[发明专利]通用电极加热器

说明书

技术领域

本发明属于电能量转换技术，具体说是涉及一种以连体电极翅片非接触互插形成流体通道的通用电极加热器。

背景技术

在现有以电极进行电能转换化学能热能技术中，大都采用单个圆柱排列或单片叠加形成电场作用空间，普遍存在电极作用面积小占用空间大，容积功率小，在同等功率的电极作用下电能量转换效率低，更无法实现形成系列化标准化的通用电能量转换技术型产品。

因此，提高以电极进行电能转换化学能热能技术，以及形成高密度大功率通用产品的制备应用技术，已成为迫切需要解决的问题。

发明内容

鉴于现状，本发明提供了一种以连体电极翅片非接触互插形成流体通道的通用电极加热器，以其在不同工况下的作用，提高电能转换化学能热能，通过电极之间非接触的配合形成的流体电极通道，使其流体通过电极通道形成的负载回路实现能量转换。

本发明的技术解决方案是：一种通用电极加热器，包括外壳，及安装在外壳内部的电极；其中，所述的电极是由连体翅片与基板组成，至少由两个连体翅片非接触互相交错组装于设有进出接口的外壳内，所述的非接触互相交错的连体翅片按等间距形成的间隙通道，该间隙通道与外壳进出接口形成的多个流体回转通道，所述的连体翅片、基板与电源连接。

在本发明中，所述的连体翅片分布在基板一侧或两侧。

进一步地，所述的连体翅片与基板是一个整体电极组，或是分体串联组成的电级组。

进一步地，所述的连体翅片、基板与电连接为单相两线，三相三线，三相四线，或并联三相四线。

进一步地，所述的外壳是采用耐高温绝缘树脂或陶瓷等绝缘材料，或是金属外壳内衬绝缘衬套或绝缘垫层，其壳体形状为圆形套管及矩形外壳。

其连体电极造型简单可采用导电材料经拉伸，或压铸，或冲压，等工艺一次成型，或采用焊，铆，熔，等连接工艺二次成型，由于连体电极排列紧凑可在狭小空间内实现电极作用面积最大化，因而容积功率大转换效率高。

本发明所指的流体（或媒质）包括液体流，颗粒流，或混合流多种形态。

所指的电源可采用直流或交流，低频或高频，连续波或脉冲波及不同组合的复式电源。实现或电离，或电解，或电热等工艺，完成化学能热能等能量转换。其通用性可适应各种媒质，流体黏度，工艺压力，运行速度等条件设计相应的流道。

本实用新型的积极效果：

一、实用能效分析

本发明的三相四线三级串联电极加热器，在电能转换热能过程中系统内无发热元件无功损耗为零，无结垢不干烧可长时间连续负载运行，不仅适应各种常压开放系统定压封闭系统，而且操控可轻易实现无人值守自动控制和联网监控。该电极加热器利用谷电4小时即可将40吨电导率为0.025S的自来水水温提升93.5度，蓄能4377kw/h可满足7000平米建筑越冬取暖，其体积与造价仅是以其他发热元件构成同功率电锅炉的几十分之一，这对平衡电网削峰添谷节能减排具有特殊重要意义。

另外，通用电极加热器应用多级串并联设计，可以通过外部配线开关进行串并联级数粗调，亦可以通过晶闸管等调流调压设备进行单级细调，乃至分相分线微调，使其转换功率可适应不同工况工艺要求及电网峰谷承载能力变化，这将最大化减少外部大功率调控设备配置。

该通用电极加热器可广泛应用于，家庭厨卫电器，譬如饮水机，热水器，蒸汽煲，洗碗机，消毒柜等。还可广泛应用于医疗卫生，制酒制药，烘干热压，石油化工等多种行业，具有广泛的通用性。其简单造型及结构，良好的工艺性，极易实现产品的系列化标准化。

二、技术指标分析

采用三相四线三级串联电极加热器，套筒外壳系采用耐高温树脂一次注塑成型，内径104mm外径124mm，高380mm，连体电极采用防腐铝合金拉伸型材，内连体电极外径104mm高度370mm，外连体电极外径104mm高度分别为50mm ，100mm，200mm串联级组间距5mm，内外连体电极翅片装配间距1.2mm，空间过流面积1180.13mm^2，电极总有效作用面积370,345.07mm^2。

进行计算机模拟电能转换热能测试结果如下：

测试条件：1）流体天然水（自来水）；2）电源交流星型接线，220V；3）三级全负载；4）进口流速0.75m/s，（2.7677kg/s）；5）进口水温298K,（摄氏24.85度）。

附图说明

 图1是本发明的结构视图；

图2是图1的另一实施例；

图3、图4、图5、图6、图7、图8为不同电连接示意图；