专利名称：智能净水装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种净水装置，尤其是利用电子控制的智能净水装置。
背景技术：
现有的常用水净化技术一般采用化学试剂和非化学试剂，大部分依赖化学试剂。过去都用诸如氯气、氟化物和溴化物之类的化学试剂来为水体消毒，但现已证明，这些化学试剂是有害的。其他的非化学试剂消毒法有紫外线、臭氧、加热，这些都有自身的弊端，比如由于臭氧具有腐蚀性且制造成本和操作成本高昂、挥发快无残留，所以不易操作，应用不广泛。紫外线则由于效果差，要求液体混浊度低。
早期的仪器由一根聚氯乙烯管子及管内固定在两头的一根铜条组成。在铜条两端加上稳定的12V直流电，水流通过一个小型电水泵。香港维多利亚港的海水曾用此方式处理，在主体舱室投入生产之后，又在多处作过此试验。通过对未经处理和处理过的水源比较，其中的细菌数有显著差别。但必须说明的是在初期，消毒功能已显示出来，但在杀菌方面，还比不上氯化物。
上述的目前的净水方法只有很短的保护期和/或保护力很快衰退。同样，在温度上升时，目前的化学系统由于效率降低，杀菌效率也会急剧下降。
从这个简陋的开端开始，第一部改进是在主体电流系统上插入一个合适的变压器以增加电流输出量。后续改进工作则着力于耳际电路和电极负荷。为了防止某一个电极消失，系统中增设了一个电极转换器。(通常双稳态多谐振荡器CR电路)。有了这个基本的形式，我们才能够引导和控制电子释放率，而这款早期模型也可真正被称为电离系统(“电离”是指增加或减少电子)。
在验证电离系统的同时发现一些缺陷，尤其是在净水处理需要单向水流。后续的改进工作则集中在此以及主体舱室的设计上。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种智能净水装置，它可以适用于多种水质性质和水质条件，并且运行成本低。
为了解决上述技术问题，本发明通过如下技术方案实现一种智能净水系统，其主要由电子控制系统和处理室构成，所述的处理室装有电极，所述的电子控制系统与所述的电极相连并产生受控的脉冲信号，该脉冲信号与水中杂质分子中的电子产生共振，以断开分子链。
它还包括抽水泵和水流管道，所述的抽水泵用于产生促使水流动的推力，其与所述水流管道相接，水流管道通过所述处理室，处理后的水经水流管道排出，所述的促使水流动的推力大于所述电极产生的吸引力。
所述的电子控制系统至少由交流电源、电源供应器、振荡器、脉冲宽度调节器、逻辑驱动转换器、电源转换器组成，所述的交流电源通过转换为直流电源后输入到所述电源供应器，所述电源供应器分别向所述振荡器、电源转换器提供直流电源信号，所述的振荡器又与所述的脉冲宽度调节器、逻辑驱动转换器相连，所述的脉冲宽度调节器与逻辑驱动转换器相连，所述的逻辑驱动转换器与电源转换器相连，所述的电源转换器与所述的电极相连。
所述的电子控制系统还包括一个反馈系统，所述反馈系统是用于修正和调节电流大小，该反馈系统至少由反馈循环放大器、电流感应器组成；其中反馈循环放大器分别与所述的电子控制系统中的脉冲宽度调节器、电流感应器相连，所述的电流感应器与所述的逻辑驱动转换器和电极相连，并且位于二者之间。
所述的电子控制系统还包括一个报警系统，它至少包括报警器，所述报警器与所述逻辑驱动转换器相连。
所述的报警系统，还包括一个电流过大侦查器，所述电流过大侦查器分别与所述逻辑驱动转换器和所述电流感应器相连并且位于二者之间。
所述的报警系统，还包括一个电流不足侦查器，所述电流不足侦查器分别与所述逻辑驱动转换器和所述电流感应器相连并且位于二者之间。
所述的电子控制系统还包括一个显示系统，该系统至少包括一个显示器，所述显示器与电流感应器相连。
所述电极的材料可以是纯金属或合金或石墨或陶器，其形状可采用棍状、盘状、格子状或网眼状，其是模块结构，其表面积和/或电极间间距是可以被调整的。
还包括一个过滤系统，该系统至少具有一个过滤器。
与现有技术相比，本发明的有益效果是由于本发明的电子控制系统和电极可以产生受控脉冲信号，并利用该脉冲信号与分子中的电子震动产生共振，用于断开分子链，杀死细菌，所以水体的性质或者条件的对本发明影响不大，如可以适用于清澈、悬浮固体、乳化也提、溶解矿物质、高藻类和菌类等水体，并且温度的变化和水流的方向对杀菌影响也不大，所以由于其对能源要求非常低，所以运行成本低廉。并且本发明具有反馈系统，具有自我调节功能，所以可以持续有效。并且提供了专门的脉冲发生装置，这样可以彻底的杀死细菌、滤过性微生物、单细胞生物。通过沉淀和/或浮选来分离絮结物/凝结物。另外，本发明是非化学系统不会产生对环境有害的物质，且并且具有报警装置，所以操作安全，还具有显示器，所以操作方便；产生的絮结产物已被过滤；由于电极的材料可以是纯金属或合金或石墨或陶器，其形状可采用棍状、盘状、格子状或网眼状，其是模块结构，其表面积和/或电极间间距是可以被调整的模块结构，所以选材和安装方便。
图1是本发明结构示意2是本发明处理室的剖视3是本发明电子控制系统的示意图具体实施方式
如图1、2所示，本发明主要由抽水泵1，水流管道2，电子控制系统6和处理室5组成，抽水泵1用于产生促使水流动的推力，并且促使水流动的推力大于正负电极产生的吸引力，抽水泵1与水流管道2相接，水流管道2通过处理室5，处理后的水经水流管道2排出，处理室5装有金属电极9，电子控制系统6与金属电极9相连并产生受控的脉冲信号，该信号与分子中的电子震动产生共振，可以断开分子链，使被释放出来的自由离子长期存在于液体中。另外一般会在进出处理室的两端连接有开关3、4，并且有一个备用管道(图中未示出)用于维修保养时采用，还有一个过滤器20，用于过滤沉淀物。
如图2所示为本发明电子控制系统6的示意图。电子控制系统6由电源供应器7、振荡器10、脉冲宽度调节器11、逻辑驱动转换器12、电源转换器8组成。交流电源19可以是240V或110V的交流电源，该交流电源可以由电池、太阳能、风能等能源电源提供，交流电源19被转换为24V直流电源后输入到电源供应器7中，该24V直流电源是一级直流电源，电源供应器7分别向振荡器10、电源转换器8提供直流电源信号，振荡器10使电源信号产生共振频率信号，并将其输入到逻辑驱动转换器12，并同时将该信号输入到脉冲宽度调节器11，脉冲宽度调节器11对其中脉冲信号调整后输入到逻辑驱动转换器12，逻辑驱动转换器12对从振荡器11和脉冲宽度调节器11得到的信号经逻辑运算和调整后，将其输入到电源转换器8，电源转换器8将其转换为二级直流电源信号，并将该二级直流电源信号输入到电极13。
二级直流电源信号是经过调制含有脉冲信号的电流，具有代表性的脉冲可达到每秒钟20,000次，其与电极13作用后，会在电极13之间产生脉冲信号，而每一个脉冲都会导致管道内状态的突然改变，在脉冲的开始及结束的边缘时刻，将会产生振动和激增。这种振动干扰了微生物状态和自然频率的平衡，产生谐波共振，可以撕毁细胞壁，导致细胞死亡。
脉冲的形状和持续时间对于电极间的力场效果和最红的细菌死亡有着重要意义。脉冲宽度控制了电极间的力场强度，并受脉冲宽度调节器的控制而变化。脉冲形状随着逐渐消退的共振，在开始和结尾处产生脉冲跳槽。
存活的微生物细胞带有负电压，而在电极之间生成的电子带有正电压，他们互相吸引，随后改变了细胞的自然电压。这使细胞被破坏并宣告终结，因为它无法分裂所以不能繁殖，一定时间后就会自然死亡。
氧化反应也导致再生力较强的微生物死亡，电离化也使它们变为两极性，在这种情况下，在细胞损坏和额外的电子聚合之间会有一段时间，这就阻止了细胞的繁殖，在技术上来说，细胞此时即为死亡。
如图2所示，电子控制系统6还有一个反馈系统，该反馈系统至少由电流感应器9、反馈循环放大器14组成；该反馈系统是用于修正和调节电流值大小使其与设定值相符。电流感应器9被装在电源转换器8与电极13之间，它用于实时检测电流的大小，当电流感应器9检测到当前电流与设定值不符时，将给反馈循环放大器14一个相应的信号，反馈循环放大器14获得信号后对电流进行缩放处理后输入到脉冲宽度调节器11、经脉冲宽度调节器11调节到所需的脉冲大小后输入到逻辑驱动转换器12，逻辑驱动转换器12将该信号经运算和调整后重新输入到电源转换器8，然后电源转换器8将其转换为所需的直流电源信号后再通过电流感应器9输入到电极13。
在设计的脉冲幅度内，电路会随负荷的变动而增加或减少，原始设定程序将决定电流在固定的电极表面及电极间距中的设定条件，由于本系统为模块结构，所以电极的表面积和电极间间距可以被调整和改变。
比如当电流输出值的变化超过5％的变化值时，反馈系统将自动把电流调整到设定值。
如图2所示，电子控制系统6还连接有报警器17，它与逻辑驱动转换器12相连。当电流过大或过小时(一般是指变化幅度达到30％以上时)，逻辑驱动转换器12会发出警报，并且同时电流过大侦查器15或电流过小侦查器16会向逻辑驱动转换器12发出过高或过低危险锁定信号，使当前电流停止。
一般情况下，如果电流变化达到30％，则会自动发出警报，并打开电流过大侦查器15或电流过小侦查器16进行危险锁定。
如图2所示，电子控制系统6还连接有显示器18，它与电流感应器9相连。显示器18上明确显示了输出的电流量以及平均脉冲振幅，可以实现实时监控。
电极13材料的选择应考虑电子应该容易释放，释放的电子在电子控制系统6产生的持续引力作用下被电极吸引。电极间的水(媒介)流速率需要更多的能量来克服电极引力，并释放到处理过的成品中，所以一般设定水流的推力要大于电极13引力。
不同于电离净水系统，必须使用铜银合金电极，本发明的电极13能够使用任何释放电子和/或能产生催化反应的材料，也就是说，本发明不受某种特定金属的限制。实践中，本发明的电极13(阴极和阳极)可以为纯金属、两种或更多金属/混合物的合金、石墨和陶器等，其形式可为涂、镀或是包的结合。电极13的形状可随具体情况需要而采用棍状、盘状、格子状或网眼状。
本发明的原理是通过共振导致分子断裂从而产生杀菌效果。该共振的频率不固定，介于1,000赫兹到10,000赫兹(超声波)以上。当液体介质通过位于流体室内的正负极电极时，杀菌效果产生作用。本发明杀菌的一般为三步1.电流与电极产生的含有脉冲的离子进行初步杀菌分子链断裂处的细胞膜破裂，离子由此直接进入细胞，并作用于细胞DNA结构。
2.与初步杀菌同时进行的是带负离子的生物组织吸附于带正离子的自由金属团。正负极之间的吸引直接改变了细胞核周围的电子的属性，阻止了细胞繁殖并将其杀死。
3.电子的属性改变导致悬浮物发生凝絮，直至悬浮物质量增加产生不平衡，发生沉淀，使过滤发生作用。
权利要求
1.一种智能净水装置，其主要由电子控制系统和处理室构成，其特征在于所述的处理室装有电极，所述的电子控制系统与所述的电极相连并产生受控的脉冲信号，该脉冲信号与水中杂质分子中的电子产生共振，以断开分子链。
2.如权利要求2所述的智能净水装置，其特征在于它还包括抽水泵和水流管道，所述的抽水泵用于产生促使水流动的推力，其与所述水流管道相接，水流管道通过所述处理室，处理后的水经水流管道排出，所述的促使水流动的推力大于所述电极产生的吸引力。
3.如权利要求1所述的智能净水装置，其特征在于所述的电子控制系统至少由交流电源、电源供应器、振荡器、脉冲宽度调节器、逻辑驱动转换器、电源转换器组成，所述的交流电源通过转换为直流电源后输入到所述电源供应器，所述电源供应器分别向所述振荡器、电源转换器提供直流电源信号，所述的振荡器又与所述的脉冲宽度调节器、逻辑驱动转换器相连，所述的脉冲宽度调节器与逻辑驱动转换器相连，所述的逻辑驱动转换器与电源转换器相连，所述的电源转换器与所述的电极相连。
4.如权利要求1或3所述的智能净水装置，其特征在于所述的电子控制系统还包括一个反馈系统，所述反馈系统是用于修正和调节电流大小，该反馈系统至少由反馈循环放大器、电流感应器组成；其中反馈循环放大器分别与所述的电子控制系统中的脉冲宽度调节器、电流感应器相连，所述的电流感应器与所述的逻辑驱动转换器和电极相连，并且位于二者之间。
5.如权利要求1或3所述的智能净水装置，其特征在于所述的电子控制系统还包括一个报警系统，它至少包括报警器，所述报警器与所述逻辑驱动转换器相连。
6.如权利要求4所述的智能净水装置，其特征在于所述的电子控制系统还包括一个报警系统，它至少包括报警器，所述报警器与所述逻辑驱动转换器相连。
7.如权利要求6所述的智能净水装置，其特征在于所述的报警系统，还包括一个电流过大侦查器，所述电流过大侦查器分别与所述逻辑驱动转换器和所述电流感应器相连并且位于二者之间。
8.如权利要求6或7所述的智能净水装置，其特征在于所述的报警系统，还包括一个电流不足侦查器，所述电流不足侦查器分别与所述逻辑驱动转换器和所述电流感应器相连并且位于二者之间。
9.如权利要求1或3或6所述的智能净水装置，其特征在于所述的电子控制系统还包括一个显示系统，该系统至少包括一个显示器，所述显示器与电流感应器相连。
10.如权利要求4所述的智能净水装置，其特征在于所述的电子控制系统还包括一个显示系统，该系统至少包括一个显示器，所述显示器与电流感应器相连。
11.如权利要求5所述的智能净水装置，其特征在于所述的电子控制系统还包括一个显示系统，该系统至少包括一个显示器，所述显示器与电流感应器相连。
12.如权利要求1所述的智能净水装置，其特征在于所述共振的频率大于1,000赫兹。
13.如权利要求1或2或3所述的智能净水装置，其特征在于所述电极的材料可以是纯金属或合金或石墨或陶器。
14.如权利要求4所述的智能净水装置，其特征在于所述电极的材料可以是纯金属或合金或石墨或陶器。
15.如权利要求1或2或3或14所述的智能净水装置，其特征在于所述的电极的形状可采用棍状、盘状、格子状或网眼状。
16.如权利要求13所述的智能净水装置，其特征在于所述的电极的形状可采用棍状、盘状、格子状或网眼状。
17.如权利要求1或2或14或16所述的智能净水装置，其特征在于所述电极是模块结构，其表面积和/或电极间间距是可以被调整的。
18.如权利要求12所述的智能净水装置，其特征在于所述电极是模块结构，其表面积和/或电极间间距是可以被调整的。
19.如权利要求14所述的智能净水装置，其特征在于所述电极是模块结构，其表面积和/或电极间间距是可以被调整的。
20.如权利要求1所述的智能净水装置，其特征在于该装置还包括一个过滤系统，该系统至少具有一个过滤器。
全文摘要
本发明公开了一种智能净水装置，它可以适用于多种水质性质和水质条件，并且运行成本低，持续有效。它主要由抽水泵，水流管道，电子控制系统，过滤器和处理室组成，抽水泵用于产生促使水流动的推力，并且促使水流动的推力大于正负电极产生的吸引力，抽水泵与水流管道相接，水流管道通过处理室，处理后的水经水流管道排出，处理室装有金属电极9，电子控制系统与金属电极相连并产生受控的脉冲信号，该信号与分子中的电子震动产生共振，可以断开分子链，使被释放出来的自由离子长期存在于液体中。另外，电子控制系统还具有反馈系统，报警系统和显示系统。
文档编号C02F1/48GK1824609SQ20051000658
公开日2006年8月30日 申请日期2005年2月23日 优先权日2005年2月23日
发明者保罗·史托, 力士·斯华 申请人:环保系统(远东)有限公司