專利名稱：液體和氣體的磁性調(diào)節(jié)及其設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種液體和氣體的磁性調(diào)節(jié)及其設(shè)備。
背景技術(shù)：
對于那些以流體物料為基礎(chǔ)的裝置或系統(tǒng)，磁性調(diào)節(jié)技術(shù)一直被用來影響其性能。為了促使燃料更充分地燃燒而將這些技術(shù)應(yīng)用于在車輛燃料管線內(nèi)流動的烴燃料，以及為了減少管道壁上的鈣結(jié)垢而將其應(yīng)用于家庭用水和工業(yè)水管道內(nèi)的水流，這是兩個典型的例子。眾所周知，對于這些應(yīng)用的認(rèn)識可追溯至法拉第(Faraday)、范德瓦耳斯(van der Waals)和狄拉克(Dirac)等早期科學(xué)家的研究工作。
如果未受外界因素如溫度變化或磁場的影響，分子結(jié)構(gòu)內(nèi)的電子與它們相應(yīng)的原子之間將呈現(xiàn)一種基于鍵合特性的平衡狀態(tài)，例如相鄰價電子之間的狀態(tài)，這已成為一種共識。但是，一旦施加了外界影響，分子結(jié)構(gòu)則會作出反應(yīng)而呈現(xiàn)一種阻力最小的新結(jié)構(gòu)。
在施加了磁場的情況下，電子因感應(yīng)磁矩的作用而顯示出對應(yīng)于磁場極性的重新排列。這就是通常所說的“自旋翻轉(zhuǎn)”。而且，在某些特殊的液體和氣體中，自旋翻轉(zhuǎn)會影響分子內(nèi)部原子的重新排列。例如，在石油基燃料典型的烴分子長鏈中，原子的這種重排導(dǎo)致了相互交疊的分子鏈分離或“展開”，與氧更為密切地的接觸，從而造成了大大促進氧化的有利條件。然而，氧化的程度既取決于液體的攪動狀況，又取決于所展開的烴分子鏈在燃燒前與游離氧起反應(yīng)所具有的接觸時間。先前陷在被稱為“假化合物”的烴分子鏈褶皺內(nèi)的雜質(zhì)也變得更為暴露。烴分子鏈的展開現(xiàn)象可由其粘度的下降而得到證實。烴燃料的上述磁性調(diào)節(jié)效應(yīng)結(jié)合起來就使這些燃料達到了更加充分的燃燒。
磁性材料原子內(nèi)的所有電子均發(fā)生自旋翻轉(zhuǎn)的狀態(tài)被定義為“飽和狀態(tài)”。在公認(rèn)的經(jīng)典科學(xué)家的研究中已經(jīng)解釋過，所有材料均具有一定程度的磁性。因此，可以合理地認(rèn)為，“飽和狀態(tài)”這一術(shù)語并非專屬于那些被歸類為能顯示磁性的材料。無論如何，飽和狀態(tài)是一種理想的狀態(tài)，即使曾被達到過那也是十分罕見的，哪怕是在那些磁性最強的材料上。由于這一事實，對材料施加其強度遞增的磁場只有在達到某一“收效遞減點”之前才會產(chǎn)生顯著的效果。當(dāng)然，這一收效遞減點將隨材料而異，但可以認(rèn)為，一旦達到后，任何進一步施加更強的磁場從統(tǒng)計上來說都是毫無意義的，而且在經(jīng)濟上也被認(rèn)為是不合理的。
在接受所有的材料均是磁性的、并將發(fā)生自旋翻轉(zhuǎn)且在某種程度上接近飽和狀態(tài)等論點的同時，對于另一論點則可能會有爭論，即許多顯示弱磁性的材料不大可能在任何顯著的程度上接近飽和狀態(tài)。然而，對某些流動的液體和氣體而言，研究顯示，這些物料易通過發(fā)生亞原子自旋翻轉(zhuǎn)而對所存在的磁場作出反應(yīng)，從而在某一可察覺的程度上接近飽和狀態(tài)。如上所述，測量流動材料的粘度變化即可證實這種現(xiàn)象。
既然如在烴燃料的例子中所述的，由于施加外界磁場而產(chǎn)生的物料自旋翻轉(zhuǎn)效應(yīng)是頗為有益的，那么我們的目標(biāo)將是達到上述物料的飽和狀態(tài)。但是，如上所述，對于某一特定物料施加強度遞增的磁場，其增益效應(yīng)將達到一個可測出的收效遞減點。如果進一步施加更強的磁場并無實際意義，那么磁性調(diào)節(jié)的一個重要因素將是承認(rèn)超過這一收效遞減點對于應(yīng)用的有效性并不會產(chǎn)生重大的差別或變化。
磁場是磁性材料即磁體的天然產(chǎn)物。研究表示，當(dāng)物料以垂直于磁場的方向流經(jīng)由兩塊不同磁體的相反磁極所組成的磁場時，物料磁性調(diào)節(jié)的有效性是最理想的。也就是說，單向磁場的磁力線垂直于上述物料的流動方向。
磁體的強度有所不同，以高斯來衡量。某些被稱為“各向異性”類的磁體具有特定的方向性，且具有磁場密度天生較高的特性，故是最理想的。這一特性減少了磁場所占據(jù)的整體體積，故增加了磁場中任一特定點的磁通量密度。作為另一種選擇，也可采用各向同性的磁體，例如那些以鐵酸鹽磁體、鋁鎳鈷永磁合金及某些粘結(jié)型(即B10N級)釹鐵硼磁體等形式存在的磁體，它們可以被磁化而提供足夠高的磁通量密度，故而也是相當(dāng)有效的。
在控制條件下讓物料流過磁場需要具備可容納流動液體或氣體的管道或封閉容器。該管道及其所容納的物料以及磁體和管道之間的任何間隔占據(jù)了兩塊磁體之間一定的空間。這一空間被稱之為“空隙”。磁場強度及其對某一特定物料的功效是與空隙的長度或兩塊磁體相對表面之間的距離成正比的。
管道可以用任何材料制成，只要其物理性質(zhì)不妨礙磁場通過并進入物料中。最理想的是，管道的材料成分和外形尺寸將最低限度地阻礙磁場的運動。遺憾的是，管道的材料成分和尺寸總是傾向于在某種程度上降低外加磁場的整體效率。而且，由于不同的化合物具有不同的原子組成和分子復(fù)雜性，它們在磁通量密度恒定的磁場內(nèi)流動時趨向飽和的程度也將明顯地不同。甚至某一特定物料內(nèi)的微小因素(例如自來水中鈣離子的存在)也將使磁場飽和物料的能力不一致。為了有效的調(diào)節(jié)而確定所必需的磁通量密度，具體物料的這種對磁場自旋翻轉(zhuǎn)效應(yīng)不同程度的“阻力”以及管道材料不透磁性的水平均是關(guān)鍵的因素。汽車的燃料管路是實施本發(fā)明時經(jīng)常應(yīng)用的一種管道。
通常，先前的大多數(shù)文獻都涉及采用磁通量密度處處均勻的磁場來進行磁性調(diào)節(jié)。然而，并沒有確切的證據(jù)來證明磁通量密度均勻的磁場是最有效的。換言之，磁通量密度不均勻的磁場的功效與磁通量密度均勻的磁場相比毫不遜色。而且，從所產(chǎn)生的某些有利屬性看來，例如流經(jīng)磁場的物料的氧化，這似乎是一種合理的啟示分子所經(jīng)歷的不均勻磁通量密度將產(chǎn)生使上述分子向磁場較弱一側(cè)移動的效應(yīng)，從而擾亂了該物料的層流狀態(tài)。這種擾亂或紊亂將構(gòu)成一種條件，使有利的反應(yīng)如氧化反應(yīng)更傾向于發(fā)生。因此建議，在空隙內(nèi)施加一種磁通量密度不均勻的磁場實際上能在磁性調(diào)節(jié)的應(yīng)用中產(chǎn)生更大的整體效益。
各向同性磁體的磁性在所有方向上都是相同的。通常，經(jīng)穩(wěn)定化處理的各向異性磁體與各向同性磁體相比能磁化到更強的水平并可望在應(yīng)力條件下(例如靠近車輛引擎的高溫條件下)更有效地起作用。磁體在使用過程中預(yù)期會遇到暴露于外界消磁影響的情況，這將導(dǎo)致磁體性能的變化和(或)磁通量的不可逆變化，這種“使用過程中”消磁影響因素的典型例子是溫度變化(即標(biāo)準(zhǔn)的引擎操作溫度和/或氣候)，或暴露于其它外界磁場(即發(fā)火線圈或發(fā)電機所感應(yīng)的磁場)。釹鋼硼磁體的溫度系數(shù)范圍通常為-0.09至-0.12％/℃，且對較低的可逆性溫度系數(shù)比較敏感。這些傾向在上述磁性材料的標(biāo)準(zhǔn)規(guī)格中分別作為“居里溫度”及“工作溫度”和(或)“使用溫度”等額定值而加以具體化。
尤其是，在直接溫度和(或)環(huán)境溫度將超過70℃的應(yīng)用場合下，首選的將是熱穩(wěn)定磁性材料，例如N28UH、N30H、N32SH、N35SH、N35UH、N38H和N42H。這些材料是專門用于烴燃料、熱水、冷水以及其它對溫度敏感的應(yīng)用場合。采用穩(wěn)定化處理是為了在本發(fā)明的實際使用或操作過程中減少高斯強度變化(又稱為可逆性溫度系數(shù))和(或)防止不可逆的損失。
除了本應(yīng)用場合下磁場的強度和不均勻性之外，磁場的密度也是應(yīng)關(guān)注的因素。如果兩塊極性相反的磁體未被妥善地對準(zhǔn)，該兩塊磁體之間抽象的磁力線就不會呈現(xiàn)最佳的位置和密度。而且，在沒有隔離屏蔽的情況下，由于磁通量分布在較大的空間中，空隙內(nèi)焦點處的磁通量密度將較弱。在這兩種情況下，較弱的磁通量密度均會降低磁性調(diào)節(jié)的有效性。因此，高級隔離屏蔽裝置和優(yōu)化的平行校準(zhǔn)也是這些應(yīng)用場合下的重要的因素。
最后，既然磁性調(diào)節(jié)的有效結(jié)果取決于液體或氣體非均質(zhì)的組成情況，既然這些物料的非均勻質(zhì)程度在真實世界的環(huán)境里并非是一成不變的，可以推斷，各種各樣的物料以及暴露于各種各樣環(huán)境條件的某一特定物料將會要求不同的程度的調(diào)節(jié)水平。而且，自旋翻轉(zhuǎn)產(chǎn)生的效益并不限于石油基燃料。另一個常見的例子是，通過施加磁場而以電磁方式防止鈣離子積聚在管道內(nèi)壁上，從而防止管內(nèi)的鈣結(jié)垢。但是，從經(jīng)濟可行性的角度而言，千篇一律地規(guī)定一個對于所有可能條件都必需達到的處理水平是不合理的。而且，規(guī)定一個最高的處理水平、或平均的處理水平，并不能充分地滿足在功效和經(jīng)濟性等方面的各種考慮因素。所以，如果考慮一種具有某一確定范圍的強度變化的應(yīng)用，以充分滿足大多數(shù)的應(yīng)用，則是一種兼顧有效性和經(jīng)濟性的重要辦法。
美國專利5,558,765[Twardzik]敘述了一種磁性調(diào)節(jié)設(shè)備，其只限于、且專用于處理烴基燃料，甚至可更具體地說，只限用于液體烴基燃料。它強調(diào)了用兩塊磁體的各為北極和南極的互相面對的表面來建立一個單向磁場的重要性。但是，Twardzik非常明確地闡明，他的發(fā)明之目的是產(chǎn)生一個“均勻的磁場”。他明顯地未提及利用在空隙內(nèi)配成對的不均勻磁通量密度。而且，他沒有討論為了優(yōu)化地校準(zhǔn)磁場而在磁體之間及沿著管壁設(shè)置隔離屏蔽裝置或平行校準(zhǔn)隔板。
他建議使用磁性陶瓷材料，例如陶瓷8號和標(biāo)準(zhǔn)的釹鋼硼磁體。該專利的表1和表2列出了上述磁性材料的一般特性；但是，沒有特別提及使用高磁通量密度各向異性的磁體、熱穩(wěn)定化的或其它磁性材料及其各自的特性。此外，磁通量密度收效遞減點的概念依賴于特定的物料。他卻建議采用比先前的專利設(shè)計磁性更強的磁體。
Twardzik的專利籠統(tǒng)地建議，該裝置應(yīng)被設(shè)置在燃料箱和氧-燃料混合器之間的燃料輸送管線周圍。作為該發(fā)明目的之一而特地陳述的是，“將用于液體燃料強磁性處理的裝置安置在緊靠燃料噴射器或汽化系統(tǒng)的位置”。沒有提及遞增調(diào)節(jié)的概念或液流的擾動在促進氧化或其它分子反應(yīng)方面的效益。另外，也沒有提及或明顯的考慮到磁性溫度系數(shù)、穩(wěn)定化或高級隔離屏蔽技術(shù)，甚至也沒有提及沿磁體外表面專門影響磁體的電磁通量密度的標(biāo)準(zhǔn)型保磁銜鐵。
在Twardzik的專利中指出，使用一種專門設(shè)置在永磁體裝置和管道之間的非磁性材料的板34。據(jù)說明，這塊板是故意地為了“使磁體定位并最大程度地減少對電磁通量密度的影響”。沒有提及將這塊板作為沿著磁體外表面(磁體面對管道的那面)的保磁銜鐵的用途和(或)任何高級隔離屏蔽技術(shù)的應(yīng)用。
本發(fā)明與Twardzik專利的特別不同之處在于它采用了A)高磁通量密度磁體，最理想的是能體現(xiàn)收效遞減點概念的熱穩(wěn)定各向異性的磁體；B)在空隙內(nèi)配成對的不均勻磁通量密度，以有意地擾亂層流狀態(tài)；C)高級隔離屏蔽裝置和平行校準(zhǔn)隔板，以將磁場集中于空隙內(nèi)；D)理想的遞增調(diào)節(jié)，以獲得更好的性能效果；E)通用于液體和氣體的調(diào)節(jié)；以及F)模塊化設(shè)計，以經(jīng)濟地滿足廣泛的各應(yīng)用范圍對性能的要求。非常重要的是應(yīng)注意到，Twardzik未參考、提及、使用或甚至考慮遞增調(diào)節(jié)或模塊化設(shè)計。而且，由于本發(fā)明所展示的更高級和更一致的效果，有可能將本發(fā)明裝置安裝在范圍更廣的場合(例如，用于烴基的燃料)；盡管燃料過濾器和燃燒源之間也許是一個合適的位置，但通常是設(shè)置在燃料管路上距燃燒點約8英尺(2.4米)距離之內(nèi)的任何位置。而且，本發(fā)明并不限于烴基燃料；相反，它可用于所有通過管道或其它封閉容器的液體和氣體，并利用所處理物料在其即將使用之前(更主要地是指時間而非距離)的原有慣量。
美國專利5,059,742[Sakuma]再次敘述了一種只限于、且專用于烴基燃料的處理方法。雖然未提供任何圖解，但其中的敘述明確地表達了單個或多個磁體的使用，而且，其南極預(yù)定的磁通量密度大于同樣的各個磁體北極的磁通量密度。
這一方法專門敘述了具有非常弱和不均勻磁通量密度(5-18高斯)的各種磁體的應(yīng)用。該不均勻磁通量密度專指的是同一磁體北極和南極不同的高斯強度。此外，該專利特地將儲存燃料的預(yù)處理作為其應(yīng)用目標(biāo)。它接著敘述了可通過燃料的攪拌或儲罐內(nèi)部的循環(huán)而達到暴露于和(或)接觸磁場的目的。這種暴露方式則意味著，燃料是圍繞著磁體移動且未必是穿過兩塊磁體之間的空隙而移動。
本發(fā)明與Sakuma專利的特別不同之處在于它采用了A)高磁通量密度磁體，最理想的是能體現(xiàn)收效遞減點概念的熱穩(wěn)定各向異性的磁體；B)在空隙內(nèi)配成對的不均勻磁通量密度的兩個磁體，以有意地擾亂層流狀態(tài)；C)高級隔離屏蔽裝置和平行校準(zhǔn)隔板，以將磁場集中于空隙內(nèi)；D)理想的遞增調(diào)節(jié)，以獲得更好的性能效果；E)通用于液體和氣體的調(diào)節(jié)；以及F)模塊化設(shè)計，以經(jīng)濟地滿足廣泛的各應(yīng)用范圍對性能的要求。Sakuma也未參考、提及、使用或甚至考慮遞增調(diào)節(jié)或模塊化設(shè)計。此外，沒有提及或明顯地考慮到磁性溫度系數(shù)、穩(wěn)定化或高級隔離屏蔽技術(shù)。但是，他對于在燃料箱內(nèi)使用這種設(shè)計的暗示引起了對于在磁性調(diào)節(jié)過程和燃料的實際使用之間的間隔時間的關(guān)注。雖然本發(fā)明裝置可安裝在范圍廣泛的場合，我們依然規(guī)定要將它安裝在物料確實是即將要使用的地方。而且，本發(fā)明并不限于烴基燃料；相反，它可用于任何流經(jīng)管道的液體和氣體，并利用所處理的物料在其即將使用之前(更主要地是指時間而非距離)的原有慣量。
美國專利4,711,271[Weisenbarger]進行了一種有限的嘗試，通過使用“金屬磁通量路徑來增加磁通量密度”，從而提高磁性設(shè)備的效率。該專利規(guī)定使用兩個基本相同的安裝在管道外的磁體。磁體被兩極分化以構(gòu)成一單向(N-S)磁場，安裝在一個非金屬結(jié)構(gòu)內(nèi)，且被提供外部金屬磁通量路徑的同一夾具固定。該專利持有者在此提出，采用以金屬材料制造的外部夾具將“提供一個連續(xù)和不間斷的金屬磁通量路徑”。該專利聲稱，改變外部磁通量路徑的方向是為了增加磁通量密度，從而使得磁體裝置能夠在物料的處理過程中獲得更高的效率；但是，這樣的磁通量流動路徑削弱了流動的物料進入磁性領(lǐng)域的平穩(wěn)過渡，從而犧牲了遞增調(diào)節(jié)初始的有益作用。
本發(fā)明與眾不同之處在于它是由其它重要和獨特的創(chuàng)新結(jié)合而成的。它與Weisenbarger專利的特別不同之處在于，它采用了A)高磁通量密度磁體，最理想的是能體現(xiàn)收效遞減點概念的熱穩(wěn)定各向異性的磁體；B)在空隙內(nèi)配成對的不均勻磁通量密度，以有意地擾亂層流狀態(tài)；C)高級隔離屏蔽裝置和平行校準(zhǔn)隔板，以使磁場集中于空隙內(nèi)而不減少初步遞增調(diào)節(jié)的初始、有益的周邊效應(yīng)；D)理想的遞增調(diào)節(jié)，以在液體和氣體的調(diào)節(jié)中獲得更好的性能效果；E)通用于液體和氣體的調(diào)節(jié)；以及F)模塊化設(shè)計，以經(jīng)濟地滿足廣泛的各應(yīng)用范圍對性能的要求。Weisenbarger的專利未參考、提及、使用或甚至考慮到遞增調(diào)節(jié)或模塊化設(shè)計。此外，也沒有提及或明顯地考慮到磁性溫度系數(shù)、穩(wěn)定化或高級隔離屏蔽技術(shù)。
發(fā)明概述本發(fā)明的優(yōu)越性在于應(yīng)用和使用一種模塊化結(jié)構(gòu)或系統(tǒng)。由于裝置在現(xiàn)實世界中應(yīng)用時將會遇到許多變化因素，模塊化設(shè)計可以使這一磁性技術(shù)在以下諸方面兼顧用戶的要求對于范圍廣泛的物料所希望達到的效率、管道的可變物理特性、預(yù)計的接觸時間、可利用的空間、溫度范圍、環(huán)境特性以及成本等等。
本發(fā)明一個顯著的優(yōu)越性是采用平行的校準(zhǔn)隔板。如上所述，磁體基本平行定位和對準(zhǔn)，在空隙內(nèi)提供了更高的定向的磁通量密度。正是這些平行校準(zhǔn)隔板保證了這一重要定位步驟所造成的初始和持續(xù)的整體性。如果沒有這種隔板，磁體就可能安裝得不平行，和(或)由于外部因素(例如振動等)而可能改變其位置。無論在哪種情況下，有效性的降低均可能與磁體不整齊的程度成正比。
本發(fā)明的一項優(yōu)越性是在空隙內(nèi)可獲得最高的磁通量密度，且其方向與被處理的物料的流動方向垂直。這樣，在溫度超過70℃的應(yīng)用場合下，最好是使用熱穩(wěn)定磁性材料。
本發(fā)明的另一優(yōu)越性是產(chǎn)生不均勻的磁通量密度，它將引起被處理的物料在分子、原子和亞原子水平上的湍流狀態(tài)。各模塊內(nèi)磁體之間磁通量密度的差別在處理物料的空隙內(nèi)造成了本發(fā)明磁通量密度不均勻的磁場。在任何一種情況下，有效性均可能會被降低，其程度與排列不齊的程度成正比。
本發(fā)明的一個特別的優(yōu)越性是應(yīng)用不均勻程度越來越高的磁性技術(shù)，以實現(xiàn)連續(xù)多級和不斷遞增的自旋翻轉(zhuǎn)。
本發(fā)明的一項重要優(yōu)越性是采用高級隔離屏蔽裝置，以加強和籠罩本發(fā)明特殊的磁場。上述屏蔽裝置的作用首先是通過減少抽象的磁力線占據(jù)每塊磁體上面和(或)旁邊空間的傾向，將磁場的有效區(qū)域集中在物料的流動路徑上。其次，它可保護本發(fā)明的磁場免受外部因素的影響，同時也保護上述外部因素免受本發(fā)明磁場的影響。
從以下的說明來看，本發(fā)明的其它諸優(yōu)越性將是很明顯的。
從本發(fā)明的某些方面看來，它涉及一個對流經(jīng)管道的液體或氣體物料進行磁性調(diào)節(jié)的裝置，上述裝置包括一至八組由兩個模件配成對的模塊，其被牢固地安裝在上述液體或氣體管道的外表面，每組模塊的一個模件與該模塊的另一模件是基本平行的，在每組模塊的每個模件內(nèi)各有一與上述管道直接接觸的磁體，其中，每組模塊的一個模件內(nèi)的一個磁體的磁通量密度比與其平行的另一配對模件內(nèi)磁體的磁通量密度更高；每塊磁體的極性和排列方式將產(chǎn)生一個垂直于上述管道內(nèi)物料流動方向的單向磁場，其中，上述模塊中的一塊磁體面向上述管道的那一面的極性與其對面磁體的極性正相反。
最理想的是，磁體是具有高磁通量密度且是熱穩(wěn)定各向異性的磁體。這些高磁通量磁體的磁性強度的具體水平并非是關(guān)鍵的。例如，該模塊的一個模件中的磁體可具有約2,200高斯或以下至約10,200高斯或以上的磁通量密度，其對面的磁體可具有從約3,850高斯或以下至約11,000高斯或以上的磁通量密度，只要該強度具有一定的差別即可，例如至少相差約800高斯。
最理想的是，一組或兩組、最多可達八組平行的成對模塊沿管道表面呈一直線安裝，且按照磁通量密度范圍以強度遞增的次序沿上述管道安裝，以促進分子鏈均勻地展開。然而，作為另一種方式，它們也可以隨機的方式或以任何程度有規(guī)律地交替位置的方式沿上述管道安裝。當(dāng)該管道是在車用燃料管線上時，第一組模塊離車輛燃燒源的距離最高可達約8英尺(2.4米)。
更理想的是，模塊化設(shè)計使得本發(fā)明可用于一種更特殊的應(yīng)用，即用于特殊類型的物料和管道或封閉容器，因為它能夠更有效地將本發(fā)明用于范圍最廣泛的物料、管道和它們各自的應(yīng)用場合。
從本發(fā)明的另一些方面看來，它涉及一種用于液體或氣體物料的磁性調(diào)節(jié)的過程，其包括使液體或氣體物料流經(jīng)一管道，在該管道外表面牢固地安裝一至八組由兩個模件組成的模塊，其中，每組模塊的每個模件與該模塊的另一模件是基本平行的，在每組模塊的每個模件內(nèi)各有一磁體，每組模塊的每個模件內(nèi)的一個磁體的磁通量密度比與其平行的另一模件內(nèi)磁體的磁通量密度更高；磁體的排列使得各磁體面向管道的一面分別具有相反的極性，以便產(chǎn)生一個垂直于上述管道內(nèi)物料流動方向的單向磁場，從而在該模塊之間的空隙中產(chǎn)生不均勻的磁通量密度，以破壞該液體或氣體的層流狀態(tài)并提高它們的性能功效。
最理想的是，將高級隔離屏蔽裝置用于每塊磁體的五(5)個外表面后面，從而通過減少抽象的磁力線占據(jù)每塊磁體上面和(或)旁邊空間的傾向而將磁場的有效區(qū)域集中在物料的流動路徑上。作為一個例子，通常一塊金屬保磁銜鐵只裝在磁體的一個表面(所有六個表面之一)。典型的高級隔離屏蔽裝置指的是使用一個成型的(2-5面)或尺寸形狀恰好相符的“保磁銜鐵”、或單塊“保磁銜鐵”的任何組合，以覆蓋正方形或長方形磁體所有六個表面中至少兩個和(或)不多于五個的表面。這樣，高級隔離屏蔽裝置可覆蓋一塊磁體的2個、3個、4個或最多達5個外表面。上述高級隔離屏蔽技術(shù)通過將本發(fā)明的專用磁場籠罩起來的方式還進一步起了有效地消除或減少與外界磁場接觸的作用。此外，還有一個兩全其美的優(yōu)越性，即本發(fā)明中被封閉的磁場最不大可能干擾其它的外部磁場或設(shè)備。所謂其它的外部磁場或設(shè)備可以是發(fā)火線圈、發(fā)電機、導(dǎo)航設(shè)備、計算機、收音機等等。
還有一點更理想的是，模塊組的平行校準(zhǔn)是通過在諸模塊組的模件之間使用隔板來校準(zhǔn)兩塊磁體而實現(xiàn)的，使得從每塊磁體中央發(fā)出的磁力線是平行的。
該裝置至少包括一組磁性模塊。每對磁體以基本平行的方式被安裝在有液體或氣體流過的管道或封閉容器的周圍。模件組的每塊磁體在長度方向和橫截面上均是方形或長方形的。諸模塊沿著管道的長度方向以強度遞增方式安裝，使得磁場與流動的物料能有充分的接觸時間。每組模塊的磁體系按照極性排列，以產(chǎn)生一個垂直于管道內(nèi)物料流動方向的單向磁場，其中，每組模塊內(nèi)的一塊磁體面向管道的那面在極性上是與另一塊磁體面向管道的那面是相反的，每組模塊內(nèi)的一塊磁體具有比另一塊磁體較高的磁通量密度。而且，電磁場回路的感應(yīng)磁力線垂直于通過管道的物料流動方向。
每組模塊使用一塊磁體，最好是熱穩(wěn)定各向異性磁體，以便為調(diào)節(jié)特定物料提供最理想的磁通量密度。一組模塊內(nèi)兩塊磁體之間在磁通量密度上的差別產(chǎn)生了一種可在物料內(nèi)造成湍流狀態(tài)的“不均勻”磁場。在本申請書內(nèi)提及時，這種將一個空隙內(nèi)磁通量密度不均勻的磁場施加于流經(jīng)管道或其它封閉容器的液體或氣體的技術(shù)被稱為“磁性定相”或“定相”。
高級隔離屏蔽裝置最好是用于每塊磁體的五(5)個外表面之后，以減少抽象的磁力線占據(jù)每塊磁體上面和(或)旁邊空間的傾向，從而將磁場的有效區(qū)域集中在物料的流動路徑上。于是，這些磁力線通過隔離屏蔽裝置、或保磁銜鐵被轉(zhuǎn)向空隙內(nèi)的焦點區(qū)域。平行排列的調(diào)節(jié)可以使用“隔板”這種獨特的方式來完成，也就是隔板裝置，從而牢固地對齊兩塊磁體而使得從這兩塊磁體中央發(fā)出的磁力線均是平行的。這些隔板被安置在管道的任何一側(cè)，位于模塊的兩塊磁體之間，并防止指向物料方向的磁體強度下降。作為一個例子，典型的隔板是基本上呈長方形、其長度與模塊相同的塑料板，為給定的任一對模件之間的任一空間提供均勻和平行的間隔。雖然該間距是由管道的直徑和每個模件的尺寸而確定的，最理想的隔板厚度是一個從約1/16”(0.16cm)至不超過每組模塊內(nèi)每個模件磁體寬度的尺寸。
最佳的隔離材料(保磁銜鐵)是扁平的軟鐵，因為軟鐵是在工業(yè)實踐中普遍用于隔離的一種材料。然而，其它隔離材料例如鋼也可以使用。保磁銜鐵的尺寸通常要與給定磁體表面的長度和寬度一樣，厚度則通常是約1/16”-7/8”(0.16cm-2.24cm)。
各模塊組或是單獨地安裝，或是以遞增方式按照磁通量密度范圍以強度遞增的次序沿著管道安裝，以促進分子鏈均勻地展開。根據(jù)市場可購得的適用磁體的使用情況，磁通量密度的總范圍通?？梢允且粔K磁體從約2,200高斯或以下至約13,800高斯或以上，另一塊磁體為約3,850高斯或以下至約11,000高斯或以上，通常至少相差約800高斯。隨著各種磁性材料成為可供選擇的，上述強度水平可以降低和提高。遞增調(diào)節(jié)的進行首先是以一定水平的定向磁能來處理物料，以達到初始水平的磁矩。例如，當(dāng)一塊磁體是陶瓷材料、另一塊磁體是同樣的或相似的材料時，在單個的、第一級模塊內(nèi)的磁通量密度范圍通常可以是一塊磁體為2,200高斯，而另一塊磁體為3,850高斯。
陶瓷和(或)熱穩(wěn)定釹鐵硼磁體的結(jié)合使用代表了最佳的各向異性磁性材料。其它的各向異性磁性材料(即釤鈷級材料等)也可以使用。此外，隨著其它各向異性磁性材料成為可供選擇的，預(yù)期它們也可以被利用。作為另一種選擇，也可以考慮使用各向同性磁體，只要其具有足夠的磁通量密度。
第一級所起的作用是開始在那些“阻力較低”的分子上產(chǎn)生磁矩。作為一種連鎖的過程，一旦受到影響和被“對齊”，這些被激化的分子傾向于改變自己位置，同時為其它未受影響的分子提供更大的通路。然后，第二級和更高級水平的定向磁能就可以更有針對性和更有效地施加在阻力更強、但此時更容易受影響的那些分子上，以在物料內(nèi)達到其程度高得多的整體磁性飽和狀態(tài)。作為一個例子，對于一個具有兩組模塊的裝置，在單個的第二級模塊內(nèi)部，其典型的磁通量密度范圍可以是由陶瓷材料組成的第一塊磁體為3,400高斯，由釹鐵硼材料組成的第二塊磁體為10,200高斯。
如果需要的話，可以遞增方式施加額外的、強度越來越高的磁能，直到被處理的物料達到最理想的飽和程度。
模塊化設(shè)計使得本發(fā)明可以更加專門地應(yīng)用于特殊類型的物料、管道或封閉容器。它使得本發(fā)明可以更加有效地用于范圍廣泛的物料、管道和它們各自的應(yīng)用。然而，它并不限于模塊內(nèi)部強度遞增的增加方式和不均勻的磁通量密度。磁通量密度較高的磁體可以彼此相鄰地全部被排列在模塊的上模件內(nèi)，或全部被排列在模塊的下模件內(nèi)，而磁通量密度較低的磁體則全部被排列在那些模塊另一邊的模件內(nèi)。其它的結(jié)構(gòu)方式包括每組模塊內(nèi)較強磁體的交錯排列以促進攪動或湍流，這也是理想的。
附圖的簡要說明提供以下圖解是為了從視覺上顯示目前的最佳實施方案。但是，本發(fā)明并不局限于與此完全一樣的結(jié)構(gòu)。此處顯示的管道和塑料系帶是為了說明潛在的用途，但其本身并非是本發(fā)明的一部份。


圖1是雙模件結(jié)構(gòu)的透視圖，顯示了每一組模塊的上、下兩件。它顯示了被安裝在管道上的本發(fā)明裝置，以及平行校準(zhǔn)隔板的有關(guān)用途。
圖1A是圖1的局部透視圖，顯示了一個放大的典型模塊以顯示模件細節(jié)。它同時也突出了空隙部分。
圖1B顯示了圖1所示的采用平行校準(zhǔn)隔板的模塊同樣的局部透視圖。此處顯示了模塊被安裝在管道上，且突出了一條標(biāo)準(zhǔn)塑料系帶的使用，以便將模塊固定在管道上。
圖2和圖2A分別是顯示一典型模塊外觀的正面立視圖，和同一模塊剖面的正面立視圖。
圖2B是一透視圖，突出了典型的圍繞在磁體外表面的高級隔離屏蔽裝置。
圖2C是一分解透視圖，十分詳細地突出了圍繞著磁體五個外表面的高級隔離屏蔽裝置。
圖2D是一側(cè)視圖，突出了一典型的圍繞著磁體外表面的高級隔離屏蔽裝置。
圖2E是一正面立視圖，突出了一典型的圍繞著磁體外表面的高級隔離屏蔽裝置。
圖3和3A分別是顯示一典型模塊外觀的正面立視圖，和同一模塊剖面的正面立視圖。
圖4和4A各是平面圖，顯示了一典型模塊的頂面。雖然視覺上是相同的，上部(A)和下部的(B)兩個模件的頂部還是都被顯示出來。
圖5和5A各是平面圖，顯示了一典型模塊的上部(a)和下部(b)模件的底面。上部(A)和下部(B)模件的磁體成分之間的區(qū)別也被顯示出來。
圖6是透視圖，顯示了一個四模塊使用結(jié)構(gòu)的一部分。
圖6A是透視圖，詳細地顯示了模件連接器與模件的連接。
圖7是一分解的剖面圖，顯示了圖6所示的模塊使用結(jié)構(gòu)局部圖的細節(jié)。圖中顯示了模塊沿著管道的情形。為了更詳細地顯示模件連接器的使用情形，模塊被分開了。
圖8和8A分別是每個模件連接器的前、后和側(cè)面的立體透視圖。
圖9是顯示平行校準(zhǔn)隔板的尺寸的透視圖。
圖10是沿著一管道(此處未顯示)安裝的整個系統(tǒng)的剖面?zhèn)纫晥D。
圖10A是一連接插座，顯示了整個系統(tǒng)的分解和剖面?zhèn)纫晥D，突出了模件連接器和平行校準(zhǔn)隔板。
圖11是一最佳實施方案的透視圖，突出了整個系統(tǒng)。
本發(fā)明裝置沿著一管道(此處未顯示)安裝。
圖12是根據(jù)目前的發(fā)展而描繪性能改善的圖表。
具體實施例方式
凡是應(yīng)用于某一插圖且在其它插圖中重復(fù)出現(xiàn)的編號，將對應(yīng)于所描繪的細節(jié)保持不變。
本發(fā)明至少包括一組由兩個模件組成的模塊(上模件A和下模件B，如圖1所示)。雖然整個系統(tǒng)可包括多達八組模塊，但若只有一組模塊也能有效地使用。模塊組被設(shè)置在其中有液體或氣體流動的管道1或其它封閉容器周圍。一個模塊組的每一個模件(上模件A和下模件B)包括一由非磁性材料例如(但不限于)塑料構(gòu)成的外罩2。這種外罩通常是長方形的，其頂表面和側(cè)表面具有圓形的邊緣。該外罩內(nèi)的磁體5和5a也具有相似的形狀(圖1A中顯示了磁體5)。模塊組的磁體系按照極性排列，以產(chǎn)生一垂直于管道內(nèi)物料流動方向的單向磁場。具體地說，模塊內(nèi)一塊磁體面向管道的一側(cè)在極性上與另一磁體面向管道的一側(cè)是相反的。而且，電磁回路的抽象磁力線是垂直于管道內(nèi)物料流動的方向。
管道1安裝在凹進每個模件底部的一個半橢圓形校準(zhǔn)凹槽3內(nèi)。此凹槽是專門設(shè)計的，既寬又淺，可容納各種各樣尺寸和形狀的管道。它還使磁體可更直接地伸向空隙，如圖1A所示。每個校準(zhǔn)凹槽3內(nèi)的矩形孔4使所容納的磁體的五個表面可與兩模件之間的空隙直接接觸。諸模件是完全平行地安裝的，并可用一條標(biāo)準(zhǔn)的塑料系帶6固定，這一點已專門顯示在圖1B或其它圖中。如圖所示，上下兩部分是平行安裝的。作為另一種選擇，平行的模件可以分別位于管道相反的兩側(cè)或在對角上互相平行。每個模件兩邊的凹槽7通向一條形孔8，那是為固定用的塑料系帶而設(shè)置的。對于直徑較小的管道，外罩的扁平表面通常允許一種齊平、平行的牢固裝配方式。但是，如果管道的尺寸或形狀不允許這樣一種齊平、平行的牢固裝配方式，則可采用各種不同厚度的平行校準(zhǔn)隔板9，以占據(jù)該兩個模件兩側(cè)之間的空間。圖1B顯示了平行校準(zhǔn)隔板如何保證模件最佳安裝位置的能力，因此，模件的位置在所有三個笛卡兒坐標(biāo)的平面上均是平行的。隔板9則嵌入每個模件底表面上的插座21。
圖2和2A代表了一個正面立視圖和一剖視圖，顯示了外罩2并突出了平行校準(zhǔn)隔板9的應(yīng)用，后者是用來維持在管道1周圍始終平行的位置。每對模件最好是采用熱穩(wěn)定各向異性磁體，以便為具體的液體或氣體物料提供最佳的調(diào)節(jié)作用和磁通量密度。然而，即使是采用熱穩(wěn)定各向異性磁體，該調(diào)節(jié)水平也會受到該磁場能否有效地到達物料內(nèi)抵抗性分子團的能力的限制。然而，此處的模件中一塊磁體5或5a總是比另一塊磁體具有較高的磁通量密度。在模塊內(nèi)兩塊磁體磁通量密度上的區(qū)別在空隙內(nèi)專門產(chǎn)生了一種獨特的磁通量不均勻的磁場，從而導(dǎo)致了物料內(nèi)的湍流狀態(tài)。在本申請書內(nèi)提及時，這種將一個空隙內(nèi)磁通量密度不均勻的磁場特地施加于流經(jīng)管道或其它封閉容器的液體或氣體的技術(shù)被稱為“磁性定相”或“定相”。正是這種磁性定相技術(shù)通過沿著空隙內(nèi)的中央磁力線增加了定向的磁能強度而導(dǎo)致了物料內(nèi)的湍流狀態(tài)。隨著湍流狀態(tài)的加劇，作用在物料上的磁場效率也隨之增加。
在圖2A的剖視圖中，顯示了磁體5和5a的位置緊靠著管道1，且平行于管道1。兩側(cè)所顯示的平行校準(zhǔn)隔板9保證了模塊上、下模件的平行位置。每塊隔板上都有接頭，該接頭可嵌入外罩2上的插座21中(也顯示在圖1A中)。平行校準(zhǔn)槽3和直接接觸用的孔4也被顯示在圖中。另外，高級隔離屏蔽裝置10、10a和10b也被分別顯示出來。
圖2B是一透視圖，突出了一典型的圍繞磁體外表面的高級隔離屏蔽裝置。此處顯示了隔離屏蔽裝置10、10b和10c是用在相應(yīng)的每塊磁體外表面的后面，通過減少抽象的磁力線占據(jù)磁體上面和(或)旁邊空間的傾向，將磁場的有效區(qū)域集中于物料的流動路徑。于是，這些磁力線通過隔離屏蔽裝置、或保磁銜鐵被轉(zhuǎn)向空隙內(nèi)的焦點區(qū)域?；旧希繅K磁體被一個至少具有兩屏蔽面的隔離屏蔽裝置所屏蔽，但具有五個屏蔽面的隔離屏蔽裝置是最理想的。唯有準(zhǔn)備暴露于液體或氣體的那一個磁體表面必須保持無屏蔽狀態(tài)并直接暴露于被調(diào)節(jié)的物料。
圖2C是一個分解透視圖，十分詳盡地突出了高級隔離屏蔽裝置10、10a、10b、10c和10d圍繞在磁體五個外表面的情形。出于明確表達的目的，磁體5或5a以灰色陰影顯示。
圖2D是一側(cè)面剖視立視圖，突出了典型的高級隔離屏蔽裝置10、10c和10d圍繞在各磁體外表面的情形。出于明確表達的目的，磁體5或5a以灰色陰影顯示。
圖2.E是一正面剖視立視圖，突出了典型的高級隔離屏蔽裝置10、10c和10d圍繞在各磁體外表面的情形。出于明確表達的目的，磁體(5或5a)以灰色陰影顯示。
圖3是一典型模塊的側(cè)面立視圖。在視覺上，典型模塊的各表面均是相同的。每一面均顯示了圓形的上緣和用于塑料系帶的凹槽7。
圖3A是一個側(cè)面剖視立視圖，顯示了內(nèi)部的模件與外罩及管道之間的關(guān)系，也顯示了具有相同長度和寬度的隔離屏蔽裝置10、10c和10d的使用情況，以及相應(yīng)的磁體表面尺寸。
模塊組的每塊磁體5和5a，如該側(cè)面立視圖所示，在長度方向和橫剖面上均是長方形的，且被封閉在非磁性材料的外罩內(nèi)。如上所述，模塊的磁體是按照其極性排列的，以便產(chǎn)生一個垂直于管道內(nèi)物料流動方向的單向磁場。磁體表面是專門通過暴露孔4而直接暴露于空隙，它是上述校準(zhǔn)凹槽3的一個組成部分。同樣，電磁回路抽象的磁力線是垂直于管道內(nèi)物料流動的方向。接頭18(也在圖2A中顯示)以及外罩底面上與其匹配的接頭插座21均是平行校準(zhǔn)隔板9的組成部分之一。
圖4顯示一典型模塊的上模件A的頂面基本上是長方形的。它也顯示了側(cè)面和頂面的圓邊，以及條形孔8。后者是為了讓塑料系帶穿入每個模件上的兩處位置而設(shè)置的。
在圖4A中也顯示了一個典型模塊的下模件的頂面B。它基本上是長方形的且在視覺上與上模件A的頂面相似。
圖5顯示了上模件A的底面基本上是長方形的。它顯示了橢圓形的校準(zhǔn)凹槽3、直接暴露孔4、磁體5a和插座21。下模件的底面B被顯示在圖5A中，其在視覺上與上模件A的對應(yīng)表面相似。如上所說明的，在上模件和下模件中的磁體5和5a必須具有不同的磁場強度。模塊是根據(jù)遞增的磁通量密度沿著管道安裝，以促進分子鏈均勻地展開。
圖6顯示了一種由四組模塊組成的結(jié)構(gòu)。遞增調(diào)節(jié)首先包括以一定水平的定向磁能來處理物料以獲得初始水平的磁矩。從邏輯上說來，這一初始水平的處理是在第一組模塊12的位置完成的，其定向磁能在阻力較弱的分子內(nèi)感應(yīng)了電子的自旋翻轉(zhuǎn)。作為一種連鎖的過程，受到影響和被對齊的分子傾向于改變自己位置，并為其它尚未受影響的分子提供更大的通路。第二組模塊13提供了按比例增高的定向磁能，增加了物料內(nèi)磁性飽和的程度。通過使用第三組模塊14和第四組模塊15，這一遞增過程得以繼續(xù)，從而在物料內(nèi)部達到了高得多的整體磁性飽和狀態(tài)。模塊通過模件連接器16a和16b而相互連接。每個模件連接器在前、后表面共有四個接頭18，如圖6A所示。這些接頭嵌入每組模塊前、后表面上所設(shè)置的與其匹配的連接器插座17。模塊化設(shè)計使得本發(fā)明可用于一種更特殊的應(yīng)用，即用于特殊類型的物料、管道或封閉容器。圖7描繪了另一個由四組模塊組成的結(jié)構(gòu)的分解剖視圖。這張分解圖顯示了模件連接器16A和16B的有關(guān)用途。這些模件連接器16A和16B使得模塊如同一個整齊的小組位于管道周圍，從而維持一種恒定的定向磁通量。本發(fā)明的設(shè)計可以恒定地進行操作，而不論其相對于管道的角度位置如何，只要模塊組保持對齊和平行、彼此相對且垂直于被處理的物料的流動方向即可。
圖8和8A顯示了A型和B型模件連接器的正視圖、后視圖和側(cè)視圖。總共有六個模件連接器。這些連接器基本上有兩種類型，其高度是可調(diào)節(jié)的，以適應(yīng)該八組模塊中相對的高度差別。所有的模件連接器總共有八個接頭18。典型的模件連接器在前面和后面各有四個接頭。這些接頭的形狀是圓柱形的，其尺寸和位置使其可嵌入每個模件前面和后面的相匹配的接頭插座17。
圖9是一平行校準(zhǔn)隔板的透視圖?？筛鶕?jù)高度變化以遞增的方式而使用每套兩塊互相匹配的隔板，以最佳地適應(yīng)典型模塊的模件(A和B)之間的空間。每塊隔板是長方形的，且在每個頂面和底面上設(shè)有兩個接頭19。在該接頭之間是條形孔20，以供塑料系帶穿過。這些接頭嵌入每組模件A和B的底面上所設(shè)置的與其匹配的插座(圖1A、2A和3A中的21)。所顯示的各種尺寸是為了說明問題起見，并非是企圖限制它們在本發(fā)明中的用途。
圖10是本發(fā)明的一最佳實施方案的側(cè)面剖視立視圖，顯示了它的操作方式。通過在第1組模塊的空隙內(nèi)初步施加定向和不均勻的磁通量密度，磁性調(diào)節(jié)作用開始在被處理的物料內(nèi)阻力較弱的分子上產(chǎn)生磁矩。因此被對齊的分子改變了自己位置并為其它未受影響的分子造成了較大的通道。第2組模塊提供了更高水平的磁性定相，從而達到了更高的磁矩，并繼續(xù)促進分子鏈的均勻展開。該過程通過遞增地增加磁性定相的水平而繼續(xù)進行下去，分別由第3組至第8組模塊加以完成。
圖10A是以遞增方式沿著管道(未被顯示)安裝的一個由八組模塊組成的完整系統(tǒng)。模塊隔板使每組毗連模塊的上模件A和下模件B之間保持了一致的相對位置。
圖11是一透視圖，顯示了系統(tǒng)被妥善地安置在管道1(未在圖11中顯示)的上面及下面。為了顯示管道是如何沿著每組模塊的校準(zhǔn)凹槽3而特地安裝的更詳細的細節(jié)，平行校準(zhǔn)隔板(9)未被顯示。圖中顯示，直接入口4是緊靠管道外壁安裝的。
無論少至一組或多達八組的模塊一起使用，都可以獲得此處所述的效益。經(jīng)考慮，通過提供模塊化設(shè)計，此過程和裝置可最理想地適用于現(xiàn)實世界應(yīng)用中的許多變化情況。如上所介紹的，通過使用二至八組模塊可以達到最佳的飽和狀態(tài)。正如先前所述，對于某一種特定物料施加強度遞增的磁場將達到一個可測出的收效遞減點。從統(tǒng)計和經(jīng)濟的角度看來，使用更多的模塊組是無濟于事的。盡管可以使用更多的模塊組，但超過八組模塊后即會達到收效遞減點，在有效性方面并不會產(chǎn)生顯著的區(qū)別或變化。
實驗測試和結(jié)果比較在具有同樣引擎特性的多種車輛上進行了初步測試。司機、車的重量、形狀和路途特征均是相對恒定的。測試的目的是針對盡可能多的安裝了各種不同裝置的車輛，取得每年平均的每加侖英哩數(shù)(MPG)或每公升公里數(shù)(Km/L)。此處所述的裝置原型也按照同樣的原則進行了測試。所測試的車輛代表了一系列不同的引擎，以及由三個不同制造商所提供的相似車型。按照引擎的大小共劃分了六個基本的小組，而且每一引擎組的相對里程數(shù)據(jù)被用來為每個引擎組制訂一個平均距離基線。
最初的基線里程數(shù)據(jù)是根據(jù)保存了2年多的紀(jì)錄積累而成的，同時對各種車輛按照引擎大小、車型、重量和旅程距離進行編組。對于最初的基線測試，沒有使用磁性裝置。
第二輪測試是通過將一個市場供應(yīng)的磁性設(shè)備安裝在同樣系列車輛的燃料管線上、距離車輛燃燒源不超過8英尺(2.4米)的位置，并記錄了距離(英哩或公里)、車輛和路程特征。積累了一年多時間的這類數(shù)據(jù)，以獲得同樣系列車輛的相似的每加侖英哩數(shù)(MPG)或每公升公里數(shù)(Km/L)的平均值。
在此申請書中所敘述的本發(fā)明的原型，也按照同樣的原則進行了測試。對采用市場上可供裝置的車輛與未配備該裝置的車輛進行比較測試，取得以全年的以MPG為單位的結(jié)果，然后用來與本發(fā)明原型的結(jié)果進行比較。圖12中的表格詳細列出了未配備該裝置的車輛、配備了市場所供裝置、或本發(fā)明原型的車輛的特征，并且顯示在安裝此原型裝置后，MPG效率有顯著增加。此新發(fā)明的平均MPG比所測試的市場產(chǎn)品增加了12％。此外，新發(fā)明顯示了更加穩(wěn)定的整體結(jié)果。重要的是，在此項比較性測試中，只使用了組成本發(fā)明的八(8)組模塊中的一(1)組模塊。
顯然，對于此處所敘述的過程和裝置可以在不背離本發(fā)明精神的同時，進行各種各樣的改造和改變。
權(quán)利要求
1.一種對流經(jīng)管道的液體或氣體物料進行磁性調(diào)節(jié)的裝置，該裝置包括一至八組由兩個模件配對而成的模塊，其牢固地安裝在該液體或氣體管道的外表面上，每組模塊的每個模件與該模塊的另一模件基本平行，每組模塊的每個模件內(nèi)都有一磁體與該管道直接接觸，其中，每組模塊的每個模件內(nèi)的一塊磁體與平行的模件內(nèi)的磁體相比具有較高的磁通量密度，且每一磁體的極性和排列方式造成了一垂直于上述管道內(nèi)該物料流動方向的單向磁場，其中，上述模塊內(nèi)面對該管道的一塊磁體側(cè)部的極性與其對面磁體的極性是相反的。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中有二至八組成對的模件。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中模件之間的空間被平行校準(zhǔn)隔板隔開。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中該磁體是熱穩(wěn)定各向異性磁體。
5.如權(quán)利要求4所述的裝置，其中該磁體呈正方形或長方形。
6.如權(quán)利要求4所述的裝置，其中設(shè)有高級隔離屏蔽裝置。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中該屏蔽裝置是由一整塊材料制成的，且籠罩了上述每個磁體的2至5個表面。
8.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中該屏蔽裝置是由各屏蔽片構(gòu)成的，且籠罩了上述每個磁體的2至5個表面。
9.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中所有上述磁通量密度較高的磁體在上述諸模塊的模件內(nèi)的位置是相鄰的，且所有磁通量密度較低的磁體在上述諸模塊的相對的模件內(nèi)的位置是相鄰的。
10.如權(quán)利要求2所述的裝置，其中磁通量密度較高的磁體和磁通量密度較低的磁體交錯地安裝在諸模塊的模件內(nèi)。
11.如權(quán)利要求1中所述的裝置，其中諸磁體中一塊磁體的磁通量密度范圍是從約2,200高斯至約11,000高斯，另一塊磁體的磁通量密度范圍是從約3,850至約11000高斯，其限制條件為在磁通量密度較高的磁體與磁通量密度較低的磁體之間在磁通量密度上的差別至少為約800高斯。
12.一種對液體或氣體物料進行磁性調(diào)節(jié)的方法，其包括使液體或氣體物料流經(jīng)一管道，在該管道外表面牢固地安裝一至八組由兩個模件組成的模塊，其中，每組模塊的每個模件與該模塊的另一模件是基本平行的，在每組模塊的每個模件內(nèi)各有一磁體，每組模塊的每個模件內(nèi)的一個磁體的磁通量密度比與其平行的另一模件內(nèi)磁體的磁通量密度更高；磁體的排列使得各磁體面向管道的一面分別具有相反的極性，以產(chǎn)生一個垂直于上述管道內(nèi)該物料流動方向的單向磁場，從而在該模塊內(nèi)部的空隙內(nèi)產(chǎn)生不均勻的磁通量密度，以破壞該液體或氣體的層流狀態(tài)并提高它們的性能效率。
13.如權(quán)利要求12所述的過程，其中，磁通量密度較高的磁體和磁通量密度較低的磁體之間的磁通量密度區(qū)別至少為約800高斯。
全文摘要
液體和氣體的磁性調(diào)節(jié)及其設(shè)備，其中，對流經(jīng)管道或其它封閉容器的液體或氣體進行磁性調(diào)節(jié)，以達到該液體或氣體的均質(zhì)特性，其目的是改善依賴于這些液體或氣體的裝置和系統(tǒng)之操作效率和性能表現(xiàn)。特別是，本發(fā)明涉及各種先進技術(shù)的聯(lián)合應(yīng)用，其包括(1)采用磁體，最理想的是具有高磁通量密度的穩(wěn)定化各向異性磁體，(2)不均勻磁通量密度匹配，(3)采用高級隔離屏蔽裝置與平行校準(zhǔn)控制的集中于空隙的磁場，(4)遞增調(diào)節(jié)，以及(5)模塊化設(shè)計。
文檔編號B03C1/00GK1566752SQ0314848
公開日2005年1月19日 申請日期2003年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2003年6月27日
發(fā)明者史蒂文·薩克斯 申請人:史蒂文·薩克斯