流体电加热装置以及电加热流体的方法制造方法及图纸

技术编号:9493891 阅读:75 留言:0更新日期:2013-12-26 04:46
一些实施例通常涉及流体电加热装置、加热方法以及使用这样的加热装置和方法的加热系统。所述加热装置的一种示范性实施例包括:本体,所述本体具有流体入口和流体出口,且所述本体在所述流体入口和所述流体出口之间限定有流体通道;以及被置于所述本体中并被设置为平行的至少两个加热组件,每个加热组件包括至少两个电极,所述电极被设置为通过传送交变电流通过流体来加热流体;其中所述至少两个加热组件被置于所述本体中以使得流过所述流体通道的流体同时流过所述至少两个加热组件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】一些实施例通常涉及流体电加热装置、加热方法以及使用这样的加热装置和方法的加热系统。所述加热装置的一种示范性实施例包括:本体,所述本体具有流体入口和流体出口,且所述本体在所述流体入口和所述流体出口之间限定有流体通道;以及被置于所述本体中并被设置为平行的至少两个加热组件,每个加热组件包括至少两个电极,所述电极被设置为通过传送交变电流通过流体来加热流体;其中所述至少两个加热组件被置于所述本体中以使得流过所述流体通道的流体同时流过所述至少两个加热组件。【专利说明】本申请要求2011年I月7日申请的、申请号为PCT/AU2011/000016的国际专利申请的优先权,该国际专利申请的全部内容在此通过引用被并入本申请。
本申请的实施方式一般涉及流体电加热装置、用于加热流体的方法以及使用这样的加热装置和加热方法的系统。
技术介绍
在包括汽车、船舶和航空航天的许多领域中,均需要对流体物质进行快速加热。例如,电池在寒冷气候中的性能一直是混合动力汽车担忧的问题。因此为了从电池获得令人满意的功率与能量性能,有必要为混合动力汽车中的电池加热。在特别寒冷的环境中,电池与该混合动力汽车的发动机二者都是冷的。为了避免发动机性能减弱,最好对发动机组进行预热。在其他情况中,为了乘客的舒适,车辆车厢中的空气也需要加热。加热器芯或热交换系统通常用于加热液体或气体。例如,由车辆的发动机加热的发动机冷却液流过安装在车辆中的加热器芯的热交换器。空气被风扇吹过热交换器并从热交换器接收来自加热的发动机冷却液的热量。接着经加热的空气直接引入乘客车厢从而使乘客感到舒适,或可以直接引向汽车挡风玻璃用于除雾或除冰。在一些需要经加热的流体的应用中,空间也许非常有限,例如在咖啡机或其它加热流体分配器中。常用的加热装置过于庞大,而如果他们很小则又效率低下。有必要调节或改善有关现有加热技术的一个或更多不足之处或缺陷,或至少对于这些技术提供一种有益的替代选择。在本说明书中,词语“包括”应理解为意思是包含指定的元件、整体或步骤,或元件、整体或步骤的群组,但并不排除任何其他的元件、整体或步骤,或元件、整体或步骤的群组。
技术实现思路
一些实施例有关一种流体电加热装置,所述流体电加热装置包括:本体,所述本体具有流体入口和流体出口,且所述本体在所述流体入口和所述流体出口之间限定有流体通道;以及至少两个加热组件,所述加热组件被置于所述本体中并被设置为平行(inparallel),每个加热组件包括至少两个电极,所述电极被设置为经由传送交变电流通过流体来加热流体;其中所述至少两个加热组件被置于所述本体中以使得流过所述流体通道的流体同时流过所述至少两个加热组件。流体电加热装置可包括至少三个加热组件。其中至少一个加热组件包括至少一个分段电极,每个分段电极包括多个电性上可分的电极段。通过选择性地激活一个或更多电极段,每个分段电极为可控的,从而根据施用于所述分段电极上的电压,由所述分段电极获得的电流取决于选择的一个或更多电极段的有效活动面积。所述加热装置可进一步包括控制器,所述控制器可被操作以通过选择性地激活或停用一个或更多分段电极中的电极段来充分利用应用于加热所述流体的能量。所述控制器可被进一步操作以重复测量在每个加热组件的出口处的流体温度,并将测量出的输出温度与计算出的输出温度值进行比较。所述至少两个加热组件可被设置以使得从所述流体入口流动至所述流体出口的流体必须流过所述至少两个加热组件中的至少一个。所述本体的体积约小于0.1立方米,例如优选为约0.05立方米。所述至少两个加热组件可被置为距所述本体的中央轴相等距离。所述本体至少部分基本上呈圆柱形或基本上呈矩形。每个加热组件中的所述至少两个电极可基本上同心。在每个加热组件中同心设置的电极的表面面积使得正确数量的能量被传递给水。在每个同心平行的加热组件中的电极的表面面积可不同。每个加热组件中的所述至少两个电极可由惰性导电材料构成。所述惰性导电材料可包括但不限于导电塑性材料、浸碳材料和碳包覆材料中的一种。—些实施例有关用于加热一种物质的热发生器,所述热发生器包括:在此描述的流体电加热装置;以及流体容器,所述流体容器用于从所述流体电加热装置接收加热的流体并将来自所述加热的流体的热量传递至一种物质,其中待加热的所述物质接近容纳所述经加热的流体的所述容器。通过所述加热装置加热的所述流体可为水、乙烯乙二醇、丙二醇、矿物油或合成油以及纳米流体中的一种。所述加热装置和所述流体容器可构成闭环流体路径的一部分,流体在该闭环流体路径中流通。所述热发生器可进一步包括泵从而使流体流过所述加热装置并流入所述流体容器。一些实施例有关一种加热方法,所述加热方法包括:使流体流过具有流体入口和流体出口、并在所述流体入口和所述流体出口之间限定有流体通道的本体;以及使用被置于所述本体中并被设置为平行的至少两个加热组件来加热流体,每个加热组件包括被设置为经由传送交变电流通过流体来加热流体的至少两个电极;其中所述至少两个加热组件被置于所述本体中以使得流过所述流体通道的流体同时流过所述至少两个加热组件。所述方法可进一步包括从所述本体将经加热的流体泵送入流体容器,其中所述流体容器将来自所述经加热的流体的热量传递至接近所述流体容器的一种物质。所述流体容器可位于热交换器内,且所述方法进一步包括传送所述物质通过所述热交换器。所述流体容器、热交换器及所述主体可一起构成闭合流体回路的一部分,且所述方法进一步包括使所述流体环流通过所述闭合环路。所述方法可进一步包括控制所述经加热的流体的温度,从而控制所述经加热的物质的温度。所述至少两个加热组件可包括置于所述流体通道中的至少第一、第二及第三平行加热组件。所述至少两个加热组件可被设置以使得从所述流体入口流动至所述流体出口的流体必须流过所述至少两个加热组件中的至少一个。所述方法可进一步包括测量流体电导率、设定流速和所述流体入口处的流体温度;以及根据测量出的流体电导率、流速和温度来确定为了将所述流体加热至设定温度而需要通过所述电极传送至所述流体的能量。所述方法可进一步包括选择性地激活或停用所述至少两个电极的分段电极元件。这样可充分利用传递至所述流体的能量。每个加热组件的所述至少两个电极可包括分段电极,且加热可包括选择性地激活所述分段电极中的一个或更多电极段,使得根据施用于所述分段电极上的电压,由所述分段电极获得的电流取决于选择的一个或更多电极段的有效活动面积。—些实施例有关一种产生热量从而加热一种物质的方法,所述方法包括:将流体泵送至流体电加热装置;所述流体电加热装置经由传送交变电流通过流体来加热所述流体,凭借所述流体的电气电阻特性,所述流体将升温;以及从所述流体电加热装置将经加热的流体泵送入流体容器,其中所述流体容器将来自所述经加热的流体的热量传递至一种物质,所述物质接近容纳所述经加热的流体的所述流体容器。—些实施例有关用于加热一种物质的热发生器,所述热发生器包括:流体电加热装置,所述流体电加热装置可被操作以接收流体并经由传送交变电流通过所述流体来加热所述流体,凭借所述流体的电气电阻特性,所述流体将升温;以及位于热交换器内的流体容器,所述流体容器用以从所述流体电加热装置接收经加热的流体并通过所述热交换器将来自所述经加热本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:罗伯特·科内利斯·范阿肯塞德里克·伊斯雷尔森
申请(专利权)人:密克罗希特技术公司
类型:
国别省市:

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