(57)【要約】  炭化水素を含む流体を磁気処理する装置（１）であって、流体が通流する管路（２）と相前後して配置された３つの対偶を形成する６つの磁石（３）とを備え、磁石（３）の磁界は、管路の内側に進入し、磁石は、略円柱形に形成されていて、管路の外側に配置されており、１つの対偶の両方の磁石は、互いに整合して管路壁の反対に位置する側に配置されており、磁石の端面（４）は、それぞれ管路に向いており、各磁石は、流体の流れ方向に対して直交する方向に方向付けされた、交互の磁極の線状パターンを有する。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
炭化水素を含む流体を磁気処理する装置（１）であって、
流体が通流する管路（２）と、
相前後して配置された３つの対偶を形成する６つの磁石（３）と、
を備え、該磁石（３）の磁界が、前記管路の内側に進入する、炭化水素を含む流体を磁気処理する装置において、
前記磁石（３）は、略円柱形に形成されていて、前記管路（２）の外側に配置されており、１つの対偶の両方の磁石（３）は、互いに整合して、管路壁の反対に位置する側に配置されており、前記磁石（３）の端面（４）は、それぞれ前記管路（２）に向いており、各前記磁石（３）は、流体の流れ方向に対して直交する方向に方向付けされた、交互の磁極の線状パターンを有することを特徴とする、炭化水素を含む流体を磁気処理する装置。
【請求項２】
当該装置は、３つの対偶の磁石（３）から成る少なくとも１つの別の群を有する、請求項１記載の装置。
【請求項３】
前記磁石（３）は、好適には管状であるハウジング（５）内に配置されている、請求項１又は２記載の装置。
【請求項４】
前記磁石（３）は、プラスチック部材（６）により、所定の位置で固定されている、請求項１から３までのいずれか１項記載の装置。
【請求項５】
相前後して位置する２つの磁石対偶の軸線は、流れ方向でみて、所定の角度を形成している、請求項１から４までのいずれか１項記載の装置。
【請求項６】
前記磁石（３）は、ドラム（９）内に配置されており、該ドラム（９）は、同軸で回転可能に前記管路（２）に支持されており、前記ドラム（９）は、電気式の駆動装置に接続されている、請求項１から５までのいずれか１項記載の装置。
【請求項７】
前記ドラム（９）の前記駆動装置は、制御装置（１２）により制御される、請求項６記載の装置。
【請求項８】
前記制御装置（１２）は、少なくとも１つのセンサ（１３）に接続されており、該センサ（１３）により、流体の活性化が測定可能である、請求項７記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、流体が通流する管路と、相前後して配置された３つの対偶を形成する６つの磁石とを備え、磁石の磁界が管路の内側に進入する、炭化水素を含む流体を磁気処理する装置に関する。
【０００２】
磁界による車両エンジン用の化石燃料の処理は、背景技術において公知である。米国特許第６４５６１７８号明細書、韓国公開特許第１０−２００９−００１１３８５号明細書、米国特許第５３４８０５０号明細書、国際公開第９７／２９２７９号並びにオーストリア国実用新案登録第０１０４５５号明細書には、少数の永久磁石の簡単な配置によって内燃機関用の燃料を燃焼室への噴射直前に処理する様々な装置が教示されている。この場合、燃料は、長手方向又は横方向で不均等な磁界を通過し、これにより炭素原子が励磁される。
【０００３】
米国特許出願公開第２００７／０１３８０７７号明細書、国際公開第０２／１０１２２４号並びに欧州特許出願公開第０３９９８０１号明細書には、燃料を磁気で活性化する同様の装置が開示されている。但し、この装置は、複雑な構造を有する。多数の磁石が、流れ絞り又は加熱要素のような別の装置と一緒に、燃料が通流する容器の内側に配置されるので、燃料は、様々な方式で調整される。その構成の欠点は、全ての燃料量が磁界又は別の処理要素の同一の作用を受けるものではないこと、及び、燃料管路全体を開放せずに装置を交換することができないことにある。
【０００４】
米国特許第４０５０４２６号明細書には、液状の燃料を処理する方法及び装置が開示されている。この場合、燃料は、中空円筒として構成された永久磁石の内面に密に沿って流れる。この場合でも、欠点は、装置が燃料管路の一部を形成し、従って、装置を交換しようとする又は組み込もうとする場合に燃料管路を開かなければならないことにある。更に、燃料は、２重壁の中空円筒の外側通路に流れるために、２つの開口絞りを通過しなければならない。従って、このような装置の製造は面倒である。
【０００５】
独国特許出願公開第３５０３６９１号明細書には、燃料又は動力燃料用の磁石−活性化装置が記載されている。この場合、真っ直ぐに構成された燃料管路の外側に、３つの対偶の永久磁石が配置されている。この思想においては、燃料が通過する真っ直ぐに保持された３つの磁界が、不都合に作用する。燃料において炭化水素の活性化を認めることができるが、活性化は、結果として比較的僅かにしか生じない。
【０００６】
従って、本発明は、冒頭に記載されたような装置を改良して、構造が簡単であり、保守が簡単である又は保守の必要がなく、並びに、簡単に組込み可能である又は交換可能であるようにすることを目的としている。更に、本発明による装置によって、流体の活性化の改善及び向上が達成されるべきである。
【０００７】
これは、本発明による装置によれば、磁石は、略円柱形に形成されていて、管路の外側に配置されており、１つの対偶の両方の磁石は、互いに整合して管路壁の反対に位置する側に配置されており、磁石の端面は、それぞれ管路に向いており、各磁石は、流体の流れ方向に対して直交する方向に方向付けされた、交互の磁極の線状パターンを有することによって達成される。
【０００８】
本発明の１つの態様によれば、当該装置は、３つの対偶の磁石から成る少なくとも１つの別の群を有する。
【０００９】
本発明の別の態様によれば、磁石は、好適には管状であるハウジング内に配置されている。
【００１０】
好適には、本発明の１つの態様によれば、磁石は、プラスチック部材により、磁石の所定の位置で固定されている。
【００１１】
当該装置の好適な態様によれば、相前後して位置する２つの磁石対偶の軸線は、流れ方向でみて、所定の角度を形成している。
【００１２】
別の態様によれば、磁石は、ドラム内に配置されており、ドラムは、同軸で回転可能に管路に支持されており、ドラムは、電気式の駆動装置に接続されている。
【００１３】
好適には、ドラムの駆動装置は、制御装置により制御される。
【００１４】
更に好適には、制御装置は、少なくとも１つのセンサに接続されており、センサにより、流体の活性化が測定可能である。
【００１５】
以下に、図示された実施の態様に基づいて本発明を詳説する。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】装置の概略長手方向断面図である。
【図２】装置の別の態様の概略横断面図である。
【図３】磁石の平面図である。
【図４】磁石の概略長手方向断面図である。
【図５】装置の概略長手方向断面図である。
【図６】装置の概略横断面図である。
【００１７】
図１によれば、炭化水素を含む流体が矢印方向に管路２を通して流れる。炭化水素を含む流体は、ガソリン、暖房油、灯油、天然ガス及びこれに類するもののようなあらゆる公知の化石燃料、液状又はガス状の燃料である。管路２を通流するとき、流体は、３つの対偶の磁石３を通過する。各磁石３は、永久磁石として構成されていて、管路２に向けられているが、管路の外側に配置されている。磁石３の極性は、第１の磁石３のＮ極がこれに対向して配置された磁石のＳ極に常時対向する、及びその逆になるように、選択されている。永久磁石の代わりに、電磁石や別のタイプの磁石を用いてもよい。
【００１８】
エンジン、バーナ、加熱炉又はこれに類するものにおける炭化水素の燃焼時に、炭素原子及び水素原子が空気酸素と共に完全燃焼して二酸化炭素（ＣＯ2）及び水（Ｈ2Ｏ）が生成される場合、性能は最高になる。その前提は、流体と空気酸素との適切な混合比、並びに燃焼時点における空気酸素中の流体の可能な限り均一な霧化だけではなく、燃焼前の、炭化水素に結合された炭素原子の最良な状態にある。つまり、炭素原子の、反応に関与する４つの価電子のうちの全てが励起状態にはない場合、十分に多くの酸素原子の存在にもかかわらず、炭素が燃焼して一酸化炭素（ＣＯ）が生成される又は燃焼されずに煤として残ることになり得る。これにより内燃機関又は暖房設備の能力が低下し、所望されない一酸化炭素及び煤粒子の排出が増加する。予想を超えて、本発明における磁石３の配列及び極性により、炭化水素の炭素原子が著しく高い程度に活性化されるので、炭素原子が後続の酸素との燃焼時に反応して二酸化炭素が生成される装置が提供される。
【００１９】
更に、図１及び図３、図４によれば、磁石３は、円柱形の棒磁石として構成されている。その円形の端面４は、それぞれ管路２に向けられている。簡単で確実に取り扱うために、３つの対偶の磁石がハウジング５内に配置されている。磁石を正確な位置で固定するために、磁石３は、プラスチック部材６により保持される。プラスチック部材６は、図示の態様では、ハウジング５の内室をほぼ完全に充填し、磁石３を保持するためのフライス加工された又は穿孔された中空室だけを有するように、成形されている。プラスチック部材６は、もちろん、磁石３の磁界に影響を及ぼさない限り、別の固体の材料から製造してもよい。好適には、ハウジング５は、管状であり、管路２と同軸に方向付けされている。ハウジング５は、好適には鋼の規格であるＳｔｇ．３７から成っていて、外側でクロムめっきされている。ハウジング５は、両端部にねじ山を備え、ねじ山は、エンドキャップ７の螺合に用いられる。磁石３を収納しかつ定位置で保持するための、例えば既存の管路２にわたって旋回（開閉）できる２つのシェル半部のような別種のハウジングの構造も考えられる。エンドキャップ７が設けられている場合、エンドキャップ７は、ハウジング５と同様にＳｔｇ．３７から製作されている。ハウジング５及びエンドキャップの寸法は、磁石３により磁気飽和に至らず、従って、磁気回路が閉じられていて、磁界が、まさに必要な場所で正確に最大磁束密度に達するように設計されている。特殊鋼は常磁性であるので、管路２は、特殊鋼から製作してよい。
【００２０】
図２には、図１のＡＢ線に沿った装置１の横断面が示されている。図２によれば、２つの磁石３が、共通の軸線８上で互いに対向して位置し、その端面４が管路２に向いている。
【００２１】
図３には、磁石３の正確な極性が示されている。線状パターンでＮ極とＳ極とが互いに交互に位置する（図３には例えばＮ極及びＳ極としての２つのストライプが図示されている）。管路２の反対に位置する側では、相応の磁石３が、同一ではあるが極性が逆の線状パターンを有する。これにより、管路２の内側で、交番磁界が形成される。予想を超えて、磁界変化の周波数を適切に設定すれば、炭素原子の活性化が高められることが判明している。交番周波数は、主に磁石３におけるＮ極とＳ極との空間的な距離、並びに管路２を通る流体の通流速度によって決まる。
【００２２】
図４からも、磁石３における交互のＮ極及びＳ極の線状パターンが明らかである。この長手方向断面図では、端面４は下を向いている。
【００２３】
装置１の効率は、３つの対偶の磁石が使用されて、その際に磁石３の第１の対偶と第２の対偶との間の距離並びに第２の対偶と第３の対偶との間の距離が同一の大きさに選択されていることにより高めることができる、ということが実験から判明している。効率の更なる向上は、有意に、３つの対偶の磁石３から成る別の群が第１の群に付加されると生じる。更に、予想を超えて、装置の効率は相前後に位置する２つの対偶の磁石の軸線８が所定の角度を形成する（図２）と高められることが判明している。管路２の周りに互いに対向して配置された１つの対偶の２つの磁石３は、互いに整合して方向付けされている、つまり、２つの磁石３は、管路２により決定される通流方向２に対して直交する方向に位置する共通の１本の軸線８上に位置する。この場合、流れ方向にみて、隣り合う２つの磁石対偶の軸線８が所定の角度を形成してよい。
【００２４】
図５には、本発明の別の態様が示されている。簡単な変更により、流体を活性化する効率が高められる。このために、３つの対偶の磁石が、ハウジング５の内側でドラム９内に配置されている。ドラム９は、例えば玉軸受１０により、同軸で回転可能に管路２に支持されている。この場合、ハウジング５にコイル１１が設けられており、コイル１１は、ドラム９を回動駆動することができる。３つの対偶の磁石３が燃料の通流中に管路２の周りを回転すると炭素原子の活性化が高まることが実験で判明している。制御装置１２が、コイル１１を介してドラム９の回転速度を制御する。ドラム９は、コイル１１によって駆動しなくてもよい。択一的に、電動モータ又はこれに類するものが同様に実現可能である。
【００２５】
ドラム９内の磁石３の配置により、磁石３は、依然としてハウジング５の内側に位置決めされている。この場合、ハウジング５は、回転するドラム９を機械的に防護する機能並びにドラム９の駆動手段の構成要素を保持する機能を担う。但し、ハウジングは、この態様の場合、構造的に、例えばメッシュカゴ又は安全柵のようになる方向に変更してもよい。
【００２６】
図６には、この態様が、図５のＡＢ線に沿った横断面で示されている。図５に示された６つのコイルよりも多い又は少ない数のコイル１１を用いてよい。更に、コイル１１は、磁石３の高さに配置しなくてよい。コイル１１により発生する磁界は、ドラム９のより確実でより迅速な駆動を保証するが、磁石３により管路２内に発生する磁界が不変に維持されるように、選択しなければならない。
【００２７】
制御装置１２は、実際に行われる又は所望される炭素原子の活性化に応じてドラム９の回転速度を制御することができる。このために、少なくとも１つのセンサ１３が、装置１の管路２の流体出口に取り付けられる。このセンサ１３は、活性化を測定し、線路１４を介して信号を制御装置に伝送する。そのようなセンサ１３は、ＬＥＤと光電池とから成っていてよい。この場合、ＬＥＤは、例えば炭素の共鳴周波数のような特定の周波数の電磁放射を送信し、光電池は、続いて炭素原子から放出された電磁放射を受信する。管路２の入口側に、追加的にセンサ１３を配置してよく、これにより励起の差を測定することができる。ドラム９の最善の回転速度は、流体の組成又は温度の変化により変更することができる。同様に、通流速度が重要である。通流速度は、例えばエンジンの場合、車両が走行速度又は走行出力を変更するときに変更することができる。
【００２８】
装置は、ディーゼル、ガソリン、灯油、暖房油、重油、植物油等の活性化に、並びにキャンプガス、ブタン、プロパン等のようなガスに適している。効率の向上によって、選択的に、エンジン（エンジンの燃料供給管路に装置１が具備される）の性能の向上が設定される、又は、同一の性能では燃料消費量の減少が設定される。もちろん効率は、ヒータ又はバーナの場合でも高まる。同様に、高められた効率は、直接に、排ガス中の煤の割合の低下又は一酸化炭素の割合の低下に反映される。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【国際調査報告】
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