电极式热水及蒸汽锅炉系统

摘要

本发明涉及一种电极式热水及蒸汽锅炉系统，其包括：电极锅炉；蓄热罐，其与所述电极锅炉连接，并储存由所述电极锅炉加热的热水；热水及蒸汽锅炉，其包括热水排出管线和蒸汽排出管线，所述热水排出管线使得热水排出，所述蒸汽排出管线位于所述热水排出管线的上部并使得蒸汽排出，且热水及蒸汽锅炉部分设置于所述蓄热罐内，从而通过所述蓄热罐进行保温；热交换管子，其设置于所述热水及蒸汽锅炉内；热水循环管线，其与所述蓄热罐、所述热交换管子连接；以及用于循环热水的泵，其设置于所述热水循环管线，且抽送水以便使所述蓄热罐的水向所述热水及蒸汽锅炉的热交换管子强制循环。

权利要求

1.一种电极式热水及蒸汽锅炉系统，其特征在于,包括：电极锅炉；

蓄热罐，其与所述电极锅炉连接，并储存由所述电极锅炉加热的热水；

热水及蒸汽锅炉，其包括热水排出管线和蒸汽排出管线，热水排出管线位于热水及蒸汽锅炉一侧的中部，蒸汽排出管线位于热水及蒸汽锅炉相同一侧的上部，所述热水排出管线使得热水排出，所述蒸汽排出管线位于所述热水排出管线的上部并使得蒸汽排出，且热水及蒸汽锅炉以使得上端部的一部分露出的形式设置于所述蓄热罐内，从而通过所述蓄热罐进行保温；

热交换管子，其设置于所述热水及蒸汽锅炉内；

热水循环管线，其与所述蓄热罐、所述热交换管子连接；以及用于循环热水的泵，其设置于所述热水循环管线，且抽送水以便使所述蓄热罐的水向所述热水及蒸汽锅炉的热交换管子强制循环。

2.根据权利要求1所述的电极式热水及蒸汽锅炉系统，其特征在于：在所述蓄热罐的一侧上部区域设置有溢流口，溢流口在所述蒸汽排出管线的下部，所述热水循环管线配置于所述溢流口的下部区域，所述热水循环管线包括热水排水部、热水入水部和热水连接部，所述热水排水部配置于所述溢流口的下部区域至所述蓄热罐的上端部区域，并使所述蓄热罐内的热水排出，所述热水入水部配置于所述蓄热罐的下端部区域，并使热水进入所述热交换管子，所述热水连接部连接所述热水排水部及所述热水入水部，所述热水排水部和所述热水入水部可以分别设置有开闭相应管线的排水侧阀门和入水侧阀门。

3.根据权利要求1所述的电极式热水及蒸汽锅炉系统，其特征在于,还包括：第一补充水供给管线，其向所述热水及蒸汽锅炉供给补充水；

第二补充水供给管线，其从所述第一补充水供给管线分岔，且端部与所述蓄热罐连通；

以及

浮球阀，其连接于所述第二补充水供给管线，

在所述第二补充水供给管线可以设置有用于防止逆流的止回阀，其用于防止沿着所述第二补充水供给管线流动的补充水逆流。

4.根据权利要求1所述的电极式热水及蒸汽锅炉系统，其特征在于，还包括：温度传感器，其设置于所述热水及蒸汽锅炉；以及

控制器，其基于所述温度传感器的传感信号控制所述热水及蒸汽锅炉和所述电极锅炉的操作。

5.根据权利要求1所述的电极式热水及蒸汽锅炉系统，其特征在于，所述电极锅炉包括：锅炉主体；多个电极棒，其以一对隔离配置于所述锅炉本体内并分别用于水的加热；水排出部，其设置于所述锅炉本体的下端部，且使所述锅炉本体内的水排出到所述蓄热罐；水流入部，其设置于所述锅炉本体的上端部，且使所述蓄热罐内的水流入所述锅炉本体内，在所述蓄热罐和所述水排出部连接有水排出管线，

在所述蓄热罐和所述水流入部连接有水流入管线，

在所述水流入管线设置管线泵，所述管线泵抽送沿着所述水流入管线流入的水，在相邻所述管线泵的所述水流入管设置主止回阀。

说明书

电极式热水及蒸汽锅炉系统

技术领域

[0001] 本发明涉及一种电极式热水及蒸汽锅炉系统，更详细地涉及一种电极式热水及蒸汽锅炉系统，其以完全不同于现有锅炉系统的构造，可以在更短的时间内生成热水和蒸汽。

背景技术

[0002] 锅炉(Boiler)是将水箱内的水加热后，通过管道循环加热的水进行供暖的装置。

[0003] 根据加热水的方式，锅炉可分为电锅炉和电极锅炉等多种类型。

[0004] 电锅炉是能够在周边经常接触到的锅炉装置。电锅炉具有利用加热棒等加热源从而对水进行间接加热的方式。

[0005] 如果是所述电锅炉的情况，因为采用的是间接加热方式，因此在从电能转换成热能时会发生能量损失，从而可能降低能效。

[0006] 特别是长时间使用电锅炉时，具有以下缺点：因电阻的高温会发生氧化过程或加热棒等加热源上附着异物，从而进一步降低能效。

[0007] 例如，已知采用加热棒的所谓加热棒式电锅炉初期的效率约为80％，但是加热棒通过自身发出的高温而变热，由此加热棒越用效率越低，之后不能生成所需的热量，因此具有经过短时间的使用后需要更换加热棒的问题。

[0008] 为了解决所述加热棒式电锅炉的缺点，摆脱加热加热源后加热水的间接加热方式，在电极棒和电极棒之间的媒介中流动电流，从而利用水的导电性直接加热水的锅炉装置，即电极锅炉被商业化。

[0009] 如上所述，电极锅炉是通过电极棒将水中的化学成分通过物理反应进行还原，从而生成热量的装置，因此考虑到相比加热棒式电锅炉能够用相同的电量提供更高的热效率时，需要将现有的加热棒式电锅炉和电极锅炉的优点结合起来，技术开发出能够在短时间内生成热水和蒸汽的新概念的锅炉系统。

[0010] 先行技术文献

[0011] 专利文献

[0012] (专利文献0001)韩国专利局申请号第10-2011-0018549号

[0013] (专利文献0002)韩国专利局申请号第10-2011-0106059号

[0014] (专利文献0003)韩国专利局申请号第10-2013-0051981号

[0015] (专利文献0004)韩国专利局申请号第20-1979-0006152号

发明内容

[0016] 本发明的目的在于提供一种电极式热水及蒸汽锅炉系统，其完全不同于现有锅炉系统的构造，能够在更短的时间内生成热水和蒸汽。

[0017] 所述目的通过电极式热水及蒸汽锅炉系统实现，其电极式热水及蒸汽锅炉系统特征在于包括：电极锅炉；蓄热罐，其与所述电极锅炉连接，并储存由所述电极锅炉加热的热水；热水及蒸汽锅炉，其包括热水排出管线和蒸汽排出管线，所述热水排出管线使得热水排出，所述蒸汽排出管线位于所述热水排出管线的上部并使得蒸汽排出，且热水及蒸汽锅炉以使得上端部的一部分露出的形式设置于所述蓄热罐内，从而通过所述蓄热罐进行保温；热交换管子，其设置于所述热水及蒸汽锅炉内；热水循环管线，其与所述蓄热罐、所述热交换管子连接；及用于循环热水的泵，其设置于所述热水循环管线，且抽送水以便使所述蓄热罐的水向所述热水及蒸汽锅炉的热交换管子强制循环。

[0018] 在所述蓄热罐的一侧上部区域在所述蒸汽排出管线的下部形成溢流口(over flow)，所述热水循环管线配置于所述溢流口的下部区域，且所述热水循环管线包括热水排水部、热水入水部和热水连接部，所述热水排水部配置于所述溢流口的下部区域至所述蓄热罐的上端部区域并使所述蓄热罐内的热水排出，所述热水入水部配置于所述蓄热罐的下端部区域并使热水进入所述热交换管子，所述热水连接部连接所述热水排水部及所述热水入水部，在所述热水排水部和所述热水入水部可以分别设置有开闭相应管线的排水侧阀门和入水侧阀门。

[0019] 还包括：第一补充水供给管线，其向所述热水及蒸汽锅炉供给补充水；第二补充水供给管线，其从所述第一补充水供给管线分岔，且端部与所述蓄热罐连通；及浮球阀，其与所述第二补充水供给管线连接，在所述第二补充水供给管线上可以设置有用于防止逆流的止回阀，其用于防止沿着所述第二补充水供给管线流动的补充水逆流。

[0020] 还可包括：温度传感器，其设置于所述热水及蒸汽锅炉；及控制器，其基于所述温度传感器的传感信号(sensing signal)控制所述热水及蒸汽锅炉和所述电极锅炉的操作。

[0021] 所述电极锅炉包括：锅炉本体；多个电极棒，其以一对儿隔离配置于所述锅炉本体内并分别用于水的加热；水排出部，其设置于所述锅炉本体的下端部，且使所述锅炉本体内的水排出到所述蓄热罐；水流入部，其设置于所述锅炉本体的上端部，且使蓄热罐内的水流入所述锅炉本体内，在所述蓄热罐和所述水排出部连接有水排出管线，在所述蓄热罐和所述水流入部连接有水流入管线，在所述水流入管线设置管线泵，所述管线泵抽送沿着水流入管线流入的水，且在相邻所述管线泵的所述水流入管线可以设置主止回阀。

[0022] 根据本发明，具有以下效果：以完全不同于现有锅炉系统的构造，能够在更短时间内产生热水和蒸汽。

[0023] 特别是，根据本发明，具有以下效果：与使用时间无关，锅炉能够发挥100％的效率，因此经济实惠，此外还能减少因频繁更换加热棒而产生的费用和劳力。

附图说明

[0024] 图1是根据本发明的第一实施例的电极式热水及蒸汽锅炉系统的构成图。

[0025] 图2是图1的控制方框图。

[0026] 图3是根据本发明的第二实施例的电极式热水及蒸汽锅炉系统的构成图。

[0027] 图4是图3的控制方框图。

[0028] 图5是根据本发明的第三实施例的电极式热水及蒸汽锅炉系统的构成图。

[0029] 图6是图5的控制方框图。

具体实施方式

[0030] 参照附图和将要后述的实施例就会明确本发明的优点、特征及它们的实现方法。

[0031] 但是，本发明将并不限于以下公开的实施例，并能够以多种样态体现。

[0032] 在本说明书中，本实施例是为了使本发明的公开更加完整，且为了给在本发明所属的技术领域的具有一般知识的人提供完整的发明范围而提供。另外，本发明仅由权利要求书的范围定义。

[0033] 因此，在几个实施例中，为了避免对本发明的解释造成不必要的模糊，对公知的构成要素、公知的操作、及公知的技术没有做具体的说明。

[0034] 在整个说明书中，相同的参照标号指相同的构成要素。另外，在本说明书中使用的(言及的)术语是用于说明实施例，而不是为了限制本发明的。

[0035] 在本说明书中，单数形语句在没有特别说明的情况下也包括复数形。此外，以“包括(或具备)”提及的构成要素及操作(作用)不排除一个以上的其它构成要素及操作的存在或追加。

[0036] 如果没有其它定义，本说明书使用的一切术语(包括技术及科学术语)以在本发明所述属的技术领域具有一般知识的人可以共同理解的含义使用。

[0037] 此外，对一般使用的词典里定义的术语，如果没有加以定义不进行理想化或过度解释。

[0038] 以下，参照附图对本发明的优选实施例进行说明。

[0039] 图1是根据本发明的第一实施例的电极式热水及蒸汽锅炉系统的构成图，图2是图1的控制方框图。

[0040] 参考所述图，根据本实施例的电极式热水及蒸汽锅炉系统，以完全不同于现有锅炉系统的构造，能够在更短的时间内产生热水和蒸汽，电极式热水及蒸汽锅炉系统可以包括电极锅炉110、蓄热罐120、热水及蒸汽锅炉130、热交换管(tube)135、热水循环管线(line)140、以及用于热水循环的泵145。

[0041] 首先，电极锅炉110是将常温水加热成热水的锅炉。在本实施例中，电极锅炉110利用控制器(controller)170能够独立进行开/关(on/off)操作。

[0042] 适用于本实施例的电极锅炉110是区别于现有电锅炉的完全不同概念的锅炉。

[0043] 如上述，现有的电锅炉的加热方式为用电加热未示出的加热棒，被加热的加热棒加热水。

[0044] 但是，适用于本实施例的电极锅炉110没有加热棒，而适用多个电极棒112。

[0045] 即使供电但是多个电极棒112也不会发热。电极棒112接入电源时，它们之间的水被离子化的同时，水分子起到流动电阻体的作用，每1Kw生成860Kcal的焦耳热。随着水温的上升，水的电阻值急剧增加，从而可以在更短的时间内获得需要的高温水。

[0046] 另外，产生的热因电极棒112内的导热油而在低温下被气化，进一步提高传热率，通过快速的热扩散增加水的热，从而实现最高的热效率在更短的时间内对水进行加热。

[0047] 已知电极锅炉110相比现有的电锅炉降低20％以上的能量削减效率，本实施例适用了具有所述优点的电极锅炉110。

[0048] 所述电极锅炉110包括：锅炉本体111，其形成使得水流入的空间；电极棒112，其以一对儿隔离配置于锅炉本体111内并分别对水进行加热。

[0049] 锅炉本体111的下端部设置有水排出部113，水排出部113使锅炉本体111内的水排出。

[0050] 另外，锅炉本体111的上端部设置有水流入部114，水流入部114使水流入锅炉本体111内。

[0051] 然后，蓄热罐120与电极锅炉110连接，形成使得在电极锅炉110加热的热水得以存储的空间。蓄热罐的容量可随意变更。

[0052] 在蓄热罐120的一侧上部区域在形成于热水及蒸汽锅炉130的蒸汽排出管线132的下部形成溢流口(over flow)121。因为是在蓄热罐120的一侧上部区域形成溢流口121，因此水只能填充到溢流口121的位置。

[0053] 为了使蓄热罐120和电极锅炉110连接，设置水排出线181和水流入管线182。

[0054] 水排出管线181是连接蓄热罐120和电极锅炉110的水排出部113的管子(pipe)，水流入管线182是连接蓄热罐120和电极锅炉110的水流入部114的管子(pipe)。

[0055] 在水排出管线181和水流入管线182设置有分别控制相应管线的控制阀V1、V2。控制阀V1、V2也可以是电磁阀(solenoid valve)。

[0056] 与水排出管线181不同，在水流入管线182设置有管线泵(line pump)183，管线泵对沿着水流入管线182流动的水进行抽送。管线泵183驱动为蓄热罐120内的水向电极锅炉110循环。

[0057] 另外，管线泵183的周边水流入管线182上设置有主止回阀(check valve)184，主止回阀阻止在水流入管线182上水的逆流。换句话说，主止回阀184阻止水从电极锅炉110的水流入部114逆流到蓄热罐120。

[0058] 其次，热水及蒸汽锅炉130作为部分配置于蓄热罐120内的锅炉，通过蓄热罐120保温。此时，热水及蒸汽锅炉130的上端部一部分可以从蓄热罐120露出。

[0059] 所述热水及蒸汽锅炉130设置有使得热水得以排出的热水排出管线131和使得蒸汽得以排出的蒸汽排出管线132。此时，蒸汽排出管线132可配置于热水排出管线131的上部。

[0060] 其次，热交换管子135是设置于热水及蒸汽锅炉130内的管子。为了增加热交换面积，热交换管135可以以弹簧(spring)状缠绕设置于热水及蒸汽锅炉130内。

[0061] 另外，热水循环管线140是连接在蓄热罐120和热交换管135的管。

[0062] 热水循环管线140可配置于溢流口121的下部区域。所述热水循环管140包括：热水排水部140a，其配置于溢流口121的下部区域到蓄热罐120的上端部区域，并使得蓄热罐120内的热水得以排出；热水入水部140b，其配置于蓄热罐120的下端部区域并使得热水向热交换管子135入水；热水连接部140c，其连接热水排水部140a及热水入水部140b。

[0063] 此时，在热水排水部140a和热水入水部140b分别设置有开闭相应的管线的排水侧阀141和入水侧阀142。所述阀门的操作由控制器170控制。

[0064] 其次，用于循环热水的泵145设置于热水循环管140，且执行抽送水的功能，以便使所述蓄热罐120的水向热水及蒸汽锅炉130的热交换管135强制循环。

[0065] 换句话说，用于循环热水的泵145设置于热水循环管线140的热水入水部140b区域，在相应位置通过控制器170操作，使热水通过热水循环管线140向热交换管135循环。

[0066] 如上所述，在热水及蒸汽锅炉130内还设置热交换管135，强行使蓄热罐120内的热水向所述热交换管135内循环，从而能够在更短的时间内产生热水和蒸汽。

[0067] 在热水及蒸汽锅炉130的周边设置有第一补充水供给管线151，第一补充水供给管线151向热水及蒸汽锅炉130供给补充水。然后，第二补充水供给管线152从第一补充水供给管线151分岔出来，且其端部与蓄热罐120连通。

[0068] 此时，在第二补充水供给管152连接浮球阀(Ball top)153，以便向蓄热罐120内供给补充水。

[0069] 另外，在第二补充水供给管线152设置有用于防止补充水逆流的止回阀154，其用于防止沿着第二补充水供给管线152流动的补充水的逆流。因此，不会出现蓄热罐120内的热水逆流的现象。

[0070] 温度传感器175设置于热水及蒸汽锅炉130，感知热水及蒸汽锅炉130的温度。基于感知到的温度值可控制热水及蒸汽锅炉130和电极锅炉110的操作。

[0071] 最后，控制器170基于温度传感器175的传感信号，从而控制热水及蒸汽锅炉130和电极锅炉110的操作。

[0072] 所述控制器170可包括中央处理装置(CPU)171、存储器(MEMORY)172、辅助电路(SUPPORT CIRCUIT)173。

[0073] 就中央处理装置171而言，其可以是工业应用的多种电脑处理器中的一种，在本实施例中，其为了基于温度传感器175的传感信号控制热水及蒸汽锅炉130和电极锅炉110的操作。

[0074] 存储器(MEMORY)172与中央处理装置171连接。存储器172作为可通过电脑读取的记录媒体可以在本机(local)设置也可以远程设置,例如，存储器可以是随机存取存储器(Random Access Memory，RAM)、只读存储器(read only memory，ROM)、软盘(floppy disk)、硬盘、或任意的如数字存储形式等可以易于使用的至少一个以上的存储器。

[0075] 辅助电路(SUPPORT CIRCUIT)173与中央处理装置171结合从而支持处理器的典型操作。所述辅助电路173可包括缓存(cache)、电源(power supply)、同步脉冲电路(Clock Circuit)、输入/输出电路、子系统(subsystem)等。

[0076] 在本实施例中，控制器170基于温度传感器175的传感信号控制热水及蒸汽锅炉130和电极锅炉110的操作。此时，基于温度传感器175的传感信号控制热水及蒸汽锅炉130和电极锅炉110的操作的一系列的程序等可以存储在存储器172。典型的是可在存储器172存储软件程序(software routine)。此外，软件程序也可以由其他中央处理装置(未图示)进行存储或实施。

[0077] 虽然说明了根据本发明的程序(process)是通过软件程序实施的，但是本发明的程序中的至少一部分也可以通过硬件执行。如上所述，本发明的程序能够以电脑系统上执行的软件形式实现，或直接以类似于电路的硬件形式实现，或以软件和硬件组合的形式实现。

[0078] 如所述说明，根据本实施例的电极式热水及蒸汽锅炉系统，除了电极锅炉110以外同时适用热水及蒸汽锅炉130，因此相比现有锅炉系统能够在更短的时间内生成热水和蒸汽。

[0079] 根据具有所述结构和作用的本实施例，以完全不同于现有锅炉系统的结构能够在更短的时间内生成热水和蒸汽。

[0080] 特别是，根据本实施例，与使用时间无关锅炉始终能够发挥100％的效率，因此经济实惠，此外还能减少以往因频繁更换加热棒而产生的费用和劳力。

[0081] 图3是根据本发明的第二实施例的电极式热水及蒸汽锅炉系统的构成图，图4是图3的控制方框图。

[0082] 参考这些图，根据本实施例的电极式热水及蒸汽锅炉系统也可以包括：电极锅炉110；蓄热罐120；热水及蒸汽锅炉130；热交换管135；热水循环管线140；用于循环热水的泵
145；第一及第二补充水供给管线151、152。

[0083] 在所述构造中，在第二补充水供给管线152连接有电解液供给管线291，所述电解液供给管线291与电解液罐290连接。

[0084] 并且，在电解液供给管291设置有用于供给电解液的电磁阀292。用于供给电解液的电磁阀292由控制器270控制。

[0085] 另外，通过第二补充水供给管线152向蓄热罐120内供给补充水时，比如，供给传导度非常高的补充水时，电极棒112之间的过电流会使蓄热罐120内的水急速被烧开，导致蓄热罐120内部充满蒸汽，由此电流的流通受到妨碍，从而成为无法继续烧水的状态。

[0086] 相反，供给传导度非常低的补充水时，电极棒112之间的电流非常小，因此升高蓄热罐120的水的水温时可能需要很长的时间。

[0087] 所以需要在补充水中添加一定量的电解液后进行供给，为此在本实施例中设置有电解液罐290、电解液供给管线291、及用于电解液供给的电磁阀292，从而通过第二补充水供给管线152向供给至蓄热罐120补充水中供给一定量的电解液。

[0088] 即使适用如本实施例的构造，不但能够以完全不同于现有锅炉系统的构造在更短的时间内生成热水和蒸汽，而且与使用时间无关能够发挥100％的锅炉效率，因此经济实惠，此外还能减少以往因频繁更换加热棒而产生的费用和劳力。

[0089] 图5是根据本发明的第三实施例的电极式热水及蒸汽锅炉系统的构成图，图6是图5的控制方框图。

[0090] 参照这些图，根据本实施例的电极式热水及蒸汽锅炉系统也可以包括：电极锅炉110；蓄热罐120；热水及蒸汽锅炉130；热交换管子135；热水管线140；用于循环热水的泵
145；以及第一及第二补充水供给管线151、152。

[0091] 不仅如此，根据本实施例的电极式热水及蒸汽锅炉系统也设置有电解液罐290、电解液供给管线291、及用于供给电解液的电磁阀292，从而通过第二补充水供给管152向供给至蓄热罐120的补充水中供给一定量的电解液。

[0092] 在所述构造中，蓄热罐120内还设有电解质浓度测定部395，测定蓄热罐120内水的电解质浓度。在电解质浓度测定部395测定的值被传送到控制器370，控制器370基于所述值控制用于供给电解液的电磁阀292的操作，从而实现电解液的定量供给。

[0093] 即使适用如本实施例的构造，不但能够以完全不同于现有锅炉系统的构造在更短的时间内发生热水和蒸汽，而且还可以与使用时间无关发挥100％的锅炉效率，因此经济实惠，此外还能减少以往因频繁更换加热棒而产生的费用和劳动。

[0094] 如上所述，本发明并不限于记载的实施例，在不超出本发明的思想及范围的前提下，进行多种修订及变形对本领域技术人员是显而易见的。因此，那样的修订例或变形例应包含在本发明的权利要求范围内。

[0095] 符号说明

[0096] 110:电极锅炉             111:锅炉本体

[0097] 112:电极棒               113:水排出部

[0098] 114:水流入部             120:蓄热罐

[0099] 121:溢流口               130:热水及蒸汽锅炉

[0100] 131:热水排出管线         132:蒸汽排出管线

[0101] 135:热交换管子           140:热水循环管线

[0102] 140a:热水排水部           140b:热水入水部

[0103] 140c:热水连接部           141:排水侧阀门

[0104] 142:入水侧阀门            145:用于循环热水的泵

[0105] 151:第一补充水供给管线    152:第二补充水供给管线

[0106] 153:浮球阀                154:用于防止补充水逆流的止回阀[0107] 170:控制器                175:温度传感器

[0108] 181:水排出管线            182:水流入管线

[0109] 183:管线泵                184:主止回阀