CN2760011Y - 热水器内胆除余氯防腐装置 - Google Patents

热水器内胆除余氯防腐装置 Download PDF

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Abstract

本实用新型公开了一种热水器内胆除余氯防腐装置，该装置包括电源适配器、金属氧化物涂层钛电极和热水器内胆。位于热水器内胆内的阳极与钛棒下端连接，通过钛棒与电源适配器正极相连；热水器内胆通过连接导线与电源适配器负极相连，形成了一个以热水器内自来水为导电介质的回路。当电流通过电极时，自来水中的Cl－向作为阳极的金属氧化物涂层钛电极运动，在阳极附近富集，作为阴极的热水器内胆附近，其Cl－浓度会大大降低，减缓了热水器内胆的腐蚀速度，延长了热水器内胆使用寿命。

Description

热水器内胆除余氯防腐装置
技术领域
本实用新型涉及热水器领域，特别是一种提高热水器内胆使用寿命的热水器内胆除余氯防腐装置。
背景技术
随着人们生活条件的改善，大容量贮水式的电热水器和太阳能热水器已经成为城市家庭的必备品，电热水器和太阳能热水器内胆一般采用不锈钢薄板焊接而成。伴随不锈钢内胆热水器使用时间的延长，腐蚀穿孔的事故时有发生，具统计，热水器不锈钢内胆的腐蚀95％以上发生在焊缝附近。发生腐蚀的原因主要是来自于自来水本身，其首要因素是自来水中的氯离子Cl-。
热水器一般使用的是城市自来水，自来水为了保证供水水质，在出厂时都要加入氯杀菌，而且生活饮用水即自来水的国家标准也明确要求在供水的管尾末梢处余氯的含量不应低于0.05mg/L，而事实上，在许多城市自来水的余氯含量远远超过这个标准，有的城市甚至超过10mg/L以上。
在我国，电热水器和太阳能热水器内胆一般采用304不锈钢薄板或搪瓷的碳钢钢板焊成。在不锈钢中，铬在钢的表面与氧形成了一层坚固、致密的富氧钝化膜(Cr2O3)，正是这层钝化膜，有效地隔离了氧的进一步侵入。而且这层钝化膜具有自我修补的功能，使钝化膜在溶液中处于不断溶解和随时形成的动态平衡状态。但在含Cl-的水中，由于Cl-的离子半径较小，容易穿透不锈钢的钝化膜，破坏钝化膜的平衡状态，如果不锈钢表面存在硫化物夹杂、晶界碳化物或者其它弱点，孔蚀优先这些地方形成。而不锈钢焊缝经过高温加热，组织性能就是这样一个区域，因此不锈钢焊缝成为不锈钢最易发生腐蚀的薄弱环节。而且电热水器和太阳能热水器内胆长期工作在70℃左右的热水中，温度越高，腐蚀的速度也越快。
实用新型内容
本实用新型针对以上问题提供一种热水器内胆除余氯防腐装置。通过电化学的方法，有效地去除热水器内胆中储存的自来水中破坏不锈钢钝化膜的Cl-，从而达到保护不锈钢热水器内胆免于腐蚀的目的。
本实用新型的原理是采用一种装置使热水器内胆中不锈钢焊缝处的自来水中Cl-的浓度大大降低，有效地减缓不锈钢焊缝的腐蚀速度，延长热水器内胆的使用寿命。
本实用新型的目的通过下述装置实现：提供一种热水器内胆除余氯防腐装置，该装置包括电源适配器、钛棒、阳极和热水器内胆；位于热水器内胆内的阳极与钛棒下端连接，通过钛棒与电源适配器正极相连；热水器内胆通过连接导线与电源适配器负极相连。钛棒下端与阳极相连，上端位于不锈钢内胆开口处套在硅橡胶套垫内，顶部与接头柱相接；硅橡胶套垫套在绝缘垫圈内，通过固定螺母固定在电热水器的不锈钢内胆上。阳极是涂有铱、钌、锡、钯、钽、钴、锑中的金属氧化物的钛电极，作为涂层的金属氧化物可以是上述一种金属的氧化物，或是涂有上述几种金属氧化物混合涂层的钛电极，另外阳极也可以是钛镀铂电极。电源适配器提供1-10伏直流稳压电源。其工作过程是：
由直流稳压电源提供电源，金属氧化物涂层钛电极作为阳极、被保护的热水器内胆作为阴极，热水器内胆内的自来水作为导电介质，当一定电流通过电极时，自来水中的Cl-向阳极运动，在阳极附近富集，从而使其它部位的Cl-浓度降低，尤其是作为阴极的热水器不锈钢内胆附近，其Cl-浓度会大大降低，不锈钢焊缝处的自来水中Cl-的浓度也会大大降低，有效地减缓了不锈钢焊缝的腐蚀速度，达到延长热水器内胆使用寿命的目的。
除不锈钢内胆外，在碳钢钢板上搪瓷，制成搪瓷内胆也是常见的热水器内胆。搪瓷内胆表面的搪瓷为非金属陶瓷材料，具有极好的抗腐性能，如无缺陷根本无须保护。但是搪瓷内胆不可避免地存在一些搪瓷缺陷，一类是直至金属基体的缺陷，例如孔洞、裂口、裂缝；另一类是皮下缺陷，即在搪瓷内部充满铁氧化物的缺陷。不论何种缺陷，随着使用时间的延长，都有可能因孔蚀或缝隙腐蚀造成内胆渗漏。本实用新型以金属氧化物涂层钛电极作为阳极、被保护的搪瓷内胆作为阴极，当一定电流通过电极时，自来水中的Cl-向阳极运动，在阳极附近富集，从而使其它部位的Cl-浓度降低，作为阴极的热水器搪瓷内胆附近的Cl-浓度大大降低，从而也使得搪瓷内胆缺陷处的腐蚀速度大幅度降低，有效地延长了热水器搪瓷内胆的使用寿命。
电热水器使用电发热管作为热源，表面温度很高，是电热水器中最容易被腐蚀破坏的部件之一，Cl-是加速发热管腐蚀破坏的主要因素。本实用新型可以使发热管附近的Cl-浓度大大降低，从而延长了电热水器发热管的使用寿命。
目前热水器行业多采用镁棒作牺牲阳极，使用寿命短，在热水器使用过程中容易出现不锈钢内胆腐蚀渗漏现象，增加厂家和销售部门的售后服务压力，而且在镁棒的保护过程中，镁棒不断被氯离子腐蚀，大量镁离子进入水中，影响水质。
与现有技术相比，本实用新型可以使热水器不锈钢内胆特别是焊缝处的自来水中Cl-的浓度大大降低，将能有效地减缓不锈钢焊缝的腐蚀速度，延长热水器内胆的使用寿命。对于搪瓷内胆的热水器，本实用新型可以使作为阴极的热水器搪瓷内胆附近的Cl-浓度大大降低，使得搪瓷内胆缺陷处的腐蚀速度大幅度降低，有效地延长了热水器搪瓷内胆的使用寿命。另外还可以延长电热水器发热管的使用寿命。本实用新型可使热水器的出水中Cl-的浓度大大降低，从而大大降低了水中的三氯甲烷、四氯化碳等致癌物的浓度，改善了水质，对人体健康有益。
下面通过附图和实施例进一步说明本实用新型。
附图说明
图1是实施例1电热水器的除余氯防腐装置结构示意图。
图2是实施例2太阳能热水器的除余氯防腐装置结构示意图。
图3是实施例3电热水器的除余氯防腐装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式作进一步详细的说明，但本实用新型的实施方式不限于此。
实施例1：
如图1所示，保护对象是电热水器的不锈钢内胆。其中电源适配器1由变压器、整流电桥、三端稳压集成块LM317等组成，由交流220V提供电源，经变压器、整流电桥变为直流，经过C滤波后的比较稳定的直流电送到三端稳压集成电路LM317T的VIN端，电阻用来调节输出电压，在本实用新型中，电源适配器1输出的是电压为1.8伏的稳定直流电，通过连接导线2，其负极接到被保护的不锈钢内胆9，正极接到钛棒7，与钛棒7相接的阳极8是涂有氧化钌和氧化铱的钛阳极。位于不锈钢内胆9开口处的钛棒7套在硅橡胶套垫6内，钛棒7的顶端与接头柱4相接；硅橡胶套垫6套在绝缘垫圈5内，通过固定螺母3固定在电热水器的不锈钢内胆9上。硅橡胶套垫6和绝缘垫圈5与不锈钢内胆9绝缘，这样就形成了一个以热水器内水为导电介质的回路。当电流通过电极时，金属氧化物涂层钛电极作为阳极、被保护的不锈钢内胆作为阴极，自来水中的Cl-向阳极运动，在阳极附近富集，从而使其它部位的Cl-浓度降低，尤其是作为阴极的热水器不锈钢内胆附近，其Cl-浓度会大大降低，不锈钢焊缝处的自来水中Cl-的浓度也会大大降低，有效地减缓了不锈钢焊缝的腐蚀速度，达到延长电热水器不锈钢内胆使用寿命的目的。
实施例2
如图2所示，保护对象是太阳能热水器的不锈钢内胆。其中电源适配器1由变压器、整流电桥、和电容C，电阻R等组成，这是一种最简单的交直流转换电路。由交流220V提供电源，经变压器、整流电桥变为直流，经过C滤波得到比较稳定的直流电，电源适配器1输出的是电压为3伏的直流电，通过连接导线，其负极接到被保护的太阳能不锈钢内胆9，正极接到钛棒7，与钛棒7相接的阳极8是涂有钌钴锡钛氧化物的钛阳极。由于太阳能热水器内胆较长，本实用新型在钛棒上焊有两个涂有钌钴锡钛氧化物的钛阳极片。位于不锈钢内胆9开口处的钛棒7套在硅橡胶套垫6内，钛棒7的顶端与接头柱4相接；硅橡胶套垫6套在绝缘垫圈5内，通过固定螺母3固定在电热水器的不锈钢内胆9上。硅橡胶套垫6和绝缘垫圈5与不锈钢内胆9绝缘，这样就形成了一个以热水器内水为导电介质的回路。当电流通过电极时，金属氧化物涂层钛电极作为阳极、被保护的不锈钢内胆作为阴极，自来水中的Cl-向阳极运动，在阳极附近富集，从而使其它部位的Cl-浓度降低，尤其是作为阴极的热水器不锈钢内胆附近，其Cl-浓度会大大降低，不锈钢焊缝处的自来水中Cl-的浓度也会大大降低，有效地减缓了不锈钢焊缝的腐蚀速度，延长了太阳能热水器不锈钢内胆的使用寿命。
实施例3：
如图3所示，保护对象是电热水器的搪瓷内胆。其中电源是电压为1.5伏的两节干电池，通过连接导线2，其负极接到被保护的搪瓷内胆9，正极接到钛棒7，与钛棒7相接的阳极8是涂有锡锑钴金属氧化物的钛阳极。位于不锈钢内胆9开口处的钛棒7套在硅橡胶套垫6内，钛棒7的顶端与接头柱4相接；硅橡胶套垫6套在绝缘垫圈5内，通过固定螺母3固定在电热水器的不锈钢内胆9上。硅橡胶套垫6和绝缘垫圈5与不锈钢内胆9绝缘，这样就形成了一个以热水器内水为导电介质的回路。当电流通过电极时，锡锑钴金属氧化物涂层钛电极作为阳极、被保护的搪瓷内胆作为阴极，当一定电流通过电极时，自来水中的Cl-向阳极运动，在阳极附近富集，从而使其它部位的Cl-浓度降低，作为阴极的热水器搪瓷内胆附近的Cl-浓度大大降低，从而也使得搪瓷内胆缺陷处的腐蚀速度大幅度降低，有效地延长了电热水器搪瓷内胆的使用寿命。

Claims (5)

1、一种热水器内胆除余氯防腐装置，其特征在于：所述装置包括电源适配器(1)、钛棒(7)、阳极(8)和热水器内胆(9)；位于热水器内胆(9)内的阳极(8)与钛棒(7)下端连接，通过钛棒(7)与电源适配器(1)正极相连；热水器内胆(9)通过连接导线与电源适配器(1)负极相连。
2、根据权利要求1所述的热水器内胆除余氯防腐装置，其特征在于所述阳极(8)是一种钛电极。
3、根据权利要求2所述的热水器内胆除余氯防腐装置，其特征在于所述阳极(8)是涂有铱、钌、锡、钯、钽、钴、锑中的一种或一种以上的金属氧化物的钛电极。
4、根据权利要求1所述的热水器内胆除余氯防腐装置，其特征在于所述热水器内胆(9)是电热水器不锈钢内胆，或者是太阳能热水器不锈钢内胆，或者是电热水器搪瓷内胆，或者是太阳能热水器搪瓷内胆。
5、根据权利要求1-4任意一项所述的热水器内胆除余氯防腐装置，其特征在于位于不锈钢内胆(9)开口处的钛棒(7)套在硅橡胶套垫(6)内，钛棒(7)的顶端与接头柱(4)相接；硅橡胶套垫(6)套在绝缘垫圈(5)内，通过固定螺母(3)固定在电热水器的不锈钢内胆(9)上。
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