[发明专利]热水器无垢节能加热器

说明书

本发明涉及一种加热器，特别是热水器在烧开水时，电热管表面不结水垢的加热器。 

把水烧开供人们饮用的各种形状各种规格的保温热水器，可在火车上，宾馆酒楼中随处可见。这里单讲一种内用玻璃壶胆外是塑料壳子的小型暖水瓶用的电加热器。人们只要把加热器的电热管插进有水的暖水瓶内，通电加热就可烧水了。但每烧一次开水，电热管表面会产生一层薄薄的水垢，且随着时间的推移热水器使用次数的增加，电热管表面会逐渐形成越来越厚的水垢。因水垢的导热性能差，所以每烧一壶开水，所用的时间就来越长，造成了电力浪费。同时，水垢使电热管壁的积留热越来越多，对金属管壁造成的热疲劳损伤就越来越大，这就缩短了加热器的使用寿命。为了解决这些矛盾，人们想了很多办法，如改变电热管壁材质，绝缘粉的材料，增加电热丝的额定功率等。但由于消除不了电热管结垢问题，所以以上办法都非最佳解决这一矛盾的方法。 

本发明的目的，是提供一种热水器的无垢节能加热器，使加热器在烧开水时，无论用多少次，多长时间，其管壁的表面都不会结水垢。 

本发明的目的是这样实现的，先用常规方法生产出社会上普通使用的任意材质，任意功能，任意形状的热水器的电加热管，再对加热管的 金属外壁表面进行化学改性，即涂覆烧结一层LHY-RY-4^#涂料，其厚度可30～50μm。经表面改性的电热管烧开水时就不会结垢了。 

为什么原电热管结水垢，改性后的电热管不结水垢呢？这是因为： 

1、用原电热管时，因天然水中存在着大于10^-4mm和小于10^-6mm的悬浮微粒，胶体微粒及以离子或分子状态存在的溶解微粒。如Na⁺、K²⁺、Ca²⁺、Mg²⁺、NH₄⁺、Fe²⁺、Mn²⁺、Cu²⁺、Zn²⁺、Ni²⁺、Al²⁺等阳离子和HCO₃^-、Cl^-、SO₄^2-、HSiO₃^-、F^-、NO₃^-、CO₃^2-、HS^-、NO₂^-、Br^-、I^-、HPO₄²等阴离子，这些物质相互组合，就变成如(NaCl)、(CaCl)、(MgCl2)、(Na₂SO₄)、(CaSO₄)、(MgSO₄)、(NaHCO₃)、[Ca(HCO₂)₂]、[Mg(HCO₃)₂]等可溶性离子状态的电解质。电热管金属管壁一般为铁、铜、铝，具有正电位。其在水中长期放置时，既是水不加热，也因水中离子的布郎运动，及管壁对离子的范得华引力及羟基作用，就能在管表形成一种松软的垢层。一旦通电开启电热管，由于温度升高，管壁就有水泡产生，水包的水分随泡内温升而蒸发、破裂。在水泡生成破裂消失再生成再破裂消失的过程中，因水随温升而粘度降低，其水中离子就会从水中析出，这些析出的离子随水泡的形成破裂过程而沉积在管壁表面，就慢慢形成越来越厚的坚实垢层而不易清除。因垢的导热系数(λ)约为(0.05～5.8w/cm.℃)之间而比金属的导热系数小的多。所以其导热热阻就比金属的导热热阻约大6-1000倍，这就延长了一定溶量水的烧开时间，增大了耗电量，增加了管壁的积留热而加速其热疲劳损伤，从而缩短了热水器的使用寿命。