DE60313635T2

DE60313635T2 - Magnetische konditionierungsvorrichtung für dieselbrennstoff

Info

Publication number: DE60313635T2
Application number: DE60313635T
Authority: DE
Inventors: Carlo Turi
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2002-10-02
Filing date: 2003-09-26
Publication date: 2008-01-10
Anticipated expiration: 2023-09-27
Also published as: US7490593B2; BR0314400A; WO2004031566A1; JP2006501400A; CN100472057C; DE60313635D1; ES2285178T3; KR20050061507A; RU2005113234A; ITRM20020495A0; US20060048758A1; CN1685144A; CA2499562A1; EP1546540B1; AU2003274716A1; AR041456A1; ATE361415T1; NZ538989A; DK1546540T3; AU2010204472A1

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine magnetische Konditionierungsvorrichtung für Dieselmotorenkraftstoff.
Insbesondere betrifft die Erfindung eine magnetische Konditionierungsvorrichtung, die eine verbesserte Trennung der im Dieselkraftstoff vorhandenen Verunreinigungen ermöglicht und dadurch eine bessere Ionisierung desselben induziert.
Es sind seit vielen Jahren viele Vorrichtungen bekannt, die mit verschiedenen Magnetfeldern arbeiten, um die Reinheit von Dieselmotorenkraftstoff zu verbessern.
Zum Beispiel wird im US-Patent Nr. 5,161,512 und im entsprechenden europäischen Patent Nr. 0 613 399 , das am 17. September 1992 auf den Namen AZ Industries, Incorporated angemeldet wurde, eine magnetische Konditionierungsvorrichtung für Fluide beschrieben, in der entgegengesetzte magnetische Pole von relevant fluchtenden Magneten vorgesehen sind, mit radialen Linien, die zur Mittelachse der Leitung, in der der Kraftstoff fließt, unterschiedlich geneigt sind.
In dem am 29. März 1994 angemeldeten US-Patent Nr. 5,359,979 wird eine magnetische Konditionierungsvorrichtung für Fluide beschrieben, mit einem aus ferromagnetischem Material gefertigten Stecker, der sich im inneren Loch eines ringförmigen Permanentmagneten, getrennt durch einen genau definierten Raum, erstreckt. Ein Paar ferromagnetischer Enden ist mit einem Paar Platten gekoppelt. Der Magnet sendet ein fokussiertes, konzentriertes Magnetfeld aus, das innerhalb des Kraftstoffs gleitet.
In dem am 3. August 1993 auf den Namen Giuseppe Grieco angemeldeten italienischen Patent Nr. 1,269,246 wird ein Partikel-Konditionierer mit einem Hochpotenzial-Magnetfeld für die Behandlung von Wasser und Kohlenwasserstoffen beschrieben, umfassend eine Reihe von vier Paaren von Permanentmagneten, die auf der Rückseite mit zwei Ankern verbunden sind, wobei der Luftspalt axial fluchtend zu den Flüssigkeitszufuhrkanälen angeordnet ist, mit zwei kegelstumpfförmigen Abschnitten, welche die Kanäle mit dem Luftspalt verbinden.
In dem am 27. Oktober 1998 auf den Namen BI.MA.TEC S.r.l. angemeldeten italienischen Gebrauchsmuster Nr. 244,584 wird ein variabler Verschlusskörper für magnetische Konditionierungsvorrichtungen für Fluide beschrieben, der die Befestigung um ein Rohr herum, durch das der flüssige Kraftstoff fließt, vorsieht.
In dem am 11. März 1997 auf den Namen Roberto Morris angemeldeten italienischen Patent Nr. 1,291,252 wird eine Vorrichtung für die magnetische Konditionierung von Fluiden durch ein Magnetfeld beschrieben, wobei ein außerhalb eines diagmagnetischen Rohres vorgesehener Permanentmagnet vorgesehen ist, um das Fluid so zu leiten, dass ein Magnetfeld, das durch den im Rohr fließenden Kraftstoff verläuft, erzeugt wird.
In dem am 30. September 1986 auf den Namen Olaf Fjeldsend A/S angemeldeten italienischen Patent Nr. 1,197,346 wird eine Vorrichtung für die magnetische Behandlung der fließenden Flüssigkeit beschrieben.
In dem am 28. Januar 1993 auf den Namen Mearl E. Ellison angemeldeten US-Patent Nr. 5,141,296 wird eine magnetische Konditionierungsvorrichtung für Wasser beschrieben, die eine Innenkammer mit einem auf einer Vielzahl von stabartigen Elementen angeordneten Permanentmagneten aufweist.
In dem am 8. Dezember 1987 auf die Namen Gale M. Weisembarger und John C. Moran angemeldeten US-Patent Nr. 4,711,271 wird eine magnetische Konditionierungsvorrichtung für Fluide beschrieben, die einen magnetischen Flussweg hat, um die Flussdichte zu erhöhen.
In dem am 20. August 1996 auf den Namen Elmer B. Mason angemeldeten US-Patent Nr. 5,716,520 wird eine magnetische Konditionierungsvorrichtung für Fluide beschrieben.
Eine weitere auf dem Markt erhältliche Lösung ist die von Alga-ex International verkaufte.
Aus dem Patent US 4,519,919 A ist eine weitere magnetische Konditionierungsvorrichtung bekannt, welche eine Reihe von Magneten umfasst. Der Kraftstofffluss wird in zwei Flüsse aufgeteilt, die um eine Längsachse rotiert werden.
Obwohl viele Lösungen bekannt sind, die sich mit dem Problem, Verunreinigungen aus Dieselmotorenkraftstoff auszuscheiden, befasst haben, ermöglicht keine der bekannten Lösungen eine optimale Trennung.
In diesem Zusammenhang steht die gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagene Lösung, die eine Optimierung der Ausscheidung von Verunreinigungen aus dem Dieselmotorenkraftstoff ermöglicht und dadurch eine verbesserte Ionisierungswirkung erzielt.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Lösung vorzusehen, die für Vorrichtungen jeglicher Abmessung verwirklicht werden kann.
Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine Vorrichtung der oben genannten Art vorzusehen, bei der der Kraftstoff durch ein Magnetfeld hindurchtritt, welches durch mindestens zwei außerhalb seines Flusses, aber innerhalb der Leitung angeordnete Magnete erzeugt wird.
Es ist deshalb eine spezielle Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine magnetische Konditionierungsvorrichtung nach Anspruch 1 bereitzustellen.
Vorzugsweise stellt die Vorrichtung erfindungsgemäß eine mittige zylindrische Nabe bereit.
Ferner hat erfindungsgemäß der Sollweg eine derartige Form, dass er für eine lange Durchflussstrecke des Kraftstoffs im Inneren der Vorrichtung sorgt.
Erfindungsgemäß wird das Magnetfeld von Permanentmagneten, vorzugsweise Neodym-Magneten mit einer Korrosionsschutzbeschichtung, erzeugt.
Ferner können erfindungsgemäß die Permanentmagneten Ferrit umfassen.
Vorzugsweise sind erfindungsgemäß zwei Permanentmagnete einander gegenüber befestigt, wobei die Magnete an den dem Kraftstoffstrom zugewandten Seiten eine gegensätzliche Polarisation haben.
In einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung umfassen die magnetischen Elemente zwei gegenüberliegende ferromagnetische Elemente, an denen Permanentmagnete vorgesehen sind, die vorzugsweise plättchen- oder ringförmig sind und an den dem Kraftstofffluss zugewandten Seiten eine gegensätzliche Polarisation oder zwischen den Seite an Seite auf dem selben ferromagnetischen Material angeordneten Permanentmagneten eine wechselnde Polarisation haben, wobei Permanentmagnete mit gegensätzlicher Polarität jeweils einander gegenüber vorgesehen sind.
Die Permanentmagnete können mit dem ferromagnetischen Material bündig sein oder über dieses hinausragen.
Insbesondere sind die Permanentmagnetelemente hufeisenförmig ausgebildet.
Vorzugsweise bietet die Vorrichtung erfindungsgemäß ein unteres Teil und ein oberes Teil oder einen Deckel, die lösbar aneinander befestigt sind.
Ebenfalls erfindungsgemäß werden herausragende Elemente vorgesehen, vorzugsweise Metallelemente, die im Inneren des Behälters vorgesehen sind.
Vorzugsweise sind die herausragenden Elemente an einer oder beiden Innenseiten der Vorrichtung vorgesehen.
Ferner kann erfindungsgemäß eine Entlüftung zur Atmosphäre vorgesehen sein.
Ebenfalls erfindungsgemäß kann die Vorrichtung einen Mittelkörper und zwei Deckel, einen oberen bzw. einen unteren Deckel umfassen.
Die vorliegende Erfindung wird nun zur Veranschaulichung, jedoch nicht einschränkend, gemäß ihren bevorzugten Ausführungsformen mit besonderem Bezug auf die Figuren der beigefügten Zeichnungen beschrieben:
1 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer ersten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
2 ist eine erste Schnittansicht der Vorrichtung von 1;
3 ist eine zweite Schnittansicht der Vorrichtung von 1;
4 ist eine schematische perspektivische Ansicht einer zweiten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Vorrichtung;
5 ist eine erste Schnittansicht der Vorrichtung von 4;
6 ist eine zweite Schnittansicht der Vorrichtung von 4;
7 ist eine Draufsicht einer Vorrichtung gemäß der ersten Ausführungsform,
8 ist eine Schnittansicht der Vorrichtung von 7;
9 ist eine Draufsicht des unteren Teils der ersten Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
10 ist eine Schnittansicht der gesamten Vorrichtung von 9;
11a und 11b sind Draufsichten des unteren und des oberen Teils einer zweiten erfindungsgemäßen Ausführungsform von 1;
12 ist eine Schnittansicht der gesamten Vorrichtung von 10;
13a und 13b sind Draufsichten des unteren und des oberen Teils einer dritten erfindungsgemäßen Ausführungsform von 1;
14 ist eine Schnittansicht der gesamten Vorrichtung von 13;
15a und 15b sind Draufsichten des unteren und des oberen Teils einer vierten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
16 ist eine Schnittansicht der gesamten Vorrichtung von 15;
17a und 17b sind Draufsichten des unteren und des oberen Teils einer fünften erfindungsgemäßen Ausführungsform;
18 ist eine Schnittansicht der gesamten Vorrichtung von 17;
19a und 19b sind Draufsichten des unteren und des oberen Teils einer sechsten erfindungsgemäßen Ausführungsform;
20 ist eine Draufsicht der Vorrichtung von 19a und 19b;
21 ist eine perspektivische Ansicht des Elements von 19b;
22a und 22b sind Draufsichten des unteren und des oberen Teils einer siebten erfindungsgemäßen Ausführungsform; und
23 ist eine Draufsicht der Vorrichtung von 22a und 22b.
Die in den verschiedenen beigefügten Figuren dargestellte Vorrichtung nutzt das von Permanentmagneten erzeugte Magnetfeld, um Ionisierungserscheinungen der im Dieselmotorenkraftstoff vorhandenen Moleküle zu induzieren, um dadurch die Ausscheidung von Partikeln zu erreichen, welche sich in Filtern und Tanks ansammeln, was eine schlechte Funktion der Motoren zur Folge haben könnte, die Filter verstopfen und zu Schlammablagerungen in den Tanks führen.
Betrachtet man die beigefügten Figuren, in denen die verschiedenen ähnlichen oder einander entsprechenden Elemente mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet sind, und betrachtet man zunächst die 1-3 und 9-18, so sieht man eine erfindungsgemäße Vorrichtung, die einen Behälter 1 vorsieht, in dem ein zylindrischer Raum geschaffen ist, der durch die Wände und einen mittigen Zylinder begrenzt wird. Im Inneren dieses Raums ist eine Trennwand 2 vorgesehen, die mit dem (durch Pfeil A gekennzeichneten) Einlass des fluiden Kraftstoffes korrespondiert und letzteren zwingt, durch den Durchgang zwischen den Wänden und der zylindrischen Nabe, in der das Magnetfeld erzeugt wird, zu fließen.
Die Geometrie der erfindungsgemäßen Vorrichtung ist durchdacht, um für einen langen Weg des fluiden Kraftstoffs innerhalb des Magnetfelds zu sorgen, so dass ein hoher Wirkungsgrad der Ionisierungsfunktion erzielt wird.
Wie aus den Figuren zu ersehen ist, wird das Magnetfeld durch Permanentmagnete 4, vorzugsweise Neodym-Magnets, die mit einer Verschleißschutzbeschichtung versehen sind, oder Ferritmagnete oder eine andere Art von Magneten erzeugt.
Im Gegensatz zu den keramischen Magneten, die mit Ferrit arbeiten, ermöglicht der Einsatz von Neodym bei gleichen geometrischen Abmessungen eine größere Stärke des Magnetfelds, viel größer als die der anderen Magnete, so dass höhere Leistungen erzielt werden.
Betrachtet man alle beigefügten Figuren, stellt man fest, dass Form und Positionierung der Magnete innovativ sind.
Die Magnete der Ausführungsformen der 1-3 und 7-8 umfassen zwei einander gegenüberliegende ringförmige Permanentmagneten 4, während diejenigen der in den 4-6 dargestellten Ausführungsform zwei gegenüberliegende Ringe aus ferromagnetischem Material umfassen, auf denen Permanentmagnete 4 befestigt sind, welche die Form eines zylindrischen integralen Plättchens oder eines Rings haben. Die Ringmagnete und die die Magnete tragenden ferromagnetischen Ringe haben einen solchen Abstand voneinander, dass der Kraftstoff durch den Durchgang im Inneren der Vorrichtung fließen kann, welche definiert wird durch ihre dem Inneren des Behälters 1 zugewandte Oberfläche und durch die Wände dieses Behälters, und sind jeweils am Boden (unterer Ring) 5 und unter dem Deckel (oberer Ring) 6 auf dem Zylinder angebracht, welcher im Mittelpunkt des Vorrichtungsbehälters 1 angebracht ist und aus demselben Material wie der Behälter oder teilweise aus ferromagnetischem Material oder aus einem anderen Material bestehen kann.
In den 19-21 und 22-23 sind zwei weitere Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung dargestellt, in denen die Elemente, die denjenigen der vorhergehenden Ausführungsformen entsprechen, mit denselben Bezugszeichen gekennzeichnet sind.
In den beiden in den oben genannten Figuren dargestellten Lösungen wurden neben den Magneten 4 herausragende Metallelemente 7 hinzugefügt, welche die Turbulenz des Kraftstoffs verbessern.
Der Unterschied zwischen den beiden Ausführungsformen besteht darin, dass diese herausragenden Element 7 auf allen beiden Flächen (19-21) oder nur auf dem Boden 5 (22-23) vorgesehen sind, wobei die Entscheidung von den Abmessungen und der Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung abhängt.
Ferner zeigt die Vorrichtung von 20 eine Entlüftung 8 für den Abzug von Luft, die sich im Inneren des Behälters 1 gefährlich ansammeln könnte. Das Vorsehen der Entlüftung 8 hängt ebenfalls von den Abmessungen und der Verwendung der erfindungsgemäßen Vorrichtung ab.
Bei der Ausführungsform, welche den Einsatz von Ring-Permanentmagneten vorsieht, ist die magnetische Polarisation auf der oberen und der unteren Fläche eines jeden Rings gegensätzlich, und die Ringe sind so befestigt, dass ihre dem inneren Durchgang zugewandten Oberflächen gegensätzliche Polarität haben.
Wenn ferromagnetische Ringe und mehrere Permanentmagnete vorgesehen sind, so haben die Permanentmagnete die Form von zylindrischen Plättchen oder Ringen, mit Nord- und Südpolarität auf den vollen einander gegenüberliegenden Flächen desselben Plättchens, dessen Abmessungen so sind, dass es auf den ferrogmagnetischen Ringen entlang einer einzigen oder mehreren Reihen befestigt werden kann.
Falls mehrere Permanentmagnete vorgesehen sind, werden die Magnete mittels nicht ferromagnetischer Schrauben oder einer festen Verbindung auf den Ringen befestigt und gemäß einem einfachen oder mehrfachen Kreis mit derselben magnetischen Polarität, die der Oberfläche eines jeden Rings zugewandt ist, vorgesehen.
Es ist offensichtlich, dass die dem Inneren des Durchgangs zugewandte Oberfläche der Plättchen mit derselben Oberfläche des ferromagnetischen Rings, auf dem sie befestigt sind, bündig sein kann oder leicht darüber hinausragen kann, um eine Turbulenz im Fluid zu erzeugen. Die Turbulenz hat eine positive Wirkung, indem sie die Funktion der erfindungsgemäßen Vorrichtung unterstützt.
Durch diese Positionierung wird jeder der ferromagnetischen Ringe zu einem einzelnen Permanentmagneten, der dem Raum zugewandt ist, in dem eine einzige magnetische Polarisierung fließt.
Die Positionierung der magnetischen Plättchen ist so ausgeführt, dass der untere und der obere Ring gegensätzliche Polarität haben, wodurch in dem zwischen ihnen eingeschlossenen Innenraum ein einheitliches Magnetfeld großer Stärke erzeugt wird.
Der mittige Zylinder ist, wenn er aus ferromagnetischem Material besteht, in Berührung mit dem unteren ferromagnetischen Ring, hat jedoch einen zylindrischen Abstandshalter aus nicht ferromagnetischem Material zum oberen Ring, so dass ein Raum geschaffen wird, in dem ein Magnetfeld vorhanden ist.
Es wird ferner eine weitere Ausführungsform geboten, bestehend aus einem ferromagnetischen Zylinder von geringer Dicke, der innen leer ist und der als Verkleidung der Seitenwand des Vorrichtungsbehälters angebracht werden kann. Diese Lösung ermöglicht es, das Feld außerhalb des Behälters der Vorrichtung im Wesentlichen zu annullieren und dadurch einen Weg für das Schließen des Magnetfelds zwischen dem oberen und dem unteren Ring zu schaffen, mit einem magnetischen Widerstand, der gegenüber dem Außenraum verringert ist.
Alle beschriebenen Konstruktionsmöglichkeiten erlauben die Größe und Verteilung der Abmessungen des Umlaufkanals für das Kraftstofffluid, die für die Leistung des Motors, für den die Vorrichtung verwendet wird, erforderlich sind.
Ferner erlaubt es die Verwendung der konstruktiven und technologischen Lösungen, das außerhalb der Vorrichtung zerstreute Magnetfeld einzuschränken und es in dem Raum, der für die Exposition des Kraftstofffluids nutzbar ist, zu konzentrieren.
Die vorliegende Erfindung wurde zur Veranschaulichung, jedoch nicht einschränkend, gemäß ihren bevorzugten Ausführungsformen beschrieben, es versteht sich jedoch, dass der Fachmann Modifikationen und/oder Änderungen daran vornehmen kann, ohne vom relevanten Umfang, wie er in den beigefügten Ansprüchen definiert ist, abzuweichen.

Claims

Magnetische Konditionierungsvorrichtung für Dieselmotorenkraftstoff, dadurch gekennzeichnet, dass sie ein Gehäuseelement umfasst, das entlang der Kraftstoffzufuhrleitung angeordnet ist, einen Kraftstoffeinlass und einen Kraftstoffauslass aufweist und eine Wand, die zur Umleitung des einströmenden Kraftstoffs mit dem Einlass korrespondiert, sowie einen Sollweg für den Kraftstoff bietet, wobei vorgesehen ist, dass wenigstens zwei einander gegenüberliegende magnetische Elemente entlang dieses Sollwegs an dem durchfließenden Kraftstoff ein Magnetfeld induzieren.
Magnetische Konditionierungsvorrichtung für Dieselmotorenkraftstoff nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung eine mittige zylindrische Nabe bietet.
Magnetische Konditionierungsvorrichtung für Dieselmotorenkraftstoff nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der Sollweg eine derartige Form hat, dass er für eine lange Durchflussstrecke des Kraftstoffs im Inneren der Vorrichtung sorgt.
Magnetische Konditionierungsvorrichtung für Dieselmotorenkraftstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetfeld von Permanentmagneten erzeugt wird.
Magnetische Konditionierungsvorrichtung für Dieselmotorenkraftstoff nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagneten aus Neodym-Magneten mit einer Korrosionsschutzbeschichtung bestehen.
Magnetische Konditionierungsvorrichtung für Dieselmotorenkraftstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-3, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagneten aus Ferrit bestehen.
Magnetische Konditionierungsvorrichtung für Dieselmotorenkraftstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwei einander gegenüber befestigte Permanentmagneten vorgesehen sind, wobei die Magneten an den dem Kraftstoffstrom zugewandten Seiten eine gegensätzliche Polarisation haben.
Magnetische Konditionierungsvorrichtung für Dieselmotorenkraftstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche 1-6, dadurch gekennzeichnet, dass die magnetischen Elemente aus Permanentmagneten bestehen, die an zwei gegenüberliegenden ferromagnetischen Elementen vorgesehen sind.
Magnetische Konditionierungsvorrichtung für Dieselmotorenkraftstoff nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagneten aus integralen Plättchen oder Ringen bestehen, die an den dem Kraftstoffstrom zugewandten Seiten eine gegensätzliche Polarisation haben.
Magnetische Konditionierungsvorrichtung für Dieselmotorenkraftstoff nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagneten aus integralen Plättchen oder Ringen bestehen, die eine wechselnde Polarisation zwischen den Seite an Seite auf dem selben ferromagnetischen Material angeordneten Permanentmagneten haben, wobei Permanentmagnete mit gegensätzlicher Polarität jeweils einander gegenüber vorgesehen sind.
Magnetische Konditionierungsvorrichtung für Dieselmotorenkraftstoff nach Anspruch 8, 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagneten mit dem ferromagnetischen Material bündig sind oder über dieses hinausragen.
Magnetische Konditionierungsvorrichtung für Dieselmotorenkraftstoff nach Anspruch 8 oder 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Permanentmagnetelemente hufeisenförmig ausgebildet sind.
Magnetische Konditionierungsvorrichtung für Dieselmotorenkraftstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung ein unteres Teil und ein oberes Teil bzw. Deckel bietet, die lösbar aneinander befestigt sind.
Magnetische Konditionierungsvorrichtung für Dieselmotorenkraftstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass herausragende Elemente vorgesehen sind, vorzugsweise Metallelemente, die im Inneren des Behälters vorgesehen sind.
Magnetische Konditionierungsvorrichtung für Dieselmotorenkraftstoff nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die herausragenden Elemente an einer oder beiden Innenseiten der Vorrichtung vorgesehen sind.
Magnetische Konditionierungsvorrichtung für Dieselmotorenkraftstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Entlüftung zur Atmosphäre vorgesehen ist.
Magnetische Konditionierungsvorrichtung für Dieselmotorenkraftstoff nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung aus einem Mittelkörper und zwei Deckeln, einem oberen Deckel beziehungsweise einem unteren Deckel, besteht.