[实用新型]一种使用配套氧化物材料的热水器防腐阻垢装置

说明书

技术领域

本实用新型发明涉及一种阻止家用热水器的内胆及(或)电加热棒上腐蚀、结垢并且能同时净化水质的装置。属于环境保护、水污染防治与节能降耗领域。

背景技术

伴随着生活水平的提高，居住条件的改善，人们开始追求舒适、方便、卫生、快捷、高质量的生活。我国从八十年代初燃气热水器和电热水器开始进入家庭，给人们生活带来极大方便，不出家门，随时都可以洗上一个热水澡，也可以用热水洗餐具、衣物等。越来越多的人已认识到家用热水器的好处，热水器成为现代家庭已经拥有或者打算购置的生活必需品。但是热水器使用半年后，由于加热管内壁上会积聚水垢，而水垢是热的不良导体，会使热效率降低百分之三十以上，既浪费能源，增加付费，还会造成加热慢，水温忽高忽低，水流细小，水温、水流量不可调控，甚至会出现堵塞不出水等毛病。不仅影响正常使用，还会损坏热水器，甚至导致事故发生。国家权威部门强调：热水器使用一段时间(新的一般1—2年，之后每隔几个月)必须清洗除垢，以保安全。但热水器的清洗，十分麻烦，费时费力费钱，加之管道的清洗，具有更大的难度。因此，阻垢器和阻垢剂的使用，有着十分显著的节约能源和减小损失的效益。

此外，热水器、热水锅炉及热水管道等设备在使用中出现的垢下腐蚀，也是导致设备故障或报废的主要原因。

在保护设备、节省能耗的方法中，使用多聚磷酸盐缓溶材料是一条有效的技术路线。缓释结果，使水中含有1-3mg/L的多聚磷酸盐含量，就能取得良好的阻垢作用，也能取得缓蚀效果。溶解的多聚磷酸盐并不影响水质。即使是作为饮用水的检验，也可以通过。该方法价格低廉、使用方便，具有很大的推广价值。

1.除垢及防腐的机理

当水中浓度约为1-3mg/L的多聚磷酸盐溶解时，它与水中的钙(Ca²⁺)离子、镁(Mg²⁺)离子络合，阻止垢的形成；

当浓度达到3—5mg/L时，多聚磷酸盐以磷氧分子(—O—P—O—P—O—)的形式溶解下来并吸附在积垢上，逐渐与积垢上的钙(Ca²⁺)、镁(Mg²⁺)离子作用形成可溶性络合物，使坚硬的积垢变得松软，再经水流的自然湍流作用，管壁上的已经生成的垢也可被冲洗分散到水中。

多聚磷酸盐可沉积在水管的内表面，使其在金属表面形成一层极薄而致密的磷酸钙铁盐[CaFe₂PO₄]₂腐蚀抑制层(保护膜)，从而阻止了膜下的铁与水中溶解氧的接触反应和结垢晶核的附着，也就起到了防腐蚀和阻止“结垢”的双重作用。

多聚磷酸盐有市售商品，俗称为“硅磷晶”或“归丽晶”(尽管其中的硅含量很低)。以下讨论均针对多聚磷酸盐的工业产品而言，我们称其为多聚磷酸盐玻璃球。使用五氧化二磷与碱金属、碱土金属混合，可以烧结而成这种半透明的晶体球。因此多聚磷酸盐玻璃球也可以被认为是一种氧化物陶瓷。碱金属与碱土金属的添加比例可以调整，使得多聚磷酸盐玻璃球在水中的缓释速度得到相应的改变。直接使用它进行阻垢，在一定的条件下是可以行得通的，而在热水器特别是家用的热水器上直接使用就有一定的问题。尽管这样，还是有一些直接使用它的专利产品被推出[专利号03228759.3]。

2.存在问题

应用的实践表明，多聚磷酸盐玻璃球在作为阻垢剂单独使用时，存在一个致命弱点：在静止的水中多聚磷酸盐玻璃球自溶解严重。因其在水中的溶解度很低，当自溶解超过饱和浓度时，盛装它的容器内便出现大量沉淀。该材料在这种状态下的不正常溶解，无端大量消耗，造成浪费，同时使水变得混浊，不可使用。这是该材料作为家用热水器阻垢产品使用中的一个瓶颈。以下我们通过本专利提出的方法，解决这一关键问题，推进家用热水器结垢和腐蚀问题的解决。

实用新型内容

本实用新型的目的是保证多聚磷酸盐玻璃球在热水器的使用中能有正常的溶解(不出现白色沉淀以及混水现象)、发挥正常的阻垢及防腐效能。为此，特设计一个阻垢的新型装置，通过对装置内空间的安排和与其他物料的组合，来达到这一个相对满意的效果。可将它很方便地安装在热水器的进水管端口，起到阻垢等效果。

本实用新型的目的是通过如下方式来实现的：

一个热水器防腐阻垢装置，包括罐体，罐体的进出水口，所述罐体内设多层过滤板形成的隔层，其中一个隔层为被水包围隔层，即在该隔层的上、下均设有一个不装物料的隔层，称为水层，水层的上、下是装有其他物料的隔层。

所述被水包围的隔层，其内装有遇水缓慢溶解的多聚磷酸盐玻璃球阻垢物料。