热水器的制造方法

文档序号:10509210阅读:262来源:国知局
热水器的制造方法
【专利摘要】本发明提供了一种热水器。具体地,该热水器包括用于储水的内胆、延伸进所述内胆并对其内的水进行加热的加热管和电化学除垢装置。特别地,所述电化学除垢装置包括:至少两个电极构件,每个所述电极构件的至少部分电极段邻近所述加热管的加热段设置,配置成使得每个所述电极构件的至少部分电极段在一竖直平面内的投影平行或重合于所述加热管的加热段在所述竖直平面内的投影。本发明的热水器中因为具有邻近且平行于加热管的加热段的电极构件,能够有效地防止或减缓加热管的结垢,能够对加热管进行有效保护,显著提高了加热管的加热效率和寿命。
【专利说明】
热水器
技术领域
[0001]本发明涉及除垢技术领域,特别是涉及一种具有除垢功能的热水器。
【背景技术】
[0002]现有的储水式电热水器将金属管状加热管置于内胆内直接对水进行加热。通常自来水含有一定浓度的钙、镁离子,当水受热或蒸发时,钙、镁化合物等析出沉淀,会在加热管的表面和内胆的内壁上沉积形成水垢。水垢的导热率低,加热管的表面沉积的水垢达到一定厚度时会降低加热管与水之间的热交换效率,增大电能消耗。此外,当水垢过厚时,加热管因其内部的热量不能及时向外传导而出现烧断发热丝的现象,缩短了加热管的使用寿命O
[0003]目前,避免电热水器的加热管结垢的方法主要包括两种方式:一是在表面涂覆疏水材料,减少水垢附着;二是在进水管进口处添加硅磷晶药罐或滤芯,降低钙镁离子反应活性,达到阻垢的目的。然而在加热管表面涂覆疏水材料只能减少加热管结垢,并不能降低电热水器内胆中水垢的形成;而硅磷晶法属于化学法,水中额外添加化学物质,影响用户身体健康,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,既占空间又不美观。

【发明内容】

[0004]本发明的目的旨在克服现有电热水器的至少一个缺陷,提供一种新颖的热水器,其能够防止或减缓热水器的加热管结垢。
[0005]为了实现上述目的,本发明提供了一种热水器,包括用于储水的内胆、延伸进所述内胆并对其内的水进行加热的加热管和电化学除垢装置。特别地,所述电化学除垢装置包括:至少两个电极构件,每个所述电极构件的至少部分电极段邻近所述加热管的加热段设置,配置成使得每个所述电极构件的至少部分电极段在一竖直平面内的投影平行或重合于所述加热管的加热段在所述竖直平面内的投影。
[0006]可选地,每个所述电极构件的至少部分电极段与所述加热管的加热段之间的间距为 3mm 至 10mnin
[0007]可选地,所述电极构件为两个,每个所述电极构件的至少部分电极段设置在所述加热管的加热段轴线的横向两侧或上下两侧,其中,所述加热管固定于所述热水器的法兰盘,且其远侧端位于所述法兰盘的纵向前方;或
[0008]所述电极构件为三个,每个所述电极构件的至少部分电极段的同一延伸长度处的横截面沿一圆周均匀分布,所述圆周的圆心与所述加热管的加热段在该延伸长度处的几何中心重合。
[0009]可选地,每个所述电极构件为柱状电极、片状电极或网状电极;或
[0010]每个所述电极构件包括柱状电极和固定于所述柱状电极上远离所述加热管一侧的片状电极或网状电极,且所述片状电极或所述网状电极的远侧端位于所述柱状电极的远侧端的前方;或
[0011]每个所述电极构件包括柱状电极和其近侧端固定于所述柱状电极远侧端的片状电极或网状电极。
[0012]可选地,所述柱状电极的直径为3mm至1mm ;所述片状电极和所述网状电极的厚度均为0.5mm至5mm。
[0013]可选地,所述电极构件为两个,每个所述电极构件具有所述片状电极或所述网状电极;且
[0014]当每个所述电极构件的至少部分电极段设置于所述加热管的加热段轴线的横向两侧时,每个所述片状电极或所述网状电极在所述竖直平面内的投影覆盖所述加热管的加热段在所述竖直平面内的投影;或
[0015]当每个所述电极构件的至少部分电极段设置于所述加热管的加热段轴线的上下两侧时,每个所述片状电极或所述网状电极在水平面内的投影覆盖所述加热管的加热段在水平面内的投影。
[0016]可选地,当所述电极构件为两个,且每个所述电极构件的至少部分电极段设置于所述加热管的加热段轴线的横向两侧时,每个所述电极构件的至少部分电极段在所述竖直平面内的投影与所述加热管的加热段在所述竖直平面内的投影重合;或
[0017]当所述电极构件为两个,且每个所述电极构件的至少部分电极段设置于所述加热管的加热段轴线的上下两侧时,每个所述电极构件的至少部分电极段在水平面内投影的中央对称线与所述加热管的加热段在水平面内投影的中央对称线重合;或
[0018]当所述电极构件为三个时,其中一个电极构件的至少部分电极段位于所述加热管的加热段轴线的上侧,且该电极构件的至少部分电极段在水平面内投影的中央对称线与所述加热管的加热段在水平面内投影的中央对称线重合。
[0019]可选地,所述电化学除垢装置被配置成具有多个除垢流程,且
[0020]当所述电极构件为两个时,所述两个电极构件被配置成在所述电化学除垢装置由上一除垢流程进入下一除垢流程时,正负极性进行反转;或
[0021]当所述电极构件为三个时,所述三个电极构件被配置成:在每一所述除垢流程中,仅两个所述电极构件工作,且在所述电化学除垢装置由上一除垢流程进入下一除垢流程时,在上一除垢流程中作为阴极的电极构件的极性反转以作为下一除垢流程中的阳极,在上一除垢流程中未工作的电极构件电连接负电势以作为下一除垢流程中的阴极。
[0022]可选地,所述加热管在所述竖直平面内的投影包括:从其固定于所述法兰盘处的投影沿水平方向向前延伸的第一投影段,从所述第一投影段向斜下方延伸的第二投影段,以及从所述第二投影段继续向前延伸的第三投影段;且
[0023]所述加热管的至少形成所述第三投影段的管段为所述加热管的加热段。
[0024]可选地,每个所述电极构件的起始端安装于所述热水器的法兰盘。
[0025]本发明的热水器中因为具有邻近且平行于加热管的加热段的电极构件,能够有效地防止或减缓加热管的结垢,能够对加热管进行有效保护,显著提高了加热管的加热效率和寿命。
[0026]进一步地,由于本发明热水器中各个电极构件特殊的安装位置以及各个电极构件的特殊结构,进一步提高了对加热管的保护程度。
[0027]进一步地,由于本发明热水器中各个电极构件均安装于法兰盘上,从而与法兰盘、加热管集成,减少在内胆上的开孔数量,结构简单。
[0028]根据下文结合附图对本发明具体实施例的详细描述,本领域技术人员将会更加明了本发明的上述以及其他目的、优点和特征。
【附图说明】
[0029]后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本发明的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解,这些附图未必是按比例绘制的。附图中:
[0030]图1是根据本发明一个实施例的热水器的示意性俯视图;
[0031]图2是根据本发明一个实施例的热水器的示意性主视图;
[0032]图3是图2所示热水器的示意俯视图;
[0033]图4是图2所示热水器的示意性左视图;
[0034]图5是根据本发明一个实施例的热水器的示意性主视图;
[0035]图6是图5所示热水器的示意俯视图;
[0036]图7是图5所示热水器的示意性左视图。
【具体实施方式】
[0037]下面详细描述本发明的实施例,所述实施例的示例在附图中示出,下面通过参考附图描述的实施例是示例性的,仅用于解释本发明,而不能理解为对本发明的限制。在本发明的描述中,术语“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图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。
[0038]在本发明实施例的描述中,由于加热管20 —般是安装在热水器的法兰盘10上,加热管20可具有远侧端,加热管20的远侧端是相对于加热管20的安装位置(如法兰盘10)而言的,也就是说在加热管20的远离其安装位置处的一端为远侧端。同样地,本发明实施例中的电化学除垢装置的每个电极构件30也具有远侧端;每个电极构件30上的一些部件可具有近侧端和远侧端,分别指每个电极构件30上的一些部件邻近法兰盘10的一端为其近侧端,远离法兰盘10的一端为其远侧端。加热管20也可以理解为从其安装位置处开始向内胆内部延伸至其远侧端,其安装位置处可为其初始端,从法兰盘10处指向加热管20的远侧端的方向为法兰盘10的前方,即本发明坐标系中Y轴箭头指向的方向,也就是法兰盘10的纵向前方;此外本发明X轴表示横向方向,Y轴表示纵向方向,Z轴表示竖向方向。
[0039]图1是根据本发明一个实施例的热水器的示意性主视图,图中仅示出了法兰盘10和安装在法兰盘10上的至少部分部件。如图1所示,本发明实施例提供了一种热水器,例如,电热水器。具体地,热水器一般性可包括用于储水的内胆和延伸进内胆并对其内的水进行加热的加热管20。为了防止内胆内壁结垢和加热管20上结垢,本发明实施例的热水器还包括电化学除垢装置,其可包括至少两个电极构件30,每个电极构件30的至少部分电极段邻近加热管20的加热段设置,并配置成使得每个电极构件30的至少部分电极段在一竖直平面内的投影平行或重合于该加热管20的加热段在所述竖直平面内的投影。也可理解为,每个电极构件30的至少部分电极段与加热管20的加热段随形设置,或者每个电极30的至少部分电极段从其初始端沿平行于加热管20的加热段的延伸方向延伸(这里的延伸方向需理解为从其初始端/近侧端指向其远侧端的方向)。由于电极构件30的特殊结构和安装位置,能够防止或大大减缓了加热管20的加热段的结垢,对加热管20进行有效地保护。
[0040]在本发明的一些实施例中,每个电极构件30的至少部分电极段邻近加热管20的加热段设置可理解为,每个电极构件30的至少部分电极段与加热管20的加热段之间的间距为3mm至10mm,即每个电极构件30的至少部分电极段与加热管20的加热段之间的间距在3mm至1mm之间。本领域技术人员可以理解,这里的间距是指每个电极构件30的至少部分电极段的管壁与加热管20的加热段管壁之间的距离,由于每个电极构件30的至少部分电极段至少近似地平行于加热管20的加热段,每个电极构件30的至少部分电极段与加热管20的加热段之间的距离为相互平行的管壁与管壁之间的距离,例如当加热管20为U型,且该加热管20的从其安装于法兰盘处至其远侧端的管段均为加热段时,电极构件30为柱状电极时,U型加热管的两个平行段的管壁与柱状电极管壁之间的距离在5mm至1mm之间;或者,每个电极构件30与加热管20之间的距离为相互平行的管壁与面之间的最近距离,例如当加热管20为U型时,电极构件30为片状电极或网状电极时,U型加热管的两个平行段的管壁与片状电极或网状电极之间的距离的最近距离在3mm至1mm之间。
[0041]在本发明的一些实施例中,加热管20可横置于内胆中。例如,加热管20在水平面内的投影可为U型。加热管20在所述竖直平面内的投影可包括:从其固定于法兰盘10处的投影沿水平方向向前延伸的第一投影段,从第一投影段向斜下方延伸的第二投影段,以及从第二投影段继续向前延伸的第三投影段。加热管20的至少形成第三投影段的管段为加热管20的加热段。
[0042]在本发明的一些实施例中,如图1所示,加热管20的形成第三投影段的管段为加热管20的加热段,加热管20的其余管段为连接管段。电极构件30可为两个,每个电极构件30的至少部分电极段设置在加热管20的加热段轴线的上下两侧。每个电极构件30可包括柱状电极31以及片状电极32或网状电极,片状电极32或网状电极固定于相应柱状电极31上远离加热管20的一侧。柱状电极31的直径为3mm至10mm。片状电极32和网状电极的厚度均为0.5mm至5mm。
[0043]特别地,每个片状电极32或网状电极在水平面内的投影覆盖加热管20的加热段在水平面内的投影,以对U型加热管的加热段进行有效地保护,采用片状或网状结构也显著增大了有效除垢面积。例如,每个片状电极32或网状电极的近侧端可位于加热管20的加热段的近侧端的后方,至少每个片状电极32或网状电极与加热管20的加热段的近侧端在水平纵向方向上相互平齐。每个片状电极32或网状电极的远侧端可位于加热管20的远侧端的前方,至少每个片状电极32或网状电极与加热管20的加热段的远侧端在水平纵向方向上相互平齐。每个片状电极32或网状电极的宽度可为5mm至50mmo
[0044]在本发明的一些替代性实施例中,每个片状电极32或网状电极的近侧端可固定于柱状电极31的远侧端。在本发明的另一些替代性实施例中,每个电极构件30不包括柱状电极31,只有片状电极32或网状电极,也就是说,每个电极构件30为片状电极32或网状电极,其起始端可直接固定于法兰盘10。在本发明的又一些替代性实施例中,每个片状电极32或网状电极的横截面可为弧形,其开口朝向加热管20,以进一步提高除垢效果和保护加热管。
[0045]为了使加热管和每个电极构件之间的结构紧凑,每个电极构件30的其余部分电极段(相对于每个电极构件30的与加热管20的加热段随形的一部分电极段来说)在所述竖直平面内的投影平行或重合于加热管20的连接管段在所述竖直平面内的投影。也就是说,每个电极构件30邻近加热管设置,配置成使得每个电极构件30在所述竖直平面内的投影平行或重合于加热管20在所述竖直平面内的投影。为了便于安装,减少在内胆上的开孔数量和便于电连接线的统一管理,每个电极构件30的起始端安装于热水器的法兰盘10。进一步地,热水器的温控器40也可安装于该法兰盘10上。
[0046]在本发明的一些实施例中,如图2至图4所示,电极构件30可为两个,每个电极构件30的至少部分电极段设置在加热管20的加热段轴线的上下两侧。具体地,每个电极构件30可为柱状电极31,其设置在加热管20轴线的上下两侧。为了防止加热管20与电极30干涉,每个柱状电极31的远侧端位于加热管20的加热段的远侧端的后方。每个电极构件30的至少部分电极段在水平面内投影的中央对称线与加热管20的加热段在水平面内投影的中央对称线重合。在本发明实施例中,柱状电极31的直径可为3_至10_。可选地,在本发明实施例中,加热管20的形成第三投影段的管段为加热管20的加热段,加热管20的其余管段为连接管段;或,加热管20的从其安装于法兰盘处至其远侧端的管段均可为加热段。
[0047]在本发明的一些实施例中,如图5至图7所示,每个电极构件30可包括柱状电极31以及片状电极32或网状电极,片状电极32或网状电极固定于相应柱状电极31上远离加热管20的一侧。特别地,每个片状电极32或网状电极在水平面内的投影覆盖加热管20的加热段在水平面内的投影。例如,每个片状电极32或网状电极在水平面内的投影可覆盖加热管20在水平面内的投影。每个片状电极32或网状电极的近侧端与法兰盘10接触抵靠。每个片状电极32或网状电极的远侧端可位于加热管20的远侧端的前方,以对U型加热管的加热段进行有效地保护,采用片状或网状结构也显著增大了有效除垢面积。可选地,在本发明实施例中,加热管20的形成第三投影段的管段为加热管20的加热段,加热管20的其余管段为连接管段;或,加热管20的从其安装于法兰盘10处至其远侧端的管段均可为加热段。
[0048]在本发明的一些实施例中,电极构件30可为两个,每个电极构件30的至少部分电极段设置在加热管20的加热段轴线的横向两侧。具体地,每个电极构件30可设置于加热管20的横向一侧,且每个电极构件30的至少部分电极段在所述竖直平面内的投影覆盖或重合于加热管20的加热段在所述竖直平面内的投影。优选地,每个电极构件30在所述竖直平面内的投影覆盖或重合于加热管20在所述竖直平面内的投影。每个电极构件30的结构也可为柱状电极、片状电极或网状电极;或每个所述电极构件包括柱状电极和固定于所述柱状电极上远离所述加热管一侧的片状电极或网状电极;或每个所述电极构件包括柱状电极和其近侧端固定于所述柱状电极远侧端的片状电极或网状电极。当每个电极构件30中具有片状电极或网状电极时,该片状电极或网状电极的宽度可为5mm至30mm,在本发明实施例中,略宽于加热管的直径即可,以使每个片状电极或网状电极在所述竖直平面内的投影覆盖加热管20的加热段在所述竖直平面内的投影。
[0049]本发明实施例热水器的电化学除垢装置具有两个电极构件30时,其工作过程为:两个电极30分别为接电源正负极,按照预设程序间隔一定时间后使两个电极30接入的正负极反转,以使负极上形成的微晶碳酸钙脱落,随水流冲走。也就是说,本发明实施例中的电化学除垢装置被配置成具有多个除垢流程,且两个电极构件被配置成在所述电化学除垢装置由上一除垢流程进入下一除垢流程时,正负极性进行反转。
[0050]在本发明的一些实施例中,电极构件也可30为三个,每个电极构件30的至少部分电极段的同一延伸长度处的横截面沿一圆周均匀分布,圆周的圆心与加热管20的加热段在该延伸长度处的几何中心重合,也就是说,三个电极构件30在同一延伸长度处呈等边三角形布置。具体地,三个电极构件30可位于加热管20的两个平行段之间或之外,且其中一个电极构件30的至少部分电极段位于加热管20的加热段轴线的上侧,且该电极构件30的至少部分电极段在水平面内投影的中央对称线与加热管20的加热段在水平面内投影的中央对称线重合。
[0051]本发明实施例热水器的电化学除垢装置具有三个电极构件30时,其工作过程为:在三个电极构件30中选择两个电极构件30分别与电源的正极和负极电连接以分别作为阳极和阴极;工作一段时间后,将在上一除垢工作中作为阴极的电极构件30与电源的正极电连接以作为下一除垢工作中的阳极,在上一除垢工作中未与电源电连接的电极构件30与电源的负极电连接以作为下一除垢工作中的阴极。如此往复循环,防止加热管20结垢,可延长电极30寿命。也就是说,本发明实施例中的电化学除垢装置被配置成具有多个除垢流程,所述三个电极构件被配置成:在每一所述除垢流程中,仅两个所述电极构件工作,且在所述电化学除垢装置由上一除垢流程进入下一除垢流程时,在上一除垢流程中作为阴极的电极构件的极性反转以作为下一除垢流程中的阳极,在上一除垢流程中未工作的电极构件电连接负电势以作为下一除垢流程中的阴极。
[0052]至此,本领域技术人员应认识到,虽然本文已详尽示出和描述了本发明的多个示例性实施例,但是,在不脱离本发明精神和范围的情况下,仍可根据本发明公开的内容直接确定或推导出符合本发明原理的许多其他变型或修改。因此,本发明的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。
【主权项】
1.一种热水器,包括用于储水的内胆、延伸进所述内胆并对其内的水进行加热的加热管和电化学除垢装置,其特征在于,所述电化学除垢装置包括: 至少两个电极构件,每个所述电极构件的至少部分电极段邻近所述加热管的加热段设置,配置成使得每个所述电极构件的至少部分电极段在一竖直平面内的投影平行或重合于所述加热管的加热段在所述竖直平面内的投影。2.根据权利要求1所述的热水器,其特征在于, 每个所述电极构件的至少部分电极段与所述加热管的加热段之间的间距为3mm至1mm03.根据权利要求1所述的热水器,其特征在于, 所述电极构件为两个,每个所述电极构件的至少部分电极段设置在所述加热管的加热段轴线的横向两侧或上下两侧,其中,所述加热管固定于所述热水器的法兰盘,且其远侧端位于所述法兰盘的纵向前方;或 所述电极构件为三个,每个所述电极构件的至少部分电极段的同一延伸长度处的横截面沿一圆周均匀分布,所述圆周的圆心与所述加热管的加热段在该延伸长度处的几何中心重合。4.根据权利要求3所述的热水器,其特征在于, 每个所述电极构件为柱状电极、片状电极或网状电极;或 每个所述电极构件包括柱状电极和固定于所述柱状电极上远离所述加热管一侧的片状电极或网状电极,且所述片状电极或所述网状电极的远侧端位于所述柱状电极的远侧端的前方;或 每个所述电极构件包括柱状电极和其近侧端固定于所述柱状电极远侧端的片状电极或网状电极。5.根据权利要求4所述的热水器,其特征在于, 所述柱状电极的直径为3mm至1mm ; 所述片状电极和所述网状电极的厚度均为0.5mm至5_。6.根据权利要求4所述的热水器,其特征在于, 所述电极构件为两个,每个所述电极构件具有所述片状电极或所述网状电极;且 当每个所述电极构件的至少部分电极段设置于所述加热管的加热段轴线的横向两侧时,每个所述片状电极或所述网状电极在所述竖直平面内的投影覆盖所述加热管的加热段在所述竖直平面内的投影;或 当每个所述电极构件的至少部分电极段设置于所述加热管的加热段轴线的上下两侧时,每个所述片状电极或所述网状电极在水平面内的投影覆盖所述加热管的加热段在水平面内的投影。7.根据权利要求3所述的热水器,其特征在于, 当所述电极构件为两个,且每个所述电极构件的至少部分电极段设置于所述加热管的加热段轴线的横向两侧时,每个所述电极构件的至少部分电极段在所述竖直平面内的投影与所述加热管的加热段在所述竖直平面内的投影重合;或 当所述电极构件为两个,且每个所述电极构件的至少部分电极段设置于所述加热管的加热段轴线的上下两侧时,每个所述电极构件的至少部分电极段在水平面内投影的中央对称线与所述加热管的加热段在水平面内投影的中央对称线重合;或 当所述电极构件为三个时,其中一个电极构件的至少部分电极段位于所述加热管的加热段轴线的上侧,且该电极构件的至少部分电极段在水平面内投影的中央对称线与所述加热管的加热段在水平面内投影的中央对称线重合。8.根据权利要求3所述的热水器,其特征在于, 所述电化学除垢装置被配置成具有多个除垢流程,且 当所述电极构件为两个时,所述两个电极构件被配置成在所述电化学除垢装置由上一除垢流程进入下一除垢流程时,正负极性进行反转;或 当所述电极构件为三个时,所述三个电极构件被配置成:在每一所述除垢流程中,仅两个所述电极构件工作,且在所述电化学除垢装置由上一除垢流程进入下一除垢流程时,在上一除垢流程中作为阴极的电极构件的极性反转以作为下一除垢流程中的阳极,在上一除垢流程中未工作的电极构件电连接负电势以作为下一除垢流程中的阴极。9.根据权利要求3所述的热水器,其特征在于, 所述加热管在所述竖直平面内的投影包括:从其固定于所述法兰盘处的投影沿水平方向向前延伸的第一投影段,从所述第一投影段向斜下方延伸的第二投影段,以及从所述第二投影段继续向前延伸的第三投影段;且 所述加热管的至少形成所述第三投影段的管段为所述加热管的加热段。10.根据权利要求1所述的热水器,其特征在于, 每个所述电极构件的起始端安装于所述热水器的法兰盘。
【文档编号】F24H9/18GK105865017SQ201510026704
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2015年1月19日
【发明人】安诗卉, 姚菲菲, 劳春峰, 赵小勇, 王军, 尹翔, 高源 , 金学峰
【申请人】青岛海尔智能技术研发有限公司
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