水加热装置及其制备方法和清除水加热装置中水垢的方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了水加热装置及其制备方法和清除水加热装置中水垢的方法。水加热装置包括：本体，本体限定出加热空间；疏水涂层，疏水涂层设置于本体的内壁上；其中，疏水涂层的热膨胀系数小于水垢的热膨胀系数，且所述疏水涂层的热膨胀系数与所述水垢的热膨胀系数的差不小于2.5×10

【技术实现步骤摘要】
水加热装置及其制备方法和清除水加热装置中水垢的方法
本专利技术涉及电器
，特别的，涉及水加热装置及其制备方法和清除水加热装置中水垢的方法。
技术介绍
蒸汽发生器，锅炉，电加热器件等水加热装置在长期运行过程中，由于水中的Ca2+、Mg2+等一些无机盐和其它一些有机物成分(例如细菌残留物、油脂等)，会使得水加热装置内壁上形成一层水垢。水垢积攒到一定程度，会影响水加热装置的加热效率，继而影响水加热装置的性能和使用寿命，而且也会带来一定的安全隐患。以蒸汽发生器为例，可能由于加热器件表面有水垢使得热传导效率降低，使蒸汽发生器喷涂蒸汽温度衰减不到要求温度，有的蒸汽类烹饪家电会因蒸汽工作喷射水垢，严重影响食物卫生安全。针对加热水使用一段时间后有白色粉末、水垢等问题，现有产品的说明书中都要求用户尽量使用纯净水或者蒸馏水，以减少水垢的产生，但并没有从根本上解决清除水垢的问题。因此，关于水加热装置水垢的清除有待深入研究。
技术实现思路
本专利技术旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。为此，本专利技术的一个目的在于提出一种具有简单有效清除水垢、使用寿命长，或加热元器件可靠性高等优点的水加热装置。专利技术人是基于以下发现和认识完成本专利技术的：目前水垢清洗多以酸性除垢剂化学除垢，如采用柠檬酸和醋酸或者缓释的除垢片、除垢剂等一些酸或者化学物质来溶解水加热装置内壁的水垢，但是，长此以往，会使得水加热装置的涂层脱落，从而引起Al3+(铝离子)析出，危害人体健康。为了能高效健康清洗水加热装置的水垢，相关技术中，还采用超声波震荡法、电磁法或者静电场法等物理除垢法，但是，由于目前此类技术应用还不够成熟，除垢成本高、除垢效果不佳，且可靠性和寿命稳定性也不高。基于此，专利技术人便想通过水加热装置的原有结构有效安全地阻垢。专利技术人研究发现，现有技术方案涂层多是亲水耐温硅系涂层，水接触角小于90度，只是用耐温防腐涂层作为铝基材的保护处理，对水垢没有抑制作用，并且现有水加热装置表面亲水性较好，涂层上易于形成水垢，水垢形成后加热传导效率会急剧下降，长期以往水垢会富集更多，同时表面水垢也会因为表面不光滑使得更多水垢粘附到涂层表面，而涂层和水垢及铝基材的热膨胀系数差异不大，水垢与涂层界面的应力变化很相近，发热体表面粘附力大，涂层表面光滑度不高，水垢在涂层上面粘结力顽固，参照图1，水垢50紧紧地粘附在涂层60表面，不容易被清洗下来。基于上述发现，专利技术人提出将上述亲水性涂层替换为疏水涂层，增大疏水涂层与水垢的热膨胀系数的差值，使得水垢在涂层的粘结力及粘附面积大大减小，且由于疏水涂层与水垢的热膨胀系数差值较大，可以通过在干烧条件下利用脉冲水流冲洗有效安全的清除水垢。粘结力有鉴于此，在本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种水加热装置。根据本专利技术的实施例，所述水加热装置包括：本体，所述本体限定出加热空间；疏水涂层，所述疏水涂层设置于所述本体的内壁上；其中，，所述疏水涂层的热膨胀系数小于水垢的热膨胀系数，且所述疏水涂层的热膨胀系数与水垢的热膨胀系数的差不小于2.5×10-6/摄氏度。由此，疏水涂层与水垢的热膨胀系数相差较大，可以通过在干烧条件下利用脉冲水流冲洗而安全的将水垢清除干净，既不会对水加热装置有所损伤，也不会造成健康安全问题，且可以有效延长水加热装置的使用寿命，而且疏水涂层的水接触角较大，可以使得水垢在疏水涂层上的粘结力及粘附面积大大减小，不仅可以减少水垢的生成，也有利于更容易的清除水垢。根据本专利技术的实施例，形成所述本体的材料包括为铸铝、铸铁，铝合金，铝镁合金，镀锌板和不锈钢中的至少一种。根据本专利技术的实施例，所述疏水涂层的厚度为20-55微米。根据本专利技术的实施例，形成所述疏水涂层的材料为纳米陶瓷涂料。根据本专利技术的实施例，所述疏水涂层中含有导热纳米填料。根据本专利技术的实施例，所述导热纳米填料为纳米氧化铝和纳米氧化钛中的至少一种。根据本专利技术的实施例，所述疏水涂层的导热系数不低于0.6W/(m*K)。根据本专利技术的实施例，所述疏水涂层的水接触角不低于100度。根据本专利技术的实施例，所述疏水涂层的热膨胀系数不高于9×10-6/摄氏度。在本专利技术另一方面，本专利技术提供了一种制备前面所述的水加热装置的方法。根据本专利技术的实施例，所述方法包括：对本体内壁进行喷砂处理，形成粗糙表面；在所述粗糙表面上形成疏水涂层；其中，所述疏水涂层的热膨胀系数小于水垢的热膨胀系数，且所述疏水涂层的热膨胀系数与水垢的热膨胀系数的差不小于2.5×10-6/摄氏度。由此，该方法可以快速有效的制备前面所述的水加热装置，操作简单、方便，易于实现工业化生产，且制备获得的水加热装置内壁对水垢的粘附力和粘附面积大大减小，水垢生成明显减少，且生成的水垢易于去除，另外，由于疏水涂层和水垢的热膨胀系数差别较大，可以通过干烧使得水垢自动翘起，然后利用脉冲水流冲洗而安全有效的去除水垢，不会对水加热装置产生损伤，可以有效延长水加热装置的使用寿命，且不存在健康安全问题。根据本专利技术的实施例，所述喷砂处理是利用80目的玻璃砂或刚玉砂进行的。根据本专利技术的实施例，所述疏水涂层是通过以下步骤形成的：在所述粗糙表面的温度为50-100摄氏度的条件下，在所述粗糙表面上喷涂涂料；于280-330摄氏度条件下，将喷涂过涂料的所述本体固化烧结10-15分钟。在本专利技术的又一方面，本专利技术提供了一种清除前面所述的水加热装置中水垢的方法。根据本专利技术的实施例，该方法包括：在对所述水加热装置进行干烧的条件下，利用脉冲水流对所述水加热装置上的水垢进行冲洗。由此，由于疏水涂层与水垢之间的热膨胀系数相差较大，对水加热装置干烧，可以使得水垢自动产生裂纹和翘起，在脉冲水流的冲洗下可以有效的从水加热装置上脱落下来，简单有效的清除水垢，且不会对水加热装置产生损伤，有效延长水加热装置的使用寿命，且不存在健康安全问题。附图说明图1是现有技术中水垢附着于涂层的结构示意图。图2是本专利技术一个实施例中水加热装置的结构示意图。图3是本专利技术又一个实施例中制备水加热装置的流程示意图。图4是本专利技术又一个实施例中制备水加热装置的流程示意图。图5是本专利技术又一个实施例中水垢附着于疏水涂层的结构示意图。图6是本专利技术又一个实施例中疏水涂层的微观结构示意图。具体实施方式下面详细描述本专利技术的实施例。下面描述的实施例是示例性的，仅用于解释本专利技术，而不能理解为对本专利技术的限制。实施例中未注明具体技术或条件的，按照本领域内的文献所描述的技术或条件或者按照产品说明书进行。所用试剂或仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。在本专利技术的一个方面，本专利技术提供了一种水加热装置。根据本专利技术的实施例，参照图2，水加热装置包括：本体10，本体限定出加热空间30；疏水涂层20，疏水涂层20设置于本体10的内壁11上；其中，所述疏水涂层的热膨胀系数小于水垢的热膨胀系数，且疏水涂层20的热膨胀系数与水垢的热膨胀系数的差不小于2.5×10-6/摄氏度。由此，疏水涂层与水垢的热膨胀系数相差较大，可以通过在干烧条件下利用脉冲水流冲洗而安全的将水垢清除干净，既不会对水加热装置有所损伤，也不会造成健康安全问题，且可以有效延长水加热装置的使用寿命，而且疏水涂层的水接触角较大，可以使得水垢在疏水涂层上的粘结力及粘附面积大大减小，不仅可以减少水本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种水加热装置，其特征在于，包括：本体，所述本体限定出加热空间；疏水涂层，所述疏水涂层设置于所述本体的内壁上；其中，所述疏水涂层的热膨胀系数小于水垢的热膨胀系数，且所述疏水涂层的热膨胀系数与所述水垢的热膨胀系数的差不小于2.5×10‑6/摄氏度。

【技术特征摘要】
1.一种水加热装置，其特征在于，包括：本体，所述本体限定出加热空间；疏水涂层，所述疏水涂层设置于所述本体的内壁上；其中，所述疏水涂层的热膨胀系数小于水垢的热膨胀系数，且所述疏水涂层的热膨胀系数与所述水垢的热膨胀系数的差不小于2.5×10-6/摄氏度。2.根据权利要求1所述的水加热装置，其特征在于，形成所述本体的材料包括铸铝、铸铁，铝合金，铝镁合金，镀锌板和不锈钢中的至少一种。3.根据权利要求1所述的水加热装置，其特征在于，所述疏水涂层的厚度为20-55微米。4.根据权利要求1所述的水加热装置，其特征在于，形成所述疏水涂层的材料为纳米陶瓷涂料。5.根据权利要求1所述的水加热装置，其特征在于，所述疏水涂层中含有导热纳米填料。6.根据权利要求5所述的水加热装置，其特征在于，所述导热纳米填料为纳米氧化铝和纳米氧化钛中的至少一种。7.根据权利要求5或6所述的水加热装置，其特征在于，所述疏水涂层的导热系数不低于0.6W/(m*K)。8.根据权利要求1所述的水加热装置，其特征在于，所述疏水涂层的...

【专利技术属性】
技术研发人员：熊玉明，徐前，区毅成，
申请(专利权)人：美的集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44