JP5992034B2 - 液体および気体の間接的磁気処理のための方法および装置 - Google Patents
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Description
1.以下のことによって第1の直接磁化液体/気体を生産する段階。
a.以下の要件のうちの1つ以上または全てに従って、作動液体/気体に対して直接的磁場または電磁場を印加すること、
i.磁場の所定幾何形状(1次元、2次元次元磁場を印加することができる)、
ii.流束密度Bx、ByおよびBzの所定値、
iii.引力形態または斥力形態のいずれかである磁場の性質(これは永久磁石の場合にのみ該当する)、
iv.角度が90、0、180°または他の任意の所定角度とすることができる磁場と液体/気体流の間の所定角度、
v.作動液体/気体の所定温度、圧力および体積、
b.所定循環時間中(図1〜4に示す通りの)選択された処理構成に従って、磁場または電磁場の効果の下で作動液体/気体を循環させること(循環プロセスは、少なくとも磁場または電磁場を横断した作動液体/気体の一回の通過であってよく、最長7日間に及ぶ可能性があると考えられる)、
2.(図5〜11に示す通りの)選択された混合構成に従って、第1の直接磁化液体/気体の体積(Vt)と第2の非磁化常液体/気体(Vn)の体積の間の所定混合比で、第1の直接磁化液体/気体と第2の非磁化常液体/気体とを混合する段階。混合プロセスは以下の形態のうちの1つとすることができる。
a.混合容器内への一度に1タイプの流体の添加。このプロセスは、以下の構成の1つをとる可能性がある。
i.下部構成。図5に示す通り、混合容器の下部に第1の直接磁化液体/気体を添加し、次に上部に第2の非磁化常液体/気体を添加する。
ii.代替的下部構成。混合容器の下部に第1の直接磁化液体/気体を添加し、次に上部に第2の非磁化常液体/気体を添加する。その後、図6に示す通り、このプロセスを多数回繰り返す。
iii.上層構成。図7に示す通り、混合容器の下部に第2の非磁化常液体/気体を添加し、次に上部に第1の直接磁化液体/気体を添加する。
iv.代替的上層構成。混合容器の下部に第2の非磁化常液体/気体を添加し、次に上部に直接磁化液体/気体を添加する。次に、図8に示す通り、このプロセスを多数回繰り返す。
b.並流2タンク構成。このシナリオでは、直接磁化液体/気体用の1つのタンク、非磁化常液体/気体用の第2のタンクおよび混合または間接磁化液体/気体用の第3のタンクがある。図9に示すように、第1および第2のタンク出力端には2つの比例弁が設置され、これらが、直接磁化液体/気体と非磁化常液体/気体との間の同時混合比を制御する。
c.並流1タンク構成。このシナリオでは、非磁化常液体/気体用の1つのタンクと混合または間接磁化液体/気体用の第2のタンクがある。2つの出力パイプが、並行して第1のタンクから出ている。第1のパイプは、磁気処理ユニット内を通り、処理ユニットの出力(直接磁化液体/気体)は第2の混合タンク内で混合される。直接磁化液体/気体と非磁化常液体/気体の間の同時混合比を制御する2つの比例弁が、第1のタンク出力端に設置されている。実際には、これは、直接磁化されたまたは処理された液体/気体用の貯蔵タンクが無く、液体/気体が処理ユニットを通って瞬間的に処理された後に第2のタンク内で非磁化常液体/気体と混合される場合にあてはまる。図10に示すように、磁気処理ユニット内の流れは処理中、そこから出てくる出力流とは異なる内部流量を有している可能性があることを指摘しておくべきである。
d.直列流1タンク構成。ここでは、直接磁化液体/気体と非磁化常液体/気体の間の同時直列混合が実施される。このシナリオでは、直接磁化液体/気体用の1つのタンクと、非磁化常液体/気体用の第2のタンクと、混合または間接磁化液体/気体用の第3のタンクがある。非磁化常液体/気体は、比例弁により制御されるそのタンクから流出し、処理済みタンクの中を通過し、ここで処理済みタンクの出力流は利用分野において直ちに使用されるかまたは第3の混合済みタンク内に貯蔵され得る。この場合、図11に示す通り処理済みタンクの体積と比例弁開口比が制御パラメータである。
3.混合または間接磁化液体/気体を適切な利用分野で使用する。この場合、2つのシナリオがある。第1のシナリオでは、混合または間接磁化液体/気体は後で使用するため混合タンク内に貯蔵され、一方第2のシナリオでは、混合または間接磁化液体/気体は混合タンク内に貯蔵されることなく利用分野において直ちに使用される。
1.直接磁化液体/気体の直接的な磁場または電磁場の処理パラメータ。
a.磁場の次元および幾何形状(1次元、2次元、3次元)、
b.所与の次元に応じた所望の流束密度値(Bx、By、Bz)、
c.引力形態または斥力形態(永久磁石装置の場合)のいずれかである磁場の性質、
d.磁場と液体/気体の間の所定角度[なおここで角度は、90°(直交方向)、0°(同一方向)、180°(反対方向)または任意の他の所定角度とすることができる]、
e.直接磁化液体/気体の所定体積、
f.直接磁化液体/気体の所定温度および圧力、
g.場の効果の下での液体/気体の流量、
h.液体/気体に対する磁場の所定印加時間または循環時間、
i.磁気処理下のパイプの幾何形状およびそれらの内部断面積。
2.混合プロセスパラメータ。
a.非磁化常液体/気体の体積、
b.直接磁化液体/気体の体積、
c.非磁化常液体/気体および直接磁化液体/気体の所定温度および圧力、
d.比例弁により制御される2つの流体が使用される場合にはつねに、それらの間の混合比、
e.非磁化常液体/気体および直接磁化液体/気体についての混合流量。
1.非磁化常液体/気体用の磁化剤または磁気処理剤としての直接磁化または処理済液体/気体の使用。
2.非磁化常液体/気体のための処理方法としての直接磁化液体/気体内に保存された磁場の使用。
3.直接磁化液体/気体の調製における、一定の流束密度の1次元、2次元または3次元磁気幾何形状の使用。永久磁石装置の場合には、最高3次元の流束密度を、磁気装置間の距離、磁気装置の幾何形状および磁気装置間の引力または斥力に応じて生成することができる。
4.直接磁化液体/気体の調製における任意の磁気または電磁装置の使用。これには、使用される磁石のタイプ(Nd-Fe-Bまたは任意の他の磁気材料)、磁石の形状(矩形、円筒形または任意の他の形状)、使用される磁石の数、装置の3次元構成、および装置に関する他の関連パラメータが含まれる。
5.直接磁化液体/気体の調製における、数ガウスからテスラ範囲までの範囲内の流束密度(Bx、By、Bz)の使用。
6.直接磁化液体/気体の調製における永久磁石の場合の、引力形態または斥力形態のいずれかの磁場の使用。
7.電磁場装置の場合の電流制御システムは、可変抵抗器と直列のDC電流源またはDC電圧源とすることができる。AC源を使用する場合には、ACをDCに変換した後に前述の2つシナリオの1つを適用するために変換器を使用することができる。
8.直接磁化液体/気体の温度、圧力および体積(レベル)は、直接磁化液体/気体の生成および混合プロセス中に調整され制御される。
9.非磁化常液体/気体および混合または間接磁化液体/気体の温度、圧力および体積(レベル)は、混合プロセス中および貯蔵段階において調整され制御される。
10.図中のいずれかにおいて使用されている加熱または冷却要素は、所望通り正確に液体/気体の温度を制御する加熱および/または冷却システムを意味する。
11.直接磁化液体/気体の調製中、磁場の効果の下で移動している液体/気体の流量を制御するために、作動液体/気体用の流れ制御システムを使用することができる。
12.本発明の制御パラメータは全て、両方の処理段階(直接磁化液体/気体の生成と混合プロセス)において使用可能であるインラインセンサーのデータに従って、制御されてよい。これらのセンサーは液体/気体依存性でかつ利用分野依存性である。例えば、燃料処理の場合、我々は、液体/気体の物理的パラメータの変化を観察するためにインライン粘度および密度センサーを使用した。作動液体/気体が水である場合、インラインPHおよびTDSセンサーまたは任意の他のセンサーを使用してよい。
13.内部を液体/気体が流れているパイプの形状および磁場源に応じて磁場と液体/気体流の間の角度が90、0、180°または他の角度とすることができる、この角度に関して最も一般的に使用されている動作モードの使用。
14.直接磁化液体/気体の調製において磁場は、永久磁石装置(例えば非限定的に図13〜16)またはDC電流がコイル内を通過している電磁場(例えば非限定的に図12)を用いて生成されてよい。
15.可変距離の永久磁石装置の場合、2つの磁石間の距離を制御する駆動機構は、油圧式、空気式、電気式アクチュエータまたは他の任意の考えられる機構とすることができる。
16.磁場の効果の下で液体/気体が内部を流れるパイプの形状は、図17に示すように、直線、垂直−水平、らせん3次元(バネ様)の形状または他の任意の形状とすることができる。
17.直接磁化液体/気体調製中の磁場の効果の下にある液体/気体流は、垂直流の場合重力の影響を受けていてよく、あるいは水平流であってもよい。
18.図17に示す通り、磁場の効果の下にあるパイプの内部コアの断面として円形、方形または矩形断面を使用。
19.液体/気体が磁場の効果の下で内部を流れるパイプの直径は、ミクロレベルまたはマクロレベルであるか、またはピコサイズからセンチメートルサイズまでの任意の値をとってよい。
20.直接磁化液体/気体は、1回の循環時間(磁場内を1回通過)を用いて生成されるか、または一定の時間中連続して循環させられてもよい。
21.直接磁化液体/気体と非磁化常液体/気体の間の混合比は一般に、作動液体/気体、作動液体/気体の動作温度および圧力、3次元空間内の流束密度、液体/気体流と印加される磁束の間の角度、循環時間および利用分野に左右される。
22.直接磁化液体/気体および混合または間接磁化液体/気体は、後に使用するために貯蔵されている間、一定の期間中一定の圧力および温度に保たれてよい。このプロセスは、両方の液体/気体の磁気メモリを制御する。
23.非磁化常液体/気体および直接磁化液体/気体は一般に、同じ化学的構造を有するが、一部の利用分野においては、これらは異なる化学的構造を有していてもよい。
24.本発明の考えられる利用分野としては、液体/気体の直接的磁気処理の全ての従来の利用分野、例えば農業用水処理、スケーリング用水処理、塩分削減のための水処理、建設用水処理、燃料処理、ディーゼル燃料処理、ガソリン処理、ケロセン処理、燃料油処理、ジェット燃料処理そして他の全ての存在する磁気処理方法が含まれるが、これらに限定されない。
本発明に係る方法および装置は、ディーゼル燃料の処理において応用された。この実施例では、各磁石について15×10×6cmのサイズの矩形のNd-Fe-B磁石装置対が、図13〜16に示す磁気処理装置において使用された。図18は、引力モードについて、磁石の中心点横断幅および長きにおける流束密度(Bx、By、Bz)を磁石間内部距離の一関数として示している。図19は、斥力モードについて、磁石の中心点横断幅および長さでの流束密度(Bx、By、Bz)を磁石間の内部距離の一関数として示している。処理を目的として、磁石を引力モードで動作させ、2cmの距離だけ離隔した。最初に、ディーゼル燃料を36時間処理し、次にこの直接磁化されたディーゼル燃料を、さまざまな混合比に従って、通常ディーゼル燃料と混合した。混合されたまたは間接磁化されたディーゼル燃料の熱含有量および対応する粘度および密度の結果を表1に示す。混合比は体積比であり、合計試料体積は1リットルである。
Claims (9)
- ディーゼル燃料の間接的磁気処理方法において、
第1の容器を準備し、
第2の容器を準備し、
第3の容器を準備し、
ディーゼル燃料を準備して処理ユニットによって該ディーゼル燃料に一定の流束密度および幾何形状の直接的磁場または電磁場を印加して直接磁化されたディーゼル燃料を生成し、
前記直接磁化されたディーゼル燃料を前記第1の容器に貯留し、
前記第2の容器に磁化されていないディーゼル燃料を準備し、
前記直接磁化されたディーゼル燃料と前記磁化されていないディーゼル燃料とを混合し、混合したディーゼル燃料を前記第3の容器に貯留することを含む方法。 - 直接磁化されたディーゼル燃料を生成するための前記処理ユニットが、コイルおよび制御型電流/電圧源を用いる電磁装置または永久磁石装置を含む請求項1に記載の方法。
- ディーゼル燃料が循環している間に、一定の流束密度および幾何形状の磁場または電磁場を前記処理ユニット内のディーゼル燃料に直接印加するようにした請求項1または2に記載の方法。
- 前記直接磁化されたディーゼル燃料の生成プロセスが、
ディーゼル燃料を第1の容器内に充填する段階と、
ディーゼル燃料を処理ユニットへ供給し、処理ユニットから第1の容器に戻すように循環させることを含む請求項1〜3の何れか1項に記載の液体/気体の処理方法。 - 混合段階は、
前記第3の容器の下部に前記直接磁化されたディーゼル燃料を配置する段階と、
前記直接磁化されたディーゼル燃料の上に磁化されていないディーゼル燃料を配置する段階とを含む請求項1〜4の何れか1項に記載の方法。 - 混合段階は、
前記第3の容器の下部に磁化されていないディーゼル燃料を配置する段階と、
前記磁化されていないディーゼル燃料の上に前記直接磁化されたディーゼル燃料を配置する段階とを含む請求項1〜4の何れか1項に記載の方法。 - 磁化されていないディーゼル燃料を磁化するための磁化剤または磁気処理剤として直接磁化されたディーゼル燃料を使用することを含む請求項1〜6の何れか1項に記載の方法。
- 前記直接磁化されたディーゼル燃料をある用途で直ちに使用するか、または、特定の用途で後に使用するために短期間または長期間貯蔵するようにした請求項1〜7の何れか1項に記載の方法。
- 混合したディーゼル燃料をある用途で直ちに使用するか、または、ある用途で後に使用するために短期間または長期間貯蔵するようにした請求項1〜8の何れか1項に記載の方法。
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