[发明专利]改变极性液体的性质的方法

说明书

提供了一种用于改变极性液体的性质的装置，包括信号发生器和换能器，该换能器设置在所述液体附近或至少部分地浸入所述液体中。所述信号发生器向所述换能器提供交变电信号，其中，所述电信号具有频率和幅度，以影响所述换能器产生具有磁通量密度的交变磁场，从而改变所述极性液体的性质，其中，所述交变磁场的一部分穿透所述液体，在距离所述换能器至少1米的距离处对所述液体产生影响并且提供对所述液体的所述性质的改变。所述性质是气体交换速率并且所述改变是改变至少5％，或者所述性质是表面张力并且所述改变是改变至少1％，或者所述性质是粘度并且所述改变是改变至少0.5％。

技术领域

本发明大体上涉及用于向极性液体施加交变磁场以改变该极性液体的性质的系统和方法，更具体地，涉及改变极性液体的表面张力、界面传质、气体吸收或其它性质。

背景技术

在各种应用中，已将磁场施加至极性液体以改变该液体性质。极性液体是含有极性分子的液体。为了使分子是极性的，必须使该分子在其自身内部经历偶极矩。电偶极矩是由共价键中的原子之间的不等电负性所引起的。水分子本身是极性的。本文所用的术语“极性液体”是指至少部分地呈极性的液体，例如极性液体和非极性液体(诸如水和油)的混合物。

具有大梯度的静态场已被用于分离流体中的颗粒。磁场已被用于减小管道中的水垢(scale)，并且电磁信号已被用于工业中的许多应用中。例如，以Moore等人的名义申请的第20140374236号美国专利申请描述了一种液体处理装置，包括：两个天线；用于容纳包括有溶剂和溶质的液体的外壳；发生器，其可操作地连接至所述两个天线，以在每个天线中产生振荡电压，其中每个电压与其它电压异相，以产生振荡电场；以及在磁场存在的情况下，使外壳中的液体经受电场，以改变所述溶质的化学性质和/或物理性质，而不用使液体接触两个天线。该装置基本上是缠绕在管道上的导线，该管道含有与信号发生器耦合的流体。Moore等人提出，磁力线圈可以缠绕在非铁材料或含铁材料上，该材料位于包含有液体的外壳附近但不接触液体。然而，附接到具有极性液体的管道的装置(例如Moore等人和其它现有技术参考文献所公开的)提供有限的输出，而并不能用于诸如河流和工业池的开放水体的处理。

相对于开放水体(open water)，以Chew等人的名义申请的第20180216246号美国专利申请教导了，将线圈浸入到金属结构附近的海水中，以便在海水中产生离子电流，并因此防止腐蚀电流离开金属表面。在金属目标附近实施该方法是节约成本的。Morse等人在第5,606,723号美国专利中也采用了在液体中有效的电场；它们教导了在气密外壳中的线圈，其具有附接在线圈的端部的电压探针盘，用于将电场传递到溶液中。然而，处理大的开放水体或任何其它极性液体的问题仍然是未解决的问题，因此需要开发新的换能器装置及其使用方法。

发明内容

根据本发明的一个方面，提供了一种改变极性液体的极性液体的性质的方法，包括：提供所述极性液体附近或至少部分地浸入所述极性液体中的第一装置，所述第一装置包括第一信号发生器和与该第一信号发生器电耦合的第一换能器；以及操作所述第一信号发生器以向所述第一换能器提供第一交变电信号，其中，所述第一交变电信号具有第一频率和第一幅度，以影响所述第一换能器产生具有磁通量密度的所得交变磁场，从而改变所述极性液体的性质，其中所述交变磁场的一部分穿透所述极性液体，在距离所述第一换能器至少1米的距离处对所述极性液体产生影响并且提供对所述极性液体的所述性质的改变，其中，所述极性液体的所述性质是气体交换速率并且所述改变是改变至少5％。