一种提高水活性的装置及方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于水处理技术领域，更具体地，涉及一种提高水活性的装置及方法。
【背景技术】
[0002] 水是一种极性分子，相邻水分子之间存在着氢键。由此水分子能够通过氢键而缔 合成水的大缔合体，因此自然界中的水多以多个水分子缔合的形态存在，而且水分子团块 越大，水的活性就越低，水就越不好喝，也不易被人体及植物体吸收，这种低活性水长时间 存积在胃肠和肾脏中，容易产生腹胀和浮肿的现象。反之，水分子团块越小，活性就越高，水 就比较好喝，而且□感圆润、顺滑、微甘甜。具有洁净能力强、溶解力强、渗透力强、排毒能力 强、表面张力强等特点。且含氧量高，可抑制微生物及细菌的繁殖。所以有必要耗费能量将 这些大分子团块"粉碎"，变成更健康的高活性水。
[0003] 所谓水的活性化就是指提高水分子能量的过程，若从微观来看，水的活性化是指 水分子缔合程度变小的过程，即使水分子缔合体（H 2O) η中η变小的过程，η是缔合体中水分 子的数目。
[0004] 水的缔合形态结构不是恒定的，是可变动的，一个水分子中的氢原子与其邻近的 水分子中氧原子之间存在着氢键，是水分子之间的缔合键，其键较长，键能较小，容易受外 力作用而断裂。因此外加能量（例如热、电、磁等）可以改变水分子的缔合程度，改变水分 子的活性。
[0005] 如果将一定能量传递给水分子团块，可使氢键断裂，导致较大分子团块裂变为较 小的水分子团块。小水分子团块较之大水分团块具有更强的渗透力、更高的溶解力和扩散 力，以及更强的活性。
[0006] 常见的增强水活性的方法是磁化和添加高分子材料。
[0007] 磁场法技术比较成熟，让水流过磁性装置，把磁场加载在水体上，水体经过快速、 反复、多次磁力线切割，将水分团块变小。但是通常所用磁性装置为永磁体，装置体积大，传 输到水体的信号弱，能量少，效率低；只有在水体流动时才能处理，并且磁场传播距离有限， 对水体中的矿物质基本不起作用。
[0008] 高分子材料通常含有化学成分，来使得水体碱化，活化。化学反应会产生一些意想 不到的微量有害物质，有损健康，所以安全性差。
【发明内容】
[0009] 针对现有技术的缺陷，本发明的目的在于提高水活性，旨在解决现有技术效率低， 安全性低的问题。
[0010] 为实现上述目的，本发明提供了一种提高水活性的装置；包括供电电路，控制电 路，信号转化电路，反馈显示电路和能量耦合环；供电电路的输入端用于连接交流市电，控 制电路的电源输入端连接至所述供电电路的第一输出端，信号转化电路的第一输入端连接 至所述供电电路的第二输出端，信号转化电路的第二输入端连接至所述控制电路的输出 端；所述反馈显示电路的输入端连接至信号转化电路的输出端，所述反馈显示电路的输出 端连接至控制电路的反馈输入端；信号转化电路包括环绕于所述能量耦合环一侧的排线； 使用时，所述能量耦合环装配在水体管道外侧，且水体管道与能量耦合环同轴放置；控制电 路控制了信号转化电路产生交变电流的频率，供电电路提供的不同电平改变了信号转化电 路输出交变电流的幅值，故信号转化电路可以产生频率与幅值随机的交变电流，且该交变 电流输出到排线；将缠绕在能量耦合环一侧的排线看作多匝初级线圈，将管道和其中的介 质等效为单匝次级线圈，能量耦合环视作铁芯，则可以将他们等效为变压器，当排线中通有 交流电流时，能量耦合环中便产生交流磁通，使管道和其中的介质中感应出交变电压；管道 内的水和各种粒子都可以导电，所以可以看作导体，故交变电压在管道内感应出跟初级线 圈中交变电流同频率，同走势的交变电场；简而言之就是信号转化电路产生的电信号激励 能量耦合环产生磁场，磁场作用于充满水体的管道，在管道内形成电场。管道中的交变电 场，在安全、高效的情况下将能量传递给水分子团块，使其中大分子团块的氢键断裂，达到 降低水分子团块缔合度，提高水活性的目的。同时该能量还可以作用于水体中的其他粒子， 使他们的化学键发生变异，不易积聚结垢。
[0011] 在本发明实施例中，信号转化电路还包括第一开关管Ql，第二开关管Q2和电容C ; 所述电容C并联在所述排线的两端，所述第一开关管Ql的控制端和所述第二开关管Q2的 控制端均连接至所述控制电路的输出端；所述第一开关管Ql的输入端和所述第二开关管 Q2的输入端连接至所述供电电路的第二输出端；所述第一开关管Ql的输出端和所述第二 开关管Q2的输出端连接至所述排线的输入端；所述排线的输出端接地。
[0012] 在本发明实施例中，所述控制电路包括第一 MCU，随机数发生器和控制信号发生 器；所述第一 MCU的反馈输入端作为所述信号转化电路的第二输入端与所述反馈显示电路 的输出端连接，所述随机数发生器的输出端连接至所述第一 MCU的信号输入端，所述第一 MCU的输出端连接至所述控制信号发生器的输入端，所述控制信号发生器的输出端作为所 述控制电路的输出端与所述信号转化电路的第二输入端连接。
[0013] 在本发明实施例中，所述反馈显示电路包括信号采样电路，温度检测电路，显示电 路和第二MCU ;所述信号采样电路输入端连接至所述信号转化电路反馈输出端，所述信号 采样电路的输出端连接至所述第二MCU的第一输入端，所述温度检测电路的输入端与所述 信号转化电路连接，所述温度检测电路的输出端与所述第二MCU的第二输入端连接，所述 第二MCU的第一输出端连接所述显示电路，所述第二MCU的第二输出端连接所述控制电路 的第二输入端。
[0014] 本发明还提供了一种基于上述的装置提高水活性的方法，包括下述步骤：
[0015] (1)通过控制电路调节信号转化电路输出信号的频率，并通过供电电路调节信号 转化电路输出信号的幅值；使得信号转化电路输出频率随机、幅值大小可调的交变电流；
[0016] (2)所述交变电流流经缠绕在能量耦合环上的排线，通过能量耦合环在管道中感 应出交变电场；所述交变电场的频率与所述交变电流的频率相同；
[0017] (3)所述交变电场的能量作用于所述管道中的水分子团块，使其中大分子团块的 氢键断裂，降低了水分子团块缔合度，提高水活性；同时该能量还作用于水体中的其他粒 子，使他们的化学键发生变异，不易积聚结垢。
[0018] 其中，通过反馈显示电路实时监控所述信号转化电路的工作状态，将信号转化电 路输出的频率反馈给所述控制电路，调节控制电路的输出信号的频率。
[0019] 其中，当工作一小时后，水分子缔合体（H2O)n中η数目明显变小，由初始的93降 为76,工作数小时后，η维持在40左右；η是缔合体中水分子的数目。
[0020] 通过本发明所构思的以上技术方案，与现有技术相比，由于电场能高效安全地将 能量传递给水体，降低水分子团块缔合度，能够取得明显提高水体活性的有益效果。
[0021] 本发明提供的提高水活性装置将交变电场加载到管道中的水体中，在安全、高效 的情况下完成能量传递，使水体中大分子团块的氢键断裂，达到降低水分子团块缔合度，提 高水活性的目的。同时该能量还可以作用于水体中的其他粒子，使他们的化学键发生变异， 不易积聚结垢。信号转化电路产生一系列频率幅值随机的交变电流信号，从而实现扫频。产 生该信号所需能耗小，且信号通过能量耦合环后可激励生成巨大的电势能，作用于任何状 态的水体。同时由于其扫频性，可保证此装置适用于不同矿物质成分的水。该装置在使用 过程中不产生化学污染，不腐蚀管道、设备，不改变管道及设备内水的物理特性，有效提高 水活性，且安全性好、效率高。
【附图说明】
[0022] 图1为本发明提供的提高水活性装置的模块结构示意图。
[0023] 图2为本发明提供的提