JP2016515937A - 空間的及び時間的に分離された処理段階、混合段階、及び、使用段階の3段階を備える液体の磁気/静電/電磁処理方法及び装置 - Google Patents
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Abstract
Description
本特許出願は、2013年4月8日に米国特許商標庁に提出された米国仮特許出願第61/809,650号の優先権を主張するものであり、その開示は参照によりその全体が本明細書に援用される。
a.空間的分離 全ての従来技術のように、第1段階で使用される処理プロセスが第2段階で使用される混合プロセスと同じ場所である必要がない。
b.時間的分離 全ての従来技術のように、第1段階によって生成された直接イオン化された液体と、第2段階で生成された混合液体は同期的、同調的に生成される必要がない。
a.空間的分離 全ての従来技術の場合のように、第1段階で使用される処理プロセスが第2段階で使用される混合プロセスと同じ場所である必要がない。
b.時間的分離 全ての従来技術の場合のように、第1段階によって生成される直接イオン化された液体と、第2段階で生成される混合液体は同期的に生成される必要がない。
a.空間的分離 全ての従来技術のように、第1段階で使用される処理プロセスが第2段階で使用される混合プロセスと同じ場所である必要がない。
b.時間的分離 全ての従来技術のように、第1段階によって生成された直接イオン化された液体と、第2段階で生成された混合液体は、同期的に生成される必要がない。
1.段階I(処理段階) この段階では、第2の直接イオン化された液体が以下によって生成される。
a.以下の要件の1つ以上又は全てに従って、加工中の液体に直接磁場/静電場/電磁場をかける。
i.要求される場の形態 1次元、2次元、3次元場を適用できる。
ii.磁束密度の要求値Bx、By、及びBz。
iii.場と液体流の間の要求される角度。角度は90、0、180度、又はその他の要求された角度。
b.要求された循環時間、(図1〜3に示される)選択された処理構成に従って、磁場/静電場/電磁場の影響下で加工中の液体を循環させる。連続サイクルに加えて、場内の循環プロセスに制御されたオンオフサイクルが使用されてもよい。加工中の液体の流量、温度、圧力、及び量は、循環中に制御される。
c.特定の制御されたデューティ混合サイクルに従って、混合器又は混合ポンプのいずれかを使用して処理容器の液体を混合する。
2.段階II(混合段階) (図4〜10に示される)選択された混合構成に従って、第2の直接イオン化された液体の量と第1の通常のイオン化されていない液体の量の要求される混合率で、第2の直接イオン化された液体を第1の通常のイオン化されていない液体と混合する。混合プロセスは、以下の形式の1つでもよい。
混合容器内に1度に1種類の液体を追加。このプロセスは以下の構成の1つをとることがある。
i.底部構成 図4に示すように、混合容器の底部に第2の直接イオン化された液体を加え、それから、第1の通常のイオン化されていない液体を上部に加える。
ii.代替底部構成 混合容器の底部に第2の直接イオン化された液体を加え、それから、第1の通常のイオン化されていない液体を上部に加える。そして、図5に示すようにこのプロセスを何回も繰り返す。
iii.上部構成 図6に示すように、混合容器の底部に第1の通常のイオン化されていない液体を加え、それから、第2の直接イオン化された液体を上部に加える。
iv.代替上部構成 混合容器の底部に第1の通常のイオン化されていない液体を加え、それから、第2の直接イオン化された液体を上部に加える。そして、図7に示すようにこのプロセスを何回も繰り返す。
b.並行流二槽構成 このシナリオでは、直接イオン化された液体に対して1槽、通常のイオン化されていない液体に対して第2の槽、及び、混合又は間接的にイオン化された液体に対して第3の槽を有する。図8に示すように、2つの比例弁が直接イオン化された液体と通常のイオン化されていない液体の同時混合率を制御する、第1と第2の槽の排出口に配置される。
c.直列流1槽構成 直接イオン化された液体と通常のイオン化されていない液体の同時直列混合が実施される。このシナリオでは、直接イオン化された液体に対して1槽、通常のイオン化されていない液体に対して第2の槽、及び、混合又は間接的にイオン化された液体に対して第3の槽を有する。通常のイオン化されていない液体の槽からの流れは、比例弁によって制御され、処理済み槽を通過し、処理済み槽の排出流は即時に用途に使用できる、或いは、第3の混合槽に貯蔵できる。この場合、処理済み槽の量と比例弁の開口率は、図9に示されるように制御パラメータである。
d.直列流n槽構成 直接イオン化された液体と通常のイオン化されていない液体の同時直列混合が実施される。このシナリオでは、直接イオン化された液体に対して直列のn個の槽、通常のイオン化されていない液体に対して1つの槽、及び、混合又は間接的にイオン化された液体に対してもう1つの槽を有する。槽からの通常のイオン化されていない液体の流れは、比例弁によって制御され、処理済み直列槽を通過し、最後の処理済み槽の排出流は即時に用途に使用できる、或いは、第3の混合槽に貯蔵できる。この場合、処理済み槽の容量と比例弁の開口率は、図10に示されるように制御パラメータである。
3.段階III(使用段階) 適切な用途での混合又は間接的にイオン化された液体の使用。この場合、2つのシナリオがある。第1のシナリオでは、混合又は間接的にイオン化された液体は、後から使用されるために混合槽に貯蔵され、一方、第2のシナリオでは、混合又は間接的にイオン化された液体が、混合槽に貯蔵されず即時に用途に使用される。
段階I.直接イオン化された液体の生成
a.印加場の次元及び形態(1次元、2次元、3次元)。
b.与えられた次元に依存する磁束/電流密度の所望の値。
c.印加場と液体流の要求される角度。角度は90度(直角)、0度(同じ方向)、180度(反対方向)又は、その他のいかなる要求される角度でもよい。
d.直接イオン化された液体の要求される量(液位)。
e.直接イオン化された液体の要求される温度及び圧力。
f.場の影響下にある液体の流量。
g.液体の要求される循環時間又は液体にかけられる場の印加時間。連続サイクルに加えて、印加場内の循環ポンプに対する制御されたオンオフサイクルも使用されることがある。
h.処理下にある管の形態及びその内部断面。
段階II.混合プロセスパラメータ
i.通常のイオン化されていない液体の量。
j.直接イオン化された液体の量。
k.通常のイオン化されていない液体及び直接イオン化された液体の要求される温度及び圧力。
l.使用される際にはいつでも比例弁の開口によって制御される2つの液体の混合率。
m.通常のイオン化されていない液体及び直接イオン化された液体の混合流量。
段階III 混合液体貯槽又は使用パラメータ
n.貯蔵の場合、貯蔵槽の要求される温度及び圧力。
a.直接イオン化された又は処理済み液体を、通常のイオン化されていない液体のイオナイザ又はイオン化剤として使用する。
b.直接イオン化された液体に蓄えられた場を、通常のイオン化されていない液体の処理方法として使用する。
c.直接イオン化された液体の作成に、いずれかの磁気/静電気/電磁気構成を使用する。
d.直接イオン化された液体の作成に、特定磁束密度の1次元、2次元、又は、3次元形態を使用する。
e.直接イオン化された液体の温度、圧力、流量、及び、量(液位)は、段階Iでの直接イオン化された液体の生成及び段階IIでの混合プロセスの間に調整され、制御される。
f.通常のイオン化されていない液体及び混合又は間接的にイオン化された液体の温度、圧力、流量、及び、量(液位)は、段階IIでの混合プロセス及び段階IIIでの貯蔵プロセスの間に調整され、制御される。
g.図面中のいずれかの場所で使用される加熱又は冷却要素は、液体の温度を要求されるように確実に制御する、加熱及び/又は冷却システムを意味する。
h.本発明の制御パラメータの全ては、提示されたプロセスの全ての段階で使用されることがあるインラインのセンサのデータに従って制御されることがある。これらのセンサは、液体及び用途に依存している。例えば、燃料処理の場合には、液体の物理的パラメータの変化を観察するため、インラインの伝導、粘度、及び、密度センサを使用したであろう。加工中の液体が水の場合、インラインのPH及びTDSセンサ、又は、その他のいずれかのセンサを使用することがある。
i.印加場及び液体流の間の角度に関しては、最も一般的に仕様される運用の態様を使用し、角度は90、0、180度、又は、その他の角度でもよい。
j.印加場の影響下で液体が流れる管の形状。真っ直ぐ、垂直と水平、3次元螺旋(ばねのような)形状、又は、その他のいずれかの形状でもよい。
k.段階Iの直接イオン化された液体の作成中に印加場の影響下にある液体流は、垂直流の場合には重力の影響下にある、又は、水平流又はいずれかの角度の場合がある。
l.印加場の影響下にある管の中核の断面に円、正方形、長方形を使用する。
m.印加場の影響下で液体が流れる管の直径は、ミクロレベル、又は、マクロレベル、又は、ナノサイズからセンチメートルサイズのいずれの値でもよい。
n.段階Iの直接イオン化された液体は、特定の時間連続的に循環してもよい、又は、印加場内の循環プロセスに制御されたオンオフサイクルを使用してもよい。
o.直接イオン化された液体及び通常のイオン化されていない液体の混合率は、概して、加工中の液体、段階1の運用状態、及び、用途に依存する。
p.段階Iの直接イオン化された液体、及び、段階IIの混合又は間接的にイオン化された液体は、後からの使用のために貯蔵される特定の期間、特定の圧力及び温度に保たれることがある。
q.通常のイオン化されていない液体及び直接イオン化された液体は、概して同じ化学組成を有するが、異なる化学組成でもよい。例えば、処理済み又はイオン化されたディーゼルが、ガソリン燃料の処理剤又はイオナイザとして使用されてもよく、処理済み飲用水が海水の処理剤又はイオナイザとして使用されてもよい。
実施例
例1:
商用のヨルダンのディーゼルが、インタンクのセンサ構成によって、2日間処理容器で磁気処理された。
使用されたセンサは、伝導、粘度、及び、密度センサである。段階Iにおける、直接イオン化されたディーゼルの生成の運用条件が表3に与えられる。
例3:
例4:
例5
Claims (39)
- a.第1の通常のイオン化されていない液体を入れる第1液体槽と、
b.第2の直接イオン化された液体を入れる第2液体槽と、前記第1の通常のイオン化されていない液体に、前記液体が循環中に直接磁場/静電場/電磁場をかけることで、前記第2の直接イオン化された液体が生成され、
c.前記第2液体槽中の前記液体に前記磁場/静電場/電磁場をかけるよう構成された処理部と、
d.前記処理部によって発生した前記磁場/静電場/電磁場の影響下において、前記第2液体槽中の前記液体を循環させる循環ポンプと、
e.前記第2液体槽中の前記液体の流量を制御する比例弁と、
f.前記第2液体槽を前記処理部に接続する第1管路と、前記処理部を前記第2液体槽に接続する第2管路と、及び、第1液体槽を前記第2液体槽に接続する第3管路とを備える循環管路と、
i.前記第2液体槽と前記循環管路中の前記液体の運用状態を制御する複数のアクチュエータ及びセンサと、
j.前記第2液体槽中の前記液体の物理的及び化学的性質の変化を検知することが可能な複数のセンサと、及び、
k.前記第2液体槽中の前記液体を混合する選択的な混合器と、を備える液体の直接磁気/静電/電磁処理装置。 - 前記処理部は、磁場をかけるための永久磁石構成、静電場をかけるための静電構成、又は、電磁場をかけるための電磁構成を備える、請求項1に記載の装置。
- 前記第2液体槽中の前記液体の前記物理的及び化学的性質の変化を検知する前記複数のセンサは、前記センサが前記液体の物理的及び化学的性質の変化を前記処理部の前及び前記処理部の後に検知できる位置に配置される、請求項1に記載の装置。
- 前記第2液体槽中の前記液体の前記物理的及び化学的性質の変化を検知する前記複数のセンサは、前記第2液体槽の中に提供される、請求項1に記載の装置。
- 前記第2液体槽中の前記液体の運用状態を制御する前記複数のアクチュエータ及びセンサは、前記第2液体槽及び前記循環管路と直接接続する、請求項1に記載の装置。
- 前記第2液体槽中の前記液体の全体量が、いかなるバイパス管路も通らず前記処理部を通過することが可能な、請求項1に記載の装置。
- 前記第2槽中の前記液体の1部分が前記処理部を通過することが可能で、その残りがバイパス管路を通過することが可能な、請求項1に記載の装置。
- a.第1の通常のイオン化されていない液体を入れる第1液体槽と、
b.第2の直接イオン化された液体を入れる第2液体槽と、
c.第3の間接的にイオン化された液体を入れる第3液体槽と、前記第3の間接的にイオン化された液体は、前記第2の直接イオン化された液体と前記第1の通常のイオン化されていない液体を混合することで生成され、
d.前記第1の通常のイオン化されていない液体の流量を制御する第1比例弁と、
e.前記第2の直接イオン化された液体の流量を制御する第2比例弁と、
f.前記第3液体槽中の前記第3の間接的にイオン化された液体の混合状態を制御する複数のアクチュエータ及びセンサと、
g.前記第1液体槽を前記第3液体槽に接続する第1管路と、及び、
h.前記第2液体槽を前記第3液体槽に接続する第2管路と、を備える、第1の通常のイオン化されていない液体と第2の直接イオン化された液体の混合工程を実施することによる、液体の直接磁気/静電/電磁処理装置。 - 前記第3液体槽中で、前記第2の直接イオン化された液体と前記第1の通常のイオン化されていない液体が混合されるように適用された、請求項8に記載の装置。
- 前記第1液体槽と第2液体槽を前記第3液体槽に接続する前記管路内で、前記第2の直接イオン化された液体と前記第1の通常のイオン化されていない液体が混合されるように適用された、請求項8に記載の装置。
- a.第1の通常のイオン化されていない液体を入れる第1液体槽と、
b.第2の直接イオン化された液体を入れる第2液体槽と、
c.第3の間接的にイオン化された液体を入れる第3液体槽と、前記第3の間接的にイオン化された液体は、前記第2の直接イオン化された液体と前記第1の通常のイオン化されていない液体を混合することで生成され、
d.前記第1液体槽を前記第2液体槽に接続する第1管路と、
e.前記第2液体槽を前記第3液体槽に接続する第2管路と、
f.前記第1の通常のイオン化されていない液体の流量を制御する比例弁と、及び、
g.前記第3液体槽中の前記第3の間接的にイオン化された液体の混合状態を制御する複数のアクチュエータ及びセンサと、を備える、前記第1の通常のイオン化されていない液体及び前記第2の直接イオン化された液体を混合することによる、液体の間接的磁気/静電/電磁処理装置。 - 前記第2液体槽中で、前記第2の直接イオン化された液体と前記第1の通常のイオン化されていない液体が混合されるように適用された、請求項11に記載の装置。
- 直列に接続された複数の槽中で、前記第2の直接イオン化された液体と前記第1の通常のイオン化されていない液体が混合されるように適用された、請求項11に記載の装置。
- 複数の槽中で、前記第2の直接イオン化された液体と前記第1の通常のイオン化されていない液体が混合されるように適用された、請求項11に記載の装置。
- a.第1の通常のイオン化されていない液体のある量を第2液体槽に提供することと、
b.前記第1の通常のイオン化されていない液体に直接磁場/静電場/電磁場をかけることと、
c.前記第2液体槽中の前記通常のイオン化されていない液体を処理部に循環させることと、処理部は、選択的に断続的な循環サイクルで、制御された時間及び/又は制御された流量の流れを前記第2液体槽に戻すことで第2の直接イオン化された液体を生成し、
d.少なくとも1つの測定値を獲得するために、少なくとも1つのセンサを使用して前記第2液体槽中の前記第2の直接イオン化された液体の性質を測定することと、
e.前記獲得した測定値に基づいて、前記第2液体槽中の前記第2の直接イオン化された液体の運用状態を調節することと、及び、
f.制御された混合デューティサイクルに従って、混合器又は混合ポンプを使用して、前記第2液体槽中の前記第2の直接イオン化された液体の混合プロセスを選択的に実施することとを含む液体の直接磁気/静電/電磁処理方法。 - 前記第2液体槽中の前記液体の全体量が、いかなるバイパス管路も通らず前記処理部を通過する、請求項15に記載の液体の直接磁気/静電/電磁処理方法。
- 前記第2液体槽中の前記液体の一部分が前記処理部を通過し、その残りがバイパス管路を通過する、請求項15に記載の液体の直接磁気/静電/電磁処理方法。
- 前記処理部内の前記直接イオン化された液体に磁場/静電場/電磁場をかけるプロセスは、前記液体が制御された循環環境下にある間に実施される、請求項15に記載の液体の直接磁気/静電/電磁処理方法。
- 前記少なくとも1つのセンサは、前記第2槽中の前記液体の温度、圧力、流量、循環デューティサイクル、混合デューティサイクル、液位、及び/又は、量を制御するように構成される、請求項15に記載の液体の直接磁気/静電/電磁処理方法。
- 前記第2の直接イオン化された液体の前記流量及び前記循環デューティサイクルは液体及び用途に依存する、請求項15に記載の液体の直接磁気/静電/電磁処理方法。
- 前記制御される変数は、少なくとも1つのセンサのフィードバックに基づいて、定数又は変数の時間プロファイルを有することがある特定の所望の値に従って調整、制御される、請求項15に記載の液体の直接磁気/静電/電磁処理方法。
- 前記第2の直接イオン化された液体が貯蔵される場合、前記貯蔵された第2の直接イオン化された液体の品質、性質、及び機能が保存される、請求項15に記載の液体の直接磁気/静電/電磁処理方法。
- 第3の間接的にイオン化された液体を生成するために、所定の混合率に従って第2の直接イオン化された液体及び第1の通常のイオン化されていない液体を混合する工程を含み、前記第3の間接的にイオン化された液体が前記第2の直接イオン化された液体から間接的にイオン化される、液体の間接的磁気/静電/電磁処理方法。
- 前記第2の直接イオン化された液体は、前記第1の通常のイオン化されていない液体をイオン化するためのイオナイザ又はイオン化剤として使用される、請求項23に記載の液体の間接的磁気/静電/電磁処理方法。
- 前記第3の間接的にイオン化された液体は、いかなる直接的磁気/静電/電磁処理も施されない、請求項23に記載の液体の間接的磁気/静電/電磁処理方法。
- 前記第2の直接イオン化された液体及び前記第1の通常のイオン化されていない液体の前記混合率は、用途及び液体に依存する、請求項23に記載の液体の間接的磁気/静電/電磁処理方法。
- a.前記第2の直接イオン化された液体を混合容器の底部に堆積させる第1の工程と、及び、
b.前記第2の直接イオン化された液体の上部に、前記第1の通常のイオン化されていない液体を堆積させる第2の工程と、及び、
c.上記第1の工程及び第2の工程を、1度又は複数回繰り返すこととを含む、請求項23に記載の液体の間接的磁気/静電/電磁処理方法。 - a.前記第1の通常のイオン化されていない液体を混合容器の底部に堆積させる第1の工程と、
b.前記第1の通常のイオン化されていない液体の上部に、前記第2の直接イオン化された液体を堆積させる第2の工程と、及び、
c.上記第1の工程及び第2の工程を、1度又は複数回繰り返すこととを含む、請求項23に記載の液体の間接的磁気/静電/電磁処理方法。 - a.前記第1の通常のイオン化されていない液体を受け取る第1容器を提供することと、
b.前記第2の直接イオン化された液体を受け取る第2容器を提供することと、及び、
c.前記第1の通常のイオン化されていない液体の第1制御流、及び、前記第2の直接イオン化された液体の第2制御流を同時に受け取るため、前記第1容器及び第2容器と流体結合する、前記第3の間接的にイオン化された液体を受け取る第3容器を提供することとを含む、請求項23に記載の液体の間接的磁気/静電/電磁処理方法。 - a.前記第1の通常のイオン化されていない液体を受け取る第1容器を提供することと、
b.前記第2の直接イオン化された液体を受け取る第2のより小さな容器を提供することと、及び、
c.前記第3の間接的にイオン化された液体を受け取る第3容器を提供すること、前記第2の小さな容器は、前記第1容器から前記第1の通常のイオン化されていない液体の制御流を受け取り、前記第1の通常のイオン化されていない液体及び前記第2の直接イオン化された液体を備える前記第3容器に、第3の間接的にイオン化された液体の流れを排出することとを含む、請求項23に記載の液体の間接的磁気/静電/電磁処理方法。 - a.前記第1の通常のイオン化されていない液体を受け取る第1容器を提供することと、
b.前記第2の直接イオン化された液体を受け取るために直列に接続された複数のより小さな容器を提供することと、及び、
c.前記第3の間接的にイオン化された液体を受け取る第3容器を提供することとを含み、前記第1の小さな容器は、前記第1容器から前記第1の通常のイオン化されていない液体の制御された流れを受け取り、前記複数の小さな容器は前記第3容器に、第3の間接的にイオン化された液体の流れを排出する、請求項23に記載の液体の間接的磁気/静電/電磁処理方法。 - 前記第1の液体はいかなる直接の磁場/静電場/電磁場も通過していない通常のイオン化されていない液体であり、前記第2の液体は、直接磁気/静電/電磁処理を施された直接イオン化された液体であり、及び、前記第1の通常のイオン化されていない液体及び前記第2の直接イオン化された液体の混合プロセスの結果としての第3の間接的にイオン化された液体は、前記第2の直接イオン化された液体から間接的にイオン化、又は、処理され、及び、前記第3の間接的にイオン化された液体は完全に処理される、請求項23に記載の液体の間接的磁気/静電/電磁処理方法。
- 前記第2の直接イオン化された液体及び前記第3の間接的にイオン化された液体は、適切な適用で即時に使用することができる、又は、後で使用するために貯蔵することができる、請求項23に記載の液体の間接的磁気/静電/電磁処理方法。
- 前記第2の直接イオン化された液体の生成は、前記第3の間接的にイオン化された液体の生成から空間的、時間的に分離される、請求項23に記載の液体の間接的磁気/静電/電磁処理方法。
- 処理プラントは混合プラントと同じ場所にはない、請求項23に記載の液体の間接的磁気/静電/電磁処理方法。
- 前記第3の間接的にイオン化された液体は、最適の混合率及び混合手順に従って適切に混合された場合、前記用途で使用される際にはいつでも、前記第2の直接イオン化された液体及び前記第1の通常のイオン化されていない液体に比べてより良い特徴を有する、請求項23に記載の液体の間接的磁気/静電/電磁処理方法。
- 前記第3の間接的にイオン化された液体は、前記第1の通常のイオン化されていない液体及び前記第2の直接イオン化された液体の前記混合率及び混合手順により、2回以上、前記第1の通常のイオン化されていない液体に対してイオナイザ又はイオン化剤として使用することができる、請求項23に記載の液体の間接的磁気/静電/電磁処理方法。
- 前記第3の間接的にイオン化された液体が貯蔵される場合、前記貯蔵された第3の間接的にイオン化された液体の品質、性質、及び機能が完全に保存される、請求項23に記載の液体の間接的磁気/静電/電磁処理方法。
- 前記混合プロセスで使用される前記第2の直接イオン化された液体及び前記第1の通常のイオン化されていない液体は、同様の化学組成を有するか、又は、異なる化学組成を有することがある、請求項23に記載の液体の間接的磁気/静電/電磁処理方法。
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