Derartige gattungsgemäße Verfahren und Vorrichtungen sind aus dem Stand der Technik bekannt, z. B. als Vorrichtungen zur Beeinflussung von Wasser zwecks Verringerung der Kalkablagerung in Wasserrohren oder als Vorrichtungen zur Beeinflussung von Kraftstoff zwecks Verbesserung der Kraftstoffverbrennung und Senkung der Abgaswerte an CO, HC, NO., oder Partikeln. Verwiesen sei in diesem Zusammenhang z. B. auf die EP 0 860 935 A1, die DE 198 06 349 A1, die DE 42 01 125 A1 und die DE 43 09 396 A1. Nachteilig ist bei diesen aus dem Stand der Technik bekannten gattungsgemäßen Vorrichtungen ihre relativ geringe Effizienz, die daher rührt, daß nur ein bestimmter Anteil des Fluids in einem bestimm- ten radialen Bereich des Strömungskanals von einem ausreichend starken Magnetfeld beauf- schlagt wird.

Gemäß der DE 43 31 019 Al wird der Kraftstoff zwar rotierend fließen gelassen, was jedoch das angesprochene Problem nicht löst, da die Stromröhren trotz der Rotation ihren jeweils bei Eintritt in den Strömungskanal eingenommenen radialen Abstand vom Strömungs- kanalzentrum über die gesamte Länge des Strömungskanals beibehalten. Gleiches gilt für die in der WO 97/06885 beschriebene Vorrichtung, in der das Fluid in einer gewendelten Röhre durch das Magnetfeld geführt wird.

Eine weitere aus dem Stand der Technik bekannte Vorrichtung zur energetischen Beein- flussung eines Fluids ist in den Figuren 1 und 2 dargestellt. Eine druckschriftliche Beschreibung dieser Vorrichtung wurde zwar bislang nicht veröffentlicht, jedoch ist die Vorrichtung als solche an die Öffentlichkeit gelangt.

Die in Fig. 1 schematisch in seitlichem Querschnitt dargestellte Vorrichtung zur energeti- schen Beeinflussung eines Fluids ist kreiszylinderförmig aufgebaut. Ein Fluid, beispielsweise Kraftstoff, tritt auf der linken Seite des Schemas von Fig. 1 in einen ersten Abschnitt 1 eines Strömungskanals 1, 6,8,10 der Vorrichtung ein. Die jeweilige Bewegungsrichtung des Fluids ist durch die in Fig. 1 gezeigten Pfeile dargestellt.

Der genannte erste Abschnitt 1 des Strömungskanals ist eine Röhre von rund 6 mm Durchmesser. Am Austrittsende dieser Röhre befindet sich eine flanschartige Schulter 2. Im wesentlichen parallel zu dieser flanschartigen Schulter 2 ist eine Platte 3 angeordnet. Diese wird durch einen kreisringförmigen Abstandshalter 4 in einer Entfernung von etwa 1 mm von der flanschartigen Schulter 2 gehalten. In der Platte 3 befinden sich, wie auch in Fig. 2 in Draufsicht zu sehen, radial versetzt vom Austritt der genannten Röhre 1 Durchtrittslöcher 5, durch die das Fluid strömen kann. Diese Durchtrittslöcher 5 sind voneinander gleichmäßig beabstandet auf einem Kreis angeordnet, dessen Zentrum die Mitte der genannten Röhrenaus- trittsöffnung ist.

Sobald das Fluid den ersten Abschnitt 1 des Strömungskanals verläßt, stößt es auf die Platte 3, wodurch es auf den flachen, scheibenförmigen Weg 6 (Vorkammer) zwischen der flanschartigen Schulter 2 und der Platte 3 gezwängt wird, sich auf diesem Weg 6 radial nach außen bewegt und schließlich durch die Durchtrittslöcher 5 der Platte 3 hindurchtritt. Der letztgenannte Weg 6 ist ein zweiter Abschnitt des Strömungskanals der Vorrichtung.

Um den ersten Abschnitt 1 des Strömungskanals herum, nahe der flanschartigen Schulter 2 ist eine Spule 7 zur Erzeugung eines Magnetfeldes angebracht. Die Spule 7 wird mit einer Gleichspannung U beaufschlagt.

Wie man aus Fig. 1 ersehen kann, ist diese bekannte Vorrichtung im Querschnitt im wesentlichen symmetrisch aufgebaut, wobei die Symmetrieebene durch die Platte 3 verläuft und senkrecht zur Strömungsrichtung des Fluids im ersten Abschnitt 1 steht. Dies bedeutet, daß das Fluid nach dem Durchströmen der Durchtrittslöcher 5 auf einen weiteren flachen, scheiben- förmigen Weg 8 (Nachkammer) von ungefähr 1 mm Höhe zwischen einer weiteren flansch- artigen Schulter 9 und der Platte 3 gepreßt wird, sich an einer Eintrittsöffnung einer dem ersten Abschnitt 1 des Strömungskanals ähnlichen Austrittsröhre 10 sammelt und durch letztere schließlich die Vorrichtung verläßt. Eine zu der oben beschriebenen Spule 7 analoge Spule 11 sitzt auf der genannten weiteren flanschartigen Schulter 9 und ist um die Austrittsröhre 10 herum gewickelt.

Nachteilig ist auch bei dieser Vorrichtung, daß die Strömungsverhältnisse für das Fluid so eingerichtet sind, daß verschiedene Anteile des Fluids bei ihrem Durchgang durch den Strömungskanal 1, 6,8,10 von dem Magnetfeld sehr unterschiedlich stark beaufschlagt werden. Dies ist vor allem bei relativ geringen Fluiddurchsätzen für Flüssigkeiten der Fall, da dann häufig die Vorkammer 6 gar nicht vollständig mit Flüssigkeit ausgefüllt wird. Auch bei höheren Durchsätzen strömt das Fluid derart durch die Durchtrittslöcher 5, daß die Stromröhren innerhalb des Fluids im wesentlichen erhalten bleiben. Auf diese Weise wird auch hier nur ein bestimmter Anteil des Fluids beim Durchgang des Fluids durch den Strömungskanal 1, 6,8,10 von einem ausreichend hohen Magnetfeld beaufschlagt. Eine Vergrößerung der Magnetfeld- stärke kann hier zwar bedingt Abhilfe schaffen, ändert jedoch aufgrund des dann höheren Energieverbrauchs letztlich nichts an dem relativ geringen Wirkungsgrad dieser Vorrichtung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ausgehend von dem gattungsgemäßen Verfah- ren und der gattungsgemäßen Vorrichtung ein Verfahren und eine Vorrichtung zur energeti- schen Beeinflussung eines Fluids bereitzustellen, die einen gegenüber dem Wirkungsgrad der aus dem Stand der Technik bekannten derartigen Verfahren und Vorrichtungen verbesserten Wirkungsgrad aufweisen.

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren nach Anspruch 1 und durch eine Vorrichtung nach Anspruch 5.

Die Verwirbelung des Fluids während seines Durchgangs durch den Strömungskanal stellt sicher, daß ein größerer Anteil des in den Strömungskanal hineinströmenden Fluids zuminde- stens zeitweise in den radialen Bereich des Strömungskanals mit der höheren Magnetfeldstärke gelangt, als dies bei den Verfahren und Vorrichtungen aus dem Stand der Technik der Fall ist.

Auf diese Weise wird eine größere Menge des in den Strömungskanal hineintretenden Fluids durch das Magnetfeld in gewünschter Weise energetisch beeinflußt.

Vorteilhafte und bevorzugte Durchffihrungsformen des erfindungsgemäßen Verfahrens sind Gegenstand der Ansprüche 2 bis 4. Vorteilhafte und bevorzugte Ausführungsformen der erfindungsgemäßen Vorrichtung sind Gegenstand der Ansprüche 6 bis 26. Dabei sind das Verfahren nach Anspruch 3 und die Vorrichtung nach Anspruch 7 ganz besonders bevorzugt.

Ebenfalls ganz besonders bevorzugt sind die Ausführungsformen nach den Ansprüchen 17 und 23. Durch die einstückige Fertigung der Spulenkörper wird in bester Weise gewähr- leistet, daß nach Abdeckung der Spulenkörper kein Lichtspalt mehr auftritt, was für die Schaf- fung eines gut geschlossenen und damit besonders effektiven magnetischen Kreises besonders wichtig ist.

Ausführungsbeispiele der Erfindung werden nachfolgend anhand von Figuren erläutert.

Es zeigt : Fig. 1 schematisch den prinzipiellen Aufbau einer aus dem Stand der Technik bekannten Vorrichtung zur energetischen Beeinflussung eines Fluids in seitlichem Querschnitt, Fig. 2 eine Draufsicht auf die zentrale Platte der Vorrichtung von Fig. 1, Fig. 3 schematisch den prinzipiellen Aufbau eines Ausführungsbeispiels der erfindungs- gemäßen Vorrichtung zur energetischen Beeinflussung eines Fluids in seitlichem Querschnitt, Fig. 4 eine Draufsicht auf die zentrale Platte der Vorrichtung von Fig. 3, Fig. 5 die Draufsicht von Fig. 4 mit eingezeichneten Hilfslinien zur Veranschaulichung der Konstruktion von Durchtrittsöffnungen und Fig. 6 einen Detailausschnitt der Darstellung von Fig. 5.

Ein Vergleich eines in Fig. 3 schematisch dargestellten Ausführungsbeispiels der erfin- dungsgemäßen Vorrichtung zur energetischen Beeinflussung eines Fluids mit der oben unter Bezugnahme auf die Fig. 1 und 2 erläuterten, aus dem Stand der Technik bekannten Vor- richtung zur energetischen Beeinflussung eines Fluids zeigt eine Reihe von Gemeinsamkeiten.

Das Fluid, im vorliegenden Ausführungsbeispiel Dieselkraftstoff, strömt von links kommend in einem Strömungskanalabschnitt 24 durch eine Spule 12, die im folgenden als zweite Spule 12 bezeichnet wird, hindurch, gelangt in eine Vorkammer 13, von dort durch Durchtrittsöffnungen 14,14'einer zentralen Platte 16 in eine Nachkammer 15. Aus der Nachkammer 15 strömt der Dieselkraftstoff in einem weiteren Strömungskanalabschnitt 25 durch eine Spule 17, die im folgenden als erste Spule 17 bezeichnet wird, nach rechts ab. Die erste und die zweite Spule 17 und 12 werden gegensinnig mit elektrischer Spannung U, die Gleich-oder Wechselspannung sein kann, beaufschlagt und erzeugen jeweils ein Magnetfeld. Das dargestellte Strömen des Fluids wird durch Erzeugen und Aufrechterhalten entsprechender Druckverhältnisse, z. B. mittels einer Ansaugpumpe, gewährleistet. Das gezeigte Ausführungsbeispiel der erfindungs- gemäßen Vorrichtung ist Teil einer Kraftstoffzuleitung eines Verbrennungsmotors in einem Kraftfahrzeug.

Jede der beiden Spulen 17,12 ist jeweils auf einen separaten Spulenträger 19,18 gewik- kelt. Sowohl der die erste Spule 17 tragende erste Spulenträger 19 als auch der die zweite Spule 12 tragende zweite Spulenträger 18 ist aus Weicheisen gefertigt. Beide Spulenträger 19,18 weisen, wie in Fig. 3 gezeigt, Einfräsungen auf, in denen die Spulenwindungen verlaufen.

Ferner sind beide Spulenträger 19,18 jeweils einstückig derart ausgebildet, daß ihre jeweiligen Stirnflächen im Querschnitt über den jeweils zwischen den Stirnflächen liegenden Teil der Spulenkörper 19,18 hinausragen. Über die beschriebene Konstruktion ist schließlich eine Aluminiumhülse 20 derart geschoben, daß sie in den Spulenträgern 19,18 mit den Spulen 17, 12 keinen Lichtspalt läßt.

Sobald die Spulen 17,12 mit elektrischer Spannung U beaufschlagt werden, erzeugen sie jeweils ein Magnetfeld, welches die entsprechenden Spulenträger 19,18 magnetisiert und über diese auf das durch die Vorrichtung strömende Fluid einwirkt. Die in Fig. 3 dargestellte Konstruktion der Spulenträger 19,18 gewährleistet dabei zusammen mit der darübergestülpten Aluminiumhülse 20 einen jeweils besonders gut geschlossenen und daher besonders effektiven magnetischen Kreis.

Bei dem in Fig. 3 dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung stößt die linke Stirnfläche des ersten Spulenträgers 19 an einen ersten O-Ring 22 und bildet mit diesem sowie mit der an den ersten O-Ring 22 grenzenden Fläche der zentralen Platte 16 die Begrenzung der Nachkammer 15. Entsprechend stößt die rechte Stirnfläche des zweiten Spulenträgers 18 an einen zweiten O-Ring 21 und bildet mit diesem sowie mit der an den zweiten O-Ring 21 grenzenden Fläche der zentralen Platte 16 die Begrenzung der Vorkammer 13. Die O-Ringe 21,22 sind jeweils ungefähr 1 bis 2 mm dick.

Die besondere Konstruktion der zentralen Platte 16, die eine Verwirbelungseinrichtung zur Verwirbelung des Kraftstoffs im Strömungskanal darstellt, wird nun unter Bezugnahme auf die Fig. 3 bis 6 beschrieben.

Während die zentrale Platte 16 in Fig. 3 im seitlichen Querschnitt dargestellt ist, zeigt Fig.

4 eine Draufsicht auf diese Platte 16 aus Richtung der Vorkammer 13. Im peripheren Bereich der Platte 16 sind, im wesentlichen um den gesamten Umfang eines gedachten Kreises herum, sechs Paare der Durchtrittsöffnungen 14,14'verteilt angeordnet. Jeder Durchtrittsöffnung 14, 14'ist eine Strömungsleitplanke 23 zugeordnet, wobei die Strömungsleitplanken 23 eines Durchtrittsöffnungspaares 14,14'derart angeordnet sind, daß die aus den beiden Durchtrittsöff- nungen 14,14'austretenden Kraftstoffstrahle gegeneinander gelenkt werden. Beim Aufein- andertreffen der Kraftstoffstrahle entsteht eine Verwirbelung. So wird aus der im Bereich der zweiten Spule 12 und der Vorkammer 13 vorhandenen laminaren Kraftstoffströmung eine Wirbelströmung im Bereich der Nachkamer 15 und der ersten Spule 17. Dies hat zur Folge, daß ein beliebiges infinitesimal kleines Kraftstoffvolumen nicht ständig im Bereich ein und dersel- ben Magnetfeldstärke verbleibt. Es findet im Bereich der Nachkammer 15 und der ersten Spule 17 eine Wanderung infinitesimal kleiner Kraftstoffvolumina zwischen verschiedenen Magnet- feldbereichen hin und her statt, so daß ein derartiges infinitesimal kleines Kraftstoffvolumen mal stärker und mal schwächer vom Magnetfeld beaufschlagt wird. Dabei gelangt mehr Kraftstoff als bei laminarer Strömung auch zeitweise in einen stärkeren Magnetfeldbereich und wird dort energetisch stärker beeinflußt als in einem schwächeren Magnetfeldbereich. Darauf beruht letztlich die besonders gute Effektivität der erfindungsgemäßen Vorrichtung.

Von der oben mit Bezug auf die Fig. 1 und 2 beschriebenen Vorrichtung nach dem Stand der Technik unterscheidet sich das hier dargestellte Ausführungsbeispiel der erfindungs- gemäßen Vorrichtung dadurch, daß das mit dem Magnetfeld beaufschlagte Fluid nicht einfach nur durch den von den Durchtrittsöffnungen 14,14'gebildeten Lochkranz"hindurchfließt", sondern durch die Durchtrittsöffnungspaare 14,14'gesaugt oder gedrückt wird, wobei die zugehörigen Strömungsleitplanken 23 so stehen, daß sechsmal zwei Strahle des Fluids gegen- einander gelenkt werden, was zu einer vollständigen Verwirbelung führt. Das verwirbelte Fluid wird dann vom Strömungskanalteil 25 angesaugt und von den Randzonen des Magnetfeldes bis zur Magnetfeldachse geführt, wo, bei Eintritt in den Strömungskanalteil 25 innerhalb des ersten Spulenträgers 19, die größte Feldstärke anliegt.

Die hauptsächliche energetische Beeinflussung des Fluids erfolgt bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung im Bereich der ersten Spule 17, während im Bereich der zweiten Spule 12 lediglich eine gewisse Vorbeeinflussung (Vor- ionisierung) des Fluids vonstatten geht.

Die Mindestverweildauer des Kraftstoffs in dem beschriebenen Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Vorrichtung richtet sich nach der Leistung, die dem Motor abverlangt wird.

Im Leerlauf, bei geringstem Kraftstoffverbrauch, ist die Verwirbelung am schlechtesten, die Verweildauer in der Magnetfeldzone aber am längsten. Bei größerem Leistungsbedarf wird der Nachteil der geringeren Verweildauer, weil mehr Fluid benötigt und durch den Strömungskanal gesaugt/gedrückt wird, dadurch kompensiert, daß eine mit steigendem Verbrauch immer bessere Verwirbelung durch die steigende Durchflußgeschwindigkeit erzielt wird. Auf diese Weise wird sichergestellt, daß in jedem Betriebszustand der gesamte in den Strömungskanal 24, 13,15,25 eintretende Kraftstoff während seines Durchganges durch den Strömungskanal 24, 13,15,25 für eine Gesamtzeit, die größer oder gleich einer vorbestimmten Minimalzeit ist, einer Magnetfeldstärke ausgesetzt ist, die größer oder gleich einer vorbestimmten minimalen Magnetfeldstärke ist. Die Stärke der Magnetfelder ist hier nicht generell zu konkretisieren, weil je nach Motorengröße mit anderen Spannungen und damit auch mit anderen Spulenwicklungen gearbeitet werden muß.

Die Durchtrittsöffnungen 14,14'haben jeweils eine längliche Form nach Art eines in Umfangsrichtung gekrümmten Tropfens oder nach Art einer in Umfangsrichtung gekrümmten Sichel. Die Strömungsleitplanken 23 sind jeweils auf der vom Zentrum der Platte 16 abgewand- ten Seite jeder Durchtrittsöffnung 14,14'angeordnet und erstrecken sich von der Platte 16 aus in Strömungsrichtung des Kraftstoffstroms. Die Platte 16 ist aus ca. 2 mm dickem Edelstahl gefertigt.

Die Herstellung der Durchtrittsöffnungen 14,14'und der Strömungsleitplanken 23 wird nun anhand der Figuren 5 und 6 veranschaulicht. In Fig. 5 ist die Platte 16 in der Ansicht von Fig. 4 gezeigt, wobei in Fig. 5 die Durchtrittslöcher 14,14'vollständig geschwärzt und außer- dem sechs Halbrund-Hilfslinien zur Erklärung der Konstruktion eingezeichnet sind. Die sechs Halbrund-Hilfslinien stellen sechs, allerdings lediglich gedachte Halbrund-Langlöcher dar.

Ausgestanzt werden nur Konturbegrenzungslinien 26 (siehe auch Fig. 6) bei jeder späteren Durchtrittsöffnung 14,14'. Die Ausstanzung erfolgt soweit, daß die in Fig. 5 schwarz gezeigten Abschnitte 14,14'als Stanzteile um die Konturbegrenzungslinien 27 (siehe auch Fig. 6) ca. 1,5 mm in die Bildebene hinein gebogen werden können. Bezogen auf die Darstellung von Fig. 6 erfolgt das Hineinbiegen der genannten Stanzteile in die Bildebene so, als ob man eine Art "Vordach"nach oben in die Bildebene hinein aufklappen würde. Die Hilfslinienkonstruktion der sechs gedachten Halbrund-Langlöcher (siehe Fig. 5) gewährleistet dabei schließlich, daß die so aufgeklappten"Vordächer"eines jeden nun entstandenen Durchtrittsöffnungspaares 14,14' jeweils leicht einander zugewandt sind. Diese"Vordächer"stellen die Strömungsleitplanken 23 dar. Aufgrund ihrer beschriebenen besonderen Konstruktion richten die Strömungsleitplanken 23 jeweils eines Durchtrittsöffnungspaares 14,14'die durch sie hindurchtretenden Kraftstoff- strahle gegeneinander und verursachen auf diese Weise die Kraftstoffverwirbelung.