CN110002554A - 家用智能电脉冲阻垢器 - Google Patents

Abstract

本发明属于水处理领域，涉及一种家用电脉冲智能阻垢器。涉及的家用电脉冲智能阻垢器具有设置在壳体内的至少两根平行设置的输水管；多根输水管首尾相连形成输水管道，且输水管道的两端分别伸出壳体作为进水口和出水口；每根所述的输水管上均套置有激磁线圈，且多根所述输水管上的激磁线圈串联形成套置在输水管道上的连续激磁线圈；多根输水管上串联的所述激磁线圈在电场的作用下形成与水流方向平行电磁场；在其中一个所述的输水管上套置有用以对管内有无水介质进行检测的水介质有无水传感器；家用电脉冲智能阻垢器还具有水压差传感器；本发明影响固相物沉淀过程中晶核的形成以及沉淀颗粒的生长，起到阻垢的效果。

Description

家用智能电脉冲阻垢器

技术领域

本发明属于水处理领域，具体涉及到一种家用电脉冲智能阻垢器。

背景技术

水是日常生活中不可缺少的物质。天然水一般都含有杂质，钙和镁就是其中最常见的两种成分，也就是它们使水质变硬。水中含钙、镁等矿物质成分越多，水的硬度越大。硬水是含有有较多、可溶性、钙镁化合物。如一些井水，泉水。在硬水中，钙盐和镁盐以碳酸氢盐、碳酸盐、硫酸盐、氯化物和硝酸盐的形式存在。

目前我们广大家庭用的自来水硬度普遍高，北方更胜于南方，一般来说水的硬度是暂时硬度和永久硬度的总和。水的暂时硬度是由碳酸氢钙或碳酸氢镁引起的，这种水经过煮沸以后，水里所含的碳酸氢钙或碳酸氢镁就会分解成不溶于水的碳酸钙和难溶于水的碳酸镁沉淀。这些沉淀物析出，水的硬度就可以降低，从而使硬度较高的水得到软化。水的永久硬度则是由钙和镁的硫酸盐或氯化物引起的，永久硬度不能用加热的方法软化，一般有加入碳酸盐的沉淀法和离子交换法等。

随着生活水平的提高，如：热水壶、热水器、净水机、洗衣机等用水器具在家庭生活中已经由越来越普遍变成必不可少。但是，因为水垢这些器具的寿命也受到很大影响。目前家庭能用的软化水的方法有以下两种：

离子交换法：采用钠离子交换树脂，以钠离子将水中的钙镁离子（形成水垢的主要成分）置换出来，由于钠盐的溶解度很高，就避免了随温度升高而造成水垢生成的情况，这种方法是目前最常用的标准方法。主要优点：效果稳定准确，工艺成熟，可以将硬度降至0。但是，当树脂吸收一定量的钙镁离子之后，就必须进行再生，再生过程就是用盐箱中较高浓度的氯化钠溶液(盐水)通过树脂，把树脂上的硬度离子在置换出来，随再生废液排出罐外，就使失效的树脂重新恢复至钠型树脂，树脂又恢复了软化交换功能。这个方法软化的水，钠离子含量很高，在家庭生活中，最好不要食用，而且用于洗涤时会对衣物造成一定的腐蚀损伤，洗澡时也对皮肤有危害，也不能用于浇花等。否则对人体的内脏器官危害极大。而且树脂再生产生废液，同时，要保证软化过程的进行，需要保证持续给软化水设备加盐，所用的盐一定要是专用的大颗粒工业盐，而且要做到软化水设备用盐宁可多加一点，不要少加盐；这种机器一般被叫做钠离子交换器。

纳米晶软水技术，即Template Asisted Crystallization（模块辅助结晶），纳米晶TAC软水技术利用纳米晶产生的高能量，把水中游离的钙、镁、碳酸氢根离子打包成纳米级的晶体，从而阻止游离离子生成水垢。

上述两种方法都是通过给水中添加物质，会产生一些废水，而且不健康环保节能。

发明内容

本发明的目的在于提供一种体积较小，使用便捷的家庭用电脉冲智能阻垢器，能够对家庭用水进行处理，使在流经阻垢器时水在阶跃变化电磁场伴随高频电磁场作用下，其内部各种离子及分子的物理化学性质发生改变，并进一步影响固相物沉淀过程中晶核的形成以及沉淀颗粒的生长，从而起到阻垢的效果。可以使家庭用水处于无垢环境，延长家庭用水器具如：热水壶、热水器，马桶等的使用寿命，使家庭用水更加安全健康、高效清洁环保。

本发明为完成上述目的采用如下技术方案：

一种家用电脉冲智能阻垢器，家用电脉冲智能阻垢器具有设置在壳体内的至少两根平行设置的输水管；多根所述的输水管首尾相连形成输水管道，且输水管道的两端分别伸出所述的壳体作为进水口和出水口；每根所述的输水管上均套置有激磁线圈，且多根所述输水管上的激磁线圈串联形成套置在输水管道上的连续激磁线圈；多根输水管上串联的所述激磁线圈在电场的作用下形成与水流方向平行电磁场；在其中一个所述的输水管上套置有用以对管内有无水介质进行检测的水介质有无水传感器；所述的水介质有无水传感器具有套置在输水管外侧的电容极板Ⅰ和电容极板Ⅱ；所述的电容极板Ⅰ、电容极板Ⅱ均为套置在输水管上的开口型圆筒状结构，且所述的电容极板Ⅰ、电容极板Ⅱ之间具有绝缘间隙；所述的电容极板Ⅰ、电容极板Ⅱ均与芯片连接形成水介质有无水传感器，对输水管中有无水介质进行检测；所述的芯片与CPU控制板电连接；多根输水管上串联的所述激磁线圈与所述的CPU控制板电连接；家用电脉冲智能阻垢器还具有用以判断出水流动引起水压差变化的水压差传感器；所述的水压差传感器设置在其中一个所述的输水管上；多根所述的输水管、CPU控制板、水压差传感器以及水介质有无水传感器集成在同一壳体内；当自来水通过进水口流进阻垢器时，水压差流动传感器和水介质有无传感器同时检测到用户用水，并发出信号给CPU控制板，CPU控制板对缠绕在输水管上的激磁线圈施加一个脉冲信号，使线圈产生阶跃变化磁场，磁场的方向与水流方向平行，根据法拉第电磁感应定律，阶跃变化磁场又会在水管内部感生出与激磁线圈内部电流方向平行的感生电场，水管中的硬水在阶跃变化电磁场伴随高频电磁场作用下， 其内部各种离子及分子的物理化学性质发生改变，并进一步影响固相物沉淀过程中晶核的形成以及沉淀颗粒的生长，从而起到了阻垢的效果。

所述的电容极板Ⅰ的开口端分别通过螺栓连接为一体，并在所述的螺栓与电容极板Ⅰ之间设置T型绝缘垫。

所述的电容极板Ⅱ的开口端分别通过螺栓连接为一体，并在所述的螺栓与电容极板Ⅱ之间设置T型绝缘垫。

所述壳体的外侧设置有工作指示灯和电源开关。

脉冲信号的占空比为50%，已定频率f=15KHz。

本发明提出的一种家用电脉冲智能阻垢器，采用水压差传感器以及水介质有无水传感器对水进行检测，然后通过套置在输水管上的激磁线圈产生阶跃变化电磁场，使在流经阻垢器时水在阶跃变化电磁场伴随高频电磁场作用下，其内部各种离子及分子的物理化学性质发生改变，并进一步影响固相物沉淀过程中晶核的形成以及沉淀颗粒的生长，从而起到阻垢的效果；使家庭用水处于无垢环境，延长家庭用水器具如：热水壶、热水器，马桶等的使用寿命，使家庭用水更加安全健康、高效清洁环保；而当磁化管中无水时，机器的无水免开机指示灯亮；当磁化管中有水，但水不流动时，机器磁化工作20分钟后进入休眠状态，以达到节能的目的当家庭用水经过该家用电脉冲智能阻垢器电磁场作用后，将会使水垢产生的过程得到长时间的延缓，同时又不会产生新的二次污染；

本发明的这种家用电脉冲智能阻垢器，该装置的几何尺寸小而薄，占空间小，可直接挂装在家庭的卫生间的墙壁上，用软管接头连接到暗装预留的自来水管接口上，接上电源即可使用。

附图说明

图1为本发明的内部结构示意图。

图2为图1中I部分的放大图。

图3为图1中Ⅱ部分的放大图。

图4为本发明的安装示意图。

图5为本发明中水介质有无水传感器的结构示意图。

图6为图5的侧视图。

图7、图8为本发明中水压力传感器的结构原理图。

图9为本发明的使用流程图。

图中：1、水介质有无水传感器，1-1、电容极板Ⅰ,1-2、电容极板Ⅱ，1-3、螺栓，1-4、T型绝缘垫，1-5、芯片，2、CPU控制板，3、水压差传感器，4、出水口，5、电源线，6、进水口，7、电源开关，8、工作指示灯，9、输水管，10、激磁线圈，11、水介质，12、进水阀，13、出水阀，14、电源插头,15、绝缘层，16、水管。

具体实施方式

结合附图和具体实施例对本发明加以说明：

如图1所示，一种家用电脉冲智能阻垢器，家用电脉冲智能阻垢器具有设置在壳体内的至少两根平行设置的输水管9；多根所述的输水管9首尾相连形成输水管道，且输水管道的两端分别伸出所述的壳体作为进水口6和出水口4，所述的进水口6通过软管接头与家庭墙壁上预留的进水阀12连接，出水口4通过软管接头与家庭墙壁上预留的出水阀13连接；相邻两根所述的输水管之间通过管接头连接为一体；结合图2所示，每根所述的输水管9上均套置有激磁线圈10，且多根所述输水管上的激磁线圈10串联形成套置在输水管道上的连续激磁线圈；多根输水管上串联的所述激磁线圈10在电场的作用下形成与水流方向平行的电磁场；所述的输水管9为不锈钢管；所述的输水管9与激磁线圈10之间以及激磁线圈10的外侧均设置有绝缘层15；在其中一个所述的输水管9上套置有用以对管内有无水介质进行检测的水介质有无水传感器1；结合图3、图5、图6，所述的水介质有无水传感器具有套置在输水管外侧的电容极板Ⅰ1-1和电容极板Ⅱ1-2；所述的电容极板Ⅰ1-1、电容极板Ⅱ1-2均为套置在输水管上的开口型圆筒状结构，且所述的电容极板Ⅰ1-1、电容极板Ⅱ1-2之间具有绝缘间隙；所述的电容极板Ⅰ的开口端分别通过螺栓1-3连接为一体，并在所述的螺栓与电容极板Ⅰ之间设置T型绝缘垫1-4；所述的电容极板Ⅱ的开口端分别通过螺栓连接为一体，并在所述的螺栓与电容极板Ⅱ之间设置T型绝缘垫1-4；所述的电容极板Ⅰ1-1、电容极板Ⅱ1-2均与芯片1-5连接形成水介质有无水传感器，对输水管中有无水介质进行检测；该实施例中，所述的芯片采用FDC1004芯片；所述的芯片与CPU控制板2电连接，CPU控制板采用TI公司的MSP430系列单片机 ；多根输水管上串联的所述激磁线圈10与所述的CPU控制板2电连接；家用电脉冲智能阻垢器还具有用以判断出水流动引起水压差变化的水压差传感器；该实施例中，所述的水压差传感器采用科赛沃电子科技有限公司生产的KY系列压力传感器压力传感器，其有两种类型，其中一种为三线制电压制，另一种为二线制电流型，两种类型的工作电路图分别如图5，图6所示；所述的水压差传感器3设置在其中一个所述的输水管9上；多根所述的输水管、CPU控制板、水压差传感器以及水介质有无水传感器集成在同一壳体内；当自来水通过进水口流进阻垢器时，水压差流动传感器3和水介质有无传感器1同时检测到用户用水，并发出信号给CPU控制板2，CPU控制板2对缠绕在输水管上的激磁线圈10施加一个已定的占空比50%和已定频率f=15KHz脉冲信号，使线圈产生阶跃变化磁场，磁场的方向与水流方向平行，根据法拉第电磁感应定律，阶跃变化磁场又会在水管内部感生出与激磁线圈内部电流方向平行的感生电场，水管中的硬水在阶跃变化电磁场伴随高频电磁场作用下，其内部各种离子及分子的物理化学性质发生改变，并进一步影响固相物沉淀过程中晶核的形成以及沉淀颗粒的生长，从而起到了阻垢的效果。

所述壳体的外侧设置有工作指示灯8和电源开关7。

图7给出本发明的使用流程图，当自来水通过进水口流进阻垢器时，水介质有无传感器1首先检测输水管内是否有水，如检测无水，家用电脉冲智能阻垢器不开机，免开机灯亮，若检测有水，再有水压差传感器3检测水是否流动，若不流动，磁化20分钟后休眠；若检测有水流动，CPU控制板工作，发出信号使套置在输水管上的激磁线圈产生变化磁场，从而使输水管内产生平行方向的感生磁场，使水中的各种离子、分子的物理化学性质发生改变，并进一步影响固相物沉淀过程中晶核的形成以及沉淀颗粒的生长，从而起到了阻垢的效果。

Claims (5)

1.一种家用电脉冲智能阻垢器，其特征在于：家用电脉冲智能阻垢器具有设置在壳体内的至少两根平行设置的输水管；多根所述的输水管首尾相连形成输水管道，且输水管道的两端分别伸出所述的壳体作为进水口和出水口；每根所述的输水管上均套置有激磁线圈，且多根所述输水管上的激磁线圈串联形成套置在输水管道上的连续激磁线圈；多根输水管上串联的所述激磁线圈在电场的作用下形成与水流方向平行电磁场；在其中一个所述的输水管上套置有用以对管内有无水介质进行检测的水介质有无水传感器；所述的水介质有无水传感器具有套置在输水管外侧的电容极板Ⅰ和电容极板Ⅱ；所述的电容极板Ⅰ、电容极板Ⅱ均为套置在输水管上的开口型圆筒状结构，且所述的电容极板Ⅰ、电容极板Ⅱ之间具有绝缘间隙；所述的电容极板Ⅰ、电容极板Ⅱ均与芯片连接形成水介质有无水传感器，对输水管中有无水介质进行检测；所述的芯片与CPU控制板电连接；多根输水管上串联的所述激磁线圈与所述的CPU控制板电连接；家用电脉冲智能阻垢器还具有用以判断出水流动引起水压差变化的水压差传感器；所述的水压差传感器设置在其中一个所述的输水管上；多根所述的输水管、CPU控制板、水压差传感器以及水介质有无水传感器集成在同一壳体内；当自来水通过进水口流进阻垢器时，水压差流动传感器和水介质有无传感器同时检测到用户用水，并发出信号给CPU控制板，CPU控制板对缠绕在输水管上的激磁线圈施加一个脉冲信号，使线圈产生阶跃变化磁场，磁场的方向与水流方向平行，根据法拉第电磁感应定律，阶跃变化磁场又会在水管内部感生出与激磁线圈内部电流方向平行的感生电场，水管中的硬水在阶跃变化电磁场伴随高频电磁场作用下，其内部各种离子及分子的物理化学性质发生改变，并进一步影响固相物沉淀过程中晶核的形成以及沉淀颗粒的生长，从而起到了阻垢的效果。

2.如权利要求1所述的一种家用电脉冲智能阻垢器，其特征在于：所述的电容极板Ⅰ的开口端分别通过螺栓连接为一体，并在所述的螺栓与电容极板Ⅰ之间设置T型绝缘垫。

3.如权利要求1所述的一种家用电脉冲智能阻垢器，其特征在于：所述的电容极板Ⅱ的开口端分别通过螺栓连接为一体，并在所述的螺栓与电容极板Ⅱ之间设置T型绝缘垫。

4.如权利要求1所述的一种家用电脉冲智能阻垢器，其特征在于：所述壳体的外侧设置有工作指示灯和电源开关。

5.如权利要求1所述的一种家用电脉冲智能阻垢器，其特征在于：脉冲信号的占空比为50%，已定频率f=15KHz。