專(zhuān)利名稱(chēng)：一種流體的快速加熱系統(tǒng)及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及用于流體快速加熱的一種裝置、系統(tǒng)以及方法，特別涉及一種利用電能對(duì)流體進(jìn)行快速加熱的一種裝置、系統(tǒng)以及方法。
背景技術(shù)：
在發(fā)達(dá)國(guó)家，大多數(shù)民用和商用領(lǐng)域中都安裝有各種各樣的熱水系統(tǒng)。在一些國(guó)家，對(duì)水進(jìn)行加熱的最常用能源是電力。
但是，眾所周知，利用化石燃料燃燒進(jìn)行火力發(fā)電時(shí)會(huì)產(chǎn)生大量的污染，并可能會(huì)導(dǎo)致全球變暖。例如，在1996年，美國(guó)最大的耗電部門(mén)是居民家庭，其二氧化碳排放量達(dá)到了全國(guó)總排放量的20％。而其中由于火力發(fā)電燃燒化石燃料所產(chǎn)生的二氧化碳直接排放量就達(dá)63％。
在發(fā)達(dá)國(guó)家，電已經(jīng)成為日常生活中一種不可或缺的必需品，1990年以后，隨著家庭用電量每年以大約1.5％的幅度增長(zhǎng)，民用領(lǐng)域日常生活用電量的增長(zhǎng)已經(jīng)成為有關(guān)穩(wěn)定二氧化碳排放量、遵守京都協(xié)議(KyotoProtocol)的目標(biāo)等爭(zhēng)論的核心問(wèn)題。
從1982年到1996年，美國(guó)家庭的數(shù)量以每年1.4％的速度增長(zhǎng)，與此相應(yīng)，此間日常生活耗電量以每年2.6％的速度增長(zhǎng)。因此，到2010年前，預(yù)計(jì)美國(guó)家庭數(shù)量的年增長(zhǎng)速度將達(dá)到1.1％，而此間日常生活耗電量的增長(zhǎng)速度將達(dá)到每年1.6％。
據(jù)估計(jì)，在1995年全球大約有4000萬(wàn)個(gè)家庭使用以電能為加熱熱源的熱水系統(tǒng)。這種電力熱水加熱系統(tǒng)中最普通的組成部件都包括一個(gè)儲(chǔ)罐，這個(gè)儲(chǔ)罐中的水經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的加熱，緩慢地達(dá)到預(yù)定溫度。在水從儲(chǔ)罐流出、或者從冷水入口補(bǔ)水的過(guò)程中，罐中的水溫一直恒定地保持在預(yù)定溫度。一般而言，在儲(chǔ)罐中的水面下都安裝有一根與總電源相連的電阻，該總電源的操作由恒溫調(diào)節(jié)裝置或溫度監(jiān)控設(shè)備進(jìn)行控制。
我們知道，電熱水儲(chǔ)存系統(tǒng)的能量效率通常比較差，因?yàn)樵撓到y(tǒng)是將水加熱到比使用時(shí)所需溫度高的預(yù)定溫度后進(jìn)行儲(chǔ)存，即便用戶(hù)在相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)不需要熱水時(shí)也是如此。由于熱能會(huì)不斷從儲(chǔ)罐中的熱水中散失，為了使儲(chǔ)罐中的水維持預(yù)定溫度，就需要進(jìn)一步消耗電能，將水重新加熱到預(yù)定溫度。但其中的關(guān)鍵問(wèn)題是，用戶(hù)可能在相當(dāng)一段時(shí)間內(nèi)不需要熱水。但是，在此期間一些電熱水儲(chǔ)存系統(tǒng)仍需繼續(xù)消耗能量來(lái)對(duì)水進(jìn)行加熱，以備用戶(hù)在需要時(shí)隨時(shí)使用。
所以，通過(guò)對(duì)水進(jìn)行快速加熱，使水溫在相當(dāng)短的時(shí)間內(nèi)達(dá)到預(yù)定的水平，就可以保證系統(tǒng)避免在儲(chǔ)存熱水供暖過(guò)程中因無(wú)效供熱所造成的浪費(fèi)。借助于諸如天然氣或LPG(液化石油氣)以及電能等能源，目前完全可以實(shí)現(xiàn)快速加熱或“即時(shí)”熱水供應(yīng)系統(tǒng)。對(duì)于天然氣以及LPG這些化石燃料，由于通過(guò)燃燒這些燃料可以在控制條件下充分地將熱能轉(zhuǎn)移給流體，并在相當(dāng)短的時(shí)間內(nèi)將該流體的溫度提升到所需的水平，因而特別適合于實(shí)現(xiàn)流體的快速加熱功能。
但是，盡管可以使用天然氣這種燃料進(jìn)行水的快速加熱，然而人們并不能隨時(shí)隨地獲得該資源。與此相反，在發(fā)達(dá)國(guó)家的大多數(shù)家庭中，電力卻是一種非常方便的能量來(lái)源。
以前人們?cè)?jīng)進(jìn)行過(guò)一些實(shí)現(xiàn)“即時(shí)”熱水系統(tǒng)的嘗試，包括利用熱電阻和電磁感應(yīng)系統(tǒng)，但都收效甚微。在熱電阻“即時(shí)”熱水系統(tǒng)中，是將一根電阻安裝到一個(gè)導(dǎo)熱但對(duì)電絕緣、直徑相對(duì)較小的細(xì)管中。在實(shí)際操作中，水與電阻接觸或距離非常近，當(dāng)水從細(xì)管內(nèi)流過(guò)時(shí)，電流產(chǎn)生的熱量就轉(zhuǎn)移到管內(nèi)的水中。通過(guò)監(jiān)控水從管內(nèi)流出時(shí)的溫度，并將該溫度與預(yù)定溫度設(shè)置進(jìn)行對(duì)比，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)水溫的控制。根據(jù)對(duì)出水溫度的監(jiān)控結(jié)果，當(dāng)水溫較低時(shí)就會(huì)向電阻輸送一定的電壓，直至水溫達(dá)到所需的預(yù)定溫度水平。雖然這種系統(tǒng)避免了與儲(chǔ)存熱水的工作方式相應(yīng)的能量損失，但不幸的是，這種方法也有其他一系列缺陷。特別是，這種方法必須將電阻加熱到比其周?chē)牧魉叩枚嗟臏囟取＿@種方式有一個(gè)缺點(diǎn)，就是容易使水中溶解的諸如碳酸鈣、硫酸鈣等無(wú)機(jī)鹽形成結(jié)垢，這些無(wú)機(jī)鹽通常以不同的濃度存在于水中。直接與水接觸的電阻加熱部位為這些水垢的形成提供了得天獨(dú)厚的環(huán)境。這種水垢的形成導(dǎo)致加熱電阻的外側(cè)包覆了厚厚的阻熱層，這層水垢大大降低了熱量從電阻向周?chē)w進(jìn)行傳輸時(shí)的效率。同時(shí)，由于這些流水管的直徑相對(duì)較小，水垢的形成同樣阻塞了管內(nèi)水流的暢通。另外，為了更好地運(yùn)作，熱電阻類(lèi)的系統(tǒng)需要相對(duì)較高的水壓，因而這些系統(tǒng)在水壓較低或在用水高峰時(shí)水壓頻繁降低的地區(qū)，經(jīng)常無(wú)法正常工作。
電磁感應(yīng)系統(tǒng)的操作原理就像一個(gè)變壓器。此時(shí)，在變壓器次級(jí)線圈中感應(yīng)產(chǎn)生的電流使次級(jí)線圈升溫。此時(shí)產(chǎn)生的熱量被在環(huán)繞次級(jí)線圈的水套中流動(dòng)的水流吸收。隨后這些經(jīng)過(guò)加熱的水即流出系統(tǒng)進(jìn)入使用過(guò)程。一般通過(guò)監(jiān)控水套出水的溫度，并將該溫度與預(yù)定溫度設(shè)置進(jìn)行對(duì)比，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)水溫的控制。根據(jù)對(duì)出水溫度的監(jiān)控結(jié)果，系統(tǒng)向初級(jí)線圈提供的電壓可以適當(dāng)?shù)剡M(jìn)行調(diào)節(jié)，這種電壓的變化使次級(jí)線圈中產(chǎn)生的感應(yīng)電流變化，直至水溫達(dá)到所需的預(yù)定溫度設(shè)置為止。雖然這種系統(tǒng)避免了與熱水儲(chǔ)存工作方式相應(yīng)的能量損失，但這種方法同樣也有其他一系列缺陷。特別是，此過(guò)程中必須將次級(jí)線圈加熱到比其周?chē)牧魉叩枚嗟臏囟?。這同樣容易使水中溶解的無(wú)機(jī)鹽結(jié)垢。由于次級(jí)線圈與周?chē)椎拈g距通常很小，水垢的形成將同樣阻塞了水套內(nèi)水流的暢通。
另外，由此產(chǎn)生的磁場(chǎng)以及在次級(jí)線圈中感應(yīng)產(chǎn)生的高電流都可能會(huì)產(chǎn)生令人窒息的電子噪音或RF噪音。而這種電子噪音或RF噪音很難抑制或屏蔽，并且很容易對(duì)在該電磁場(chǎng)范圍內(nèi)的其他易受電磁波影響的設(shè)備造成損害。
綜合以上因素，人們都希望提供一種使用電能對(duì)流體，特別是水，進(jìn)行快速加熱的裝置，同時(shí)該裝置應(yīng)至少能避免上述其他系統(tǒng)存在的一些弊端。
人們同時(shí)希望獲得一種使用電能的、能降低能量消耗的改進(jìn)型快速加熱水的方法。
人們還希望能夠提供一種適合于當(dāng)?shù)貙?shí)際情況以及/或商業(yè)目的的、以電能為能源的改進(jìn)型熱水系統(tǒng)。這些功能目標(biāo)還包括提供一種在方便控制的同時(shí)能夠減少水中溶解的無(wú)機(jī)鹽結(jié)垢的、以電能為能源進(jìn)行流體加熱的改進(jìn)型裝置和方法。
提供一種利用在當(dāng)?shù)睾蜕虡I(yè)建筑中簡(jiǎn)便易得的主要能源進(jìn)行流體加熱的改進(jìn)型系統(tǒng)和方法。
提供一種適用于各種流量流體加熱的改進(jìn)型加熱裝置。
提供一種可以處理各種類(lèi)型的流體以及不同硬度水的流體加熱裝置。
已經(jīng)包括在本說(shuō)明書(shū)中的設(shè)備、制品等的任何討論僅用于提供本發(fā)明的背景。盡管在本申請(qǐng)每項(xiàng)權(quán)利要求的優(yōu)先權(quán)日期之前它們已經(jīng)存在，但是我們并不認(rèn)為這些內(nèi)容的一部分或全部形成了現(xiàn)有技術(shù)基礎(chǔ)，或者是和本發(fā)明相關(guān)的領(lǐng)域內(nèi)的公知常識(shí)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的一個(gè)方面提供了一種流體加熱裝置，該裝置包括確定了一條或多條被加熱流體流動(dòng)通道的通道裝置、上游流體溫度傳感裝置、流體在其間流動(dòng)的電極裝置、下游流體溫度傳感裝置以及對(duì)各電極提供電功率并控制電功率的電控制裝置，上述電控制裝置包括為了在預(yù)定的時(shí)間內(nèi)達(dá)到所需的下游流體溫度，將電流、電壓、上下游溫度以及流體流速關(guān)聯(lián)在一起的處理裝置，以決定流體所需的功率輸入。
較佳地，通道裝置包括在相互分開(kāi)且充分同軸的圓柱形部件間的一個(gè)環(huán)形空間。該通道裝置可以組成單通道，或者在一些替代實(shí)施例中組成一系列平行的流動(dòng)通道。
在一個(gè)較佳實(shí)施例中，電極裝置包括至少三對(duì)沿著一個(gè)或多個(gè)流體流動(dòng)通道相互分隔一定距離安裝的電極。每個(gè)電極對(duì)中的電極都沿著不同的流動(dòng)通道相隔一定距離進(jìn)行安裝，這樣，當(dāng)流體流過(guò)通道設(shè)備時(shí)，在每對(duì)電極對(duì)中的電極之間的電勢(shì)差就會(huì)使電流通過(guò)通道中的流體。
在一個(gè)較佳實(shí)施例中，電極裝置包括圓柱形并充分同軸的電極，這些電極組成了上述通道設(shè)備的一部分或位于上述通道設(shè)備中。較佳地，該通道設(shè)備包括三段，每段都包括一個(gè)入口和一個(gè)出口，上述區(qū)域串行連接，第一區(qū)域的出口包含了第二區(qū)域的入口，而第二區(qū)域的出口與第三區(qū)域的入口相銜接，每一區(qū)域中都安裝有若干電極。
較佳地，在第一區(qū)域與第二區(qū)域的出口處安裝有溫度傳感裝置，控制裝置根據(jù)每一區(qū)域入口及出口檢測(cè)到的溫度，以及預(yù)先設(shè)定的溫度升高控制向各區(qū)域電極輸出的電功率。
在一個(gè)較佳實(shí)施例中，每一個(gè)通道區(qū)域都是由相互分隔開(kāi)且充分同軸的圓柱形部件組成，這些電極形成了一個(gè)環(huán)形的流體通道。
在另一個(gè)實(shí)施例中，通道裝置至少包括三個(gè)區(qū)域，每個(gè)區(qū)域都包括一個(gè)入口和一個(gè)出口，各區(qū)域串行連接，控制設(shè)備根據(jù)每一區(qū)域入口及出口檢測(cè)到的溫度，以及預(yù)先設(shè)定的溫度升高，控制向各區(qū)域電極對(duì)輸出的功率。
在本發(fā)明較佳實(shí)施例中，向流體輸出的電功率是由微型計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)進(jìn)行控制的。該微型計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)能夠檢測(cè)和調(diào)整系統(tǒng)內(nèi)由于流體溫度波動(dòng)、以及流入流體的電導(dǎo)系數(shù)變化所產(chǎn)生的電導(dǎo)率變化。也就是說(shuō)，在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，管理系統(tǒng)對(duì)上述加熱系統(tǒng)中入口與出口之間流體的電導(dǎo)系數(shù)或電導(dǎo)率梯度進(jìn)行監(jiān)控，并做出相應(yīng)的反應(yīng)。在根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例提出的用于當(dāng)?shù)責(zé)崴訜岬募磿r(shí)流體加熱系統(tǒng)中，入口水體電導(dǎo)系數(shù)的波動(dòng)可能是由很多因素引起的，這些因素包括水溫的變化以及水中溶解的化學(xué)物質(zhì)及鹽類(lèi)濃度的變化，而這種波動(dòng)需要作為控制過(guò)程的一項(xiàng)內(nèi)容進(jìn)行管理。盡管如此，本發(fā)明的較佳實(shí)施例仍將對(duì)流體電導(dǎo)系數(shù)在系統(tǒng)內(nèi)進(jìn)行加熱的過(guò)程中所發(fā)生的變化進(jìn)行管理和調(diào)節(jié)，亦即對(duì)電導(dǎo)率梯度進(jìn)行有效的管理。
本發(fā)明的另一方面提出了一種加熱流體的方法，該方法包括以下步驟使流體流經(jīng)流體通道；在上述流體通道中提供至少一套電極；在該套電極的電極之間施加一個(gè)可變電壓，并使電流流過(guò)該流體；監(jiān)控流體通道的入口及出口溫度；監(jiān)控在施加可變電壓之后，所產(chǎn)生的流經(jīng)流體的電流的情況；以及根據(jù)由出、入口流體的溫度以及流經(jīng)上述流體的電流所決定的電導(dǎo)率，控制流經(jīng)該流體的可變電壓。通過(guò)這種方法，系統(tǒng)就可以根據(jù)流體的預(yù)定溫度升高，在特定的時(shí)間內(nèi)將相應(yīng)的電能輸送到該流體中。
在本發(fā)明方法的較佳實(shí)施例中，還進(jìn)一步包括其他可能進(jìn)行的步驟對(duì)由溫度變化以及水中溶解化合物和鹽類(lèi)濃度的變化所引起的流體電導(dǎo)率波動(dòng)進(jìn)行補(bǔ)償，并且，當(dāng)按照需要以某一幅度升高流體溫度時(shí)，通過(guò)加熱流體，并利用調(diào)整加載在流體上的可變電壓的方法來(lái)補(bǔ)償電導(dǎo)率的變化。
通過(guò)控制各套電極上的電功率，在該電極所在區(qū)域維持所需的恒定流體升溫幅度，實(shí)現(xiàn)上述步驟中的操作。然后通過(guò)調(diào)節(jié)可變電壓補(bǔ)償流體通道中與每個(gè)電極對(duì)相對(duì)應(yīng)的區(qū)域內(nèi)上述流體的電導(dǎo)率變化，該電導(dǎo)率的變化將直接影響該區(qū)域流體上的電壓降。在流體通過(guò)與不同電極對(duì)相應(yīng)的區(qū)域時(shí)流體電導(dǎo)率的變化可以按照上述過(guò)程獨(dú)立地進(jìn)行控制。因此，該系統(tǒng)可以有效地控制和管理整個(gè)系統(tǒng)中的電導(dǎo)梯度。
與此相似，本發(fā)明提出的上述系統(tǒng)還進(jìn)一步包括對(duì)由于加熱流體所導(dǎo)致的流體電導(dǎo)率的變化進(jìn)行管理的裝置。此裝置可包括一種測(cè)量系統(tǒng)出口流體溫度的溫度傳感器，將該傳感器所測(cè)得的溫度與入口流體溫度進(jìn)行對(duì)比，以此判斷是否達(dá)到所需的溫度升高。
在較佳實(shí)施例中，在上述電極所在區(qū)域的上游安裝一個(gè)溫度傳感器，以便在流體流經(jīng)該電極區(qū)域時(shí)及時(shí)為系統(tǒng)提供流體溫度的信息。借助于該安裝在電極區(qū)域上游的溫度傳感器，系統(tǒng)可以確定入口流體溫度與出口流體目標(biāo)溫度之間差異。用戶(hù)可以利用任何一種有效的調(diào)節(jié)控制裝置調(diào)節(jié)該出口流體的目標(biāo)溫度。
由于在該通道中流體完全與電極相互接觸，因而流經(jīng)任何一套電極間的流體體積可以通過(guò)測(cè)定上述通道的各維尺寸，結(jié)合流體的流速加以準(zhǔn)確確定。
同樣，對(duì)于給定體積的流體從電極接受電能的時(shí)間可以通過(guò)測(cè)量通道內(nèi)流體的流速加以確定。流體溫度升高的幅度與輸入電功率的數(shù)量成正比。將流體的溫度升高一定的幅度所需要的電功率數(shù)量與被加熱流體的質(zhì)量(體積)以及流體經(jīng)過(guò)上述通道的流速成正比。通過(guò)上述流體的電流量可以作為上述流體電導(dǎo)系數(shù)或者電導(dǎo)率的度量，并可以確定為了維持電能的恒定所需進(jìn)行的電壓調(diào)整。被加熱流體的電導(dǎo)系數(shù)，或電導(dǎo)率將隨著溫度的升高而變化，并沿著流體流經(jīng)的通道形成一定的電導(dǎo)梯度。
提高上述流體溫度所需要的能量可以通過(guò)以下兩種關(guān)系式加以確定關(guān)系式(1)能量＝比熱容×密度×溫度-變化或者在單位時(shí)間內(nèi)提高某流體溫度所需的能量可以通過(guò)以下關(guān)系式確定能量(P)kWh＝比熱容(SHC)×質(zhì)量/體積(V)×溫度-變化(Dt)時(shí)間(T)為了方便進(jìn)行研究，當(dāng)溫度在0℃至100℃之間時(shí)，可以將水的比熱容視為常數(shù)，其值約為1。因此，在單位時(shí)間內(nèi)，將單位質(zhì)量的水的溫度改變1℃所需要的能量可以認(rèn)為是一個(gè)常數(shù)，用“k”表示。體積/時(shí)間相當(dāng)于流速(Fr)。因而在單位時(shí)間內(nèi)提高某一流體的溫度所需的能量可以通過(guò)以下關(guān)系式確定
能量(P)kWh＝k×流速(Fr)×溫度-變化(Dt)時(shí)間(T)因而，如果知道了所需的溫度變化，就可以確定流速，并可進(jìn)一步計(jì)算出所需要的能量。
在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，電極所在區(qū)域的流入和流出溫度都是可以測(cè)量的。為了將上述流體的溫度提高所需的幅度，對(duì)電導(dǎo)率的變化進(jìn)行必要的管理和調(diào)節(jié)，通過(guò)對(duì)溫度的測(cè)量，使微型計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)的計(jì)算裝置可以確定在某一個(gè)電極區(qū)間里，為了向上述流體提供所需數(shù)量的電能，需要向電極輸出的電功率。
一般情況下，當(dāng)一個(gè)用戶(hù)需要熱水，就會(huì)打開(kāi)熱水龍頭使熱水流出。熱水水體的上述流動(dòng)可以通過(guò)流量計(jì)進(jìn)行檢測(cè)，并激活加熱過(guò)程?？梢詫?duì)入口水體的溫度進(jìn)行檢測(cè)，并將其與整個(gè)系統(tǒng)的出水目標(biāo)溫度進(jìn)行對(duì)比。根據(jù)這兩個(gè)數(shù)據(jù)，就可以確定出水口與入水口之間水溫的差異。
當(dāng)然，進(jìn)入上述電極區(qū)域的水體的溫度可以在一段時(shí)間內(nèi)進(jìn)行多次測(cè)量，作為該區(qū)段被測(cè)流入水體水溫波動(dòng)值，為在該電極區(qū)段獲得流入、流出水體必要水溫變化所需的溫度計(jì)算值可據(jù)此進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。同樣，隨著水體的溫度、礦物質(zhì)濃度等因素的變化，在一段時(shí)間中水體的電導(dǎo)系數(shù)或者電導(dǎo)率都會(huì)發(fā)生變化。此時(shí)，通過(guò)該流體中的電流也將發(fā)生變化，使得向該水體輸入的電能發(fā)生變化。在一段時(shí)間內(nèi)重復(fù)多次對(duì)從該電極區(qū)域流出水體的溫度進(jìn)行測(cè)量，并將其與所需流出口水體溫度相對(duì)比，就可以保證通過(guò)不斷進(jìn)行計(jì)算，來(lái)修正向該電極區(qū)域兩端輸出的電壓。
在本發(fā)明的一個(gè)較佳實(shí)施例中，為了確定應(yīng)該向流經(jīng)電極間的流體輸出電功率的數(shù)量，使用了一種由微型計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)提供的計(jì)算裝置，其工作原理是通過(guò)確定能夠影響上述電極區(qū)域流入口及出口之間必要溫度變化所需的電功率值，并檢測(cè)水體電導(dǎo)率變化的影響，以此為基礎(chǔ)計(jì)算在給定流速下需要向上述流體輸出的電功率。
關(guān)系式 (2)
在本發(fā)明的較佳實(shí)施例中，將測(cè)量在上述電極區(qū)域中流過(guò)各電極、同時(shí)也流經(jīng)上述流體的電流。同時(shí)對(duì)該電極區(qū)域中的流入流出水體的溫度進(jìn)行測(cè)量。上述電流及溫度的測(cè)量操作可以保證微型計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)的計(jì)算裝置準(zhǔn)確確定將上述電極區(qū)域中流體的溫度提高一定幅度需要向流體輸送的電流。
通過(guò)上述流體的電流可能會(huì)發(fā)生變化。比較可行的方式是在一段時(shí)間內(nèi)對(duì)流經(jīng)該流體的電流強(qiáng)度多次重復(fù)地進(jìn)行測(cè)量及計(jì)算，以保證向該電極區(qū)域中輸出的電功率充分地保持恒定。
在一個(gè)實(shí)施例中，由微型計(jì)算機(jī)控制管理系統(tǒng)提供的該計(jì)算裝置將確定應(yīng)該向流經(jīng)上述電極區(qū)域各電極間的流體輸出的電功率，并據(jù)此計(jì)算為保持該電功率的穩(wěn)定所需要的電壓。
關(guān)系式(2)能夠幾乎即時(shí)地準(zhǔn)確計(jì)算出所需要的電功率。它可以消除在系統(tǒng)出水口的水溫達(dá)到所需溫度前先期流經(jīng)系統(tǒng)的不必要用水。這種方法為節(jié)約用水提供了廣闊的空間。
在該較佳實(shí)施例中，在確定了應(yīng)該向流經(jīng)各電極間的流體輸出的電功率后，如果可以獲得該電極區(qū)域所需要的電功率，同時(shí)可以測(cè)量流經(jīng)該區(qū)域(n)的電流強(qiáng)度，則上述計(jì)算裝置就可以按照下面的方法計(jì)算出每個(gè)電極區(qū)域(ES)需要的電壓電壓ESn(Vappn)＝電功率ESn(Preqn)/電流強(qiáng)度ESn(Isn)Vappn＝Preqn/Isn作為初始加熱過(guò)程的一部分，為了確定流經(jīng)電極間流體的初始電導(dǎo)率，上述電壓會(huì)設(shè)置得比較低。上述電極之間的電勢(shì)差會(huì)產(chǎn)生通過(guò)流體的電流，由于電導(dǎo)率與流體中的電流強(qiáng)度成正比，因而上述操作有助于確定該流體的電導(dǎo)率。相應(yīng)地，在確定了該電極區(qū)域內(nèi)流經(jīng)上述電極之間流體的電功率，就可以確定為了將該電極區(qū)域內(nèi)流經(jīng)上述電極之間的流體的溫度提高一定的數(shù)值而需要在上述電極之間施加的電壓。一般來(lái)講，對(duì)上述流經(jīng)該流體的即時(shí)電流應(yīng)該沿著加熱通道連續(xù)地進(jìn)行變化監(jiān)測(cè)。在該電極區(qū)域內(nèi)流經(jīng)上述電極之間流體的表面上電導(dǎo)率的數(shù)值變化都非常敏感地影響著沿著加熱通道的流體電導(dǎo)梯度。
較佳地，為了保證能夠在給定時(shí)間內(nèi)將上述流體的溫度提高到預(yù)先設(shè)定的數(shù)值，應(yīng)不斷監(jiān)控各種參數(shù)，并計(jì)算相應(yīng)數(shù)據(jù)，以便確定應(yīng)該向上述流體輸入的電功率，以及向各電極提供的電勢(shì)差。


為了更好地理解本發(fā)明，下面將結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明具體實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明，其中圖1是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的快速加熱系統(tǒng)的示意框圖；圖2是圖1中所用的一些符號(hào)的圖例說(shuō)明；以及圖3是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的一種電極組件結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)圖。
具體實(shí)施例方式
參考這些附圖，圖1所示的是根據(jù)本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例的加熱系統(tǒng)的示意框圖，其中，水體通過(guò)一個(gè)輸送管道或流體通道12流動(dòng)。上述流體通道12較佳地由諸如合成塑料等非導(dǎo)電性材料制成。但流體通道12可能與銅管件等金屬水管管材相連接，而這些金屬是電的良導(dǎo)體。因此，在流體通道12的每一端都安裝有接地墊片14，以將任何與流體通道12相連的金屬管件進(jìn)行接地。在理想情況下，該接地墊片14將與安裝了該實(shí)施例的用電裝置上的接地相連接。由于該接地墊片可能通過(guò)流過(guò)流體通道12的流體從電極上分流電流，因而需要安裝接地保護(hù)斷路器或剩余電流保護(hù)裝置(RCD)。在本實(shí)施例中的較佳構(gòu)成形式中，上述系統(tǒng)包括接地漏電保護(hù)斷路設(shè)備。
在上述形成流體流向通道的流體通道12中提供了16、17和18等三套電極。電極材料可以是任何合適的金屬或非金屬導(dǎo)電材料，其中包括導(dǎo)電塑料、注碳材料等等。電極材料必須要選擇那些能夠減少化學(xué)反應(yīng)和/或電解的材料，這是非常重要的。
每一個(gè)電極對(duì)中的一個(gè)電極16b、17b以及18b通過(guò)獨(dú)立電壓供電控制設(shè)備21a、22a以及23a與一個(gè)通用開(kāi)關(guān)回路19相連，而每一個(gè)電極對(duì)中的另一個(gè)電極16a、17a以及18a與引入的三相電源21、22以及23相連。上述獨(dú)立電壓供電控制設(shè)備21a、22a以及23a根據(jù)電源管理控制對(duì)上述公用回路進(jìn)行轉(zhuǎn)換。向上述電極供應(yīng)的總電流由電流檢測(cè)設(shè)備26進(jìn)行檢測(cè)，而向16、17以及18等每一個(gè)電極對(duì)供應(yīng)的電流分別由電流檢測(cè)設(shè)備27、28以及29進(jìn)行檢測(cè)。表征總電流的信號(hào)以沿著信號(hào)線31通過(guò)插座跳線J6以及信號(hào)輸入界面的輸入信號(hào)方式提供給電源控制器41。該電源控制器41還直接從位于流體通道12中的流量測(cè)量設(shè)備34以及用戶(hù)設(shè)定所需出口流體溫度的溫度設(shè)置裝置37獲得相應(yīng)信號(hào)，它還可以通過(guò)插座跳線J6及信號(hào)輸入界面接收來(lái)自于測(cè)量流體通道12入口溫度信息的入口溫度測(cè)量設(shè)備35、測(cè)量流體通道12出口溫度信息的出口溫度測(cè)量設(shè)備36、測(cè)量電極16與17之間流體溫度的1號(hào)中間溫度測(cè)量設(shè)備38、以及測(cè)量電極17與18之間流體溫度的2號(hào)中間溫度測(cè)量設(shè)備39等設(shè)備的額外信號(hào)。
上述電源控制器41將接收各種監(jiān)測(cè)獲得的輸入信號(hào)，同時(shí)執(zhí)行必要的與所需電極對(duì)電壓相關(guān)的計(jì)算操作，并根據(jù)計(jì)算向在通道12內(nèi)流動(dòng)的流體提供相應(yīng)的電功率。上述電源控制器41可以控制來(lái)自于與電極對(duì)16、17及18分別相連的三個(gè)單獨(dú)相中的每一相的脈沖電壓饋送。每個(gè)脈沖電壓饋送分別由從電源控制器41分別傳輸?shù)矫總€(gè)電壓供電控制設(shè)備21a、22a以及23a的單獨(dú)控制信號(hào)進(jìn)行單獨(dú)控制。
我們可以發(fā)現(xiàn)，根據(jù)電源控制器41接收典型輸入信號(hào)時(shí)所代表的不同參數(shù)，在電源控制器41內(nèi)由軟件程序控制的計(jì)算裝置計(jì)算出各電壓供電控制設(shè)備21a、22a以及23a所需的控制信號(hào)，以便提供一個(gè)充分恒定的電功率，以確定流經(jīng)通道12的水體的溫度變化，通過(guò)該過(guò)程，經(jīng)過(guò)加熱的水就會(huì)以溫度設(shè)置裝置37所設(shè)定的溫度從通道12中流出。
當(dāng)一個(gè)用戶(hù)利用溫度設(shè)置裝置37設(shè)置所需要的出口水溫后，該設(shè)置的溫度值就被電源控制器41獲取并儲(chǔ)存到系統(tǒng)存儲(chǔ)器中，直至該值發(fā)生變化或重新設(shè)置。較佳地，在存儲(chǔ)器中保存有一個(gè)預(yù)先確定的缺省值，同時(shí)，上述溫度設(shè)置裝置37可以提供溫度的直觀顯示。該電源控制器41可以為溫度設(shè)置裝置37預(yù)先設(shè)置一個(gè)最大值，它代表水體可以被加熱到的溫度上限。因此，上述溫度設(shè)置裝置37的值不能高于該最大預(yù)設(shè)值。如果由于某種原因，出口溫度測(cè)量設(shè)備36檢測(cè)到的溫度高于該最高設(shè)定溫度，則根據(jù)設(shè)計(jì)，系統(tǒng)將被立即關(guān)閉和停用。
當(dāng)流量測(cè)量設(shè)備34通過(guò)插座跳線J7監(jiān)測(cè)到水流時(shí)，上述系統(tǒng)就會(huì)被激活，此過(guò)程同時(shí)激活加熱過(guò)程。入口水體的溫度由入口溫度測(cè)量裝置35進(jìn)行測(cè)量，該測(cè)量值被入口界面33獲取并記錄到系統(tǒng)存儲(chǔ)器中。借助于溫度設(shè)置裝置37中的設(shè)定值或缺省值，用戶(hù)可以非常方便地確定所需的溫度變化，此變化值即為上述設(shè)定值與測(cè)量入口溫度之間的差值。當(dāng)然，系統(tǒng)會(huì)不斷定期地測(cè)量入口水流的溫度，一旦該溫度發(fā)生變化，計(jì)算的溫度差值也將發(fā)生變化。
此時(shí)該計(jì)算裝置就能夠確定為了將流經(jīng)通道12的水體從測(cè)量的入口溫度升高到預(yù)設(shè)溫度，而需要向上述流經(jīng)通道12的水體輸出的電功率。在計(jì)算了需要向上述水體中注入的電功率后，該計(jì)算裝置就能夠計(jì)算出在電極對(duì)16、17及18之間能夠使所需電流通過(guò)上述水體的電勢(shì)差。
作為初始加熱過(guò)程的一部分，同時(shí)為了計(jì)算水體的電導(dǎo)率或具體比熱容，上述電勢(shì)差會(huì)設(shè)置為一個(gè)預(yù)定低值。由于上述電勢(shì)差的存在會(huì)在水體中產(chǎn)生電流，同時(shí)上述電流檢測(cè)設(shè)備26就會(huì)測(cè)量該電流，并向入口界面33提供一個(gè)相關(guān)信號(hào)。系統(tǒng)還將定期測(cè)量總電流值。
然后，上述控制系統(tǒng)就會(huì)進(jìn)行一系列檢查，以保證下列工作正常(1)出口水體的溫度不超過(guò)最大允許溫度；(2)接地漏電保護(hù)電流的強(qiáng)度不超過(guò)預(yù)先設(shè)定的數(shù)值；
(3)系統(tǒng)電流強(qiáng)度不超過(guò)系統(tǒng)的預(yù)設(shè)電流強(qiáng)度上限。
在系統(tǒng)進(jìn)行正常操作過(guò)程中，需要經(jīng)常執(zhí)行上述檢查過(guò)程，一旦其中的任何一項(xiàng)檢查發(fā)現(xiàn)超出了控制限度，則系統(tǒng)將會(huì)立即停止運(yùn)行。
當(dāng)初始化監(jiān)測(cè)無(wú)誤時(shí)，系統(tǒng)就會(huì)進(jìn)行相應(yīng)的計(jì)算過(guò)程，以確定按一定的幅度改變流經(jīng)通道12的水體溫度需要在其兩側(cè)產(chǎn)生的電勢(shì)差。然后系統(tǒng)就會(huì)將與該計(jì)算值相應(yīng)的電壓施加到16、17以及18等電極對(duì)上，從而使流經(jīng)通道12的水體溫度迅速升高。
當(dāng)流經(jīng)通道12的水體在通道入口處溫度升高時(shí)，水體的電導(dǎo)率也將隨著溫度的升高而發(fā)生變化。1號(hào)、2號(hào)中間溫度感應(yīng)設(shè)備38和39以及出口溫度感應(yīng)設(shè)備36就會(huì)在通道12內(nèi)包含電極16、17及18的三個(gè)區(qū)段中測(cè)量逐漸升高的溫度增加值。此時(shí)，系統(tǒng)可以根據(jù)水體電導(dǎo)率的變化調(diào)整在16、17及18各電極對(duì)之間的電勢(shì)差，以保證沿著通道12的升溫幅度是平穩(wěn)的，保證每一套電極輸入的能量是充分穩(wěn)定的，并保證在入口溫度測(cè)量設(shè)備與出口溫度測(cè)量設(shè)備之間的熱水加熱操作的最佳效率和穩(wěn)定性。向流動(dòng)水體輸入的電功率通過(guò)增加和減少向能量控制裝置21a、22a及23a提供的控制脈沖數(shù)目進(jìn)行相應(yīng)調(diào)整。并進(jìn)一步增加或降低16、17及18中的單個(gè)電極對(duì)向水體輸送的電功率。
可以看到，上述系統(tǒng)通過(guò)不斷監(jiān)測(cè)系統(tǒng)電流檢測(cè)設(shè)備26、獨(dú)立電流檢測(cè)設(shè)備27、28及29，以及溫度測(cè)量設(shè)備35、36、38及39等設(shè)備，不間斷地監(jiān)測(cè)水體電導(dǎo)率的變化。沿著通道12監(jiān)測(cè)到的水溫值的任何變化，或者電流變化都會(huì)使上述計(jì)算裝置重新計(jì)算、調(diào)整向電極對(duì)提供的平均電壓。對(duì)系統(tǒng)電流、單電極的電流及電極區(qū)域水溫等變化的持續(xù)閉環(huán)監(jiān)測(cè)會(huì)使系統(tǒng)重新計(jì)算輸送到各電極區(qū)域的電壓，以保證系統(tǒng)向流經(jīng)加熱系統(tǒng)的水體輸出相對(duì)持續(xù)而穩(wěn)定的電能。
圖2所示的是本發(fā)明的第二個(gè)實(shí)施例，在該實(shí)施例中，水體流經(jīng)通過(guò)連接管54及55連在一起的51、52及53三個(gè)腔體。進(jìn)水管56將水接入到51、52及53三個(gè)腔體，然后經(jīng)過(guò)處理的水經(jīng)出水管57流出該系統(tǒng)。
上述系統(tǒng)由安裝在系統(tǒng)一側(cè)的與總電源59相連的受控單元58進(jìn)行控制。在本實(shí)施例提出的上述系統(tǒng)中，51、52及53中的每一個(gè)腔體都包含一套電極，通過(guò)系統(tǒng)的水體流經(jīng)其間。因此，每個(gè)腔體都要流入水體，且其入口溫度由該腔體的相對(duì)位置決定。
本實(shí)施例的控制系統(tǒng)以與上所述相似的方式進(jìn)行工作。流經(jīng)每個(gè)腔體的流體，其入口及出口水溫都要不斷進(jìn)行測(cè)量，并對(duì)每個(gè)腔體中電極兩端的電勢(shì)差進(jìn)行控制，通過(guò)這種方式，每個(gè)腔體就會(huì)獲得充分穩(wěn)定的電能，以便在從進(jìn)水管56流到出水管57的過(guò)程中平穩(wěn)地提升水體溫度。
根據(jù)圖3所示，圖2中每個(gè)獨(dú)立的腔體都可以包括一對(duì)同軸電極61和62，并由其呈放射狀形成了一個(gè)環(huán)形流體流動(dòng)通道63。外側(cè)的電極61是由諸如不銹鋼等電極材料組成了一個(gè)管狀通道，流體入口64保證了流體順利地進(jìn)入電極61和62之間的環(huán)形通道。
內(nèi)電極62也可以包括由不銹鋼等電極材料組成一個(gè)管狀，同軸安裝在外電極61所形成的管道中。同軸安裝的組件還可以包括固定在內(nèi)電極62一端的螺母66，安裝在內(nèi)電極62一端外側(cè)、外電極61內(nèi)側(cè)一端的墊片67，以及通過(guò)螺栓69與螺母66緊固在一起的端蓋68。上述墊片67是內(nèi)、外部電極61和62之間的環(huán)形區(qū)域內(nèi)的一個(gè)密封或緊固件，用以對(duì)該通道進(jìn)行密封并將流體限定在通道內(nèi)而不發(fā)生泄漏。
通過(guò)這種方式形成的腔體保證了在內(nèi)、外部電極61和62之間保持合適的電勢(shì)差，并使電流能夠順利地在電極的表面、以及在環(huán)形通道63流動(dòng)的流體中通過(guò)。內(nèi)電極62可以通過(guò)端螺母66和端蓋68與電源相連接。
該外側(cè)電極61用絕緣材料包覆，以便為熱水加熱系統(tǒng)提供一個(gè)安全的用電環(huán)境。此類(lèi)絕緣材料可以包括合成塑料管或其他類(lèi)似材料，這些材料緊緊地包覆著外電極61的外表面。
在實(shí)施本發(fā)明的過(guò)程中，可以使用任意多套電極。因此，盡管實(shí)施例中描述了三個(gè)電極對(duì)，但電極的數(shù)量可以根據(jù)各種流體加熱操作的具體要求進(jìn)行適當(dāng)增減。例如，如果電極的數(shù)量增加到了6對(duì)，每個(gè)電極對(duì)都可以利用與上面實(shí)施例中所述相同的方法對(duì)電極電壓進(jìn)行單獨(dú)控制。
權(quán)利要求
1.一種流體加熱裝置，包括形成被加熱流體的一個(gè)或多個(gè)流動(dòng)通道的通路裝置、上游流體溫度傳感裝置、流體流經(jīng)其間的電極裝置、下游流體溫度傳感裝置、向電極提供電功率并控制電功率的電控制裝置，所述控制裝置具有將電流、電壓、上游及下游溫度以及流體流速進(jìn)行關(guān)聯(lián)的處理裝置，以確定為了使流體達(dá)到所需下游溫度的所需電功率輸入。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述通道裝置包括在相隔一定距離且充分同軸的圓柱形部件之間形成的環(huán)形空間。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述通道裝置確定了所述流體的單獨(dú)流動(dòng)通道。
4.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述電極裝置包括至少三對(duì)沿著一個(gè)或多個(gè)流動(dòng)通道相隔一定距離的電極，每個(gè)電極對(duì)的電極相隔一定距離位于各自的流動(dòng)通道內(nèi)。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述電極裝置包括形成或位于通道裝置內(nèi)區(qū)域的圓柱形且充分同軸的電極。
6.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述通道裝置包括三個(gè)各自帶有一個(gè)入口和一個(gè)出口的通道區(qū)域，上述區(qū)域串行連接，這樣第一區(qū)域的出口與第二區(qū)域的入口相連，第二區(qū)域的出口與第三區(qū)域的入口相連，并且每個(gè)區(qū)域都帶有電極。
7.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中在第一區(qū)域與第二區(qū)域的出口處安裝有流體溫度傳感裝置，所述控制裝置根據(jù)每個(gè)區(qū)域檢測(cè)到的入口及出口溫度以及預(yù)先設(shè)定的所需溫度差值控制向每個(gè)區(qū)域中電極提供的功率。
8.如權(quán)利要求6所述的裝置，其中每個(gè)通道部分都是由確定了流體的環(huán)形流動(dòng)通道的相互間隔一定距離的同軸圓柱形電極形成。
9.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中所述通道裝置包括至少三個(gè)各自帶有一個(gè)入口和一個(gè)出口的通道區(qū)域，上述區(qū)域串行連接，控制裝置根據(jù)每個(gè)區(qū)域檢測(cè)到的入口及出口溫度以及預(yù)先設(shè)定的所需溫度差值控制向各區(qū)域中電極對(duì)提供的功率。
10.如權(quán)利要求7或9所述的裝置，其中預(yù)先設(shè)定的所需溫度差值根據(jù)各電極間的電勢(shì)差和電流、各區(qū)域的入口及出口溫度、流體流速以及上游和下游檢測(cè)到的溫度進(jìn)行確定。
11.如權(quán)利要求1所述的裝置，其中控制裝置以市電電源電壓頻率的倍數(shù)的脈沖頻率向電極對(duì)輸出可變電壓，通過(guò)改變脈沖數(shù)量對(duì)提供的功率進(jìn)行控制。
12.一種流體加熱方法，包括如下步驟使流體流經(jīng)一個(gè)流體通道；在流體通道中至少提供一套電極；在該套電極之間施加可變電壓，以使電流流過(guò)流體；監(jiān)控流體通道入口和出口的流體溫度；在施加可變電壓之后，對(duì)隨后產(chǎn)生的流經(jīng)該流體的電流進(jìn)行監(jiān)控；以及根據(jù)由給定流體流量的入口和出口溫度及電流所確定的流體電導(dǎo)率控制可變電壓，以使通過(guò)流體的電功率量對(duì)應(yīng)于流體的預(yù)先設(shè)定的溫度升高。
13.如權(quán)利要求12所述的流體加熱方法，包括由微型計(jì)算機(jī)控制的管理系統(tǒng)對(duì)經(jīng)過(guò)該流體的電功率進(jìn)行控制的步驟。
14.如權(quán)利要求13所述的流體加熱方法，包括當(dāng)在系統(tǒng)中加熱流體時(shí)，根據(jù)測(cè)量的流體流量、入口流體溫度以及所需升溫速率，對(duì)流體電導(dǎo)率的變化進(jìn)行管理和響應(yīng)的步驟。
15.如權(quán)利要求12所述的流體加熱方法，包括經(jīng)過(guò)流體加熱，在將流體的溫度提高所需幅度時(shí)通過(guò)改變可變電壓來(lái)適應(yīng)具體電導(dǎo)率變化的方法，對(duì)由于溫度波動(dòng)、流體中溶解的化合物及鹽類(lèi)濃度的改變所引起的流體電導(dǎo)率變化進(jìn)行補(bǔ)償?shù)牟襟E。
16.如權(quán)利要求12至15中任何一項(xiàng)權(quán)利要求所述的流體加熱方法，包括在流體流中提供至少三套電極，根據(jù)在該電極對(duì)的上游和下游位置監(jiān)測(cè)到的流體溫度向每對(duì)電極之間施加電壓的步驟。
17.如權(quán)利要求16所述的流體加熱方法，包括監(jiān)控每對(duì)電極的任意一側(cè)的流體通道內(nèi)流體溫度，以及為了保持與各電極對(duì)相鄰的流體區(qū)域所需的穩(wěn)定流體溫度升高而獨(dú)立控制施加給每套電極的電極對(duì)的電功率的步驟。
18.如權(quán)利要求17所述的流體加熱方法，包括為了補(bǔ)償由于每個(gè)區(qū)域內(nèi)溫度升高引起的變化，對(duì)各電極對(duì)間流體的具體電導(dǎo)率分別進(jìn)行管理的步驟。
19.一種流體加熱系統(tǒng)，包括一個(gè)或多個(gè)具有入口、出口流體溫度測(cè)量裝置的被加熱流體流動(dòng)通道；至少三對(duì)在流體通道內(nèi)或組成該通道的電極；出口流體溫度傳感裝置、向電極提供電功率并控制電功率的電控制裝置，所述控制裝置具有將電流、電壓、入口及出口流體溫度以及流體流速進(jìn)行關(guān)聯(lián)的處理裝置，以確定為了使流體在預(yù)定時(shí)間內(nèi)達(dá)到所需出口流體溫度的所需電功率輸入。
20.如權(quán)利要求19所述的流體加熱系統(tǒng)，其中所述流體通道包括在相隔一定距離且充分同軸的圓柱形部件之間形成的環(huán)形空間。
21.如權(quán)利要求19所述的流體加熱系統(tǒng)，其中所述圓柱形部件構(gòu)成電極。
22.如權(quán)利要求19所述的流體加熱系統(tǒng)，其中所述電極裝置包括至少三對(duì)沿著一個(gè)或多個(gè)流動(dòng)通道相隔一定距離的電極，每個(gè)電極對(duì)的電極相隔一定距離位于各自的流動(dòng)通道內(nèi)。
23.如權(quán)利要求19所述的流體加熱系統(tǒng)，其中所述流體通道包括三個(gè)各自帶有一個(gè)入口和一個(gè)出口的區(qū)域，上述區(qū)域串行連接，這樣第一區(qū)域的出口與第二區(qū)域的入口相連，第二區(qū)域的出口與第三區(qū)域的入口相連，并且每個(gè)區(qū)域都帶有電極。
24.如權(quán)利要求19所述的流體加熱系統(tǒng)，其中流體溫度傳感設(shè)備位于每組電極附近，所述控制裝置根據(jù)每個(gè)區(qū)域檢測(cè)到的入口及出口溫度以及預(yù)先設(shè)定的所需溫度差值控制向每個(gè)區(qū)域中電極提供的功率。
25.如權(quán)利要求19所述的裝置，其中控制裝置以市電電源電壓頻率的倍數(shù)的脈沖頻率向電極對(duì)輸出電壓，通過(guò)改變脈沖數(shù)量對(duì)提供的功率進(jìn)行控制。
26.一種流體加熱系統(tǒng)，基本上如上文中參考附圖所述。
27.一種流體加熱裝置，基本上如上文中參考附圖所述。
28.一種流體加熱方法，包含基本上如上文中參考附圖所述的步驟。
全文摘要
一種快速加熱流體的裝置，包括安裝有電極(16、17、18)的流體回路(12)，其中的流體在電極間流動(dòng)。在電極對(duì)(16、17、18)間產(chǎn)生電勢(shì)差，并由此產(chǎn)生流過(guò)上述流體的電流。為了在流體中獲得所需的溫度升高，根據(jù)測(cè)量的流速數(shù)據(jù)，通過(guò)測(cè)量入口及出口流體溫度，利用調(diào)整電壓的方法對(duì)電流進(jìn)行控制。
文檔編號(hào)F24H9/20GK1541320SQ02815853
公開(kāi)日2004年10月27日 申請(qǐng)日期2002年8月12日 優(yōu)先權(quán)日2001年8月13日
發(fā)明者塞德里克·希伯來(lái)森, 塞德里克 希伯來(lái)森, C 范阿肯, 羅伯特·C·范阿肯 申請(qǐng)人:密克羅希特有限公司