一种燃气热水器储水罐电子防腐系统的制作方法

本实用新型涉及燃气热水器技术领域，尤其涉及一种燃气热水器储水罐电子防腐系统。

背景技术：

随着生活水平的提高，用户对洗浴舒适性要求也越来越高。在使用热水过程中，大多数用户均会关水后进行沐浴，再次开启时，停水温升造成的高温水以及热水器启动过程中流入的冷水用户是无法使用的，需等待时间较长，尤其是用水点距离热水器较远时，等待时间更长，在寒冷的季节更加不能忍受，严重影响洗浴舒适性，目前一般的燃气热水器洗浴中途开关水导致的停水温升与开机冷水不可避免，一篇公开号为CN105387629A的中国发明专利公开一种恒温型燃气热水器，包括：换热器，连接在换热器上的进水管、出水管，以及连接在进水管和出水管之间的旁通管，其特征在于，在旁通管上设有循环泵和单向阀，在进水管上设有储水罐，所述单向阀使水流从出水管到进水管单向导通；即中央燃气热水器，目前很多中央燃气热水器为了减少或杜绝燃气热水器洗浴中途开关水导致的停水温升与开机冷水，一般都配备有储水罐。

由于储水罐是金属的，长期处于40-50℃的温水环境中，容易受到各种电解质腐蚀，并且在水流的冲击下，腐蚀进一步加剧。另外在北方硬水地区储水罐腐蚀将更为严重，同时燃气热水器铜水管也会受到不同程度的腐蚀。目前腐蚀防护主要通过环境处理、覆盖层保护、电化学保护以及近几年的电子防腐技术，对于环境处理与覆盖层保护均需增加大量成本，对于电化学保护主要是牺牲某一电极实现防腐，牺牲电极溶解时所产生各种的溶解物会对热水器的水质造成二次污染，因此电子防腐技术可靠性相对较高，并且目前在电热水器上已有相关专利提及，但是在燃气热水器上暂无相关应用，对于带储水罐的中央燃气热水器电子防腐技术更没有被应用。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种简单可靠的储水罐电子防腐系统，大幅提升燃气热水器储水罐与燃气热水器铜水管使用寿命。

为达到以上目的，本实用新型采用如下技术方案。

一种燃气热水器储水罐电子防腐系统，包括：燃气热水器本体，安装在燃气热水器本体上的主控制器，与燃气热水器本体连接的储水罐，以及与主控制器连接的电源模块；其特征在于，在储水罐上设有电子防腐结构，电源模块上连接有电压串联负反馈电路，所述电源模块作为直流电源为电子防腐结构供电，所述主控制器根据电压串联负反馈电路反馈的信号反馈控制电源模块输出电流的大小。

作为上述方案的进一步说明，所述电子防腐结构包括：阳极和辅助阳极，所述阳极、储水罐的罐体与直流电源的负极连接，所述辅助阳极与直流电源的正极连接。

作为上述方案的进一步说明，所述阳极、辅助阳极都伸到储水罐内与电解质接触，且阳极短于辅助阳极。

作为上述方案的进一步说明，所述阳极、辅助阳极都为钛棒。

作为上述方案的进一步说明，所述储水罐设置在燃气热水器本体内或设置在燃气热水器本体外。

本实用新型的有益效果是：

一、通过在储水罐上安装一个防腐结构，并利用燃气热水器主控制器电源模块作为直流电源，在主控制器电源模块基础上增加普通常用电压串联负反馈电路，通过导线将直流电源与防腐结构以及储水罐本身弱电连接起来，通过反馈控制保护电流大小从而实现燃气热水器储水罐以及储水罐附近铜水管的电子防腐，理论上可以实现储水罐“零腐蚀”，大幅提升储水罐与热水器铜水管使用寿命。

二、辅助阳极所使用的材料为难溶性或者不溶性钛棒，其主体阳极电子释放的是向外的推力，不会吸附杂质，反应时不产生分解物不污染水质。在正常使用的情况下它的使用寿命要比牺牲阳极要长很多，它不需要像牺牲阳极保护法那样需要对使用的阳极进行定期的更换。

三、采用常用的电压串联负反馈电路，经济可靠，自动调节输出电流，电压恒定不变。水中的纯净度越高，水中的电阻越大，那流经电极的电流就会变小。水中的杂质越多，水中电阻越小，那流经电极的电流越大，起到的防腐效果也会越好。因此水中的杂质越多，防腐效果越明显。

附图说明

图1所示为本实用新型实施例一提供的储水罐电子防腐系统结构示意图。

图2所示为金属的极化曲线图。

图3所示为本实用新型实施例一提供的储水罐电子防腐系统原理图。

图4所示为本实用新型实施例一提供的储水罐电子防腐系统防腐分析框图。

图5所示为本实用新型实施例二提供的储水罐电子防腐系统结构示意图。

附图标记说明：

1：燃气热水器本体，2：主控制器，3：储水罐，4：直流电源，5：电子防腐结构。

5-1：阳极，5-2：辅助阳极。

具体实施方式

在本实用新型中，除另有明确规定和限定，如有术语“组装”、“相连”、“连接”术语应作广义去理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；也可以是机械连接；可以是直接相连，也可以是通过中间媒介相连，可以是两个元件内部相连通。对于本领域普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述的术语在本实用新型中的具体含义。

在实用新型中，除非另有规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一特征和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅是表示第一特征水平高度高于第二特征的高度。第一特征在第二特征“之上”、“之下”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度低于第二特征。

下面结合说明书的附图，通过对本实用新型的具体实施方式作进一步的描述，使本实用新型的技术方案及其有益效果更加清楚、明确。下面通过参考附图描述实施例是示例性的，旨在解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

实施例一

如图1所示，一种燃气热水器储水罐电子防腐系统，包括：燃气热水器本体1，安装在燃气热水器本体1内的主控制器2、储水罐3，以及与主控制器连接的电源模块；其特征在于，在储水罐3上设有电子防腐结构5，电源模块上连接有电压串联负反馈电路，所述电源模块作为直流电源为电子防腐结构5供电，所述主控制器2根据电压串联负反馈电路反馈的信号反馈控制电源模块输出电流的大小。

其中，所述电子防腐结构5包括：阳极5-1和辅助阳极5-2，所述阳极5-1、储水罐3的罐体与直流电源的负极连接，所述辅助阳极5-2与直流电源的正极连接。

所述电压串联负反馈电路的具体电路设计及电压串联负反馈电路与电源模块、主控制器的连接方式为常规技术。本实施例在主控制器电源模块基础上增加普通常用电压串联负反馈电路即可实现保护电流大小的控制。

具体的防腐原理为：

如图2所示，其为金属的极化曲线图，它表示的是电极电位和电流之间变化关系的曲线。从图2可以看出，金属表面阳极和阴极的开路电位分别为E_a和E_c。金属腐蚀时，由于极化作用，阳极和阴极的电位都接近于交点S所对应的腐蚀电位E_coor，与此相对应的腐蚀电流为I_coor。在腐蚀电流作用下，金属上的阳极区不断发生溶解，导致腐蚀破坏。当有外部电流流入系统，对金属进行阴极极化时，金属的电位从E_coor,向更负的方向变动，阴极极化曲线从S点向C点方向延长。当金属电位极化到E_l，这时所需的极化电流为I_l,相当于AC线段。线段由两个部分组成，其中BC线段这部分是外加的，而AB线段这部分电流是阳极溶解所提供的，表明金属腐蚀速度有所减少。当外加阴极电流继续增大时，金属的电位将变得更负。当金属的极化电位达到阳极的初始电位E_a时，金属表面各个部分的电位都等于E_a，腐蚀电流为零，金属达到了完全保护(此时金属上的阳极区停止溶解)；此时，金属表面上只发生阴极还原反应。外加的电流I_appi，即为达到完全保护所需的电流。

如图3所示，电子防腐系统有两个主要的组成部分，分别是辅助阳极和外加直流电源4(主控制器电源模块)；在实施外加电流阴极(储水罐)保护的时候，先将被保护储水罐与外加直流电源的负极相连，然后通过与燃气热水器主控制器直流电源模块的正极相连接的辅助阳极在腐蚀介质中发射的电流对储水罐施加阴极保护电流，进行阴极极化，从而达到保护的目的。电子防腐系统直流电源采用DC12V电源供电，内部由普通常用电压串联负反馈电路组成，集中控制以恒定输出电压达到aV，a一般取值为1.15V。输出电极采用难溶性或者不溶性钛棒(辅助阳极和阳极为相同材料)，以保证电路的稳定可靠。

对于其保护电流计算公式如下：

其中：i_M－所测电流值；U₀－基准电压＝1.5V；U_M－所测电压值；f(K)－校正系数；f(G)－校正系统；m_s－标准阳极重量(200g/m²)；m_R－测试阳极重量。根据以上分析确定保护电流I_appi，进而确定保护电位a，从而做到金属的完全保护。

如图4所示，其为电子防腐分析框图，其中：A代表阳极，C代表阴极，AA代表辅助阳极；外加保护电流i_c^ex从辅助阳极流向阴极。当外加电流i_c^ex有辅助阳极流向阴极时，阴极本身还承受着腐蚀原电池的阳极电流i_a，因此，阴极电流i_c为：i_c＝i_a+i_c^ex；当外加阴极电流i_c^ex等于i_c时，有：i_a＝i_c-i_cex＝0；即阳极电流i_a为零，阳极反应停止，同时被保护储水罐及其附近铜水管腐蚀停止。

本实施例提供的一种燃气热水器储水罐电子防腐系统，通过在储水罐底部安装一个防腐结构，利用燃气热水器主控制器电源模块作为直流电源，在主控制器电源模块基础上增加普通常用电压串联负反馈电路，通过导线将直流电源与储水罐底部防腐结构以及储水罐本身弱电连接起来，通过反馈控制保护电流大小从而实现燃气热水器储水罐以及储水罐附近铜水管的电子防腐，可大幅提升储水罐与热水器铜水管使用寿命。

实施例二

如图5所述，本实施例提供的一种燃气热水器储水罐电子防腐系统，其结构与实施例一基本一致，区别在于：所述储水罐3设置在燃气热水器本体1外部。

通过上述的结构和原理的描述，所属技术领域的技术人员应当理解，本实用新型不局限于上述的具体实施方式，在本实用新型基础上采用本领域公知技术的改进和替代均落在本实用新型的保护范围，本实用新型的保护范围应由各权利要求项及其等同物限定之。