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水循环系统的预防结垢方法

阅读：968发布：2021-02-24

IPRDB可以提供水循环系统的预防结垢方法专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且一种水循环系统的预防结垢方法，包含下列步骤：利用一泵抽出该水循环系统的部份水液；利用一高压过滤器过滤水中杂质、水垢；利用一高频电波装置使水垢转变成电中性的悬浮微粒；利用一抑菌装置注入抑菌剂以抑制藻类/微生物生长；藉由一自动控制系统调控上述各装置的效能；及选择使用一耗能监控系统以监控水循环系统的一温控装置的耗能情况。应用本发明提供的技术，可防止产生水垢及抑制微生物生长，从而提高水循环系统的热交换效率并节省用电。，下面是水循环系统的预防结垢方法专利的具体信息内容。

权利要求

1.一种水循环系统的预防结垢方法，顺序依照下列步骤：(1)利用一泵抽出该水循环系统的部份水液；之后(2)利用一高压过滤器过滤水中杂质、水垢；之后(3)利用一高频电波装置使过滤水中残留的水垢转变成电中性的悬浮微粒；之后(4)利用一抑菌装置注入抑菌剂以抑制藻类/微生物生长；之后(5)藉由一自动控制系统根据量测水中的电导度以得到水质硬度的一相对参考值，并根据该相对参考值的大小而自动调控上述泵的流速、高压过滤器的过滤速度、高频电波装置的电波频率和抑菌装置的抑菌剂用量；之后(6)选择使用一耗能监控系统，根据其对水循环系统中温控装置的电力谐波分析来监控所述温控装置的能耗情况。

2.由权利要求1所述的水循环系统的预防结垢方法，其特征在于，该泵、高压过滤器、高频电波装置、抑菌装置及自动控制系统构成一除垢装置，该除垢装置是藉由两个三通管连接至该水循环系统的水管中的，在该两个三通管之间的水管设置一滤网。

3.由权利要求1所述的水循环系统的预防结垢方法，其特征在于，该高压过滤器的滤材系由粗砂、棉网及细砂组成，该滤材的过滤能力为20至5微米；及该高压过滤器另设有一控制阀能产生200至300kPa的压力，以达到300至400公升/min的过滤速度。

4.由权利要求1所述的水循环系统的预防结垢方法，其特征在于，该高频电波装置是设有一线圈可产生高频电波，以使不溶于水的水垢转变成带电中性的稳定悬浮微粒，上述高频电波的频率介于1500至7500Hz，及其电流介于20至300mA。

5.由权利要求1或4所述的水循环系统的预防结垢方法，其特征在于，当该高频电波装置对水液施予高频电波同时，亦产生微量双氧水以供杀菌。

6.由权利要求1所述的水循环系统的预防结垢方法，其特征在于，该抑菌装置使用不含溴和氯的抑菌剂。

7.由权利要求1所述的水循环系统的预防结垢方法，其特征在于，该自动控制系统量测水中的电导度，以得到水质硬度的一相对参考值，该自动控制系统依该相对参考值的大小而调控该泵、高压过滤器、高频电波装置、抑菌装置的效能；上述自动控制系统可量测的电导度范围是介于0至2000s/cm。

8.由权利要求1或7所述的水循环系统的预防结垢方法，其特征在于，该自动控制系统另设有一显示器；及该自动控制系统另连接一电脑，以做远端监控/调整。

9.由权利要求1所述的水循环系统的预防结垢方法，其特征在于，该自动控制系统可另依该温控装置的耗能情况，而调控所述泵的流速、高频电波装置的电波频率和抑菌装置的抑菌剂用量。

10.由权利要求1所述的水循环系统的预防结垢方法，其特征在于，利用一紫外线杀菌器置换或搭配该抑菌装置使用，以抑制微生物生长。

说明书全文

水循环系统的预防结垢方法

技术领域

本发明是关于一种水循环系统的预防结垢方法。
本发明具体是关于一种水循环系统利用泵、高压过滤器、高频电波装置及抑菌装置以依序进行抽水、初步过滤、产生高频电波以防止产生水垢及抑制微生物生长，从而提高水循环系统的热交换效率并节省用电的方法。
技术背景一般水循环系统是包含中央空调、冷冻柜、保温装置或锅炉的热交换系统，该水循环系统是利用半开放式或封闭式的流动水液进行热交换，以达到冷却、冷冻、散热或加热的目的，但是水液在水循环系统的水管中流动一段时间后，通常会在水管、热交换器的内壁逐渐累积各类水垢，该水垢包含钙、镁的碳酸盐、碳酸氢盐及磷酸盐，或二氧化硅[黏土]及铁锈，甚至有时内壁亦会滋生藻类、青苔，如图1所示，该水垢或青苔的累积不但大幅降低水循环系统的热交换效率且增加系统耗电量，甚至在结垢严重时导致锅炉意外爆炸或水循环系统的装置永久性毁损。
习用水循环系统的预防结垢方法，其通常是可利用化学除垢剂、离子交换软水设备或人工定时清洗，以克服上述水垢累积问题。然而，当使用该化学除垢剂时，其用量需小心控制，用量过少时无法有效防止结垢，而用量过多时将腐蚀水管、水塔或热交换器的内壁，且无法防止二氧化硅蓄积成水垢，及其水液中存有过多化学物质也容易污染周边环境，因而不符环保需求；当使用该离子交换软水设备时，其利用钠离子交换水循环系统的钙、镁离子，以减少形成碳酸、磷酸沉淀物的机率，但水中的钠离子过多会加速、促使铁锈形成，其亦无法防止二氧化硅蓄积成水垢，且该离子交换树脂的使用寿命有限，及该离子交换软水设备亦因体积庞大而无法设置在狭窄空间；并且当利用人工定时清洗水循环系统时，则不但耗时耗力，亦无法有效的清除各构件内壁细部位置所累积的水垢，同时在清除过程中该水循环系统也必需被迫停止运转。因此，上述水循环系统的预防结垢方法实有必要进一步加以改良。
有鉴于此，本发明改良上述缺点，其是在水循环系统中增设一除垢装置，利用自动控制系统自动调控泵、高压过滤器、高频电波装置及抑菌装置以依序进行抽水、初步过滤、产生高频电波以全面性的防止钙、镁、硅、铁蓄积形成水垢，及抑制微生物生长，如此本发明不但能提高热交换效率、节省用电及自动化管理，且亦能避免腐蚀管路或污染环境。

发明内容

本发明的主要目的是提供一种水循环系统的预防结垢方法，其中利用高压过滤器、高频电波装置及抑菌装置，以过滤杂质、改变水垢的带电性，并抑制微生物生长，使本发明具有防止形成水垢及提高热交换效率的功效。
本发明的次要目的是提供一种水循环系统的预防结垢方法，其中利用一自动控制系统自动调控该泵、高压过滤器、高频电波装置及抑菌装置，使本发明具有自动化去除水垢的功效。
本发明的另一目的是提供一种水循环系统的预防结垢方法，其中选择设置一耗能监控系统，以监控水循环系统的温控装置的耗能情况，使本发明具有监控实际除垢效能的功效。
本发明的目的是这样实现的：根据本发明的水循环系统的预防结垢方法，其顺序依照下列步骤：(1)利用一泵抽出该水循环系统的部份水液；之后(2)利用一高压过滤器过滤水中杂质、水垢；之后(3)利用一高频电波装置使过滤水中残留的水垢转变成电中性的悬浮微粒；之后(4)利用一抑菌装置注入抑菌剂以抑制藻类/微生物生长；之后(5)藉由一自动控制系统根据量测水中的电导度以得到水质硬度的一相对参考值，并根据该相对参考值的大小而自动调控上述泵的流速、高压过滤器的过滤速度、高频电波装置的电波频率和抑菌装置的抑菌剂用量；之后(6)选择使用一耗能监控系统，根据其对水循环系统中温控装置的电力谐波分析来监控所述温控装置的能耗情况。
该泵、高压过滤器、高频电波装置、抑菌装置及自动控制系统构成一除垢装置，该除垢装置是藉由两个三通管连接至该水循环系统的水管中的，在该两个三通管之间的水管设置一滤网。
该高压过滤器的滤材系由粗砂、棉网及细砂组成，该滤材的过滤能力为20至5微米；及该高压过滤器另设有一控制阀能产生200至300kPa的压力，以达到300至400公升/min的过滤速度。
该高频电波装置是设有一线圈可产生高频电波，以使不溶于水的水垢转变成带电中性的稳定悬浮微粒，上述高频电波的频率介于1500至7500Hz，及其电流介于20至300mA。
当该高频电波装置对水液施予高频电波同时，亦产生微量双氧水以供杀菌。
该抑菌装置使用不含溴和氯的抑菌剂。
该自动控制系统量测水中的电导度，以得到水质硬度的一相对参考值，该自动控制系统依该相对参考值的大小而调控该泵、高压过滤器、高频电波装置、抑菌装置的效能；上述自动控制系统可量测的电导度范围是介于0至2000s/cm。
该自动控制系统另设有一显示器；及该自动控制系统另连接一电脑，以做远端监控/调整。
该自动控制系统可另依该温控装置的耗能情况，而调控所述泵的流速、高频电波装置的电波频率和抑菌装置的抑菌剂用量。
利用一紫外线杀菌器置换或搭配该抑菌装置使用，以抑制微生物生长。
由于采用上述方案，本发明具有以下积极效果：本发明水循环系统的预防结垢方法是在一水循环系统中增设一除垢装置，其利用一自动控制系统自动调控一泵、一高压过滤器、一高频电波装置及一抑菌装置以依序进行抽水、初步过滤、产生高频电波以全面性的防止钙、镁、硅、铁蓄积形成水垢，及抑制微生物生长。相较于习用化学除垢、离子交换或人工清洗的方法常具有腐蚀管路、污染环境、耗费人力、无法除去二氧化硅及铁锈的水垢等缺点，本发明水循环系统的预防结垢方法确实具有能提高热交换效率、节省用电、自动化管理及符合环保概念的功效。
本发明水循环系统的预防结垢方法是在不影响一水循环系统的正常运作下安装一除垢装置，而该除垢装置利用一高频电波装置以防止该水循环系统的水液中形成新的水垢，并同时使该水循环系统长久蓄积于管壁的不溶于水的旧水垢剥落并重新转变成带电中性的稳定悬浮微粒而稳定的悬浮于水中，因而其确实亦可去除旧水垢。
本发明的高频电波装置不但能防止该水循环系统产生新的水垢，且亦可使该水循环系统蓄积于管壁的旧水垢剥落并重新转变成稳定的悬浮微粒，因而其确实亦可去除旧水垢。另外，该高频电波装置对水液施予高频电波时，亦会产生微量双氧水等副产物，因而其同时具有部分杀菌作用。
再者，本发明的抑菌装置、自动控制装置及耗能监视系统亦同时具有抑制微生菌生长、自动化去除水垢及监控实际除垢效能的优点。

附图说明

图1习用水循环系统的水垢厚度与热交换效能损耗比率的统计图；图2本发明水循环系统的预防结垢方法的流程图；图3本发明使用水循环系统的预防结垢方法的除垢装置的示意图。
【件号说明】10水循环系统 11集水器 12水管
13三通管 14滤网 15温控装置20除垢装置 21泵 22高压过滤器221控制阀 23高频电波装置 231线圈24抑菌装置 25自动控制系统 251显示器252电脑 26耗能监控系统具体实施方式为让本发明的上述和其他目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举本发明的较佳实施例，并配合所附图式，作详细说明如下：图2揭示本发明水循环系统的预防结垢方法的流程图；及图3揭示本发明使用水循环系统的预防结垢方法的除垢装置的示意图。
请参照图2及图3所示，本发明是于一水循环系统10设置一除垢装置20，其包含一泵21、一高压过滤器22、一高频电波装置23、一抑菌装置24、一自动控制系统2 5及一耗能监控系统26，其除垢方法是包含下列步骤：利用该泵21抽出该水循环系统10的部份水液；利用该高压过滤器22过滤水中杂质、水垢；利用该高频电波装置23使水垢转变成电中性的悬浮微粒；利用该抑菌装置24注入抑菌剂以抑制藻类/微生物生长；藉由该自动控制系统25调控上述各装置21、22、23、24的效能；并依需求选择使用该耗能监控系统26以监控该水循环系统10的温控装置15的耗能情况。
请再参照图2及图3所示，本发明水循环系统的预防结垢方法第一步骤是利用一泵21抽出一水循环系统10的部份水液。本发明的除垢装置20是选择设置于一水循环系统10的适当位置，该水循环系统10较佳是为中央空调系统、冷冻柜、保温装置或锅炉等热交换系统。其通常包含一集水器11及数条水管12。该除垢装置20较佳是藉由两个三通管13连接该水管12，并利用一泵21将该水循环系统10的部份水液导出，如此该除垢装置20的安装及水垢处理不影响该水循环系统10的水液流动及系统运作效率。再者，该两个三通管13间的水管12亦可依需求选择设置一滤网14，以增加该水循环系统10过滤杂质或悬浮水垢的效果。
请再参照图2及图3所示，本发明的水循环系统的预防结垢方法第二步骤系利用一高压过滤器22过滤水中杂质、水垢，该高压过滤器22的滤材系由粗砂、棉网及细砂组成，其过滤能力可达20至5微米[μm]，及其在过滤时较佳方案是利用一控制阀221产生200至300kPa的压力，如此使该高压过滤器22能以较快过滤速度[300至400公升/min]处理由该泵21导入的水液，以符合大型水循环系统10的水液流动速率需求。
请再参照图2及图3所示，本发明的水循环系统的预防结垢方法第三步骤是利用一高频电波装置23使水垢转变成电中性的悬浮微粒。水液中形成的水垢通常是包含钙、镁的碳酸盐、碳酸氢盐及磷酸盐、二氧化硅〔黏土〕及铁锈，其中所占比例最高者为碳酸钙。对碳酸钙而言，水垢是碳酸钙的方解石状晶体，其不溶于水且容易蓄积于管壁；但若能将碳酸钙的水垢转变成带电中性的霰石[aragonite]状晶体时，则该水垢将可脱离管壁，并形成霰石微粒而稳定的悬浮于水中，是以本发明利用该高频电波装置23产生高频电波以将碳酸钙水垢的方解石状晶体转变成带电中性的霰石微粒，同时亦将其他镁、铁、硅形成的水垢转变成带电中性的悬浮微粒。本发明的高频电波装置23系设有一线圈231，该线圈231以可依流速、水温及水质硬度，而输出1500至7500Hz及20至300mA的高频电波，其用以处理流经的水垢〔例如由管壁脱落的水垢碎片，或水液中刚形成的水垢颗粒〕，如此不溶于水的水垢经高频电波处理后将转变成带电中性的悬浮微粒而稳定的悬浮于水中。
上述高频电波装置23不但能防止该水循环系统10产生新的水垢，且亦可使该水循环系统10蓄积于管壁的旧水垢剥落并重新转变成稳定的悬浮微粒，因而其确实亦可去除旧水垢。再者，该高频电波装置23产生的悬浮微粒可随着水液流动，如此部份悬浮微粒可在下一次循环时被该高压过滤器22及/或滤网14所滤除，未滤除的剩余悬浮微粒则继续稳定的悬浮于水中。另外，该高频电波装置23对水液施予高频电波时，亦会产生微量双氧水等副产物，因而其同时具有部分杀菌作用。该自动控制系统25能另外监控该温控装置15的耗能情况，甚至进一步依该耗能情况加以调控各装置21、22、23、24的效能。
请再参照图2及图3所示，本发明的水循环系统的预防结垢方法第四步骤是利用一抑菌装置24注入抑菌剂以抑制藻类/微生物生长。该抑菌装置24是选择利用机械式或电子式机构〔未绘示〕以将预定抑菌剂定时、定量的注入水中，该抑菌装置24较佳系选用不含溴和氯的抑菌剂，例如PP--100[博伦国际有限公司代理]，该PP-100抑菌剂不但可抑制水中的藻类/微生物滋生，及避免硬水产生水垢，且由于其系由纯植物性原料制成，因此具有极佳生物分解性，而不会对环境造成污染。再者，该抑菌装置24亦可直接置换成一紫外线杀菌器〔未绘示〕，或选择使该抑菌装置24搭配该紫外线杀菌器以共同抑制微生物生长。
请再参照图2及图3所示，本发明的水循环系统的预防结垢方法第五步骤是藉由一自动控制系统25调控上述各装置21、22、23、24的效能。由于水液中的电导度是与水质硬度成正比，因而本发明利用该自动控制系统25量测水中的电导度[量测范围为0至2000ps/cm]，以便获得水质硬度的一相对参考值，如此即可依该相对参考值的大小而加以自动调控该泵21、高压过滤器22、高频电波装置23及抑菌装置24的流速、过滤速度、电波频率及抑菌剂用量。再者，为了方便人员目视监控或依需求改变设定值，该自动控制系统25可选择设置一显示器251，其较佳是一LCD液晶显示器；及由于本发明的除垢装置20通常设于屋顶等人员不易到达的位置，因此该自动控制系统25亦可选择连接一电脑252，以便人员直接利用该电脑252而作远端监控或依需求改变设定值。
请再参照图2及图3所示，本发明的水循环系统的预防结垢方法第六步骤是依需求选择使用一耗能监控系统26以监控该水循环系统10的一温控装置15的耗能情况。一般而言，该水循环系统10通常设有一温控装置15以便冷却/加热水液供进行热交换作用〔冷却、冷冻、保温、加热〕，该温控装置15通常包含数个冷却/加热装置及一温控主机〔未绘示〕，而该温控主机的耗能情况是与该冷却/加热装置的水管12蓄积的水垢厚度成正比。因此，本发明选择设置一耗能监控系统26，其具有电力谐波分析能力[谐波总量、畸变系数及谐波分量分析]，以供监控该温控装置15的耗能情况，且可选择藉由开放式RS--485数据通信、Modbs-RTU或DNP协议，以连接该自动控制系统25，如此该自动控制系统25能另外监控该温控装置15的耗能情况，甚至进一步依该耗能情况加以调控各装置21、22、23、24的效能。
如上所述，本发明水循环系统的预防结垢方法是在不影响一水循环系统10的正常运作下安装一除垢装置20，而该除垢装置20利用一高频电波装置23以防止该水循环系统10的水液中形成新的水垢，并同时使该水循环系统10长久蓄积于管壁的旧水垢剥落并重新转变成带电中性的稳定悬浮微粒〔如霰石微粒〕，因而其确实亦可去除旧水垢。再者，本发明的抑菌装置24、自动控制装置25及耗能监视系统26亦同时具有抑制微生菌生长、自动化去除水垢及监控实际除垢效能的优点。
请再参照图3所示，本发明水循环系统的预防结垢方法是在一水循环系统10中增设一除垢装置20，其利用一自动控制系统25自动调控一泵21、一高压过滤器22、一高频电波装置23及一抑菌装置24以依序进行抽水、初步过滤、产生高频电波以全面性的防止钙、镁、硅、铁蓄积形成水垢，及抑制微生物生长。相较于习用化学除垢、离子交换或人工清洗的方法常具有腐蚀管路、污染环境、耗费人力、无法除去二氧化硅及铁锈的水垢等缺点，本发明水循环系统的预防结垢方法确实具有能提高热交换效率、节省用电、自动化管理及符合环保概念的功效。
虽然本发明已以较佳实施例揭示，然其并非用以限定本发明，任何熟习此技艺者，在不脱离本发明的精神和范围内，当可作各种更动与修改，因此本发明的保护范围当视其申请专利范围所界定者为准。

标题	发布/更新时间	阅读量
恒温水循环系统-专利编号CN105953433B	2020-05-13	588
水循环系统-专利编号CN109621548A	2020-05-11	375
水循环系统-专利编号CN107466826A	2020-05-11	677
水循环系统-专利编号CN105417750A	2020-05-11	255
水循环系统-专利编号CN107484651A	2020-05-11	347
水循环系统-专利编号CN102817387A	2020-05-12	946
水循环加热装置-专利编号CN110318918A	2020-05-13	137
一种水循环冷暖空调机-专利编号CN207797364U	2020-05-13	976
家用节水水循环装置-专利编号CN207794214U	2020-05-12	366
一种水循环冷却机-专利编号CN207797834U	2020-05-12	961

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