CN205261501U - 流体加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种流体加热装置，能在导体管(1)破损前检测到破损，从而将加热流体的泄漏防患于未然。具体地，在本实用新型的流体加热装置(100)中，通过对螺旋状缠绕的导体管(1)感应加热来加热在所述导体管(1)内流动的流体，设有将所述导体管(1)的需要部位之间彼此电连接构成短路电路的电连接构件(2)，以及测定所述导体管(1)的电位的电位测定器(4)。

Description

流体加热装置

技术领域

本实用新型涉及通过对缠绕成螺旋状的导体管感应加热、来加热在所述导体管内通流的流体的流体加热装置。

背景技术

以往，如专利文献1(日本专利公开公报特开2010-71624号)所示，在这种已公知的流体加热装置中，用螺旋的轴向延伸的电连接构件将形成二次线圈的、螺旋状缠绕的多重导体管通过焊接等电连接，构成短路电路、降低电抗以改善功率因数，从而提高加热效率。

可是，对螺旋导体管感应加热时，由于在相比外周侧长度短的、电阻值低的导体管的内周侧上流过比外周侧大的电流，所以内周侧变得比外周侧温度高。因此导体管的内周侧比外周侧热膨胀大，螺旋管在回绕的方向上、管的相互配置发生变化。

此外，由于流体的出口侧比入口侧温度高，所以出口侧的卷绕直径变大，螺旋管的正面视图形状变为梯形。

但若像以往那样、电连接构件固定在导体管的需要部位间，则前述的导体管即将变形时会产生较大的应力，经过长年使用，电连接构件和导体管与电连接构件的固定部位会不断老化，有时上述部位会发生破损。

这时不仅是加热效率降低，甚至存在连接部间产生电位并放电、导体管自身破损后内部的加热流体产生泄漏的危险。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种流体加热装置，能在上述的导体管破损前检测出破损，以将加热流体的泄漏防患于未然。

即，本实用新型提供的流体加热装置，通过对螺旋状缠绕的导体管感应加热、来加热在所述导体管内流动的流体，具有：将所述导体管的需要部位彼此电连接、构成短路电路的电连接构件；以及测定所述导体管的电位的电位测定器。

按照这种结构，当电位测定器的检测电位超过规定的值时，由于知道电连接构件上产生某种异常，因而可以通过保养、更换装置等，在导体管破损前，实施将其防患于未然的措施。

为进一步保证进行所述保养等，优选还设有当所述电位测定器的测定电位超过规定的值时，通知上述情况的通知部或输出运转停止信号的运转停止部。

为降低导致破损的根本原因的应力、实现装置的长寿命化，优选所述电连接构件能对应伴随所述导体管的温度变化产生的变形而变形。

作为优选的电连接构件的方式，可以例举用金属网形成电连接构件。按照这种结构，由于不仅是纵向、而且横向上也容易变形，所以还能充分应对导体管的意外的变形。

作为优选的电连接构件的其他方式，可以例举所述电连接构件采用其中间区域进行了折弯加工的金属板形成。按照这种结构，在保持可动性的同时、能容易地确保较大的导电截面积。

所述导体管通过加热流体来产生过热蒸汽时，由于流体加热装置的内部温度大幅上升、导体管的变形也加大，所以本实用新型的效果尤其显著。

按照本实用新型，当电位测定器的检测电位超过规定的值时，由于能知道电连接构件上产生了某种异常，所以通过进行保养、更换装置等，能在导体管破损前采取措施，防患于未然。

附图说明

图1是主要表示本实用新型一个实施方式中的流体加热装置的导体管的主视图。

图2是主要表示该实施方式的导体管的侧视图。

图3是表示该实施方式的电连接构件的主视图、仰视图和侧视图。

图4是表示本实用新型其他实施方式中的电连接构件的主视图、仰视图和侧视图。

图5是表示本实用新型另一其他实施方式中的流体加热装置的主视图。

图6是表示本实用新型又一其他实施方式中的流体加热装置的主视图。

附图标记说明

100流体加热装置

1导体管

2电连接构件

5警报装置(通知部)

5警报装置(运转停止部)

具体实施方式

以下参照附图说明本实用新型的流体加热装置100的一个实施方式。

所述流体加热装置100包括：沿铁心缠绕的一次线圈(未图示)；以及在所述一次线圈的外周或内周或一次线圈之间，沿所述一次线圈缠绕的螺旋状导体管1构成的二次线圈(参照图1、图2)，所述流体加热装置100通过所述导体管1的感应发热、对在构成所述二次线圈的所述导体管1内部流通的流体进行加热。另外，在构成二次线圈的导体管1的一方的端部上，形成用于向二次线圈供给流体的外部配管所连接的导入口，在所述导体管的另一方的端部上，形成用于将加热后的流体向外部导出的外部配管所连接的导出口。

另外，这里的流体加热装置100加热作为流体的水，通过用导体管1加热所述水，流体加热装置100被应用为产生超100℃(200℃～2000℃)的过热蒸汽的过热蒸汽产生装置，但是加热温度和加热对象流体并不限于此。例如，可以由导体管1加热在外部生成的饱和水蒸汽，从而产生过热蒸汽。

如图2所示，本实施方式中设有将导体管1的需要部位之间彼此电连接、以构成短路电路的电连接构件2。

如图3所示，所述电连接构件2呈金属制的长条状，具有：通过焊接或钎焊等电气且机械地固定在导体管1上的一对连接用端子板21；以及架设在上述连接用端子板21间的金属网22。一对连接用端子板21通过焊接等电气且机械地固定在导体管1的二次线圈的外周侧部分上。此外，金属网22对应一对连接用端子板21的距离的扩大、缩小而伸缩，本实施方式中在中途呈弯曲的带状，在连接用端子板21之间架设有多条(图3为三条)金属网22。

而且，多个(这里三个以上)这种电连接构件2以使其延伸方向平行螺旋的轴向的状态、安装在导体管1的表面。另外，优选多个电连接构件2横跨二次线圈的外周整体、彼此分开间隔分散性安装。在图2中，两个或三个电连接构件2沿螺旋的轴向直线状安装。此外，各电连接构件2的连接用端子板21，不是安装在邻接的导体管单元(在导体管1中构成螺旋的一周的部分)，而是安装在隔开1个以上分离的导体管单元的期望部位上，将它们电连接。这是因为，实施例中的螺旋管径小，要连接彼此邻接的导体管单元在空间上困难。通过连接这种邻接或分开的导体管单元，以能实现期望的电连接的方式、安装电连接构件2。

作为连接用端子板21和金属网22的材质，适于采用有耐热性且不易氧化的SUS304和SUS316L等奥氏体不锈钢和INCONEL-alloy(JIS合金号码NCF601等)等。

另外如图1所示，本实施方式中设有：用以测定导体管1的入口和出口之间的电位(更准确说，在所述导体管1中，从设有电连接构件2的区域至端部侧的任意部位间的电位)的电位测定器(电压计)4；以及监视装置5，其具有当所述电位测定器4测定的电位超过规定的值时、发出警报的通知部和/或输出运转停止信号的运转停止部。另外，本实施方式的电位测定器4，以测定导体管1的导入口或其附近与导体管1的导出口或其附近之间的电位的方式连接。

例如设感应加热用输入绕组的匝数为N、对输入绕组的施加电压为E，在将导体管1全短路的状态下，所述导体管1的最初与最后的流体出入口间电位为E/N。这里若考虑电连接构件2的一个部位破损并移除的情况，则导体管1的出入口间产生2E/N的电位。

可是，本实施方式中，由于可以将所述电位的变化作为警报或运转停止信号输出，通知需要修理，所以在导体管1自身发生破损前，可以防患于未然。

另外，所述实施方式中，由于电连接构件2具有对应伴随所述导体管1的温度变化产生的变形而变形的、足够的变形性，所以导体管1和电连接构件2自身，或者导体管1与电连接构件2的固定部位等上不会产生较大的应力，能够尽可能防止疲劳的叠加导致的破损，从而可以延长修理间隔和装置寿命。

此外，作为电连接构件2，由于采用不仅是纵向、在横向也能容易地变形的金属网22，所以能够充分应对导体管1的意外的变形。

尤其本实施方式中因为产生过热蒸汽，所以加热温度高、导体管1的变形也会加大，因而上述的效果特别明显。

另外，本实用新型不限于本实施方式。

例如图4所示，作为所述电连接构件2，可以采用对连接用端子板21之间实施折弯加工的金属板23。另外，作为实施了折弯加工的金属板，可以是实施了弯曲加工的金属板或实施了弯折加工的金属板等。按照这种结构，不仅保持变形性并且能够保证较大的导电截面积。作为所述电连接构件2的材质，优选和所述金属网同样的材质。

此外，优选根据每个安装的部位上流过电连接构件的电流值，设定各电连接构件的截面面积及其连接数。由于和输入侧绕组的磁连接状态及阻抗的不同，流过各电连接构件的电流值大不一样。如果对应该电流值设定连接构件的截面面积和连接数，则不仅能防止过度的加热，并且可以避免选择过剩的截面面积和连接数。

而且，本实施方式的电连接构件以其延伸方向平行螺旋的轴向的状态、即沿螺旋的轴向安装，但电连接构件也能够以其延伸方向偏离螺旋的轴向的状态安装。例如，电连接构件还可以使其延伸方向与螺旋的轴向所呈角度在例如±45度的范围内(进一步优选±10度的范围内)倾斜安装。

此外，如图5、图6所示，电连接构件2也可以是不能充分变形地连接金属板2及导体管1之间的焊接部分2。

在螺旋状缠绕的导体管1的外周，图5所示的电连接构件2在螺旋的轴向从一端横跨另一端设置。此外，所述电连接构件2在螺旋状缠绕的导体管1的周向上、设置在大体等间隔的四个部位上。各电连接构件2从螺旋的轴向的一端到另一端、通过焊接或钎焊等被固定在全部导体管单元上。这样，螺旋状缠绕的导体管1成为全部导体管单元短路的短路环状态。

图6所示的电连接构件2，由连接相互邻接的导体管单元之间的焊接部分或钎焊部分构成。在螺旋状缠绕的导体管1的外周，所述焊接部分或钎焊部分沿螺旋的轴向形成。此外，所述焊接部分或钎焊部分在螺旋状缠绕的导体管1的周向、设置在大体等间隔的四个部位上。所述焊接部分或钎焊部分从螺旋的轴向的一端到另一端，形成在全部导体管单元之间。这样，螺旋状缠绕的导体管1成为全部导体管单元短路的短路环状态。

此外，本实用新型不限于上述实施方式，在不脱离本实用新型发明思想的范围内可以实施各种变形。

Claims (4)

1.一种流体加热装置，通过对螺旋状缠绕的导体管感应加热、来加热在所述导体管内流动的流体，所述导体管构成二次线圈，所述流体加热装置的特征在于，具有：

电连接构件，横跨所述二次线圈的外周整体、彼此分开间隔地安装并彼此电连接、构成短路电路；以及

电位测定器，测定所述导体管的电位。

2.根据权利要求1所述的流体加热装置，其特征在于，还设有当所述电位测定器的测定电位超过规定的值时、通知上述情况的通知部或输出运转停止信号的运转停止部。

3.根据权利要求1所述的流体加热装置，其特征在于，所述电连接构件是能对应伴随所述导体管的温度变化产生的变形而变形的金属网或者是实施折弯加工的金属板。

4.根据权利要求1所述的流体加热装置，其特征在于，在构成所述二次线圈的所述导体管的内部流通流体，所述导体管加热所述流体来产生过热蒸汽。