[发明专利]一种电解水机及方法

说明书

技术领域

本发明涉及饮水终端处理领域，特别是一种能产生恒PH值电解水的电解水机，本发明还包括该电机水机的控制方法。

背景技术

电解水机就是以自来水为水源，通过前置过滤器对水进行过滤，然后得到的净水进入电解槽。以分离膜为媒介在水中施以直流电压，利用电解板使水分解，既而分离出弱碱性水与弱酸性水的一种电器。

电解制水装置输出电解水的PH值是衡量电解制水装置产品质量的一个重要指标，如果输出的电解水PH值变动过大，将会影响电解水的使用效果。目前，国内水质差异较大，水质差异一个重要方面是不同地区水的TDS值（可溶性物质总含量mg/L）差别较大，水的TDS值与水的电导率成正比关系，即水的TDS值越大，单位水中的可溶性物质多，则水较易导电，水的电阻越小；水的TDS值越小，单位水中的可溶性物质少，则水较难导电，水的电阻越大。如果不考虑这种差异，在电解槽电极上只是施加恒定的直流电压，则当水的TDS值变化时，电解水的PH值也会改变。这不但会影响电解水的使用效果，严重时甚至会对电解水装置造成影响。

发明内容

发明目的在于提供一种能够动态控制电解槽电压，以生产恒定PH值电解水的电解水机，本发明还包括该电机水机的控制方法。

本发明包括的技术方案为，一种电解水机，其特征在于，包括：

中央控制单元，产生检测电压信号和基准电压信号；

数模转换和放大单元，对检测电压信号和基准电压信号数模转换和放大；

开关电源，根据检测电压信号和基准电压信号提供电解槽电压；

电解槽采样单元，对电解槽采样点电压采样，将采样值反馈中央控制单元；

中央控制单元定时产生一个恒定检测电压信号，根据采样值调整对应此时TDS值的基准电压信号，并通过基准电压信号调整电解电压，以保持不同TDS值时电解水PH值仍恒定。

本发明通过开关电源向电解槽提供电压，由于在相同的负载和基准电压情况下，开关电源输出电压是定值，那么当电解水的TDS值变化时，也即负载发生变化时，调整输出电压的大小，即可保持电解水PH值恒定。本发明通过对TDS值进行定时检测，由中央控制单元输出一个检测电压信号（由于检测信号只是用于检测，时间短，对电解槽平均电压不造成影响），该检测电压信号通过开关电源输出电压提供给电解槽，由于电解槽水的TDS值变化会导致电解槽电阻值的变化，即反映在采样值上，电解槽采样单元将该采样值采集输入到中央控制单元后，中央控制单元根据采样值计算对应出此时TDS值的基准电压值，再将该基准电压作为控制电解槽电压的依据。中央控制单元每隔一定时间进行发出检测电压信号，根据采样值调整基准电压信号，通过基准电压信号调整电解电压，保持在不同TDS值时电解水PH值仍恒定。

优选的，所述开关电源为脉冲频率调制式开关电源；所述基准电压信号经过非反相闭环运算放大器放大后输出给开关电源，运算放大器的正向输入端与开关电源的输出端连接形成闭环正回馈；所述开关电源采用NCP1396A调频芯片，开关电源通过LLC半桥驱动电路输出。

本发明以脉冲频率调制式（PFM）开关电源的对电解槽供电，脉冲频率调制式（PFM）通过改变频率而改变输出电压，相对于PWM具有更高的效率和更快的响应速度，可以实现当检测信号周期尽可能短时，仍实现检测采样的正常进行。

优选的，所述中央控制单元包括TDS计算单元，所述TDS计算单元以采样值计算TDS值。所述中央控制单元储存有对应不同TDS值的采样值经验数据，所述TDS值计算单元将采样值与采样值经验数据匹配，以获得对应的TDS值。

 

为了配合该电解水机的电解水过程，本发明还提供一种电解水机制水方法，该方法包括：

产生一个恒定的检测电压信号；

 该检测电压信号经数模转换和放大处理后输出到开关电源；

 开关电源根据检测电压信号向电解槽输出电压；

 对电解槽采样点的电压采样；

根据采样值产生对应此时水槽水TDS值的基准电压信号，将该基准电压信号提供给开关电源输出电解电压；

间隔时间T，再产生一个检测电压信号，检测对应此时水槽水TDS值的基准电压信号，开关电源根据此时的基准电压信号控制输出的电解电压，保持不同TDS值时电解水PH值恒定。