电极加热装置及蒸汽和热水发生器的制作方法

本实用新型涉及新型蒸汽和热水发生器技术领域，尤其是涉及一种电极加热装置及蒸汽和热水发生器。

背景技术：

现有的发热形式很多，其中一种是将电能转化为热能。将电能转化为热能的元件称为电电极加热装置，常见电电极加热装置为电热丝、电热管、电热片、热敏电阻、导电涂料和电热膜。其中电热丝为最基本的元件，电热管、电热盘、或者电热片等电电极加热装置，它们的本质依然是电热丝，是将电热丝制成多种形状。热敏电阻将导电材料经过复合烧结而成的一种电电极加热装置，因此更适用于各种小功率的低温电热设备。导电涂料也被称为黑膜，产生于20世纪50年代末，在被喷涂于绝缘材料表面后可以作为电电极加热装置使用。导电涂料本身的用途很多，而作为电电极加热装置的应用较少，它的优点是面状加热、散热面积大、抗震性能好，但缺点是发热层易脱落，且只能适用于200℃以下加热。电热膜它是吸取了热敏电阻和导电涂料两种电电极加热装置的特点制造而成的。电热膜的缺点是升温速度慢、加热温度尚不能达到较高数值，同样更适用于各种小功率的低温电热设备。

蒸汽和热水发生器是指是利用燃料或其他能源的热能把水加热成为热水或蒸汽的机械设备。蒸汽和热水发生器的发热量很大，其电电极加热装置通常使用电热丝，以及电热管、电热盘、或者电热片等。但是，上述电电极加热装置均有电热转换率降低快、使用寿命短的缺点。以电热管为例，电热管的结构是内部有一根细小的电阻丝，再用导热但绝缘的镁砂包裹，装在一根不锈钢管内。由于结垢等原因，电热转换率会大大下降。新电热管200度可把水烧开，有一层1毫米的水垢需要600度才能把水烧开，新电热管的电热转换率为84％，有一层1毫米的水后很快下降到50－60％。而且，持续的过高的温度又使电阻丝很快氧化断掉，影响寿命。并且更换电热管既增加成本，又非常繁琐，增加工人的负担。因此，如何提供一种电极加热装置及蒸汽和热水发生器，不仅结构简单、体积小，还具有热效率高、使用寿命长，以及安全性能好的优点，是本领域技术人员亟待解决的问题。

基于此，本实用新型提供了一种电极加热装置及蒸汽和热水发生器以解决上述的技术问题。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种电极加热装置及蒸汽和热水发生器，以缓解现有技术中存在的电极加热装置使用寿命短，蒸汽和热水发生器的热效率低的技术问题。

本实用新型提供的电极加热装置，包括至少两块互不接触的电极板，所述电极板由导电材料制成，相邻的所述电极板之间的电势不同。

进一步的，至少两块所述电极板两两平行。

进一步的，所述电极板有三块，其中位于两侧的两块所述电极板接零线，位于中间的一块所述电极板接火线。

进一步的，所述电极板有七块，其中两个最外侧的电极板接零线，接火线的电极板和接零线的电极板交替布置。

进一步的，接零线的所述电极板的面积大于接火线的所述电极板的面积。

进一步的，所述电极板使用可导电的金属或者石墨。

本实用新型提供的所述电极加热装置，相邻的电极板之间没有接触，且两者的电势不同，使用时浸没在水(液体)中。由于水中含有各种溶解盐类，并以离子的形态存在，水中的离子物质在相邻的电极板之间充当导线的作用，使得相邻的电极板之间有电子的移动。本申请适用于除了超纯水(即不含任何离子的去离子水)以外的任何种类的水(或者液体混合物)，对水质没有特殊要求。

本实用新型提供的所述电极加热装置，根据能量守恒定律，电极加热装置的电热功转化为使水升温的功，因此电热转化率大、热效率高。

本实用新型的目的在于提供一种蒸汽和热水发生器，以缓解现有技术中的使用电电极加热装置的蒸汽和热水发生器安全性能低、可靠性低的问题。

本实用新型提供的所述蒸汽和热水发生器，包括内罐和外罐，所述内罐设置在所述外罐的内部，所述内罐用于储存液体，所述外罐接地；所述内罐包括所述的电极加热装置，所有的所述电极板均设置在所述内罐的液体的液面以下；每块所述电极板的一端均设置有接线柱，所述接线柱设置在所述内罐的外部。

进一步的，所述内罐包括进水阀和出水阀，所述进水阀和所述出水阀的外部均有隔电装置。

进一步的，还包括水位检测组件，所述水位检测组件用于检测水位。

进一步的，所述内罐的上侧设置有出水口，所述出水口处设置有的压力控制器和/或温度控制器。

本实用新型提供的所述蒸汽和热水发生器，将外罐接地能够避免外罐带电。电极加热装置用于为内罐的液体加热，同时电极加热装置的电极板完全置于液体内部。每块电极板的一端均设置有接线柱，接线柱设置在内罐的外部。接线柱与外接电源连接，使电极板带电。

基于此，本实用新型较之原有技术，具有电极加热装置的使用寿命长，蒸汽和热水发生器的热效率高的优点。

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为实施例一提供的电极加热装置的结构示意图；

图2为实施例二提供的蒸汽和热水发生器的内罐的内部的结构示意图；

图3为实施例二提供的蒸汽和热水发生器的内罐和外罐的内部的结构示意图；

图4为实施例二提供的蒸汽和热水发生器的外形图。

标记：

1－电极板；2－隔电装置；3－连接部；4－接线柱；5－水位检测组件；6－进水口；7－出水口；8－进水阀；9－出水阀；10－水泵；11－排污口；12－电控箱；13－汽水分离器；14－外罐。

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，如出现术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等，其所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，如出现术语“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

如图1所示，在本实施例中提供了一种电极加热装置，所述电极加热装置包括至少两块互不接触的电极板1，所述电极板1由导电材料制成，相邻的所述电极板1之间的电势不同。

在一般的印象中，水是一种导体，与电接触十分的危险。其实，任何物体都是有电阻的，因此在符合经济性的前提下就可能被改造成符合人们需要的器具而造福于人类。本实用新型提供的所述电极加热装置，相邻的电极板1之间没有接触，且两者的电势不同，使用时浸没在水中。由于水中含有各种溶解盐类，并以离子的形态存在，水中的离子物质在相邻的电极板1之间充当导线的作用，使得相邻的电极板1之间有电子的移动。本申请适用于除了超纯水(即不含任何离子的去离子水)以外的任何种类的水(或者液体混合物)，对水质没有特殊要求。实际上超纯水也很难获得，因此本申请中所有提及的水，均指除了超纯水(即不含任何离子的去离子水)以外的任何种类的水(或者液体混合物)。

本实用新型提供的所述电极加热装置，根据能量守恒定律，电极加热装置的电热功转化为使水升温的功，因此电热转化率大、热效率高。

如图1，本实施例的可选方案中，至少两块所述电极板1两两平行。

由上所述，两块互不接触的电极板1之间只要有电势差的存在，当其浸没在水中的时候，两者之间就有电荷的移动。作为优选，当两块互不接触的电极板1为平行时，电荷移动率最大。

最为优选，低电势的板的面积大于高电势的板。

低电势的板的面积大于高电势的板的面积时，这样电势低的板能够承接到电势高的板的所有电荷。

本实施例的可选方案中，所述电极板1使用可导电的金属或者石墨。

作为优选，所述电极板1还可以使用可导电的复合材料板。

如图1，本实施例的可选方案中，所述电极板1有三块，其中位于两侧的两块所述电极板1接零线，位于中间的一块所述电极板1接火线。作为优选，三块所述电极板1两两平行。

本实用新型提供的所述电极加热装置，三块电极板1用于接两相交流电。两相交流电中一股是零线，一股是火线，火线和零线之间的电压为220V。三块电极板1，位于两边的电极板1接零线，位于中间的一块电极板1接火线。此时中间的接火线的电极板1的两面分别和两边接零线的电极板1作用，进一步防止了电荷的流失。即使连接零线的电极板1上有些微电压，在通过零线电极板1外面的高阻值的水以后也会下降很多。

最为优选，位于两边的接零线的电极板1通过导线连接，所述导线跨过位于中间的一块接火线的电极板1，所述导线和零线连接。

如图1，本实施例的可选方案中，接零线的所述电极板1的面积大于接火线的所述电极板1的面积。

最为优选，位于两边的接零线的电极板1的面积均大于位于中间接火线的电极板1。

最为优选，位于两边的接零线的电极板1的面积相同。

连接零线的电极板1，面积上都大于连接火线的电极板1，最大限度地防止了电流的流失。

本实施例的可选方案中，所述电极板1有七块，其中两个最外侧的电极板1接零线，接火线的电极板1和接零线的电极板1交替布置。作为优选，七块电极板1均分别两两平行。

本实用新型提供的所述电极加热装置，七块电极板1用于接三相交流电。以星形接法的三相交流电为例，其包括三根火线和三根零线，七块电极板1自上而下依次编号为1－7。其中三根火线分别接入2、4、6号电极板1，1、3、5、7号电极板1接三根零线，其中任意两块电极板1可以接入一根零线。

作为优选，1、3、5、7号接零线的电极板1的面积大于2、4、6号接火线的电极板1。

作为优选，1、3、5、7号接零线的电极板1的面积相同。

作为优选，接零线的电极板1的端部打孔。便于标识。

实施例二

图2－图4为本实用新型另一实施例提供的蒸汽和热水发生器，实施例一所描述的技术方案也属于该实施例，实施例一已经描述的技术方案不再重复描述。图2为蒸汽和热水发生器的内罐的内部的结构示意图；图3为蒸汽和热水发生器的内罐和外罐的内部的结构示意图；图4为蒸汽和热水发生器的外形图。

具体而言，在本实施例中提供了一种蒸汽和热水发生器，包括内罐和外罐14，所述内罐设置在所述外罐14的内部，所述内罐用于储存液体，所述外罐14接地；

所述内罐包括实施例一中所述的电极加热装置，所有的所述电极板1均设置在所述内罐的液体的液面以下；每块所述电极板1的一端均设置有接线柱4，所述接线柱4设置在所述内罐的外部。

本实用新型提供的所述蒸汽和热水发生器，将外罐14接地能够避免外罐14带电。电极加热装置用于为内罐的液体加热，同时电极加热装置的电极板1完全置于液体内部。每块电极板1的一端均设置有接线柱4，接线柱4设置在内罐的外部。接线柱4与外接电源连接，使电极板1带电。

蒸汽和热水发生器是指蒸汽发生器、热水发生器或者蒸汽热水发生器，由于上述发生器的发热部分的原理相同，所以实施例一中的任何一种电极加热装置均可以在蒸汽发生器或者热水发生器，以及用在既能发出蒸汽又能发出热水的蒸汽热水发生器中。

因此，实施例二的结构为包括实施例一中的任何一种电极加热装置的蒸汽和热水发生器。由于实施例一中的任何一种电极加热装置具有上述优点，包括实施例一中的任何一种电极加热装置的蒸汽和热水发生器也具有上述优点。

以三块电极板1的情况为例。三块电极板1的一端设置有连接部3，连接部3有绝缘材质制成。连接部3的外缘有螺纹，通过螺纹与内罐连接。

如图2，本实施例的可选方案中，所述内罐包括进水阀8和出水阀9，所述进水阀8和所述出水阀9的外部均有隔电装置2。

隔电装置，可以使用任何有隔电功能的材料以及结构。作为优选，使用隔电墙。“隔电墙”是一种简称，它确切的表述法应该是“水电阻衰减隔离法”。

在一般的印象中，水是一种导体，与电接触十分的危险。其实，任何物体都是有电阻的，因此在符合经济性的前提下就可能被改造成符合人们需要的器具而造福于人类。“隔电墙”也是如此。

“隔电墙”(即水电阻衰减隔离法)就是利用了水本身所具有的电阻(如国标规定自来水在15℃时电阻率应大于1300Ω.cm)，通过对电热水器内通水管材质的选择(绝缘材料)，管径和距离的确定形成“隔电墙”。当电热水器通电工作时，加热内胆的水即使有电，也会在通过“隔电墙”时被水本身的电阻衰减掉而达到将电隔离的目的，使热水器进出水两端达到几乎为零的电压和0.02mA/kw以下的极微弱电流。采用“隔电墙”技术不仅可以阻隔电热水器本身可能产生的漏电，也可以阻隔因地线带电或水管带电而对淋浴者带来的安全威胁。

如图2，本实施例的可选方案中，还包括水位检测组件5，所述水位检测组件5用于检测水位。

水位检测组件5可以使用任何一种，作为优选，使用水位电极。

水位电极也叫电极式水位传感器，包括长短不一的至少两根电极杆，其长度分布与不同的水位相对应。电极杆的一端通过螺塞固接在端板上，电极杆与螺塞之间衬有绝缘套。当锅炉内水位发生变化时，利用锅炉内水的导电性，由于电极杆的长短不同，电极杆和不同水位的炉水接触和分离，闭合和断开相应的电气回路，传出反应水位变化的信号。

本实施例的可选方案中，所述内罐的上侧设置有出水口，所述出水口处设置有的压力控制器和/或温度控制器。

如图4，作为优选，所述蒸汽和热水发生器还设置有电控箱12，所述电控箱12用于控制蒸汽和热水发生器的电路系统。

作为优选，压力控制器和/或温度控制器的控制线接入所述电控箱12。

本实施例的可选方案中，所述进水阀8和所述出水阀9均使用电磁阀，均与所述电控箱12连接。

如图2，本实施例的可选方案中，所述进水口6和所述进水阀8之间还设置有水泵10。

本实施例的可选方案中，还包括补水泵10，所述补水泵10与所述内罐连通，所述补水泵10和所述水位检测组件5连接。当水位检测组件5监测到内罐需要加水，补水泵10将启动。

本实施例的可选方案中，所述补水泵10外设有所述隔电墙。

如图2和图3，本实施例的可选方案中，还包括汽水分离器13，所述汽水分离器13设置在所述出水口7的出水端。

本实用新型所提供的蒸汽和热水发生器与传统的蒸汽和热水发生器(或者热水发生器)相比，具有如下优点和积极效果：

1、结构简单，体积小。

2、热效率极高，可达到99％以上，真正节能高效。

3、使用寿命长，5－6年不需要更换，大大减轻了操作负担。

4、安全性好，不怕干烧，无水时不用操作也会自动停电。

5、对电压和电源无特殊要求，220伏，380伏，660伏，1100伏均可正常使用。

6、对水源无特殊要求，无须纯净水，软化水，只要干净的普通水即可，适用范围广。

因此，这种装置将会替代传统的蒸汽和热水发生器和热水发生器，有广泛的市场前景。

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。