・１９８・ 价值工程 超声波加湿器水垢控制技术 Ｓｃａｌｅ ａｎｄ Ｉｔｓ Ｃｏｎｔｒｏｌ ｉｎ Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ Ｈｕｍｉｄｉｉｔｅｒ 张培德Ｚｈａｎｇ Ｐｅｉｄｅ；刘清龙Ｌｉｕ Ｑｉｎｇｌｏｎｇ （珠海格力电器股份有限公司家电研发中心，珠海５１９０７０） （Ｇｒｅｅ Ｅｌｅｃｔｉｒｃ Ａｐｐｌｉａｎｃｅｓ Ｉｎｃ．ｏｆＺｈｕｈａｉ，Ｈｏｍｅ Ａｐｐｌｉｎａｃｅｓ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ａｎｄ Ｄｅｖｅｌｏｐｍｅｎｔ Ｃｅｎｔｅｒ，Ｚｈｕｈａｉ ５１９０７０，Ｃｈｉｎａ） 摘要：本文介绍了超声波加湿器水垢的特点及成因，提出采用酸洗法、离子交换法、玻璃釉换能片措施来控制水垢，试验证明采用阳离子交 换树脂和玻璃釉换能片在控制水垢方面效果显著。 Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｏｆ ｓｃａｌｅ ｉｓ ｉｎｔｒｏｄｕｃｅｄ ｉｎ ｔｈｉｓ ｐａｐｅｒ．ａｎｄ ＳＣａｌｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｍｅｔ｝ｌｏｄ，ｉｎｃｌｕｄｉｎｇ ｉｏｎ ｅｘｃｈａｎｇｅｒ ｓｏｆｔｅｎｉｎｇ，ａｃｉｄ ｆｅｅｄｉｎｇ ａｎｄ ｇｌａｓｓ－ｇｌａｚｅｄ ｆｏｇｇｉｎｇ ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ．Ｔｈｅ ｅｘｐｅｒｉｍｅｎｔａｌ ｒｅｓｕｌｔｓ ｓｈｏｗ ｃａｔｉｏｎ—ｅｘｃｈａｎｇｅ ｒｅｓｉｎ ａｎｄ ｇｌａｓｓ—ｇｌａｚｅｄ ｆｏｇｇｉｎｇ ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ ｃａｎ ｈｅｌｐ ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｈｕｍｉｄｉｆｉｅｒ ａｃｈｉｅｖｅ ｐｒｅｆｅｒａｂｌｅ ｓｃａｌｅ ｃｏｎｔｒｏｌ ｅｆｆｅｃｔ． 关键词：水垢；超声波加湿器；玻璃釉换能片；阳离子交换树脂 Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｃａｌｅ；ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ ｈｕｍｉｄｉｆｉｅｒ；ｇｌａｓｓ－ｇｌｚａｅｄ ｆｏｇｇｉｎｇ ｔｒａｎｓｄｕｃｅｒ；ｃａｔｉｏｎ—ｅｘｃｈａｎｇｅ ｒｅｓｉｎ 中图分类号：ＴＭ９２５ 文献标识码：Ａ 文章编号：１００６—４３ ｌ １（２０１０）１５—０１９８—０１ Ｏ引言 平衡关系；③破坏结垢离子的结晶长大。 超声波加湿器工作一段时间后，由于水质的原因，换能片表面 ２．１酸洗法。酸洗法是向加湿器水槽中加入少量弱酸液，使水中 会形成“水垢”，时间越长水垢越厚．，吸附在换能片表面的水垢，会导 的碳酸钙转化为易溶于水的其他钙盐，从而去除已结水垢，酸液一 致换能片负载过重，谐振频率下降，雾化量减少，电路板温升过高和 般选择草酸或者柠檬酸等弱酸溶剂。 电路板元器件损坏；由于水垢导热性能很差，导致换能片金属镀层 ２＿２离子交换法。离子交换法是将水中的钙、镁离子与交换树脂 局部温度大大升高，镀层金属因过热而蠕变，强度降低，出现鼓包、 钠离子发生置换，将在水中可能形成水垢的钙、镁盐类转变为易溶 穿孔和破裂等现象，影响换能片安全工作。为此，需要对加湿器的水 性钠盐，而使水得以软化，降低水垢的形成，其反应式为： 垢进行控制。本文从水垢的特点及成因入手，提出了采用软水器和 Ｃａ“＋２ＮａＲ＝ＣａＲ２＋２Ｎａ Ｍｇ２＋＋２ＮａＲ＝ＭｇＲ２＋２Ｎａ 选用玻璃釉换能片等措施来控制水垢，实验证明效果比较显著。 阳离子交换树脂清新和再生，将已离子交换过的树脂包泡在 １超声波加湿器水垢的特点及成因 ＮａＣ１溶液中，目的是将阳离子交换树脂中的钙、镁离子排到溶液中 水垢一般由ＣａＣＯ，、Ｃａ （ＰＯ ）：、ＣａＳＯ 、硅酸钙（镁）等微溶盐组 去，同时钠离子又被树脂所吸附，使树脂重新恢复交换能力，其反应 成，这些盐的溶解度很小，如在Ｏ￣Ｃ时，ＣａＣＯ 的溶解度是２０ｍｇ／Ｌ， 式为： Ｃａ３（Ｐ０ ）２的溶解度只有０．１ｍｇ／Ｌ，而且它们的溶解度随ｐＨ值和水 ＣａＲ２＋２ＮａＣＩ＝２ＮａＲ＋ＣａＣ１２ ＭｇＲ２＋２ＮａＣＩ＝２ＮａＲ＋ＭｇＣ１２ 温的升高而降低。因此特别容易在温度高的传热部位达到过饱和状 ２．３采用防腐阻垢涂层玻璃釉换能片。玻璃釉换能片抑制结垢 态而结晶析出，传热面相对粗糙时，这些结晶就容易沉积在传热表 机理为：在换能片表面增加一层致密光滑俗称玻璃釉的涂层，使水 面上形成水垢。 不能与被涂覆的金属表面相接触，因为涂膜为非极性的有机化合 水垢一般形成主要原因： 物，而水垢是一些极性的无机盐类，因此，水垢与涂膜间的结合力就 ①受热分解，加热过程中，一些钙镁盐类受热分解，从溶于水的 很弱，加上涂膜表面很光滑，水垢在表面就很困难吸附。 物质转变成难溶于水的物质，附着于金属表面上结为水垢，如 ３实验与结果分析 ＣａＣＯ３、Ｍｇ（０Ｈ）２等。 ３．１阳离子交换树脂软水效果实验。将装有阳离子交换树脂的 Ｃａ（ＨＣＯ３）２一ＣａＣ０３ ＋Ｈ２０＋ＣＯ２ ｆ Ｍｇ（ＨＣＯ）２一Ｍｇ（ＯＨ）２＋ 软水器放入３Ｌ加湿器中，启动机器，在额定电压、最大功率下工作， Ｈ２０＋ＣＯ２ Ｔ 按指定时间（０ｈ、１ｈ、４ｈ、）在水槽中取样１０ｍＬ，检测水样中钙离子浓 ②某些盐类超过了其溶解度，当单位体积的水中溶解盐类不断 度，１ｈ后钙离子浓度由４２．５ｍｇ／Ｌ下降到３１．７６ｍｇ／Ｌ，４ｈ后钙离子浓 增加，某些盐类达到过饱和时，盐类在蒸发面上析出固相，结成水 度下降到３０ｍｇ／Ｌ，增加软水器后水中钙离子浓度明显减少。 垢。 ３．２玻璃釉换能片长期运行实验。对一台已安装了玻璃釉换能 ③溶解度下降，随着水温升高，水中某些盐类溶解度下降，如 片超声波加湿器进行３个月的长期运行试验后，加湿器能正常工 ＣａＳＯ４和ＣａＳｉＯ３等盐类。 作，水槽中有一些污垢，但很容易用布拭去，换能片表面有细微颗粒 ④相互反应，水中原溶解度较大的盐类和其他盐类、碱反应后， 漂浮，很容易用水冲掉。 生成难溶于水的化合物，从而结生水垢。 ３．３玻璃釉换能片与阳离子交换树脂软水配套实验。将一台安 ｃａ（ＨＣＯ３）２＋２ＮａＯＨ＝ＣａＣＯ３ ｊ＋Ｎａ２ＣＯ３＋Ｈ２０ ＣａＣ１２＋Ｎａ２ＣＯ３＝ 装玻璃釉换能片和水槽装有阳离子交换树脂软水器的超声波加湿 ＣａＣＯ３ ＋２ＮａＣ１ 器，进行３个月的长期运行试验后，加湿器能正常工作，水槽和换能 加湿器工作时，换能片发热导致其表面附近水温升高，水箱里 片表面污垢很少。 面的水也随着雾化不断减少，水温的升高，水量的减少，都会加快水 ４结论 垢的形成，所以加湿器使用一段时间后容易在换能片表面结成水 ４．１阳离子交换树脂具有良好的软化水效果，可大大缓解“水 垢。 垢”形成。 ２水垢的控制 ４＿２玻璃釉换能片对减少水垢有积极作用。 控制加湿器水系统中的水结垢的途径主要有三条：①降低水中 ４．３阳离子交换树脂与玻璃釉换能片配合使用，效果更好。 结垢离子的浓度使其保持在允许的范围内；②稳定水中结垢离子的 参考文献： …姜德星．超声波雾化换能器的研究『Ｊ１．江苏陶瓷，１９９８，３１（１）：１３—１４． 作者简介：张培德（１９７４一），男，广西平南人，珠海格力电器家电研发中心加 ［２］唐大凯，刘美凤．关于家用加湿器的几个问题［Ｊ］．山东电子，１９９４，１： 湿器开发室主任，主要研究家用加湿器；刘清龙（１９７９一），男，湖 ２８—２９． 北钟祥人，硕士研究生，珠海格力电器家电研发中心加湿器开发 【３］周本省．循环冷却水系统中的水垢及其控制『Ｊ］．腐蚀与防护，２００６，２７ 室组长，主要研究家用加湿器。 （１）：２６—３１．