CN2256083Y

CN2256083Y - 一种水的电热装置

Info

Publication number: CN2256083Y
Application number: CN 94243002
Authority: CN
Inventors: 方福德
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1994-10-08
Filing date: 1994-10-08
Publication date: 1997-06-11
Anticipated expiration: 2004-10-08

Abstract

一种水的电热装置。这种装置的特点是给在水里的碳电极或金属铂电极通以工频交流电，通过水里的少量离子导电产生热量，在加热过程中电极上无氧化还原产物析出，不影响水质，适用于各种工业和生活用水的加热及蒸汽发生器、还可作液位传感器，或用此电流进行消毒杀菌。

Description

一种水的电热装置

本发明属于一种水的电热装置。

现有技术中用电来加热水热效率较高的方法有两种，一种是固体电阻电热法，如电热管、电热膜，另一种是微波电热法，固体电阻电热法需电热元件如(电热管、电热膜)此电热元件造价低，但易烧断。微波电热法不需电热元件，但将工频交流电转变为高频微波装置造价高。且在转变过程中，电子元件要损失电功。

本发明的目的是提供一种水的电热装置，这种装置不用固体电阻导电产生热，而利用水里面的离子导电产生热，使得其造价与电热管相当，其电热效果高于电热管和微波。

本发明一种水的电热装置，其电热原理是这样的：水里面存在少量离子，如果把电极置于水中，通以电流，由于离子导电会产生焦耳热，使水温升高。但一般的导体电极浸在水中并通以电流时会发生氧化还原反应，并有氧化还原产物析出，如果用碳电极或铂电极，并通以工频交流电时，在某一时刻：

阳极反应：

阴极反应：

在半个周期内，阴极还原反应产生的氢气被碳或铂电极吸附，到了下半个周期，由于阴极变成阳极，被吸附的氢气又被氧化成氢离子，再经过半个周期，阳极又变成阴极，被氧化的氢离子又被还原成氢气被电极吸附，这样周期性地进行，使电极反应始终没有物质析出，水始终不发生任何化学变化，电极也不被氧化，工频交流电通过碳或铂电极在水中建立了一个交变电场，水中的离子和水分子(极性分子)在交变电场作用下，由于振动和转动，相互之间发生摩擦和碰撞，将电场能转变为热能，使水本身直接升温，另外电流通过水能杀死水中的微生物消灭有害细菌，并可利用此电流作为传感信号，同时使水质不发生变化。这种水的电热装置是由一对或多对平面或曲面碳或铂电极装在电绝缘外壳内或电绝缘容器内构成，电绝缘外壳或电绝缘容器上开有进出水通道，进出水通道口附近或内设有接零(地)碳(或铂)电极，电源线与各电极接通，并与水保持隔水电绝缘状态。电极的对应面积和间距根据设计功率和水在一定温度范围内的平均电阻由电阻率定律计算，电绝缘材料是现有各种耐水、耐温120℃、无毒的电绝缘材料这种装置可广泛用来加热各种生活用水和工业用水，还可用作电蒸汽发生装置或用作传感电极和水的电流杀菌消毒。

本发明一种水的电热装置，在加热水的过程中，无氧化还原产物析出，不但不发生水质变化，而且电流直接杀死水中的一切微生物，使水中不存在何有害的的细菌。又由于电极与水的接触面积大，可实现对水的整体均匀加热，避免了现有电热管的局部高温使部分水提前汽化并从水面释放耗散热量，其热效率较电热管高15-20％(在沸点下加热时)，且不存在电热管易烧断现象；该装置由于直接利用工频交流电，避免了微波加热过程中，在电子元件上的电功损失。其造价是微波发生装置的1％。

下面结合附图举例对本发明作进一步详细描述，附图1为—电极电热开水罐截面图，三个碳电极板[2]装在-聚内烯容器[3]底面上，电极上有一金属接线柱[7]由螺纹紧固在电极内，其外端套有一密封橡皮垫片[5]并穿过容器圆孔由一金属螺母[6]紧固，电源线接在金属接线端上，三个电极构成两对电极，采用单相交流电供电，中间电极接火线，两边电极接零线，这样能保证进水口[4]和出水口[8]附近水不带电，在进水口[4]外端和出水口[8]外端可接水的控制阀门。在容器顶上开有一排气孔[1]，排气孔[1]上可装安全阀或限压阀，当打开进水阀并让容器装有水，接通电源(可由传成器控制)时，电极间存在工频交流电流，使水升温。

附图2为-电极电热管剖面图，一对平板碳电极[2]接工频交流电火线，电极[9]接零线，电源线插头采用三用插头，零线接地线(中线)插柱，在零线电极[9]上开有出水孔[12]，下端开有进水孔[11]，电极外有电绝缘聚丙稀外壳，两电极嵌在外壳内上端的两槽内，金属接线柱[13]穿过外壳上端小孔由固定在聚丙烯塑料管[15]上的金属螺帽[14]螺紧，两根塑料管[15]穿过热水瓶塞[17]固定在水瓶塞上，塑料管[15]上端紧套有一电绝缘料柄[18]，电源线[19]从塑料柄端引出。烧水时将该电热器插入热水瓶内的冷水中，电极对两极间的水加热，被加热的水从多个出水孔[12]内浮出，冷水从下端进入补充，这样经过多次循环加热，可将热水瓶内的水烧开，如果瓶内无水，电极间无电流，这种装置一般烧不坏，又由于电极[9]接零，装置外的水不带电。为保证火线与零线不会接错，三孔电源线插座与三插头对应的一孔接火线，中孔接地线。

Claims

1、一种水的电热装置，这种装置是在电绝缘外壳或电绝缘容器内装有一对或多对平面或曲面电极，电极浸在被加热的水中，其特征在于：给由碳粉的压制品或石墨、金属铂制成的电极通以工频交流电，通过电极之间水里面的离子导电产生热量给水加温；并能用此电流杀菌消毒或作液位传感电流。

2、根据权利要求1所述的一种水的电热装置，其特征还在于电绝缘外壳或电绝缘容器，是由耐水、耐温120℃以上无毒的非金属材料加工而成，在外壳或容器壁上开有进水和出水通道。

3、根据权利要求1和2所述的一种水的电热装置，其特征还在于外壳或容器的进出水通道或通道口附近设有接地电极。

4、根据权利要求1所述的一种水的电热装置，其特征还在于接地电极可由电热电极代替，在靠近进出水通道的电极接工频交流电源的零线。