CN111895651A - 立式水箱及热水器 - Google Patents
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Abstract
本发明属于家用电器技术领域，具体涉及一种立式水箱及热水器。本发明旨在解决现有热水器的水箱中易产生大量水垢、加热效率低的问题。本发明的热水器的立式水箱包括储水箱体以及设置在储水箱体内的除垢装置，除垢装置包括支撑件以及设置在支撑件周侧面的清洁刷。在储水箱体内水温或者水压力的作用下，除垢装置能够上浮；通过清洁刷与储水箱体的内壁接触摩擦，对储水箱体的内壁水垢进行清洁，避免水垢积累影响加热效果，有利于提高加热效率，减缓储水箱体的腐蚀，延长水箱的使用寿命；并且，本发明的除垢装置无需设置动力装置，不仅降低能耗，还使得水箱结构简单，体积小，进而减小热水器的安装空间。
Description
技术领域
本发明属于家用电器技术领域，具体涉及一种立式水箱及热水器。
背景技术
空气能热水器，也称“空气源热泵热水器”，是一种吸收空气中的低温热量，经过氟介质气化、压缩机增压升温后，通过换热器将热量传递给水箱中的水，从而获得热水。空气能热水器因其高效节能，应用越来越广泛。
上述空气能热水器在加热水箱内冷水过程中，因冷水中含有大量钙、镁离子，随着水的受热升温，水中的钙、镁离子会生成碳酸钙、氢氧化镁等难溶于水的固态物质，并沉淀析出后粘附在水箱的内表面，形成水垢。不仅降低了水箱的导热性、降低加热效率，还影响水箱的使用寿命。
相应地，本领域需要一种新的立式水箱及热水器来解决上述问题。
发明内容
为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有热水器的水箱中容易产生大量水垢、加热效率低的问题，本发明提供了一种立式水箱及热水器。
所述立式水箱包括：储水箱体以及位于所述储水箱体内的除垢装置；所述除垢装置包括支撑件以及设置在所述支撑件周侧面的清洁刷，所述清洁刷的外表面与所述储水箱体的内壁接触；所述除垢装置被配置成在所述储水箱体内的水温升高至超过预设温度时，所述除垢装置的浮力能够从小于所述除垢装置的重力增大到大于所述除垢装置的重力，以使所述除垢装置带动清洁刷从所述储水箱体的底部往所述储水箱体的顶部上浮。
在上述立式水箱的优选技术方案中，所述支撑件为支撑环，所述清洁刷设置在所述支撑环的外侧面。
在上述立式水箱的优选技术方案中，所述支撑环为空心环。
在上述立式水箱的优选技术方案中，所述支撑环为硅胶或者乳胶或者聚丙烯制成的环状结构。
在上述立式水箱的优选技术方案中，当所述支撑环为圆环时，所述支撑环的内环面设置有偏心件。
所述立式水箱包括：储水箱体以及位于所述储水箱体内的除垢装置；所述除垢装置包括支撑件以及设置在所述支撑件周侧面的清洁刷，所述清洁刷的外表面与所述储水箱体的内壁接触；所述储水箱体的进水压力和出水压力被配置成能够驱动所述除垢装置往储水箱体的顶部运动内的水流动时带动所述清洁刷上浮；所述除垢装置在所述储水箱体的进水口和出水口没有水流动时，下沉到所述储水箱体的底部。
在上述立式水箱的优选技术方案中，所述支撑件为支撑板，所述清洁刷设置在所述支撑板的外侧面。
在上述立式水箱的优选技术方案中，所述支撑板为空心板。
在上述立式水箱的优选技术方案中，所述支撑板为圆形板，且所述支撑板上设置有偏心件。
所述热水器包括：外壳体以及上述的立式水箱，所述立式水箱位于所述外壳体内部。
本领域技术人员能够理解的是，本发明的立式水箱及热水器，通过在储水箱体内设置除垢装置，除垢装置包括支撑件以及设置在支撑件周侧面的清洁刷。除垢装置在箱体内的水温升高至超过预设温度时，除垢装置能够带动清洁刷从储水箱体的底部往其顶部上浮；或者，储水箱体的进水压力和出水压力被配置成能够驱动除垢装置往储水箱体的顶部运动，以带动清洁刷上浮；通过清洁刷与储水箱体的内壁接触摩擦，对储水箱体的内壁水垢进行清洁，避免水垢积累影响加热效果，有利于提高加热效率，减缓储水箱体的腐蚀，延长水箱的使用寿命；并且，本发明的除垢装置无需设置动力装置，不仅降低能耗，还使得水箱结构简单，体积小，进而减小热水器的安装空间。
附图说明
下面参照附图来描述本发明的立式水箱及热水器的优选实施方式。附图为：
图1是本发明的立式水箱的结构示意图；
图2是本发明一实施例的除垢装置的俯视图；
图3是图2中除垢装置的剖视图；
图4是图2中除垢装置上浮时的受力示意图；
图5是图2中除垢装置下沉时的受力示意图；
图6是本发明另一实施例的除垢装置的俯视图；
图7是图6中除垢装置的剖视图；
图8是图6中除垢装置上浮时的受力示意图；
图9是图6中除垢装置下沉时的受力示意图。
附图中：1、储水箱体；11、进水管；12、排污管；13、出水管；14、端口法兰；15、电加热器；16、阳极棒；2、除垢装置；21、支撑环；22、清洁刷；23、支撑板；24、偏心件；241、连接臂；242、偏心头。
具体实施方式
首先，本领域技术人员应当理解的是，这些实施方式仅仅用于解释本发明的技术原理，并非旨在限制本发明的保护范围。本领域技术人员可以根据需要对其作出调整，以便适应具体的应用场合。例如，虽然本发明的立式水箱是结合热泵热水器来描述的，但是这并不是限定的，其他具有水箱使用需求的设备均可配置本发明的立式水箱，如产生蒸汽的蒸汽设备的储水箱。
其次，需要说明的是，在本发明的描述中，术语“内”、“外”等指示的方向或位置关系的术语是基于附图所示的方向或位置关系，这仅仅是为了便于描述，而不是指示或暗示所述装置或构件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
此外，还需要说明的是，在本发明的描述中，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个构件内部的连通。对于本领域技术人员而言，可根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
现有的储水热水器，其包括储水用的水箱。由于水中含有大量钙、镁离子或者其他杂质，水箱在使用过程中易在其内壁形成水垢，水垢不仅降低水箱的导热性、降低加热效率，还影响水箱的使用寿命。
有鉴于此，本发明在储水箱体的内部设置有除垢装置，除垢装置包括支撑件以及设置在支撑件周侧面的清洁刷，除垢装置在储水箱体内的水温升高至预设温度时，除垢装置的重力大于浮力，以使除垢装置带动清洁刷上浮；或者，储水箱体的进水压力大于出水压力，以使除垢装置带动清洁刷上浮，且通过清洁刷与储水箱体的内壁接触，对储水箱体的内壁水垢进行清洁，即，利用浮力和水的压力通过支撑件带动清洁刷上浮，并利用清洁刷与储水箱体的内壁摩擦清除内壁上的水垢，避免水垢积累影响加热效果；并且，无需设置动力装置，不仅降低能耗，还使得水箱结构简单，体积小，进而减小热水器的安装空间。
下面详细阐述本发明的立式水箱及热水器的优选技术方案。
首先参阅图1和图2，图1是本发明的立式水箱的结构示意图，图2是本发明一实施例的除垢装置的俯视图。如图1和图2所示，本发明的立式水箱包括储水箱体1以及位于储水箱体1内的除垢装置2；除垢装置2包括支撑件以及设置在支撑件周侧面的清洁刷22，清洁刷22的外表面与储水箱体1的内壁接触；除垢装置2被配置成在储水箱体1内的水温升高至超过预设温度时，除垢装置2的浮力能够从小于除垢装置2的重力增大到大于除垢装置2的重力，以使除垢装置2带动清洁刷22从储水箱体1的底部往储水箱体1的顶部上浮。
在上述实施方式中，储水箱体1为立式箱体，其具有竖向延伸的中心线L，当储水箱体1为圆柱形结构时，中心线L为圆柱的几何中轴线。此时，储水箱体1的横截面为圆形。当然，储水箱体1还可以是其他形状的容器，例如，储水箱体1还可以是四棱柱结构，此时其横截面的形状为四边形；再例如，储水箱体1的横截面的形状还可以是椭圆形。本发明实施例对储水箱体1的形状不做限定。在此需要说明的是，储水箱体1的横截面为垂直与中心线L的平面。
为了使得除垢装置2能够在储水箱体1内上浮和下沉，沿中心线L方向，储水箱体1的横截面的面积始终一致，例如，储水箱体1为圆柱结构、正四棱柱结构等。
此外，储水箱体1作为热水器储水的结构，其可以是陶瓷、不锈钢等，在此不做限定。储水箱体1可以包括中桶以及分别设置在中桶两端的两个封头，中桶与封头之间可以通过焊接、铆接等方式连接。在中桶与封头连接之前，将除垢装置2放置在中桶内。当然，储水箱体1可以仅包括一个封头，即，储水箱体1包括桶体和封头，且该桶体的一端封闭，桶体的另一端与封头连接。
除垢装置2作为清洁储水箱体1内壁水垢及杂质的结构，其可以包括支撑件以及设置在支撑件周侧面的清洁刷22，其中，支撑件用于安装和支撑清洁刷22。支撑件可以有多种结构，例如，支撑件可以是环状结构，再例如，支撑件可以是板状结构，还例如，支撑件为网状结构。清洁刷22作为直接与储水箱体1的内壁接触的结构，其可以是毛刷，结构简单，成本低；清洁刷22还可以是塑料丝、钢丝等制成的清洁刷。本发明实施例对清洁刷22的材质不做限定，本领域技术人员根据实际情况进行设置。
为了方便清洁刷22的安装，清洁刷22可以包括安装环，在安装环的外侧周面均布有刷毛，安装环套设在支撑件的外侧面且安装环与支撑件固定连接。例如，安装环的内侧面设置有卡接凸起，支撑件的外侧面设置有卡接凹槽，通过卡接凸起与卡接凹槽卡接实现安装环与支撑件的固定连接，连接简单方便；再例如，安装环和支撑件上分别设置有螺纹孔，通过螺钉分别与安装环、支撑件上的螺纹孔螺纹连接，实现安装环与支撑件的固定连接，连接稳定可靠。
在储水箱体1的水温升高至超过预设温度时，除垢装置2的浮力能够从小于除垢装置2的重力增大到大于除垢装置2的重力，其实现方式可以有多种，例如，在储水箱体1的水温升高至超过预设温度时，支撑件受热膨胀，其体积增大；根据浮力的定义，除垢装置2排开水的体积增大，在水密度不变的前提下，除垢装置2的浮力增大，且除垢装置2的浮力大于其中重力；再例如，支撑件采用记忆金属制成，在低于预设温度时，支撑件处于收缩状态；在储水箱体1的水温升高至超过预设温度时，支撑件伸展至展开状态，以使除垢装置2的浮力能够从小于除垢装置2的重力增大到大于除垢装置2的重力。
下面以除垢装置2热胀冷缩体积发生变化为例详细说明本发明除垢装置2的工作原理：
首先需要说明的是，热水器在使用过程中，其储水箱体1内充满水，除垢装置2整体浸没在水中。并且，储水箱体1的底部设置有进水口，用于通入冷水；储水箱体1的底部设置有出水口，用于流出热水。
当储水箱体1内的水温升高时，根据热胀冷缩原理，除垢装置2受热膨胀，除垢装置2的体积增大；根据浮力的定义，除垢装置2排开水的体积增大，在水密度不变的前提下，除垢装置2的浮力增大。当储水箱体1内的水温升高至预设温度，除垢装置2的浮力F大于除垢装置2的重力G和清洁刷22与储水箱体1内壁的摩擦力f之和时，即，当F>G+f时，除垢装置2上浮从而带动清洁刷22上浮；通过清洁刷22与储水箱体1内壁的摩擦清洁储水箱体1内壁上的水垢和杂质。当储水箱体1内的水温下降时，除垢装置2受冷收缩，除垢装置2的体积减小，其排开水的体积减小，除垢装置2的浮力减小。
在一些示例中，除垢装置2的清洁刷22与储水箱体1的内壁具有间隙，当储水箱体1的水温升高至预设温度时，除垢装置2受热膨胀，除垢装置2的浮力F大于除垢装置2的重力G和清洁刷22与储水箱体1内壁的摩擦力f之和，即，F>G+f；与此同时，清洁刷22与储水箱体1的内壁接触。当储水箱体1的水温下降至另一预设温度时，除垢装置2受冷收缩，清洁刷22与储水箱体1的内壁之间具有间隙，此时，除垢装置2的浮力F小于其重力时，除垢装置2下沉。在此过程中，除垢装置2仅在上浮过程中对储水箱体1的内壁进行清洁；如此使得除垢装置2的下沉快速，为下次清洁做准备。并且，清洁刷22与储水箱体1内壁具有间隙，方便除垢装置2的安装。
在另一些示例中，除垢装置2的清洁刷22可以始终与储水箱体1的内壁接触，使得除垢装置2上浮和下沉过程中清洁刷22均可以与储水箱体1的内壁接触摩擦而清洁水垢和杂质。除垢装置2的清洁刷22在受热膨胀时，清洁刷22与储水箱体1的内壁的抵接力增大，清洁刷22与储水箱体1的内壁之间的摩擦力f增大，如此有利于提高清洗的洁净度。当储水箱体1的水温下降至另一预设温度时，除垢装置受冷收缩，清洁刷22与储水箱体1的内壁之间的抵接力减小，清洁刷22与储水箱体1的内壁之间的摩擦力f减小。当除垢装置2的浮力F小于除垢装置2的重力G与清洁刷22与储水箱体1的内壁之间的摩擦力f之和，即，F<G+f时，除垢装置2下沉。此时，除垢装置2下沉过程中，清洁刷22也对储水箱体1的内壁进行清洁。
由此，本发明提供的立式水箱，通过在储水箱体1内设置除垢装置2，除垢装置2包括支撑件以及设置在支撑件周侧面的清洁刷22，清洁刷22的外表面与储水箱体1的内壁接触。在储水箱体1内的水温升高至预设温度时，除垢装置2能够在储水箱体1内的水温升高至超过预设温度时，除垢装置2的浮力能够从小于除垢装2置的重力增大到大于除垢装置2的重力，以使除垢装置2带动清洁刷22上浮；通过清洁刷22与储水箱体1的内壁接触摩擦，对储水箱体1的内壁水垢进行清洁，避免水垢积累影响加热效果，有利于提高加热效率，减缓储水箱体1的腐蚀，延长水箱的使用寿命；并且，本发明的除垢装置无需设置动力装置，不仅降低能耗，还使得水箱结构简单，体积小，进而减小热水器的安装空间。
在此需要说明的是，除垢装置2的体积、受热增加的体积或者水温、除垢装置2的重力等影响除垢装置2的上浮和下沉，本领域技术人员可以根据储水箱体1的尺寸、除垢装置2所采用的材质和尺寸、水温变化等实际情况进行设置。
在一种可能的实施方式中，参照图2至图5，支撑件为支撑环21，清洁刷21设置在支撑环21的外侧面。支撑环21可以为与储水箱体1的横截面相同的环形结构，例如，支撑环21为圆环结构，此时，储水箱体1为圆柱结构。清洁刷21设置在支撑环21的外侧面，例如，清洁刷21可以直接安装在一长条上，长条弯折形成环状结构。
本发明通过将支撑件设置为支撑环21，相对与板状结构，支撑环21的重力较小，使得除垢装置2较容易上浮，以对储水箱体1的内壁进行清洁。
进一步地，参照图3，其中图3是图2中除垢装置的剖视图。支撑环21为空心环，如此，在体积相同的情况下，空心环的重力更小，使得除垢装置2更容易上浮，以对储水箱体1的内壁进行清洁。
在其中一种可能的实现方式中，支撑环21为硅胶或者乳胶或者聚丙烯制成的环状结构，如此使得在相同体积状态下，支撑环21的密度较低，其重力较低，使得清洁刷22容易上浮。当然，支撑环21还可以是其他密度比水小的塑料材质制成。
在一些示例中，支撑件的横截面形状与储水箱体1的横截面形状可以不同。例如，储水箱体1的横截面形状为圆形，支撑件的横截面形状为矩形，矩形的四个外侧面上设置有清洁刷22，清洁刷22的外侧面形成圆形，此时，清洁刷22的长度是变化。
在另一些示例中，支撑件的横截面形状与储水箱体1的横截面形状相同。例如，当储水箱体1的横截面形状为圆形时，支撑件的横截面形状为圆形；再例如，当储水箱体1的横截面形状为矩形时，支撑件的横截面形状为矩形。本示例支撑件的横截面形状与储水箱体1的横截面形状相同，清洁刷22的长度一致，使得在储水箱体1周向的各个位置所受的抵接力相同，即，清洁刷22对储水箱体1内壁的摩擦力相同，可以均匀的清洁储水箱体1内壁上的水垢。如此，还方便除垢装置2的加工和装配，降低加工难度和成本。
在此需要说明的是，支撑件的横截面为垂直与中心线L的平面。
储水箱体1内还设置有除了除垢装置2以外的其他结构件，例如，加热器件、水位监测器件等，为了避免圆形的支撑件在上浮和下沉过程中发生转动，当支撑环21为圆环时，参照图2和图3，支撑环21的内环面设置有偏心件24。可选地，偏心件24包括连接臂241和偏心头242，其中，连接臂241沿圆形的支撑环21的径向延伸，且连接臂241的两端分别与支撑环21的内侧面、偏心头242连接。为了减轻偏心件24的重量，偏心头242为圆环结构。
继续参照图1，本发明储水箱体1的底部设置有进水管11和排污管12，储水箱体1的顶部设置有出水管13。
具体地，储水箱体1的底部设置有进水口，进水口上焊接有进水管11，用于向储水箱体1内进水。为了排出储水箱体1内的杂质，储水箱体1的底部设置有排污口，排污口上焊接有排污管12。储水箱体1的顶部设置有出水口，出水口上焊接有出水管，用于排出储水箱体1内的水。需要说明的是，为了保证储水箱体1内水流动时，除垢装置2承受水的压力，除垢装置2位于出水口和进水口之间。
当然，储水箱体1内还设置有电加热器15、阳极棒16以及水位检测器件等。可选地，储水箱体1的上端设置有端口法兰14，电加热器15和阳极棒16可以通过端口法兰14安装在储水箱体1内。
下面参照图4和图5，对支撑环21结构的除垢装置2的工作原理进行描述。其中，图4是图2中除垢装置上浮时的受力示意图；图5是图2中除垢装置下沉时的受力示意图。
首先需要说明的是，当用户用水，储水箱体1内的水流动时，由于支撑环21为环状结构，储水箱体1内的水能够从支撑环21内流过。支撑环21受到的水压P较小，可以忽略不计。以清洁刷22始终与储水箱体1的内壁接触为例进行说明。
参照图4，当储水箱体1内的水升高至预设温度时，除垢装置2的浮力F大于除垢装置2的重力G和清洁刷22与储水箱体1内壁的摩擦力f之和，即，F>G+f，除垢装置2上浮。清洁刷22在上浮过程中，与储水箱体1内壁接触摩擦，从而清洁储水箱体1内壁上的水垢和杂质。
参照图5，当储水箱体1内的水降低至另一预设温度时，除垢装置2的浮力F和清洁刷22与储水箱体1内壁的摩擦力f之和小于除垢装置2的重力G，即，F+f<G，除垢装置2下沉。清洁刷22在下沉过程中国，与储水箱体1的内壁接触摩擦，从而进一步清洁储水箱体1内壁上的水垢和杂质。
需要注意的是，除垢装置2在下沉过程中清洁刷22与储水箱体1内壁之间的摩擦力小于除垢装置2在上浮过程中清洁刷22与储水箱体1内壁之间的摩擦力。
综上所述，本发明的立式水箱通过在储水箱体1内设置除垢装置2，除垢装置2包括支撑件以及设置在支撑件周侧面的清洁刷22，且清洁刷22的外表面与储水箱体1的内壁接触。除垢装置2能够在储水箱体1内的水温升高至超过预设温度时，除垢装置2的浮力能够从小于除垢装2置的重力增大到大于除垢装置2的重力，以使除垢装置2带动清洁刷22上浮；通过清洁刷22与储水箱体1的内壁接触摩擦，对储水箱体1的内壁水垢进行清洁，避免水垢积累影响加热效果，有利于提高加热效率，减缓储水箱体1的腐蚀，延长水箱的使用寿命；并且，本发明的除垢装置无需设置动力装置，不仅降低能耗，还使得水箱结构简单，体积小，进而减小热水器的安装空间。
下面详细描述立式水箱的结构和另一种工作原理。
首先参照图1和图6，图1是本发明的立式水箱的结构示意图，图6是本发明另一实施例的除垢装置的俯视图。如图1和图6,所示，本发明的立式水箱包括储水箱体1以及位于储水箱体1内的除垢装置2，储水箱体1的顶部设置有进水口，储水箱体1的底部设置有出水口；除垢装置2包括支撑件以及设置在支撑件周侧面的清洁刷22，清洁刷22的外表面与储水箱体1的内壁接触；储水箱体1的进水压力和出水压力被配置成能够驱动除垢装置2往储水箱体1的顶部运动，以带动清洁刷22上浮；除垢装置2在储水箱体1的进水口和出水口没有水流动时，下沉到储水箱体1的底部。
在上述实施方式中，储水箱体1为立式箱体，其具有竖向延伸的中心线L，当储水箱体1为圆柱形结构时，中心线L为圆柱的几何中轴线。此时，储水箱体1的横截面为圆形。当然，储水箱体1还可以是其他形状的容器，例如，储水箱体1还可以是四棱柱结构，此时其横截面的形状为四边形；再例如，储水箱体1的横截面的形状还可以是椭圆形。本发明实施例对储水箱体1的形状不做限定。在此需要说明的是，储水箱体1的横截面为垂直与中心线L的平面。
为了使得除垢装置2能够在储水箱体1内上浮和下沉，沿中心线L方向，储水箱体1的横截面的面积始终一致，例如，储水箱体1为圆柱结构、正四棱柱结构等。
此外，储水箱体1作为热水器储水的结构，其可以是陶瓷、不锈钢等，在此不做限定。储水箱体1可以包括中桶以及分别设置在中桶两端的两个封头，中桶与封头之间可以通过焊接、铆接等方式连接。在中桶与封头连接之前，将除垢装置2放置在中桶内。当然，储水箱体1可以仅包括一个封头，即，储水箱体1包括桶体和封头，且该桶体的一端封闭，桶体的另一端与封头连接。
除垢装置2作为清洁储水箱体1内壁水垢及杂质的结构，其可以包括支撑件以及设置在支撑件周侧面的清洁刷22，其中，支撑件用于安装和支撑清洁刷22。支撑件可以有多种结构，例如，支撑件可以是环状结构，再例如，支撑件可以是板状结构，还例如，支撑件为网状结构。清洁刷22作为直接与储水箱体1的内壁接触的结构，其可以是毛刷，结构简单，成本低；清洁刷22还可以是塑料丝、钢丝等制成的清洁刷。本发明实施例对清洁刷22的材质不做限定，本领域技术人员根据实际情况进行设置。
为了方便清洁刷22的安装，清洁刷22可以包括安装环，在安装环的外侧周面均布有刷毛，安装环套设在支撑件的外侧面且安装环与支撑件固定连接。例如，安装环的内侧面设置有卡接凸起，支撑件的外侧面设置有卡接凹槽，通过卡接凸起与卡接凹槽卡接实现安装环与支撑件的固定连接，连接简单方便；再例如，安装环和支撑件上分别设置有螺纹孔，通过螺钉分别与安装环、支撑件上的螺纹孔螺纹连接，实现安装环与支撑件的固定连接，连接稳定可靠。
继续参照图1，本发明储水箱体1的进水口连接有设置有进水管11，储水箱体1的出水口设置有出水管13。
具体地，储水箱体1的底部设置有进水口，进水口上焊接有进水管11，用于向储水箱体1内进水。为了排出储水箱体1内的杂质，储水箱体1的底部设置有排污口，排污口上焊接有排污管12。储水箱体1的顶部设置有出水口，出水口上焊接有出水管，用于排出储水箱体1内的水。需要说明的是，为了保证储水箱体1内水流动时，除垢装置2承受水的压力，除垢装置2位于出水口和进水口之间。
当然，储水箱体1内还设置有电加热器15、阳极棒16以及水位检测器件等。可选地，储水箱体1的上端设置有端口法兰14，电加热器15和阳极棒16可以通过端口法兰14安装在储水箱体1内。
储水箱体1的进水压力可以通过在进水管11上安装调压阀进行调节，储水箱体1的出水压力可以通过在出水管13上安装调压阀进行调节。本发明对调压阀的结构不做限定。
下面细说明本发明除垢装置2的工作原理：
当用户用水，储水箱体1内的水从底部向其顶部流动时，即，当储水箱体1的进水口进水压力大于出水口出水压力时，同时，除垢装置2受到向上的水压P。当除垢装置2的水压P与浮力F之和大于除垢装置2的重力G和清洁件22与储水箱体1内壁的摩擦力f之和时，即，当P+F>G+f时，除垢装置2上浮；通过清洁件22与储水箱体1内壁的摩擦清洁储水箱体1内壁上的水垢和杂质。当用户结束放水，储水箱体1进水口和出水口的没有水流动时，除垢装置2不再受到向上的水压P，当除垢装置2浮力F之和清洁件22与储水箱体1内壁的摩擦力f之和小于除垢装置2的重力，即，当F+f<G时，除垢装置2下沉，通过清洁件22与储水箱体1内壁的摩擦清洁储水箱体1内壁上的水垢和杂质。
在上述过程中，除垢装置2的清洁件22可以始终与储水箱体1的内壁接触，使得除垢装置2上浮和下沉过程中清洁件22均可以与储水箱体1的内壁接触摩擦而清洁水垢和杂质，如此有利于提高除垢装置2的清洁效率和洁净度。
由此，本发明提供的立式水箱，通过在储水箱体1内设置除垢装置2，垢装置2包括支撑件以及设置在支撑件周侧面的清洁刷22，清洁刷22的外表面与储水箱体1的内壁接触；在储水箱体1的进水压力和出水压力被配置成能够驱动除垢装置2往储水箱体1的顶部运动，以带动清洁刷22上浮；除垢装置2在储水箱体1的进水口和出水口没有水流动时，下沉到储水箱体1的底部；通过清洁刷22与储水箱体1的内壁接触摩擦，对储水箱体1的内壁水垢进行清洁，避免水垢积累影响加热效果，有利于提高加热效率，减缓储水箱体1的腐蚀，延长水箱的使用寿命；并且，本发明的除垢装置无需设置动力装置，不仅降低能耗，还使得水箱结构简单，体积小，进而减小热水器的安装空间。
在一种可能的实施方式中，参照图6至图9，其中，图7是图6中除垢装置的剖视图，图8是图6中除垢装置上浮时的受力示意图；图9是图6中除垢装置下沉时的受力示意图。支撑件为支撑板23，清洁刷22设置在支撑板23的外侧面。支撑板23可以为与储水箱体1的横截面相同的板状结构，例如，当储水箱体1为圆柱结构时，支撑板23为圆板。在某些示例中，参照图7，支撑板23为空心结构，在体积相同的情况下，空心结构的支撑板23重力较小，除垢装置2较容易上浮，以对储水箱体1的内壁进行清洁。
本实施方式中将支撑件设置为支撑板23，其横截面积较大，除清洁刷22之间的间隙，支撑板23能够将储水箱体1的进行分隔，但储水箱体1内的水流动时，支撑板23能够受水压作用而使得除垢装置2上浮，从而对储水箱体1的内壁进行清洁。
下面参照图8和图9，以用户用水，储水箱体1内的水流动为例，对支撑板23结构的除垢装置2的工作原理进行描述。
参照图8，当用户用水，储水箱体1内的水从底部向其顶部流动时，除垢装置2受到向上的水压P。当除垢装置2的水压P与浮力F之和大于除垢装置2的重力G和清洁刷22与储水箱体1内壁的摩擦力f之和时，即，当P+F>G+f时，除垢装置2上浮；通过清洁刷22与储水箱体1内壁的摩擦清洁储水箱体1内壁上的水垢和杂质。
参照图9，当用户结束放水，储水箱体1内的水不流动时，除垢装置2不再受到向上的水压P。当除垢装置2浮力F之和清洁刷22与储水箱体1内壁的摩擦力f之和小于除垢装置2的重力，即，当F+f<G时，除垢装置2下沉，通过清洁刷22与储水箱体1内壁的摩擦清洁储水箱体1内壁上的水垢和杂质。
本发明中的支撑板23通过储水箱体1内的水流动时产生的水压P带动清洁刷22上浮，即，用户用水即可对储水箱体1的内壁进行清洁，清洁频率更高，进一步避免储水箱体1的内壁产生水垢。
在此需要说明的是，支撑板23的体积和重力、进水压力等影响除垢装置2的上浮和下沉，本领域技术人员可以而根据储水箱体1的尺寸、除垢装置2所采用的材质和尺寸等实际情况进行设置。
进一步地，支撑板23为空心板，使得在体积相同的前提下，空心的支撑板23重力较小，使得除垢装置2更容易上浮，以对以对储水箱体1的内壁进行清洁。
在其中一种可能的实现方式中，支撑板23可以为硅胶或者乳胶或者聚丙烯制成的环状结构，如此使得在相同体积状态下，支撑板23的密度较低，其重力较低，使得清洁刷22容易上浮。当然，支撑板23还可以是其他密度比水小的塑料材质制成。
在一些示例中，支撑件的横截面形状与储水箱体1的横截面形状可以不同。例如，储水箱体1的横截面形状为圆形，支撑件的横截面形状为矩形，矩形的四个外侧面上设置有清洁刷22，清洁刷22的外侧面形成圆形，清洁刷22的长度变化。
在另一些示例中，支撑件的横截面形状与储水箱体1的横截面形状相同。例如，当储水箱体1的横截面形状为圆形时，支撑件的横截面形状为圆形；再例如，当储水箱体1的横截面形状为矩形时，支撑件的横截面形状为矩形。本示例支撑件的横截面形状与储水箱体1的横截面形状相同，清洁刷22的长度一致，使得在储水箱体1周向的各个位置所受的抵接力相同，即，清洁刷22对储水箱体1内壁的摩擦力相同，可以均匀的清洁储水箱体1内壁上的水垢。如此，还方便除垢装置2的加工和装配，降低加工难度和成本。
在此需要说明的是，支撑件的横截面为垂直与中心线L的平面。
储水箱体1内还设置有除了除垢装置2以外的其他结构件，例如，加热器件、水位监测器件等，为了避免圆形的支撑件在上浮和下沉过程中发生转动，当支撑板23为圆形板时，参照图6，支撑板23上设置有偏心件24。其中，偏心件24可以是在支撑板23上开设的通孔结构，避免支撑板23的重心在其几何中心位置。为了避免支撑板23承受水压，偏心件24可以是设置在支撑板23端面上的结构，例如，偏心件24为设置在支撑板23上端面的条状结构，且条状结构沿圆形的支撑板23的径向延伸。
综上所述，本发明的立式水箱通过在储水箱体1内设置除垢装置2，除垢装置2包括支撑件以及设置在支撑件周侧面的清洁刷22，且清洁刷22的外表面与储水箱体1的内壁接触。在储水箱体1的进水压力和出水压力被配置成能够驱动除垢装置2往储水箱体1的顶部运动，以带动清洁刷22上浮；除垢装置2在储水箱体1的进水口和出水口没有水流动时，下沉到储水箱体1的底部；通过清洁刷22与储水箱体1的内壁接触摩擦，对储水箱体1的内壁水垢进行清洁，避免水垢积累影响加热效果，有利于提高加热效率，减缓储水箱体1的腐蚀，延长水箱的使用寿命；并且，本发明的除垢装置无需设置动力装置，不仅降低能耗，还使得水箱结构简单，体积小，进而减小热水器的安装空间。
本发明还提供一种热水器，其包括外壳体和立式水箱，其中，立式水箱设置在外壳体的内部。立式水箱的结构、功能和效果与上述实施例相同，具体可以参照上述实施例，在此不再进行赘述。
当热水器为热泵热水器时，热水器还可以包括压缩机、换热器等。本发明对热水器的其他结构不做限定。
综上所述，本发明的热水器包括立式水箱，立式水箱通过在储水箱体1内设置除垢装置2，除垢装置2包括支撑件以及设置在支撑件周侧面的清洁刷22，且清洁刷22的外表面与储水箱体1的内壁接触。除垢装置2能够在储水箱体1内的水温升高至超过预设温度时，除垢装置2的浮力能够从小于除垢装2置的重力增大到大于除垢装置2的重力，以使除垢装置2带动清洁刷22上浮；或者，在储水箱体1的进水压力和出水压力被配置成能够驱动除垢装置2往储水箱体1的顶部运动，以带动清洁刷22上浮；通过清洁刷22与储水箱体1的内壁接触摩擦，对储水箱体1的内壁水垢进行清洁，避免水垢积累影响加热效果，有利于提高加热效率，减缓储水箱体1的腐蚀，延长水箱的使用寿命；并且，本发明的除垢装置无需设置动力装置，不仅降低能耗，还使得水箱结构简单，体积小，进而减小热水器的安装空间。
至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征作出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种立式水箱，其特征在于，包括：储水箱体以及位于所述储水箱体内的除垢装置；
所述除垢装置包括支撑件以及设置在所述支撑件周侧面的清洁刷，所述清洁刷的外表面与所述储水箱体的内壁接触；
所述除垢装置被配置成在所述储水箱体内的水温升高至超过预设温度时，所述除垢装置的浮力能够从小于所述除垢装置的重力增大到大于所述除垢装置的重力，以使所述除垢装置带动清洁刷从所述储水箱体的底部往所述储水箱体的顶部上浮。
2.根据权利要求1所述的立式水箱，其特征在于，所述支撑件为支撑环，所述清洁刷设置在所述支撑环的外侧面。
3.根据权利要求2所述的立式水箱，其特征在于，所述支撑环为空心环。
4.根据权利要求3所述的立式水箱，其特征在于，所述支撑环为硅胶或者乳胶或者聚丙烯制成的环状结构。
5.根据权利要求2所述的立式水箱，其特征在于，当所述支撑环为圆环时，所述支撑环的内环面设置有偏心件。
6.一种立式水箱，其特征在于，包括：储水箱体以及位于所述储水箱体内的除垢装置；所述储水箱体的顶部设置有出水口，所述储水箱体的底部设置有进水口；
所述除垢装置包括支撑件以及设置在所述支撑件周侧面的清洁刷，所述清洁刷的外表面与所述储水箱体的内壁接触；
所述储水箱体的进水压力和出水压力被配置成能够驱动所述除垢装置往储水箱体的顶部运动，以带动所述清洁刷上浮；所述除垢装置在所述储水箱体的进水口和出水口没有水流动时，下沉到所述储水箱体的底部。
7.根据权利要求6所述的立式水箱，其特征在于，所述支撑件为支撑板，所述清洁刷设置在所述支撑板的外侧面。
8.根据权利要求7所述的立式水箱，其特征在于，所述支撑板为空心板。
9.根据权利要求7所述的立式水箱，其特征在于，所述支撑板为圆形板，且所述支撑板上设置有偏心件。
10.一种热水器，其特征在于，包括外壳体以及权利要求1-9任一项所述的立式水箱，所述立式水箱位于所述外壳体内部。
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