CN206948644U - 电极加热装置及其系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及电加热技术领域，尤其涉及一种电极加热装置及其系统。该电极加热装置，包括壳体、支撑件和第一电极；所述支撑件与所述壳体固定连接，且所述支撑件与所述壳体形成密闭的电解腔室；所述第一电极与所述支撑件固定连接，且所述第一电极设置于所述电解腔室内并与所述壳体间隔设置；所述壳体设置有与所述电解腔室连通的进液口和出液口；所述第一电极的数量为一个；所述壳体与所述第一电极均为导电体；所述支撑件靠近所述壳体的一面设置有绝缘层。该电极加热系统包括供给泵和所述的电极加热装置。本实用新型的目的在于提供电极加热装置及其系统，以解决现有技术中存在的电加热装置的热效率低、寿命短和安全性差的技术问题。

Description

电极加热装置及其系统

技术领域

本实用新型涉及电加热技术领域，尤其涉及一种电极加热装置及其系统。

背景技术

电加热锅炉主要由电加热装置(也即锅炉本体)和电控箱及控制系统组成，其特点是环保、清洁、无污染、无噪音、全自动，随着有限能源的减少和大幅度涨价，电加热锅炉作为新兴的锅炉设备越来越受到大家的认可。

目前，国内外电加热锅炉制造厂生产的电加热锅炉，通常采用电阻式电热管加热，如陶瓷电加热管。

然而，采用电阻式电热管加热具有以下的几点缺陷：

1、热效率低。电阻式电热管属于间接的加热方式，在转换过程中能量损失较大。

2、寿命短。由于电热管的电热丝周围需填充氧化镁粉等填充物，填充物质量的好坏、填充严密程度等都直接影响电热管寿命。电阻式电热管在运行中经常发生电热丝烧断、金属外套管烧熔烧穿，造成填充物泄露、结垢等事故，进而造成电热管报废。

3、安全性差。电阻式电热管插入水中运行，当缺水时，电阻式电热管依然加热并处于干烧状态，干烧易导致火灾等事故，进而有可能造成巨大经济损失。

因此，本申请针对上述问题提供一种新的电极加热装置及其系统，以解决上述技术问题。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供电极加热装置，以解决现有技术中存在的电加热装置的热效率低、寿命短和安全性差的技术问题。

本实用新型的目的还在于提供电极加热系统，以解决现有技术中存在的电加热装置的热效率低、寿命短和安全性差的技术问题。

基于上述第一目的，本实用新型提供的电极加热装置，包括壳体、支撑件和第一电极；所述支撑件与所述壳体固定连接，且所述支撑件与所述壳体形成密闭的电解腔室；所述第一电极与所述支撑件固定连接，且所述第一电极设置于所述电解腔室内并与所述壳体间隔设置；

所述壳体设置有与所述电解腔室连通的进液口和出液口；

所述第一电极的数量为一个；所述壳体与所述第一电极均为导电体；所述支撑件靠近所述壳体的一面设置有绝缘层。

进一步地，所述壳体包括电解腔壳和电气腔壳；所述电解腔壳和所述电气腔壳分别固定设置在所述支撑件的两侧，所述电解腔壳与所述支撑件形成所述电解腔室，所述电气腔壳与所述支撑件形成电气腔室；

所述第一电极穿过所述支撑件延伸至所述电气腔室；

所述支撑件靠近所述电解腔壳和所述电气腔壳的一面均设置有所述绝缘层。

进一步地，所述第一电极的一端设置为第一螺纹柱，所述第一螺纹柱上设置有成对的第一螺母；所述支撑件夹设在所述成对的第一螺母之间。

进一步地，所述第一螺纹柱上还设置有第一电气固定螺母；所述第一电气固定螺母设置在电气腔壳内；所述第一电气固定螺母与所述第一螺母之间用于固定电线端子。

进一步地，所述电解腔室内固定设置有固定件；所述固定件外套在所述第一电极上，且连接在所述电解腔壳与所述第一电极之间；

所述固定件设置在所述第一电极远离所述支撑件的一端，且所述固定件为绝缘体；

所述固定件设置有多个通孔。

进一步地，所述第一电极与所述壳体之间的距离为3cm-6cm。

进一步地，所述进液口靠近所述支撑件的一端，所述出液口远离所述支撑件的一端；

所述壳体设置有与所述电解腔室连通的排气阀；相对于所述进液口，所述排气阀靠近所述出液口。

进一步地，所述的电极加热装置还包括电极加热控制器；所述电极加热控制器相对于所述壳体位置固定；

所述电解腔室内固定设置有温度传感器；所述温度传感器用于监测所述电解腔室内的温度，并与所述电极加热控制器电连接，以使所述电极加热控制器对应控制所述第一电极的供电电路的通断；

所述电解腔室内固定设置有离子传感器；所述离子传感器用于监测所述电解腔室内的离子浓度，并与所述电极加热控制器电连接，以使所述电极加热控制器对应控制所述第一电极的供电电路的通断。

进一步地，所述壳体外套有保温层和绝缘层，所述绝缘层设置在所述保温层与所述壳体之间。

基于上述第二目的，本实用新型提供的电极加热系统，包括供给泵和所述的电极加热装置；

所述供给泵与所述电极加热装置的进液口连通。

本实用新型提供的电极加热装置，包括壳体、支撑件和第一电极；通过支撑件与壳体形成密闭的电解腔室，以及壳体与第一电极均为导电体，以使壳体与第一电极能够连接电源在电解腔室内进行电解加热。该电解加热装置相对于传统的电阻式加热方式，其使用寿命长、耐电流冲击能力强，利用水的高热阻特性，直接将电能转化为热能，转换热能过程中能量损失很小或者基本没有损失；此外，若电解腔室内没有水，壳体与第一电极之间的通路被切断，电功率为零，电极加热装置停止加热，能够防止电极加热装置干烧，提高了电极加热装置的安全性能。

本实用新型提供的电极加热系统，包括电极加热装置，具有电极加热装置的加热效率高、寿命较长和安全性好等特点。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本实用新型实施例一提供的电极加热装置的立体示意图；

图2为本实用新型实施例一提供的电极加热装置的另一立体示意图；

图3为本实用新型实施例一提供的电极加热装置的第一视角的结构示意图(未显示电解腔壳的壳顶和出液口)；

图4为本实用新型实施例一提供的电极加热装置的固定件的结构示意图；

图5为本实用新型实施例一提供的电极加热装置的电路连接示意图。

图标：110-壳体；111-进液口；112-出液口；113-电解腔壳；114-电气腔壳；120-支撑件；130-第一电极；150-电解腔室；160-电气腔室；170-固定件；180-电极加热控制器；181-温度传感器；182-电解质传感器；183-离子传感器；184-电流传感器。

具体实施方式

下面将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

实施例一

参见图1-图5所示，本实施例提供了一种电极加热装置；图1为本实用新型实施例提供的电极加热装置的立体示意图，该装置不包括固定件；图2为本实用新型实施例提供的电极加热装置的另一立体示意图，该装置包括固定件；图3为本实用新型实施例提供的电极加热装置的第一视角的结构示意图，图中省略了电解腔壳的壳顶和出液口；图4为本实用新型实施例提供的电极加热装置的固定件的结构示意图；图5为本实用新型实施例提供的电极加热装置的电路连接示意图。为了更加清楚的显示结构，图1、图2的壳体做透视处理。

参见图1-图5所示，本实施例提供的电极加热装置，包括壳体110、支撑件120和第一电极130；支撑件120与壳体110固定连接，且支撑件120与壳体110形成密闭的电解腔室150；第一电极130与支撑件120固定连接，且第一电极130设置于电解腔室150内并与壳体110间隔设置；也即第一电极130不与壳体110直接接触，以避免第一电极130与壳体110连接电压时发生短路。

壳体110设置有与电解腔室150连通的进液口111和出液口112；可选地，进液口111靠近支撑件120的一端，出液口112远离支撑件120的一端。

第一电极130的数量为一个；壳体110与第一电极130均为导电体；支撑件120靠近壳体110的一面设置有绝缘层(图中未显示)。可选地，壳体110与第一电极130例如可以分别为铁、钢、铜等；优选地，壳体110与第一电极130分别为铁，其价格便宜，还便于加工制作。为了提高壳体110与第一电极130的导电性，可以在壳体110的内壁与第一电极130分别设置涂层，例如镀银层。可选地，第一电极130为柱形，如圆柱形、矩形柱形、多边形柱形、不规则柱形或者其他形状。

可选地，支撑件120靠近壳体110的一面设置的绝缘层，例如可以为绝缘垫、绝缘胶等，还可以为采用绝缘材质的支撑件120的自身。优选地，支撑件120靠近壳体110的一面铺设有绝缘胶层，以避免壳体110与第一电极130通过支撑件120导电，还提高了支撑件120与壳体110之间的密封性能，也即电解腔室150的密闭性。

可选地，壳体110与第一电极130连接交流电，例如连接市电220V电压、110V电压或者其他电压。为了提高电极加热装置的安全性能，可选地，第一电极130电连接交流电的火线，壳体110电连接交流电的零线。可选地，第一电极130设置在壳体110的轴线上，以使壳体110与第一电极130的间距相对均匀，提高电解腔室150内电解液的电解效率。

本实施例中所述电极加热装置，包括壳体110、支撑件120和第一电极130；通过支撑件120与壳体110形成密闭的电解腔室150，以及壳体110与第一电极130均为导电体，以使壳体110与第一电极130能够连接电源在电解腔室150内进行电解加热。该电解加热装置相对于传统的电阻式加热方式，其使用寿命长、耐电流冲击能力强，利用水的高热阻特性，直接将电能转化为热能，转换热能过程中能量损失很小或者基本没有损失；此外，若电解腔室150内没有水，壳体110与第一电极130之间的通路被切断，电功率为零，电极加热装置停止加热，能够防止电极加热装置干烧，提高了电极加热装置的安全性能。

本实施例的可选方案中，壳体110包括电解腔壳113和电气腔壳114；电解腔壳113和电气腔壳114分别固定设置在支撑件120的两侧，电解腔壳113与支撑件120形成电解腔室150，电气腔壳114与支撑件120形成电气腔室160；可选地，电气腔室160为密闭的腔室。可选地，电气腔壳114设置在电解腔壳113的底部；可选地，出液口112设置在电解腔壳113的壳顶，支撑件120设置在电解腔壳113的壳底，如图1、图2所示。通过设置电解腔室150和电气腔室160，以使电极加热装置的水电分离，提高电极加热装置的安全性能。

第一电极130穿过支撑件120延伸至电气腔室160。

支撑件120靠近电解腔壳113和电气腔壳114的一面均设置有绝缘层，以避免电解腔壳113和电气腔壳114与第一电极130分别通过支撑件120导电。可选地，支撑件120靠近电解腔壳113和电气腔壳114的一面均设置有绝缘胶层，以避免电解腔壳113和电气腔壳114与第一电极130分别通过支撑件120导电，还提高了电解腔壳113和电气腔壳114与壳体110之间的密封性能。

本实施例的可选方案中，第一电极130的一端设置为第一螺纹柱(图中未标注)，第一螺纹柱上设置有成对的第一螺母；支撑件120夹设在成对的第一螺母之间。通过第一电极130的第一螺纹柱，以及成对的第一螺母夹设固定支撑件120，以便于第一电极130安装固定在支撑件120上，简化电极加热装置的结构，便于电极加热装置的生产加工。

本实施例的可选方案中，第一螺纹柱上还设置有第一电气固定螺母；第一电气固定螺母设置在电气腔壳114内；第一电气固定螺母与第一螺母之间用于固定电线端子。通过第一电气固定螺母，以便于牢固的将电线端子固定在第一螺纹柱上，也即固定在第一电极130上。

本实施例的可选方案中，电解腔室150内固定设置有固定件170；固定件170外套在第一电极130上，且连接在电解腔壳113与第一电极130之间。

固定件170设置在第一电极130远离支撑件120的一端，且固定件170为绝缘体；通过固定件170，便于将第一电极130远离支撑件120的一端牢固的固定在电解腔室150内，减少或者避免第一电极130远离支撑件120的一端相对于壳体110晃动，也即，减少或者避免第一电极130远离支撑件120的一端相对于电解腔壳113晃动，以进一步避免壳体110与第一电极130通过支撑件120导电。

可选地，固定件170设置有多个通孔(图中未标注)。通过多个通孔，以使电解腔室150内固定件170两侧的电解液能够流通。可选地，多个通孔密布在固定件170上，如图2所示；可选地，通孔还可以理解为设置于固定件170的边缘的通槽，如图4所示。

本实施例的可选方案中，第一电极130与壳体110之间的距离为3cm-6cm。第一电极130与壳体110之间的距离例如可以为3cm、4cm、4.2cm、4.8cm、5.5cm等等。

本实施例的可选方案中，壳体110设置有与电解腔室150连通的排气阀(图中未显示)，也即电解腔壳113设置有与电解腔室150连通的排气阀；相对于进液口111，排气阀靠近出液口112。通过排气阀以释放壳体110内的气体，进而能够确保电解腔室150内基本充满电解液。

本实施例的可选方案中，所述电极加热装置还包括电极加热控制器180；电极加热控制器180相对于壳体110位置固定。

可选地，电解腔室150内固定设置有温度传感器181；温度传感器181用于监测电解腔室150内的温度。温度传感器181与电极加热控制器180电连接，以使电极加热控制器180对应控制第一电极130的供电电路的通断。通过温度传感器181，以及时控制第一电极130的供电电路的通断。

例如，当温度传感器181将监测的电解腔室150内的实测温度值发送给电极加热控制器180，电极加热控制器180将该实测温度值与预设最高温度值进行比较，若实测温度值高于预设最高温度值，则电极加热控制器180对应控制第一电极130的供电电路的断开；若实测温度值低于预设最低温度值，则电极加热控制器180对应控制第一电极130的供电电路的连通。

可选地，电解腔室150内固定设置有电解质传感器182；电解质传感器182用于监测电解腔室150内的电解质浓度，并与电极加热控制器180电连接，以使电极加热控制器180对应控制注入电解剂的通断。通过电解质传感器182，以实时监测电解腔室150内的电解质浓度，以能够令电极加热装置的电解浓度处于最佳值。其中，电解质传感器182例如可以为氯化钠、氯化钾、氯化铝、硫酸、盐酸、硝酸、氢碘酸、氢溴酸等传感器。优选地，电解质传感器182为氯化钠传感器。

例如，当电解质传感器182将监测的电解腔室150内的实测电解质浓度值发送给电极加热控制器180，电极加热控制器180将该实测电解质浓度值与预设最高电解质浓度值进行比较，若实测电解质浓度值高于预设最高电解质浓度值，则电极加热控制器180对应控制停止注入电解剂；若实测离子浓度值低于预设最低离子浓度值，则电极加热控制器180对应控制注入电解剂。

可选地，电解腔室150内固定设置有离子传感器183；离子传感器183用于监测电解腔室150内的离子浓度，并与电极加热控制器180电连接，以使电极加热控制器180对应控制第一电极130的供电电路的通断。通过离子传感器183，以实时监测电解腔室150内的离子浓度，防止因电解腔室150内的离子浓度过高而引起第一电极130的供电电路的电流过大，进而引起火灾等事故。其中，离子传感器183例如可以为钠离子、硝酸盐离子、氯离子、钙离子、铵离子等传感器。优选地，离子传感器183为钠离子传感器183。

例如，当离子传感器183将监测的电解腔室150内的实测离子浓度值发送给电极加热控制器180，电极加热控制器180将该实测离子浓度值与预设最高离子浓度值进行比较，若实测离子浓度值高于预设最高离子浓度值，则电极加热控制器180对应控制第一电极130的供电电路的断开；若实测离子浓度值低于预设最低离子浓度值，则电极加热控制器180对应控制第一电极130的供电电路的连通。

可选地，第一电极130的供电电路设置有电流传感器184；电流传感器184用于监测第一电极130的供电电路的电流，并与电极加热控制器180电连接，以使电极加热控制器180对应控制第一电极130的供电电路的通断。通过电流传感器184，以实时监测第一电极130的供电电路的电流，防止第一电极130的供电电路的电流过大，进而引起火灾等事故。

例如，当电流传感器184将监测的第一电极130的供电电路的实测电流值发送给电极加热控制器180，电极加热控制器180将该实测电流值与预设最高电流值进行比较，若实测电流值高于预设最高电流值，则电极加热控制器180对应控制第一电极130的供电电路的断开；若实测电流值低于预设最低电流值，则电极加热控制器180对应控制第一电极130的供电电路的连通。

可选地，电解腔室150内同时设置有离子传感器183和电流传感器184，以双重保障电极加热装置的安全性能，防止出现火灾等事故。

本实施例的可选方案中，壳体110外套有保温层(图中未显示)和绝缘层(图中未显示)，绝缘层设置在保温层与壳体110之间。通过保温层以减少电极加热装置的热量损失；通过绝缘层，以提高电极加热装置的安全性能。

实施例二

实施例二提供了一种电极加热系统，该实施例包括实施例一所述的电极加热装置，实施例一所公开的电极加热装置的技术特征也适用于该实施例，实施例一已公开的电极加热装置的技术特征不再重复描述。

本实施例提供的电极加热系统，包括供给泵和电极加热装置。

供给泵与电极加热装置的进液口连通。通过供给泵以给电极加热装置提供电解液。

本实施例中所述电极加热系统包括电极加热装置，具有电极加热装置的加热效率高、寿命较长和安全性好等特点，还具有实施例一所述电极加热装置的其他优点，实施例一所公开的所述电极加热装置的其他优点在此不再重复描述。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

Claims (10)

1.一种电极加热装置，其特征在于，包括壳体、支撑件和第一电极；所述支撑件与所述壳体固定连接，且所述支撑件与所述壳体形成密闭的电解腔室；所述第一电极与所述支撑件固定连接，且所述第一电极设置于所述电解腔室内并与所述壳体间隔设置；

所述壳体设置有与所述电解腔室连通的进液口和出液口；

所述第一电极的数量为一个；所述壳体与所述第一电极均为导电体；所述支撑件靠近所述壳体的一面设置有绝缘层；

所述第一电极电连接交流电的火线，所述壳体电连接交流电的零线。

2.根据权利要求1所述的电极加热装置，其特征在于，所述壳体包括电解腔壳和电气腔壳；所述电解腔壳和所述电气腔壳分别固定设置在所述支撑件的两侧，所述电解腔壳与所述支撑件形成所述电解腔室，所述电气腔壳与所述支撑件形成电气腔室；

所述第一电极穿过所述支撑件延伸至所述电气腔室；

所述支撑件靠近所述电解腔壳和所述电气腔壳的一面均设置有所述绝缘层。

3.根据权利要求2所述的电极加热装置，其特征在于，所述第一电极的一端设置为第一螺纹柱，所述第一螺纹柱上设置有成对的第一螺母；所述支撑件夹设在所述成对的第一螺母之间。

4.根据权利要求3所述的电极加热装置，其特征在于，所述第一螺纹柱上还设置有第一电气固定螺母；所述第一电气固定螺母设置在电气腔壳内；所述第一电气固定螺母与所述第一螺母之间用于固定电线端子。

5.根据权利要求1所述的电极加热装置，其特征在于，所述电解腔室内固定设置有固定件；所述固定件外套在所述第一电极上，且连接在所述电解腔壳与所述第一电极之间；

所述固定件设置在所述第一电极远离所述支撑件的一端，且所述固定件为绝缘体；

所述固定件设置有多个通孔。

6.根据权利要求1所述的电极加热装置，其特征在于，所述第一电极与所述壳体之间的距离为3cm-6cm。

7.根据权利要求1-6任一项所述的电极加热装置，其特征在于，所述进液口靠近所述支撑件的一端，所述出液口远离所述支撑件的一端；

所述壳体设置有与所述电解腔室连通的排气阀；相对于所述进液口，所述排气阀靠近所述出液口。

8.根据权利要求1-6任一项所述的电极加热装置，其特征在于，还包括电极加热控制器；所述电极加热控制器相对于所述壳体位置固定；

所述电解腔室内固定设置有温度传感器；所述温度传感器用于监测所述电解腔室内的温度，并与所述电极加热控制器电连接，以使所述电极加热控制器对应控制所述第一电极的供电电路的通断；

所述电解腔室内固定设置有离子传感器；所述离子传感器用于监测所述电解腔室内的离子浓度，并与所述电极加热控制器电连接，以使所述电极加热控制器对应控制所述第一电极的供电电路的通断。

9.根据权利要求1-6任一项所述的电极加热装置，其特征在于，所述壳体外套有保温层和绝缘层，所述绝缘层设置在所述保温层与所述壳体之间。

10.一种电极加热系统，其特征在于，包括供给泵和权利要求1-9任一项所述的电极加热装置；

所述供给泵与所述电极加热装置的进液口连通。