[发明专利]液体中电极的建立

说明书

本发明的说明

本发明涉及液体中电极的建立，以便通过使液体经受电场来对液体进行处理。

为了影响(例如促进或抑制)液体中的化学、物理或生物过程，可能需要这种处理。通常，简单地将一个电极或多个电极置于待处理液体中，或者置于盛有该液体的槽中，或者置于液体沿其流动的管道或导管中。当然电极必须是导电的，通常是金属或例如碳的物质。金属电极在许多情况下必须是耐腐蚀的金属(例如，铂)以便在使用时不会损耗，但是即使使用这些材料，仍然会在电极和液体之间发生某些不希望的化学或电化学反应。与在液体中使用电极有关的另外的问题包括必须使用电缆与电极建立电气连接以及前述选择的合适的电极材料在使用时不会损耗，在采用管道的情况下，电缆必须以密封的方式穿透管壁。物理电极不能以直角插入到流体中，因为这会产生流阻。电极与流体一致时效果会减弱。

根据本发明，我们提供了一种方法和设备，其中，通过提供环绕包含液体区的外侧壁的导磁材料的磁芯来实现在液体区内建立电极的效果，导磁材料的磁芯穿过由电信号激励的初级线圈，并且其中，通过包含液体的通路连接导磁磁芯的相对侧液体区的各部分，该通路和液体提供经选择的电阻。

优选地，由通路中的液体提供经选择的电阻。

由通路和/或通路中的液体所提供的电阻可以是可调的。

根据本发明，待处理液体由于被布置在导磁材料的磁芯内而经受电场，该磁芯感应地耦合到在磁芯上所提供的初级线圈。实际上，在液体处于被导磁材料的磁芯所环绕的管道中的情况下，液体具有两个与液流呈直角的电极，这两个电极形成电压源，并且在这两个电极之间流动的电流取决于这两个电极之间的电阻，就此意义而言，这两个电极与常规的物理电极等价。电极沿管道的纵长向间隔设置并且彼此分开一定距离，该距离取决于磁芯在管道纵长向上的尺寸。

可以通过调整连接通路的电阻来控制有效地建立在液体中的电极之间的电流流动，该连接通路通过其中的液体提供了电极之间的导电路径。在通路不导电的情况下(例如，管道采用塑料材料制备)，电阻由包含在其中的液体产生，并且可以通过改变通路长度和/或其横截面积来调整电阻。可以在通路中提供例如流量控制阀的可调的限制装置。

在由固有导电属性的材料形成管道的情况下，可以在通路中提供一段弱导电或不导电材料以确保电极不被该固有导电属性的材料所短路。

提供在导磁材料的磁芯上的初级线圈可以被提供有任何期望的波形和/或频率的电信号，以适合在液体中建立电极的目的。

可以控制或调整由通路中液体提供的电阻的另一种方法是在通路的壁的周围提供另外的磁芯和电激励的初级线圈。实际上，这在通路的液体中建立了另外的电极，以构成电压电源来抵消或增强由第一磁芯和初级线圈建立的第一次提及的电极的效果。另选地，可以在通道的液体中物理地布置控制电极，但是，由于消除液体中物理电极的需要是本发明的一个优点，一般不希望引入控制电极。

现在将参照附图通过示例来描述本发明，其中：

图1是本发明应用于水管的示意图。

图2是图1中所示的设备的立体图。

首先参照附图，标记10表示输送待处理的导电液体(例如，水)的管道或导管。该管道延伸通过由导磁材料形成的环形磁芯12的中心，其中，导磁材料例如是合适的铁氧体材料，或多个“软的”铁叠片，这些铁叠片彼此绝缘以减少涡流损耗，类似于变压器铁芯。如图2所示，磁芯12可以包含多个相对短的单个元件或元件组件12a、12b等，它们通过例如螺钉的紧固件相互连接以建立磁性连续的磁芯。如图1所示，磁芯12仅仅延伸穿过初级线圈14，由来自适当的信号发生器(未示出)的电信号供应初级线圈14，该电信号可以是任何期望的波形(例如，一系列脉冲)和频率。

在磁芯12的每一侧，各个T型件16、18和相连的以20标记的管道组，建立了在图1中以22标记的通路，该通路在磁芯12的相对侧的区域之间连接管道10。建立通路22的管道组20优选地是非导电的材料(例如，适当的塑料)，或者可以接合一段非导电材料，使得通路22中的液体决定了在磁芯12的相对侧的管道10内的液体区之间电阻。

在使用时，磁芯12加在管道10内的液体上的效果是在管道中建立这样的状态，即，当在磁芯12的相对侧的管道中安装常规的电极时出现的状态。在图1中以虚线例示这种效果。由通路22和/或通路中的液体所产生的电阻决定了在电极之间流动的电流，可以调节该电阻以适合所提供的电极的目的。

以上描述了由通路或更适宜地由通路中的液体产生电阻的方法。可以在通路22上设置另一个磁芯和初级线圈，以控制由磁芯12建立的电极的效果的方式来激励初级线圈。