JP2011511919A5

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Info

Publication number: JP2011511919A5
Application number: JP2010545333A
Authority: JP
Filing date: 2009-02-11
Publication date: 2012-03-08

Claims

流体を加熱する方法であって、本方法は、
入口から出口までの流路に沿って前記流体を通過させるステップであって、
前記流路は、第１の加熱セクションを通過する流体が続いて第２の加熱セクションを通過するように前記流路に沿って配置された、少なくとも前記第１および第２の加熱セクションを含み、
各加熱セクションは、少なくとも１対の電極を含み、前記１対の電極間では、電流が前記流体を介して流され、前記流体が前記流路に沿って通過している間に前記流体を抵抗加熱し、そして、
前記加熱セクションのうちの少なくとも１つは、少なくとも１つの分割型電極を含み、前記分割型電極は、複数の電気的に分離可能なセグメントを含み、前記複数の電気的に分離可能なセグメントを選択的に有効にすることによって、分割型電極の有効なアクティブ領域が制御可能になり、前記分割型電極における前記有効にされたセグメントに対して電圧が印加されるときに流れる電流が、前記有効なアクティブ領域によって決まるようになっている、前記流体を通過させるステップと、
前記入口で流体の導電率を測定するステップと、
前記流体の温度を第１の所望の量だけ上げるために、前記第１の加熱セクションによって前記流体に供給されるべき必要な電圧と電流を、測定される流体の導電率から求めるステップと、
前記第１の加熱セクションの動作の結果として生じる変化した流体の導電率を測定するステップと、
前記流体の温度を第２の所望の量だけ上げるために、前記第２の加熱セクションによって前記流体に供給されるべき必要な電圧と電流を、前記変化した流体導電率から求めるステップと、
前記分割型電極によって所望の電流と電圧が供給されるように前記分割型電極のセグメントを有効にするステップと、を含む方法。
流体の導電率の変化に対する対応は、流入する流体の導電率の測定値に応じて実質的に絶えず行われる、請求項１に記載の方法。
流体の導電率が、１つ又は複数の加熱セクションの１つ又は複数の電極の両端に電圧を印加すると流れる電流を参照することによって、求められる、請求項１または２に記載の方法。
前記測定された導電率の値を使用して、システムが動作する前に、先ず電極セグメントの確定した相応の組合せを選択し、流体導電率の変化によってピーク電流が定格値を超過するのを防止することを更に含む、請求項１から３のいずれか１項に記載の方法。
前記測定された流体の導電率が、許容可能な流体導電率の所定の範囲外の場合、前記電極を無効にすることを更に含む、請求項１から４のいずれか１項に記載の方法。
流体の流量を測定し、様々な流量の下で、適切な電流、電圧、及び電極セグメントの有効化の決定を支援することを更に含む、請求項１から５のいずれか１項に記載の方法。
前記出口で流体温度を測定し、流体加熱のフィードバック制御を可能とすることを更に含む、請求項１から６のいずれか１項に記載の方法。
前記第１および第２の加熱セクションの間で前記流体の温度を測定し、前記測定された温度とそれぞれの加熱セクションにおける所望の流体温度上昇とに従って前記第１および第２の加熱セクションに対する電力を制御することを更に含む、請求項１から７のいずれか１項に記載の方法。
前記流体の流路が３つ以上の加熱セクションを含み、各セクションは入口と出口を有し、前記セクションは直列に接続され、前記方法が、先ず前記測定された流入する水の導電率に従って電極セグメントを選択し、そして、各セクションの測定された入口及び出口温度と各セクションに対する所定の所望の温度差とに従って各セクションの電極対に対する電力を制御する制御手段を更に含む、請求項１から８のいずれか１項に記載の方法。
流体を加熱する装置であって、本装置は、
入口から出口への流体の流路と、
第１の加熱セクションを通過する前記流体が続いて第２の加熱セクションを通過するように前記流路に沿って配置された少なくとも前記第１および前記第２の加熱セクションであって、
各加熱セクションは少なくとも１対の電極を含み、前記１対の電極間では電流が前記流体を介して流され、前記流体が前記流路に沿って通過している間に前記流体を抵抗加熱し、そして、前記加熱セクションのうちの少なくとも１つが少なくとも１つの分割型電極を含み、
前記分割型電極は、複数の電気的に分離可能なセグメントを含み、前記複数の電気的に分離可能なセグメントを選択的に有効にすることによって、分割型電極の有効なアクティブ領域が制御可能になり、分割型電極における前記有効にされたセグメントに対して電圧が印加されるときに流れる電流が、前記有効なアクティブ領域によって決まるようになっている、前記少なくとも第１および第２の加熱セクションと、
入口で流体の導電率を測定するための導電率センサーと、
前記流体の温度を第１の所望の量だけ上げるために、前記第１の加熱セクションによって前記流体に供給されるべき必要な電圧と電流を、測定される流体導電率から求め、前記第１の加熱セクションの動作の結果として生じる変化した流体導電率を測定し、
前記流体の温度を第２の所望の量だけ上げるために、前記第２の加熱セクションによって前記流体に供給されるべき必要な電圧と電流を、前記変化した流体導電率から求め、そして、
前記分割型電極によって所望の電流と電圧が供給されるように前記分割型電極のセグメントを有効にするコントローラと、を含む装置。
各加熱セクションが分割型電極を含む、請求項１０に記載の装置。
各分割型電極が様々なサイズのセグメントに分けられ、所望の有効面積の選択の正確度が向上するようにセグメントの組合せを選択することができる、請求項１０または１１に記載の装置。
前記分割型電極が、１：２：...：２^(n-1)の比率で相対有効面積を有するn個のセグメントに分けられる、請求項１２に記載の装置。
前記分割型電極の各電極セグメントは流体の流れの方向にほぼ垂直に延在し、ほぼ流体の流路全体に亘る流体が抵抗加熱される、請求項１１から１３のいずれか１項に記載の装置。
流体の流量を測定し、様々な流量の下で適切な電流、電圧、及び電極セグメントの有効化の決定を支援する流量測定手段を更に含む、請求項１０から１４のいずれか１項に記載の装置。
前記出口で流体の温度を測定し、流体加熱のフィードバック制御を可能とする出口流体温度測定手段を更に含む、請求項１０から１５のいずれか１項に記載の装置。
前記第１および第２加熱セクションの間で前記流体の温度を測定し、前記測定された温度とそれぞれの加熱セクションの所望の流体温度上昇とに従って、前記第１および第１の加熱セクションに対する電力を制御する流体温度測定手段を更に含む、請求項１０から１６のいずれか１項に記載の装置。
前記流体の流路が、３つ以上の加熱セクションを含み、各セクションは入口と出口を有し、前記セクションが直列に接続されている、請求項１０から１７のいずれか１項に記載の装置。