[发明专利]一种低频包络载波的高频水处理电路及方法

说明书

技术领域

本发明涉及节能环保水处理技术领域，特别是涉及一种低频包络载波的高频水处理电路及方法。                                                                          

背景技术

日常用水中含有大量的碳酸根离子（CO₃^2-）及钙（Ca²⁺）、镁（Mg²⁺）离子，当水温升高时，钙、镁离子与碳酸根离子结合，生成难溶于水的碳酸钙（CaCO₃）等，并以固体形式析出，此即水垢，附着在系统换热器表面，结构致密结晶， 这层物质的存在严重降低了换热面的导热系数，造成设备换热效率急剧下降，无法达到使用要求，造成工业换热系统瘫痪，严重影响整个系统的连续、安全、稳定运行。现有的水处理方法主要有化学处理方法和物理处理方法，一般的化学处理方法，即在水中添加足够功能的化学药剂，防止结垢添加阻垢剂等，其主要缺点是化学药剂里的磷酸盐和亚硝酸盐是藻类和细菌的丰富营养来源，容易产生水体污染。

一般的物理方法常见的是采用电场或磁场的水处理技术，利用外加的交变高频电磁场，改变晶体的结构形态，达到防垢和除垢目的，同时，采用交变高频电磁场，还可以击破微生物细胞壁和细胞膜，使其不能在水中继续生存、繁殖，达到杀菌、灭菌的目的。但这种技术的水处理电器设备需要高频电源供电，该高频电源电路一般由直流电源、高频逆变电路及电感线圈组成，所述直流电源将市电经低频整流滤波器整流和滤波得到低压直流电，再经过高频逆变电路高频逆变得到高频交流电，然后将所得高频交流电经电感线圈能量增进发射到水体中并形成高频交变电磁场，水在高频交变电磁场的作用下发生物理性能和结构的变化。例如假设正常处理Qm3的水量所需的单个电感线圈所需的电流为IA，所需的高频电源电路的固定电压为UV，在保持高频电源电路的固定电压为U不变的情况下，需要处理10Qm3的水量时，则需要10IA的电流才能处理，按现有技术通常需要采用10个电感线圈来获得同样的水处理效果，这需要10组高频电源电路分别驱动10个电感线圈，这会造成成本上升，产品的体积也较大，不易安装和维护，当然，也可也采用1组高频电源电路驱动10个电感线圈，但这种方式，根据高频电磁场阻性电路的电压公式U=（R+jωX）*I ，计算得到阻抗Z=R+jωX=U/I，jωX为感抗，由于ω=2πf，由于高频电源电路的固定电压为U不变，10个电感线圈采用串联，水处理频率f不变，则阻抗变成了Z’=10Z，则根据I=U/Z’，计算得到实际的电流为0.1IA，即使增大高频电源电路的电压U，也达不到所需的IA电流，因此达不到需要的水处理效果。因此现有技术受ω=2πf的影响，在10个电感线圈串联进一个高频电源电路中时，难以实现在高频f的情况下获得大电流I，这种高频交变电磁场无法实现对大水量进行同等效果的水处理目的。

发明内容

解决上述技术问题，本发明提供了一种低频包络载波的高频水处理电路，能够实现采用一组高频电源电路对多个电感线圈进行大电流驱动，实现在高频f的情况下获得大电流，并对大水量进行同等效果的水处理目的，且本电路结构简单，成本低廉，除垢效率高。

本发明还提供了一种低频包络载波的高频水处理方法，能够实现多个电感线圈串联进一个高频电源电路，在高频f的情况下仍然能够保持较低感抗jωX，进而保证大电流的顺利通过。

为了达到上述目的，本发明所采用的技术方案是，一种低频包络载波的高频水处理电路，包括：电源电路、高低频信号发生电路、亚音频发生电路及电感线圈，所述电源电路将市电经低频整流滤波器整流和滤波得到直流电源，该直流电源为高低频信号发生电路和亚音频发生电路提供工作电源，所述高低频信号发生电路分别生成一路低频半波信号和一路高频半波信号，该低频半波信号和高频半波信号分别通过亚音频发生电路生成一路低频交变电流和一路高频交变电流，一路低频交变电流输出至电感线圈第一接线端，一路高频交变电流输出至电感线圈第二接线端，通过电感线圈发射到水体中并形成低频包络载波的高频交变电磁场，也即复合亚音频交变电磁场。

进一步的，所述电感线圈为一个或多个电感线圈，该多个电感线圈采用串联方式连接后一端连接至低频交变电流，另一端连接至高频交变电流。