閉合鐵氧體磁路結構的交變電磁場水處理裝置及方法與流程

2023-07-12 23:47:01 1

本發明涉及電學領域，尤其涉及利用交變電磁場實現的水處理技術，特別是一種閉合鐵氧體磁路結構的交變電磁場水處理裝置及方法。

背景技術：

傳統的工業循環水處理所使用的緩蝕阻垢劑通常是磷系配方，造成的二次汙染越來越引起人們的關注。因此，各種物理處理工業循環水的方法應運而生。

迄今為止，物理處理工業循環水的方法有磁化處理法、高壓靜電場處理法，超聲波處理法，高頻電磁場法等。磁化只是單純的物理過程，一般認為主要是水系統經過磁化處理後阻礙了水溶液內部的結晶和沉積過程，從而使得鹽類結晶在輸運管壁面上的直接結晶和堅硬沉積大大減少，起到防垢阻垢作用，諸如，CN202808488U公告的「一種水處理發生器」。高壓靜電場的防垢阻垢機理是高壓靜電場的作用使得大的締合分子變成單個水分子，並且使得水分子進一步極化，偶極矩增大，極性增強，極化的水分子能強烈吸附水中成垢的陰陽離子，使得陰陽離子不能聚合成垢。超聲波振蕩器釋放的振蕩信號對於附著在水管壁上的水垢產生共振，擊碎剝離，由表及裡，循環進行，從而達到除垢目的，同時根據水分子的運動特性，控制正負離子與酸根結合，防止水垢產生。

如上所述，儘管方法很多，但其除垢防垢效果不太理想。

技術實現要素：

本發明的目的在於克服現有技術中的除垢防垢效果差的問題，提供一種閉合鐵氧體磁路結構的交變電磁場水處理裝置。

為了實現這一目的，本發明的技術方案如下：閉合鐵氧體磁路結構的交變電磁場水處理裝置，包含有，

鐵氧體閉合磁路，其沿水傳輸管道的外側設置；

激勵線圈，其纏繞於所述鐵氧體閉合磁路上；以及，

激勵產生裝置，其用以提供交變衰減高頻的激勵信號，所述激勵產生裝置與所述激勵線圈相對應。

作為閉合鐵氧體磁路結構的交變電磁場水處理裝置的優選方案，所述鐵氧體閉合磁路的結構為平面型圓形或平面型近圓形。

作為閉合鐵氧體磁路結構的交變電磁場水處理裝置的優選方案，所述鐵氧體閉合磁路由兩個半圓環形的鐵氧體磁芯單元拼合而成，所述兩個鐵氧體磁芯單元共同圍成所述平面型圓形。

作為閉合鐵氧體磁路結構的交變電磁場水處理裝置的優選方案，所述鐵氧體閉合磁路由至少三個長條形的鐵氧體磁芯單元拼合而成，所述至少三個鐵氧體磁芯單元共同圍成所述平面型近圓形。

作為閉合鐵氧體磁路結構的交變電磁場水處理裝置的優選方案，所述平面型近圓形系正六邊形，所述鐵氧體磁芯單元的數量為六個，所述六個鐵氧體磁芯單元分別對應所述正六邊形的六條邊。

作為閉合鐵氧體磁路結構的交變電磁場水處理裝置的優選方案，在相鄰排列的兩個鐵氧體磁芯單元中，左側鐵氧體磁芯單元具有第一結合部，而右側鐵氧體磁芯單元具有與所述第一結合部互補的第一被結合部，所述第一結合部與所述第一被結合部相固定結合。

作為閉合鐵氧體磁路結構的交變電磁場水處理裝置的優選方案，所述左側鐵氧體磁芯單元具有左側磁芯頂面、左側磁芯底面及連接所述左側磁芯頂面與所述左側磁芯底面的且與所述右側鐵氧體磁芯單元相對應的左側磁芯端面，所述第一結合部系自所述左側磁芯端面始向外延伸，所述第一結合部具有結合部頂面、結合部底面及連接所述結合部頂面與所述結合部底面的結合部側面，所述第一結合部上有連通所述結合部頂面及所述結合部底面的第一結合孔；

所述右側鐵氧體磁芯單元具有右側磁芯頂面、右側磁芯底面及連接所述右側磁芯頂面與所述右側磁芯底面的且與所述左側鐵氧體磁芯單元相對應的右側磁芯端面，所述第一被結合部系自所述右側磁芯端面始向外延伸，所述第一被結合部具有被結合部頂面、被結合部底面及連接所述被結合部頂面與所述被結合部底面的被結合部側面，所述第一被結合部上有連通所述被結合部頂面及所述被結合部底面的第一被結合孔；

所述結合部底面、所述左側磁芯底面、所述右側磁芯底面相平齊，所述被結合部頂面、所述左側磁芯頂面、所述右側磁芯頂面相平齊；

所述結合部頂面與所述被結合部底面相面接觸，所述結合部側面與所述右側磁芯端面相面接觸，所述被結合部側面與所述左側磁芯端面相面接觸；

藉由第一連接件連接所述第一結合孔及所述第一被結合孔，以實現所述第一結合部與所述第一被結合部相固定結合；

優選地，所述第一連接件系非磁材料，進一步地，所述第一連接件系採用尼龍、聚四氟乙烯或膠木材料。

作為閉合鐵氧體磁路結構的交變電磁場水處理裝置的優選方案，所述激勵線圈由激勵線圈單元拼合而成，所述激勵線圈單元與所述鐵氧體磁芯單元一一對應；優選地，在相鄰的兩個所述激勵線圈單元中，左側激勵線圈單元具有針狀連接器，右側激勵線圈單元具有孔狀連接器，藉由所述針狀連接器與所述孔狀連接器相連接，使得所述兩個激勵線圈單元相拼合。

作為閉合鐵氧體磁路結構的交變電磁場水處理裝置的優選方案，所述激勵產生裝置具有以串聯方式連接的濾波器、差分放大器、脈衝整形電路、振動器及低導通高頻功率場效應管。

本發明還提供了一種閉合鐵氧體磁路結構的交變電磁場水處理方法，包含有以下步驟，

步驟S1，提供上述水處理裝置；

步驟S2，激勵產生裝置向激勵線圈送出激勵信號，激勵信號由隨機方波脈衝激勵產生，激勵信號的大小呈正弦衰減變化；優選地，激勵信號的最大幅值範圍在12V-72V，衰減最後至0；再進一步地，相鄰兩個激勵信號之間存在等待時間間隔，但每個激勵信號的序列持續時間大於100ms；以及，

步驟S3，激勵線圈通過鐵氧體閉合磁路產生交變磁場，交變磁場激勵產生高頻電場，藉由交變磁場與高頻電場相互激勵以對水分子和/或水中離子相互作用，實現防垢除垢之目的。

與現有技術相比，本發明的優點至少在於：交變電磁場通過與水分子相互作用，藉助循環水的流動載波沿管道處理工業循環水，除垢防垢效果明顯，經實踐證明本裝置利用交變電磁場的作用還對循環水、給水等還具備殺菌除藻和防腐蝕效果。此外，改變鐵氧體閉合磁路的連接方式，通過合理的設計使得各鐵氧體磁芯單元無縫連接，這樣會產生比較強的長閉合磁場，且磁力線是在同一平面內，容易形成近似圓環形的磁場。由這樣的閉合磁場激勵而產生交變電磁場，高效快捷，極大提高了水處理效率和水處理效果。

附圖說明

圖1為本發明一實施例的結構示意圖。

圖2為本發明一實施例中鐵氧體閉合磁路的結構示意圖。

圖3為本發明一實施例中鐵氧體閉合磁路的連接示意圖。

圖4為本發明另一實施例中鐵氧體閉合磁路的結構示意圖。

圖5為本發明一實施例中的原理圖。

具體實施方式

下面將結合附圖對本發明的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例是本發明一部分實施例，而不是全部的實施例。基於本發明中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例，都屬於本發明保護的範圍。

在本發明的描述中，需要說明的是，術語「中心」、「上」、「下」、「左」、「右」、「豎直」、「水平」、「內」、「外」等指示的方位或位置關係為基於附圖所示的方位或位置關係，僅是為了便於描述本發明和簡化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構造和操作，因此不能理解為對發明的限制。

請參見圖1，圖中所示的是閉合鐵氧體磁路結構的交變電磁場水處理裝置。該水處理裝置主要由鐵氧體閉合磁路1、激勵線圈2及激勵產生裝置3組成。

所述鐵氧體閉合磁路1沿水傳輸管道4的外側環繞設置。所述鐵氧體閉合磁路1的結構為平面型近圓形（如圖2所示）。所述鐵氧體閉合磁路1由六個長條形的鐵氧體磁芯單元10拼合而成。所述六個鐵氧體磁芯單元10共同圍成平面型近圓形（即，正六邊形）。所述六個鐵氧體磁芯單元10分別對應所述正六邊形的六條邊。如圖3所示，在相鄰排列的兩個鐵氧體磁芯單元10中，左側鐵氧體磁芯單元具有第一結合部101，而右側鐵氧體磁芯單元具有與所述第一結合部101互補的第一被結合部102，所述第一結合部101與所述第一被結合部102相固定結合。

具體地說，所述左側鐵氧體磁芯單元具有左側磁芯頂面、左側磁芯底面及連接所述左側磁芯頂面與所述左側磁芯底面的且與所述右側鐵氧體磁芯單元相對應的左側磁芯端面。所述第一結合部101系自所述左側磁芯端面始向外延伸。所述第一結合部101具有結合部頂面、結合部底面及連接所述結合部頂面與所述結合部底面的結合部側面。所述第一結合部101上有連通所述結合部頂面及所述結合部底面的第一結合孔。

所述右側鐵氧體磁芯單元具有右側磁芯頂面、右側磁芯底面及連接所述右側磁芯頂面與所述右側磁芯底面的且與所述左側鐵氧體磁芯單元相對應的右側磁芯端面。所述第一被結合部102系自所述右側磁芯端面始向外延伸。所述第一被結合部102具有被結合部頂面、被結合部底面及連接所述被結合部頂面與所述被結合部底面的被結合部側面。所述第一被結合部102上有連通所述被結合部頂面及所述被結合部底面的第一被結合孔。

所述結合部底面、所述左側磁芯底面、所述右側磁芯底面相平齊，所述被結合部頂面、所述左側磁芯頂面、所述右側磁芯頂面相平齊。

所述結合部頂面與所述被結合部底面相面接觸，所述結合部側面與所述右側磁芯端面相面接觸，所述被結合部側面與所述左側磁芯端面相面接觸。

藉由第一連接件5連接所述第一結合孔及所述第一被結合孔，以實現所述第一結合部101與所述第一被結合部102相固定結合。

所述第一連接件5系非磁材料。進一步地，所述第一連接件5系採用尼龍、聚四氟乙烯或膠木材料。

所述激勵線圈2纏繞於所述鐵氧體閉合磁路1上。所述激勵線圈2由激勵線圈2單元拼合而成。所述激勵線圈2單元與所述鐵氧體磁芯單元10一一對應。本實施例中，在相鄰的兩個所述激勵線圈2單元中，左側激勵線圈2單元具有針狀連接器，右側激勵線圈2單元具有孔狀連接器，藉由所述針狀連接器與所述孔狀連接器相連接，使得所述兩個激勵線圈2單元相拼合，從而，形成一個多圈閉合螺線環。

所述激勵產生裝置3用以提供交變衰減高頻的激勵信號。所述激勵產生裝置3與所述激勵線圈2相對應。所述激勵產生裝置3為市售設備。所述激勵產生裝置3具有以串聯方式連接的濾波器、差分放大器、脈衝整形電路、振動器及低導通高頻功率場效應管。

使用過程：

依次包含以下步驟，

步驟S1，提供上述水處理裝置。

步驟S2，激勵產生裝置3向激勵線圈2送出激勵信號，激勵信號由隨機方波脈衝激勵產生，激勵信號的大小呈正弦衰減變化。本實施例中，激勵信號的最大幅值範圍在28V，衰減時間常數39ms。相鄰兩個激勵信號之間存在等待時間間隔，但每個激勵信號的序列持續時間大於100ms。

步驟S3，激勵線圈2通過鐵氧體閉合磁路1產生交變磁場，交變磁場激勵產生高頻電場，藉由交變磁場與高頻電場相互激勵以對水分子和/或水中離子相互作用，實現防垢除垢之目的。

理論分析：

如圖5所示，由麥克斯韋的電磁場理論，變化的電場產生變化的磁場，而變化的磁場又產生變化的電場。這樣，變化電場和變化磁場之間相互激發，交替產生，由近及遠地在空間傳播，利用電磁波與物質（電子、離子）的相互作用達到除垢防垢的水處理目的。通過閉合鐵氧體磁芯產生交變磁場，交變磁場激勵產生高頻電場，電磁場相互激勵與水分子和水中離子相互作用，達到防垢除垢、殺菌除菌目的。

如圖4所示，在另一實施例中，所述鐵氧體閉合磁路1由兩個半圓環形的鐵氧體磁芯單元10拼合而成。所述兩個鐵氧體磁芯單元10共同圍成所述平面型圓形。

以上僅表達了本發明的實施方式，其描述較為具體和詳細，但並不能因此而理解為對發明專利範圍的限制。應當指出的是，對於本領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干變形和改進，這些都屬於本發明的保護範圍。因此，本發明專利的保護範圍應以所附權利要求為準。