专利名称：抑制水的加热部中形成锅垢的方法及应用该方法的加热器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种抑制在水的加热部上形成锅垢、或者即使形成了锅垢也很容易除去的方法及应用该方法的加热器。
原先，在具有加热水的加热部的加热器中，例如，加湿器就是这样一种机器，即把水箱中的水供到加热器(蒸发器)中，在加热器内使水分蒸发来调节空气的湿度。加湿器加热的水中含有不蒸发的物质，这样，上述物质就渐渐地沉积在加热容器内。上述物质被称为锅垢。特别在使用硬水的场合下，锅垢的形成尤为显著。
原先，除去锅垢的方法是既用水清洗又刮加热部(蒸发器)。然而，在加热器中形成的锅垢容易硬化，用简单的方法不能够除去。
本发明的目的在于减少在加热水的加热容器中形成的锅垢量，和即使形成了锅垢，生成的也是一种容易除去、质地柔软的锅垢。
本发明涉及的一种抑制在水的加热部上形成锅垢的方法，就是将与水中含有的阳离子和阴离子等具有离子交换能力的物质浸渍到该水中。
另外，将可溶解于被加热的水而呈碱性的物质浸渍到水中。
另外，具有离子交换能力的物质或者溶于水呈碱性的物质包含钠、钾或钙。
另外，具有离子交换能力的物质或者溶于水呈碱性的物质是天然的或者合成的沸石。
应用本发明涉及的一种抑制在水的加热部上形成锅垢的方法的加热器，就是将具有与加热水中含有的阳离子或阴离子进行交换的离子交换能力的物质浸渍到该加热的水中。
另外，将可溶解于被加热的水而呈碱性的物质浸渍到水中。
下面，参照附图对本发明的实施例予以说明。
图1为本发明实施例中的加热水的加热器的断面图。
在图1中，1为供水池，2为接受供水池来水的盛水室，3为从盛水室2流向蒸发器的水路(管道)，4为使水加热而蒸发、包含有加热部的蒸发器，5为用于加热水的加热器，6为锅垢抑制物质，该物质为具有离子交换能力的物质；或者为可溶解于水而呈碱性的、可减少锅垢的物质，或为不固化的物质，7为壳体，8为包含有热水加热器的加湿机。
下面，就具有如上构成的加湿机的使用方法予以说明。
首先，把可减少结垢或软化锅垢的锅垢抑制物质6放入容器中，或者直接浸渍到盛水室2中，然后，把供水箱1中的水送入盛水室2中，这种水由于存在可减少锅垢或使其软化的锅垢抑制物质6，与该水中的阴离子和阳离子就进行离子交换；或者因上述物质溶于水而呈碱性，被送入蒸发器4内。加热器5将蒸发器4内的水加热至沸腾、蒸发，含于水中的杂质即蒸发残渣，也就是作为锅垢几乎不存在了，即使存在，量也很少且柔软，容易剥落。
上述的具有离子交换能力的物质或者溶于水呈碱性的物质最好含有钠、钾或钙，具体来说，最好是天然的或者合成的沸石。
然而，加入了锅垢抑制物质6的溶液酸碱度最好控制在pH＝8～10这样一个弱碱性的范围内。
当水是含有大量钙离子、镁离子、硅酸离子、碳酸离子等的硬水时，此时易于产生锅垢。在锅垢中主要含有碳酸钙，其余为氢氧化镁。
由于将具有离子交换能力的物质，或者可溶解于水而呈碱性的物质浸渍到水中，因此发现锅垢生成量减少，且变得柔软，达到了本发明的目的，下面就上述物质的作用予以说明。
首先，就将具有离子交换能力的物质浸渍到水中时的作用予以说明。溶于水中的阳离子和阴离子等受具有交换能力的物质作用而发生离子交换，结果，水中离子的初始浓度会降低，另外从具有离子交换能力的物质中溶解出水溶性高的离子。
例如，溶于水中的阳离子即钙离子与钠离子进行交换，水中的钙离子的浓度就会降低，钠离子的浓度就会增大。或者，阴离子的硅酸离子、碳酸离子等与OH-离子进行交换，水中的硅酸离子、碳酸离子等的浓度就会降低，OH-离子的浓度就会增大。由此可见，因为水中的钙离子、硅酸离子、碳酸离子等的浓度降低，所以水的硬度降低，硬水变成软水，锅垢的产生量降低。
为更加详细说明，以由钠和沸石组成的苏打石(Na2O·Al2O3·3SiO2·2H2O)与Ca2+的反应为例
更进一步，CaO与水发生反应
下面，Ca(OH)2与CO32-按如下方式反应
如上所述，因钙离子的浓度下降了，所以水的硬度降低，硬水变成软水，锅垢的产生量降低。
钾系沸石组成即钾石，是能将Na2O置换成K2O的物质，并具有同等的离子交换能力，钙类沸石即钙石，就是将Na2O置换成CaO，具有同等的离子交换能力。
从而，与苏打石一样，硬水变成软水，锅垢的产生量降低。
另外，作为具有离子交换能力的物质可以是碱性的白云石(MgO·CaO)、蒙脱石等，当使用碱性的白云石时在水中变成氢氧化物，反应如下
同如上所述的CO32-进行离子交换一样，上述生成物与SiO32-进行如下离子交换
在水中释放出OH-离子。
从而，钙离子的浓度下降了，所以水的硬度降低，硬水变成软水，锅垢的产生量降低。
再者，如上所述，将具有离子交换能力的物质浸渍到水中时，由于OH-离子的产生，溶液因OH-离子的量大而呈碱性。
下面，就将溶解于水而呈碱性的物质浸渍到水中时的作用予以说明。
当水变成碱性时，难以生成坚硬的锅垢，而且锅垢的粒子也变得细微化了，因此用水洗非常容易除去。当然，上述物质不仅是纯粹地溶解于水中，而且往往还具有若干离子交换能力。
关于该现象，利用X射线衍射来检查锅垢的组成时，生成的碳酸钙晶体在硬水中时，成为文石(斜方晶)，如果在钙离子浓度比它低时为方解石(六方晶)，另外，当钙离子和硅酸根离子共存的场合下，可以想象很容易生成硅酸钙。
然后，通过比较碱性水中生成的碳酸钙与非碱性水中生成的碳酸钙的X射线衍射结果，可以看到在碱性水中生成的碳酸钙粒子的衍射强度明显地小于后者的衍射强度，衍射峰值为一半大，所以粒子也变得细微化了。
因此，在水为碱性的情况下，锅垢不结块，只是变得易碎，因此容易剥落。
下面，通过实施例对本发明作更具体地说明。
首先，在图1所示的加湿机8的盛水室2内，放置有20克的锅垢抑制物质6，该锅垢抑制物质6为具有离子交换能力的物质，或者为可溶解于水而呈碱性的物质，每天加入400cc硬度约为300的水，连续30天这样操作，来检查锅垢的状态、离子交换量、及氢离子指数(pH)。该结果见表1。
具有离子交换能力的物质，或者溶解于水而呈碱性的物质在各个实施例中分别为实施例1中使用含钠的合成沸石，实施例2中使用含钾或钙的合成沸石，实施例3中使用含钠的天然沸石，实施例4中使用含钠的蒙脱石，实施例5中使用含钾或钙的碱性白云石。
下面，就表1所示的各个实施例的结果予以说明。
实施例1锅垢的产生几乎是看不到的。该沸石的离子交换能力约为300mgCaCO3/g，与硬水中的CaCO3(浓度500ppm)约为6g进行离子交换。使用结束后，测得剩余在蒸发器中水的pH值约为9，呈弱碱性。
实施例2锅垢的产生几乎是不存在的。剩余在蒸发器中水的pH值约为9.5，呈弱碱性。
实施例3见有少量锅垢产生。然而，因锅垢粒子是细微的，用水洗容易除去。剩余在蒸发器中水的pH值约为8.8，呈微弱碱性。天然沸石的离子交换能力比合成沸石的离子交换能力低，该天然沸石的离子交换能力是合成沸石的离子交换能力的1/3。
实施例4锅垢的产生量比不使用蒙脱石时要少，并且为柔软的锅垢，容易除去。剩余水的pH值约为9，呈弱碱性。
实施例5锅垢的产生量比不使用碱性的白云石时要少，并且为柔软的锅垢，容易除去。剩余水的pH值约为9，呈弱碱性。
如上所述，实施例1、2中几乎不产生锅垢，确为一种良好的结果。
实施例3中有少量的锅垢产生，因锅垢粒子是细微的，用水洗容易除去。实施例4、5中也有锅垢产生，但是量少且柔软的锅垢，容易除去，各实施例均为良好的结果。
再者，在上述的实施例中，将具有离子交换能力的物质，或者溶解于水而呈碱性的物质浸渍到加湿器的盛水室，如本例所示，上述物质的浸渍位置不局限于盛水室，可设在任意方便的位置，如盛水室与蒸发器相连通的水路上，也可以浸渍到蒸发器内。
另外，不仅加湿器，对于其它水锅(jar pot)、一般的沸水器、电热水器等一般家庭电器制品以及其它具有水加热部的加热器，也是适用的。
另外，在发觉到有锅垢产生时，将具有离子交换能力的物质，或者溶解于水呈碱性的物质更换成新的物质，从而能够长期避免锅垢的生成。
由于具有如上所述的构成，本发明可实现下面的效果。
本发明所涉及的这种抑制在水的加热部上形成锅垢的方法，因为将与水中含有的阳离子和阴离子等具有离子交换能力的物质浸渍到加热水中，可以防止或者减少在加热部产生锅垢，不必花费水加热器的维修时间。
另外，在某段时间间隔内，通过将具有离子交换能力的物质更换成新的物质，可以长期防止锅垢生成。
另外，溶解于水而呈碱性的物质浸渍到上述水中，可以防止或者减少在加热部生成锅垢，另外，锅垢会变得柔软，不必花费水加热器的维修时间，容易进行清扫。
另外，在某段时间间隔内，通过将具有离子交换能力的物质更换成新的物质，可以长期防止锅垢生成。同时会变成柔软的锅垢。
另外，因为具有离子交换能力的物质或者溶于水呈碱性的物质含有钠、钾或钙，为一般的物质易于得到，更换可变得容易。
另外，因为具有离子交换能力的物质或者溶于水呈碱性的物质是天然的或合成的沸石，这样就可以使用比具有离子交换能力便宜的物质。
应用这种抑制在水的加热部上形成锅垢的方法的加热器，因为将与水中含有的阳离子和阴离子等具有离子交换能力的物质浸渍到加热水中，可以防止或者减少在加热部生成锅垢，不必花费水加热器的维修时间。
另外，在某段时间间隔内，由于将具有离子交换能力的物质更换成新的物质，可以长期防止锅垢生成。
另外，因为将溶解于水而生成碱性的物质浸渍到上述水中，可以防止或者减少在加热部生成锅垢，另外，锅垢会变得柔软，不必花费水加热器的维修时间，容易进行清扫。
另外，在某段时间间隔内，通过将具有离子交换能力的物质更换成新的物质，可以长期防止锅垢生成。另外可以软化锅垢。
权利要求
1.一种抑制在水的加热部中形成锅垢的方法，其特征在于，将能与被加热的水中含有的阳离子或阴离子进行离子交换的物质浸渍到上述水中。
2.一种抑制在水的加热部中形成锅垢的方法，其特征在于，将可溶解于被加热的水而呈碱性的物质浸渍到上述水中。
3.根据权利要求1或2所述的抑制在水的加热部中形成锅垢的方法，其特征在于，具有离子交换能力的物质或者溶于水呈碱性的物质含有钠、钾或钙。
4.根据权利要求1或2所述的抑制在水的加热部中形成锅垢的方法，其特征在于，具有离子交换能力的物质或者溶于水呈碱性的物质是天然的或者合成的沸石。
5.根据权利要求3所述的抑制在水的加热部中形成锅垢的方法，其特征在于，具有离子交换能力的物质或者溶于水呈碱性的物质是天然的或者合成的沸石。
6.一种应用上述抑制在水的加热部形成锅垢的方法的加热器，其特征在于，将能与水中含有的阳离子和/或阴离子等进行离子交换的物质浸渍到加热水中。
7.一种应用上述抑制在水的加热部形成锅垢的方法的加热器，其特征在于，将可溶解于被加热的水而呈碱性的物质浸渍到水中。
全文摘要
本发明的目的在于减少在水加热器的加热部中锅垢的生成量,或者,软化生成的锅垢,用水洗等方法容易除去锅垢。将与被加热水中离子具有离子交换能力的物质或者溶于水呈碱性的物质浸渍到上述水中。
文档编号F28F19/00GK1201016SQ98107748
公开日1998年12月9日 申请日期1998年3月6日 优先权日1997年5月30日
发明者角田亘, 松野雄史, 赤堀克幸, 木村宽, 柳内敏行, 狩野勇 申请人:三菱电机株式会社