用于电极锅炉的表面积扩张型电极棒及其制造方法与流程

本发明涉及一种用于电极锅炉的表面积扩张型电极棒，更为详细而言，涉及一种用于电极锅炉的电极棒，电极锅炉使用电将电解水离子化，因此加热电解水，是一种提高电解水加热效率的同时，也减小通过电解水产生的电极棒的表面氧化。

此外，本发明的电极棒为了提高低浓度的电解水加热效率而使用表面积扩张装置，从而是一种最大限度地扩张与电解水接触的电极棒的表面积的发明。

此外，本发明通过绝缘材料的热收缩性保护盖，对电极棒和表面积扩张装置的连接部进行最后加工并绝缘。

此外，本发明涉及用于电极锅炉的表面扩张型电极棒的制造方法。

背景技术：

现代社会技术日益发达，我们的生活也变得便利、富足，和过去相比，聚焦于提高生活质量的很多生活技术处于开发和发展的趋势。

此外，现代社会也直面由各种公害导致的环境问题，使公害发生最小化的环保技术开发也在活跃地进行。

另外，我们在实际生活中广泛地使用的锅炉是为了室内的取暖而使用的取暖装置，以往使用石油、煤炭、燃气等类似的化石燃料的锅炉被大量使用，但由于在化石燃料的燃烧过程中产生的有害气体造成的环境污染，最近使用电能的电锅炉正在广泛地普及。

尤其，电锅炉可通过深夜电或太阳光发电而使用经济的电能，因此在环境保护方面也从政策上大力提倡和推广。

电极锅炉根据加热方式区分为间接加热方式和直接加热方式，间接加热方式作为向水槽中插入电加热棒后借助于电阻热加热锅炉的循环水的方式，价格低廉，结构简单，一直以来较多使用。

相反，直接加热方式有俄罗斯的加兰(galan)公司开发的电极锅炉，所述电极锅炉使用将电极棒插入存储有电解水的水槽中并利用电解水的离子化原理使得用作锅炉循环水的电解水发热的方式，与直接加热方式的电加热棒方式相比具有多种优点，是最近受欢迎的电锅炉方式。

另外，电极锅炉因为由电解水导致的电极棒表面氧化产生污渣，随着时间的流逝，因为表面氧化导致的电极棒破损和由污渣导致的锅炉水槽污染，具有需要更换电极棒或锅炉水槽本身的缺点。

因此，为了环保且经济的电极锅炉的普及，需要一种减少电极棒表面产生的电极棒氧化的同时，提高加热效率的技术开发。

下面是与此相关的现有的先行技术。

先行技术文献

专利文献

(专利文献0001)1.韩国登记实用新型公报第20-0264454号减少空气阻力的锅炉用电极棒组装体

(专利文献0002)2.韩国登记发明公报第10-1349468号电极锅炉的电极棒结构

(专利文献0003)3.韩国公开发明公报第10-2015-0107690号电离子增幅热发生器

技术实现要素：

本发明用于解决上述的问题，

本发明的目的在于，提供一种电锅炉用电极棒，其可防止使用电的电极锅炉中使用的电极棒的氧化和提高加热效率。

此外，目的在于，为了提高加热效率，本发明的电极棒适用表面积扩张装置，从而最大限度地扩张与电解水接触的电极棒的表面积。

此外，本发明目的在于，通过绝缘材料的热收缩性保护盖对电极棒和表面积扩张装置的连接部进行最后加工并绝缘，从而防止产生火花。

此外，本发明目的在于，提供用于电极锅炉的表面积扩张型电极棒的制造方法。

为了达成如上所述的目的，本发明的用于电极锅炉的表面积扩张型电极棒，特征在于，包括：

圆筒形状的电极棒本体100，其设置于盛放电解水的锅炉水槽内部，通过在和电解水接触的外周面流动的电来促进电解水的离子化；

表面积扩张装置200，其与所述电极棒本体100电连接，使得电可以流动的表面积扩张。

此外，本发明的电极锅炉中使用的电极棒，特征在于，

包括圆筒形状的电极棒本体100，圆筒形状的电极棒本体100设置于盛放电解水的锅炉水槽内部，通过在和电解水接触的外周面流动的电来促进电解水的离子化，所述电极棒本体100的直径为16mm～21mm。

此外，本发明的表面积扩张型电极棒制造方法，特征在于，包括：

第一准备步骤s100，准备圆筒形状的电极棒本体100，当接入电时，所述圆筒形状的电极棒本体100与盛放在锅炉水槽的电解水接触并促进电解水的离子化；

第二准备步骤s200，准备表面积扩张用弹簧200，所述表面积扩张用弹簧200具有比圆筒形状的电极棒本体100的外周面直径更大的直径；

第一结合步骤s300，以将已准备的表面积扩张用弹簧200套在电极棒本体100外周面的方式结合；

电加热步骤s400，将所述表面积扩张用弹簧200两侧端分别与电极棒本体100上侧和下侧部分电连接。

本发明使用低浓度的电解水，并利用电来使得电解水离子化，因此通过最大限度地使得加热锅炉循环水的电极棒的表面积扩张，使得电极棒氧化和污渣产生最小化的同时，提高电解水加热效率，从而延长电极棒的使用寿命，还可节约由电极棒更换导致的维修费用。

此外，本发明的电极棒适用表面积扩张装置，从而可最大限度地使得与电解水接触的表面积扩张，与加热棒方式的电锅炉相比，加热效率增加，从而可使得电极锅炉的取暖效果增加。

此外，本发明通过绝缘材料的热收缩性保护盖对电极棒和表面积扩张装置的连接部进行最后加工并绝缘，从而防止火花，因此可稳定地使用电极锅炉。

此外，本发明提供用于电极锅炉的表面积扩张型电极棒的制造方法，因此与化石燃料方式相比，可通过少产生污染的电极锅炉建立环境友好取暖系统，从而工业上使用可能性也高。

附图说明

图1是本发明的用于电极锅炉的表面积扩张型电极棒的立体图。

图2是本发明的用于电极锅炉的表面积扩张型电极棒的结合图1。

图3是本发明的用于电极锅炉的表面积扩张型电极棒的结合图2。

图4是本发明的用于电极锅炉的表面积扩张型电极棒设置于锅炉水槽的状态图。

图5是本发明的用于电极锅炉的表面积扩张型电极棒在锅炉水槽设置完毕的状态图。

图6是在本发明的用于电极锅炉的表面积扩张型电极棒形成有表面积扩张用槽的状态图。

图7是本发明的表面扩张型电极棒制造方法的顺序图。

图8是本发明的表面积扩张型电极棒的尺寸例示图。

图9是本发明的又另一个实施例电极棒例示图。

标号说明

10：电极棒

20：锅炉水槽

100：电极棒本体

200：表面积扩张装置

300：保护盖

具体实施方式

以下，参照附图1至图8对本发明的实施例进行详细地说明。

图1是本发明的用于电极锅炉的表面积扩张型电极棒的立体图，图2是本发明的用于电极锅炉的表面积扩张型电极棒的结合图1，图3是本发明的用于电极锅炉的表面积扩张型电极棒的结合图2。

参照图1，本发明的用于电极锅炉的表面积扩张型电极棒(以下称为“电极棒”)将表面积扩张装置200适用于电极棒，因此可使用低浓度的电解水，从而防止由于高浓度的电解水造成的电极棒氧化，增大和电解水接触的表面积，从而可提高电解水的加热效率，如图2的左侧图所示，基本包括电极棒本体100和表面积扩张装置200，如图2的右侧图及图3所示，还可包括保护盖300。

如图4、5所示，电极锅炉是在贮存电解水(例如：盐水)的锅炉水槽20插入电极棒10，并在通过电极棒中流动的电(交流)来使得电解水离子化的过程中电解水发热的方式，以往大量使用的使用电热棒的间接加热方式的情况，与产生大量热损失相比，直接加热方式的电极锅炉几乎没有热损失，电力消耗量也少，从而具有经济性。

此外，电极锅炉与使用化石燃料的燃油锅炉相比，没有燃烧和爆炸过程，从而不会产生振动和噪音，也不会产生co、co2、nox之类的有害物质，从而是最近作为环保型锅炉备受关注的电锅炉方式。

但是，所述电极锅炉的缺点在于，贮存在锅炉的水槽的电解水中浸透的电极棒10的表面产生氧化作用，从而产生污渣(因氧化而从电极棒掉下的金属块)。

电解水不是纯水而是电解质(例如：盐)混合的水，在离子化过程中电解质成分附着在电极棒表面，从而使得电极棒表面氧化。电极棒氧化的结果是产生污渣，这样的污渣如果堆积在锅炉水槽内部，则阻碍电解水的离子化，且由此造成电解水加热效率下降，不仅无法期待满意的锅炉效果，氧化的电极棒也无法发挥其功能，从而存在需要更换的问题。

为了解决这样的问题，以往尝试了通过使用低浓度的电解水而减少电极棒氧化并减少污渣产生的方法，但是这样的方法可以减少污渣产生，然而由于低浓度的电解质无法充分地实现离子化，从而电解水的加热效率下降，无法期待满意的锅炉效果。

因此，本发明为了解决现有的问题，为了使得污渣产生最小化，使用低浓度的电解水的同时，为了防止电解水加热效率低下，研究的结果，在低浓度的电解水条件下，如果增加电极棒表面积(电可以流动的面积)，则确认了减少污渣产生(由于是低浓度的电解水)并提高电解水加热效率(因为使得可与离子化的电解质接触的电极棒表面积增加，所以即使在低浓度的规定的电解质浓度下也充分地实现离子化)。

但是，使得电极棒的表面积扩张指的是增加圆筒形的电极棒直径，即，意味着增加电极棒的尺寸。

但是，设置于锅炉水槽内部的电极棒至少设置一个以上，不能为了电极棒的表面积扩张而随意增加电极棒的尺寸。

如果大大增加电极棒10的尺寸，则与设置于水槽内部的尺寸增加了的其他电极棒10的距离变近，不仅会发生电解水的离子化效率下降的问题和电极棒氧化程度加重的问题，而且会发生将尺寸增加了的多个圆筒形电极棒设置于具有一定尺寸的水槽内部的结构性问题。

因此，在本发明中，虽然会在后面叙述，但是优选地，电极棒(圆筒形电极棒本体100+表面积扩张装置200)的尺寸(直径)为16mm～21mm的值。

换句话说，将电极棒的尺寸(直径)限定为16mm～21mm的值，并在这样的状态下，需要使得电极棒的表面积最大化，满足这样的限制条件的同时，为了克服用于电极棒表面积扩张的电极棒尺寸增加的局限性，本发明在以往的圆筒形电极棒的外周面结合表面积扩张装置200，从而寻求了使得电极棒的表面积(具体而言是电可以流动的面积)扩张的方案。

换句话说，本发明的核心技术思想在于，为了减少电极棒氧化，使用低浓度的电解水的同时，为了增加电解水加热效率，在圆筒形电解棒外周面结合表面积扩张装置200。

据此，本发明创造的效果在于，减少电极棒10的表面产生的电极棒氧化，从而减少污渣产生的同时，延长电极棒10的使用寿命，从而还可节约由更换电极棒10导致的维修费用，通过增加电极棒10的表面积而增加和电解水的接触面积，从而提高电解水的离子化效率，也可提高电解水加热效率。

具体而言，本发明的用于电极锅炉的表面积扩张型电极棒，特征在于，包括：

圆筒形状的电极棒本体100，其设置于盛放电解水的锅炉水槽内部，通过在和电解水接触的外周面流动的电来促进电解水的离子化；

表面积扩张装置200，其与所述电极棒本体100电连接，使得电可以流动的表面积扩张。

参照图2，所述电极棒本体100为电解水离子化促进装置，形成为圆筒形状，插入设置于盛放电解水的锅炉水槽内部，然后通过在和电解水接触的外周面流动的电(交流电流)促进电解水的离子化，从而通过在离子化过程中产生的摩擦热加热电解水。

通过离子化加热电解水的原理如下。

如果向所述电极棒本体100接入电，电解水(例如：盐水)离子化的同时，分离为阳极(+)离子(例如：na离子)和阴极(-)离子(例如：c1离子)，所述离子每秒钟极性变化为60次的同时(因为在电极棒流动的电为常用交流电流，所以每秒翻转60次的极性)，通过所产生的离子间的引力和斥力产生摩擦热，从而加热电解水。

此时，如图4所示，在所述电极棒本体100的一侧形成有固定螺丝部110，固定螺丝部110通过紧固连接部件22结合固定于所述锅炉水槽的盖21等，电极棒本体100插入设置于锅炉水槽内部。

据此，所述电极棒本体100在贮存电解水的锅炉水槽内部以保持一定的深度的状态设置，防止流动有接入的电的电极棒本体100与锅炉水槽直接接触。

如果电在这样设置的电极棒本体100流动，则通过电使得在锅炉水槽内部盛放的电解水离子化。

参照图2，所述表面积扩张装置200与电极棒本体100电连接，从而使得电可以流动的表面积扩张，本发明通过表面积扩张装置200使得和电解水接触的面积增加，从而可增加电解水离子化效率，可使用比以往使用的电解水浓度低的低浓度电解水，由此(由于低浓度)可减少包括在电解水的电解质造成的电极棒氧化。(因为作为氧化的原因的电解质的浓度低)

如图2所示，本发明的表面积扩张装置200具有弹簧形态的模样。弹簧形态的表面积扩张装置200套在电极棒本体100的外周面并结合后，与电极棒本体100电连接，因此电可以流动的电极棒的表面积扩张至弹簧形态的表面积扩张装置200的表面积程度。

此时，套在所述电极棒本体100的外周面并结合的表面积扩张装置12，在和电极棒本体100电连接的部分以外的部分，以与电极棒本体100隔开的形式，套在电极棒本体100的外周面并结合。

尤其，弹簧形态的表面积扩张装置200的两侧端分别在电极棒本体100上侧和下侧部分电连接。电连接可使用熔接或焊接方式等。

此时，在电极棒本体100和表面积扩张装置200适用的材料应该适用电传导性优秀的同时对因电解水导致的腐蚀和氧化作用耐蚀性优秀的金属材料，因此，优选地，适用不锈钢、钛材料。

为了表面积扩张，套在电极棒本体100外周面并结合的所述表面积扩张装置200同电极棒本体100一样也是电解水离子化促进装置，通过在与电解水接触的外周面流动的电(交流电流)促进电解水的离子化，因此通过在离子化过程中产生的摩擦热加热电解水。

此外，就本发明而言，优选地，电极棒(圆筒形电极棒本体100+表面积扩张装置200)的尺寸(直径)为16mm～21mm的值。

设置于锅炉水槽内部的电极棒至少设置一个以上，不能为了电极棒的表面积扩张而随意增加电极棒的尺寸。

如果大大增加电极棒10的尺寸，则与设置于水槽内部的尺寸增加了的其他电极棒10的距离变近，不仅会发生电解水的离子化效率下降的问题和电极棒氧化程度加重的问题，而且会发生将尺寸增加了的多个圆筒形电极棒设置于具有一定尺寸的水槽内部的结构性问题。

因此，就本发明而言，将电极棒(圆筒形电极棒本体100+表面积扩张装置200)的尺寸(直径)限定为16mm～21mm的值的理由，是为了解决电极棒尺寸增加带来的上述离子化问题、电极棒氧化问题、设置空间问题。

换句话说，将电极棒(圆筒形电极棒本体100+表面积扩张装置200)的尺寸(直径)限定为16mm～21mm的值，并且在这样的状态下，需要使得电极棒的表面积最大化。

特征在于，将电极棒的尺寸(直径)限定为16mm～21mm的值，在这样的状态下，为了使得电极棒的表面积最大化，本发明将弹簧形态的表面积扩张装置200套在圆筒形电极棒本体100的外周面并结合。

例如，如图8所示，圆筒形电极棒本体100的直径为14mm，以间隔距离为0.5mm的形式将直径为3mm的弹簧形态的表面积扩张装置200套在直径为14mm的圆筒形电极棒本体100外周面，从而使得电极棒(圆筒形电极棒本体100+表面积扩张装置200)整体的直径成为21mm的值。

当然，图8所示的图仅仅是构成本发明的圆筒形电极棒本体100和弹簧形态的表面积扩张装置200的结合例示，在将电极棒(圆筒形电极棒本体100+表面积扩张装置200)的尺寸(直径)成为16mm～21mm的值的限制条件下，当然可以存在多种实施例。

另外，所述弹簧形态的表面积扩张装置200，如图6所示，在弹簧形态的表面还形成有多个表面积扩张用槽210，以便增加与电解水的接触面积，从而可更增加离子化效率。

所述表面积扩张用槽210能够使得弹簧形态的表面积扩张装置200与未形成表面积扩张用槽21的情况相比，以更广泛的面积与电解水接触，因此可相应提高电解水离子化效率，由此也可更加提高电解水的加热效率。

参照图2，在所述弹簧形态的表面积扩张装置200和电极棒本体100电连接的部分(图2的电接点部分)还设置形成有保护盖300。

所述保护盖300为适用具有绝缘性质和热收缩性质的材料的一种的热收缩套管，如图3所示，套入弹簧形态的表面积扩张装置200和电极棒本体100电连接的部分(图2的电接点部分)后通过加热而进行热收缩。

换句话说，保护盖300套入弹簧形态的表面积扩张装置200和电极棒本体100电连接的部分(图2的电接点部分)后通过加热而进行热收缩，因此保护盖300如图3的右侧图所示，紧贴结合于弹簧形态的表面积扩张装置200和电极棒本体100，以便防止弹簧形态的表面积扩张装置200和电极棒本体100电连接的部分(图2的电接点部分)向外部露出。

如上所述，利用热收缩性保护盖300来防止弹簧形态的表面积扩张装置200和电极棒本体100电连接的部分(图2的电接点部分)向外部露出的理由是，如果电流动，则在电极棒本体100和表面积扩张装置200电连接的部分可能会产生火花，由此，事先切断产生过热或妨碍电解水离子化的恶劣影响。

图4是本发明的用于电极锅炉的表面积扩张型电极棒设置于锅炉水槽的状态图，图5是本发明的用于电极锅炉的表面积扩张型电极棒在锅炉水槽设置完毕的状态图。

如图4所示，为了提高电解水的离子化效率，在锅炉水槽内部设置有至少一个以上的本发明的电极棒10。

参照图4，电极棒10的固定螺丝部110与设置于锅炉盖21的紧固连接部件22结合，电极棒10一侧固定设置于锅炉盖21，如图5所示，电极棒10以插入形态设置于贮存电解水的锅炉水槽20。

如上所述，如果向设置于锅炉水槽内部的电极棒接入电，则促进锅炉水槽20内部贮存的电解水的离子化，在离子化过程中，通过离子间产生的摩擦热加热电解水，将已加热的电解水作为锅炉的取暖循环水而使用。

此外，本发明的又另一个实施例的用于电极锅炉的电极棒，特征在于，

如图9所示，包括圆筒形状的电极棒本体100，其设置于盛放电解水的锅炉水槽内部，通过在和电解水接触的外周面流动的电来促进电解水的离子化,所述电极棒本体100的直径为16～21mm。

设置于锅炉水槽内部的电极棒至少设置一个以上，因此不能为了电极棒的表面积扩张而随意增加电极棒的尺寸。

如果电极棒的尺寸大大增加，则与设置于水槽内部的尺寸增加了的其他电极棒的距离变近，从而不仅会发生电解水的离子化效率下降的问题和电极棒氧化程度加重的问题，而且会发生尺寸增加了的多个电极棒设置于具有一定尺寸的水槽内部时候的设置空间上的问题。

因此，本发明中，将电极棒的尺寸(直径)限定为16mm～21mm的值的理由，是为了解决电极棒尺寸增加造成的上述的离子化问题、电极棒氧化问题、设置空间上的问题。

图7是本发明的表面积扩张型电极棒制造方法的顺序图。

参照图7，本发明的表面积扩张型电极棒制造方法(以下称为“制造方法”)包括第一准备步骤s100、第二准备步骤s200、第一结合步骤s300、电连接步骤s400，还包括第二结合步骤s500、保护盖收缩步骤s600。

具体而言，本发明的表面积扩张型电极棒制造方法，特征在于，包括：

第一准备步骤s100，准备圆筒形状的电极棒本体100，当接入电时，所述圆筒形状的电极棒本体100与盛放在锅炉水槽的电解水接触并促进电解水的离子化；

第二准备步骤s200，准备弹簧形态的表面积扩张装置200，所述弹簧形态的表面积扩张装置200具有比圆筒形状的电极棒本体100的外周面直径更大的直径；

第一结合步骤s300，将已准备的弹簧形态的表面积扩张装置200以套入的方式结合在电极棒本体100的外周面；

电连接步骤s400，其将所述弹簧形态的表面积扩张装置200两侧端分别与电极棒本体100上侧和下侧部分电连接。

所述第一准备步骤s100作为准备圆筒形状的电极棒本体100的步骤，当接入电时，所述圆筒形状的电极棒本体100与盛放在锅炉水槽20的电解水接触并促进电解水的离子化，根据电极锅炉的所需容量决定电极棒本体100的尺寸(直径)。

所述第二准备步骤s200作为准备弹簧形态的表面积扩张装置200的步骤，所述弹簧形态的表面积扩张装置200具有比圆筒形状的电极棒本体100的外周面直径更大的直径，是准备具有比在所述第一准备步骤s100准备的电极棒本体100的直径大的直径的弹簧形态的表面积扩张装置200的步骤。

所述第一结合步骤s300是将已准备的弹簧形态的表面积扩张装置200以套入的方式结合于电极棒本体100外周面的步骤，参照图2的左侧图。

所述电连接步骤s400是将弹簧形态的表面积扩张装置200两侧端分别与电极棒本体100上侧和下侧部分电连接的步骤。

电连接可以是一般的熔接或焊接方式。

本发明的表面积扩张型电极棒制造方法在所述电连接步骤s400以后，还可包括第二结合步骤s500和保护盖收缩步骤s600。

所述第二结合步骤s500是在弹簧形态的表面积扩张装置200与电极棒本体100电连接的部分盖上热收缩性保护盖300的步骤，参照图2的右侧图。

所述保护盖收缩步骤s600是对保护盖300加热并使得热收缩性保护盖300收缩，并使得热收缩性保护盖300紧贴在弹簧形态的表面积扩张装置200与电极棒本体100，从而防止所述弹簧形态的表面积扩张装置200与电极棒本体100电连接的部分(图2的电接点部分)向外部露出的步骤，参照图3。

以上，参照附图叙述了本发明的技术思想，但这只是例示性地说明了本发明的优选实施例，并非是限定本发明。此外，明确的事实是，具有该技术领域的一般知识的任何人在不脱离本发明的技术思想的范围内，可进行多种变形及模仿。