CN205191916U - 热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供了一种热水器，其包括：至少一个电磁线圈，缠绕在热水器的水路管道上；控制装置，其包括用于输出调频信号的调频信号输出端和用于输出控制信号的控制输出端；线圈供电装置，与控制装置的控制输出端相连，用于将外部输入电压转换成与控制信号对应的输出电压；以及线圈功率放大装置，与控制装置的调频信号输出端和线圈供电装置的电压输出端分别相连，以根据输出电压和调频信号向至少一个电磁线圈输出对应的经过放大的调频电流，从而使得至少一个电磁线圈形成高频磁场以对水路管道进行除垢。本实用新型的热水器可对其水路管道进行除垢、阻垢，具有较好的除垢效果。

Description

热水器

技术领域

本实用新型涉及热水器技术领域，特别是涉及一种具有除垢功能的热水器。

背景技术

空气能热水器水系统中含有大量的Ca²⁺、Mg²⁺，难以在前期得到有效处理(大量实验数据表明水温50～70℃时，最易产生水垢)。空气能热水器以制热模式工作时，在水中生成微溶于水的CaCO₃和MgCO₃。由于CaCO₃和MgCO₃的溶解度随温度的上升而下降，从水系统中结晶析出，并不断沉积于换热器、温水阀等设备系统内表面、形成水垢，严重影响换热效率、水路循环。

为了避免形成水垢，可在空气能热水器的水路中加入除垢剂，CaCO₃、MgCO₃等物质在除垢剂的作用下形成较细的、粘度小、流动性增强的水渣排出，从而有效的避免水垢的形成。但除垢剂属化学试剂，容易引入有毒成分，对空气能热水器用户造成危害；另外除垢剂需定期更换，给用户造成经济负担。

目前使用物理方法解决水垢问题的电子设备发展较快，但是均存在造价较高，日常维护消耗较大的缺点，而且除垢效果不理想，对于不同环境和水质适应性差，容易出现此处有用，彼处无用的情况，另外现有物理除垢仪器安装复杂，且在不同除垢环境下需要对原有设备进行改造，比如需要安装电极或重新改造管路。

实用新型内容

本实用新型的一个目的是要提供一种具有除垢防垢功能的热水器。

本实用新型进一步的目的是要提供一种除垢防垢效果显著的热水器。

为了实现上述至少一个目的，本实用新型提供了一种热水器，其包括：

至少一个电磁线圈，缠绕在所述热水器的水路管道上；

控制装置，其包括用于输出调频信号的调频信号输出端和用于输出控制信号的控制输出端；

线圈供电装置，与所述控制装置的控制输出端相连，用于将外部输入电压转换成与所述控制信号对应的输出电压；以及

线圈功率放大装置，与所述控制装置的调频信号输出端和所述线圈供电装置的电压输出端分别相连，以根据所述输出电压和所述调频信号向所述至少一个电磁线圈输出对应的经过放大的调频电流，从而使得所述至少一个电磁线圈形成高频磁场以对所述水路管道进行除垢。

可选地，所述热水器还包括：

数字模拟转换装置，连接于所述线圈供电装置和所述控制装置的控制输出端之间，用于将所述控制输出端输出的数字控制信号转换为对应的模拟控制信号，以提供给所述线圈供电装置。

可选地，所述热水器还包括：

线圈功放触发装置，连接于所述线圈功率放大装置与所述控制装置的调频信号输出端之间，用于将所述调频信号输出端输出的调频信号放大后提供给所述线圈功率放大装置。

可选地，所述电磁线圈的数量为多个。

可选地，所述热水器还包括：

热泵加热系统，用于对所述热水器中的水进行加热；

所述水路管道包括所述热泵加热系统的换热器，且至少一个所述电磁线圈缠绕在所述换热器上。

可选地，所述热水器还包括：

水质检测装置，其与所述控制装置连接，且设置在所述水路管道中，以检测所述水路管道中的水的水质信息；和

流速传感器，其与所述控制装置连接，且设置在所述水路管道中，以检测所述水路管道中的水的流速信息，且

所述控制装置根据所述水质信息、流速信息确定所述输出电压，从而输出与所述输出电压相关的所述控制信号。

可选地，所述控制装置、所述线圈供电装置、所述线圈功率放大装置、所述数字模拟转换装置、以及所述线圈功放触发装置集成在所述热水器的主控板上。

可选地，所述热水器还包括：

显示面板，其与所述主控板连接，以在所述至少一个电磁线圈对所述水路管道进行除垢时显示除垢功能运行图标。

本实用新型的热水器，通过在其水道管路上设置电磁线圈，并利用控制装置控制电磁线圈的调频电流，从而使电磁线圈形成高频磁场，引起水分子产生共振，在不改变水分子的化学性质的基础上，只改变其物理结构，从而达到对热水器水路管道进行除垢、防垢、阻垢、杀菌、灭藻、阻锈、防腐、缓蚀的作用，具有较好的除垢效果。

当本实用新型的热水器为空气能热水器时，可在空气能热水器的换热器(如微通道换热器、套管换热器、板式换热器等)和其他水管(如进水管、出水管)上套设电磁线圈，从而解决换热器、水路器件等结垢影响换热效率造成能源浪费和堵塞水路的难题，具有较高的换热效率。本实用新型特别适用于空气能热水器，以对空气能热水器的换热器进行阻垢和除垢。

进一步地，本实用新型的热水器可适应各种水质条件和水流流速的除垢和防垢。具有运行可靠、无污染、维护费用低、易于安装、使用寿命长的优点，并且节能环保，可提升用户体验舒适度。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本实用新型一个实施例的热水器的示意性原理图；

图2是根据本实用新型一个实施例的热水器的示意性框图；

图3是根据本实用新型一个实施例的热水器的示意性除垢原理图；

图4是根据本实用新型另一实施例的热水器的示意性框图。

具体实施方式

图1是根据本实用新型一个实施例的热水器100的示意性原理图。在图1所示的实施例中，热水器100为热泵热水器(也称为空气能热水器)。如图1所示，热水器100可包括进水总管12，出水总管13，热泵加热系统190以及储水箱11。热泵加热系统190用于对热水器100中的水进行加热。热泵加热系统190具有换热器191，换热器191配置成利用进入其内的制冷剂对流入其中的水进行加热。进水总管12的进水可在经换热器191加热后直接向外供水，也可在经换热器191加热后先暂存在储水箱11中。

在其他实施例中，热水器100也可为电热水器、燃气热水器、太阳能热水器等。

图2是根据本实用新型一个实施例的热水器100的示意性框图。参见图2，热水器100可包括缠绕(或者说套设)在热水器100的水路管道上的至少一个电磁线圈120。本实用新型主要是通过对电磁线圈120施加调频电流以在水路管道中形成高频磁场来实现对水路管道进行阻垢、除垢。阻垢、除垢原理是：水路管道中的水在吸收高频磁场能后，水分子作为偶极子被不断反复极化而产生扭曲、变形、反转、振动，形成活性很强的单分子或小谛合群体状态的水，从而增强水分子之间的偶极矩，促进水对成垢物质及其组分的作用，改变水中沉积物质的存在形态和相关离子的物理性能及水分子与其他离子的结合状态，使结垢晶体沉积物析出的时间延长，并以细小的无定形的颗粒析出，最终达到阻垢和松动剥落已经生成的水垢，从而对水路管道进行阻垢、除垢。

当电磁线圈120的数量为1个时，优选将电磁线圈120缠绕在换热器191上，从而可防止换热器191内部管路形成水垢或者将其内部已形成的水垢去除，以保证其始终具有较高的换热效率，节约能源。在优选的实施例中，电磁线圈120的数量为多个；例如2个，3个，4个，5个等；多个电磁线圈120中至少一个电磁线圈120缠绕在换热器191上；多个电磁线圈120中的剩余电磁线圈120例如可套设在进水总管12和/或出水总管13和/或储水箱11与换热器191之间的管道上。

热水器100还包括：控制装置111，线圈供电装置113以及线圈功率放大装置115。控制装置111包括用于输出调频信号(例如PWM调频信号)的调频信号输出端以及用于输出控制信号的控制输出端。在一些实施例中，控制装置111输出的调频信号和控制信号可为预先设置在控制装置111中的预设值。调频信号的频率可在50HZ-30000HZ范围内选取。

线圈供电装置113与控制装置111的控制输出端相连，用于将外部输入电压转换成与控制信号对应的输出电压。通常外部输入电压为220V的交流电。在替代性实施例中，外部输入电压也可为其他幅值的交流电。输出电压的大小大致在40-220V范围内选取。

线圈功率放大装置115与控制装置111的调频信号输出端以及线圈供电装置113的电压输出端分别相连，以根据输出电压和调频信号向每个电磁线圈120输出对应的经过放大的调频电流。

线圈功率放大装置115包括至少一组功放桥电路，每组功放桥电路连接一个电磁线圈120。所有功放桥可同步工作，以保证所有电磁线圈120中的电磁场同步变化。

在电磁线圈120的数量为多个的实施例中，线圈功率放大装置115至少具有与多个电磁线圈120对应的多组功放桥。在一些实施例中，线圈功率放大装置115可预留多个扩展接口，从而可扩展出多个电磁线圈120，以对热水器100的水路管道的多处区段进行除垢、防垢处理。

图3是根据本实用新型一个实施例的热水器100的示意性除垢原理图。参见图3，在一些实施例中，当控制装置111输出的控制信号为数字控制信号时，除垢控制系统还可包括D/A装置112，即数字模拟转换装置，其连接于线圈供电装置113与控制装置111的控制输出端之间，用于将控制输出端输出的数字控制信号转换为对应的模拟控制信号，以提供给线圈供电装置113。

在一些实施例中，除垢控制系统还可包括线圈功放触发装置114，连接于线圈功率放大装置115与控制装置111的调频信号输出端之间，用于将调频信号输出端输出的调频信号放大后提供给线圈功率放大装置115。

图4是根据本实用新型另一实施例的热水器100的示意性框图。如图4所示，在一些实施例中，热水器100还可包括均与控制装置111连接的水质检测装置116和流速传感器117。水质检测装置116设置在水路管道中，以检测水路管道中的水的水质信息。这里的水质信息可为电导率、TDS(溶解性固体总量，单位mg/L或ppm)等可反映水质的参数。当水质信息为电导率时，水质检测模块为电导率传感器。当水质信息为TDS时，水质检测模块为TDS模块。由于水质信息与水温相关，在本实用新型实施例中，水质检测装置116优选设置在进水总管12上。

流速传感器117设置在水路管道中，以检测水路管道中的水的流速信息。水质检测装置116和流速传感器117分别将其检测到水质信息和流速信息发送至控制装置111。控制装置111根据水质信息、流速信息确定输出电压，从而输出与输出电压相关的控制信号。

控制装置111如何根据水的硬度和水流速度确定输出电压是本领域技术人员容易知晓的，例如可参照调频电磁除垢仪的工作原理，根据缠绕电磁线圈120的水路管道的直径、水的流速、水质硬度、线圈长度等，即可确定电磁线圈120较为合适的工作电压，即前述输出电压。

在一些实施例中，控制装置111、线圈供电装置113、线圈功率放大装置115、D/A装置112、以及线圈功放触发装置114集成在热水器100的主控板130上。由于控制装置111和主控板130共用同一芯片，从而可方便通讯及智能控制。

进一步地，热水器100还包括显示面板140，其与主控板130连接，以在电磁线圈120对水路管道进行除垢时显示除垢功能运行图标，从而可使用户知晓热水器100的当前运行信息。

本实用新型的热水器100可根据水的硬度，通过程序定期开启除垢功能，并能在热水器100显示面板140上显示除垢功能运行图标，达到除垢、防垢的目的。本实用新型可解决空气能热水器的换热器(如微通道换热器、套管换热器、板式换热器等)和其他水路器件由于结垢影响换热效率造成能源浪费和堵塞水路的难题。

本实用新型特别适用于空气能热水器，以对空气能热水器的换热器进行阻垢和除垢。

至此，本领域技术人员应认识到，虽然本文已详尽示出和描述了本实用新型的多个示例性实施例，但是，在不脱离本实用新型精神和范围的情况下，仍可根据本实用新型公开的内容直接确定或推导出符合本实用新型原理的许多其他变型或修改。因此，本实用新型的范围应被理解和认定为覆盖了所有这些其他变型或修改。

Claims (8)

1.一种热水器，其特征在于，包括：

至少一个电磁线圈，缠绕在所述热水器的水路管道上；

控制装置，其包括用于输出调频信号的调频信号输出端和用于输出控制信号的控制输出端；

线圈供电装置，与所述控制装置的控制输出端相连，用于将外部输入电压转换成与所述控制信号对应的输出电压；以及

线圈功率放大装置，与所述控制装置的调频信号输出端和所述线圈供电装置的电压输出端分别相连，以根据所述输出电压和所述调频信号向所述至少一个电磁线圈输出对应的经过放大的调频电流，从而使得所述至少一个电磁线圈形成高频磁场以对所述水路管道进行除垢。

2.根据权利要求1所述的热水器，其特征在于，还包括：

数字模拟转换装置，连接于所述线圈供电装置和所述控制装置的控制输出端之间，用于将所述控制输出端输出的数字控制信号转换为对应的模拟控制信号，以提供给所述线圈供电装置。

3.根据权利要求2所述的热水器，其特征在于，还包括：

线圈功放触发装置，连接于所述线圈功率放大装置与所述控制装置的调频信号输出端之间，用于将所述调频信号输出端输出的调频信号放大后提供给所述线圈功率放大装置。

4.根据权利要求1所述的热水器，其特征在于，

所述电磁线圈的数量为多个。

5.根据权利要求1所述的热水器，其特征在于，还包括：

热泵加热系统，用于对所述热水器中的水进行加热；

所述水路管道包括所述热泵加热系统的换热器，且至少一个所述电磁线圈缠绕在所述换热器上。

6.根据权利要求1所述的热水器，其特征在于，还包括：

水质检测装置，其与所述控制装置连接，且设置在所述水路管道中，以检测所述水路管道中的水的水质信息；和

流速传感器，其与所述控制装置连接，且设置在所述水路管道中，以检测所述水路管道中的水的流速信息，且

所述控制装置根据所述水质信息、流速信息确定所述输出电压，从而输出与所述输出电压相关的所述控制信号。

7.根据权利要求3所述的热水器，其特征在于，

所述控制装置、所述线圈供电装置、所述线圈功率放大装置、所述数字模拟转换装置、以及所述线圈功放触发装置集成在所述热水器的主控板上。

8.根据权利要求7所述的热水器，其特征在于，还包括：

显示面板，其与所述主控板连接，以在所述至少一个电磁线圈对所述水路管道进行除垢时显示除垢功能运行图标。