專利名稱：一種用于助燃空氣的預(yù)處理的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一組設(shè)置在通往燃燒裝置的進氣管線處的磁體，更具體的是，涉及一組設(shè)置在通往內(nèi)燃機或燃料燃燒裝置的進氣通道處的磁體。本發(fā)明的實施例的目的是在裝置的功率輸出保持在相同水平的同時減少裝置的燃料消耗量，或者在保持燃料消耗量的同時增加功率輸出，或者根據(jù)使用者的需要使減少燃料消耗量和增加功率輸出相結(jié)合并達(dá)到平衡。
背景技術(shù)：
通過許多專利可以了解到與通往發(fā)動機的燃料入口相連接的磁體。美國專利4414951介紹了一組設(shè)置在通往化油器的燃料進入管線周圍的磁體。美國專利4755288介紹了一種用于對流過管道的流體進行磁化處理的磁場發(fā)生器。美國專利5500121是一種磁性流體處理裝置。美國專利6041763是一種用于在燃料進入內(nèi)燃室或燃燒室之前對燃料進行預(yù)處理的裝置。英國專利2122253描述了一對設(shè)置在燃料管上且相互間隔的馬蹄形永磁體。美國專利5331807描述了一個設(shè)置在進氣管上的磁體以及另一個設(shè)置在通往電機的燃料管線上的磁體。英國專利2293782描述了兩個設(shè)置在燃料進入管線上的磁體。美國專利5615658描述了一組設(shè)置在進氣口上的磁體。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明包括一種基本垂直于通往燃燒室中的進氣路徑設(shè)置的新的磁體設(shè)置，用于減少燃料消耗量，并且可以減少由于不完全燃燒帶來的微粒排放?？蛇x的是，與在沒有設(shè)置磁體的情況下進行的燃燒相比，根據(jù)本發(fā)明設(shè)置的磁體可以增加定量供送的燃料的燃燒功率。
本發(fā)明是一種用于在通往燃燒室的進氣路徑處預(yù)處理助燃空氣的裝置，其中所述進氣路徑包括一組沿所述進氣路徑設(shè)置的兩個或多個磁場，*每個所述磁場均具有相對應(yīng)的北極和相對應(yīng)的南極以及從所述南極部分延伸到所述北極的一般(general)磁矩矢量；其中本發(fā)明的新穎性特點包括以下特征*所述磁矩矢量大體上相對于所述進氣路徑垂直設(shè)置；*所述磁矩矢量沿所述進氣路徑連續(xù)分布；*所述第二或連續(xù)磁場被設(shè)置成具有第二或連續(xù)磁矩矢量的磁極，其中在靠近所述進氣路徑的位置處相對于所述第一或前一磁矩矢量的磁極具有相反的磁極。
可選的是，本發(fā)明還可以概括為一種用于在通往燃燒室的進氣路徑處預(yù)處理助燃空氣的裝置，其中所述進氣路徑包括一組沿所述進氣路徑設(shè)置的兩個或多個磁場；*每個所述磁場均具有從所述南極部分延伸到所述北極的一般的磁矩矢量；其中新穎性特點包括以下幾點*所述磁矩矢量大體上相對于所述進氣路徑垂直設(shè)置；*所述磁矩矢量沿所述進氣路徑連續(xù)分布；*沿所述進氣路徑觀察，即在垂直于所述進氣路徑的平面中，所述第一和第二磁矩形成的角α在60度和180度之間。
本發(fā)明的另一種可選的定義是一種用于在通往燃燒室的進氣路徑處預(yù)處理助燃空氣的裝置，其中所述進氣路徑包括一組沿所述進氣路徑設(shè)置的兩個或多個磁場，*每個所述磁場均具有相對應(yīng)的北極和相對應(yīng)的南極以及從所述南極部分延伸到所述北極的一般的磁矩矢量；其特征在于*所述磁矩矢量大體上相對于所述進氣路徑垂直設(shè)置，所述進氣路徑延伸穿過空氣管的進氣端的開口；*所述磁矩矢量沿所述進氣路徑連續(xù)分布；*所述第二或連續(xù)磁場設(shè)置成具有所述第二或連續(xù)磁矩矢量的磁極，其中在靠近所述進氣路徑的位置處相對于所述第一或前一磁矩矢量的磁極具有相反的磁極。
附圖中表示了本發(fā)明的不同實施例。附圖是用于說明本發(fā)明，而不是為了限制本發(fā)明。本發(fā)明在所附的權(quán)利要求中被限定。
圖1a表示了本發(fā)明的基本原理，其中沿所需或給定通道流進燃燒室的空氣必須經(jīng)過兩個或多個磁場，所述磁場均具有它們的垂直于所述通道設(shè)置的磁矩。頁面下半部分的插圖表示沿進氣路徑觀察的垂直于進氣路徑的平面，表示出了一個磁矩和連續(xù)磁矩沿通道的相對設(shè)置。
圖1b表示了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中三個磁矩連續(xù)設(shè)置且垂直于進氣管，所述進氣管最終將空氣供送到內(nèi)燃機的燃燒室中。我們發(fā)現(xiàn)這種設(shè)置在產(chǎn)生相同能量的同時能夠減少燃料消耗，或者在消耗相同燃料的同時能夠增加功率輸出。
圖1c是沿所述進氣路徑2觀察的供氣管線5在第一磁體7a的位置處的截面圖，所述第一磁體7a設(shè)置在供氣管線5的外表面上。
圖1d是沿所述進氣路徑2觀察的供氣管線5在第一磁體7a的位置處的截面圖，所述第一磁體7a設(shè)置在所述供氣管線5的內(nèi)表面上。
圖1e是沿所述進氣路徑2觀察的供氣管線5在第一磁體7a的位置處的截面圖，所述第一磁體7a設(shè)置在供氣管線5的管壁的內(nèi)部。
圖1f是沿所述進氣路徑2觀察的供氣管線5在第一磁體7a的位置處的截面圖，所述第一磁體7a設(shè)置在供氣管線5的扁平部分5s外表面上，所述扁平部分5s優(yōu)選具有與所述供氣管線5的之前和之后的部分相同的截面面積。
圖1g表示根據(jù)本發(fā)明的具有沿進氣管5設(shè)置的三個磁體7a、7b、7c的實施例。
圖2表示與圖1b中的設(shè)置相類似的本發(fā)明的可選實施例，但是其中第二磁矩設(shè)置在所述進氣管的相對側(cè)上。這種結(jié)構(gòu)還沒有證明與圖1b所示的設(shè)置相比具有相同的燃料效率。
圖3表示公知的專利申請(專利申請XXXXX)，其中設(shè)置有一個單馬蹄形磁體，并且燃料供送管線穿過馬蹄形狀且垂直于穿過磁極的直線。
圖4表示公知技術(shù)(專利申請XXXXX)，將磁體以45度的夾角設(shè)置在燃料供送管線上，且沒有軸向間隔。
圖5表示公知技術(shù)的實例，將兩個磁體設(shè)置成其磁矩平行于燃料供送管線的軸線，所述磁體設(shè)置在所述燃料供送管線的任一側(cè)上。
圖6也表示公知技術(shù)的實例，將一個單磁體設(shè)置成磁矩沿著、橫跨或垂直于所述燃料供送管線。
圖7表示圖6的公知變化，其中所述磁矩設(shè)置成共線且位于燃料供送管線的一側(cè)上。
圖8表示本發(fā)明的可選的優(yōu)選實施例，其中第二磁體的設(shè)置結(jié)合了圖1b和圖2的實施例。第二磁體“B”設(shè)置成圍繞供氣管線的軸線相對于第一磁體“A”成一定角度。所示第三磁體“C”位于與磁體“A”相同的角度位置。
圖9a涉及一種更大型的內(nèi)燃機。對于更大型的燃料燃燒裝置來說，例如具有汽輪機驅(qū)動的發(fā)電機的發(fā)電站、船用發(fā)動機、或船用汽輪機，都需要大量供送空氣，進氣管的直徑可以在5到50厘米的量級，或者管壁厚度可以是幾毫米，而且可以由磁鋼(magnetically permeable steel)制成，因此能夠降低作用在通過的空氣上的有效的感應(yīng)磁場，從而在其它實施例中磁體可以設(shè)置在圖9和10所示的管的端部。圖9a是本發(fā)明可選的優(yōu)選實施例的透視圖，表示了用于大型發(fā)動機或大型內(nèi)燃機或燃燒裝置的軸向進氣開口12，所述燃燒裝置例如用于在制造鋪路瀝青的過程中在混合巖體和填充料之前用于加熱瀝青的瀝青加熱器。所示優(yōu)選的圓形進氣開口12由進氣開口格柵11覆蓋，以防止除空氣以外的灰塵、樹葉、織物或其它任何東西進入。這種燃燒裝置還可以包括船用發(fā)動機或汽輪機、船用發(fā)電機或用于發(fā)電站汽輪機的蒸汽鍋爐等類似物。
圖9b是圖9a的進氣開口格柵的端部視圖，并且一組磁體設(shè)置在覆蓋進氣開口的格柵11的網(wǎng)孔上。在優(yōu)選實施例中，磁矩設(shè)置成平行于格柵11的平面，以垂直于穿過格柵11的進氣路徑。
圖9c是圖9a的同一進氣開口格柵的側(cè)視圖。此處表示了指向相同的成對的磁矩，所述成對的磁矩中的磁矩相互對置，例如靠近格柵11設(shè)置的磁體的所有磁矩指向同一方向，而設(shè)置在第一“層”磁體的頂部上的第二“層”磁體中的磁體的所有磁矩指向與第一層的磁矩相反的方向。因此，在進入通到進氣管5的進氣開口12時，氣流在其穿過格柵11的通道中將穿過至少兩個相對指向的主磁場。
圖9d表示磁體7a的磁場線的不合適的效果，所述磁場線經(jīng)過相鄰的且指向相反的磁體7b而直接返回。
圖9e表示一個磁體7a的磁場線的合適的效果，所述磁場線經(jīng)過相鄰的且指向相同的磁體7a而延續(xù)。
圖10a是本發(fā)明另一可選的優(yōu)選實施例的透視圖，表示了與圖9所示的上述進氣開口作用相似的徑向進氣裝置。
圖10b是與圖10a相同的本發(fā)明另一可選的優(yōu)選實施例的端部視圖，此處表示了設(shè)置在沿外圍設(shè)置的圓柱形套筒形狀的格柵11上的第一組磁體以及設(shè)置在第一組磁體的外側(cè)的第二組磁體，并且第一組磁體的磁矩都指向共同的逆時針方向，第二組磁體的磁矩都指向順時針方向，格柵11覆蓋位于管5的尾端件和相對設(shè)置的端板13之間的開口12。
圖10c是與圖10b的側(cè)視圖相對應(yīng)的側(cè)視圖，表示了設(shè)置在穿過圓柱形套筒形狀的格柵11的徑向進氣開口12上的兩組磁體，其中所述格柵11在進氣管5的端蓋13的外圍周圍。管的端部由上述端板13覆蓋。
圖11表示在極性方向相反的磁體之間、或者在最下面的磁體和基底之間使用分隔件15，所述最下面的磁體連接到所述基底上。
圖12表示除了結(jié)合助燃空氣管線5的第一變化之外，還結(jié)合設(shè)置有磁體27a、27b、27c的用于供送燃料1的燃料供送管線30，磁體27a、27b、27c被設(shè)置成在靠近燃料供送管線的位置處的極性相反，兩個管線5和30都延伸到化油器31中以供送到燃燒室4，或者都直接延伸到所述燃燒室4中。
圖13表示除了在助燃空氣進氣管5的進氣端口12上的格柵11上設(shè)置的磁體的變化之外，還結(jié)合設(shè)置有磁體27a、27b、27c的用于供送燃料1的燃料供送管線30，磁體27a、27b、27c被設(shè)置成在靠近燃料供送管線的位置處極性相反，兩個管線5和30都延伸到用于加熱一些流體的燃燒單元上的燃燒室4中，所述流體流入線圈中用于被加熱。
圖14包括在一系列實驗室實驗中得出的表示燃料消耗量和微粒排放的兩個圖表。
圖15表示實際中使用的兩組公共汽車的燃料消耗量的平均值的曲線圖。
具體實施例方式
附圖1a表示了本發(fā)明的基本原理。助燃空氣沿通道2流入燃燒室4中。根據(jù)本發(fā)明，助燃空氣2必須經(jīng)過兩個或多個連續(xù)設(shè)置的均具有它們的磁矩10a、10b的磁場8a、8b，且兩個磁場8a、8b都垂直于所述通道2設(shè)置。假定燃料1通過燃料管線30提供。在進入燃燒室4之前，燃料1可以利用化油器31通過噴射到氣流2中而進入燃燒室4，或者可選的是，可以通過燃料噴射泵32直接進入燃燒室4中。圖1a中表示出了垂直于空氣通道2的平面p。在該頁面的下部，表示了沿通道2觀察的該平面。如圖所示，磁矩矢量10a、10b形成角度α。該角度最大可以為180°，也就是說，第二或連續(xù)磁矩10b、10c、...與第一或前一磁矩10a、10b、...的指向相反。但是，在本發(fā)明的其它實施例中，連續(xù)磁矩與前一磁矩之間的角度可以小于180°，且可以小到大約60°。這種可選的實施例表示在圖8中，其中角度α大約為90°。應(yīng)當(dāng)注意的是，圖8所示的具有沿通道2的連續(xù)磁體的實施例與圖4所示的現(xiàn)有技術(shù)的情況完全不同，圖4中的兩個磁矩是彼此以一定角度沿通道2設(shè)置在同一軸向位置。在可選的實施例中助燃空氣可以或多或少地為純氧，即不含普通大氣中的部分或全部正常的氮含量。
圖1b表示空氣通道2延伸穿過進氣管5并經(jīng)過兩個磁場8a和8b，所述兩個磁場8a和8b由沿空氣通道2連續(xù)設(shè)置的磁矩10a和10b產(chǎn)生。在圖1b中，我們沒有區(qū)分磁場8a、8b或磁矩10a、10b的來源，它們可以是鐵或類似永磁材料制成的永磁體7a、7b，永久包括它們的磁矩10a、10b，如圖1b的主圖所示，或者可以是由通電線圈17a、17b磁化的非永磁性透磁鐵芯7a’、7b’，如左上角的插圖所示，再或者可以是沒有透磁鐵芯的通電線圈17a、17b。在利用無鐵芯通電線圈17a、17b、...的情況下，空氣通道2可以垂直穿過每個線圈17a、17b、...的中心。
圖1b表示了本發(fā)明的優(yōu)選實施例，其中三個磁矩連續(xù)且垂直于進氣管設(shè)置，所述進氣管最終將空氣供送到內(nèi)燃機的燃燒室中。我們發(fā)現(xiàn)這種設(shè)置導(dǎo)致在產(chǎn)生相同能量的同時能夠減少燃料消耗，或者在消耗相同燃料的同時能夠增加功率輸出。但是，對于更大型的燃料燃燒裝置，如具有汽輪機驅(qū)動的發(fā)電機的發(fā)電站、船用發(fā)動機或船用汽輪機來說，圖1b的實施例在提交本申請時并不是本發(fā)明的最優(yōu)選實施例，最優(yōu)選的實施例表示在圖9a、9b、9c和圖10a、10b、10c中，這些附圖表示了為更大型的燃料燃燒裝置在進氣開口處設(shè)置磁場的實施例，所述燃燒裝置例如具有汽輪機驅(qū)動的發(fā)電機的發(fā)電站、船用發(fā)動機或船用汽輪機，所述設(shè)置后面將在說明書中進行描述。
圖1c是沿所述空氣通道2觀察的進氣管線5在第一磁體7a的位置處的截面圖，所述第一磁體7a設(shè)置在供氣管線5的外表面上。在該視圖中，磁體7b是空氣穿過的后一磁體。磁矩10b被示為具有大約150°的角度α。
如果供氣管線5的尺寸較大或者由特殊的透磁性材料制成，則磁體7a、7b、7c、...的磁場8a、8b、8c、...的磁場力可以明顯減小且在方向上明顯背離，因此將磁體7a、7b、7c、...設(shè)置在所述供氣管線5的內(nèi)壁上將具有優(yōu)勢，如圖1d所示。為了防止對空氣通道造成不合適的限制，磁體可以具有彎曲的表面。
圖1e是沿所述空氣通道2觀察的進氣管線5在第一磁體7a的位置處的截面圖，所述第一磁體7a設(shè)置在供氣管線5的管壁內(nèi)部。這種實施例在利用被模制在合成的非磁性材料中的設(shè)置中是可以實現(xiàn)的，所述材料例如是聚乙烯塑料，可用于制造供氣管線。如上所述，提供具有彎曲表面的磁體，在提供管的圓形內(nèi)壁以及提供細(xì)長管方面都具有優(yōu)勢。應(yīng)當(dāng)注意的是，對于圖1c，1d和1e所示的實施例來說，所示的連續(xù)磁體不在一條直線上或具有30°的夾角(即角度α為150°)，但是在優(yōu)選實施例中，角度α大約為180°，即磁體7b隱藏在磁體7a的后面。
圖1f是沿所述空氣通道2觀察的進氣管線5在第一磁體7a的位置處的截面圖，所述第一磁體7a設(shè)置在供氣管線5的扁平部分5s外表面上，所述扁平部分5s優(yōu)選具有與所述供氣管線5的之前和之后的“普通”形狀的部分相同的截0面面積。供氣管線5的這個扁平部分5s提供了距離磁極Sa或Na、Nb或Sb、...更近的通道，以使更大比例的空氣流經(jīng)供氣管線5、5s。假設(shè)磁體7a、7b、...具有平坦的表面，因為越接近磁體7a、7b、...的磁極Sa、Na、Nb或Sb、...的位置磁場越強，因此與供氣管線5利用圓形管相比，利用供氣管線的扁平部分5s將使更多的空氣受到更強的磁場作用。
如圖1g所示，提供了沿進氣管5設(shè)置有三個磁體7a、7b、7c的根據(jù)本發(fā)明的一種實施例。在該實施例的一種可供選擇的方式中，空氣在進入化油器31用于與燃料混合之前，其中所述燃料由供送例如汽油或柴油的燃料管線30供送，所述空氣可以在供氣管線5中進行磁化處理。在第二種可供選擇的方式中，可以將空氣供送到燃燒室4中，并且燃料1可以利用燃料噴射泵32通過噴嘴從所述燃料管線30單獨地供送到所述燃燒室4中，如圖1g中虛線所示。圖中還表示了在這兩種可供選擇的實施例中，磁體均以橫向的方式設(shè)置在燃料供送管線30上。應(yīng)當(dāng)注意的是，所示燃燒室4可以是多種類型的燃燒室中的一種，例如具有汽缸35和活塞36的汽車或船的發(fā)動機，所述發(fā)動機依靠汽油、柴油或氣體燃料等運行，另外，發(fā)動機可以根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)制造，但是燃燒室4也可以是用于汽輪機的燃燒室4。燃燒室4的細(xì)節(jié)不在本申請中特別詳細(xì)地描述，因為本發(fā)明涉及的是助燃空氣和燃料到達(dá)燃燒室之前的預(yù)處理。圖1g中的插圖與圖1c類似。
圖2表示與圖1b中的設(shè)置相類似的本發(fā)明的可選實施例，但是其中第二磁矩設(shè)置在所述進氣管的相對側(cè)上，并使第二磁矩10b指向前一和后一磁矩10a、10c的相反方向。這種結(jié)構(gòu)還沒有證明與圖1b所示的設(shè)置相比具有相同的效率。
圖3表示公知的具有一個單馬蹄形磁體的磁體設(shè)置，其中燃料供送管線穿過馬蹄形狀且垂直于穿過磁極的直線。
圖4表示利用以大約45度的角間距設(shè)置在燃料供送管線上、而不是進氣管上的磁體的公知技術(shù)，且與本發(fā)明相反，所述磁體被設(shè)置成沒有軸向間隔。
圖5表示公知技術(shù)的實例，其利用兩個設(shè)置成它們的磁矩平行于燃料供送管線的軸線的磁體，所述磁體設(shè)置在所述燃料供送管線的任一側(cè)上。
圖6也表示公知技術(shù)的實例，其利用一個設(shè)置成磁矩沿著、橫跨或垂直于所述燃料供送管線的單個磁體。
圖7表示圖6的公知變化，其中兩個磁矩共線并且位于燃料供送管線的一側(cè)上。
圖8表示本發(fā)明的可選的優(yōu)選實施例，其中第二磁體的設(shè)置結(jié)合了圖1b和圖2的實施例。第二磁體“B”被設(shè)置成圍繞供氣管線的軸線相對于第一磁體“A”成一定角度的位置處。所示第三磁體“C”位于與磁體“A”相同的角度位置處。
圖9a、9b、9c和圖10a、10b、10c表示了為更大型的燃料燃燒裝置在近氣口處設(shè)置磁場的實施例，所述更大型的燃料燃燒裝置例如具有汽輪機驅(qū)動的發(fā)電機的發(fā)電站、船用發(fā)動機或船用汽輪機，所述設(shè)置后面將在說明書中進行說明。
圖9a是本發(fā)明的可選的優(yōu)選實施例的透視圖，表示了用于大型發(fā)動機或大型內(nèi)燃機或燃燒裝置的軸向進氣開口12，所述燃燒裝置例如用于在制造鋪路瀝青的過程中在混合巖體和填充料之前用于加熱瀝青的瀝青加熱器。所示優(yōu)選的圓形進氣開口12由進氣開口格柵11覆蓋，以防止除空氣以外的灰塵、樹葉、織物或其它任何東西進入。這種燃燒裝置還可以包括船用發(fā)動機或汽輪機、船用發(fā)電機或用于發(fā)電站汽輪機的蒸汽鍋爐等類似物。
圖9b是圖9a的進氣開口格柵的端部視圖，并且一組磁體設(shè)置在覆蓋進氣開口的格柵11的網(wǎng)孔上。在優(yōu)選實施例中，磁矩設(shè)置成平行于格柵11的平面，以垂直于穿過格柵11的空氣通道。
圖9c是圖9a的同一進氣開口格柵的側(cè)視圖。所述磁矩此處被示為指向相同的的成對的磁矩，所述成對的磁距中的磁矩相互對置，例如靠近格柵11設(shè)置的磁體的所有磁矩指向同一方向，而設(shè)置在第一“層”的頂部上的第二“層”磁體中的磁體的所有磁矩指向與第一層的磁矩相反的方向。因此，在進入通到進氣管5的進氣開口12時，氣流在其穿過格柵11的通道中將穿過至少兩個指向相反的主磁場。分隔件15設(shè)置在磁體7a和磁體7b之間，從而提供更合適的磁場分布和更強的磁場，以作用在穿過磁體7a、7a之間的氣流2上，所述氣流2還穿過相反指向的磁體7b、7b之間。分隔件15將抵消圖9d所示的不合適的效果，圖9d表示了磁體7a的磁場線經(jīng)過相鄰且指向相反的磁體7b直接返回。圖9e表示一個磁體7a的磁場線的需要的效果，所述磁場線經(jīng)過相鄰且指向相同的磁體7a而延續(xù)。每個磁體7a通過所述分隔件15的厚度與最臨近的磁體7b分隔，所述分隔件15由非磁性材料制成，即具有非常低的磁化率，從而導(dǎo)致一個磁場8a的磁場線連續(xù)到下一對磁體中的臨近的磁體7a的臨近的磁場8a中。因此，氣流2將穿過第一個磁體到磁體的連續(xù)磁場8a，磁場8a垂直于氣流2將橫穿的下一個指向相反的磁體到磁體的磁場8b。所述分隔件的非磁性材料可以是一塊鋁、聚乙烯、PET、木質(zhì)材料、一塊陶瓷板或其它能夠抵抗磁體7a、7b之間產(chǎn)生的吸引力的合適材料?？梢栽谶M氣開口上的格柵11上堆疊多個交替的磁體7a、7b、7c、...。非磁性材料的分隔件15也可以設(shè)置在格柵11和最臨近的磁體7b、7c、...之間，參見圖9和10，其中磁體7b就是設(shè)置在最靠近格柵11的位置上的一個磁體。
圖10a是本發(fā)明可選的優(yōu)選實施例的透視圖，表示了與圖9所示的上述進氣開口作用相似的徑向進氣裝置。
圖10b是本發(fā)明上述可選的優(yōu)選實施例的端部視圖，此處表示了設(shè)置在沿外圍設(shè)置的圓柱形套筒形狀的格柵11上的一組磁體以及設(shè)置在上述一組磁體的外側(cè)的另一組磁體，并且所述一組磁體的磁矩都指向共同的順時針外圍方向，另一組磁體的磁矩都指向相反的逆時針方向，其中格柵11覆蓋位于管5的尾端件和端板13之間的開口12。與圖9e相似，這種設(shè)置的結(jié)構(gòu)是外層的一組磁體7a設(shè)置在非磁性分隔件15上，分隔件15設(shè)置在下一組磁體7b上，所述下一組磁體7b設(shè)置在進氣開口格柵11上。由于套筒形格柵以及設(shè)置有分隔件15且沿外圍方向設(shè)置的多組磁體8a、8b，其中磁體8a、8b的磁矩矢量10a、10b也沿外圍方向設(shè)置，每個磁體7a的磁場8a將具有延續(xù)到相鄰磁體7a的磁場8a的趨勢，從而在進氣開口12的套筒形格柵11周圍形成連續(xù)磁場。同樣的考慮適用于相對于外層磁體8a設(shè)置在內(nèi)側(cè)的相反指向的磁體7b的磁場8b。
圖10c是與圖10b的側(cè)視圖相對應(yīng)的側(cè)視圖，表示了設(shè)置在徑向進氣開口12上的兩組磁體，所述進氣開口12具有圍繞進氣管5的端板13的外圍的圓柱形套筒形狀的格柵11。管的端部通過板13覆蓋。在圖9和圖10中所示的實施例中還可以與格柵11后面的進氣開口過濾器16的使用相結(jié)合，用于阻擋不合適的顆?；驓怏w組分或濕氣。
圖11表示在極性方向相反的磁體7a、7b、7c、7d之間使用分隔件15，或者在最底部的磁體和基底之間設(shè)置分隔件15，其中所述最底部的磁體此處為7d，并且被連接到所述基底上，所述基底可以是進氣開口12處的格柵11。
圖12表示除了結(jié)合助燃空氣管線5的第一變化之外，還結(jié)合用于供送燃料1的燃料供送管線30，所述燃料供送管線30具有磁體27a、27b、27c，磁體27a、27b、27c設(shè)置成在靠近燃料供送管線的位置處具有相反的極性，兩個供送管線5和30都延伸到化油器31中以供送到燃燒室4，或者都直接延伸到所述燃燒室4中。
圖13表示除了在助燃空氣進氣管5的進氣端口12上的格柵11上設(shè)置的磁體的變化之外，還結(jié)合用于供送燃料1的燃料供送管線30，所述燃料供送管線30具有磁體27a、27b、27c，磁體27a、27b、27c設(shè)置成在靠近燃料供送管線的位置處具有相反的極性，兩個供送管線5和30都延伸到用于加熱一些流體的燃燒裝置上的燃燒室4中，所述流體例如在線圈37中流動的水，所述水用于被加熱形成蒸汽。
由于場強和耐溫性的緣故，有利的是，根據(jù)本發(fā)明的裝置可以使用包括被稱為N36，N34或N38的一定質(zhì)量的釹的磁體7，但是也可以使用包括鈷或鍶的磁體。
實驗結(jié)果對本發(fā)明的兩種不同的典型實施例是否能夠降低燃料消耗量進行了測試。一個測試是利用客車在實驗室條件下進行，而另一個測試是利用公共汽車在普通交通環(huán)境下進行。
普通客車的實驗室測試在被認(rèn)可的車輛測試實驗室中對普通客車分三個階段進行測試。這三個階段包括三個測試循環(huán)，其中第一組測試被稱為“A”，不使用磁體，第二組測試被稱為“B”，使用根據(jù)本發(fā)明設(shè)置的磁體，而第三組測試，暫時是最后一組測試，也被稱為“A”，不使用磁體進行測試，并且在“B”測試后延遲正常行駛幾千公里后。測量所有三組測試“A”、“B”和“A”過程中的燃料消耗量和微粒排放，并且每項均包括三個測試運行。該測試已經(jīng)由位于瑞典斯德哥爾摩的Haninge鎮(zhèn)的獨立測試實驗室AVL MTC作出。每項測試運行都模擬準(zhǔn)確限定的加速驅(qū)動模式和減速驅(qū)動模式，駕駛速度在0和120km/h之間，并且是由經(jīng)訓(xùn)練的駕駛員在實驗室中進行，這被稱為“歐洲駕駛循環(huán)”EDC。在測試之前，車輛被運進實驗室，并且清洗燃料系統(tǒng)，并重新加入標(biāo)準(zhǔn)燃料。然后測試前將測試車輛在22°的恒定標(biāo)準(zhǔn)溫度的實驗室中放置一夜。測試所用車輛為大眾的TDI 1900 2003型自動排檔的帕薩特。在撰寫本申請時，AVL MTC實驗室已經(jīng)提供了三個測試階段中兩個的測試結(jié)果，參見下面所引用的表1和2表1在測試系列“A”(不設(shè)置磁體)和“B”(設(shè)置磁體)過程中的微粒排放
從圖14頁面的左半部分可以看出，在不設(shè)置磁體進行的歐洲測試“A”中的第一組三個運行中，燃料消耗量相當(dāng)穩(wěn)定，在0,75961/10km的平均消耗量(公升/10km)附近。測試的市區(qū)駕駛段的耗油量較高，平均為1,07871/10km，并且測試的高速路駕駛段的耗油量相當(dāng)經(jīng)濟，平均為0,57271/10km。而三個測試“B”的平均耗油量則顯著降低，為0,72131/10km，降低了5％，且市區(qū)駕駛段降低的最多，下降到了1,00311/10km，降低了7％，并且高速路駕駛段降低的最少，下降到了0,55451/10km，降低了大約3％。市區(qū)駕駛段的燃料消耗量的降低幅度最明顯。
表2在測試系列“A”(沒有磁體)和“B”(設(shè)置磁體)過程中的微粒排放
從圖14頁面的右半部分可以看出，不設(shè)置磁體的測試“A”過程中的微粒排放平均為0,0360。測試“B”過程中的微粒排放下降到0,0323，降低了大約10％。降低微粒排放對于減少環(huán)境污染問題非常重要，特別是來自于大型柴油發(fā)動機，如公共汽車發(fā)動機、建筑機械發(fā)動機，特別是在隧道中的建筑機械發(fā)動機、以及船用柴油發(fā)動機的污染。通過觀察具有根據(jù)本發(fā)明安裝的磁體的船只，可以知道降低微粒排放不僅具有健康優(yōu)勢，而且可以帶來更清潔的廢氣排放。
用于普通交通環(huán)境下的公共汽車測試本發(fā)明的另一種實施例被設(shè)置在瑞典哥德堡的Gteborgs 的城市交通線路上使用的普通柴油公共汽車上。測試月份為2002年10月、2003年1月、2003年3月、2003年4月、2003年5月和最后的2003年7月。最初，在試驗中利用9輛公共汽車，編號為501、502、503、504、505、506、507、508和510，一直進行實驗到2003年5月，但是最后一個月有兩輛公共汽車，即編號為503和505的公共汽車退出了實驗。2003年3月3日根據(jù)本發(fā)明設(shè)置磁體，由于對于501、502、503、505和508公共汽車從“不使用磁體”變成“使用磁體”，因此圖表上省略了來自該月份的結(jié)果。因為我們不知道的原因，運行到2003年3月3日的不使用磁體的公共汽車在2003年5月之前具有較高的平均耗油量。但是，在3月安裝了磁體之后耗油量幾乎沒有變化(在2003年5月之后下降)。相反地，不使用磁體的公共汽車的耗油量在整個測試過程中在2003年5月之后明顯增加。
表3設(shè)置和不設(shè)置磁體的9輛公共汽車的柴油消耗量1/10km。(由于表格寬度的原因，將該表插在附圖的14/14頁。)
權(quán)利要求
1.一種用于在通往燃燒室(4)的進氣路徑(2)處預(yù)處理助燃空氣的裝置，其中所述進氣路徑包括一組(6)沿所述進氣路徑(2)設(shè)置的兩個或多個磁場(8a，8b，...)，*每個所述磁場(8a)均具有相對應(yīng)的北極(Na，Nb，...)和相對應(yīng)的南極(Sa，Sb，...)以及從所述南極部分(Sa，Sb，...)延伸到所述北極(Na，Nb，...)的一般的磁矩矢量(10a，10b，...)；其特征在于*所述磁矩矢量(10a，10b，...)大體上相對于所述進氣路徑(2)垂直設(shè)置；*所述磁矩矢量(10a，10b，...)沿所述進氣路徑(2)連續(xù)分布；*所述第二或連續(xù)磁場(8b)設(shè)置成具有所述第二或連續(xù)的磁矩矢量(10b，...)的磁極(Nb(Sb)，...)，其中在靠近所述進氣路徑(2)的位置處相對于所述第一或前一磁矩矢量(10a，...)的磁極(Sa(Na)，...)具有相反的磁極。
2.一種用于在通往燃燒室(4)的進氣路徑(2)處預(yù)處理助燃空氣的裝置，其中所述進氣路徑包括一組(6)沿所述進氣路徑(2)設(shè)置的兩個或多個磁場(8a，8b，...)；*每個所述磁場(8a)均具有從所述南極部分(Sa，Sb，...)延伸到所述北極(Na，Nb，...)的一般的磁矩矢量(10a，10b，...)；其特征在于*所述磁矩矢量(10a，10b，...)大體上相對于所述進氣路徑(2)垂直設(shè)置；*所述磁矩矢量(10a，10b，...)沿所述進氣路徑(2)連續(xù)分布；*沿所述進氣路徑(2)觀察，即在垂直于所述進氣路徑(2)的平面(p)中，所述第一和第二磁矩形成的角(α)在60度和180度之間。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述進氣路徑(2)穿過進氣通路或管(5)，所述磁矩矢量(10a，10b，...)包括設(shè)置在所述管(5)的壁上的永磁體(7a，7b，...)。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述永磁體(7a，7b，...)設(shè)置在所述管(5)的外表面上。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述永磁體(7a，7b，...)設(shè)置在所述管(5)的內(nèi)表面上。
6.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述永磁體(7a，7b，...)設(shè)置在所述管(5)的壁的內(nèi)部。
7.根據(jù)權(quán)利要求3所述的裝置，其特征在于，所述管(5)具有扁平部分(5s)，并且具有所述設(shè)置在所述扁平部分(5s)上的永磁體(7a，7b，...)。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2和3所述的裝置，其特征在于，沿所述進氣路徑(2)觀察，即在垂直于所述進氣路徑(2)的平面(p)中，所述第一和第二磁矩形成的角(α)在120度和180度之間。
9.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，所述進氣路徑(2)穿過進氣通路或管(5)，所述磁矩矢量(10a，10b，...)包括設(shè)置在所述管(5)的壁上的永磁體(7a，7b，...)。
10.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的裝置，其特征在于，燃料供送管線(30)被設(shè)置用于將燃料(1)供送到所述燃燒室(4)，所述燃料供送管線設(shè)置有極性交替的磁場(20a，20b，...)，所述磁場(20a，20b，...)垂直定向為交替的朝向和遠(yuǎn)離所述燃料供送管線(30)。
11.一種用于在通往燃燒室(4)的進氣路徑(2)處預(yù)處理助燃空氣的裝置，其中所述進氣路徑包括一組(6)沿所述進氣路徑(2)設(shè)置的兩個或多個磁場(8a，8b，...)，*每個所述磁場(8a)均具有相對應(yīng)的北極(Na，Nb，...)和相對應(yīng)的南極(Sa，Sb，...)以及從所述南極部分(Sa，Sb，...)延伸到所述北極(Na，Nb，...)的一般的磁矩矢量(10a，10b，...)；其特征在于*所述磁矩矢量(10a，10b，...)大體上相對于所述進氣路徑(2)垂直設(shè)置，所述進氣路徑(2)延伸穿過空氣管(5)的進氣端處的開口(12)；*所述磁矩矢量(10a，10b，...)沿所述進氣路徑(2)連續(xù)分布；*所述第二或連續(xù)磁場(8b)設(shè)置成具有所述第二或連續(xù)的磁矩矢量(10b，...)的磁極(Nb(Sb)，...)，其中在靠近所述進氣路徑2的位置處相對于所述第一或前一磁矩矢量(10a，...)的磁極(Sa(Na)，...)具有相反的磁極。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的裝置，其特征在于，所述磁矩矢量(10a，10b，...)平行于網(wǎng)孔或格柵(11)設(shè)置，所述網(wǎng)孔或格柵(11)覆蓋通往所述進氣管(5)的所述進氣端的所述開口(12)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述磁矩矢量(10a，10b，...)設(shè)置成一組或多組設(shè)置在所述格柵(12)上的兩個或多個磁體(7a，7b，7c，...)，并使所述磁體(7a)設(shè)置在所述磁體(7b)的頂部上，并且使所述最底部的磁體(7b，7c，...)設(shè)置在所述格柵(11)上。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，在所述磁體(7a，7b)之間設(shè)置有非磁性材料的分隔件(15)。
15.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其特征在于，在所述最底部磁體(7b，7c，...)和所述格柵(12)之間設(shè)置有非磁性材料的分隔件(15)。
16.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述進氣管的所述進氣開口(12)為軸向進氣開口，且所述格柵為覆蓋所述進氣開口(12)的板形格柵。
17.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其特征在于，所述進氣管的所述進氣開口(12)為徑向進氣開口，并且所述格柵為覆蓋所述進氣開口(12)的圓柱形側(cè)壁或套筒形格柵，所述套筒的一端連接到所述進氣管(5)的進氣端，并且所述套筒的相對端被板(13)覆蓋。
18.根據(jù)權(quán)利要求1、2或11所述的裝置，其特征在于，所述磁矩(10，20)包括電流線圈，電流線圈中的電流有助于形成所述磁矩。
19.根據(jù)權(quán)利要求1、2或11所述的裝置，其特征在于，所述磁體(7)利用釹制成。
全文摘要
一種用于在通往燃燒室(4)的進氣路徑(2)處預(yù)處理助燃空氣的裝置，其中所述進氣路徑包括一組(6)沿所述進氣路徑(2)設(shè)置的兩個或多個磁場(8a，8b，…)。每個磁場(8a)具有相對應(yīng)的北極(Na，Nb，…)和南極(Sa，Sb，…)以及從所述南極部分(Sa，Sb，…)延伸到所述北極(Na，Nb，…)的磁矩矢量(10a，10b，…)；其特征在于*磁矩矢量(10a，10b，…)大體上相對于所述進氣路徑(2)垂直設(shè)置；*磁矩矢量(10a，10b，…)沿所述進氣路徑(2)連續(xù)分布；*第二或連續(xù)磁場(8b)設(shè)置具有第二或連續(xù)磁矩矢量(10b，…)的磁極(Nb(Sb)，…)，其中在靠近進氣路徑2的位置處相對于第一或前一磁矩矢量(10a，…)的磁極(Sa(Na)，…)具有相反的磁極。
文檔編號F02M27/04GK1826462SQ03827024
公開日2006年8月30日 申請日期2003年9月12日 優(yōu)先權(quán)日2003年9月12日
發(fā)明者安德斯·塔爾貝格 申請人:磁體發(fā)射控制科學(xué)院