[其他]高效安全电加热装置

说明书

高效安全电热装置。用两组交错排列的电极与被加热物质直接接触，被加热物本身成为发热元件而发热。采用多极片提高加热速度和功率，在加热区附近设置多级零电位，使离开加热区的被加热物不带电。

本发明涉及高效安全电加热装置，特别是直热式电加热装置。

在工业及民用各领域中，电加热技术得到广泛应用，现有的各种各样的电加热方法和装置，按其加热方式可分为两大类，即以电热元件为发热体，将热量传送给被加热物的间热式电热方法及装置，和不采用电热元件，而让电流直接流过被加热物，从而使被加热物自身发热的直热式电热方法及其装置。

采用第一种方法时，由于使用了电热元件，因此在能量转换过程中增加了能量损耗、热效率较低，而且造价高，结构复杂，当散热不良时，电热元件本身容易损坏

而采用第二种电热方法，由于省去了电热元件这个中间环节，因此能量损耗小，热效率高，结构简单，成本低，而且寿命长，安全可靠。

美国专利2，850，610号公开了一种直热式水加热器的结构。该加热器有一个圆周为金属、上下底部为绝缘材料制成的容器壳体。在壳体内部中央有一个芯电极，一组围绕着芯电极的各自分离的电极，这些电极由石墨制成，各电极之间以及电极与壳体之间保持绝缘。在容器底部有一个进水口，上部有一个出水口，容器内靠近进水口处有一个接地板。被加热的水从各极片间通过并被加热后，从容器顶部中央的出口流出。这种加热器的优点是效率高，结构简单。但是，这种热水器也有缺点。其中最主要的是，水在被加热过程中是带电的，这些带电的水从各极片间以及沿着绝缘材料制成的容器顶部从出口流出时，水中所带的电不可能安全消除，特别是当水的流速较高时，出水带电问题更严重。这样，使该装置的用途受到很大限制，只能适用于加热静置在容器中的水或者流速极低的水，而且容器的容积也必须较大。

本发明的目的是克服上述的现有直热式电加热装置的缺点，提供一种高效、安全的电加热装置。

本发明的目的是通过制造以下装置实现的：

在一个带有进出口的壳体中，用两组交错排列并分别与市电电源相线和零线连接的电极与被加热物质直接接触，接通电源，位于不同电极间的被加热物上就有电流通过，由于被加热物具有电阻，所以在这部分被加热物上就产生了热量，从而使其本身被加热。当电源电压和被加热物质的数量一定时，加热的速度与电级间被加热物质的电阻有关，与电极的有效面积也有关，所以为了提高加热的效率，可以适当减小各电极之间的距离、或增大每个电极的有效面积。但在有些场合，过分增大每个电极的有效面积有困难，这时可以采用增加每组电极中电极数量的方法来扩大有效面积。加热过程中，被加热物质是带电的。为了解决这一现象带来的问题，在两组电极附近设置了多级零电位，使得离开电极区域的被加热物基本不带电。在本发明中，采用了两级零电位，在两组电极附近设置一个与电源零线相接的第一零电位，然后在该第一零电位的外面再设置一个与地线相接的第二零电位。被加热物离开第一零电位时，其带电程度极大降低，所残留的漏泄电流在被加热物通过第二零电位时几乎全部被接地短路，从而实现了高效安全加热。

用这种装置，可以加热固体，如碱类和盐类，使它们熔化。

用这种装置，也可以加热液体，比如油类，含有各种物质的水溶液或含水的混合物，以及工业或生活用水等。

被加热的，可以是静置在适当容器中的物质。此时，第一和第二零电位宜将整个加热区（包括电极和位于加热区的被加热物质）包围起来，这样就不会有电流向外漏泄。

被加热的物质也可以是流动的。它们既可以依次流经每个极间，也可以分别流经各个极间，然后汇合一起流出。此时，与电源零线连接的第一零电位可以设置在加热区靠近流体出口和进口的地方，流体流进或流出时，必须穿过第一零电位。而与地线连接的第二零电位则离加热区再远些，即在第一零电位的外面。同样，流体应全部穿过第二零电位。

图1是本发明熔化卤装置的示意图。

图2是实现本发明的电热装置的示意图。

图3是带有透明观察窗的实施例的示意图。