CN212619299U - 一种气泡扰动防结垢的电热水器 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电热水器技术领域，具体涉及一种气泡扰动防结垢的电热水器，包括罐体、电加热器和空气泵，电加热器设置于罐体内，用于对罐体中的液体进行加热，空气泵的出气端连通有输气管路，输气管路在罐体的底部形成横向设置的分气管，分气管上设有气泡发生器，气泡发生器所生成的气泡群上浮过程中将对电加热器周围的水和罐体内各部位的水进行扰动，通过气泡的扰动令水快速的接触、脱离电加热器表面，使接触温差最大化，从而增强水侧换热面的热传递，电热水器中与电加热器表面接触的水未达到高温即迅速离开，达到减少电加热器结垢，减缓电加热器表面因结垢导致的热阻增加，保持电热水器换热高效。

Description

一种气泡扰动防结垢的电热水器

技术领域

本实用新型涉及电热水器技术领域，具体涉及一种气泡扰动防结垢的电热水器。

背景技术

电热水器是指以电作为能源进行加热的热水器，是与燃气热水器、太阳能热水器相并列的三大热水器之一，电热水器按加热功率大小可分为储水式（又称容积式或储热式）、即热式、速热式（又称半储水式）三种。

一般讲，水质硬的（就是含碳酸钙.磷酸钙.硅酸钙等杂质）易结垢，60℃就会结垢，温度越高，结垢速度越快，在超过60℃，持续加热时间超过2小时，水中的碳酸钙等杂质开始由游离状态组合并沉淀为结晶状态。水加热结垢会造成电加热器周围结成厚厚的垢衣，使加热效率降低，由于热量传递速度减慢，也会危及电加热器自身的寿命，另外，出水管口的垢层不断加厚，会使管的口径减小，甚至堵塞，造成热水器故障；且结垢层内有细菌滋生影响用水健康。

现有电热水器都会安装一根阳极镁棒，通过释放活跃度更高的镁，主动和水中的侵蚀粒子中和抵御内胆被腐蚀的风险，但镁棒会被消耗，当接近耗尽状态时，必须立即更换新的镁棒。安装镁棒只能较少的减轻结垢，水质一样会污染，还需要更换镁棒，耗费材料和人工，有条件的在热水器进水管前加一个小型软化装置，以降低水的硬度以减缓结垢。

储水式电热水器的电加热棒置于容器中，只是对电热棒周围的水进行加热，并通过水的热对流将热量带到其他区域，水流动缓慢且容器某些区域内的水不参与运动也就很难受热，容器内有死水低温区，导致热水器容积利用率低。

由此，需要一种既能热水温度均匀又能减少电热棒表面结垢的电热水器。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种气泡扰动防结垢的电热水器，解决现有电热水器中热水温度不均以及电加热器表面容易结垢的问题。

为解决上述的技术问题，本实用新型采用以下技术方案：

一种气泡扰动防结垢的电热水器，包括罐体、电加热器和空气泵，所述电加热器设置于罐体内，用于对罐体中的液体进行加热，所述空气泵的出气端连通有输气管路，所述输气管路在罐体的底部形成横向设置的分气管，所述分气管上设有气泡发生器，所述气泡发生器所生成的气泡群上浮过程中将对电加热器周围的水进行扰动。

进一步的技术方案是，所述罐体内侧的顶部预留有空气层，所述空气层连通有进气管，所述进气管的出气端与空气泵的进气端相连通。

更进一步的技术方案是，所述空气泵设置于罐体外，所述空气泵的进气端通过第一柔性接头与进气管相连，出气端通过第二柔性接头与输气管路相连。

更进一步的技术方案是，所述进气管横向设置在空气层内，且进气管的一端封闭设置，另一端穿出罐体并连接有导气管，所述导气管与第一柔性接头相连，所述进气管的顶部沿轴向设有吸气缝。

更进一步的技术方案是，所述罐体上设有连接通道，所述连接通道的开口位置低于进气管上的吸气缝的高度，所述连接通道的上端在罐体外连接有第一排气阀。

更进一步的技术方案是，所述罐体内设有槽口朝上的水格槽，所述水格槽的槽口低于罐体内的最高液位面，所述水格槽在槽底的下侧竖向设有出水管，所述出水管的下端贯穿罐体的底部。

更进一步的技术方案是，所述罐体的上部连通有清洗液注入管，所述清洗液注入管上设有阀门。

更进一步的技术方案是，所述清洗液注入管横向设置于罐体侧壁的上部，在清洗液注入管的上侧连通有第二排气阀。

更进一步的技术方案是，所述罐体的底部设有排污管。

更进一步的技术方案是，所述分气管为多根，所述气泡发生器设置为多个，并且沿分气管的轴向均匀设置。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：通过电加热器对罐体内的水进行加热，在加热的过程中，空气泵泵送空气，空气从输气管路底部的分气管流进气泡发生器中，并以气泡的形式从气泡发生器排出，通过气泡在罐体内的浮动使水对电加热器外壁产生冲击和扰动，令水快速的接触、脱离电加热器表面，使接触温差最大化，从而增强水侧换热面的热传递，同时，电加热器表面接触的水未达到高温即快速离开电加热器热媒管的散热面，减少结垢，减缓因结垢而引起的热阻增加，保持换热高效，通过气泡的浮动使罐体内的水产生扰动，加强水的上下置换流动，使冷热水快速混合，加速热交换，并对罐体底部的污垢扰动避免淤积，又使整个罐体内的水温分布更加均匀，避免了温度分层出现低温死角的情况出现，同时可以使热水基本充满这个罐体，有效利用罐体内的容积。

附图说明

图1为本实用新型气泡扰动防结垢的电热水器的主视图。

图2为本实用新型气泡扰动防结垢的电热水器主视视角的剖面图。

图3为本实用新型中空气泵连接输气管路的结构示意图。

图标：1-罐体，2-电加热器，3-空气泵，4-输气管路，5-分气管，6-气泡发生器，7-进气管，8-第一柔性接头，9-第二柔性接头，10-导气管，11-吸气缝，12-水格槽，13-出水管，14-清洗液注入管，15-阀门，16-第二排气阀，17-排污管，18-进水管。

具体实施方式

为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例：

图1-3示出了本实用新型气泡扰动防结垢的电热水器的一个较佳实施方式，本实施例中的气泡扰动防结垢的电热水器具体包括罐体1、电加热器2和空气泵3，电加热器2设置于罐体1内，用于对罐体1中的液体进行加热，空气泵3的出气端连通有输气管路4，输气管路4在罐体1的底部形成横向设置的分气管5，分气管5上设有气泡发生器6，气泡发生器6所生成的气泡群上浮过程中将对电加热器2周围的水进行扰动。

通过电加热器2对罐体1内的水进行加热，在加热的过程中，空气泵3泵送空气，空气从输气管路4底部的分气管5流进气泡发生器6中，并以气泡的形式从气泡发生器6排出，通过气泡在罐体1内的浮动使水对电加热器2外壁产生冲击和扰动，令水快速的接触、脱离电加热器2表面，使接触温差最大化，从而增强水侧换热面的热传递，同时，电加热器2表面接触的水未达到高温即快速离开电加热器2热媒管的散热面，减少结垢，减缓因结垢而引起的热阻增加，保持换热高效，通过气泡的浮动使罐体1内的水产生扰动，加强水的上下置换流动，使冷热水快速混合，加速热交换，并对罐体1底部的污垢扰动避免淤积，又使整个罐体1内的水温分布更加均匀，避免了温度分层出现低温死角的情况出现，同时可以使热水基本充满这个罐体1，有效利用罐体1内的容积。

气泡发生器6设置为多个，并且沿分气管5的轴向均匀设置，分气管5也可以设置为多根，并且每一根分气管5上均设置有多个气泡发生器6，保证气泡发生器6所生成的气泡群上浮后包围电加热器2对电加热器2周围的液体进行扰动，同时保证气泡发生器6所生成的气泡能带动罐体1内各个点位的水流动，避免出现死水区。

电加热器2为电热棒，气泡发生器6为气泡石或气泡盘。

由于气泡扰动防结垢的电热水器中的罐体1为闭式容器，为保证空气扰动过程中能有空气进行循环使用，在罐体1内侧的顶部预留有空气层，空气层内连通有进气管7，进气管7的进气端与空气泵3的进气端相连通，此时，空气泵3吸入的空气来自于罐体1内的空气层，气泡发生器6中产生的气泡逐渐上浮后也将回到空气层，这样便可实现空气的循环使用，并且可以保证罐体1内热量不发生损失。进气管7的开口端可以设置在罐体1顶壁或侧壁，或进气管7延伸至罐体1内开口，开口在空气层中。

本实施例中，空气泵3设置于罐体1外，空气泵3的进气端通过第一柔性接头8与进气管7相连，出气端通过第二柔性接头9与输气管路4相连，进气管7横向设置在空气层内，且进气管7的一端封闭设置，另一端穿出罐体1并连接有导气管10，导气管10与第一柔性接头8相连，进气管7的顶部沿轴向设有吸气缝11。通过在进气管7顶部设置吸气缝11，可以保证进入进气管7的仅是空气，避免水进入到进气管7中，同时将吸气缝11设置于进气管7的顶部还可以减小空气层的高度，使罐体1内的液位尽可能的高，保证罐体1的内部容积能充分的使用。

而将空气泵3设置于罐体1外，可以便于对空气泵3进行检修，此时进气管7将贯穿罐体1的侧壁，输气管路4也将贯穿罐体1的侧壁，从而在罐体1内形成完整进气出气系统，为了方便空气泵3的拆装，空气泵3的进去端连接第一柔性接头8，出气端连接第二柔性接头9，第一柔性接头8和第二柔性接头9均采用活接头的方式连接，活接头为一种能方便安装拆卸的常用管道连接件，主要有螺母，云头和平接三部分组成。

罐体1的上部设有连接通道，连接通道可以设置在罐体1侧壁的上部或从罐体1顶壁延伸至罐体1内部，连接通道的开口位置低于进气管7上的吸气缝11的高度，连接通道的上端在罐体1外连接有第一排气阀。

在罐体1的上部设置连接通道和第一排气阀，在罐体1内进水时，罐体1内位于连接通道下端开口以下的空气便可从第一排气阀排出，开口以上的空气被预留在罐体1内形成空气层，而由于连接通道下端的开口位置低于进气管7上的吸气缝11的高度，则可保证吸气缝11位于空气层内，只有空气能进入吸气缝11。

罐体1内设有槽口朝上的水格槽12，水格槽12的槽口低于罐体1内的最高液位面，水格槽12在槽底的下侧竖向设有出水管13，出水管13的下端贯穿罐体1的底部，通过设置水格槽12可以确保罐体1内的空气不被带走，水格槽12为槽口向上其余部分密封的结构，出水管13的上端开口部设置于水格槽12内，罐体1内的水在排出时，便会先进入到水格槽12中，然后再从出水管13排出，水格槽12的槽壁和槽底便可对气泡起到阻挡的效果，避免气泡沿出水管13排出，从而避免罐体1内的空气发生泄漏，保证罐体1内水位高度不会变化，确保罐体1顶端有足够的空气进行循环利用。

其中，水格槽12的槽口在罐体1中的高度低于前述进气管7吸气缝11的高度，确保水位不能高于进气管7的吸气缝11，避免气泡发生系统吸入空气。

其中水格槽12的位置可以位于容器内的下部，在当出水管13的出水口位置低于气泡发生器6的高度时，可以不设置水格槽12。

为了便于对罐体1内部进行清洗，罐体1上部的上端连通有清洗液注入管14，清洗液注入管14上设有阀门15，罐体1的底部设有排污管17，在对罐体1内部进行清洗时，关闭罐体1的进水口，然后开启出水口，将罐体1中的水放到低于清洗液注入管14注入口的高度后关闭出水管13上的水阀，打开清洗液注入管14上的阀门15，通过清洗液注入管14向罐体1内注入清洗液，其中清洗液为酸性溶液，用于软化污垢，此时打开空气泵3，通过气泡的扰动对罐体1内壁及罐体1内的零部件进行冲刷，达到清洗目的，在清洗完毕后，打开排污管17，将清洗后的污水排出。

清洗液注入管14可以连通在罐体1上部的顶壁或侧壁。本实施例中，清洗液注入管14在罐体1上部侧壁横向设置，在清洗液注入管14上设置有第二排气阀16，清洗液注入管14在罐体1中的接口高度低于进气管7的吸气缝11，第二排气阀16的功能等同于第一排气阀，在设置有第二排气阀16后，可以不在罐体1的上部设置用于连接第一排气阀的连接通道，从而减少罐体开口。

其中，罐体1是保温结构，在罐体1中还设置有液位装置和其他控制阀，这些均为本领域的常规设置，此处便不再赘述。

通过本实用新型可以避免罐体1中水温度分层、冷热不均，最大化利用容积，减少罐体1中电加热装置表面结垢，同时避免罐体1底部污垢淤积，利于排污。

尽管这里参照本实用新型的多个解释性实施例对本实用新型进行了描述，但是，应该理解，本领域技术人员可以设计出很多其他的修改和实施方式，这些修改和实施方式将落在本申请公开的原则范围和精神之内。更具体地说，在本申请公开、附图和权利要求的范围内，可以对主题组合布局的组成部件和/或布局进行多种变型和改进。除了对组成部件和/或布局进行的变形和改进外，对于本领域技术人员来说，其他的用途也将是明显的。

Claims (10)

1.一种气泡扰动防结垢的电热水器，其特征在于：包括罐体、电加热器和空气泵，所述电加热器设置于罐体内，用于对罐体中的液体进行加热，所述空气泵的出气端连通有输气管路，所述输气管路在罐体的底部形成横向设置的分气管，所述分气管上设有气泡发生器，所述气泡发生器所生成的气泡群上浮过程中将对电加热器周围的水进行扰动。

2.根据权利要求1所述的气泡扰动防结垢的电热水器，其特征在于：所述罐体内侧的顶部预留有空气层，所述空气层连通有进气管，所述进气管的出气端与空气泵的进气端相连通。

3.根据权利要求2所述的气泡扰动防结垢的电热水器，其特征在于：所述空气泵设置于罐体外，所述空气泵的进气端通过第一柔性接头与进气管相连，出气端通过第二柔性接头与输气管路相连。

4.根据权利要求3所述的气泡扰动防结垢的电热水器，其特征在于：所述进气管横向设置在空气层内，且进气管的一端封闭设置，另一端穿出罐体并连接有导气管，所述导气管与第一柔性接头相连，所述进气管的顶部沿轴向设有吸气缝。

5.根据权利要求4所述的气泡扰动防结垢的电热水器，其特征在于：所述罐体上设有连接通道，所述连接通道的开口位置低于进气管上的吸气缝的高度，所述连接通道的上端在罐体外连接有第一排气阀。

6.根据权利要求1-5任意一项所述的气泡扰动防结垢的电热水器，其特征在于：所述罐体内设有槽口朝上的水格槽，所述水格槽的槽口低于罐体内的最高液位面，所述水格槽在槽底的下侧竖向设有出水管，所述出水管的下端贯穿罐体的底部。

7.根据权利要求1-5任意一项所述的气泡扰动防结垢的电热水器，其特征在于：所述罐体的上部连通有清洗液注入管，所述清洗液注入管上设有阀门。

8.根据权利要求7所述的气泡扰动防结垢的电热水器，其特征在于：所述清洗液注入管横向设置于罐体侧壁的上部，在清洗液注入管的上侧连通有第二排气阀。

9.根据权利要求1-5任意一项所述的气泡扰动防结垢的电热水器，其特征在于：所述罐体的底部设有排污管。

10.根据权利要求1所述的气泡扰动防结垢的电热水器，其特征在于：所述分气管为多根，所述气泡发生器设置为多个，并且沿分气管的轴向均匀设置。

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