專(zhuān)利名稱(chēng):一種自動(dòng)除水垢的敞開(kāi)式電熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電熱水器，特別是一種自動(dòng)除水垢的敞開(kāi)式電熱水器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電熱水器是將電熱管置于水箱內(nèi)直接對(duì)水箱內(nèi)的冷水進(jìn)行加熱的，其缺點(diǎn)是使用一段時(shí)間后電熱管與水箱內(nèi)的水之間的熱交換效率大大降低，甚至可能燒毀電熱管；原因是自來(lái)水中的雜質(zhì)受熱后變成水垢積聚在電熱管表面，而水垢的導(dǎo)熱率低，所以，當(dāng)電熱管表面的水垢積聚到一定程度后就會(huì)降低電熱管與水之間的熱交換效率，水垢太厚時(shí)電熱管因內(nèi)部的熱量不能及時(shí)向外散發(fā)而燒斷發(fā)熱絲而縮短了電熱管的使用壽命，浪費(fèi)資源。
電熱水器內(nèi)的電熱管易積水垢是自有電熱水器以來(lái)就存在的問(wèn)題，而且人們一直在尋找一種防止水垢積聚或自動(dòng)除水垢的方案；如1999年10月20日的中國(guó)專(zhuān)利公告中就公開(kāi)了公告號(hào)為CN2344711Y、申請(qǐng)?zhí)枮?8221230、名為“電熱水器”的專(zhuān)利申請(qǐng)，該專(zhuān)利申請(qǐng)中公開(kāi)了一種典型的電熱水器的結(jié)構(gòu)，這種電熱水器是在水箱內(nèi)加裝一鎂棒來(lái)防止電熱管積聚水垢的，其缺點(diǎn)是需要周期性人工維護(hù)(更換鎂棒)；因?yàn)殒V棒的使用壽命短，所以每隔一段時(shí)間就要更換一次，而且其使用壽命隨水質(zhì)和具體使用時(shí)間而定，人們無(wú)法知道何時(shí)需更換鎂棒，即使使用2000年7月12日公告的中國(guó)專(zhuān)利公告CN2387568Y上公開(kāi)的“電熱水器上電工作時(shí)間累積計(jì)時(shí)器”也不能確定何時(shí)該更換鎂棒，因鎂棒的壽命隨水質(zhì)的不同而有所不同，而且即使能確定更換鎂棒的時(shí)間也必須人工更換，所以用鎂棒防水垢這一方法并不理想。與本發(fā)明相近似的背景技術(shù)還有在1992年7月22日公告號(hào)為CN2110826U的中國(guó)專(zhuān)利公告，其發(fā)明名稱(chēng)是“出口敞開(kāi)式電熱水器”，這種出口敞開(kāi)式電熱水器與普通的敞開(kāi)式電熱水器的不同之處，在于將普通的敞開(kāi)式電熱水器開(kāi)在蓋板上、用來(lái)使水箱內(nèi)外氣壓平衡的透氣通道用出水管代替，出水管的通道長(zhǎng)期打開(kāi)的，所以這種電熱水器在關(guān)閉了進(jìn)水閥后，即使進(jìn)水管不向水箱內(nèi)供水，但還有適量的水從出水管的出口處流出，直到水箱內(nèi)的水位下降到出水管位于水箱內(nèi)的進(jìn)水口處為止；此時(shí)，水箱內(nèi)部通過(guò)出水管與大氣相通。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問(wèn)題現(xiàn)有電熱水器中存在電熱管易積水垢，當(dāng)水垢積聚到一定情度后將降低電熱管與水箱內(nèi)的水之間的熱交換效率，使電熱管內(nèi)的發(fā)熱絲溫升過(guò)高而燒毀，縮短了電熱管的使用壽命。本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是當(dāng)電熱管表面的水垢積聚到一定程度時(shí)，電熱水器自動(dòng)清除電熱管表面的水垢，從而提高電熱管的使用壽命。
技術(shù)方案本發(fā)明要解決的上述技術(shù)問(wèn)題是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的第一技術(shù)方案，一種自動(dòng)除水垢的敞開(kāi)式電熱水器，包括水箱、電熱管、進(jìn)水管、出水管、溫度傳感器、控制器、手動(dòng)閥；其特征在于進(jìn)水管位于水箱內(nèi)的出水口位于電熱管附近，該出水口的最低處低于電熱管的主要發(fā)熱部分；進(jìn)水管位于水箱外的一端接三位三通電控閥的一個(gè)接口，三位三通電控閥的另兩個(gè)接口分別與自來(lái)水管和排水管相接，三位三通電控閥處于工位一時(shí)進(jìn)水管與自來(lái)水管相通而與排水管不相通，三位三通電控閥處于工位二時(shí)進(jìn)水管與排水管相通而與自來(lái)水管不相通，三位三通電控閥處于工位三時(shí)進(jìn)水管、排水管和自來(lái)水管各不相通；在進(jìn)水管與自來(lái)水管間設(shè)有連接管，連接管的通道上設(shè)有手動(dòng)閥。
正常待機(jī)狀態(tài)時(shí)，三位三通電控閥處于工位三，當(dāng)將手動(dòng)閥打開(kāi)時(shí)，自來(lái)水管內(nèi)的水經(jīng)連接管流入進(jìn)水管再進(jìn)入水箱，水箱內(nèi)的水位升高到一定程度時(shí)熱水從出水管流出水箱外，使用完畢后，關(guān)閉手動(dòng)閥；在待機(jī)狀態(tài)時(shí)進(jìn)行除垢，除垢時(shí)，控制器將三位三通電控閥控制在工位二，使排水管通過(guò)進(jìn)水管與水箱相通，當(dāng)時(shí)間足夠長(zhǎng)后(其時(shí)間可根據(jù)水箱的容積經(jīng)試驗(yàn)而確定并設(shè)定在控制器內(nèi))，水箱內(nèi)位于排水管開(kāi)口最低處以上的部分的水將經(jīng)進(jìn)水管和排水管排出水箱外(此時(shí)因水箱是敞開(kāi)式結(jié)構(gòu)，水箱內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)真空，所以水箱內(nèi)的水很容易就可流出)，電熱管的主要發(fā)熱部分暴露在水箱內(nèi)的空氣中，控制器給電熱管短時(shí)間通電，使電熱管加熱其表面的水垢，然后控制器將三位三通電控閥切換到工位一，自來(lái)水管內(nèi)的水流經(jīng)三位三通電控閥再經(jīng)進(jìn)水管迅速?lài)娏茉陔姛峁鼙砻娴母邷厮干?，高溫水垢在冷水的冷卻作用下因冷卻速度不一致而爆裂并從電熱管上剝落，從而實(shí)現(xiàn)除垢目的，當(dāng)三位三通電控閥從工位二切換到工位一的時(shí)間足夠長(zhǎng)(其時(shí)間可根據(jù)水箱的容積經(jīng)試驗(yàn)而確定并設(shè)定在控制器內(nèi))時(shí)，水箱內(nèi)的水位到達(dá)一定高度甚至可能從出水管向外排出時(shí)，控制器即可將三位三通電控閥切換回工位三的狀態(tài)，電熱水器進(jìn)入正常狀態(tài)。
所述的自動(dòng)除水垢的敞開(kāi)式電熱水器，其特征在于進(jìn)水管位于水箱內(nèi)的出水口對(duì)著電熱管；其目的是使除垢時(shí)，從進(jìn)水管向水箱內(nèi)噴出的水能更準(zhǔn)確地噴淋在電熱管表面，提高除垢效果。
第二技術(shù)方案，一種自動(dòng)除水垢的敞開(kāi)式電熱水器，包括水箱、電熱管、進(jìn)水管、出水管、溫度傳感器、控制器、手動(dòng)閥；其特征在于進(jìn)水管位于水箱內(nèi)的出水口位于電熱管附近，該出水口的最低處低于電熱管的主要發(fā)熱部分；進(jìn)水管位于水箱外的一端接三位三通電控閥的一個(gè)接口，三位三通電控閥的另兩個(gè)接口分別與自來(lái)水管和排水管相接，三位三通電控閥處于工位一時(shí)進(jìn)水管與自來(lái)水管相通而與排水管不相通，三位三通電控閥處于工位二時(shí)進(jìn)水管與排水管相通而與自來(lái)水管不相通，三位三通電控閥處于工位三時(shí)進(jìn)水管、排水管和自來(lái)水管各不相通；在進(jìn)水管與自來(lái)水管間設(shè)有連接管，連接管的通道上設(shè)有手動(dòng)閥；水箱內(nèi)設(shè)有高水位傳感器和低水位傳感器，高水位傳感器的感應(yīng)位置不高于出水管的出水通道內(nèi)的最高點(diǎn)且不低于電熱管的最高點(diǎn)，低水位傳感器的感應(yīng)位置低于電熱管的主要發(fā)熱部分而高于進(jìn)水管位于水箱內(nèi)的開(kāi)口的最低處。
正常待機(jī)狀態(tài)時(shí)，三位三通電控閥處于工位三，當(dāng)將手動(dòng)閥打開(kāi)時(shí)，自來(lái)水管內(nèi)的水經(jīng)連接管流入進(jìn)水管再進(jìn)入水箱，水箱內(nèi)的水位升高到一定程度時(shí)熱水從出水管流出水箱外，使用完畢后，關(guān)閉手動(dòng)閥；在待機(jī)狀態(tài)時(shí)進(jìn)行除垢，除垢時(shí)，控制器將三位三通電控閥控制在工位二，使排水管通過(guò)進(jìn)水管與水箱相通，水箱內(nèi)的水將經(jīng)進(jìn)水管和排水管排出水箱外(此時(shí)因水箱是敞開(kāi)式結(jié)構(gòu)，水箱內(nèi)不會(huì)出現(xiàn)真空，所以水箱內(nèi)的水很容易就可流出)，當(dāng)水位下降到低水位傳感器的動(dòng)作水位時(shí)，電熱管的主要發(fā)熱部分露出水面，控制器給電熱管短時(shí)間通電，使電熱管加熱其表面的水垢，然后控制器將三位三通電控閥切換到工位一，自來(lái)水管內(nèi)的水流經(jīng)三位三通電控閥再?gòu)倪M(jìn)水管迅速?lài)娏茉陔姛峁鼙砻娴母邷厮干?，高溫水垢在冷水的冷卻作用下因冷卻速度不一致而爆裂并從電熱管上剝落，從而實(shí)現(xiàn)除垢目的，當(dāng)水位上升到高水位傳感器的動(dòng)作水位時(shí)，控制器將三位三通電控閥切換回工位三，電熱水器進(jìn)入正常狀態(tài)。
所述的自動(dòng)除水垢的敞開(kāi)式電熱水器，其特征在于電熱管和水箱的連接處低于電熱管的主要發(fā)熱部分；低水位傳感器的感應(yīng)位置高于電熱管與水箱的連接處。其作用是除垢過(guò)程中一直有水浸沒(méi)電熱管與水箱的連接處，使該連接處的密封件也浸沒(méi)在水中而不會(huì)因電熱管的短時(shí)間加熱而將密封件熔化。
所述的自動(dòng)除水垢的敞開(kāi)式電熱水器，其特征在于進(jìn)水管位于水箱內(nèi)的出水口對(duì)著電熱管；其目的是使除垢時(shí)，從進(jìn)水管向水箱內(nèi)噴出的水能更準(zhǔn)確地噴淋在電熱管表面，提高除垢效果。
本發(fā)明所述的技術(shù)方案可以結(jié)合背景技術(shù)中的“電熱水器上電工作時(shí)間累積計(jì)時(shí)器”所述的原理對(duì)電熱水器實(shí)行定時(shí)自動(dòng)除垢，也可以用控制器通過(guò)檢測(cè)電熱水器在加熱過(guò)程中水的升溫速度是否變慢來(lái)確定是否需要對(duì)其進(jìn)行除垢；這是一般電子技術(shù)人員都可完成的，所以在此不作多述。
有益效果由于采用了本發(fā)明所述的技術(shù)方案，所述的電熱水器能及時(shí)清除電熱管上積聚的水垢，保證了電熱管與水箱內(nèi)的水之間的熱交換效率、防止了電熱管因表面積聚太厚的水垢造成散熱不良而燒斷電熱管內(nèi)的電熱絲，延長(zhǎng)了電熱管的使用壽命，節(jié)約了資源。



圖1是本發(fā)明的第二技術(shù)方案中的一個(gè)具體實(shí)施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1所述實(shí)施例中當(dāng)三位三通電控閥處于工位二時(shí)的狀態(tài)示意圖。
圖3是圖1所述實(shí)施例中當(dāng)三位三通電控閥處于工位一時(shí)的狀態(tài)示意圖。
圖4是本發(fā)明的第二技術(shù)方案中的另一個(gè)具體實(shí)施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖面標(biāo)記說(shuō)明1-水箱，2-電熱管，3-出水管，51-高水位傳感器，52-低水位傳感器，6-進(jìn)水管，603-側(cè)孔，604-開(kāi)口，7-排水管，8-三位三通電控閥，81-閥芯，9-箱蓋，10-連接管，101-手動(dòng)閥，11-自來(lái)水管。
具體實(shí)施方式
實(shí)施例一圖1是本發(fā)明的第二技術(shù)方案中的一個(gè)具體實(shí)施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
從圖1可見(jiàn)，所述的一種自動(dòng)除水垢的敞開(kāi)式電熱水器，包括水箱1、電熱管2、進(jìn)水管6、出水管3、溫度傳感器(圖中未畫(huà)出)、控制器(圖中未畫(huà)出)、手動(dòng)閥101；電熱管2豎裝在水箱1底部；進(jìn)水管6位于水箱1內(nèi)的出水口位于電熱管2附近；進(jìn)水管6位于水箱1外的一端接三位三通電控閥8的一個(gè)接口，三位三通電控閥8的另兩個(gè)接口分別與自來(lái)水管11和排水管7相接，三位三通電控閥8處于工位一時(shí)進(jìn)水管6與自來(lái)水管11相通而與排水管7不相通，三位三通電控閥8處于工位二時(shí)進(jìn)水管6與排水管7相通而與自來(lái)水管11不相通，三位三通電控閥8處于工位三時(shí)進(jìn)水管6、排水管7和自來(lái)水管11各不相通；在進(jìn)水管6與自來(lái)水管11間設(shè)有連接管10，連接管10的通道上設(shè)有手動(dòng)閥101；水箱1內(nèi)設(shè)有高水位傳感器51和低水位傳感器52。
圖2是圖1所述實(shí)施例中當(dāng)三位三通電控閥處于工位二時(shí)的狀態(tài)示意圖。從圖中可見(jiàn)，這時(shí)進(jìn)水管6通過(guò)三位三通電控閥8的閥芯81與排水管7相通。
圖3是圖1所述實(shí)施例中當(dāng)三位三通電控閥處于工位一時(shí)的狀態(tài)示意圖。從圖中可見(jiàn)，這時(shí)進(jìn)水管6通過(guò)三位三通電控閥8的閥芯81與自來(lái)水管11相通；除垢時(shí)，經(jīng)三位三通電控閥8從進(jìn)水管6噴出的水，一部分噴在電熱管2表面，另一部分沖向水箱1的上方再下落到電熱管2的表面。
實(shí)施例二圖4是本發(fā)明的第二技術(shù)方案中的另一個(gè)具體實(shí)施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。從圖4中可見(jiàn)，它與實(shí)施例一的不同之處在于其電熱管2是安裝在水箱1的側(cè)面而非底部，為了保護(hù)電熱管2與水箱1之間的密封件(圖2未畫(huà)出)，使除垢過(guò)程中電熱管2對(duì)水垢進(jìn)行短時(shí)間加熱時(shí)不至將密封件熔化，將電熱管2造成曲狀，使電熱管2的主要發(fā)熱部分高于電熱管2與水箱1的連接處，除垢過(guò)程雖然電熱管2的主要發(fā)熱部分露出了水面但其與水箱1的連接處還被水浸沒(méi)，此時(shí)的水對(duì)電熱管與水箱的連接處的密封件起到冷卻的作用；另外進(jìn)水管6位于水箱1內(nèi)的開(kāi)口604對(duì)著電熱管2，并在進(jìn)水管6的側(cè)壁上開(kāi)有側(cè)孔603。除垢過(guò)程中，進(jìn)水管6對(duì)電熱管2進(jìn)行噴淋時(shí)，將有少量水從側(cè)孔603處噴出，但因側(cè)孔603可造得很小，所以對(duì)噴淋效果影響不大；側(cè)孔603的另一作用是在排水時(shí)，當(dāng)水箱1內(nèi)的水位低于開(kāi)口604時(shí)，水箱1內(nèi)的水可經(jīng)由側(cè)孔603排出。
本發(fā)明的第一技術(shù)方案是將第二技術(shù)方案中的高、低水位傳感器取消，在控制器內(nèi)設(shè)定足夠的排水時(shí)間保證除垢時(shí)電熱管的主要加熱部分在電熱管短時(shí)間加熱水垢前能露出水面，同樣在除垢后控制器使三位三通電控閥8處于工位一的時(shí)間足夠長(zhǎng)，以使水箱1內(nèi)的水位上升到一定高度或保證供滿(mǎn)后才將三位三通電控閥8切換回工位三；這一方案的缺點(diǎn)是除垢完成后，進(jìn)水管向水箱灌水時(shí)，控制器不能準(zhǔn)確控制水箱內(nèi)的水位，如果控制器內(nèi)設(shè)定的時(shí)間過(guò)長(zhǎng)則有可能從出水管3的出口處溢水，浪費(fèi)水資源；如果設(shè)定的時(shí)間過(guò)短或在除垢過(guò)程中自來(lái)水管斷水，水箱1內(nèi)的水未能將電熱管2完全浸沒(méi)控制器就將三位三通電控閥切換回工位三，使電熱水器提前進(jìn)入正常工作狀態(tài)，這時(shí)電熱管將發(fā)生干燒，有可能造成火災(zāi)事故。這是一般技術(shù)人員在本發(fā)明的基礎(chǔ)上都可理解的，在此不作舉例。
當(dāng)然，本發(fā)明中如果取消排水管7也是可以實(shí)現(xiàn)自動(dòng)除水垢的目的的，只是，在排水時(shí)水流將直接從三位三通電控閥的出口向外噴，影響了環(huán)境衛(wèi)生。是一變劣的技術(shù)方案。
權(quán)利要求
1.一種自動(dòng)除水垢的敞開(kāi)式電熱水器，包括水箱、電熱管、進(jìn)水管、出水管、溫度傳感器、控制器、手動(dòng)閥；其特征在于進(jìn)水管位于水箱內(nèi)的出水口位于電熱管附近，該出水口的最低處低于電熱管的主要發(fā)熱部分；進(jìn)水管位于水箱外的一端接三位三通電控閥的一個(gè)接口，三位三通電控閥的另兩個(gè)接口分別與自來(lái)水管和排水管相接，三位三通電控閥處于工位一時(shí)進(jìn)水管與自來(lái)水管相通而與排水管不相通，三位三通電控閥處于工位二時(shí)進(jìn)水管與排水管相通而與自來(lái)水管不相通，三位三通電控閥處于工位三時(shí)進(jìn)水管、排水管和自來(lái)水管各不相通；在進(jìn)水管與自來(lái)水管間設(shè)有連接管，連接管的通道上設(shè)有手動(dòng)閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的自動(dòng)除水垢的敞開(kāi)式電熱水器，其特征在于進(jìn)水管位于水箱內(nèi)的出水口對(duì)著電熱管；其目的是使除垢時(shí)，從進(jìn)水管向水箱內(nèi)噴出的水能更準(zhǔn)確地噴淋在電熱管表面，提高除垢效果。
3.一種自動(dòng)除水垢的敞開(kāi)式電熱水器，包括水箱、電熱管、進(jìn)水管、出水管、溫度傳感器、控制器、手動(dòng)閥；其特征在于進(jìn)水管位于水箱內(nèi)的出水口位于電熱管附近，該出水口的最低處低于電熱管的主要發(fā)熱部分；進(jìn)水管位于水箱外的一端接三位三通電控閥的一個(gè)接口，三位三通電控閥的另兩個(gè)接口分別與自來(lái)水管和排水管相接，三位三通電控閥處于工位一時(shí)進(jìn)水管與自來(lái)水管相通而與排水管不相通，三位三通電控閥處于工位二時(shí)進(jìn)水管與排水管相通而與自來(lái)水管不相通，三位三通電控閥處于工位三時(shí)進(jìn)水管、排水管和自來(lái)水管各不相通；在進(jìn)水管與自來(lái)水管間設(shè)有連接管，連接管的通道上設(shè)有手動(dòng)閥；水箱內(nèi)設(shè)有高水位傳感器和低水位傳感器，高水位傳感器的感應(yīng)位置不高于出水管的出水通道內(nèi)的最高點(diǎn)且不低于電熱管的最高點(diǎn)，低水位傳感器的感應(yīng)位置低于電熱管的主要發(fā)熱部分而高于進(jìn)水管位于水箱內(nèi)的開(kāi)口的最低處。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的一種自動(dòng)除水垢的敞開(kāi)式電熱水器，其特征在于電熱管和水箱的連接處低于電熱管的主要發(fā)熱部分；低水位傳感器的感應(yīng)位置高于電熱管與水箱的連接處。
5.根據(jù)權(quán)利要求
3或4所述的一種自動(dòng)除水垢的敞開(kāi)式電熱水器，其特征在于進(jìn)水管位于水箱內(nèi)的出水口對(duì)著電熱管。
專(zhuān)利摘要
本發(fā)明涉及一種自動(dòng)除水垢的敞開(kāi)式電熱水器，包括水箱、電熱管、進(jìn)水管、出水管、溫度傳感器、控制器、手動(dòng)閥；其特征在于進(jìn)水管位于水箱內(nèi)的出水口位于電熱管附近，該出水口的最低處低于電熱管的主要發(fā)熱部分；進(jìn)水管位于水箱外的一端接三位三通電控閥的一個(gè)接口，三位三通電控閥的另兩個(gè)接口分別與自來(lái)水管和排水管相接；在進(jìn)水管與自來(lái)水管間設(shè)有連接管，連接管的通道上設(shè)有手動(dòng)閥；水箱內(nèi)設(shè)有高水位傳感器和低水位傳感器。
文檔編號(hào)F24H1/20GKCN1458476SQ02119675
公開(kāi)日2003年11月26日 申請(qǐng)日期2002年5月17日
發(fā)明者麥廣樹(shù) 申請(qǐng)人:麥廣樹(shù)導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan