熱水器及其控制方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及熱水器及其控制方法。具體地，本發(fā)明提供了一種熱水器，包括用于儲水的內(nèi)膽和電化學(xué)除垢裝置。特別地，所述電化學(xué)除垢裝置包括第一電極片、第二電極片和間隔層，且所述第一電極片、所述間隔層和所述第二電極片依次疊置后沿所述內(nèi)膽內(nèi)壁卷繞一周成圓筒狀。此外，本發(fā)明還提供了一種用于該熱水器的控制方法。本發(fā)明的熱水器及其控制方法因?yàn)殡娀瘜W(xué)除垢裝置的特殊結(jié)構(gòu)和安裝位置，顯著地提高了電化學(xué)除垢裝置的阻垢面積，防止或大大減緩了熱水器的加熱管和內(nèi)膽內(nèi)壁的結(jié)垢。
【專利說明】
熱水器及其控制方法
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及除垢技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種具有除垢功能的熱水器及其控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的儲水式電熱水器將金屬管狀加熱管置于內(nèi)膽內(nèi)直接對水進(jìn)行加熱。通常自來水含有一定濃度的鈣、鎂離子，當(dāng)水受熱或蒸發(fā)時(shí)，鈣、鎂化合物等析出沉淀，會在加熱管表面和內(nèi)膽內(nèi)壁上沉積形成水垢。水垢的導(dǎo)熱率低，加熱管的表面沉積的水垢達(dá)到一定厚度時(shí)會降低加熱管與水之間的熱交換效率，增大電能消耗。此外，當(dāng)水垢過厚時(shí)，加熱管因其內(nèi)部的熱量不能及時(shí)向外傳導(dǎo)而出現(xiàn)燒斷發(fā)熱絲的現(xiàn)象，縮短了加熱管的使用壽命。
[0003]目前，避免電熱水器的加熱管結(jié)垢的方法主要包括兩種方式:一是在表面涂覆疏水材料，減少水垢附著；二是在進(jìn)水管進(jìn)口處添加硅磷晶藥罐或?yàn)V芯，降低鈣鎂離子反應(yīng)活性，達(dá)到阻垢的目的。然而在加熱管表面涂覆疏水材料只能減少加熱管結(jié)垢，并不能降低電熱水器內(nèi)膽中水垢的形成和改變內(nèi)膽中水的水質(zhì)；而硅磷晶法屬于化學(xué)法，水中額外添加化學(xué)物質(zhì)，影響用戶身體健康，而且硅磷晶藥罐或?yàn)V芯難以和電熱水器集成，需要額外安裝，既占空間又不美觀。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明第一方面的一個目的旨在克服現(xiàn)有的熱水器的至少一個缺陷，提供一種新穎的熱水器，其能夠防止或減緩熱水器的加熱管和內(nèi)膽內(nèi)壁上結(jié)垢，且結(jié)構(gòu)簡單。
[0005]本發(fā)明第一方面的一個進(jìn)一步的目的是要增大電化學(xué)除垢裝置的有效阻垢面積，提高熱水器的阻垢效果。
[0006]本發(fā)明第一方面的另一個進(jìn)一步的目的是要避免內(nèi)膽內(nèi)的水電解析氫。
[0007]本發(fā)明第一方面的又一個進(jìn)一步的目的是要便于電化學(xué)除垢裝置的安裝。
[0008]本發(fā)明第二方面的一個目的是要提供一種用于上述熱水器的控制方法。
[0009]根據(jù)本發(fā)明的第一方面，本發(fā)明提供了一種熱水器，包括用于儲水的內(nèi)膽和電化學(xué)除垢裝置。特別地，所述電化學(xué)除垢裝置包括第一電極片、第二電極片和間隔層，且所述第一電極片、所述間隔層和所述第二電極片依次疊置后沿所述內(nèi)膽內(nèi)壁卷繞一周成圓筒狀。
[0010]可選地，所述第一電極片和所述第二電極片是柔性的。
[0011 ] 可選地，所述第一電極片和所述第二電極片均由活性炭纖維制成。
[0012]可選地，所述間隔層由無紡布制成。
[0013]可選地，所述電化學(xué)除垢裝置還包括:兩個分別具有多個電極柱的電極柱組，每個所述電極柱組的多個電極柱分別沿相應(yīng)所述第一電極片和所述第二電極片的周向方向間隔地設(shè)置，且每個所述電極柱沿平行于所述內(nèi)膽軸線的方向至少部分地伸入相應(yīng)所述第一電極片和所述第二電極片。
[0014]可選地，一個所述電極柱組的多個電極柱與另一所述電極柱組的多個電極柱沿周向方向相互間隔地設(shè)置。
[0015]可選地，所述第一電極片與所述第二電極片接入的電壓為1.8V至2.5V。
[0016]可選地，所述電化學(xué)除垢裝置還包括:極性切換開關(guān)，配置成在開啟所述電化學(xué)除垢裝置時(shí)，使所述第一電極片和所述第二電極片的正負(fù)極性反轉(zhuǎn)。
[0017]根據(jù)本發(fā)明的第二方面，本發(fā)明提供了一種用于上述任一種熱水器的控制方法，包括:在開啟所述熱水器的加熱管時(shí)，開啟所述電化學(xué)除垢裝置；在關(guān)閉所述加熱管時(shí)，延遲第一預(yù)設(shè)時(shí)間關(guān)閉所述電化學(xué)除垢裝置。
[0018]可選地，所述第一預(yù)設(shè)時(shí)間為0.5min至5min。
[0019]可選地，所述控制方法還包括:在所述加熱管關(guān)閉后，所述電化學(xué)除垢裝置在關(guān)閉第二預(yù)設(shè)時(shí)間后開啟，在工作第三預(yù)設(shè)時(shí)間后關(guān)閉，且以此循環(huán)直至所述加熱管開啟。
[0020]可選地，所述第二預(yù)設(shè)時(shí)間為1min至30min ;所述第三預(yù)設(shè)時(shí)間為5min至30mino
[0021]可選地，在開啟所述電化學(xué)除垢裝置時(shí)，使所述電化學(xué)除垢裝置的第一電極片和第二電極片的正負(fù)極性反轉(zhuǎn)。
[0022]本發(fā)明的熱水器及其控制方法因?yàn)殡娀瘜W(xué)除垢裝置的特殊結(jié)構(gòu)和安裝位置，顯著地提高了電化學(xué)除垢裝置的阻垢面積，防止或大大減緩了熱水器的加熱管和內(nèi)膽內(nèi)壁的結(jié)垢。
[0023]進(jìn)一步地，由于本發(fā)明熱水器及除垢方法中第一電極片和第二電極片均由活性炭纖維制成，比表面積大使阻垢效果好，且成本低。此外，柔性電極片也容易安裝。
[0024]進(jìn)一步地，由于本發(fā)明熱水器及除垢方法中，電極柱不僅可以連通電源與相應(yīng)電極片，且能夠起到支撐、固定相應(yīng)電極片的作用。
[0025]根據(jù)下文結(jié)合附圖對本發(fā)明具體實(shí)施例的詳細(xì)描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員將會更加明了本發(fā)明的上述以及其他目的、優(yōu)點(diǎn)和特征。
【附圖說明】
[0026]后文將參照附圖以示例性而非限制性的方式詳細(xì)描述本發(fā)明的一些具體實(shí)施例。附圖中相同的附圖標(biāo)記標(biāo)示了相同或類似的部件或部分。本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該理解，這些附圖未必是按比例繪制的。附圖中:
[0027]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的熱水器的示意性剖視圖；
[0028]圖2是圖1中A處的示意性局部放大圖；
[0029]圖3是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的熱水器的示意性主視圖；
[0030]圖4是圖1中B處的示意性局部放大圖；
[0031]圖5是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的熱水器的控制方法的流程圖；
[0032]圖6是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的熱水器的控制方法的流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0033]下面詳細(xì)描述本發(fā)明的實(shí)施例，所述實(shí)施例的示例在附圖中示出，下面通過參考附圖描述的實(shí)施例是示例性的，僅用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對本發(fā)明的限制。在本發(fā)明的描述中，術(shù)語“上”、“下”、“前”、“后”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明而不是要求本發(fā)明必須以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對本發(fā)明的限制。在本發(fā)明視圖中的坐標(biāo)系中:x軸表示橫向方向，Y軸表示縱向方向，Z軸表示豎向方向。
[0034]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的熱水器的示意性剖視圖，圖中僅示出了內(nèi)膽10和電化學(xué)除垢裝置的至少部分部件。如圖1所示，并參考圖2，本發(fā)明實(shí)施例的熱水器一般性可包括用于儲水的內(nèi)膽10和延伸進(jìn)內(nèi)膽10并對其內(nèi)的水進(jìn)行加熱的加熱管。為了防止內(nèi)膽10內(nèi)壁結(jié)垢和加熱管上結(jié)垢，本發(fā)明實(shí)施例的熱水器還包括電化學(xué)除垢裝置，其可包括第一電極片21、第二電極片22和間隔層23。特別地，第一電極片21、間隔層23和第二電極片22依次疊置后沿內(nèi)膽10內(nèi)壁卷繞一周成圓筒狀，顯著增大了第一電極片21和第二電極片22的除垢面積，提高了電化學(xué)除垢裝置的阻垢/除垢效率，也提高了加熱管對內(nèi)膽10內(nèi)的水的加熱效率。
[0035]如圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例中的內(nèi)膽10可包括水平橫向設(shè)置的內(nèi)膽桶身11、第一封頭12和第二封頭13，其中，第一電極片21、間隔層23和第二電極片22依次疊置后沿內(nèi)膽桶身11的內(nèi)壁卷繞一周；第一封頭12和第二封頭13分別連接于內(nèi)膽桶身11的兩端。內(nèi)膽桶身11上開設(shè)有安裝進(jìn)水管和出水管等的安裝孔14，第一電極片21、間隔層23和第二電極片22的相應(yīng)位置處也具有通孔，以便于進(jìn)水管和出水管等的安裝。
[0036]為了便于第一電極片21和第二電極片22的安裝，第一電極片21和第二電極片22是柔性的。具體地，第一電極片21和第二電極片22可由柔性導(dǎo)電材料制成。在本發(fā)明的一些優(yōu)選的實(shí)施例中，第一電極片21和第二電極片22均由活性炭纖維制成?；钚蕴坷w維可首先制成活性炭纖維氈，第一電極片21和第二電極片22均可包括相互層疊的一層或多層活性炭纖維氈。由活性炭纖維制成的電極片的比表面積大，能進(jìn)一步提高電化學(xué)除垢裝置的阻垢效果。此外，由活性炭纖維制成的電極片也具有成本低的優(yōu)勢。
[0037]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，第一電極片21和第二電極片22接入的電壓值可為
1.8V至2.5V，阻垢效果好且避免水電解析氫。電化學(xué)除垢裝置還可包括:極性切換開關(guān)，配置成在開啟電化學(xué)除垢裝置時(shí)，使電化學(xué)除垢裝置的第一電極片21和第二電極片22的正負(fù)極性反轉(zhuǎn)，以防止第一電極片21或第二電極片22上形成的微晶碳酸鈣過多，在第一電極片21和第二電極片22的正負(fù)極性反轉(zhuǎn)后，可使第一電極片21或第二電極片22上的微晶碳酸鈣脫落脫落，隨水流沖走。
[0038]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，間隔層23由無紡布制成，以允許水流從第一電極片21和第二電極片22之間流過。在本發(fā)明的一些替代性實(shí)施例中，第一電極片21和第二電極片22之間間隔層23可為紙質(zhì)隔膜、尼龍纖維以及多孔聚合物板等。
[0039]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，如圖4所示，電化學(xué)除垢裝置還包括:兩個分別具有多個電極柱24的電極柱組，每個電極柱組的多個電極柱24分別沿相應(yīng)第一電極片21和第二電極片22的周向方向間隔地設(shè)置，且每個電極柱24沿平行于內(nèi)膽10軸線的方向至少部分地伸入相應(yīng)第一電極片21和第二電極片22。每個電極柱組中電極柱24可為3至8個，優(yōu)選為4個、5個。每個電極柱組中的部分電極柱24全部伸入相應(yīng)第一電極片21和第二電極片22 ;另一部分電極柱24的部分電極柱段伸入相應(yīng)第一電極片21和第二電極片22，其余部分電極柱段延伸并穿過內(nèi)膽10上的法蘭盤15，固定于法蘭盤15并在法蘭盤15的外側(cè)連接電連線。進(jìn)一步地，一個電極柱組的多個電極柱24與另一電極柱組的多個電極柱24沿周向方向相互間隔地設(shè)置。
[0040]圖5是根據(jù)本發(fā)明一個實(shí)施例的熱水器的控制方法的流程圖。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種用于上述任一種熱水器的控制方法，其包括:在開啟熱水器的加熱管時(shí)，開啟電化學(xué)除垢裝置；在關(guān)閉加熱管時(shí)，延遲第一預(yù)設(shè)時(shí)間關(guān)閉電化學(xué)除垢裝置。第一預(yù)設(shè)時(shí)間可為
0.5min至5min。進(jìn)一步地，在開啟電化學(xué)除垢裝置時(shí)，使電化學(xué)除垢裝置的第一電極片21和第二電極片22的正負(fù)極性反轉(zhuǎn)，以使第一電極片21或第二電極片22上的微晶碳酸鈣脫落脫落，延長電極的使用壽命。
[0041]在本發(fā)明的一些實(shí)施例中，該熱水器的控制方法還包括:在加熱管關(guān)閉后，電化學(xué)除垢裝置在關(guān)閉第二預(yù)設(shè)時(shí)間后開啟，在工作第三預(yù)設(shè)時(shí)間后關(guān)閉，且以此循環(huán)直至加熱管開啟。如圖6所示，當(dāng)加熱管關(guān)閉后，熱水器判斷在第一預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)是否開啟加熱管，若加熱管在第一預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)開啟，則電化學(xué)除垢裝置繼續(xù)工作；若加熱管在第一預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)未開啟，則關(guān)閉電化學(xué)除垢裝置，且熱水器判斷在第二預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)是否開啟加熱管。若加熱管在第二預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)開啟，則開啟電化學(xué)除垢裝置；若加熱管在第二預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)未開啟，則開啟電化學(xué)除垢裝置，且熱水器繼續(xù)判斷在第三預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)是否開啟加熱管。若加熱管在第三預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)開啟，則電化學(xué)除垢裝置繼續(xù)工作；若加熱管在第三預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)未開啟，則關(guān)閉電化學(xué)除垢裝置，熱水器再次判斷在第二預(yù)設(shè)時(shí)間段內(nèi)是否開啟加熱管。第二預(yù)設(shè)時(shí)間可為1min至30min ;第三預(yù)設(shè)時(shí)間可為5min至30min。
[0042]至此，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)認(rèn)識到，雖然本文已詳盡示出和描述了本發(fā)明的多個示例性實(shí)施例，但是，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的情況下，仍可根據(jù)本發(fā)明公開的內(nèi)容直接確定或推導(dǎo)出符合本發(fā)明原理的許多其他變型或修改。因此，本發(fā)明的范圍應(yīng)被理解和認(rèn)定為覆蓋了所有這些其他變型或修改。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種熱水器，包括用于儲水的內(nèi)膽和電化學(xué)除垢裝置，其特征在于， 所述電化學(xué)除垢裝置包括第一電極片、第二電極片和間隔層，且 所述第一電極片、所述間隔層和所述第二電極片依次疊置后沿所述內(nèi)膽內(nèi)壁卷繞一周成圓筒狀。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱水器，其特征在于， 所述第一電極片和所述第二電極片是柔性的。3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的熱水器，其特征在于， 所述第一電極片和所述第二電極片均由活性炭纖維制成。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱水器，其特征在于， 所述間隔層由無紡布制成。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱水器，其特征在于， 所述電化學(xué)除垢裝置還包括:兩個分別具有多個電極柱的電極柱組，每個所述電極柱組的多個電極柱分別沿相應(yīng)所述第一電極片和所述第二電極片的周向方向間隔地設(shè)置，且每個所述電極柱沿平行于所述內(nèi)膽軸線的方向至少部分地伸入相應(yīng)所述第一電極片和所述第二電極片。6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的熱水器，其特征在于， 一個所述電極柱組的多個電極柱與另一所述電極柱組的多個電極柱沿周向方向相互間隔地設(shè)置。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的熱水器，其特征在于， 所述第一電極片與所述第二電極片接入的電壓為1.8V至2.5V。8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的熱水器，其特征在于， 所述電化學(xué)除垢裝置還包括:極性切換開關(guān)，配置成在開啟所述電化學(xué)除垢裝置時(shí)，使所述第一電極片和所述第二電極片的正負(fù)極性反轉(zhuǎn)。9.一種用于權(quán)利要求1至8中任一項(xiàng)所述熱水器的控制方法，其特征在于，包括: 在開啟所述熱水器的加熱管時(shí)，開啟所述電化學(xué)除垢裝置； 在關(guān)閉所述加熱管時(shí)，延遲第一預(yù)設(shè)時(shí)間關(guān)閉所述電化學(xué)除垢裝置。10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制方法，其特征在于， 所述第一預(yù)設(shè)時(shí)間為0.5min至5min。11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制方法，其特征在于，還包括: 在所述加熱管關(guān)閉后，所述電化學(xué)除垢裝置在關(guān)閉第二預(yù)設(shè)時(shí)間后開啟，在工作第三預(yù)設(shè)時(shí)間后關(guān)閉，且以此循環(huán)直至所述加熱管開啟。12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的控制方法，其特征在于， 所述第二預(yù)設(shè)時(shí)間為1min至30min ； 所述第三預(yù)設(shè)時(shí)間為5min至30min。13.根據(jù)權(quán)利要求9所述的控制方法，其特征在于， 在開啟所述電化學(xué)除垢裝置時(shí)，使所述電化學(xué)除垢裝置的第一電極片和第二電極片的正負(fù)極性反轉(zhuǎn)。
【文檔編號】C02F5/00GK105865034SQ201510026244
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2015年1月19日
【發(fā)明人】安詩卉, 姚菲菲, 勞春峰, 趙小勇, 王軍, 尹翔, 高源 , 金學(xué)峰
【申請人】青島海爾智能技術(shù)研發(fā)有限公司