CN113461121A - 一种旋磁组合磁化水装置及磁化水方法 - Google Patents

Abstract

一种旋磁组合磁化水装置及磁化水方法，装置包括储水箱和进水管路，所述储水箱底部设置有旋磁装置，所述进水管路外表面套设有若干个相同的铁芯绕组，若干个铁芯绕组整体串联后通过开关交流接触器与市电连接，相邻两个铁芯绕组旋转磁场方向相反，旋磁装置包括主、副两个相同旋磁单元，主旋磁单元转轴与异步电机连接，电机与变频器连接，进行变频控制。磁化水方法包括入水管路水流切割铁芯绕组产生的磁场进行一次磁化和出水管路正对的旋磁装置进行的二次磁化。

Description

一种旋磁组合磁化水装置及磁化水方法

技术领域

本发明属于水系统的磁化处理技术领域，特别是涉及一种农林排灌的旋磁组合磁化水装置及磁化水方法。

背景技术

因为水是一种离子型导体，具有良好的导电性能，这就决定了外部电磁场对它的可作用性，使得我们能够用外部的磁场及电场，改变水系的物理化学性质和生物性质。使其可集防腐、除锈、阻垢、除垢、杀菌等功能，磁化水可以促进土壤中盐分的溶解，盐分淋洗效果明显，特别是对于盐碱地，淋洗效果更加显著，对于采用微咸水进行灌溉的地块，对微咸水进行磁化后再灌溉，与未磁化灌溉相比，作物长势、增产效果更为明显。中国专利2015108056828的单极磁化活化水的方法及其装置，采用主磁盘管进行单极磁力线切割，以画字形磁路结构使水分子带有一定的单极性，但其仅用一个永磁元件不利于水分子共振，并且要经过矿化过程使出水量受到限制。

发明内容

本发明目的是提供一种组合磁化水的装置，通过使用铁芯绕组的一次磁化方式和旋磁装置的二次磁化方式，完成水质的充分磁化，满足农林灌溉、工业用水及医院的磁化用水需求。

本发明提供一种旋磁组合磁化水装置，包括储水箱和进水管路，所述储水箱底部连接有旋磁装置，所述进水管路外表面套设有六个相同的铁芯绕组，六个铁芯绕组以整体的串联方式构成三角形接线，并通过开关交流接触器与市电连接，进行工频控制，同时通过换相使相邻两个铁芯绕组旋转磁场方向相反，所述铁芯绕组包括铁芯和线圈绕组，所述铁芯为圆环形，所述铁芯的内圆表面沿圆周方向设置有齿，相邻齿间形成齿槽，所述线圈绕组为方框形，依次嵌放在铁芯齿槽中，方形框伸出铁芯的端边设置为直线形，以贴近进水管，所述旋磁装置包括机壳、旋磁单元、异步电机、变频器，所述机壳口设置环氧树脂板作为盖板，并通过环形密封圈进行周边密封，所述机壳内对称设置有两个相同的旋磁单元，分别为主旋磁单元和副旋磁单元，所述机壳设置副旋磁单元一侧上部设置定位磁体，所述旋磁单元包括转轴、旋转盘、永磁环，所述旋转盘中心垂直设置有转轴，外围设置有挡圈，所述旋转盘上表面以原点为中心阵列三个永磁环，所述主旋磁单元转轴与异步电机连接，所述异步电机与变频器连接，进行变频控制。

进一步的，所述储水箱底部开口，与旋磁装置机壳顶面连接，所述储水箱出水管和入水管路端头均为弯头管，所述出水管弯头正对旋磁装置中心。

进一步的，所述机壳材料为不导磁金属，所述旋转盘材料为碳钢，所述环形密封圈为丁腈胶圈，所述永磁环材料为钕铁硼。

进一步的，所述储水箱出水管下端面与旋磁机机壳盖上端面之间距离为2-8cm，所述主、副旋磁单元的旋转盘的高度较永磁环低，两旋转盘挡圈外沿间距为3-30mm，所述定位磁体直径为30-50mm、厚度为18-30mm。

进一步的，所述永磁环S极统一向上，所述定位磁体S极向内。

本发明还提供一种利用权利要求1所述的旋磁组合磁化水装置的磁化水方法，包括以下步骤：

Ⅰ、第一次磁化，在储水箱进水管外表面套设六个铁芯绕组，六个铁芯绕组的连接方式为：每个铁芯绕组伸出六个接线端子，第一铁芯绕组六个端子分别为U11、U12、V11、V12、W11、W12，第二铁芯绕组六个端子分别为U21、U22、V21、V22、W21、W22，第三铁芯绕组六个端子分别为U31、U32、V31、V32、W31、W32，第四铁芯绕组六个端子分别为U41、U42、V41、V42、W41、W42，第五铁芯绕组六个端子分别为U51、U52、V51、V52、W51、W52，第六铁芯绕组六个端子分别为U61、U62、V61、V62、W61、W62，所述端子U11、U12、U21、U22、U31、U32、U41、U42、U51、U52、U61、U62串联导通，组成A相绕组，所述端子V11、V12、W21、W22 、V31、V32、 W41、W42、V51、V52、W61、W62串联导通，组成B相绕组，所述端子W11、W12、V21、V22、W31、W32、V41、V42、、W51、W52、V61、V62串联导通，组成C相绕组,所述A相绕组的末端U62与B相绕组的首端V11连接，所述B相绕组的末端V62与C相绕组的首端W11连接，所述C相绕组的末端W62与A相绕组的首端U11连接，所述A、B、C三相通过开关交流接触器与市电连接，进行工频控制，当入水管路中水流经过时，受到转向不同的磁场作用力而进行磁化，之后流入储水箱。

Ⅱ、第二次磁化，开启异步电机，这时主、副旋转盘进行一为正转、另一为利用磁耦合力进行反向运转，并通过变频器以每次小于2HZ的频率缓慢调节，逐渐从0调节至50-100HZ，利用旋磁装置中对旋的永磁环产生的双旋磁场对水进行磁化。

本发明具有如下有益效果：（1）入水管采用若干铁芯绕组依次串联方式，利用一为正转而相邻电机为反转的磁场旋转规律，使管路中的水流受到转向不同的磁场作用力而有利于水质磁化；出水管在双联旋机的双向旋转磁场作用下，在设置弯头及设定间距条件下，用旋磁的永磁环进行二次磁化；具有磁化水质较充分及处理能力较大的优点。（2）旋磁装置统一采用S极面在上的永磁环及碳钢制的起封闭作用的旋转盘，使水的表面张力大大降低，可增加水的溶解度和渗透力，促进农作物根部系统的生长。（3）铁芯绕组可以利用多台废旧电机简易改造制成，节约成本，旋磁装置用一带二的联动方式可节约电费成本。

附图说明

图1、旋磁组合磁化水装置整体剖面图。

图2、旋磁装置剖面图。

图3、旋磁装置俯视图。

图4、铁芯绕组连接电气图。

具体实施方式

为能清楚说明本方案的技术特点，下面通过具体实施方式，并结合其附图，对本方案进行阐述。

如图1-3所示，一种旋磁组合磁化水装置，包括储水箱1、和进水管路2，所述储水箱1底部连接有旋磁装置，所述进水管路2外表面套设有若干个相同的铁芯绕组4，若干个铁芯绕组4以整体的串联方式构成三角形接线，并通过开关交流接触器与市电连接，进行工频控制，同时通过换相使相邻两个铁芯绕组4旋转磁场方向相反，这样通过转向变化等效增大了磁场的变化频率，也能引起水分子的共振，进而提高磁化的效果。

所述铁芯绕组4包括铁芯和线圈绕组，所述铁芯为圆环形，所述铁芯的内圆表面沿圆周方向设置有齿，相邻齿间形成齿槽，所述线圈绕组为方框形，依次嵌放在铁芯齿槽中，方形框伸出铁芯的端边设置为直线形，以贴近进水管2。

上述铁芯绕组具体绕制方式如下：线圈用方框形线模绕制成四个角为直角的长方形，嵌入铁芯齿槽，对平行于定子端面两端的线段设置为直线型，使其外露的线圈端部贴近进水管2，从而用端部线圈产生旋转电场. 如此形成线槽内与伸出部分是直线，横向的线圈也是直线而增大端头电场的结构；从而利用旋转磁场对其中的水流完成磁化过程，铁芯绕组4以相同的绕组结构并以滞后120度电角度排列U、V、W三相绕组，每相绕组引出两个接线端，共引出六个接线端，并采用V、W相换相方式使相对前一铁芯绕组4磁场旋转方向相反，具体电气连接方式如图4所示。

上述铁芯绕组4也可通过改造废旧电机制造，取掉废旧异步电机转子及两端端盖，仅用其定子铁心及定子绕组，用环氧树脂胶对定子线圈全面涂抹后插入中心胶管，并且铁芯绕组4的有效匝长较常规电机定子绕组延长10%-30%，用于增大线圈端部的旋转电场。

所述旋磁装置5包括机壳7、旋磁单元，所述机壳7桶口设置环氧树脂板9作为桶盖，并通过环形密封圈进行周边密封，所述机壳7内对称设置有两个相同的旋磁单元，分别为主旋磁单元缘和副旋磁单元，所述机壳7设置副旋磁单元一侧设置定位磁体12，利用同极相斥的推力，使定位磁体12与副旋磁单元中的两个永磁环11呈现三角形对置结构. 另一个副旋磁单元中永磁环11位于轴线上，同主副旋磁单元中永磁环又构成接近三角形的对称位置时，可在主旋磁单元转动时，自然推动副旋磁单元同步转动，让旋磁单元同步运转的前提条件是让副旋磁单元中的某一个永磁环11位于接近两旋磁单元相联的轴线上，否则，主旋磁单元与副旋磁单元其中的两个永磁环11形成四角形结构，没法联动副旋磁单元同步运转。

上述旋磁单元包括转轴8、旋转盘10、永磁环11，所述旋转盘10中心垂直设置有转轴8，外围设置有挡圈，所述旋转盘10上表面以原点为中心阵列有三个永磁环11，三个永磁环11中心连线为等边三角形，所述旋转盘10的高度较永磁环11低，所述主旋磁单元转轴8与异步电机6连接，所述异步电机6与变频器连接，进行变频控制。

采用400-1200瓦的异步电机6传动主旋磁单元，利用同级相斥的磁场耦合力联动副永磁单元，而后以每次小于2HZ的调节速度逐渐增速，保证两旋转盘10从低速向高速稳定启动及运转。联动原理：副旋磁单元中设置的其中二个永磁环11与定位磁体12在接近同极相斥的磁耦合作用力下，必然形成三角形对置结构，剩余的一个永磁环11与主旋磁单元的二个永磁环11也成三角形结构，这时就实现两者的同步运转，图3中箭头表示主、副旋磁单元的旋转方向。

进一步的，所述储水箱1底部开口，与旋磁装置5机壳顶面连接，所述储水箱出水管3和入水管路2端头均为弯头管，所述出水管3弯头正对旋磁装置5中心。

进一步的，所述机壳材料为不导磁金属，所述旋转盘10材料为碳钢，对永磁环底部起磁力封闭作用，所述环形密封圈为丁腈胶圈，所述永磁环11材料为钕铁硼。

进一步的，所述储水箱出水管3下端面与旋磁装置5机壳盖上端面之间距离为2-8cm，所述主、副旋磁单元的旋转盘10的高度较永磁环11低，两旋转盘10的挡圈外沿间距为3-30mm，所述定位磁体12直径为30-50mm、厚度为18-30mm。

进一步的，所述永磁环11的S极向上，所述定位磁体12的S极向内。利用同极相斥原理，在主旋磁单元随同异步电机6由低速向高速的转速变化中，对应联动副旋磁单元同步运转。当水流经S极磁场时，将产生一个电动势，这个电动势将使水带上直流正电荷而互相排斥，分离，这导致水的表面张力大大降低，从而使水更具有溶解性。在灌溉系统中，利用磁化后的水可促进植物根系生长，由于溶解矿物质和营养吸收的增加，农作物将有更高的产量和质量，同时使得第一次磁化分不出明显N极、S极的问题有所克服。用于农林排灌时，可将双联旋磁机转速提高，并以S极磁场磁化为主。

一种利用上述旋磁组合磁化水装置的磁化水方法，包括以下步骤：

Ⅰ、第一次磁化，在储水箱进水管3外表面套设六个铁芯绕组4，六个铁芯绕组4的连接方式为：每个铁芯绕组4伸出六个接线端子，第一铁芯绕组4六个端子分别为U11、U12、V11、V12、W11、W12，第二铁芯绕组4六个端子分别为U21、U22、V21、V22、W21、W22，第三铁芯绕组4六个端子分别为U31、U32、V31、V32、W31、W32，第四铁芯绕组4六个端子分别为U41、U42、V41、V42、W41、W42，第五铁芯绕组4六个端子分别为U51、U52、V51、V52、W51、W52，第六铁芯绕组4六个端子分别为U61、U62、V61、V62、W61、W62，所述端子U11、U12、U21、U22、U31、U32、U41、U42、U51、U52、U61、U62串联导通，组成A相绕组，所述端子V11、V12、W21、W22 、V31、V32、W41、W42 、V51、V52、W61、W62串联导通，组成B相绕组，所述端子W11、W12、V21、V22、W31、W32、V41、V42、、W51、W52、V61、V62串联导通，组成C相绕组,所述A相绕组的末端U62与B相绕组的首端V11连接，所述B相绕组的末端V62与C相绕组的首端W11连接，所述C相绕组的末端W62与A相绕组的首端U11连接，所述A、B、C三相通过开关交流接触器与市电连接，进行工频控制，当入水管路中水流经过时，受到转向不同的磁场作用力而进行磁化，之后流入储水箱。

Ⅱ、第二次磁化，开启异步电机6，这时两旋转盘10进行一为正转、另一为利用磁耦合力进行反向运转，并通过变频器以每次小于2HZ的频率缓慢调节，逐渐从0调节至50-100HZ，利用旋磁装置5中对旋的永磁环产生的双旋磁场对水进行磁化。

尽管已结合优选的实施例描述了本发明，然而并非用以限定本发明，任何本领域技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，能够对在这里列出的主题实施各种改变，同等物的置换和修改，因此本发明的保护范围当视所提出的权利要求限定范围为准。

Claims (6)

1.一种旋磁组合磁化水装置，其特征在于，包括储水箱和进水管路，所述储水箱底部连接有旋磁装置，所述进水管路外表面套设有若干个相同的铁芯绕组，

若干个铁芯绕组以整体的串联方式构成三角形接线，并通过开关交流接触器与市电连接，进行工频控制，同时通过换相使相邻两个铁芯绕组旋转磁场方向相反，所述铁芯绕组包括铁芯和线圈绕组，所述铁芯为圆环形，所述铁芯的内圆表面沿圆周方向设置有齿，相邻齿间形成齿槽，所述线圈绕组为方框形，依次嵌放在铁芯齿槽中，方形框伸出铁芯的端边设置为直线形，以贴进进水管，

所述旋磁装置包括机壳、旋磁单元、异步电机、变频器，所述机壳口设置环氧树脂板作为盖板，并通过环形密封圈进行周边密封，所述机壳内对称设置有两个相同的旋磁单元，分别为主旋磁单元和副旋磁单元，所述机壳设置副旋磁单元一侧上部设置定位磁体，所述旋磁单元包括转轴、旋转盘、永磁环，所述旋转盘中心垂直设置有转轴，外围设置有挡圈，所述旋转盘上表面以原点为中心阵列三个永磁环，所述主旋磁单元转轴与异步电机连接，所述异步电机与变频器连接，进行变频控制。

2.根据权利要求1所述的旋磁组合磁化水装置，其特征在于，所述储水箱底部开口，与旋磁装置机壳顶面连接，所述储水箱出水管和入水管路端头均为弯头管，所述出水管弯头正对旋磁装置中心。

3.根据权利要求1所述的旋磁组合磁化水装置，其特征在于，所述机壳材料为不导磁金属，所述旋转盘材料为碳钢，所述环形密封圈为丁腈胶圈，所述永磁环材料为钕铁硼。

4.根据权利要求1所述的旋磁组合磁化水装置，其特征在于，所述储水箱出水管下端面与旋磁机机壳盖上端面之间距离为2-8cm，所述主、副旋磁单元的旋转盘的高度较永磁环低，两旋转盘挡圈外沿间距为3-30mm，所述定位磁体直径为30-50mm、厚度为18-30mm。

5.根据权利要求1所述的旋磁组合磁化水装置，其特征在于，所述永磁环S极统一向上，所述定位磁体S极向内。

6.一种利用权利要求1所述的旋磁组合磁化水装置的磁化水方法，其特征在于，包括以下步骤：

Ⅰ、第一次磁化，在储水箱进水管外表面套设六个铁芯绕组，六个铁芯绕组的连接方式为：每个铁芯绕组伸出六个接线端子，第一铁芯绕组六个端子分别为U11、U12、V11、V12、W11、W12，第二铁芯绕组六个端子分别为U21、U22、V21、V22、W21、W22，第三铁芯绕组六个端子分别为U31、U32、V31、V32、W31、W32，第四铁芯绕组六个端子分别为U41、U42、V41、V42、W41、W42，第五铁芯绕组六个端子分别为U51、U52、V51、V52、W51、W52，第六铁芯绕组六个端子分别为U61、U62、V61、V62、W61、W62，所述端子U11、U12、U21、U22、U31、U32、U41、U42、U51、U52、U61、U62串联导通，组成A相绕组，所述端子V11、V12、W21、W22 、V31、V32、 W41、W42 、V51、V52、W61、W62串联导通，组成B相绕组，所述端子W11、W12、V21、V22、W31、W32、V41、V42、、W51、W52、V61、V62串联导通，组成C相绕组,所述A相绕组的末端U62与B相绕组的首端V11连接，所述B相绕组的末端V62与C相绕组的首端W11连接，所述C相绕组的末端W62与A相绕组的首端U11连接，所述A、B、C三相通过开关交流接触器与市电连接，进行工频控制，当入水管路中水流经过时，受到转向不同的磁场作用力而进行磁化，之后流入储水箱。

Ⅱ、第二次磁化，开启异步电机，这时主、副旋转盘进行一为正转、另一为利用磁耦合力进行反向运转，并通过变频器以每次小于2HZ的频率缓慢调节，逐渐从0调节至50-100HZ，利用旋磁装置中对旋的永磁环产生的双旋磁场对水进行磁化。

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