CN102457998A - 具有增强的抗菌效果的用于水加热的电阻 - Google Patents

Abstract

在此描述一种铠装电阻(2)，该铠装电阻用于对于贮水式热水器中的水或洗衣机或洗碗机的贮水槽中的水进行加热，该铠装电阻的与待加热的水相接触的金属表面覆盖有玻璃釉质，根据已知的技术将具有抗菌性能的金属(Ag，Cu，Zn)沉积在玻璃釉质的表面上。沉积的金属较佳的是银，且更佳的是，银呈纳米颗粒的形式。

Description

具有增强的抗菌效果的用于水加热的电阻

技术领域

本发明涉及为卫生或饮食目的、易于抑制在水容器中的细菌增殖的装置。

背景技术

长久以来已知的是，诸如锌、铜或银的一些金属元素具有用以控制或减少在浸有这些金属元素的水容器中的细菌丛的作用。

所述金属元素和/或它们的离子和/或它们之间的或与辅助物质的化合作用和/或更合适的、自由或通过化学作用组合的混合物，之后将它们称作“抗菌金属化合物”或ABM化合物。换言之，任何如下化合物在此可作为“抗菌金属化合物”或ABM化合物：具有所识别的抗菌作用的、诸如锌和/或铜和/或银的化学元素以可表现出所述抗菌作用的形式存在于该化合物中。

减少细菌丛或至少在细菌丛上没有增殖效应还可通过使用新词而称作“消毒”。

可获得与ABM制备工艺以及它们的使用方法有关的详尽的文献。

例如，文献CN101305735披露了如何获得将在消毒中使用的纳米颗粒的Ag。

US6303183提出，在对玻璃釉质进行烘焙之前，将ABM化合物粉末施加到传统的非抗菌玻璃釉质的金属表面上，从而获得抗菌釉质。

然后，根据传统工艺，可在炉中对具有ABM化合物表面沉积的釉质进行玻璃化处理。

之后，该玻璃釉质称作具有抗菌表面的玻璃釉质，该玻璃釉质通过根据任何已知技术在待上釉表面上施加传统的釉质、随后施加ABM化合物的所述釉质层、且随后进行用于玻璃化的烘焙来获得。

所谓的“铠装”电阻是众所周知的，该“铠装”电阻的电阻丝设置在金属管(铠装)内，且浸在压缩氧化镁(MgO)粉末中，该氧化镁粉末使电阻丝远离铠装且与铠装电绝缘。

此种类型的电阻广泛用于在贮水式电热水器、洗衣机以及洗碗机中的水加热，其中，通过将这些电阻浸在待加热的水来使用这些电阻。

之后，那些具有铠装且趋于浸入待加热的水中的铠装电阻将称作浸入式电阻。

在过去，由于生产工艺的简单性，因而浸入式电阻通常具有铜合金铠装；然而，铜会使容纳热水的钢罐或钢槽受电耦效应的腐蚀；因此，已日益转变成由不锈钢合金制成的铠装。

同时，为防止贮水式热水器的钢罐腐蚀，已日益从锌涂层转变成通过使用玻璃釉质或PTFE基的涂层或环氧树脂基涂层进行防护的表面。由锌提供的对于腐蚀的阴极防护现在由Mg制牺牲阳极或耐久的外加电流阳极来提供。

回到细菌增殖，几十年以前，在能量危机之前，细菌增殖并未被视作为与贮水式热水器相关的特别显著的问题，这是因为通常将热水器设置在能具有消毒效应的、相当高的温度(高达80℃)。如今，另一方面，水的保持温度显著较低(55-60℃)，且该温度值会有利于细菌增殖。

此外，为实现对于腐蚀的较佳防护，避免分别用于浸入式电阻和存储罐的铜和锌的使用。

此外，在洗衣机和洗碗机的槽中，尽管洗涤剂和有时相当高的温度具有清洁和杀菌作用，然而，不可避免地集在其中的污垢成为对健康有害的微生物的培养基。

关于在洗衣机和洗碗机中用于热水的容纳槽来说，已从涂有聚酰胺树脂的含铁钢变成使用不锈钢或可能的话使用更昂贵的有效塑性材料。

如上所述的US6303183提出通过利用抗菌玻璃釉质使贮水式热水器的罐的内表面上釉来使其具有消毒作用。

现有技术指出：在ABM中，银具有非常有效的“消毒”作用，尽管价格昂贵，然而需要非常少的量即能以合理的价格实现良好的效果。

然而显而易见的是，使用Ag基抗菌玻璃釉质来使贮水式热水器的内表面上釉，将需要非常高的成本。

此外，由于需要显著地改变生产工艺以及机器设计，因而此种工艺无法使用在洗衣机和洗碗机的槽中。

最后，如果热水容器是非金属制的或由其它的非可上釉材料制成，则此工艺无论如何都无法使用。

发明内容

本发明的一个目标是示出一种简易装置，该装置用以通过浸入式电阻为用于待加热的水的容器提供消毒，这些容器具体地说例如是贮水式热水器的罐以及洗衣机和洗碗机的槽。

本发明的又一目标是通过已使用的浸入式电阻，从而为待加热的水的容器的提供消毒作用。

本发明的又一目标是：通过使消毒工艺在与操作条件相适应的最高温度下进行来增强消毒作用。

附图说明

图1以垂直剖面示出贮水式电热水器的下部。

具体实施方式

将在下文中更清楚的这些和其它目标可通过根据在此所附的权利要求所述的浸入式电阻来实现。本发明的又一些特征将从一些较佳但非限制的实施例的描述中更加清楚的显示出来，这些实施例根据权利要求所述且借助图1所示的非限制示例来披露，图1以垂直剖面示出贮水式热水器的下部，其中，1代表贮水罐，2代表一个或多个铠装电阻，3代表温度传感器的可能的外壳套，4代表可能的凸缘，该凸缘用于闭合贮水罐且除了支承可能的外壳套3以外最终用于支承电阻2。

根据本发明，用于加热贮水式电热水器或洗衣机或洗碗机的贮水槽中的水的浸入式电阻2，至少部分地使它们的与待加热的水相接触的铠装表面覆盖有玻璃釉质，该玻璃釉质具有根据现有技术的工艺和材料所获得的抗菌表面。

应注意到的是，已知，若ABM化合物与待消毒的水进行接触所处的温度最高，则消毒效果最好。

用于水加热的所述浸入式电阻2的铠装是如下的物件：在贮水式电热水器或者在洗衣机或洗碗机的贮水槽中的、待消毒的水以与操作条件相适应的最高温度与该物件进行接触。

由于该温度，因此就可增强消毒效果，而给定相同的上釉表面以及抗菌金属浓度，则在热水器的存储容器或洗衣机或洗碗机的贮水槽中的其它区域中不会达到上述温度。

较佳的是，至少部分地覆盖本发明的所述浸入式电阻2的铠装的抗菌玻璃釉质提供包括银的ABM化合物。

更佳的是，银基本上是仅有的具有消毒效果的金属元素，银呈任何一种形式或者与其它非消毒化学元素进行化学或物理组合，且银包含在所述ABM化合物中。

更佳的是，包含在所述ABM化合物中的银呈银纳米颗粒的形式。

无论铠装电阻2的紧固装置是哪一个，且与图中所描绘的凸缘4不同，肯定的是，所述铠装电阻2是可拆除的，从而利用相同单元或者利用至少是具有紧凑尺寸以及前述热电特征的单元来替换。

通常，用于贮水式热水器的浸入式电阻2具有大约5-13W/cm²的表面热负载，而为40到100升的存储罐所传输的电力范围是800到3000W。

对于以上数据的简单计算指出，在贮水式电热水器中，对于所容纳的每升水来说，浸入式电阻的与水接触的表面在1cm²到9cm²的范围中。考虑到在加热过程中，贮水式热水器中的水经受对流运动，该对流运动循环地使水拍打浸入式电阻2的铠装表面，如果这些电阻利用抗菌玻璃釉质使表面上釉，则每升水根据其设置具有1到9cm²的消毒表面，实际上有绰绰有余的量用来确保这些电阻的消毒功能。

关于用于洗衣机和洗碗机的浸入式电阻，它们具有10-12W/cm²的表面承载以及通常在1700W到2000W之间的电力范围，因此，对于所容纳的每升水、这些电阻具有在7到10cm²范围中的与水接触的表面。

即使如果在为洗涤而设计的所述机器中，并不如同在贮水式热水器中考虑消毒功能那样将消毒功能考虑地特别重要，然而显而易见的是，通过使用根据本发明的浸入式电阻2，能以极其容易的方式来保证该消毒功能。

本发明的特殊优点在于：通过使用根据本发明的浸入式电阻2，能通过简单替换浸入式电阻、将消毒功能赋予已使用的贮水式电热水器以及洗衣机和洗碗机，显然该浸入式电阻被证明是用于对容纳在热水器或洗衣机或洗碗机中的待加热的水进行消毒的最有效部件。

Claims (4)

1.一种浸入式电阻(2)，所述浸入式电阻用于对于贮水式电热水器中的水或洗衣机或洗碗机的贮水槽中的水进行加热，

其特征在于，

-所述浸入式电阻的铠装的与待加热的水接触的金属表面的至少一部分覆盖有具有抗菌表面的玻璃釉质，

-具有抗菌表面的所述玻璃釉质包括这样的本身已知的玻璃釉质：在烘焙之前，根据任何本身已知的浓缩和工艺将ABM化合物施加到所述本身已知的玻璃釉质的表面上，

-所述ABM化合物包括如下化合物：具有所识别的抗菌作用的、诸如锌和/或铜和/或银的元素以任何已知的实际上易于表面抗菌作用的形式存在于所述化合物中。

2.如权利要求1所述的浸入式电阻(2)，

其特征在于，

所述ABM化合物包括银，所述银呈一种或多种可能的形式或与其它非消毒化学元素进行化学或物理组合。

3.如权利要求2所述的浸入式电阻(2)，

其特征在于，

呈所述一种或多种可能形式或者与其它非消毒化学元素进行化学或物理组合的银，基本上是包含在所述ABM化合物中的、仅有的具有消毒效果的金属元素。

4.如权利要求2或3所述的浸入式电阻(2)，

其特征在于，

包括在所述ABM化合物中的所述银呈银纳米颗粒的形式。