一种通过热震荡去除高焓浴宝水垢的装置与方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种通过热震荡去除高焓浴宝水垢的装置，以及通过该装置去除高焓浴宝水垢的方法，主要用于高焓浴宝。
【背景技术】
[0002]自来水中一般都含有少量的I丐尚子和镁尚子，还含有少量碳酸氢根尚子。
[0003]含有钙(Ca)镁(Mg)盐类等矿物质的水叫做“硬水”。河水、湖水、井水和泉水都是硬水。自来水是河水、湖水或者井水经过沉降，除去泥沙，消毒杀菌后得到的，也是硬水。刚下的雨雪，水里不含矿物质，是“软水”。水烧开后，一部分水蒸发了，本来不好溶解的硫酸钙(CaS04，石膏就是含结晶水的硫酸钙)沉淀下来。原来溶解的碳酸氢钙(Ca(HC03) 2)和碳酸氢镁(Mg(HC03) 2)，在沸腾的水里分解，放出二氧化碳(C02)，变成难溶解的碳酸钙(CaC03)和氢氧化镁(Mg (0H) 2)也沉淀下来，有时也会生成MgC03。这样就形成了水垢。自古以来，水垢一直与我们的生产生活相影随行:只要有水的蒸发、沸腾，就有水垢产生。
[0004]水的硬度太高，在换热器中将产生大量水垢，堵塞水流通道，增加沿程阻力；硬垢导热性很差，会导致受热面传热情况恶化;硬垢如果胶结于热水器或锅炉内壁，还会由于热胀冷缩和受力不均，极大的增加热水器和锅炉炉管爆裂甚至爆炸的危险性。而对于健康而言，水垢进入人体胃中与盐酸反应，还会释放出钙镁离子和二氧化碳，前者是结石形成的必要物质，能导致肾结石、尿道结石发病率的提高，增加人体消化系统、泌尿系统的疾病的发病几率。
[0005]解决冬季家居洗浴取暖的高焓浴宝、护理衣物的挂烫机，每小时产生1?5kg的水蒸汽；工厂供汽用的大锅炉，每小时要送出几吨甚至几十吨的水蒸汽。这些林林总总、大大小小的蒸汽发生装置，都面临着水垢带来的堵塞水流通道、增加沿程阻力，热阻增加、传热状况恶化，水垢与换热器热胀冷缩的不一致导致换热器管路和锅炉炉管爆裂等问题。而据试验，一吨自来水中大约含有0.2kg的钙(Ca)镁(Mg)盐类等矿物质，长年累月的蒸发，将在换热器、锅炉炉管之间，导致水垢的过度累积。
[0006]解决水垢问题的手段，主要有两个:一个是增加前置的水处理净化工艺与设备，例如离子树脂交换、R0反渗透等等，大幅降低水中钙镁离子等硬物质含量，这需要土地、厂房、设备和投资，通常在工商业企业中使用；另一个，就是定期对换热器等设备上累积的水垢，采取物理的和化学的方法进行清洗，例如用盐酸溶液对结垢的热工装置进行浸泡、冲洗以去除其上的水垢。
[0007]而探索采取物理的除垢方法，例如对换热器等热工装置进行高频度的升温与降温操作，即通过高频度的“热震荡”，利用钙镁盐类物质水垢的热膨胀系数与铜铝不锈钢等换热器本体材料的热膨胀系数之间的差异，促成水垢与换热器本体的剥离，达成除垢的目的，是一种经济性好、可靠性高的除垢方法。
[0008]作为替代灯泡式浴霸和PTC暖风机的卫浴取暖全新产品的高焓浴宝，也面临着去除水垢的难题。
[0009]高焓浴宝运行时，吸入卫浴空间冷空气，冷空气在风机推动下流过翅片式电热板上的主体通风区和主体蒸发区被加热成干热空气；同时，高焓浴宝采用扇形喷嘴喷出粒径< 5微米的水雾，水雾在风机推动下流经翅片式电热板主体蒸发区，并在翅片式电热板的主体蒸发区吸热蒸发成为水蒸汽，水蒸汽与干热空气混合后成为暖湿气流再注入卫浴空间。
[0010]高焓浴宝创造出全新的“温汽并行”放热方式、全新的热湿空气“附壁流动”的空气内循环方式，填补了冬季洗浴时卫浴空间的空气高温干燥和墙壁水蒸汽冷凝这样“两个水蒸汽缺口”，根本改善了由“温度”、“湿度”、“风速”3个指标组成的冬季卫浴热舒适性；
高焓浴宝实施通风放热与蒸发放热两种放热方式并行的“温汽并行”复合放热，在提高卫浴空间空气温度的同时，提高空气的绝对含湿量，提高空气的湿润性和能量密度。高焓浴宝与高热阻低热容量内墙保温板组合，可以提供家庭洗浴、雾浴、汗蒸3种能量状态，形成“三能态低碳集成卫浴房”。
[0011]所谓三能态低碳集成卫浴房，就是以高焓浴宝为升温加湿主机，在净面积2m2、空间体积4.4m3左右的卫浴空间里，内墙采用厚度2cm、导热系数0.026w八m*k)左右的高热阻低热容量内墙瓷砖保温板，在户外气温0°C条件下，空气快速达到以下三种能量状态:
①高焓浴宝温汽并行运行10分钟，空气温升达到20°C以上，温度达到30°C，相对湿度250%，实现温暖洗浴；
②高焓浴宝温汽并行运行15分钟，空气温升达到30°C以上，温度达到35°C，相对湿度260%，实现雾浴；
③高焓浴宝温汽并行运行20分钟，空气温升达到40°C以上，温度达到45°C，相对湿度260%，实现家庭汗蒸桑拿；
高焓浴宝运行时，吸入卫浴空间冷空气，冷空气在风机推动下流过翅片式电热板上的主体通风区和主体蒸发区被加热成干热空气；同时，高焓浴宝扇形喷嘴喷出的粒径< 5微米的水雾，在风机推动下流经翅片式电热板主体蒸发区，并在翅片式电热板的主体蒸发区吸热蒸发成为水蒸汽，水蒸汽与干热空气混合后成为暖湿气流再注入卫浴空间。
[0012]高焓浴宝是替代灯泡式浴霸和PTC暖风机的卫浴取暖全新产品。高焓浴宝，由翅片式电热板、离心风机、扇形喷嘴和专用控制系统组成。高焓浴宝，将电热管埋置于两侧有金属翅片的金属基板即形成“翅片式电热板”，运行时离心风机吸入卫浴空间冷空气，并且推动冷空气流过翅片式电热板两侧的放热翅片，冷空气被加热成干热空气；同时，扇形喷嘴喷出的粒径< 5微米的水雾，水雾在离心风机推动下流经位于翅片式电热板一侧的蒸发区，并在该蒸发区的翅片上吸热蒸发成为水蒸汽;在翅片式电热板两侧出风口处，两股气流混合，水蒸汽与干热空气混和之后成为暖湿气流再注入卫浴空间。高焓浴宝实施“通风放热”与“喷水雾化蒸发放热”两种放热方式并行的“温汽并行”复合放热，在提高冬季卫浴空间空气温度的同时，提高空气的绝对含湿量，提高空气的湿润性和能量密度。
[0013]如图1所示，高焓浴宝创造出全新的“温汽并行”放热方式，填补了冬季取暖洗浴时卫浴空间的空气因为升温而干燥(对应于下图中横向差值Zd，将10°CRH80%空气加热到40°(3并且维持RH80%，则需要增加34.16-5.34=28.82g水蒸汽/kg干空气)，和因为墙壁温度低于卫浴空间含湿空气的露点而造成水蒸汽冷凝(对应于下图中竖向差值，10°C的墙壁温度比40°CRH80%空气的露点温度33.6°C还要低23.6°C，Z]t=33.6°C_10°C=23.6°C，造成大量湿空气中水蒸汽在墙壁上放热冷凝)这样“两个水蒸汽缺口”；高焓浴宝在提高卫浴空间空气温度的同时，还大幅度提高空气的绝对湿度，稳定或提高空气的相对湿度，使冬季卫浴空间空气的状态从低温低湿度(对应于焓湿图左下方点)向高温高湿度(对应于焓湿图右上方点)移动，根本改善了由“温度”、“湿度”、“风速” 3个指标组成的冬季卫浴热舒适性。
[0014]高焓浴宝与高热阻低热容量内墙保温板组合形成的三能态低碳集成卫浴房，作为一个新型家庭卫浴能量系统，具有四个特点:
1、大幅节能
冬季家庭洗浴的总能耗，由热水生产、取暖、照明等项组成，在2m2的淋浴区，能量消耗已经达到20?25kw，成为住宅中能量注入强度最大的区域;其中卫生热水、取暖的能耗分别占90%、10%左右;卫浴节能的重点在卫生热水的节约使用。
[0015]三能态低碳集成卫浴房通过实施“高热阻低热惯性内墙保温”，大幅降低卫浴空间的暖湿空气对墙体的漏热，大幅降低了洗浴者对热水喷淋御寒的依赖，大幅降低了卫生热水温度和热水的消耗量，使冬季洗浴总能耗由20?25kw下降到10?12kw，降低50%以上。
[0016]2、热舒适性洗浴
由于采用了 “温汽并行”放热技术，三能态低碳集成卫浴房既无传统浴霸的光波辐射，又无PTC暖风机的干燥热风，冬季户外0°C时，洗浴空间能够在15min达到35°C、60%以上，空气的湿润性好，空气能量密度达到90kX/( kg空气)以上，洗浴热舒适性提高1倍。
[0017]由于采用了热湿空气“附壁流动”的空气内循环方式，卫浴空间温度和湿度的竖向均匀性改善，彻底克服了 “洗浴者头顶热脚部冷”的现象，暖湿空气分布在洗浴者的受益区。
[0018]3、家庭休闲汗蒸
由于实施了 “高热阻低热惯性内墙保温”技术、“温汽并行放热”技术、热湿空气“附壁流动”的空气内循环技术，卫浴空间的温湿度，能够在20min内达到45°C、60%以上，空气的湿润性好，空气焓值达到120kX/(kg空气)以上，实现了居家休闲汗蒸。
[0019]4、综合性价比高
三能态低碳集成卫浴房，由高焓浴宝主机、低热惯性保温墙面和玻璃隔断门组成;与传统的由浴霸、吊顶、瓷砖墙面和玻璃隔断门组成的淋浴间相比，总成本上升很小，而因为热舒适性大幅提高、汗蒸功能增加和大幅节能，三能态低碳集成卫浴房的综合性价比大幅提升！
但是，高焓浴宝也面临着去除水垢的难题。
[0020]在城镇自来水中，钙(Ca)镁(Mg)盐类等矿物质的含量在150mg/L左右;使用降雨形成的江河湖泊的水源生产的自来水，矿物质杂质含量较低，而深井水的矿物质杂质含量则很高。高焓浴宝扇形喷嘴喷出的自来水水雾在翅片式电热板一侧的蒸发区的长时间蒸发，将在蒸发区翅片表面留下大量水垢，堵塞翅片式电热板蒸发区的气流通道，增加了空气流动的沿程阻力；水垢的导热性很差，还导致翅片式电热板蒸发区翅片放热面的传热情况劣化、恶化。
[0021]如何有效去除高焓浴宝的翅片式电热板上主体蒸发区的水垢，是高焓浴宝普及推广所面临的主要难题。
【发明内容】
[0022]本发明所要解决的技术问题是克服现有技术中所存在的上述不足，而提供一种结构设计合理的通过热震荡去除高焓浴宝水垢的装置与方法，它能有效去除高焓浴宝翅片表面水垢。
[0023]本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是:一种通过热震荡去除高焓浴宝水垢的装置，所述的高焓浴宝包括基板和固定在基板两个侧面上的若干翅片，所述翅片组成高焓浴宝的通风放热区和蒸发区，工作喷嘴通过电磁阀与供水管路连