DE4201125A1

DE4201125A1 - Vorrichtung zur steigerung der von einer brennstoffleitung gespeisten verbrennung

Info

Publication number: DE4201125A1
Application number: DE4201125A
Authority: DE
Inventors: Velagapudi Maruthi Rao
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1991-01-28
Filing date: 1992-01-17
Publication date: 1992-07-30
Also published as: CA2079220A1; DE69102872D1; DK0522096T3; DE69102872T2; NO179983B; ES2055999T3; NO179983C; EP0522096B1; WO1992013187A1; AU654510B2; ATE108515T1; JPH05508004A; NO923716D0; US5134985A; EP0522096A1; NO923716L; AU8840891A

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Verbesserung der Leistungseigenschaften von partikelförmigem Material und Fluids, die durch eine Leitung, insbesondere eine Brennstoffleitung, einschließlich flüssiger Brennstoffe wie Benzin und Koch- oder Heizgas.

Bei Maschinen mit innerer Verbrennung werden zahlreiche Vor richtungen wie Katalysatoren und Heizvorrichtungen zur Aufbe reitung von als der Motorbrennstoff benutzten Kohlenwasser stoffen verwendet. So beschreibt die US-Patentschrift 36 39 200 Heizspulen in einem Katalysatorbett zur Brennstoff umwandlung und Katalysatorregenerierung. Die US-Patentschrift 39 28 155 zeigt Koagulation von Partikeln in einer durch eine Zufuhrleitung strömenden Flüssigkeit, wo eine selbstinduzierte elektromotorische Kraft die Flüssigkeit als Elektrolyt aus nutzt, um Ionenladungsänderungen zu erzeugen und so die Aus fällung von Partikeln einleitenden Keimen zu bilden. Dieses erfolgt durch zu Spulen aufgewickelten und verdrehten Drähten in einem rostfreien Stahlrohr, um Ablagerungen und Korrosion zu verhindern. Die US-Patentschrift 31 16 726 beschreibt eine Induktionsspule, die die zu einem Verbren nungsmotor führende Brennstoffleitung an einer Stelle umgibt, die zwischen Brennstoffpumpe und Vergaser gelegen ist. Die Spule ist elektrisch mit dem Hochspannungszündsystem verbunden, so daß die Brennstoffleitung einem Magnetfeld hoher Stärke ausgesetzt ist, das zur Verbesserung der "Hitze" des Zünd funkens innerhalb der Motorzylinder dient. Die US-Patent schrift 40 73 273 beschreibt die Anwendung eines elektrischen Feldes bei einer Motorbrennstoffleitung zur Verbesserung des Klopfverhaltens und zur Erhöhung der für den Motorbetrieb verfügbaren Energie. Isolierte metallische Rundhülsen umgeben die Brenmstoffleitung. Eine elektrische Schaltung sorgt für ein intensives elektrostatisches Feld. Nach der US-Patent schrift 43 81 754 umgeben elektromagnetische Spulen die Motorbrennstoffleitung, die einen Magnetfeldfluß, der in einem verbesserten Brennstoffwirkungsgrad resultiert, erzeugen. Nach der US-Patentschrift 47 55 288 dient ein Magnetfeld generator zur Erhöhung der Energie des Brennstoffs, der durch die Brennstoffleitung zum Motor fließt. Nach der US-Patent schrift 39 89 017 werden batteriegetriebene elektromagnetische Spulen verwendet, die die Brennstoffleitung umgeben. Die US- Patenschrift 40 74 670 beschreibt ein Energiewirkungs system, bei dem ein Paar achsparalleler blanker Spulen wicklungen in einer Gehäuseeinheit mit Eisenkernen vorge sehen sind, die innerhalb der Spulen angeordnet sind. Die Enden der Spulen sind durch Leitungen miteinander verbunden. Die Einheit sitzt oben auf der Brennstoffleitung und ist dort mit einigen wenigen Drahtwicklungen befestigt.

Mit der vorliegenden Erfindung wird eine die brennstoff führende Leitung umgebende Spule bereitgestellt, die aus isoliertem Draht mit vielen Windungen aufgebaut ist. Die beiden gegenüberliegenden Spulenanschlüsse sind kurzge schlossen, beispielsweise mit Hilfe einer Schraubklemme, durch Verlöten oder Hartverlöten oder durch sonstige Mittel. Die Spule kann auch direkt auf die das fluide Medium führende Leitung gewickelt sein. Alternativ kann die Spule auf eine zylindrische, gegebenenfalls längsgeteilte Kunststofform gewickelt sein, die über die Leitung geschoben wird. Die Spule kann auch in Form eines gegossenen Einsatzstückes vor liegen, das an der Leitung befestigt wird und als Verbindungs stück zwischen getrennten Brennstoffleitungsteilen benutzt werden kann.

Es wurde gefunden, daß die allgemeinen Leistungseigen schaftem (Performance) von Partikeln und fluiden Medien in Leitungen verbessert werden können, wenn die Spulen die Leitungen umgeben. Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur Verbesserung der Strömung und der allge meinen Leistungseigenschaften von Partikeln und fluiden Medien einschließlich Flüssigkeiten wie Benzin für Motoren mit innerer Verbrennung oder Brenngas, wie dieses zu Heiz- oder Kochzwecken bei Öfen und Herden benutzt wird. Die isolierte Spule hat vorbestimmten Durchmesser und vorbe stimmte Länge und ist durch Wickeln eines isolierten, elektrisch leitenden Drahtes vorbestimmten Querschnittes auf eine Brennstoffleitung mit vorbestimmter Windungsanzahl hergestellt, oder ist aus Draht hergestellt, der in einer die Leitung umgebenden isolierenden Hohlform untergebracht ist. Bei einer weiteren Ausführungsform kann ein zylindrisches Kunststoffhohlrohr mit einem Elektrolyten gefüllt werden, wobei dann das Rohr auf die Brennstoffleitung gewickelt wird. Bei einer weiteren Ausführungsform kann die Spule durch blanke Drahtwicklungen auf einer isolierenden aus Kunststoff bestehenden Brennstoffleitung realisiert werden, wobei die einzelnen Windungen voneinander beabstandet sind und die gesamte Spule noch mit Isolierband umwickelt wird. In jedem Fall werden die beiden gegenüberliegenden Enden der Spule geeignet kurzgeschlossen.

Zwischenzeitliche Versuche zeigen, daß der Wirkungsgrad der erfindungsgemäßen Vorrichtung verbessert werden kann, wenn die kurzgeschlossene Spule im wesentlichen koaxial zur Brennstoff leitung verläuft und geerdet wird.

Weiterhin vorteilhaft ist es, wenn eine leitende Hülse die Spule auf wenigstens einem Teil deren Länge umgibt und leitend mit dieser verbunden ist. Alternativ oder zusätzlich zu dieser äußeren Hülse kann auch eine leitende Hülse innerhalb der Spule wenigstens längs eines Teils der Spulenlänge vorgesehen werden. Die letztere Hülse hängt jedoch elektrisch "in der Luft".

Wie weiter gefunden wurde, wirkt die erfindungsgemäße Vor richtung insgesamt als eine auf etwa das X-Mikrowellenband (etwa 8 bis 12,5 GHz) abgestimmte Resonatorschaltung. Wie dabei gefunden wurde, trägt jede der vorstehenden Maßnahmen, nämlich Erden der kurzgeschlossenen Spule und Hinzuführen der inneren elektrisch in der Luft hängenden leitenden Hülse und/oder der äußeren, mit der Spule verbundenen leitenden Hülse, zur weiteren Verbesserung des Leistungsverhaltens der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei.

Als nutzbare Mikrowellenenergie kommen sowohl natürliche Quellen als auch künstliche Quellen, zum Beispiel Nach richtensatelliten, in Frage. Ein Beispiel für eine na türliche Mikrowellenstrahlungsquelle ist die kosmische Hintergrundsstrahlung, die der Strahlung eines schwarzen Körpers einer Temperatur von etwa 2,7°K entspricht und bei etwa 3 bis 12 cm Wellenlänge zentriert ist.

Es ist nun offensichtlich diese Mikrowellenenergie, die in die den Brennstoff führende Leitung eingekoppelt wird und dort mit dem Brennstoff im Sinne einer Verbesserung des Wirkungsgrades der anschließenden Verbrennung einwirkt. Eine mögliche Erklärung dieses Phänomens, jedoch ohne Ein schränkung hierauf, ist folgende.

Bekanntlich können in Ungleichgewichtssituationen oder in Gleichgewichtssituationen während oder in der Nähe eines Phasenüberganges. Phänomene wie die Benard′sche Instabilität oder die Belousov-Zhabotinsky′sche Reaktion als Folge eines sehr schwachen äußeren Feldes auftreten, dessen - Wert mehrere Millionen mal schwächer ist als die Schwerkraft im Falle elektrischer Felder. Solche äußeren Felder geben Anlaß zu spontaner Selbstorganisation des Systems. In ge wissen Fällen kann dabei das System neue Strukturen, die stabil sind, bilden (Markov-Prozeß) (siehe Physica 107A (1981) 1-24, North-Holland Publishing Co.). Offensichtlich sind es diese Umstrukturierungen im Brennstoff, die schließlich zu dem beobachteten verbesserten Verbrennungswirkungsgrad führen.

Um negative Störungen durch elektromagnetische Wellen anderer als der erforderlichen Frequenzen zu vermeiden, sollte die Fluidleitung, wenn nicht aus Metall, abgeschirmt (und geerdet) werden.

Mit Blick auf die Richtwirkung einer Wendelantenne ist es bevorzugt, die erfindungsgemäße Vorrichtung während des Betriebs auf die vorgenannten Mikrowellenenergiequellen, also im wesentlichen vertikal, auszurichten. Dabei ist es auch günstig, noch eine Reflektoranordnung unterhalb der Vorrichtung derart anzuordnen, daß diese sich im wesent lichen im Brennpunkt der Reflektoranordnung befindet.

Zum Zwecke der mit Blick auf den jeweiligen Brennstoff gegebenenfalls erforderlichen weiteren Abstimmung empfiehlt es sich, ein kapazitives Abstimmglied hinzuzufügen. Vorteilhaft wird dieses dadurch realisiert, daß die Spule auf wenigstens einer ihrer Stirn seiten zu einer metallischen Platte benachbart ist, die ihrerseits auf der Brennstoffleitung sitzt.

Vorzugsweise ist diese auf der Brennstoffleitung längs verschieblich angeordnet.

Insbesondere für den Fall großer Brennstoffleitungsquer schnitte empfiehlt es sich, eine zugeordnete Mikrowellen sendeeinrichtung vorzusehen, die so angeordnet ist, daß wenigstens eine ihrer Hauptkeulen auf die erfindungsgemäße Vorrichtung gerichtet ist. Alternativ hierzu kann eine Mikrowellengeneratoreinrichtung vorgesehen werden, deren Ausgang mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung gekoppelt ist.

Nachstehend ist die Erfindung anhand der Zeichnung be schrieben.

Es zeigen

Fig. 1 eine schematische Seitenansicht eines ersten Aus führungsbeispieles mit einer isolierten Spule, die - gesehen in Richtung des in der Leitung strömenden Fluides - als rechtsgängige Wendel gewickelt ist;

Fig. 2 eine Ansicht wie Fig. 1, jedoch mit linksgängig gewickelter Wendel;

Fig. 3 eine perspektivische Schnittansicht des die isolierende Spule bildenden Drahtes;

Fig. 4 eine Schrägansicht, teilweise geschnitten, einer zweiten Ausführungsform des Drahtes;

Fig. 5 eine perspektivische Schnittansicht einer dritten Ausführungsform des Drahtes;

Fig. 6 eine Endansicht einer vierten Ausführungsform der Spule;

Fig. 7 ein Paar getrennter kurzgeschlossener Spulen auf einer Leitung;

Fig. 8 eine Längsmittelschnittansicht einer fünften Aus führungsform der Erfindung und

Fig. 9 eine schematische Längsschnittansicht eines sechsten Ausführungsbeispiels, wobei einzelne Teile wegge brochen sind.

Fig. 1 zeigt eine Brennstoffleitung 10 zu einem nicht darge stellten Innenverbrennungsmotor oder einem Brenner in Haus haltsausführung oder anderer Ausführung, beispielsweise einem Gasherd oder einer Heizeinheit (nicht dargestellt). Die Leitung kann aus Kunststoffmaterial oder aus leitendem Material hergestellt sein, beispielsweise eine Kupfer- oder Aluminium rohrleitung sein.

Eine Spule 20 aus Draht 23 ist um die Leitung gewickelt. Die Wendelsteigung unter der der elektrisch leitende Draht 23 in Fig. 1 und 2 gewickelt wird, und die Windungsanzahl der resultierenden Spule werden entsprechend dem Ausmaß der ge wünschten Verbesserung der besagten Strömungseigenschaften geändert. Die Wendelsteigung liegt typischerweise zwischen 5° und 45° gegenüber der Spulenlängsachse. Die bevorzugte Windungszahl liegt zwischen 26 und 30. Die Windungen verlaufen dann längs eines Brennstoffleitungsstückes, wobei die Spulen länge abhängt vom Außendurchmessers der Leitung und des iso lierten Drahtes. Vorteilhaft ist die Windungszahl 28. Versuche wurden mit Spulen von 5 bis 40 Windungen durchgeführt, wobei optimale und brauchbare Ergebnisse mit einer Windungs zahl von 26 bis 30 erreicht wurden. Der Durchmesser oder der Querschnitt der Leitung 10 bestimmt sich durch die Menge und Qualität der zu handhabenden fluiden Medien. Durchmesser und Querschnitt des Drahtes 23 hängt ebenfalls vom Ausmaß der im Einzelfall gewünschten Verbesserung der Brennstoffeigen schaften bei Einsatz der Vorrichtung ab. In Fig. 1 ist eine rechtsgängige Spulenlage vorgesehen, während in Fig. 2 eine linksgängige Spulenlage dargestellt ist. Die Windungen aus isoliertem Draht grenzen normalerweise ohne jeden Abstand aneinander an. Wird blanker Draht auf einer Kunststoffleitung benutzt, dann liegen die einzelnen Windungen auf Abstand, um einen direkten Kurzschluß hierzwischen zu vermeiden.

Die Spule wird auf eine Leitung oder ein Rohr gewickelt, die beziehungsweise das aus Stahl oder anderem Metall oder aus Kunststoff sein kann und für den jeweils hindurchzuschickenden Brennstoff (Flüssigkeit oder Gas) entworfen ist. Der Draht 23 weist einen Leiterkern 22 auf, der von isolierendem Material 21 umgeben ist (Fig. 3). Das Isoliermaterial kann beispielsweise Polyvinylchlorid, Polyethylen oder natürlicher oder synthetischer Kautschuk oder ein sonstiger einschlägiger Kunststoff sein. Alternativ kann die Leitung/das Rohr von einem zylindrischen Rohr 30 aus isolierendem Material auf einem Teil der Länge umgeben sein, wobei eine Drahtspule 20a in den Formkörper eingebettet ist (Fig. 4). Die beiden gegenüberliegenden Anschlüsse 11 und 12 der Spule sind bei 14 kurzgeschlossen, beispielsweise durch Verschweißen, Löten, Hartlöten, oder durch eine übliche mechanische Verbindung 16, zum Beispiel eine Schraubklemme oder eine sonstige Klemme. In Fig. 1 und 2 erfolgt die Strömungsrichtung des flüssigen oder gasförmigen Brennstoffes in Richtung des Pfeils 15. Bei einer dritten Ausführungsform in Fig. 5 ist die Spule durch einen hohlen, flexiblen Schlauch 30 aus Polyvinylchlorid oder einem anderen Kunststoff gebildet. Im Schlauchinneren befindet sich ein flüssiger Elektrolyt als Leiter, zum Beispiel eine wäßrige Natriumchlorid- oder Kaliumchloridlösung. Der Schlauch wird dann um die Brennstoffleitung mit der erfor derlichen Windungszahl gewickelt und die beiden Enden des den Elektrolyten enthaltenden Schlauches werden über ein Kupplungsstück miteinander so verbunden, daß die beiden Enden kurzgeschlossen sind derart, daß die elektrolytische Lösung sich kontinuierlich durch den ganzen Schlauch fort setzt. Nachstehend sind Beispiele wiedergegeben.

Beispiel I

Es wurden Abgasuntersuchungen an einem Kraftfahrzeug vom Typ Fiat 1100 (1100 ccm Motor) vom Indian Institute of Technology in Madras, Indien, durchgeführt. Die Tests fanden bei Leerlauf- Drehzahl (700 bis 800 Umdrehungen pro Minute) bei stehendem Fahrzeug statt. Das benutzte Analysegerät war ein tragbares HC/CO- (Kohlenwasserstoff/Kohlenmonoxid-) Analysiergerät der Marke Horiba (Japan).

Die Resultate waren die folgenden:

Ohne Vorrichtung

HC/PPM: 790-810 CO: 3,8-3,93

Mit Vorrichtung

HC/PPM: 740-750 CO: 3,75-3,95

Ein Unterschied von 50 PPM (PPM = Teile pro Million) in der HC-Emission, das heißt eine Verbesserung von etwa 6 %, wurde erhalten.

Beispiel II

Ein Menlo-Park, CA.- Test wurde im Leerlaufbetrieb an einem katalysatorlosen amerikanischen Wagen durchgeführt. Ein Motor analysiergerät wurde benutzt.

Emissionsdaten (ohne Vorrichtung)
HC: 215 ppm
CO: 1,82%
CO₂: 11,9%	O₂: 2,9%

917 RPM (= Umdrehungen pro Minute)

Emissionsdaten (mit Vorrichtung)
HC: 199 ppm
CO: 1,41%
CO₂: 12,1%	O₂: 2,9%

920 RPM (= Umdrehungen pro Minute)

Die Ergebnisse wurden bei annähernd derselben Motor leerlaufdrehzahl ausgedruckt.

Es ergab sich ein Unterschied in der HC-Emission von etwa 6%. Eine bedeutsame Verringerung in CO, etwa 20%, wurde im Unterschied zu den indischen Ergebnissen erhalten. Eine mögliche Erklärung für die Änderung in den absoluten Werten der Tests zwischen den indischen und dem US-Daten könnte die folgende sein.

a) Im Gegensatz zu den USA wurde in Indien verbleites Benzin benutzt.
b) Die relative Luftfeuchtigkeit in Madras, Indien, liegt bei etwa 85%, während Menlo Park viel trockener ist.

Beispiel III Verbrauchstest, Indien, Madras

Ein 100 ccm Motorrad Kawasaki Bajaj wurde benutzt. Die Versuchsstrecke war ein Rundkurs auf verkehrsarmen Straßen. Die eingehaltene Geschwindigkeit lag zwischen 40 und 50 km/h.

Die Versuchsbedingungen waren die folgenden.

Jedesmal wurde ein halber Liter Benzin in den leeren Brennstofftank geschüttet. Mit dem Motorrad wurde auf dem gewählten Rundkurs solange gefahren, bis der Tank leer war. Die zurückgelegte Strecke wurde anhand der Kilometerzählerstände zu Beginn und am Ende jedes Laufes ermittelt.

Die zurückgelegten Kilometer waren wie folgt.

Unter Vernachlässigung des Laufes Nr. 3) ergab sich eine im Mittel um 10% längere Strecke.

Beispiel IV USA, Menlo Park, CA nach San Jose, CA

Ein Oldsmobile mit Benzineinspritzanlage und einem einge bauten Verbrauchscomputer (mit sogenannter Mileage-Anzeige - zurückgelegte Meilen pro Gallone Benzin) wurde benutzt. Der Wagen wurde jedesmal auf ebener Strecke etwa 10 Meilen weit auf dem sechsspurigen 101 Highway zwischen Menlo Park und San Jose bei jeweils leichtem Straßenverkehr, und zwar einmal mit einer Geschwindigkeit von 50 Meilen pro Stunde und einmal mit 55 Meilen pro Stunde, gefahren.

Der Bordcomputer wurde zur Anzeige des jeweils momentanen Verbrauches (in Meilen pro Gallone) eingestellt. Die Ver suche wurden einmal mit und einmal ohne die erfindungs gemäße Vorrichtung durchgeführt.

Kein nennenswerter Unterschied konnte zwischen den Ver suchen bei 50 Meilen pro Stunde und 55 Meilen pro Stunde beobachtet werden. Es war auch im wesentlichen windstill.

Ohne Vorrichtung

Mit Vorrichtung

Meilen pro Gallone

27-40

32-43

Bei diesen Tests wurde die Vorrichtung auf den Benzin leitungen vor Ort montiert, das heißt 28 Windungen iso lierten Drahtes (Indo Kabel 23 - Kupferlitze) wurden direkt auf zwei Benzinleitungen aus Metall (etwa 9,5 mm Außen durchmesser) gewickelt, die zu den Motorzylinderein spritzorganen führten. Drei Lagen aus schwarzem Elektriker- Isolierband wurde um die Spule sowie um die Kurzschlußver bindung der Spulenenden gewickelt.

Der Fahrer berichtete, daß er es leichter gefunden hatte, konstante Geschwindigkeit mit der erfindungsgemäßen Vor richtung einzuhalten als ohne. Die obigen Resultate zeigen auch eine Benzineinsparung obgleich die benutzte Drahtlänge und Windungs- beziehungsweise Spulenanzahl nicht für diese Motorgröße optimiert sondern dieselben waren wie bei den Vorrichtungen für die oben beschriebenen Motoren von 50 ccm bis 1,1 Liter Hubraum und für normale Haushaltsgasherde (in Indien werden üblicherweise Gasherde mit zwei Brenn stellem benutzt).

Allgemeine Ergebnisse

Eine Verbesserung im Motordrehmoment bei niedrigen Dreh zahlen wurde von mehreren Fahrern sowohl in Indien als auch in den USA festgestellt, wenn der jeweilige Wagen mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung ausgestattet war.

Das Kaltstartverhalten war ebenfalls besser. Dieses wirkt sich vorteilhaft auf die Lebensdauer der Auto batterie aus.

Keine Verschlechterung im allgemeinen Leistungsverhalten der betroffenen Autos und Mopeds, die mit der erfindungs gemäßen Vorrichtung ausgestattet waren, wurde während mehr monatiger Testfahrten festgestellt. Die erzielte Verbesserung im Leistungsverhalten blieb im wesentlichen konstant.

Der einzige schädliche Effekt, der, soweit Fahrzeuge in Indien betroffen waren, bemerkt wurde, war, daß die Auspuffkorrosion deutlich stärker wurde. In diesem Zusammenhang ist allerdings anzumerken, daß die Auspuffanlagen indischer Fahrzeuge nicht aus rostfreiem Stahl sondern aus gewöhnlichem Stahl herge stellt sind. Der Effekt legt den Schluß nahe, daß bei einge setzter Vorrichtung die Auspuffgastemperatur niedriger wird.

Beispiel V Gasherde/Madras, Indien

Es wurden drei Familien mit unterschiedlichen Gewohnheiten und unterschiedlichem Einkommensniveau ausgewählt. Diese Leute führten auch vernünftig Buch darüber, wie lange eine Kochgasflasche reicht. Üblicherweise wurden dafür 28 bis 35 Tage angegeben. Dieser Zahlenwert war für jeden Haushalt im wesentlichen konstant.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung wurde auf der von der Gasflasche zum Herd führenden Gasleitung befestigt, und die Leute wurden gebeten, Buch darüber zu führen, wie lange eine Gasflasche jeweils reichte. Die Gasflaschen werden in Indien von der staatlichen Ölkompanie geliefert. Der Ver brauchstest lief über einen Beobachtungszeitraum von etwa fünf Monaten. Bei allen drei Familien wurde eine Zunahme des Zeitraumes beobachtet, für den eine Gasflasche reichte. Die Zunahme lag zwischen zehn und fünfzehn Prozent. Die Ver suche dauern noch an. Diese Ergebnisse lassen vermuten, daß keine äußeren elektrischen Felder erforderlich sind. Die Familien berichteten, daß die Brenner mit blauerer Flamme bei auf der Gasleitung angebrachter Vorrichtung brannten als ohne.

Eine typische Vorrichtung, wie diese bei Benzinzufuhrleitungen für Motoren zwischen 50 ccm und 1,1 1 Hubraum und bei den Gasleitungen von Haushaltsgasherden benutzt wurden, waren aufgebaut unter Verwendung eines gewöhnlichen PVC-Haushalts schlauches (15,9 mm Innendurchmesser, 89 mm Länge). Zwei Löcher mit einem Durchmesser von 9,5 mm wurden je im Abstand von etwa 6 mm von den Schlauchenden in den Schlauch gebohrt. Der Zweck der Löcher war, die Spule auf dem Schlauchstück zu verankern. Das benutzte Kabel war Kupferlitze mit 23 Adern entsprechend den indischen Vorschriften der Indo Cables. Der Durchmesser des Drahtes betrug 0,15 mm. Die Außenisolation ist PVC oder ein anderer Kunststoff. Eine rechtsgängige Spule mit 28 Windungen wurde stramm auf das Schlauchstück ohne Abstand zwischen aneinander grenzenden Windungen gewickelt. Die Enden der Spule sind durch die Löcher des Schlauchstücks gezogen und über eine angeschlossene Bananensteckverbindung kurzgeschlossen. Die Spule wurde dann mit drei Lagen schwarzen Isolierbandes umwickelt. Alternativ können die Spulenenden miteinander verdrillt oder metallurgisch durch Löten, Hartlöten oder Schweißen verbunden werden.

Das Schlauchstück wird über die zum Vergaser führende Benzinleitung oder über die zum Herd führende Gasleitung geschoben. Wenn die Spule kurzgeschlossen ist, ist sie wirksam. Wie in Fig. 6 dargestellt, können zwei zylin drische PVC-Halbschalen 17 und 18 beidseits der Brennstoff leitung 10 angeordnet werden, wonach blanker oder iso lierter Draht 25 um die beiden Halbschalen herumgewickelt wird. Die Außenfläche der gewickelten Einheit kann dann mit Isolierband 27 abgedeckt und die Enden 26 der Spule miteinander verbunden werden.

Andere Anwendungsmöglichkeiten der erfindungsgemäßen Vor richtung können wie folgt sein, obgleich Versuche hierüber noch nicht ausgeführt worden sind.

1. Auf dem Einlaßrohr zum Luftfilter, auf der Leitung von Magnetzündanlage zu den Zündkerzen und auf dem Abgasrohr eines Verbrennungsmotors in einem Kraftfahrzeug;
2. auf allen Zufuhrstromleitungen zu einem Reaktor und auf allen Auslaßstromleitungen von einem Reaktor;
3. auf Zufuhrstromleitungen, die Öl, Gas, Kohlestaub, etc., zu einem Tank, Kocher oder Gaserzeuger führen.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung kann auch durch Verwendung einer Vielzahl Spulen realisiert sein, die in gegenseitigem Abstand auf einer Leitung angeordnet sind, wie dieses in Fig. 7 dargestellt ist, wo die Spulen 20 auf einer Brenn stoffleitung 10 in gegenseitigem Abstand angeordnet und je getrennt kurzgeschlossen sind.

Fig. 8 zeigt ein weiteres Ausführungsbeispiel der Er findung, das sich von den oben beschriebenen in einigen wesentlichen Merkmalen unterscheidet.

Die Spule 20 ist hier durch die Windungen eines Drahtes 33 gebildet, der auf ein isolierendes Rohr 32 in der er forderlichen Windungszahl, vorzugsweise mit 28 oder 28 1/4 Windungen gewickelt ist. Das Isolierrohr 32 ist auf seiner Innenseite mit einer Metallhülse 34, beispielsweise aus Kupfer oder Aluminium, ausgekleidet. Die beiden Enden der Spulen 20 sind kurzgeschlossen (nicht dargestellt) und sind, wie bei 38 schematisch dargestellt, geerdet.

Über die Spule 20, die im konkreten Fall aus blankem Draht besteht, ist noch eine Isolierschicht 40 auf gebracht. Das Ganze ist über ein metallisches Brennstoff leitungsstück 10 geschoben und wird in Stellung gehalten mit Hilfe zweier stirnseitiger scheibenförmiger Platten 42, 44, die aus Kupfer oder einem anderen Metall bestehen und an der Rohrleitung 10 geeignet befestigt sind. Die Stirnplatten 42, 44 sind durch Isolierringe 48 und 50 gegen den Spulenkörper und seine leitende Hülse 34 isoliert. Die Hülse braucht sich auch nicht über die gesamte Länge der Spule zu erstrecken.

Wie bereits erwähnt, haben weitere Untersuchungen ergeben, daß die Spule als Wendelantenne für elektromagnetische Wellen im Zentimeterbereich (etwa 8 bis 12,5 GHz) wirkt und es letzt endlich die Einkopplung der damit empfangenen Mikrowellen energie in die Flüssigkeit oder das Gas innerhalb der Leitung 10 ist, die die beobachteten Phänomene letztendlich bewirkt. Die Erdung der Spule und das Hinzufügen der leitenden Hülse 34 erhöhen den Antennengewinn. Dabei wirkt die isolierende Hülse 32 als Hohlraumresonator. Die beiden Endplatten 42 und 44 können deshalb auch als kapazitive Komponenten der gesamten Resonatorschaltung aufgefaßt werden, mit denen, etwa durch Abstandsveränderungen, eine Abstimmung erzielbar ist. In diesem Fall werden die leitenden Stirnplatten 42 und 44 längs verschieblich auf der Rohrleitung 10 angeordnet und wird der Spulenkörper 20 koaxial zur Rohrleitung 10 verlaufend ander weitig geeignet fixiert.

Fig. 9 zeigt eine Abwandlungsform des Ausführungs beispiels nach Fig. 8. Die Figur zeigt nur die elektrisch wirksamen Teile der Resonatorschaltung; Rohrleitung und die erforderlichen Körper zur Fixierung und Isolation der einzelnen Teile sind weggelassen.

Die Spule 20 kann aus blankem oder, wie dargestellt, aus isoliertem Draht 52 gewickelt werden. Die Spule befindet sich imnerhalb einer ersten leitenden Hülse 54 und ist über diese mit ihren beiden Enden kurzgeschlossen und geerdet. Dieses ist in der Zeichnung bei 36 und 38 ange deutet. Zusätzlich befindet sich nun im Spuleninneren eine weitere leitende Hülse 56, die nirgendwo angeschlossen ist, also elektrisch in der Luft hängt. Die innere leitende Hülse 56 dient zur Erhöhung des Gütefaktors Q der Resonator schaltung.

Des weiteren kann auch beim Ausführungsbeispiel nach Fig. 9 wenigstens eine der stirnseitigen Platten 42 und 44 wie bei Fig. 8 vorgesehen werden.

Nachzutragen bleibt noch, daß die stirnseitigen Platten 42, 44 zu Trimmzwecken in ihrer radialen Ausdehnung ge ändert werden können.

Die Entscheidung, ob die erfindungsgemäße Vorrichtung zusammen mit einer Brennstoffleitung aus Metall oder einer solchen aus Kunststoff (oder einem anderen Diplektrikum) verwendet wird, oder ob dabei die Brennstoffleitung nur im Spulenbereich in Metall, auf ihrer übrigen Länge aber in Kunststoff ausgeführt ist, oder umgekehrt, ist eine Opti mierungsfrage, die durch einfache Versuche im Einzelfall geklärt werden kann. Das gilt auch für die Wahl der be nützten Kunststoffe oder anderen Dielektrika, insbesondere mit Blick auf deren Dielektrizitätskonstante, sowie für die übrigen Parameter, speziell der Spulenwindungszahl, und für die Frage der Abschirmung einer Brennstoffleitung.

Der Ausdruck "Draht" ist vorliegend in seiner allgemeinsten Bedeutung zu verstehen und soll jegliche Leiterform, zum Beispiel auch ein metallisiertes Kunststoffband, umfassen.

Claims

1. Vorrichtung zur Verbesserung der Leistungseigenschaften von partikelförmigem Material und Fluids, die durch eine Leitung, insbesondere eine Brennstoffleitung fließen, umfassend

- wenigstens eine Spule eines vorbestimmten Durchmessers und einer vorbestimmten Länge und Windungszahl, wobei die Spule aufgebaut ist aus einem elektrischen Leiter als Kern und einer diesen umgebende Isolierung und um eine bestimmte Länge der Brennstoffleitung gewickelt ist, und wobei die Leiterenden elektrisch miteinander kurzgeschlossen sind.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der der Kern als von einer Kunststoffisolierung umgebener fortlaufender Draht ausgebildet ist.

3. Vorrichtung nach Anspruch 1, bei der die Spule ein flexibles Hohlrohr ist, das mit einem flüssigen Elektrolyten als der Kern gefüllt ist.

4. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der die Anzahl Windungen der Spule etwa 26 bis etwa 30 beträgt.

5. Vorrichtung nach Anspruch 4, bei der die Anzahl Windungen der Spule etwa 28 beträgt.

6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der eine Mehrzahl getrennter Spulen im gegenseitigen Abstand auf der Leitung vorgesehen sind.

7. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, oder nach einem der Ansprüche 4 bis 6, bei der die beiden Spulenenden metallurgisch miteinander gebondet sind, um den Kurzschluß zu bewirken.

8. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, oder nach einem der Ansprüche 4 bis 7, bei der die Leitung eine Metalleitung ist und der leitende Kern Kupfer ist.

9. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, oder nach einem der Ansprüche 1 bis 7, bei der der leitende Kern Aluminium ist.

10. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, oder nach einem der Ansprüche 4 bis 9, bei der die Spule eine Kunststoffhülse mit einer vor geschriebenen Anzahl von hierin eingebetteten Draht windungen umfaßt.

11. Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, oder einem der vorangehenden Ansprüche 4 bis 9, bei der die Spule aufgebaut ist aus einem Paar Kunststoff halbschalen, die die Leitung umgeben, einer vorgeschriebenen Anzahl Windungen eines leitenden Drahtes, die in gegenseitigem Abstand auf die Schalen gewickelt sind, und einer die Drahtwindungen einschließenden Isolierschicht.

12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, bei der die kurzgeschlossene Spule im wesentlichen koaxial zur Leitung verläuft und geerdet ist.

13. Vorrichtung nach Anspruch 12, bei der eine leitende Hülse die Spule auf wenigstens einem Teil ihrer Länge umgibt und mit dieser leitend verbunden ist.

14. Vorrichtung nach Anspruch 12 oder 13, bei der innerhalb der kurzgeschlossenen Spule eine leitende Hülse, die elektrisch in der Luft hängt, wenigstens längs eines Teils der Spulenlänge angeordnet ist.

15. Vorrichtung nach Anspruch 4 und 13, bei der die Windungszahl der Spule etwa 27 oder 27 1/4 beträgt.

16. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, bei der, im Betrieb, die Spule senkrecht orientiert ist.

17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 16, die - im Betrieb - einfallender Mikrowellenenergie aus gesetzt ist, die annähernd im X-Band (etwa 8 bis 12,5 Gigahertz) liegt.

18. Vorrichtung nach Anspruch 17, bei der die Mikrowellenenergie von natürlichen Quellen oder von Satelliten herrührt.

19. Vorrichtung nach Anspruch 16 bis 18, bei der eine Reflektoranordnung unterhalb der Vorrichtung angeordnet ist derart, daß diese sich im wesentlichen im Brennpunkt der Reflektoranordnung befindet.

20. Vorrichtung nach Anspruch 16 oder 17, bei der die Mikrowellenenergie von einer zugeordneten Mikrowellensendeeinrichtung herrührt, die so angeordnet ist, daß wenigstens eine Hauptkeule derselben auf die Vorrichtung gerichtet ist, oder die Mikrowellenenergie von einer Mikrowellengeneratoreinrichtung herrührt, deren Ausgang mit der Vorrichtung gekoppelt ist.

21. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 20, bei der die Leitung, wenn nicht aus Metall, abgeschirmt ist.

22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 21, bei der die Spule auf wenigstens einer ihrer Stirn seiten zu einer metallischen Platte benachbart ist, die ihrerseits auf der Leitung sitzt.

23. Vorrichtung nach Anspruch 22, bei der die Platte auf der Leitung längs verschieblich angeordnet ist.