專利名稱：水處理系統(tǒng)和具有陰極保護(hù)的水加熱器和水處理方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種去除雜質(zhì)的水加熱和水處理。更特別地是，本發(fā)明涉及一種在混合后飲料分配器中進(jìn)行現(xiàn)場(on-premise)水加熱和水處理。
背景技術(shù)：
在許多應(yīng)用中每天均需要使用水加熱器。水加熱器的一個(gè)用途是用在水處理系統(tǒng)中，其中水含有雜質(zhì)，如過量的重碳酸鹽硬度，并且水經(jīng)過加熱處理并進(jìn)行過濾。加熱水導(dǎo)致諸如重碳酸鹽這樣的雜質(zhì)象固體一樣沉淀，因此能夠通過過濾去除。然而，當(dāng)加熱器加熱水時(shí)，碳酸鈣沉淀，并沉積在水加熱器的金屬加熱元件上，形成絕緣層，其迅速降低了加熱元件的熱傳導(dǎo)率和效率。
碳酸鈣沉積在金屬加熱元件上，這時(shí)在接近加熱元件的金屬表面上形成大約為8.5的高pH。在該高pH處，鈣離子和碳酸鹽離子沉淀，以在金屬加熱元件表面上形成固體霰石或方解石。
使用化學(xué)溶液來克服碳酸鈣沉積在水加熱器的加熱元件上的問題。例如，化學(xué)溶液能夠通過降低水中碳酸鹽離子濃度的鈣離子濃度來降低水的硬度。
水處理系統(tǒng)的一個(gè)用途是用在現(xiàn)場飲料制備(一般適用于混合后設(shè)備)中。在許多地區(qū)，局部水源出現(xiàn)衛(wèi)生問題，因此現(xiàn)場水處理是必須的。需要用于現(xiàn)場飲料產(chǎn)品的可靠和廉價(jià)的水處理系統(tǒng)，但是很關(guān)注在飲料產(chǎn)品中使用化學(xué)溶液的問題。因此，需要減少碳酸鈣沉積在水加熱元件上，而不使用化學(xué)溶液，特別是在現(xiàn)場飲料制品中。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明通過提供水加熱器來實(shí)現(xiàn)上述的需要，所述水加熱器包括至少一部分是金屬的殼體、設(shè)置在殼體中的金屬加熱元件，殼體的金屬部分和金屬加熱元件電連接，以便殼體的金屬部分起陰極作用，金屬加熱元件起陽極作用。更特別地是，殼體限定了水加熱室，并且具有用于接收水的進(jìn)水管和排出水的出水管。金屬加熱元件設(shè)置在殼體中以用于加熱水。在操作期間，殼體的金屬部分是陰極，金屬加熱元件是陽極，電流從金屬加熱元件流出，通過水，到達(dá)殼體的金屬部分。電流進(jìn)入加熱元件的金屬結(jié)構(gòu)，降低其表面電勢，并將金屬帶進(jìn)熱力學(xué)抗擾區(qū)。
電化學(xué)交換出現(xiàn)在陰極殼體金屬部分和陽極金屬加熱元件之間，并在接近陽極金屬加熱元件的表面處產(chǎn)生H+離子，接近陰極殼體金屬部分的表面處產(chǎn)生OH-離子。因此，接近陽極金屬加熱元件的表面處形成低pH，接近陰極殼體金屬部分的表面處形成高pH。因?yàn)樘妓徕}只在高pH處沉積，因此水中的碳酸鈣不會沉積在陽極金屬加熱元件上，而是沉積在陰極殼體金屬部分上。另外，雖然金屬加熱元件以電解反應(yīng)的形式腐蝕，但是金屬加熱元件由具有低速率電化學(xué)消耗的金屬制成。此外，殼體金屬部分不會腐蝕，且能夠由廉價(jià)腐蝕的金屬制成。因?yàn)楣腆w沉積物不會形成在本發(fā)明水加熱器的金屬加熱元件上，所以金屬加熱元件維持其熱傳導(dǎo)率和效率，并且水加熱器是更有效的、更可靠的和更廉價(jià)的。
本發(fā)明也包括水處理系統(tǒng)，其包括上述的水加熱器和設(shè)置在殼體中用于收集固體沉積物的的收集器，所述固體沉積物從通過水加熱器殼體限定的水處理室的水中進(jìn)行沉積。
根據(jù)一實(shí)施例，殼體金屬部分和金屬加熱元件與整流器或直流電壓源電連接，所述整流器或直流電壓源強(qiáng)制殼體金屬部分起陰極作用，強(qiáng)制金屬加熱元件起陽極作用。在所述的實(shí)施例中，殼體金屬部分和金屬加熱元件彼此直接電接觸絕緣。電連接通過整流器或直流電壓源。作為可選擇的方案，殼體金屬部分和金屬加熱元件由具有不同表面電勢的金屬制成，以便殼體金屬部分和金屬加熱元件與水處理室中的水一起起電化電池的作用。
殼體金屬部分可能是殼體容器本體的一部分，或者可能是從容器本體延伸入水處理室的金屬電極。殼體金屬部分起陰極作用，其直接接觸水處理室中的水。另外，殼體包括限定水處理室的第一容器和包括金屬加熱元件的第二容器，所述金屬加熱元件是熱交換器管。在一個(gè)實(shí)施例中，第一容器包括第一加熱元件，第二容器包括第二加熱元件，所述第二加熱元件是熱交換器管。在陰極保護(hù)的情況下設(shè)置第一和第二加熱元件。
另外，本發(fā)明包括一種用于加熱水的方法，其包括通過殼體中的進(jìn)水管將水引入由殼體限定的水加熱室，并且采用金屬加熱元件加熱引入水加熱室中的水，而且電流從金屬加熱元件流出，通過水，到達(dá)殼體金屬部分，其中殼體的至少一部分是金屬的，殼體的金屬部分和金屬加熱元件電連接，以使殼體的金屬部分是陰極，金屬加熱元件是陽極。
另外，本發(fā)明包括一種用于處理水的方法，其包括通過殼體中的進(jìn)水管使水引入由殼體限定的水處理室，并且采用金屬加熱元件加熱引入水處理室中的未經(jīng)處理的水，以將未經(jīng)處理的水中的溶解雜質(zhì)轉(zhuǎn)換成固體沉積物，并且收集從水中沉積設(shè)置在殼體上的收集器上的固體沉積物，而且電流從金屬加熱元件流出，通過水，到達(dá)殼體金屬部分，其中殼體的至少一部分是金屬的，殼體的金屬部分和金屬加熱元件電連接，以使殼體的金屬部分是陰極，金屬加熱元件是陽極。
本發(fā)明更深一層的適用性范圍將從下面給出的詳細(xì)描述中變得很明顯。然而，應(yīng)該理解的是，詳細(xì)描述和特殊例子，同時(shí)由本發(fā)明優(yōu)選實(shí)施例示出的例子僅僅作為示意性地給出，因此本發(fā)明范圍之內(nèi)的各種變化和修改對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說從下面的詳細(xì)描述中變得很明顯。


圖1是本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的水處理系統(tǒng)的示意圖。
圖2是本發(fā)明另一實(shí)施例的水處理系統(tǒng)的部分示意圖。
具體實(shí)施例方式
如上面所概述的一樣，本發(fā)明包括一種用于加熱水的水加熱器和方法，其中加熱元件免受固體的沉積。如果沒有如碳酸鈣這樣的固體沉積在加熱元件的表面，加熱元件就能夠有效率并且有效地進(jìn)行傳熱。固體沉積物，如碳酸鈣沉積物將嚴(yán)重降低了熱傳導(dǎo)率和加熱元件的效率。本發(fā)明也包括本發(fā)明水加熱器的水處理系統(tǒng)和方法。固體沉積物在設(shè)計(jì)成去除這些雜質(zhì)的水處理系統(tǒng)中是特殊的問題。本發(fā)明實(shí)施例的水處理系統(tǒng)在下面進(jìn)行描述。
詳細(xì)參考附圖，在所述附圖中，相同的附圖標(biāo)記表示相同的部件，圖1示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的水處理系統(tǒng)1。一般來說，水處理系統(tǒng)10包括外殼12、一次性并可替換的水處理筒14、熱交換筒16、中間冷卻器18、冷凝器20以及盛裝已處理的水的容器21。水處理筒14和熱交換筒16形成系統(tǒng)殼體，水流經(jīng)所述系統(tǒng)殼體進(jìn)行處理以去除雜質(zhì)。
外殼12需要堅(jiān)固的構(gòu)造，如不銹鋼、塑料、木材或其它類型的金屬，并且具有檢修孔，其能用門(未示出)密封。外殼中的通風(fēng)孔允許冷空氣流經(jīng)殼體。
水處理筒14在圖1中示出，其包括具有殼體24的水處理殼體22。殼體24包括金屬圓柱體或金屬容器26，其能夠可移動地結(jié)合圓形頭28，所述圓形頭28結(jié)合外殼112中的安裝板30。水處理殼體22限定水處理室32。未經(jīng)處理的水的入口34延伸通過水處理殼體22的頭28，并進(jìn)入水處理室32。未經(jīng)處理的水的入口34朝水處理殼體22的較低端排出未處理的水。處理過的水的出口36從水處理室32內(nèi)延伸通過筒殼體22的頭28。
可浸入水中的、金屬制電加熱元件38通過金屬圓柱體26設(shè)置在筒殼體22中。加熱元件38設(shè)置在用于與殼體中的水直接接觸的水處理殼體22中，并且與水處理筒14的殘余物一起處理。加熱元件38用于充分加熱在筒14的水處理室32中的水，以將未經(jīng)處理的水中的溶解雜質(zhì)轉(zhuǎn)換成固體沉積物和氣體。
包括鋼或塑料網(wǎng)孔的收集器60設(shè)置在加熱元件38和頭28之間的水處理殼體22中。所述收集器60收集至少一部分在水處理期間從水中沉積的固體沉積物。精濾器62設(shè)置在收集器60上部的水處理殼體22中，并且收集在水處理過程中從水中沉積的沉淀物的相對細(xì)小部分。所述精濾器62包括多種金屬，但優(yōu)選包括聚酯毛織物。
水處理殼體22的頭28中的排氣管閥64通過排氣管68周期性地排出筒14的頂部空間66中的氣體。這些氣體包括蒸汽、二氧化碳和在水處理期間從水中釋放的其它雜質(zhì)。
水位傳感器70設(shè)置在精濾器62上方的水處理筒殼體22中，其示出了水處理筒14中的水位。溫度測量裝置72，如熱電偶，設(shè)置在水處理殼體22的水處理室32中，其測量水處理室中的水的溫度。作為可選擇的方案，溫度測量裝置72能夠結(jié)合水處理殼體的外部。蒸汽探測器(未示出)，如熱控開關(guān)設(shè)置在排氣管68中，其通過水處理筒14探測蒸汽的產(chǎn)生。
熱交換筒16設(shè)置在水處理外殼12中，接近水處理殼體14，并且包括具有金屬圓柱體或金屬容器82和頭84的熱交換殼體80。圓柱體82可移動地結(jié)合所述頭84。所述熱交換殼體16也包括盤管86，以用于從水處理殼體14中接收處理過的水。所述盤管86延伸在處理過的水的入口88和處理過的水的出口90之間，所述處理過的水的入口88延伸通過熱交換殼體80的所述頭84，所述處理過的水的出口90在未處理的水的入口92內(nèi)部延伸通過熱交換殼體的所述頭84。未經(jīng)處理的水通過所述頭84中的未經(jīng)處理的水的入口88進(jìn)入熱交換筒殼體80。未處理的水的入口92在熱交換筒殼體80的底端附近排出未經(jīng)處理的水。未經(jīng)處理的水的出口94也延伸通過熱交換筒殼體80的所述頭84，并且與水處理筒14的未經(jīng)處理的水的入口92連接。
電接觸95延伸通過熱交換殼體80的金屬圓柱體82，并且還通過用于將盤型加熱管86連接到直流電源97上的絕緣包裝96。所述直流電壓源97具有正極98和負(fù)極99。正極98經(jīng)由電線100連接到盤型加熱管86上，負(fù)極99經(jīng)由另一電線101連接到筒殼體80的金屬圓柱體82上。因此，熱交換殼體80的金屬圓柱體82和盤型加熱管86通過所述直流電壓源97電連接，以使熱交換殼體的金屬圓柱體是陰極的，盤型加熱管是陽極。否則，金屬圓柱體82和盤型加熱管86彼此電絕緣，如用絕緣包裝96進(jìn)行絕緣。下面更詳細(xì)地描述水處理系統(tǒng)10的操作過程，電流從盤型加熱管86流經(jīng)熱交換殼體80中的電解水，并到達(dá)熱交換殼體的金屬圓柱體82。與下面更詳細(xì)地說明一樣，所述電流為熱交換殼體16的盤型加熱管86提供陰極保護(hù)。
盤型加熱管86的金屬按需要慢慢進(jìn)行電化學(xué)腐蝕。用于制造盤型加熱管的合適材料包括在陰極保護(hù)中起陽極作用的所有材料。當(dāng)使用外部能量供應(yīng)時(shí)，用于制造盤型加熱管86的合適金屬包括在陽極極化下不會過多腐蝕的“貴重”材料。依賴于其腐蝕速率，它們能夠分成三類。特別是，所需的材料包括碳素鋼、硅鑄鐵、硅鑄鉻鐵、石墨或碳。這些材料腐蝕速度為kg/A年。當(dāng)然，這些材料的合金也合適。即使其腐蝕率高，碳仍然是良好的候補(bǔ)物質(zhì)，因?yàn)殡娀瘜W(xué)反應(yīng)的優(yōu)選產(chǎn)品是在陽極表面形成低pH的CO2(不會以低電流密度出現(xiàn)鈣沉積)。更需要的材料包括磁鐵礦、鐵酸鹽和其合金。它們的腐蝕速度為g/A年的量級。仍然更需要的合適材料包括具有鉑層或公知的混合金屬氧化物(Mix Metal Oxides)(MMO)材料的鈦或鈮基質(zhì)。所有這些材料能夠以粉末形式加入聚合母體中。例如，可能在現(xiàn)有的不銹鋼盤管上模制外在導(dǎo)電聚合物。
任何金屬適合制造熱交換殼體80的金屬圓柱體82。因?yàn)闊峤粨Q殼體80的金屬圓柱體82在電化學(xué)裝置中起陰極作用，金屬圓柱體不腐蝕，并且由廉價(jià)防的、腐蝕的金屬制成。
中間冷卻器18設(shè)置在外殼12中，并包括連接到水處理筒14的處理過的水的出口36上的盤管100。設(shè)置在外殼12中的風(fēng)扇104強(qiáng)制氣流通過外殼內(nèi)的通風(fēng)孔。
冷凝器20也設(shè)置在外殼12中，并且包括從水處理筒14中的排氣管68延伸到外殼12中的出口112的管110。
生的未經(jīng)處理的水經(jīng)由總水管114進(jìn)入水處理系統(tǒng)10，所述總水管114形成熱交換殼體16的未經(jīng)處理的水的入口92。從熱交換殼體16中冷卻的處理過的水經(jīng)由出口管116排出至容器21。
為了開始操作水處理系統(tǒng)10，生的未經(jīng)處理的水通過總水管114進(jìn)入水處理系統(tǒng)，并且通過熱交換筒16的未經(jīng)處理的水的入口92排出到接近熱交換筒殼體底端的熱交換筒的殼體80。熱交換筒16將未經(jīng)處理的水從大約25℃加熱至大約80℃。熱交換筒116通過未處理的水的出口94排出經(jīng)過加熱的未經(jīng)處理的水，所述出口94連接到水處理筒14的未經(jīng)處理的水的入口34上。
水處理筒14的未經(jīng)處理的水的入口34將經(jīng)過加熱的未經(jīng)處理的水引入低于水處理筒殼體中的鋼絲網(wǎng)收集器60的水處理筒殼體22中。在水處理室32中的加熱元件38將未經(jīng)處理的水加熱至大約115℃。水通過收集器60和精濾器62慢慢向上流到水處理筒14的頂端。水處理筒14中的水的最小滯留時(shí)間大約是6分鐘。加熱水導(dǎo)致碳酸鹽和重金屬沉淀，以沉積在水處理筒的加熱表面。粗糙的、更重的顆粒傾向于沉淀在水處理殼體22的底端，更細(xì)小的顆粒收集在收集器60和精濾器62中。另外，當(dāng)水處理筒14中的水加熱時(shí)，夾帶的氣體從水中釋放入筒的頂部空間66，并且蒸汽形成在筒的頂部空間。當(dāng)水處理筒14的水的溫度達(dá)到115℃時(shí)，氣體出口處的閥打開，將蒸汽和其它氣體釋放到冷凝器20。
冷凝器20中的氣體，如蒸汽通過外殼12中由風(fēng)扇182產(chǎn)生的加壓氣流在冷凝器中冷卻。冷凝物排入滴水盤(未示出)或直接排出。
處理過的水的出口36從水處理筒殼體22將處理過的水排至中間冷卻器18。由外殼12中的風(fēng)扇104產(chǎn)生的加壓空氣將中間冷卻器18中的處理過的水從大約115℃冷卻至大約80℃。中間冷卻器18通過處理過的水的入口88將處理過的水排入至熱交換筒16的盤管86。經(jīng)過處理的水流過盤管86的內(nèi)部，并且從總水管114中的逆流的未經(jīng)處理的水將經(jīng)過處理的水從大約80℃冷卻至從總水管中引入的未經(jīng)處理的水的溫度。
處理過的水的出口90將已冷卻的處理過的水從熱交換筒16排入容器21中。所述容器21容納處理過的水，直到處理過的水進(jìn)行分配，如使用來制造噴泉飲料。
中間冷卻器18的目的是將處理過的水冷卻至非常低的溫度，以便不會引起通過熱交換器的未經(jīng)處理的水的硬度下降，并且在熱交換筒16和將未經(jīng)處理的水從熱交換筒輸送至水處理筒14的導(dǎo)管中形成水垢。
水處理系統(tǒng)10中的處理過的水包括離子，如鈣離子和碳酸鹽離子。因此，水稍微電解。通過將熱交換殼體80的金屬圓柱體82和盤型加熱管86連接到直流電壓源97上，以便金屬圓柱體起陰極的作用，盤型加熱管起陽極的作用，電流從盤型加熱管流出，通過熱交換器的筒16的水，并到達(dá)熱交換80的金屬圓柱體。所述電流的流向通過熱交換殼體80的陰極金屬圓柱體82和盤型加熱管86之間的水形成電化學(xué)交換。在電化學(xué)交換中，接近盤型加熱管86的表面處產(chǎn)生H+離子，接近金屬圓柱體82的表面處產(chǎn)生OH-離子。因此，與熱交換器筒16中的水無關(guān)，電化學(xué)交換使接近盤型加熱管86的表面形成低pH，熱交換殼體80的金屬圓柱體82的表面形成高pH。碳酸鈣從水中在高pH處沉積，但不是在低pH處。由于接近加熱元件的表面的低pH，因此碳酸鈣不會沉積在盤型加熱管86上。而是碳酸鈣傾向于沉積在熱交換殼體80的金屬圓柱體82上。因?yàn)樘妓徕}沒有沉積在盤型加熱管86上，所以盤型加熱管仍然保持干凈，并且其水中的熱傳導(dǎo)率仍然相當(dāng)高。這種效果維持熱交換器筒16的效率比不進(jìn)行電化學(xué)交換的情況下更高。如果不進(jìn)行電化學(xué)交換，碳酸鈣在盤型加熱管86的表面將會增加，并且將盤型管與水絕緣。
由于電化學(xué)交換，盤型加熱管86將慢慢地腐蝕，但是通過選擇上述的合適金屬，腐蝕就能夠變得相當(dāng)慢，以致不會影響熱交換器筒16的元件的使用壽命。另一方面，電化學(xué)交換阻止殼體80的金屬圓柱體82的腐蝕。因此，該容器能夠由腐蝕的廉價(jià)金屬制成。
采用熱交換器筒16實(shí)現(xiàn)的相同電化學(xué)效應(yīng)能夠通過為盤型加熱管86和熱交換殼體80的金屬部分選擇在相同電解液中具有不同表面電勢的金屬可選擇地獲得。通過電連接這兩種金屬元件，如通過電線連接，當(dāng)熱交換器筒16充滿水時(shí)，熱交換殼體80的金屬部分和盤型加熱管86起電化學(xué)電池的作用。
圖2簡略地示出了具有與圖1示出的前述系統(tǒng)10相同元件的可選擇水處理筒130，但是還包括陰極保護(hù)。而且，這種可選擇的水處理筒130包括金屬電極132，其從水處理殼體22的容器本體24延伸入水處理室32。電線36將金屬加熱元件38連接到金屬電極132上。金屬電極132在水處理室32內(nèi)隔開金屬加熱元件138。金屬電極132適合由更貴重的金屬制成，金屬加熱元件適合由不貴重的金屬制成，以便金屬電極和具有不同表面電勢的金屬加熱元件在水處理室32中產(chǎn)生電流。金屬電極132起陰極作用，加熱元件38起陽極作用，以便電流從金屬加熱元件38流出，通過水處理室32，到達(dá)金屬電極132。這就相對于圖1示出的熱交換器筒16產(chǎn)生了相同的電化學(xué)交換和所描述的效果。熱交換器筒16能夠以與圖2示出的水處理筒14相同的方式在陰極保護(hù)的情況下設(shè)置。
當(dāng)電流通過材料(“電箱”)之間的不同電勢產(chǎn)生時(shí)，用于制造金屬加熱元件38的合適金屬，其材料必須具有低的電勢或高的腐蝕可能性。在電保護(hù)中通常作為陽極使用的材料是鋅(Zn)，鋁(Al-In)和鎂(Mg)。它們的電效率分成三類Zn為95％，Al-In為80％，Mg為50％。電效率是實(shí)際消耗率與密度之比(法拉第消耗定律)。
雖然前面所述的實(shí)施例作為水處理系統(tǒng)進(jìn)行描述，但是本發(fā)明的陰極保護(hù)能夠應(yīng)用于任何加熱元件與水直接接觸的水加熱器。
本發(fā)明的水處理系統(tǒng)和方法幾乎不需要控制，并且可以簡單地維持和操作，而且相對便宜。特別是，一次性筒14和16相對簡單，裝置的非一次性元件幾乎不需要維護(hù)。因此，所述系統(tǒng)能夠?qū)嵱玫靥幚硭恍枰叩馁Y本支出。
本發(fā)明的水處理系統(tǒng)和方法降低了水的硬度，并提供無菌水同時(shí)去除一些水中的雜質(zhì)。提供一種在家中或商店用于去除微生物污染物、重碳酸鹽硬度、VOCs/THMs、氯氣、重金屬和水的脫氣的簡單方法。可以獲得技術(shù)監(jiān)督或控制的高可靠性。所述系統(tǒng)和方法簡單、方便。并且非合格人員也可以安全操作。而且，所述系統(tǒng)和方法僅僅需要很小的空間，因而進(jìn)一步減少了整個(gè)費(fèi)用。
因此，描述本發(fā)明，很顯然在許多方面可以進(jìn)行相同的變化。這些變化不會脫離本發(fā)明的精神和范圍，并且所有的這些修改對本領(lǐng)域技術(shù)人員來說是顯而易見的，并且包括在下面權(quán)利要求書的范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種水加熱器，其包括限定水加熱室并具有用于接收水的進(jìn)水管和排出水的出水管的殼體，所述殼體的至少一部分是金屬的；以及設(shè)置在殼體中用于加熱水的金屬加熱元件，其中殼體的金屬部分和金屬加熱元件電連接，從而使殼體的金屬部分是陰極，金屬加熱元件是陽極，電流從金屬加熱元件流出、通過水、到達(dá)殼體的金屬部分。
2.如權(quán)利要求1所述的水加熱器，其中殼體的金屬部分和金屬加熱元件與直流電壓源電連接。
3.如權(quán)利要求1所述的水加熱器，其中殼體的金屬部分和金屬加熱元件具有不同的表面電勢。
4.如權(quán)利要求1所述的水加熱器，其中殼體包括具有殼體金屬部分的容器本體。
5.如權(quán)利要求1所述的水加熱器，其中殼體包括容器本體，殼體金屬部分從容器本體延伸入水加熱室。
6.如權(quán)利要求1所述的水加熱器，其中金屬加熱元件包括從含有碳素鋼、硅鑄鐵、硅鑄鉻鐵、石墨、碳、磁鐵礦、鐵酸鹽、鉑和其合金的一組中選擇的金屬。
7.一種用于處理水的系統(tǒng)，其包括限定水處理室并具有用于接收未經(jīng)處理的水的進(jìn)水管和排出處理過的水的出水管的殼體，所述殼體的至少一部分是金屬的；用于充分加熱水的金屬加熱元件，以將未經(jīng)處理的水中的溶解雜質(zhì)轉(zhuǎn)換成固體沉積物；以及設(shè)置在殼體中用于收集從水中沉積的固體沉積物的收集器；其中殼體的金屬部分和金屬加熱元件電連接，殼體的金屬部分是陰極，金屬加熱元件是陽極，電流從金屬加熱元件流出，通過水，到達(dá)殼體的金屬部分。
8.如權(quán)利要求7所述的用于處理水的系統(tǒng)，其中殼體的金屬部分和金屬加熱元件與直流電壓源電連接。
9.如權(quán)利要求7所述的用于處理水的系統(tǒng)，其中殼體的金屬部分和金屬加熱元件具有不同的表面電勢。
10.如權(quán)利要求7所述的用于處理水的系統(tǒng)，其中殼體包括具有殼體金屬部分的容器本體。
11.如權(quán)利要求7所述的用于處理水的系統(tǒng)，其中殼體包括容器本體，殼體金屬部分從容器本體延伸入水處理室。
12.如權(quán)利要求7所述的用于處理水的系統(tǒng)，其中金屬加熱元件包括從含有碳素鋼、硅鑄鐵、硅鑄鉻鐵、石墨、碳、磁鐵礦、鐵酸鹽、鉑和其合金的一組中選擇的金屬。
13.如權(quán)利要求7所述的用于處理水的系統(tǒng)，其中金屬加熱元件是熱交換器管。
14.如權(quán)利要求7所述的用于處理水的系統(tǒng)，其中金屬加熱元件是電加熱元件。
15.如權(quán)利要求7所述的用于處理水的系統(tǒng)，其中殼體包括限定水處理室的第一容器和包括金屬加熱元件的第二容器，所述金屬加熱元件是熱交換器管。
16.一種用于加熱水的方法，其包括通過殼體中的進(jìn)水管將水引入由殼體限定的水加熱室，所述殼體的至少一部分是金屬的；采用金屬加熱元件加熱引入水加熱室中的水，殼體的金屬部分和金屬加熱元件電連接，以使殼體的金屬部分是陰極，金屬加熱元件是陽極；以及電流從金屬加熱元件流出，通過水，到達(dá)殼體金屬部分。
17.如權(quán)利要求16所述的方法，其中殼體的金屬部分和金屬加熱元件與直流電壓源電連接。
18.如權(quán)利要求16所述的方法，其中殼體的金屬部分和金屬加熱元件具有不同的表面電勢。
19.如權(quán)利要求16所述的方法，其中殼體包括具有殼體金屬部分的容器本體。
20.如權(quán)利要求16所述的方法，其中殼體包括容器本體，所述殼體金屬部分從容器本體延伸入水加熱室。
21.如權(quán)利要求16所述的方法，其中金屬加熱元件包括從含有碳素鋼、硅鑄鐵、硅鑄鉻鐵、石墨、碳、磁鐵礦、鐵酸鹽、鉑和其合金的一組中選擇的金屬。
22.一種用于處理水的方法，其包括通過殼體中的進(jìn)水管將未經(jīng)處理的水引入由殼體限定的水處理室，所述殼體的至少一部分是金屬的；采用金屬加熱元件加熱引入水處理室中的未經(jīng)處理的水，以將未經(jīng)處理的水中的溶解雜質(zhì)轉(zhuǎn)換成固體沉積物，殼體的金屬部分和金屬加熱元件電連接，以使殼體的金屬部分是陰極，金屬加熱元件是陽極；用于收集從水中沉積到設(shè)置在殼體中的收集器上的固體沉積物；以及電流從金屬加熱元件流出，通過水，到達(dá)殼體金屬部分。
23.如權(quán)利要求22所述的方法，其中殼體的金屬部分和金屬加熱元件與直流電壓源電連接。
24.如權(quán)利要求22所述的方法，其中殼體的金屬部分和金屬加熱元件具有不同的表面電勢。
25.如權(quán)利要求22所述的方法，其中殼體包括具有殼體金屬部分的容器本體。
26.如權(quán)利要求22所述的方法，其中殼體包括容器本體，所述殼體金屬部分從容器本體延伸入水處理室。
27.如權(quán)利要求22所述的方法，其中金屬加熱元件包括從含有碳素鋼、硅鑄鐵、硅鑄鉻鐵、石墨、碳、磁鐵礦、鐵酸鹽、鉑和其合金的一組中選擇的金屬。
28.如權(quán)利要求22所述的用于處理水的方法，其中金屬加熱元件是熱交換器管。
29.如權(quán)利要求22所述的用于處理水的方法，其中金屬加熱元件是電加熱元件。
30.如權(quán)利要求22所述的用于處理水的方法，其中殼體包括限定水處理室的第一容器和包括金屬加熱元件的第二容器，所述金屬加熱元件是熱交換器管。
全文摘要
一種水加熱器包括限定水加熱室殼體，所述殼體的至少一部分是金屬的；以及設(shè)置在殼體中用于加熱水的金屬加熱元件，其中殼體的金屬部分和金屬加熱元件電連接，殼體的金屬部分是陰極，金屬加熱元件是陽極，電流從金屬加熱元件流出，通過水，到達(dá)殼體的金屬部分。還公開了一種用于處理水的系統(tǒng)，其包括水加熱器和設(shè)置在殼體中用于收集從水中沉積的固體沉積物的收集器。還公開了用于加熱和處理水的方法。
文檔編號F24H1/10GK1649795SQ03809429
公開日2005年8月3日 申請日期2003年4月9日 優(yōu)先權(quán)日2002年4月26日
發(fā)明者克里斯蒂安·皮埃爾 申請人:可口可樂公司