專(zhuān)利名稱(chēng)：一種自動(dòng)除垢的電熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種電熱水器，特別是一種能在加熱過(guò)程中自動(dòng) 除垢的電熱水器。
背景技術(shù)：
水垢是一種與水的硬度密切相關(guān)的沉淀物，當(dāng)硬水被加熱或蒸發(fā) 時(shí)，水垢就會(huì)形成。事實(shí)上，與硬水接觸的所有設(shè)備都會(huì)受到水垢 的影響，水垢會(huì)堵塞管道或沉淀在熱傳導(dǎo)表面，這導(dǎo)致熱傳導(dǎo)效率 下降、能源消耗增大，設(shè)備壽命降低甚至爆炸等更為嚴(yán)重的損害。目前解決水垢常用的方法為化學(xué)加藥或階段性酸洗等方法，其中 化學(xué)法在鍋爐水處理和工業(yè)水處理中廣泛應(yīng)用，有很好的防垢效果， 但是其對(duì)水的污染以及對(duì)設(shè)備及管道的腐蝕較嚴(yán)重，因此不適用于 對(duì)家用電熱水器的除垢。目前家用的儲(chǔ)水式熱水器常用的除垢方法 是在熱水器中設(shè)置一鎂棒，通過(guò)鎂離子和鈣離子的置換解決熱水器 中集結(jié)水垢的問(wèn)題。但是這需要經(jīng)常更換鎂棒，更換起來(lái)給使用者 帶來(lái)極大的不便利，并且提高了使用者的使用和維修成本。實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于提供一種能完成對(duì)電熱水器的內(nèi)膽及加 熱元件的自動(dòng)除垢的電熱水器。本實(shí)用新型提供的電熱水器，其箱體單元具有相互絕緣的內(nèi)膽和 加熱元件，還包括提供直流電輸出的除垢單元，除垢單元直流電輸 出的正負(fù)極與箱體單元的內(nèi)膽和加熱元件分別連接。其中，所述除垢單元包括電壓轉(zhuǎn)換單元，用于將接入的交流電轉(zhuǎn)換為直流電提供給輸出單元；輸出單元，用于將所述直流電處理成用于除垢的直流電。其中，所述輸出單元包括換向單元，用于將電壓轉(zhuǎn)換單元輸出的直流電進(jìn)行輸出端極性切換；除垢控制單元，用于對(duì)換向單元的 輸出極性的切換進(jìn)行控制?？蛇x的，所述輸出單元還包括除垢開(kāi)關(guān)單元，連接在電壓轉(zhuǎn)換 單元和換向單元之間，并與除垢控制單元連接，用于根據(jù)除垢控制 單元的控制斷開(kāi)或閉合與電壓轉(zhuǎn)換單元的電連接。較佳的，所述輸出單元還包括高頻振蕩單元，與換向單元連接， 并與除垢控制單元連接，用于根據(jù)除垢控制單元的控制實(shí)現(xiàn)輸出信 號(hào)的振蕩。其中，所述高頻振蕩單元為電子開(kāi)關(guān)。其中，所述除垢控制單元為IC芯片。由上可以看出，本實(shí)用新型可以有效的除去電熱水器的水垢，并 防止水垢在電熱水器內(nèi)膽壁或加熱單元上積累水垢。具體來(lái)說(shuō)，當(dāng)除垢單元直流輸出端的正負(fù)才及與加熱元件和內(nèi)膽分 別相接后，通過(guò)對(duì)內(nèi)膽中的含有雜質(zhì)(電解質(zhì))并由此可以導(dǎo)電的 自來(lái)水施加直流電壓V。，則形成了由直流電源、加熱元件、自來(lái)水 和內(nèi)月旦壁所構(gòu)成的電流回^各。當(dāng)加熱元件與除垢單元直流l俞出端的 正極+ V o相接、內(nèi)膽與直流輸出端負(fù)極-V 。相接時(shí)，在電流回路內(nèi)， 電流乂人直流電源正才及流向加熱元件，又通過(guò)自來(lái)水傳導(dǎo)/人加熱元件 流向內(nèi)膽，最終流回直流電源負(fù)極，而電子流動(dòng)方向與電流流動(dòng)方 向相反，即從直流電源負(fù)極流向內(nèi)膽，并在內(nèi)膽壁上釋放，經(jīng)自來(lái) 水傳導(dǎo)流向加熱元件，最終流回直流電源正才及。在內(nèi)膽壁上釋力欠電 子的過(guò)程，可以避免水垢在內(nèi)膽壁上沉積，并且對(duì)內(nèi)膽壁上已經(jīng)附 著的水垢產(chǎn)生沖擊作用，該沖擊作用使得水垢從內(nèi)膽壁上脫離，從 而可以對(duì)內(nèi)膽進(jìn)行除垢。同理，采用內(nèi)膽接電源正極+Vo、加熱元 件接除垢單元直流輸出端負(fù)極-Vo時(shí)，可以對(duì)加熱元件表面進(jìn)行除 垢。其中，可以在每隔一段時(shí)間后通過(guò)改變除垢單元直流輸出電路的 極性，即對(duì)電源的正負(fù)極進(jìn)行換向，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)內(nèi)膽和加熱元件的除垢。并且可以輸出振蕩直流電的方式，加強(qiáng)電子對(duì)水垢的沖擊作用， 以增強(qiáng)除垢效果。


圖1示出了本實(shí)用新型的電熱水器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2示出了將交流電源轉(zhuǎn)換為直流電源的電源轉(zhuǎn)換電路圖；圖4示出了本實(shí)用新型的除垢裝置的電極開(kāi)關(guān)轉(zhuǎn)換電路圖。
具體實(shí)施方式
圖1示出了本實(shí)用新型熱水器的結(jié)構(gòu)示意圖，包括箱體單元、除 裙單元。其中，箱體單元包括相互絕緣的內(nèi)膽和外壁、伸入內(nèi)膽中的加熱 元件，加熱元件另一端以絕緣方式固定于熱水器外壁上。其中，可 以采用法蘭盤(pán)及絕緣片將加熱元件絕緣固定。除垢單元用于提供直流電，直流輸出正負(fù)極分別與加熱元件和內(nèi) 膽相連。連接加熱元件時(shí)可以通過(guò)連接法蘭盤(pán)的方式來(lái)實(shí)現(xiàn)，當(dāng)然 法蘭盤(pán)要與加熱單元導(dǎo)電。其中，除垢單元包括電壓轉(zhuǎn)換單元和輸出單元，電壓轉(zhuǎn)換單元用 于將其接入的外部220V交流電轉(zhuǎn)換為內(nèi)部需要的12V直流電提供 給輸出單元。如圖2示出了電壓轉(zhuǎn)換單元示意圖，其中圖2示出的 電路的輸入范圍為AC160V AC242V(50HZ),輸出為DC12V/2A^f旦 不限于此。也可以由其他的電壓轉(zhuǎn)換電^各實(shí)現(xiàn)，此處不再贅述。輸出單元用于將所述12V直流電處理成用于除垢的直流電。如 圖3示出了原理圖，所述輸出單元包括以下單元除垢開(kāi)關(guān)單元，與電壓轉(zhuǎn)換單元的輸出相連，除垢開(kāi)關(guān)單元的輸 出與換向單元相連，除垢開(kāi)關(guān)單元接受除垢控制單元的控制，用于斷開(kāi)或閉合換向單元與電壓轉(zhuǎn)換單元的電連接。換向單元，與除垢控制單元相連，接受控制單元的控制，進(jìn)行其兩輸出端進(jìn)行輸出信號(hào)的正負(fù)極切換；高頻振蕩單元，與除垢控制單元連接接受其控制，實(shí)現(xiàn)將換向單 元傳輸過(guò)來(lái)的直流信號(hào)變換為振蕩信號(hào)輸出?？梢允怯梢浑娮娱_(kāi)關(guān) 實(shí)現(xiàn)，進(jìn)行快速導(dǎo)通、閉合的循環(huán)動(dòng)作。除垢控制單元，可由控制芯片，如IC芯片實(shí)現(xiàn)，存儲(chǔ)有控制程序，根據(jù)程序控制輸出單元中的各個(gè)子單元。圖4示出了實(shí)現(xiàn)輸出單元的一電^各實(shí)施例，可以完成對(duì)直流電源 Vo的開(kāi)關(guān)和電極的換向。其中，實(shí)現(xiàn)除垢控制單元功能的芯片IC的 1/0接口 1控制實(shí)現(xiàn)除垢開(kāi)關(guān)單元功能的常開(kāi)繼電器1和2， 1/0接 口 2控制實(shí)現(xiàn)換向單元功能的單刀雙擲繼電器3和4，由此進(jìn)行對(duì)電 源的正向輸出、反向輸出和斷開(kāi)這三種工作狀態(tài)。當(dāng)芯片IC的I/O 接口 1為低電平時(shí)，Vo處于斷開(kāi)狀態(tài)(即停止除垢)；當(dāng)芯片IC的 1/0接口1為高電平、芯片IC的I/O接口 2為低電平時(shí)，為正向輸 出；當(dāng)芯片IC的1/0接口 1為高電平、芯片IC的1/0接口 2為高電 平時(shí)，為反向輸出。圖中的兩個(gè)三極管電路為信號(hào)放大功能。其中， 該電路中未示出高頻振蕩單元。下面對(duì)本實(shí)用新型的自動(dòng)除垢電熱水器的除垢工作流程進(jìn)行說(shuō) 明，包括以下步驟除垢控制單元的除垢程序啟動(dòng)后，首先對(duì)電熱水器目前所處的工 作狀態(tài)進(jìn)行判斷，如果當(dāng)前為非除垢工作狀態(tài)，那么判斷熱水器的 工作時(shí)間長(zhǎng)度是否達(dá)到需要除垢，所述工作時(shí)間可以根據(jù)各地不同 的水質(zhì)情況而設(shè)定或調(diào)節(jié)，例如在水質(zhì)較軟的地區(qū)，工作時(shí)間可以 適當(dāng)延長(zhǎng)，而在水質(zhì)較硬的地區(qū)，工作時(shí)間應(yīng)該適當(dāng)縮短。如果判 斷沒(méi)有達(dá)到需要除垢的工作時(shí)間，那么暫不啟動(dòng)除垢工作，如果達(dá) 到了預(yù)定的工作時(shí)間，那么將啟動(dòng)除垢單元。除垢程序啟動(dòng)后，電壓轉(zhuǎn)換單元接通，將220V交流電轉(zhuǎn)換為12V 直流電傳輸給輸出單元，輸出單元的除垢控制單元控制除垢開(kāi)關(guān)單 元閉合，將12V直流電傳輸給換向單元，換向單元根據(jù)除垢控制單 元的控制輸出12V直流電給高頻振蕩單元，高頻振蕩單元根據(jù)除垢控制單元的控制循環(huán)快速導(dǎo)通、閉合，以輸出振蕩的直流電。除垢 控制單元可以控制 一 定時(shí)間后換向單元進(jìn)行輸出的極性換向，也可 以控制高頻振蕩單元振蕩頻率的改變。這樣，除垢單元輸出振蕩的 直流電給內(nèi)膽和加熱元件，與直流電源負(fù)極相連的 一 端開(kāi)始向水中 釋放電子，對(duì)水垢已附著的和即將附著的水垢產(chǎn)生沖擊作用，除垢 工作開(kāi)始。其中，當(dāng)內(nèi)膽/加熱元件除垢時(shí)間到達(dá)預(yù)設(shè)值，則上述除垢單元 執(zhí)行上述的換向過(guò)程，繼續(xù)對(duì)加熱元件/內(nèi)膽進(jìn)行除垢。當(dāng)除垢時(shí)間 到達(dá)預(yù)設(shè)值時(shí)，除垢控制單元控制除垢開(kāi)關(guān)單元斷開(kāi)即可，整個(gè)除 垢過(guò)程結(jié)束。
權(quán)利要求1.一種自動(dòng)除垢的電熱水器，其箱體單元具有相互絕緣的內(nèi)膽和加熱元件，其特征在于，還包括提供直流電輸出的除垢單元，除垢單元直流電輸出的正負(fù)極與箱體單元的內(nèi)膽和加熱元件分別連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電熱水器，其特征在于，所述除垢單 元包括電壓轉(zhuǎn)換單元，用于將接入的交流電轉(zhuǎn)換為直流電提供給輸出單元S輸出單元，用于將所述直流電處理成用于除垢的直流電。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的電熱水器，其特征在于，所述輸出單 元包括換向單元，用于將電壓轉(zhuǎn)換單元輸出的直流電進(jìn)行輸出端極性切換；除垢控制單元，用于對(duì)換向單元的輸出極性的切換進(jìn)行控制。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電熱水器，其特征在于，所述輸出單 元還包括除垢開(kāi)關(guān)單元，連接在電壓轉(zhuǎn)換單元和換向單元之間，并與除垢 控制單元連接，用于根據(jù)除垢控制單元的控制斷開(kāi)或閉合與電壓轉(zhuǎn) 換單元的電連接。
5. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電熱水器，其特征在于，所述輸出單 元還包括高頻振蕩單元，與換向單元連接，并與除垢控制單元連接，用于 根據(jù)除垢控制單元的控制實(shí)現(xiàn)輸出信號(hào)的振蕩。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的電熱水器，其特征在于，所述高頻振 蕩單元為電子開(kāi)關(guān)。
7. 根據(jù)權(quán)利要求3、 4或5所述的電熱水器，其特征在于，所述 除垢控制單元為IC芯片。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供了一種電熱水器，其箱體單元具有相互絕緣的內(nèi)膽和加熱元件，還包括提供直流電輸出的除垢單元，除垢單元直流電輸出的正負(fù)極與箱體單元的內(nèi)膽和加熱元件分別連接。其中，所述除垢單元包括電壓轉(zhuǎn)換單元，用于將接入的交流電轉(zhuǎn)換為直流電提供給輸出單元，還包括輸出單元，用于將所述直流電處理成用于除垢的直流電。使用本實(shí)用新型，可以完成對(duì)電熱水器的內(nèi)膽及加熱元件的自動(dòng)除垢。
文檔編號(hào)F24H1/00GK201121972SQ20072017780
公開(kāi)日2008年9月24日 申請(qǐng)日期2007年10月12日 優(yōu)先權(quán)日2007年10月12日
發(fā)明者強(qiáng) 孫, 孫京巖, 偉 張, 王任華, 陳小雷 申請(qǐng)人:海爾集團(tuán)公司;武漢海爾熱水器有限公司