柔性导电线圈、相关模块、电磁诱导处理装置及相关方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种用于对流体进行电磁诱导处理的柔性导电线圈，所述线圈的每一匝都处于同一个二维平面内，所述二维平面包括第一方向和垂直于该第一方向的第二方向，而所述线圈能够在垂直于所述二维平面的第三方向上卷曲。本发明专利技术还提供相关的线圈组合、金属线结构、线圈组件以及电磁诱导处理装置。本发明专利技术还提供一种对流体进行电磁诱导处理的方法。本发明专利技术通过将线圈设计成特别形状，使其能够非常容易地安装在流体管道上，并且使其所产生的磁场对流过管道的流体所产生的电磁诱导效果成倍增加，基本上可以使对流体的电磁诱导处理效果达到最大化。

【技术实现步骤摘要】
柔性导电线圈、相关模块、电磁诱导处理装置及相关方法
本专利技术大致涉及一种柔性的导电线圈，具体来说，涉及一种用于对流体进行电磁诱导的柔性导电线圈。本专利技术还涉及相关的线圈组合、金属线结构、线圈组件以及电磁诱导处理装置。本专利技术还提供一种对流体进行电磁诱导处理的方法。
技术介绍
目前普遍使用的燃油发动机（例如：汽油发动机、柴油发动机）中总是会遇到燃料燃烧不充分和尾气排放的问题。而这是造成能源消耗和环境污染的困扰世界的难题。现有的广泛使用的解决这些问题的技术方案中，要么对发动机进行改良，通过优化改进发动机的机构设计和电子燃料喷射系统来调节有机燃料与空气（氧气O2）的混合比率，以此试图改善燃料的燃烧率；要么通过使用贵金属（铂金类）型的催化剂和各种过滤技术来降低发动机废气排放中的有害物质排放。但是这些技术几乎都遇到瓶颈，而且目前的降排技术会提高成本并导致发动机动力输出的损耗，其结果是导致了间接性的能源浪费。其原因在于无法从根本上解决因为燃料本身性质和发动机内在因素造成的“燃料不完全燃烧现象”。造成这种“燃料不完全燃烧现象”的原因是自然界中各种物质自带的界面电位导致。由于地球磁场的影响，在地球上的各种物质都会带有电位，电位的正与负，则是由于物质本身的性质所决定的。同时物质所处于的外界环境也会促进或减弱物质所带电位的强度。具体来说：A.有机燃料（汽油，柴油，重油，航空煤油，乙醇，工业酒精，液化石油气，液化天然气等）本身由于受地球磁场的影响以及在保存过程中被氧化和振动摩擦所产生的静电影响，燃料的外部界面倾向于带正（+）电位。有机燃料是非常容易带电的，例如运送液体燃料的油罐车辆必须装备高性能的静电释放装置来释放出罐内液体燃料在运输过程中由于晃动摩擦所产生的大量静电荷。如果不能够及时地把积存的静电荷释放到地面，电荷放电将会引起“静电火灾”而导致油罐爆炸；B.同时，有机燃料为混合物，燃料内部的各种的分子间存在的界面电位强度缺乏统一性，导致其成分中的分子团大小不一。目前的燃料电子喷射技术不能够有效地粉碎燃料分子团，这就导致了被喷射到发动机气缸内的燃料颗粒的大小和成分存在着较大的差异；C.有机燃料在保管过程中，也会吸收空气中的水分，由于界面电位的影响，一部分的水分子会与燃料分子相互吸引，当油气混和气体进行爆燃时，这些水分阻碍燃料分子与氧气分子的结合，同时也会吸收热量，造成不完全燃烧；D.空气分子由于各种原因（紫外线，空气污染，电子磁场等）的影响，空气分子的外部也倾向于带正（+）的界面电位。而且空气中也会存在较多的水蒸汽分子（空气湿度），因此被吸入发动机内的空气颗粒时带正（+）电位的。空气中的水蒸汽分子也容易向燃烧室内壁移动或附着在非极性的燃料分子团上，影响爆发性燃烧效率；E.发动机由于是接地即与电瓶负极连接的，并且燃料喷射油路内面和气缸（燃烧室）的内面基本上由金属构成，所以金属的界面电位是负（-）电位。由于上述燃料、空气、发动机内部的界面电位之间的相互作用的原因，当燃料在发动机内部燃烧室会产生两种类型的“不完全燃烧”：（1）由于燃料微细颗粒本身带有正电位（+），其中的一部分颗粒会被吸附在燃烧室内壁（-）而形成类似于结露状态的燃料膜层。这种燃料膜层由于受到发动机内壁的吸热影响而不能够形成动力输出所需的“爆发性燃烧”，而是形成相对温和的燃烧。由于发动机内的爆燃反应是在极短的时间内完成的，因此这种相对温和的燃烧来不及完全燃烧反应，而形成相对性的“不完全燃烧”；（2）由于被喷射到发动机内部的燃料颗粒的分子团是不均匀的，大的分子团需要更长的时间来完成爆燃反应。分子团越大，形成“不完全燃烧”的几率越高。在申请人的专利CN101988448B（其通过引用结合于此）中公开了一种利用电磁诱导对流体进行处理的方法。通过这种处理后可以有效地控制燃料流体分子的界面电位的极性：可以按需要消去流体分子的电位极性，即电位中和；或使流体分子带负电（-）的界面电位或带正电（+）的界面电位。通过这种处理可实现以下几种效果：（1）阻止燃料颗粒或水分子颗粒附着在发动机燃烧室的内面：由于发动机燃烧室内部的界面电位为负（-），这自然会对带有负电位的燃料颗粒与水蒸汽颗粒进行排斥，这样会阻止燃料颗粒或水蒸汽颗粒附着在燃烧室的内壁面，燃料颗粒会完全悬浮在燃烧室内与空气形成混合气体；（2）粉碎燃料内部的大型分子团效果：燃料内的分子团由于燃料分子间的同性(-)界面电位而相互排斥，从而有效地粉碎燃料分子团并防止燃料分子再次结成分子团。均匀的燃料颗粒有利于更加充分的爆发燃烧。燃料的完全燃烧率的提高还可以有效的减少有毒性的一氧化碳（CO）和碳化氢（HC）的生成。（3）阻止有害性氧化物的生成：由于燃料中的杂质（主要为硫，水分等）的界面电位也被转变成负（-）性，促使硫分子与燃料分子形成排斥性分离，防止燃料中的硫分子与燃料分子争夺氧分子，阻止二氧化硫（SO2）的生成。防止空气污染。使燃料中所含的水分子也带上负性（-）的界面电位，来达到燃料微粒与水分子的分离，阻止水分子参与燃烧反应。经过处理的混合气体（燃料/空气）被压缩后，被点火时，在同样的环境条件下其爆燃反应更加剧烈，爆燃的温度会更高，爆燃所产生的爆发力更大，可以实现发动机在较低转数下的动力输出的增加，从而实现节能，减少二氧化碳排放，减少有害物质排放的效果。在现代工业应用中，电磁线圈都是以螺旋管方式缠绕的电磁线圈为主，其构造参见图1，具有三维空间上的结构。当线圈导体内有电流流动的时候，该线圈就可以产生相应的直流或交流电磁场，参见图2。使用这种电磁线圈对流体进行电磁处理时，都是将线圈螺旋管套在流体的管路上。当需要对导电性流体（例如水、液体金属等），微导体（例如液体有机燃料、湿润空气等）或近绝缘性流体（干燥空气等）实施特定的电磁处理，通过利用电磁诱导效应使流体内部产生电流或电势的时候，使用这种螺旋管式的电磁线圈的磁场对于流体所产生的电磁诱导效率非常低。这是因为，根据电磁感应的基础常识（弗莱明右手定律），通过电磁感应产生的导体内电流（或电势）与导体的运动方向和磁力线的夹角有着密切的关系，当导体在磁场中作切割磁力线运动时，在导体中会产生感应电势，感应电势的大小与导体在磁场中的有效长度及导体在磁场中作垂直于磁场方向运动的速度成正比。当流体的运动方向与磁力线的方向处于垂直（夹角90°）的状态下，电磁场对于流体的电磁诱导效率是最高的。相反，当流体的流动方向与磁力线平行（夹角0°）的时候，电磁场对于流体的电磁诱导效率最低。而使用这种螺旋管式的电磁线圈时，在线圈内部磁力线密度最大的地方，流体的流动方向与磁力线的夹角为0°，因此其电磁诱导效率是非常低的（参见图3，其中以粗箭头表示流体流动的方向）。在一些利用电磁感应技术的领域，为了获得最大的电磁感应效果，人们将螺旋管式的电磁线圈与流体管道垂直配置，使螺旋管内部磁力线密度最大的磁场输出部分与流体的流向垂直。例如电磁流量计就是利用这个原理。但是，电磁流量计需要一个与管道垂直的螺旋管线圈来产生电磁场，会占用较大的空间和高度（参见图4，其中螺旋管线圈1垂直于整个流体管道设置）。并且，如果采用类似于电磁流量计的方式来设置对流体进行电磁处理的螺旋管线圈，流体流过的位置并不处于线圈内部磁力线密度最大的地方，因此这本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于对流体进行电磁诱导处理的柔性导电线圈，所述线圈的每一匝都处于同一个二维平面内，所述二维平面包括第一方向和垂直于该第一方向的第二方向，而所述线圈能够在垂直于所述二维平面的第三方向上卷曲。

【技术特征摘要】
1.一种用于对流体进行电磁诱导处理的柔性导电线圈，所述线圈卷曲成贴合流体管道的截面形状，并且该线圈能够展开成使得其所有线匝都处在同一个二维平面内，所述二维平面包括第一方向和垂直于该第一方向的第二方向，而所述线圈的展开是在垂直于所述二维平面的第三方向上的展开；展开在所述二维平面内后，所述线圈在所述二维平面内在所述第一方向上具有向外凸出第一弯曲部分，而在所述第二方向上具有向内弯曲的第二弯曲部分，使得所述线圈在所述二维平面内具有两个曲率中心；其中，所述第二方向和所述流体流动的方向是平行的；并且，并且所述线圈具有两个端子，且在该二维平面内具有类8字形的形状。2.根据权利要求1所述的线圈，其特征在于，展开在所述二维平面内后，所述线圈至少具有沿所述第二方向的对称轴，所述线圈在该对称轴的两侧具有第一端部和与第一端部相对的第二端部，所述线圈能够在第三方向上卷曲，使得第一端部和第二端部互相靠近。3.根据权利要求2所述的线圈，其特征在于，所述线圈卷曲的时候卷曲成所述第一端部和所述第二端部彼此接触。4.根据权利要求1所述的线圈，其特征在于，展开在所述二维平面内后，所述线圈在所述第一方向上跨过的最短距离是最长距离的1/4至1/2。5.根据权利要求1所述的线圈，其特征在于，其中，所述线圈还包括覆盖在所述线圈的外侧上的海绵保护层，其中，所述线圈的外侧是指线圈离流体管道较远的一侧。6.根据权利要求1所述的线圈，其特征在于，展开在所述二维平面内后，所述线圈在第一方向上的长度是流体流过的管道的截面周长或1/2截面周长。7.根据权利要求1所述的线圈，其特征在于，展开在所述二维平面内后，所述线圈在所述二维平面内至少具有两个弯曲段，其中每个弯曲段都具有小于180度的圆心角。8.根据权利要求7所述的线圈，其特征在于，展开在所述二维平面内后，所述两个弯曲段是沿所述第一方向相对的。9.根据权利要求1所述的线圈，其特征在于，展开在所述二维平面内后，所述线圈在第二方向上的长度是流体流过的管道的截面直径。10.根据权利要求1所述的线圈，其特征在于，所述线圈还具有接头用于与外部器件进行电连接，而所述线圈展开在所述二维平面内时，所述接头位于所述线圈纵向的中部。11.一种线圈组合，其包括多个并联或者串联在一起的根据权利要求1-10中任一项所述的线圈，所述线圈组合能够在垂直于所述二维平面的第三方向上的展开，使得至少一部分多个线圈展开在所述二维平面内。12.根据权利要求11所述的线圈组合，其特征在于，所述线圈组合在垂直于所述二维平面的第三方向上的展开后，所述多个线圈都处于所述二维平面内。13.根据权利要求12所述的线圈组合，其特征在于，所述线圈组合在垂直于所述二维平面的第三方向上的展开后，所述多个线圈在所述二维平面内沿所述第二方向并排设置。14.根据权利要求13所述的线圈组合，其特征在于，所述线圈组合在垂直于所述二维平面的第三方向上的展开后，所述多个线圈能够同时在所述第三方向上卷曲而保持所述多个线圈的第二方向都和所述流体流动的方向平行。15.根据权利要求12所述的线圈组合，其特征在于，所述线圈组合在垂直于所述二维平面的第三方向上的展开后，所述多个线圈所述二维平面内成套叠式的设置。16.根...

【专利技术属性】
技术研发人员：长谷川学，
申请(专利权)人：镇江科越节能技术有限公司，
类型：发明
国别省市：江苏;32