CN115435424A - 一种用于高水电导率的电极加湿器及其控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于高水电导率的电极加湿器及其控制方法，电极加湿器，包括加湿桶和过滤装置，加湿桶内设有加湿电极，加湿桶上连接有用于向加湿桶供水的进水机构，进水机构内设有用于测量进水机构中水溶液电导率的电导率探头；过滤装置的进水端和水源相连通，出水端通过三通阀和进水机构相连通，三通阀还通过旁通管路和水源相连通；电导率探头和三通阀均和控制器信号连接，三通阀被配置为根据进水机构中水溶液电导率，调节过滤装置中的水溶液进入至进水机构的比例。本申请有效的解决了硬水质造成的加湿量低及加湿量波动不稳定的问题。

Description

一种用于高水电导率的电极加湿器及其控制方法

技术领域

本发明涉及电极加湿器技术领域，具体涉及一种用于高水电导率的电极加湿器及其控制方法。

背景技术

电极加湿器的工作原理，以水作为导体，水得电后蒸发沸腾产生蒸汽，水质太好，纯水的话，水不能导电，加湿器无法产生蒸汽，水质太硬，加湿桶容易结垢，会降低加湿桶的使用寿命。因此电极加湿器对进水的电导率有严苛的范围要求，一般在125~900μS/cm范围内。电极加湿器的进水一般采用自来水，自来水的电导率范围一般在125~1250μS/cm之间，北方部分区域水质更硬。在北方区域，电极加湿器的使用受到限制，通常采用如下两种方案。

方案一，采用其他型式的加湿器，例如采用电热加湿器替代电极加湿器，同时对进水进行纯化处理。成本方面，电热加湿器的成本远高于电极加湿器，此种方案增加设备的采购成本，增加了客户负担；安全性方面，电热加湿器有干烧起火风险，没有电极加湿器使用安全。

方案二，针对不同的进水电导率设计不同的加湿桶，例如卡乐电极加湿器有高电导率桶，进水电导率要求范围750~1250μS/cm,。此种方案的缺陷是，一方面，水质超过1250μS/cm，或者现场水质硬度较高，影响加湿桶的使用寿命。另一方面，增加了加湿桶的规格，提升了开发设计成本。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于高水电导率的电极加湿器及其控制方法，以解决硬水质造成的加湿量低及加湿量波动不稳定的问题。

为达到上述目的，本发明是采用下述技术方案实现的：

第一方面，本发明公开了一种用于高水电导率的电极加湿器，包括：

加湿桶，所述加湿桶内设有加湿电极，所述加湿桶上连接有用于向加湿桶供水的进水机构，所述进水机构内设有用于测量所述进水机构中水溶液电导率的电导率探头；

过滤装置，所述过滤装置的进水端和水源相连通，出水端通过三通阀和进水机构相连通，所述三通阀还通过旁通管路和水源相连通；

所述电导率探头和三通阀均和控制器信号连接，所述三通阀被配置为根据所述进水机构中水溶液电导率，调节过滤装置中的水溶液进入至所述进水机构的比例。

进一步地，所述过滤装置包括至少一个过滤层；

所述过滤层为石英砂过滤层、活性炭过滤层或火山石过滤层的任意一种。

进一步地，所述过滤装置从进水端至出水端包括依次设置的石英砂过滤层和活性炭过滤层；

所述石英砂过滤层和活性炭过滤层之间设有出水口一以及与控制器信号连接的控制阀一。

进一步地，所述过滤装置从进水端至出水端包括依次设置的石英砂过滤层、活性炭过滤层和火山石过滤层；

所述石英砂过滤层和活性炭过滤层之间设有出水口一以及与控制器信号连接的控制阀一，所述活性炭过滤层和火山石过滤层之间设有出水口二以及与控制器信号连接的控制阀二。

进一步地，所述石英砂过滤层和进水端之间还设有出水口三以及与控制器信号连接的控制阀三。

第二方面，根据第一方面公开的电极加湿器，本发明还公开了其控制方法，包括：

电导率探头检测进水机构中水溶液的电导率；

控制器用于根据进水机构中水溶液的电导率，控制三通阀启闭，以调节过滤装置中水溶液进入至所述进水机构的比例。

进一步地，控制三通阀启闭，以调节过滤装置中水溶液进入至所述进水机构的比例包括：

若进水机构内水溶液的电导率高于预设值，则控制三通阀的开启流量增大，提高过滤装置内的水溶液进入至进水机构中的比例；

若进水机构内水溶液的电导率低于预设值，则控制三通阀的开启流量减少或关闭，减小过滤装置内的水溶液进入至进水机构中的比例；

若进水机构内水溶液的电导率在预设范围，则控制三通阀的开启流量不变。

在本申请中，三通阀6具有三个端口，E端口和过滤装置的出水端a2相连通，D端口和旁通管路相连通，G端口和进水机构4相连通。在本申请中，控制三通阀的开启流程增大或减少，指的是控制其E端口的流量。具体的，控制三通阀的开启流量增大，指的是控制三通阀E端口的流量增大，控制三通阀的开启流量减少或关闭同样指的是控制三通阀E端口的流量。

进一步地，进水机构内水溶液的电导率高于预设值，还包括：

若进水机构内水溶液的电导率在900～1250μS/cm；

则使水源中的水溶液经过过滤装置内的至少一个过滤层过滤后流至三通阀。

进一步地，进水机构内水溶液的电导率高于预设值，还包括：

若进水机构内水溶液的电导率在1250～1500μS/cm；

则控制控制阀一开启、并控制出水口一及控制阀二关闭，以使水源中的水溶液经过过滤装置中的石英砂过滤层和活性炭过滤层后流至三通阀。

进一步地，进水机构内水溶液的电导率高于预设值，还包括：

若进水机构内水溶液的电导率大于1500μS/cm；

则控制控制阀一及控制阀二开启，并控制出水口一及出水口二关闭，以使水源中的水溶液经过过滤装置中的石英砂过滤层、活性炭过滤层和火山石过滤层后流至三通阀。

根据上述技术方案，本发明的实施例至少具有以下效果：

1、本申请设计的电极加湿器，将过滤装置的出水端通过三通阀和进水机构相连通，并使三通阀通过旁通管路连接水源，控制器可根据进水机构中水溶液的电导率，调节过滤装置中的水溶液进入至进水机构的比例，以保证进入至加湿桶内的水溶液的电导率满足要求，进而解决了硬水质造成的加湿量低及加湿量波动不稳定的问题；

2、本申请的控制方法，通过检测水溶液的电导率控制三通阀启闭，有效的实现了对进入至进水机构中的水溶液的电导率的调节，控制简单方便。

附图说明

图1为本发明电极加湿器的整体连接示意图；

图2为本发明中过滤装置和三通阀的连接示意图；

图3为本发明中三通阀的结构示意图；

图4为本发明中控制方法的流程图。

其中：1、加湿桶；11、排水泵；2、加湿电极；3、第一高水位传感器；4、进水机构；41、电导率探头；42、进水管；5、控制器；6、三通阀；7、过滤装置；71、石英砂过滤层；72、出水口一；73、控制阀一；74、活性炭过滤层；75、出水口二；76、控制阀二；77、火山石过滤层；78、出水口三；79、控制阀三； a1、进水端；a2、出水端；8、水源。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

需要说明的是，在本发明的描述中，术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图中所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明而不是要求本发明必须以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。本发明描述中使用的术语“前”、“后”、“左”、“右”、“上”、“下”指的是附图中的方向，术语“内”、“外”分别指的是朝向或远离特定部件几何中心的方向。

实施例1

如图1至图3所示，一种用于高水电导率的电极加湿器，包括加湿桶1和过滤装置，加湿桶内设有加湿电极2，加湿桶1上连接有用于向加湿桶1供水的进水机构4，进水机构4内设有用于测量进水机构4中水溶液电导率的电导率探头41；过滤装置7的进水端a1和水源8相连通，出水端a2通过三通阀6和进水机构4相连通，三通阀6还通过旁通管路和水源8相连通；电导率探头41和三通阀6均和控制器5信号连接，三通阀6被配置为根据进水机构4中水溶液电导率，调节过滤装置7中的水溶液进入至进水机构4的比例。

本申请设计的电极加湿器，将过滤装置的出水端通过三通阀和进水机构相连通，并使三通阀通过旁通管路连接水源，控制器可根据进水机构中水溶液的电导率，调节过滤装置中的水溶液进入至进水机构的比例，以保证进入至加湿桶内的水溶液的电导率满足要求，进而解决了硬水质造成的加湿量低及加湿量波动不稳定的问题。

需要说明的是，三通阀6具有三个端口，E端口和过滤装置的出水端a2相连通，D端口和旁通管路相连通，G端口和进水机构4相连通。控制器5控制E端口和D端口的开闭大小，以实现调节过滤装置7中的水溶液进入至进水机构4的比例。如当需要更多的过滤装置7中的水溶液进入至进水机构4中时，可增大E端口的流量，减小D端口的流量。如当需要减少过滤装置7中的水溶液进入至进水机构4中时，可减小E端口的流量，增大D端口的流量。

在本申请中，控制三通阀的开启流程增大或减少，指的是控制其E端口的流量。具体的，控制三通阀的开启流量增大，指的是控制三通阀E端口的流量增大，控制三通阀的开启流量减少或关闭同样指的是控制三通阀E端口的流量。

在本申请中，进水机构4除了包括电导率探头41外，还包括进水管42，进水管42和三通阀6的G端口相连通，且两者之间设有控制阀，控制阀同样和控制器5信号连接，控制器5控制其开闭，以使从三通阀6流出的水进入至进水机构内。

在本申请中，加湿桶1内设有加湿电极2，其上还具有使其工作必备的部件，如三相电源、电极接触器、电流互感器以及蒸汽输出端口，电极接触器和电流互感器均和控制器信号连接，该部分为常规手段，本申请不在进一步说明。

在一些实施例中，加湿桶1的排水管上设有排水泵11，加湿桶1内设有第一高水位传感器3，排水泵11和第一高水位传感器3均和控制器5信号连接。当第一高水位传感器3检测到加湿桶1内的水位过高时，控制器5控制排水泵11工作，以实现加湿桶1的排水。

进一步地，该排水泵11可具有多个进水、出水口，其一个端口和加湿桶1相连通，一个端口和进水机构4相连通，一个端口用于排水。此设计，能够节省加湿器整体的管路数量，并保证管路设计的高效合理。通过控制器5控制排水泵11的通路，可轻松实现水溶液的流入和流出。

在一个具体的实施例中，过滤装置包括至少一个过滤层，如过滤层为一个石英砂过滤层71或为一个活性炭过滤层74或为一个火山石过滤层77。

使用时，水源中的水进入至过滤装置7，经过过滤装置中的石英砂过滤层71或活性炭过滤层74或火山石过滤层77后从出水端a2流出。过滤后的水溶液的电导率降低，根据需要和旁通管路中的水混合后进入至进水机构4中。

在一个进一步地实施例中，过滤装置7从进水端a1至出水端a2包括依次设置的石英砂过滤层71和活性炭过滤层74，石英砂过滤层71和活性炭过滤层74之间设有出水口一72以及与控制器5信号连接的控制阀一73。

工作时，水源中的水进入至过滤装置7，先经过过滤装置中的石英砂过滤层71后，再经过活性炭过滤层74后从出水口二75流出，流至三通阀6的E端口。过滤后的水溶液的电导率降低，根据需要和旁通管路中的水混合后进入至进水机构4中。

在该实施例中，水源中水经过依次设置的石英砂过滤层71和活性炭过滤层74，有效的降低了水溶液的电导率，可将水溶液的电导率从1250～1500μS/cm降至400-600μS/cm。

在一个优选的实施例中，过滤装置7从进水端a1至出水端a2包括依次设置的石英砂过滤层71、活性炭过滤层74和火山石过滤层77，石英砂过滤层71和活性炭过滤层74之间设有出水口一72以及与控制器5信号连接的控制阀一73。活性炭过滤层74和火山石过滤层77之间设有出水口二75以及与控制器5信号连接的控制阀二76。

进一步地，石英砂过滤层71和进水端a1之间还设有出水口三78以及与控制器5信号连接的控制阀三79。

该实施例在工作时，水源中的水进入至过滤装置7，先经过过滤装置中的石英砂过滤层71后，再经过活性炭过滤层74后，再次经过火山石过滤层77，从出水端a2流出，流至三通阀6的E端口。过滤后的水溶液的电导率降低，根据需要和旁通管路中的水混合后进入至进水机构4中。

在该实施例中，水源中水经过依次设置的石英砂过滤层71、活性炭过滤层74和火山石过滤层77，有效的降低了水溶液的电导率，可将水溶液的电导率从1500μS/cm以上降至400-600μS/cm。

由于该实施例具有控制阀一73、控制阀二76和控制阀三79，并设置出水口一72、出水口二75和出水口三78，在进行控制时，还可进行不同形式的控制。如使水溶液仅经过石英砂过滤层71过滤后从出水口一72流出，还可经过两次过滤（石英砂过滤层71和活性炭过滤层74）后，从出水口二75流出。还可不经过过滤，直接从出水口三78流出。

更进一步地，可通过调节控制阀三79的开度，使部分水经出水口三78直接流出，部分水经过上述石英砂过滤层71、活性炭过滤层74和火山石过滤层77进行过滤，以直接实现水质的调节。

实施例2

如图4所示，基于实施例1提供的电极加湿器，该实例还提供了电极加湿器的控制方法，该方法的思路为进水分两路，一路经过滤装置7过滤，降低了进水电导率，另一路旁通至电动三通阀6与经水过滤器过滤后的水进行混合，电动三通阀由电极加湿器的控制器根据目标进水电导率来进行控制。初始目标电导率范围为400-600μS/cm，范围可调。

在一个实施例中，电极加湿器控制方法包括如下步骤。

步骤100、电导率探头41检测进水机构4中水溶液的电导率。

步骤200、控制器5用于根据进水机构4中水溶液的电导率，控制三通阀6启闭，以调节过滤装置7中水溶液进入至进水机构4的比例。

在步骤200中，若进水机构4内水溶液的电导率高于预设值，则控制三通阀6的开启流量增大，提高过滤装置7内的水溶液进入至进水机构4中的比例。

如步骤100中，检测到进水机构4中水溶液的电导率为900～1250μS/cm，此时则需要提高过滤装置7内的水溶液进入至进水机构4中的比例，由于水溶液的电导率不是太大，所以过滤装置可采用一次过滤的形式。如使水源8中的水溶液经过过滤装置7内的至少一个过滤层过滤后流至三通阀6。过滤层可为石英砂过滤层71。

在另外一些实施例中，步骤100检测到进水机构4中水溶液的电导率为1250～1500μS/cm。此时水溶液的电导率相较于理想值差异较大，此时可使水溶液经过两次过滤。

如控制控制阀一73开启、并控制出水口一72及控制阀二76关闭，以使水源8中的水溶液经过过滤装置7中的石英砂过滤层71和活性炭过滤层74后流至三通阀6。通过石英砂过滤层71和活性炭过滤层74设置的二级过滤，可有效的保证水溶液电导率的降低。

在另外一些实施例中，步骤100检测到进水机构4中水溶液的电导率大于1500μS/cm。此时水溶液的电导率相较于理想值差异很大，此时可使水溶液经过三次过滤。

如控制控制阀一73及控制阀二76开启，并控制出水口一72及出水口二75关闭，以使水源8中的水溶液经过过滤装置7中的石英砂过滤层71、活性炭过滤层74和火山石过滤层后流至三通阀6。通过石英砂过滤层71、活性炭过滤层74和火山石过滤层77设置的三级过滤，可有效的保证水溶液电导率的降低。

在本申请中，若进水机构4内水溶液的电导率低于预设值，则控制三通阀6的开启流量减少或关闭，减小过滤装置7内的水溶液进入至进水机构4中的比例；若进水机构4内水溶液的电导率在预设范围，则控制三通阀6的开启流量不变。

当自来水全部经水过滤器处理后，水的电导率超过1000μS/cm，则报警提醒现场对水过滤器进行维护。通过此种方式可以有效的控制电极加湿器的进水电导率，拓宽电极加湿器在水质硬的区域的应用。

由技术常识可知，本发明可以通过其它的不脱离其精神实质或必要特征的实施方案来实现。因此，上述公开的实施方案，就各方面而言，都只是举例说明，并不是仅有的。所有在本发明范围内或在等同于本发明的范围内的改变均被本发明包含。

Claims (10)

1.一种用于高水电导率的电极加湿器，其特征在于，包括：

加湿桶（1），所述加湿桶内设有加湿电极（2），所述加湿桶（1）上连接有用于向加湿桶（1）供水的进水机构（4），所述进水机构（4）内设有用于测量所述进水机构（4）中水溶液电导率的电导率探头（41）；

过滤装置（7），所述过滤装置（7）的进水端（a1）和水源（8）相连通，出水端（a2）通过三通阀（6）和进水机构（4）相连通，所述三通阀（6）还通过旁通管路和水源（8）相连通；

所述电导率探头（41）和三通阀（6）均和控制器（5）信号连接，所述三通阀（6）被配置为根据所述进水机构（4）中水溶液电导率，调节过滤装置（7）中的水溶液进入至所述进水机构（4）的比例。

2.根据权利要求1所述的用于高水电导率的电极加湿器，其特征在于，所述过滤装置（7）包括至少一个过滤层；

所述过滤层为石英砂过滤层（71）、活性炭过滤层（74）或火山石过滤层（77）的任意一种。

3.根据权利要求1所述的用于高水电导率的电极加湿器，其特征在于，所述过滤装置（7）从进水端（a1）至出水端（a2）包括依次设置的石英砂过滤层（71）和活性炭过滤层（74）；

所述石英砂过滤层（71）和活性炭过滤层（74）之间设有出水口一（72）以及与控制器（5）信号连接的控制阀一（73）。

4.根据权利要求1所述的用于高水电导率的电极加湿器，其特征在于，所述过滤装置（7）从进水端（a1）至出水端（a2）包括依次设置的石英砂过滤层（71）、活性炭过滤层（74）和火山石过滤层（77）；

所述石英砂过滤层（71）和活性炭过滤层（74）之间设有出水口一（72）以及与控制器（5）信号连接的控制阀一（73），所述活性炭过滤层（74）和火山石过滤层（77）之间设有出水口二（75）以及与控制器（5）信号连接的控制阀二（76）。

5.根据权利要求4所述的用于高水电导率的电极加湿器，其特征在于，所述石英砂过滤层（71）和进水端（a1）之间还设有出水口三（78）以及与控制器（5）信号连接的控制阀三（79）。

6.一种根据权利要求1至5任一项所述的电极加湿器控制方法，其特征在于，包括：

电导率探头（41）检测进水机构（4）中水溶液的电导率；

控制器（5）用于根据进水机构（4）中水溶液的电导率，控制三通阀（6）启闭，以调节过滤装置（7）中水溶液进入至所述进水机构（4）的比例。

7.根据权利要求6所述的电极加湿器控制方法，其特征在于，控制三通阀（6）启闭，以调节过滤装置（7）中水溶液进入至所述进水机构（4）的比例包括：

若进水机构（4）内水溶液的电导率高于预设值，则控制三通阀（6）的开启流量增大，提高过滤装置（7）内的水溶液进入至进水机构（4）中的比例；

若进水机构（4）内水溶液的电导率低于预设值，则控制三通阀（6）的开启流量减少或关闭，减小过滤装置（7）内的水溶液进入至进水机构（4）中的比例；

若进水机构（4）内水溶液的电导率在预设范围，则控制三通阀（6）的开启流量不变。

8.根据权利要求7所述的电极加湿器控制方法，其特征在于，进水机构（4）内水溶液的电导率高于预设值，还包括：

若进水机构（4）内水溶液的电导率在900～1250μS/cm；

则使水源（8）中的水溶液经过过滤装置（7）内的至少一个过滤层过滤后流至三通阀（6）。

9.根据权利要求7所述的电极加湿器控制方法，其特征在于，进水机构（4）内水溶液的电导率高于预设值，还包括：

若进水机构（4）内水溶液的电导率在1250～1500μS/cm；

则控制控制阀一（73）开启、并控制出水口一（72）及控制阀二（76）关闭，以使水源（8）中的水溶液经过过滤装置（7）中的石英砂过滤层（71）和活性炭过滤层（74）后流至三通阀（6）。

10.根据权利要求7所述的电极加湿器控制方法，其特征在于，进水机构（4）内水溶液的电导率高于预设值，还包括：

若进水机构（4）内水溶液的电导率大于1500μS/cm；

则控制控制阀一（73）及控制阀二（76）开启，并控制出水口一（72）及出水口二（75）关闭，以使水源（8）中的水溶液经过过滤装置（7）中的石英砂过滤层（71）、活性炭过滤层（74）和火山石过滤层后流至三通阀（6）。

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