CN104807189B - 电热水器中电热管和镁棒的维护方法及电热水器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种电热水器中电热管和镁棒的维护方法及电热水器，属于热水器及其零配件养护方法领域，为解决现有技术检测精度差、依赖用户等问题而设计。本发明电热水器中电热管和镁棒的维护方法是以电热水器所用水的水质为参考依据来设定维护时间Tj，当电热管的实际工作时间Ts达到维护时间Tj时进行电热管和/或镁棒的维护，以镁棒的电位或者表面状态为判定标准确定是否更换镁棒。本发明电热水器包括壳体、电热管、控制装置和提示装置。本发明电热水器中电热管和镁棒的维护方法及电热水器能根据不同地域的水质状况得出不同的镁棒维护时间Tj，对电热管使用状况、水垢产生状况、镁棒消耗情况有准确的预判，使用方便，适用地域广泛。
Description
技术领域
本发明涉及一种电热水器中电热管和镁棒的维护方法以及实现该维护方法的电热水器。
背景技术
在电热水器中为了保护内胆令其不被腐蚀掉，通常会设置镁棒作为牺牲阳极，代替内胆上的金属发生氧化反应、进而被腐蚀消耗。镁棒属于易消耗部件，需要定期更换。
现有电热水器关于镁棒更换时间的说明仅为一个含糊的时间段，例如一年或一年半。但因为水质的不同、使用状况的不同（经常使用还是偶尔使用），镁棒的消耗自然不同，有些到达期限后仍然不需更换，而有些在到期之前就已经不能使用了。所以需要一个更为准确的判断镁棒是否需要更换的方法。
常用的镁棒消耗提醒产品是通过测量镁棒化学电位的改变来实现的，但这种方法是基于镁棒在内胆水中一直正常消耗并减少的基础上、通过外接电路同内胆形成电气回路或者通过指示灯的亮度变化来实现的。电路复杂，精度差，当镁棒被水垢等物质包裹而导致不能正常工作时该方法测量的结果依然是正常的。
发明内容
本发明的一个目的是提出一种充分考虑水垢形成状况的电热水器中电热管和镁棒的维护方法。
本发明的另一个目的是提出一种计时准确的电热水器中电热管和镁棒的维护方法。
本发明的还一个目的是提出一种能准确记录电热管工作时间并按照一定周期进行电热管和/或镁棒维护提示的电热水器。
为达此目的，一方面，本发明采用以下技术方案：
一种电热水器中电热管和镁棒的维护方法，所述方法是以电热水器所用水的水质为参考依据来设定维护时间Tj，当电热管的实际工作时间Ts达到维护时间Tj时进行电热管和/或镁棒的维护，以镁棒的电位或者表面状态为判定标准确定是否更换镁棒。
特别是，所述方法包括下述步骤：
步骤1、设定电热管和镁棒维护的基准时间Tb，根据电热水器所用水的水质得到系数K，系数K乘以基准时间Tb得到维护时间Tj=K×Tb；其中，K＞0；
步骤2、对电热管的每次工作时间进行记录和累加，得到实际工作时间Ts；
步骤3、当实际工作时间Ts达到维护时间Tj时拆下电热管，对电热管和/或镁棒进行检查和维护；
步骤4、若镁棒的电位不符合设定值或镁棒表面残缺至露出内部芯材，更换镁棒；否则将镁棒安装回原位，继续使用。
特别是，所述水质涉及的指标包括水的硬度和氯离子浓度；其中，所述水的硬度包括钙离子浓度和镁离子浓度。
特别是，在步骤1中，当电热水器所用水为标准水质时，系数K等于1；当水质差于标准水质时，系数K小于1；当水质优于标准水质时，系数K大于1。
特别是，在步骤3中，当实际工作时间Ts达到维护时间Tj时电热水器给出开机维护电热管和镁棒的提示信息。
特别是，在步骤4中，在将镁棒安装回原位继续使用之前对镁棒的表面进行处理，清除镁棒表面的包裹物。
特别是，设定电热管和镁棒维护的一组基准时间Tbi，根据电热水器所用水的水质得到系数K，系数K乘以基准时间Tbi得到一组维护时间Tji；当实际工作时间Ts达到维护时间Tji时开机维护电热管和/或镁棒；其中，i为大于等于1的正整数，i表示维护次数，Tji表示第i次维护与第i-1次维护之间的间隔时间。
另一方面，本发明采用以下技术方案：
一种用于实现上述电热管和镁棒维护方法的电热水器，包括壳体、以及设置在所述壳体内的电热管和控制装置，电热水器所用水的水质的参数通过与控制装置相连接的水质传感器进行检测，或将电热水器所使用地区的水质数据输入控制装置作为水质的参数，控制装置根据水质的参数设定维护时间Tj；所述电热水器还包括设置在控制装置上的电热管工作时间统计装置以及与所述控制装置相连接的提示装置；其中，电热管工作时间统计装置用于统计、累加得到所述电热管的实际工作时间Ts；提示装置用于当电热管的实际工作时间Ts达到维护时间Tj时发出电热管和镁棒需要维护的提示信息。
特别是，所述电热水器还包括电源装置，所述电源装置上设有继电器；当所述继电器吸合后所述控制装置的电热管工作时间统计装置记录第一时间点T1，当所述继电器断开后所述控制装置的电热管工作时间统计装置记录第二时间点T2，第二时间点T2减去第一时间点T1得到此次电热管的工作时间；所述控制装置记录每次的工作时间并累加得到实际工作时间Ts。
特别是，所述电热水器还包括网络通讯装置，所述网络通讯装置用于将实际工作时间Ts发送给远程终端。
本发明电热水器中电热管和镁棒的维护方法以电热水器所用水的水质为参考依据，充分考虑了不同地域的水质状况而具体得出不同的电热管和镁棒维护时间Tj，避免了单一设定时间带来的局限性，也避免了模糊的设定时间所造成的执行性差的问题。该维护方法计算维护时间Tj的基准是电热管的实际工作时间Ts，对水垢产生状况、镁棒消耗情况有比较准确的预判。
本发明电热水器的控制装置实时记录电源装置上继电器的工作状况，记录、累加得到电热管的实际工作时间Ts，结构合理，使用方便，计时准确。
附图说明
图1是本发明电热水器中镁棒的维护方法流程图；
图2是本发明电热水器中电热管的维护方法流程图；
图3是本发明电热水器中电热管和镁棒的维护方法流程图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。
优选实施例一：
本优选实施例提供一种电热水器中电热管和镁棒的维护方法。该方法是以电热水器所用水的水质为参考依据来设定维护时间Tj，当电热管的实际工作时间Ts达到维护时间Tj时进行电热管和/或镁棒的维护，以镁棒的电位或者表面状态为判定标准确定是否更换镁棒。
达到维护时间Tj后可以单独进行电热管的维护或镁棒的维护，也可以对电热管和镁棒同时进行维护。图1所示为镁棒的维护方法流程；图2所示为电热管的维护方法流程，当实际工作时间Ts达到电热管的额定（使用）寿命时更换所用电热管；图3所示为电热管和镁棒同时进行维护的方法流程。
因为水加热过程中形成的水垢会在电热管和镁棒上分别形成堆积物；同时镁棒本身含有的杂质会有一些析出物，堆积物和析出物共同在镁棒表面有一层包裹物，影响镁棒的消耗，导致普通的测量方式精确度差。所以本维护方法将电热水器所用水的水质做为参考依据，充分考虑到水垢的产生和作用。所说的电热管和镁棒维护包括但不仅限于清理电热管表面的包裹物、清理镁棒表面的包裹物、以及更换镁棒。
水垢的产生是由于水中的碳酸盐、硫酸盐在水被加热后沉淀堆积而成，具体地，水质涉及的指标包括水的硬度和氯离子浓度，而表征水的硬度的参数包括钙离子浓度和镁离子浓度。如果电热管从未加热水箱中的水，则不会产生水垢。所以本维护方法的维护时间Tj时是根据电热管的实际工作时间Ts来确定的而不是简单的以电热水器安装后的时间来确定。这样，同一天安装并投入使用的多台电热水器会因为是频繁使用还是偶尔使用、在水质好的地区使用还是在水质差的地区使用而拥有不同的维护时间Tj。
为了实现上述电热管和镁棒使用状态维护方法，本优选实施例提供一种电热水器。该电热水器包括壳体、设置在壳体内的电热管、控制装置、电源装置和水质传感器进行检测、以及提示装置。电源装置上设有继电器。水质传感器与控制装置相连接，用于测量电热水器所用水的水质的参数。
具体的，如图3所示，电热管和镁棒同时进行维护的方法包括下述步骤：
步骤1、设定电热管和镁棒维护的基准时间Tb，根据电热水器所用水的水质得到系数K（K＞0），系数K乘以基准时间Tb得到维护时间Tj=K×Tb。此处水质涉及的指标包括水的硬度和氯离子浓度；其中，水的硬度包括钙离子浓度和镁离子浓度。
当电热水器所用水为标准水质时，系数K=1；当水质差于标准水质时（硬度大，易产生水垢），系数K设为0.7、0.8或0.9；当水质优于标准水质时（硬度小，不易产生水垢），系数K设为1.1、1.2或1.3。标准水质的数值范围直接由生产企业写入产品的控制装置，比标准水质更易产生水垢的水被认定为水质差于标准水质，而比标准水质更难以产生水垢的水被认定为水质优于标准水质。通常，标准水质的硬度值为3mmol/L至6mmol/L，硬度高于6mmol/L的水则水质差，硬度低于3mmol/L的水则水质优。当氯离子浓度为36mg/L至100mg/L时为标准水质，氯离子浓度大于100mg/L为水质差，氯离子浓度小于36mg/L为水质优。当根据水的硬度和根据氯离子浓度划分水质等级得到不同结果时，以水的硬度为主要因素。另外，水的酸碱性亦会影响水垢的产生，总体上，PH值小于7会导致所用水易于产生水垢，PH值大于等于7的所用水不易产生水垢。
即，设定基准时间Tb为1000小时，当电热水器所用水为标准水质时，维护时间Tj为1000小时；当水质差于标准水质时，维护时间Tj为700小时、800小时或900小时；当水质优于标准水质时，维护时间Tj为1100小时、1200小时或1300小时。
步骤2、对电热管的工作时间进行记录、累加，得到实际工作时间Ts。当电热管开始工作时，继电器吸合，控制装置记录第一时间点T1；当电热管工作完毕后，继电器断开，控制装置记录第二时间点T2。第二时间点T2减去第一时间点T1得到此次电热管的工作时间。控制装置记录每次的工作时间并累加，得到实际工作时间Ts。
步骤3、当实际工作时间Ts达到维护时间Tj时，控制装置通过提示装置给出提示信息（显示屏文字提示、图像提示，报警灯闪烁，或蜂鸣器鸣响等方式均可），打开电热水器的壳体，拆下电热管，对电热管和镁棒进行检查和维护。
步骤4、如果镁棒的电位不符合设定值或镁棒表面残缺至露出内部芯材，更换镁棒；如果镁棒的电位符合设定值而且镁棒表面较完整（未露出内部芯材），对镁棒的表面进行处理，清除镁棒表面的包裹物后将镁棒安装回原位，继续使用。当电位（开路电压）≥1.5V时无需对镁棒进行维护，当0.1V≤电位＜1.5V时则需要对镁棒进行保养、维护，当电位＜0.1V时则需要更换镁棒。
优选实施例二：
本优选实施例提供一种电热水器中电热管和镁棒的维护方法及实现该方法的电热水器，维护方法的原理和电热水器的结构与优选实施例一基本相同。电热管和镁棒的维护方法以电热水器所用水的水质为参考依据来设定维护时间Tj，当电热管的实际工作时间Ts达到维护时间Tj时进行电热管和/或镁棒的维护，以镁棒的电位或者表面状态为判定标准确定是否更换镁棒。
不同之处在于：
设定电热管和镁棒维护的一组基准时间Tbi（i为大于等于1的正整数，i表示维护次数，Tji表示第i次维护与第i-1次维护之间的间隔时间），例如1000小时、2000小时、2500小时等。根据电热水器所用水的水质得到系数K，于是系数K乘以基准时间Tbi得到一组维护时间Tji=K×Tbi，例如800小时、1600小时、2000小时等。当实际工作时间Ts达到第一个维护时间Tj1时开机维护电热管和/或镁棒，此时基本不用更换镁棒，将电热管和/或镁棒表面清理干净后就可以安装回原位继续使用；当实际工作时间Ts达到第二个维护时间Tj2时重复上一次的动作。当实际工作时间Ts达到第n个维护时间Tjn时镁棒不能满足判定条件而更换。
根据水的硬度和氯离子浓度对水进行划分时不限具体的分档数，可以分成三档，亦可以分为五档（1.4～2.8mmol/L之间为标准水质，0.7～1.4mmol/L之间为较优水质，小于0.7mmol/L之间为最优水质，2.8～5.3mmol/L之间为较差水质，大于5.3mmol/L之间为最差水质）并分别设置系数K。
在本优选实施例中未设置水质传感器，而是将电热水器所使用地区的水质数据输入控制装置作为水质的参数，控制装置根据水质的参数设定维护时间Tj。
本优选实施例提供的电热水器还包括网络通讯装置，当实际工作时间Ts达到维护时间Tj时，控制装置通过网络通讯装置将实际工作时间Ts发送给远程终端。售后服务商或生产企业可以远程监测该电热水器的使用时间，当实际工作时间Ts达到维护时间Tj时及时地派维修人员上门服务，或主动给用户打电话询问是否需要派维修人员上门服务。
Claims (7)
1.一种电热水器中电热管和镁棒的维护方法，其特征在于，所述方法是以电热水器所用水的水质为参考依据来设定维护时间Tj，当电热管的实际工作时间Ts达到维护时间Tj时进行电热管和/或镁棒的维护，以镁棒的电位或者表面状态为判定标准确定是否更换镁棒；
所述方法包括下述步骤：
步骤1、设定电热管和镁棒维护的基准时间Tb，根据电热水器所用水的水质得到系数K，系数K乘以基准时间Tb得到维护时间Tj＝K×Tb；其中，K＞0；
步骤2、对电热管的每次工作时间进行记录和累加，得到实际工作时间Ts；
步骤3、当实际工作时间Ts达到维护时间Tj时拆下电热管，对电热管和/或镁棒进行检查和维护；
步骤4、若镁棒的电位不符合设定值或镁棒表面残缺至露出内部芯材，更换镁棒；否则将镁棒安装回原位，继续使用；
还包括：设定电热管和镁棒维护的一组基准时间Tbi，根据电热水器所用水的水质得到系数K，系数K乘以基准时间Tbi得到一组维护时间Tji＝K×Tbi；当实际工作时间Ts达到维护时间Tji时开机维护电热管和/或镁棒；其中，i为大于等于1的正整数，i表示维护次数，Tji表示第i次维护与第i-1次维护之间的间隔时间；
还包括：当实际工作时间Ts达到维护时间Tj时，将实际工作时间Ts发送给远程终端。
2.根据权利要求1所述的电热水器中电热管和镁棒的维护方法，其特征在于，所述水质涉及的指标包括水的硬度和氯离子浓度；其中，所述水的硬度包括钙离子浓度和镁离子浓度。
3.根据权利要求2所述的电热水器中电热管和镁棒的维护方法，其特征在于，在步骤1中，当电热水器所用水为标准水质时，系数K等于1；当水质差于标准水质时，系数K小于1；当水质优于标准水质时，系数K大于1。
4.根据权利要求2所述的电热水器中电热管和镁棒的维护方法，其特征在于，在步骤3中，当实际工作时间Ts达到维护时间Tj时电热水器给出开机维护电热管和镁棒的提示信息。
5.根据权利要求2所述的电热水器中电热管和镁棒的维护方法，其特征在于，在步骤4中，在将镁棒安装回原位继续使用之前对镁棒的表面进行处理，清除镁棒表面的包裹物。
6.一种用于实现如权项1至5任一所述电热管和镁棒维护方法的电热水器，包括壳体、以及设置在所述壳体内的电热管和控制装置，其特征在于，电热水器所用水的水质的参数通过与控制装置相连接的水质传感器进行检测，或将电热水器所使用地区的水质数据输入控制装置作为水质的参数，控制装置根据水质的参数设定维护时间Tj；
所述电热水器还包括设置在控制装置上的电热管工作时间统计装置以及与所述控制装置相连接的提示装置；其中，
电热管工作时间统计装置，用于统计、累加得到所述电热管的实际工作时间Ts；
提示装置，用于当电热管的实际工作时间Ts达到维护时间Tj时发出电热管和镁棒需要维护的提示信息；
所述电热水器还包括网络通讯装置，所述网络通讯装置用于将实际工作时间Ts发送给远程终端。
7.根据权利要求6所述的电热水器，其特征在于，所述电热水器还包括电源装置，所述电源装置上设有继电器；当所述继电器吸合后所述控制装置的电热管工作时间统计装置记录第一时间点T1，当所述继电器断开后所述控制装置的电热管工作时间统计装置记录第二时间点T2，第二时间点T2减去第一时间点T1得到此次电热管的工作时间；所述控制装置记录每次的工作时间并累加得到实际工作时间Ts。
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