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Es ist bekannt, dass die Energieausbeute
bei der Verbrennung flüssiger
Brennstoffe dadurch gesteigert werden kann, indem die molekulare
Konfiguration der Kohlenwasserstoffverbindungen im Brennstoff durch
eine Wechselwirkung der magnetischen Momente der molekularen Bindungsorbitale
mit einem externen auf den Brennstoff einwirkenden Magnetfeld geändert wird.
Dabei wird insbesondere die Zeman-Aufspaltung der molekularen Energieniveaus genutzt.
Es handelt sich hierbei im wesentlichen um die Aufhebung der energetischen
Entartung der Bahn- bzw. Spindrehimpulskomponente des jeweiligen
Elektronenorbitals gegenüber
einer äußeren durch
das Magnetfeld definierten Vorzugsrichtung. Infolge dessen können durch
eine paramagnetische Resonanzabsorption zwischen den aufgespalteten Zeman-Zuständen Konfigurationsänderungen
bewirkt werden.
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Bei den Kohlenwasserstoffketten eines
organischen Brennstoffs bzw. innerhalb der im organischen Brennstoff
stets vorhandenen Radikale wird dadurch eine größere Angrifssfläche für die Reaktion des
Moleküls
mit den hinzutretenden Sauerstoffmolekülen bewirkt, wodurch eine Absenkung
der Aktivierungsenergie für
die nachfolgende Verbrennungsreaktion hervorgerufen wird und der
Brennstoff effektiver und umweltfreundlicher verbrennt.
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Auf diesem physikalischen Prinzip
wirksame Vorrichtungen enthalten mindestens eine Durchflusszone
für den
Brennstoff in Verbindung mit eine Anordnung magnetischer Körper in
einer für
die magnetische Feldverteilung zweckmäßigen Konfiguration.
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Es besteht die Aufgabe, eine weiterentwickelte,
auf oben genanntem Prinzip arbeitende Vorrichtung zur Behandlung
flüssiger
Brennstoffe anzugeben, die bei einem kontinuierlichen Brennstoffdurchtritt
eine maximale Beeinflussung des durchlaufenden Brennstoffs und damit
eine maximale Energieausbeute bei der nachfolgenden Verbrennung
ermöglicht.
Die Vorrichtung soll vor allem für
stationäre Verbrennungsanlagen,
insbesondere für
mit Heizöl betriebene
Heizanlagen, verwendbar sein.
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Die Aufgabe wird mit einer Vorrichtung
zur Behandlung eines flüssigen
Brennstoffs gemäß den Merkmalen
des Anspruchs 1 gelöst.
Die Unteransprüche
enthalten zweckmäßige bzw.
vorteilhafte weitere ausgestaltende Merkmale.
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Erfindungsgemäß ist die Vorrichtung als eine in
eine Transportleitung des flüssigen
Brennstoffs eingebrachte, kontinuierlich durchströmte Anordnung aus
mindestens einem sich in Längsrichtung
erstreckenden Magnetkern und einer den Magnetkern umschließenden Ummantelung
mit mindestens einem Einlass- und einem Auslassanschluss ausgeführt.
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Die Vorrichtung ist somit für eine kontinuierliche
Durchströmung
durch den flüssigen
Brennstoff ausgelegt und wird in der Transportleitung bzw. Brennstoffzuführleitung
angeordnet. Erfindungsgemäß ist auch
der Magnetkern für
ein Umfließen
durch den die Vorrichtung durchlaufenden Brennstoff eingerichtet.
Die Ummantelung der Vorrichtung schließt zum einen den durchströmten Innenraum
nach außen
hin dicht ab und gewährleistet
zum anderen eine feste Verbindung mit der Transportleitung über den Einlass- bzw. Auslassanschluss.
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Der Magnetkern ist in einer Ausführungsform von
einer Magnethülse
umgeben. Weiterhin kann auch gegebenenfalls der Magnetkern in eine
segmentierte Folge aus mindestens zwei Magnetkörpern sowie einer zwischen die
Magnetkörper
gelagerten Anordnung aus einer nichtmagnetischen Kunststoffscheibe
und einer Scheibe Lanthanid-Materials gegliedert sein.
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Zusätzlich dazu können an
den in Richtung des Einlass- bzw. Auslassanschlusses weisenden Stirnseiten
der Magnetkörper
weitere Anordnungen aus der Kunststoffscheibe und der Scheibe vorgesehen
sein. Vorteilhafterweise ist die Kunststoffscheibe aus einem Polyvinylchloridmaterial
und die Scheibe aus einer Neodymverbindung ausgeführt.
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Nachfolgend soll anhand eines Ausführungsbeispiels
die erfindungsgemäße Vorrichtung
in Verbindung mit Figuren näher
erläutert
werden. Es werden für
gleiche und gleich wirkende Teile die selben Bezugszeichen verwendet.
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Es zeigen:
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1a, 1b beispielhafte Darstellungen
einer Magnethülse
bzw. eines Magnetkerns,
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2a, 2b eine beispielhafte Darstellung
einer Ummantelung in Form eines Mantelrohrs bzw. eines Reduzierstücks und
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3 eine
Darstellung der in den vorhergehenden Figuren gezeigten Komponenten
im zusammengebauten Zustand.
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Der in dem Ausführungsbeispiel nach 1b dargestellte Magnetkern 1 besteht
aus zwei Magnetkörpern 1a und 1b,
die im wesentlichen stabförmig
oder zylindrisch ausgeführt
sind. Weiterhin ist zwischen den Magnetkörpern 1a und 1b eine
Anordnung aus zwei Kunststoffscheiben 2 in Verbindung mit
einer dazwischen gelagerten Neodymscheibe 3 vorgesehen.
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Die Magnetkörper 1a und 1b schließen an ihren
Enden ebenfalls mit je einer Anordnung aus der Kunststoffscheibe 2 und
eine Scheibe 3 ab, die vorteilhafterweise aus einem Lanthanid,
insbesondere aus Neodym, besteht. Die so gebildete gesamte Anordnung
des Magnetkerns 1 aus den Komponenten 1a, 1b, 2 und 3 weist
zweckmäßigerweise
eine Länge von
ca. 120mm und einen Durchmesser von ca. 20mm auf, wobei diese Abmessungen prinzipiell
im Rahmen fachmännischen
Handelns variiert werden können.
Als magnetisches Material können
ferromagnetische Materialien, insbesondere Legierungen, wie AlNiCo,
Ferrite und dergleichen Materialien verwendet werden.
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Die vorbeschriebene Anordnung ist
in eine metallische oder magnetische Hülse 4 eingeschoben,
deren Innendurchmesser geringfügig
größer als der
Außendurchmesser
des Magnetkerns 1 ist, sodass der Magnetkern leicht beabstandet
in der Hülse 4 untergebracht
ist.
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Die Hülse 4 ist darüber hinaus
etwas länger als
der Magnetkern und weist in der Nähe der Enden je eine Durchflussbohrung 8 und
eine Arretierungsbohrung 9 auf. Der Abstand zwischen den
Arretierungsbohrungen 9 entspricht im wesentlichen der Länge des.
Magnetkerns 1. Selbige dienen zur Aufnahme von Stiften,
die den Magnetkern innerhalb der Magnethülse 4 fixieren und
gegen Verschiebung oder ein Herausrutschen sichern.
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Die Durchflussbohrungen 8 erlauben
einen erleichterten Zutritt des flüssigen Brennstoffes zwischen
die Magnethülse 4 und
der darin befindlichen Anordnung des Magnetkerns 1 und
einen innigen Kontakt des Brennstoffs mit den Magnetkörpern 1a und 1b.
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Die Hülse 4 muss keine magnetischen
Eigenschaften aufweisen. Zweckmäßigerweise
ist sie aus einem Leichtmetall oder einer entsprechenden Legierung,
insbesondere aus Aluminium oder einer Aluminiumlegierung, gefertigt.
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2a zeigt
eine beispielhafte Ummantelung in Form eines zylindrischen Mantelrohrs 5.
Der Innendurchmesser des Mantelrohrs ist für ein leichtes Einschieben
der Magnethülse 4 mit
dem darin befindlichen Magnetkern 1 ausgelegt, während die
Länge des
Mantelrohrs 5 die Länge
der Magnethülse 4 so
weit übersteigt,
dass ein Einschrauben je eines Reduzierstückes 6 an den Enden
des Mantelrohrs 5 ermöglicht
wird. Die Enden des Mantelrohrs 5 weisen zu diesem Zweck
jeweils ein Innengewinde 5a auf.
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Das in 2b dargestellte
Reduzierstück 6 weist
ein entsprechendes Außengewinde
auf und wird in das Mantelrohr 5 unter Verwendung eines
Außen sechskantes
eingeschraubt. Weiterhin ist in dem Reduzierstück 6 eine mit einem
Innengewinde versehene Durchgangsbohrung 6a vorgesehen,
die ein Montieren von Brennstoffzuführungs- bzw. -abführungsleitungen
durch ein Einschrauben oder Einstecken entsprechender Anschlüsse ermöglicht.
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Zweckmäßigerweise besteht das Mantelrohr 5 aus
einem Stahl- oder einem vergleichbaren Werkstoff, während für das Reduzierstück 6 Messing
als ein für
derartige Komponenten zweckmäßiges Material
in Frage kommt.
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3 zeigt
die in den vorhergehenden Figuren dargestellten und beschriebenen
Komponenten in einem zusammengebauten Zustand. Die Magnetkörper 1a und 1b sind
mit den Kunststoffscheiben 2 und den Neodymscheiben 3 zum
Magnetkern 1 vereinigt und in die Magnethülse 4 eingeschoben.
Zwei in der Figur nicht gezeigte, in Arretierungsbohrungen 9 eingeschobene
Stifte fixieren diese Komponenten in der Magnethülse. Die Durchflussbohrungen 8 gewährleisten
einen intensiven Kontakt zwischen dem Magnetkern 1 und
durchfließenden
Brennstoff. Diese Anordnung befindet sich innerhalb des Mantelrohrs 5.
In das Mantelrohr sind beidendig die Reduzierstücke 6 eingeschraubt
und jeweils mit O-Ringen 7 abgedichtet.
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- 1
- Magnetkern
- 1a,
1b
- Magnetkörper
- 2
- Kunststoffscheibe
- 3
- Scheibe
- 4
- Hülse
- 5
- Mantelrohr
- 5a
- Innengewinde
- 6
- Reduzierstück
- 6a
- Durchgangsbohrung
- 7
- O-Ring
- 8
- Durchflussbohrung
- 9
- Arretierungsbohrung