專利名稱：：燃油、燃?xì)夤?jié)能凈化處理的方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明與流體的磁化方法和裝置有關(guān)，尤其與燃油、燃?xì)獾拇呕椒ê脱b置有關(guān)。
背景技術(shù)：
：目甜市面上已有用永久磁材做成的汽車節(jié)油器，利用燃?xì)夥肿油ㄟ^磁場后其形態(tài)發(fā)生變化，有助于充分燃燒來節(jié)能。由于永久磁材的磁通量不夠，其磁化效果受到限制，節(jié)油表現(xiàn)不理想，因此該類汽車節(jié)油器的市場接受度不高。目前市面上也有用電磁場方法的汽車節(jié)油器，其技術(shù)方案均是將電磁線圈纏繞在燃料通道之上，當(dāng)燃料從電磁線圈中心流過，使經(jīng)過磁化處理后的燃料在內(nèi)燃機(jī)中燃燒更完全，從而達(dá)到節(jié)約燃料，凈化與改善燃燒排放的目的。由于已有的電磁場方法的汽車節(jié)油器產(chǎn)生的電磁場的頻率范圍及磁場強(qiáng)度大小沒有正確與合適值，不能滿足不同種類的燃料對電磁場的頻率及磁場強(qiáng)度需要不同大小的要求。這些電磁節(jié)油尾氣凈化裝置的效果受到限制，導(dǎo)致這些電磁節(jié)油裝置效果甚微甚至幾乎沒有效果，受到市場的懷疑或否定。例如，申請?zhí)?0206124汽油機(jī)電磁復(fù)合節(jié)油凈化器，申請?zhí)?2236033燃料油電、磁處理裝置，申請?zhí)?3232623汽車用節(jié)油凈化器，申請?zhí)?9219836內(nèi)燃機(jī)助燃節(jié)油裝置，均沒有確定與公丌對節(jié)能與凈化效果起關(guān)鍵作用的處理裝置的電磁場頻率及輸出功率，因此分子的形態(tài)改變不能達(dá)到理想的效果。
發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明的目的是提供一種各種流體分子磁化后，均能使流體粘度下降，分子間距增大充分，大分子團(tuán)細(xì)化程度高的燃油、燃?xì)夤?jié)能凈化處理方法和裝置。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的-本發(fā)明高頻電磁流體處理方法，流體通過導(dǎo)管，導(dǎo)管外纏繞線圈5，通過線圈5的電流的功率P=!(1+V)K2，單位為瓦，通過線圈的交變電流的通斷的頻1000率<formula>formulaseeoriginaldocumentpage4</formula>，單位為kHz,V為流體的流量，單位為g/s,M為流體分子的相對VM原子量，K為流體分子的范德華力常數(shù)。流體為同相多組分混合流體，以混合物中含量最多的組分的K和M計(jì)算fo，以fo產(chǎn)生一TR弦波，再產(chǎn)生一個(gè)頻率為0.75fo的方波，將正弦波和方波合成為產(chǎn)生電磁場的高頻交變信號。流體為汽油或柴油或動物油或植物油或天然氣或煤氣或沼氣。穩(wěn)壓電源1的一路輸出分別與正弦波信號發(fā)生器2和方波信號發(fā)生器3的電源引腳連接，穩(wěn)壓電源1的另一路輸出與功率放大器4連接，正弦波信號發(fā)生器2和方波信號發(fā)生器3的輸出分別與功率放大器4的輸入連接，功率放大器4的輸出與線圈5的兩端連接，線圈5纏繞于流體導(dǎo)管6的外壁上。穩(wěn)壓電源1為三端穩(wěn)壓芯片U"其輸入為12V直流，輸出為5V直流電分別對正弦波信號發(fā)生器2和方波信號發(fā)生器3供電，正弦波信號發(fā)生器2由運(yùn)算放大器仏B組成，其正相輸入端與正反饋電路連接，反相輸入端與并聯(lián)的電阻R7、Rs連接，其輸出端通過串聯(lián)的電容C;，電阻Rh與功率放大器4的三極管Q,的基極連接，方波信號發(fā)生器3由運(yùn)算放大器U1A組成，其TH向輸入端與并聯(lián)的電阻R,、R.,連接，電阻R,接地，其反向輸入端與并聯(lián)的電容C,和電阻R2連接，電容C2接地，運(yùn)算放大器U,A的輸出與電阻I^的一端連接，電阻R2、R:i、電容C4接電阻R4的另一端，串聯(lián)的穩(wěn)壓二接管電路一端接地，另一端接R4，電容C,的另一端通過電阻Ru接三極管Q,的基極，三極管Q,的發(fā)射極通過并聯(lián)的電阻Rl2，電容"電路接地和接變壓器T,的次極線圈L,，變壓器T,的初級線圈一端接12V直流電源和電阻Ru，另一端接三極管Q,的集電極，線圈5與變壓器T,的次極線圈連接。本發(fā)明能夠產(chǎn)生高強(qiáng)度電磁場，當(dāng)燃油或燃?xì)?如汽油、柴油、天然氣等)從電磁場通過時(shí)，分子形態(tài)發(fā)生變化，分子之間的距離增大，大分子團(tuán)細(xì)化為小分子團(tuán)以至至單個(gè)的分子，燃油的粘度下降，使燃料(油、氣)在燃燒前的霧化、細(xì)化程度提高、燃燒充分，燃燒值提高，節(jié)省燃料，凈化尾氣。減少廢氣對環(huán)境的污染。本發(fā)明裝置結(jié)構(gòu)簡單，成本低廉，使用方便。通過本發(fā)明人理論研究與試驗(yàn)測試分析表明，現(xiàn)有電磁燃油燃?xì)馓幚硌b置處理效果不顯著，主要是由于這些電磁裝置產(chǎn)生的電磁場的頻率及磁場強(qiáng)度大小沒有正確與合適的值，不能使分子獲得足夠的能量與恰當(dāng)?shù)恼駝宇l率以產(chǎn)生共振來克服分子之間存在的范德華引力，從而使燃油燃?xì)夥肿訄F(tuán)得到細(xì)化，分解為單個(gè)的分子，達(dá)到燃燒充分、節(jié)能與凈化的效果；現(xiàn)有電磁燃油燃?xì)夤?jié)能凈化方法也不能適應(yīng)不同種類的燃料對處理裝置的電磁場頻率及磁場強(qiáng)度需要不同大小值的要求。各種燃油燃?xì)鉃椴煌肿恿康奶細(xì)浠衔?，是碳原子和氫原子依靠價(jià)鍵而結(jié)合成的垸類分子。分子之間由于范德華力的引力作用而聚集成大分子團(tuán)。燃油燃?xì)夥肿釉诜兜氯A力的作用下，處于分子聚集狀態(tài)，大分子團(tuán)的形成，影響了燃油燃?xì)獾某浞秩紵＠秒姶艌鲞M(jìn)行燃油燃?xì)馓幚砭褪怯猛獠康木哂羞m當(dāng)?shù)念l率與足夠強(qiáng)度的交變電磁場能量使燃油燃?xì)夥肿荧@的一定的能量，激活燃油分子之間形成分子團(tuán)的結(jié)合鍵，使燃油燃?xì)夥肿赢a(chǎn)生振動直到在適當(dāng)?shù)念l率與足夠強(qiáng)度電磁場作用下發(fā)生共振，從而掙脫燃油燃?xì)夥肿又g的范德華力作用，使燃油燃?xì)夥肿訄F(tuán)得到細(xì)化，分解為單個(gè)的分子，達(dá)到燃燒充分、節(jié)能與排放凈化的效果。分析表明，要達(dá)到理想的節(jié)能與凈化效果的關(guān)鍵是使燃油燃?xì)夥肿釉谶m當(dāng)?shù)念l率與足夠強(qiáng)度的電磁場作用下產(chǎn)生共振，掙脫燃油燃?xì)夥肿又g的范德華力的作用而細(xì)化為單個(gè)的分子。因此，電磁燃油燃?xì)夤?jié)能凈化方法有效的第一個(gè)因素是有適當(dāng)?shù)念l率以產(chǎn)生共振；第二個(gè)因素是有足夠電磁場強(qiáng)度以使分子獲得足夠的能量克服分子之間存在的范德華引力，即電磁場發(fā)生裝置應(yīng)有足夠的功率。我們可以用簡諧振動理論模型來分析燃油燃?xì)夥肿釉诮蛔冸姶艌鲎饔孟碌墓舱駟栴}。在簡諧振動理論中，一個(gè)質(zhì)量為N，彈簧勁度系數(shù)為P的彈簧振子，其簡諧振動的固有頻率f=l，說明物體簡諧振動的頻率與其質(zhì)量和所受到的力有關(guān)。經(jīng)本對照分析研究與實(shí)踐表明，要使燃油燃?xì)夥肿赢a(chǎn)生共振，交變電磁場的頻率與燃料分子的相對原子量M、燃料分子之間的引力(分子之間的引力用范德華力常數(shù)K來描述其大小)有關(guān)。電磁場的頻率值應(yīng)正比例于#，反比例于#;經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)測試得到有效的電磁場頻率實(shí)用經(jīng)驗(yàn)公式f。=75」丄，單位為kHz。由于燃油燃?xì)鉃榛旌衔?，如汽油是以辛?CsHj為主體的混合物，因此為了使燃油混合物的所有組分都能得到有效處理，交變電磁場信號的頻率不應(yīng)在單點(diǎn)f。，交變電磁場信號還應(yīng)包含與頻率f。臨近的交流信號成分，可以通過設(shè)置一個(gè)頻率是0.75f,'的方波形信號得到各次諧波，其頻率含有臨近頻率信號的組成部分0.75f,,，1.5f，2.25f,,，......。電磁燃油燃?xì)夤?jié)能凈化方法有效的第二個(gè)因素是有足夠強(qiáng)度的電磁場，即電磁場發(fā)生裝置應(yīng)有足夠的功率。同樣我們可以用簡諧振動理論模型來分析燃油燃?xì)夥肿釉诮蛔冸姶艌鲎饔孟碌漠a(chǎn)生共振所需能量的問題。經(jīng)本研究和理論分析表明，要使燃油燃?xì)夥肿赢a(chǎn)生共振，交變電磁場的功率應(yīng)與燃料分子的相對原子量、燃料分子之間的作用力(范德華力)及燃油流量有關(guān)，其功率應(yīng)正比例于原子量M，正比例于燃油流量V,IH比例于范德華力常數(shù)的平方K2;經(jīng)過大量實(shí)驗(yàn)測試得到電磁場的功率的公式為-P二！(1+V)K2，單位為瓦。1000其中V為燃料的流量，單位為克/秒(g/s);這里公式給出的電磁燃油燃?xì)夤?jié)能處理處理所需功率在實(shí)際的應(yīng)用中，應(yīng)不小于公式給定值，但也不必過大，過大的功率會浪費(fèi)。圖1是本發(fā)明的電路原理圖。圖2是本發(fā)明的電路原理圖。*具體實(shí)施方式-實(shí)施例1:穩(wěn)壓電路1由三端穩(wěn)壓芯片U2構(gòu)成，它將車載電瓶12V直流電源轉(zhuǎn)換成穩(wěn)定的5V直流電源供TF.弦波信號發(fā)生器2與方波信號發(fā)生器3使用，其輸入端接車載電瓶12V直流電源，其輸出端接運(yùn)算放大器U1A、U1B的電源引腳。正弦波信號發(fā)生器2由電阻R5R6R7R8，電容CIC3,運(yùn)算放大器U1B組成，Cl與R5串聯(lián)同C3與R6并聯(lián)再構(gòu)成iH反饋回路，R7、R8構(gòu)成負(fù)反饋回路，運(yùn)算放大器U1B的同相輸入端與電容C1C3、電阻R6連接，電阻R5R7的另一端接運(yùn)算放大器U1B的輸出端，運(yùn)算放大器U1B的反相輸入端與電阻R7R8相連，運(yùn)算放大器U1B的輸出端通過串聯(lián)電容C5、電阻Rll與功率放大三極管Ql的基極連接。方波信號發(fā)生器3由電阻R1R2R3R4、電容C2、穩(wěn)壓二極管DlD2、運(yùn)算放大器U1A組成，電阻R2—端接R4另一端接運(yùn)算放大器U1A的反相輸入端，電阻Rl—端接地另一端接運(yùn)算放大器U1A的同相輸入端，穩(wěn)壓二極管DlD2的兩陰極相連，D1的陽極接電阻R3，D2的陽極接地，電阻R4—端接R3另一端接運(yùn)算放大器U1A的輸出端，運(yùn)算放大器U1A的輸出端通過串聯(lián)電容C4、電阻R11與功率放大三極管Q1的基極連接；功率放大器4由電阻R9R10RllR12、電容C4C5C6、功率放大三極管Q1、變壓器T1組成，電容C4C5并聯(lián)再與電阻R11串聯(lián)后與三極管Q1的基極連接，電阻R9R10串聯(lián)，電阻R9另一端接12V的車載直流電源VCCJN,電阻R10另一端接地，R12C6并聯(lián)后與三極管Ql的發(fā)射極連接，變壓器Tl的初級的一端接三極管Ql的集電極、初級的另一端接接12V的車載直流電源VCC—IN，變壓器T1的次級兩端引出作為功率放大器的輸出端分別接線圈5的兩端；可調(diào)電阻Rll為功率放大器4的輸出功率調(diào)節(jié)電阻。線圈5由漆包銅線繞制而成，漆包銅線的規(guī)格為直徑0.20.3毫米，一般繞150匝至170匝，在接入功率放大器4的輸出端后線圈就可產(chǎn)生強(qiáng)度、頻率按設(shè)定大小要求的高頻電磁場。本發(fā)明的實(shí)施例l，是用于排量2.0的汽油發(fā)動機(jī)節(jié)油尾氣凈化裝置，燃油流流量V取8(g/s)。汽油是以辛烷(C晶J為主體的混合物。辛烷("H,》分子的相對原子量M取整數(shù)近似值8X12+18X1=114辛垸(C晶J分子之間的結(jié)合鍵是"C一C"，査附錄l(常用分子之間結(jié)合鍵的范德華力常數(shù)值表)知"C—C"鍵范德華力常數(shù)是4.55.6。一般來說對于垸烴分子隨C原子數(shù)增加，分子量的增大，范德華力越大，分子越緊密；反之，隨C原子數(shù)減少，分子量的減小，范德華力越小。辛垸(C晶J分子含8個(gè)C原子，所以可選取范德華力常數(shù)較大的值K4.1。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式(l)計(jì)算得電磁場的功率下限=-ix(i+8)x5.r1000"8.66(瓦)根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式(2)計(jì)算得電磁場中心頻率汽油發(fā)動機(jī)節(jié)油尾氣凈化裝置的原理框圖見圖1，電路原理圖見圖2。作為家用天然氣爐具的節(jié)氣裝置的電路圖，在圖2中電子元器件型號、參數(shù)的選取如下C1=C2=C3=0.01uF，R7=51kQ，R8=20kQ，Rl=lkQ，R3=10kQ，R4=500Q,C4=C5=C6=1PF，R9=R10=100k，R12-500Q;可調(diào)電阻取值R2=15.760kQ，R6=R5=1003Q;功率調(diào)節(jié)電阻R11=100Q;運(yùn)算放大器UIAUIB型號為LM324,三"15.86(kHz)極管Ql型號為3DA4014，三端穩(wěn)壓芯片U2型號為7805。實(shí)施例2:本發(fā)明的實(shí)施例2，是用于家用天然氣爐具的節(jié)氣裝置，燃?xì)庥土髁縑取l(g/s)。天然氣是以甲垸(C幾)為主體的混合物。甲垸(C凡)分子的相對原子量M取整數(shù)近似值1X12+4X1=16甲烷(C,H》分子之間的結(jié)合鍵是"C-C"，査附錄1(常用分子之間結(jié)合鍵的范德華力常數(shù)值表)知"C-C"鍵范德華力常數(shù)是4.55.6。一般來說對于烷烴分子隨C原子數(shù)增加，分子量的增大，范德華力越大，分子越緊密；反之，隨C原子數(shù)減少，分子量的減小，范德華力越小。甲垸(C凡)分子只含一個(gè)C原子，所以可選取范德華力常數(shù)較小的值K=4.7。根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式(l)計(jì)算得電磁場的功率下限<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>根據(jù)經(jīng)驗(yàn)公式(2)計(jì)算得電磁場中心頻率<formula>formulaseeoriginaldocumentpage8</formula>(kHz)家用天然氣爐具節(jié)氣裝置的原理框圖見圖1，電路原理圖見圖2。作為家用天然氣爐具的節(jié)氣裝置的電路圖，在圖2中電子元器件型號、參數(shù)的選取如下C1=C2=C3=0.01yF，R7=51kQ，R8=20kQ，Rl=lkQ，R3=10kQ，R4=500Q，C4=C5=C6=1uF，R9=R10=100kQ，R12-500Q;可調(diào)電阻取值R2=6150Q，R6=R5=392Q;功率調(diào)節(jié)電阻R11:500Q;運(yùn)算放大器U1AU1B型號為LM324，三極管Ql型號為3DA4014，三端穩(wěn)壓芯片U2型號為7805。附錄l:常用分子之間結(jié)合鍵的范德華力常數(shù)值表，單位牛/米(N/m)<table>tableseeoriginaldocumentpage9</column></row><table>權(quán)利要求1.燃油、燃?xì)夤?jié)能凈化處理方法，其特征在于流體通過導(dǎo)管，導(dǎo)管外纏繞線圈5，通過線圈5的電流的功率<math-cwu><![CDATA[<math><mrow><mi>P</mi><mo>=</mo><mfrac><mn>37</mn><mn>1000</mn></mfrac><mrow><mo>(</mo><mn>1</mn><mo>+</mo><mi>V</mi><mo>)</mo></mrow><msup><mi>K</mi><mn>2</mn></msup><mo>,</mo></mrow></math>]]></math-cwu><!--imgid="icf0001"file="S2008100443432C00011.gif"wi="41"he="8"top="55"left="82"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="no"/-->單位為瓦，通過線圈的多變電流的通斷的頻率<math-cwu><![CDATA[<math><mrow><msub><mi>f</mi><mn>0</mn></msub><mo>=</mo><mn>75</mn><msqrt><mfrac><mi>k</mi><mi>M</mi></mfrac></msqrt><mo>,</mo></mrow></math>]]></math-cwu><!--imgid="icf0002"file="S2008100443432C00012.gif"wi="22"he="10"top="69"left="58"img-content="drawing"img-format="tif"orientation="portrait"inline="no"/-->單位為kHz，V為流體的流量，單位為g/s，M為流體分子的相對原子量，K為流體分子的范德華力常數(shù)。2、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于流體為同相多組分混合流體，以混合物中含量最多的組分的K和M計(jì)算fo，以fo產(chǎn)生一正弦波，再產(chǎn)生一個(gè)頻率為0.75fo的方波，將正弦波和方波合成為產(chǎn)生電磁場的高頻交變信號。3、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征在于流體為汽油或柴油或動物油或植物油或天然氣或煤氣或沼氣。4、燃油、燃?xì)夤?jié)能凈化處理裝置，其特征在于穩(wěn)壓電源(1)的一路輸出分別與正弦波信號發(fā)生器(2)和方波信號發(fā)生器(3)的電源引腳連接，穩(wěn)壓電源(1)的另一路輸出與功率放大器(4)連接，正弦波信號發(fā)生器(2)和方波信號發(fā)生器G)的輸出分別與功率放大器(4)的輸入連接，功率放大器(4)的輸出與線圈(5)的兩端連接，線圈(5)纏繞于流體導(dǎo)管(6)的外壁上。5、根據(jù)權(quán)利要求4所述的裝置，其特征在于穩(wěn)壓電源(1)為三端穩(wěn)壓芯片U2，其輸入為12V直流，輸出為5V直流電分別對正弦波信號發(fā)生器(2)和方波信號發(fā)生器(3)供電，正弦波信號發(fā)生器(2)由運(yùn)算放大器U,B組成，其正相輸入端與正反饋電路連接，反相輸入端與并聯(lián)的電阻R7、Rs連接，其輸出端通過串聯(lián)的電容C5，電阻Rn與功率放大器4的三極管(^的基極連接，方波信號發(fā)生器(3)由運(yùn)算放大器U1A組成，其IH向輸入端與并聯(lián)的電阻R,、R3連接，電阻R,接地，其反向輸入端與并聯(lián)的電容C2和電阻R2連接，電容C2接地，運(yùn)算放大器U,A的輸出與電阻R4的一端連接，電阻R2、R3、電容Ct接電阻R4的另一端，串聯(lián)的穩(wěn)壓二接管電路一端接地，另一端接R4，電容C4的另一端通過電阻Ru接三極管Q,的基極，三極管Q,的發(fā)射極通過并聯(lián)的電阻R,2，電容C6電路接地和接變壓器T!的次極線圈L,，變壓器T,的初級線圈一端接12V直流電源和電阻Rn，另一端接三極管Q,的集電極，線圈(5)與變壓器T,的次極線圈連接。全文摘要本發(fā)明為燃油、燃?xì)夤?jié)能凈化處理方法和裝置，解決已有方法和裝置對流體分子形態(tài)改變不能達(dá)到理想的效果的問題。流體通過導(dǎo)管，導(dǎo)管外纏繞線圈5，通過線圈5的電流的功率(見(Ⅰ))，單位為瓦，通過線圈的交變電流的通斷的頻率(見(Ⅱ))，單位為kHz，V為流體的流量，單位為g/s，M為流體分子的相對原子量，K為流體分子的范德華力常數(shù)。文檔編號F02M27/04GK101270710SQ20081004434公開日2008年9月24日申請日期2008年5月5日優(yōu)先權(quán)日2008年5月5日發(fā)明者甘國工,嵐蔣,陳良璞申請人:甘國工