[发明专利]一种结合高频电阻热与感应热的流体加热装置

说明书

本发明公开了一种结合高频电阻热与感应热的流体加热装置，该加热装置包括有用于产生交变频率为f₀的高频交流电的高频交流电源；以及，用于构造电流通路的加热体；高频交流电源具有两个输出端，其两个输出端之间输出的变频率为f₀的交流电，f₀远大于市电频率；加热体设置于被加热流体的流道中；加热体的两端与高频交流电源两输出端接合并保持电导通。相比于现有技术，在本发明中提供的结合高频电阻热与感应热的流体加热装置结构简洁、体积小巧、使用寿命长，能长时间稳定工作不烧损，方便应用于广泛的工业用热风、工业用热水、生活用热水等流体加热应用场合中。

技术领域

本发明属于工业加热技术领域，特别涉及一种流体加热装置。

背景技术

工业上应用以及日常生活中常出现需要加热气体或液体等流体的场景。例如在印刷工业过程中，需要将液态墨水加热到一定温度水平后按喷射到煤质上形成文字或图像；而在日常生活中常见的家用热水器、取暖用热风机、制热饮用蒸汽机等，其本质也均为采用一定的加热手段以获得具有一定温度水平的温热流体。流体加热过程无论在焊接、制药、印刷、包装、清洗、热处理等工业过程中还是烧水、空调制热等日常生活场景中均有广泛应用。

流体加热过程需要对应设置的流体加热器执行实现，现有技术中提供的流体加热器中，往往以电阻丝作为加热装置为流体提供热源。以专利申请号为“CN202021988075.2”的中国专利申请文件为例，在该专利申请文件中提供一种流体加热器，其中即明确记载：电阻发热体，包括电阻丝；所述电阻丝上设有发热电阻丝和温控电阻丝，所述发热电阻丝包括细电阻丝和粗电阻丝；流体加热容器，包括主体和盖体；所述主体和盖体内部形成一个容纳腔体，所述盖体上设有流体入口，所述主体靠近盖体处设有流体出口；电气控制系统，所述电气控制系统包括发热体温度检测电路；其中，所述电阻发热体设于流体加热容器内部的容纳腔体中。

上述专利中记载的技术方案，其中采用的“发热电阻丝”即为现有技术中最常见、最典型的流体加热装置的具体实现形式，这样的实现形式被广泛应用在现有的流体加热装置中，以上述方式构造流体加热装置中的发热部件后，该发热部件在电气层面上将具备一定的电阻值R，实际加工过程中，需对该“发热电阻丝”中通入具有一定电流幅值的直流电或工频交流电，该“发热电阻丝”基于P＝I²R的原理才能对应产生热量。

现有技术中采用电阻丝作为发热部件、对电阻丝通入电流，基于P＝I²R的原理产生热量时，为提高发热效率，应尽可能提高电阻丝的阻值R或通入电阻丝中的电流I的大小。而根据电阻丝阻值的计算公式：R＝ρl，式中ρ为电阻丝

s

电阻率，l为接入电路中的电阻丝的有效长度，s为大接入电阻丝的横截面面积，由上述算式可清楚看出，如需提高电阻丝阻值，可通过选择电阻率较大的材质制备电阻丝、接入尽可能长、尽可能细的电阻丝等方法实现。

应该指出，上述通过增大电阻丝中的电流以及提高电阻丝自身阻值的方法应用到具体的流体加热装置中时，将存在明显缺陷：一方面，增大电阻丝中电流将给电源以及电阻丝自身性能都提出了挑战，不仅电源设备需要输出更大的电流以达到要求，电源设备自身器件以及电阻丝本身都需要对应配置能承受更大电流的器件或材质，整个流体加热装置的制造难度与制造成本都将大幅增加；另一方面，现有技术中为增大应用在流体加热装置中的电阻丝的阻值，通常选用电阻率较大、长度较长、线径较小的细电阻丝，在模具上反复盘绕成预期形状，将该细长电阻丝整段接入电路后，电阻丝发热，由于电阻丝自身线径较细，长时间发热后极易熔断，而对于流体加热装置而言，其内部作为核心发热部件的电阻丝一旦熔断，整个流体加热装置都将失去效用，这给流体加热过程顺利进行带来了巨大的困难。

发明内容

为解决上述问题，本发明的目的在于提供一种流体加热装置，利用高频交流电环境中导体的电阻热与感应热的双重热效应使得导体产生大量热量。