电热水器的制作方法

本发明涉及，尤其涉及一种具有除垢功能的电热水器。

背景技术：

电热水器使用一段时间后，其内胆内加热管的表面容易产生水垢，从而导致热传效率下降，大大缩短了加热管的使用寿命。

目前，避免电热水器加热管结垢的方法主要有两种：一种方法是在加热管表面涂覆疏水材料，减少水垢附着；另一种方法是在进水管进口处添加硅磷晶药罐或滤芯，降低钙镁离子的反应活性，从而达到阻垢的目的。其中，加热管表面涂覆疏水材料的方法只能减少加热管结垢，并不能降低水的硬度和改善水质。硅磷晶法属于化学法，在水中额外添加化学物质，不仅会影响身体健康，而且硅磷晶药罐或滤芯难以和电热水器集成，需要额外安装，占用空间且不美观。

技术实现要素：

本发明的目的在于提出一种电热水器，该电热水器能够有效避免加热管表面产生水垢，除垢效果良好，大大改善了洗浴水质。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

本发明提供了一种电热水器，包括内胆、进水管、电加热管和用于安装电加热管的法兰盘，还包括外置电极和内置电极，所述外置电极设置在内胆的外部，所述外置电极包括电极进水管和电极出水管，电极进水管与自来水管连通，电极出水管与内胆的进水管连通，所述内置电极安装在内胆的内部，并靠近电加热管设置。

作为一种电热水器的优选方案，所述电热水器还包括对应所述外置电极的正电极和负电极之间、所述内置电极的正电极和负电极之间连接的用于控制各电极正、负电极极性互换的正反控制电路，所述正负控制电路与控制面板连接。

作为一种电热水器的优选方案，所述外置电极包括位于外部的封装外壳、设置在封装外壳内部且套设的圆柱形正电极和圆柱形负电极，所述封装外壳与圆柱形正电极和圆柱形负电极形成水腔室，所述水腔室分别与电极进水管和电极出水管连通，所述圆柱形正电极和圆柱形负电极分别与电源连接。

作为一种电热水器的优选方案，所述圆柱形正电极和圆柱形负电极均采用活性炭纤维毡或活性炭布和无纺布交替叠层卷绕而成。

作为一种电热水器的优选方案，所述内置电极包括与电源连接且套设的圆柱形正电极层和圆柱形负电极层，所述圆柱形正电极层和圆柱形负电极层均采用活性炭纤维毡或活性炭布和无纺布交替叠层卷绕而成。

作为一种电热水器的优选方案，所述内置电极安装在法兰盘上，所述内置电极包裹在电加热管的外部或位于电加热管的内侧。

作为一种电热水器的优选方案，所述内置电极安装在内胆的底部，所述内置电极靠近电加热管的加热端并垂直于电加热管设置。

作为一种电热水器的优选方案，所述内置电极包括片状正电极和与片状正电极正对设置的片状负电极，所述片状正电极和片状负电极平行于电加热管设置。

作为一种电热水器的优选方案，所述内置电极安装在法兰盘上，所述片状正电极和与片状正电极分别位于电加热管的上下侧或位于电加热管的内侧。

作为一种电热水器的优选方案，所述片状正电极和片状负电极均采用表面涂覆耐腐蚀涂层的钛网制作而成。

本发明的有益效果为：

本发明提供了一种电热水器，本申请的电热水器采用外置电极与内置电极相结合方式，外置电极对水进行预处理起到去除水垢的目的，内置电极持续工作阻碍水垢在加热管沉积，大大提高了电热水器的除垢效果，降低了水的硬度，改善了洗浴水质。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对本发明实施例描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据本发明实施例的内容和这些附图获得其他的附图。

图1是本发明实施例一提供的电热水器外置电极的装配结构图；

图2是图1的仰视图；

图3是图1的右视图；

图4是本发明实施例一提供的电热水器外置电极的结构示意图；

图5是图4的右视图；

图6是本发明实施例一提供的电热水器内置电极的装配结构图；

图7是图6的俯视图；

图8是图6的左视图；

图9是本发明实施例二提供的电热水器内置电极的装配结构图；

图10是图9的俯视图；

图11是图9的左视图；

图12是本发明实施例三提供的电热水器内置电极的装配结构图；

图13是本发明实施例四提供的电热水器内置电极的装配结构图；

图14是图13的俯视图；

图15是图13的左视图；

图16是本发明实施例五提供的电热水器内置电极的装配结构图；

图17是图16的俯视图；

图18是图16的左视图。

图中：

1、内胆；2、进水管；3、电加热管；4、法兰盘；5、封装外壳；6、隔网层；7、外置电极；71、圆柱形正电极；72、圆柱形负电极；73、电极进水管；74、电极出水管；8、内置电极；81、圆柱形正电极层；82、圆柱形负电极层；83、片状正电极；84、片状负电极；9、出水管；10、外置电极接线柱；11、内置电极接线柱。

具体实施方式

为使本发明解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例的技术方案作进一步的详细描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

实施例一

本实施例提出了第一种电热水器，如图1至图8所示，该电热水器包括内胆1、进水管2、电加热管3、用于安装电加热管3的法兰盘4、外置电极7和内置电极8。在本实施例中，外置电极7设置在内胆1的外部，外置电极7包括电极进水管73和电极出水管74，电极进水管73与自来水管连通，电极出水管74与内胆1的进水管2连通，内置电极8安装在内胆1的内部，并靠近电加热 管3设置。优选的，电加热管3为U型加热管。

电热水器还包括对应外置电极7的正电极和负电极之间、内置电极8的正电极和负电极之间连接的用于控制各电极正、负电极极性互换的正反控制电路，正负控制电路与控制面板连接。正反控制电路可控制外置电极7的正电极和负电极以及内置电极8的正电极和负电极按照预定的时间和/或频率进行极性交换，且正反控制电路的换向周期可根据具体使用情况通过控制面板设定，定时更换正负电极的电性，从而有效防止内胆中加热管水垢的沉积。

在本实施例中，具体的，如图4和图5所示，外置电极7包括位于外部的封装外壳5、设置在封装外壳5内部且套设的圆柱形正电极71和圆柱形负电极72，圆柱形正电极71和圆柱形负电极72分别通过一外置电极接线柱10与电源的正负极连接。在本实施例中，优选的，封装外壳5采用塑料外壳封装，两外置电极接线柱10均伸出封装外壳5，便于与电源连接。

在本实施例中，如图1至图3所示，封装外壳5与圆柱形正电极71和圆柱形负电极72形成水腔室，水腔室分别与电极进水管73和电极出水管74连通，电极进水管73与自来水管连通，电极出水管74与内胆1的进水管2连通。因此，自来水管中的进水经过电极进水管73进入外置电极7中处理，处理后的水经过电极出水管74进入内胆1中加热，即电极出水管74与内胆1的进水管2相连，加热后的水经内胆1的出水管9流出使用。

在本实施例中，外置电极7的圆柱形正电极71和圆柱形负电极72均优选采用活性炭纤维毡或活性炭布和无纺布交替叠层卷绕而成。

在本实施例中，外置电极7的加载电压为18V，有水进入时外置电极7启动工作，进水停止时外置电极7停止工作，下一次外置电极7启动工作时外置电极7的正负电极反转。外置电极7通电后，发生如下电化学反应：

圆柱形正电极71：

2H₂O→O₂↑+2H⁺+2e^-

4OH^-→O₂↑+2H₂O+4e^-

圆柱形负电极72：

HCO₃^-+OH^-→CO₃^2-+H₂O

Ca²⁺+CO₃^2-→CaCO₃↓

Mg²⁺+2OH^-→Mg(OH)₂↓

Mg²⁺+CO₃^2-→MgCO₃↓

水中的钙镁离子以碳酸钙、碳酸镁、氢氧化镁的形式沉积在外置电极7的圆柱形负电极72，从而降低了水的硬度。

在本实施例中，如图6至图8所示，内置电极8包括与电源连接且套设的圆柱形正电极层81和圆柱形负电极层82。优选的，圆柱形正电极层81和圆柱形负电极层82平行设置，两者通过内置电极接线柱11与电源正负极连接。与外置电极7的圆柱形正电极71和圆柱形负电极72的制作方式相同，圆柱形正电极层81和圆柱形负电极层82也均采用活性炭纤维毡或活性炭布和无纺布交替叠层卷绕而成。与外置电极7的结构相对比，缺少封装外壳5。内置电极8安装在法兰盘4上，内置电极8与法兰盘4集成一体，内置电极接线柱11伸出法兰盘4的外端，进而减少内胆1的开孔数量，便于加工安装。

内置电极8分别包裹在电加热管3的外部，具体的，内置电极8的圆柱形正电极层81和圆柱形负电极层82均包裹在电加热管3的外部。

在本实施例中，内置电极8的加载电压为1.8V，间隔一定时间后内置电极8的正负电极层反转，负电极层上形成的微晶碳酸钙、碳酸镁、氢氧化镁等沉淀物质脱落，随水流冲走，最终实现除垢目的。内置电极8通电后的电化学反应 如上述的外置电极7发生的电化学反应，在此不再赘述。

上述经外置电极7预除垢处理后的水进入内胆1内再经内置电极8进行进一步除垢处理，阻碍水垢在电加热管的沉积，大大提高了电热水器的除垢效果，有效降低了水的硬度，改善了洗浴水质。

实施例二

本实施例提出了第二种电热水器，该电热水器包括外置电极和内置电极8，其中，外置电极和内置电极8的结构分别与实施例一所述的外置电极和内置电极的结构相同，在此省略描述。

本实施例的电热水器与实施例一所述的电热水器区别之处在于：本实施例的内置电极8相对于电加热管3的设置位置不同。

在本实施例中，具体的，如图9至图11所示，内置电极8安装在法兰盘上且位于电加热管3的内侧，也就是说，内置电极8的圆柱形正电极层81和圆柱形负电极层82位于U型电加热管3内侧两个直管之间的空间内。圆柱形正电极层81和圆柱形负电极层82之间设置有隔网层6。

实施例三

本实施例提出了第三种电热水器，该电热水器包括外置电极和内置电极8，其中，外置电极和内置电极8的结构分别与实施例一所述的外置电极和内置电极的结构相同，在此省略描述。

本实施例的电热水器与实施例一所述的电热水器区别之处在于：本实施例的内置电极8相对于电加热管3的设置位置不同。

在本实施例中，具体的，如图12所示，内置电极8安装在内胆1的底部，内置电极8靠近电加热管3的加热端并垂直于电加热管3设置。

实施例四

本实施例提出了第四种电热水器，该电热水器包括外置电极和内置电极8，其中，外置电极的结构分别与实施例一所述的外置电极的结构相同，在此省略描述。

本实施例的电热水器与实施例一所述的电热水器区别之处在于：本实施例的内置电极8的结构和设置位置与实施例一所述的内置电极的结构和设置位置不同。

在本实施例中，具体的，如图13至图15所示，内置电极8包括通过电极接线柱与电源正负极连接的片状正电极83和与片状正电极83正对设置的片状负电极84，片状正电极83和片状负电极84平行于电加热管3设置。在本实施例中，片状正电极83和片状负电极84均优选采用表面涂覆耐腐蚀涂层的钛网制作而成。

内置电极8安装在法兰盘4上，片状正电极83和片状负电极84分别位于电加热管3的上下侧。

内置电极8的片状正电极83和片状负电极84分别与电加热管3的距离为3-10mm，片状正电极83和片状负电极84的宽度均为5mm-50mm，根据具体电加热管3的尺寸，片状正电极83和片状负电极84的大小尺寸以覆盖电加热管3为宜。

另外，由于电加热管3的加热端在前端，为了节省材料，可以只在靠近电加热管3加热端的部分安装片状正负电极，其余部分为如实施例一所述的圆柱形正负电极层即可。

实施例五

本实施例提出了第五种电热水器，该电热水器包括外置电极和内置电极8，其中，外置电极和内置电极8的结构分别与实施例四所述的外置电极和内置电 极的结构相同，在此省略描述。

本实施例的电热水器与实施例四所述的电热水器区别之处在于：本实施例的内置电极8相对于电加热管3的设置位置不同。

在本实施例中，具体的，如图16至图18所示，内置电极8安装在法兰盘上，平行于电加热管3设置，片状正电极83和片状负电极84位于电加热管3的内侧，也就是说，内置电极8的片状正电极83和片状负电极84位于U型电加热管3内侧两个直管之间的空间内。

内置电极8的片状正电极83和片状负电极84与电加热管3的距离3-10mm，片状正电极83和片状负电极84的宽度为5mm-30mm，不超过内胆口尺寸，厚度为0.5-5mm，长度从法兰盘延伸至电加热管前端。

同理，为了节省材料，可以只在靠近电加热管3加热端的部分安装片状正负电极，接线端部分采用圆柱形正负电极层即可。

本申请中的内置电极形状不局限于以上所述情况，其形状与电加热管的形状相匹配，即内置电极的轮廓形状与电加热管的轮廓形状相似，既能达到阻垢效果，又能保证尺寸小于内胆口，顺利安装，还可以节省材料，降低成本。

本申请的电热水器采用外置电极与内置电极相结合方式，外置电极对水进行预处理起到去除水垢的目的，内置电极持续工作阻碍水垢在加热管沉积，大大提高了电热水器的除垢效果，降低了水的硬度，改善了洗浴水质。

注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例， 而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。