子)刮去沉積物,并把灰燼帶到為此目的準(zhǔn)備的灰盆56中。隨后抓緊、搖動(dòng)或振動(dòng)這些回收物質(zhì),以便消除粘著作用,并把它們放入冷卻容器62中,以等待最終處理。
灰盆56的開(kāi)口或活門(mén)55最好置于開(kāi)口6的下方,這是因?yàn)橛蓙?lái)自聲學(xué)裝置7的新鮮空氣流在這一高度上產(chǎn)生沉淀效應(yīng)。當(dāng)共振腔1處于裝載位置時(shí),密封的閘門(mén)室56′與冷卻容器62處在同一條垂直線上。利用停止裝載的時(shí)候,冷卻容器62升起,例如通過(guò)一個(gè)液壓裝置,并碰到上述密封的閘門(mén)室56′。第二滑動(dòng)門(mén)58′和排放門(mén)60相對(duì)打開(kāi),廢物從密封室56′落入到冷卻室62中。這些門(mén)再度關(guān)閉,并在不中斷反應(yīng)的情況下執(zhí)行這兩者組合的動(dòng)作,這種裝置的運(yùn)動(dòng)可以繼續(xù)進(jìn)行,并且當(dāng)然地連續(xù)重復(fù)地進(jìn)行下去。由于灰盆56是獨(dú)立的,在停止裝載期間,可以通過(guò)倒入一個(gè)用于此目的的輔助容器來(lái)清空。同樣的過(guò)程也用來(lái)維持聲學(xué)室5。
根據(jù)廢物的特性,有些廢物會(huì)更快地進(jìn)入分裂階段,或產(chǎn)生更多的熱量,因此有必要對(duì)反應(yīng)進(jìn)行冷卻。例如,為此目的,共振腔1的墻壁要與要與一個(gè)絕緣罩1′相配合,例如一層與任何冷源相連的水。
根據(jù)一個(gè)特別有利的具體實(shí)施例,漏斗14可以安裝在共振腔1的供給開(kāi)口13的上方,從一個(gè)供給口13到另一個(gè)供給口13。
圖1、2、7和8中所描述的設(shè)備可以采用各種物質(zhì)M,包括那些被粗略歸入塑料類別的材料,其中主要的熔化工作在進(jìn)入燃燒室之前已經(jīng)在熱量的作用下完成了。在以前提到的設(shè)備中,這種特性代表了采用塑料材料的一種障礙,這是由于物料完全在共振腔1中熔化,因而產(chǎn)生的飽和物質(zhì)場(chǎng)超過(guò)了機(jī)器的能力。
如果要連續(xù)地處理這些材料,必須首先擁有適當(dāng)?shù)墓┙o設(shè)備,而這存在一個(gè)機(jī)械處理的問(wèn)題,這是由于這些廢物的成分中經(jīng)常包含一些邊緣重疊成瓦狀的大塊,這使得打碎和校準(zhǔn)都很困難。其次,必須使液態(tài)和固態(tài)物質(zhì)共存與共振腔1中,而這產(chǎn)生了一個(gè)大量被調(diào)配的物質(zhì)場(chǎng)的波動(dòng)問(wèn)題。這個(gè)問(wèn)題的解決,可以通過(guò)把共振腔1的頂壁做成網(wǎng)格的形式,并以次構(gòu)成漏斗14的底部,且采用一個(gè)更大的漏斗14(參照?qǐng)D11)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在此情況下,一個(gè)較小的共振腔1就足夠了。共振腔1的熱量,當(dāng)通過(guò)上述網(wǎng)格17被傳遞到漏斗14的大量物質(zhì)M中時(shí),就引起這些物質(zhì)的熔化或燃燒,因此其流量取決于共振腔1的大小,并可以根據(jù)需要很方便地進(jìn)行調(diào)節(jié),甚至可以采用外部的加熱源。
當(dāng)采用木頭作為物質(zhì)M時(shí),網(wǎng)格17也是有用的,根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備,其中帶有穩(wěn)定的廢物出口,也構(gòu)成了一個(gè)用于木頭轉(zhuǎn)換所產(chǎn)生氣體的爐子。
圖11展示了一種根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備,其構(gòu)造可以在民用或工業(yè)設(shè)備中采用固態(tài)物質(zhì)M(木頭、塑料材料等等),其特征在于,共振腔1的一個(gè)或多個(gè)墻壁包含有一個(gè)或多個(gè)網(wǎng)格17,其特征還在于,共振腔1帶有用來(lái)吸收溢流或廢物的附加裝置(或其變體),例如象圖1和圖2中的那些。
所示的裝置帶有一個(gè)用來(lái)為共振腔1提供供給的裝置2,它包含一個(gè)帶有上部門(mén)15的大漏斗14,還包含一個(gè)可以移動(dòng)且可以調(diào)節(jié)的網(wǎng)格17,網(wǎng)格17取代了下部門(mén)16。共振腔1還帶有灰燼收集裝置24以及排放裝置25、25′。這些裝置可以是灰燼盆以及開(kāi)口位于適當(dāng)高度的通過(guò)管道排放溢流的裝置,它們連接到一個(gè)帶有開(kāi)口23的中央蓄水池中。
根據(jù)這種變體的設(shè)備按照如下方式運(yùn)行把物質(zhì)和混合物M放入到漏斗14中,然后在共振腔1的網(wǎng)格之下點(diǎn)燃。任何塑料都必須通過(guò)一個(gè)作用于漏斗14底部的加熱裝置予以預(yù)先熔化,以便這些物質(zhì)M流入到共振腔1中,在那里它們按傳統(tǒng)的方式被點(diǎn)燃。一旦開(kāi)始了傳統(tǒng)的燃燒,脈動(dòng)吸入零件10就被啟動(dòng)了。
結(jié)果產(chǎn)生的脈動(dòng)吸入動(dòng)作作用于孤波室8,通過(guò)管道4被傳遞到共振腔1中,并通過(guò)聲學(xué)室5傳遞到聲學(xué)裝置7中,在那里它通過(guò)與脈動(dòng)系統(tǒng)的一個(gè)振動(dòng)相疊加而受到反作用。細(xì)微脈動(dòng)機(jī)制,在聲學(xué)室5所傳遞的振動(dòng)效應(yīng)的調(diào)制下,把經(jīng)第一次分裂的物質(zhì)或聚集物料調(diào)配呈場(chǎng)狀或霧狀。粒子場(chǎng)或霧通過(guò)長(zhǎng)管4被吸入,并到達(dá)第一開(kāi)口8′的節(jié)點(diǎn)平面上,在那里它受到加速,加速以點(diǎn)火裝置12的點(diǎn)火而結(jié)束,點(diǎn)火使場(chǎng)產(chǎn)生電離。4′端和第一開(kāi)口8′的距離參數(shù),以及進(jìn)氣口9和流量,是作為脈動(dòng)吸入零件10所要達(dá)到目的的功能來(lái)調(diào)節(jié)的。如果采用木頭,漏斗14的容量允許更大的自主性,當(dāng)上述漏斗14的上部門(mén)15被關(guān)閉時(shí),一個(gè)源自共振腔1區(qū)域的出口23調(diào)節(jié)著壓力。
收集裝置24可以是一個(gè)恰當(dāng)放置的灰燼盆,其中的灰燼可以在必要時(shí)被清除。通過(guò)裝置對(duì)第一開(kāi)口8′和4端之間的距離、進(jìn)氣口9、第一開(kāi)口8′區(qū)域中的流量的控制,可以手動(dòng)或自動(dòng)地對(duì)加熱進(jìn)行控制。如果物質(zhì)是塑料材料,大漏斗14防止了氣體或煙通過(guò)物質(zhì)緩沖區(qū)的回流?;覡a盆最好位于開(kāi)口6的下面,以接收沉積的礦物質(zhì),排放裝置25、25′保證了操作的均勻性。
最后,還要描述根據(jù)本發(fā)明設(shè)備的最后一個(gè)有利的變體,這也是通過(guò)一個(gè)非限定性實(shí)例來(lái)進(jìn)行的。圖12中展示了根據(jù)本發(fā)明的一種設(shè)備,它是通過(guò)一種靜態(tài)裝置來(lái)啟動(dòng)的,這種裝置用來(lái)通過(guò)固態(tài)物質(zhì)來(lái)產(chǎn)生熱量。
圖12中所示設(shè)備的結(jié)構(gòu),保證了可以通過(guò)一個(gè)靜態(tài)地工作的脈動(dòng)吸入零件10來(lái)啟動(dòng),其結(jié)構(gòu)是垂直的,以便可以受到一個(gè)垂直流動(dòng)管道的作用。
它包含一個(gè)垂直放置的共振腔1,(實(shí)際的)長(zhǎng)管4位于在由上述共振腔1和聲學(xué)室5所確定的區(qū)域的邊緣,而聲學(xué)室5位于上述共振腔1的下面,它通過(guò)這些長(zhǎng)管4和經(jīng)過(guò)一個(gè)網(wǎng)格17′的開(kāi)口6與共振腔1相通。孤波室8通過(guò)其第一開(kāi)口8′連接到一個(gè)垂直排放管上,孤波室8位于共振腔1的上方,且通過(guò)長(zhǎng)管4與共振腔1相通,并通過(guò)一個(gè)或多個(gè)進(jìn)氣口9與外界相通,進(jìn)氣口9的橫截面至少與脈動(dòng)吸入零件10的,也就是靜態(tài)煙管34的相等,以便補(bǔ)償其效應(yīng)。由于共振腔1的垂直位置,供給漏斗14,其入口被一個(gè)上部門(mén)15所關(guān)閉,而出口被一個(gè)滑動(dòng)下部門(mén)16關(guān)閉,位于相對(duì)于共振腔1的側(cè)面,而共振腔1的供給開(kāi)口13的位置則靠近底部。一個(gè)防護(hù)襯套或襯罩1′在一個(gè)網(wǎng)格17′上接收并容納大比重的物質(zhì),網(wǎng)格17′位于帶有聲學(xué)裝置7(套管)的聲學(xué)室5的上方,穿過(guò)網(wǎng)格17′的開(kāi)口6起到一個(gè)繃緊裝置的作用。在這個(gè)襯罩1′的上部邊緣之上,有一個(gè)或多個(gè)零件33,用來(lái)調(diào)節(jié)進(jìn)氣口9的流量。這種設(shè)備是由一個(gè)機(jī)架66來(lái)支承的,以便進(jìn)氣口9和聲學(xué)裝置7可以自由地受到外界大氣的供給。在一種變體中,共振腔1的墻壁可以帶有一個(gè)水層,以便分配熱量,例如通過(guò)散熱器。
圖12所示的設(shè)備的工作過(guò)程如下通過(guò)供給開(kāi)口13之中的一個(gè),直接從外面或從漏斗14,物質(zhì)或互混合物M被放到共振腔1底部所形成的空間中。由離子化空間11連接的排放管通往孤波室8的第一開(kāi)口8′,孤波室8通過(guò)進(jìn)氣口9連接到外面,其中進(jìn)氣口9的開(kāi)口由于調(diào)節(jié)零件33而縮小,而支路34′被零件33′所關(guān)閉。聲學(xué)室5的聲學(xué)管開(kāi)到最大。物質(zhì)M的物料被點(diǎn)燃,如果有必要,可以用紙或引火物來(lái)點(diǎn)燃。由脈動(dòng)吸入零件10(由靜態(tài)煙管34構(gòu)成)的全部吸力所產(chǎn)生的直接循環(huán),由于進(jìn)氣口9的調(diào)節(jié)的減小而不能得到補(bǔ)償,使得物質(zhì)M的物料可以快速的點(diǎn)燃。
大量裝料在共振腔1中位于長(zhǎng)管4的出口的邊界處產(chǎn)生火焰,就象圖1中的設(shè)備在這里直立地建造一樣,在由靜態(tài)煙管34構(gòu)成的脈動(dòng)吸入零件10的影響下,在離子化空間11的第一開(kāi)口8′區(qū)域中的節(jié)點(diǎn)平面之后會(huì)產(chǎn)生一個(gè)淺藍(lán)色的火焰。
套管被調(diào)節(jié)到其最小開(kāi)口的位置,這會(huì)引起聲學(xué)室5的反射,聲學(xué)室中的低壓會(huì)引起網(wǎng)格17′中的分裂物質(zhì)通過(guò)開(kāi)口6回流。
因此,進(jìn)氣口9的零件33的調(diào)節(jié)器被完全打開(kāi)。向孤波室8供給的空氣流,分散在在縮小靜態(tài)煙管34的第一開(kāi)口8′和長(zhǎng)管4之間,在此,回流補(bǔ)償了由于上述靜態(tài)煙管34的初始作用所產(chǎn)生且由于聲學(xué)裝置7的極度減小而增強(qiáng)的顯著的低壓。
所發(fā)生的一切,就好像長(zhǎng)管4已經(jīng)從共振腔1中,向著放在共振腔1底部的網(wǎng)格17′上的不規(guī)則的物質(zhì)塊之間的間隙移動(dòng)一樣?;鹧嬖谖锪现械男纬晒茴i的間隙一致的邊緣上生成,且來(lái)自孤波室8通過(guò)進(jìn)氣口9的回流的影響限制了火焰,使之只能達(dá)到物料和共振腔1中的流量加速器或文氏管30之間空間的一半。
由于聲學(xué)室5的定向振動(dòng)的影響,放在襯罩1′上或網(wǎng)格17′上的物質(zhì)M的塊會(huì)發(fā)熱變紅和形成灰燼,從而達(dá)到了所期待的目的,且熱量在共振腔1中產(chǎn)生,其墻壁向外面輻射熱量。然而,火焰保持了傳統(tǒng)的外觀,盡管它們是清潔的和藍(lán)色的,且相對(duì)于傳統(tǒng)的系統(tǒng)氧化也大大的減少了。這是由于脈動(dòng)吸入零件10產(chǎn)生了一個(gè)過(guò)度的吸力,這個(gè)吸力只是部分地在第一開(kāi)口8′處被通過(guò)進(jìn)氣口傳遞到孤波室8中的氣流的一部分所補(bǔ)償,而其余部分則通過(guò)開(kāi)口6按相反方向循環(huán),并傾向于部分地rebalance共振腔1中的壓力。
這會(huì)產(chǎn)生一種收縮效應(yīng),這種效應(yīng)在物質(zhì)塊被轉(zhuǎn)化的區(qū)域中得到增加,從而產(chǎn)生壓電效應(yīng),這種壓電效應(yīng)是產(chǎn)生局部不一致的因素,這種局部不一致會(huì)對(duì)離子化產(chǎn)生不利的影響,使得離子化就不再能完成。
為了完成反應(yīng)和在離子化空間11中獲得最大的輻射,并帶有與圖1設(shè)備中等量的離子化,共振腔1中存在的低壓要盡可能減小到接近大氣壓的程度。
因此,由于Van der Waals力受到聲學(xué)室5的聲學(xué)振動(dòng)而產(chǎn)生的場(chǎng)的局部degravitation,足以通過(guò)只是很小的火焰以一種高頻率把物質(zhì)塊轉(zhuǎn)化為灰燼。這種效果可以通過(guò)打開(kāi)源自進(jìn)氣口9管道的支路34′上的零件33′的調(diào)節(jié)器來(lái)實(shí)現(xiàn)。離子化(過(guò)程)完成了,輻射達(dá)到了最大化,物質(zhì)的轉(zhuǎn)化得到了減速,廢物中不再含有氧化物。
應(yīng)該注意,就固態(tài)物質(zhì)M在到達(dá)網(wǎng)格17′之前要受到預(yù)熱這一點(diǎn)而言,采用漏斗14有助于持續(xù)地(提高)加工質(zhì)量。
根據(jù)圖2中所示的設(shè)備并且,通過(guò)另加一個(gè)適當(dāng)?shù)幕覡a盆(例如一個(gè)灰燼盆56)和連接到一個(gè)連接裝置以及一個(gè)出口上的排放裝置(例如連接到連接裝置24和出口23上的排放裝置25、25′),圖7至11中的那些,就可以生產(chǎn)出惰性的物質(zhì)。
灰燼盆56的容量越大且溫度越低,其空間中循環(huán)的懸浮物質(zhì)云團(tuán)或場(chǎng)就越多,這個(gè)空間在共振腔1的上方大開(kāi)著。通過(guò)加強(qiáng)流量加速器30區(qū)域中的速度并打開(kāi)聲學(xué)裝置7區(qū)域中的通道(例如套管),但并不限制聲學(xué)效應(yīng),就可以在開(kāi)口6的通道附近獲得冷凝和沉淀的因素,這種因素在灰燼盆56的空間中得到放大。
由于另一種效應(yīng),所有的孤波室8都可以在上述孤波室8底部流道產(chǎn)生出冷凝物,例如通過(guò)一個(gè)連接到蓄水池的管子。
在孤波室8的區(qū)域中,必須要增加文氏管中的壓力和長(zhǎng)管4中的收縮,然而會(huì)產(chǎn)生出液態(tài)的晶體,盡管灰燼盆中產(chǎn)生的油多少具有所希望的粘性。孤波室8所產(chǎn)生的冷凝物通常與固態(tài)的聚集物料一起裝載,而富勒尼(fullerene)類型的晶體不適用于普通內(nèi)燃機(jī),這是因?yàn)榧?xì)小的金剛石形態(tài)的純碳顆粒的存在會(huì)導(dǎo)致分段磨損和氣缸磨損。
本發(fā)明還涉及一種方法,它采用一種根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備進(jìn)行離子化或物質(zhì)的轉(zhuǎn)化,其特征在于包含以下步驟—啟動(dòng)脈動(dòng)吸入零件10,或許還有點(diǎn)火器件12,—向共振腔1中引入需要被電離或被轉(zhuǎn)化的物質(zhì)或混合物M,—如果有必要,對(duì)先前引入的物質(zhì)或混合物M,啟動(dòng)傳統(tǒng)的預(yù)燃燒,—利用聲學(xué)裝置7和脈動(dòng)吸入零件10,把物質(zhì)或混合物M調(diào)配成一種一致的和半冷凝的穩(wěn)定振動(dòng)狀態(tài),—經(jīng)過(guò)共振腔1中的幾次往復(fù),經(jīng)長(zhǎng)管4吸入的調(diào)配好的物質(zhì)或混合物M,在長(zhǎng)管4的出口處所發(fā)出的物流所入射的波產(chǎn)生反射,這種反射形式的波包含一種在長(zhǎng)管4中生成的空氣流,它補(bǔ)償了共振腔1中的負(fù)壓,并維持了這里鏡面之間的反射,—把外部空氣加入到調(diào)配好的物質(zhì)或混合物M中,物質(zhì)或混合物M是從長(zhǎng)管4經(jīng)位于長(zhǎng)管4附近的進(jìn)氣口9發(fā)出的,且—使調(diào)配好的物質(zhì)或混合物M電離,可以選擇采用一個(gè)點(diǎn)火器件12。
根據(jù)本發(fā)明的過(guò)程的特征還在于,它還包含一個(gè)反應(yīng)的優(yōu)化階段,這個(gè)階段是在通過(guò)調(diào)節(jié)一個(gè)或多個(gè)下列參數(shù)來(lái)使調(diào)配好的物質(zhì)或混合物進(jìn)入離子化狀態(tài)之后聲學(xué)裝置7的開(kāi)口,脈動(dòng)吸入零件10的動(dòng)力,空氣進(jìn)入進(jìn)氣口的流量,進(jìn)氣口相對(duì)于長(zhǎng)管4的節(jié)點(diǎn)平面的位置或設(shè)備上另一個(gè)節(jié)點(diǎn)平面的位置,第二開(kāi)口8″到共振腔1的出口3的距離,長(zhǎng)管4的長(zhǎng)度的調(diào)節(jié),以便使得物質(zhì)或混合物M的離子化反應(yīng)的速率與共振腔1中上述物質(zhì)M的調(diào)配速率相匹配。
根據(jù)另一個(gè)特性,要測(cè)量由根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備排出的空氣中SO2、CXHX、NOX或O2的濃度,以便確定對(duì)以下參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)進(jìn)行的調(diào)節(jié)脈動(dòng)吸入零件10的調(diào)節(jié),進(jìn)氣口9相對(duì)于長(zhǎng)管4的節(jié)點(diǎn)平面的位置或設(shè)備的不同節(jié)點(diǎn)平面的位置,經(jīng)進(jìn)氣口進(jìn)入空氣的流量,第一開(kāi)口8′到共振腔1的出口3的距離,調(diào)節(jié)長(zhǎng)管4的長(zhǎng)度,調(diào)節(jié)聲學(xué)裝置7以便優(yōu)化物質(zhì)或混合物M的離子化反應(yīng),從而使所排放出的空氣中O2的濃度至少達(dá)到大氣的濃度,而SO2、CXHX和/或NOX的濃度為零或?qū)嶋H為零。根據(jù)另外一個(gè)特性,當(dāng)物質(zhì)或混合物M的離子化反應(yīng)自動(dòng)地連續(xù)進(jìn)行時(shí),點(diǎn)火器件12就熄滅。
為方便起見(jiàn),由物質(zhì)或混合物M的分裂或調(diào)配所釋放的熱量,在離子化之前被以一種或多種惰性物質(zhì)的形式儲(chǔ)存起來(lái),而這些惰性物質(zhì)是在物質(zhì)的離子化之前在冷凝物收集裝置24中產(chǎn)生的冷凝所形成的。
根據(jù)本發(fā)明的方法可以用來(lái)產(chǎn)生熱能、化學(xué)能和/或機(jī)械能。如以前所述,它也可以用來(lái)生產(chǎn)惰性物質(zhì)。本發(fā)明也可以涉及焚化爐,特別是廢物焚化爐,一種生態(tài)熱引擎(ecological heat engine),特別用于車輛,一種渦輪,一種沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)以及采用根據(jù)本發(fā)明的設(shè)備的民用爐子和鍋爐。
本發(fā)明顯然并不局限于附圖中所述及所示的具體實(shí)施例??梢赃M(jìn)行改進(jìn),特別是在沒(méi)有離開(kāi)本發(fā)明保護(hù)范圍的前提下,涉及的各種零件的構(gòu)造或同樣技術(shù)的替代。
權(quán)利要求
1.用來(lái)產(chǎn)生等離子體的設(shè)備,等離子體的產(chǎn)生是通過(guò)一種包含一種物質(zhì)或一種混合物M的燃燒反應(yīng)來(lái)實(shí)現(xiàn)的,其特征在于,它包含—一個(gè)“Fabry-Perot”空腔類型的共振腔(1),用來(lái)產(chǎn)生上述物質(zhì)或混合物(M)的穩(wěn)定的循環(huán)流,這些物質(zhì)或混合物M經(jīng)過(guò)至少一個(gè)供應(yīng)裝置(2)進(jìn)入到上述共振腔(1),并以一種調(diào)配好的形式從共振腔(1)發(fā)出,即一種一致或半冷凝的穩(wěn)定振動(dòng)狀態(tài)通過(guò)至少一個(gè)長(zhǎng)管(4)形式的出口(3)發(fā)出,—一個(gè)聲學(xué)室(5)通過(guò)一個(gè)開(kāi)口(6)與上述共振腔(1)相通,且?guī)в幸粋€(gè)用來(lái)產(chǎn)生可調(diào)制諧波的聲學(xué)裝置(7),—一個(gè)容積可調(diào)的孤波室(8),用來(lái)接收從共振腔(1)的長(zhǎng)管(4)發(fā)出的調(diào)配好的物質(zhì),同時(shí)它通過(guò)上述長(zhǎng)管(4)向共振腔(1)中產(chǎn)生外部空氣的反射波流,上述孤波室(8)帶有至少一個(gè)可調(diào)流量的進(jìn)氣口(9),上述孤波室(8)帶有,通過(guò)一個(gè)鄰近孤波室(8)出口的脈動(dòng)吸入零件(10),一個(gè)用來(lái)產(chǎn)生電離物質(zhì)的空間(11)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的設(shè)備,其特征在于,它還包含至少一個(gè)用于孤波室(8)的空間(11)中的被調(diào)配的物質(zhì)或混合物M的點(diǎn)火器件(12)。
3.據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的設(shè)備,其特征在于,用來(lái)向共振腔(1)供給物質(zhì)M的裝置(2),包含至少一個(gè)形成在上述共振腔(1)中的供給開(kāi)口(13)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3中所述的設(shè)備,其特征在于,供給開(kāi)口(13)的頂部帶有至少一種漏斗(14),漏斗(14)可以帶有一個(gè)上部封閉門(mén)(15)和一個(gè)下部封閉門(mén)(16)和/或一個(gè)下部網(wǎng)格(17)。
5.根據(jù)權(quán)利要求4中所述的設(shè)備,其特征在于,漏斗(14)可以在共振腔(1)的供給開(kāi)口(13)的上方移動(dòng),從一個(gè)供給開(kāi)口(13)到另一個(gè)開(kāi)口(13)。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至5中任何一條所述的設(shè)備,其特征在于,至少帶有一個(gè)裝置(18),用來(lái)對(duì)進(jìn)入上述共振腔(1)的固態(tài)物質(zhì)或混合物進(jìn)行攪拌。
7.根據(jù)權(quán)利要求1或2中所述的設(shè)備,其特征在于,供給裝置(2)包括一個(gè)或多個(gè)用于物質(zhì)或混合物M的噴射器和/或噴霧器(19、20),這些物質(zhì)或混合物M可以經(jīng)過(guò)預(yù)先處理,以便獲得上述噴射器和/或噴霧器(19、20)所要求的條件。
8.根據(jù)權(quán)利要求4、5或7中所述的設(shè)備,其特征在于,漏斗(14)或噴射器和/或噴霧器(19、20)包含有裝置(22),用來(lái)對(duì)向共振腔(1)中供給的物質(zhì)或混合物(M)進(jìn)行加熱。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任何一條所述的設(shè)備,其特征在于,共振腔(1)和/或聲學(xué)室(5)和/或孤波室(8)和/或長(zhǎng)管(4)也帶有一個(gè)或多個(gè)收集裝置(24)和/或排放裝置(25、25′),用于溢出流量、渣宰和/或所產(chǎn)生的燃燒冷凝物,其中上述的收集裝置(24)和/或排放裝置(25、25′)可以帶有出口(23)、熱防護(hù)和/或冷卻和/或固定裝置。
10.根據(jù)權(quán)利要求9中所述的設(shè)備,其特征在于,收集裝置(24)被安裝在聲學(xué)室(5)的開(kāi)口(6)下面的附近位置。
11.根據(jù)權(quán)利要求1至10中任何一條所述的設(shè)備,其特征在于,聲學(xué)室(5)的尺寸和形狀取決于上述開(kāi)口(6)和上述聲學(xué)裝置(7)之間的距離,而這一距離本身,要與上述共振腔(1)的出口(3)和上述聲學(xué)裝置(7)之間的距離相符。
12.根據(jù)權(quán)利要求11中所述的設(shè)備,其特征在于,上述開(kāi)口(6)和上述聲學(xué)裝置(7)之間的距離,是上述共振腔(1)的出口(3)與上述聲學(xué)裝置(7)之間距離的整約數(shù)。
13.根據(jù)權(quán)利要求11或12中所述的設(shè)備,其特征在于,開(kāi)口(6)、聲學(xué)裝置(7)和共振腔(1)的一個(gè)出口(3)要對(duì)齊。
14.根據(jù)權(quán)利要求1至13中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,聲學(xué)裝置(7)是一個(gè)聲學(xué)套管或聲學(xué)簧片。
15.根據(jù)權(quán)利要求1至14中任何一項(xiàng)中所述的設(shè)備,其特征在于,長(zhǎng)管4具有可調(diào)的長(zhǎng)度,例如,通過(guò)做成伸縮部分的形式。
16.根據(jù)權(quán)利要求1至15中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,長(zhǎng)管4的橫截面小于共振腔(1)的橫截面,而大于連接到脈動(dòng)吸入零件(10)的孤波室(8)的第一開(kāi)口(8′)的橫截面,這樣使得物質(zhì)(M)的物流,它傾向于具有第一開(kāi)口(8′)的橫截面,留下至少一個(gè)環(huán)形空間,以便包含空氣的反射波進(jìn)入長(zhǎng)管4,空氣是經(jīng)過(guò)至少一個(gè)進(jìn)氣口(9)進(jìn)入到孤波室(8)中的,并沿著共振腔(1)的方向從上述長(zhǎng)管(4)中形成(反射波)。
17.根據(jù)權(quán)利要求16中所述的設(shè)備,其特征在于,在上述長(zhǎng)管(4)的至少一部分中至少帶有一個(gè)橫截面小于長(zhǎng)管(4)的回流導(dǎo)管(26),例如外形呈一個(gè)向共振腔(1)開(kāi)口的長(zhǎng)套筒。
18.根據(jù)權(quán)利要求1至17中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,長(zhǎng)管(4)的自然頻率的選擇,要保證按照共振腔(1)中循環(huán)的波的基頻進(jìn)行響應(yīng),以便從長(zhǎng)管(4)的出口指向共振腔(1)中的反射波與這個(gè)入射波產(chǎn)生共態(tài),從而產(chǎn)生震動(dòng)(beat)。
19.根據(jù)權(quán)利要求1至18中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,孤波室(8)具有圓柱狀或準(zhǔn)圓柱狀的外形(27),它包括一個(gè)連接到脈動(dòng)吸入零件(10)的第一開(kāi)口(8′)和一個(gè)安裝在共振腔(1)的長(zhǎng)管(4)上的第二開(kāi)口(8″),以便上述第二開(kāi)口(8″)與上述長(zhǎng)管(4)之間剩下的間隙為上述孤波室(8)形成至少一個(gè)進(jìn)氣口(9)。
20.根據(jù)權(quán)利要求1至18中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,孤波室(8)具有一種向外展開(kāi)的鐘形(28),它包括,一方面,用來(lái)連接脈動(dòng)吸入零件(10)的放大側(cè)面的第一開(kāi)口(8′),另一方面,一個(gè)安裝在共振腔(1)的長(zhǎng)管(4)上的多少帶有弧形的第二開(kāi)口(8″),以便上述第二開(kāi)口(8″)與上述長(zhǎng)管(4)之間剩下的間隙為上述孤波室(8)形成至少一個(gè)進(jìn)氣口(9)。
21.根據(jù)權(quán)利要求20中所述的設(shè)備,其特征在于,孤波室(8)的第二開(kāi)口(8″)通過(guò)一個(gè)套筒(29)延伸到長(zhǎng)管(4)的側(cè)面上,套筒29的橫截面大于長(zhǎng)管(4)的橫截面而長(zhǎng)度為長(zhǎng)管(4)長(zhǎng)度的一半,上述套筒(29)被固定在上述長(zhǎng)管(4)的自由端上,上述套筒(29)和上述長(zhǎng)管(4)之間的自由空間為孤波室(8)形成了至少一個(gè)進(jìn)氣口(9)。
22.根據(jù)權(quán)利要求20中所述的設(shè)備,其特征在于,孤波室(8)的第二開(kāi)口(8″)通過(guò)一個(gè)套筒(29)延伸到長(zhǎng)管(4)的側(cè)面上,套筒29的橫截面大于長(zhǎng)管(4)的橫截面而長(zhǎng)度為長(zhǎng)管(4)長(zhǎng)度的一半,上述套筒(29)被可移動(dòng)的安裝在上述長(zhǎng)管(4)的自由端上,上述套筒(29)和上述長(zhǎng)管(4)之間的自由空間為孤波室(8)形成了至少一個(gè)進(jìn)氣口(9),而孤波室8的第二個(gè)多少呈弧形的開(kāi)口(8″)在上述套筒(29)上摩擦滑動(dòng)。
23.根據(jù)權(quán)利要求1至22中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,孤波室(8)可以相對(duì)于共振腔(1)運(yùn)動(dòng)。
24.根據(jù)權(quán)利要求23中所述的設(shè)備,其特征在于,脈動(dòng)吸入零件(10)可以相對(duì)于孤波室(8)運(yùn)動(dòng),上述孤波室(8)和上述脈動(dòng)吸入零件(10)之間的間隙形成了可變出口的流量加速器(30)的一部分。
25.根據(jù)權(quán)利要求24中所述的設(shè)備,其特征在于,它包括一個(gè)裝置,用來(lái)產(chǎn)生一種沿轉(zhuǎn)動(dòng)圓形切線方向的吸入運(yùn)動(dòng),這種運(yùn)動(dòng)使流過(guò)流量加速器(30)的流體產(chǎn)生螺旋加速運(yùn)動(dòng)。
26.根據(jù)權(quán)利要求21至25中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,共振腔(1)、孤波室(8)和/或脈動(dòng)吸入零件(10)被安裝在一個(gè)或多個(gè)承載車(31)上,而承載車(31)沿至少一個(gè)導(dǎo)軌(32)運(yùn)動(dòng)。
27.根據(jù)權(quán)利要求21至26中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,共振腔(1)的長(zhǎng)管(4)具有,在外圓周面上,其外表面沿著共振腔(1)方向增大的零件(33),以便當(dāng)?shù)诙_(kāi)口(8″)或套筒(29)接近上述零件(33)時(shí),上述第二開(kāi)口(8″)的壁或其由上述套筒(29)延伸出來(lái)部分的壁與上述零件(33)外表面之間的間隙會(huì)減小,這樣就允許對(duì)進(jìn)入進(jìn)氣口(9)的空氣流量進(jìn)行調(diào)節(jié)。
28.根據(jù)權(quán)利要求27中所述的設(shè)備,其特征在于,零件(33)的外表面的形狀與第二個(gè)多少呈曲線形的開(kāi)口(8″)的形狀或套筒(29)的形狀緊密配合。
29.根據(jù)權(quán)利要求27或28中所述的設(shè)備,其特征在于,零件(33)可移動(dòng)地安裝在長(zhǎng)管(4)上,例如,通過(guò)滑動(dòng)或繞著一個(gè)螺旋轉(zhuǎn)動(dòng)。
30.根據(jù)權(quán)利要求19至29中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,第二開(kāi)口(8″),可以通過(guò)套筒(29)來(lái)延伸,在長(zhǎng)管(4)上的嵌套深度可以通過(guò)對(duì)孤波室(8)、套筒(29)和/或零件(33)的移動(dòng)來(lái)調(diào)整,以便檢測(cè)物質(zhì)或混合物(M)的離子化反應(yīng),上述嵌套深度的變化允許對(duì)經(jīng)過(guò)進(jìn)氣口(9)進(jìn)入空氣的相位進(jìn)行調(diào)節(jié),以便上述空氣流的相位與從共振腔(1)中抽出的物質(zhì)(M)的物流的相位相反。
31.根據(jù)權(quán)利要求19至30中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,經(jīng)孤波室(8)的第二開(kāi)口(8″)的進(jìn)氣口(9),以一種緊密的方式由至少一根管子來(lái)供給,這個(gè)管子源自本設(shè)備的節(jié)點(diǎn)之一。
32.根據(jù)權(quán)利要求1至31中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,脈動(dòng)吸入零件(10)是一個(gè)靜態(tài)煙管(34)。
33.根據(jù)權(quán)利要求1至31中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,脈動(dòng)吸入裝置(10)是一套在一個(gè)脈沖式噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)(36)上的變流裝置(35)。
34.根據(jù)權(quán)利要求1至31中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,脈動(dòng)吸入零件(10)是一個(gè)由一個(gè)風(fēng)扇型的設(shè)備或鼓風(fēng)渦輪(37)驅(qū)動(dòng)的可變出口流量加速器(30)。
35.根據(jù)權(quán)利要求1至31中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,脈動(dòng)吸入零件(10)是一個(gè)氣體渦輪(38),它的第一個(gè)葉輪,安裝在孤波室(8)的第一開(kāi)口(8′)上,產(chǎn)生脈動(dòng)吸力。
36.根據(jù)權(quán)利要求1至31中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,脈動(dòng)吸入零件(10)是一個(gè)沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。
37.根據(jù)權(quán)利要求1至31中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,脈動(dòng)吸入零件(10)是一個(gè)內(nèi)燃機(jī)(41、42)。
38.根據(jù)權(quán)利要求2至31中任何一項(xiàng)并結(jié)合權(quán)利要求37所述的設(shè)備,其特征在于,用于空間(11)中調(diào)配好的物質(zhì)M的點(diǎn)火器件(12)就是內(nèi)燃機(jī)(41、42)的點(diǎn)火器件。
39.根據(jù)權(quán)利要求1至38中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,用于共振腔(1)的供給裝置(2)安裝在上述共振腔(1)的一個(gè)出口的對(duì)面,并位于長(zhǎng)管(4)的一個(gè)縱向軸上。
40.用于對(duì)物質(zhì)進(jìn)行離子化或轉(zhuǎn)化的方法,它采用了根據(jù)權(quán)利要求1至39中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備,其特征在于,它包含以下步驟—啟動(dòng)脈動(dòng)吸入零件(10),或許還有一個(gè)點(diǎn)火器件(12),—把所要電離或轉(zhuǎn)化的物質(zhì)或混合物(M)注入到共振腔(1)中,—如果有必要,可以在注入物質(zhì)或混合物(M)之前,啟動(dòng)傳統(tǒng)的預(yù)燃燒過(guò)程,—利用聲學(xué)裝置(7)和脈動(dòng)吸入零件(10)把物質(zhì)或混合物(M)調(diào)配成一種一致的和半冷凝的穩(wěn)定振動(dòng)狀態(tài),—在共振腔(1)中的多次往復(fù)之后,經(jīng)長(zhǎng)管(4)吸入調(diào)配好的物質(zhì)或混合物(M),而在長(zhǎng)管(4)的出口處,物質(zhì)(M)的物流發(fā)出的波產(chǎn)生一種反射,這種形成在長(zhǎng)管(4)中的反射波形式的附屬波中包含一股空氣流,它補(bǔ)償了共振腔(1)中的負(fù)壓,并維持了那里鏡面之間的反射,—經(jīng)進(jìn)氣口(9)向從長(zhǎng)管(4)發(fā)出的調(diào)配好的物質(zhì)或混合物(M)中加入外部空氣,進(jìn)氣口(9)位于長(zhǎng)管(6)的附近,—對(duì)調(diào)配好的物質(zhì)或混合物(M)進(jìn)行電離,可以采用一個(gè)點(diǎn)火器件(12)。
41.根據(jù)權(quán)利要求40中所述的方法,其特征在于,它還包括在調(diào)配好的物質(zhì)或混合物(M)變成離子化狀態(tài)之后的一個(gè)反應(yīng)優(yōu)化步驟,這是通過(guò)調(diào)節(jié)下列參數(shù)中的一個(gè)或多個(gè)來(lái)實(shí)現(xiàn)的聲學(xué)裝置(7)的開(kāi)口,脈動(dòng)吸入零件(10)的動(dòng)力,經(jīng)進(jìn)氣口(9)進(jìn)入空氣的流量,進(jìn)氣口(9)相對(duì)于長(zhǎng)管(4)的節(jié)點(diǎn)平面的位置或相對(duì)于設(shè)備的另一個(gè)節(jié)點(diǎn)平面的位置,第二開(kāi)口(8″)到共振腔(1)的出口(3)之間的距離,長(zhǎng)管(4)長(zhǎng)度的調(diào)節(jié)器,以便使物質(zhì)或混合物(M)的離子化反應(yīng)速率與共振腔(1)中上述物質(zhì)(M)的調(diào)配速率相匹配。
42.根據(jù)權(quán)利要求41中所述的方法,其特征在于,由根據(jù)權(quán)利要求1至37中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備排出的空氣中的SO2、CXHX、NOX或O2的濃度,都要進(jìn)行測(cè)量,以便確定下列參數(shù)中的一項(xiàng)或多項(xiàng)的調(diào)節(jié)脈動(dòng)吸入零件(10)的動(dòng)力,進(jìn)氣口(9)相對(duì)于長(zhǎng)管(4)的節(jié)點(diǎn)平面的位置或相對(duì)于設(shè)備的另一個(gè)節(jié)點(diǎn)平面的位置,經(jīng)進(jìn)氣口(9)進(jìn)入空氣的流量,第一開(kāi)口(8′)到共振腔(1)的出口(3)之間的距離,長(zhǎng)管(4)長(zhǎng)度的調(diào)節(jié),調(diào)節(jié)聲學(xué)室(7)以便優(yōu)化物質(zhì)或混合物(M)的離子化反應(yīng),直至排出氣流中O2的濃度至少達(dá)到大氣的濃度,SO2、CXHX和/或NOX的濃度為零或?qū)嶋H為零。
43.根據(jù)權(quán)利要求40至42中任何一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,當(dāng)物質(zhì)或混合物(M)的離子化反應(yīng)自動(dòng)連續(xù)地進(jìn)行時(shí),點(diǎn)火器件(12)就熄滅了。
44.根據(jù)權(quán)利要求40至43中任何一項(xiàng)所述的方法,其特征在于,由分裂的和調(diào)配好的物質(zhì)或混合物(M)所釋放出的能量,在離子化之前就以一種或多種惰性物質(zhì)的形式存儲(chǔ)起來(lái),這是通過(guò)離子化之前在冷凝物收集裝置(24)中產(chǎn)生的物質(zhì)的冷凝來(lái)實(shí)現(xiàn)的。
45.利用根據(jù)權(quán)利要求40至43中任何一項(xiàng)所述的方法來(lái)產(chǎn)生熱能。
46.利用根據(jù)權(quán)利要求40至43中任何一項(xiàng)所述的方法來(lái)產(chǎn)生化學(xué)能。
47.利用根據(jù)權(quán)利要求40至43中任何一項(xiàng)所述的方法來(lái)生產(chǎn)機(jī)械能。
48.利用根據(jù)權(quán)利要求40至44中任何一項(xiàng)所述的方法來(lái)生產(chǎn)惰性物質(zhì)。
49.焚化爐,特別是用于廢物的焚化爐,它采用了根據(jù)權(quán)利要求1至39中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備。
50.生態(tài)熱發(fā)動(dòng)機(jī),特別是用于車輛的(發(fā)動(dòng)機(jī)),它采用了根據(jù)權(quán)利要求2至30和37至39中任何一項(xiàng)所述的設(shè)備。
51.采用了根據(jù)權(quán)利要求1至30和33中任何一項(xiàng)所述設(shè)備的渦輪。
52.采用了根據(jù)權(quán)利要求1至29和36中任何一項(xiàng)所述設(shè)備的沖壓噴氣發(fā)動(dòng)機(jī)。
53.采用了根據(jù)權(quán)利要求1至32中任何一項(xiàng)所述設(shè)備的民用爐子和鍋爐。
全文摘要
本發(fā)明涉及物質(zhì)轉(zhuǎn)換的領(lǐng)域,并涉及一種通過(guò)燃燒一種物質(zhì)或用一種混合物M的反應(yīng)來(lái)產(chǎn)生等離子體的設(shè)備,一種采用這種設(shè)備使物質(zhì)離子化或轉(zhuǎn)變的過(guò)程以及其應(yīng)用。所述裝置包含共振腔(1),聲學(xué)室(5),其帶有聲學(xué)元件(7),和孤波室(8),用于接收來(lái)自共振腔(1)的經(jīng)過(guò)處理的物質(zhì),同時(shí)產(chǎn)生外部空氣循環(huán)氣流,上述孤波室(8)帶有,通過(guò)一個(gè)鄰近孤波室(8)出口的脈動(dòng)吸入零件(10),一個(gè)用來(lái)產(chǎn)生電離物質(zhì)的空間(11)。
文檔編號(hào)F02K7/10GK1470152SQ0181749
公開(kāi)日2004年1月21日 申請(qǐng)日期2001年9月20日 優(yōu)先權(quán)日2000年9月22日
發(fā)明者瓦朗坦·卡瑟, 瓦朗坦 卡瑟 申請(qǐng)人:克拉爾克國(guó)際公司