用于热水器的清洗装置及热水器的制作方法

1.本实用新型涉及厨卫电器技术领域，具体是用于热水器的清洗装置及热水器。


背景技术：

2.热水器在使用过程中，当具备了换热面和自来水这两个条件，自来水与换热面相接触进行换热，实现自来水的加热。经过一定时间的换热，就会在换热面聚集水垢，根据水质条件不同，结水垢的厚度和需要的时间均有所不同。
3.水垢会导致换热面传热效率降低、工作温度增加、能量损失增大、换热面腐蚀加剧、聚集污物等问题，所以水垢成为储水式电热水器使用过程中影响热水器使用效果的一个严重的问题。


技术实现要素：

4.为解决上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种用于热水器的清洗装置及热水器。
5.为了实现上述目的，在本实用新型第一方面，提供一种用于热水器的清洗装置，热水器包括用于加热的加热棒，装置包括：电极结构，设于热水器的内胆，包括第一电极和第二电极，以将输入待清洗区域的水电解；其中，第一电极设于加热棒或内胆内壁处；水阀组件，包括设于和待清洗区域的进水端的第一水阀，和待清洗区域的排水端的第二水阀，进水端和排水端通过管路连通以形成回路；泵组件，包括第一水泵，第一水泵设于回路上，用于将水从出口端至进口端循环；控制器，分别电连接第一电极、第二电极、阀门组件及泵组件，用于根据热水器的工作状态，向待清洗区域输入水并进行电解，控制所述水阀组件和所述泵组件以将经电解后的水循环流经所述待清洗区域。
6.在本技术实施例中，第一电极和第二电极之间设有间隙。
7.在本技术实施例中，第一电极为加热棒或内胆内壁。
8.在本技术实施例中，第一电极为加热棒或内胆内壁上的镀层。
9.在本技术实施例中，第一电极为阴极。
10.在本技术实施例中，所述第一电极设于所述加热棒处时，所述第二电极为缠绕所述第一电极的金属网。
11.在本技术实施例中，所述第一电极设于所述内胆内壁处时，所述第二电极为排列在所述内胆内壁上的金属网、金属棒、或者片状电极的任一种。
12.在本技术实施例中，所述金属网为钛网或钌铱涂层金属网，所述金属棒为钛棒或铂系涂层金属棒。
13.在本技术实施例中，所述清洗装置还包括：气阀组件，电连接所述控制器，包括第一气阀，所述第一气阀设于所述回路上，用于所述水在循环过程中排出所述气体。
14.在本技术实施例中，所述气阀组件还包括：第二气阀，设置在所述热水器内胆的排水端，用于将所述热水器内胆的气泡排出。
15.在本技术实施例中，所述清洗装置还包括：电极控制电路，分别电连接控制器、所述第一电极及第二电极；所述控制器根据所述工作状态，通过所述电极控制电路改变所述第一电极和所述第二电极的极性。
16.在本技术实施例中，所述清洗装置还包括：定时器，电性连接所述控制器，用于在预设的时间后控制第一水阀、第二水阀关闭。
17.在本技术实施例中，所述水阀组件还包括：第三水阀，设于市水和所述热水器内胆的进水端之间；第四水阀，设于用水终端和所述热水器内胆的出口端之间。
18.在本技术的第二方面，还提供一种热水器，包括燃气热水器本体，还包括如根据上述的清洗装置。
19.通过上述技术方案，本实用新型实施例主要提供一种清洗装置，该装置通过水阀组件和管道的组合在热水器的待清洗区域的出口端和进口端形成回路，并通过泵组件将电解后水从待清洗区与的出口端循环引到进口端，第一电极设置在加热棒或所述内胆内壁处，当第一电极和第二电极对水发生电解反应时，其第一电极产生的气体会使加热棒或所述内胆内壁的水垢发生松动，且水中的离子和水垢发生反应，从而起到去除水垢的作用。进而通过经由排水端从第一水阀至第二水阀至进水端对松动的水垢循环冲洗，最终排出，从而完全去除水垢。
20.本实用新型实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
21.附图是用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本实用新型实施例，但并不构成对本实用新型实施例的限制。在附图中：
22.图1是本实用新型实施例一所提供的用于热水器的清洗装置的连接拓扑图；
23.图2是本实用新型实施例二所提供的用于热水器的清洗装置的结构示意图；
24.图3是本实用新型实施例三所提供的用于热水器的清洗装置第一状态下的结构示意图；
25.图4是本实用新型实施例三所提供的用于热水器的清洗装置第二状态下的结构示意图；以及
26.图5是本实用新型实施例三所提供的用于热水器的清洗装置第三状态下的结构示意图。
27.附图标记说明
28.100、清洗装置；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
10、电极结构；
29.101、第一电极；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
102、第二电极；
30.20、水阀组件；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
201、第一水阀；
31.202、第二水阀；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
203、第三水阀；
32.204、第四水阀；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
30、泵组件；
33.301、第一水泵；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
302、第二水泵；
34.40、气阀组件；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
401、第一气阀；
35.402、第二气阀；
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
50、控制器。
具体实施方式
36.以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、技术之类的具体细节，以便透彻理解本实用新型实施例。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本实用新型。在其它情况中，省略对众所周知的系统、装置、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本实用新型的描述。
37.以下结合附图对本实用新型实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型实施例，并不用于限制本实用新型实施例。
38.需要说明，本实用新型实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后
……
)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。
39.另外，在本实用新型中涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，全文中出现的“和/或”的含义为，包括三个并列的方案，以“a和/或b”为例，包括a方案，或b方案，或a和b同时满足的方案。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本实用新型要求的保护范围之内。
40.本实用新型实施例主要提供用于热水器的装置，具体来说为一种用于热水器进行除垢和杀菌的方法，该方法旨在解决现有即热式的热水器，在长时间的使用下，由于清洗的不方便，长期使用未清洁的热水器在内胆或者加热设备附近容易形成水垢，且易富集细菌的影响，从而导致加热效率降低，且影响用户的饮水质量。
41.实施例一
42.请参阅图1，图1是本实用新型实施例一所提供的用于热水器的清洗装置的连接拓扑图。由此，本实用新型首先提供一种用于热水器的清洗装置100，该清洗装置可以独立热水器设置，也可以配合原始的热水器元件进行工作，用于对热水器的待清洗区域进行清洗除垢以及杀菌。
43.可以理解，待清洗区域可以是热水器内胆，或者由于水流过的易生垢区域。
44.具体如下：该装置100包括电极结构10，电极结构10包括第一电极101 和第二电极102，第一电极101和第二电极102呈现相反的极性，如第一电极101为阳极时，此时则第二电极102为阴极。
45.可选地，本实用新型实施例提供的待清洗区域为热水器内胆，第一电极 101和第二电极102设置在热水器内胆中，从而在向热水器内胆输入水时，可以通过第一电极101和第二电极102通电，产生气泡和强氧化性物质。
46.可以理解，本实用新型中提供电极结构能够通过电解自来水产生具有强氧化性的物质，例如，活性氧成分(羟基自由基，过氧化氢，超氧根离子等一系列具有强氧化性的物质)，次氯酸根离子，二氧化氯，氯氨等。在离子产生时，会在电极上产生气泡。该产生具有强
氧化性的物质能够通过氧化作用破坏农药残留，细菌，微生物等污染物，达到对食材实现消毒和杀菌的效果。
47.请继续参阅图1，清洗装置100还包括：
48.水阀组件20，水阀组件20包括多个水流阀门，设置在热水器内胆相通的管道内，从而对热水器内胆的进出水进行控制；
49.泵组件30，包括多个泵，泵可以在管道内，给水提供动能；
50.气阀组件40，包括多个气阀门，以将待清洗区域内电解过程中所产生的气泡排出。
51.控制器50，电性连接电极结构10、水阀组件20、泵组件30以及气阀组件40，通过根据热水器的工作状态，可以执行以下控制：
52.1.通过控制水阀组件20向热水器的内胆输入水(即正常热水器出水，通常由热水器自身所配置的水阀和泵即可实施)；
53.2.通过控制电极结构10工作，将热水器内胆中所输入的水进行电解产生气泡；
54.3.控制气阀组件40打开将所产生的气体排出；
55.4、控制水阀组件20和泵组件30，通过管路设计，将待清洗区域电解后的出水再次引入到待清洗区域进行循环。
56.可以理解，本实用新型实施例中提供的清洗装置通过控制器50在不同工作状态下对水阀组件20，气阀组件40以及泵组件30，电极结构10等执行设备进行控制，从而实现高效针对性的去垢。
57.在一个示例中当执行正常出水的工作状态时，控制器50可以根据所接受的触发指令，如用户通过限位开关如水龙头所触发热水器开始工作，控制器50通过控制水阀组件20或者热水器原始水阀，控制水从热水器内胆流过。
58.在一个示例中当控制器50接受到消毒杀菌的触发指令时，控制器50可以通过先向热水器内胆输入水，同时或者延时对电极结构10，控制电极结构 10工作，使得电极结构10在热水器内胆发生电解产生强氧化性的物质，对热水器内胆进行冲洗，也可以在热水器内胆进行停留进行，以完成对热水器进行杀菌消毒。
59.在一个示例中档控制器50进行对除垢时，控制器50通过向热水器内胆输入水，同时通过控制水阀组件20和泵组件30，通过管路设计，将待清洗区域电解后的出水再次引入到待清洗区域进行循环。使得电解后的水反复清洗热水器内胆，且电解水中的阴离子和阳离子会和水垢反生反应，且通过将需要除垢的位置作为电极结构10的一个电极。如阴极，其产生的气体会使热水器内部所需要除垢位置表面的水垢发生松动，从而起到初步去除水垢的作用。同时控制器50通过气阀组件40开启，在产生的气体在循环的过程中排放出去。
60.综上，本实用新型实施例主要提供一种清洗装置，该装置通过水阀组件 20和管道的组合在热水器的待清洗区域的出口端和进口端形成回路，并通过泵组件30将电解后水从待清洗区与的出口端循环引到进口端，阴极产生的气体会使热水器内部所需除垢的表面的水垢发生松动，且其中的离子和水垢发生反应，从而起到去除水垢的作用。
61.以下通过具体的实施例予以阐述。
62.实施例二
63.请参阅图2，图2是本实用新型实施例二所提供的用于热水器的清洗装置的结构示意图；在本实用新型实施例中，提供一种清洗装置100的结构如下：
64.清洗装置100包括有：
65.电极结构10，电极结构10包括第一电极101和第二电极102，第一电极101和第二电极102呈现相反的极性，如第一电极101为阳极时，此时则第二电极102为阴极。
66.其中，本实用新型实施例提供的待清洗区域为热水器内胆，第一电极101 和第二电极102设置在热水器内胆中，从而在向热水器内胆输入水时，可以通过第一电极101和第二电极102通电，产生气泡和强氧化性物质。
67.进一步地，在本实用新型实施例中，第一电极101为热水器的加热棒，或者加热棒上所另镀的导电金属，即普遍热水器内胆所用的加热装置，通常情况下为不锈钢材质，第二电极102为金属网，可选地采用钛图铂系涂层，或仅为钛网，第二电极102采用金属网(第二电极102)以缠绕的围绕第一电极101设置，更进一步地，第一电极101和第二电极102之间留有间隙，以防止加热棒(第一电极101)上的水垢和金属网(第二电极102)接触，具体的间隙尺寸根据加热棒和金属网的型号所适配。
68.水阀组件20，水阀组件20包括多个水流阀门，设置在热水器内胆相通的管道内，从而对热水器内胆的进出水进行控制；
69.水阀组件20包括第一水阀201和第二水阀202，第一水阀201设置在热水器内胆的进水端，第二水阀202设置在热水器内胆的排水端，其中，通过管道将进水端和排水端连通以形成回路。
70.可以理解，第一水阀201可以通过开启和关闭控制向热水器内胆内部输入水，第二水阀202同理为控制将热水器内胆中的水排出，通过将进水端和排水端通过管道相通，使得热水器内胆中的水可以再次进入热水器内胆中，应用在本实施例中，可以通过上述方式解决除垢问题，并且实现了将电极结构中的水多次利用，从而增加效率,节省电极结构的能源以及水资源。
71.泵组件30，包括多个泵，泵可以在管道内，给水提供动能；
72.可以理解，在本实用新型实施例中，泵组件30包括第一水泵301和第二水泵302，其中第一水泵301设于连通进水端的回路上，第二水泵302设于连通排水端的回路上，第二水泵302以提供给水动能，以将热水器内胆中的水抽出，由于回流管道通常需要水势差，通过第一水泵301将可以将水继续通向热水器内胆中循环。
73.气阀组件40，包括多个气阀门，以将待清洗区域内电解过程中所产生的气泡排出。
74.再本实用新型实施例中，气阀组件40设置为包括第一气阀401和第二气阀402，第一气阀401设置再热水器内胆排水端和进水端的回路管道上，从而在电解后的水在回路管道循环的过程中，将气泡排出。第二气阀402设置在热水器内胆排水端，用于将热水器内胆的气泡排出。
75.控制器50，电性连接电极结构10、水阀组件20、泵组件30以及气阀组件40，以控制电极结构10的运行，以及水阀组件20的水阀(第一水阀201 和第二水阀202)的开关组合，泵组件30的泵(第一水泵301和第二水泵 302)的开关组合，以及气阀组件40的气阀(第一气阀401和第二气阀402) 开关组合。
76.进一步地，在一些实施例中，水阀组件20也可以包括第三水阀203和第四水阀204，第三水阀203接通市水的管道，第四水阀204接通用水终端，第三水阀203和第四水阀204用于控制热水器内胆的正常出水。
77.在热水器进行正常进水使用时，控制器50控制第三水阀203开启，第四水阀204开启，其他水阀(即第一水阀201，第二水阀202)关闭，电极结构10仅第一电极101通电，即加热棒通电，用户可以正常情况下，在第四水阀 204所连通的用水终端使用水。
78.当进入内杀菌胆除垢模式时，控制器50被配置执行为：
79.第三水阀203和第四水阀204立即关闭，控制器开始对第二电极102，即阳极金属网进行供电，此时第一电极101加热棒(常用不锈钢材质)作为阴极，第一电极101和第二电极102在电势差下对内胆内的残余水进行电解作用预设的时间后，控制第一水阀201，第二水阀202打开，第二水泵302、第一气阀401打开，将残余水进行电解后从热水器内胆经由排水端从第一水阀201 至第二水阀202至进水端开始循环冲洗，第二水泵302提供水的动能。
80.可以理解，当第三水阀203和第四水阀204立即关闭时，在电解过程中，第一电极101和第二电极102电解产生的离子均会在水中产生气体，阴极(第一电极101)产生的气体会使加热棒(第一电极101)表面的水垢发生松动，从而起到初步去除加热棒水垢的作用。同时，第二水泵302开启，第一气阀 401打开，将热水器内胆内的水在第二水泵302的作用下抽取至通过第一水阀 201和第二水阀202进行循环，帮助电解产生的杀菌物质(羟基自由基等)可以更好的在内胆内进行多次数的清洗。电解过程产生的气体在循环过程中通过第一气阀401排出，以避免受到起泡过多影响热水器内胆。
81.进一步地，清洗装置100包括还包括有电极控制电路(图未示出)，电极控制电路分别通过导线电性连接第一电极101和第二电极102，控制器50 通过电性连接电极控制电路，以改变得第一电极101和第二电极102的极性。
82.进一步地，清洗装置还包括：定时器，电性连接所述控制器50，定时器可设有预设的时间，控制器50根据预设的时间后控制第一水阀201和第二水阀202关闭。
83.在初步的除垢杀菌过程结束后，进入后续除垢阶段，该阶段首先通过控制器50改变电极的方向，将(第一电极101)加热棒作为阳极，金属网(第二电极102)作为阴极，继续对进行水进行电解。该过程持续1min至5min后关闭，通过定时器配合控制器50予以控制。可以理解，该过程不可持续过长时间，避免对加热棒(第一电极101)产生损害。通过第一电极101和第二电极102倒级可以使得其分别产生阳离子和阴离子对换，从而防止电解生垢。
84.可以理解，在初步除垢时，本方案通过在加热棒上设置为阴极，从而去掉热水器内胆长期使用在加热棒上所产生的水垢，如钙镁离子所构成的沉积，而后续的除垢为通过倒级的方式，避免电解过程离子游离二次产生水垢，从而实现彻底除垢。
85.在完成除垢杀菌后，第二水阀202关闭。然后可以根据用户需求进行排水与否。在排水阶段，控制器50控制第一水阀201开启，和第二气阀402打开，第四水阀204打开，第一水泵301打开，第二水泵302关闭，其他阀门以及气阀关闭。第一水泵301将内胆内的存水抽出由于第二水泵302的关闭以及第二水阀202的关闭，水流无法再经由管道回流至热水器内胆的进口端，而转由从第四水阀204留至用水终端，或者从用水终端另设分流的排水口排空。随后再关闭第一水阀201，用户可通过触发控制器50控制第三水阀203开启，第四水阀204开启正常使用。
86.综上，本实用新型实施例主要通过将第一电极101作为阴极设置为热水器的加热棒处，或者为镀在加热棒上的导电金属，通过第一电极101和第二电极102的施加电压的情况下产生电势差对水发生电解，且利用水阀组件20 使得其循环冲洗热水器内胆，在加热棒
(第一电极101)处产生气泡使得加热棒表面的水垢产生松动，且产生的离子和水垢产生反应，以将加热棒所积累的水垢去除。
87.继而通过第一电极101和第二电极102倒极工作预设的时间，防止电解过程中产生新的水垢，最后将水排出，恢复正常使用状态。
88.实施例三
89.本实用新型实施例三提供一种方案在于电极结构上的改进。
90.请参阅图3，图3是本实用新型实施例三所提供的用于热水器的清洗装置第一状态下的结构示意图；在本实用新型实施例中，提供一种清洗装置100 的结构如下：
91.清洗装置100包括有：
92.电极结构10，电极结构10包括第一电极101和第二电极102，第一电极101和第二电极102呈现相反的极性，如第一电极101为阳极时，此时则第二电极102为阴极。
93.其中，本实用新型实施例提供的待清洗区域为热水器内胆，第一电极101 和第二电极102设置在热水器内胆中，从而在向热水器内胆输入水时，可以通过第一电极101和第二电极102通电，产生气泡和强氧化性物质。
94.进一步地，在本实用新型实施例中，第一电极101为热水器的内胆内壁上，或者内胆内壁上所另镀的导电金属，内壁通常情况下为陶瓷或者合金，第二电极102为金属网、金属棒、或者片状电极的任一种；
95.在一个示例中，当第二电极102为金属网时，通过(第二电极102)金属网设置在靠近内胆内壁处，且和内壁保持有间隙，此时第二电极102可为钛网或钌铱涂层金属网作为阳极材料。
96.请参阅图4，图4是本实用新型实施例三所提供的用于热水器的清洗装置第二状态下的结构示意图。在一个示例中，当第二电极102为金属棒时，第二电极102为多根金属棒，可在内胆底部处沿水流方向并排排列，此时钛棒为或铂系涂层金属棒。
97.请参阅图5，图5是本实用新型实施例三所提供的用于热水器的清洗装置第三状态下的结构示意图。在一个示例中，当第二电极102为片状电极，可在热水器内胆上端和下端的四个角落分别设置小片的阳极片状电极。
98.通过将电热水器不锈钢内胆作为第一电极101，即阴极，将第二电极102 为排列在所述内胆内壁上的金属网、金属棒、或者片状电极的任一种，在发生电解反应时，电热水器不锈钢内胆表面产生气体使得表面的水垢变得蓬松的易清洗状态。
99.该清洗装置100还包括实施例二或者实施利一的元件，以实现控制器对第一电极101和第二电极102的控制，以及对热水器内胆(本实施例中为第一电极101)中输入水，排出水，循环冲洗的控制。
100.综上，本实用新型实施例主要通过将第一电极101作为阴极设置为热水器的内胆处，或者为镀在内胆上的导电金属，如涂层，通过第一电极101和第二电极102的施加电压的情况下产生电势差对水发生电解，且利用水阀组件使得其循环冲洗热水器内胆，在热水器内胆表面由于电解(第一电极101) 处产生气泡使得其表面的水垢产生松动，且产生的离子和水垢产生反应，以将热水器内胆所积累的水垢去除，通过循环的冲洗后排出。
101.本领域技术人员也应当理解，如果将本实用新型方法或者清洗装置、经过简单变化、在其上述方法增添功能进行组合、或者在其装置上进行替换，如各组件进行型号材料上
的替换、使用环境进行替换、各组件位置关系进行简单替换等；或者将其所构成的产品一体设置；或者可拆卸设计；凡组合后的组件可以组成具有特定功能的方法/设备/装置，用这样的方法/设备/装置替代本实用新型的方法和装置均同样落在本实用新型的保护范围内。
102.装置还包括存储器，上述用于控制燃气热水器的方法可作为程序单元存储在存储器中，由处理器执行存储在存储器中的上述程序单元来实现相应的功能。
103.还需要说明的是，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、商品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、商品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括要素的过程、方法、商品或者设备中还存在另外的相同要素。
104.以上仅为本技术的实施例而已，并不用于限制本技术。对于本领域技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原理之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的权利要求范围之内。