CN112556199A - 电极式锅炉用控制系统 - Google Patents

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Abstract

适用本发明的电极锅炉用控制系统，作为一种用于提升通过利用电力对电解水进行离子化而对电解水进行加热的电极锅炉的加热效率的控制器，为了提升电极式锅炉的加热效率，从加热初期开始控制其向电极棒供应额定容量，从而可以快速地对储藏到锅炉水槽内部的电解水进行加热并借此缩短温度上升时间，而且为了防止电解水的过热以及因此而导致的电力浪费的现象，即为了防止因为过度的电力供应而造成的电线过热的现象以及因此而导致的电力浪费问题，在从电解水的温度达到设定温度时开始直至达到目标温度为止逐渐减少电力供应并在达到目标温度时断开电力供应，接下来在经过一定的时间之后电解水的温度下降时控制其重新供应电源。

Description

电极式锅炉用控制系统
技术领域
本发明涉及一种电极式锅炉用控制系统，尤其涉及一种为了提升通过利用电力将电解水离子化而对电解水进行加热的电极式锅炉的加热效率，对供应到电极式锅炉的电力进行控制的控制器。
即，本发明为了提升电极式锅炉的加热效率，从加热初期开始控制其向电极棒供应额定容量，从而可以快速地对储藏到锅炉水槽内部的电解水进行加热并借此缩短温度上升时间。
此外，本发明为了防止当电解水的温度上升时因为过度的电力供应而导致的问题(电线过热的现象)，在电解水的温度达到设定的温度时在电解水的温度达到目标温度之前阶段性地减少电力供应量并在达到目标温度时断开电力供应，接下来在经过一定的时间之后电解水的温度下降时，控制其供应用于补充与目标温度相比的不足温度的电力量。
此外，本发明通过对生成热水以及供暖时的1次、2次回水温度进行检测，在生成热水时供应额定容量的电力而在供暖时只供应用于维持一定的回水温度的适当电力，从而可以控制其减少所消耗的电力。
背景技术
伴随着现代社会科技的日益发展，人们的生活也变得越来越便利和滋润，而且开发出了很多旨在改善人们的生活品质的全新生活技术。
而且，现代社会还面临着因为各种公害而导致的环境问题，因此也开发出了很多旨在将公害的产生最小化的环保技术。
此外，在我们的日常生活中普遍使用的锅炉是一种用于实现室内供暖的供暖装置，过去使用较多的是利用如石油、煤炭、天然气等化石燃料的锅炉，但是因为在化石燃料的燃烧过程中产生的有害气体会导致环境污染问题，因此最近利用电能的电锅炉也得到了广泛的普及。
尤其是，因为电锅炉可以通过如夜间电力或太阳能发电等方式更加经济地使用电能，因此在环境保护方面也得到了政策性的推荐和扶持并被广泛普及。
其中，电锅炉可以根据其加热方式分为间接加热方式以及直接加热方式，间接加热方式是指通过将电加热棒插入到水箱中而利用电阻热对锅炉中的循环水进行加热的方式，因为价格低廉且结构简单而被大量使用。
而与此相反，直接加热方式包括俄罗斯的GALAN公司开发出的电极锅炉，上述电极锅炉是将电极棒插入到储藏有电解水的水箱中并利用电解水的离子化原理对作为锅炉循环水使用的电解水进行加热的方式，因为间接加热方式与电加热棒方式相比具有诸多优点，因此是最近备受人们青睐的电锅炉方式。
但是，因为现有的电极锅炉很难准确且快速地对为了进行电解水加热而供应的供应电力以及电解水的加热进行速度进行控制，因此可能会造成电线过热的现象并进一步导致电力浪费的问题。
因此，为了更加广泛地普及更加环保且经济性更高的电极锅炉，有必要对如上所述的电极锅炉的缺点进行改良。
相关的现有先行技术如下所述。
先行技术文献
专利文献
(专利文献0001)1.大韩民国注册专利公报第10-1538339号电极锅炉的供暖控制装置
(专利文献0002)2.大韩民国公开专利公报第10-2015-0107690号电离子放大发热器
(专利文献0003)3.大韩民国公开专利公报第10-2018-0054425号电锅炉的循环异常控制装置及其控制方法
专利内容
本发明旨在解决如上所述的现有问题，
本发明的目的在于提供一种为了提升通过利用电力对电解水进行离子化而对电解水进行加热的电极锅炉的加热效率，对所供应的供应电力进行控制的控制器。
此外，本发明的目的在于为了提升电极式锅炉的加热效率，从加热初期开始控制其向电极棒供应额定容量，从而可以快速地对储藏到锅炉水槽内部的电解水进行加热并借此缩短温度上升时间。
此外，本发明的目的在于为了防止当电解水的温度上升时因为过度的电力供应而导致的问题(电线过热的现象)，在电解水的温度达到设定的温度时在电解水的温度达到目标温度之前阶段性地减少电力供应量并在达到目标温度时断开电力供应，接下来在经过一定的时间之后电解水的温度下降时，控制其供应用于补充与目标温度相比的不足温度的电力量。
为了达成如上所述的目的，适用本发明的电极锅炉用控制系统，其特征在于，包括：
温度控制器100，对储藏在锅炉水槽内部的电解水的温度进行测定并将所测定到的温度值传送到控制部300；
电力供应器200，在控制部300的控制下向电极棒400供应电力；
控制部300，根据温度测定器100所传送的电解水的温度对电力供应器200进行控制，从而使其向电极棒400
供应不同的电力；以及，
电极棒400，为了对电解水进行离子化而安装在锅炉水槽内部。
适用本发明的电极锅炉用控制器系统，是一种为了提升通过利用电力将电解水离子化而对电解水进行加热的电极式锅炉的加热效率，对供应电力进行控制的控制器，可以促进与化石燃料相比的公害发生较少的电极锅炉的普及并借此构建环保供暖系统，因此其产业可用性较高。
此外，本发明为了提升电极式锅炉的加热效率，从加热初期开始控制其向电极棒供应额定容量，从而可以快速地对储藏到锅炉水槽内部的电解水进行加热并借此缩短温度上升时间，因此与现有方式的电极锅炉相比可以缩短其加热速度并提升其加热效率。
此外，本发明为了防止因为过度的电力供应而造成的电线过热的现象以及因此而导致的电力浪费问题，在电解水的温度达到设定温度时断开电力供应并在经过一定的时间之后电解水的温度下降时控制其重新供应电源，因此可以防止现有方式的电极锅炉的缺点即电极棒的过热现象并借此预防安全事故的发生，从而延长电极锅炉的使用寿命并节省因为电力浪费而导致的电费。
附图说明
图1是适用本发明的功能块图。
图2是现有的电极锅炉的一般浓度电解水的温度以及供应电力控制曲线。
图3是适用本发明电解水的温度以及供应电力控制曲线。
图4是适用本发明的表面积扩张型电极棒的斜视图。
图5是适用本发明的表面积扩张型电极棒的分解图。
图6是适用本发明的表面积扩张型电极棒与保护帽结合的例示图。
图7是适用本发明的表面积扩张型电极棒被安装到锅炉水槽中的状态图。
图8是适用本发明的表面积扩张型电极棒中形成表面积扩张用凹槽的状态图。
图9是适用本发明的表面积扩张型电极棒的尺寸例示图。
【符号说明】
1：锅炉水槽
100：温度测定器
200：电力供应器
300：控制部
400：电极棒
具体实施方式
接下来，将参阅所附的图1至图9对适用本发明的实施例进行详细的说明。
图1是适用本发明的电极锅炉用控制系统的功能块图，图2是现有的电极锅炉的电解水的温度以及供应电力控制曲线。
参阅图1，适用本发明的电极锅炉用控制系统，是一种为了对储藏在电极锅炉的锅炉水槽1中的电解水进行加热，通过对供应到插入安装在上述锅炉水槽1中的电极棒400的电力进行控制而提升电极锅炉的电解水加热效率的电极锅炉用控制系统，包括温度测定器100、电力供应器200、控制部300以及电极棒400。
适用本发明的电极锅炉如图1所示，是将电极棒400插入安装在储藏有电解水的锅炉水槽1中，并借助于在电力(交流)流过上述电极棒400时电解水被离子化的过程对电解水进行加热的方式。
此时，目前普遍使用的电加热棒方式作为间接加热方式，具有在进行加热时发生大量的热损失的问题，而电极锅炉方式作为直接加热方式，几乎没有热损失且电力消耗量较少，因此具有经济方面的优点。
尤其是，电极锅炉与使用化石燃料的燃油锅炉相比，因为没有燃烧以及爆炸过程而不会发生震动以及噪音，而且还不会生成如CO、CO2、NOx等有害物质，因此是最近作为环保锅炉备受人们青睐的电锅炉方式。
但是，现有的电极锅炉在电解水的温度较低时会以与温度呈正比的方式减少所投入的消耗电力，因此具有加热功率变小的问题。
即，因为在现有的电极锅炉中初期供应的电力与电解水的温度呈正比，因此当电解水的整体温度因为2次引入水的引入而降低时会通过投入较少的电力而以较小的功率进行加热，因此在为了供暖以及热水生成而需要大量的热量时，很难在短时间内满足所需要的热量。
因此，现有的电极锅炉为了达到供暖以及热水所需要的问题而需要耗费相当长的时间，而在电解水的温度上升到一定温度时会因为电解水的正电子以及负电子的运动活性的极大化而造成供应电力的消耗量的增加并进一步导致发热量的急剧增加，从而导致难以对其进行控制的问题发生。
即，现有的电极锅炉如图2所示，在加热初期(C1以下的区间)内电解水的温度与供应电力呈正比，而在达到一定温度(C1)以上时会发生与电解水温度相比的供应电力量急剧上升的现象，从而可能会因为安装在锅炉水槽中的电极棒的过热而导致安全事故的发生。
因此，适用本发明的控制系统为了解决如上所述的电极锅炉中存在的问题，通过将电解水储藏到电极锅炉的锅炉水槽1中而将其作为加热水使用，并控制其从电解水的加热初期开始向电极棒400供应电极锅炉的额定容量，从而可以快速地对电解水进行加热并借此缩短温度上升时间，而在从电解水的温度达到设定温度时开始直至达到目标温度为止减少电力供应，而且通过在电解水的正电子以及负电子运动的活性因为达到目标温度(TT：Target Temperature)而极大化时断开电力供应，并在经过一定的时间之后电解水的温度下降(比目标温度低3℃的温度)时控制其重新供应电源而使得电解水的温度达到目标温度，从而避免供应过度的电力。
借此，适用本发明的控制系统可以防止现有方式的电极锅炉的缺点即电极棒的过热现象并借此预防安全事故的发生，从而延长电极锅炉的使用寿命并节省因为电力浪费而导致的电费。
具体来讲，适用本发明的电极锅炉用控制系统，其特征在于，包括：
温度控制器100，对储藏在锅炉水槽内部的电解水的温度进行测定并将所测定到的温度值传送到控制部300；
电力供应器200，在控制部300的控制下向电极棒400供应电力；
控制部300，根据温度测定器100所传送的电解水的温度对电力供应器200进行控制，从而使其向电极棒400
供应不同的电力；以及，
电极棒400，为了对电解水进行离子化而安装在锅炉水槽内部。
参阅图1，上述温度测定器100是用于对储藏在锅炉水槽1内部的电解水的温度进行测定并将温度测定值传送到控制部300的一种温度计。
此时，作为上述温度测定器100，应该适用对储藏在锅炉水槽1内部的电解水中所包含的盐分的耐腐蚀性以及对在电极棒400中产生的高温的耐热性优秀的温度计。
此外，上述温度测定器100的温度测定时间可以由使用者设定为特定的周期，具体来讲可以以时、分、秒为单位进行设定。
参阅图1，上述电力供应器200是用于在控制部300的控制下向为了对电解水进行离子化而安装在锅炉水槽1内部的电极棒400供应电力的电力供应装置。
其中，因为上述锅炉水槽1内部的电极棒400的数量为多个，因此需要通过配备与电极棒400的数量对应的上述电力供应器200而分别供应电力。
此时，上述电力供应器200为了可以从电解水的温度达到设定温度时开始直至达到目标温度为止逐渐减少电力供应，而在达到目标温度(TT，Target Temperature)时在控制部300的控制下断开向电极棒400的电力供应，而且在断开电力供应之后电解水的温度下降到目标温度(TT)以下时在控制部300的控制下重新向电极棒400逐渐供应电力并借此加热至目标温度(TT)，适用“固态继电器(SSR：Solid State Relay)”。
尤其是，上述固态继电器(SSR)与现有的磁式继电器(Magnet Relay)不同，是一种没有机械触点结构的电子继电器，与机械式继电器即磁式继电器相比具有寿命较长、耐久性优秀、抗冲击能力较强且反应速度较快的优点，因此正在逐渐替代长久以来广泛适用于加热控制(heating control)的磁式继电器。
图3是采用适用本发明的电极锅炉用控制系统的电极锅炉的电解水的温度以及供应电力控制曲线。
上述控制部300是用于根据温度测定器100所传送的储藏在锅炉水槽1内部的电解水的温度测定值，对电力供应器200进行控制而使其向不同的电极棒400供应不同电力的控制装置。
首先，上述控制部300如图3所示，通过对电力供应器200进行控制而使其在储藏在锅炉水槽1内部的电解水的温度达到设定温度(ST：Set Temperature)为止向电极棒400供应与电极锅炉的额定容量对应的电力。
例如，在电极锅炉的额定容量为30kW的情况下，上述控制部300从开始直至温度达到设定温度(ST：Set Temperature)为止供应与电极锅炉的额定容量对应的电力即30kW。
接下来，上述控制部300通过对电力供应器200进行控制而使其在电解水的温度在从设定温度(ST)到目标温度(TT)为止的范围内时按照储藏在锅炉水槽1内部的电解水的温度区间向电极棒400
供应利用下述数学式1计算出的供应电力。
(数学式1)
(设定温度+n－1)℃～(设定温度+n)℃区间内的供应电力＝(与锅炉的额定容量对应的电力)×0.1×(N－n)
在上述数学式1中，N为10，而n为1～9的自然数。
例如，在锅炉的额定容量为30kW、设定温度为70℃、目标温度为80℃的情况下，在n为1的70～71℃的区间内，供应利用上述数学式1计算出的供应电力即27kW(30kW×0.1×9(N(10)－n(1))。
而在n为2的71～72℃的区间内，供应利用上述数学式1计算出的供应电力即24kW(30kW×0.1×8(N(10)－n(2))。
在如上所述的按照不同的温度区间供应电力(按照如图3所示的温度区间供应电力)的过程中，当储藏在锅炉水槽1内部的电解水的温度达到目标温度(TT，例如：80℃)时，上述控制部300通过对电力供应器200进行控制而断开向电极棒400的电力供应。
即，适用本发明的控制系统为了解决现有的电极锅炉的缺点1(因为在加热初期以与电解水的温度与供应电力呈正比的方式供应电力而导致的电解水温度上升时间变长的问题)以及缺点2(因为从一定温度以上开始供应的电力量不与温度上升呈正比而是急剧上升而导致的过热的问题)，如图3所示，上述控制部300通过从加热初期直至到电解水的温度达到设定温度(ST)为止控制电力供应器200向电极棒400供应与电极锅炉的额定容量的100％对应的电力，从而在短时间内将电解水的温度提升至设定温度(ST)(解决现有的缺点1)，而且通过控制其在达到设定温度(ST)之后直至目标温度(TT)为止依次将所供应的电力减小至电极锅炉的额定容量的90％、80％以及70％而使其达到目标温度(TT)，接下来在到达目标温度(TT)之后暂时断开供应电力并借此防止电极锅炉发生过热(解决现有的缺点2)。
上述数学式1中的设定温度(ST)以及目标温度(TT)之间的差异即N值(在本发明中为10)，是表示为了准确且安全地对电极锅炉1的温度进行控制而进入的温度范围，当上述N值较小时温度控制的速度较慢，而当上述N值过大时无法稳定地实现温度控制，因此在本发明中N值为10为宜。
此外，因为储藏在上述电极锅炉的锅炉水槽1中的电解水会在断开电力供应并经过一定的时间之后发生温度的下降，因此需要重新将其加热至目标温度(TT)。此时，如果温度下降过度，则在重新进行加热时需要供应的电力量将变大，而且温度大幅下降的电解水将无法随时作为供暖水进行使用。
因此，需要设定适当的温度下降范围，而本发明的特征在于将温度下降范围设定为(目标温度－3)℃。
将温度下降范围设定为(目标温度－3)℃的原因在于在减少重新进行加热时需要供应的电力量的同时确保电解水的温度可以随时作为供暖水进行使用。
即，上述控制部300通过对电力供应器200进行控制而在断开向电极棒400的电力供应之后储藏在锅炉水槽1内部的电解水的温度达到(目标温度(TT)－3)℃时按照温度区间向电极棒400供应利用下述数学式2计算出的供应电力。
(数学式2)
(目标温度－(4-k))℃～(目标温度－(3-k))℃区间内的供应电力＝(与锅炉的额定容量对应的电力)×0.1×(4－k)
在上述数学式2中，k为1～3的自然数。
接下来，将参阅图3中的下端放大图以及数学式2，以目标温度(TT)为80℃的情况为例对断开电力之后的电力重新供应进行详细的说明。
在k为1的温度区间即77～78℃的区间内，供应利用上述数学式2计算出的供应电力即9kW(30kW×0.1×3(4－k(1))。
而在k为2的温度区间即78～79℃的区间内，供应利用上述数学式2计算出的供应电力即6kW(30kW×0.1×2(4－k(2))。
而在k为3的温度区间即79～80℃的区间内，供应利用上述数学式2计算出的供应电力即3kW(30kW×0.1×1(4－k(3))。
当电解水的温度借助于通过如上所述的过程重新供应的电力达到目标温度(TT)即80℃时，上述控制部300通过对电力控制器200进行控制而断开向电极棒400的电力供应。
结果，通过如上所述的过程，储藏在锅炉水槽内部的电解水将在目标温度与(目标温度－3)的温度之间反复加热以及冷却过程。
此时，适用本发明的电力供应器200在控制部300的控制下按照“电力供应→断开电力供应→重新供应电力→断开电力供应”的顺序间歇性地执行电力供应，而为了间歇性地执行电力供应，电力供应器200将使用如上所述的固态继电器(SSR)。
参阅图4，适用本发明的电极棒400是一种为了对电解水进行离子化而安装在锅炉水槽内部的表面积扩张型电极棒，是可以通过增加与电解水发生接触的表面积而提升电解水加热效率的构成。
适用本发明的电极棒400如图4以及图5所示，其基本构成包括：
电极棒主体410，圆筒形形状，安装在盛放有电解水的锅炉水槽内部，借助于在与电解水发生接触的外周面上流动的电流而促进电解水的离子化；以及，
表面积扩展组件420，电气连接到上述电极棒主体410，用于扩展可供电流流动的表面积。
此外，如图5中的右侧图像以及图6所示，还可以包括保护帽430。
此外，电极锅炉的缺点在于，因为在沉浸到储藏于锅炉水槽内的电解水中的电极棒400的表面发生氧化作用而产生沉淀物(因为氧化而从电极棒脱落的金属块)。
电解水是混合有电解质(例如：盐)的非纯净水，因此在离子化过程中电解质成分将被吸附到电极棒表面并对电极棒表面造成氧化，而在电极棒被氧化时将会产生沉淀物，当如上所述的沉淀物沉积在锅炉水槽内部时会阻碍电解水的离子化并因此造成电解水加热效率的下降，从而无法获得令人满意的锅炉效果，而且因为被氧化的电极棒无法发挥正常的功能，因此需要对其进行更换。
为了解决如上所述的问题，目前尝试采用通过使用低浓度的电解水而降低电极棒的氧化并借此减少所生成的沉淀物的方法，但是如上所述的方法虽然可以减少所生成的沉淀物，却会因为电解质的浓度较低而无法充分实现离子化并因此造成电解水的加热效率降低的问题，从而无法获得令人满意的锅炉效果。
因此，本发明为了解决现有问题，即为了将沉淀物的生成最小化而使用低浓度的电解水的同时防止电解水的加热效率下降，经过潜心研究发现通过在低浓度的电解水条件下增加电极棒表面(可供电流流过的面积)，既可以减少所生成的沉淀物(因为是低浓度的电解水)，又可以提升电解水加热效率(因为通过增加可以与离子化的电解质发生接触的电极棒面积，即使是在低浓度的指定电解质浓度下也可以充分实现离子化)。
扩展电解棒的表面积，是指增加圆筒形的电极棒的直径。但是，因为安装在锅炉水槽内部的电极棒至少有2个以上，因此并不能为了扩展电极棒的表面积而盲目的增加电极棒的尺寸。
这是因为，当过度增加电极棒的尺寸时会因为与安装在水槽内部的尺寸增加之后的其他电击棒之间的距离过近而导致电解水的离子化效率下降的问题、电极棒的氧化程度增加的问题以及在具有一定尺寸的水槽内部安装尺寸增加之后的多个圆筒形电极棒时的结构性问题。因此，如后所述，电极棒的尺寸(直径)为16mm～21mm为宜。
即，需要在将电极棒的尺寸(直径)值限制在16mm～21mm的状态下将电极棒的表面积最大化，而为了在满足如上所述的限制条件的同时克服用于增加电极棒表面积的电极棒尺寸增加的限界，本发明采用了利用表面积扩展组件420扩展电极棒的表面积(具体来讲是可供电流流动的面积)的方案。
具体来讲，适用本发明的电极棒400，其特征在于，包括：
电极棒主体410，圆筒形形状，安装在盛放有电解水的锅炉水槽内部，借助于在与电解水发生接触的外周面上流动的电流而促进电解水的离子化；以及，
表面积扩展组件420，电气连接到上述电极棒主体410，用于扩展可供电流流动的表面积。
参阅图5，上述电极棒主体410以圆筒形形状构成，是在插入安装到盛放有电解水的锅炉水槽内部之后借助于在与电解水发生接触的外周面上流动的电力(交流电流)促进电解水的离子化，从而利用在离子化过程中产生的摩擦热对电解水进行加热的电解水离子化促进组件。
通过离子化对电解水进行加热的原理如下所述。
在向上述电极棒主体410加载电力时，电解水(例如：盐水)将被离子化并分离成正(+)离子(例如：Na离子)以及负(－)离子(例如：Cl离子)，并因为在上述离子每秒钟发生60次极性变化(因为在电极棒上流动的电力是商用交流电流，因此每秒钟会发生60次的极性变化)时所产生的离子之间的相互引力和排斥力而产生摩擦热并借此对电解水进行加热。
此时，在上述电极棒主体410的一侧将形成如图5所示的固定螺纹部411，而且如图7所示，固定螺纹部411将通过结合部件2结合固定到锅炉水槽的盖子3上，从而使得电极棒主体410被插入安装到锅炉水槽的内部。
借此，可以将上述电极棒主体410以维持一定深度的状态安装到储藏有电解水的锅炉水槽内部，从而避免所加载的电力流过的电极棒主体410直接与锅炉水槽发生接触。
当电力流过以如上所述的方式安装的电极棒主体410时，盛放在锅炉水槽内部的电解水将被离子化。
参阅图5，上述表面积扩展组件420是一种通过电气连接到电极棒主体410中而对可供电力流过的表面积进行扩展的构成，本发明可以通过表面积扩展组件420增加与电解水发生接触的面积并借此提升电解水的离子化效率，因此可以使用比目前所使用的电解水更低浓度的低浓度电解水，并借此(借助于低浓度)降低包含于电解水中的电解质所导致的电极棒的氧化现象(因为导致氧化的原因即电解质的浓度较低)。
适用本发明的表面积扩展组件420如图5所示，采用弹簧形态的形状。弹簧形态的表面积扩展组件420在嵌入结合到电极棒主体410的外周面之后再电气连接到电极棒主体410，因此可供电力流过的电极棒的表面积的增加量将相当于弹簧形态的表面积扩展组件420的表面积。
此时，在嵌入结合到电极棒主体410的外周面上的表面积扩展组件420中，除了与电极棒主体410电气连接的部分之外，将以与电极棒主体410相隔一定距离的方式嵌入结合到电极棒主体410的外周面。
尤其是，弹簧形态的表面积扩展组件420的两侧端将分别与电极棒主体410的上侧以及下侧部分电气连接。电气连接时可以采用焊接或锡焊等方式。
此时，作为适用于电极棒主体410以及表面积扩展组件420中的材质，需要使用导电性优秀且对电解水所导致的腐蚀以及氧化作用的耐腐蚀性优秀的金属材质，因此适用如不锈钢、钛材质为宜。
为了实现表面积的扩展而潜入结合到电极棒主体410的外周面上的上述表面积扩展组件420与电极棒主体410相同，是借助于在与电解水发生接触的外周面上流动的电力(交流电流)促进电解水的离子化，从而利用在离子化过程中产生的摩擦热对电解水进行加热的电解水离子化促进组件。
此外，在本发明中，电极棒(圆筒形电极棒主体410+表面积扩展组件420)的尺寸(直径)值为16mm～21mm为宜。
但是，因为安装在锅炉水槽内部的电极棒至少有2个以上，因此并不能为了扩展电极棒的表面积而盲目的增加电极棒的尺寸。
因此，在本发明中，将电极棒(圆筒形电极棒主体410+表面积扩展组件420)的尺寸(直径)值限制在16mm～21mm的原因在于，解决因为电极棒的尺寸增加而导致的如上所述的离子化问题、电极棒氧化问题以及安装空间方面的问题。
即，需要在将电极棒(圆筒形电极棒主体410+表面积扩展组件420)的尺寸(直径)值限制在16mm～21mm的状态下将电极棒的表面积最大化。
为了在将电极棒的尺寸(直径)限制在16mm～21mm的状态下将电极棒的表面积最大化，本发明的特征在于：在圆筒形电极棒主体410的外周面嵌入结合弹簧形态的表面积扩展组件420。
例如，作为将电极棒的尺寸(直径)值限制在16mm～21mm的实施例，如图9所示，可以使圆筒形电极棒主体410的直径为14mm并在直径为14mm的圆筒形电极棒主体410的外周面以0.5mm的间隔距离嵌入结合直径为3mm的弹簧形态的表面积扩展组件420，从而使得电极棒(圆筒形电极棒主体410+表面积扩展组件420)的整体直径值达到21mm。
但是，图9中所图示的只是构成本发明的圆筒形电极棒主体410以及弹簧形态的表面积扩展组件420的结合示例，在将电极棒(圆筒形电极棒主体410+表面积扩展组件420)的尺寸(直径)值限制在16mm～21的条件下，可以有多种不同的实施例存在。
此外，上述弹簧形态的表面积扩展组件420为了可以通过增加与电解水的接触面积而进一步增加离子化效率，如图8所示，可以进一步形成多个表面积扩展用凹槽421。
因为上述表面积扩展用凹槽421可以使得弹簧形态的表面积扩展组件420与没有形成表面积扩展用凹槽421的情况相比在更大的面积上与电解水发生接触，因此可以进一步提升电解水的离子化效率并借此进一步提升电解水的加热效率。
参阅图5，在上述弹簧形态的表面积扩展组件420以及电极棒主体410电气连接的部分(图5中的电气触点部分)中还安装有保护帽430。
上述保护帽430是适用具有绝缘性质以及热收缩性质的原材料的一种热缩管，如图6所示，可以通过在嵌入到弹簧形态的表面积扩展组件420以及电极棒主体410电气连接的部分(图5中的电气触点部分)中之后被加热而发生热收缩。
即，保护帽430可以在被嵌入到弹簧形态的表面积扩展组件420以及电极棒主体410电气连接的部分(图5中的电气触点部分)之后被加热而发生热收缩，从而以与如图6中的右侧图像所示的方式贴紧结合到弹簧形态的表面积扩展组件420以及电极棒主体410中并借此防止弹簧形态的表面积扩展组件420以及电极棒主体410电气连接的部分(图5中的电气触点部分)裸露到外部。
利用如上所述的热缩性保护帽430防止弹簧形态的表面积扩展组件420以及电极棒主体410电气连接的部分(图5中的电气触点部分)裸露到外部的原因在于，事先防止当有电力流过时在电极棒主体410以及表面积扩展组件420电气连接的部分产生电火花并因此导致过热或阻碍电解水的离子化的不良影响发生。
在上述内容中结合附图对本发明的技术思想进行了说明，但这只是对本发明的较佳实施例进行的示例性说明，并不是为了对本发明做出限定。此外，具有本技术领域之一般知识的人员应该可以理解，可以在不脱离本发明之技术思想的范畴的范围之内进行各种变形以及模仿。

Claims (7)

1.一种电极锅炉用控制系统，其特征在于，包括：
温度控制器(100)，对储藏在锅炉水槽内部的电解水的温度进行测定并将所测定到的温度值传送到控制部(300)；
电力供应器(200)，在控制部(300)的控制下向电极棒(400)供应电力；
控制部(300)，根据温度测定器(100)所传送的电解水的温度对电力供应器(200)进行控制，从而使其向电极棒(400)供应不同的电力；以及，
电极棒(400)，为了对电解水进行离子化而安装在锅炉水槽内部。
2.根据权利要求1所述的电极锅炉用控制系统，其特征在于：
上述控制部(300)，
通过对电力供应器(200)进行控制而使其在电解水的温度达到设定温度(ST)为止向电极棒(400)供应与锅炉额定容量对应的电力，
通过对电力供应器(200)进行控制而在从设定温度(ST)到目标温度(TT)为止的范围内按照温度区间向电极棒(400)供应利用下述数学式1计算出的供应电力，
通过对电力供应器(200)进行控制而在电解水的温度达到目标温度(TT)时断开向电极棒(400)的电力供应，
(数学式1)
(设定温度+n－1)℃～(设定温度+n)℃区间内的供应电力＝(与锅炉的额定容量对应的电力)×0.1×(N－n)
在上述数学式1中，N为10，而n为1～9的自然数。
3.根据权利要求2所述的电极锅炉用控制系统，其特征在于：
上述控制部(300)，
在断开向电极棒(400)的电力供应之后，
通过对电力供应器(200)进行控制而在电解水的温度达到(目标温度－3)℃时按照温度区间向电极棒(400)重新供应利用下述数学式2计算出的供应电力。
(数学式2)
{目标温度－(4-k)}℃～{目标温度－(3-k)}℃区间内的供应电力＝(与锅炉的额定容量对应的电力)×0.1×(4－k)
在上述数学式2中，k为1～3的自然数。
4.根据权利要求1所述的电极锅炉用控制系统，其特征在于：
上述电力供应器(200)，
为了在电解水的温度达到目标温度(TT)时在控制部(300)的控制下断开向电极棒(400)的电力供应，而在断开电力供应之后电解水的温度达到目标温度(TT)以下时在控制部(300)的控制下向电极棒(400)重新供应电力而包括“固态继电器(Solid St at eRelay)”。
5.根据权利要求1所述的电极锅炉用控制系统，其特征在于：
上述电极棒(400)，包括：
电极棒主体(410)，圆筒形形状，安装在盛放有电解水的锅炉水槽内部，借助于在与电解水发生接触的外周面上流动的电流而促进电解水的离子化；以及，
表面积扩展组件(420)，电气连接到上述电极棒主体(410)，用于扩展可供电流流动的表面积；
其中，上述表面积扩展组件(420)，
以弹簧形态构成并以嵌入方式结合到电极棒主体(410)的外周面上，两侧端分别与电极棒主体(410)的上侧以及下侧部分电气连接。
6.根据权利要求5所述的电极锅炉用控制系统，其特征在于：
上述弹簧形态的表面积扩展组件(420)，
为了进一步扩展与电解水发生接触的表面积而在弹簧形态的表面进一步形成多个表面积扩展用凹槽(421)。
7.根据权利要求5所述的电极锅炉用控制系统，其特征在于：
在上述弹簧形态的表面积扩展组件(420)以及电极棒主体(410)电气连接的部分中还安装有保护帽(430)；
上述保护帽(430)为具有绝缘性质以及热收缩性质的原材料。
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