CN102142781B - 电源、具水净化功能的电器及用于水处理的信号处理方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种用于为电器提供除垢功能的电源，其包括：与供电网连接的输入模块，提供输入电信号；与输入模块连接的降压模块，用于形成低压电信号；与降压模块连接的整流模块，用于形成低压直流电信号；与整流模块并联连接的第一稳压模块及第二稳压模块，用于形成第一及第二稳压直流电信号；与第一稳压模块连接的调制模块，用于调制产生直流脉冲信号；与调制模块及第二稳压模块连接的混合模块，用于混合产生交流脉冲信号；及与输入模块及混合模块连接的输出模块，用于形成叠合输出电信号并将该信号施加到待除垢之电器上。本发明还提供了一种具水净化功能的电器以及一种用于水处理的信号处理方法。

Description

电源、具水净化功能的电器及用于水处理的信号处理方法

【技术领域】

本发明涉及一种电源，特别是一种能够提供用于去除污垢的电信号的电源，该电源的输出电信号可以直接施加到待净化电器上驱动电器运行，而无需施加额外电源。本发明还提供了一种具水净化功能的电器及一种用于水处理的信号处理方法。

【背景技术】

通常水中含有钙、镁等离子，而这些钙、镁等离子受热时和水中酸根离子结合生成难以溶解的水垢，并粘结在受热表面和换热表面上。使用通常的搓洗方法很难将其去除。目前的方法是通过化学水处理和物理水处理的方式来除去污垢。然而，化学水处理方法中一般使用一些化学物质来溶解水垢，该方法仅适用于工业除垢，不适用于日常家电除垢，尤其不适用于加热饮品的热水器、咖啡机等电器的除垢。而现有的物理水处理方法通常是使用一种线圈以及一种高频发生器。在使用时，将线圈套在家用电器等的外部，在线圈上流有高频电信号，而在家电中形成交变磁场，达到除垢目的。而该方法比较复杂，使用不方便。

【发明内容】

本发明所要解决的技术问题是提供一种能够防止污垢生成的电源，该电源结构简单紧凑、容易实现、使用灵活且非常适用于防止日常家用电器产生污垢。

本发明提供一种用于为电器提供除垢功能的电源，该电源包括：输入模块，与供电网连接，提供输入电信号；降压模块，与输入模块连接，用于将输入电信号降低成低压电信号；整流模块，与降压模块连接，用于将低压电信号整流成低压直流电信号；串联连接的第一稳压模块和调制模块与第二稳压模块并联，与整流模块连接，用于稳定低压直流电信号的电压形成第一稳压直流电信号及第二稳压直流电信号；调制模块与第一稳压模块连接，用于将第一稳压直流电信号调制成直流脉冲信号；混合模块，与调制模块及第二稳压模块连接，用于将第二稳压直流电信号及直流脉冲信号混合成交流脉冲信号；以及输出模块，与输入模块及混合模块连接，用于将交流脉冲信号混合到输入电信号上形成叠合输出电信号，并将输出电信号输出至电器上，以对电器中待净化的液体施加交变磁场。

在一个实施例中，电源还包括抗干扰模块，连接在输入模块及输出模块之间，用于防止输出模块的输出电信号干扰输入模块的输入电信号。

在一个实施例中，电源还包括过压保护模块，与输入模块连接，当输入电信号超过预定范围时，关断电源。

在一个实施例中，过压保护模块包括压敏电容，当输入电信号超过预定范围时，压敏电容导通，将输入电信号短路，进而保护电源。

在一个实施例中，调制模块包括计数芯片，根据计数芯片的设置改变直流脉冲信号的占空比。

在一个实施例中，直流脉冲信号的频率在0-1.2KHz范围内。

在一个实施例中，输入模块的输入电信号为50Hz工频交流电信号。

在一个实施例中，电器为洗衣机、热水器、咖啡机、蒸柜或洗碗机等，也可以为工业电器。

本发明还提供了一种具水净化功能的电器，该电器包括本发明所述的电源。

本发明还提供了一种用于水处理的信号处理方法，在输入信号之上叠加一频率高于输入信号频率之小振幅交流脉冲信号，以形成毛刺状叠合输出信号。

在一个实施例中，所述方法包括：降压步骤，用于降低该输入电信号电压形成低压电信号；整流步骤，用于整流该低压电信号形成低压直流电信号；第一稳压步骤及第二稳压步骤，用于稳定该低压直流电信号的电压形成第一稳压直流电信号及第二稳压直流电信号；调制步骤，用于将该第一稳压直流电信号调制成直流脉冲信号；混合步骤，用于混合该第二稳压直流电信号及该直流脉冲信号形成小振幅交流脉冲信号；以及，输出步骤，用于将该小振幅交流脉冲信号混合到该输入电信号上形成叠合输出电信号，将该输出电信号输出用于水处理。

由于根据本发明的电源属于物理水处理方法，因而使用方便安全，适用于日常家电除垢、防垢，尤其适用于咖啡机、加热器等家电的安全防垢。并且，在使用中，只需将输入的电网信号经根据本发明的电源处理即可直接施加到家用电器上，以驱动家用电器工作，无需其他额外的电源。使用方便、安全，结构紧凑、简单，防垢效果理想。本发明的电源尤其适用于家用洗衣机、热水器、咖啡机、蒸柜或洗碗机等电器上。

【附图说明】

可参考附图通过实例更加具体地描述本发明，在附图中：

图1是本发明的电源的结构框图。

图2a-2h是经图1中各模块处理后电信号的波形图。

图3是本发明的电源的具体电路图。

【具体实施方式】

在附图中采用类似的附图标记来标示类似的部分。

图1是根据本发明的电源的结构框图。请参照图1，根据本发明的电源包括输入模块1、过压保护模块2、降压模块3、整流模块4、稳压模块5、稳压模块6、调制模块7、混合模块8、抗干扰模块9以及输出模块10。其中输入模块1连接50Hz工频交流信号，向电源提供电信号。而输出模块10直接连接家用电器，将经过电源处理后的电信号直接施加到家用电器上，驱动家用电器正常工作，同时除垢并防止污垢的产生。

图2a-2h是经图1中各模块处理后电信号的波形图。下面结合附图1及附图2详细介绍本发明的电源的工作过程。

在使用中，首先由输入模块1将市电信号输入该电源，该市电信号例如为50Hz、220v交流电信号，其波形如图2a所示。输入模块1与过压保护模块2连接，当输入电压超过预定电压值时，过压保护模块2断开电源与市电信号的连接，防止电压信号过高而损坏该电源。通常，该预定电压值由该电源的内部电路连接结构确定，也可以根据实际情况需要而由使用者自行设定。当输入电信号的电压值在该电源允许的电压值范围内时，该电源进行正常工作。此后由降压模块3对输入电信号进行降压，将输入电信号降低到希望的电压值，例如15v，以获得低压电信号，降压后的波形图如图2b所示。接下来由整流模块4对该低压电信号进行整流处理，将低压电信号整流成低压直流电信号，整流处理后的电信号波形图如图2c所示。此后，将该低压直流电信号传送至并联连接的第一稳压模块5及第二稳压模块6，通过上述稳压模块5、6的处理分别获得第一稳压直流电信号（如图2d所示）及第二稳压直流电信号（如图2e所示）。调制模块7与第一稳压模块5连接，并将第一稳压直流电信号调制成直流脉冲信号，调制后的直流脉冲信号波形图如图2f所示。此后，由混合模块8将直流脉冲信号与第二稳压直流电信号混合，以获得交流脉冲信号，如图2g所示。此后，由输出模块10将该交流脉冲信号混合到输入电信号上，形成叠合输出电信号，该叠合输出电信号具有毛刺，如图2h所示。该叠合输出电信号可以直接施加到家用电器上。该叠合输出电信号可以驱动该家用电器正常工作，同时，由于该叠合输出电信号可以在家用电器中形成交变磁场，水垢一旦形成，即会由于该交变磁场的作用而溶解，及时去除污垢，从而有效防止水垢形成而黏贴在家用电器的金属壁上。具有很好的去垢效果。

此外，该电源还包括抗干扰模块9，该抗干扰模块9连接在输入模块1和输出模块10之间，用于防止输出模块1的输出电信号干扰输入模块1的输入电信号。从而使得该电源可以有效工作。

图3是本发明的电源的具体电路图。请一并结合图1和图3，图1的输入模块1在图3中由IN表示，其包括火线L、零线N以及接地线。该部分与市电网络连接，为该电源提供输入电信号。图1中的过压保护模块2包括图3中的压敏电容VDR2，当输入电信号超过预定范围时，该压敏电容VDR2导通，将输入电信号短路，进而保护所述电源不受损坏。图1中的降压模块3包括图3中的电容C10和电阻R9、电阻R7以及电阻R8。将高压输入电信号降低成低压电信号。图1中的整流模块4包括图3中的电容C5和两个二极管D2、D3，该整流模块4将低压电信号整流成直流电信号。图1中的稳压模块5包括图3中的二极管DZ2和电容C9，该稳压模块5将上述直流电信号稳压成第一稳压直流电信号。图1中的稳压模块6包括图3中的二极管DZ1、电容C2和电阻R4，该稳压模块6将上述直流电信号稳压成第二稳压直流电信号。图1中的调制模块7包括图3中的微控制芯片U1，该微控制芯片U1包括计数器，根据该计数器的计数设置来改变其输出脉冲的占空比，将第一稳压直流电信号调制成直流脉冲信号。其中该直流脉冲信号的频率范围为0-1.2KHz，当然也可以采用其他合适的频率。图1中的混合模块8包括图3中的两个三极管Q1,Q2，该混合模块8用于将第二稳压直流电信号及上述直流脉冲信号混合形成交流脉冲信号。图1的输出模块10在图3中由OUT表示，该输出模块10也包括火线L、零线N以及接地线。该输出模块10直接与家用电器连接，驱动家用电器正常使用，同时防止在家用电器金属壁上形成水垢。此外在输入模块1和输出模块10之间连接有抗干扰模块9，该模块包括图3中的电容C8及电感线圈L1，以防止输出模块的输出电信号干扰输入模块的输入电信号，使得本发明的电源能够更有效地工作。

本发明还提供了一种用于水处理的信号处理方法，在输入信号之上叠加一频率高于输入信号频率之小振幅交流脉冲信号，以形成毛刺状叠合输出信号。具体方法包括：降压步骤，用于降低该输入电信号电压形成低压电信号；整流步骤，用于整流该低压电信号形成低压直流电信号；第一稳压步骤及第二稳压步骤，用于稳定该低压直流电信号的电压形成第一稳压直流电信号及第二稳压直流电信号；调制步骤，用于将该第一稳压直流电信号调制成直流脉冲信号；混合步骤，用于混合该第二稳压直流电信号及该直流脉冲信号形成小振幅交流脉冲信号；以及，输出步骤，用于将该小振幅交流脉冲信号混合到该输入电信号上形成叠合输出电信号，将该输出电信号输出用于水处理。

由于根据本发明的电源属于物理水处理方法，因而使用方便安全，适用于日常家电防垢，尤其适用于咖啡机、加热器等饮品加热家电设备的安全防垢。并且，在使用中，只需将输入的电网信号经根据本发明的电源处理即可直接施加到家用电器上，即可驱动家用电器工作，同时防止家用电器产生污垢，无需其他额外的电源。使用方便、安全，结构紧凑、简单，防垢效果理想。此外，本发明的电源不限于家用，也可以应用于工业设备比如锅炉、输汽管道等的除垢、防垢等。

本发明的电源尤其适用于家用洗衣机、热水器、咖啡机、蒸柜或洗碗机等电器上。

以上参照附图说明了本发明的各种优选实施例，但是只要不背离本发明的实质和范围，本领域的技术人员可以对其进行各种形式上的修改和变更，都属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种电源，用于为电器提供除垢功能，其特征在于，所述电源包括：

输入模块，与供电网连接，提供输入电信号；

降压模块，与所述输入模块连接，用于降低所述输入电信号电压形成低压电信号；

整流模块，与所述降压模块连接，用于整流所述低压电信号形成低压直流电信号；

串联连接的第一稳压模块和调制模块与第二稳压模块并联，与所述整流模块连接，用于稳定所述低压直流电信号的电压形成第一稳压直流电信号及第二稳压直流电信号；所述调制模块与所述第一稳压模块连接，用于将所述第一稳压直流电信号调制成直流脉冲信号；

混合模块，与所述调制模块及所述第二稳压模块连接，用于混合所述第二稳压直流电信号及所述直流脉冲信号形成交流脉冲信号；以及，

输出模块，与所述输入模块及所述混合模块连接，用于将所述交流脉冲信号混合到所述输入电信号上形成叠合输出电信号，将所述输出电信号输出至所述电器，以对所述电器中待净化的液体施加交变磁场。

2.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，所述电源还包括抗干扰模块，连接在所述输入模块及所述输出模块之间，用于防止所述输出模块的输出电信号干扰输入模块的输入电信号。

3.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，所述电源还包括过压保护模块，与所述输入模块连接，当所述输入电信号超过预定范围时，关断所述电源。

4.根据权利要求3所述的电源，其特征在于，所述过压保护模块包括压敏电容，当所述输入电信号超过预定范围时，所述压敏电容导通，将所述输入电信号短路，进而保护所述电源。

5.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，所述调制模块包括计数芯片，根据所述计数芯片的设置改变所述直流脉冲信号的占空比。

6.根据权利要求1所述的电源，其特征在于，所述直流脉冲信号的频率在0-1.2KHz范围内，所述输入模块的输入电信号为50Hz工频交流电信号。

7.一种具水净化功能的电器，其特征在于，所述电器包括根据权利要求1至6中任一项所述的电源。

8.根据权利要求7所述的具水净化功能的电器，其特征在于，所述电器为洗衣机、热水器、咖啡机、蒸柜或洗碗机。

9.一种用于水处理的信号处理方法，对输入信号进行处理，其特征在于，在输入信号之上叠加一频率高于输入信号频率之小振幅交流脉冲信号，以形成毛刺状叠合输出信号，所述方法包括：

降压步骤，用于降低所述输入电信号电压形成低压电信号；

整流步骤，用于整流所述低压电信号形成低压直流电信号；

第一稳压步骤及第二稳压步骤，用于稳定所述低压直流电信号的电压形成第一稳压直流电信号及第二稳压直流电信号；

调制步骤，用于将所述第一稳压直流电信号调制成直流脉冲信号；

混合步骤，用于混合所述第二稳压直流电信号及所述直流脉冲信号形成小振幅交流脉冲信号；以及

输出步骤，用于将所述小振幅交流脉冲信号混合到所述输入电信号上形成叠合输出电信号，将所述输出电信号输出用于水处理。

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