CN201121972Y - 一种自动除垢的电热水器 - Google Patents

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CN201121972Y CNU200720177803XU CN200720177803U CN201121972Y CN 201121972 Y CN201121972 Y CN 201121972Y CN U200720177803X U CNU200720177803X U CN U200720177803XU CN 200720177803 U CN200720177803 U CN 200720177803U CN 201121972 Y CN201121972 Y CN 201121972Y
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孙京岩
王任华
张伟
孙强
陈小雷
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Abstract

本实用新型提供了一种电热水器，其箱体单元具有相互绝缘的内胆和加热元件，还包括提供直流电输出的除垢单元，除垢单元直流电输出的正负极与箱体单元的内胆和加热元件分别连接。其中，所述除垢单元包括电压转换单元，用于将接入的交流电转换为直流电提供给输出单元，还包括输出单元，用于将所述直流电处理成用于除垢的直流电。使用本实用新型，可以完成对电热水器的内胆及加热元件的自动除垢。

Description

一种自动除垢的电热水器
技术领域
本实用新型涉及一种电热水器，特别是一种能在加热过程中自动除垢的电热水器。
背景技术
水垢是一种与水的硬度密切相关的沉淀物，当硬水被加热或蒸发时，水垢就会形成。事实上，与硬水接触的所有设备都会受到水垢的影响，水垢会堵塞管道或沉淀在热传导表面，这导致热传导效率下降、能源消耗增大，设备寿命降低甚至爆炸等更为严重的损害。
目前解决水垢常用的方法为化学加药或阶段性酸洗等方法，其中化学法在锅炉水处理和工业水处理中广泛应用，有很好的防垢效果，但是其对水的污染以及对设备及管道的腐蚀较严重，因此不适用于对家用电热水器的除垢。目前家用的储水式热水器常用的除垢方法是在热水器中设置一镁棒，通过镁离子和钙离子的置换解决热水器中集结水垢的问题。但是这需要经常更换镁棒，更换起来给使用者带来极大的不便利，并且提高了使用者的使用和维修成本。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种能完成对电热水器的内胆及加热元件的自动除垢的电热水器。
本实用新型提供的电热水器，其箱体单元具有相互绝缘的内胆和加热元件，还包括提供直流电输出的除垢单元，除垢单元直流电输出的正负极与箱体单元的内胆和加热元件分别连接。
其中，所述除垢单元包括：电压转换单元，用于将接入的交流电转换为直流电提供给输出单元；输出单元，用于将所述直流电处理成用于除垢的直流电。
其中，所述输出单元包括：换向单元，用于将电压转换单元输出的直流电进行输出端极性切换；除垢控制单元，用于对换向单元的输出极性的切换进行控制。
可选的，所述输出单元还包括：除垢开关单元，连接在电压转换单元和换向单元之间，并与除垢控制单元连接，用于根据除垢控制单元的控制断开或闭合与电压转换单元的电连接。
较佳的，所述输出单元还包括：高频振荡单元，与换向单元连接，并与除垢控制单元连接，用于根据除垢控制单元的控制实现输出信号的振荡。其中，所述高频振荡单元为电子开关。
其中，所述除垢控制单元为IC芯片。
由上可以看出，本实用新型可以有效的除去电热水器的水垢，并防止水垢在电热水器内胆壁或加热单元上积累水垢。
具体来说，当除垢单元直流输出端的正负极与加热元件和内胆分别相接后，通过对内胆中的含有杂质(电解质)并由此可以导电的自来水施加直流电压V0，则形成了由直流电源、加热元件、自来水和内胆壁所构成的电流回路。当加热元件与除垢单元直流输出端的正极+V0相接、内胆与直流输出端负极-V0相接时，在电流回路内，电流从直流电源正极流向加热元件，又通过自来水传导从加热元件流向内胆，最终流回直流电源负极，而电子流动方向与电流流动方向相反，即从直流电源负极流向内胆，并在内胆壁上释放，经自来水传导流向加热元件，最终流回直流电源正极。在内胆壁上释放电子的过程，可以避免水垢在内胆壁上沉积，并且对内胆壁上已经附着的水垢产生冲击作用，该冲击作用使得水垢从内胆壁上脱离，从而可以对内胆进行除垢。同理，采用内胆接电源正极+V0、加热元件接除垢单元直流输出端负极-V0时，可以对加热元件表面进行除垢。
其中，可以在每隔一段时间后通过改变除垢单元直流输出电路的极性，即对电源的正负极进行换向，来实现对内胆和加热元件的除垢。并且可以输出振荡直流电的方式，加强电子对水垢的冲击作用，以增强除垢效果。
附图说明
图1示出了本实用新型的电热水器的结构示意图；
图2示出了将交流电源转换为直流电源的电源转换电路图；
图3示出了本实用新型除垢单元中的输出单元的结构示意图；
图4示出了本实用新型的除垢装置的电极开关转换电路图。
具体实施方式
图1示出了本实用新型热水器的结构示意图，包括箱体单元、除垢单元。
其中，箱体单元包括相互绝缘的内胆和外壁、伸入内胆中的加热元件，加热元件另一端以绝缘方式固定于热水器外壁上。其中，可以采用法兰盘及绝缘片将加热元件绝缘固定。
除垢单元用于提供直流电，直流输出正负极分别与加热元件和内胆相连。连接加热元件时可以通过连接法兰盘的方式来实现，当然法兰盘要与加热单元导电。
其中，除垢单元包括电压转换单元和输出单元，电压转换单元用于将其接入的外部220V交流电转换为内部需要的12V直流电提供给输出单元。如图2示出了电压转换单元示意图，其中图2示出的电路的输入范围为AC160V～AC242V(50HZ)，输出为DC12V/2A但不限于此。也可以由其他的电压转换电路实现，此处不再赘述。
输出单元用于将所述12V直流电处理成用于除垢的直流电。如图3示出了原理图，所述输出单元包括以下单元：
除垢开关单元，与电压转换单元的输出相连，除垢开关单元的输出与换向单元相连，除垢开关单元接受除垢控制单元的控制，用于断开或闭合换向单元与电压转换单元的电连接。
换向单元，与除垢控制单元相连，接受控制单元的控制，进行其两输出端进行输出信号的正负极切换；
高频振荡单元，与除垢控制单元连接接受其控制，实现将换向单元传输过来的直流信号变换为振荡信号输出。可以是由一电子开关实现，进行快速导通、闭合的循环动作。
除垢控制单元，可由控制芯片，如IC芯片实现，存储有控制程序，根据程序控制输出单元中的各个子单元。
图4示出了实现输出单元的一电路实施例，可以完成对直流电源V0的开关和电极的换向。其中，实现除垢控制单元功能的芯片IC的I/O接口1控制实现除垢开关单元功能的常开继电器1和2，I/O接口2控制实现换向单元功能的单刀双掷继电器3和4，由此进行对电源的正向输出、反向输出和断开这三种工作状态。当芯片IC的I/O接口1为低电平时，V0处于断开状态(即停止除垢)；当芯片IC的I/O接口1为高电平、芯片IC的I/O接口2为低电平时，为正向输出；当芯片IC的I/O接口1为高电平、芯片IC的I/O接口2为高电平时，为反向输出。图中的两个三极管电路为信号放大功能。其中，该电路中未示出高频振荡单元。
下面对本实用新型的自动除垢电热水器的除垢工作流程进行说明，包括以下步骤：
除垢控制单元的除垢程序启动后，首先对电热水器目前所处的工作状态进行判断，如果当前为非除垢工作状态，那么判断热水器的工作时间长度是否达到需要除垢，所述工作时间可以根据各地不同的水质情况而设定或调节，例如在水质较软的地区，工作时间可以适当延长，而在水质较硬的地区，工作时间应该适当缩短。如果判断没有达到需要除垢的工作时间，那么暂不启动除垢工作，如果达到了预定的工作时间，那么将启动除垢单元。
除垢程序启动后，电压转换单元接通，将220V交流电转换为12V直流电传输给输出单元，输出单元的除垢控制单元控制除垢开关单元闭合，将12V直流电传输给换向单元，换向单元根据除垢控制单元的控制输出12V直流电给高频振荡单元，高频振荡单元根据除垢控制单元的控制循环快速导通、闭合，以输出振荡的直流电。除垢控制单元可以控制一定时间后换向单元进行输出的极性换向，也可以控制高频振荡单元振荡频率的改变。这样，除垢单元输出振荡的直流电给内胆和加热元件，与直流电源负极相连的一端开始向水中释放电子，对水垢已附着的和即将附着的水垢产生冲击作用，除垢工作开始。
其中，当内胆/加热元件除垢时间到达预设值，则上述除垢单元执行上述的换向过程，继续对加热元件/内胆进行除垢。当除垢时间到达预设值时，除垢控制单元控制除垢开关单元断开即可，整个除垢过程结束。

Claims (7)

1.一种自动除垢的电热水器，其箱体单元具有相互绝缘的内胆和加热元件，其特征在于，还包括提供直流电输出的除垢单元，除垢单元直流电输出的正负极与箱体单元的内胆和加热元件分别连接。
2.根据权利要求1所述的电热水器，其特征在于，所述除垢单元包括：
电压转换单元，用于将接入的交流电转换为直流电提供给输出单元；
输出单元，用于将所述直流电处理成用于除垢的直流电。
3.根据权利要求2所述的电热水器，其特征在于，所述输出单元包括：
换向单元，用于将电压转换单元输出的直流电进行输出端极性切换；
除垢控制单元，用于对换向单元的输出极性的切换进行控制。
4.根据权利要求3所述的电热水器，其特征在于，所述输出单元还包括：
除垢开关单元，连接在电压转换单元和换向单元之间，并与除垢控制单元连接，用于根据除垢控制单元的控制断开或闭合与电压转换单元的电连接。
5.根据权利要求3所述的电热水器，其特征在于，所述输出单元还包括：
高频振荡单元，与换向单元连接，并与除垢控制单元连接，用于根据除垢控制单元的控制实现输出信号的振荡。
6.根据权利要求5所述的电热水器，其特征在于，所述高频振荡单元为电子开关。
7.根据权利要求3、4或5所述的电热水器，其特征在于，所述除垢控制单元为IC芯片。
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