CN202072521U

CN202072521U - 一种大功率交变脉冲电解法水处理装置

Info

Publication number: CN202072521U
Application number: CN2011201954288U
Authority: CN
Inventors: 陈小榴; 邢之遥
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2011-06-01
Filing date: 2011-06-01
Publication date: 2011-12-14
Anticipated expiration: 2021-06-01

Abstract

本实用新型公开了一种大功率交变脉冲电解法水处理装置，其特征在于包括开关电源、CPU控制电路、数码显示电路、隔离放大电路、功率放大电路、电极。由CPU控制电路产生的方波脉冲信号，经隔离放大电路隔离放大后，推动功率放大电路输出一个大功率交变脉冲加到电极上，将该电极放置于需处理的水中，使水体发生物理、化学、电化反应，降低水的氧化还原电位，促使水体中的有机物、无机物凝聚沉淀或气化，同时，由于交变电场的作用，产生大量的原子氧，可促进矿物质的溶解，并杀死水体中的细菌，从而起到除垢、除锈、杀菌、防藻的作用。本实用新型结构简单，功率大，生产成本低，除垢、除锈、杀菌、防藻的效果明显，适合于热交换用水的处理使用。

Description

一种大功率交变脉冲电解法水处理装置

技术领域

本发明涉及一种水处理装置，特别是一种交变脉冲电解法水处理装置。

背景技术

在生活和生产中，带有热交换的用水装置和设备，如热水锅炉、水冷空调、换热器、冷却塔等设备的受热表面和传热表面的结垢是热交换中的主要问题，在使用非纯净水作介质时，溶解于水的一部分盐(主要是钙盐，镁盐类)就会析出或浓缩沉淀出来，附着在受热面或传热表面上，形成坚硬的水垢，降低传热效率，同时，循环冷却系统还存在细菌滋生，藻类繁殖等问题。目前，人们也研究了一些解决这一问题的装置，这类装置主要有：一种是自动投放化学药剂的装置，通过化学的方法溶解附着在受热面或传热表面上的水垢，通过药剂进行杀菌和抑制藻类的繁殖，这一方法由于投放大量药剂，对水产生污染，且对设备具有一定的腐蚀性。另一种是采用电场或磁场的水处理技术，利用外加交变高频电磁场，改变结晶物的结构形态，达到防垢和除垢目的，同时，交变高频电磁场，还可以击破微生物细胞壁和细胞膜，使其不能在水中继续生存、繁殖，达到杀菌、灭藻的目的。但这一方法的缺点是除垢的效率不高，设备生产的成本较高，现场安装较复杂。还有一种是采用工频变压器做电解电源的电解法水处理装置，但这种装置由于采用工频变压器做电解电源，其输出功率都较小，处理的效果也不太理想。

发明内容

本发明的目的在于避免上述现有技术的不足之处而提供一种大功率的、简单、高效的，除垢、除锈、杀菌、防藻的水处理装置。

本发明是这样来实现上述目的的：

大功率交变脉冲电解法水处理装置，其特征在于包括开关电源、CPU控制电路、数码显示电路、隔离放大电路、功率放大电路、电极。220V交流电与开关电源的输入端相连，开关电源的输出端为CPU控制电路、数码显示电路、隔离放大电路以及功率放大电路提供电源，CPU控制电路与数码显示电路以及隔离放大电路的输入端相连，隔离放大电路的输出端与功率放大电路的输入端相连，功率放大电路的输出端与电极相连。

本发明的有益效果是：由于采用了开关电源、CPU控制电路、数码显示电路、隔离放大电路、功率放大电路、电极，由CPU控制电路产生的方波脉冲信号，输入隔离放大电路，经隔离放大电路隔离放大后，推动功率放大电路输出一个大功率交变脉冲加到一对电极上，将该电极放置于需处理的水中，使水体发生物理、化学、电化反应，降低水的氧化还原电位，促使水体中的有机物、无机物凝聚沉淀或气化，同时，在这对电极的周围设置一个筒型电极，并将该电极接电源的负极，以吸附凝聚沉淀的水垢，通过定期清理吸附在筒型电极的水垢而达到除垢的目的，同时，由于交变电场的作用，产生大量的原子氧，可促进矿物质的溶解，并杀死水体中的细菌，从而起到除垢、除锈、杀菌、防藻的作用。另外，该装置还设置有数码显示电路，由开关电源输入一组电流和电压信号至CPU控制电路，通过中央处理器处理后再由数码显示电路显示出电压和电流值，从而可监测水处理装置的工作状况。

附图说明

附图的图面说明如下：

图1为本发明的电路方框图。

图2为实现图1的电路原理图。

具体实施方式：

参照图1，大功率交变脉冲电解法水处理装置，包括开关电源A1、数码显示电路A2、CPU控制电路A3、隔离放大电路A4、功率放大电路A5、电极A6。220V交流电与开关电源A1的输入端相连，开关电源A1的输出端为数码显示电路A2、CPU控制电路A3、隔离放大电路A4以及功率放大电路A5提供电源，CPU控制电路A3与数码显示电路A2以及隔离放大电路A4的输入端相连，隔离放大电路A4的输出端与功率放大电路A5的输入端相连，功率放大电路A5的输出端与电极A6相连。

下面参照图2对各电路的组成及原理作详细的描述：

1)开关电源A1，给数码显示电路A2、CPU控制电路A3、隔离放大电路A4以及功率放大电路A5提供电源。开关电源的输入端接220V交流电，输出端输出一组5V～80V自动可调的、最大电流为50A的直流电源，同时还可输出一组电压为5V、电流为1A以及4组电压为15V、电流为0.5A的直流辅助电源，另外，该开关电源还设置有控制端和信号输出端，控制端连接CPU的11脚，由CPU实现对开关电源主电源的启动和关闭控制，信号端分别连接CPU的14脚和16脚，为CPU控制电路A3提供工作电流和电压信号。

2)数码显示电路A2，用于显示工作电流和电压值。包括数码驱动电路和一组数码管，CPU的17脚、18脚、19脚与数码驱动电路的输入端相连，CPU控制电路A3接收到开关电源A1输入的电流和电压信号后，经中央处理器运算后，通过数码驱动电路控制数码管发光，以显示工作电流和电压值。

3)CPU控制电路A3，用于产生一个方波信号，并对开关电源A1的主电源进行开启和关闭控制，以及处理开关电源A1输入的电流和电压信号，实现电流和电压的显示控制。包括中央处理器U1、启动开关K1、电阻R9、R10、R11、R12以及其它外围电路(略)。CPU的14脚和16脚分别经电阻R10和R9连接开关电源A1的电流和电压信号输出端，CPU的11脚经电阻R11连接开关电源A1的控制端，CPU的20脚连接电阻R12和开关K1，电阻R12的另一端接5V电源的正极，开关K1的另一端接接5V电源的负极。当接通220V交流电后，开关电源输出一组+5V和四组+15V直流电，为CPU和隔离放大电路A4提供电源，当开关K1接通后，CPU的20脚变为低电平，当CPU检测到20脚为低电平时10脚输出一个频率连续变化的方波信号，CPU的11脚则输出一个控制信号到开关电源A1的控制端以开启开关电源A1的主电源输出，当开关K1断开后，CPU的20脚检测到高电平，则10脚的关闭方波输出，CPU的11脚输出一个控制信号到开关电源A1的控制端以关闭开关电源A1的主电源输出；同时，CPU的14脚和16脚接收到开关电源A1输出的电流和电压信号，经CPU处理后由17脚、18脚、19脚控制数码显示电路A2显示电流和电压值。

4)隔离放大电路A4，将CPU控制电路A3输出的方波信号进行反相和隔离放大，以驱动功率放大电路A5。包括电阻R13、R14、R15、R16，光耦T5、T6、T7、T8，反相器T9。光耦T6、T7的输入端分别经电阻R13和R16后接CPU的10脚，光耦T5、T8的输入端分别经电阻R14和R15后接反相器T9的输出端，反相器T9的输入端接CPU的10脚。光耦T5、T6、T7、T8的输出端分别接功率放大电路A5的四个输入端。CPU的10脚输出的方波信号经电阻R13和R16限流后输入到光耦T6、T7的输入端，经光耦T6、T7隔离放大后分别输出一个相位角为0°的方波信号，以推动功率管T1和T4，与此相同，CPU的10脚输出的的方波信号经反相器T9反相后输出一个相位角为180°的方波信号到光耦T5、T8的输入端，经光耦T5、T8隔离放大后分别输出一个相位角为180°的方波信号，以推动功率管T2和T3。

5)功率放大电路A5，将隔离放大电路A4输出的脉冲信号进行推挽式功率放大后再输出到电极A6，为电极A6提供一个大功率的交变脉冲信号。包括电阻R1、R2、R3、R4、R5、R6、R7、R8，功率管T1、T2、T3、T4。光耦T6的输出端串接R1后与R2并连，R2的两端与功率管T1的基极和发射极相连；光耦T5的输出端串接R3后与R4并连，R4的两端与功率管T2的基极和发射极相连；光耦T8的输出端串接R5后与R6并连，R6的两端与功率管T3的基极和发射极相连；光耦T7的输出端串接R7后与R8并连，R8的两端与功率管T4的基极和发射极相连；功率管T1及T3的集电极与开关电源A1的输出端的正极相连，功率管T1的发射极与功率管T2的集电极以及电极E1的一个片状电极相连，功率管T3的发射极与功率管T4的集电极以及电极E1的另一个片状电极相连，功率管T2、 T4的发射极以及电极E1的筒型电极与开关电源A1的输出端的负极相连。隔离放大电路A4输出的4个脉冲驱动信号分别经电阻R1、R3、R5、R7后输入到功率管T1、T2、T3、T4组成的推挽式功率放大电路的输入端，经功率放大后输出一个交变脉冲到电极E1的一对片状电极上，同时，将电极E1的外层筒型电极连接到开关电源A1的输出端的负极，使筒型电极始终为电极的阴极。

6)电极A6，将功率放大电路A5输出的大功率交变脉冲信号作用于水体，使水体发生物理、化学、电化反应，从而起到除垢、除锈、杀菌、防藻的目的。包括中央的一对片状电极和其外围的一个筒型电极，功率放大电路A5输出的大功率交变脉冲信号直接输入到中央的一对片状电极上，片状电极的交变电场，使水体发生物理、化学、电化反应，降低水的氧化还原电位，促使水体中的有机物、无机物凝聚沉淀或气化；由于外围的筒型电极始终为电极的阴极，从而可以吸附凝聚沉淀的水垢，通过定期清理吸附在筒型电极的水垢就能达到除垢的目的；同时，由于交变电场的作用，产生大量的原子氧，可促进矿物质的溶解，杀死水体中的细菌，从而起到除垢、除锈、杀菌、防藻的作用。

本发明结构简单，功率大，工作稳定可靠，工作效率高，生产成本低，除垢、除锈、杀菌、防藻的效果明显，适合于热交换用水的处理使用。

Claims

1.大功率交变脉冲电解法水处理装置，其特征在于包括开关电源(A1)、数码显示电路(A2)、CPU控制电路(A3)、隔离放大电路(A4)、功率放大电路(A5)、电极(A6)，220V交流电与开关电源(A1)的输入端相连，开关电源(A1)的输出端为数码显示电路(A2)、CPU控制电路(A3)、隔离放大电路(A4)以及功率放大电路(A5)提供电源，CPU控制电路(A3)与数码显示电路(A2)以及隔离放大电路(A4)的输入端相连，隔离放大电路(A4)的输出端与功率放大电路(A5)的输入端相连，功率放大电路(A5)的输出端与电极(A6)相连。

2.根据权利要求1所述的大功率交变脉冲电解法水处理装置，其特征在于所述隔离放大电路(A4)，将CPU控制电路(A3)输出的方波信号进行反相和隔离放大，以驱动功率放大电路(A5)，包括电阻R13、R14、R15、R16，光耦T5、T6、T7、T8，反相器T9，光耦T6、T7的输入端分别经电阻R13和R16后接CPU的10脚，光耦T5、T8的输入端分别经电阻R14和R15后接反相器T9的输出端，反相器T9的输入端接CPU的10脚，光耦T5、T6、T7、T8的输出端分别接功率放大电路(A5)的四个输入端。