KR960000305B1 - 용량성 효과를 이용한 이온화 유체의 처리 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

용량성 효과를 이용한 이온화 유체의 처리 방법 및 장치

제1도는 본 발명의 구성부를 이루는 전극의 부분 투시도.

제2도는 본 발명에 의해서 전기전도성 유체를 처리하는 장치의 구체예를 나타낸 부분 투시도.

제3도는 본 발명에 의해서 전기전도성 유체를 처리하는 장치의 다른 구체예를 나타낸 부분 투시도.

제4도 및 제5도는 각각 제2도 및 제3도에 대응하는 부분 투시도.

제6도는 본 발명에 의해서 전기 전도성 유체를 처리하는 장치의 다른 구체예를 나타낸 부분 투시도.

제7도는 본 발명에 의해서 전기 전도성 유체를 처리하는 장치의 실용 형태를 나타낸 부분 투시도.

본 발명은 약간의 전기 전도용량을 갖는 전기 전도성 유체를 처리하는 방법과 장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 고농도로 미네랄을 포함하고 있는 이온화물의 용량성 효과를 이용하는 방법과 장치에 관한 것이다. 고농도의 미네랄은 물이 흐르는 파이프의 내면에 스케일(scale)을 형성하는 물에서 고체가 침전되는 것을 예방하고 이미 형성된 스케일을 제거하는 것을 돕는다. 유체의 파이프에서 스케일을 제거하는데 화합물을 이용한다는 것이 과거에도 공지되어 왔다.

상기 스케일은 파이프를 통과하는 유체의 가용물이 석출되어 형성되었다. 그러나, 상기 화학적 처리의 부수물은 생태 환경에 해롭고 다른 위험한 효과를 준다. 그러므로, 화합물을 사용하지 않는 많은 방법과 장치가 유체 처리에 개발되어 왔고, 상기 방법과 장치는 잔존하는 위험이 없다. 상기 시스템(system)은 유체를 처리하는데 통상적으로 자석이나 전기 에너지를 사용한다.

전기 에너지를 사용하는 상기 시스템에서는 상이한 전기 화학전위를 가지는 전극이 사용되고, 저항체가 전극 사이에 접속된다. 처리될 유체는 유체에 의해 간접적으로 접속되는 전극 사이를 통과한다. 처리될 전기 전도성 유체를 통해 전극 사이에 적절한 전기 전도성 접속을 형성하기 위해 저항체가 전류 조절 장치로써 사용되고, 유체는 이온화된다.

그러나, 유체처리의 공지된 모든 비화학적 시스템은 처리될 유체의 상태 즉, 유체의 전기 전도성, 유체의 가용물, pH 등에서 광범위하게 다르므로 신뢰할 수 없다. 본 발명가는 유체를 이온화시키는 상이한 전기 화학 전위를 가지는 한쌍의 전극을 이용하는 비화학적 유체처리 장치 및 방법의 개발을 연구하였다.

상기 연구에서, 본 발명가는 처리될 유체와 전극 사이를 통하는 전류 흐름이 감소되는 경우, 유체에 용해된 고체(Ca, Mg 및 Si)의 침전을 예방하여 스케일의 형성, 특히 예방하기에 가장 어려운 실리카(silica) 스케일의 형성을 예방하는 장치의 능력이 개선된 테스트(test)를 수행하였다. 상기 테스트에서 전극 사이의 전기 접속이 직접적인 경우 즉, 최대의 전류가 흐를 경우 Ca, Mg 및 Si 입자의 침전이 제일 먼저 시작되었다. 전극 사이의 저항이 전류흐름을 계속 감소시키기 위해 증가된 경우, Ca, Mg 및 Si 입자의 침전이, 침전 물질양의 감소와 결정체 스케일 형성의 감소에 따라 더욱 더 지연된다. 이러한 테스트가 계속되고 전류 흐름을 감소시키기 위한 저항값이 증가한 경우, Ca, Mg 및 Si의 침전 형성이 중단되고 단지 콜로이드 현탁액이 관찰된다. 전극 사이의 저항이 더욱 증가하면 콜로이드 현탁액이 더 서서히 형성되고, 따라서 고경도와 높은 전기 전도용량을 가지는 물에서도 형성된다. 상기 테스트는 1990년 7월 20일 출원된 공계류중인 미합증국 특허 제07/556,170호에 더 자세히 기술되어 있다.

그러나, 처리될 유체의 전기 전도성이 증가하면, 전극 사이의 전류흐름도 대응하여 증가한다. 따라서, 높은 전기 전도용량을 가지고 있는 유체는, 시스템의 효율 저하를 수반하는 상대적으로 고전류흐름을 야기하므로, 상기 시스템으로는 효과적으로 처리하기 어렵다.

따라서, 본 발명가에 의해 미합중국 특허 제4,902,391호에 특징화된 독특한 구체예에서, 전극 사이의 전기 전도성 접속은 전극 사이에 있는 처리될 유체에 의해서만 형성되고 최소한의 전류 흐름 및 전극 사이의 최대한의 저위차가 예상되는 구조가 제공된다.

상술한 특허된 계류중인 장치에서의 개발을 설명하고 있는 본 발명은, 심지어 고전기전도 용량을 가지는 유체도 처리할 수 있는 방법과 장치에 관한 것으로, 본 발명가가 발견한 유체 처리의 유효도와 장치에 의해 생산되는 유체를 통한 전류량 사이의 관계에 근거한다. 특히, 본 발명은 처리될 유체에 의한 전류 흐름을 제한하는 수단에 대한 연구결과물로써, 다양한 전기 전도용량 심지어 고전기 전도용량을 가지는 유체를 처리하는 적당한 방법과 장치를 도출한다.

본 발명의 목적은 전극 사이에서 전기 전도성 유체를 처리하는 방법과 장치를 제공하는 것이다. 상기 장치와 방법에서 최소한 한 전극이 처리 유체와의 직접적인 접촉에서 차단되고 거의 어떠한 전류도 전기 전도성 유체의 이온화중에 발생하지 않으며, 심지어 높은 용존 고체 함량 및 고전기 전도도를 가지고 있는 유체에서도 용존 고체의 침전이 예방된다.

상기 목적은 처리 유체가 이온화되는 “용량성 효과″를 이용하여 본 발명에 의해서 획득된다.

특히, 본 발명은 상이한 전기 화학 전위를 가지는 전기 전도물질의 전극을 사용하여 전기 전도성 유체를 처리하는 방법과 장치로써, 최소한의 전극이 거의 전극 둘레 전체에 뻗어 있는 전기 절연 물질로 덮여 있다, 최소한 한 전극이 처리될 유체와의 직접적인 접촉에서 차단되고, 전극 사이에서 전기 전도 전위를 발생시키는 전기 전도성 접속을 용량성 효과에 의해 유체를 통해서 형성된다. 이러한 방법과 장치에서 유체에 의한 전류 흐름은 처리 유체의 전기 전도도 및 전극의 상이한 전기화학 전위에 의해 자가발생하며, 최소 전류 흐름 및 전극의 최대 전위차가 형성된다.

상술한 대로, 공지된 장치내에서 처리될 유체는 전극의 전기 전도물질과 직접 접촉하게 되고, 전류 셀(cell) 효과가 전해질로 역할하는 유체에서 발행하며, 작은 전압이 유체를 이온화시키기 위해 전극을 통해 적용된다. 유체 자체의 전기 전도도가 상대적으로 작을 경우, 시스템의 전류 흐름도 대응하여 작아진다. 그러나, 유체의 전기 전도도가 상대적으로 높아질 경우, 전류 흐름도 대응하여 높아져서 유체를 이온화시키는 기구의 효율성이 저하한다. 본 발명에 의한 방법과 장치에서, 최소한 한 전극의 밀봉은 유체와의 직접적 접촉을 예방하여 최소한 한 전극은 유체의 전기 전도 용량이 높아질 경우, 전류를 강하게 제한하게 된다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 저항체가 유일한 납전선을 유체의 전기 전도성을 조절하기 위해 전극 사이에 접속한다. 시스템이 효과적으로 된다. 공지된 유체 처리 장치에서, 전극의 전기 전도물질이 유체에 완전히 노출될 경우, 저항체가 전류 조절 장치로써 전극 사이에 접속된다. 그러므로, 본 발명의 전후 관계에서 저항체의 기능은 전극의 전기 전도물질이 처리될 유체와 접촉하기 위해 완전히 노출된 경우에 사용되는 저항체의 기능과 다르다.

또한 본 발명은 제1 및 제2 전극을 사용하여 전기 전도성 유체를 처리하는 방법과 장치를 제공한다. 최소한 한 전극은 거의 전극 둘레 전체에 뻗어 있는 전기 절연 물질로 덮여 있고 이는 최소한 한 전극을 처리 유체와의 직접 접촉으로부터 차단한다. 본 발명은 전극을 외부 전기에너지원에 접속하는 수단을 제공하며 전극 사이의 전기 전도성 접속은 또한 용량성 효과에 의해 유체를 통해서 형성된다. 실제로, 전극에 적용되는 전압은 단지 몇 볼트이다. 실제 적용 전압은 처리될 유체의 전기 전도도 범위에 의존한다. 도체에 한정된 모서리나 끝부위를 가지는 전기 시스템에서 그런 모서리나 끝부위에 전자(전기 에너지 농도)가 축적한다는 것이 잘 나타난다. 상기 효과가 고전압 시스템에 주로 관련되어 있지만, 저전압 시스템에서 상당히 작은 양에 대해서는 여전히 상기 효과가 존재한다. 그러므로, 본 발명은 유체 처리 시스템에서 전극(도체) 사이의 전류량을 감소시킬 목적으로 개발되었으므로 상술된 효과는 후술되는 본 발명의 개발에서 고려된다.

즉, 본 발명의 유체 처리 방법과 장치에서도, 상술한 효과가 관찰되어지고 유체에 노출된 전극의 전기 전도물질의 날카로운 끝 부위이나 모서리를 따라 스케일이 축적한다. 유체 처리 장치에서는 전기 에너지의 농축이 바람직하지 않으므로, 전기 전도물질의 모든 모서리를 둥글게 하거나 모든 거친면을 제거하고 마지막으로 전극의 전기 전도물을 다듬어서 그러한 농축을 제거하는 것이 첫번째로 고려된다.

그러나, 상기 절차들은 시간이 소비되고 제조 가격에 있어서 비싸다. 따라서, 모든 날카로운 모서리를 제거하여 전극의 특정 모서리나 끝부위의 전자 축적 감소를 용이하게 하고, 최소한으로 축적을 감소시키며 부가적으로 모서리나 끝부위의 가장 자리나 부근에 전기절연물질을 피복하는 것이 인식되었다.

본 발명의 전극을 포함하는 구성 요소의 예를 나타내는 제1도를 참조하면, 관모양의 알루미늄 음전극(2) 및 막대 모양의 탄소양전극(1)의 끝부위는 전자 축적에 대해 최대 전위를 제공하고 곧이어 전자를 방출하여 전극 사이의 농축된 전류 흐름을 용이하게 한다.

처음에는 전극 끝 가장 자리에 전기 절연 물질의 피복만을 적용하였다. 상기 적용은 전극을 유동 플라스틱 용액에 담그어서 건조하여 전극 끝부위에 균일한 전기 절연피복을 하는 간단한 방법으로 수행된다. 이점에서, 전극은 단지 일부 부위까지만 유동 플라스틱 용액에 담그어져, 전극 끝에서 뒤로 단지 몇 mm 확장되어 있는 전기 절연성 피복이 남겨진다. 전극 끝에 전기 절연체를 가지고 있지 않은 전극에 비해 명백한 개선을 뵈는 그러한 전극으로 실험이 행해진다.

더 많은 연구에 의해, 더 효과적인 결과물이 유동 플라스틱 용액에 전극을 더 담스어서 획득됨이 밝혀졌다. 즉, 전기 절연체로 덮여 있는 전극에 장기적으로 양을 증가시켜서 획득된다. 상기의 발견은 전극에 거의 장기적으로 양을 증가시켜서 획득된다. 상기의 발견은 전극에 거의 전극 둘레 전체에 전기 절연체 덮개를 제공한다는 생각을 촉진시켰다. 또한, 거의 전극 둘레 전체에 전기 절연체 덮개를 가지는 전극의 실험은 상기 전극이 고전기전도 용량을 가지는 유체를 고효율성으로 이온화함을 나타내준다. 전기 절연물질을 가지고 있는 전극의 덮개를 계속적으로 증가시켜 절연 물질이 전극에 물질이 전극에 적용된 각 시간뒤에 전기 절연물질의 효과를 실험하는 단계적인 과정으로 상기 실험이 수행된다. 상기 실험은 높은 전기 진도용량을 가지는 유체의 장치효율성이 관 모양의 알루미늄 전극(2)가 완전히 전기절연 물질로 덮일 때에 개선된다는 것을 보여준다. 처리 유체와 전극의 전기 전도물질(알루미늄) 사이에는 어떤 직접적인 접촉도 없다.

한 전극이 전기 절연 물질로 덮여서 처리 유체에서 완전히 차단될 경우, 관 모양의 알루미늄 전극(2)과 막대 모양의 탄소 전극(1) 사이에서 산출된 전류 흐름의 가능성이 거의 없다. 심지어 전압차의 존재도 본 발명가에겐 의심스럽다. 그러나, 매우 민감한 전압계는 상술한 두 전극 사이에 전압차가 사실상 존재함을 보여준다.

따라서, 전압차가 절연된 한 전극(알류미늄 전극(2))에 존재함을 발견 후, 다른 전극(탄소 전극(1))의 전기 전도물질도 처리될 유체와의 직접 접촉이 차단되어진다면 무슨일이 일어날까 실험했다.

알루미늄 음전극 및 탄소 양전극의 전기 전도물질이 전기 절연물질로 각각 덮여서 처리 유체와의 직접적인 물리적 접촉이 완전히 차단된 장치의 실험에서, 고전기 전도 용량을 가지고 있는 유체를 이온화하는 장치의 성능이 더욱 개선된다. 또한 전압 측정에 전극 사이의 전위차 존재가 나타난다.

양전극과 음전극 사이에 전압차가 기대되지 않는 관점에서, 전극의 전기 전도물질이 완전히 전기 절연 물질로 덮여 처리될 유체와의 직접적인 물리적 접촉이 차단되었으므로, 전압차 존재가 완전히 증명되고, 처리 유체에 대한 전기 전도물질의 완전한 차단여부가 확인됐다.

알루미늄 음전극은 전극을 유동 플라스틱 용액에 담그어서 전기 절연 물질로 완전히 덮였다. 음전극을 부분적으로 침수시켜, 전기 전도물질의 미소부분을 전극 끝에 노출하여 전기 전도물질을 전지저항을 측정하기 위해 감도계에 연결되도록 청소한다. 노출된 알루미늄 부분을 미터의 다른 극에 부착하여 보호된 알루미늄극과 함께 부분적으로 침수시킨다. 상기 상태에서 미터는 무한 전기 저항을 가르키며 이는, 물과 보호된 전극에 직접적인 물리적 접촉이 없음을 보여준다.

알루미늄의 노출된 부분이 탄소로 대체되고 민감한 볼트계가 0.9볼트를 가르킨다. 알루미늄 전극의 전기 전도물질이 물과의 직접적인 물리적 접촉에 대해 완전히 차단되었음을 사전에 확인하였으므로, 측정 전압의 존재는 용량성 효과에 기인한다.

그런 후 동일한 실험 절차가 전기 절연 물질로 덮여 있는 탄소 전극에도 행해진다. 덮인 알루미늄 음전극 및 덮인 탄소 양전극 모두를 부분적으로 침수시키고 노출된 끝부분을 볼트계에 연결하면 민감한 볼트계가 0.9볼트 전압차를 가르킨다.

본 발명의 효과가 기초한다면 믿어지는 토대로 기술한 후, 본 발명의 바람직한 구체예가 도면 제2도 내지 제7도와 관련하여 기술될 것이다.

제2도 내지 제5도에서 기재번호(1)은 전기 전도물질(탄소)의 막대 모양의 양전극을 나타내고, 기재번호(2)는 양전극(1)의 전기 전도물질과(방사상으로) 떨어져 있는 전기 전도물질(알루미늄)의 관 모양의 음전극을 나타낸다. 상기 성분들은 제1도와 관련하여 기술한 성분과 기본적으로 동일하다.

제2도의 구체예에서 전극(1), (2) 각각은 전극 둘레 전체에 뻗어 있는 전기 절연 물질의 덮개(3), (4)를 가지므로 전극(1), (2) 각각은 장치내에서 처리될 유체와의 직접적인 접촉이 차단된다. 플라스틱 물질이 절연물질로 또한 사용된다. 장치로 음료수를 처리할 경우 비독성 플라스틱을 사용해야 한다. 마모 예방용으로는 질긴 플라스틱이 바람직하다. 유체는 전극 사이에 있는 화살표 방향으로 흐르게 된다.

전극(1), (2)의 전기 전도물질은 상이한 전기 화학 전위를 가지며 장치내에서 처리될 전기 전도성 유체가 화살표가 표시한 대로 전극 사이에 삽입되면 전극(1), (2) 사이의 전위를 발생시키는 전기 전도성 접속이 상술한 유체와 이온화되는 용량성 효과에 의해 유도체를 통해서 형성된다. 제2도의 구체예에서, 전극의 전기 전도성 접속이 오직 처리될 유체를 통해서만 형성되도록 전극들은 장치에서 서로 전기적으로 절연되어 있다. 상기 상태가 또한 하기에 자세히 기술된 제3도 내지 제4도의 구체예에도 존재한다. 제2도 내지 제5도의 구체예 각각은, 어떤 외부 에너지도 유체로 이온화시키는 전압차에 영향을 주기 위해 필요하지 않으므로 자가 발생 시스템으로 간주된다.

각각 전기 절연물질의 덮개를 가지고 있는 알루미늄 음전극 및 탄소 양전극을 표함하는 제2도의 장치를 실험할 경우, 높은 전기전도 용량을 가지는 유체에서 우수한 결과가 관찰된다. 그러나, 장치를 낮은 전기 전도 용량(약 200 내지 300㎲/cm)을 가지는 유체로 실험하면 효율 감소가 확실하다. 전기 절연 물질의 덮개가 없는 제1도의 전극을 낮은 전기 전도 용량(약 200 내지 300㎲/cm)을 가지는 유체로 실험할 경우, 유체 이온화에 대한 우수한 결과가 관찰된다는 것을 주지해야 한다; 그러나, 매우 높은 전기 전도 용량을 가지는 유체에서는 이온화 효율이 매우 낮다. 상기 실험에서 유체의 전기 전도도 수준을 가장 바람직한 범위로 맞추어서 장치의 성능에 균형을 주는 몇가지 조절이 확실히 필요하다. 3가지 조절 방법이 실험된다;

(1) 단지 하나의 전극상에 전기 절연 물질을 제공하고 (2) 각각 전기 절연 물질을 가지는 두 전극 사이에 전기 전도서 접속을 제공하고: 그리고 (3) 미덮개된 전극과 전기 절연 물질로 덮개된 전극 사이에 전기 전도성 접소글 제공한다.

제3도의 구체예에서, 한 전극(알루미늄 음전극)만이 전극 둘레 전체에 뻗어 있는 전기 절연 물질(4)로 덮여 있다. 다른 전극(1)(탄소 양전극)의 전기 전도물질은 처리될 유체와의 직접적인 물리적 접촉이 차단되지 않도록 전극의 전기 전도물질 사이의 공간에 노출된다. 상기 구체예를 낮은 전기 전도 용량(약 200 내지 300㎲/cm)를 가지는 유체에 실험할 경우 유체의 이온화에 관하여 수용할 만한 성능을 보인다. 그러나, 높은 전기 전도 용량을 가지는 유체에서 상기 구체예의 효율은 비교적 낮다.

제4도의 구체예에서, 전극(1), (2) 각각은 거의 전극 둘레 전체에 뻗어 있는 전기 절연 물질의 덮개(3), (4)를 가지고 있어 전극(1), (2) 각각은 장치내에서 처리될 유체와의 직접적인 접촉이 차단된다.

전기 접속 수단(5)나 (5A)가 전극(1), (2)의 전기 전도물질들 사이에 뻗어 있고 이들에 전기적으로 직접 접속되어 있다. 따라서, 전기 회로가 제4도 구체예에서 처리될 유동체를 통해 한 전극에서 다른 전극으로 형성된다. 전기 회로는 전기 접속 수단(5) 또는 (5A)를 거쳐서 상기 한 전극으로 되돌아 온다. 전기 접속수단은 저항체(5)를 포함하거나 납전선(5A)를 구성할 수 있다.

상이한 전기 저항을 가지고 일련의 실험이 제4도의 구체예에 수행된다. 상이한 전기 저항은 높은 저항 1,000,000오옴에서 직류 접속시의 0오옴까지를 나타낸다. 높은 전기 전도용량에서부터 낮은 전기 전도용량까지 바뀌는 유체에 대한 자치 효율성의 조절 범위가 두개의 덮여진 전극 사이에 상이한 저항을 적용함으로써 획득된다.

제5도의 구체예는 한 전극(알루미늄 음전극)만이 거의 전극 둘레 전체에 뻗어 있는 전기 절연 물질의 덮개(4)를 가지는 것 이외에는 제4도의 구체예와 동일하다. 또한 실험이 1,000,000에서 0오옴 범위의 전기 저항을 사용하여 실시된다. 높은 전기 전도용량에서 낮은 전기 전도 용량까지 바뀌는 유체에 대한 적당한 조절이 획득됨이 상기 실험이 보여준다. 그러나, 사용 저항값이 음전극 및 양전극 모두가 제4도의 구체예에서 처럼 전기 절연 물질로 덮여 있을 때보다 더 많이 요구된다.

또한, 저항체(5) 또는 납전선(5A)에 의한 직류 접속이 본 발명의 장치가 유용한 유체의 전기 전도 용량범위에 대해 조절 장치로 사용됨을 참고해야 한다. 상술한 대로, 종래 장치 즉, 두 전극 모두 유체에 접촉하기 위해 완전히 노출된 장치에서 전극 사이의 직류 접속이나 저항체는 전류 조절 장치론 사용되었다.

전극 사이에서 자가발생된 전위를 생산하는 제2도 내지 제6도의 구체예에서, 최소한 한 전극이 거의 전극 둘레 전체에 뻗어 있는 전기 절연 물질로 덮여 있고, 유체 이온화의 생성은 특정 조건하에서 전자가 얇은 절연체를 통과할 수 있는데서 기인한다. 그러나, 상기 조건하에서는 소량의 전자 흐름만이 존재하므로 전류의 존재는 지극히 제한적이다.

알루미늄과 탄소 전극을 사용할 경우 전류는 알루미늄 전극에서 탄소전극으로 흐른다. 따라서, 알루미늄과 탄소 전극에 전기 절연 물질이 장치되어 있을 경우 알루미늄 전극에서 탄소 전극으로 흐르는 전자양이 매우 제한적이거나, 완전히 멈추어지지 않는다. 얇은 절연 물질을 빠져나오고 유체를 통해 전극 사이를 통과하는 전자의 수가 여전히 많을 것이다. 만일 한 전극, 예를 들어 알루미늄 전극만이 전기 절연 물질로 덮여 있고, 다른 전극(탄소 전극)은 노출되어 있다면 노출된 탄소 전극은 전자를 받아 들이는데 매우 자유로워서 전기 절연 물질로 덮여 있는 알루미늄 전극을 통과하는 전자수를 증가시킨다.

(5) 또는 (5A)와 같은 처리될 유체의 외부 전기 접속 장치가 전극 사이에 접속되면, 전압이 증가하고 따라서 전기 절연 물질을 통과하는 전자수가 증가하게 된다.

유체가 전극 사이의 중요한 매개물이므로 유체의 전기 전도용량이 매우 중요한 인자인 것이 명백하다. 유체의 전기 전도 용량이 높으면 전류의 저항이 낮다. 높은 전기 전도 용량을 가지고 있는 유체에서 유체 전기 저항을 수 Ω/㎠ 정도로 낮다. 사실상 상기 추세는 전극 사이의 전자 흐름 및 전기 절연 물질을 통과하는 전자수의 증가를 촉진한다.

제2도 내지 제5도와 관련하여 상술한 구체예에서, 즉 자가발생 시스템에서 유체는 전극 사이에 필요한 전압차를 발생시키는 전해질로써 역할을 하고 또한 부분적으로 전극 사이의 유전체의 역할을 하여 용량성 효과를 돕는다.

또한, 바람직한 결과가 전극을 외부 전기 에너지원에 접속시켜 획득되는 것이 확실하다. 상기 경우에서 전극들은 전기 전도물질, 심지어 같은 물질로 만들어진다. 더구나, 상술한 자가 발생 시스템의 초기 연구에서 전위가 분극화된다. 그러나, 외부전기 에너지원이 적용되면 전위가 분극화되거나 교류된다. 상기의 경우에서, 처리될 유체는 유전체로만 역할을 하고 상술한 자가발생 시스템에서 처럼 전해질 및 유전체 모두의 역할을 하지 않는다.

제6도의 구체예에서, 기재번호(6)은 전기 전도물질의 제1전극을 나타내고 기재번호(7)은 제1전극의 전기 전도물질과(방사상으로) 떨어져 있는 전기 전도물질의 제2전극을 나타낸다. 최소한 한 전극, 상기 경우에는 두 전극 모두가 거의 전극 둘레 전체에 뻗어 있는 전기 절연 물질의 덮개(8)이나 (9)를 가지고 있으며 각 전극과 장치에 처리할 유동체와의 직접적인 접촉을 차단한다. 접촉물(10), (11)에서 외부 전원 접속 수단은 각각 전극(7), (6)에 전기적으로 접속되어 있어 전극을 외부 전기 에너지원에 접속한다. 따라서, 장치에서 처리될 전기 전도성 유동체가 화살표 방향으로 전극에 삽입되고 외부전기 에너지원(13)이 전기 접촉물(10), (11)를 거쳐 전극에 접속될 경우 전극 사이의 전기 전도성 접속이 유동체를 통해 유체가 이온화되는 용량성 효과에 의해 형성된다.

제6도의 구체예는 동일한 전기 전도물질 즉, 구리, 철, 탄소등의 제1 및 제2전극을 사용하여 실험된다. 상기 실험 결과는 상이한 전기 화학 전위를 가지고 있는 전극 즉, 알루미늄 및 탄소를 사용하는 자기 발생 시스템의 결과와 비교된다.

제6도의 구체예에서 단지, 외부 전기 에너지원에 의해 제공되는 전압차의 수준을 조정하여 유체의 다양한 전기전도 용량을 조절하도록 조절 장치가 제공될 수 있다.

제7도는 본 발명에 의한 장치의 실용 형태르 나타낸다. 제7도에서 기재 번호(14)는 전극(1), (2)가 배치되어 있는 파이프를 나타낸다. 도면에 나타난 대로, 파이프(14)는 파이프 끝부분에 플랜지(flange)를 가지고 있어 장치를 유체파이프에 나란히 배치한다. 최소한 한개의 전기 절연성 지지부재(13)은 파이프(14)에 직경방향으로 뻗어 있고, 막대 모양의 전극(1)에 접속되어 있어 파이프(14)안에 있는 막대 모양 전극(1)를 지지하고 있다. 제7도에 나타낸 구체예에서, 전극(1), (2) 각각은 거의 전극 둘레 전체에 뻗어 있는 전기 절연 물질의 덮개(3), (4)를 각각 가지고 있다. 부재 번호(15)는 전기 절연체의 두번째 층을 나타낸다.

본 발명은 첨부한 도면과 관련하여 발명의 바람직한 구체예에 관하여 완전히 기술하였지만 많은 변화와 변경이 기술적인 면에서 구체예의 통상의 기술에 명백함을 주지해야 한다. 예를 들면, 바람직한 구체예가 외부의 관 모양 전극 및 외부의 관 모양 전극 안에 축으로 뻗어 있는 막대 모양의 안의 전극에 관하여 기술하였지만 다른 형태의 전극이 사용될 수 있다. 부가하여, 특별히 기재된 물질이외의 물질이 전극의 전기 전도물질로 사용될 수 있다. 따라서, 본 발명의 범주안에 보여지는 상기 변화와 변경은 첨부한 특허청구의 범위에 정의한 대로 본 발명에 망라된 대로 이해되어야 한다.

Claims (27)

1. 양전극의 전기 전도물질; 및 그 양전극의 전기 전도물질과 떨어져 있는 음전극의 전기 전도물질을 포함하며, 상기 전극들중 최소한 한 전극은 장치내에서 처리될 전기 전도성 유체와 상기 최소한 한 전극의 직접적인 접촉을 차단하기 위하여 그 전극의 둘레 전체를 거의 덮고 있는 전기 절연물질의 덮개를 가지고 있으며, 상기 전극들의 전기 전도물질들은 상이한 전기 화학전위를 가지고 있어서 장치내에서 처리될 전기 전도성 유체가 상기 전극들 사이에 삽입될 경우 유체가 이온화되는 용량성 효과에 의해 상기 전극들 사이에 삽입될 경우 유체가 이온화되는 용량성 효과에 의해 상기 전극들 사이에서 전기 전도성 접속을 발생시키는 전기 전도성 접속이 상기 유체를 통해서 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 전도성 유체 처리 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 각 전극들은 상기 장치내에서 처리될 유체와의 직접적인 접촉이 차단되도록 상기 전극의 둘레 전체를 덮고 있는 상기 전기 절연 물질의 덮개를 가지고 있으며, 상기 전극들이 상기 전기 전도성 접속이 처리될 유체를 통해서만 형성되도록 상기 장치내에서는 서로 전기적으로 절연되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 전도성 유체 처리 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 전극들중 한 전극만이 그것의 둘레 전체를 덮고 있는 상기 전기 절연물질의 덮개를 가지고 있으며, 나머지 다른 전극의 전기 전도 물질은 상기 전극들의 전기 전도물질 사이의 공정에 노출되어 있으며, 상기 전극들은 상기 전기 전도성 접속이 처리될 유체를 통해서만 형성되도록 상기 장치내에서도 서로 전기적으로 절연되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 전도성 유체 처리 장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 각 전극들은 상기 장치내에서 처리될 유체와의 직접적인 차단되도록 거의 전극 전체를 덮고 있는 상기 전기 절연물질의 덮개를 가지고 있으며, 추가로 전기 접속 수단을 포함하며, 이 전기 접속 수단은 상기 장치내에 상기 전극들중 한 전극으로부터 처리될 유체를 통해서 나머지 다른 전극까지, 그리고 이 전기 접속 수단을 통해 상기 전극들주 한 전극까지 전기회로를 형성하도록 상기 전극들의 전기 전도물질들 사이에 신장되어 있고, 그리고 이들에 전기적으로 직접 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 전도성 유체 처리 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 전기 접속 수단이 저항체를 포함함을 특징으로 하는 전기 전도성 유체 처리 장치.
6. 제4항에 있어서, 상기 전지 접속 수단이 납전선으로 구성됨을 특징으로 하는 전기 전도성 유체 처리 장치.
7. 제1항에 있어서, 상기 전극들중 한 전극만이 그 전극의 둘레 전체를 거의 덮고 있는 상기 전기 전열물질의 덮개를 가지고 있으며, 추가로 전기 접속 수단을 포함하며, 이 전기 접속 수단은 상기 장치내에 상기 전극들중 한 전극으로부터 처리될 유체를 통해서 나머지 다른 전극까지, 그리고 이 전기 접속 수단을 통해 상기 전극들중 한 전극까지 전기회로를 형성하도록 상기 전극들의 전기 전도물질들 사이에 신장되어 있고, 그리고 이들에 전기적으로 직접 접속되어 있는 것을 특징으로 하는 전기 전도성 유체 처리 장치.
8. 제7항에 있어서, 상기 전기 접속 수단이 저항체를 포함함을 특징으로 하는 전기 전도성 유체 처리 장치.
9. 제7항에 있어서, 상기 전기 접속 수다니 납전선으로 구성됨을 특징으로 하는 전기 전도성 유체 처리 장치.
10. 제1항에 있어서, 상기 양전극과 음전극중 한 전극이 막대 모양인 것을 특징으로 하는 전기 전도성 유체 처리 장치.
11. 제10항에 있어서, 상기 전극들중 다른 한 전극이 관 모양이고 이것이 상기 한 전극의 주위를 덮고 있음을 특징으로 하는 전기 전도성 유체 처리 장치.
12. 제11항에 있어서, 추가로 상기 전극들을 배치하는 파이프를 포함하며, 상기 파이프는 상기 장치를 파이프에 나란히 배치해 주는 부착 수단을 지니며, 최소한 하나의 전기 절연성 지지군이 상기 파이프의 직경방향으로 펼쳐져 있고 상기 파이프 내에 막대 모양의 전극을 지지해 주기 위해 막대 모양의 전극에 접속되어 있음을 특징으로 하는 전기 전도성 유체 처리 장치.
13. 제12항에 있어서, 상기 각 전극들은 그것의 둘레 전체를 거의 덮고 있는 상기 전기절연 물질의 덮개를 가지고 있음을 특징으로 하는 전기 전도성 유체 처리 장치.
14. 제1항에 있어서, 상기 음전극의 전기 전도물질은 알루미늄이고, 상기 양전극의 전기 전도물질은 탄소인 것을 특징으로 하는 전기 전도성 유체 처리 장치.
15. 제1전극의 전기 전도물질; 상기 제1전극의 전기 전도물질과 떨어져 있는 제2전극의 전기 전도물질을 포함하며, 상기 전극들 중 최소한 한 전극은 장치내에서 처리될 전기 전도성 유체와의 적접적인 접촉이 차단되도록 그 전극의 둘레 전채를 거의 덮고 있는 전기 절연물질의 덮개를 가지고 있으며; 그리고 상기 전극들이 외부 전기 에너지원에 접속되도록 상기 전극들에 전기적으로 접속된 외부 전원 접속 수단을 포함하며, 이로써 상기 장치내에서 처리될 전기 전도성 유체가 상기 전극들 사이에 삽입되고 전기 에너지 원이 상기 외부 전원 접속 수단을 거쳐서 상기 전극들에 접속될때, 유체가 이온화되는 용량성 효과에 의해서 유체를 통해 상기 전극들 사이에 전기 전도성 접속이 형성되는 것을 특징으로 하는 전기 전도성 유체 처리 장치.
16. 제15항에 있어서, 상기 각 전극이 그것의 둘레 전체를 거의 덮고 있는 상기 전기 절연물질의 덮개를 가지고 있음을 특징으로 하는 전기 전도성 유체 처리 장치.
17. 제15항에 있어서, 상기 제1 및 제2전극 각각이 동일한 전기 전도물질로 구성됨을 특징으로 하는 전기 전도성 유체 처리 장치.
18. 양전극의 전기 전도물질을 제공하는 단계; 상기 양전극의 전기 전도물질과 떨어져 있으며, 상기 양전극의 전기 전도물질과는 상일한 전기 화학 전위를 가지고 있는 음전극의 전기 전도물질을 제공하는 단계로서, 상기 전극들 중 최소한 한 전극이 장치내에서 처리될 전기 전도성 유체와의 직접적인 접촉이 차단되도록 상기 전극 둘레 전체를 거의 덮고 있는 거의 전기 절연물질의 덮개를 가지고 있으며; 그리고 용량성 효과에 의해 상기 전극들의 전기 전도성 접속이 형성되도록 전기 전도성 유체가 상기 전극들 위로 흐르도록 하여, 이로써 상기 전기 전도성 유체가 이온화되도록 유발하는 상기 전극들 사이에 전기 전도성 전위를 발생시키는 단계를 포함함을 특징으로 하는 전기 전도성 유체 처리 장치.
19. 제18항에 있어서, 상기 전극들을 제공하는 단계는 서로 전기적으로 절연된 음전극과 양전극을 제공하며, 그 각 전극은 장치내에서 처리될 유체와의 직접적인 접촉이 차단되고, 상기 전기 전도성 접속이 상기 유체를 통해서만 형성되도록 그것의 둘레 전체를 거의 덮고 있는 상기 전기 절연물질의 덮개를 가지고 있음을 특징으로 하는 전기 전도성 유체 처리 장치.
20. 제18항에 있어서, 상기 전극들을 제공하는 단계는 상기 전극들의 것과는 다른 전기 전도물질이 상기 전극들의 전기 전도물질 사이의 공간에 노출 되어 있고, 상기 전기 전도성 접속이 유체를 통해서만 형성되도록 서로 전기적으로 절연되어 있으며, 한 전극만이 그것의 둘레 전체를 덮고 있는 상기 전기 절연 물질의 덮개를 가지고 있는 양전극과 음전극을 제공하는 것을 포함함을 특징으로 하는 전기 전도성 유체 처리 장치.
21. 제18항에 있어서, 상기 전극들을 제공하는 단계는 상기 각 전극들의 장치내에서 처리될 유체와의 직접적인 접촉이 차단되고, 상기 한 전극으로부터 차단될 유체를 통해 상기 다른 전극까지, 그리고 상기 전극들 중 한 전극까지 전기 회로가 형성되도록 서로 전기적으로 직접 접속되어 있으며, 그 각각은 그것의 둘레 전체를 거의 덮고 있는 상기 전기 절연 물질의 덮개를 가지고 있는 음전극과 양전극을 제공하는 것을 포함함을 특징으로 하는 전기 전도성 유체 처리 장치.
22. 제18항에 있어서, 상기 전극들을 제공하는 단계는 상기 전극들의 것과는 다른 전기 전도물질이 상기 전극들의 전기 전도물질 사이의 공간에 노출되어 있고, 상기 전극들중 한 전극으로부터 처리될 유체를 통해 상기 다른 전극까지, 그리고 상기 전극들중 상기 한 전극까지 전기 회로가 서로 전기적으로 직접 접속되어 있으며, 한 전극만이 그것의 둘레 전체를 거의 덮고 있는 상기 전기 절연물질의 덮개를 가지고 있는 음전극과 양전극을 제공하는 것을 포함함을 특징으로 하는 전기 전도성 유체 처리 장치.
23. 제18항에 있어서, 전기 전도성 유체가 흐르도록 하는 단계는 상기 전극들을 유체 시스템의 파이프에 나란히 접속시키는 것을 포함함을 특징으로 하는 전기 전도성 유체 처리 장치.
24. 제18항에 있어서, 상기 전극들을 제공하는 단계가 알루미늄 음전극과 탄소 양전극을 제공하는 것을 포함함을 특징으로 하는 전기 전도성 유체 처리 장치.
25. 제1전극의 전기 전도물질을 제공하는 단계; 상기 제1전극의 전기 전도물질과 떨어져 있는 제2전극의 전기 전도물질을 제공하는 단계로서, 상기 전극들중 최소한 한 전극은 장치내에서 처리될 전기 전도성 유체와의 직접적인 접촉이 차단되도록 상기 전극 둘레 전체를 거의 덮고 있는 전기 절연물질의 덮개를 가지고 있고; 상기 전극들에 외부 전기 에너지원을 접속시키는 단계; 및 상기 전극들 사이의 전기 전도성 접속이 전기 전도성 유체가 이온화되도록 하는 용량성 효과에 의해서 유체를 통해 형성되도록 하는 전기 에너지원에 의해 상기 전극들에 공급되는 전기 에너지를 가진 상기 전극들위로 전기 전도성 유체가 흐르도록 하는 단계를 포함함을 특징으로 하는 전기 전도성 유체 처리 장치.
26. 제25항에 있어서, 상기 전극들을 제공하는 단계는 그 전극 둘레 전체를 거의 덮고 있는 상기 전기 절연물질의 덮개를 각각 가지고 있는 제1 및 제2전극을 제공하는 것을 포함함을 특징으로 하는 전기 전도성 유체 처리 장치.
27. 제25항에 있어서, 상기 전극들을 제공하는 단계는 동일한 전기 전도물질을 가진 제1 및 제2전극을 제공함을 특징으로 하는 전기 전도성 유체 처리 장치.