CN101244855A - 磁约束流体防电器 - Google Patents

Abstract

一种磁约束流体防电器是由上管接头1、上绝缘管2、上磁轭3、磁轭连管4、轴向磁体5、外罩6、下磁轭7、绝缘管8、径向磁体9、磁屏蔽罩10、防尘板11、下管接头12、磁轭导孔13、磁靴端面14、下磁靴端面15、导线16、报警器17和限流电阻18组成的。其特征在于，上磁轭与下磁轭通过磁轭连管相接，在上磁轭和下磁轭间设置轴向磁体，磁靴端面和下磁靴端面形成两面轴向磁镜。在绝缘管8外成对设置径向磁体，在径向磁体的外围设置磁屏蔽罩，径向磁体的相对表面形成两面径向磁镜，流体通过轴向磁镜或径向磁镜的磁场时，载流子被磁场约束，使流体呈现高阻状态，限制了流过液体的电流，达到限流防电的目的。

Description

磁约束流体防电器

技术领域

本发明涉及用电安全保护及流体磁化设备。

背景技术

目前供水供油及工业输液系统的金属管路存在着潜在的漏电危险，通常是采用系统接地的方法来防止发生触电，若接地不良就会导致触电现象。本发明解决了输液管路系统漏电的安全问题。

发明内容

本发明磁约束流体防电器的目的在于提出一种利用磁场约束流体中的载流子，增加流体的阻抗，实现安全用电。磁约束流体防电器主要是由上下管接头、绝缘管、上磁轭、磁轭连管、下磁轭、轴向磁体、下磁轭、径向磁体、磁屏蔽罩、磁轭导孔、上磁靴端面、下磁靴端面、报警器、限流电阻等组成，其特征在于：用磁轭连管将上磁轭和下磁轭连接起来，上磁轭通过绝缘管与上管接头相连，在上磁轭和下磁轭之间设置轴向磁体，下磁轭与另一段绝缘管相连，在绝缘管下端连接下管接头，在绝缘管外侧成对设置径向磁体，在径向磁体外围设置磁屏蔽罩，限流电阻与报警器相串连组成报警支路，报警支路接在上管接头与下管接头之间。

径向磁体就是磁体的N极和S极左右放置，径向磁体磁力线经过的路径是：从左径向磁体的N极出发，穿过绝缘管内部空间，进入右径向磁体的S极，从右径向磁体N极导出，经磁屏蔽罩回到左径向磁体的S极。左径向磁体的N极和右径向磁体的S极便形成了两面径向磁镜，两面径向磁镜间的磁力线与绝缘管的轴线垂直。当流体从经过两面径向磁镜间的磁场时，流体中电载流子受洛仑兹力的作用，绕径向磁力线作回旋运动，载流子被约束在径向磁镜的磁场内。

轴向磁体设置在上磁轭和下磁轭之间，轴向磁体就是磁体的N极和S极上下放置，磁力线从轴向磁体N极出发通过上磁轭从上磁靴端面导出，通过上磁靴端面和下磁靴端面的空间，进入下磁靴端面，通过下磁轭回到轴向磁体S极。上磁靴端面和下磁靴端面便形成了两面轴向磁镜，两面轴向磁镜间的磁力线与绝缘管的轴线平行。当流体从经过两面轴向磁镜所在的空间时，流体中的载流子被约束在两面径向磁镜的磁场内，而流体从磁轭导孔流出。

流体中载流子被磁场约束就导致了流体阻抗的增加。

当载流子的速度方向与磁力线的夹角较小时，载流子逃逸磁场，轴向磁镜的磁场与径向磁镜的磁场互相垂直，轴向磁镜与径向磁镜相串连可互相补偿，增强约束，轴向磁镜不能约束的载流子却能被径向磁镜约束，径向磁镜不能约束的载流子却能被轴向磁镜约束。

载流子被约束在磁场中，使流体呈现高阻状态，限制了流过液体的电流，达到限流防电的目的。

绝缘管是由非导磁及电绝缘材料制成的，其作用是防止电流从管壁流过，径向磁体的磁力线穿透电绝缘管管壁，轴向磁体的磁力线不被电绝缘管短路。

在具体应用中，例如，将磁约束流体防电器串接水泵的出水口与输水管路之间，当水泵漏电，磁约束流体防电器的接水泵的一端为高电位，由于磁约束流体防电器呈现高阻状态，在磁约束流体防电器上的产生大的电压降，输水管路处于安全的低电位状态，不能发生触电。水泵漏电时报警器报警。若不接磁约束流体防电器，输水管与水泵等电位，就会发生触电现象。

本发明提供了一种结构简单、流体防电可靠性高的一种装置，从根本上解决了由于系统接地不良导致的触电问题，可用于泵站系统；如：锅炉供水、民用热水器、农田水泵及供油泵站的用电安全保护，同时磁约束流体防电器兼有有效地磁化功能，可广泛用于流体的磁化防垢、磁化水灌溉等。

附图说明

图1为串连磁镜磁约束流体防电器示意图。

图2为径向磁镜磁约束流体防电器示意图。

在图1中：1为上管接头，2为上绝缘管，3为上磁轭，4为磁轭连管，5为轴向磁体，6为外罩，7为下磁轭，8为绝缘管，9为径向磁体，10为磁屏蔽罩，、11为防尘板，12为下管接头，13为磁轭导孔，14为上磁靴端面，15为下磁靴端面，16为导线，17为报警器，18为限流电阻。

在图2中，1为上管接头，8为绝缘管，9为径向磁体，10为磁屏蔽罩，11为防尘板，16为导线，18为限流电阻，19为内螺纹管接头，20为发光二极管。

在图1中，上管接头1通过上绝缘管2与上磁轭3相接，上磁轭通过磁连管4与下磁轭7相接，下磁轭与绝缘管8相接，绝缘管8与下管接头12相接在上磁轭和下磁轭间设置轴向磁体5，在轴向磁体外围套以外罩6，在绝缘管外成对设置径向磁体9，在径向磁体的外围设置磁屏蔽罩10，在磁屏蔽罩两端置防尘板，限流电阻与报警器用导线串接在上管接头和下管接头之间。

在图2中，上管接头1与绝缘管8相接，绝缘管8与内螺纹管接头19相接，在绝缘管8外成对设置径向磁体9，在径向磁体的外围设置磁屏蔽罩10，限流电阻18与发光二极管20串连，用导线接在上管接头和内螺纹管接头之间。

具体实施方式

实施例1串连磁约束流体防电器

这种磁约束流体防电器主要用于自来水泵站，工业输液管路及农业灌溉系统等，例如在自来水泵站，磁约束流体防电器防触电器串接在水泵和供水管线之间，上管接头和水泵出水口相连，下管接头与供水管路相接。从上管接头到下管接头有3条支路，三条支路如下：

第1条支路的路径为：上管接头---上绝缘管---上磁轭---磁轭连管---下磁轭---绝缘管8---下管接头的管壁。

第2条支路的路径为：上管接头---报警器---限流电阻---下管接头。

第3条支路的路径为：上管接头---串连磁镜磁约束流体防电器内的流体---下管接头。

在第1条支路中，上绝缘管、磁轭连管和绝缘管8都是由电绝缘材料制成的，这样就保证了从上管接头到下管接头之间的管壁是绝缘的。

在第2条支路中，阻抗为报警器的阻抗与限流电阻阻抗之和。

在第3条支路中，流体的阻抗为磁约束阻抗及绝缘管内流体体电阻之和。

由于在第1条支路和第2条支路的阻抗高，因此上管接头和下管接头之间的阻抗主要取决于第3条支路的阻抗。

上磁轭和下磁轭间设置轴向磁体5，轴向磁体通过上磁轭和下磁轭导磁，在上磁靴端面和下磁靴端面间之间的间隙建立了轴向磁场，上磁靴端面和下磁靴端面形成了两面轴向磁镜，当流体流过两面轴向磁镜之间的空间时，流体中的电载流子受洛仑兹力的作用，绕磁力线作回旋运动，被约束在两面轴向磁镜之间，载流子被磁场约束导致流体阻抗增大，称磁约束产生的电阻为磁约束阻抗。

在绝缘管8外成对设置径向磁体9，在径向磁体的外围设置磁屏蔽罩10，于是在绝缘管内形成了径向磁场，该磁场中磁力线的方向与绝缘管的方向垂直，两块径向磁体的相对表面形成了两面径向磁镜，当流体流过径向磁镜之间的空间时，载流子被约束在径向磁场中，载流子被约束导致流体的阻抗增大。

上管接头和下管接头之间的总阻抗R为各磁镜磁约束阻抗及绝缘管内流体体电阻之和。

当水泵漏电，上管接头的电压为电源的电压V，设人体的安全电流为I，满足R≥V/I时，系统用电是安全的，串连磁约束流体防电器起到了防电保护作用。

电阻18与报警器17串连，用导线接在上管接头和下管接头之间，组成报警支路，报警支路起到漏电显示及报警作用，若系统不漏电，上管接头和下管接头等电位，报警支路无电流通过，报警器不报警。当系统漏电，上管接头和下管接头有电位差，报警支路有电流通过，报警器报警。

实施例2径向磁镜磁约束流体防电器

径向磁镜磁约束流体防电器的原理和结构与实施例1中的径向磁镜相同，它是在实施例1的基础上，去掉了轴向磁镜部分，保留了径向磁镜部分而成，报警器采用发光二极管20，为使用方便，将下管接头换成内螺纹管接头19。

径向磁镜磁约束流体防电器主要用于以民用的热水器，包括电热水器，燃气热水器及太阳能热水器。

在热水器的冷水入口和热水出口分别接一个径向磁镜磁约束流体防电器。即就是热水器入口与冷水管之间，以及在热水器出口与热水管之间分别串接一个径向磁镜磁约束流体防电器。这样一来，冷水管，热水器及热水管被径向磁镜磁约束流体防电器隔离开来。

当冷水管带电时，电压大都降在径向磁镜磁约束流体防电器上，冷水入口到热水管要经过两个径向磁镜磁约束流体防电器，从热水出口流出的热水是安全的，人触摸热水时，流过人体的电流小于安全电流。

当热水器漏电时，由于磁镜防触电器的隔离作用，冷水管的电位降到安全电位以下，热水管上的电位降到安全电位以下，人触摸冷水管或热水管时，流过人体的电流小于人体的安全电流。

当热水器漏电时，发光二极管发光，显示有漏电发生。

在冷水入口安装磁镜防触电器，对冷水有较强的磁化作用，可防止热水器结垢现象的发生，延长了热水器的使用寿命。

在热水出口安装磁镜防触电器，对热水有较强的磁化作用，磁化水有较好的保健作用。

Claims (3)

1. 一种磁约束流体防电器是由上管接头(1)、上绝缘管(2)、上磁轭(3)、磁轭连管(4)、轴向磁体(5)、外罩(6)、下磁轭(7)、绝缘管(8)、径向磁体(9)、磁屏蔽罩(10)、防尘板(11)、下管接头(12)、磁轭导孔(13)、上磁靴端面(14)、下磁靴端面(15)、导线(16)、报警器(17)和限流电阻(18)组成的。其特征在于，上管接头通过上绝缘管与上磁轭3相接，上磁轭通过磁轭连管与下磁轭相接，下磁轭与绝缘管相接，绝缘管与下管接头相接，在上磁轭和下磁轭间设置轴向磁体，在轴向磁体外围套以外罩，在绝缘管8外成对设置径向磁体，在径向磁体的外围设置磁屏蔽罩，在磁屏蔽罩两端设置防尘板，限流电阻与报警器用导线串接在上管接头和下管接头之间。

2. 根据权利要求1所述的磁约束流体防电器，其特征在于所说的上绝缘管、磁轭连管和绝缘管是由绝缘非导磁材料制成的。

3. 根据权利要求1所述的磁镜防触电器，其特征在于所说的上磁轭和下磁轭磁设有轭导孔，上磁靴端面和下磁靴端面平行。

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