MÜNZING, Jürgen, H. (Mühlwiesengasse 127, Gloggnitz, A-2640, AT)
ANSPRüCHE
1. Dtirchflusskaminer für einen Aufbereiter (AUF) für Flüssigkeiten, wobei die Durchfluss- kammer (KAM) eine oder mehrere Eintrittsöffnungen (OEF) zum Einströmen der Flüssigkeit in die Durchflusskammer aufweist, die Durchflusskammer (KAM) zumindest eine Ausströmöffnung (AOEl, AOE2) aufweist, in der Durchflusskammer (KAM) zumindest ein Einsatz (EIN) vorgesehen ist, welcher in einem Ruhezustand die Ausströmöffnungen (AOEl, AOE2) dichtend verschließt, wobei der zumindest eine Einsatz (EIN) in der Durchflusskammer (KAM) gegen eine Rückstellkraft verschiebbar ist, und wobei durch ein Verschieben des Einsatzes durch den Strömungsdruck der Flüssigkeit eine oder mehrere der Ausströmöffnungen (AOEl, AOE2) zumindest teilweise geöffnet werden,
dadurch gekennzeichnet, dass
bei einem Durchströmen der Durchflusskammer (KAM) der zumindest eine Einsatz (EIN) zu einer Hin- und Herbewegung veranlasst wird.
2. Kammer nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellkraft und/ oder der Strömungsdruck der Flüssigkeit derart eingestellt oder einstellbar ist/ sind, dass der zumindest eine Einsatz (EIN) in der Durchflusskammer (KAM) zu einer Hin- und Herbewegung veranlasst wird.
3. Kammer nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Frequenz der Hin- und Herbewegung des Einsatzes (EIN) einstellbar ist und Einstellmittel (EIN, MAG, MAGl, MAG2, EIK, SPU, STE, STF) zum Einstellen der Frequenz der Hin- und Herbewegung des Einsatzes (EIN) vorgesehen sind.
4. Kammer nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Hin- und Herbewegung des Einsatzes (EIN) mit einer im Wesentlichen festen Frequenz erfolgt.
5. Kammer nach einem der Ansprüche 2 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellkraft und/ oder der Strömungsdruck der Flüssigkeit derart eingestellt wird/ ist/ sind, dass die Hin- und Herbewegung des Einsatzes (EIN) mit einer im Wesentlichen festen Frequenz erfolgt.
6. Kammer nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellkraft und der Strömungsdruck der Flüssigkeit gemeinsam eingestellt werden.
7. Kammer nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellkraft und/ oder der Strömungsdruck der Flüssigkeit während des Betriebes variabel sind.
8. Kammer nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellkraft und/ oder der Strömungsdruck der Flüssigkeit in Abhängigkeit voneinander eingestellt werden bzw. einstellbar sind.
9. Kammer nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der maximale Ausströmquerschnitt (AQM), welcher durch die Summe aller maximalen Ausströmquerschnitte (AQMl, AQM2) gebildet ist, größer ist als der Gesamt-Einlassquerschnitt (EIF).
10. Kammer nach einem der Ansprüche 1 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Ausströmöffnung (AOEl, AOE2) seitlich an der Manteloberfläche (MAN) der Kammer (KAM) angeordnet ist.
11. Kammer nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass der zumindest eine Einsatz (EIN) magnetisierbar oder magnetisch ist und sich in einem Magnetfeld befindet, welches eine gegen die Einströmrichtung der Flüssigkeit wirkende Rückstellkraft auf den Einsatz (EIN) erzeugt.
12. Kammer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetfeld von einem in der Kammer (KAM) angeordneten Dauermagneten (MAG) erzeugt wird.
13. Kammer nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Magnetfeld von einem Eisenkern (EIK) erzeugt wird, welcher mittels einer Spule (SPU) magnetisierbar ist.
14. Kammer nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Rückstellkraft von einer auf den Einsatz (EIN) wirkenden Feder erzeugt wird.
15. Kammer nach einem der Ansprüche 12 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass der Dauermagnet (MAG) bzw. der Eisenkern (EIK) parallel zu der Bewegungsrichtung des Einsatzes (EIN) verschiebbar angeordnet ist.
16. Kammer nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Dauermagnet (MAG) bzw. der Eisenkern (EIK) mittels eines Stellelementes (STE), wie z.B. einer Stellschraube, und/ oder einer Stellfeder (STF) parallel zu der Bewegungsrichtung des Einsatzes (EIN) verschiebbar ist.
17. Kammer nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet dass mittels einer Steuereinrichtung die über die Spule (SPU) in den Eisenkern (EIK) induzierte Magnetkraft in Abhängigkeit von der in die Kammer (KAM) einströmenden Flüssigkeitsmenge und/ oder des Strömungsdruckes der Flüssigkeit eingestellt wird.
18. Kammer nach einem der Ansprüche 11 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Einsatz (EIN) aus zumindest zwei Magneten (MAGl, MAG2) gebildet ist, welche fest miteinander verbunden sind und den Einsatz (EIN) mit zwei ungleichnamigen magnetischen Polen bilden.
19. Kammer nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die beiden Magneten (MAGl, MAG2) über ein Zwischenelement (ZWI) miteinander verbunden sind.
20. Kammer nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, dass das Zwischenelement (ZWI) ein Dichtungselement ist, welches den Einsatz (EIN) gegen die Kammerinnenwand (KIW) abdichtet.
21. Kammer nach einem der Ansprüche 1 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass sie zumindest teilweise aus einem paramagnetischen Werkstoff gebildet ist.
22. Aufbereiter (ABE), mit einer oder mehreren Durchflusskammern (KAM) nach einem der Ansprüche 1 bis 21, dadurch gekennzeichnet, dass der Aufbereiter (ABE) zumindest eine Aufbereiterkammer (ABKl, ABK2) aufweist, in welche zumindest eine Aufbereiterkammer (ABKl, ABK2) über jeweils eine oder mehrere Ausströmöffnungen (AOEl, AOE2) aus der Durchflusskammer (KAM) eintritt und über zumindest eine Aufbereiter-Auslassöffnung (ABKOl, ABKO2) aus dem Aufbereiter (ABE) austritt.
23. Aufbereiter (ABE) nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, dass pro Ausströmöffnung (AOEl, AOE2) genau eine Aufbereiterkammer (ABKl, ABK2) vorgesehen ist.
24. Aufbereiter (ABB) nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine Aufbereiterkammer (ABKl, ABK2) mit einem katalytischen Material (KAT) gefüllt ist. |
DURCHFLUSSKAMMER FüR EINEN AUFBEREITER FüR FLüSSIGKEITEN SOWIE AUFBEREITER
Die Erfindung betrifft eine Durchflusskammer für einen Aufbereiter für Flüssigkeiten, wobei die Durchflusskammer eine oder mehrere Eintrittsöffnungen zum Einströmen der Flüssigkeit in die Durchflusskammer aufweist, die Durchflusskammer zumindest eine Ausströmöffnung aufweist, in der Durchflusskammer zumindest ein Einsatz vorgesehen ist, welcher in einem Ruhezustand die Ausströmöffnungen dichtend verschließt, wobei der zumindest eine Einsatz in der Durchflusskammer gegen eine Rückstellkraft verschiebbar ist, und wobei durch ein Verschieben des Einsatzes durch den Strömungsdruck der Flüssigkeit eine oder mehrere der Ausströmöffnungen zumindest teilweise geöffnet werden.
Weiters betrifft die Erfindung einen Aufbereiter mit einer solchen Durchflusskammer.
Mit solchen bekannten Aufbereitern kann eine sehr gute aufbereitende Wirkung auf durchströmende Flüssigkeiten, wie z.B. Wasser aber insbesondere Kraftstoffe (Benzin, Diesel) erzielt werden. Allerdings wird, um eine gute aufbereitende Wirkung zu erzielen, in Kauf genommen, dass die Durchflusskammern einen relativ komplizierten Aufbau und eine vergleichsweise aufwändig herzustellende Konstruktion aufweisen.
Es ist eine Aufgabe der Erfindung, eine Durchflusskammer für einen Aufbereiter für Flüssigkeiten bzw. einen solchen Aufbereiter zu schaffen, welche einen einfacheren Aufbau aufweisen.
Weiters ist es eine Aufgabe der Erfindung, die aufbereitende Wirkung der Durchflusskammer bzw. des Aufbereiters noch zu erhöhen.
Diese Aufgaben werden mit einer eingangs erwähnten Durchflusskammer bzw. einem entsprechenden Aufbereiter dadurch gelöst, dass erfindungsgemäß bei einem Durchströmen der Durchflusskammer der zumindest eine Einsatz zu einer Hin- und Herbewegung veran- lasst wird.
Durch dieses erfindungsgemäße „Pulsieren" des Einsatzes parallel zu - in und entgegen - der Einströmrichtung wird eine besonders gute Aufbereitung der durch die Kammer durchströmenden Flüssigkeit erreicht.
Optimieren lässt sich die aufbereitende Wirkung, wenn die Frequenz der Hin- und Herbewegung des Einsatzes einstellbar ist. Zum. Einstellen der Frequenz der Hin- und Herbewegung des Einsatzes sind Einstellmittel vorgesehen, die beispielsweise mechanisch auf den Einsatz wirken oder elektrische Einstellmittel (z.B. Eisenkern mit Spule), die magnetisch mit dem Einsatz zusammenwirken, wie dies später noch eingehend erläutert wird.
Die Einstellung der Frequenz kann dabei einmal fix vorgenommen werden, z.B. beim Einbau des Aufbereiters in ein Fahrzeug. Optimal ist es, wenn die Einstellung auch im Betrieb vorgenommen werden kann, da dann eine ständige Anpassung der Wirkung des Aufbereiters über die Frequenz des Einsatzes an die aktuellen Bedingungen möglich ist.
Für eine Einstellung im. laufenden Betrieb eignet sich natürlich eine elektrische/ magnetische Lösung am besten.
Das Pulsieren kann prinzipiell auf unterschiedliche Art und Weise erreicht werden. Besonders einfach, genau und zielgerichtet lässt sich ein Pulsieren erreichen, wenn die Rückstellkraft und/ oder der Strömungsdruck der Flüssigkeit derart eingestellt oder einstellbar ist/ sind, dass der zumindest eine Einsatz in der Durchflusskammer zu einer Hin- und Herbewegung veranlasst wird.
Durch das „Pulsieren" des Einsatzes werden Wirbelströme in den paramagnetischen Inhaltstoffen des Kraftstoffes induziert.
Die Stabilität und/ oder Lagerfähigkeit der Flüssigkeit,, insbesondere von Brennstoff/Kraftstoff wird dadurch wesentlich verbessert.
In diesem Zusammenhang ist es dann weiters noch günstig, wenn auch die Kammer zumindest teilweise aus einem paramagnetischen Werkstoff gebildet ist.
Mit der Erfindung können Verbrauchseinsparungen und Schadstoffreduzierungen beim Verbrennungs Vorgang flüssiger Brennstoffe/ Kraftstoffe (zum Beispiel bei Motoren, Turbinen sowie Heizsystemen etc. bewirkt werden.
Grundsätzlich kann die Einstellung der relevanten Größen dergestalt erfolgen, dass sich eine relativ ungleichmäßige Bewegung des Einsatzes ergibt.
Allerdings hat sich herausgestellt, dass es für eine gute aufbereitende Wirkung von Vorteil sein kann, wenn die Rückstellkraft und/ oder der Strömungsdruck der Flüssigkeit derart eingestellt wird/ ist/ sind, dass die Hin- und Herbewegung des Einsatzes mit einer im Wesentlichen festen Frequenz erfolgt.
Je nach Einsatzgebiet können unterschiedliche Frequenzen gewählt werden, wobei Versuche derzeit allerdings darauf hinweisen, dass Frequenzen im Bereich von 5 - 10 Hz anzustreben sind. Eine optimal angepasste Frequenz lässt sich z.B. dadurch erreichen, dass diese über eine Steuereinrichtung basierend auf dem Verhältnis von Flüssigkeitsdruck und Flüssigkeitsmenge geregelt wird.
Optimal lässt sich dabei das Pulsieren über einen weiten Bereich einstellen, wenn die Rückstellkraft und der Strömungsdruck der Flüssigkeit gemeinsam eingestellt werden.
Noch besser kann die Anpassung erfolgen, wenn alternativ oder zusätzlich die Rückstellkraft und/ oder der Strömungsdruck der Flüssigkeit während des Betriebes variabel sind.
Dadurch wird eine Anpassung während des Betriebes und somit eine ständige Optimierung der aufbereitenden Wirkung möglich.
Es kann vorgesehen sein, dass die Rückstellkraft und der Strömungsdruck der Flüssigkeit völlig unabhängig voneinander eingestellt werden können.
Oftmals ist es aber für eine einfache und optimale Einstellung zweckmäßig, wenn die Rückstellkraft und/ oder der Strömungsdruck der Flüssigkeit in Abhängigkeit voneinander eingestellt werden bzw. einstellbar sind.
Auf einfache Art und Weise kann das Pulsieren des Einsatzes und somit die aufbereitende Wirkung durch geometrische Maßnahmen noch verstärkt bzw. beeinflusst werden, wenn der maximale Ausströmquerschnitt, welcher durch die Summe aller maximalen Ausströmquerschnitte gebildet ist, größer ist als der Gesamt-Einlassquerschnitt.
Diese geometrischen Maßnahmen sind prinzipiell aber auch für sich alleine genommen ausreichend um eine Pulsation des Einsatzes zu erreichen.
Durch den entstehenden Differenzdruck Einlass/Auslass kommt es zum einen zu einer früheren Ausgasung des Kraftstoffes und zum anderen zu einer (Verstärkung der) Pulsation des Einsatzes. Bereits ab einem Differenzdruck von 10 Millibar entstehen feine Gasbläschen
im Kraftstoff, die zu einer besseren Aufbereitung der Flüssigkeit führen. Durch die Gasbläschenbildung wird eine wesentlich größere Eindringtiefe in den Brennraum erreicht, was wiederum zu einem besseren Abbrand (Reaktionsgeschwindigkeit und Brenndauer) führt.
Zweckmäßig ist es, wenn die zumindest eine Ausströmöffnung seitlich an der Manteloberfläche der Kammer angeordnet ist.
Konstruktiv besonders einfach kann eine Rückstellkraft erzeugen, wenn der zumindest eine Einsatz magnetisierbar oder magnetisch ist und sich in einem Magnetfeld befindet, welches eine gegen die Einströmrichtung der Flüssigkeit wirkende Rückstellkraft auf den Einsatz erzeugt.
Zusätzlich wird bei einer solchen Realisierung der Erfindung noch eine Verstärkung der aufbereitenden Wirkung durch das von dem Einsatz auf die vorbeiströmende Flüssigkeit wirkende Magnetfeld erzielt, da die Molekularstruktur paramagnetischer Stoffe (wie z.B. Benzol) durch magnetische (Wechsel-)Felder beeinflussbar ist.
Bei einer konstruktiv einfachen und kostengünstigen Realisierung ist vorgesehen, das Magnetfeld von einem in der Kammer angeordneten Dauermagneten erzeugt wird.
Bei einer aufwändigeren Lösung ist vorgesehen, dass das Magnetfeld von einem Eisenkern erzeugt wird, welcher mittels einer Spule magnetisierbar ist.
Auf diese Weise wird es dann auch möglich, die Rückstellkraft im Betrieb anzupassen.
Eine solche Lösung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn weiters vorgesehen ist, dass mittels einer Steuereinrichtung die über die Spule in den Eisenkern induzierte Magnetkraft in Abhängigkeit von der in die Kammer einströmenden Flüssigkeitsmenge und/ oder des Strömungsdruckes der Flüssigkeit eingestellt wird, da auf diese Weise eine rasche, einfache und besonders exakte Anpassung der Rückstellkraft erreicht werden kann.
Mit einer solchen (externen) Steuereinrichtung kann (auch) die Frequenz derart angepasst werden kann, dass es a) zur Unterstützung der vorhandenen Pulsation, b) zur Anregung der Pulsation in jeder beliebigen Frequenz dienen kann.
Bei einer besonders einfachen und kostengünstigen Lösung ist vorgesehen, dass die Rückstellkraft von einer auf den Einsatz wirkenden Feder erzeugt wird.
Eine solche Feder kann aber auch zusätzlich als Unterstützung zu einer Magnetkraft vorgesehen sein.
Eine weitere alternative oder zusätzliche Anpassung der Rückstellkraft lässt sich erreichen, wenn der Dauermagnet bzw. der Eisenkern parallel zu der Bewegungsrichtung des Einsatzes verschiebbar angeordnet ist.
Insbesondere bei einem Eisenkern mit Spule lässt sich mit dieser weiteren Einstellmöglichkeit die Rückstellkraft besonders exakt und optimal über einen weiten Bereich einstellen.
Beispielsweise ist dabei vorgesehen, dass der Dauermagnet bzw. der Eisenkern mittels eines Stellelementes, wie z.B. einer Stellschraube, und/ oder einer Stellfeder parallel zu der Bewegungsrichtung des Einsatzes verschiebbar ist.
Zweckmäßig ist es, wenn der Einsatz aus zumindest zwei Magneten gebildet ist, welche fest miteinander verbunden sind und den Einsatz mit zwei ungleichnamigen magnetischen Polen bilden.
Außerdem kann vorgesehen sein, dass die beiden Magneten über ein Zwischenelement miteinander verbunden sind. Auf diese Weise kann der magnetische Feldlinienverlauf/ die Magnetfeldstärke variiert werden.
Um zu vermeiden, dass Flüssigkeit in den Innenraum der Durchflusskammer hinter den Einsatz gelangen kann, ist weiters vorgesehen, dass das Zwischenelement ein Dichtungselement ist, welches den Einsatz gegen die Kammerinnenwand abdichtet.
Die oben bezeichneten Aufgaben werden weiters mit einem eingangs erwähnten Aufbereiter gelöst, welcher erfindungsgemäß zumindest eine Aufbereiterkammer aufweist, in welche zumindest eine Aufbereiterkammer über jeweils eine oder mehrere Ausströmöffnungen aus der Durchflusskammer eintritt und über zumindest eine Aufbereiter-Auslassöffnung aus dem Aufbereiter austritt.
Bei einer konkreten Ausführungsform ist dabei vorgesehen, dass pro Ausströmöffnung genau eine Aufbereiterkammer vorgesehen ist.
Insbesondere ist es von Vorteil, wenn die zumindest eine Aufbereiterkammer mit einem katalytischen Material gefüllt ist. Durch das katalytische Material kann die „aufbereitende" Fläche, welche die Flüssigkeit umströmt, deutlich vergrößert und die aufbereitende Wirkung
nochmals gesteigert werden.
Im Folgenden ist die Erfindung an Hand der Zeichnung näher erläutert. In dieser zeigt
Fig. 1 einen Längsschnitt durch einen erfindungsgemäßen Aufbereiter mit geschlossener Durchflusskammer,
Fig. 2 den Aufbereiter aus Fig. 1 mit geöffneter Durchflusskammer,
Fig. 3 einen Längsschnitt durch eine weitere Ausführungsform eines Aufbereiters nach der Erfindung,
Fig. 4a - Fig. 4c Detailansichten der Durchflusskammer des Aufbereiters aus Fig. 1 und
2 in verschiedenen öffnungsstellungen des Einsatzes.
Figur 1 und Figur 2 zeigen einen Aufbereiter AUF mit einer Durchfϊusskammern KAM. Die Durchflusskammer KAM weist eine Eintrittsöffnung OEF zum Einströmen der Flüssigkeit in die Durchflusskammer auf. Prinzipiell können natürlich auch mehrere Eintrittsöffnungen vorgesehen sein. Die Kammer KAM weist weiters zwei Ausströmöffnung AOEl, AOE2 auf, Zweckmäßig ist es, wobei die beiden Ausströmöffnungen AOEl, AOE2 seitlich an der Manteloberfläche MAN der Kammer KAM angeordnet sind. Grundsätzlich kann aber auch nur eine Ausströmöffnung vorgesehen sein, aber auch mehr als zwei Ausströmöffnungen sind denkbar.
Weiters ist in der Kammer KAM ein zylinderförmiger Einsatz EIN vorgesehen, welcher in seinem Ruhezustand wie in Figur 1 dargstellt die Ausströmöffnungen AOEl, AOE2 dichtend verschließt. Der Einsatz EIN ist im Wesentlichen in Einströmrichtung der Flüssigkeit, welche über die Eintrittsöffnung in die Kammer KAM einströmen kann, gegen eine Rückstellkraft verschiebbar. Durch das Verschieben des Einsatzes durch den Strömungsdruck der Flüssigkeit werden die beiden Ausströmöffnungen AOEl, AOE2 zumindest teilweise geöffnet, sodass eingeströmte Flüssigkeit wieder aus der Durchflusskammer KAM ausströmen kann
Bei dem gezeigten Aufbereiter AUF strömt die Flüssigkeit über die Ausströmöffnungen AOEl, AOE2 in zwei Aufbereiterkammern ABKl, ABK2 ein und tritt über je eine Aufbereiter-Auslassöffnung ABKOl, ABKO2 aus dem Aufbereiter AUF aus.
Wie gezeigt befindet sich vorteilhafterweise in den Aufbereiterkammern ABKl, ABK2 katalytisches Material, um die aufbereitende Wirkung des Aufbereiters AUF zu erhöhen.
Es hat sich nun herausgestellt, dass eine pulsierende Bewegung des Einsatzes EIN zu einer besonders guten Aufbereitung der durch die Durchflusskammer KAM durchströmenden Flüssigkeit führt. Um eine solche pulsierende Bewegung zu erreichen, ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Rückstellkraft und/ oder der Strömungsdruck der Flüssigkeit derart eingestellt oder einstellbar ist/ sind, dass der zumindest eine Einsatz EIN in der Durchflusskammer KAM zu einer Hin- und Herbewegung veranlasst wird, wie dies in Figur 2 durch einen entsprechenden Pfeil angedeutet ist.
Grundsätzlich kann die Einstellung der relevanten Größen (Rückstellkraft und/ oder Strö- mungsdruck) dergestalt erfolgen, dass sich eine relativ ungleichmäßige Bewegung des Einsatzes ergibt.
Allerdings hat sich herausgestellt, dass es für eine gute aufbereitende Wirkung von Vorteil sein kann, wenn die Rückstellkraft und/ oder der Strömungsdruck der Flüssigkeit derart eingestellt wird/ ist/ sind, dass die Hin- und Herbewegung des Einsatzes EIN mit einer im Wesentlichen fix eingestellten Frequenz erfolgt.
Je nach Einsatzgebiet können unterschiedliche Frequenzen gewählt werden, wobei Versuche derzeit allerdings darauf hinweisen, dass Frequenzen im Bereich von 5 - 10 Hz anzustreben sind.
Optimal lässt sich dabei das Pulsieren über einen weiten Bereich einstellen, wenn die Rückstellkraft und der Strömungsdruck der Flüssigkeit gemeinsam eingestellt werden.
Noch besser kann die Anpassung erfolgen, wenn alternativ oder zusätzlich die Rückstellkraft und/ oder der Strömungsdruck der Flüssigkeit während des Betriebes variabel sind.
Dadurch wird eine Anpassung während des Betriebes und somit eine ständige Optimierung der aufbereitenden Wirkung möglich.
Es kann vorgesehen sein, dass die Rückstellkraft und der Strömungsdruck der Flüssigkeit völlig unabhängig voneinander eingestellt werden können.
Oftmals ist es aber für eine einfache und optimale Einstellung zweckmäßig, wenn die Rückstellkraft und/ oder der Strömungsdruck der Flüssigkeit in Abhängigkeit voneinander eingestellt werden bzw. einstellbar sind.
Der Strömungsdruck der Flüssigkeit wird beispielsweise über eine nicht dargestellte Pumpe fest eingestellt oder mit dieser im laufenden Betrieb angepasst.
Die Rückstellkraft kann auf verschiedene Weise erzeugt werden, wie dies weiter unten noch eingehender erörtert wird. Allgemein lässt sich festhalten, dass im Falle einer regelbaren Rückstellkraft eine nicht dargestellte Steuereinrichtung vorgesehen sein kann, mittels welcher die Rückstellkraft entsprechend variiert werden kann. Für die Pumpe kann ebenfalls eine eigene Steuereinrichtung vorgesehen sein, vorzugsweise ist aber eine gemeinsame Steuereinrichtung zur Anpassung von Strömungsdruck und/ oder Rückstellkraft vorgesehen.
Auf einfache Art und Weise kann das Pulsieren des Einsatzes und somit die aufbereitende Wirkung durch geometrische Maßnahmen noch verstärkt werden, indem der maximale Ausströmquerschnitt AQM, welcher durch die Summe aller maximalen Ausströmquer- schnitte AQMl, AQM2 gebildet ist, größer ist als der Gesamt-Einlassquerschnitt EIF.
Insbesondere wenn bei entsprechend hohem Anströmdruck der Einsatz EIN soweit verschoben ist, dass der Ausströmquerschnitt größer wird als der Einströmquerschnitt EIF, kann die pulsierende Wirkung noch verstärkt werden, wie dies eingangs schon näher erläutert wurde.
Dies kann natürlich schon erreicht werden, bevor die Ausströmöffnungen AOEl, AOE2 vollständig geöffnet sind.
Es kann vorgesehen sein, dass die Rückstellkraft und der Strömungsdruck der Flüssigkeit völlig unabhängig voneinander eingestellt werden können.
Im Folgenden soll noch näher auf die Möglichkeiten zur Erzeugung der auf den Einsatz EIN wirkenden Rückstellkraft näher eingegangen werden.
Konstruktiv besonders einfach kann man eine Rückstellkraft erzeugen, wenn der zumindest eine Einsatz EIN magnetisierbar oder magnetisch ist und sich in einem Magnetfeld befindet, welches eine gegen die Einströmrichtung der Flüssigkeit wirkende Rückstellkraft auf den Einsatz EIN erzeugt.
Zusätzlich wird bei einer solchen Realisierung der Erfindung noch eine Verstärkung der aufbereitenden Wirkung durch das von dem Einsatz EIN auf die vorbeiströmende Flüssigkeit wirkende Magnetfeld erzielt.
Bei einer konstruktiv einfachen und kostengünstigen Realisierung ist vorgesehen, dass das Magnetfeld von einem, in der Kammer KAM angeordneten Dauermagneten MAG erzeugt wird. (Figur 1 und 2)
Bei einer aufwändigeren Lösung, welche auch zur Erzeugung der Pulsationsfrequenz genützt wird, ist vorgesehen, dass das Magnetfeld von einem Eisenkern EIK erzeugt wird, welcher mittels einer Spule SPU magnetisierbar ist (Figur 3). Auf diese Weise wird es dann auch möglich, die Rückstellkraft im Betrieb anzupassen.
Eine solche Lösung ist insbesondere dann von Vorteil, wenn weiters vorgesehen ist, dass mittels einer Steuereinrichtung die über die Spule SPU in den Eisenkern EIK induzierte Magnetkraft in Abhängigkeit von der in die Kammer KAM einströmenden Flüssigkeitsmenge und/ oder des Strömungsdruckes der Flüssigkeit eingestellt wird, da auf diese Weise eine rasche, einfache und besonders exakte Anpassung der Rückstellkraft erreicht werden kann.
Beispielsweise leitet dabei ein Motorsteuergerät eines Fahrzeuges, in welches der Aufbereiter eingebaut ist, die relevanten Parameter, wie etwa den Einspritzzeitpunkt bei Dieselfahrzeugen oder den Zündzeitpunkt bei Benzinern, an das Steuergerät des Aufbereiters weiter, und das Steuergerät variiert die Frequenz der an die Spule abgegebenen Wechselspannung derart, dass sich eine optimale Frequenz für die Hin- und Herbewegung des Einsatzes EIN ergibt.
Bei einer besonders einfachen und kostengünstigen nicht gezeigten Lösung ist vorgesehen, dass die Rückstellkraft von einer auf den Einsatz EIN wirkenden Feder erzeugt wird.
Eine solche Feder kann aber auch zusätzlich als Unterstützung zu einer Magnetkraft vorgesehen sein.
Eine weitere alternative oder zusätzliche Anpassung der Rückstellkraft lässt sich erreichen, wenn der Dauermagnet MAG bzw. der Eisenkern EIK parallel zu der Bewegungsrichtung des Einsatzes EIN verschiebbar angeordnet ist.
Insbesondere bei einem Eisenkern mit Spule lässt sich mit dieser weiteren Einsteümöglich- keit die Rückstellkraft besonders exakt und optimal über einen weiten Bereich einstellen.
Figur 3 zeigt einen Eisenkern EIK, der mittels eines Stellelementes STE, wie z.B. einer Stellschraube, und/ oder einer Stellfeder parallel zu der Bewegungsrichtung des Einsatzes EIN verschiebbar ist.
Schließlich sei noch angemerkt, dass bei vertikalem Einbau des Aufbereiters die Rückstellkraft ganz oder teilweise auch aus der Schwerkraft resultieren kann.
Der Einsatz EIN kann grundsätzlich aus einem Stück bestehen. Bei den gezeigten Beispielen nach Fi. 1 - 3 und besonders gut und Fig. 4a - 4c zu erkennen besteht der Einsatz EIN aus zwei Magneten MAGl, MAG2, welche fest miteinander verbunden sind und den Einsatz EIN mit zwei ungleichnamigen magnetischen Polen bilden.
Weiters kann wie gezeigt vorgesehen sein, dass die beiden Magneten MAGl, MAG2 über ein Zwischenelement ZWI miteinander verbunden sind. Auf diese Weise kann der magnetische Feldlinienverlauf/ die Magnetfeldstärke durch z.B. unterschiedliche Zwischenelemente variiert werden.
Um zu vermeiden, dass Flüssigkeit in den Innenraum der Durchflusskammer hinter den Einsatz EIN gelangen kann, was die, Pulsation des Einsatzes behindern würde, ist weiters vorgesehen, dass das Zwischenelement ZWI ein Dichtungselement ist, welches den Einsatz EIN gegen die Kammerinnenwand KIW abdichtet.
Zusammenfassend lässt sich feststellen, dass in reproduzierbaren Versuchen mit Fahrzeugkraftstoffen folgende Beobachtungen gemacht worden sind:
• Geringerer Ausstoß von Russpartikeln
• Verringerter Treibstoffverbrauch
• Verbesserte Leistung
• Veränderung der Viskosität und der Siedeverlaufskurve
• änderung in der Stabilität des gelagerten Dieselkraftstoffes (die behandelte Probe blieb weit über 12 Monate nahezu unverändert stabil.
• Kein Absetzen (Bildung von GUM)
• Farbunterschied nach ca. 10 Tagen deutlich erkennbar
• Veränderung des Abgasgeruches - besonders bei Benzinmotoren- (nicht mehr stechend, sondern süßlich)
Bei Fahrten mit wechselnden Geschwindigkeiten und Schaltvorgängen war die Einsparung von Kraftstoffen wesentlich größer (rund 10 - 12%) als bei konstanter Geschwindigkeit und ohne Schaltvorgang, zum Beispiel auf der Autobahn (rund 5%)
Next Patent: HYDRAULIC DRIVE