WO2006128425A1 - Vorrichtung zur erzeugung einer aktivierungsenergie - Google Patents

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WO2006128425A1
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Josef Stumbilich
Johann Stumbilich
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Josef Stumbilich
Johann Stumbilich
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    • C02F1/48—Treatment of water, waste water, or sewage with magnetic or electric fields

Definitions

  • the invention relates to a device for generating an activation energy of fluid and / or gaseous substances, in particular of hydrocarbons.
  • the invention further relates to a method for generating an activation energy of fluid and / or gaseous substances, in particular of hydrocarbons.
  • Device of the type mentioned are known.
  • the substance to be treated is consuming in a particular form bez. under certain conditions, for example, under elevated pressure, under elevated temperature, by irradiation, in a certain solution form and / or on certain catalysts or contact with certain reactive substances, reacted. This is described, for example, in DE 10 237 704.
  • These devices and the associated methods for generating an activation energy are complex and also often require a certain pretreatment and / or treatment.
  • the object of the invention is therefore to provide a device of the type mentioned, which is less expensive and allows a correspondingly less complicated process for generating an activation energy.
  • this object is achieved in that a device for generating electrical and magnetic
  • the device comprises a magnetic load coil with a winding and a coil core (4) and a control having a control circuit for the load coil, a passage means for passing the substance through the load coil is provided, the coil core having an axial tube for axially passing the substance through the load coil in a passage direction and the tube is made of a paramagnetic material.
  • the bobbin is formed by the axial tube and the material flowing through the axial tube. Thanks to the paramagnetic properties of the material of the tube, the material can be flooded to the maximum extent by the magnetic field of the load coil. Thus, a correspondingly optimized effect of the magnetic field on the substance can be achieved.
  • Diesel fuels have a number of different aliphatic hydrocarbons. Own gas chromatographic investigations were carried out with an untreated diesel fuel and a diesel fuel of the same starting composition as the untreated diesel fuel treated with the device according to the invention, with a usual abundance, a frequency of a substance, being taken up as a function of a chronologically continuously increased analysis energy.
  • the treated diesel fuel exhibited a significant increase in all of the hydrocarbons analyzed, and especially the lighter hydrocarbons, with the lighter hydrocarbons generally being considered to be more volatile and flammable.
  • the start of ignition in a gasoline engine before the piston has reached its top dead center so that the maximum effect of combustion begins with top dead center.
  • the ignition timing may be postponed to a later time in the engine's timing when the piston is nearer its top dead center, thereby making better use of combustion energy be generated by the pressure wave generated by the fuel combustion can amplify propagated in the direction of piston movement, ie by the pressure forces generated thereby can not counteract the piston movement towards the top dead center, but in the direction of movement of the piston from top dead center act, creating a
  • the forces act more in the direction of movement of the piston the engine wear can be reduced thereby increasing the stability of the engine.
  • the injection quantity of fuel for proper ignition must be minimized and / or additional air must be sucked in.
  • an engine generally becomes less hot in operation with the fuel being treated, that is, the engine generates less waste heat or waste heat.
  • the test results allow the conclusion that the substance, with its passage through the tube, can be excited to such an extent by the electromagnetic or electrical and magnetic, high-frequency alternating field acting on it that it at least partially absorbs a specific activation energy.
  • the residual activation energy required for a reaction becomes correspondingly lower, so that a chemical reaction can take place correspondingly more easily.
  • u.a. can be concluded from the lowering of the flame temperature, can take place by the treatment of particular aliphatic hydrocarbons, an isomerization, through which the physical properties of the hydrocarbon in question can change.
  • the device according to the invention is suitable for the treatment of true and colloidal solutions of gaseous, fluid and solid Substances, in particular for homogeneous mixtures, in which the dispersant is liquid.
  • the device is specifically described in its application to hydrocarbons and here preferably for fuels such as diesel fuel, gasoline or fuel oil for combustion plants, so further applications in the chemical industry and in the treatment of drinking water or other food-specific fluid media are conceivable.
  • the treatment in the device according to the invention may also give rise to explosive and / or toxic substances.
  • Rubber, plastics and other paramagnetic materials are initially considered as materials for the tube.
  • a composite material can also be used.
  • the material should provide the tube with sufficient strength to withstand the pressure of the fluid or gas passing through the tube.
  • the tube should at the same time be designed as thin as possible to achieve the largest possible inner tube cross-section and thus the largest possible volume flow of the substance through the tube.
  • a possible material is thus preferably a composite material with embedded, strength-enhancing components into consideration.
  • CFRP carbon fiber reinforced plastic
  • the carbon fiber reinforced plastic also has the advantage of being chemically resistant to many substances is relatively insensitive and acid-resistant and resistant to aging. Thus, it is well suited for passing fuels, such as diesel or gasoline. Because of their ease of manufacture, the carbon fibers should preferably extend axially in the tube.
  • the voltage applied to the magnetic coil electric and magnetic alternating fields may have a frequency of 1 kHz to 20 kHz, preferably from 5 kHz to 15 kHz and ideally from 9 kHz to 10 kHz.
  • This frequency which is suitable for the design of the device, furthermore has the advantage that it is released for scientific, industrial and medical purposes as a "free transmission frequency.”
  • another frequency range can be considered which is suitable for generating an activation energy and / or isomerisation of a
  • other parameters of the device which are described below, should be adapted to the changed frequency range in order to optimize this process.
  • the load coil is decoupled by coupling capacitors on both sides of the rest of the control circuit.
  • the charging of the side of the coupling capacitors connected to the magnetic coil is effected by influence, i. the solenoid is not directly connected to the voltage source.
  • the coupling capacitors are charged with constant current.
  • an almost sinusoidal current flow without voltage peaks can be achieved.
  • the device or the control with the magnetic coil can also be arranged in a magnetic shield.
  • An embodiment of the device is particularly preferred in which the load coil and coupling capacitors are designed to operate in resonance. As is known, in the case of resonance, inductive and capacitive reactances cancel each other out.
  • the operating voltage at the load coil which is between 5 volts and 30 volts, preferably between 10 volts and 20 volts, and ideally between 13 volts and 15 volts. This corresponds to normal stresses in a car, which, especially in dealing with flammable substances, such as fuels, are safe to use.
  • the coil should preferably have a number of turns greater than 1000 in order to thereby have a correspondingly high winding capacity. Due to the high number of windings, a correspondingly high flux, which results from the product of current and number of turns, can be achieved. If the load coil has an increased number of turns, a correspondingly lower current is required in comparison to a coil with a smaller number of turns to achieve a certain amount of flux. In order to achieve a high level of flooding, the current can be made low due to the intended increased number of turns of the load coil, so that a heat of the load coil can be avoided without further additional cooling.
  • the load coil has more than 1000 turns, preferably more than
  • the load coil should be 1 ⁇ F to 6 ⁇ F.
  • the load coil has a hollow cylindrical shape. Further, it may preferably be wound from copper wire.
  • the winding is applied directly to the tube.
  • corresponding annular discs are laterally pushed onto the tube and fixed on the tube, i. preferably glued to the tube.
  • the device has an influence generator with spaced lamellae, between which the substance can be carried out with the aid of the passage device.
  • the lamellae of the influenza generator are in this case preferably electrically connected to one another and thus form a "multiple electroscope" with an electric field through which the same named electrical charge carriers are ejected and attracted to the opposite positive and negative ions are displaced within the dielectric, so that the originally neutral molecules can become dipoles Influenzgenerator can be acted upon by an AC voltage.
  • the alternating voltage may preferably be equal to the frequency of the load coil in frequency and / or peak voltage.
  • the load coil and influential generator can be electrically connected to one another.
  • the fins of the influenza generator can be arranged expediently perpendicular to the longitudinal axis of the tube.
  • the slats may be formed as circular discs with a central, axial opening for the arrangement of the tube.
  • the passage means may comprise flow-guiding components for guiding the material flow, preferably of plastic, by means of which the substance can be guided on a predetermined flow path.
  • the flow-guiding components can be arranged such that they can be adjusted to a specific substance and / or to a specific material volume flow, for example by displacement and / or change in an angular position of the flow-guiding components.
  • the flow-guiding components can avoid any undesired turbulence and / or blistering.
  • the rear end in the passage direction of the tube may be closed and lateral openings may be provided for the exit of the fluid from the tube in the end portion of the tube.
  • the fabric can be directed against the slats so that it flows in front of a lamella in the flow direction at an acute angle or substantially perpendicular.
  • the fins may preferably over the radial width of the flow path extend.
  • the feedthrough device may preferably have a radial outer boundary of the influence generator, which is intended to prevent the material from leaving the gap between lamellae radially outwards when passing between the spaced lamellae, wherein the boundary must be electrically insulated from the lamellae.
  • the boundary can also be formed by a housing section.
  • At least one axial passage can be provided in each of the lamellae.
  • the substance between the spaced lamellae should preferably be positively guided so that it covers the larger side surfaces of the lamellae as extensively as possible and thus flows perpendicular to the electric field between the lamellae.
  • the passages of two adjacent lamellae can preferably be spaced apart radially from one another. The distance can be at least equal to the radius of the slats.
  • a fin may include a passage disposed radially inward and its adjacent fin having two passages disposed radially outward and opposite the center opening for the tube.
  • the influence generator can have coaxial with the tube and mutually arranged lamellae whose larger side surfaces form individual cylinder shells and between which the material flows in the axial direction.
  • the housing may have an input and an output for feeding or discharging the substance as well electrical feedthroughs for device, ie for the electrical supply and control of the influent generator and the load coil, have.
  • the inlet and / or the outlet for the substance may be provided with a tap, a flap, in particular throttle valve, or the like for controlling the flow of material.
  • a controller for controlling the material volume flow can be provided by the device.
  • load coil and influence generator can be arranged on a common longitudinal axis in the housing, wherein the tube is guided in the longitudinal axis by load coil and influenza generator.
  • the fins of the influential generator preferably extend perpendicular to the tube.
  • the influential generator is arranged in the direction of passage of the substance through the tube in front of the load coil, so that the substance can already be subjected to a certain charge separation within the tube with the flowing through the Influenzgenerators, which can support the subsequent, at least partial generation of the activation energy in the load coil.
  • the material can be led out of the load coil on the outside of the load coil to the Influenzgenerator after leaving the carbon fiber reinforced tube against its passage direction in the tube.
  • the substance can be additionally acted upon by axially and / or radially outwardly acting forces of the magnetic field, whereby a further treatment of the substance can take place.
  • the object is further achieved by a method for generating an activation energy of fluid and / or gaseous substances in that the substance is passed through a magnetic load coil with a magnetic core, that the magnetic load coil generates a magnetic and electrical or an alternating electromagnetic field and that the substance when passing through the load coil forms at least a part of the magnetic core.
  • the material can, after being passed through the load coil counter to the direction of passage in the tube on the outside of the load coil so be moved over that it covers as far as possible and near the outside of the outer surfaces of the load coil.
  • the substance in addition to the load coil an influential generator provided with lamellae, the substance can be forcibly guided after passing through the load coil by the influent generator and in this case between the fins that it flows at least predominantly on the larger surfaces of the blades of the influent generator.
  • the material after passing through the load coil counter to the direction of passage in the load coil, is led out past the load coil to the influence generator.
  • the substance can be passed axially through the tube first through the influenza generator and then through the load coil after it has been introduced into the device.
  • FIG. 1 shows a first embodiment of a device for generating an activation energy
  • Fig. 2 shows a second embodiment of an apparatus for generating an activation energy
  • FIG. 3 shows a third embodiment of the device for generating an activation energy.
  • the figures 1 to 3 are longitudinal sectional views of three embodiments of a device 1 for generating an activation energy of fluid and / or gaseous substances S, in particular of hydrocarbons shown.
  • all, not relevant to the invention components of the device 1 are omitted in the drawing.
  • the figures are also shown in a schematic and simplified form.
  • the device 1 is provided with a device 2 for generating electrical and magnetic or electromagnetic alternating fields.
  • the device 2 has a magnetic load coil 3 with a coil core 4 and a control for the load coil 3, not shown here. Further, a passage means 5 for passing the substance S through the load coil 3 is provided.
  • the passage device 5 has an axial tube 6 for the axial passage of the substance S through the load coil 3 in a passage direction d.
  • the tube 6 is arranged coaxially to the load coil, wherein the axial tube 6 forms a radial outer circumferential surface of the spool core 4.
  • the tube 6 is made of an electrically conductive, paramagnetic material, here made of carbon fiber reinforced plastic (CFRP).
  • CFRP carbon fiber reinforced plastic
  • the flow of material through the device 1 is indicated by directional arrows, wherein the passage direction d indicates the flow of material through the tube 6.
  • the substance S is symbolized in the drawing by individual small circular areas, However, the representation of the circular areas no conclusion on density, distribution, space filling, or the like should allow.
  • the substance S for its treatment is passed through the load coil 3 only axially through the tube 6.
  • the tube 6 with the surrounding load coil 3 must be installed, for example, in an existing line section and electrically connected.
  • the two embodiments of the device 1 illustrated in FIGS. 2 and 3 are provided with an additional housing 8 with an inlet 9 and an outlet 10 for the substance S as well as with electrical feedthroughs 11 for the device 2, which is arranged in the housing 8.
  • flow-conducting components 7 are also provided here, which are reproduced in FIGS. 2 and 3 only by way of example and schematically in a few places, such as on the outflow side of the tube 6 on the underside of the housing.
  • the load coil 3 is connected via the feedthroughs 11 to an electrical circuit, not shown here.
  • the load coil 3 is decoupled via coupling capacitors, not shown, with respect to an AC voltage source, not shown.
  • the charging of the capacitors is carried out via constant current, so that the charging of the connected to the load coil 3 side of the coupling capacitors occurs via influence. This results in a nearly sinusoidal voltage waveform without voltage spikes achieved, which may otherwise lead to unwanted radio interference and thus may require a corresponding shield.
  • the material S flowing through the tube 6 is acted upon by the load coil 3 with a magnetic and electrical alternating field of approximately 9 kHz.
  • the voltage drop across the load coil 3 is in the range of 13 V - 15 V and thus in a common voltage range for a motor vehicle.
  • the substance S is excited to such an extent by the electromagnetic or electrical and magnetic, high-frequency alternating field acting on it that it absorbs, at least in part, a substance-specific activation energy.
  • the output 10 of the housing 8 is arranged as the input 9 in an upper region of the housing 8.
  • the substance S is passed with its discharge from the pipe 6 on the outside of the load coil 3 to the output 10. In this case he passes through here unspecified litter magnetic fields that emerge laterally and frontally from the load coil 3, whereby he continues to be charged and his treatment can be continued with it.
  • the load coil 3 has a winding, not explicitly shown here, with more than 3,000 copper wire windings, which, in order to achieve a high level of flux in the coil core 4, a relatively small current is necessary. Thus, a heating of the winding can be avoided by a high current.
  • a high winding capacity of 4 ⁇ F to 6 ⁇ F is achieved.
  • the third embodiment of the device 1 shown in FIG. 3 additionally has an influential generator 12 with lamellae 13 spaced apart from one another, between which the substance S can be carried.
  • Load coil 3 and Influenzgenerator 12 are arranged on a common longitudinal axis in the housing 8, wherein the tube 6 is guided in the central axis by load coil 3 and Influenzgenerator 12.
  • the slats are made of a stainless steel, here a conventional chrome-nickel steel.
  • the Influenzgenerator 12 has a cylindrical shape and is laterally bounded by the housing 8, wherein a not shown insulation between the housing 8 and Influenzgenerator 12 is provided.
  • the lamellae 13 each have an axial passage 14 for the passage of the substance S.
  • the passages 14 of two adjacent lamellae 13 are radially spaced from each other. The distance is in this case greater than the radius of the lamellae 13.
  • the substance S sweeps over the largest possible surface of the slats 13 and passes vertically through an induced in the Influenzgenerator alternating electric field.
  • a substance-dependent charge separation of the substance S is achieved by influence.
  • the force effect of the alternating electric field which in this exemplary embodiment likewise amounts to 9 kHz to 10 kHz, like the alternating field of the load coil 3
  • the atoms and / or molecules of the substance S are periodically polarized, which leads to molecular deformation, furthermore to the generation of an activation energy and an isomerization the conducted substance S can lead.

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Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (1) zur Erzeugung einer Aktivierungsenergie von fluiden und/oder gasförmigen Stoffen, insbesondere von Kohlenwasserstoffen, sowie ein Verfahren zur Erzeugung einer Aktivierungsenergie des Stoffes mittels der Vorrichtung (1) . Zum Erhalt einer weniger aufwendigen Vorrichtung zur Erzeugung einer Aktivierungsenergie wird vorgeschlagen, dass eine Einrichtung (2) zur Erzeugung elektrischer und magnetischer Wechselfelder vorgesehen ist, die Einrichtung (2) eine magnetische Last spule (3) mit einer Wicklung und einem Spulenkern (4) sowie eine Steuerung mit einer Steuerungsschaltung für die Lastspule (3) aufweist, eine Durchleitungseinrichtung (5) zum Durchleiten des Stoffes (S) durch die Lastspule (3) vorgesehen ist, der Spulenkern (4) ein axiales Rohr (6) zum axialen Durchleiten des Stoffes (S) durch die Lastspule (3) in einer Durchleitungsrichtung (5) aufweist und das Rohr (6) aus einem paramagnetischen Werkstoff gefertigt ist.

Description

Vorrichtung zur Erzeugung einer Aktivierungsenergie
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Erzeugung einer Aktivierungsenergie von fluiden und/oder gasförmigen Stoffen, insbesondere von Kohlenwasserstoffen. Die Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zur Erzeugung einer Aktivierungsenergie von fluiden und/oder gasförmigen Stoffen, insbesondere von Kohlenwasserstoffen.
Vorrichtung der eingangs genannten Art sind bekannt. Hierbei wird der zu behandelnde Stoff aufwendig in einer bestimmten Form bez. unter bestimmten Bedingungen, sei zum Beispiel unter erhöhtem Druck, unter erhöhter Temperatur, durch Bestrahlen, in einer bestimmten Lösungsform und/oder über be-stimmte Katalysatoren bzw. Kontakt mit bestimmten reaktiven Stoffen, zur Reaktion gebracht. Dies ist zum Beispiel in DE 10 237 704 beschrieben. Diese Vorrichtungen und die damit verknüpften Verfahren zur Erzeugung einer Aktivierungsenergie sind aufwendig und erfordern zudem häufig eine bestimmte Vorbehandlung und/oder Nachbehandlung.
Aufgabe der Erfindung ist daher, eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bereitzustellen, die weniger aufwendig ist und ein entsprechend wenig aufwendiges Verfahren zur Erzeugung einer Aktivierungsenergie ermöglicht.
Erfindungsgemäß wird die gestellte Aufgabe dadurch gelöst, dass eine Einrichtung zur Erzeugung elektrischer und magnetischer
Wechselfelder vorgesehen ist, die Einrichtung eine magnetische Lastspule mit einer Wicklung und einem Spulenkern (4) sowie eine Steuerung mit einer Steuerungsschaltung für die Lastspule aufweist, eine Durchleitungseinrichtung zum Durchleiten des Stoffes durch die Lastspule vorgesehen ist, der Spulenkern ein axiales Rohr zum axialen Durchleiten des Stoffes durch die Lastspule in einer Durchleitungsrichtung aufweist und das Rohr aus einem paramagnetischen Werkstoff gefertigt ist.
Somit wird der Spulenkern durch das axiale Rohr und den das axiale Rohr durchströmende Stoff gebildet. Dank der paramagnetischen Eigenschaften des Werkstoffes des Röhrchens kann der Stoff maximal von dem Magnetfeld der Lastspule durchflutet werden. Somit kann eine entsprechend optimierte Wirkung des Magnetfeldes auf den Stoff erzielt werden.
Bei vergleichenden Untersuchungen eines mittels dieser Vorrichtung behandelten und eines unbehandelten Dieselkraftstoffs wurden spezifische Eigenschaftsänderungen festgestellt. Diese äußerten sich bei der Verbrennung eines entsprechenden Kraftstoff/Luft-Gemisches in einem Dieselmotor allgemein in Form einer generellen Leistungssteigung des Dieselmotors, von verbesserten Kalt- und Heißlaufeigenschaften des Dieselmotors, einer verbesserten Elastizität des Dieselmotors und einer verbesserten Ausnutzung bzw. einem erhöhtem Wirkungsgrad in der Verbrennung des Kraftstoffes. Ferner kann eine Erhöhung einer auf das Kraftstoffgewicht bezogenen, nutzbaren Wärmemenge festgestellt werden.
Nähere Untersuchungen des behandelten Dieselkraftstoffes ergaben eine Erniedrigung des Flammpunktes um 0,5°C sowie eine Teilverbrennung des Dieselkraftstoffes vor Erreichen des erniedrigten Flammpunktes. Dies lässt den Schluss zu, dass sich mit der Behandlung durch die erfindungsgemäße Vorrichtung anteilig mehr leichter und/oder eher entflammbare Bestandteile gebildet haben. Zudem kann angenommen werden, dass durch die Behandlung mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch eine Isomerisation des Stoffes, d.h. eine Änderung seines strukturellen Aufbaus ohne gleichzeitige Änderung seiner chemischen Eigenschaften, auftreten kann, welche sich auf das Verbrennungsverhalten des Stoffes auswirkt.
Dieselkraftstoffe weisen eine Reihe unterschiedlicher aliphatischer Kohlenwasserstoffe auf. Es wurden eigene gaschromatische Untersuchungen mit einem unbehandelten und einem mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung behandelten Dieselkraftstoff gleicher Ausgangszusammensetzung wie der unbehandelte Dieselkraftstoff durchgeführt, wobei eine übliche Abundance, eine Häufigkeit eines Stoffes, in Abhängigkeit von einer zeitlich kontinuierlich erhöhten Analyseenergie aufgenommen wurde. Hier ergab sich bei dem behandelten Dieselkraftstoff eine deutliche Zunahme aller analysierter Kohlenwasserstoffe und insbesondere der leichteren Kohlenwasserstoffe, wobei die leichteren Kohlenwasserstoffe allgemein als leichter flüchtig und entflammbar angenommen werden können.
Eigene Versuche an Dieselmotoren älterer Bauart, die dank ihres Aufbaus Einstellungen des Verbrennungsvorganges auf einfachem Wege erlauben, zeigen, dass bei Verwendung des behandelten Dieselkraftstoffes das erforderliche Kraftstoff/Luft-Gemisch magerer, d.h. Kraftstoff ärmer, eingestellt werden muss, damit eine ordnungsgemäße Zündung dieses Gemisches erfolgen kann. Dies lässt den Schluss zu, dass für die Verbrennung des behandelten Dieselkraftstoffes offensichtlich ein erhöhtes Sauerstoffangebot benötigt wird, welches eine weitergehende bzw. vollständigere Verbrennung des Kraftstoffes bewirkt. Somit verhält sich eine Kraftstoff/Luft-Mischung mit dem mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung behandelten Dieselkraftstoff in einem üblichen Mischungsverhältnis wie eine zu fette und damit nicht ordnungsgemäß zündbare Kraftstoff/Luft-Mischung mit einem unbehandelten Dieselkraftstoff.
Eine Schadstoffemissionsprüfung, die in Form einer üblichen AU- Prüfung durchgeführt wurde und die die Emission von Rußpartikeln erfasst, ergab bei dem behandelten Dieselkraftstoff einen verminderten Ausstoß an Rußpartikeln.
Bei einem Benzinkraftstoff können ähnlich wirksame Verbesserungen in der Verbrennung und einer Erhöhung des Wirkungsgrades als Folge einer Behandlung des Benzinkraftstoffes mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung beobachtet werden.
Üblicherweise erfolgt der Zündungsbeginn in einem Benzinmotor bevor der Koben seinen oberen Totpunkt erreicht hat, damit die maximale Wirkung der Verbrennung mit dem oberen Totpunkt einsetzt. Um einen „runderen" Lauf des Motors zu erzielen, kann bei der Verwendung des behandelten Kraftstoffes der Zündzeitpunkt auf einen in dem Taktablauf des Motors späteren Zeitpunkt verschoben werden, in dem der Kolben näher an seinen oberen Totpunkt angelangt ist. Hierdurch kann die Verbrennungsenergie besser ausgenutzt werden, indem sich die durch die Kraftstoffverbrennung erzeugte Druckwelle verstärkt in Richtung der Kolbenbewegung ausbreiten kann, d.h. indem die hierdurch erzeugten Druckkräfte nicht entgegen der Kolbenbewegung auf dem Wege zum oberen Totpunkt hin, sondern in Bewegungsrichtung des Kolbens vom oberen Totpunkt weg wirken können, wodurch eine hierdurch erzielbare mechanische Umsetzung und Nutzung der Verbrennungsenergie verbessert und damit die Motorleistung erhöht werden kann. Da die Kräfte verstärkt in Bewegungsrichtung des Kolbens wirken, kann ferner hierdurch der Motorverschleiß verringert und damit die Standfestigkeit des Motors erhöht werden. Bei einem Einspritzmotor kann man beobachten, dass bei Verwendung eines mit der erfindungsgemäßen Vorrichtung behandelten Kraftstoffes die Einspritzmenge an Kraftstoff zur ordnungsgemäßen Zündung minimiert und/oder zusätzliche Luft angesaugt werden muss.
Zudem kann registriert werden, dass ein Motor allgemein im Betrieb mit dem behandelten Kraftstoff weniger heiß wird, d.h., dass der Motor weniger Abwärme oder Verlustwärme erzeugt.
Die Ergebnisse lassen darauf schließen, dass die Verbrennung des Kraftstoffes durch die zuvor erfolgte Behandlung des Kraftstoffes mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung bei niedrigeren Temperaturen und vollständiger erfolgen kann. Die Versuchsergebnisse lassen insgesamt somit den Schluss zu, dass der Stoff mit seinem Durchleiten durch das Rohr durch das auf ihn einwirkende elektromagnetische bzw. elektrische und magnetische, hochfrequente Wechselfeld soweit angeregt werden kann, dass er zumindest teilweise eine spezifische Aktivierungsenergie aufnimmt. Durch den angeregten Zustand des Stoffes wird die zu einer Reaktion erforderliche restliche Aktivierungsenergie entsprechend geringer, sodass eine chemische Reaktion entsprechend leichter stattfinden kann. Wie ferner u.a. aus der Erniedrigung der Flammtemperatur geschlossen werden kann, kann durch die Behandlung von insbesondere aliphatischen Kohlenwasserstoffen eine Isomerisation stattfinden, durch welche sich die physikalischen Eigenschaften des betreffenden Kohlenwasserstoffes ändern können.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung eignet sich zur Behandlung von echten und kolloidalen Lösungen gasförmiger, fluider und fester Stoffe, ferner für insbesondere homogene Gemenge, bei denen das Dispersionsmittel flüssig ist. Wenn auch die Vorrichtung speziell in ihrer Anwendung auf Kohlenwasserstoffe und hier bevorzugt für Kraftstoffe wie Dieselkraftstoff, Benzin oder Heizöl für Feuerungsanlagen beschrieben ist, so sind weitere Anwendungsmöglichkeiten in der chemischen Industrie und in der Aufbereitung von Trinkwasser oder anderen zur Nahrung bestimmter fluider Medien denkbar. Möglicherweise können durch die Behandlung in der erfindungsgemäßen Vorrichtung auch explosive und/oder toxische Stoffe entstehen.
Als Werkstoffe für das Rohr kommen zunächst beispielsweise Gummi, Kunststoffe und andere paramagnetische Werkstoffe in Betracht. Um eine günstige Eigenschaftskombination, wie ausreichende Festigkeit, Paramagnetismus und chemische Reaktionsträgheit oder Reaktionspassivität gegenüber dem zu behandelnden Stoff, zu erzielen, kann auch ein Verbundwerkstoff eingesetzt werden.
Der Werkstoff sollte dem Rohr eine ausreichend hohe Festigkeit verleihen, um dem Druck des das Rohr durchströmenden Fluids oder Gases standhalten zu können. Hierbei sollte das Rohr zugleich möglichst dünnwandig ausgelegt sein, um einen möglichst großen Innenrohrquerschnitt und damit einen möglichst großen optionalen Volumenstrom des Stoffes durch Rohr zu erzielen. Als möglicher Werkstoff kommt somit bevorzugt ein Verbundwerkstoff mit eingelagerten, Festigkeit steigernden Komponenten in Betracht.
Zur Steigerung der Wirkung sollte der Rohrwerkstoff zum Ladungsausgleich bevorzugt elektrisch leitend ausgelegt sein. Daher wird ein Kohlenstofffaser verstärkter Kunststoff (CFK) bevorzugt, der zugleich den Vorzug einer hohen Festigkeit aufweist. Der Kohlenstofffaser verstärkter Kunststoff hat ferner den Vorteil, dass er vielen Stoffen gegenüber chemisch relativ unempfindlich sowie säurefest und alterungsbeständig ist. Somit ist er gut zum Durchleiten von Kraftstoffen, wie Diesel oder Benzin, geeignet. Wegen ihrer einfacheren Herstellung sollten die Kohlenstofffasern bevorzugt axial im Rohr verlaufen.
Die an der Magnetspule anliegenden elektrischen und magnetischen Wechselfelder können eine Frequenz von 1 kHz bis 20 kHz, bevorzugt von 5 kHz bis 15 kHz und idealerweise von 9 kHz bis 10 kHz aufweisen. Diese für die Auslegung der Vorrichtung geeignete Frequenz hat ferner den Vorteil, dass sie für wissenschaftliche, industrielle und medizinische Zwecke als „freie Sendefrequenz" freigegeben ist. Dennoch kann auch ein anderer Frequenzbereich in Betracht kommen, der zur Erzeugung einer Aktivierungsenergie und/oder Isomerisation eines Stoffes durch das Magnetfeld geeignet ist. Hierbei sollten zur Optimierung dieses Prozesses andere, weiter unten beschrieben Parameter der Vorrichtung dem veränderten Frequenzbereich jeweils angepasst sein.
In einer bevorzugten Weiterbildung ist die Lastspule durch Kopplungskondensatoren beidseitig von der übrigen Steuerschaltung entkoppelt. Hierdurch erfolgt die Aufladung der mit der Magnetspule verbundenen Seite der Kopplungskondensatoren durch Influenz, d.h. die Magnetspule ist nicht unmittelbar mit der Spannungsquelle verbunden.
Vorzugsweise werden die Kopplungskondensatoren mit Konstantström geladen. Hierdurch kann eine nahezu sinusförmiger Stromfluss ohne Spannungsspitzen erzielt werden. Hiermit können vorteilhaft mögliche, hierdurch induzierte Oberwellen an der Lastspule vermieden werden, die zu Störungen in einer die Vorrichtung umgebende Elektronik führen können. Die Vorrichtung bzw. die Steuerung mit der Magnetspule kann zudem in einer magnetischen Abschirmung angeordnet sein. Es wird eine Ausbildung der Vorrichtung besonders bevorzugt, in der Lastspule und Kopplungskondensatoren so ausgelegt sind, dass sie in Resonanz arbeiten. Bekanntlich heben sich im Resonanzfall induktive und kapazitive Blindwiderstände gegenseitig auf. Hierdurch kann bei einer hohen Anzahl von Windungen in der Lastspule und bei einer Frequenz im unteren kHz-Bereich, d.h. besonders bevorzugt in einem Bereich von 9 bis 10 kHz, ein Stromfluss ermöglicht werden, bei dem sich die Lastspule nicht wesentlich erwärmt. Ausschlaggebend hierfür ist zudem die Betriebsspannung an der Lastspule, die zwischen 5 Volt und 30 Volt, bevorzugt zwischen 10 Volt und 20 Volt und idealerweise zwischen 13 Volt und 15 Volt beträgt. Dies entspricht üblichen Spannungen in einem Auto, die, insbesondere im Umgang mit entzündlichen Stoffen, wie Kraftstoffen, ungefährlich im Gebrauch sind.
Die Spule sollte vorzugsweise eine Windungszahl von größer 1000 aufweisen, um dadurch über eine entsprechend hohe Wicklungskapazität zu verfügen. Durch die hohe Windungszahl kann eine entsprechend hohe Durchflutung, die sich aus dem Produkt von Strom und Windungszahl ergibt, erzielt werden. Weist die Lastspule eine erhöhte Windungszahl auf, so ist, im Vergleich zu einer Spule mit einer geringeren Windungszahl, zur Erzielung einer bestimmten Durchflutung ein entsprechend geringerer Strom notwendig. Um eine hohe Durchflutung zu erreichen, kann der Strom infolge der vorgesehenen erhöhten Windungszahl der Lastspule gering ausgelegt werden, sodass ein Heißwerden der Lastspule ohne weitere zusätzliche Kühlung vermieden werden kann.
Weist die Lastspule mehr als 1000 Windungen, bevorzugt mehr als
5000, idealerweise mehr als 10000 Windungen auf, so besitzt sie eine beachtliche Wicklungskapazität von mehreren Mikrofarad, die zusammen mit der Induktivität und dem Wirkwiderstand der Spule einen Parallelschwingkreis bildet. Im Resonanzfall kann nun in der Induktivität und in der Kapazität ein Vielfaches des dem Kreise zufließenden Stromes auftreten. Bei der hier angegebenen Mindestwindungszahl von 1000 Windungen ist ein Optimum in Hinsicht auf eine maximale Durchflutung bei geringem Stromfluss möglich. Es soll jedoch nicht ausgeschlossen werden, dass bei anderen Auslegungen der elektrischen und/oder geometrischen Größen der Vorrichtung die Anzahl der Windungen geringer oder wesentlich größer als 1000 sein kann. Die Wicklungskapazität der Lastspule sollte 1 μF bis 6 μF betragen. Zweckmäßigerweise weist die Lastspule eine hohlzylindrische Form auf. Ferner kann sie bevorzugt aus Kupferdraht gewickelt sein.
Um eine möglichst hohe magnetische Durchflutung in dem Spulenkern und damit eine optimale Wirkung des Magnetfeldes zu erzielen, kann vorgesehen sein, dass die Wicklung unmittelbar auf dem Rohr aufgebracht ist. Zweckmäßigerweise sind zur seitlichen Begrenzung der Wicklung entsprechende Ringscheiben seitlich auf das Rohr aufgeschoben und auf dem Rohr fixiert, d.h. bevorzugt mit dem Rohr verklebt.
In einer Weiterbildung der Vorrichtung weist die Einrichtung einen Influenzgenerator mit beabstandeten Lamellen auf, zwischen denen der Stoff mit Hilfe der Durchleitungseinrichtung durchführbar ist. Die Lamellen des Influenzgenerators sind hierbei bevorzugt elektrisch miteinander verbunden und bilden somit ein „Mehrfachelektroskop" mit einem elektrischen Feld, durch das gleichnamige elektrische Ladungsträger abgestoßen und ungleichnamige angezogen werden. Das elektrische Feld kann auch bei Nichtleitern zu Influenzerscheinungen führen. Hierbei können durch das elektrische Feld positive und 'negative Ionen innerhalb der Nichtleiter verschoben werden, so dass die ursprünglich neutralen Moleküle zu Dipolen werden können. Der Influenzgenerator kann mit einer Wechselspannung beaufschlagt werden. Die Wechselspannung kann bevorzugt in Frequenz und/oder Scheitelspannungshöhe gleich der der Lastspule sein. Bevorzugt können Lastspule und Influenzgenerator elektrisch miteinander verbunden sein.
Die Lamellen des Influenzgenerators können zweckmäßiger senkrecht zur Längsachse des Rohres angeordnet sein. Zweckmäßigerweise können die Lamellen als kreisförmige Scheiben mit einer mittigen, axialen Öffnung für die Anordnung des Rohres ausgebildet sein.
Die Durchleitungseinrichtung kann Strömungsleitbauteile zur Leitung der StoffStrömung, bevorzugt aus Kunststoff, aufweisen, mittels derer der Stoff auf einem vorbestimmten Strömungsweg führbar ist. Hierbei können die Strömungsleitbauteile anstellbar angeordnet sein, so dass zum Beispiel durch Verschieben und/oder Veränderung in einer Winkelanstellung der Strömungsleitbauteile ein von den Strömungsleitbauteilen zumindest teilweise begrenzter Strömungsraum auf einen spezifischen Stoff und/oder auf einen bestimmten Stoffvolumenfluss eingestellt werden kann. Ferner können die Strömungsleitbauteile eine eventuell unerwünschte Verwirbelung und/oder Blasenbildung vermeiden. Um nach Durchleitung des Stoffes durch die Lastspule ein radial nach Außen gerichtetes Wegströmen des Stoffes zu erzielen, kann die in Durchleitungsrichtung hintere Stirnseite des Rohres verschlossen sein und können seitliche Öffnungen zum Austritt des Fluids aus dem Rohr im Endabschnitt des Rohres vorgesehen sein. Durch die Durchleitungsleitbauteile kann der Stoff so gegen die Lamellen geleitet werden, dass er eine in Strömungsrichtung vordere Lamelle in einem spitzen Winkel oder im Wesentlichen senkrecht anströmt. Die Lamellen können sich bevorzugt über die radiale Breite des Strömungsweges erstrecken. Die Durchleitungseinrichtung kann bevorzugt eine radiale äußere Begrenzung des Influenzgenerators aufweisen, durch die verhindert werden soll, dass der Stoff beim Durchleiten zwischen den beabstandeten Lamellen den Zwischenraum zwischen Lamellen radial nach außen verlässt, wobei die Begrenzung elektrisch von den Lamellen isoliert sein muss. Die Begrenzung kann auch durch einen Gehäuseabschnitt gebildet werden.
Zur Durchführung des Stoffes zwischen den beabstandeten Lamellen kann in jeder der Lamellen mindestens ein axialer Durchgang vorgesehen sein. Hierzu soll der Stoff zwischen den beabstandeten Lamellen bevorzugt so zwangsgeführt werden, dass er die größeren Seitenflächen der Lamellen möglichst umfassend überstreicht und somit senkrecht zum elektrischen Feld zwischen den Lamellen strömt. Die Durchgänge zweier benachbarter Lamellen können beispielsweise bevorzugt radial voneinander beabstandet sein. Der Abstand kann hierbei mindestens gleich dem Radius der Lamellen sein. Es kann auch eine Lamelle einen Durchgang, der radial innen angeordnet ist, und ihre benachbarte Lamelle zwei Durchgänge aufweisen, die radial außen und bezüglich der mittigen Öffnung für das Röhrchen gegenüberliegend angeordnet sind.
In einer anderen Ausführungsform kann der Influenzgenerator koaxial zum Rohr und zueinander angeordnete Lamellen aufweisen, deren größeren Seitenflächen einzelne Zylindermäntel bilden und zwischen denen der Stoff in axialer Richtung strömt.
In einer bevorzugten, da zweckmäßigen Weiterbildung der Vorrichtung sind Lastspule und Influenzgenerator in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet. Das Gehäuse kann einen Eingang und einen Ausgang für Zu- bzw. Ausleitung des Stoffes sowie elektrische Durchführungen für Einrichtung, d.h. für die elektrische Versorgung und Steuerung des Influenzgenerators und der Lastspule, aufweisen. Der Eingang und/oder der Ausgang für den Stoff kann mit einem Hahn, einer Klappe, insbesondere Drosselklappe, oder dergleichen zum Regeln des Stoffflusses versehen sein. Zudem kann eine Steuerung zur Steuerung des Stoffvolumenstromes durch die Vorrichtung vorgesehen sein.
Um eine möglichst kompakte Bauweise zu erzielen, können Lastspule und Influenzgenerator auf einer gemeinsamen Längsachse in dem Gehäuse angeordnet sein, wobei das Rohr in Längsachse durch Lastspule und Influenzgenerator geführt ist. Hierbei ist vorgesehen, dass die Lamellen des Influenzgenerators bevorzugt senkrecht zum Rohr verlaufen. Hierdurch wird der Stoff zwar innerhalb des Rohres durch den Influenzgenerator geführt, ohne jedoch über die größeren Seitenflächen der Lamellen zu strömen. Bevorzugt ist der Influenzgenerator in Durchleitungsrichtung des Stoffes durch das Rohr vor der Lastspule angeordnet, so dass der Stoff mit Durchströmen des Influenzgenerators innerhalb des Rohres bereits einer bestimmten Ladungstrennung unterworfen sein kann, die die anschließende, zumindest teilweise Erzeugung der Aktivierungsenergie in der Lastspule unterstützten kann.
Zur möglichst umfassenden Ausnutzung des Magnetfeldes und um eine möglichst kompakte Bauweise der Vorrichtung zu erzielen, kann bevorzugt vorgesehen sein, dass der Stoff nach Verlassen des Kohlenstofffaser verstärkten Rohres entgegen seiner Durchleitungsrichtung in dem Rohr außen an der Lastspule vorbei zum Influenzgenerator hingeführt werden kann. Hierdurch kann der Stoff zusätzlich durch axial und/oder radial nach außen wirkenden Kräften des Magnetfeldes beaufschlagt werden, wodurch eine Weiterbehandlung des Stoffes erfolgen kann. Die Aufgabe wird ferner durch ein Verfahren zur Erzeugung einer Aktivierungsenergie von fluiden und/oder gasförmigen Stoffen dadurch gelöst, dass der Stoff durch eine magnetische Lastspule mit einem Magnetkern durchgeleitet wird, dass die magnetische Lastspule ein magnetisches und elektrisches bzw. ein elektromagnetisches Wechselfeld erzeugt und dass der Stoff beim Durchleiten durch die Lastspule zumindest einen Teil des Magnetkernes bildet.
In einer Weiterführung des Verfahrens mit Hilfe einer Vorrichtung gemäß einer der zuvor geschriebenen Ausführungsformen mit der Lastspule und mit einem einen Spulenkern der Lastspule begrenzenden Rohr zu axialen Durchleiten des Stoffes durch die Lastspule können folgende Verfahrensschritte auftreten:
Bereitstellung der Vorrichtung,
Einleiten des Stoffes in die Vorrichtung,
Durchleiten des Stoffes durch das Rohr der Lastspule unter gleichzeitiger Beaufschlagung der Lastspule mit einem bestimmten elektrischen und magnetischen Wechselfeld und gleichzeitiges Hervorrufen einer Erzeugung einer Aktivierungsenergie des Stoffes und - Ausleiten des Stoffes aus der Vorrichtung.
Der Stoff kann nach Durchleiten durch die Lastspule entgegen der Durchleitungsrichtung in dem Rohr an der Außenseite der Lastspule so vorbeiführbar sein, dass er möglichst umfassend und nahe der Außenseite die Außenflächen der Lastspule überstreicht.
Ist, wie in einigen Ausführungsformen bereits zuvor beschrieben, zusätzlich zu der Lastspule ein Influenzgenerator mit Lamellen vorgesehen, so kann der Stoff nach Durchleitung durch die Lastspule durch den Influenzgenerator und hierbei zwischen den Lamellen so zwangsgeführt werden, dass er zumindest überwiegend über die größeren Oberflächen der Lamellen des Influenzgenerators strömt.
Hierzu kann vorgesehen sein, dass der Stoff nach Durchleiten durch die Lastspule entgegen der Durchleitungsrichtung in der Lastspule außen an der Lastspule vorbei zu dem Influenzgenerator hin geführt wird.
In einer Weiterbildung des Verfahrens kann der Stoff nach dem Einleiten in die Vorrichtung axial durch das Rohr zuerst durch den Influenzgenerator und dann durch die Lastspule geleitet werden.
Im Folgenden wird die Erfindung anhand dreier Äusführungsbeispiele mit einer zugehörigen Zeichnung näher erläutert. In der Zeichnung zeigen in stark schematisierter und vereinfachender Darstellung einen Längsschnitt
Fig. 1 einer erste Ausführungsform einer Vorrichtung zur Erzeugung einer Aktivierungsenergie,
Fig. 2 einer zweiten Ausführungsform einer Vorrichtung zur Erzeugung einer Aktivierungsenergie und
Figur 3 einer dritten Ausführungsform der Vorrichtung zur Erzeugung einer Aktivierungsenergie. In den Figuren 1 bis 3 werden Längsschnittdarstellungen dreier Ausführungsformen einer Vorrichtung 1 zur Erzeugung einer Aktivierungsenergie von fluiden und/oder gasförmigen Stoffen S, insbesondere von Kohlenwasserstoffen, gezeigt. Hierbei sind sämtliche, nicht erfindungsrelevanten Bauteile der Vorrichtung 1 in der Zeichnung fortgelassen. Zur leichteren Verdeutlichung des der Erfindung zugrunde liegende Prinzips sind die Figuren zudem in schematisierter und vereinfachender Form dargestellt.
Die Vorrichtung 1 ist mit einer Einrichtung 2 zur Erzeugung elektrischer und magnetischer bzw. elektromagnetischer Wechselfelder versehen. Die Einrichtung 2 weist eine magnetische Lastspule 3 mit einem Spulenkern 4 und einer hier nicht dargestellten Steuerung für die Lastspule 3 auf. Ferner ist eine Durchleitungseinrichtung 5 zum Durchleiten des Stoffes S durch die Lastspule 3 vorgesehen.
Die Durchleitungseinrichtung 5 weist ein axiales Rohr 6 zum axialen Durchleiten des Stoffes S durch die Lastspule 3 in einer Durchleitungsrichtung d auf. Das Rohr 6 ist koaxial zur Lastspule angeordnet, wobei das axiale Rohr 6 eine radiale äußere Mantelfläche des Spulenkernes 4 bildet. Das Rohr 6 ist aus einem elektrisch leitfähigen, paramagnetischen Werkstoff, hier aus kohlenstofffaserverstärktem Kunststoff (CFK) , gefertigt. Dabei bilden das Rohr 6 und der das Rohr 6 durchströmende Stoff S den Spulenkern 4. Hierdurch wird der das Rohr durchströmende Stoff S einer optimalen Durchflutung des durch die Lastspule 3 erzeugten Wechselmagnetfeldes ausgesetzt.
Der Stofffluss durch die Vorrichtung 1 ist durch Richtungspfeile angedeutet, wobei die Durchleitungsrichtung d den Stofffluss durch das Rohr 6 angibt. Der Stoff S wird in der Zeichnung durch einzelne kleine Kreisflächen symbolisiert, wobei jedoch die Darstellung der Kreisflächen keinen Rückschluss auf Dichte, Verteilung, Raumerfüllung, oder dergleichen zulassen sollen.
In der in Figur 1 gezeigten, sehr unaufwendigen Ausführungsform der Vorrichtung 1 wird der Stoff S zu seiner Behandlung lediglich durch das Rohr 6 axial durch die Lastspule 3 durchgeleitet. Somit muss zur Installation der Vorrichtung das Rohr 6 mit der umliegenden Lastspule 3 beispielsweise in einen vorhandenen Leitungsabschnitt eingebaut und elektrisch angeschlossenen werden.
Die in den Figuren 2 und 3 dargestellten beiden Ausführungsformen der Vorrichtung 1 sind mit einem zusätzlichen Gehäuse 8 mit einem Eingang 9 und einem Ausgang 10 für den Stoff S sowie mit elektrischen Durchleitungen 11 für die Einrichtung 2 versehen, die in dem Gehäuse 8 angeordnet ist. Um einen störungsfreien und gleichmäßigen Stofffluss zu gewährleisten, sind hier zudem Strömungsleitbauteile 7 vorgesehen, die in den Figuren 2 und 3 jedoch nur beispielhaft und schematisch an wenigen Stellen, wie an der Ausströmseite des Rohres 6 an der Gehäuseunterseite, wiedergegeben sind.
In den hier vorgestellten Ausführungsformen der Vorrichtung 1 ist die Lastspule 3 über die Durchleitungen 11 mit einer hier nicht dargestellten elektrischen Schaltung verbunden. Hierzu ist die Lastspule 3 über nicht dargestellte Kopplungskondensatoren gegenüber einer nicht gezeigten Wechselspannungsquelle abgekoppelt. Die Aufladung der Kondensatoren erfolgt über Konstantstrom, sodass die Aufladung der mit der Lastspule 3 verbundene Seite der Kopplungskondensatoren über Influenz erfolgt. Hierdurch wird ein nahezu sinusförmiger Spannungsverlauf ohne Spannungsspitzen erzielt, die ansonsten zu unerwünschten Funkstörungen führen können und damit eventuell eine entsprechende Abschirmung erfordern würden.
Der durch das Rohr 6 durchfließende Stoff S wird über die Lastspule 3 mit einem magnetischen und elektrischen Wechselfeld von ca. 9 kHz beaufschlagt. Der Spannungsabfall an der Lastspule 3 liegt in dem Bereich von 13 V - 15 V und somit in einem für ein Kraftfahrzeug üblichen Spannungsbereich. Mit seinem Durchleiten durch das Rohr β wird der Stoff S durch das auf ihn einwirkende elektromagnetische bzw. elektrische und magnetische, hochfrequente Wechselfeld soweit angeregt, dass er zumindest zum Teil eine Stoff spezifische Aktivierungsenergie aufnimmt .
Der Ausgang 10 des Gehäuses 8 ist wie der Eingang 9 in einem oberen Bereich des Gehäuses 8 angeordnet. Der Stoff S wird mit seiner Ausleitung aus dem Rohr 6 an der Außenseite der Lastspule 3 zum Ausgang 10 hin geleitet. Hierbei durchläuft er hier nicht näher gekennzeichnete Streumagnetfelder, die seitlich und stirnseitig aus der Lastspule 3 austreten, wodurch er weiterhin beaufschlagt wird und seine Behandlung damit weitergeführt werden kann.
Die Lastspule 3 weist eine hier nicht explizit dargestellte Wicklung mit mehr als 3000 Kupferdrahtwindungen auf, wodurch, um eine hohe Durchflutung im Spulenkern 4 zu erzielen, ein verhältnismäßig geringer Strom notwendig ist. Somit kann eine Erwärmung der Windung durch einen zu hohen Strom vermieden werden. Hierbei wird eine hohe Wicklungskapazität von 4μF bis 6μF erzielt. Abweichend von den beiden in Fig. 1 und 2 dargestellten Ausführungsform weist die dritte, in Fig. 3 gezeigte Ausführungsform der Vorrichtung 1 zusätzlich einen Influenzgenerator 12 mit voneinander beabstandeten Lamellen 13 auf, zwischen denen der Stoff S durchführbar ist. Lastspule 3 und Influenzgenerator 12 sind auf einer gemeinsamen Längsachse im Gehäuse 8 angeordnet, wobei das Rohr 6 in der Mittelachse durch Lastspule 3 und Influenzgenerator 12 geführt ist. Die Lamellen sind aus einem rostfreien Stahl, hier einem üblichen Chrom-Nickel-Stahl, gefertigt.
Der Influenzgenerator 12 weist eine zylindrische Form auf und wird durch das Gehäuse 8 seitlich begrenzt, wobei eine hier nicht dargestellte Isolierung zwischen Gehäuse 8 und Influenzgenerator 12 vorgesehen ist. Die Lamellen 13 weisen jeweils einen axialen Durchgang 14 zum Durchgang des Stoffes S auf. Hierbei sind die Durchgänge 14 zweier benachbarter Lamellen 13 radial voneinander beabstandet. Der Abstand ist hierbei größer als der Radius der Lamellen 13. Durch diese Anordnung des Influenzgenerators 13 in dem Gehäuse 8 und der Anordnung der Durchgänge 14 in den- Lamellen 13 wird der Stoff S, der von unten her gegen den Influenzgenerator 12 geleitet wird, zwischen die Lamellen zwangsgeführt. Hierdurch überstreicht der Stoff S eine möglichst große Oberfläche der Lamellen 13 und durchläuft senkrecht ein im Influenzgenerator induziertes elektrisches Wechselfeld. Hierdurch wird eine vom Stoff abhängige Ladungstrennung des Stoffes S durch Influenz erzielt. Durch die Kraftwirkung des elektrischen Wechselfeldes, das in diesem Ausführungsbeispiel ebenfalls wie das Wechselfeld der Lastspule 3 9kHz bis 1OkHz beträgt, werden die Atome und/oder Moleküle des Stoffes S periodisch polarisiert, welches zu einer molekularen Verformung, ferner zur Erzeugung einer Aktivierungsenergie und einer Isomerisation des durchgeleiteten Stoffes S führen kann. Vorrichtung zur Erzeugung einer Aktivierungsenergie
Bezugzeichenliste
1 Vorrichtung
2 Einrichtung
3 Lastspule
4 Spulenkern
5 Durchleitungseinrichtung
6 Rohr
7 Strömungsleitbauteil
8 Gehäuse
9 Eingang
10 Ausgang
11 Durchleitung
12 Influenzgenerator
13 Lamelle
14 Durchgang
S Stoff d Durchleitungsrichtung

Claims

Vorrichtung zur Erzeugung einer AktivierungsenergiePatentansprüche
1. Vorrichtung zur Erzeugung einer Aktivierungsenergie von fluiden und/oder gasförmigen Stoffen (S) , insbesondere von
Kohlenwasserstoffen, dadurch gekennzeichnet, dass eine Einrichtung (2) zur Erzeugung elektrischer und magnetischer Wechselfelder vorgesehen ist, die Einrichtung (2) eine magnetische Lastspule (3) mit einer Wicklung und einem Spulenkern (4) sowie eine Steuerung mit einer Steuerungsschaltung für die Lastspule (3) aufweist, eine Durchleitungseinrichtung (5) zum Durchleiten des Stoffes (S) durch die Lastspule (3) vorgesehen ist, der Spulenkern (4) ein axiales Rohr (6) zum axialen Durchleiten des Stoffes (S) durch die Lastspule (3) in einer Durchleitungsrichtung 5) aufweist und das Rohr (6) aus einem paramagnetischen Werkstoff gefertigt ist.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das Rohr (6) aus
Kohlenstofffaser verstärktem Kunststoff (CFK) gefertigt ist.
3 . Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2 , d a d u r c h g e k e n n z e i c h n e t , d a s s die an der Magnetspule anliegenden elektrischen und magnetischen Wechselfelder eine Frequenz von 1 kHz bis 20 kHz aufweisen.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz 5 kHz bis 15 kHz beträgt.
5. Vorrichtung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz 9 kHz bis 10 kHz beträgt.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Lastspule (3) durch
Kopplungskondensatoren beidseitig von der übrigen Steuerungsschaltung entkoppelt sind.
7. Vorrichtung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Kopplungskondensatoren mit Konstantstrom geladen werden.
8. Vorrichtung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass Lastspule (3 ) und Kopplungskondensatoren so ausgelegt sind, dass sie in Resonanz arbeiten.
9. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsspannung an der Lastspule (3) zwischen 5 V und 30 V beträgt.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsspannung an der Lastspule (3) zwischen 10 V und 20 V beträgt
11. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet , das s die Betriebsspannung an der Last spule (3) zwischen 13 V und 15 V beträgt.
12. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass die Lastspule (3) mehr als 1000 Windungen aufweist.
13. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 12, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklungskapazität der
Lastspule (3) 1 μF bis 6 μF beträgt
14. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass die Wicklung unmittelbar auf dem Rohr (6) aufgebracht ist.
15. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung einen Influenzgenerator (12) mit beabstandeten Lamellen (13) aufweist, zwischen denen der Stoff (S) mit Hilfe der Durchleitungseinrichtung (D) durchführbar ist.
16. Vorrichtung nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass die Lamellen (13) jeweils mindestens einen axialen Durchgang (14) zum Durchgang des Stoffes aufweisen.
17. Vorrichtung nach Anspruch 15 oder 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Lastspule (3) und der Influenzgenerator (12) in einem gemeinsamen Gehäuse (8) angeordnet sind.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Lastspule (3) und der Influenzgenerator (12) auf einer gemeinsamen Längsachse in dem Gehäuse (8) angeordnet sind, wobei das Rohr (6) in Längsachse durch Lastspule (3) und Influenzgenerator (12) geführt ist.
19. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 15 bis 18, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoff (S) nach Verlassen des CFK-Rohres entgegen der Durchleitungsrichtung (d) in dem Rohr (6) außen an der Lastspule (3) vorbei zum Influenzgenerator (12) hin führbar ist.
20. Verfahren zur Erzeugung einer Aktivierungsenergie von fluiden und/oder gasförmigen Stoffen, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoff (S) durch eine magnetische Lastspule (3) mit einem Spulenkern (4) durchgeleitet wird, dass die Lastspule (3) ein elektromagnetisches bez. ein magnetisches und elektrisches Wechselfeld erzeugt und dass der Stoff (S) beim Durchleiten durch die Lastspule (3) zumindest einen Teil des Spulenkernes (4) bildet.
21. Verfahren nach Anspruch 20 mit Hilfe einer Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 19 mit der Lastspule (3) und mit einem einen Spulenkern (4) der Lastspule (3) begrenzenden Rohr (6) zur Ausbildung des Spulenkernes ( 4 ) , g e k e n n z e i c h n e t d u r c h folgende
Verfahrensschritte,
Bereitstellung der Vorrichtung (1) ,
Einleiten des Stoffes (S) in die Vorrichtung (1), - Durchleiten des Stoffes (S) durch das Rohr (6) der Lastspule (3) unter gleichzeitiger Beaufschlagung der Lastspule (3) mit einem vorbestimmten elektrischen und magnetischen Wechselfeld und Erzeugen einer Aktivierungsenergie des Stoffes (S) und - Ausleiten des Stoffes (S) aus der Vorrichtung (1)
22. Verfahren nach Anspruch 20, mit Hilfe der Vorrichtung soweit auf Ansprüche 15 bis 19 rückbezogen, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoff (S) nach Durchleitung durch die Lastspule (3) durch den Influenzgenerator (12) so zwanggeführt wird, dass er zumindest überwiegend über die größeren Oberflächen der Lamellen (13) des Influenzgenerators (12) strömt.
23. Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoff (S) nach Durchleiten durch die Lastspule (3) entgegen der Durchleitungsrichtung (d) in dem Rohr (6) an der Außenseite des Lastspule (3) zum Influenzgenerator (12) hin geführt wird.
24. Verfahren nach Anspruch 22 oder 23 mit Hilfe der Vorrichtung soweit auf Ansprüche 15 bis 18 rückbezogen, dadurch gekennzeichnet, dass der Stoff (S) nach dem Einleiten axial zuerst durch den
Influenzgenerator (12) und dann durch die Lastspule (3) geführt wird.
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