中央空調專用超聲波防垢防腐器的製作方法

2023-10-23 21:26:37 2

專利名稱：中央空調專用超聲波防垢防腐器的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及超聲波防垢防腐器。
背景技術：
北方地區每年10月至次年5月氣候寒冷，需集中供暖，而供暖時間達半年多時間之久，由於北方地區水質多半含鹼性，而水中含大量的鈣、鎂離子，此水經加熱後送往用戶，帶鈣、鎂等離子雜質的熱水在管道內不斷循環。容易在管道內壁形成硬垢，日積月累垢便將慢慢將熱水管道堵塞，造成熱水循環不流暢，供熱受阻。

發明內容
本實用新型的目的在於提供一種中央空調專用超聲波防垢防腐器，它適用於中央空調水循環系統防垢防腐。
見圖1，1000W中央空調專用超聲波防垢防腐器電路原理框圖。
市電低壓電源1輸出端連接信號電路2和單片機控制電路6，信號電路2、功率轉換電路3、功率輸出電路4、超聲波發射器5順次串聯連接，高壓電源7的輸出端連接功率轉換電路3，單片機控制電路6的輸出端連接頻率顯示電路8；信號電路2中設有各種門電路、振蕩器、調製器、光電耦合電路、四個驅動電路等，超聲波發射器5為晶體壓電換能器。工作原理信號電路2中的振蕩器、調製器產生超聲波頻率，再經光電偶合送入四個驅動電路進行信號放大。放大後的信號送入功率轉換電路3進行功率轉換，高壓電源7向功率轉換電路3提供高壓，經過功率輸出電路4和超聲波發射器5輸出強功率超聲波。單片機控制電路6，採用AT89C51可編程8位微處理器，其程序設有中斷、復位、切換、控時和頻率顯示等接口，其控時有半小時和一小時選擇。
利用本中央空調專用超聲波防垢防腐器，在強聲場對水介質的作用下，成垢物質其物理和物理化學性質發生一系列變化，從而導致成垢物質脫落破碎，分散成細末狀，而不再在管壁上形成硬垢。強聲場在水中激發對流體的空化作用，使液體產生大量的孔穴和氣泡。在強聲場的作用下，孔穴和氣泡產生拉伸和壓縮，從而使孔穴和氣泡破裂，在一定範圍內產生強大的壓力峰，它不僅能夠使成垢物質快速形成小垢粒浮於液體中，而且還能導致已形成的硬垢破碎。因此，本中央空調專用超聲波防垢防腐器能夠改善水的質量，提高熱水在管道中的循環流量，提高供熱效率。節約燃料，保護設備，降低成本。
本實用新型的優點
1、功率轉換電路3中，採用四個IGBT單管功率模塊編號13-16，型號為IMBH60D--100，作本儀器的功率轉換的超聲器件，其電流可達60A。利用此器件作1000W的功率輸出其富餘量還多5倍，這樣不致於使功率器件發熱，影響輸出功率。
2、功率轉換電路3中的超聲波功率發生器，採用全橋式輸出功率轉換電路。比原來半橋電路、效率高出一倍。
3、功率輸出電路4由升壓變壓器T1和I型可調電感T2組成，採用I型鐵芯電感T2調諧。這種電路的好處在於，受負載阻抗變化帶來的反射阻抗變化較小。從而使機器工作較為穩定。
4、功率轉換電路3中，採用四個四個IGBT單管功率模塊編號13--16，為日本富士產的單管模塊，型號為IMBH60D--100，配合的驅動電路4，比原來的2000W超聲波功率發生器成本降低，現只佔原來的1/3。價廉物美。
5、本實用新型主要用於中央空調熱水循環管道除垢防腐系統中。


圖1本實用新型的中央空調專用超聲波防垢防腐器電路原理框圖。
圖2圖1中功率轉換電路原理圖。
圖3圖2中I型可調電感T2結構圖。
具體實施方式
見圖1，中央空調專用超聲波防垢防腐器電路原理框圖。其功率為1000W，用於中央空調熱水循環管道。
市電低壓電源1輸出端連接信號電路2和單片機控制電路6，信號電路2、功率轉換電路3、功率輸出電路4、超聲波發射器5順次串聯連接，高壓電源7的輸出端連接功率轉換電路3，單片機控制電路6的輸出端連接頻率顯示電路8；信號電路2中設有各種門電路、振蕩器、調製器、光電耦合電路、四個驅動電路等，超聲波發射器5為晶體壓電換能器。工作原理，信號電路2中的振蕩器、調製器產生超聲波頻率，再經光電偶合送入四個驅動電路進行信號放大。放大後的信號送入功率轉換電路3進行功率轉換，高壓電源7向功率轉換電路3提供高壓，經過功率輸出電路4和超聲波發射器5輸出強功率超聲波。單片機控制電路6，採用AT89C51可編程8位微處理器，其程序設有中斷、復位、切換、控時和頻率顯示等接口，其控時有半小時和一小時選擇。
見圖2，圖1中功率轉換電路3原理圖。功率轉換電路3為超聲波功率發生器，採用全橋式輸出功率轉換電路，四個IGBT功率模塊13、14、15、16，它們相應的輸入端子17、18、19、20分別與信號電路2中的四個驅動電路的輸出端子相連接，功率模塊13、14連接高壓電源7提供的+300V高壓電源端子E，功率模塊13、14的輸出端分別連接升壓變壓器T1的初級兩端子A、B，升壓變壓器T1的次級一個端子連接I型可調電感T2的一端，I型可調電感T2的另一端D連接超聲波發射器5的輸入端，升壓變壓器T1的次級端子C也連接超聲波發射器5的輸入端；功率模塊15、16的輸入端分別連接升壓變壓器T1的初級兩端子A、B，功率模塊15、16的輸出端分別連接高壓電源7的0V端子O；升壓變壓器T1和I型可調電感T2組成功率輸出電路4。
電路原理分為兩路一路為，高電壓電流從端子E流入功率模塊13，從輸出端流出後經過變壓器T1端子A，進入變壓器T1初級，從端子B流出，進入功率模塊16，然後從功率模塊16的輸出端流出，從0V端子O回到變壓器；第二路為，高壓電源端子E→功率模塊14→變壓器T1端子B→變壓器T1端子A→功率模塊15→0V端子O。信號電路2中的四個驅動電路向四個功率模塊13--16的輸入端子17、18、19、20分別輸入高頻脈衝信號，變壓器T1的次級產生大電流高電壓，從端子D進入超聲波發射器5，向中央空調管道發出大功率超聲波。
見圖3，圖2中的I型可調電感T2結構圖，I型可調電感T2包括固定部分鐵氧體磁心9與調節部分鐵氧體磁心10相鄰安裝在骨架12中，調節部分鐵氧體磁心10可以左右移動，骨架12的外面固定線包11。原理移動調節部分鐵氧體磁心10，即可以調節電感量的大小，從而調節功率輸出電路4中的超聲波的諧振頻率，達到最佳輸出超聲波。
權利要求1.中央空調專用超聲波防垢防腐器，其特徵在於市電低壓電源(1)輸出端連接信號電路(2)和單片機控制電路(6)，信號電路(2)、功率轉換電路(3)、功率輸出電路(4)、超聲波發射器(5)順次串聯連接，高壓電源(7)的輸出端連接功率轉換電路(3)，單片機控制電路(6)的輸出端連接頻率顯示電路(8)；信號電路(2)中設有各種門電路、振蕩器、調製器、光電耦合電路、四個驅動電路等，超聲波發射器(5)為晶體壓電換能器。
2.根據權利要求1所述的中央空調專用超聲波防垢防腐器，其特徵在於功率轉換電路(3)為超聲波功率發生器，採用全橋式輸出功率轉換電路，四個IGBT功率模塊(13、14、15、16)，它們相應的輸入端子(17、18、19、20)分別與信號電路(2)中的四個驅動電路的輸出端子相連接，功率模塊(13、14)連接高壓電源(7)提供的+300V高壓電源端子E，功率模塊(13、14)的輸出端分別連接升壓變壓器T1的初級兩端子A、B，升壓變壓器T1的次級一個端子連接I型可調電感T2的一端，I型可調電感T2的另一端D連接超聲波發射器(5)的輸入端，升壓變壓器T1的次級端子C也連接超聲波發射器(5)的輸入端；功率模塊(15、16)的輸入端分別連接升壓變壓器T1的初級兩端子A、B，功率模塊(15、16)的輸出端分別連接高壓電源(7)的0V端子O；升壓變壓器T1和I型可調電感T2組成功率輸出電路(4)。
3.根據權利要求2所述的中央空調專用超聲波防垢防腐器，其特徵在於I型可調電感T2包括固定部分鐵氧體磁心(9)與調節部分鐵氧體磁心(10)相鄰安裝在骨架(12)中，調節部分鐵氧體磁心(10)可以左右移動，骨架(12)的外面固定線包(11)。
專利摘要中央空調專用超聲波防垢防腐器，其特徵包括低壓電源1輸出端分別連接信號電路2和單片機電路6。信號電路2的輸出端連接功率轉換電路3。高壓直流輸出，供功率轉換電路的ZGBT模塊所需的大電流(20A)高電壓(300V)用。經功率轉換後的強功率信號，通過變壓器T1耦合至超聲波發射器5，超聲波發射器5為晶體壓電換能器，再通過介質發射強功率超聲波。中央空調設備管道內壁的硬垢物質，在強聲場的作用下脫落破碎，形成粉末狀，而不再在管道內壁形成硬垢。本實用新型主要用於中央空調熱水循環管道除垢防腐系統中。
文檔編號F28F19/00GK2716249SQ20042006058
公開日2005年8月10日 申請日期2004年8月3日 優先權日2004年8月3日
發明者史永祥 申請人:史永祥