專利名稱：一種大功率交變脈沖電解法水處理裝置的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種水處理裝置，特別是一種交變脈沖電解法水處理裝置。
背景技術：
在生活和生產中，帶有熱交換的用水裝置和設備，如熱水鍋爐、水冷空調、換熱器、 冷卻塔等設備的受熱表面和傳熱表面的結垢是熱交換中的主要問題，在使用非純凈水作介質時，溶解于水的一部分鹽(主要是鈣鹽，鎂鹽類)就會析出或濃縮沉淀出來，附著在受熱面或傳熱表面上，形成堅硬的水垢，降低傳熱效率，同時，循環冷卻系統還存在細菌滋生，藻類繁殖等問題。目前，人們也研究了一些解決這一問題的裝置，這類裝置主要有一種是自動投放化學藥劑的裝置，通過化學的方法溶解附著在受熱面或傳熱表面上的水垢，通過藥劑進行殺菌和抑制藻類的繁殖，這一方法由于投放大量藥劑，對水產生污染，且對設備具有一定的腐蝕性。另一種是采用電場或磁場的水處理技術，利用外加交變高頻電磁場，改變結晶物的結構形態，達到防垢和除垢目的，同時，交變高頻電磁場，還可以擊破微生物細胞壁和細胞膜，使其不能在水中繼續生存、繁殖，達到殺菌、滅藻的目的。但這一方法的缺點是除垢的效率不高，設備生產的成本較高，現場安裝較復雜。還有一種是采用工頻變壓器做電解電源的電解法水處理裝置，但這種裝置由于采用工頻變壓器做電解電源，其輸出功率都較小，處理的效果也不太理想。
發明內容本發明的目的在于避免上述現有技術的不足之處而提供一種大功率的、簡單、高效的，除垢、除銹、殺菌、防藻的水處理裝置。本發明是這樣來實現上述目的的大功率交變脈沖電解法水處理裝置，其特征在于包括開關電源、CPU控制電路、數碼顯示電路、隔離放大電路、功率放大電路、電極。220V交流電與開關電源的輸入端相連，開關電源的輸出端為CPU控制電路、數碼顯示電路、隔離放大電路以及功率放大電路提供電源，CPU控制電路與數碼顯示電路以及隔離放大電路的輸入端相連，隔離放大電路的輸出端與功率放大電路的輸入端相連，功率放大電路的輸出端與電極相連。本發明的有益效果是由于采用了開關電源、CPU控制電路、數碼顯示電路、隔離放大電路、功率放大電路、電極，由CPU控制電路產生的方波脈沖信號，輸入隔離放大電路， 經隔離放大電路隔離放大后，推動功率放大電路輸出一個大功率交變脈沖加到一對電極上，將該電極放置于需處理的水中，使水體發生物理、化學、電化反應，降低水的氧化還原電位，促使水體中的有機物、無機物凝聚沉淀或氣化，同時，在這對電極的周圍設置一個筒型電極，并將該電極接電源的負極，以吸附凝聚沉淀的水垢，通過定期清理吸附在筒型電極的水垢而達到除垢的目的，同時，由于交變電場的作用，產生大量的原子氧，可促進礦物質的溶解，并殺死水體中的細菌，從而起到除垢、除銹、殺菌、防藻的作用。另外，該裝置還設置有數碼顯示電路，由開關電源輸入一組電流和電壓信號至CPU控制電路，通過中央處理器處理后再由數碼顯示電路顯示出電壓和電流值，從而可監測水處理裝置的工作狀況。
附圖的圖面說明如下圖1為本發明的電路方框圖。圖2為實現圖1的電路原理圖。
具體實施方式
參照圖1，大功率交變脈沖電解法水處理裝置，包括開關電源Al、數碼顯示電路 A2、CPU控制電路A3、隔離放大電路A4、功率放大電路A5、電極A6。220V交流電與開關電源 Al的輸入端相連，開關電源Al的輸出端為數碼顯示電路A2、CPU控制電路A3、隔離放大電路A4以及功率放大電路A5提供電源，CPU控制電路A3與數碼顯示電路A2以及隔離放大電路A4的輸入端相連，隔離放大電路A4的輸出端與功率放大電路A5的輸入端相連，功率放大電路A5的輸出端與電極A6相連。下面參照圖2對各電路的組成及原理作詳細的描述1)開關電源Al，給數碼顯示電路A2、CPU控制電路A3、隔離放大電路A4以及功率放大電路A5提供電源。開關電源的輸入端接220V交流電，輸出端輸出一組5V 80V自動可調的、最大電流為50A的直流電源，同時還可輸出一組電壓為5V、電流為IA以及4組電壓為15V、電流為0. 5A的直流輔助電源，另外，該開關電源還設置有控制端和信號輸出端，控制端連接CPU的11腳，由CPU實現對開關電源主電源的啟動和關閉控制，信號端分別連接 CPU的14腳和16腳，為CPU控制電路A3提供工作電流和電壓信號。2)數碼顯示電路A2，用于顯示工作電流和電壓值。包括數碼驅動電路和一組數碼管，CPU的17腳、18腳、19腳與數碼驅動電路的輸入端相連，CPU控制電路A3接收到開關電源Al輸入的電流和電壓信號后，經中央處理器運算后，通過數碼驅動電路控制數碼管發光，以顯示工作電流和電壓值。3) CPU控制電路A3，用于產生一個方波信號，并對開關電源Al的主電源進行開啟和關閉控制，以及處理開關電源Al輸入的電流和電壓信號，實現電流和電壓的顯示控制。 包括中央處理器肌、啟動開關1(1、電阻1 9、1 10、1 11、1 12以及其它外圍電路(略)。CPU的 14腳和16腳分別經電阻RlO和R9連接開關電源Al的電流和電壓信號輸出端，CPU的11 腳經電阻Rll連接開關電源Al的控制端，CPU的20腳連接電阻R12和開關Kl，電阻R12的另一端接5V電源的正極，開關Kl的另一端接接5V電源的負極。當接通220V交流電后，開關電源輸出一組+5V和四組+15V直流電，為CPU和隔離放大電路A4提供電源，當開關Kl 接通后，CPU的20腳變為低電平，當CPU檢測到20腳為低電平時10腳輸出一個頻率連續變化的方波信號，CPU的11腳則輸出一個控制信號到開關電源Al的控制端以開啟開關電源 Al的主電源輸出，當開關Kl斷開后，CPU的20腳檢測到高電平，則10腳的關閉方波輸出， CPU的11腳輸出一個控制信號到開關電源Al的控制端以關閉開關電源Al的主電源輸出； 同時，CPU的14腳和16腳接收到開關電源Al輸出的電流和電壓信號，經CPU處理后由17 腳、18腳、19腳控制數碼顯示電路A2顯示電流和電壓值。4)隔離放大電路A4，將CPU控制電路A3輸出的方波信號進行反相和隔離放大，以驅動功率放大電路A5。包括電阻R13、R14、R15、R16，光耦T5、T6、T7、T8，反相器T9。光耦T6、T7的輸入端分別經電阻R13和R16后接CPU的10腳，光耦T5、T8的輸入端分別經電阻R14和R15后接反相器T9的輸出端，反相器T9的輸入端接CPU的10腳。光耦T5、T6、 T7、T8的輸出端分別接功率放大電路A5的四個輸入端。CPU的10腳輸出的方波信號經電阻R13和R16限流后輸入到光耦T6、T7的輸入端，經光耦T6、T7隔離放大后分別輸出一個相位角為0°的方波信號，以推動功率管Tl和T4，與此相同，CPU的10腳輸出的的方波信號經反相器T9反相后輸出一個相位角為180°的方波信號到光耦T5、T8的輸入端，經光耦 Τ5、Τ8隔離放大后分別輸出一個相位角為180°的方波信號，以推動功率管Τ2和Τ3。5)功率放大電路Α5，將隔離放大電路Α4輸出的脈沖信號進行推挽式功率放大后再輸出到電極Α6，為電極Α6提供一個大功率的交變脈沖信號。包括電阻Rl、R2、R3、R4、R5、 R6、R7、R8，功率管Τ1、Τ2、Τ3、Τ4。光耦Τ6的輸出端串接Rl后與R2并連，R2的兩端與功率管Tl的基極和發射極相連；光耦Τ5的輸出端串接R3后與R4并連，R4的兩端與功率管Τ2 的基極和發射極相連；光耦Τ8的輸出端串接R5后與R6并連，R6的兩端與功率管Τ3的基極和發射極相連；光耦Τ7的輸出端串接R7后與R8并連，R8的兩端與功率管Τ4的基極和發射極相連；功率管Tl及Τ3的集電極與開關電源Al的輸出端的正極相連，功率管Tl的發射極與功率管Τ2的集電極以及電極El的一個片狀電極相連，功率管Τ3的發射極與功率管 Τ4的集電極以及電極El的另一個片狀電極相連，功率管Τ2、Τ4的發射極以及電極El的筒型電極與開關電源Al的輸出端的負極相連。隔離放大電路Α4輸出的4個脈沖驅動信號分別經電阻Rl、R3、R5、R7后輸入到功率管Tl、Τ2、Τ3、Τ4組成的推挽式功率放大電路的輸入端，經功率放大后輸出一個交變脈沖到電極El的一對片狀電極上，同時，將電極El的外層筒型電極連接到開關電源Al的輸出端的負極，使筒型電極始終為電極的陰極。6)電極Α6，將功率放大電路Α5輸出的大功率交變脈沖信號作用于水體，使水體發生物理、化學、電化反應，從而起到除垢、除銹、殺菌、防藻的目的。包括中央的一對片狀電極和其外圍的一個筒型電極，功率放大電路Α5輸出的大功率交變脈沖信號直接輸入到中央的一對片狀電極上，片狀電極的交變電場，使水體發生物理、化學、電化反應，降低水的氧化還原電位，促使水體中的有機物、無機物凝聚沉淀或氣化；由于外圍的筒型電極始終為電極的陰極，從而可以吸附凝聚沉淀的水垢，通過定期清理吸附在筒型電極的水垢就能達到除垢的目的；同時，由于交變電場的作用，產生大量的原子氧，可促進礦物質的溶解，殺死水體中的細菌，從而起到除垢、除銹、殺菌、防藻的作用。本發明結構簡單，功率大，工作穩定可靠，工作效率高，生產成本低，除垢、除銹、殺菌、防藻的效果明顯，適合于熱交換用水的處理使用。
權利要求1.大功率交變脈沖電解法水處理裝置，其特征在于包括開關電源(Al)、數碼顯示電路 (A2)、CPU控制電路(A3)、隔離放大電路(A4)、功率放大電路(A5)、電極(A6)，220V交流電與開關電源(Al)的輸入端相連，開關電源(Al)的輸出端為數碼顯示電路(A2)、CPU控制電路(A3)、隔離放大電路(A4)以及功率放大電路(A5)提供電源，CPU控制電路(A3)與數碼顯示電路(A2)以及隔離放大電路(A4)的輸入端相連，隔離放大電路(A4)的輸出端與功率放大電路(A5)的輸入端相連，功率放大電路(A5)的輸出端與電極(A6)相連。
2.根據權利要求1所述的大功率交變脈沖電解法水處理裝置，其特征在于所述隔離放大電路(A4)，將CPU控制電路(A3)輸出的方波信號進行反相和隔離放大，以驅動功率放大電路(A5)，包括電阻R13、R14、R15、R16，光耦T5、T6、T7、T8，反相器T9，光耦T6、T7的輸入端分別經電阻R13和R16后接CPU的10腳，光耦T5、T8的輸入端分別經電阻R14和R15后接反相器Τ9的輸出端，反相器Τ9的輸入端接CPU的10腳，光耦T5、T6、T7、T8的輸出端分別接功率放大電路(Α5)的四個輸入端。
專利摘要本實用新型公開了一種大功率交變脈沖電解法水處理裝置，其特征在于包括開關電源、CPU控制電路、數碼顯示電路、隔離放大電路、功率放大電路、電極。由CPU控制電路產生的方波脈沖信號，經隔離放大電路隔離放大后，推動功率放大電路輸出一個大功率交變脈沖加到電極上，將該電極放置于需處理的水中，使水體發生物理、化學、電化反應，降低水的氧化還原電位，促使水體中的有機物、無機物凝聚沉淀或氣化，同時，由于交變電場的作用，產生大量的原子氧，可促進礦物質的溶解，并殺死水體中的細菌，從而起到除垢、除銹、殺菌、防藻的作用。本實用新型結構簡單，功率大，生產成本低，除垢、除銹、殺菌、防藻的效果明顯，適合于熱交換用水的處理使用。
文檔編號C02F1/461GK202072521SQ201120195428
公開日2011年12月14日 申請日期2011年6月1日 優先權日2011年6月1日
發明者邢之遙, 陳小榴 申請人:陳小榴