[发明专利]高效电子除垢仪

说明书

高效电子除垢仪是一种采用新材料、新工艺、新技术制成的能高效清除水垢的节能设备。可广泛应用于工业、农业、国防、交通以及日常生活中的各种用水器上。

电子除垢是近年发展起的清除水垢的新技术。其基本原理是当水通过高频电场辐射器（即所谓付机）的两极间时，在电场作用下，水中钙、镁等结垢物质改变了结晶形状，降低了附着力悬浮在水中。这些结晶同其他杂质一起增长到一定重量后，便沉降在容器底部，这就有效地防止了水中的杂质附着在容器内壁上形成坚硬的水垢。同时，经过电场处理的水对容器内原有的水垢也产生作用，使其松动、脱落。在定期排污时再将这些污垢排出水容器之外，达到了除垢节能的目的。电子除垢机在功能上可分为两部分即电场发生器和电场辐射器。从其基本原理可知，电场辐射器性能好坏直接决定了除垢机效能的高低，它是整机的关键部件。在现有电子除垢机上，该部件采用圆形管状结构，电场的正负电极分别由内管和外管构成。内管由管状铜网和高频瓷管组成，外管是钢管或铁管。这样的结构和材料不仅使电场辐射器重量重，内管强度差，更主要的是造成了两极间电场强度分布不均匀。附图1以电力线方式形象地显示了两管状电极间电场分布的情况。显而易见，外管附近的电力线的密度要低于内管附近电力线的密度，也就是说外管附近区域的电场强度要小于内管附近区域的电场强度。当水在两管间流过时所受电场的作用是不相同的，外管附近的水所受电场作用要弱于内管附近的水所受的电场作用。又由于外管直径远大于内管直径，大部分水是在较弱的电场中通过电场辐射器的。这就降低了高频电场对水的作用，从而很大程度上影响了整机除垢节能的功效。

针对这些缺陷，高效电子除垢仪对现有电子除垢机提出了一系列可行的变革方案，特别对电子除垢机关键部件电场辐射器即所谓付机提出了带有根本性的变革方案，使其性能大大改善，从而使整机除垢节能的功效得到很大提高。

下面从结构、材料、工艺和电路等几方面分别说明高效电子除垢仪的内容。针对现有除垢机的圆管式电极结构造成的场强分布不匀的缺陷，在电场辐射器的结构上，高效电子除垢仪采用了平行等面积电极式结构。参见附图2。这种结构用两个等面积导电体（如铜箔、铜丝网、锡箔等）做电场辐射器的电极，并将两极平行放置，这样就保证了两电极间任何区域的电场强度均等，其电力线分布示意图请见附图3。改变两电极间距和面积能构成各种不同功率的电场辐射器，若采用夹层式辐射器（请见附图6）或并联式辐射器（请见附图7）可增大功率，以适应小到家庭使用的热水容器大到工业上大型用水器的不同要求。这种平行等面积电极结构从根本上克服了现有除垢机付机中电场强度分布不均的缺陷，增强了高频电场对全部水的作用效果，大大提高了整机的功效。在材料上高效电子除垢仪一改现有除垢机使用的钢管、瓷管等笨重材料，采用了新型玻璃钢材料。在电场辐射器的两电极表面铺覆了一层很薄的新型玻璃布树脂增强复合材料，作为电极的绝缘体。整个电场辐射器也用玻璃钢做成（可选用塑料等可塑性材料），由于采用了新型材料，这种全新的高频电场辐射器具有重量轻、强度大、耐压高、导磁性能好、防腐、防酸等明显特点。在工艺上采用了整体热压等技术，保证了基本设计方案的实施，也保证了产品的质量，便于大批量生产。

高效电子除垢仪对现有电子除垢机的高频电场发生器也提出了改进方案。给出三种电路形式，参见附图4-1、4-2、4-3。在电源上现有除垢机的高压源是由工频变压器直接产生的，在图4-1中采用倍压整流技术，使工频变压器体积、重量都得以减小。若采用直接整流滤波技术产生高压可进一步缩小工频变压器的体积、重量，或根本不要工频变压器，请见图4-2，图4-3。在器件上现有电子除垢机采用电子管，存在着寿命短、怕振动、需要预热等缺点，在图4-2、图4-3中，用高频高反压晶体管以及高频V-MOS器件，可以克服电子管的缺点。

高效电子除垢仪在电路机箱结构上采用立式箱形结构，请见图5。也可将电路部分和电场辐射器做为一体，更便于安装。

附图编号含义说明如下：

一.图2  单层式高频电场辐射器

1.法兰盘  2.电极接线柱  3.高频电场辐射电极

4.与另一电极平行等面积的电极

5.玻璃钢或其他塑性材料做成的电场辐射器

二.图4  高频电场发生器电路

1.图4-1电路  2.图4-2电路  3.图4-3电路

三.图5  机箱结构及布局

1.长方形立式机箱  2.电源插头  3.高频电缆线及插头

4.电流表  5.指示灯  6.电源开关  7.保险丝