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Wie
allseits bekannt ist, kann sowohl bei flüssigen als auch bei gasförmigen Brennstoffen
die Energieausbeute bei der Verbrennung dadurch gesteigert werden,
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.
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Dabei
wird vor allem die Zeman-Aufspaltung des molekularen Energieniveaus
genutzt.
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Es
handelt sich hierbei im Wesentlichen um die Aufhebung der energetischen
Entartung der Bahn- bzw. Spindeldrehimpulskomponenten des jeweiligen
Elektronenorbitals gegenüber
einer äußeren durch
das Magnetfeld definierten Vorzugsrichtung. Infolge dessen können durch
eine paramagnetische Resonanzabsorbtion zwischen den aufgespaltenen Zeman
Zuständen
Konfigurationsänderungen
bewirkt werden.
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Bei
den Kohlenwasserstoffkoketten eines Brennstoffs bzw. innerhalb der
im organischen und im gasförmigen
Brennstoff stets vorhandenen Radikale wird dadurch eine größere Angriffsfläche für die Reaktion
des Moleküls
mit den hinzutretenden Sauerstoffmolekülen bewirkt, und dadurch wird
eine Absenkung der Aktivierungsenergie für die nachfolgende Verbrennungsreaktion
hervorgerufen. Der Brennstoff wird dadurch viel effektiver und wesentlich
umweltfreundlicher verbrannt.
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Die
auf diesem physikalischen Prinzip wirksamen Vorrichtungen enthalten
mindestens eine Durchflusszone für
den Brennstoff in Verbindung einer speziellen Anordnung magnetischer
Körper
in einer für
die magnetische Feldverteilung zweckmäßigen Konfiguration (Lorentzkraft).
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Es
besteht die Aufgabe einen weiterentwickelten, auf oben genanntem
Prinzip arbeitenden Brennstoffaufbereiter zur Behandlung flüssiger und gasförmiger Brennstoffe
anzugeben, die bei einem kontinuierlichen Brennstoffdurchtritt eine
maximale Beeinflussung des durchfließenden bzw. durchströmenden Brennstoffs
und damit eine maximale Energieausbeute bei der nachfolgenden Verbrennung
ermöglicht.
Diese Vorrichtung soll sowohl für
stationäre Verbrennungsanlagen
wie beispielsweise Heizungsanlagen, als auch für mobile Aggregate und aller
Art von Motoren, beispielsweise in Kraftfahrzeugen verwendbar sein.
Die Vorrichtung ist also sowohl für Heizöl-, Dieselkraftstoff, und Benzin-,
als auch für gasbetriebene
Anlagen und Motoren verwendbar.
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Die
Aufgabe wird mit einer Vorrichtung, bzw. einem Brennstoffaufbereiter
zur Behandlung eines flüssigen
oder gasförmigen
Brennstoffs gemäß den Merkmalen
des Anspruchs -001- gelöst.
Die Unteransprüche
enthalten zweckmäßige bzw.
vorteilhafte weitere gestaltende Merkmale.
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Erfindungsgemäß ist die
Vorrichtung in einer Transportleitung des flüssigen bzw. gasförmigen Brennstoffs
angebracht, so dass der Brennstoff mit einer speziell definierten
Bewegung im Magnetfeld durch die Vorrichtung hindurchfließt, bzw.
-strömt. Die
Erfindung besteht aus mindestens einem sich in Längsrichtung erstreckenden Magnetkern,
einer den Magnetkern umschließenden
Ummantelung und ist mindestens mit einem Einlass- und einem Auslassventil
bzw. -anschluß ausgeführt.
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Der
Brennstoffaufbereiter ist somit für eine kontinuierliche Durchströmung des
flüssigen
bzw. gasförmigen
Brennstoffs ausgelegt und wird in die Treibstoff bzw. Brennstoffzufuhrleitung
eingesetzt. Erfindungsgemäß ist auch
der Magnetkern für
ein Umfließen
durch den die Vorrichtung durchlaufenden Brennstoff eingerichtet.
Die Ummantelung der Vorrichtung schließt sowohl den durchströmten Innenraum
nach außen
hin dicht ab, und gewährleistet
zum anderen eine feste Verbindung zur Transportleitung über den
Einlass- und den Auslassanschluss, welcher wiederum mit einem dafür vorgesehen
Dichtungsring, bzw. O-Ring nach außen hin abgedichtet ist.
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Der
Magnetkern ist in einer Ausführungsform von
einer Magnethülse
umgeben. Des Weiteren kann gegebenenfalls auch der Magnetkern in
einer segmentierten Folge aus mindestens zwei oder mehreren Magnetkörpern sowie
einer zwischen die Magnetkörper
gelagerten Anordnung aus einer nichtmagnetischen, jedoch stromleitenden
bzw. -führenden Scheibe,
beispielsweise einer Aluminiumscheibe gegliedert sein so dass ein
durchleitendes Magnetfeld entsteht.
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Dieser
Aufbau liegt wiederum in einem Magnetrohr, welches vorzugsweise
aus Kupfer oder Aluminium besteht, so dass der Magnetenaufbau keinen direkten
Kontakt zum Hülsenrohr
bzw. der Ummantelung hat. Dieses Magnetrohr kann jedoch in im Ausnahmefall
je nach Bauart und Einsatzort ggf. auch durch speziell gefertigte
Abstandshalter ersetzt werden.
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Zusätzlich dazu
können
an den in Richtung des Einlass- bzw. Auslassanschlusses weisenden Stirnseiten
der Magnetkörper
weitere Anordnungen aus einer nichtmagnetischen Scheibe, welche
vorteilhafter Weise aus Aluminium besteht, und einer weiteren Scheibe
aus einer Neodymverbindung vorgesehen sein.
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Nachfolgend
soll anhand eines Ausführungsbeispiels
die erfindungsgemäße Vorrichtung
in Verbindung mit Zeichnungen bzw. Figuren näher erläutert werden. Es werden hierbei
Für gleiche
bzw. gleich wirkende Teile die gleichen Bezugszeichen verwendet.
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Es
zeigt:
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Bild
1: 1a zeigt eine beispielhafte Darstellung einer
Ummantelung in Form eines Mantelrohrs, eines Einschraubers (1b)
und eines Magnetkerns im nicht montierten Zustand mit mindestens 3
Magnetkörpern
(1c).
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Bild
2: 2a zeigt die beispielhafte Darstellung eine Ummantelung
in Form eines Mantelrohrs, eines Einschraubers (2b)
und eines Magnetkerns im nicht montierten Zustand mit mindestens
einem Magnetkörper
(2c).
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Bild
3: zeigt eine Darstellung der in den vorhergehenden Figuren in Bild
1 (1a, 1b und 1c) gezeigten
Komponenten in zusammengebauten Zustand – vorzugsweise in Heizungsanlagen und
Verbrennungs- motoren mit hoher Leistung zu verwenden.
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Bild
4: zeigt eine Darstellung der in den vorhergehenden Figuren in Bild
2 (2a, 2b und 2c) gezeigten
Komponenten in zusammengebautem Zustand – vorzugsweise in Kraftfahrzeugen und
kleineren Heizungsanlagen zu verwenden.
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Bild
5: zeigt die beispielhafte Funktionsweise des Brennstoffaufbereiters.
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Der
im Ausführungsbeispiel
im Bild 1 nach 1c dargestellte Magnetkern besteht
aus den drei Magnetkörpern 8 die
im Normalfall zylindrisch oder stabförmig ausgeführt sind. Des Weiteren ist
zwischen den Magnetkörpern 8 eine
Anordnung aus zwei Aluminiumscheiben (bzw. Scheiben aus einem stromleitenden
Material) 7 in Verbindung mit einer dazwischen gelagerten
Neodymscheibe 6 vorgesehen.
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Die
Magnetkörper 8 (in
Bild 1 und 2) schließen
an den Enden ebenfalls mit einer Anordnung aus der Aluminiumscheibe 7 und
einer Neodymscheibe 6 ab. Das Magnetfeld kann je nach Einsatzgebiet,
wie im Kern in Bild 4 dargestellt, auch um ein Magnetfeld, welches
im Aufbau das Selbe bleibt, verlängert,
oder wie in Bild 3 dargestellt, verlängert bzw. verringert werden.
Die so konstruierte Anordnung des gesamten Magnetkerns in Bild 2, 2c aus
den Komponenten 6, 7 und 8 hat eine zweckmäßige Länge von 65
mm und einen Durchmesser von 15 mm, bzw. die Anordnung des Magnetkern
aus den Komponenten 6, 7 und 8 in Bild
1, 1c hat eine zweckmäßige Länge von 280 mm und einen Durchmesser
von 26 mm.
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Je
nach Einsatzgebiet können
sich diese Maße
jedoch in der Länge
und im Durchmesser verändern.
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Der
Innenaufbau (Magnetenaufbau) wird dann dem Mantelrohr 1 dementsprechend
angepasst. Die genannten Abmessungen können jedoch prinzipiell noch
im Rahmen fachmännischen
Handelns variieren. Als magnetisches Material können insbesondere Legierungen
wie Ferrite, AlNiCo und dergleichen verwendet werden.
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Die
vorgeschriebene Anordnung, bzw. der vorgeschriebene Magnetenaufbau
ist in ein nichtmagnetisches oder -metallisches Magnetrohr 9 (Bild
3 und 4) eingeschlossen. Dieses Magnetrohr ist jedoch vorzugsweise
aus Kupfer oder Aluminium Der Durchmesser dieses Magnetrohrs 9 ist
geringfügig
größer als
der Außendurchmesser
des gesamten Magnetenaufbaus bzw. des Magnetkerns (Bild 1 und Bild
2, 1c und 2c). Der Magnetenaufbau liegt also
komplett montiert in diesem Magnetrohr, welches beispielsweise durch
in die Verschlusskappe eingearbeitete Arretiervorrichtungen gehalten
wird, und somit ein Berühren
mit dem Mantelrohr verhindert, und den vorhergesehenen Abstand zu
diesem herstellt. Dieser komplette Aufbau, also der Magnetenaufbau 1c und 2c incl.
dem ummantelnden Kupferrohr, liegt dann wiederum mit leichtem Abstand
im Mantelrohr 1.
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Das
Mantelrohr 1 ist demnach wieder etwas länger und hat einen leicht größeren Durchmesser als
der Magnetkern incl. des Magnetrohrs, so dass ein leichtes einschieben
des Selben gewährleistet
ist. Außerdem
ist dieses Mantelrohr an den Enden jeweils mit einem Gewinde versehen,
so dass die Verschlusskappe 4, welche durch eine geeignete
Dichtung, beispielsweise einem O-Ring abgedichtet wird, befestigt
werden kann.
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Die
Verschlusskappe, in Bild 1 und Bild 2 dargestellt als 1b und 2b ist
so konstruiert, dass die Durchgangsbohrung mit einem Gewinde versehen
ist. Somit ist ein erleichtertes Einsetzen bzw. Einschrauben der
Verbindungsstücke,
welche zur Montage in die Brennstoffzuleitung für flüssige oder gasförmige Brennstoffe
benötigt
werden, gewährleistet.
Auch diese Verbindungsstücke
müssen dann
durch eine geeignete Dichtung, je nach Einsatzgebiet, nach außen hin
abgedichtet werden.
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Des
Weiteren ist die Verschlusskappe 1b und 2b so
konstruiert, dass Arretierungen 10 in 1b und 2c eingearbeitet
sind, welche das inliegende Magnetrohr samt Magnetenaufbau mit leichtem
Abstand zum Mantelrohr 1 halten. Der Abstand wird je nach
Bauteil und Einsatzgebiet so berechnet, dass der flüssige bzw.
gasförmige Brennstoff
hindurchfließen,
bzw. -strömen
kann. Für den
hindurchfließenden,
bzw. -strömenden
Brennstoff muss also ein intensiver Kontakt zum Magnetkern gewährleistet
sein.
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Die
Verschlusskappe in Bild 2, 2b kann je
nach Bauweise auch komplett durch ein Reduzierstück, welches jedoch die selben
Eigenschaften in Konstruktion und Funktion wie die Verschlusskappe aufweisen
muß, ersetzt
werden. Dieses Reduzierstück,
welches dann als Anschluß für die Brennstoffzufuhr-
bzw. die Brennstoffabflussleitung dient, besteht vorzugsweise aus
Messing, und muss mit einem dementsprechenden Gewinde, und vorzugsweise
mit einem Außensechskant
zum Einschrauben in das Mantelohr 2a versehen
sein.
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Im
Bild 5 wird die Wirkungsweise des Brennstoffaufbereiters dargestellt.
Es werden beispielsweise in dem, im Anspruch speziell angeordneten
Magnetkern, durch definierte Bewegungen im Magnetfeld (Lorentzkraft)
die Moleküle
angeordnet. Durch diese angeordnete Molekularstruktur wird dann
eine wesentlich höhere
Brennkraft und eine saubere, umweltfreundlichere Verbrennung erreicht.
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Das
in der Zeichnung nicht enthaltene Reduzierstück mit dem Innengewinde und
vorzugs- weise dem Außensechskant
kann wahlweise auch als Anschlussstück in die Verschlusskappe 1b eingeschraubt
werden, muß jedoch
in beiden Fällen
mit einer geeigneten Dichtung, bzw. einem O-Ring 11 abgedichtet
werden.
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Das
Mantelrohr bzw. die Hülse 1 muss
keine magnetische Eigenschaften aufweisen.
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Sie
ist jedoch zweckmäßigerweise
aus einem Leichtmetall oder einer entsprechenden Legierung, insbesondere
aus Aluminium gefertigt. Unter gewissen Umständen kann dieses Mantelrohr
auch aus einem Stahl gefertigt sein. Es muss jedoch so konstruiert
sein, dass der Abstand zwischen dem Mantelrohr 1 und dem
kompletten Magnetkern incl. des Magnetrohrs gewährleistet ist.
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- 1
- Mantelrohr
- 2
- Innengewinde
- 3
- Verschlusskappe
- 4
- Durchgangsbohrung
- 5
- Außengewinde
- 6
- Scheibe
(Neodym)
- 7
- Aluscheibe
- 8
- Magnetkörper
- 9
- Magnetrohr
- 10
- Arretierungsvorrichtung
- 11
- O-Ring
(Dichtungsring)