CN1055450C

CN1055450C - 一种利用电场处理水的装置

Info

Publication number: CN1055450C
Application number: CN 92105587
Authority: CN
Inventors: 吴怡雄
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1992-07-17
Filing date: 1992-07-17
Publication date: 2000-08-16
Anticipated expiration: 2007-07-17
Also published as: CN1082514A

Abstract

一种利用电场处理水的装置，涉及对锅炉内及水处理系统中的水进行处理以防止水垢生成的装置。本发明的构成含有交变电流发生电路、筒体、电极，在筒体的中心处固定有一电极，电极与筒体之间绝缘连接；交变电流发生电路安装有保护外壳，其输出端一端与筒体相连，另一端与电极相连，其特征是：电极与水直接接触，在电极与筒体之间通以交变电流处理水。本发明具有结构简单、可靠性高、制造容易、阻垢除垢效果明显的特点。

Description

一种利用电场处理水的装置

一种利用电场处理水的装置，涉及对锅炉内及水处理系统中的水进行处理以阻止水垢生成的装置。

现有的利用电场处理水的装置，大多采用高频电场或高压电场对水进行处理，即通过高频电场发生电路，将其输出端一端接在处理水的容器筒体上，另一端为电极，固定在筒体的中心处，且与筒体绝缘连接。此电极套上绝缘管，通过两个电极形成的高频电场对水进行处理，见图1。图1是现有高频电场水垢消除装置的原理示意图。其中1-输出线图，2-高频传输电缆，3-绝缘管，4-电极，5-水，6-筒体。CN2094682U专利是高频电场型的实例，CN2055566U是高压电场型的实例。以上两种类型的装置，虽然能够达到处理水垢的目的，但在结构上都采用一极套上绝缘管，从而导致两个电极相当于电容器的两极，处理的水则相当于电容器的介质的效果。这种结构使得输出呈容性负载。对高频电场型装置来说，需要产生足够高的射频频率(约8～16MHz)，使容抗相对于低频时变小或经人工调谐振，使输出电路成串联谐振状态，才能使输出达到处理水所需的功率。对高压电场型装置来说，需要产生足够高的电压(约3～5kV)，以形成每米约3500V的高频或低频高压电场，以水为介质，才能达到处理水所需的功率。

以上两种高频或高压电场型装置，传输效率低，调试仪器多，制造、生产、调试工艺复杂，绝缘性及元器件参数要求高，筛选难，价格昂贵，不易作成超小型产品。又由于电路结构、功率限制，不易作成大型产品。

本发明的目的在于，提出一种克服上述装置存在缺点，具有除垢效果明显、结构简单、制造容易、可靠性高的利用电场处理水、防止水垢生成的装置。

本发明技术方案的要点结合附图2说明如下：附图2是本发明的原理示意图，其中1-输出线圈，4-电极，5-水，6-筒体，7-电容。与现有技术相比，去掉了电极上的绝缘管，将电极4直接浸入水中，电极与水直接接触，在电极与筒体之间通以交流电流处理水。此电极与筒体上的电极构成交变电场。由于去掉绝缘管，两个电极及其间的水由容性负载变为电阻性负载，使两极间的交变电流直接作用于水。此外，由于电极与水相对于电源变为电阻性负载，电阻较之容抗小得多，因而不需通常的高频和高压变换电路，只需超声频电源(频率在20k～100kHz)，就能达到处理水垢所需的能量。至于低频(50～100Hz)虽然也能达到处理水的目的，但频率过低，使处理水的作用降低。以超声频电路代替高频电路，以阻性负载代替容性负载，又由于电路能量直接取自电网，可提高传输效率至90％；克服了高频、高压电场产生电路具有的传输效率低，调试仪器，技术难度、工艺难度大的缺点，使除垢效果明显，效率高，装置结构简单，可靠性高。

下面结合附图3、附图4对本发明发明目的实现作详细说明附图3是本发明的剖面示意图，其中8-控制线路板，9-上绝缘垫，10-出水口，4-电极，11-入水口，12-下绝缘垫，6-筒体。电极4上下用绝缘垫固定，保证其位置固定，且不会与筒体接触，造成短路。

附图4是超声频产生电路的电路图，主要电路可分为8部分，a部分为电源输入电路，包括压敏电阻、电源滤波器组，b部分为整流滤波电路：全桥整流器、滤波电容器。c部分推动变压器B1。d部分输出电路，功率输出VMOS管，输出变压器B2。e部分负载电路及检测反馈电路：负载，即注满水的金属筒体与中心电极形成的水阻，属阻性负载。f推动级BG1、BG2及R6～11，D1～2接入推动变压器。g控制振荡级：包括(PWM)双端脉宽调制稳压集成电路。本例用TL-494集成块。h输出检测电路，指示电路，它包括：BL检测变流器，整流滤波器，LED指示灯。i辅助电源电路，产生15V直流稳压电源，提供低压部分电路全部工作电源。j过流过压过热报警电路，当出现上述之一情况时，通过检测电路、执行电路切断直流高压电源，以保护功率输出级有声、光报警。

各部分的电路具体工作情况：

220V电源经压敏电阻R1，防止外界电源尖峰。L，C1，C2，C3是电源滤波网络，双向隔离。经过Q全桥整流器，经C4，C5滤波后得到约300V直流电压，C6，C7是高频通路与C4，C5并联的小电容至功率输出管BG3的D级。设B1次级·端为+时，D-S视为通路，则电流至S经B2初级至C5+端，通过C5至电源负极，完成回路。负向脉冲到半时，情况相反，B1次极·端为负，而BG4另一线端G+，此时，BG3断，BG4通，电流从正端经C4至B2初级，再经BG4、D-S至电源负端。(由于C4、C5分压，作用于B2两端的电压仍为150V左右)。随着正负不断变换，在B2初级电流正、负变换，感应到B2次极成为与之相应的交变脉冲电流直接至RL负载，次极另一端接BL、C12与地形成回路。

BL是变流器，次级整流滤波后得到约4～5V直流电压，通过R23降压限流，流过LED1至经D5，BL初级，B2次极，RL至地形成回路。LED1为红色闪光指示灯，指示功率输出，工作时才有电流流过而燃亮。LED2由辅助电源提供+15V电压，经R24至LED2，经D5、BL原级，B2次级，RL至地形成回路，点亮。当RL无水时(开路)，两个LED均不亮。

检测稳压调宽电路，B2次极另一路径R20、W分压后，经D3整流C11滤波至(IC)TL-494的1脚，控制误差放大器。B2次极电压偏高时，IC输出脉宽变窄，反之输出脉宽变宽，达到稳定电压输出目的。BL整流后另一路径R21、R22分压控制IC第16脚(误差放大器输入端)，当负载电流过大时，16脚的电压就高，脉宽变窄，电流小时，脉宽变宽，达到稳定负载电流的目的。

8、11脚分别推动BG1、BG2两个晶体管，使其轮流导通，在B1初级形成相应脉冲电流，至次级负责轮流开通BG3、BG4之目的。R3、R5、C8、C9是消尖峰网络，R2、R4是防振保护电阻，D6、D7是反峰保护管，由快速恢复二级管担任。

本发明的装置，经试验表明，消除三吨热水锅炉的水垢，可在15日～30日显效。与现有技术相比，除垢效果明显，效率高，且结构简单，可靠性高，成本较低。在锅炉及各种水处理系统中，具有广泛的应用前景。

Claims

1.一种利用电场处理水的装置，其构成含有交变电流发生电路、筒体、电极，在筒体的中心处固定有一电极，电极与筒体之间绝缘连接；交变电流发生电路安装有保护外壳，其输出端一端与筒体相连，另一端与电极相连，其特征是：电极与水直接接触，在电极与筒体之间通以交变电流处理水。

2根据权利要求1所述的利用电场处理水的装置，其特征在于：交变电流的频率为超声频。