專利名稱:一種自動除水垢的敞開式電熱水器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電熱水器，特別是一種自動除水垢的敞開式電熱水器。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有的電熱水器是將電熱管置于水箱內(nèi)直接對水箱內(nèi)的冷水進行加熱的，其缺點是使用一段時間后電熱管與水箱內(nèi)的水之間的熱交換效率大大降低，甚至可能燒毀電熱管；原因是自來水中的雜質(zhì)受熱后變成水垢積聚在電熱管表面，而水垢的導(dǎo)熱率低，所以，當(dāng)電熱管表面的水垢積聚到一定程度后就會降低電熱管與水之間的熱交換效率，水垢太厚時電熱管因內(nèi)部的熱量不能及時向外散發(fā)而燒斷發(fā)熱絲而縮短了電熱管的使用壽命，浪費資源。
電熱水器內(nèi)的電熱管易積水垢是自有電熱水器以來就存在的問題，而且人們一直在尋找一種防止水垢積聚或自動除水垢的方案；如1999年10月20日的中國專利公告中就公開了公告號為CN2344711Y、申請?zhí)枮?8221230、名為“電熱水器”的專利申請，該專利申請中公開了一種典型的電熱水器的結(jié)構(gòu)，這種電熱水器是在水箱內(nèi)加裝一鎂棒來防止電熱管積聚水垢的，其缺點是需要周期性人工維護(更換鎂棒)；因為鎂棒的使用壽命短，所以每隔一段時間就要更換一次，而且其使用壽命隨水質(zhì)和具體使用時間而定，人們無法知道何時需更換鎂棒，即使使用2000年7月12日公告的中國專利公告CN2387568Y上公開的“電熱水器上電工作時間累積計時器”也不能確定何時該更換鎂棒，因鎂棒的壽命隨水質(zhì)的不同而有所不同，而且即使能確定更換鎂棒的時間也必須人工更換，所以用鎂棒防水垢這一方法并不理想。與本發(fā)明相近似的背景技術(shù)還有在1992年7月22日公告號為CN2110826U的中國專利公告，其發(fā)明名稱是“出口敞開式電熱水器”，這種出口敞開式電熱水器與普通的敞開式電熱水器的不同之處，在于將普通的敞開式電熱水器開在蓋板上、用來使水箱內(nèi)外氣壓平衡的透氣通道用出水管代替，出水管的通道長期打開的，所以這種電熱水器在關(guān)閉了進水閥后，即使進水管不向水箱內(nèi)供水，但還有適量的水從出水管的出口處流出，直到水箱內(nèi)的水位下降到出水管位于水箱內(nèi)的進水口處為止；此時，水箱內(nèi)部通過出水管與大氣相通。

發(fā)明內(nèi)容
技術(shù)問題現(xiàn)有電熱水器中存在電熱管易積水垢，當(dāng)水垢積聚到一定情度后將降低電熱管與水箱內(nèi)的水之間的熱交換效率，使電熱管內(nèi)的發(fā)熱絲溫升過高而燒毀，縮短了電熱管的使用壽命。本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是當(dāng)電熱管表面的水垢積聚到一定程度時，電熱水器自動清除電熱管表面的水垢，從而提高電熱管的使用壽命。
技術(shù)方案本發(fā)明要解決的上述技術(shù)問題是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的第一技術(shù)方案，一種自動除水垢的敞開式電熱水器，包括水箱、電熱管、進水管、出水管、溫度傳感器、控制器、手動閥；其特征在于進水管位于水箱內(nèi)的出水口位于電熱管附近，該出水口的最低處低于電熱管的主要發(fā)熱部分；進水管位于水箱外的一端接三位三通電控閥的一個接口，三位三通電控閥的另兩個接口分別與自來水管和排水管相接，三位三通電控閥處于工位一時進水管與自來水管相通而與排水管不相通，三位三通電控閥處于工位二時進水管與排水管相通而與自來水管不相通，三位三通電控閥處于工位三時進水管、排水管和自來水管各不相通；在進水管與自來水管間設(shè)有連接管，連接管的通道上設(shè)有手動閥。
正常待機狀態(tài)時，三位三通電控閥處于工位三，當(dāng)將手動閥打開時，自來水管內(nèi)的水經(jīng)連接管流入進水管再進入水箱，水箱內(nèi)的水位升高到一定程度時熱水從出水管流出水箱外，使用完畢后，關(guān)閉手動閥；在待機狀態(tài)時進行除垢，除垢時，控制器將三位三通電控閥控制在工位二，使排水管通過進水管與水箱相通，當(dāng)時間足夠長后(其時間可根據(jù)水箱的容積經(jīng)試驗而確定并設(shè)定在控制器內(nèi))，水箱內(nèi)位于排水管開口最低處以上的部分的水將經(jīng)進水管和排水管排出水箱外(此時因水箱是敞開式結(jié)構(gòu)，水箱內(nèi)不會出現(xiàn)真空，所以水箱內(nèi)的水很容易就可流出)，電熱管的主要發(fā)熱部分暴露在水箱內(nèi)的空氣中，控制器給電熱管短時間通電，使電熱管加熱其表面的水垢，然后控制器將三位三通電控閥切換到工位一，自來水管內(nèi)的水流經(jīng)三位三通電控閥再經(jīng)進水管迅速噴淋在電熱管表面的高溫水垢上，高溫水垢在冷水的冷卻作用下因冷卻速度不一致而爆裂并從電熱管上剝落，從而實現(xiàn)除垢目的，當(dāng)三位三通電控閥從工位二切換到工位一的時間足夠長(其時間可根據(jù)水箱的容積經(jīng)試驗而確定并設(shè)定在控制器內(nèi))時，水箱內(nèi)的水位到達一定高度甚至可能從出水管向外排出時，控制器即可將三位三通電控閥切換回工位三的狀態(tài)，電熱水器進入正常狀態(tài)。
所述的自動除水垢的敞開式電熱水器，其特征在于進水管位于水箱內(nèi)的出水口對著電熱管；其目的是使除垢時，從進水管向水箱內(nèi)噴出的水能更準(zhǔn)確地噴淋在電熱管表面，提高除垢效果。
第二技術(shù)方案，一種自動除水垢的敞開式電熱水器，包括水箱、電熱管、進水管、出水管、溫度傳感器、控制器、手動閥；其特征在于進水管位于水箱內(nèi)的出水口位于電熱管附近，該出水口的最低處低于電熱管的主要發(fā)熱部分；進水管位于水箱外的一端接三位三通電控閥的一個接口，三位三通電控閥的另兩個接口分別與自來水管和排水管相接，三位三通電控閥處于工位一時進水管與自來水管相通而與排水管不相通，三位三通電控閥處于工位二時進水管與排水管相通而與自來水管不相通，三位三通電控閥處于工位三時進水管、排水管和自來水管各不相通；在進水管與自來水管間設(shè)有連接管，連接管的通道上設(shè)有手動閥；水箱內(nèi)設(shè)有高水位傳感器和低水位傳感器，高水位傳感器的感應(yīng)位置不高于出水管的出水通道內(nèi)的最高點且不低于電熱管的最高點，低水位傳感器的感應(yīng)位置低于電熱管的主要發(fā)熱部分而高于進水管位于水箱內(nèi)的開口的最低處。
正常待機狀態(tài)時，三位三通電控閥處于工位三，當(dāng)將手動閥打開時，自來水管內(nèi)的水經(jīng)連接管流入進水管再進入水箱，水箱內(nèi)的水位升高到一定程度時熱水從出水管流出水箱外，使用完畢后，關(guān)閉手動閥；在待機狀態(tài)時進行除垢，除垢時，控制器將三位三通電控閥控制在工位二，使排水管通過進水管與水箱相通，水箱內(nèi)的水將經(jīng)進水管和排水管排出水箱外(此時因水箱是敞開式結(jié)構(gòu)，水箱內(nèi)不會出現(xiàn)真空，所以水箱內(nèi)的水很容易就可流出)，當(dāng)水位下降到低水位傳感器的動作水位時，電熱管的主要發(fā)熱部分露出水面，控制器給電熱管短時間通電，使電熱管加熱其表面的水垢，然后控制器將三位三通電控閥切換到工位一，自來水管內(nèi)的水流經(jīng)三位三通電控閥再從進水管迅速噴淋在電熱管表面的高溫水垢上，高溫水垢在冷水的冷卻作用下因冷卻速度不一致而爆裂并從電熱管上剝落，從而實現(xiàn)除垢目的，當(dāng)水位上升到高水位傳感器的動作水位時，控制器將三位三通電控閥切換回工位三，電熱水器進入正常狀態(tài)。
所述的自動除水垢的敞開式電熱水器，其特征在于電熱管和水箱的連接處低于電熱管的主要發(fā)熱部分；低水位傳感器的感應(yīng)位置高于電熱管與水箱的連接處。其作用是除垢過程中一直有水浸沒電熱管與水箱的連接處，使該連接處的密封件也浸沒在水中而不會因電熱管的短時間加熱而將密封件熔化。
所述的自動除水垢的敞開式電熱水器，其特征在于進水管位于水箱內(nèi)的出水口對著電熱管；其目的是使除垢時，從進水管向水箱內(nèi)噴出的水能更準(zhǔn)確地噴淋在電熱管表面，提高除垢效果。
本發(fā)明所述的技術(shù)方案可以結(jié)合背景技術(shù)中的“電熱水器上電工作時間累積計時器”所述的原理對電熱水器實行定時自動除垢，也可以用控制器通過檢測電熱水器在加熱過程中水的升溫速度是否變慢來確定是否需要對其進行除垢；這是一般電子技術(shù)人員都可完成的，所以在此不作多述。
有益效果由于采用了本發(fā)明所述的技術(shù)方案，所述的電熱水器能及時清除電熱管上積聚的水垢，保證了電熱管與水箱內(nèi)的水之間的熱交換效率、防止了電熱管因表面積聚太厚的水垢造成散熱不良而燒斷電熱管內(nèi)的電熱絲，延長了電熱管的使用壽命，節(jié)約了資源。



圖1是本發(fā)明的第二技術(shù)方案中的一個具體實施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是圖1所述實施例中當(dāng)三位三通電控閥處于工位二時的狀態(tài)示意圖。
圖3是圖1所述實施例中當(dāng)三位三通電控閥處于工位一時的狀態(tài)示意圖。
圖4是本發(fā)明的第二技術(shù)方案中的另一個具體實施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
圖面標(biāo)記說明1-水箱，2-電熱管，3-出水管，51-高水位傳感器，52-低水位傳感器，6-進水管，603-側(cè)孔，604-開口，7-排水管，8-三位三通電控閥，81-閥芯，9-箱蓋，10-連接管，101-手動閥，11-自來水管。
具體實施方式
實施例一圖1是本發(fā)明的第二技術(shù)方案中的一個具體實施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。
從圖1可見，所述的一種自動除水垢的敞開式電熱水器，包括水箱1、電熱管2、進水管6、出水管3、溫度傳感器(圖中未畫出)、控制器(圖中未畫出)、手動閥101；電熱管2豎裝在水箱1底部；進水管6位于水箱1內(nèi)的出水口位于電熱管2附近；進水管6位于水箱1外的一端接三位三通電控閥8的一個接口，三位三通電控閥8的另兩個接口分別與自來水管11和排水管7相接，三位三通電控閥8處于工位一時進水管6與自來水管11相通而與排水管7不相通，三位三通電控閥8處于工位二時進水管6與排水管7相通而與自來水管11不相通，三位三通電控閥8處于工位三時進水管6、排水管7和自來水管11各不相通；在進水管6與自來水管11間設(shè)有連接管10，連接管10的通道上設(shè)有手動閥101；水箱1內(nèi)設(shè)有高水位傳感器51和低水位傳感器52。
圖2是圖1所述實施例中當(dāng)三位三通電控閥處于工位二時的狀態(tài)示意圖。從圖中可見，這時進水管6通過三位三通電控閥8的閥芯81與排水管7相通。
圖3是圖1所述實施例中當(dāng)三位三通電控閥處于工位一時的狀態(tài)示意圖。從圖中可見，這時進水管6通過三位三通電控閥8的閥芯81與自來水管11相通；除垢時，經(jīng)三位三通電控閥8從進水管6噴出的水，一部分噴在電熱管2表面，另一部分沖向水箱1的上方再下落到電熱管2的表面。
實施例二圖4是本發(fā)明的第二技術(shù)方案中的另一個具體實施例的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖。從圖4中可見，它與實施例一的不同之處在于其電熱管2是安裝在水箱1的側(cè)面而非底部，為了保護電熱管2與水箱1之間的密封件(圖2未畫出)，使除垢過程中電熱管2對水垢進行短時間加熱時不至將密封件熔化，將電熱管2造成曲狀，使電熱管2的主要發(fā)熱部分高于電熱管2與水箱1的連接處，除垢過程雖然電熱管2的主要發(fā)熱部分露出了水面但其與水箱1的連接處還被水浸沒，此時的水對電熱管與水箱的連接處的密封件起到冷卻的作用；另外進水管6位于水箱1內(nèi)的開口604對著電熱管2，并在進水管6的側(cè)壁上開有側(cè)孔603。除垢過程中，進水管6對電熱管2進行噴淋時，將有少量水從側(cè)孔603處噴出，但因側(cè)孔603可造得很小，所以對噴淋效果影響不大；側(cè)孔603的另一作用是在排水時，當(dāng)水箱1內(nèi)的水位低于開口604時，水箱1內(nèi)的水可經(jīng)由側(cè)孔603排出。
本發(fā)明的第一技術(shù)方案是將第二技術(shù)方案中的高、低水位傳感器取消，在控制器內(nèi)設(shè)定足夠的排水時間保證除垢時電熱管的主要加熱部分在電熱管短時間加熱水垢前能露出水面，同樣在除垢后控制器使三位三通電控閥8處于工位一的時間足夠長，以使水箱1內(nèi)的水位上升到一定高度或保證供滿后才將三位三通電控閥8切換回工位三；這一方案的缺點是除垢完成后，進水管向水箱灌水時，控制器不能準(zhǔn)確控制水箱內(nèi)的水位，如果控制器內(nèi)設(shè)定的時間過長則有可能從出水管3的出口處溢水，浪費水資源；如果設(shè)定的時間過短或在除垢過程中自來水管斷水，水箱1內(nèi)的水未能將電熱管2完全浸沒控制器就將三位三通電控閥切換回工位三，使電熱水器提前進入正常工作狀態(tài)，這時電熱管將發(fā)生干燒，有可能造成火災(zāi)事故。這是一般技術(shù)人員在本發(fā)明的基礎(chǔ)上都可理解的，在此不作舉例。
當(dāng)然，本發(fā)明中如果取消排水管7也是可以實現(xiàn)自動除水垢的目的的，只是，在排水時水流將直接從三位三通電控閥的出口向外噴，影響了環(huán)境衛(wèi)生。是一變劣的技術(shù)方案。
權(quán)利要求
1.一種自動除水垢的敞開式電熱水器，包括水箱、電熱管、進水管、出水管、溫度傳感器、控制器、手動閥；其特征在于進水管位于水箱內(nèi)的出水口位于電熱管附近，該出水口的最低處低于電熱管的主要發(fā)熱部分；進水管位于水箱外的一端接三位三通電控閥的一個接口，三位三通電控閥的另兩個接口分別與自來水管和排水管相接，三位三通電控閥處于工位一時進水管與自來水管相通而與排水管不相通，三位三通電控閥處于工位二時進水管與排水管相通而與自來水管不相通，三位三通電控閥處于工位三時進水管、排水管和自來水管各不相通；在進水管與自來水管間設(shè)有連接管，連接管的通道上設(shè)有手動閥。
2.根據(jù)權(quán)利要求
1所述的自動除水垢的敞開式電熱水器，其特征在于進水管位于水箱內(nèi)的出水口對著電熱管；其目的是使除垢時，從進水管向水箱內(nèi)噴出的水能更準(zhǔn)確地噴淋在電熱管表面，提高除垢效果。
3.一種自動除水垢的敞開式電熱水器，包括水箱、電熱管、進水管、出水管、溫度傳感器、控制器、手動閥；其特征在于進水管位于水箱內(nèi)的出水口位于電熱管附近，該出水口的最低處低于電熱管的主要發(fā)熱部分；進水管位于水箱外的一端接三位三通電控閥的一個接口，三位三通電控閥的另兩個接口分別與自來水管和排水管相接，三位三通電控閥處于工位一時進水管與自來水管相通而與排水管不相通，三位三通電控閥處于工位二時進水管與排水管相通而與自來水管不相通，三位三通電控閥處于工位三時進水管、排水管和自來水管各不相通；在進水管與自來水管間設(shè)有連接管，連接管的通道上設(shè)有手動閥；水箱內(nèi)設(shè)有高水位傳感器和低水位傳感器，高水位傳感器的感應(yīng)位置不高于出水管的出水通道內(nèi)的最高點且不低于電熱管的最高點，低水位傳感器的感應(yīng)位置低于電熱管的主要發(fā)熱部分而高于進水管位于水箱內(nèi)的開口的最低處。
4.根據(jù)權(quán)利要求
3所述的一種自動除水垢的敞開式電熱水器，其特征在于電熱管和水箱的連接處低于電熱管的主要發(fā)熱部分；低水位傳感器的感應(yīng)位置高于電熱管與水箱的連接處。
5.根據(jù)權(quán)利要求
3或4所述的一種自動除水垢的敞開式電熱水器，其特征在于進水管位于水箱內(nèi)的出水口對著電熱管。
專利摘要
本發(fā)明涉及一種自動除水垢的敞開式電熱水器，包括水箱、電熱管、進水管、出水管、溫度傳感器、控制器、手動閥；其特征在于進水管位于水箱內(nèi)的出水口位于電熱管附近，該出水口的最低處低于電熱管的主要發(fā)熱部分；進水管位于水箱外的一端接三位三通電控閥的一個接口，三位三通電控閥的另兩個接口分別與自來水管和排水管相接；在進水管與自來水管間設(shè)有連接管，連接管的通道上設(shè)有手動閥；水箱內(nèi)設(shè)有高水位傳感器和低水位傳感器。
文檔編號F24H1/20GKCN1458476SQ02119675
公開日2003年11月26日 申請日期2002年5月17日
發(fā)明者麥廣樹 申請人:麥廣樹導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan