向物体或介质中提供电流的方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术涉及在物体或介质中提供和／或感应电流的领域。具体地，该电流用于干扰、杀死、抑制活动或击昏物体或介质中的一个或多个生物。本发明专利技术公开了一种新型装置，其具有作为变压器的次级（３）的导电介质（在管道中），并且公开了在分布式磁芯（２）上具有分布式初级绕组（１）的装置。本发明专利技术具有相对的电对称和可测量性。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及向物体或介质中提供和/或感应电流的领域。具体地，该电流用于干扰、杀死、抑制物体或介质中的一个或多个生物的活动或将其击昏。本专利技术有许多应用，本文中详细说明了这些应用中的一些(无限制)，包括航海或船舶应用、水产养殖业应用、废物处理应用以及需要对流体进行处理的任何其他应用。一方面，本专利技术涉及将电压场(electric voltage field)或电流感应到诸如流体(例如，水、体液或食品)以及相关产品的介质中。另一方面，本专利技术涉及一种装置和/或方法，通过该装置和/或方法可以将电压场或电流传送至远程物体。在具体应用方面，本专利技术涉及术语上所称的“生物污垢”，其中，导管或其他的流体管道由于流过管道的介质中存在的生物而变得狭窄或者甚至堵塞。例如，船只、船舶或潜艇内部的导管或蓄水装置(例如压舱物)可由于存在于海水中的生物而变得狭窄。本专利技术涉及减轻或阻止生物污垢和入侵物种的运输。在另一具体方面，本专利技术涉及将电流感应到介质中是以相对“非接触”传送形式将电压场或电流感应到介质中。例如，将电流传送至介质中，而不需要电极与介质直接接触。这将会有助于在下文中描述本专利技术，本专利技术涉及将电压场或电流感应到管道中以减轻生物污垢，然而，应理解本专利技术并不仅限于上述应用。术语“生物抑制(BioBlock)”是作为本说明书的主题的方法和/或装置的名称。
技术介绍
专利技术人已经意识到，由诸如藤壶和贻贝的海洋生物引起的船只管道的结垢以及随后的阻塞，造成了海水冷却和消防系统的失效。此外，更多由航运引起的全球环境问题在于，在船舶压舱水中的各种生物可以从一个国家运输到另一个国家。当装载或卸载船舶时，该船舶分别排掉或吸入海水，以保持经得起海上风浪的平稳性。这样做的结果是发现海洋生物和物种从一个港口到另一个港口、以及从一个国家到另一个国家的运输对环境和水产养殖业具有潜在的破坏作用。专利技术人已经意识到，过去已提出各种方法来处理生物污垢。使用脉冲电场或电流来杀死生物细胞(特别是潜在的海洋生物污垢物(biofoulant))的想法并不是全新的。例如，有两篇论文，即1.Amr，A.G.and K.H.Schoenbach(2000).“Biofouling preventionwith pulsed electric fields”IEEE Transactions on Plasma Science 28(1)115-21，和2.Block，R.，F.Leipold，et al.(2001).“Pulsed electric field basedantifouling method for salinometers.”PPPS-2001 Pulsed Power PlasmaScience 2001.28th IEEE International Conference on Plasma Scienceand 13th IEEE International Pulsed Power Conference.Digest of Paper(Cat No.01 CH37251)，IEEE.Part vol.2，20011146-9 vol. 然而，虽然该公开已经被实验证明是成功的，但是专利技术人已发现，在例如船舶的大规模应用中或对于其他常用应用来说，这些公开都是不实用的。例如，将电极设置在导管(水通过导管流动)上，用于与水进行电接触，并向水中提供电流。电极被分隔开约1.5mm到1cm，因此，仅适用于类似的小直径的导管。通过电极分给的电压接近8KV/cm。因此，为了能够适用于更大的导管，将需要几十万伏的电压。这就产生了安全问题，特别是当将这样的大电压与诸如海水的导电介质一起使用的时候。在产生和切换这种大电压时也存在困难，以及在电极处还存在电极老化和离子游离。其他问题存在于水产养殖业中。专利技术人已意识到，水产养殖业的未来很大程度上取决于是否能够很容易地获取自然资源，诸如用于动物饲养的空间、水和鱼粉。其他问题与正引起欧洲水产养殖业广泛关注的不同病毒病的数量有关。例如，传染性鲑鱼贫血(ISA)，这是一种由大西洋鲑鱼遭遇的破坏性疾病，并且在苏格兰、挪威和加拿大都已有病例报告。在欧盟法规内，这种病被认为是外来到欧盟水体的。当确认了这种病时就需要立即将鱼清除，并在怀疑是这种病的时候就要就地采取多种控制措施。措施包括限制鱼、设备、材料和人员的活动，对网消毒以及休渔(fallowing)。根据风险评估，在怀疑和确认的地点周围建立区域，并将大部分相似的控制措施应用于位于那些区域中的未被感染的养殖水产地。在欧盟的指导原则中，来自被感染的放养鱼类的血和废水在排放前必须进行处理。其他易传染的疾病包括病毒性出血性败血症和传染性胰脏坏死。在鲑鱼和鲑科鱼的野生种群中经常大量发现这些疾病，并且这些疾病通常会导致高死亡率。因此，维护高标准的给水供应以及确保不会有野生鱼类进入到养殖水产地是一个重要目标。通过磁感应在导电流体中感应电流的概念是由本专利技术的专利技术人在二十世纪七十年代中期首先构思出来的。文档、装置、动作或知识的任何讨论都包括在本说明书中来解释本专利技术的上下文。在本公开和本文中的权利要求的优先权目的当天或之前，不应该认为允许任何所述材料形成现有技术基础的一部分、或澳大利亚或其他任何处的相关技术中的普通知识。本专利技术的一个目的在于提供一种改进的适于将电流传送到导电介质中的方法和装置。本专利技术的另一个目的在于缓解与现有技术相关的至少一个缺陷。
技术实现思路
本专利技术的一个专利技术方面在诸如海水的导电介质中磁感应电压场或电流，而不使用电极也不产生任何外部电场。本专利技术的另一个专利技术方面还提供了一种用于在导电流体中感应电流的方法和/或装置，其中，没有电接触(即，完全的电隔离)，并且优选地，不产生外部电场。此外，本专利技术的再一个专利技术方面提供了一种用于在流体或其他介质中感应电压梯度的方法和装置，其中，没有电接触(即，电隔离)并且(优选地)不产生外部电场。实质上，本专利技术提供了一种适于在导电介质中产生电压梯度来干扰、杀死、或击昏介质中的生物实体的方法和/或装置。研究表明，一些生物可能会受到其所存在的流体中的电流密度的影响。可选地，其他生物可能会受到其介质内的电压梯度的影响。生物的物理尺寸可能是为实施本专利技术所需要的强度的影响因素。为了处理相对绝缘的介质(例如淡水)，本专利技术的一个方面提供了一种方法和/或装置，用于通过操控所施加的电压以及多个变压器芯的数目和分布来施加任何期望的电压梯度。由于这种处理的介质中的功率消耗最小，所以认为这种处理是相对廉价的。为处理相对导电的介质(例如海水或血液)，一方面，本专利技术提供了一种方法和/或装置，用于通过操控所施加的电压以及多个变压器芯的数量和分布，来施加任何期望的电流密度。由于功率的使用与所施加的电压和电流的乘积成比例，所以也可以调整本专利技术的几何结构来调节电力电子的电容。说明书中公开了和/或权利要求书中限定了构成本专利技术的说明书的一部分的其他方面和优选方面。其他专利技术性方面涉及●磁路和电路的物理结构，具体地具有作为变压器的次级的导电介质(在管道中)，●分布式磁芯上的分布式初级绕组，用于阻止发射电场或磁场以及●增加在介质次级绕组中所感应的有效电压，●相对于海水和导电流体应用，用于达到所需的电压和本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种变压器结构，包括：初级绕组；次级绕组；磁芯，其中，所述次级绕组是绝缘管道中的导电介质。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：彼得文森特凯利，
申请(专利权)人：澳大利亚联邦政府，
类型：发明
国别省市：AU[]