DE69318693T2

DE69318693T2 - Magnetischer Konditionierer zur Behandlung von Flüssigkeiten

Info

Publication number: DE69318693T2
Application number: DE69318693T
Authority: DE
Inventors: Jose Luis De Pozuelo De Alarcon Madrid La Torre Barreiro
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1993-02-04
Filing date: 1993-03-10
Publication date: 1998-12-24
Anticipated expiration: 2013-03-11
Also published as: ES2085824R; ES2085824A2; ES2085824B1; EP0609636A1; EP0609636B1; DE69318693D1; US5468378A

Description

ZWECK DER ERFINDUNG

Die Erfindung besteht aus einer Reihe von Verbesserungen, die an magnetischen Aufbereitungsgeräten ausgeführt sind, die Flüssigkeiten wie z.B. Trinkwasser oder Wasser für Wärmetauscher oder Treibstoffe aufbereiten bzw. behandeln.
Je nach der speziellen Anwendung, für die ein gegebenes Magnetaufbereitungsgerät mit den hier vorgesehenen Verbesserungen ausgelegt ist, verhindert es die Krusten- oder Steinbildung an den Innenwänden von Rohren, durch die die Flüssigkeit strömt, ionisiert beispielsweise Wasser zum menschlichen Verbrauch und intensiviert den Verbrennungsvorgang.

VORLÄUFER DER ERFINDUNG

Die magnetische Wasseraufbereitung ist ein nichtchemisches Verfahren, das darin besteht, daß das Wasser durch ein Magnetfeld mit einer Stärke von 1000 bis 10000 Gauß geführt wird.
Das Magnetfeld wird von einer Reihe von Dauermagneten erzeugt, die einen koaxialen Magnetkreis bilden. Unter normalen Bedingungen bleibt die Magnetfeldstärke unendlich erhalten (ein Verlust von 0,15% seines Magnetismus alle dreißig Jahre). Die Magneteinheit erfordert keine spezielle Wartung, abgesehen zur Inspektion und zum Reinigen des Magnetfilters, der längs der Reihe von Magneten angeordnet ist, wodurch jede Verstopfung von Metallteilchen verhindert wird, die in dem Wasserkörper suspendiert sind.
Zu den bekannten Patenten, die auf dieser Behandlung basieren, gehören die spanischen Patentschriften 490 239, 496 327 in Entsprechung zu WO-A-8 101 112, 508 581 in Entsprechung zu US-A-4 320 003 und 553 149 in Entsprechung zu US-A-4 734 202 sowie die Gebrauchsmuster 285 515 und 286 311, wo verschiedene Lösungen zu den Mitteln beschrieben sind, die verwendet werden, um den koaxialen Magnetkreis zu schaffen, der auf das Wasser einwirken soll.
Allerdings erscheint bei diesen Lösungen durchgängig ein Phänomen: jeder Entkalker besitzt einen optimalen Wirkungsgrad, der von seinem Durchmesser abhängt.
Dies liegt daran, daß in Wasserleitungen niemals eine konstante Strömung vorliegt, da die Rate, mit der die Flüssigkeit durch Aufbereitungsgeräte strömt, in Abhängigkkeit von den Bedürfnissen des Benutzers variiert. Bei herkömmlichen Vorrichtungen muß eine konstante Wasserströmungsrate zwischen 1 und 3 m/s aufrechterhalten werden, damit sie ihrer Aufbereitungsaufgabe gut nachkommen können.
Zur Lösung dieses Problems hält die vorliegende Anmelderin das erfindungsgemäße Patent ES-A-2 014 912, das ein magnetisches Aufbereitungsgerät zur Behandlung von Flüssigkeiten beschreibt, das optimal zu allen in der praktischen Wirklichkeit vorkommenden Fällen paßt, da es darauf beruht, daß mehrere, völlig voneinander unabhängige Magnetfelder bei unterschiedlichen Betriebswinkeln und Durchflußbereichen für die umlaufende Flüssigkeit vorgesehen sind.
Das Aufbereitungsgerät wurde insbesondere so ausgelegt, daß es drei getrennte Magnetfelder aufweist, wobei das erste durch Arbeitsdauerringmagneten und Leerräume gebildet ist, wodurch es möglich wird, das gesamte Magnetfeld in den Durchflußbereichen für die umlaufende Flüssigkeit zu konzentrieren und ein radiales Magnetfeld in einem Winkel senkrecht zur Flüssigkeitsströmung zu bilden; dabei ist es möglich, die Strömung je nach den vorliegenden Notwendigkeiten fallweise zu regeln. Nach einem Abstandsring aus einem Magnetmaterial liegt als nächstes das zweite Feld, das von einer Reihe von Dauerarbeitsmagneten gebildet wird, die derart angeordnet sind, daß das resultierende Feld nicht mit dem Feld der angrenzenden Magneten interferiert. Dieser Satz von Magneten ist längs der Innenseite eines Rohres aus ferromagnetischem Material in vorbestimmtem radialen Abstand angeordnet. Diese Anordnung bildet ein radiales Magnetfeld in einem geänderten Winkel. Hinter einem weiteren Abstandsstück liegt als nächstes ein drittes Magnetfeld, dessen Eigenschaften denjenigen des ersten gleichkommen.

BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG

Die hier vorgeschlagenen Verbesserungen, die auf ein magnetisches Aufbereitungsgerät zur Behandlung von Flüssigkeiten wie in dem erfindungsgemäßen Patent ES-A 2 014 912 anzuwenden sind, vereinfachen nicht nur wesentlich die Struktur des Aufbereitungsgeräts, sondern stärken auch beträchtlich seine Leistungen.
Insbesondere liegt nach einer der vorliegenden Verbesserungen am Einlaß zu dem Gehäuse des Aufbereitungsgeräts vor der Magnetgruppe ein schräger Seitenkanal vor, der von einer geeigneten Kappe geschlossen wird und an den sich ein Magnet und ein Filter oder ein Sieb aus rostfreiem Stahl anlegen, die ganz zu dem Hauptkanal reichen, so daß durch diese Anordnung verhindert wird, daß Teilchen mit einer bestimmten Größe die Magnetfelder des Aufbereitungsgeräts behindern oder stören, und sie zieht gleichzeitig Metallteilchen an, die von der Flüssigkeit zu dem Kappenbereich geschwemmt werden.
Eine weitere Verbesserung der Erfindung betrifft das Durchflußregelsystem zur automatischen Regelung im Kern des Aufbereitungsgeräts selbst. Dazu ist ein zusätzlicher Magnet oder eine Gruppe von Magneten mitttels einer ausziehbaren Achse frontal und axial mit der axialen Anordnung von Magneten gekoppelt, die den Hauptbetriebskern des Aufbereitungsgeräts enthält. An dem Magnet oder der Gruppe von Magneten ist ein konisch zulaufender Deckel befestigt, so daß die Abstoßungskraft zwischen diesem zusätzlichen Magneten und der Hauptgruppe von Magneten den Dekkel tendenziell zu einer Auflage in dem Gehäuse schiebt, die ebenfalls in Form eines Kegelstumpfes vorliegt, wodurch der Wasserumlauf unterbrochen wird. Wie weit der Deckel herausgezogen wird, hängt natürlich von der durch das Aufbereitungsgerät verlaufenden Wasserströmung ab, wobei die Strömung und der von dem obengenannten Deckel aufgelassenen Flüssigkeitsdurchflußbereich proportional gehalten werden und gleichzeitig eine Verstärkung des Magnetfelds in den Leerräumen erzeugt, wenn die Flüssigkeitsströmung zunimmt.
Schließlich wurde das magnetische Aufbereitungsgerät nach einer weiteren hier dargelegten Verbesserung derart ausgelegt, daß es gleichzeitig als Stromgenerator wirken kann, indem in seinem Kern eine an einem Rotor mit Flügeln angebrachte Spule eingebaut ist, so daß die Spule durch den Flüssigkeitsumlauf gedreht und im Spulenkern eine elektromotorische Kraft erzeugt, die über geeignet angeordnete Kontakte an der Außenfläche des Gehäuses zur beliebigen Verwendung abgeleitet werden kann.

BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN

Zu Ergänzung der vorliegenden Beschreibung und zur Hilfe zum besseren Verständnis der Merkmale der Erfindung ist dieser Beschreibung als integraler Bestandteil ein Satz von Zeichnungen beigefügt, die folgendes nichteinschränkend veranschaulichen sollen:
Fig. 1 zeigt eine seitliche Aufrißansicht eines magnetischen Aufbereitungsgeräts zur Behandlung von Flüssigkeiten im Längsschnitt, das nach den hier angesprochenen Verbesserungen gebaut ist;
Fig. 2 zeigt einen Querschnitt des in Fig. 1 gezeigten Generators längs der Linie A-B aus dieser Figur;
Fig. 3 zeigt ein Diagramm ähnlich Fig. 1, das aber ein Aufbereitungsgerät für eine therapeutische Verwendung abbildet;
Fig. 4 zeigt einen Querschnitt des in Fig. 3 gezeigten Generators; und
Fig. 5 zeigt ein Diagramm der Elektronikschaltung für den elektrischen Generator bei seiner Verwendung als Hochfrequenzgenerator zur Ozonisierung von Wasser.

BEVORZUGTE AUSFÜHRUNG DER ERFINDUNG

In Hinblick auf diese Figuren, insbesondere Fig. 1, ist zu sehen, daß ein Magnetgenerator nach den hier vorgeschlagenen Verbesserungen mit einem Körper oder einem Gehäuse 1 gebaut ist, das in Endflanschen 2-2' endet, die dazu vorgesehen sind, um das Aufbereitungsgerät in den Kanal zu schalten, die die zu behandelnden Flüssigkeiten oder Fluids führt. Im Kern dieses Körpers 1 sind wie im Patent der Erfindung 89030003 eine erste Gruppe 3 von Dauermagneten mit ihrer entsprechenden ringförmigen Abschirmtrennung bzw. dem Leerraum 4, eine zweite Gruppe 5 von Dauermagneten, ebenfalls mit dem entsprechenden Leerraum 6, sowie eine dritte Gruppe 7 von Dauermagneten mit ihrem Leerraum 8 vorgesehen; alle diese Gruppen sind koaxial miteinander gekoppelt und mit Hilfe geeigneter Abstandsstücke 9 geeignet verteilt.
Ausgehend von dieser Grundstruktur umfaßt der Körper 1 nach einer der vorliegenden Verbesserungen in der Nähe des Einlaßflansches 2 einen Seitenkanal oder Ausgang 10 in der in Fig. 1 gezeigten schrägen Position, der mittels einer bedienbaren Abdekkung 11 geschlossen wird, an der geeignet ein Dauermagnet 12 und ein Filter oder Sieb 13, vorzugsweise aus rostfreiem Stahl bestehend, befestigt ist, dessen freies Ende 14 diametral in dem Kern des Hauptkanals 15 des Aufbereitungsgeräts positioniert ist, womit eine perforierte Sperre gegen den Durchfluß der Flüssigkeit gebildet ist, die alle Arten von Feststoffen sammelt, die größer als eine vorbestimmte Größe sind, insbesondere metallische Feststoffe, die von dem Dauermagneten 12 angezogen werden, womit verhindert wird, daß solche Metallteilchen die Magnetkreise des Aufbereitungsgeräts stören oder kurzschließen.
Nach einer weiteren, hier vorgesehenen Verbesserung ist die erste Gruppe 3 von Magneten mit Hilfe der ausfahrbaren Achse 16 koaxial mit einem Hilfsmagneten 17 oder einer Gruppe von Magneten gekoppelt, die in einem konisch zulaufenden Deckel 18 enden, der sich aufgrund der Polarität des Magneten 17 selbst tendenziell in seine geschlossene oder abgeschlossene Position in einer Auflage 19 in Form eines Kegelstumpfs bewegt, der von dem Körper oder dem Gehäuse 1 selbst gebildet ist. Je größer bei dieser Konstruktion der durch das Aufbereitungsgerät verlaufenden Wasserströmung ist, desto stärker die Bewegung des konisch zulaufenden Deckels 18 ist, desto näher wird der zusätzliche Magnet 17 an die erste Magnetgruppe 3 gebracht, und desto stärker ist natürlich die Intensität des Magnetfeldes in dem durch den Leerraum 4 gebildeten Betriebsbereich 20 des Aufbereitungsgeräts.
Nach einer weiteren hier vorliegenden Verbesserung kann das Aufbereitungsgerät gleichzeitig als Stromgenerator wirken, wozu auf Höhe der zentralen Magnetgruppe 5 ein Rotor 21 vorliegt, der mit einer Anzahl von inneren Flügeln 22 versehen ist. Dieser Rotor ist derart mit einer Spule 23 verbunden, daß bei Umlauf der Flüssigkeit durch den Innenraum des Aufbereitungsgeräts die richtige Orientierung der Flügel 22 die Drehung des Rotors 21 bewirkt. Dadurch wird aufgrund der Wirkung des Magnetfelds des die Spule abschirmenden Magneten in der Spule 23 eine elektomotorische Kraft erzeugt, die zur beliebigen Verwendung über Kontakte 24 abgeleitet werden kann, die geeignet an der Außenhaut des Körpers 1 angeordnet sind. Der so erhaltene Generator kann richtig geerdet sein.
Nach der hier beschriebenen Struktur ist ein magnetisches Aufbereitungsgerät mit den hier angesprochenen Verbesserungen in der Wasseraufbereitungsindustrie anzuwenden. Das Aufbereitungsgerät kann erfolgreich alle suspendierten Feststoffe herausfiltern, die durch die Wasserzuführungsleitungen umlaufen, und außerdem die Bildung von Kalkablagerungen in Rohren verhindern und bereits vorhandene Ablagerungen beseitigen. Mit der herköinmlichen Opferanode 25 ist die Anlage gegen galvanische Korrosion geschützt.
Außerdem liefert das durch die Vorrichtung strömende Wasser eine bestimmte Menge an elektrischer Energie, die der durch das Wasseraufbereitungsgerät umlaufenden Wasserströmung proportional ist. Diese Energie kann beispielsweise zur Beleuchtung oder zum Speisen einer elektronischen Schaltung zur Überwachung der Wasserströmung verwendet werden, die durch die Vorrichtung umläuft. Diese Elektrizität kann direkt verbraucht oder in geeigneten Speicherbatterien gespeichert werden.
Da bei Heimanwendungen die mittlere Strömung kleiner ist, kann auf die Opferanode verzichtet werden, und ein Stromgenerator ist aus ökonomischen Gründen nicht von Interesse.
Das Aufbereitungsgerät kann auch auf die magnetische Behandlung von Treibstoffen angewandt werden, wodurch der Verbrennungsvorgang intensiviert wird, da sich mehr Sauerstoffionen mit Kohlenmonoxidmolekülen kombinieren können, um Kohlendioxid (CO&sub2;) zu bilden. Da dies ein vollständigerer Verbrennungstyp ist, werden durch eine solche Behandlung die Emissionen von Kohlenwasserstoffen reduziert, die Verbrennungskammern, die Zündkerzen und andere Motorenteile gereinigt sowie der Treibstoffverbrauch verringert, da die Leistung des behandelten Treibstoffs gesteigert ist. Wie im vorhergehenden Fall ist auch hier die Opferanode unnötig, und der elektrische Generator ist aus ökonomischen Gründen weggelassen.
Dieses vereinfachte Aufbereitungsgerät ist in Fig. 3 und 4 gezeigt, wo das Gehäuse des Aufbereitungsgeräts nicht abgebildet wurde, oder wo ein Gehäuse 26 aus einem Magnetmaterial als Ersatz verwendet werden kann, das demnach als Leerraum wirkt, und wo alle Magneten in der oben erwähnten Arbeitsgruppe in dem Kern eines Gehäuses 27 aus nicht magnetischem Material verbunden sind, dessen vorderes Ende den obengenannten konisch zulaufenden Deckel 28 bilden. Diese Lösung ist besonders für therapeutische Verwendungen geeignet, da Wasser, das durch ein Magnetfeld ionisiert wurde, bekanntlich alle Salze intakt hält, die der Körper benötigt, da die chemische Zusammensetzung nicht verändert wird, und es erwirbt auch eine bessere Lösungskapazität, wird diuretischer und verdauungsfördernder und ist demnach dem Körper zuträglich.
Kommen wir wieder auf das Merkmal des Aufbereitungsgeräts bezüglich des elektrischen Generators zurück, dann ist dieser Generator speziell zur Erzeugung von Gleichstrom bestimmt. In dem Diagramm von Fig. 5, wo der oben als ganzes beschriebene Generator mit 29 bezeichnet ist, ist gezeigt, daß der Generator mit einem Spannungsvervielfacher 30 gekoppelt ist, der mit einem Frequenzumformer 31 gekoppelt ist, von dem ein Anschluß 32 geerdet ist, während der andere an einen Verteilerring 33 angeschlossen ist, in dem ein Gleichstrom in der Größenordnung von 6000 Volt und eine Höchstfrequenz erhalten werden. Dieser Strom erzeugt seinerseits ein elektrisches Feld 34 ohne Stromfluß. Dieses Feld ist wegen seiner sehr niedrigen Intensität (in der Größenordnung von 3 bis 10 Milliampère) für Menschen völlig unschädlich. Dieses Feld wird offensichtlich im Kern des obengenannten Verteilungsrings 33 erzeugt, der an dem Körper 1 des Aufbereitungsgeräts an einem Teflonschlauch 35 montiert ist, und bewirkt, daß der Sauerstoff im Wasser zu Ozon umgewandelt wird, das bekanntlich ein hochwirksames Bakterizid ist (in der Größenordnung von der 600fachen Stärke von Chlor) und außerdem keine Nebenprodukte besitzt, die auf Dauer eine Gefahr darstellen können.
Das so erzeugte elektrostatische Feld kontrolliert das Wachstum von Bakterien, und es ist auch zu beobachten, daß sich diese Kontrolle auf das Anfangswachstum von Viren, Parasiten und Algen erstreckt.
Wie in Fig. 1 gezeigt, ist die in Fig. 5 beschriebene und abgebildete elektronische Schaltung sehr einfach und klein, d.h. sie nimmt sehr wenig Raum ein, so daß sie an der Innenseite des Gehäuses der Vorrichtung selbst gehalten werden kann, und zwar in einem Absatz 36, der für diesen Zweck direkt im Körper 1 des Aufbereitungsgeräts vorgesehen ist.
Der Fachmann auf diesem Gebiet wird wohl keine weitere Beschreibung benötigen, um den Umfang der Erfindung und die Vorteile, die sie bietet, zu verstehen.
Die Materialien, die Form, Größe und Position der Bauteile können variieren, sofern diese Variationen nicht das Wesen der Erfindung ändern, das in den Ansprüchen dargelegt ist.
Die in dieser Beschreibung verwendeten Begriffe sollten stets im weitesten Sinne und nicht einschränkend aufgefaßt werden.

Claims

1. Magnetisches Aufbereitungsgerät für die Aufbereitung von Flüssigkeiten, von der Art, die mit einem Körper oder einem Gehäuse aus nicht magnetischem Material ausgestattet sind, wobei beide Enden desselben in sich gegenseitig ergänzenden Flanschen enden und in dessen Kern drei untereinander unabhängige und gleichachsig angeordnete magnetische Felder gebildet werden, die auf Magnetgruppen basieren, welche untereinander verbunden sind, und mit Leerräumen und Abschirmtrennungen versehen sind, dadurch gekennzeichnet, dass die Magnetgruppe (3), die das erste magnetische Feld in Richtung des Flüssigkeitsumlaufs darstellt, mit einem Hilfsmagneten oder einer Magnetgruppe (17) über eine axiale ausfahrbare Achse (16) verbunden ist, wobei die Stirnseite des genannten Hilfsmagneten (17) in einem konisch zulaufenden Deckel (18) endet, der dazu neigt, auf einer kegelstumpfförmigen Auflage (19) aufzusitzen, welche in dem Körper oder Gehäuse (1) des Aufbereitungsgeräts mit Hilfe des ersten durch die Magnete (3) gebildeten magnetischen Hauptfeldes ausgebildet ist.

2. Magnetisches Aufbereitungsgerät für die Aufbereitung von Flüssigkeiten wie es im Patentanspruch 1 beschrieben ist, bei dem direkt vor der Auflage (19), der Körper oder das Gehäuse (1) einen in schräger Position angeordneten Ausgang oder Seitenkanal (10) aufweist, dessen freies Ende mittels einer bedienbaren Abdeckung (11) geschlossen wird, wobei sich an diesen Kanal ein weiterer Dauermagnet (12) anlegt, der in dem Kern eines rohrförmigen Filters oder Siebs (13), vorzugsweise aus rostfreiem Stahl bestehend, angeordnet ist, dessen freies Ende (14) entsprechend abgeschrägt ist und in einer diametralen Lage im Kern des Hauptkanals (15) des Aufbereitungsgeräts angeordnet ist.

3. Magnetisches Aufbereitungsgerät für die Aufbereitung von Flüssigkeiten wie es in den vorangehenden Patentansprüchen beschrieben ist, bei dem sich, im Körper oder im Gehäuse, und vorzugsweise auf Höhe des zentralen magnetischen Feldes, welches durch die zentralen Magnetgruppen (5) festgelegt ist, ein Rotor (21) befindet, welcher mit inneren Flügeln ausgestattet ist, dem der Durchgang der Flüssigkeit eine Drehbewegung aufzwingt, wobei dieser Rotor über eine Spule (23) verfügt, in der eine elektromotorische Kraft entsteht, die über externe Kontakte (24) oder eine Batterienanordnung direkt abgeleitet werden kann.

4. Magnetisches Aufbereitungsgerät für die Aufbereitung von Flüssigkeiten wie es im Patentanspruch 3 beschrieben ist, bei dem der elektrische Generator (29) an einen Spannungsvervielfacher (30) angeschlossen ist und der Spannungsvervielfacher an einen Frequenzumformer (31) angeschlossen ist, wobei einer der Ausgänge des genannten Stromkreises an Erde (32) liegt und der andere an einen Verteilerring (33) angeschlossen ist, der mit Hilfe eines Teflonschlauchs (33) im Inneren des Körpers (1) montiert ist, wobei der genannte Stromkreises (30-31) so gestaltet ist, dass er in einem kleinen, in dem Gehäuse (1) des Gerätes eingebrachten Absatzes (36) einrasten kann.