用于处理流体的方法和设备的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及用于处理流体的设备和处理流体的方法。
【背景技术】
[0002]许多研宄人员已经开发出用于各种目的的纳米颗粒。目前，这些纳米颗粒已被用在医疗领域、用于水净化以及用于微流通道中的流体混合，以及其它领域。纳米级颗粒的主要优点在于增大了相同质量颗粒的表面面积。这种表面面积的增大带来期望的效率提高。
[0003]在水净化领域，纳米颗粒起到同样重要的作用。然而，净化后去除该颗粒的问题引出具有磁芯的纳米颗粒的设想。这些磁性纳米颗粒的提出已有时日，并且许多“去除工艺”已被开发和研宄，以提高去除效率。
[0004]但是，系统的净化部分继续利用机械激励法，以通过物理方式相对于待处理流体激励纳米颗粒，从而产生净化的化学性质。这些方法通常涉及一些运动部件，并且与所有运动部件一样，它们最终导致磨损的维护问题。
[0005]本发明的目的在于提供用于处理流体的替代方法和设备。
【发明内容】
[0006]根据本发明，提供用于处理流体的设备，该设备包括:
[0007]用于保持大量待处理流体的腔室，所述流体包含磁性颗粒；和
[0008]磁场发生器，用于在所述腔室内产生非静态磁场，从而在使用时引起所述磁性颗粒在所述腔室内的运动。
[0009]所述腔室优选地包括入口和出口，待处理流体能够通过所述入口被引入，并且处理后的流体能够通过所述出口从所述腔室中去除。
[0010]所述腔室优选地由非磁性材料构造。
[0011]例如，所述腔室可以包括塑料材料。
[0012]所述磁场发生器可以包括围绕所述腔室设置的多个绕组。
[0013]例如，所述腔室可以是圆柱形的，并且所述磁场发生器可以包括两组或更多组绕组，这些绕组围绕所述腔室同心地设置并被布置为在所述腔室内产生旋转磁场。
[0014]优选地，每组绕组中的绕组成对地布置，其中每对绕组中的绕组彼此沿径向相对。
[0015]在优选的示例性实施例中，所述磁场发生器包括三对绕组，其中每对绕组相对下一组绕组围绕所述磁场发生器的中心旋转120°。
[0016]所述腔室可具有关联的由诸如铁或者钢的磁性材料形成的中心核，以引导或成形所述磁场。
[0017]所述磁性材料应被成形为使磁场集中在所述腔室中。
[0018]所述设备可以包括辅助磁场发生器，该辅助磁场发生器被布置为产生与所述磁性颗粒相互作用的磁场，从而将所述磁性颗粒朝向所述腔室的入口端推动，以防止所述颗粒在使用中从所述腔室被排出。
[0019]根据本发明，进一步提供一种处理流体的方法，该方法包括:
[0020]将大量待处理流体与一些具有所需处理特性的磁性颗粒一起引入到处理腔室中；和
[0021 ] 在所述腔室中产生非静态磁场以引起所述磁性颗粒在所述处理腔室内的运动，由此增进所述磁性颗粒与所述待处理流体的相互作用。
[0022]在一个实施例中，所述非静态磁场是旋转磁场，所述旋转磁场引起所述磁性颗粒在所述处理腔室内的旋转运动。其中所述颗粒的运动不同，例如为线性或振荡的实施例也是可能的。
[0023]在优选的示例性实施例中，所述旋转磁场由三对绕组产生，该三对绕组被连接到三相交流电源，以便所述绕组中各自的电流随时间以正弦曲线变化，并且在每对绕组中的电流相对于相邻绕组中的电流时间移位(time-shifted) 120°。
[0024]所述磁性颗粒优选地是纳米颗粒，所述纳米颗粒具有响应于所述非静态磁场的磁性以及为与所述待处理流体相互作用而选择的化学特性。
【附图说明】
[0025]图1是示出根据本发明示例性实施例的用于处理流体的设备的总体布置的平面示意图；
[0026]图2是例示图1中设备的磁场发生器的工作原理的示意图；
[0027]图3是图1中设备的实际实施例的局部剖视立体图；
[0028]图4是图3中设备的平面图；和
[0029]图5是所述设备的处理腔室的替代实施例的部分切去示意图。
【具体实施方式】
[0030]图1是示出根据本发明示例性实施例的用于处理流体的设备的总体布置的平面示意图。
[0031]该设备主要包括两个主要部件:处理腔室10和磁场发生器12。在所例示的实施例中，处理腔室10是大致为圆柱形，并且磁场发生器围绕腔室同心地设置。下面将参照图3和图4更详细地描述该设备样品的构造。
[0032]如从图1可见，磁场发生器包括三对绕组A-A’、B-B’和C_C’。每对绕组中的绕组如所例示的彼此沿径向相对，并且每对绕组相对下一组绕组围绕磁场发生器的中心旋转120°。在样品设备中，这些绕组包括市售三相感应电动机的定子绕组。
[0033]该三对绕组被连接到三相交流干线电源。绕组中各自的电流随时间以正弦曲线变化，并且每对绕组中的电流相对于相邻绕组中的电流时间移位120°。在围绕圆的圆周以120°间隔布置的三对线圈中的这些电流的存在将在该圆内引起磁场，并且该磁场将呈现为旋转的，这即是感应电动机的工作原理。这是因为，各绕组中的交变电流在不同时间达到峰值，以至于虽然绕组本身是静止的，所产生的磁场呈现为在空间中移动。
[0034]图2的示意图例示出上述工作原理。
[0035]现在参见图3和图4，示出了该设备的实际样品。图3是所述设备的立体图，其被部分切去以示出其结构。图4是图3中设备的平面图。
[0036]该设备利用传统的三相感应电动机来提供设备的磁场发生器。因而，磁场发生器12包括该感应电动机的壳体14和在壳体14内支撑在圆柱形框架(cylindrical former) 18上的三对定子绕组16。处理腔室10代替该感应电动机的转子，并具有位于其中心处的圆柱形钢芯20，其用于在磁场横跨感应电动机的转子通常所在的空间时引导该磁场。
[0037]处理腔室包围芯部20，并且包括上端板22和下端板24以及圆周外壁26，从而限定芯部和外壁26之间的环形体