[发明专利]电化学除垢仪

说明书

本发明涉及一种电化学除水垢的装置。

水的除垢有加热法、化学法、离子交换树脂法、磁力除垢法和电子除垢法等数种方法。加热法需要耗费大量能量;化学法要消耗大量试剂同时影响水质;离子交换树脂法能比较彻底地去除水中成垢物，但它的不足之处是设备投资大，运行费用高，磁力除垢和电子除垢并没有真正把水中的成垢物清除，它仅是借助磁场力和电场力以加速带电离子的运动，使条状或刺状的离子链和离子集团被打碎成近似球形的离子集团，使结构时间延缓或使结垢松驰易除，成垢物质仍随水运行，这就有可能堵塞设备管路。

本发明的目的是要提供一种新的用电化学方法除垢的装置，它能有效地除去水中的钙镁离子等成垢物，使水质得到净化。

本发明的目的这样实现的：

电化学除垢仪由电器部件和除垢罐两部分组成，电器部件提供除垢罐电极的工作电源及系统运行的电器控制，除垢罐的结构如图1所示，由排垢口（1），进水口（2），贮垢体（3），下罐体（4），垂直工作电极组（5），上罐体（6），水平工作电极组（7），净化电极组（8），出水口（9），超声振荡器或机械振荡器（10）组成。

垂直工作电极组和水平工作电极组按三电极方式工作，在正负电极之间有零电位电极，正负极与零电位电极间的电压相等，符号相反。与电源的连接如图2所示。净化电极组按双电极方式工作。三种电极都是网状电极，用不锈钢网或其它耐腐蚀金属网制作。

被处理的水由进水口（2）进入除垢罐，由下而上运行，由于体积的增加，水在罐内流速大大下降，降低流速是为增加成垢离子结合的机会。

水中正负离子在垂直电极工作区的走向图如图3所示，一方面随水向上运动，一方面在电场力的作用下，向电极靠拢，正离子趋向负电极，负离子趋向正电极，离子向电极的迁移速度与离子的绝对速度和电场强度成正比，与水流方向垂直。在零电位电极上，由于正负离子相向而行，到一定浓度以后，成垢离子相碰撞而结合形成水垢，并从水中析出。电极上结出的水垢被超声波振荡器（9）发出的超声所振荡，脱离电极沉入贮垢体（3）内，被人工定期排除，或经排垢泵自动排除。对软化程度要求低的水，经垂直电极除垢以后，即可达到使用要求，水流速愈慢，垂直电极愈长，除垢愈彻底。对软化程度要求高的水，除使用垂直工作电极外，还使用水平工作电极，水平工作电极在垂直工作电极的上端。被垂直工作电极余漏的正负成垢离子，在水平工作电极上继续结合成垢，从水中析出。在水平工作电极区，离子的电场力运动是在水流速度的基础上叠加的，在电场与水流相同的区域，正离子加速运动，负离子减速运动，反之，在电场与水流方向相反的区域，正离子减速运动，负离子加速运动，在水平零电位电极附近，正负离子仍是相向作加速运动即增加结合成垢的机会。

水平网状工作电极由于与水流方向垂直，水及其中的正负离子都必须穿越每一个电极，对中性水分子来说，它可以不受阻拦地通过电极，而对带电离子来说，同性离子很难靠近同性电极，异性离子虽然在入水下端得到加速，但到达电极以后，它就被电极吸引，很难脱离电极，所以水平电极对正负离子都起到很大的阻拦作用。

垂直工作电极便于水垢的排除和清洗，所以在水的入口瑞用垂直电极工作，经垂直电极工作以后，大部分的正负成垢离子已结合成垢，从水中析出，余漏的少量成垢离子再经水平电极严密工作，成垢离子再结合成垢从水中析出。经水平工作电极以后，能够穿越整个水平电极的带电离子已是微乎其微，最后再经过两个净化电极净化，净化电极在出水口端，水平电极之上。先是经净化正电极，使钙镁成垢正离子不得穿行，再经过负净化电极，使碳酸根、硅酸根等负的成垢离子不得穿行，最后流出的水已是净化程度很高的软水了。

电化学除垢仪，比加热法除垢节约能源，比化学法除垢省事，节约试剂，不污染水质，电化学除垢具有离子交换树脂除垢法除垢彻底的优点，又具有电子和磁性防垢法，投资小，运行费用低的特点。

除图1.除垢罐结构图

附图2.垂直工作电极和水平工作电极的接线图

附图3.垂直工作电极区离子走向图