CN213178816U - 一种流体加热器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种流体加热器，包括：电阻发热体，包括电阻丝；所述电阻丝上设有发热电阻丝和温控电阻丝，所述发热电阻丝包括细电阻丝和粗电阻丝；流体加热容器，包括主体和盖体；所述主体和盖体内部形成一个容纳腔体，所述盖体上设有流体入口，所述主体靠近盖体处设有流体出口；电气控制系统，所述电气控制系统包括发热体温度检测电路；其中，所述电阻发热体设于流体加热容器内部的容纳腔体中。本实用新型的流体加热器结构简单，使用方便，通过直接监控电阻发热体内部电阻的变化，来即时感知发热体温度，并推算与发热体紧密接触的流体温度；既简化了流体加热器的结构，又提高了出口流体温度的平稳性和系统的安全性。
Description
技术领域
本实用新型涉及加热装置领域，具体涉及一种流体加热器。
背景技术
针对流体加热的技术分为几种，一种为加热方法、一种为燃烧方法，然而还有其它种方式皆可对流体进行加热处理，但关于环保来说，虽然前二述皆可对流体进行加热处理，但燃烧方法主要是利用火焰进然燃烧，其火焰会产生如甲烷等化学物质，并具有一氧化碳等有害物体，因此依然危害着环境；而另一种加热方法则相对环保，且并不会产生出危害环境的有毒物体，当流体经过此加热装置时，可通过高温将流体中所含有的有害物质经高温催化，进而将其分解成无害物质，以达到极具环保的优势。
目前在流体加热器中，还存在以下问题：
1.需要运用到多个温度传感器和流量计，结构较为复杂，降低了工作效率；
2.加热功率较流体温度变化更为滞后，难以及时的对流体进行加热，温度的稳定性不佳。
基于上述情况，本实用新型提出了一种流体加热器，可有效解决以上问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种流体加热器。本实用新型的流体加热器结构简单，使用方便，通过直接监控电阻发热体内部电阻的变化，来即时感知发热体温度，并推算与发热体紧密接触的流体温度。由于系统可以每隔几毫秒就监控一次发热体内部温度，可以在流体温度变化之前就预测到下一时刻的流体温度，并可预先调整控制系统的功率输出。即使在加热器内部没有液体，空烧的情况下也能准确的快速判断；既简化了流体加热器的结构，又提高了出口流体温度的平稳性和系统的安全性。
本实用新型通过下述技术方案实现：
一种流体加热器，包括：
电阻发热体，包括电阻丝；所述电阻丝包括至少两组功率不同的发热电阻丝和一组温控电阻丝；
流体加热容器，包括主体和盖体；所述主体和盖体内部形成一个容纳腔体，所述盖体上设有流体入口，所述主体靠近盖体处设有流体出口；
电气控制系统，所述电气控制系统包括发热体温度检测电路；
其中，所述电阻发热体设于流体加热容器内部的容纳腔体中，所述电气控制系统分别与电阻发热体和流体加热容器电连接。
本实用新型的目的在于提供一种流体加热器。本实用新型的流体加热器结构简单，使用方便，通过直接监控电阻发热体内部电阻的变化，来即时感知发热体温度，并推算与发热体紧密接触的流体温度。由于系统可以每隔几毫秒就监控一次发热体内部温度，可以在流体温度变化之前就预测到下一时刻的流体温度，并可预先调整控制系统的功率输出。即使在加热器内部没有液体，空烧的情况下也能准确的快速判断；既简化了流体加热器的结构，又提高了出口流体温度的平稳性和系统的安全性。
优选的，所述流体出口上设有温度传感器，且该温度传感器与电气控制系统电连接。
优选的，所述主体和盖体之间为可拆卸连接。
优选的，所述电阻发热体为陶瓷发热片或陶瓷发热管。
优选的，所述陶瓷发热管为管状结构，其包括由内到外依次连接并制成一体的陶瓷管基体、电阻丝和陶瓷绝缘层，所述陶瓷绝缘层上固定连接有环状法兰。
优选的，所述陶瓷发热片包括依次连接并制成一体第一陶瓷片、电阻丝和第二陶瓷片。
优选的，所述温控电阻丝与发热电阻丝之间距离大于3mm。
优选的，所述发热体温度检测电路包括基准电阻Rref，所述基准电阻Rref 一端接电源电压，另一端与温控电阻丝一端电连接，所述温控电阻丝另一端接地。
优选的，所述发热电阻丝包括细电阻丝和粗电阻丝，所述细电阻丝和粗电阻丝呈并行设置，且粗电阻丝截面积为细电阻丝的1.5～3倍。
本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：
本实用新型的流体加热器结构简单，使用方便，通过直接监控电阻发热体内部电阻的变化，来即时感知发热体温度，并推算与发热体紧密接触的流体温度。由于系统可以每隔几毫秒就监控一次发热体内部温度，可以在流体温度变化之前就预测到下一时刻的流体温度，并可预先调整控制系统的功率输出。即使在加热器内部没有液体，空烧的情况下也能准确的快速判断；既简化了流体加热器的结构，又提高了出口流体温度的平稳性和系统的安全性。
1.本实用新型将传统的一个进口温度传感器、两个出口温度传感器和一个流量计组成的测量系统可以简化为一个出口温度传感器。在温度精度要求不高的场合，甚至不需要外部的出口温度传感器，仅凭发热元件本身的温度反馈就可满足使用的温度控制要求和安全要求；
2.本实用新型的电阻发热体上增加了温控电阻丝，可以更快地、直接地监测到发热体温度的变化，从而推算出流体温度的变化以及实际的流量，实现在流体温度变化之前就调整加热功率，既提高了流体温度的平稳性，又提高了温度安全控制的反应时间。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型(另一视角)的结构示意图；
图3为本实用新型(未装配时)的结构示意图；
图4为本实用新型所述发热体温度检测电路的电路原理图；
图5为本实用新型所述陶瓷发热管的结构示意图；
图6为本实用新型所述陶瓷发热管的剖面结构示意图；
图7为本实用新型所述陶瓷发热片的剖面结构示意图；
图8为本实用新型所述电阻丝的结构示意图。
具体实施方式
为了使本领域的技术人员更好地理解本实用新型的技术方案，下面结合具体实施例对本实用新型的优选实施方案进行描述，但是应当理解，附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。附图中描述位置关系仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制。
实施例1：
如图1至3所示，本实用新型提供了一种流体加热器，包括：
电阻发热体1，包括电阻丝11；所述电阻丝11包括至少两组功率不同的发热电阻丝111和一组温控电阻丝112；增加了温控电阻丝112，可以更快地、直接地监测到电阻发热体1温度的变化，推算出流体温度的变化及实际的流量，进而在流体温度变化之前就调整加热功率。
流体加热容器2，包括主体21和盖体22；所述主体21和盖体22内部形成一个容纳腔体，所述盖体22上设有流体入口221，所述主体21靠近盖体22处设有流体出口212；流体从流体入口221进入流体加热容器2中进行加热，加热后从流体出口212流出。
电气控制系统3，电器控制系统3可以是单片机或PLC控制器等装置。所述电气控制系统3包括发热体温度检测电路31；发热体温度检测电路31用于检测温控电阻丝112的阻值，以此来计算出电阻发热体1的实际温度T。
其中，所述电阻发热体1设于流体加热容器2内部的容纳腔体中，所述电气控制系统3分别与电阻发热体1和流体加热容器2电连接。电气控制系统控制电阻发热体1和流体加热容器2的工作情况。
实施例2：
如图1至3所示，本实用新型提供了一种流体加热器，包括：
电阻发热体1，包括电阻丝11；所述电阻丝11包括至少两组功率不同的发热电阻丝111和一组温控电阻丝112；增加了温控电阻丝112，可以更快地、直接地监测到电阻发热体1温度的变化，推算出流体温度的变化及实际的流量，进而在流体温度变化之前就调整加热功率。
流体加热容器2，包括主体21和盖体22；所述主体21和盖体22内部形成一个容纳腔体，所述盖体22上设有流体入口221，所述主体21靠近盖体22处设有流体出口212；流体从流体入口221进入流体加热容器2中进行加热，加热后从流体出口212流出。
电气控制系统3，电器控制系统3可以是单片机或PLC控制器等装置。所述电气控制系统3包括发热体温度检测电路31；发热体温度检测电路31用于检测温控电阻丝112的阻值，以此来计算出电阻发热体1的实际温度T。
其中，所述电阻发热体1设于流体加热容器2内部的容纳腔体中，所述电气控制系统3分别与电阻发热体1和流体加热容器2电连接。电气控制系统控制电阻发热体1和流体加热容器2的工作情况。
进一步地，在另一个实施例中，所述流体出口212上设有温度传感器，且该温度传感器与电气控制系统3电连接。
设置温度传感器可以测量出流体的温度，便于计算加热器的输出功率。
进一步地，在另一个实施例中，所述主体21和盖体22之间为可拆卸连接。
由于可拆卸连接，若电阻发热体1发生故障，可以及时进行更换，便于后期的维护。
进一步地，在另一个实施例中，所述电阻发热体1为陶瓷发热片5或陶瓷发热管4。
进一步地，在另一个实施例中，所述陶瓷发热管4为管状结构，其包括由内到外依次连接并制成一体的陶瓷管基体41、电阻丝11和陶瓷绝缘层43，所述陶瓷绝缘层43上固定连接有环状法兰44。所述电阻丝11印刷在陶瓷管基体 41或者陶瓷绝缘层43上。
陶瓷发热管4为中空结构，使得其与流体的接触面积增大，内部和外部都能与流体接触，增强了加热器的加热效率。
进一步地，在另一个实施例中，所述陶瓷发热片5包括依次连接并制成一体第一陶瓷片51、电阻丝11和第二陶瓷片53。所述电阻丝11印刷在第一陶瓷片51和第二陶瓷片53之间。
陶瓷发热片5为两块陶瓷片之间夹了一块电阻丝，其与流体的接触面积较大，加热效率好。
进一步地，在另一个实施例中，所述温控电阻丝112与发热电阻丝111之间距离大于3mm。
温控电阻丝112与发热电阻丝111需要保持有效的电气绝缘距离，以保证两者正常工作。
进一步地，在另一个实施例中，所述发热体温度检测电路31包括基准电阻Rref312，所述基准电阻Rref312一端接电源电压，另一端与温控电阻丝112一端电连接，所述温控电阻丝112另一端接地。
进一步地，在另一个实施例中，所述发热电阻丝111包括细电阻丝1111和粗电阻丝1112，所述细电阻丝1111和粗电阻丝1112呈并行设置，且粗电阻丝 1112截面积为细电阻丝1111截面积的1.5～3倍。
细电阻丝1111为功率较小的那组发热电阻丝111，粗电阻丝1112为功率较大的那组发热电阻丝111，当发热电阻丝111按功率分成1：2：4的三段或1： 2：4：8的四段时，发热电阻丝111也可以采用类似平行走线方式，功率越大的发热电阻丝111截面积越大。
本实用新型一个实施例的工作原理如下：
一种流体加热器，首先设定流体的预设温度，流体从流体入口221进入流体加热容器2中进行加热，加热后从流体出口212流出，此时温度传感器检测到流体的实际温度，反馈给电气控制系统3，电气控制系统选择相应的加热输出功率，使流体温度控制在恒定的目标温度。
依据本实用新型的描述及附图，本领域技术人员很容易制造或使用本实用新型的流体加热器，并且能够产生本实用新型所记载的积极效果。
如无特殊说明，本实用新型中，若有术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系是基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此本实用新型中描述方位或位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以结合附图，并根据具体情况理解上述术语的具体含义。
除非另有明确的规定和限定，本实用新型中，若有术语“设置”、“相连”及“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种流体加热器，其特征在于，包括：
电阻发热体(1)，包括电阻丝(11)；所述电阻丝(11)包括至少两组功率不同的发热电阻丝(111)和一组温控电阻丝(112)；
流体加热容器(2)，包括主体(21)和盖体(22)；所述主体(21)和盖体(22)内部形成一个容纳腔体，所述盖体(22)上设有流体入口(221)，所述主体(21)靠近盖体(22)处设有流体出口(212)；
电气控制系统(3)，所述电气控制系统(3)包括发热体温度检测电路(31)；
其中，所述电阻发热体(1)设于流体加热容器(2)内部的容纳腔体中，所述电气控制系统(3)分别与电阻发热体(1)和流体加热容器(2)电连接。
2.根据权利要求1所述的流体加热器，其特征在于：所述流体出口(212)上设有温度传感器，且该温度传感器与电气控制系统(3)电连接。
3.根据权利要求1所述的流体加热器，其特征在于：所述主体(21)和盖体(22)之间为可拆卸连接。
4.根据权利要求1所述的流体加热器，其特征在于：所述电阻发热体(1)为陶瓷发热片(5)或陶瓷发热管(4)。
5.根据权利要求4所述的流体加热器，其特征在于：所述陶瓷发热管(4)为管状结构，其包括由内到外依次连接并制成一体的陶瓷管基体(41)、电阻丝(11)和陶瓷绝缘层(43)，所述陶瓷绝缘层(43)上固定连接有环状法兰(44)。
6.根据权利要求4所述的流体加热器，其特征在于：所述陶瓷发热片(5)包括依次连接并制成一体第一陶瓷片(51)、电阻丝(11)和第二陶瓷片(53)。
7.根据权利要求1所述的流体加热器，其特征在于：所述温控电阻丝(112)与发热电阻丝(111)之间距离大于3mm。
8.根据权利要求1所述的流体加热器，其特征在于：所述发热体温度检测电路(31)包括基准电阻Rref(312)，所述基准电阻Rref(312)一端接电源电压，另一端与温控电阻丝(112)一端电连接，所述温控电阻丝(112)另一端接地。
9.根据权利要求1所述的流体加热器，其特征在于：所述发热电阻丝(111)包括细电阻丝(1111)和粗电阻丝(1112)，所述细电阻丝(1111)和粗电阻丝(1112)呈并行设置，且粗电阻丝(1112)截面积为细电阻丝(1111)截面积的1.5～3倍。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202021988075.2U CN213178816U (zh) | 2020-09-12 | 2020-09-12 | 一种流体加热器 |
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| CN202021988075.2U CN213178816U (zh) | 2020-09-12 | 2020-09-12 | 一种流体加热器 |
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| CN202021988075.2U Active CN213178816U (zh) | 2020-09-12 | 2020-09-12 | 一种流体加热器 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111912125A (zh) * | 2020-09-12 | 2020-11-10 | 畅和智能家居(嘉兴)有限公司 | 一种流体加热器及其控制方法 |
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2020
- 2020-09-12 CN CN202021988075.2U patent/CN213178816U/zh active Active
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN111912125A (zh) * | 2020-09-12 | 2020-11-10 | 畅和智能家居(嘉兴)有限公司 | 一种流体加热器及其控制方法 |
| CN111912125B (zh) * | 2020-09-12 | 2022-04-08 | 畅和智能家居(嘉兴)有限公司 | 一种流体加热器及其控制方法 |
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