[實用新型]流體加熱裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320067638.8
• 申請日: 2013-02-05
• 公開（公告）號: CN203258845U
• 公開（公告）日: 2013-10-30
• 發(fā)明（設計）人: 外村徹;藤本泰広
• 申請（專利權）人: 特電株式會社
• 主分類號: F24H1/16
• 分類號: F24H1/16;F22B1/28;F22G1/16;H05B3/40
• 代理公司: 北京信慧永光知識產(chǎn)權代理有限責任公司 11290
• 代理人: 李雪春;王維玉

技術領域

本實用新型涉及使用交流電源的流體加熱裝置。?

背景技術

如專利文獻1所示，已知一種流體加熱裝置對中空導體管進行通電加熱，對在所述導體管內(nèi)部流動的流體進行加熱，來產(chǎn)生加熱流體。在所述流體加熱裝置中，通過從設在導體管兩端部的電極施加交流電壓，使交流電流在導體管的側(cè)壁流動，因?qū)w管的內(nèi)部電阻產(chǎn)生的焦耳熱使導體管自身發(fā)熱。利用所述導體管自身發(fā)熱，對所述導體管中流動的流體進行加熱。?

然而，在導體管的兩端部施加交流電壓的情況下，因?qū)w管具有的電感造成電壓降低，所以存在對所述導體管施加交流電壓的電路的功率因數(shù)降低的問題。?

專利文獻1：日本專利公開公報特開2011-86443號?

實用新型內(nèi)容

為了同時解決上述問題，本實用新型的主要目的在于提供一種流體加熱裝置，把三相交流電源連接在內(nèi)部有流體流動的導體管來進行通電加熱，可以改善電路功率因數(shù)，提高設備效率。?

即，本實用新型的流體加熱裝置對內(nèi)部有流體流動的導體管施加三相交流電壓進行通電加熱，從而對所述導體管內(nèi)流動的流體進行加熱，其特征在于，包括把一根導體管或相互電連接的多根導體管卷繞成螺旋形而構成的3N層的導體管層，其中，N為1以上的整數(shù)，所述3N層的導體管層以各自的阻抗值基本相等、且卷繞方向為同一方向的方式配置成同心圓形，把相鄰的導體管層中的一個導體管層的一端側(cè)作為卷繞起始部、另一端側(cè)作為卷繞終止部進行卷繞，并且把所述相鄰的導體管層中的另一個導體管層的另一端側(cè)作為卷繞起始部、一端側(cè)作為卷繞終止?部進行卷繞，通過在第n（n＝1、2、…（3N－1））層的導體管層的卷繞起始部和第（n＋1）層的導體管層的卷繞終止部上，連接三相交流電源中的任意一相，并且在第一層的導體管層的卷繞終止部和第3N層的導體管層的卷繞起始部上，連接三相交流電源中的任意一相，或者是通過在所述第n層的導體管層的卷繞終止部和所述第（n＋1）層的導體管層的卷繞起始部上，連接三相交流電源中的任意一相，并且在所述第一層的導體管層的卷繞起始部和所述第3N層的導體管層的卷繞終止部上，連接三相交流電源中的任意一相，使所述3N層的導體管層各自產(chǎn)生的磁通整體相互抵消。?

按照這樣的結(jié)構，由于各導體管層的阻抗值基本相等，并且以使3N層的導體管層各自產(chǎn)生的磁通整體相互抵消的方式連接三相交流電源，所以能減小各導體管產(chǎn)生的電抗，可以改善功率因數(shù)。因此，能提高流體加熱裝置的設備效率。?

優(yōu)選的是，通過把一根導體管連續(xù)卷繞3N層而構成所述3N層的導體管層，在所述第一層的導體管層的卷繞起始部和所述第3N層的導體管層的卷繞終止部上，設置有由所述導體管的兩端部開口形成的流體出入口。由此，通過把一根導體管多重卷繞，可以成為一個結(jié)構元件，能減少零部件個數(shù)，容易處理。此外，通過在分別相鄰的導體管層的折返部上連接三相交流電源的各相，能用一個流體回路加熱流體。?

優(yōu)選的是，通過把M（M＝2、3、…3N）根導體管卷繞成1層或連續(xù)卷繞成多層而構成所述3N層的導體管層，在各所述導體管的兩端部開口所處的導體管層的卷繞起始部或卷繞終止部上，設置有流體出入口。由此，由于由M根導體管構成3N層的導體管層，所以最多能同時加熱M種流體。此外，由于可以在任意層的卷繞起始部和卷繞終止部中的至少一個上設置流體出入口，所以能根據(jù)流體的熱容量任意構成所述流體流動的導體管長度（加熱長度）。?

優(yōu)選的是，通過把3N根導體管分別卷繞1層而構成所述3N層的導體管層，在所述3N層的導體管層之中的2N層中由水產(chǎn)生飽和蒸汽，在剩余的1N層中由飽和蒸汽產(chǎn)生過熱蒸汽。由20℃的水產(chǎn)生130℃的飽和蒸汽的熱量和由130℃的飽和蒸汽產(chǎn)生700℃的過熱蒸汽的熱量之比約為?2比1。因此，如果采用在2N層中產(chǎn)生飽和蒸汽、在1N層中產(chǎn)生過熱蒸汽的結(jié)構，則可以使連接的三相交流電源的電流平衡約為1比1比1。此外，即使在采用低的過熱蒸汽溫度的情況下，也不會產(chǎn)生1相電流為零那樣極端的不平衡。各種過熱蒸汽溫度時的三相交流電源的電流比如下。?

800℃時為1：1.04：1.04?

700℃時為1：1：1?

500℃時為1：0.90：0.90?

200℃時為1：0.70：0.70?