CN114133046A - 一种水质软化处理装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种水质软化处理装置及系统，装置包括：电场水处理系统核心模块、感应线圈和铁氧体环；电场水处理系统核心模块与感应线圈电连接，用于为感应线圈提供电流信号；感应线圈与铁氧体环配合连接，使铁氧体环产生感生磁场；铁氧体环外敷式安装于盛水器具的外侧，盛水器具内部的水作为铁氧体环的二次感应侧，使得盛水器具中的水产生感应电场；盛水器具水中的感应电场作用于水中的

、

和

，从而趋向于形成更稳定的分子结构；盛水器具水中感应电场增强了范德华力，使得水中的

规则排列，形成整齐排列的微小的文石晶核。本申请解决了现有技术中缺乏一种既能快速有效阻垢和除垢、降低生产成本，又能降低污染、提高安全性的水质处理系统的技术问题。

Description

一种水质软化处理装置及系统

技术领域

本申请涉及水质处理领域，尤其涉及一种水质软化处理装置及系统。

背景技术

目前，对于用于水质处理的各种系统，其使用一段时间均或多或少存在有水垢，水垢会对盛水器具造成垢下腐蚀，导致盛水器具的使用寿命衰减，同时造成膨胀系数区别，存在安全隐患。水垢还会造成盛水器具的热效率降低，导致能耗过高，生产成本增加。对于水垢的处理一直缺乏一种高效安全的处理方法，通常是通过添加化学药剂进行缓蚀和阻垢。采用化学药剂进行水处理，通常水质化验需要时间，无法实时管理，存在滞后性。药剂添加后融合和反应需要时间，其除垢效率过慢，且化学药剂存在一定的污染性。

除化学除垢之外，其余的水垢处理方式，例如电化学吸附类、强磁类等则因为对整体系统的改善有限，导致对盛水器具的阻垢或除垢无明显效果。超声波类设备因作用范围有限，必须安装在盛水器具内部，施工难度大效果不明显。强电类设备则因安全和承压问题无法部署在盛水器具的内部安装。因此，现有技术中缺乏一种既能快速有效阻垢和除垢、降低生产成本，又能降低污染、提高安全性的水质处理系统。

发明内容

本申请的目的在于提供一种水质软化处理装置及系统，解决现有技术中缺乏一种既能快速有效阻垢和除垢、降低生产成本，又能降低污染、提高安全性的水质处理系统的技术问题。

本申请提供了一种水质软化处理装置，包括：电场水处理系统核心模块、感应线圈和铁氧体环；

所述电场水处理系统核心模块与所述感应线圈电连接，用于为所述感应线圈提供电流信号，使所述感应线圈产生感生磁场；

所述感应线圈与所述铁氧体环配合连接，使所述铁氧体环产生感生磁场；

所述铁氧体环外敷式安装于盛水器具的外侧，所述盛水器具内部的水作为所述铁氧体环的二次感应侧，使得所述盛水器具中的水产生感应电场；

所述盛水器具水中的感应电场作用于所述水中的

、

和

，使电场力和洛伦兹力得到加强，从而趋向于形成更稳定的分子结构；

所述盛水器具水中的感应电场增强了范德华力，使得水中的

规则排列，形成整齐排列的微小的文石晶核，区别于水垢中的方解石晶核。

进一步的，所述铁氧体环包括铁氧体块和连接结构；

所述连接结构用于将所述铁氧体块连接形成环状结构，从而可适配于不同直径的所述盛水器具的外侧并固定连接。

进一步的，所述电场水处理系统核心模块为EWT交变电场水处理系统核心模块，用于产生交变电流信号，从而不断地改变电场方向，使得水中的

、

和

受力运动更加剧烈，有利于更高效地形成文石晶核结构。

进一步的，所述盛水器具优选为供水管。

进一步的，其特征在于，所述供水管的材料优选为非金属材料。

进一步的，所述盛水器具的外部设置有滤污装置，所述滤污装置用于对水中的

所述文石晶核进行过滤排除。

进一步的，所述滤污装置具体为文石过滤器。

进一步的，所述供水管的进水端和出水端均设置有法兰结构，所述法兰结构用于与水处理系统可拆卸地连接。

进一步的，所述法兰结构上配合设置有密封圈。

本申请还提供了一种水质软化处理系统，包括上述的水质软化处理装置和综合控制器；

所述综合控制器与所述水质软化处理系统的电场水处理系统核心模块通信连接，用于控制所述电场水处理系统核心模块的运行状态。

与现有技术相比，本申请实施例的优点在于：

本申请提供了一种水质软化处理装置，包括：电场水处理系统核心模块、感应线圈和铁氧体环；电场水处理系统核心模块与感应线圈电连接，用于为感应线圈提供电流信号，使感应线圈产生感生磁场；感应线圈与铁氧体环配合连接，使铁氧体环产生感生磁场；铁氧体环外敷式安装于盛水器具的外侧，盛水器具内部的水作为铁氧体环的二次感应侧，使得盛水器具中的水产生感应电场；盛水器具水中的感应电场作用于水中的

、

和

，使电场力和洛伦兹力得到加强，从而趋向于形成更稳定的分子结构；盛水器具水中的感应电场增强了范德华力，使得水中的

规则排列，形成整齐排列的微小的文石晶核，区别于水垢中的方解石晶核。

本申请所提供的水质软化处理装置，通过电场水处理系统核心模块向感应线圈施加电流信号，从而使感应线圈内部产生感生磁场，通过将感应线圈与铁氧体环配合连接，使得铁氧体环的内部在感应线圈磁场的作用下生成新的感生磁场，由于铁氧体环外敷式安装于盛水器具外，因此盛水器具中的水作为二次感应侧，最终产生感应电场，属电-磁-电二次耦合技术，从而盛水器具水中的感应电场作用于水中的

、

和

，使电场力和洛伦兹力得到加强，从而各离子趋向于形成更稳定的分子结构，同时感应电场增强了范德华力，使得水中的

规则排列，形成整齐排列的微小的文石晶核，与自然形成的方解石晶核不同的是，文石晶核颗粒微小且悬浮于水中或呈松散状沉落于水底，不会粘附于盛水器具上，从而避免在储水器具成水垢。同时分散悬浮形成的文石晶核，也给其他离子提供了成垢所需的晶种，达到阻垢的效果。

与此同时，由于盛水器具本身已经存在的水垢与水中的离子一直处于可逆反应的状态，即水中的离子一直在结合形成水垢，而水垢同时也在分解成为离子，且形成水垢的速度微大于水垢分解的速度，而本申请中的由于在水垢分解形成离子后，其中的

和

在感应电场的作用下很快便结合成为文石晶核，从而减少了溶解于水中的

和

的含量，进一步促进了水垢的分解电离，从而达到了除垢的效果。

采用本申请处理装置及系统，可在线全天候实现以上除垢阻垢效果，且对不同水质均具有广谱性效果。

本申请通过采用物理的方式即可有效实现对水质阻垢和除垢，实现水质软化，无需增加化学药剂，提高了阻垢和除垢效率，同时减少污染，提高操作的安全性，从而本申请解决了现有技术中缺乏一种既能快速有效阻垢和除垢、降低生产成本，又能降低污染、提高安全性的水质处理系统的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本申请具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本申请的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请实施例所提供的水质软化处理装置的正视图；

图2为本申请实施例所提供的水质软化处理装置的局部爆炸视图；

图3为本申请实施例所提供的水质软化处理装置的局部装配视图。

其中，附图标记为：电场水处理系统核心模块1、感应线圈2、铁氧体环3、供水管4、铁氧体块5、连接结构6、法兰结构7、核心模块电路板8。

具体实施方式

下面将结合附图对本申请的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。

在本申请的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本申请和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本申请的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本申请中的具体含义。

为了便于理解，请参阅图1-3，图1为本申请实施例所提供的水质软化处理装置的正视图；图2为本申请实施例所提供的水质软化处理装置的局部爆炸视图；图3为本申请实施例所提供的水质软化处理装置的局部装配视图。

本申请提供一种水质软化处理装置，包括：电场水处理系统核心模块1、感应线圈2和铁氧体环3；

电场水处理系统核心模块1与感应线圈2电连接，用于为感应线圈2提供电流信号，使感应线圈2内部产生感生磁场；

感应线圈2与铁氧体环3配合连接，使铁氧体环3产生感生磁场；

铁氧体环3外敷式安装于盛水器具的外侧，盛水器具内部的水作为铁氧体环3的二次感应侧，使得盛水器具中的水产生感应电场；

盛水器具水中的感应电场作用于水中的

、

和

，使电场力和洛伦兹力得到加强，从而趋向于形成更稳定的分子结构；

盛水器具水中的感应电场增强了范德华力，使得水中的

规则排列，形成整齐排列的微小的文石晶核，区别于水垢中的方解石晶核。

需要说明的是，本申请电场水处理系统核心模块1用于向感应线圈2施加电流信号，使得感应线圈2通电，使得铁氧体环3的在感应线圈2的作用下生成感生磁场，由于铁氧体环3套设于盛水器具外，因此盛水器具和其中的水作为二次感应侧，最终产生感应电场，属电-磁-电二次耦合技术，通过使盛水器具和其中中的水产生感应电场，而感应电场使水中的

和

趋向于强制结合，生成

，且此类分子及结合成的晶核在水中趋向于均匀分布，提前强制形成分散的微粒晶体，即文石晶核，在降低水体总硬度和总碱度的同时，也通过分散悬浮形成微粒垢悬浮于水面上或呈松散状沉落于水底，避免在器具的内侧壁结成大的垢块。通过电场的强制成垢机理，使垢强制生成，且无法附着在储水器具或管道上，只能在盛水器具中悬浮并趋向于沉淀，最终在排污时随排污排出系统，避免在储水器具形成水垢。并且，由于水中有悬浮生成的文石晶核，则

、

、

、

、

，同时分散悬浮形成的文石晶核，也给这些离子提供了成垢所需的晶种，使其他离子优先围绕晶核生长，在文石晶核上成垢。因溶解度降低，先后生成的各种沉淀，都优先在文石纳米晶核上析出结晶，从而进一步地降低了水体的硬度。

与此同时，在具有水垢的盛水器具中，水垢与水体中的离子之间持续存在可逆反应，其化学式为：

；

；

基于以上两化学反应式，

和

在水中存在互相转化的平衡反应，当

反应生成

，又重新生成

时，电场对

分子产生两个作用：一方面，电场使

在水中趋向于均匀分布，而不是大部分在储水器具成垢，这就在水中形成大量的分散晶核，使得结垢更多在水中悬浮

晶核上进一步生长；另一方面，电场促使

分子间趋向于有序排列，使得原有

方解石转换为

文石。以上两者共同使得

方解石原垢转换为

文石微粒垢并在水中分散生长。从宏观角度，则可观察到老垢表面

逐渐溶解，而水中悬浮强制成垢增加。从而达到除垢的效果。而对于硫酸钙磷酸钙类已经成垢，虽然无法通过化学反应将其清除，但是由于水垢是硫酸钙和磷酸钙等通过与碳酸钙一起结合而形成的，在有效地清除碳酸钙后，水垢中的硫酸钙和磷酸钙会因失去碳酸钙的连接而散开并脱落，从而达到了对于磷酸钙和硫酸钙类水垢的除垢效果。

本申请所提供的水质软化处理装置还具有杀菌灭藻的技术效果。在电场的作用下，硬水中的离子不断析出，使得水中离子浓度下降，在微粒表面，包括细菌病毒藻类孢子表面包裹上一层水分子，形成纯水渗透环境。在渗透作用下，由于细胞膜(壁)外部的浓度低于细胞膜(壁)内部的浓度，导致水分子从细胞膜(壁)外往浓度高的内部渗透，当内部水分过多，使得膜壁形变达到破裂的程度，破坏掉生物结构，使其消亡。藻类成体因体积较大，且外壁较厚，渗透作用无法造成影响，但藻类14天生命周期，电场阻断了藻类的繁殖途径，因此藻类生物在14天后由于无法进行繁殖的而消亡，从而实现了有效进行杀菌灭藻的技术效果。

本申请的水质软化处理装置，效果明显易判断，若观察水体具有白色悬浊液，即可判定阻垢功能形成

微粒；从排污池观察到老垢片脱落，即可判定除垢功能导致老垢脱落排出；本申请的水处理系统，采用物理方式进行循环水水质处理，且与主流处理方式不冲突，可互为补充加强效果，针对各种总硬度和总碱度的水质，广谱适应性强；其结构紧凑、占用空间小；系统无需特殊维护，寿命长，成本相对低廉，本申请的原理属电场-磁场-电场的二次耦合技术，不依赖于水的流动性，但其效果能随管道和水传播，具有更广泛的适用场景。

本申请目的是在于提供一种水质软化处理装置，以物理方式，实现实时在线水质软化，满足水质除垢阻垢需求。同时，因无需新增化学药剂，因此具有节能环保的优点。从而本申请解决了现有技术中缺乏一种既能快速有效阻垢和除垢、降低生产成本，又能降低污染、提高安全性的水质处理系统的技术问题。

本申请所提供的水质软化处理装置可应用于工业、商用、民用等各个领域的水质软化处理，特别对于工业水循环系统、工业锅炉和换热器等的设备具有十分显著的效果。

作为进一步的改进，本申请实施例中的铁氧体环3包括铁氧体块5和连接结构6；

连接结构6用于将铁氧体块5连接形成环状结构，从而可适配于盛水器具的外侧并固定连接。

具体来说，铁氧体块5优选为条状结构，连接结构6优选为螺钉结构，铁氧体块5的两端设置有与螺钉配合的安装孔，铁氧体块5的数量可根据盛水器具外围的大小灵活设置，使得铁氧体环3可适配于不同型号不同外径的盛水器具的外部。

作为进一步的改进，本申请实施例所提供的水质软化处理装置的电场水处理系统核心模块1具体为EWT交变电场水处理系统核心模块1，内置有核心模块电路板8，核心模块电路板8与感应线圈2电连接，通过核心模块电路板8控制感应线圈2产生交变电流信号，从而不断地改变电场方向，使得水中的

、

和

受力运动更加剧烈，有利于更高效地形成文石晶核结构。

作为进一步的改进，本申请实施例所提供的盛水器具优选为供水管4，通过在供水管4设置本申请的水质软化处理装置，使得水在进入储水部件前便已经通过交变电场处理，有利于提早将水中的离子进行强制结合形成文石晶核，且由于供水管4的横截面积相对较小，因此使得水中的粒子受到感应电场的作用力更加明显。且由于交变电场随供水管及其中的水传播，扩大有效范围，进一步增强了效果。同时方便水质软化处理装置的安装，减小设备体积，具有安全、高效、拆装方便等的特点。

作为进一步的改进，本申请实施例所提供的水质软化处理装置的供水管4的材料为非金属材料，采用非金属材料设计有利于避免供水管4和储水部件形成短路或接地降低效果，同时可以有效提高电能的利用率，使得电场的所有能量都作用于水中，提高阻垢和除垢的效果。

作为进一步的改进，本申请实施例所提供的盛水器具的外部设置有滤污装置，滤污装置用于过滤掉强制结合形成的文石晶核类水垢，从而保持水体的清洁，优选的，滤污装置可选用专用于过滤文石晶核的文石过滤器，从而达到更好的过滤效果。

作为进一步的改进，本申请实施例所提供的供水管4的进水端和出水端均设置有法兰结构7，法兰结构7用于与水处理系统可拆卸地连接。

具体来说，供水管4采用非金属材料制成，且两端设置有法兰结构7，与其余的供水管4段进行可拆卸地连接，从而有利于快速地拆装和更换，除配合连接本申请的水质软化处理装置的供水管4段外，其余的供水管4部位可仍然采用金属材料制成，从而提高供水管4的耐用度。优选的，法兰结构7可配合连接密封圈，从而保证连接连接部位的密封性，避免发生漏水。

作为进一步的改进，本申请实施例所提供的水质软化处理装置还可以设置于水处理系统的水泵之前，使得水中的各离子被水质软化处理装置施加电场力后，利用水泵的紊流，增加了水中各微粒相遇的机会，从而得到更多的絮凝量和更稳定的絮凝体。

本申请还提供一种水质软化处理系统，包括上述的水质软化处理装置和综合控制器；

综合控制器与水质软化处理装置的电场水处理系统核心模块1通信连接，用于控制电场水处理系统核心模块1的运行状态。

以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种水质软化处理装置，其特征在于，包括：电场水处理系统核心模块、感应线圈和铁氧体环；

所述电场水处理系统核心模块与所述感应线圈电连接，用于为所述感应线圈提供电流信号，使所述感应线圈产生感生磁场；

所述感应线圈与所述铁氧体环环绕配合连接，使所述铁氧体环产生感生磁场；

所述铁氧体环外敷式安装于盛水器具的外侧，所述盛水器具内部的水作为所述铁氧体环的二次感应侧，使得所述盛水器具中的水产生感应电场；

所述盛水器具水中的感应电场作用于所述水中的

、

和

，使电场力和洛伦兹力得到加强，从而趋向于形成更稳定的分子结构；

所述盛水器具水中的感应电场增强了范德华力，使得水中的

规则排列，形成整齐排列的微小的文石晶核，区别于水垢中的方解石晶核。

2.根据权利要求1所述的水质软化处理装置，其特征在于，所述铁氧体环包括铁氧体块和连接结构；

所述连接结构用于将所述铁氧体块连接形成环状结构，从而可适配于所述盛水器具的外侧并固定连接。

3.根据权利要求1所述的水质软化处理装置，其特征在于，所述电场水处理系统核心模块为EWT交变电场水处理系统核心模块，用于产生交变电流信号，从而不断地改变电场方向，使得水中的

、

和

受力运动更加剧烈，有利于更高效地形成文石晶核结构。

4.根据权利要求1所述的水质软化处理装置，其特征在于，所述盛水器具优选为供水管。

5.根据权利要求4所述的水质软化处理装置，其特征在于，所述供水管的材料优选为非金属材料。

6.根据权利要求1所述的水质软化处理装置，其特征在于，所述盛水器具的外部设置有滤污装置，所述滤污装置用于对水中的所述文石晶核进行过滤排除。

7.根据权利要求6所述的水质软化处理装置，其特征在于，所述滤污装置具体为文石过滤器。

8.根据权利要求4或5所述的水质软化处理装置，其特征在于，所述供水管的进水端和出水端均设置有法兰结构，所述法兰结构用于与水处理系统可拆卸地连接。

9.根据权利要求8所述的水质软化处理装置，其特征在于，所述法兰结构上配合设置有密封圈。

10.一种水质软化处理系统，其特征在于，包括权利要求1~7任一项所述的水质软化处理装置和综合控制器；

所述综合控制器与所述水质软化处理系统的电场水处理系统核心模块通信连接，用于控制所述电场水处理系统核心模块的运行状态。

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