[发明专利]流体加热装置

说明书

本发明涉及一种具有一根通流一种流体的管子的流体加热装置。

如所周知，必须加热液体和气体，才能使它们蒸发或受压力作用。但公知的装置具有不良的动作特性。在接通加热装置以后需要相当长的时间才能加热被加热的流体，并在加热装置关掉后流体的加热不能立即停止。

德国专利DE 44 20 493 A1公开了一种上述类型的流体加热装置，在该装置中，加热元件作成扁平电阻丝装在流体管的外圆周上。由于流体通过管壁间接加热，加热装置的快速接通和断开没有流体加热的滞后和流体加热断开的滞后是不可能的。

德国专利DE-GM19 06 191、DE 89 13 683 U1、DE 38 41 448C1和DE-AS 12 69 748公开了加热元件和热辐射器，但它们没有考虑用于或适合于加热管内流动的流体。

本发明的任务是提出一种制造成本低并可快速接通和断开加热装置的流体加热装置。

在一种流体加热装置中，本发明的这个任务是这样实现的：管子围绕一个用石英外套包住的辐射器同心布置。

本发明的一个特别优点是，石英外套只蓄积很少的余热，因此在关掉流体加热装置以后流体立即停止加热。

根据本发明的一种优选结构型式，石英外套是一根石英管，该石英管含有一个电加热元件形式的辐射器，最好石英管的至少一段含有加热丝。当石英管的几个分段含有一个加热元件时，通过连接多个加热元件可达到较大的加热功率。

根据本发明的另一种优选结构型式，在对应石英管分段的流体管外圆周段上设置一个安全温度探头。当这个安全温度探头测出的温度达到一个预定的温度值时，最好立即切断流经加热丝的加热电流。此外，由安全温度探头测得的温度值还表示是否有气体流经流体管，因为在这种情况中的加热是通过流体介质传递到流体管的外圆周段上的。

根据本发明的又一种优选结构型式，在流体管的出口上设置了第二个温度探头。由第二个温度探头测出的温度值用来调节加热功率是有利的。

最好辐射器用红外线辐射器、流体管用优质钢、一种陶瓷管或一种用陶瓷或陶瓷管衬里的钢管制成。这样，由辐射器辐射到流体管内圆周上的热能的大部分都被反射到流体管中。

下面参照附图描述的几个实施例来说明本发明以及其他优点和改进。附图表示：

图1表示本发明流体加热装置的第一实施例的原理图；

图2表示本发明流体加热装置的第二实施例的一个横截面图。

在附图中相同或相应的件用相同标号表示。

图1表示本发明流体加热装置的原理图。该流体加热装置1具有一个流体管2、一种(图中未示)气体流经该流体管，且其流动方向如图1箭头所示。在该流体管2中同心设置了一个具有一根加热丝4的石英管3。加热丝4具有两根引线5、6，它们通过石英管3和流体管2向外引出。通过在引线5、6上加电压。加热丝4便供应能量，特别是辐射红外线功率来加热沿箭头方向流动的气体。

一个安全温度探头7探测石英外套3的外侧上的温度，以便在超过温度时关掉加热装置的电流。第二个温度探头8探测流体加热装置1下游气体的类似温度。由第二温度探头8测出的温度值可用来调节经引线5、6加到加热丝4上的电功率，以使气体保持恒温。

图2表示本发明第二实施例的一个横截面。流体加热装置1具有一个用抛光的优质钢制成的流体管2，在该管中流通一种气体例如氮气，流动方向如箭头所示。气体通过一个垂直于流体管2布置的入口9流入管2中并通过一个同样垂直于流体管2布置的、与入口错开90°的出口10流出。在流体管2中，轴向对称设置了一个石英外套，该石英外套是一根伸过入口9和出口10的石英管3。在石英管3中，在用L表示的石英管3的一段11上设置了一根(图中未示)加热丝，在其引线5、6上加电压以加热加热丝。与图1所示第一实施例不同的是，引线5、6引入石英管3中，并在石英管两端从流体管2引出。石英管3从流体管2引出的部位用密封装置12、13设置在入口侧9或出口侧10上，该密封装置最好是密封圈。安全温度探头7测出流体管2外圆周上的温度。第二个温度探头8从石英管3已加热的管段11的下游探测流体流动的管子的外圆周上的气体温度。

上面结合两个优选实施例对本发明进行了说明。但专业人员可进行许多改变和改型而不因此背离本发明的基本思路。例如也可用液体代替气体通过本发明加热装置进行加热。