用于防止和移除流体加热装置中的化学沉积物的系统和方法制造方法及图纸

所公开技术包含一种流体加热装置，所述流体加热装置可包含：加热腔室，其与加热元件连通；以及超声换能器，其与所述加热腔室连通且用于发射超声波。所公开技术包含一种超声换能器系统，所述超声换能器系统包含：组合件，其被配置成附接到流体加热装置；以及超声换能器，其附连到所述组合件。所公开技术还包含一种用于流体加热装置内的超声清洁的方法，所述方法可包含控制器被配置成：从流量传感器接收流量数据；基于所述流量数据，确定流体正流经加热腔室；以及输出使超声换能器输出超声波的指令。令。令。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于防止和移除流体加热装置中的化学沉积物的系统和方法
[0001]相关申请的交叉参考
[0002]本申请要求2020年4月9日提交的第16/844,071号美国专利申请的权益，所述美国专利申请的全部内容及其实质以全文引用的方式并入本文中，如同在下文中完整阐述一样。


[0003]当前公开的主题大体上涉及一种增强的流体加热装置，特别是涉及用于使用一个或多个超声换能器防止或减少流体加热装置的加热元件上的化学沉积物的系统和方法。

技术介绍

[0004]水加热系统可以在包含工业和住宅应用的多种应用中使用。与水加热系统相关联的主要问题是，可能在加热元件或与水接触的加热腔室的内壁上形成水垢。当流经水加热系统的水包含例如钙和镁等矿物质污染物时，可能出现水垢。当水被加热时，这些矿物质污染物可能沉积到水加热系统的加热腔室和加热元件的表面上。这些矿物质可能附着在系统的加热腔室或加热元件的金属表面，而不是流经系统。结垢的典型迹象包含矿物质沉积物、污渍或表面上形成白膜，且结垢常常可能在由不锈钢、瓷砖、玻璃或其它材料制成的表面上出现。
[0005]这些矿物质沉积物可能随时间积聚，从而导致水加热系统的效力和效率的许多问题。举例来说，结垢可能在加热腔室和加热元件的内壁或箱体的表面上积聚，从而致使水的流动受限。此外，结垢可能导致水的加热不均匀。对于即热式水加热系统来说，情况可能尤其如此，因为矿物质沉积物可能涂覆加热元件，从而可能抑制从加热元件到水的热传递且因此使得较难从加热元件接收水。类似地，加热腔室内的压力水平可能变得不平衡，从而导致水加热系统的效率降低。此外，结垢还可能提供容易滋生细菌的环境。细菌通常将在水加热系统内朝向结垢迁移，作为逸出某些化学物质的方式。最终，结垢可能缩短水加热系统的使用寿命，从而为用户和企业招致不必要的经济成本。
[0006]从水加热系统的加热腔室内移除结垢可能是一个困难且成本较高的过程。从加热腔室移除结垢的一个传统方法涉及，将醋或其它化学物质添加到箱体或加热腔室持续相当长的时间周期，例如持续大致六个小时或更长时间，然后必须冲洗掉醋或其它化学物质。从水加热系统移除结垢的另一传统方法涉及使用水软化剂。水软化剂移除导致结垢的钙和镁离子。然而，此方法的主要挑战是，水软化化学物质必须不断地补给，因为水加热系统将钙和镁离子交换为另一离子(通常为钠)。最终，钠离子将耗尽且需要更换。总体上，这些方法都是劳动力密集型的，且通常需要直接接达被污染的表面才能奏效。因此，需要一种减少和/或防止水加热系统内的结垢的需要极少用户干预或无用户干预的有效且高效的方法。

技术实现思路

[0007]可通过本文中所公开的技术的实施例解决这些和其它问题。所公开技术涉及一种
流体加热装置，其包含具有加热元件的加热腔室。所公开技术包含一种超声换能器，其与加热腔室连通且可将超声波发射到加热腔室内的流体中。
[0008]超声换能器可定位于多种位置和配置中。超声换能器可定位在超声换能器组合件上或中、加热腔室的外表面上、加热腔室内、加热腔室附近，或超声换能器可从其提供超声波的加热腔室的加热元件下或附近的任何其它位置。流体加热装置可包含布置成阵列的多个超声换能器，其可实现矿物质沉积物的有效除垢并防止矿物质积聚。流体加热装置可包含与流体加热装置的组件电连通的控制器。控制器能够接收信息，且将指令输出到装置的组件。
[0009]所公开技术包含一种用于流体加热装置内的超声清洁的方法，其可包含：在控制器处从流量传感器接收流量数据；由控制器且基于所述流量数据确定流体正流经加热腔室；以及由控制器输出使超声换能器输出超声波的指令。
[0010]所述用于超声清洁的方法可包含在预定频率或可变频率下发射超声波持续预定时间间隔或可变时间间隔。
[0011]本文中更详细地论述所公开技术的额外特征、功能性和应用。
附图说明
[0012]现将参考附图，附图未必是按比例绘制的，且其中：
[0013]图1A是根据所公开技术的流体加热装置的前透视图。
[0014]图1B是根据所公开技术的流体加热装置的透视图。
[0015]图2是示出根据所公开技术的与控制器连通的流体加热装置的组件的示意图。
[0016]图3是示出根据所公开技术的与控制器和超声换能器控制器连通的流体加热装置的组件的示意图。
[0017]图4是根据所公开技术的超声换能器在加热腔室内发射超声波的图式。
[0018]图5示出根据所公开技术的空泡内爆过程。
具体实施方式
[0019]所公开技术涉及一种流体加热装置，所述流体加热装置可包含：加热腔室，其与用于加热流经流体加热装置的流体的加热元件连通；以及超声换能器，其定位于加热腔室上或附近，在流经加热腔室的流体内发射超声波。超声波的发射可生成空泡，空泡可在达到不稳定尺寸后内爆。空泡的内爆可产生射流，所述射流以足够的力接触加热腔室或加热元件的内壁以使粘附于加热腔室或加热元件的内壁的污染物颗粒移位，或搅拌加热腔室或加热元件的内壁附近的流体使得防止污染物颗粒一开始就粘附或附著到相应表面。
[0020]本文参考加热“流体”或“水”论述所公开技术的实例。应了解，所公开技术可以与包含水在内的多种流体一起使用。因此，虽然可具体地关于加热水描述一些实例，但除非另外规定，否则所公开技术的所有实例可以与除水以外的流体一起使用。
[0021]本文中关于“加热腔室”参考所公开技术，加热腔室可指代流体加热装置的其中提供热量和/或将热量传递到流体的区域或部分。流体加热装置和其加热组件可通过电力、气体或任何其它燃料源提供动力。
[0022]将在下文中参考附图更充分描述所公开技术。然而，此所公开的技术可以许多不
同形式体现，且不应被理解为限于本文中所阐述的实例。下文中描述为组成所公开技术的各个要素的组件既定为说明性而非限制性的。将执行与本文中所描述的组件相同或类似的功能的许多合适的组件既定涵盖在所公开的电子装置和方法的范围内。本文中未描述的此些其它组件可包含(但不限于)例如在开发所公开技术之后开发的组件。
[0023]在以下描述中，陈述许多特定细节。但应理解，可在没有这些特定细节的情况下实践所公开技术的实例。在其它情况下，未详细展示众所周知的方法、结构和技术，以免使对本说明书的理解模糊不清。“一个实施例”、“一实施例”、“实例实施例”、“一些实施例”、“某些实施例”、“各种实施例”等的提及指示，如此描述的所公开技术的实施例可包含特定特征、结构或特性，但并非每个实施例必定包含所述特定特征、结构或特性。另外，重复使用短语“在一个实施例中”未必是指同一实施例，尽管其可为同一实施例。
[0024]贯穿本说明书和权利要求书，除非上下文指示其它情况，否则以下术语至少采用本文中明确地关联的含义。术语“或”希望表示包含性“或”。此外，除非另外规定或从上下文清楚地了解针对单数形式，否则术语“一”和“所述”希望表示一个或多个。
[0025]除非另外规定，否则使用序数形容本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种流体加热装置，其包括：加热腔室，其与加热元件成流体连通；以及超声换能器，其被配置成将超声波发射到所述加热腔室中，所述超声换能器与所述加热腔室连通。2.根据权利要求1所述的流体加热装置，其中所述超声换能器附接到超声换能器组合件。3.根据权利要求2所述的流体加热装置，其中所述超声换能器组合件定位于所述加热腔室的外表面上。4.根据权利要求1所述的流体加热装置，其中所述超声换能器定位在所述加热腔室内。5.根据权利要求1所述的流体加热装置，其中所述超声换能器定位在所述加热腔室附近。6.根据权利要求1所述的流体加热装置，其中所述超声换能器是多个超声换能器中的一个，所述多个超声换能器在所述加热腔室内等距离定位。7.根据权利要求6所述的流体加热装置，其中所述多个超声换能器布置成阵列，使得所述多个超声换能器中的每一个输出大体上会聚在共同目标处的超声波。8.根据权利要求1所述的流体加热装置，其进一步包括与所述超声换能器电连通的控制器。9.根据权利要求8所述的流体加热装置，其中所述控制器被配置成：从一个或多个流量传感器接收流量数据；至少部分地基于所述流量数据确定流体是否正流经所述加热腔室；以及响应于确定流体已经停止流经所述加热腔室，将输出超声波的指令输出到所述超声换能器。10.根据权利要求9所述的流体加热装置，其中所述控制器被配置成输出使所述超声换能器在预定频率下输出超声波持续预定时间周期的指令。11.根据权利要求8所述的流体加热装置，其中所述控制器被配置成：从一个或多个温度传感器接收温度数据；至少部分地基于所述温度数据确定所述加热元件是否接通；以及响应于确定加热元件...

【专利技术属性】
技术研发人员：C，
申请(专利权)人：里姆制造公司，
类型：发明
国别省市：