供水裝置及對(duì)供水裝置進(jìn)行除垢的方法
【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供水裝置及對(duì)供水裝置進(jìn)行除垢的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]現(xiàn)有的儲(chǔ)水式電熱水器將金屬管狀加熱管置于內(nèi)膽內(nèi)直接對(duì)水進(jìn)行加熱。通常自來(lái)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(huì)在加熱管的表面和內(nèi)膽的內(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(huì)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(guò)厚時(shí)，力口熱管因其內(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；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)明的一個(gè)目的旨在克服現(xiàn)有除垢技術(shù)的至少一個(gè)缺陷，提供一種具有除垢功能的供水裝置。
[0005]本發(fā)明一個(gè)進(jìn)一步的目的是要使得供水裝置的阻垢效果好，電極壽命長(zhǎng)。
[0006]本發(fā)明另一個(gè)進(jìn)一步的目的是提供一種對(duì)供水裝置進(jìn)行除垢的方法。
[0007]按照本發(fā)明的一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種供水裝置，包括用于儲(chǔ)水的內(nèi)膽和除垢單元，所述除垢單元包括:
[0008]至少三個(gè)電極，設(shè)置在所述內(nèi)膽中；
[0009]直流電源，其具有正極和負(fù)極；
[0010]控制器，其配置成使所述除垢單元具有多個(gè)除垢流程，在每一除垢流程中，在所述至少三個(gè)電極中選擇兩個(gè)電極分別與所述直流電源的正極和負(fù)極電連接以分別作為陽(yáng)極和陰極；在隨后的下一除垢流程中，將在上一除垢流程中作為陰極的電極與所述直流電源的正極電連接以作為當(dāng)前除垢流程中的陽(yáng)極，在上一除垢流程中未與所述直流電源電連接的電極中選擇一個(gè)電極與所述直流電源的負(fù)極電連接以作為當(dāng)前除垢流程中的陰極。
[0011]可選地，所述除垢單元包括三個(gè)電極。
[0012]可選地，所述三個(gè)電極均具有圓柱體結(jié)構(gòu)，且所述三個(gè)電極的中央軸線之間的間距相等。
[0013]可選地，所述三個(gè)電極均具有由兩個(gè)翼片形成的V型結(jié)構(gòu)，相鄰電極有一個(gè)翼片相對(duì)。
[0014]可選地，所述V型結(jié)構(gòu)由一網(wǎng)狀或片狀結(jié)構(gòu)沿其縱向中心線彎折形成。
[0015]可選地，所述V型結(jié)構(gòu)的兩個(gè)翼片形成的V型夾角為120度；
[0016]且相鄰電極相對(duì)的翼片之間間距相等。
[0017]可選地，所述至少三個(gè)電極均由鈦合金制成，且在其外表面鍍一惰性金屬層。
[0018]可選地，所述供水裝置為電熱水器。
[0019]可選地，所述至少三個(gè)電極從所述內(nèi)膽底部垂直插入所述內(nèi)膽中。
[0020]可選地，所述至少三個(gè)電極與所述電熱水器的加熱管之間的間距在30_150mm之間。
[0021]按照本發(fā)明的另一個(gè)方面，本發(fā)明提供了一種對(duì)前述的任一供水裝置進(jìn)行除垢的方法，包括多個(gè)除垢流程，在每一除垢流程中，在所述至少三個(gè)電極中選擇兩個(gè)電極分別與所述直流電源的正極和負(fù)極電連接以分別作為陽(yáng)極和陰極；在隨后的下一除垢流程中，將在上一除垢流程中作為陰極的電極與所述直流電源的正極電連接以作為當(dāng)前除垢流程中的陽(yáng)極，在上一除垢流程中未與所述直流電源電連接的電極中選擇一個(gè)電極與所述直流電源的負(fù)極電連接以作為當(dāng)前除垢流程中的陰極。
[0022]本發(fā)明的除垢單元利用多個(gè)電極交替工作，通過(guò)將陰極轉(zhuǎn)換為陽(yáng)極，自動(dòng)實(shí)現(xiàn)對(duì)電極除垢，避免由于陰極長(zhǎng)期積垢而導(dǎo)致吸附力下降，具有阻垢效果好、且電極壽命長(zhǎng)的優(yōu)點(diǎn)。
[0023]除垢元件與供水裝置集成，除垢單元的電極內(nèi)置于供水裝置中，節(jié)省空間。本發(fā)明不添加化學(xué)藥劑，不污染水質(zhì)，通過(guò)利用電化學(xué)反應(yīng)去除水中的鈣鎂離子等，使水質(zhì)得到凈化。具有運(yùn)行費(fèi)用低的特點(diǎn)。
[0024]進(jìn)一步地，本發(fā)明可延長(zhǎng)電熱水器發(fā)熱管的使用壽命、減少氧化物對(duì)其內(nèi)膽表面的腐蝕，保護(hù)發(fā)熱管的同時(shí)也保護(hù)了內(nèi)膽，安全可靠。本發(fā)明實(shí)施例結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，成本低廉，且無(wú)化學(xué)污染，達(dá)到了提高電熱水器的熱交換效率和延長(zhǎng)加熱管使用壽命的目的。
[0025]根據(jù)下文結(jié)合附圖對(duì)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(huì)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(shuō)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(gè)實(shí)施例的供水裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖；
[0028]圖2是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的三個(gè)電極的示意性結(jié)構(gòu)圖；
[0029]圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的電熱水器的示意性結(jié)構(gòu)圖。
【具體實(shí)施方式】
[0030]圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的供水裝置的示意性結(jié)構(gòu)圖。本發(fā)明實(shí)施例的供水裝置例如可為水箱、電熱水器、太陽(yáng)能熱水器、飲水機(jī)等可為用戶提供用水(例如洗浴用水、洗滌用水或飲用水)的裝置。如圖1所示，本發(fā)明實(shí)施例供水裝置具有用于儲(chǔ)水的內(nèi)膽11。內(nèi)膽11中開(kāi)設(shè)有用于供水流入和流出的進(jìn)水口 13和出水口 14。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，圖1僅是簡(jiǎn)單地示意出各種供水裝置所共同具有的一般性特點(diǎn)，并不用于對(duì)供水裝置的結(jié)構(gòu)作出任何限制。
[0031]本發(fā)明實(shí)施例的供水裝置還包括用于將內(nèi)膽11中的水中含有的鈣鎂離子等去除的除垢單元。所述除垢單元包括三個(gè)電極A、B、C，具有正極和負(fù)極的直流電源(圖中未示出)以及控制器(圖中未示出)。三個(gè)電極A、B、C設(shè)置在內(nèi)膽11中。在本發(fā)明實(shí)施例中，電極的數(shù)量可為三個(gè)，也可為三個(gè)以上，如四個(gè)、五個(gè)、八個(gè)等?？紤]電極成本，在優(yōu)選的實(shí)施例中，除垢單元具有三個(gè)電極。
[0032]在一個(gè)實(shí)施例中，三個(gè)電極均通過(guò)電控開(kāi)關(guān)與直流電源的正極和負(fù)極連接。控制器通過(guò)控制電控開(kāi)關(guān)實(shí)現(xiàn)控制每個(gè)電極與直流電源的正極和負(fù)極之間的導(dǎo)通或斷開(kāi)，以使在除垢過(guò)程的一個(gè)除垢流程中三個(gè)電極中的兩個(gè)電極分別作為陽(yáng)極和陰極，而另外的電極不接電。
[0033]本發(fā)明實(shí)施例的除垢過(guò)程可包括多個(gè)除垢流程。在每一除垢流程中，控制器在三個(gè)電極中選擇兩個(gè)電極分別與直流電源的正極和負(fù)極電連接以分別作為陽(yáng)極和陰極；在隨后的下一除垢流程中，將在上一除垢流程中作為陰極的電極與直流電源的正極電連接以作為當(dāng)前除垢流程中的陽(yáng)極，在上一除垢流程中未與直流電源電連接的電極與直流電源的負(fù)極電連接以作為當(dāng)前除垢流程中的陰極。
[0034]在本發(fā)明實(shí)施例的除垢流程中會(huì)發(fā)生電化學(xué)反應(yīng)，水中的鈣鎂離子以碳酸鈣、碳酸鎂、氫氧化鎂的形式沉積在陰極，從而降低了水的硬度。本發(fā)明實(shí)施例為了避免由于陰極長(zhǎng)期積垢導(dǎo)致吸附力下降，通過(guò)以一定頻率使陰極反轉(zhuǎn)成為陽(yáng)極，使陰極上的生成的碳酸鈣等脫落分散在水中。
[0035]下面以圖1所示的實(shí)施例為例，詳細(xì)描述控制器對(duì)三個(gè)電極A、B、C的通、斷電以及通電極性的控制過(guò)程。
[0036]例如在某一除垢流程中，控制器可使電極A是陽(yáng)極，電極B是陰極，電極C不接電；設(shè)定時(shí)間后進(jìn)入下一除垢流程，使電極B是陽(yáng)極，電極C是陰極，電極A不接電；設(shè)定時(shí)間后再進(jìn)入下一除垢流程，使電極C是陽(yáng)極，電極A是陰極，電極B不接電；……，如此往復(fù)循環(huán)，使得在當(dāng)前除垢流程中在作為陰極的電極上形成碳酸鈣微晶等，在下一個(gè)工作流程中該電極作為陽(yáng)極以使其上的碳酸鈣微晶等脫落于水中，延長(zhǎng)電極壽命。并且，由于每個(gè)電極都可在一個(gè)除垢流程中不接電，可有效減緩電極老化，進(jìn)一步延長(zhǎng)電極壽命。
[0037]本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解，當(dāng)本發(fā)明實(shí)施例的除垢單元具有更多電極如四個(gè)電極時(shí)，其每個(gè)電極可在一個(gè)或多個(gè)除垢流程中不接電。例如在某一除垢流程中，控制器可使第一電極是陽(yáng)極，第二電極是陰極，第三、四電極不接電；一定時(shí)間后進(jìn)入下一除垢流程，可使第二電極是陽(yáng)極，第三電極是陰極，第一、四電極不接電；一定時(shí)間后再進(jìn)入