CN202133113U - 可调式阴极保护型热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型可调式阴极保护型热水器，包括设有金属內桶的储水箱，所述金属內桶绝缘设置有惰性材料的辅助阳极，金属內桶兼作阴极，辅助阳极和金属內桶通过极性转换装置电连接外加直流电源，极性转换装置在常态下，辅助阳极电连接外加直流电源的正极，金属內桶电连接外加直流电源的负极。本实用新型利用外加电源阴极保护装置，对水质进行软化达到健康用水的目，对不锈钢内桶进行防腐蚀的保护，同时通过极性的交换，将阴极保护装置转换成电解装置，达到自动清除水垢的要求。

Description

可调式阴极保护型热水器

技术领域

本实用新型涉及一种具有软化水质、不锈钢内桶防水垢和防腐蚀的外加电流阴极保护型热水器。

背景技术

热水器将水从低温度加热到较高温度，以满足人们在生活、生产中的热水使用。目前市场上的热水器普遍都没针对内桶因水质较硬而结垢采取相应措施，有部份产品采用外加镁棒作阳极，内桶作阴极的方法对内桶加以保护，但不能普及。其原因是主要存在以下的问题，因为镁是活性金属，作为阳极要被不断腐蚀掉，需要定期更换，更换不方便；其次是此种方法对去除热水器内桶壁上的水垢没有明显的效果。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可调式阴极保护型热水器，采用耐腐蚀的辅助阳极，可长时间使用，能有效地软化水质，并且还能通过切换装置将阴极保护装置切换为电解装置去除水垢。

为达到上述目的，本实用新型的技术方案是：可调式阴极保护型热水器，包括设有金属內桶的储水箱，其特征是，所述金属內桶绝缘设置有惰性材料的辅助阳极，金属內桶兼作阴极，辅助阳极和金属內桶通过极性转换装置电连接外加直流电源，极性转换装置在常态下，辅助阳极电连接外加直流电源的正极，金属內桶电连接外加直流电源的负极。

采用上述技术方案时，通过外加电源，在热水器金属内桶中插入惰性材料的辅助阳极,把金属内桶作为其中一个辅助阴极，并通过导线将它们连接到外加直流电源的正负极上面。在使用过程中，金属水桶中的水就成为两个极的介质。当接通直流电源时，源源不断地向阴极提供电子，水中的Ca²⁺、Mg²⁺也会不断地聚集到阴极上面形成不易溶于水的炭酸钙和炭酸镁，使水中的Ca²⁺、Mg²⁺越来越少，从而达到软化水质的要求,金属内桶结垢问题也随之解决。另一方面，当把金属内桶作为阴极时，由于直流电源会不断向不锈钢内桶不断提供电子，从而阻止了内桶不锈钢中的铁生成Fe²⁺进而生成铁锈，有效地保护了内桶不被腐蚀。虽然生成的炭酸钙和炭酸镁会附着在不锈钢内桶上面形成水垢，当水垢吸附到一定程度需要清理时，用极性转换器将电极转换，即把金属内桶转换成阳极，发生了电解水的物理反应，即在阳极生成H₂，阴极生成O₂，所以在金属内桶壁会产生大量的气泡，气泡增大就会产生爆破现象，吸附在桶壁的水垢会在此作用下脱落；再者，当不锈钢内桶转换为阳极后，水中的其它正离子就转向辅助阳电极形成相对于内桶壁对吸附于上面的水垢的排拆力，这更进一步促进了水垢的脱落，污水可通过热水器的排污口排出。由于金属内桶壁上的水垢经过除垢后大大减少，热水器的使用寿命也就得到了延长。本实用新型结构简单、可靠、成本低，可以广为普及运用。

进一步，为了方便使用和远程操作，所述极性转换器通过遥控装置进行极性的切换。通过安装遥控装置，可以方便地操控极性转换器，达到远程遥控的目的。

进一步，为了节约能源，采用绿色环保的外加直流电源，所述的外加直流电源是交流转换成的直流电源、电池提供的直流电源或者是太阳能电池板提供的直流电源中的任意一种。通过在户外设置太阳能电池板作为外加直流电源，即可以达到软化水质、防垢除垢的目的，又通过使用绿色环保的太阳能达到环保和节约能源的目的。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明：

图1是本实用新型可调式阴极保护型热水器实施例的结构示意图；

图2是图1在除垢状态下的示意图；

图3是图1中极性转换装置的电路原理图；

图4是图1中极性转换装置的另一种电路原理图。

具体实施方式

如图1、图2所示、本实用新型可调式阴极保护型热水器主要部件是储水箱1、不锈钢材质的辅助阳极3、极性交换器4、外加电源5、水垢清除按钮或遥控器6，且储水箱1上开有排污口，辅助阳极3与储水箱1通过绝缘套隔开，外加直流电源5的正极连接到辅助阳极3上，负极接到储水箱1的不锈钢内桶上面，当接通外加电源后就源源不断地向热水器不锈钢内桶表面提供电子，这就大大阻止了内桶的不锈钢中的铁转变成Fe²⁺形成铁锈，另一方面水中的Ca²⁺、Mg²⁺也会不断地聚集到作为阴极的不锈钢桶壁上面形成不易溶于水的炭酸钙和炭酸镁，使水中的Ca²⁺越来越少，从而达到软化水质的要求。

如图3所示，极性转换装置在常态下的电路原理图，JS处于常闭状态，C1处于断开状态，C1-3和C1-4均处于闭合状态，此时储水箱1的不锈钢内桶与外加直流电源的负极接通，辅助阳极与外加直流电源的正极接通，此时处于软化水质、保护不锈钢内桶状态。当储水箱1的不锈钢内桶壁上的水垢需清理时可以采取以下的方案：

方案A：

如图3的电路原理图所示，当按下水垢清除开关S时（或通过遥控器对较远的感应开关S进行操控），C1就处于闭合状态，同时C1-1和C1-2就闭合，C1-3和C1-4就处于断开状态，此时储水箱1的不锈钢内桶与外加直流电源的正极接通，辅助阳极与外加直流电源的负极接通，此时热水器处于除垢清理状态，此时在两极还会发生电解水的反应，即在阴极生成H₂、在阳极生成O₂，在不锈钢内桶壁上生成的O₂泡爆破使附着在桶壁上的炭酸钙和炭酸镁脱落，另一方面当不锈钢内桶转换为阳极后，水中的其它正离子就转向辅助阳极形成相对于内桶壁对吸附于上面的水垢的排拆力，这更进一步促进了水垢的脱落，打开排污口排出污水后从而达到清洗除垢的效果，延长了热水器的使用寿命，由于在C1的前端设有一可调延时开关，可根据实际情况调节除垢时间，当达到设定时间后C1就自动断开，以避免时间过长对内桶造成腐蚀。

方案B：

如图4所示，本原理同方案A基本相同，只是增加一外加电源对开关S发出操纵信号，从而解决没有遥控装置而又不方便对开关进行操作的情况。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本实用新型结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，例如，外加直流电源可以选用太阳能电池板，这些也应该视为本实用新型的保护范围，这些都不会影响本实用新型实施的效果和专利的实用性。

Claims (3)

1.可调式阴极保护型热水器，包括设有金属內桶的储水箱，其特征是，所述金属內桶绝缘设置有惰性材料的辅助阳极，金属內桶兼作阴极，辅助阳极和金属內桶通过极性转换装置电连接外加直流电源，极性转换装置在常态下，辅助阳极电连接外加直流电源的正极，金属內桶电连接外加直流电源的负极。

2.如权利要求1所述的可调式阴极保护型热水器，其特征是，所述极性转换器通过遥控装置进行极性的切换。

3.如权利要求1或2所述的可调式阴极保护型热水器，其特征是，所述的外加直流电源是交流转换成的直流电源、电池提供的直流电源或者是太阳能电池板提供的直流电源中的任意一种。

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