[发明专利]产生用于处理流动液体的衰减振荡磁脉冲的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请要求2004年12月10提交的临时专利申请No.60/634,959和2005年7月27日提交的美国专利申请No.11/192,452所披露的主题的优先权并在此通过引用而并入。

技术领域

本发明总体涉及流动的水或其它液体的处理，具体来讲涉及使用衰减振荡磁脉冲来处理这种液体。

背景技术

在过去，为了减少液体的水垢形成倾向、为了减少包含在液体中的活的微生物的数量或者为了其它目的，已经提出了通过电磁通量来处理液体的各种不同的设备和方法。例如，在转让给ClearwaterSystems，LLC的美国专利No.6,063,267中披露了通过电磁通量来处理流动液体的装置，其披露的内容在此通过引用而并入。

这些现有设备中的一些已经使用了用于产生磁通量的静止或可移动永磁体，以及其它设备已经使用了相对于传导液体的管道以各种不同方法配置的电线圈，利用通过直流电源或交流电源供电的线圈来产生用作液体处理因子的电磁通量。在使用电磁通量的设备的情况下，从美国专利No.5,702,600可知，提供了一种包括围绕液体导管的不同分离纵向部分的多个电线圈的装置，其中的两个线圈在彼此之上缠绕，二极管在电路中与线圈和电源连接，使得来自电源的电流只在一个电压极性的交替的半周期期间传导通过线圈，随着二极管导通的每半周期的结束，具有衰减振荡特性的电流明显流过每个线圈。然而，产生的衰减振荡电流和电磁通量看起来是微弱的并且持续时间很短，从而产生的效果不明显。

当电流使极性反向时，使用衰减振荡磁脉冲来处理流动液体的现有系统使用二极管开关来中断线圈电流。例如，当电流被二极管阻止时，因为在线圈电容上仍然保留有电压，现有模拟控制系统在线圈电压上产生相对小的衰减振荡脉冲。修改该模拟控制系统以产生是上述以前的模拟控制系统的电压的十倍的更大“衰减振荡”电压。该设计使用一个开关来代替二极管，该开关包括多达十个并行连接的450伏MOSFET。该开关在线圈电流达到零之前中断电流流动，将存储的磁能留在线圈中以便激励较大的“衰减振荡”脉冲。使用该方法，需要能电气关断的开关，并且该开关倾向于是具有相对高的“011状态”电阻的低电流器件。因此，需要并联的十个开关来处理全线圈电流。

为了提高相对于上述现有模拟控制系统的操作稳定性，开发了数字控制系统。但是，仍然需要降低这种数字控制系统的复杂程度和成本。

因此，本发明的总的目的是，提供一种使用衰减振荡磁脉冲来处理液体的系统和方法，其克服了现有处理液体的系统和方法的上述缺点和不利。

发明内容

本发明提供一种产生用于处理流动液体的衰减振荡磁脉冲的方法.提供电感线圈和与该线圈串联连接的可控硅整流器(SCR)以形成第一电气回路.诸如MOSFET等的电控开关与所述线圈串联连接以形成第二电气回路.优选地所述开关通常与SCR并联电连接.将AC电压信号施加给所述线圈.所述AC电压信号具有包括第一半周期和与第一半周期的极性相反的第二半周期的周期.当SCR被正向偏置时，在第一半周期的至少一部分期间，传导电流通过第一回路，同时阻止电流传导通过第二回路.当SCR被反向偏置时，在第二半周期的第一部分期间，传导电流通过第二回路，同时阻止电流传导通过第一回路.当流过线圈的电流达到预定值时，在第二半周期的第二部分期间阻止电流流过第二回路，以便中断流过线圈的电流并从而产生衰减振荡磁脉冲.

本发明还提供一种用于产生衰减振荡磁脉冲的系统。该系统包括由AC电压信号供电的电感线圈，该AC电压信号具有包括第一半周期和与第一半周期的极性相反的第二半周期的周期。可控硅整流器(SCR)与线圈串联连接以形成第一电气回路。电控开关与线圈串联连接以形成第二电气回路。所述开关一般与SCR并联电连接。该系统还包括用于当SCR被正向偏置时，在第一半周期的至少一部分期间传导电流通过第一回路，同时阻止电流传导通过第二回路的装置。提供用于当SCR被反向偏置时，在第二半周期的第一部分期间传导电流通过第二回路，同时阻止电流传导通过第一回路的装置。该系统还包括用于当流过线圈的电流达到预定值时，在第二半周期的第二部分期间阻止电流流过第二回路，以便中断流过线圈的电流并从而产生衰减振荡磁脉冲的装置。

本发明还提供在所附的权利要求中阐述的系统的结构和操作方法的其它细节，并且根据本发明的优选实施例的以下详细描述、附图和权利要求本身，这些细节将变得很明显。

附图说明

图1是根据本发明，用于产生处理流动液体的衰减振荡磁脉冲的系统的示意性电路图。