專利名稱：一種單相加濕電極結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種加濕電極結(jié)構(gòu)，具體是一種單相電極式加濕設(shè)備中蒸汽發(fā)生腔體上的加濕電極結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
傳統(tǒng)電極加濕器的工作原理是通過將兩支存在電位差的電極插入水中，利用水的導(dǎo)電特性，構(gòu)成通電回路，產(chǎn)生電流并將電能轉(zhuǎn)化為熱能，水本身吸收這些熱能達(dá)到沸點后蒸發(fā)為氣態(tài)，向干燥環(huán)境輸出蒸汽，進而改善濕度。
目前，公知的單相電源電極式加濕器所釆用的電極結(jié)構(gòu)為 一對一設(shè)計，也就是說一支電極連接火線(相線)，另一支連接零線(或其
他存在電位差的相線)。由圖l、圖2、圖3中可以看到它們的一個共通特征相線電極與零線電極分別為一個，其電極幾何尺寸與極間距離皆為一個常數(shù)，不能變化。
電極加濕器對外輸出蒸汽需要用水淹沒電極，在電極間形成導(dǎo)通回路產(chǎn)生電流，進而以水為發(fā)熱元件把水燒開獲得加濕效果。但各地的供水條件并不一致，水中所含的礦物鹽溶解濃度大小不一，導(dǎo)致供水水質(zhì)差別很大，也就是水的硬度差異很大。不同的供水水質(zhì)，會導(dǎo)致在同一設(shè)備同一工況下產(chǎn)生不同的運行電流。而電極加濕器是一種要求按照額定輸出功率運行的設(shè)備，也就是說，其運行電流都是預(yù)先設(shè)計固定的。那么為了達(dá)到或保持額定輸出功率，電極加濕器就必須利用外圍器件將加濕水位控制在合理的水平，從而獲得與額定電流相對應(yīng)的運行條件。傳統(tǒng)的單相電極加濕器中電極總導(dǎo)電面積和極間距離都是設(shè)計固定的。因此只能通過變化水位來調(diào)整有效的導(dǎo)電面積(電極浸入水中的面積即為有效導(dǎo)電面積，水面以上的部分，因無水構(gòu)成回路，所以不會對外輸出加熱功率)，從而起到將運行電流穩(wěn)定在設(shè)計水平的作用。而傳統(tǒng)設(shè)計中， 一對一的電極布局設(shè)計造成加濕器只能通過變化水位的手段來適應(yīng)水質(zhì)的差異。但水位并不能無限調(diào)節(jié)，不論水位過高還是過低都會造成加濕設(shè)備的運行隱患甚至造成事故。并且水位的調(diào)節(jié)范圍還受到蒸汽發(fā)生腔外觀結(jié)構(gòu)的限制。因此，傳統(tǒng)電極加濕器的一對一電極結(jié)構(gòu)導(dǎo)致加濕器對各地不同水質(zhì)的適應(yīng)能力產(chǎn)生局限。在供水水質(zhì)較軟，水中礦物濃度較低的地區(qū)，會導(dǎo)致設(shè)備在達(dá)到極限高水位后，加濕電流仍然無法在運行中達(dá)到設(shè)計的加熱功率，甚至因加熱功率過小而無法將水燒開，設(shè)備無法完成設(shè)計的運行指標(biāo)。而在供水水質(zhì)較硬，水中礦物濃度較高的地區(qū)，又會因水位過低導(dǎo)致水體沸騰時運行電流波動劇烈而帶來電路故障隱患。
現(xiàn)有技術(shù)中為適應(yīng)不同地區(qū)供水水質(zhì)條件，加濕器廠商往往只能在發(fā)生問題的地區(qū)為其針對性的重新更換蒸汽發(fā)生腔以及電極，才能滿足運行需要，從而對廠家及用戶都造成了巨大的不便。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的就在于解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的水質(zhì)適應(yīng)范圍過小，導(dǎo)致加濕器運行兼容性差的問題。
為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明釆用的技術(shù)方案是一種單相加濕電極結(jié)構(gòu)，包括
加濕電極，設(shè)在加濕器的蒸汽發(fā)生腔體內(nèi)，至少設(shè)有3支，用于對水加熱產(chǎn)生蒸汽，所述加濕電極的電性狀態(tài)包括零相、火相或斷開；
控制器，用于控制所述加濕電極的電性狀態(tài)，通過加濕電極不同電性狀態(tài)的組合，獲取不同的導(dǎo)電回路電阻值，使加濕器在不同的水質(zhì)條件下維持額定功率運行。
其中，所述控制電路包括零線連接點、火線連接點，所述加濕電極通過連接控制器的所述零線連接點確定其電性狀態(tài)為零相，或通過連接所述火線連接點確定其電性狀態(tài)為火相，或斷開。
5其中，所述加濕電極呈一字形等距排列，并且其幾何尺寸相同。 其中，所述加濕電極依次包括第一、第二、第三加濕電極(A、
B、 C),設(shè)兩相鄰加濕電極間的水位電阻基準(zhǔn)值為Rn則所述第一、 第二、第三加濕電極的電性狀態(tài)組合對應(yīng)的不同導(dǎo)電回路電阻值R2 包括
零相、火相、斷開，R2=R1; 零相、斷開、火相，R2=2R,; 零相、火相、零相，RfR,/2。
其中，所述加濕電極依次包括第四、第五、第六、第七加濕電極 (D、 E、 F、 G)，設(shè)兩相鄰加濕電極間的水位電阻基準(zhǔn)值為R3，則 所述第四、第五、第六、第七加濕電極的電性狀態(tài)組合對應(yīng)的不同導(dǎo) 電回路電阻值R4包括
火相、斷開、斷開、零相，R4=3R3;
火相、斷開、零相、斷開，R4=2R3;
斷開、火相、零相、斷開，R4=R3;
火相、零相、斷開、火相，R4=(2R3) /3;
火相、零相、零相、火相，R4=R3/2;
火相、零相、火相、零相，R4=R3/3。
其中，還包括
水位調(diào)整裝置，通過調(diào)整所述加濕電極的接觸水位，控制所述加 濕電極的有效導(dǎo)電面積。
一種包含如權(quán)利要求6所述單相加濕電極結(jié)構(gòu)的加濕器。
本發(fā)明的優(yōu)點和有益效果在于，使用本發(fā)明的技術(shù)方案，可以在 相同功率輸出的前提下，適應(yīng)更大范圍的供水水質(zhì)變化，賦予加濕器
針對不同的水質(zhì)更好的運行兼容性。


圖l是傳統(tǒng)單相橢圓形雙電極的電極布局示意圖；圖2是傳統(tǒng)單相片式雙電極的電極布局示意圖3是傳統(tǒng)單相環(huán)繞式雙電極的電極布局示意圖4是本發(fā)明加濕電極結(jié)構(gòu)總體結(jié)構(gòu)示意圖5是本發(fā)明實施例1的電極布局示意圖6是本發(fā)明實施例1的電路連接結(jié)構(gòu)圖7是本發(fā)明實施例2的電極布局示意圖8是本發(fā)明實施例2的電路連接結(jié)構(gòu)圖。
圖中a、零線連接點；b、火線連接點；c、開關(guān)；A、第一加濕 電極；B、第二加濕電極；C、第三加濕電極；D、第四加濕電極；E、 第五加濕電極；F、第六加濕電極；G、第七加濕電極；10、腔體； 11、相線電極；12、零線電極；21、相線電極；22、零線電極；31、 相線電極；32、零線電極；40、蒸汽發(fā)生腔體；41、蒸汽發(fā)生腔體； 45、控制器。
具體實施例方式
以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。 實施例l
圖4是本發(fā)明加濕電極結(jié)構(gòu)總體結(jié)構(gòu)示意圖。
如圖5所示，在單相電極式加濕器的蒸汽發(fā)生腔體40內(nèi)設(shè)置第一 加濕電極A、第二加濕電極B、第三加濕電極C，三支加濕電極呈線形 一字排布，每支加濕電極的電性狀態(tài)包括零相、火相、斷開。為便于 理解，如圖6所示，控制器45采用單刀開關(guān)裝置，三支加濕電極分別 與單刀開關(guān)裝置相連，單刀開關(guān)裝置包括零線連接點a、火線連接 點b、開關(guān)c，零線連接點a連接電源零線，火線連接點b連接電源火線， 開關(guān)c連接在火線連接點a或零線連接點b與加濕電極之間，通過開關(guān)c 的開合控制加濕電極的狀態(tài)為零相、火相或斷開。
為了便于計算，現(xiàn)假設(shè)上述三支加濕電極的幾何尺寸相同，并等 距地設(shè)置各加濕電極。若兩相鄰加濕電極之間的水位電阻基準(zhǔn)值為111:
7則第一加濕電極A、第二加濕電極B、第三加濕電極C的電性狀態(tài)組合
對應(yīng)的不同導(dǎo)電回路電阻值R2包括
第1種組合，零相、火相、斷開，R2=R1;
第2種組合，零相、斷開、火相，R2=2R1;
第3種組合，零相、火相、零相，R2=IV2。
上述第一種組合可看作傳統(tǒng)的l比l電極架構(gòu)的加濕器，假設(shè)釆用 第一種組合的加濕器在某地區(qū)進行加濕，而這個地區(qū)因為其供水水質(zhì) 較軟，水位升至最高位時，產(chǎn)生的電流只有4A,而加濕器設(shè)計時其 額定加濕電流為8A，此時，按照傳統(tǒng)加濕器的電極布局結(jié)構(gòu)只能通 過水位調(diào)整裝置，用升高水位的方法來擴大有效導(dǎo)電面積，以減小電 阻直到電流滿足設(shè)計水平，但由于此時已經(jīng)是最高水位，有效導(dǎo)電面 積不會再增大，傳統(tǒng)的電極架構(gòu)不能適應(yīng)該地區(qū)的供水水質(zhì)，因此， 傳統(tǒng)的加濕器在適應(yīng)水質(zhì)方面有一定的局限性。
而釆用本發(fā)明的加濕電極結(jié)構(gòu)，在第一加濕電極A接電源零相、 第二加濕電極B接電源火相的基礎(chǔ)上，將第三加濕電極C連接至電源 零相，即釆用上述第三種組合就能滿足上述供水水質(zhì)偏軟地區(qū)的運行 要求。相反，若某地區(qū)供水水質(zhì)偏硬，則釆用上述第2種組合方式就 能滿足此時的運行要求。
實施例2
如圖7所示，在單相電極式加濕器的蒸汽發(fā)生腔體40內(nèi)設(shè)置第四 加濕電極D、第五加濕電極E、第六加濕電極F，第七加濕電極G，四 支加濕電極呈線形一字排布，每支加濕電極的電性狀態(tài)包括零相、火 相、斷開。為便于理解，如圖8所示，控制器45釆用單刀開關(guān)裝置， 三支加濕電極分別與單刀開關(guān)裝置相連，單刀開關(guān)裝置包括零線連 接點a、火線連接點b、開關(guān)c，零線連接點a連接電源零線，火線連接 點b連接電源火線，開關(guān)c連接在火線連接點a或零線連接點b與加濕電 極之間，通過開關(guān)c的開合控制加濕電極的狀態(tài)為零相、火相或斷開。為了便于計算，現(xiàn)假設(shè)上述四支加濕電極的幾何尺寸相同，并等 距離設(shè)置各加濕電極。若兩相鄰加濕電極之間的水位電阻基準(zhǔn)值為R3，
則第四加濕電極A、第五加濕電極B、第六加濕電極C、第七加濕電極 的電性狀態(tài)組合對應(yīng)的不同導(dǎo)電回路電阻值R4包括
第1種組合，火相、斷開、斷開、零相，R4=3R3;
第2種組合，火相、斷開、零相、斷開，R4=2R3;
第3種組合，斷開、火相、零相、斷開，R4=R3;
第4種組合，火相、零相、斷開、火相，R4=(2R3) /3;
第5種組合，火相、零相、零相、火相，R4=R3/2;
第6種組合，火相、零相、火相、零相，R4=R3/3。
由上述組合中可看出，通過建立不同形式的封閉電路可以衍生出
六種不同的電極幾何結(jié)構(gòu)。其中，第3種組合方式可看作釆用傳統(tǒng)1 比l電極架構(gòu)的加濕器，假定釆用第3種組合的加濕器在某地區(qū)進行加 濕，而這個地區(qū)因為其供水水質(zhì)較軟，水位升至最高位時，產(chǎn)生的電 流只有4A，而加濕器設(shè)計時其額定加濕電流為8A，此時，按照傳統(tǒng) 加濕器的電極布局結(jié)構(gòu)只能通過水位調(diào)整裝置(圖中未示出)，用升 高水位的方法來擴大有效導(dǎo)電面積，以減小電阻直到電流滿足設(shè)計水 平，但由于此時已經(jīng)是最高水位，有效導(dǎo)電面積不會再增大，傳統(tǒng)的 電極架構(gòu)不能適應(yīng)此地區(qū)的供水水質(zhì)，因此，傳統(tǒng)的加濕器在適應(yīng)水 質(zhì)方面有一定的局限性。
而按照本發(fā)明，在兩相鄰加濕電極連接電源的基礎(chǔ)上，只需多導(dǎo) 通一根或多根加濕電極(即釆用方案4或5、 6)，同時，通過調(diào)整水位 就能滿足加濕器的電流要求，適應(yīng)上述較軟水質(zhì)的條件。
同理，如果在水質(zhì)較硬的地區(qū)，只需要很低的水位，加濕電流就 可以達(dá)到設(shè)計指標(biāo)，那么當(dāng)水沸騰時，有效導(dǎo)電面積會隨水面波動而 產(chǎn)生劇烈變化，從而產(chǎn)生故障隱患。在本方案中，只需通過變更連接 方式增加零線與火線之間的電阻即可讓加濕器適應(yīng)此處的水質(zhì)穩(wěn)定運行。
在相同水位下，兩相鄰加濕電極之間的電阻為一個基準(zhǔn)值R3。那 么，從上述組合中可以看出，第1種組合中，相同水位下零火之間電
阻為基準(zhǔn)值的3倍，適合最硬的水質(zhì)；第2種組合中，相同水位下零火 之間電阻為基準(zhǔn)值的2倍，適合較硬的水質(zhì)；第3種組合中，相同水位 下的電阻值為基準(zhǔn)值，適合中等水質(zhì)，等同于傳統(tǒng)的電極結(jié)構(gòu)設(shè)計； 第4種組合中，電阻值為基準(zhǔn)值的2/3，適應(yīng)較軟的水質(zhì)；第5種組合 中，電阻值為基準(zhǔn)值的1/2,適應(yīng)更軟水質(zhì)。第6種組合中，電阻值為 基準(zhǔn)值的1/3，適應(yīng)最軟的極限水質(zhì)。由此可知，按照本方案設(shè)計的 單相加濕器對水質(zhì)的硬件適應(yīng)范圍對比傳統(tǒng)1比1的設(shè)計擴大了 9倍， 電極加濕器的運行兼容性大大超過傳統(tǒng)設(shè)計。按此設(shè)計，僅需一種產(chǎn) 品型號即可方便的適應(yīng)很大范圍的運行水質(zhì)條件。
由現(xiàn)有技術(shù)可知，單相加濕器的蒸汽輸出量取決于運行時該設(shè)備 所連接的零線與火線之間回路的電流，而這個電流又會受到該導(dǎo)通回 路之間的電阻影響，水質(zhì)的不同就會導(dǎo)致整個回路電阻的不同。那么 要獲得穩(wěn)定的加濕電流，就必須要通過某種方法來抵消水質(zhì)變化對回 路電阻的影響。上述不同組合的電極連接方式可以使得相同水位下電 源零線與火線之間的回路具備不同電阻特性。由組合1至組合6，電源 零線與火線之間的電阻由大到小形成6個梯次水平。按照各地水質(zhì)的 軟硬，只需針對性調(diào)整電路連接方式，即可輕松抵消因水質(zhì)變化帶來 的工況區(qū)別。從而使一個單一產(chǎn)品設(shè)計能夠適應(yīng)更大范圍的供水水質(zhì) 條件。
上述實施例1和實施例2中的加濕電極布局只是為方便計算而設(shè) 計的電極結(jié)構(gòu)，若釆用非對稱電極結(jié)構(gòu)，即電極距離與規(guī)格尺寸不等 時，還可以獲得更多種的電極幾何結(jié)構(gòu)、更多梯次的回路電阻和更大 的水質(zhì)適應(yīng)范圍。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以 做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
1權(quán)利要求
1、一種單相加濕電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，包括加濕電極，設(shè)在加濕器的蒸汽發(fā)生腔體內(nèi)，至少設(shè)有3支，用于對水加熱產(chǎn)生蒸汽，所述加濕電極的電性狀態(tài)包括零相、火相或斷開；控制器，用于控制所述加濕電極的電性狀態(tài)，通過加濕電極不同電性狀態(tài)的組合，獲取不同的導(dǎo)電回路電阻值，使加濕器在不同的水質(zhì)條件下維持額定功率運行。
2、 如權(quán)利要求1所述的單相加濕電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述控制電路包括零線連接點、火線連接點，所述加濕電極通過連接控制器的所述零線連接點確定其電性狀態(tài)為零相，或通過連接所述火線連接點確定其電性狀態(tài)為火相，或斷開。
3、 如權(quán)利要求2所述的單相加濕電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述加濕電極呈一字形等距排列，并且其幾何尺寸相同。
4、 如權(quán)利要求3所述的單相加濕電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述加濕電極依次包括第一、第二、第三加濕電極(A、 B、 C)，設(shè)兩相鄰加濕電極間的水位電阻基準(zhǔn)值為R,,則所述第一、第二、第三加濕電極的電性狀態(tài)組合對應(yīng)的不同導(dǎo)電回路電阻值R2包括零相、火相、斷開，R2=R1;零相、斷開、火相，R2=2Rr,零相、火相、零相，R尸IV2。
5、 如權(quán)利要求3所述的單相加濕電極結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述加濕電極依次包括第四、第五、第六、第七加濕電極(D、 E、 F、 G)，設(shè)兩相鄰加濕電極間的水位電阻基準(zhǔn)值為R3,則所述第四、第五、第六、第七加濕電極的電性狀態(tài)組合對應(yīng)的不同導(dǎo)電回路電阻值R4包括火相、斷開、斷開、零相，R4=3R3;火相、斷開、零相、斷開，R4=2R3;斷開、火相、零相、斷開，R4=R3;火相、零相、斷開、火相，R4=(2R3)/3; 火相、零相、零相、火相，R4=R3/2; 火相、零相、火相、零相，R4=R3/3。
6、 如權(quán)利要求1~5任一項所述的單相加濕電極結(jié)構(gòu)，其特征在 于，還包括水位調(diào)整裝置，通過調(diào)整所述加濕電極的接觸水位，控制所述加 濕電極的有效導(dǎo)電面積。
7、 一種包含如權(quán)利要求6所述單相加濕電極結(jié)構(gòu)的加濕器。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種單相電極式加濕器的加濕電極結(jié)構(gòu)，包括加濕電極，設(shè)在加濕器的蒸汽發(fā)生腔體內(nèi)，至少設(shè)有3支，用于對水加熱產(chǎn)生蒸汽，所述加濕電極的電性狀態(tài)包括零相、火相或斷開；控制器，用于控制所述加濕電極的電性狀態(tài)，通過加濕電極不同電性狀態(tài)的組合，獲取不同的導(dǎo)電回路電阻值，使加濕器在不同的水質(zhì)條件下維持額定功率運行。使用本發(fā)明的技術(shù)方案，可以在相同功率輸出的前提下，適應(yīng)更大范圍的供水水質(zhì)變化，具有更好的運行兼容性。
文檔編號F24F6/02GK101644473SQ20081011807
公開日2010年2月10日 申請日期2008年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月7日
發(fā)明者李俊杰 申請人:李俊杰