專利名稱：多極電化溶液發(fā)熱裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及電化溶液加熱器使用的發(fā)熱裝置。
根據(jù)電化學(xué)以及化學(xué)熱力學(xué)原理提出的各種溶液加熱裝置，與現(xiàn)有熱水鍋爐設(shè)備相比，具有結(jié)構(gòu)輕巧、無污染和熱效率高等優(yōu)點，已逐漸在電暖器、熱水供應(yīng)等方面得到廣泛應(yīng)用。如在電化溶液采暖裝置中，所使用的發(fā)熱裝置(


圖1，2)是由石墨電極4和螺母3組成，兩者用絕緣防水膠粘接成一體，通過螺母3與電暖器上的管道2螺紋連接，石墨電極4插入管道2內(nèi)。為防止電流過大，在石墨電極的圓柱面上涂絕緣防水膠絕緣層，使電流僅通過石墨電極的上端面導(dǎo)電。在采暖器的兩管道中分別安裝這種發(fā)熱裝置，與電源連接通過溶液6構(gòu)成一組回路，加熱時，使電化溶液結(jié)構(gòu)體系發(fā)生變化，并伴有離子的定向熱運動，使溶液溫度逐漸升高。然而，實踐證明這種發(fā)熱裝置的致命弱點是石墨電極的截面積受到管道內(nèi)徑尺寸的限制，以致于通過電極的電流密度過大，此外電化反應(yīng)產(chǎn)生的氣體與石墨電極的反應(yīng)集中使石墨電極因發(fā)熱而迅速粉化，迅速縮短到不能使用的地步。例如，石墨電極直徑為7.5亳米、管道內(nèi)徑18亳米(為控制電流，電極應(yīng)與管內(nèi)徑保持適當(dāng)距離)、電流密度3-4安培/厘米2、電壓220伏的情況下，電極表面溫度約300℃，電極粉化速度約11克/200小時，電極使用壽命為600小時，按每日工作10小時計，僅能使用60天左右。顯然，這種電化溶液采暖器還不能滿足使用要求。因此，改進發(fā)熱裝置結(jié)構(gòu)，延長電極使用壽命，已是各種電溶液加熱器急待解決的問題。
本實用新型的目的是設(shè)計一種新型的多極電化溶液發(fā)熱裝置，延長電極的使用壽命。
本實用新型所述的多極電化溶液發(fā)熱裝置，包括三個以上的電極和電極的串聯(lián)連接件。電極可用石墨、鋼、鋅、鋁、銅、鎳、鉻、及其合金等材料制成。各電極之間絕緣，再用連接件將電極串成一體，所述的連接件為絕緣體，可以采用螺桿形式，將電極按要求間距串在螺桿16上，相鄰電極間用絕緣片15隔離絕緣(圖4)或?qū)㈦姌O24按一定間距粘在螺桿26上(圖5)；連接件也可以采用保持架形式，各電極34按一定間距放置在保持架36上(圖6)。使用時，將發(fā)熱裝置固定在電化溶液加熱器上，在兩端的電極施加電壓，通過電極和溶液的電阻發(fā)熱和離子在電極上放電使溶液升溫。由于電極的電壓自一端依次逐漸降低，相鄰兩片電極的電壓降很小以及適當(dāng)加大電極直徑而減小電流密度的緣故，使電極不易產(chǎn)生過高溫度，同時電化反應(yīng)產(chǎn)生的氣體與電極反應(yīng)也相對分散，因而延長了使用壽命。
附
圖1現(xiàn)有電化溶液加熱器圖附圖2附
圖1中A部(發(fā)熱裝置)放大圖附圖3使用本實用新型所述發(fā)熱裝置的電化溶液加熱器圖附圖4附圖3中B部放大圖(本實用新型所述多極電極間有絕緣片的發(fā)熱裝置圖)附圖5本實用新型的多極電極與螺桿粘接的發(fā)熱裝置圖附圖6本實用新型的多極電極放置在保持架上的發(fā)熱裝置圖結(jié)合下面具體實例對本實用新型所述多極電化溶液發(fā)熱裝置做進一步的描述實施例1(圖3、4)本實施例所述多極電化溶液發(fā)熱裝置用于DAD型電化采暖器上，它由電極環(huán)13和14、絕緣墊15、螺桿16、導(dǎo)電柱10和17、螺母18組成。電極環(huán)13為石墨環(huán)、其23個、外徑30亳米、厚3亳米，各電極間距均為2亳米，總極距44亳米，電極總長度113毫米，絕緣墊15為橡膠制品、直徑φ14毫米、厚2毫米，螺桿16用尼龍棒或涂絕緣層的鋼制成、直徑φ8亳米、長280亳米。發(fā)熱裝置兩端的石墨電極環(huán)分別與導(dǎo)電柱螺紋連接可方便地將外部電源接到發(fā)熱裝置上。每兩個電極環(huán)之間均用絕緣墊隔開，用螺桿16穿過電極片和絕緣墊的中心孔將電極片串在一起，用螺母在螺桿兩端擰緊并固定在電化采暖器的容器上。容器由φ60的鋼管12和兩個端蓋11組成，端蓋11與鋼管12的接觸面、端蓋11與導(dǎo)電柱的接觸部位均涂絕緣膠絕緣，鋼管12圓柱面向上有兩個連接在暖氣片上的管子，使容器與暖氣片內(nèi)腔連通，內(nèi)腔中有含1-2克氯化鈉的水7.5公斤。在發(fā)熱裝置兩端施加220伏電壓，通入2安培電流，升溫55分鐘，水溫由20℃上升至75℃，隨溫度升高，電流增大到2.8安培左右，水溫達78-86℃，連續(xù)工作800小時，實測全部石墨電極片總重量僅下降0.5克，電極粉化速度極小。
實施例2本實施例的發(fā)熱裝置也用在DAD型電化采暖器上，電極片規(guī)格與實施例一相同，電極數(shù)量3片，電極間距20亳米，總間距40亳米。電化采暖器內(nèi)有含1-2克氯化鈉的水7.6公斤，在發(fā)熱裝置兩端施加220伏電壓初始電流1.9安培，升溫30分鐘，水溫由24℃上升到63℃，此時電流為3.1安培，通電總時間55分鐘時，水溫達81℃與現(xiàn)有電化采暖器上的電極比較，壽命延長1倍以上。
實施例3本發(fā)熱裝置用于DAD型電化采暖器上，電極片規(guī)格與實施例1和2相同，電極片數(shù)172片，電極總長度516亳米，電數(shù)間距2亳米，總間距344毫米。在電化采暖器中有含3-4克氯化鈉的水7.5公斤，2電壓220伏，初始電流2.1安培，升溫30分鐘，水溫由25℃上升到65℃，此時電流為2.6-2.7安培，總通電50分鐘時，水溫達85℃。發(fā)熱裝置使用800小時，電極消耗為0.04克。
本實用新型的優(yōu)點是發(fā)熱裝置的電極使用壽命長，石墨電極工作800小時后，石墨僅消耗0.04-0.5克，使用壽命可達1萬小時以上，克服了現(xiàn)有電化溶液采暖器加熱體電極迅速粉化使用壽命短的缺點。
權(quán)利要求1.一種多極電化溶液發(fā)熱裝置，包括電極及連接件，其特征是所述的發(fā)熱裝置包括至少三個電極，各電極之間均通過絕緣的連接件將相互保持一定距離的電極串在一起，
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述多極電化溶液發(fā)熱裝置，其特征是各相鄰電極間有絕緣片，電極為有中心孔的圓環(huán)片，絕緣體為有中心孔的絕緣墊，連接件為螺桿，螺桿穿過電極和絕緣墊的中心孔，兩端用螺母固定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述多極電化溶液發(fā)熱裝置，其特征是各電極為有中心孔的圓環(huán)片，各電極按一定間距要求平行地粘接在螺桿上。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述多極電化溶液發(fā)熱裝置，其特征是各電極按一定間距要求平行地放置在保持架上。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3或4所述多極電化溶液發(fā)熱裝置，其特征是所述的發(fā)熱裝置兩端的電極與導(dǎo)電柱螺紋連接。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述多極電化溶液發(fā)熱裝置，其特征是所述的電極為石墨電極。
專利摘要本實用新型是電化溶液加熱器用的多極電化溶液發(fā)熱裝置，主要包括多個電極片和連接件，相鄰的電極片之間絕緣，電極片通過連接件串成一體而構(gòu)成發(fā)熱裝置。本裝置由于采用多個電極使相鄰電極片間電壓降小，有助于減少電極片的溫升，因而可降低電極的氧化速度，與現(xiàn)有同類發(fā)熱裝置比較顯著延長使用壽命。
文檔編號F24D13/00GK2070422SQ90217569
公開日1991年1月30日 申請日期1990年8月11日 優(yōu)先權(quán)日1990年8月11日
發(fā)明者溫勁波, 趙風(fēng)洪 申請人:北京有色金屬研究總院