CN104819555B - 液体电阻电加热器 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种液体电阻电加热器及其功率调节装置。它包括绝缘容器，绝缘容器内具有一组距离可调的活动电极和固定电极，活动电极和固定电极由一个驱动机构驱动调节，活动电极和固定电极连接电源电路；外部液体与绝缘容器的内腔相通处设置有流体通道；活动电极和固定电极的两个电极面上分别设置有相互错开的绝缘隔离刮板。采用上述的结构后，使得功率可调，避免了能量传递的过程中产生的传递损耗，保证了加热效率；同时，能够在调整功率的情况下实现电极面的清理，解决了目前技术中能调功率但不能除垢或能除垢但不能调整功率的单一功能现状，并且保证了功率不会因具有污垢而衰减，进一步保证了加热效率并延长了使用寿命。
Description
技术领域
本发明涉及一种液体电加热设备，具体地说是一种液体电阻电加热器。
背景技术
现有液体电加热器多为固体电阻通电发热传递给绝缘传热介质后再传递给液体，传统的这种液体电加热器，在能量传递的过程中势必产生传递损耗，使电加热器效率大大降低，如果使用传统的液体电加热器加热像水这样的液体，在使用一段时间后，电极面上会形成污垢，使电阻值变大，从而使功率下降，效率就会变得更低，另外其功率调整需通过外部电器电路才能完成，功率调整不方便，使得成本较高。
发明内容
本发明要解决的技术问题是提供一种结构设计合理，加热效率高，功率可调，使用寿命长，生产成本低的液体电阻电加热器。
为了解决上述技术问题，本发明的液体电阻电加热器，包括能够通入外部液体的绝缘容器，绝缘容器内具有一组间隔设置且相互作用面之间位置可调的活动电极和固定电极，活动电极和固定电极的相互作用面之间的相对位置是由一个驱动机构驱动调节从而改变两个电极之间的液体电阻值，活动电极和固定电极分别通过电源引出线密封引出到绝缘容器外后连接电源电路；外部液体与绝缘容器的内腔相通处设置有充满液体后具有高电阻值的流体通道；活动电极和固定电极的两个电极面上分别设置有相互错开的绝缘隔离刮板，活动电极和固定电极相对动作过程中能够使各自电极面上的绝缘隔离刮板清除对面电极面上的污垢。
所述活动电极和固定电极是一组间隔设置的且相互平行的导电板，所述活动导电板与固定导电板的相对电极面上有错开设置的安置孔，绝缘隔离刮板安置在安置孔内。
所述活动导电板和固定导电板的背面分别设置有一块背板，所述背板和绝缘隔离刮板之间设置有能够使绝缘隔离刮板在轴向力的作用下伸缩的弹簧。
所述活动导电板和固定导电板之间具有固定安装在活动导电板的电极面或固定导电板的电极面上的极限位绝缘隔离垫圈。
所述电源引出线通过紧固螺栓和固定电极连接，所述绝缘容器与法兰之间设置有穿线套管，所述电源引出线通过穿线套管引出到法兰外，所述穿线套管两端和两端的出线孔密封连接。
所述活动电极为一个具有外柱面的内部电极，固定电极为一个具有内柱面的外部电极，所述内部电极和外部电极同心设置并使得内部电极与外部电极之间具有间隙，所述外部电极内柱面的一端设置有内环槽，所述内环槽内固定设置一块能够清理内部电极的外柱面上污垢的内绝缘隔离刮板，所述内部电极外柱面的一端设置有外环槽，所述外环槽与内环槽沿外部电极水平中心线对称布置，所述外环槽内固定设置有一个能够清理外部电极的内柱面污垢的外绝缘隔离刮板。
所述外部电极为筒形结构的固定电极，所述内部电极为柱状结构的活动电极，活动电极和固定电极分别通过电源引出线引出到绝缘容器外后连接电源电路。
所述内部电极为柱状结构的活动电极，所述外部电极设置为径向均匀分隔形成的三片瓦片状电极，三片瓦片状电极之间均设置有能够相互绝缘的绝缘间距，所述绝缘容器的内壁上设置有与三片瓦片状电极形状相适应的插槽，三片瓦片状电极均插入在插槽内，三片瓦片状电极分别连接三相交流电，所述内部电极作为三相负载的Y形接线的中点。
所述内绝缘隔离刮板和外绝缘隔离刮板上分别环布有液体流道孔，所述液体流道孔位于内部电极与外部电极之间的间隙处，所述内绝缘隔离刮板和外绝缘隔离刮板上分别设置有一条断口。
所述绝缘容器上设置有液体进口和液体出口，液体进口与绝缘容器内腔相通处以及液体出口与绝缘容器内腔相通处均设置充满液体后具有高电阻值的流体通道。
所述驱动机构包括螺杆以及与螺杆配合的螺母；所述螺杆的一端固定连接活动电极，另外一端经过固定安装在绝缘容器上的螺母后伸出绝缘容器外，所述绝缘容器外设置有电动减速机，所述电动减速机的输出轴与螺杆之间设置有能够传输动力且相互绝缘的承插式连接部分。
所述螺母外具有一个连接套，所述连接套与螺杆之间至少设置有一道密封圈；所述连接套的外端面上安装有压板，在连接套的外端面和螺杆的结合处，设置为位于连接套与压板之间的端面密封件，所述绝缘容器上设置有一个安装腔，所述连接套安装在安装腔内，所述安装腔的顶端安装有一个法兰。
所述绝缘容器外套装一个金属屏蔽罩，所述金属屏蔽罩接地。
采用上述的结构后，由于绝缘容器内具有一组间隔设置且相互作用面之间距离可调的活动电极和固定电极，通过调节两电极的相互作用面之间的相对位置距离可以改变两个电极之间的液体电阻值，一方面使得功率可调，另外一方面，避免了能量传递的过程中产生的传递损耗，保证了加热效率；同时，活动电极和固定电极的两个电极面上分别设置有相互错开的绝缘隔离刮板，活动电极和固定电极相对动作过程中能够使各自电极面上的绝缘隔离刮板清除对面电极面上的污垢，由此使其能够在调整功率的情况下实现电极面的清理，解决了目前技术中能调功率但不能除垢或能除垢但不能调整功率的单一功能现状，并且保证了功率不会因具有污垢而衰减，进一步保证了加热效率并延长了使用寿命，其结构设计巧妙合理，功率调整方便，降低了制造和使用成本，具有很好的推广使用价值。
附图说明
图1为本发明实施例一结构示意图；
图2为本发明实施例二结构示意图；
图3为本发明实施例三结构示意图；
图4为图1的A处放大结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明的液体电阻电加热器作进一步详细说明。
实施例一：
如图所示，本发明的液体电阻电加热器，包括能够通入外部液体的绝缘容器1，绝缘容器1上设置有液体进口13和液体出口14，液体进口13与绝缘容器1内腔相通处以及液体出口14与绝缘容器1内腔相通处均设置充满液体后具有高电阻值的流体通道；绝缘容器1内具有一组间隔设置且相互作用面之间位置可调的活动电极2和固定电极3，所说的活动电极2和固定电极3是一组间隔设置的且相互平行的导电板，两块导电板为绝缘基材表面镀导电膜或导电陶瓷；活动导电板与固定导电板的相对电极面上有错开设置的安置孔，安置孔内安置绝缘隔离刮板；活动导电板和固定导电板的背面分别设置有一块背板5，背板5和绝缘隔离刮板4之间设置有能够使绝缘隔离刮板4在轴向力的作用下伸缩的弹簧6，活动电极2和固定电极3相对动作过程中能够使各自电极面上的绝缘隔离刮板4清除对面电极面上的污垢，活动导电板和固定导电板之间具有固定安装在活动导电板的电极面或固定导电板的电极面上的极限位绝缘隔离垫圈7；活动电极2和固定电极3的相互作用面之间的相对位置距离是由一个驱动机构驱动调节从而改变两个电极之间的液体电阻值，所说的驱动机构包括螺杆15以及与螺杆配合的螺母16；螺杆15的一端固定连接活动电极，另外一端经过固定安装在绝缘容器上的螺母16后伸出绝缘容器1外，绝缘容器1外设置有电动减速机，电动减速机的输出轴与螺杆之间设置有能够传输动力且相互绝缘的承插式连接部分；螺母16外具有一个连接套17，连接套17与螺杆15之间至少设置有一道密封圈18；连接套17的外端面上安装有压板19，绝缘容器1上设置有一个安装腔，连接套17安装在安装腔内，安装腔的顶端安装有一个法兰20；活动电极2和固定电极3分别通过电源引出线引出到绝缘容器1外后连接电源电路；电源引出线密封连接，电源引出线通过紧固螺栓和固定电极连接，绝缘容器1与法兰20之间设置有穿线套管21，电源引出线通过穿线套管21引出到法兰20外，穿线套管21两端和两端的出线孔密封连接。
实施例二：
本发明的液体电阻电加热器，包括能够通入外部液体的绝缘容器1，绝缘容器1外套装一个金属屏蔽罩，金属屏蔽罩接地；绝缘容器1内具有一组间隔设置且相互作用面之间位置可调的活动电极2和固定电极3，所说的活动电极2为一个具有外柱面的内部电极，固定电极3为一个具有内柱面的外部电极，内部电极和外部电极同心设置并使得内部电极与外部电极之间具有间隙，外部电极内柱面的一端设置有内环槽，内环槽内固定设置一块能够清理内部电极的外柱面上污垢的内绝缘隔离刮板8，内部电极外柱面的一端设置有外环槽，外环槽与外环槽沿外部电极水平中心线C对称布置，外环槽内固定设置有一个能够清理外部电极的内柱面污垢的外绝缘隔离刮板9，内绝缘隔离刮板8和外绝缘隔离刮板9上分别环布有液体流道孔12，液体流道孔12位于内部电极与外部电极之间的间隙处，内绝缘隔离刮板8和外绝缘隔离刮板9上分别设置有一条断口；活动电极2和固定电极3的相互作用面之间的相对位置是由一个驱动机构驱动调节从而改变两个电极之间的液体电阻值，所说的驱动机构包括螺杆15以及与螺杆配合的螺母16；螺杆15的一端固定连接活动电极，另外一端经过固定安装在绝缘容器上的螺母16后伸出绝缘容器1外，绝缘容器1外设置有电动减速机，所述电动减速机的输出轴与螺杆之间设置有能够传输动力且相互绝缘的承插式连接部分；螺母16的外具有一个连接套17，连接套17与螺杆15之间至少设置有一道密封圈18；连接套17的外端面上安装有压板19，在连接套17的外端面和螺杆15的结合处，设置有位于连接套17和压板19之间的端面密封件，也就是说连接套17的外端面与压板19之间设置有用于密封在螺杆15周围的端面密封件，绝缘容器1上设置有一个安装腔，连接套17安装在安装腔内，所述安装腔的顶端安装有一个法兰20；活动电极2和固定电极3分别通过电源引出线引出到绝缘容器1外后连接电源电路；本实施例中所说的外部电极为筒形结构的固定电极，内部电极为柱状结构的活动电极，活动电极2和固定电极3分别通过电源引出线引出到绝缘容器1外后连接电源电路。
实施例三：
本实施例中所说的活动电极2为一个具有外柱面的内部电极，固定电极3为一个具有内柱面的外部电极，内部电极和外部电极同心设置并使得内部电极与外部电极之间具有间隙，外部电极内柱面的一端设置有内环槽，内环槽内固定设置一块能够清理内部电极的外柱面上污垢的内绝缘隔离刮板8，内部电极外柱面的一端设置有外环槽，如图所示，外环槽与内环槽沿外部电极水平中心线C对称布置，也就是说外环槽设置在内部电极外柱面的一端，而内环槽设置在外部电极内柱面的另外一端，外环槽内固定设置有一个能够清理外部电极的内柱面污垢的外绝缘隔离刮板9，内绝缘隔离刮板8和外绝缘隔离刮板9上分别环布有液体流道孔12，液体流道孔12位于内部电极与外部电极之间的间隙处，内绝缘隔离刮板8和外绝缘隔离刮板9上分别设置有一条断口；其中，内部电极为柱状结构的活动电极，外部电极设置为径向均匀分隔形成的三片瓦片状电极10，三片瓦片状电极10之间均设置有能够相互绝缘的绝缘间距，绝缘容器1的内壁上设置有与三片瓦片状电极10形状相适应的插槽11，三片瓦片状电极10均插入在插槽11内，三片瓦片状电极10分别连接三相交流电，所述内部电极作为三相负载的Y形接线的中点。
Claims (10)
1.一种液体电阻电加热器，其特征在于：包括能够通入外部液体的绝缘容器(1)，所述绝缘容器(1)内具有一组间隔设置且相互作用面之间位置可调的活动电极(2)和固定电极(3)，活动电极(2)和固定电极(3)的相互作用面之间的相对位置是由一个驱动机构驱动调节从而改变两个电极之间的液体电阻值，活动电极(2)和固定电极(3)分别通过电源引出线密封引出到绝缘容器(1)外后连接电源电路；所述外部液体与绝缘容器(1)的内腔相通处设置有充满液体后具有高电阻值的流体通道；所述活动电极(2)和固定电极(3)的两个电极面上分别设置有相互错开的绝缘隔离刮板(4)，所述活动电极(2)和固定电极(3)相对动作过程中能够使各自电极面上的绝缘隔离刮板(4)清除对面电极面上的污垢。
2.根据权利要求1所述的液体电阻电加热器，其特征在于：所述活动电极(2)和固定电极(3)是一组间隔设置的且相互平行的导电板，所述活动电极(2)和固定电极(3)的相对电极面上有错开设置的安置孔，绝缘隔离刮板安置在安置孔内；所述活动导电板和固定导电板的背面分别设置有一块背板(5)，所述背板(5)和绝缘隔离刮板(4)之间设置有能够使绝缘隔离刮板(4)在轴向力的作用下伸缩的弹簧(6)；所述活动导电板和固定导电板之间具有固定安装在活动导电板的电极面或固定导电板的电极面上的极限位绝缘隔离垫圈(7)；所述电源引出线通过紧固螺栓和固定电极连接，所述绝缘容器(1)与法兰(20)之间设置有穿线套管(21)，所述电源引出线通过穿线套管(21)引出到法兰(20)外，所述穿线套管(21)两端和两端的出线孔密封连接。
3.根据权利要求1所述的液体电阻电加热器，其特征在于：所述活动电极(2)为一个具有外柱面的内部电极，固定电极(3)为一个具有内柱面的外部电极，所述内部电极和外部电极同心设置并使得内部电极与外部电极之间具有间隙，所述外部电极内柱面的一端设置有内环槽，所述内环槽内固定设置一块能够清理内部电极的外柱面上污垢的内绝缘隔离刮板(8)，所述内部电极外柱面的一端设置有外环槽，所述外环槽与内环槽沿外部电极水平中心线对称布置，所述外环槽内固定设置有一个能够清理外部电极的内柱面污垢的外绝缘隔离刮板(9)。
4.根据权利要求3所述的液体电阻电加热器，其特征在于：所述外部电极为筒形结构的固定电极，所述内部电极为柱状结构的活动电极，活动电极(2)和固定电极(3)分别通过电源引出线引出到绝缘容器(1)外后连接电源电路。
5.根据权利要求3所述的液体电阻电加热器，其特征在于：所述内部电极为柱状结构的活动电极，所述外部电极设置为径向均匀分隔形成的三片瓦片状电极(10)，三片瓦片状电极(10)之间均设置有能够相互绝缘的绝缘间距，所述绝缘容器(1)的内壁上设置有与三片瓦片状电极(10)形状相适应的插槽(11)，三片瓦片状电极(10)均插入在插槽(11)内，三片瓦片状电极(10)分别连接三相交流电，所述内部电极作为三相负载的Y形接线的中点。
6.根据权利要求3所述的液体电阻电加热器，其特征在于：所述内绝缘隔离刮板(8)和外绝缘隔离刮板(9)上分别环布有液体流道孔(12)，所述液体流道孔(12)位于内部电极与外部电极之间的间隙处，所述内绝缘隔离刮板(8)和外绝缘隔离刮板(9)上分别设置有一条断口。
7.根据权利要求2或6所述的液体电阻电加热器，其特征在于：所述绝缘容器(1)上设置有液体进口(13)和液体出口(14)，液体进口(13)与绝缘容器(1)内腔相通处以及液体出口(14)与绝缘容器(1)内腔相通处均设置充满液体后具有高电阻值的流体通道。
8.根据权利要求7所述的液体电阻电加热器，其特征在于：所述驱动机构包括螺杆(15)以及与螺杆配合的螺母(16)；所述螺杆(15)的一端固定连接活动电极，另外一端经过固定安装在绝缘容器上的螺母(16)后伸出绝缘容器(1)外，所述绝缘容器(1)外设置有电动减速机，所述电动减速机的输出轴与螺杆之间设置有能够传输动力且相互绝缘的承插式连接部分。
9.根据权利要求8所述的液体电阻电加热器，其特征在于：所述螺母(16)外具有一个连接套(17)，所述连接套(17)与螺杆(15)之间至少设置有一道密封圈(18)；所述连接套(17)的外端面上安装有压板(19)，在连接套(17)的外端面和螺杆(15)的结合处，设置有位于连接套与压板(19)之间的端面密封件，所述绝缘容器(1)上设置有一个安装腔，所述连接套(17)安装在安装腔内，所述安装腔的顶端安装有一个法兰(20)。
10.根据权利要求9所述的液体电阻电加热器，其特征在于：所述绝缘容器(1)外套装一个金属屏蔽罩，所述金属屏蔽罩接地。
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