[发明专利]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

说明书

本发明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^‑6/摄氏度。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。

技术领域

本发明涉及电器技术领域，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。

背景技术

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。

发明内容

本发明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，本发明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。

发明人是基于以下发现和认识完成本发明的：

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，发明人便想通过水加热装置的原有结构有效安全地阻垢。发明人研究发现，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，发明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