CN106679183A - 一种开水器机械式除垢装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种开水器机械式除垢装置，包括：水箱本体、沉垢区、加热棒、盖板、动力部、底座、柔性连接套、第一销、第一卡槽、第二卡槽、第二销、螺杆、上复位弹簧、下复位弹簧、刷板、刷板缺口、刷毛、沉积阀、沉淀箱、过滤箱、高温水泵、进液阀。相比较现有技术，本发明的有益效果是：利用水垢在生成初期还不能完全固化的特性，利用上下往复运动的刷板把容易附着的水垢的地方直接清除；然后依次通过沉淀箱、过滤箱和高温水泵，使得清除水垢后的热水的再次循环，在保证能清除水垢的情况下，有效的实现了资源节约目的。
Description
技术领域
本发明涉及一种除垢装置，具体为一种开水器机械式除垢装置。
背景技术
开水器也称开水炉，是为了满足较多人员饮用开水的需求而设计、开发的一种利用其他能量转化为热能而生产开水的饮水设备。电热式开水炉，根据加热原理不同而分为：传统式开水器、沸腾式开水器、步进式开水器、即开式开水器、热推即热式和电磁开水器。由于地方的水质不同，因此每个地方的凉水在加热后都会产生水垢，目前有的地方直接使用纯净水加热，但是纯净水具有很大的缺点，比如：不含人体必须的多种矿物质，长期饮用对身体不好，并且一些特殊病人比如血糖病患者不适合直接饮用，同时，使用生活用水直接加热还可以节省购买软水处理的好处。水垢是水中的钙镁离子在加热过程中，慢慢的从开水中析出，当水烧开以后，起初以漂浮物的形式存在水表面，如果再持续加热会在水中形成悬浮物，悬浮物沉淀在水底或附着在容器内壁上就形成了水垢。水垢的表现形式：漂浮物→悬浮物→沉淀物和附着物(水垢)，这是钙镁离子在加热过程中不同的表现形式。由于目前的水垢清理装置大部分是化学或者超声波等。但是，目前利用在水垢生成阶段还没有完全固化时候就使用机械清除方式的除垢装置却没有。
发明内容
本发明的目的在于提供一种开水器机械式除垢装置，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种开水器机械式除垢装置，包括：水箱本体，所述水箱本体内部设有上下竖直侧壁围成的容腔且容腔顶部敞口；所述水箱本体底部穿过侧壁固定若干个加热棒且加热棒内的加热管延伸至水箱本体容腔内部，所述水箱本体上端敞口处通过与可拆卸的非导热材料盖板与水箱本体内的容腔密封；所述盖板上竖直设有相对于盖板作旋转副运动的螺杆且螺杆顶端通过传动机构与动力部的输出端连接；所述螺杆上设有相对螺杆作上下往复运动的刷板，所述刷板内部设有与延伸到水箱本体内的加热管尺寸相适应的刷板缺口，所述刷板和刷板缺口所围成的外轮廓上固定刷毛。
根据本发明的一个实施例：在水箱本体容腔内裸露的螺杆上运动的刷板上方位置和下方位置处分别与螺杆套接上复位弹簧和下复位弹簧，且上复位弹簧的顶端和下复位弹簧的底端分别被限制在螺杆上方位置和下方位置的两个限位装置之间。
根据本发明的一个实施例：与动力部输出端连接的传动机构包括柔性连接套，所述柔性连接套包括：上/下端面位置处分别设有第一卡槽/第二卡槽；所述第一卡槽与传递输入扭矩的第一销连接，输出扭矩的第二卡槽与第二销连接。
根据本发明的一个实施例：柔性连接套的材料是胶木或者尼龙。
根据本发明的一个实施例：所述水箱本体内容腔的底壁是尖端朝下的锥型壳体结构的沉垢区，所述沉垢区底部的尖端处通过管道依次相通连接沉积阀、沉淀箱、过滤箱、高温水泵和进液阀，然后至加热棒下方位置且与水箱本体内部的容腔相通，所述沉淀箱设在沉垢区的下方位置。
根据本发明的一个实施例：所述动力部包括控制模块，所述控制模块分别与驱动螺杆旋转的螺杆电机控制盒、驱动热水循环的高温水泵控制盒电连接。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：利用水垢在生成初期还不能完全固化的特性，利用上下往复运动的刷板把容易附着的水垢的地方直接清除；然后依次通过沉淀箱、过滤箱和高温水泵，使得清除水垢后的热水的再次循环，在保证能清除水垢的情况下，有效的实现了资源节约目的。
附图说明
图1为本发明的水箱本体侧面结构图；
图2为本发明的内部结构连接立体图；
图3为本发明的水箱本体的连接系统图；
图4为本发明的柔性连接套立体示意图。
图中：1水箱本体、11沉垢区、2加热棒、3盖板、4动力部、41底座、42柔性连接套、421第一销、422第一卡槽、423第二卡槽、424第二销、5螺杆、51上复位弹簧、52下复位弹簧、6刷板、61刷板缺口、62刷毛、82沉积阀、83沉淀箱、84过滤箱、85高温水泵、86进液阀。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
具体实施例一：在图1、2、4中所示，一种开水器机械式除垢装置，包括：水箱本体1，所述水箱本体1内部设有上下竖直侧壁围成的容腔且容腔顶部敞口；所述水箱本体1底部穿过侧壁固定若干个加热棒2且加热棒2内的加热管延伸至水箱本体1容腔内部，所述水箱本体1上端敞口处通过与可拆卸的非导热材料盖板3与水箱本体1内的容腔密封；所述盖板3上竖直设有相对于盖板3作旋转副运动的螺杆5且螺杆5顶端通过传动机构与动力部4的输出端连接；所述螺杆5上设有相对螺杆5作上下往复运动的刷板6，所述刷板6内部设有与延伸到水箱本体1内的加热管尺寸相适应的刷板缺口61，所述刷板6和刷板缺口61所围成的外轮廓上固定刷毛62。
由于水箱本体1内的自来水被加热超过60度以上的时候，自来水内部开始出现水垢，此后持续加热水垢会越来越多，直到越来越多的水垢慢慢的聚集成悬浮物然后是沉淀物，这个过程中水垢会在加热棒外壁和水箱本体1内壁附着。在使用的时候，需要先把盖板3通过可拆卸的方式固定在水箱本体1顶部敞口位置，保证螺杆5深入水箱本体1内部，在加热棒2加热一段时间后，自来水中此时的新生成的水垢属于附着物，这样在一天中的固定时间内启动动力部4，然后输出的扭矩会通过传动机构进而传递给螺杆5，以此方式控制螺杆的正转和反转，这样安装在螺杆5上的刷板6就会在正转和反转两种情况下实现向上或者向下的往复运动，由于刷板6是框架结构，因此在刷板6上下运动的时候，水箱本体1内的热水不会因为刷板6运动而产生过多的阻碍，节省了动力部4的动力；同时，由于水箱本体1内腔壁是上下面积相同的结构，刷板6在水箱本体1内往复运动，再加上刷板6的外轮廓上设有的刷毛62，这样刷毛62就会在直接刷掉了附着不是很结实的水垢，使得每一次新生成的水垢都会被刷掉，这样就有效的避免了水箱本体1内部和加热棒2表面附着的水垢进一步地固化；再者由于刷板6在螺杆5上做上下往复运动的时候刷板缺口61轮廓上的刷毛62会清洁掉加热棒上的水垢，所以由于水箱本体1内水具有一定的阻力，因此为了更好的减少阻力，减小动力部4的负载阻力，因此在刷板6内设有的刷板缺口61的面积需要足够大，保证上下运动的时候水流可以轻松穿过刷板6并且还可以轻松清洁掉加热棒上的水垢。
进一步地，还可以增加复位装置来保证当因为某些意外原因导致刷板6脱离了螺杆5的轨道时候，可以很快的再次进入螺纹5轨道内。在水箱本体1容腔内裸露的螺杆5上运动的刷板6上方位置和下方位置处分别与螺杆5套接上复位弹簧51和下复位弹簧52，且上复位弹簧51的顶端和下复位弹簧52的底端分别被限制在螺杆5上方位置和下方位置的两个限位装置之间，这种限位装置可以是安装在螺杆5上方位置和下方位置的直径大于复位弹簧直径的限位垫片，或者安装在上方位置和下方位置的限位连接销，这种连接销的长度必须大于复位弹簧的直径，这样就防止了复位弹簧从螺杆5上脱落。
在实际使用的时候，由于每一次动力部4通过传动机构上下推动螺杆5的时候，有时候会因为工作时间久了以后会使得刷板6从螺杆5上的螺纹轨道脱离，这样就导致刷板6不能继续上下运动清除水垢。此时增加了上复位弹簧51和下复位弹簧52，当螺杆5正转进而推动刷板6向上运动后，被刷板6推动脱离螺纹轨道后，此时上复位弹簧51就会受到刷板6的挤压产生内部的弹性力，直到动力部4带动螺杆5反转的时候，此时集聚在上复弹簧51的内部弹性力会直接推动刷板6进入螺杆5的螺纹轨道，继续可以反转向下运动，继续做清除水垢动作；同样的螺杆5的下端也安装下复位弹簧52，下复位弹簧52、刷板6和螺杆5也是同样的工作原理，这样就保证了刷板6在螺杆从反转到正转时候也会直接进入螺杆5轨道内。
更进一步地，与动力部4输出端连接的传动机构包括柔性连接套42，所述柔性连接套42包括：上/下端面位置处分别设有第一卡槽422/第二卡槽423；所述第一卡槽422与传递输入扭矩的第一销421连接，输出扭矩的第二卡槽423与第二销424连接。在使用本发明装置的时候，长期的工作会使得螺杆被卡死，但是动力部4依然会继续旋转，这种情况下如果还是持续给螺杆5施加扭矩，会造成水箱本体1内的部件受到损害，这时候需要在第一时间保护水箱本体1内部部件的完整，不能被错误的扭矩带来更进一步地的损害。因此在传动结构内部增加了防止过扭矩的柔性连接套42，在螺杆5卡死的情况下，此时柔性连接套42的扭矩输入端和输出端之间的扭矩差会变大，由于柔性连接套42超过一定扭矩就会直接断裂，因此可以在超过了过载扭矩下，通过自身的断裂达到保护水箱本体1内部部件的目的。
在上述技术方案中：柔性连接套42的材料是胶木或者尼龙。由于柔性连接套42是超过一定扭矩就会直接扭断，这样在柔性连接套42在使用金属材质设计的时候就要在结构上保证固定扭矩，因此针对不同型号的热水箱大小，柔性连接套42的断裂扭矩也不同，因此在使用金属加工的时候，就需要不同的结构来保证扭矩的恒定，因此如果使用金属对于加工工艺会带来一些繁琐，因此在经过试验后，发现选择胶木或者尼龙材质当做加工柔性连接套42的材料，会获得相比较金属材质的更容易加工，针对过载扭矩有更灵敏反应的良好特性。
具体实施例二：在图中所述水箱本体1内容腔的底壁是尖端朝下的锥型壳体结构的沉垢区11，所述沉垢区11底部的尖端处通过管道依次相通连接沉积阀82、沉淀箱83、过滤箱84、高温水泵85和进液阀86，然后至加热棒2下方位置且与水箱本体1内部的容腔相通，所述沉淀箱83设在沉垢区11的下方位置。
由于经过加热棒2内加热棒加热后的热水会进入水箱本体1上层，冷水会被挤压到相应的下层位置；这样，在下层的水一直是温度较低的水，当水箱本体1通过连接其他相关设备后，在刷板6刷掉水垢后，水垢会沉积到沉垢区11内部，部分会掉落到沉淀箱83内，当启动高温水泵85后，高温水泵85会连同水垢和水的混合液直接抽出来，经过沉淀箱83后，沉淀后的热水会再次经过过滤箱84，这样再次循环进入加热棒2下方位置，可以直接加热，这样不仅能够节约水资源，更会充分利用还有较高温度的热水。在使用的时候，由于沉积阀82和进液阀86一直是常开，沉淀箱83设在沉垢区11的下方位置，这样当出现沉积的水垢后，会直接掉落到沉淀箱83内部，这样就不需要专门设定等待沉淀的时间，节省了工作时间，在高温水泵85工作后，可以直接使得沉淀箱83上层的热水直接经过过滤箱84，然后进入水箱本体1内。
当需要沉淀箱83需要维修的时候，只需要关闭沉积阀82这样就断绝了沉淀箱83和沉垢区11之间的连通，然后就可以拆装沉淀箱83；同样的，在需要维修高温水泵85的时候，也要关闭进液阀86，这样就切断了高温水泵85和水箱本体1内的连通，此时就可以拆装高温水泵了。
进一步地，所述动力部(4)包括控制模块，所述控制模块分别与驱动螺杆(5)旋转的螺杆电机控制盒、驱动热水循环的高温水泵(85)控制盒电连接。
在上述操作方式中，一般都是手动操作的方式，这种时候对于人员的要求还是很大的，比如需要操作人员定时开启装置，对于每天都要定时人员操作还是具有相当大的工作强度。因此本发明通过控制器在设定的时间内分别控制螺杆电机和高温水泵85电机工作，这样就实现了自动化控制，并且在人们都休息的时候，比如凌晨或者午夜时刻启动除垢装置就能实现在不耽误大家使用开水的情况下解决除垢问题。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种开水器机械式除垢装置，包括：水箱本体(1)，所述水箱本体(1)内部设有竖直侧壁围成的容腔且容腔顶部敞口；所述水箱本体(1)底部穿过侧壁固定若干个加热器(2)且加热器(2)内的加热管延伸至水箱本体(1)容腔内部，其特征在于：所述水箱本体(1)上端敞口处通过可拆卸的非导热材料盖板(3)与水箱本体(1)内的容腔密封；所述盖板(3)上竖直设有相对于盖板(3)作旋转副运动的螺杆(5)且螺杆(5)顶端通过传动机构与动力部(4)的输出端连接；所述螺杆(5)上设有相对螺杆(5)作上下往复运动的刷板(6)，所述刷板(6)内部设有与延伸到水箱本体(1)内的加热管尺寸相适应的刷板缺口(61)，所述刷板(6)和刷板缺口(61)所围成的外轮廓上固定刷毛(62)。
2.根据权利要求1所述的开水器机械式除垢装置，其特征在于：刷板(6)上方位置和下方位置处分别设有与螺杆(5)套接的上复位弹簧(51)和下复位弹簧(52)，且上复位弹簧(51)的顶端和下复位弹簧(52)的底端分别被限制在螺杆(5)上方位置和下方位置的两个限位装置之间。
3.根据权利要求1或2所述的开水器机械式除垢装置，其特征在于：与动力部(4)输出端连接的传动机构包括柔性连接套(42)，所述柔性连接套(42)包括：上/下端面位置分别设有第一卡槽(422)/第二卡槽(423)；所述第一卡槽(422)与传递输入扭矩的第一销(421)连接，输出扭矩的第二卡槽(423)与第二销(424)连接。
4.根据权利要求3所述的开水器机械式除垢装置，其特征在于：柔性连接套(42)的材料是胶木或者尼龙。
5.根据权利要求1所述的开水器机械式除垢装置，其特征在于：所述水箱本体(1)的内部底壁设有锥型壳体结构且尖端朝下的沉垢区(11)，所述沉垢区(11)底部的尖端处通过管道依次相通连接沉积阀(82)、沉淀箱(83)、过滤箱(84)、高温水泵(85)和进液阀(86)，然后至加热器(2)下方位置且与水箱本体(1)内部的容腔相通，所述沉淀箱(83)设在沉垢区(11)的下方位置。
6.根据权利要求5所述的开水器机械式除垢装置，其特征在于：所述动力部(4)包括控制模块，所述控制模块分别与驱动螺杆(5)旋转的螺杆电机控制盒、驱动热水循环的高温水泵(85)控制盒电连接。
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