CN103025666A - 水的电磁场处理方法以及电磁场处理装置 - Google Patents
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Abstract
本发明的目的在于稳定地改善水的溶剂特性。实施方式的电磁场处理装置为在通水的管（101）上配置的装置，其至少具有：管表面所具有的正电极（102），进而至少覆盖正电极的第1绝缘材料（103），聚氯乙烯管（101）或第1绝缘材料（103）表面所具有的负电极（104），至少卷绕在负电极（104）上的线圈（106），以及外部电路（111）。
Description
技术领域
本发明涉及水的电磁场处理。
背景技术
为人所知的是：在水中进行电磁场处理，以改善水的功能为目标（专利文献1等）。在专利文献1中，记载着通过将线圈卷绕在水管上而使线圈流过特定频率的电流，从而对水施加感应电磁场等。
然而，单凭对水施加感应电磁场，所存在的缺点是根据水的温度等的不同，电磁场处理效果在大多数情况下较少，而且电磁处理效果缺乏稳定性。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2008-290053号公报
发明内容
发明所要解决的课题
本发明的目的在于稳定地改善水的溶剂特性。
用于解决课题的手段
本发明涉及一种水的电磁场处理方法，其特征在于，具有以下工序：对水施加使线圈流过交流电流而产生的交流磁场、而且对水施加因在电极上施加与所述交流磁场同步的交流电压而产生的交流电场的工序；
所述交流电流的交流波呈矩形波；
交流磁场的上升时间中的交流电压是高电平的，而且交流磁场的下降时间中的交流电压是低电平的；或者交流磁场的上升时间中的交流电压是低电平的，而且交流磁场的下降时间中的交流电压是高电平的。
发明的效果
可以改善水的溶剂特性。
附图说明
图1是实施方式的电磁场处理装置的一个例子。
图2是实施方式的电磁场处理装置的一个例子。
图3是表示实施方式的交流磁场和由交流磁场产生的感应电动势的波形。
图4是实施方式的交流磁场、交流电压（电场）的波形的例子。
图5是溶剂特性评价装置的一个例子。
图6是表示实施例1、比较例1的结果的曲线图。
图7是表示实施例2、参考例1的结果的曲线图。
图8是比较例的交流磁场、交流电场的波形的例子。
图9是表示实施例6和比较例5的结果的曲线图。
图10是表示实施例7和比较例6的结果的曲线图。
图11是表示实施例8和比较例7的结果的曲线图。
图12是表示实施例9和比较例8的结果的曲线图。
图13是表示实施例10和比较例9的结果的曲线图。
具体实施方式
实施方式1
（电磁场处理）
在本实施方式中，就使用图1的示意图所示的第1电磁场处理装置100、在水中进行电磁场处理的情况进行说明。
第1电磁场处理装置至少具有：通水的管101，在通水的管表面101具有正电极102、进而至少覆盖正电极的第1绝缘材料103，通水的管101或第1绝缘材料103表面所具有的负电极104，至少覆盖负电极104的第2绝缘材料105，与在卷绕着第2绝缘材料105的管上卷绕的线圈106连接的电路111，以及与正电极102、负电极104和线圈106连接的电路112。
电路111和112无论是在一块基板上构成的电路、还是在不同的基板上构成的电路均可。另外，电路111、112无论是电源内置型、还是外部电源型均可。
通水的管101例如可以使用氯乙烯管（聚氯乙烯管）、聚乙烯管、FRP管等以电介质为材料的管。
正电极102和负电极104可以是作为导电材料或者电极材料通常使用的材料。
线圈106可以是作为线圈的材料通常使用的材料。
第1、第2绝缘材料可以是分别覆盖电极的绝缘物质。绝缘材料可以使用作为绝缘胶带、热收缩管等绝缘材料通常使用的物质。
外部电路111和电源112可以是对电极102、104和线圈106施加特定交流波的构成。外部电路可以使用由分立电路、IC等构成的电路。
此外，外部电路被设计为在通水的管的内部施加交流磁场和与交流磁场同步的交流电场。
此外，水除了含有杂质的水和溶有溶质的水以外，也可以包含例如在油之类的一部分中含有水的溶液。
本发明的电磁场处理也可以是除了图1的电磁场处理装置100以外的构成。具体地说，可以列举出能够对水施加交流磁场、对交流磁场施加交流电场的构成。优选通过使交流磁场和交流电场的至少一部分正交来提高电磁场处理的效果。
这样的电磁场处理方法具有对水施加交流磁场、而且对水施加与所述交流磁场同步的交流电场的工序；所述交流电流的交流波呈矩形波；交流磁场的上升时间中的交流电压是高电平的，而且交流磁场的下降时间中的交流电压是低电平的；或者交流磁场的上升时间中的交流电压是低电平的，而且交流磁场的下降时间中的交流电压是高电平的。
这样的电磁场处理装置的特征在于：具有对水施加交流磁场的磁场施加部，以及对水施加与所述交流磁场同步的交流电场的电场施加部；所述交流电流的交流波呈矩形波；交流磁场的上升时间中的交流电压是高电平的，而且交流磁场的下降时间中的交流电压是低电平的；或者交流磁场的上升时间中的交流电压是低电平的，而且交流磁场的下降时间中的交流电压是高电平的。
水的电磁场处理的交流磁场优选的是主磁通，而在对金属制容器中含有的水进行电磁场处理时，虽然从容器外施加的磁场的主磁通不能达到容器内含有的水中，但也可以通过使线圈流过电流而感应出涡流，进而通过该涡流产生的漏磁通而施加交流磁场。由于漏磁通的磁场比主磁通的磁场弱，因而优选继续进行电磁场处理。
下面就图2的示意图所示的第2电磁场处理装置200进行说明。与第1电磁场处理装置的不同在于：由于正电极202和负电极204使用导电性胶带，而且线圈206使用由绝缘材料形成皮膜的导体，因而将第2绝缘材料予以省略，并将线圈卷绕在负电极上。
除第2电磁场处理装置以外，成为等效电路构成的实施方式的电磁场处理装置也包含在本实施方式的电磁场处理装置中。
下面就特定的交流脉冲进行说明。
在本实施方式中，对电极102、104施加交流电压，使线圈106流过交流电流。通过使线圈106流过电流而产生交流磁场。而且使交流电压和交流磁场全部满足以下所说明的条件，可以稳定地改变水的溶剂特性。
流过线圈的交流电流的交流波呈矩形波；
交流磁场的上升时间中的交流电压是高电平的，而且交流磁场的下降时间中的交流电压是低电平的；或者交流磁场的上升时间中的交流电压是低电平的，而且交流磁场的下降时间中的交流电压是高电平的。
交流磁场和交流电压的波形的高电平和低电平为什么需要满足上述的关系，对此以图3的表示交流磁场和由交流磁场产生的感应电动势的波形为基础进行说明。虚线为假想线。如果使线圈流过交流电流而产生图3上部的磁场，则在感应电动势的作用下，在线圈的圆周方向产生图3下部的尖峰状电位。产生该尖峰状电位的时间依赖于流过线圈的电流的上升时间。该尖峰（spike）状电压也在管内部等电磁场处理对象的水中发生。发明人认为：在该尖峰状电位的作用下，对水的簇状物产生影响。但是，该尖峰状电压相对于线圈的每1圈约为0.01～0.1V，因而对簇状物的影响较小，所以难于稳定地获得电磁场处理的效果。于是，发明人发现：通过对水施加补充该尖峰状电位的电场，便可以稳定地获得电磁场处理的效果。
波形满足上述两个条件的例子如图4所示。此外，线圈106侧是流过电流时的磁通密度B的波形。
在图4（A）中，交流磁场和交流电压（交流电场）具有相同的频率，两波呈矩形波，两波的相位相差90°。
在图4（B）中，交流磁场和交流电压（交流电场）具有相同的频率，两波呈矩形波，两波的相位相差90°，交流电场的占空比为交流磁场的1/3。
在图4（C）中，交流电压（交流电场）为3倍于交流磁场的频率，两波呈矩形波，两波的相位相差90°。
在图4（D）中，交流磁场和交流电压（交流电场）具有相同的频率，两波呈矩形波，两波的相位相差90°，交流电压（交流电场）的最小电压为0V。
在图4（E）中，交流磁场和交流电压（交流电场）具有相同的频率，两波呈矩形波，两波的相位相差90°，交流磁场（交流电流）的最小值为0G。
在图4（F）中，交流磁场和交流电压（交流电场）具有相同的频率，交流磁场呈矩形波，交流电压（交流电场）为正弦波，两波的相位相差90°。
另外，交流电流（交流磁场）和交流电压的频率也可以不同。在使线圈流过电流时，由水的磁场的变化速度而产生的感应电动势对电磁水的生成产生影响。该感应电动势较大者，对电磁水的生成是优选的，所以交流电流的交流波使用矩形波。为了补充该感应电动势，从外部施加电压。交流电压的交流波使用矩形波或正弦波等。在交流电流和交流电压为矩形波的情况下，各自的矩形波的占空比并没有特别的限定。此外，上升以及下降时间是指交流波信号分别从高电平以及低电平的10%至90%这一期间的时间。
（交流电流和交流磁场）
本实施方式的交流电流（交流磁场）和交流电压的频率既可以相同，也可以不同。但是，交流磁场和交流电流需要相互同步。在交流电流（交流磁场）和交流电压的频率相同的情况下，各自的交流波的相位发生偏移，可以满足上述的条件。作为满足上述条件的交流电流（交流磁场）和交流电压的频率的例子（不同的频率），可以列举出交流电流（交流磁场）为交流电压的频率的奇数倍，且两频率的占空比相同。
本实施方式的交流电流（交流磁场）和交流电压的频率例如可以列举出50Hz～1MHz。其中，例如优选为4.725kHz等在特开2008-006433号公报中记载的频率。但是，在本实施方式的电磁场处理中，即便为除特开2008-006433号公报中记载的以外的频率，也可以提高水的溶剂特性。
此外，特开2008-006433号公报中记载的优选的频率是151.5Hz、205.0Hz、222.5Hz、301.0Hz、345.0Hz、466.0Hz、484Hz、655Hz、954Hz、1.29kHz、3.5kHz、4.73kHz、7.0kHz、9.47kHz、20.0kHz、27.0kHz、37.3kHz、50.4kHz、80.0kHz、108.0kHz及其附近的频率。除此以外，可知151.5Hz的大约一半的74.75Hz、和205.0Hz的一半的102.5Hz也是优选的频率。在电磁场处理中，交流波的频率为：在这些频率的±5%的误差范围内、优选为2%的误差范围内、更优选为1.5%的误差范围内的频率。
交流电压（交流电场）的交流波的频率由交流电流（交流磁场）的频率和上述的条件来规定。因此，交流电压的频率为上述列举的频率的交流电流的频率的奇数倍。如果交流电压和交流电流的频率具有偏移，则因频率的偏移而使交流磁场和交流电场逐渐变得不同步，由此使电磁场处理的效果降低，因而是不优选的。于是，交流电压的频率优选尽可能地为与交流电流的频率相同的频率的奇数倍。此外，在实施方式的外部电路等中，也可以具有检测交流磁场和交流电场变得不同步、使动作复位等、从而再同步的构成。
由本实施方式的电磁场处理产生的效果也随频率的不同而不同，而在±5%的范围内可以确认其显著的效果。除上述以外，优选的频率的测定方法在本实施方式的电磁场处理中，可以一边使频率偏移一边进行测定，并根据实施条件而进行适当的决定。
另外，当于电磁炉（electromagnetic cooker）中进行电磁场处理时，优选的是在上述频率内且15kHz以上，以便能够适应各种炉灶。频率的上限由于依赖于电磁炉本身的频率，因而例如可以列举出200kHz以下或者100kHz以下。
关于本实施方式的交流电流的峰值电流，例如可以使线圈流过几mA至几A的电流。但是，当流过大电流时，由于交流电流发生电路的元件的制约，电路的波形衰微。一旦波形衰微，则与磁场的变化率相对应而产生的感应电压减少，因此，由电磁场处理而引起的溶剂特性的变化量有降低的倾向，因而未必是电流越大越优选的条件。
正如特开2008-006433号公报所记载的那样，有对频率优选的磁场密度。在频率为4.73kHz的情况下，正如特开2008-006433号公报所记载的那样，优选流过电流，以便产生188.2mG的磁场。用于获得优选的磁场密度的电流值随线圈和电流的频率的不同而不同。在本实施方式中，即便为除特开2008-006433号公报中记载的以外的磁通密度，也可以提高水的溶剂特性。
特开2008-006433号公报中记载的频率和优选的交流磁通密度的值如下述表1所示。而且一并记载了用于产生表中的磁通密度的磁场的电流值。此外，电流值由下式1计算，线圈的圈数设定为每1m有454圈（线圈配线材料的直径为2.2mm）、222圈（线圈配线材料的直径为4.2mm）。
B＝4π×10-7×N0×I（Wb/m2） （式1）
（N0为每1m的线圈的圈数）
在电磁场处理中，交流波的电流值为：在这些电流值的±5%的误差范围内、优选为2%的误差范围内、更优选为1.5%的误差范围内的频率。由本实施方式的电磁场处理产生的效果也随频率的不同而不同，而在±5%的范围内可以确认其显著的效果。优选的频率的测定方法在本实施方式的电磁场处理中，可以一边使电流值偏移一边进行测定，并根据实施条件而进行适当的决定。
表1
（交流电压和交流电场）
在本实施方式中使用满足如下条件的交流电压：交流磁场的上升时间中的交流电压是高电平的，而且交流磁场的下降时间中的交流电压是低电平的。
本实施方式的交流电压的峰值电压优选大于50mV。更优选为150mV，进一步优选为1000mV以上。当该电压为50mV以下时，则成为与仅使线圈流过电流所产生的电磁场处理中的脉冲状感应电压同等的处理，从而对水的溶剂特性产生的影响非常少。
在通水的管101、201的直径较大的情况下，通过增大交流电压的电压，可以高效率地进行电磁场处理。
（电磁场处理水）
进行本实施方式的电磁场处理的水可以是自来水、矿泉水等，并没有特别的限定。如果水为液体，则温度也没有特别的限定。
本实施方式的电磁场处理可以在水管的总开关附近、水龙头附近等任何场所进行设置。
（溶剂特性的评价方法）
水的溶剂特性的变化使用图5的溶剂特性评价装置300进行测定。
在该实验装置中，实验槽310内通过间隔板311A、B而分为3个储藏室312、313、314。储藏室312和储藏室313用7mm的通水孔319进行连结。在此，作为被处理水，使用通过离子交换树脂的pH值大致为7的室温（大致20℃）下的自来水，该去离子水借助于在通水的管101（201）的途中设置的泵315能够以上述储藏室312、313、314的顺序进行循环。在此，在泵315的下游侧连接有电磁场处理装置100（200）。另外，在储藏室312的底部，以粉末的形式放置有难溶性的磷酸钙或者磷酸镁316，采水管317经由阀318而与储藏室314连通。
在电磁场处理装置100（200）中被处理、并流向储藏室312的水储藏在储藏室312。在储藏室312中配置有磷酸钙或者磷酸镁的粉末，在储藏于储藏室312中的水的作用下慢慢溶解，并通过通水孔319而流向储藏室313。当流向储藏室313的水储藏一定量时，水便从间隔板311B上流向储藏室314。流向储藏室314的水在泵315的作用下，通过电磁场处理装置100（200）而再次流向储藏室312。
此外，在本实施方式中，使用溶剂特性评价装置300而进行了评价，但只要是能够测定对通过电磁场处理的水产生影响的构成，评价装置就没有特别的限定。
由电磁场处理引起的溶剂特性的变化使用3l水，在进行2小时这样的工序后进行评价。
关于磷酸钙或者磷酸镁的溶解度，打开图5的阀318，从采水管317采取100ml的水，通过利用硝酸银的滴定，对其溶解度进行了测定。
另外，同样在2小时后，在电磁场处理装置100（200）的前后设置pH测定器，测定了电磁场处理装置100（200）前后的pH之差。
作为改变水的溶剂特性的理由，可以考虑以下的理论。在水中，水分子通过氢键形成簇状物而存在。在此，通过进行本实施方式的电磁场处理，可赋予该簇状物以转动能量。在此，可以认为如果不赋予特別条件下的电磁场，则难以赋予对簇状物有效的转动能量。可以认为能量增多的簇状物通过在分子水平上搅拌其附近的水分子而具有如比其水的温度更高的水那样的溶剂特性，因而形成去掉污垢的性质优良的水。
下面通过实施例，对发明进行具体的说明。此外，对通常的水而言，磷酸钙的溶解度为0.027mmol/l，磷酸镁的溶解度为0.013mmol/l。
（实施例）
（实施例1）
实施例1使用与图2同样的实施方式的电磁场处理装置，并采用图5的溶剂特性评价装置300来实施。在外形为17mm、内径为15mm的聚氯乙烯管101上，沿聚氯乙烯管101的长度方向配置宽度为24mm、长度为90mm、厚度为0.09mm的导电性铜箔胶带102，并卷绕乙烯胶带103以便至少覆盖导电性铜箔胶带102，从而将导电性铜箔胶带102固定并绝缘。在卷绕着乙烯胶带103的聚氯乙烯管101的乙烯胶带103卷绕面上，卷绕长度为100mm、厚度为0.09mm的导电性铜箔胶带104，以便至少覆盖导电性铜箔胶带102。在卷绕着导电性铜箔胶带104的聚氯乙烯管101上，卷绕粗细为4.2mm的VSF线（芯线：绞线、3mm）而形成线圈106。VSF线以没有空出间隙的方式进行卷绕。在卷绕线圈后，采用乙烯胶带将线圈固定。然后，将线圈与交流电流电路连接，将电极与交流电压电路连接。
交流电压和交流磁场的频率相同，使用图4（A）的相位相差90°的脉冲发生电路。使线圈流过4.5kHz～5.0kHz的1592.5mA（63.7mA×25）的交流电流，在电极上施加频率与交流电流相同的±5V的交流电压。对电路进行调整，从而使交流磁场的矩形波的上升以及下降时间为0.1μsec以下。
水使用20℃的自来水，以3m/sec的流速、24l/min的流量通向电磁场处理装置。
电磁场处理后，测定了磷酸钙的溶解度。
（比较例1）
使用实施例1的电磁场处理装置，不施加交流电场，除此以外，与实施例1相同。
（参考例1）
对于实施例1中使用的自来水不进行电磁场处理，测定了磷酸钙对自来水的溶解度。
参考例1的结果是：磷酸镁的溶解度为0.027mmol/l。
实施例1、比较例1的结果表示在图6的曲线图中。
由图6的曲线图可以确认：即使在特定的频率以外，也具有因交流电场而对水的溶剂特性产生的效果。
虽然作为实施例予以省略，但即便是其它的频率，也可以确认具有由施加交流电场和交流磁场所产生的效果。
（实施例2）
将频率固定在102kHz，使交流电流从4.7变化至5.8mA，测定磷酸钙的溶解度（A）、磷酸镁的溶解度（B）以及电磁场处理水的pH变化量（C），除此以外，与实施例1相同。
实施例2的结果表示在图7的曲线图中。
由图7的曲线图可以确认：即使在特定的磁通密度以外，也具有因施加交流电场和交流磁场而对水的溶剂特性产生的效果。
虽然作为实施例予以省略，但即便是其它的交流电流值范围，也可以确认同样的pH变化以及提高溶剂特性的倾向。
此外，ΔpH均为负值（在以下的实施例、比较例中同样）。
（实施例3）
它是目的在于通过电磁场处理而增加水的能量，从而确认溶剂特性怎样变化的实施例。
将频率固定在3.492kHz，使线圈流过230mA或1.16A的交流电流，从而使线圈的磁通密度为653.0mG（130.6×5）或3265mG（130.6×25），这样对20℃～50℃的水进行电磁场处理，以测定pH的变化和磷酸钙的溶解度，除此以外，与实施例1相同。
（比较例2）
除了不施加交流电场以外，与实施例3相同。
实施例3、比较例2的结果如表2、表3所示。
表2
表3
由表2、表3的结果可知：在实施例的电磁场处理中，即使对于高温水，其pH的变化量也大，提高溶剂特性的效果也高。另一方面，在比较例的电磁场处理中，随着温度的上升，磷酸钙的溶解度急剧下降，在40℃以上时，与未处理的磷酸钙的溶解度值相同。
虽然作为实施例予以省略，但即便是其它的交流电流值和其它的频率，也可以确认同样的pH变化以及提高溶剂特性的倾向。关于其变化的理由，可以考虑由于通过实施例的电磁场处理而使水的能量升高，因而水分子的碰撞次数增加，从而H＋氢离子的浓度增加，以及碱性化合物等在水中溶解的量增加等。另一方面，在只通过磁场进行的处理中，由于水的能量的增加量较小，因而pH的变化量较小。
（实施例4）
它是目的在于通过电磁场处理而增加水的能量，从而确认溶剂特性怎样变化的实施例。
线圈的交流磁场的频率为3.492kHz或4.725kHz，用图4（A）和（B）的矩形波进行电磁处理，线圈的磁通密度在频率3.492kHz时为653mG，在4.725kHz时为941mG，这样测定了pH的变化和磷酸钙的溶解度，除此以外，与实施例1相同。
实施例4-1为图4（A）的波形，实施例4-2为图4（B）的波形。
（比较例3）
不施加图8（A）～（C）的矩形波、或者图4（A）的交流电场而只用交流磁场（B-1）进行电磁处理，除此以外，与实施例4相同。
比较例3-1仅为交流磁场，比较例3-2为图8（A）的波形，比较例3-3为图8（B）的波形，比较例3-4为图8（C）的波形。
图8的波形的交流波的组合都不满足以下条件：交流磁场的上升时间中的交流电压是高电平的，而且交流磁场的下降时间中的交流电压是低电平的。
实施例4、比较例3的结果如表4（交流磁场频率为3.492kHz）、表5（交流磁场频率为34.725kHz）所示。
表4
| 交流磁场 | 交流电场 | ΔpH | Ca3(PO4)2的溶解度(mmol/l) | |
| 实施例4-1 | B-1 | E-1 | 0.50 | 0.050 |
| 实施例4-2 | B-1 | E-2 | 0.50 | 0.060 |
| 比较例3-1 | B-1 | 无交流电场 | 0.30 | 0.038 |
| 比较例3-2 | B-1 | E-5 | 0.20 | 0.033 |
| 比较例3-3 | B-1 | E-6 | 0.22 | 0.034 |
| 比较例3-4 | B-1 | E-7 | 0.14 | 0.034 |
表5
| 交流磁场 | 交流电场 | ΔpH | Ca3(PO4)2的溶解度(mmol/l) | |
| 实施例4-3 | B-1 | E-1 | 0.50 | 0.060 |
| 实施例4-4 | B-1 | E-2 | 0.50 | 0.060 |
| 比较例3-5 | B-1 | 无交流电场 | 0.30 | 0.038 |
| 比较例3-6 | B-1 | E-5 | 0.20 | 0.033 |
| 比较例3-7 | B-1 | E-6 | 0.22 | 0.034 |
| 比较例3-8 | B-1 | E-7 | 0.15 | 0.034 |
由表4、表5的结果可知：仅满足上述两个矩形波的条件，便具有提高溶剂特性的效果。关于其变化的理由，可以考虑由于通过实施例的电磁场处理而使水的能量升高，因而水分子的碰撞次数增加，从而氢离子H＋的浓度增加，以及碱性化合物等在水中溶解的量增加等。另一方面，在只通过磁场进行的处理中，由于水的能量的增加量较小，因而pH的变化量较小。
（实施例5）（比较例4）
除了按表6的条件实施以外，在与实施例1同样的实施条件下，测定了磷酸钙的溶解度、磷酸镁的溶解度以及电磁场处理水的pH变化量。
表6
| 频率(Hz) | 交流电流(A) | 交流磁场(mG) | 交流磁场 | 交流电场 | |
| 实施例5-1 | 4725 | 0.32 | 891 | B-2 | E-1 |
| 实施例5-2 | 4725 | 0.32 | 891 | B-3 | E-1 |
| 实施例5-3 | 3492 | 0.23 | 650 | B-2 | E-1 |
| 实施例5-4 | 3492 | 0.23 | 650 | B-3 | E-1 |
| 实施例5-5 | 102 | 0.11 | 327 | B-2 | E-1 |
| 实施例5-6 | 102 | 0.11 | 327 | B-3 | E-1 |
| 比较例4-1 | 4725 | 0.32 | 891 | B-2 | E-1 |
| 比较例4-2 | 4725 | 0.32 | 891 | B-3 | E-1 |
| 比较例4-3 | 3492 | 0.23 | 650 | B-2 | E-1 |
| 比较例4-4 | 3492 | 0.23 | 650 | B-3 | E-1 |
| 比较例4-5 | 102 | 0.11 | 327 | B-2 | E-1 |
| 比较例4-6 | 102 | 0.11 | 327 | B-3 | E-1 |
实施例5、比较例4的结果如表7所示。
表7
由表7的结果可知：当交流电压在50mV以下时，几乎没有电磁场处理的效果。
（实施例6）
使线圈流过97Hz～108Hz的、100mA的交流电流，与实施例1同样地对水进行电磁场处理，对磷酸钙的溶解度（A）和电磁场处理水的pH变化量（B）进行了测定。
（比较例5）
不施加交流电场而测定磷酸钙的溶解度（C），除此以外，与实施例6相同。
实施例6和比较例5的结果表示在图9的曲线图中。
比较例5的处理与实施例的处理相比，溶解度的变化量较小。而且在比较例5中，处理过的水如果使其水的温度达到30度以上，则处理的效果消失。
从图9的曲线图可以确认：即使在102Hz以外的频率下，施加交流电场和交流磁场的处理与仅施加交流磁场的处理相比，对水的溶剂特性所产生的效果较大。
（实施例7、8、比较例6、7）
对水温为29℃的自来水在表8的条件下实施电磁场处理，然后对于处理过的100ml的水添加2g亚麻仁油，使其沸腾1小时40分钟。沸腾处理后，进行脱水而回收油分。使回收的油分溶解于乙醇和二乙基醚的溶剂中，用氢氧化钾标准溶液滴定而测定处理过的油的酸值。酸值的测定结果如图10、11所示。此外，线圈的卷绕线使用粗细为2.2mm的VSF线，其圈数设定为每1m454圈。实施例中使用的加热前的亚麻仁油的酸值为0.07，加热处理后的酸值为0.45。
表8
实施例的酸值与比较例的酸值相比，无论在哪一频率下，实施例的酸值较低。也就是说，可知与只进行磁场处理的情况相比，通过进行电磁场处理，可以抑制由加热引起的油的氧化。此外，如果偏离良好的频率，则磁场处理和电磁场处理的效果减少，从而接近控制的值。由此可以期待通过应用于电磁炉等，对含有微量水的油本身进行电磁场处理，可以抑制油的氧化，从而延长油的更换周期。
（实施例9、10、比较例8、9）
对水温为29℃的去离子水在表9的条件下实施电磁场处理，然后对于处理过的水，溶解1.2×10-4mol/l的十六烷基硫酸钠，在1小时后，用内径为1.2mm的毛细管测定沿毛细管上升的高度，从而测得表面张力。此外，线圈的卷绕线使用粗细为2.2mm的VSF线，其圈数设定为每1m454圈。当为1.2mm内径的毛细管时，水上升22mm，这相当于72.5dyn/cm。以水的表面张力为基准而测定进行过电磁场处理或者磁场处理的水的表面张力的结果如图12、13所示。此外，在没有进行电磁处理的水中溶解有同浓度的十六烷基硫酸钠时，其表面张力为57.5dyn/cm（控制）。
表9
实施例的表面张力与比较例的表面张力相比，无论在哪一频率下，实施例的表面张力较低。也就是说，与只进行磁场处理的情况相比，通过进行电磁场处理，表面张力的降低在特别良好的频率下是显著的。此外，如果偏离良好的频率，则磁场处理和电磁场处理的效果减少，从而接近控制的值。单凭稍稍添加表面活性剂，可以确认有电磁场处理引起的表面张力的大幅度降低。
这表明水溶剂的氢键力通过实施方式的电磁场处理而降低。可以认为氢键力的降低对碳酸钙和碳酸镁等与水分子结合而形成固体物质时的水合固体物质的强度产生影响。
符号说明：
100 电磁场处理装置 101 通水的管、聚氯乙烯管
102 正电极 103 第1绝缘材料
104 负电极 105 第2绝缘材料
106 线圈 111 电路
112 电路 200 电磁场处理装置
201 通水的管、聚氯乙烯管 202 正电极
203 第1绝缘材料 204 负电极
206 线圈 211 电路
212 电路 310 实验槽
311A、B 间隔板 312 储藏室
313 储藏室 314 储藏室
315 泵 316 磷酸钙或磷酸镁
317 采水管 318 阀
319 通水孔
Claims (13)
1.一种水的电磁场处理方法，其特征在于，具有以下工序：
对水施加使线圈中流过交流电流而产生的交流磁场、而且对水施加因在电极上施加与所述交流磁场同步的交流电压而产生的交流电场的工序；
所述交流电流的交流波呈矩形波；
所述交流磁场的交流波的上升时间中的所述交流电压是高电平的，而且所述交流磁场的交流波的下降时间中的所述交流电压是低电平的；或者交流磁场的上升时间中的交流电压是低电平的，而且交流磁场的下降时间中的交流电压是高电平的。
2.一种水的电磁场处理装置，其特征在于，至少具有：
通水的管，
所述管表面所具有的正电极，
至少覆盖所述正电极的第1绝缘材料，
所述管或所述第1绝缘材料表面所具有的负电极，
至少卷绕在所述负电极上的线圈，以及
与所述正电极、所述负电极和所述线圈连接的外部电路；
所述外部电路被设计为：对所述管的内部施加交流磁场、以及与所述交流磁场同步的交流电场。
3.根据权利要求2所述的水的电磁场处理装置，其特征在于：所述通水的管是电介质的管。
4.根据权利要求1所述的水的电磁场处理方法，其特征在于：所述交流电流的交流波的频率为74.75Hz、102.5Hz、151.5Hz、205.0Hz、222.5Hz、301.0Hz、345.0Hz、466.0Hz、484Hz、655Hz、954Hz、1.29kHz、3.5kHz、4.73kHz、7.0kHz、9.47kHz、20.0kHz、27.0kHz、37.3kHz、50.4kHz、80.0kHz、108.0kHz的频率群之中的任一种，或者在这些频率之中的任一种的值的频率的±5%以内。
5.根据权利要求2所述的电磁场处理装置，其特征在于：所述交流磁场的交流的频率为74.75Hz、102.5Hz、151.5Hz、205.0Hz、222.5Hz、301.0Hz、345.0Hz、466.0Hz、484Hz、655Hz、954Hz、1.29kHz、3.5kHz、4.73kHz、7.0kHz、9.47kHz、20.0kHz、27.0kHz、37.3kHz、50.4kHz、80.0kHz、108.0kHz的频率群之中的任一种，或者在这些频率之中的任一种的值的频率的±5%以内。
6.一种电磁场处理装置，其特征在于，具有：
对水施加交流磁场的磁场施加部，以及
对水施加与所述交流磁场同步的交流电场的电场施加部；
所述交流电流的交流波呈矩形波；
交流磁场的上升时间中的交流电压是高电平的，而且交流磁场的下降时间中的交流电压是低电平的；或者交流磁场的上升时间中的交流电压是低电平的，而且交流磁场的下降时间中的交流电压是高电平的。
7.根据权利要求6所述的电磁场处理装置，其特征在于：所述交流电流的交流波的频率为74.75Hz、102.5Hz、151.5Hz、205.0Hz、222.5Hz、301.0Hz、345.0Hz、466.0Hz、484Hz、655Hz、954Hz、1.29kHz、3.5kHz、4.73kHz、7.0kHz、9.47kHz、20.0kHz、27.0kHz、37.3kHz、50.4kHz、80.0kHz、108.0kHz的频率群之中的任一种，或者在这些频率之中的任一种的值的频率的±5%以内。
8.根据权利要求1所述的电磁场处理方法，其特征在于：所述交流磁场和所述交流电场是正交的。
9.根据权利要求2所述的电磁场处理装置，其特征在于：所述交流磁场和所述交流电场是正交的。
10.根据权利要求6所述的电磁场处理装置，其特征在于：所述交流磁场和所述交流电场是正交的。
11.根据权利要求1所述的电磁场处理方法，其特征在于：所述交流电场的频率为所述交流磁场的奇数倍。
12.根据权利要求2所述的电磁场处理装置，其特征在于：所述交流电场的频率为所述交流磁场的奇数倍。
13.根据权利要求8所述的电磁场处理装置，其特征在于：所述交流电场的频率为所述交流磁场的奇数倍。
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104098162A (zh) * | 2013-04-15 | 2014-10-15 | 刘华鑫 | 电磁水处理装置 |
Families Citing this family (15)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9708205B2 (en) | 2013-01-31 | 2017-07-18 | Reverse Ionizer Systems, Llc | Devices for the treatment of liquids using plasma discharges and related methods |
| US10781116B2 (en) | 2013-01-31 | 2020-09-22 | Reverse Ionizer Systems, Llc | Devices, systems and methods for treatment of liquids with electromagnetic fields |
| US9481588B2 (en) * | 2013-01-31 | 2016-11-01 | Reverse Ionizer Systems, Llc | Treating liquids with electromagnetic fields |
| US9481587B2 (en) * | 2013-01-31 | 2016-11-01 | Reverse Ionizer Systems, Llc | Treating liquids with electromagnetic fields |
| AU2014203279B2 (en) * | 2013-06-19 | 2019-01-24 | Hydrosmart | A Liquid Treatment Device |
| JP2018501959A (ja) * | 2015-01-16 | 2018-01-25 | ベーシック・ウォーター・ソリューションズ・エルエルシーＢａｓｉｃ Ｗａｔｅｒ Ｓｏｌｕｔｉｏｎｓ， Ｌｌｃ | 水を調整するためのシステムと方法 |
| CN104692500B (zh) * | 2015-02-14 | 2017-01-25 | 波思环球（北京）科技有限公司 | 一种提高水活性的装置及方法 |
| CN105304298B (zh) * | 2015-09-14 | 2017-07-21 | 江南大学 | 一种多级感应式连续流磁电加工装置及其应用 |
| CN105268388B (zh) * | 2015-09-14 | 2017-08-25 | 江南大学 | 一种循环式磁电感应反应系统及其应用 |
| US11661358B2 (en) | 2016-07-06 | 2023-05-30 | Reverse Ionizer Systems, Llc | Systems and methods for desalinating water |
| US10946228B2 (en) | 2016-08-10 | 2021-03-16 | Ff Technologies Inc. | Fire-extinguishing liquid agent and fire-extinguishing equipment loaded with said fire-extinguishing liquid agent |
| CN106673149B (zh) * | 2017-02-17 | 2020-09-04 | 辛业薇 | 一种高效小分子团水制取装置 |
| US10692619B2 (en) | 2018-01-03 | 2020-06-23 | Reverse Ionizer Systems, Llc | Methods and devices for treating radionuclides in a liquid |
| US10183881B1 (en) | 2018-03-20 | 2019-01-22 | Reverse Ionizer Systems, Llc | Systems and methods for treating industrial feedwater |
| US11634344B2 (en) * | 2021-09-10 | 2023-04-25 | Go Green Global Technologies Corp | Apparatus and method for treating substances using asymmetric-vector electrical fields |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN1903407A (zh) * | 2006-06-27 | 2007-01-31 | 钟茗 | 同步交变电磁场式液体离子泵 |
| EP2036865A1 (en) * | 2006-05-29 | 2009-03-18 | Shiga Functional Water Laboratory Corporation | Electromagnetic field treatment method and electromagnetic field treatment equipment of water |
Family Cites Families (24)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1978509A (en) * | 1929-05-15 | 1934-10-30 | Petroleum Rectifying Co California | Process for magnetic separation of emulsions |
| US4107008A (en) * | 1975-06-16 | 1978-08-15 | Beeston Company Limited | Electrolysis method for producing hydrogen and oxygen |
| US4865747A (en) * | 1988-01-27 | 1989-09-12 | Aqua-D Corp. | Electromagnetic fluid treating device and method |
| JPH05309393A (ja) * | 1992-05-08 | 1993-11-22 | Gastar Corp | 電極式水処理装置 |
| JP2607326Y2 (ja) * | 1993-12-31 | 2001-07-09 | 株式会社ガスター | 電極式水改質装置 |
| JP3602886B2 (ja) * | 1995-05-08 | 2004-12-15 | 株式会社ガスター | 溶液濃縮度検出機能付電極式水処理装置 |
| JP3834345B2 (ja) * | 1995-06-08 | 2006-10-18 | 株式会社ガスター | 電極式水処理装置 |
| US5670041A (en) * | 1995-10-17 | 1997-09-23 | Electronic De-Scaling 2000,Inc. | Reduced corrosion electronic descaling technology |
| NL1011304C2 (nl) * | 1999-02-15 | 2000-08-17 | Jan Pieter De Baat Doelman | Stelsel voor het behandelen van vloeistoffen. |
| JP2001038362A (ja) * | 1999-07-30 | 2001-02-13 | Ska Kk | 電磁界処理装置 |
| JP3674676B2 (ja) * | 2000-03-17 | 2005-07-20 | エスケーエイ株式会社 | 流体流路の錆び、スケール、その他の成分付着防止及び／又は除去方法と装置 |
| JP4089949B2 (ja) * | 2002-05-13 | 2008-05-28 | 株式会社計測研究所 | スケール除去方法およびスケール除去装置 |
| US6746613B2 (en) * | 2002-11-04 | 2004-06-08 | Steris Inc. | Pulsed electric field system for treatment of a fluid medium |
| JP4230230B2 (ja) * | 2003-01-21 | 2009-02-25 | 独立行政法人科学技術振興機構 | 水分子の導電率の増加磁界発生方法及び装置 |
| JP4305855B2 (ja) * | 2004-03-09 | 2009-07-29 | エスケーエイ株式会社 | 被処理流体の変調電磁場処理装置と方法 |
| GB2421449B (en) * | 2004-12-21 | 2009-06-03 | Daniel Stefanini | Fluid treatment method and apparatus |
| WO2006072125A1 (en) * | 2005-01-07 | 2006-07-13 | Aqua-Sciences Pty Ltd | Scale removal apparatus and method |
| JP4116002B2 (ja) * | 2005-02-09 | 2008-07-09 | エスケーエイ株式会社 | 被処理水の机上試験方法と流体流路を構成する壁面の錆び、スケール、その他の成分の付着防止及び／又は除去方法 |
| JP4625884B2 (ja) * | 2005-06-27 | 2011-02-02 | 株式会社デンソー | スケール析出抑制装置および方法 |
| JP2008290053A (ja) * | 2007-05-28 | 2008-12-04 | Shiga Kinosui Kenkyusho:Kk | 水の電磁場処理方法および電磁場処理装置 |
| JP5273598B2 (ja) * | 2006-05-29 | 2013-08-28 | 株式会社志賀機能水研究所 | 水の電磁場処理方法および電磁場処理装置 |
| JP2008238153A (ja) * | 2007-03-28 | 2008-10-09 | Sadaji Hongo | 流体への磁場照射装置 |
| JP2009207958A (ja) * | 2008-02-29 | 2009-09-17 | B Ii Denshi Kogyo Kk | 電磁処理装置 |
| JP4877529B2 (ja) * | 2008-04-24 | 2012-02-15 | 有限会社共栄電子研究所 | 電磁場処理装置 |
-
2011
- 2011-08-11 WO PCT/JP2011/068377 patent/WO2012020825A1/ja active Application Filing
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-
2013
- 2013-02-12 US US13/765,248 patent/US20130146464A1/en not_active Abandoned
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2036865A1 (en) * | 2006-05-29 | 2009-03-18 | Shiga Functional Water Laboratory Corporation | Electromagnetic field treatment method and electromagnetic field treatment equipment of water |
| CN1903407A (zh) * | 2006-06-27 | 2007-01-31 | 钟茗 | 同步交变电磁场式液体离子泵 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 杨庆华等: "电磁水处理", 《浙江工业大学学报》, vol. 27, no. 3, 30 September 1999 (1999-09-30), pages 228 - 232 * |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN104098162A (zh) * | 2013-04-15 | 2014-10-15 | 刘华鑫 | 电磁水处理装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
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| US20130146464A1 (en) | 2013-06-13 |
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