Üzemanyag előkezelő berendezés és módszer szabadalmi leírása


Fuel pretreater apparatus and method
United States Patent:    
5,794,601
Inventors: Pantone; Paul    
August 18, 1998

*** A fordítás szövegével kapcsolatban minden jog fenntartva. ***

Kivonat:
A találmány egy újfajta üzemanyag előkezelő berendezés és módszer, amely az alternatív üzemanyagot képes átalakítani felhasználható üzemanyag forrássá az üzemanyagot elégető  berendezésekben, melyek lehetnek belsőégésű motorok; kályhák, kazánok, vagy turbinák. A találmány magába foglal egy elgőzölögtető kamrát, amely az alternatív üzemanyagot befogadja. A kipufogógáz úgy van csatolva az elgőzölögtető kamrához, hogy az égető berendezésből származó kipufogógáz hőenergiáját fel lehessen használni arra, hogy segítsen elgőzölögtetni az alternatív üzemanyagot. A  kikerülő kipufogógáz gőze eltéríthető az elgőzölögtető kamrában lévő alternatív üzemanyagon keresztül azért, hogy segítsen az alternatív üzemanyag elgözölögtetésében és az alternatív üzemanyag egy hevített reaktoron keresztül történő továbbításában, amely megelőzi az üzemanyagnak az üzemanyagot elégető berendezésbe történő bevezetését.
A reaktor a kipufogócsövön belül van elhelyezve, és úgy van kialakítva, hogy a reaktor csöve tartalmaz egy reaktor rudat, amely koaxiálisan van ebben térközben elhelyezve. A kipufogógáz áthalad a kipufogócsövön, miközben hőenergiát szolgáltat a reaktornak az alternatív üzemanyag előkezeléséhez.

 

Követelmények:
1. Egy üzemanyag előkezelő berendezés megfelelő üzemanyagot biztosít az üzemanyag elégető berendezéshez, amely  rendelkezik egy üzemanyag beeresztő  és egy kipufogó rendszerrel;

A fejlesztés tartalmaz:
-egy elgőzölögtető kamrát az említett üzemanyag elgőzölögtetése céljából;
-egy hevített reaktorcsövet, amelyen keresztül az elgőzölögtetett üzemanyag átáramlik;
-egy a reaktorcsőbe beszerelt reaktor rudat, amely körül az elgőzölögtetett üzemanyag ömlik, amikor az a reaktor csövön keresztül áramlik; a reaktor pálca és a   reaktor cső közötti tér képezi a reakció zónát, amelyen keresztül az elgőzölögtetett üzemanyag átáramlik;
-bevezető eszköz az említett reagáltatott üzemanyagnak az üzemanyagégető berendezés beeresztő rendszerébe történő irányítása céljából.

2. Az előkezelő berendezés tartalmaz egy kipufogógáz csövet változtatható összeköttetésben az üzemanyag elégető berendezés kipufogó rendszerével;
megkapva így a kipufogógázt az üzemanyag elégető berendezéstől, mely kipufogógázcsőbe a hevített reaktorcső van beleszerelve, ami a kipufogócsövön keresztül áramló kipufogógáz által kerül hevítésre.

3. Az előkezelő berendezés reakciócsöve úgy van beszerelve a kipufogógáz csőbe, hogy az elgőzölögtetett üzemanyag a reakciócsövön keresztül ellentétes irányban áramlik a kipufogócsőben áramló kipufogógáz áramlási irányához képest.

4. Az előkezelő apparátusban lévő elgőzölögtető kamra hevített.

5. Az előkezelő kamrában az elgőzölögtető kamra csatlakozik a kipufogócsőhöz, ami által a kipufogógáz hője hevíti az elgőzölögtető kamrát.

6. Az előkezelő berendezés magába foglal egy kipufogógázt eltérítő eszközt, amely a kipufogócsőből érkező kipufogógáz egy részét az alternatív üzemanyagon keresztül vezeti át.

7. Az előkezelő berendezés eltérítő eszköze magába foglal egy buborékoztató lemezt az elgőzöéögtető kamrán belül, melynek célja a kipufogógáz eltérített részének felhasználásával az elgőzölögtető kamrában történő buborék képzés.

8. Az előkezelő berendezés reaktorcsöve koaxiálisan van beszerelve és térbeli kapcsolatban áll a kipufogócsővel;
    a reaktorrúd szintén koaxiálisan van beszerelve a reaktorcsőbe és térbeli kapcsolatban áll a reaktorcsővel;
    a reaktorcső és a reaktorrúd közötti térbeli kapcsolat képezi a reakciózónát.

9. Az előkezelő berendezés egy alternatív üzemanyagot alakít át az előkezelés révén felhasználhatóvá egy belsőégésű motor számára, mely belsőégésú motor rendelkezik egy beeresztő rendszerrel és egy kipufogó rendszerrel,

a fejlesztés tartalmaz:

egy kipufogócsövet, melynek van egy első és egy második vége. Az első vége össze van kötve a belsőégésű motor kipufogó rendszerével, megkapva így a kipufogógázt a belsőégésű motorból.

a kipufogócső másik végénél távozik a kipufogógáz;

egy elgőzölögtető kamra van közbetoldva a távozó kipufogógáz útjában, mely megkapja így a távozó kipufogógáz termikus energiáját;

egy alternatív üzemanyagot, mely az említett elgőzölögtető kamrában helyezkedik el;

kipufogógázt eltérítő eszköz, melynek segítségével a kipufogógáz egy része eltérítődik és keresztülvezetődik az alternatív üzemanyagon;

eltávolító eszköz az elgőzölögtetett alternatív üzemanyag elgőzölögtető kamrából történő eltávolítására;

a kipufogócsőbe egy reaktorcső van beszerelve,  amelyen  az elgőzölögtetett üzemanyag keresztül áramlik.

a reaktorcsőbe van beszerelve a reaktorrúd  ami körül az elgőzölögtetett alternatív üzemanyag áramlik;
a reaktorrúd és a reaktorcső közötti tér képezi a reakciózónát, ebben áramlik az elgőzölögtetett alternatív üzemanyag;

bevezető eszköz, amely a reagáltatott üzemanyagot  belsőégésű motor beeresztő rendszerébe irányítja.

10. Az előkezelő berendezés kipufogógáz eltérítő rendszere magába foglal egy az elgőzölögtető kamrában található buborékoztató  lemezt, az elgőzölögtető kamrába eltérített kipufógógáz buborékoztatása céljából.

11. Az előkezelő apparátus reaktor csöve koaxiálisan van beszerelve és térbeli kapcsolatban áll a kipufogógáz csövével, hasonlóan a reaktorrúdhoz , amely szintén koaxiálisan van beszerelve és térbeli kapcsolatban áll a reaktorcsővel. A reaktorcső és a reaktor rúd közötti tér képezi a reakciózónát.

12. Az előkezelő berendezés alternatív üzemanyaga más szénhidrogénekből kerülhet kiválasztásra, mint a hagyományos üzemanyagok. A kiválasztott szénhidrogén csoport állhat finomítatlan petróleumból, használt motor olajból, és szerves oldószerekből egyaránt.

13. Az előkezelő tartalmazza az alternatív üzemanyag ellátását.

14. Az előkezelő berendezés magába foglalja a vezérlő eszközt, szelektíven vezérelve külön-külön  a kipufogógáz eltérítő eszközt, az elgőzölögtetett alternatív üzemanyag eltávolító eszközét, és (a belsőégésű motor) bejárati eszközét. 

15. Egy az alternatív űzemanyag kezelésére szolgáló módszer amely felhasználhatóvá teszi azt az üzemanyag elégető berendezés számára.
      A módszer a következő lépéseket foglalja magába: 

-egy alternatív üzemanyag kiválasztását;
-az említett alternatív üzemanyagnak az elgőzölögtető kamrába történő helyezése;
-az alternatív üzemanyag elgőzölögtetése;
-az elgőzölögtetett alternatív üzemanyag  egy reaktorcsövön keresztül halad át, melybe egy reaktorrúd lett beszerelve így képezve egy reakció zónát a reaktorrúd   és a reaktorcső közötti térben. A hevített reaktorcső  hozza létre az előkezelt alternatív üzemanyagot.;
-az említett előkezelt üzemanyag belsőégésű motorba történő irányítása.

16. Az előző pontban említett reaktorcső hevítés lépése úgy történik, hogy a reaktorcső be van építve az üzemanyag elégető berendezés kipufogócsövébe, amely       így hevíti a reaktorcsvet.

17. Az alternatív üzemanyag elgőzölögtetése magába foglalja az alternatív üzemanyag elgőzölögtető kamrában történő elgőzölögtetését, illetve az elgőzölögtető       kamra kipufogógázzal történő hevítését.

18. A 17-es pontban említett előkezelési lépés magába foglalja az előkezelt alternatív üzemanyag belsőégésű motorba történő irányítását


L E Í R Á S


A TALÁLMÁNY HÁTTÉR INFORMÁCIÓI
 

1. Terület
Ez a találmány az üzemanyag elégető berendezésre, valamint kifejezetten egy  új üzemanyag előkezelő készülékre és módszerre vonatkozik, amely lehetővé teszi az üzemanyag elégető berendezés számára olyan üzemanyagok felhasználását is, melyek egyébként nem lennének megfelelőek az adott berendezés számátra.

2. Tudományos háttér
A napjainkban használatos legtöbb üzemanyag égető berendezés úgy lett megtervezve, hogy csak egy bizonyos fajta üzemanyagot tud elégetni.  Például belsőégésű motorokat benzin vagy diesel elégetéséhez tervezték,  a kazánokat és boilereket földgáz, olaj, vagy szén tüzeléséhez; a turbinákat pedig kerozin, vagy sugárhajtómű üzemanyag elégetéséhez. Más anyagokat illetve üzemanyagokat, mint amikhez az illető berendezést tervezték általában nem lehet  felhasználni üzemanyagként.

Például a belsőégésű motoroknál, különösen a rendkívüli világlátottsággal rendelkező jelenlegi motorok esetét, nem csak az üzemanyag takarékosság miatt, de a kibocsátott károsanyag redukálása érdekében is nagy odafigyelést igényel az üzemanyag fokozat (osztály) kiválasztása,  különös  tekintettel annak minőségére, annak a belsőégésű motorba történő bevezetése előtt.
Egyesek nem veszik figyelembe a nyersolajat, vagy az újra feldolgozott anyagokat, mint pl.: használt motor olaj, szerves oldószerek, festék hígító, alkohol és más hasonlóak, mint a belsőégésű motorok számára felhasználható üzemanyagforrást. Azonkívül az ilyen anyagok üzemanyagként nincsenek figyelembe véve a kazánoknál, kemencéknél, turbináknál, vagy a legtöbb más üzemanyag égető berendezésnél. Továbbá nem veszik figyelembe az olyan üzemanyag felhasználását sem, amely vízzel van szennyezve, vagy az olyan nem üzemanyagok üzemanyagként történő felhasználását sem, mint a használt akkumulátorsav, vagy egyéb kihasználatlan anyagok.

 

A TALÁLMÁNY ÖSSZEGZÉSE

Ez a  találmány egy újfajta üzemanyag előkezelő berendezés és módszer az üzemanyag elégető berendezések részére. Ezen újfajta üzemanyag előkezelő képes az üzemanyag elégető berendezés számára elégethető üzemanyagként felhasználhatóvá tenni a nyersolajat, vagy újrahasznosítható anyagokat, mint pl motor olajok, festék hígítók, oldószerek, alkoholok, és az olyan nem elégethető termékeket, mint amilyen az akkumulátorsav. Bármilyen anyag amit elő lehet melegíteni és azután elégetni az üzemanyag elégető berendezésben úgy lesz megnevezve, mint alternatív üzemanyag. Ez az alternatív üzemanyag mint folyadék kerül bevezetésre az elgőzölögtető kamrába. Az elgőzölögtető kamra melegíthető  az elgőzölögtetés elősegítése érdekében és a legtöbb esetben előnyös lehet az üzemanyag elégető berendezés kipufogócsövének  hő energiája által történő hevítés. A kipufogógáz egy részét keresztül lehet buborékoztatni az alternatív üzemanyagon elősegítve így az alternatív üzemanyag elgőzölögtetését. Az üzemanyag gőz, mely az elgőzölögtető kamrában termelődik, keresztül van szívva egy hevített előkezelőn. A hevített előkezelő koncentrikusan van beépítve a kipufogócső belsejébe, amelyet így a kipufogógázok hevítenek. A havített előkezelőnek egy reaktor szolgál, amely úgy van konfigurálva, mint egy reaktorcső, amelynek a belsejébe egy reaktorrúd van koncentrikusan beszerelve. A reaktorcső egy leredukált gyűrűs térrel veszi körül a rudat. Az elgőzölögtetett alternatív üzemanyag keresztülhalad ezen a gyűrűs térközön, ahol az egy hevítési előkezelésnek van kitéve, mielőtt bevezetésre kerülne az üzemanyag az elégető berendezés bevezető rendszerébe.


RAJZOK

A találmány szemléltetésére szolgáló rajzok:

FIG.1  a találmányban tárgyalt üzemanyag előkészítő berendezés blokkdiagramja;

FIG.2  a találmányban tárgyalt újfajta üzemanyag előkezelő berendezés folyamatábrája bevezetve egy belsőégésű motornak a környezetébe; és

FIG.3  az üzemanyag előkezelő reaktor részének egy kinagyított keresztmetszeti nézete.


A nagyfelbontáshoz klikkelj a képre!

 

A TALÁLMÁNY RÉSZLETES LEÍRÁSA

A találmányt a  következő leírás illetve a kapcsolódó kísérő rajzok alapján lehet a legjobban megérteni amelyeken az alkatrészek számokkal vannak megjelölve.

Jelen találmány egy különleges készülék és módszer az anyagok előkezelésére, hogy felhasználhatóak legyenek mint üzemanyag az üzemanyagot elégető berendezés számára, mint amilyenek a belsőégésű motorok, kemencék, kazánok, turbinák, stb. Az előkezelő lehetővé teszi az üzemanyag elégető berendezés számára az üzemanyag forrásként történő hasznosítását üzemanyagoknak, vagy más anyagoknak, amelyek általában nincsenek üzemanyagként figyelembe véve az üzemanyag elégető berendezéseknél. Ezek az alternatív üzemanyagok szinte bármilyen folyékony szénhidrogénből állhatnak, úgy mint nyersolaj, vagy olyan újrahasznosítható anyagok, mint a motorolaj, az oldószerek, a festék hígítók, és a különböző alkoholok, stb.  Ezek az alternatív üzemanyagok még be lehetnek szennyezve vízzel, vagy olyan anyaggal, mint a használt akkumulátorsav, melyek éghetőként, vagy üzemanyagként nincsenek figyelembe véve. Fontos, mint ahogyan azt a FIG.1. is szemlélteti, az alternatív üzemanyag el van gőzölögtetve  egy elgőzölögtető kamrában, és azután ki van téve egy magas hőmérsékletű környezetnek a hevített reakció kamrában, mielőtt az bevezetésre kerülne az üzemanyagot elégető rendszer beeresztő rendszerébe. A reakciókamra egy reakciórúddal együtt biztosít egy hevített reakciózónát, amelyben az üzemanyag áramlik. Ez a hevített reakciózóna, illetve reakciórúd körül történő keresztül áramlás teszi az üzemanyagot alkalmassá az üzemanyagot elégető berendezésben történő hasznosításra. Mivel a legtöbb esetben az üzemanyag elégető berendezés magába foglalja a magas hőmérsékletű kipufogógázok termelését, azért hogy energiát takarítsunk meg, a reakciókamra fűtése biztosítva lesz az üzemanyagot elégető berendezésből származó kipufogó gázok által. A reakciókamra általában a kipufogócsőben van elhelyezve, de szóba jöhet kémény, vagy bármi más, ami az üzemanyagelégető berendezésből van kivezetve. Fontos, hogy az üzemanyag áramlás iránya a reakciókamrában ellentétes legyen a kipufogócsőben áramló kipufogógázzal, úgy hogy a reakciókamra legintenzívebben hevített része annak a végénél legyen, ahol az üzemanyag kilép a reakciókamrából. Jelenleg nem ismert, hogy pontosan mi is történik az elgőzölögtetett üzemanyaggal ebben a magas hőmérsékletű kamrában, habár egy feltételezés szerint a nagyméretű molekulák kisebb molekuláris egységekké szakadnak szét.

Mindenesetre, én úgy találtam, hogy képes vagyok kielégítően működtetni egy belsőégésű motort felhasználva mint üzemanyagforrást olyan anyagokat, melyek általában teljességgel használhatatlanok lennének üzemanyagként belsőégésű motoroknál. Például az egyik kísérlet alatt képes voltam sikeresen működtetni a belsőégésű motort újrahasznosított motorolajjal. Egy másik esetben képes voltam működtetni a belsőégésű motort nyersolajjal, mint egyetlen üzemanyagforrással. Míg egy harmadik esetben hulladék akkumulátor savval, mint egyetlen üzemanyag forrással működtettem a motort.

Azonban ennél a pontnál ki kell jelentenem, hogy amikor a reakciókamra a motorból származó kipufogógáz által hevítve van, azért, hogy megfelelő mennyiségű termál energia létrejöjjön az elgőzölögtető kamrában az alternatív üzemanyag elgőzölögtetéséhez az szükséges, hogy előszőr mindig közönséges benzinnel működtessük a belsőégésű motort. Ez a lépés azért szükséges, mivel enélkül az én különleges előkezelő folyamatom képtelen működtetni egy belsőégésű motort azzal az alternatív üzemanyaggal, amelyet használok. Következésképpen, a belsőégésű motor indításakor és a működtetés első periódusában átlagos benzint kell használni, amíg létre nem jön a megfelelő hőenergia ami képes elindítani az elgőzölögtetési és az előkezelő folyamatokat. Mihelyst ezek a folyamatok már önfenntartóak, akkor az üzemanyag rendszert át lehet kapcsolni benzin rendszerről az alternatív üzemanyag rendszerre. A belsőégésű motor addig folytatja a működését ezután, amíg tart az alternatív üzemanyag utánpótlás, vagy a belsőégésű motort le nem állítják.

Hasonlóan, más üzemanyag elégető berendezéseknél, amikor a reakciókamra a kipufogócsőben van elhelyezve, hagyományos üzemanyaggal kell ellátni a berendezést az indításkor és addig, amíg a megfelelő hőenergia utánpótlása biztosított nem lesz a reakciókamra számára a felhasználható üzemanyag alternatív üzemanyagból történő létrehozásához.

A találmány egy részletesen leírt és illusztrált megtestesülésen keresztül kerül bemutatásra, egy belsőégésű motorhoz történő felhasználáshoz.  
Hivatkozva a FIG.2 ábrára a találmány újszerű üzemanyag előkezelő berendezésének egésze a 10-es pontnál van ábrázolva, mely magába foglal egy elgőzöéögtető kamrát 12 és egy üzemanyag előkezelő részt körülvéve egy kipufogócsővel 16. Az elgőzölögtető kamra 12 körbe van véve a kipufogócső szellőztető részében 17, melyen a kipufogógáz 18 ketresztül áramlik. A kipufogógázt egy belsőégésű motor 20 hozza létre, amelyre alkalmas bármilyen belsőégésű motor kezdve a kis egyhengerestől kezdve egészen a nagy több hengeresig. A belsőégésű motor 20 csak sematikusan van  ábrázolva, mivel csak az újfajta üzemanyag előkezelő apparátus 10 kerül bemutatásra.

A belsőégésű motor 20 magába foglal egy üzemanyag tankot 22, amely biztosítja a kezdeti üzemanyag ellátását 24 valamint egy szelepet 26  a beszívónyílásba 29 befolyó üzemamyag szabályozása érdekében. Az üzemanyag 24 a belsőégésű motorba 20 egy beszívónyíláson 29 keresztül megy be, karburátoron vagy injektoron keresztül (nincs ábrázolva), melyek a hagyományos rendszereknél megvannak az üzemanyag 24 belsőégésű motorba 20  történő bevezetése érdekében. Az átlagos benzin biztosítja a belsőégésű motor 20 elindításához szükséges üzemanyagot, a megfelelő hőenergia termeléséig az elgőzölögtető kamra 12 és az üzemanyag előkezelő 14 szakasz érdekében. Azután a szelep 26 lezárásra kerül, és a belsőégésű motor 20 úgy működik innentől, mint ahogyan az a továbbiakba leírásra kerül. A belsőégésű motor 20 kipufogógázt termel 18, amely összegyűjtésre kerül a belsőégésű motorból 20 a kipfogó nyílás 30 révén. A kipufogógáz 18 ezután keresztül van vezetve a kipufogócsövön 16 bele az üzemanyag előkezelőbe 10, ahol az biztosítja a megfelelő hőenergiát az üzemanyag előkezelő 10 működtetéséhez.

 

A 18b jelképezi a kipufogógáznak 18 azt a részét, amely keresztül halad a szellőző kamrán 17 amely körülöleli az elgőzölögtető kamrát 12 a kipufogócső kijárati szakasza előtt. A 18b képviseli a kipufogógáz 18 maradvány részét, mivel a kipufogógáz másik része 18a eltérítésre 40 kerül az elgőzölögtető kamrába 12.
A szellőző kamra 17 úgy működik, mint egy hőcserélő, amely átszállítja a hőenergiát a kipufogógázból 18b az elgőzölögtető kamrába 12. Egy szelep 42 vezérli az elgőzölögtető kamrába 12 eltérített kipufogógáz 18a mennyiségét.

Az elgőzölögtető kamra 12  egy bizonyos mennyiségét megkapja az alternatív üzemanyagnak  60 az üzemanyag vonalon 62 keresztül az alternatív üzemanyag forrásból 63, melynek áramlása egy szelep 64 segítségével vezérelt. Az alternatív üzemanyag 60 összegyűlik, mint egy alternatív üzemanyag tó 60 az elgőzölögtető kamra 12 aljában. Az átirányított kipufogógáz 18a bekerül az alternatív üzemanyag tó 60 aljába, ahol egy buborékoztató lemez 44 szétszórja a kipufogógázt 18b felfelé bele az alternatív üzemanyag tóba 60, azért, hogy segítsen az alternatív üzemanyag 60 elgőzölögtetésében. Azonban a hőenergia elsődleges forrása az alternatív üzemanyag elgőzölögtetéséhez a 18b által jelölt kipufogógáz mennyiség, amely a szellőző kamrán 17 keresztül halad át. Az alternatív üzemanyag 60 mint már elgőzölögtetett üzemanyag 66 lép be egy bevezető nyíláson 51 keresztül, amely a reaktorcsőnek 52 az a vége, amely felfelé nyúlik bele az elgőzölögtető kamrába 12.

Hivtakozva a FIG.3. ábrára , egy kiterjedt része az előkezelő szakasznak a reaktor 50, amely magába foglal egy reaktorcsövet 52 koncentrikusan elhelyezve a kipufogócső 16 belsejében. A reaktorrúd 54 koncentrikusan van beépítve, illetve térbeli kapcsolatban áll a reaktorcsővel  52, így létrehozva a rekaciókamrát 56. A kipufogógáz 18 keresztül halad egy a reakciókamrát 52 körülölelvevő térben 51, ahol megtörténik a hőenergia egy részének reaktorcsőbe 52 történő átadása. Az elgőzölögtetett üzemanyag 66 ellentétes irányban halad keresztül a reakciókamrán 56. Az elgőzölögtetett üzemanyag turbulens keveredése amint keresztül halad a reaktoron 50 egyesülve a kipufogógázból 18 nyert hőenergiával, úgy tűnik, hogy egy katalitikus reakció játszódik le a reaktorrúd 54 kezdeményezése révén, létrehozva így az előkezelt üzemanyagot 68. Az előkezelt üzemanyag 68 ezután a beeresztő vonalon 53 (amely egy kiterjesztése a reaktorcsőnek 52), majd a beeresztő nyíláson 29 van kersztül vezetve. Egy szelep 57 biztosítja a beresztő vonalnál 53 az előkezelt üzemanyag 58 mennyiségének a beeresztő nyílásba 29 történő szabályzását. A levegő pótlás 80 egy légbeeresztőn 82 keresztül kerül bevezetésre, melynek mennyisége egy másik szelep 84 segítségével szabályozható.

A reaktorcső megléte rendkívül fontos a találmány működése szempontjából. A reaktorrúd kialakítása nem tűnik fontosnak Egy acél reaktorrúd éppen úgy kielégítően működik, mint a rozsdamentes acél, az alumínium, a sárgaréz, vagy a kerámia reaktor rudak.

Egy belsőégésű motor 20 egyensúlyi állapota magába foglalja a kipufogógáz 18 reaktornak 50 átadott hőenergia közreműködését. A kipufogógáz 18 egy része 18a keresztül van buborékoztatva az alternatív üzemanyag tavon 60 az elgőzölögtetőkamra 12 aljában. A kipufogógáz 18a része elvegyül az elgőzölögtetett alternatív üzemanyaggal. Az elgőzölögtetett üzemanyag 66 keresztül van vonva a reakciócső 52 reakciókamrájának 56 bejárati nyílásán 51. A kipufogógáz másik része 18b a szellőző kamrán 17 halad keresztül, miközben a kipufogógáz 18b hőenergiájának jelentős részét átadja az alternatív üzemanyagnak, támogatva ezzel is az elgőzölögtetést.

A találmány módszerének használata a belsőégésű motor 20 elindításánál indító üzemanyaggal 24 történik, mely az indító üzemanyagtankból kerül kinyerésre. Az indító üzemanyag 24 áramlása az üzemanyag vonalon 28 keresztül egy szelep 26 segítségével szabályozható. A 84-es szelep kezdetben nyitva van, megengedve ezzel, hogy a levegő 80 szabadon áramolhasson a levegő beeresztő nyíláson keresztül a belsőégésű motor ezen indítási fázisa alatt.  A belsőégésű motor 20 kipufogógázt 18 hoz létre, mely a kipufogó nyílásnál 30 összegyűjtve kerül a kipufogócsőbe 16. A kipufogógáz 18 jelentős mennyiségű hőenergiát tartalmaz a belsőégésű motor 20 indításakor elégetett indító üzemanyagnak 24 köszönhetően. A kipufogógáz 18 hőenergiájának egy része a reaktor 50 hevítéséhez kerül felhasználásra és azután a többi az alternatív üzemanyag 60 elgőzölögtetésénél hasznosul. A kipufogógáz eltérített része 18a egy kerülő vonalon 40 kerül be az elgőzölögtető kamrába 12, ahol a kipufogógáz 18a szétszóródik a buborékoztató lemez 44 révén és így jut be az alternatív üzemanyagba 60.  A kipufogógáz 18a átadja hőenergiáját az aéternatív üzemanyagnak 60 és biztosít egy szállító áramlást is az alternatív üzemanyagnak úgy, hogy ez az összetétel válik elgőzölögtetett üzemanyaggá 66, amely azután behúzásra kerül a beeresztőnyílásba.Ennél a pontnál meg kell szintén jegyezni, hogy a szelep 84 gyakorlatilag zárva van azért, hogy egy részleges vákuumot képezzen az előkezelt üzemanyag vonalában 51. Egyidejűleg a 47-es és 57-es szelepek külön-külön vezéreltek a megfelelő kipufogógáz 18a és elgőzölögtetett alternatív üzemanyag 66 ármalása érdekében. Időközben a kipufogógáz zöme 18b  keresztül halad a szellőztető kamrán 17, ahol az átadja hőenergiáját az elgőzölögtető kamrának 12 és az alternatív üzemanyagnak 60. Ennek következtében a kipufogógáz 18 hőenergiájának jelentős része miután a kipufogógáz 18 áthaladt a reaktoron 50 keresztül, átadásra kerül az alternatív üzemanyagnak 60 annak elgőzölögtetése céljából.

Az elgőzölögtetett alternatív üzemanyag 66 a reakciókamrába 56 kerül bevezetésre, ahol az a találmány előkezelési folyamatának lesz alávetve. Jelenleg én képtelen vagyok teljes precizitással megmondani, hogy mi is történik a reakció üzemanyaggal 67 a reakció kamrában.56. Azonban, úgy találtam, hogy a nagy molekulák az elgőzölögtetett üzemanyagban 66 úgy tűnik, hogy széthasadnak annak darabkáira. Úgy találtam, hogy a reaktor 50 hosszának egy része egészen forróvá válik, kifejezetten forróbbá, mint azt egyébként a kipufogógáz hőenergiája egyedül indokolna. Ez a hőenergia többlet utal arra, hogy reakció valamilyen formája játszódik le a reakció üzemanyagban 67, amikor az átalakul előkezelt üzemanyaggá 68.  Például a találmány egyik protoipusánál, a kipufogócsőnek az a vége 16, amely határos a reaktor végével 50, a kipufogógáz kijövö nyílásnál a hőmérséklet kb 500-700°F közötti volt. A kipufogócsőnek az a része, amely a reaktor 50 középső pontjánál helyezkedett el a hőmérséklete kb. 600-900°F volt, mialatt a kipufogócsőnek az a része, amely határos volt a reakciókamrának azzal a végével, amelynél az elgőzölögtetett üzemanyag belépett kb. 200-300°F hőmérsékletű volt. Tehát, a kipufogócső azon része amely a reaktor 50 középső részénél volt elhelyezve magasabb hőmérsékletet ért el, mint ami várható lett volna a cső többi részénél. Az előkezelt üzemanyag  bevezetésre kerül a beeresztő nyílásba 29, ahol az üzemanyagforrássá válik a belsőégésű motor számára.

Az indító üzemanyagról 24 előkezelt üzemanyagra 68 történő váltás a 26,84,57,és a 42-es szelepek óvatos beállítása révén történik. Ilyen módon a belsőégésű motor 20 működtetése simán átadásra kerül az indító üzemanyagról 24 az előkezelt üzemanyagra 68. Felhasználva az újfajta tanításait ennek a találmánynak, én képes voltam működtetni a belsőégésű motort 20 olyan alternatív üzemanyaggal 60, amely általában teljesen alkalmatlan lenne a belsőégésű motor üzemanyagának. Ezek az alternatív üzemanyagok magukba foglalják a nyersolajat, újrafeldolgozott anyagokat mint amilyen a motor olaj, festék hígítók, alkoholok és más hasonlók. Az olyan üzemanyagok, melyek vizet is tartalmaznak szintén felhasználhatók. Ezen alternatív üzemanyagoknak a többsége hulladék anyag, ami révén egy jelentős probléma oldódik meg. Azáltal, hogy képessé válunk az ilyen hulladék anyagoknak üzemanyagként történő felhasználására, a környezetszennyezés egy jelentős része szűnik meg. Az alternatív üzemanyag elégetése után vizsgált kipufogógáz vizsgákatából az derült ki, hogy az ilyenkor képződő kipufogógáz jóval tisztább volt, mint ami egy normál belsőégésű motornál benzin elégetésekor keletkezett volna (benzint is lehet a találmány alternatív üzemanyagaként használni, ilyenkor a motor jóval hatékonyabban működik, és a kipufogógáz szinte egyáltalán nem szennyezi a környezetet).

A reakciókamra és a reakciórúd méretei olyanok, hogy a rúd kényszeríti az elgőzölögtetett üzemanyagot arra, hogy a reakciókamra fala mentén áramoljon.
Egy  350 inch3 -es V-8 as Chevrolet motor céljára, a reakciócső kb. 1-0,5 inch belső átmérőjű, amely lényegében koncentrikusan van elhelyezve a motorból érkező kipufogócső szakaszban. A reakciórúd átmérője egy koncentrikus térrészt hagy a reakciórúd és a reakciócső belső fala között, ami kb. 0,035-0,04 inch, és a reakciórúd hossza kb 10 és 20 inch közötti. A könnyebb üzemanyagok, mint amilyen pl a benzin, nagyobb reakciócsőfal és reakciórúd közötti térrel és rövidebb rúddal működnek, míg szűkebb hézag és nagyobb rúd hosszúság lehet szükséges a nehezebb üzemanyagokhoz, mint pl. a nyersolaj, mivel a nehezebb üzemanyagok általában nagyobb hőt és magasabb sebességet igényelnek a reakciózónán történő keresztüláramlásuk alatt. Hasonló méreteket kielégítőnek találtam az olyan egyhengeres motoroknál, amelyek kb 50 lóerősek. A kisebb motorok ritkán igényelnek a reaktorrúdnál nagyobb hosszúságot, mint kb 4 inch. Hasonló méretek felhasználhatóak lesznek más belsőégésű motoroknál is.

A különböző méretek csak a példa kedvéért lettek jelezve, és el lehet tőlük térni, a motor méretének és típusának függvényében, valamint az üzemanyag térfogat igény és a felhasznált alternatív üzemanyag típusának függvényében. A fontos az, hogy az elgőzölögtetett alternatív üzemanyag áthaladása olyan legyen a reakciókamrában, hogy lehetővé tegye a reakciót, melynek során az alternatív üzemanyag átalakulhat olyan reakció üzemanyaggá, amely már megfelelő a motor működéséhez.

Mialatt a találmány részletesen le lett írva egy belsőégésű motorral történő összekapcsolásra, a talámány egyaránt alkalmazható hasonló módon bármilyen üzemanyag elégető berendezéssel is. Eképpen tehát a találmányt fel lehet használni anyag kezelésre úgy, hogy felhasználható legyen üzemanyagként kemencékben, kazánoknál normál földgáz, tüzelő olaj, szén, vagy akár kerozin ( power turbinák) helyett. A reakciókamrát el lehet helyezni a kipufogócsőben, kéményben hasonlóan, mint az a belsőégésű motor kipufogócsövénél be lett mutatva.

A reakciókamrát lehet másképpen is hevíteni. Minden egyéb módszer azonban hasonló hevítést és hő gradienst biztosítson, mint amit a kipufogógáz is biztosít.
Minthogy az elgőzölögtető kamra  a kipufogógáz által hevítettként került bemutatásra, az elgőzölögtető kamra más módon is hevíthető, illetve az üzemanyagként alkalmazott anyagtól függően az elgőzölögtető kamrát lehet, hogy nem kell mindig hevíteni. A lényeg az, hogy az üzemanyagként felhasznált anyag  kerüljön elgőzölögtetésre az elgőzölögtető kamrában, és  így kerüljön beszívásra a reakciókamrába. Nem kell hogy az elgőzölögtető kamra azon az elven működjön, mint ahogyan az itt leírásra került, szóba jöhet bármilyen más eszköz amely az alternatív üzemanyagot elgőzölögteti. Ez lehet karburátor, vagy egy befecskendező fúvóka, vagy más elgőzölögtető spray megoldás. Továbbá, nem szükséges, hogy a kipufogógáz vegyítve legyen az alternatív üzemanyaggal, mint az az előzőekben leírásra került. Úgy tűnik, hogy a legtöbb esetben a találmány megfelelően működik kipufogógáz nélküli elgőzölögtető kamrával is. Az elgőzölögtetett üzemanyag  kerüljön beszívásra  a reakciókamrán keresztül egy alacsony nyomás révén, vagy az üzemanyagot elégető berendezés üzemanyag bevezető nyílásánál lévő szivattyú segítségével.

 A találmány  üzemanyag előkezelője egy szokatlan felfedezés, ami lehetővé teszi számomra az üzemanyag elégető berendezés alternatív üzemanyaggal történő sikeres működtetését. Mint olyan, képes vagyok elérni több erősen kívánatos célt, nevezetesen: értékes energia kivonását alternatív üzemanyagokból, miközben alternatív üzemanyag kinyerés történik hulladék anyagokból, vagy a nyersolaj esetében az anyagot egyből fel lehet használni, kiküszöbölve az egyébként szükséges drága és tőke igényes olajfinomítási eljárásokat.

Jelen találmány magába foglalhat más különleges változatokat is, anélkül, hogy eltérne annak szellemiségétől, illetve lényeges tulajdonságaitól. A leírt megvalósítások minden vonatkozásukban csak illusztrációként és nem annak korlátozásaként vannak  figyelembe véve.  A találmány hatásköre tehát a mellékelt követelményeknél jobban részletezve lett, mint az előbb említett leírásban. Minden változtatás, amely annak jelentőségén, vagy a követelmények egyenértékű tartományán belül esik, a találmány szerves hatáskörébe tartozik.

* * * * *


Fordította: Tuvok 2005.02.05.

*** A fordítás szövegével kapcsolatban minden jog fenntartva. ***