CN202334962U - 热水器无垢节能加热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型是一种加热器，特别是保温水壶在烧开水时，其加热器的电热管表面不结水垢的节能加热器。其主要是由能长期耐280℃的LHY-RY-4#材料制成的涂料，对电热管的表面进行涂覆绕结，使其变成不结水垢的电热管。然后和装有自鸣器及指示灯的接线盒组装而成，因其电热管不结水垢，所以此加热器能延长使用寿命，缩短有固定溶量水的烧开时间，节省电能。
Description
本实用新型涉及一种加热器，特别是热水器在烧开水时，电热管表面不结水垢的加热器。
把水烧开供人们饮用的各种形状各种规格的保温热水器，可在火车上，宾馆酒楼中随处可见。这里单讲一种内用玻璃壶胆外是塑料壳子的小型暖水瓶用的电加热器。人们只要把加热器的电热管插进有水的暖水瓶内，通电加热就可烧水了。但每烧一次开水，电热管表面会产生一层薄薄的水垢，且随着时间的推移热水器使用次数的增加，电热管表面会逐渐形成越来越厚的水垢。因水垢的导热性能差，所以每烧一壶开水，所用的时间就来越长，造成了电力浪费。同时，水垢使电热管壁的积留热越来越多，对金属管壁造成的热疲劳损伤就越来越大，这就缩短了加热器的使用寿命。为了解决这些矛盾，人们想了很多办法，如改变电热管壁材质，绝缘粉的材料，增加电热丝的额定功率等。但由于消除不了电热管结垢问题，所以以上办法都非最佳解决这一矛盾的方法。
本实用新型的目的，是提供一种热水器的无垢节能加热器，使加热器在烧开水时，无论用多少次，多长时间，其管壁的表面都不会结水垢。
本实用新型的目的是这样实现的，先用常规方法生产出社会上普通使用的任意材质，任意功能，任意形状的热水器的电加热管，再对加热管的金属外壁表面进行化学改性，即涂覆烧结一层LHY-RY-4#涂料，其厚度可30～50μm。经表面改性的电热管烧开水时就不会结垢了。
为什么原电热管结水垢，改性后的电热管不结水垢呢？这是因为：
1、用原电热管时，因天然水中存在着大于10-4mm和小于10-6mm的悬浮微粒，胶体微粒及以离子或分子状态存在的溶解微粒。如Na+、K2+、Ca2+、Mg2+、NH4 +、Fe2+、Mn2+、Cu2+、Zn2+、Ni2+、Al2+等阳离子和HCO3 -、Cl-、SO4 2-、HSiO3 -、F-、NO3 -、CO3 2-、HS-、NO2 -、Br-、I-、HPO4 2等阴离子，这些物质相互组合，就变成如(NaCl)、(CaCl)、(MgCl2)、(Na2SO4)、(CaSO4)、(MgSO4)、(NaHCO3)、[Ca(HCO2)2]、[Mg(HCO3)2]等可溶性离子状态的电解质。电热管金属管壁一般为铁、铜、铝，具有正电位。其在水中长期放置时，既是水不加热，也因水中离子的布郎运动，及管壁对离子的范得华引力及羟基作用，就能在管表形成一种松软的垢层。一旦通电开启电热管，由于温度升高，管壁就有水泡产生，水包的水分随泡内温升而蒸发、破裂。在水泡生成破裂消失再生成再破裂消失的过程中，因水随温升而粘度降低，其水中离子就会从水中析出，这些析出的离子随水泡的形成破裂过程而沉积在管壁表面，就慢慢形成越来越厚的坚实垢层而不易清除。因垢的导热系数(λ)约为(0.05～5.8w/cm.℃)之间而比金属的导热系数小的多。所以其导热热阻就比金属的导热热阻约大6-1000倍，这就延长了一定溶量水的烧开时间，增大了耗电量，增加了管壁的积留热而加速其热疲劳损伤，从而缩短了热水器的使用寿命。
2、用表面改性的电热管时，由于LHY-RY-4#材料有极大的化学惰性。各种离子，无论其极性强或极性弱，都不能与其产生物理的机械结合或化学的键价结合而形成垢层。还因其表面能远低于54达因的水的表面能，故不能与水产生羟基现象而具有优异的疏水功能。水中或强或弱的各种极性离子也可因范得华引力与其靠近形成粘着，但这些粘着是松软的和暂时的，还等不到其它离子的到来而形成厚的粘着垢层时，壶中烧水时激烈翻动的水浪就把这些粘着从壁的表面冲刷掉了。这样，粘着——冲刷掉，粘着——冲刷掉，电热管的表面就永远不能形成垢层。另外LHY-RY——4#材料能长期耐280℃的高温，而常压下烧饮用水的开水温度是100℃，那么电热管表的温度不会超过280℃，甚至200℃。这样，电热管的热疲劳损伤就不会超过设计指标而造成超前损坏。所以其使用寿命会比常规电热管的使用寿命延长的很多。
由于上述方案所制造的热水器的无垢节能加热器，比用常规加热器，既缩短了烧水时间，又节能了电能，还会延长热水器的使用寿命，正是一举三得。
本实行新型的具体结构由以下实施便及附图给出：
图1：是本实用新型的电路原理图。
图2：是加热器的接线盒上盖剖面图。
图3：是加热器的接线盒底座剖面图。
图4：是加热器中把电热管与接线合底座固定连接在一起的承接盘剖面图。
图5：是表面改性的电热管纵剖面图。
图6：无垢节能加热器的纵剖面图。
图中：a电热丝、b塑料接线盒上盖、c塑料接线盒底座、d金属承接盘、e电热管的金属管。
1电源导线、2±接线柱、3指示灯、4接线盒固定螺钉、5自鸣器室、6自鸣器室蒸气出口、7自鸣器蒸气进口、8自鸣器片、9±接线柱橡胶垫、10与接线合底座连体的固定电热管顶端的下出台塑料管、11指示灯孔、12承接盘与接线盒底座固定螺钉、13绝缘粉、14无垢改性层、15电源线孔。
下面结合附图，详细说明本实用新型的制造情况。
在金属电热管(e)尚未绕握成所要型状之前的直型管时，先对其表面进行除锈，然后再涂覆一层LHY-RY-4#涂料，进行高温烧结，固化成无垢改性层(14)，使其后度达30～50μm。把2根12cm的金属棒各在一端功成螺丝，使其成金属接线柱(2)，未功丝的一端分别穿进电热丝(a)中，固定连接起来。把接线柱穿过金属管(e)，两头露出接线柱(2)，再把金属管(e)内填进绝缘粉(13)，并在管的两头塞进橡胶垫(9)，最后把做成无垢改性层的电热管，绕握成所需要的型状。再按常规方法把成型的电热管通过金属承接盘(d)与接线盒底座(c)边接好。再把电源导线(1)，指示灯(3)与接线柱(2)连接好，盖上接线盒上盖(b)，插进自鸣器片(8)，一个完整的实用新型热水器无垢节能加热器就制成了。
Claims (2)
1.一种热水器的无垢节能加热器，主要有接线盒上盖(b)、接线盒底座(c)、金属承接盘(d)、指示灯(3)、自鸣器片(8)、电热丝(a)，绝缘粉(13)、金属管(e)、无垢改性层(14)、接线柱(2)等组成。其特征在于，在加热管的金属管(e)的外壁表面涂覆烧结一层LHY-RY-4#涂料，使其变成无垢改性层(14)。
2.根据权利要求1的保温热水器的无垢节能加热器，其特征在于，无垢改性层(14)的厚度为30～50μm。
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