CN202638798U - 一种超声波管道节能控制系统及中央空调系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种超声波管道节能控制系统及中央空调系统，其中，包括：用于产生不同频率的电信号的信号发生器、至少一用于将不同频率的电信号转换成为不同振动频率的机械振动和不同频率的超声波的换能器；信号发生器与换能器电连接。本实用新型通过换能器将信号发生器产生的不同频率的电信号转换为不同振动频率的机械振动和不同频率的超声波；在不同频率下具有不同的效果，不仅可清洁管道内的沉积物以及微生物，还能助推液体流动，增加流速等，提高了利用率，节约了能源。
Description
技术领域
本实用新型涉及节能控制领域，特别涉及一种超声波管道节能控制系统及中央空调系统。
背景技术
目前，对于管道内的污垢多采用化学药剂、离子交换树脂、高压水枪清洗等方法进行清除，然而这些方法成效不明显。经常使用的管道的管壁会有沉积物或者其他物质，譬如：水垢影响锅炉的加热效果，水锈影响暖气的散热效果，微生物影响冷却水的热交换效果等使得热传导受影响。同时，沉积物使得管道管径变细，还导致接触面不规则，增加了管道内液体的流动阻力，使流速减缓，降低了水泵的使用效率。
因而现有技术还有待改进和提高。
实用新型内容
鉴于上述现有技术的不足之处，本实用新型的目的在于提供一种超声波管道节能控制系统及中央空调系统，可清洁管道内的沉积物以及微生物，还能助推液体流动，增加流速。
为了达到上述目的，本实用新型采取了以下技术方案：
一种超声波管道节能控制系统，其中，包括：用于产生不同频率的电信号的信号发生器和至少一用于将不同频率的电信号转换成为不同振动频率的机械振动和不同频率的超声波的换能器；所述信号发生器与换能器电连接。
所述的超声波管道节能控制系统，其中，所述信号发生器包括：用于将市电转换为电信号的转换模块，用于功率放大的放大模块，用于控制转换模块进行频率调节以及控制放大模块进行功率调节的控制模块；所述转换模块和放大模块分别连接控制模块。
所述的超声波管道节能控制系统，其中，所述信号发生器还包括：用于反馈功率信号和频率跟踪信号的反馈模块；所述反馈模块连接控制模块。
所述的超声波管道节能控制系统，其中，所述控制模块上还设置有用于增加管道内液体流速的第一旋钮、用于清洁管道内污垢的第二旋钮和用于清除微生物的第三旋钮。
所述的超声波管道节能控制系统，其中，所述换能器设置在管道内。
所述的超声波管道节能控制系统，其中，所述换能器设置在管道外。
所述的超声波管道节能控制系统，其中，还包括一用于检测管道内液体流动情况的超声波检测器；所述超声波检测器与信号发生器电连接
一种中央空调系统，采用上述的超声波管道节能控制系统
相较于现有技术，本实用新型提供的超声波管道节能控制系统及中央空调系统，由于采用了信号发生器和换能器，通过换能器将信号发生器产生的不同频率的电信号转换为不同振动频率的机械振动和不同频率的超声波；实现了在不同频率下对应的可清洁管道内的沉积物以及微生物，还能助推液体流动，增加流速等效果，提高了利用率，节约了能源。
附图说明
图1为本实用新型超声波管道节能控制系统较佳实施例的结构示意图。
具体实施方式
本实用新型提供一种超声波管道节能控制系统及中央空调系统，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
请参阅图1，图1为本实用新型超声波管道节能控制系统的结构示意图。在本实用新型实施例中，所述超声波管道节能控制系统包括：信号发生器110和至少一换能器120。所述信号发生器110与换能器120电连接。所述信号发生器110用于产生不同频率的高频电信号，所述换能器120用于将信号发生器110产生的不同频率的高频电信号转换成为不同振动频率的机械振动和不同频率的超声波。
所述信号发生器120包括：转换模块111、放大模块112和控制模块113。所述转换模块111和放大模块112分别连接控制模块113。所述转换模块111用于将市电（譬如220V AC）转换为不同频率的高频交流电信号；所述放大模块112用于放大输出功率；所述控制模块113用于控制转换模块111产生不同频率的高频交流电信号，即实现了频率调节；所述控制模块113还用于控制放大模块输出功率，即实现了功率调节。
进一步地，所述信号发生器110还包括反馈模块114，所述反馈模块114与控制模块113连接，用于反馈功率信号和频率跟踪信号。反馈模块114的作用：第一个是提供输出功率信号。当信号发生器的供电电源（电压）发生变化时，信号发生器的输出功率也会随之发生变化，此时反映在换能器上就是机械振动忽大忽小，而通过功率反馈信号相应调整功率放大器，使得放大模块的功率放大稳定。第二个是提供频率跟踪信号。当换能器工作在谐振频率点时其效率最高，工作最稳定，而换能器的谐振频率点会由于装配原因和工作老化后改变，当然这种改变的频率只是漂移，变化不是很大，频率跟踪信号可以控制信号发生器，使信号发生器的频率在一定范围内跟踪换能器的谐振频率点，让信号发生器工作在最佳状态。
在本实施例中，所述换能器120为多个，可以设置在管道内，也可以设置在管道外。相邻的两个换能器之间的距离可根据需要进行调整。
进一步地，所述超声波管道节能控制系统，还包括超声波检测器130；所述超声波检测器130与信号发生器110电连接，用于检测管道内液体流动情况。通过超声波的回声反馈，能够及时发现管壁的异常和管道内的异常情况，譬如固体脱落等。
以下结合图1对本实用新型的工作原理进行详细说明：
信号发生器110将市电转换成为高频交流电信号，通过控制模块113可以进行频率调节以及功率调节，即可变频，再通过换能器120转化为机械振动和超声波。采用换能器120的逆压电效应，将高频电信号转换成高频机械振动能量，并通过液体中的声辐射，使液体分子振动并产生无数微小空穴和气泡，并沿超声波传播方向在负压区形成、生长，并在正压区迅速闭合而产生上千个大气压，瞬间高压而爆破，形成无数微观高压冲击波作用于管道壁的成垢杂质并将其粉碎。
本实用新型提供的超声波管道节能控制系统在不同的频率范围，有不同的效果。当振动频率为04K-0.8KHz时，换能器120把电能转换成机械振动，通过超声波检测器确认管道边缘和中心水流速度的差异，用机械的振动波补偿这种差异，这样有效减低了流速差对管道流体产生的阻力。同时，有效减少了流体与管壁的接触面，减少了摩擦。当振动频率为2K-40KHz时，超声波干扰了结垢过程。结垢的过程是一个互逆的过程，此处以钙垢为例，譬如、钙垢是Ca+ 和CO3-结合的过程（生成碳酸钙CaCO3），同时也是碳酸钙CaCO3溶解分离成Ca+ 和CO3-的过程，超声波与Ca+同频，影响Ca+ 和CO3- 结合的过程。上述频率的超声波破坏了离子的结垢过程，减少水垢的形成，使得水中不能结垢，并且已有的垢也会逐步溶解。当振动频率为200K-2MHz时，使得水与接触面气化，从而清理一切微生物和沉淀物，使得管道保持没有沉积物和微生物的清洁状态。
进一步地，在所述控制器113上还设置有第一旋钮、第二旋钮和第三旋钮（图1中未示出）分别对应三种不同的频率范围，使得用户对于管道的清洗更加具有针对性。譬如、当管道缺乏动力或管道内液体流速较慢时，可以选择第一旋钮，即选择对应的04K-0.8KHz频率范围进行调节；当管道内的水垢较多时，可选择第二旋钮，即2K-40KHz频率范围对应进行调节处理；当管道内的微生物和沉淀物过多时，可选择第三旋钮，即200K-2MHz频率范围进行调节。
本发明还提供了一种中央空调系统，采用了本实用新型提供的超声波管道节能控制系统，使得管道内的水垢减少，提高了热交换效果；还增加了管道内水的流速，进而提高水泵的使用效率；清理了微生物，使得冷却水的热交换效率提高。
综上所述，本实用新型提供的超声波管道节能控制系统及中央空调系统，由于采用了信号发生器和换能器，通过换能器将信号发生器产生的不同频率的高频电信号转换为不同振动频率的机械振动和不同频率的超声波，使得换能器产生不同频率的超声波和不同振动频率的机械振动波，在不同频率下具有不同的效果，并通过控制模块进行控制，用低频的超声波助推液体的流动，高频可清洁管道内的沉积物以及微生物，从而提高了利用率，实现了节能。
可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本实用新型的技术方案及其实用新型构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。
Claims (8)
1. 一种超声波管道节能控制系统，其特征在于，包括：用于产生不同频率的电信号的信号发生器和至少一用于将信号发生器产生的电信号转换成为不同振动频率的机械振动和不同频率的超声波的换能器；所述信号发生器与换能器电连接。
2.根据权利要求1所述的超声波管道节能控制系统，其特征在于，所述信号发生器包括：用于将市电转换为不同频率的电信号的转换模块，用于功率放大的放大模块，用于控制转换模块进行频率调节以及控制放大模块进行功率调节的控制模块；所述转换模块和放大模块分别连接控制模块。
3.根据权利要求2所述的超声波管道节能控制系统，其特征在于，所述信号发生器还包括：用于反馈功率信号和频率跟踪信号的反馈模块；所述反馈模块连接控制模块。
4.根据权利要求2所述的超声波管道节能控制系统，其特征在于，所述控制模块上还设置有用于增加管道内液体流速的第一旋钮、用于清洁管道内污垢的第二旋钮和用于清除微生物的第三旋钮。
5.根据权利要求1所述的超声波管道节能控制系统，其特征在于，所述换能器设置在管道内。
6.根据权利要求1所述的超声波管道节能控制系统，其特征在于，所述换能器设置在管道外。
7.根据权利要求1所述的超声波管道节能控制系统，其特征在于，还包括一用于检测管道内液体流动情况的超声波检测器；所述超声波检测器与信号发生器电连接。
8.一种中央空调系统，其特征在于，采用如权利要求1-7任意一项所述的超声波管道节能控制系统。
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