CN103369752A - 一种永磁式涡流加热装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种能耗少、能源利用率高,同时结构简单,安装简易的永磁式涡流加热装置。为解决上述问题,本发明的一种永磁式涡流加热装置,包括由多个永磁体组成的永磁体列阵、发热体、驱动永磁体列阵与发热体相对旋转的驱动机构以及用于安装永磁体列阵的安装座;所述多个永磁体呈星状均匀分布在所述安装座的周向上。

Description

一种永磁式滴流加热装置
技术领域
[0001] 本发明涉及电磁应用领域,尤其涉及一种永磁式涡流加热装置。
背景技术
[0002]目前的电加热器通常是利用电流的热效应进行加热,即控制电流通过电阻率较大的发热体,从而将电能转化成热能。然而这种电加热器的缺点是自身能耗高,导致能源的浪费。
[0003] 鉴于此,市面上出现了利用磁场感应涡流效应进行加热的设备,能够避免通过电阻加热所造成的高能耗缺陷。例如电磁炉采用了磁场感应涡流加热原理,它利用交变电流通过线圈产生交变磁场,当磁场内的磁感线传到导磁性锅的底部时,即会产生无数强大的小涡流,使锅本身自行迅速发热,然后再加热锅内的食物。磁场感应涡流效应进行加热具有较多优点:非接触式加热,热源和受热物件可以不直接接触;加热效率高,速度快,可以减少表面氧化现象;容易控制温度;可实现局部加热;可实现自动化控制;可减少占地、热辐射、噪声和灰尘。申请号为200910130416.4的发明专利申请公开了一种永磁式涡流加热装置,转子轴与永磁转子固连接,并通过轴承与外部的等壁厚导磁性定子相连接,导磁性定子为导磁钢材,永磁转子为铁氧体磁性材料或合金磁性材料;根据不同功率要求,导磁性定子和永磁转子的高度、内外径尺寸可调。该装置可以直接通过风能的动力作用,使永磁体的磁场呈现周期性高频率“通断”现象,在金属加热体中产生电磁感应涡流,达到高效能如热的目的。
[0004] 磁场变换的频率越高,涡流就越大,产生的热就越大。然而,现有技术中的永磁式涡流加热装置,永磁体不能合理分布,导致磁场变换频率不高,从而使能源利用率不能进一步提闻。
发明内容
[0005] 本发明要解决的技术问题是提供一种能耗少、能源利用率高,同时结构简单,安装简易的永磁式涡流加热装置。
[0006] 为解决上述问题,本发明的一种永磁式涡流加热装置,包括由多个永磁体组成的永磁体列阵、发热体、驱动永磁体列阵与发热体相对旋转的驱动机构以及用于安装永磁体列阵的安装座;所述多个永磁体呈星状均匀分布在所述安装座的周向上。
[0007] 所述永磁体为条形磁铁,每个条形磁铁其内部磁力线的指向,与相邻的条形磁铁内部磁力线指向,为沿着安装座径向向内、向外交替设置。
[0008] 所述安装座周向上均匀设置有向外延伸的多个安装臂,所述多个条形磁铁分别对应固定于所述安装臂端部。
[0009] 所述发热体为周向上缠绕在永磁体列阵外侧,并且内部可流通介质的环状管路。
[0010] 所述驱动机构与发热体相连,用于驱动发热体旋转;所述发热体包括多个扇叶,并且随着发热体的旋转,所述扇叶能够引起发热体周围空气流动。[0011] 所述驱动机构与安装座相连,用于驱动安装座上的永磁体列阵旋转;所述安装座包括多个扇叶,并且随着安装座的旋转,所述扇叶能够引起安装座周围空气流动。
[0012] 所述永磁体列阵中U形磁铁的开口指向为全部沿着安装座的径向向内或向外。
[0013] 所述永磁体为U形磁铁,每个U形磁铁其N、S两极,与相邻的U形磁铁N、S两极,为上下交替设置。
[0014] 所述发热体位于U形磁铁的N、S两极之间。
[0015] 所述发热体为内部可流通介质的环状管路。
[0016] 所述驱动机构与发热体相连,用于驱动发热体旋转;所述发热体包括分别横向设置于U形磁铁上方、下方以及N、S两极之间的三层板材,以及多个连接所述三层板材、纵向设置的扇叶,并且随着发热体的旋转,所述扇叶能够引起发热体周围空气流动。
[0017] 所述驱动机构包括电机以及连接在电机的动力输出端的变速器。
[0018] 本发明的永磁式涡流加热装置,采用永磁体列阵通过安装座轴向设置的安装臂相固定的结构,采用星形放射状的永磁体列阵结构,发热体管路内可以接通导热介质,从而使加热装置所产生的热顺利导出;采用相邻永磁体各自内部磁力线指向为沿着安装座径向向内、向外交替设置的结构,使安装座在旋转过程中,发热体同一位置切割磁力线的频率较高,从而能够产生较大的热能;驱动电机通过变速器与安装座相连,能够通过调节变速器来控制安装座的转速,从而控制加热温度的高低;采用U形磁铁结构,发热体位于U形磁铁的N、S之间,使磁通量变化最大化。本发明的永磁式涡流加热装置,结构较为简单,安装拆卸比较方便,同时便于散热,能够有效提高能源利用率。
附图说明
[0019] 图1为本发明实施例一的俯视图;
[0020] 图2为本发明实施例一的立体结构示意图;
[0021] 图3为本发明实施例二中永磁体列阵的立体结构示意图;
[0022] 图4为本发明实施例二中发热体的结构示意图;
[0023] 图5为本发明实施例三的立体结构示意图;
[0024] 图6为本发明实施例四的结构示意图;
[0025] 图7为本发明实施例五的结构示意图;
[0026] 图8为本发明实施例六的结构示意图;
[0027] 图9为本发明实施例七的结构示意图;
[0028] 图10为本发明实施例八的结构示意图。
具体实施方式
[0029] 为了使本技术领域的人员更好地理解本发明技术方案,下面结合附图和实施方式对本发明作进一步的详细说明。
[0030] 实施例一:如图1、2所示,本发明的一种永磁式涡流加热装置,包括永磁体列阵1、发热体2、安装座3、安装臂4以及驱动机构(图中未示出)。
[0031] 其中永磁体列阵I由多个条形磁铁101排列组成,通过驱动机构的驱动,永磁体列阵I能够与发热体2之间发生相对转动,使发热体2切割磁力线,产生涡流效应,从而发生热量。当然,所述驱动机构也可以驱动发热体转动,同样能够产生涡流效应。
[0032] 所述安装座3周向上均匀设置有向外延伸的多个安装臂4,如图1所示,安装座3以及多个安装臂4形成星形放射状,所述多个永磁体101分别对应固定于所述安装臂3端部。
[0033] 同时,所述相邻永磁体101各自内部磁力线指向为沿着安装座径向向内、向外交替设置。如图1所示,当某个永磁体的S极指向安装座3的轴线时,其相邻的另一个永磁体则N极指向安装座3的轴线。当安装座在旋转过程中,发热体同一位置切割磁力线的频率较高,从而能够产生较大的热能
[0034] 所述发热体为缠绕在永磁体列阵外侧的环状管路。采用星形放射状的永磁体列阵结构,并在列阵周围设置环状的发热体管路,管路内可以接通导热介质,从而使加热装置所产生的热顺利导出。
[0035] 所述驱动机构包括电机,电机的动力输出端通过变速器与安装座相连。
[0036] 驱动电机通过变速器与安装座相连,能够通过调节变速器来控制安装座的转速,从而控制加热温度的高低。
[0037] 本发明的永磁式涡流加热装置,结构较为简单,安装拆卸比较方便,同时便于散热,能够有效提闻能源利用率。
[0038] 实施例二:
[0039] 如图3、4所示,所述永磁体为U形磁铁201,每个U形磁铁其N、S两极,与相邻的U形磁铁N、S两极,为上下交替设置。
[0040] 例如某一个U形磁铁的N极在上、S极在下,则其相邻的另一 U形磁铁的N极在下、S极在上。
[0041] 全部U形磁铁的N、S极外端部指向为沿着安装座的径向向外。
[0042] 所述发热体2’位于U形磁铁201的N、S两极之间。当发热体2’与U形磁铁组成的永磁体列阵之间发生相对旋转时,发热体2’直接切割N、S两极之间的磁力线,从而使穿过发热体2’的磁通量变化率最大化。
[0043] 所述发热体2’为内部可流通介质的环状管路。管路内可以接通导热介质,从而使加热装置所产生的热顺利导出。
[0044] 所述驱动机构包括电机,电机的动力输出端通过变速器与安装座相连。
[0045] 驱动电机通过变速器与安装座相连,能够通过调节变速器来控制安装座的转速,从而控制加热温度的高低。
[0046] 实施例三:
[0047] 如图5所示,本实施例与实施例二的不同之处在于,所述全部U形磁铁201’的N、S极外端部指向为沿着安装座的径向向内。
[0048] 实施例四:
[0049] 如图6所示,所述驱动机构与发热体相连,用于驱动发热体旋转,同时所述发热体包括多个扇叶5a,扇叶5a安装在转轴6上,转轴6穿过位于扇叶5a上方的永磁体列阵la。
[0050] 随着发热体的旋转,扇叶5a切割磁力线产生热量,同时扇叶5a的旋转也能够引起发热体周围空气流动,从而将流动的空气加热,使空气将发热体产生的热量带走、散发。
[0051] 所述发热体还可以同时设置在永磁体列阵Ia的上下两侧,已达到充分利用磁能的效用。
[0052] 实施例五:
[0053] 如图7所示,所述驱动机构与安装座相连,用于驱动安装座上的永磁体列阵旋转;同时所述安装座包括多个扇叶5b,永磁体列阵Ib位于在所述扇叶上,并且随着安装座的旋转,所述扇叶5b能够引起安装座周围空气流动,使空气将发热体产生的热量带走。该结构能够避免热量在发热体及永磁体列阵周围聚集,并且有利于快速散热。
[0054] 所述发热体根据具体需要可以位于永磁体列阵Ib的轴向上,也可以位于永磁体列阵Ib的径向上。
[0055] 实施例六:
[0056] 如图8所示,所述驱动机构与发热体相连,用于驱动发热体旋转。所述发热体包括多个扇叶5c,并且围绕在永磁体列阵Ic的周围。
[0057] 随着发热体的旋转,扇叶5c能够引起发热体周围空气流动,从而将流动的空气加热,使空气将发热体产生的热量带走、散发。
[0058] 实施例七:
[0059] 如图9所示,所述永磁体列阵Id由U形磁铁组成,所述U形磁铁开口端指向外侧。
[0060] 所述驱动机构与发热体相连,用于驱动发热体旋转;所述发热体包括分别横向设置于U形磁铁上方、下方以及N、S两极之间的三层板材7,以及多个连接所述三层板材7、纵向设置的扇叶5d。随着发热体的旋转,所述扇叶5d能够引起发热体周围空气流动,使空气将发热体产生的热量带走、散发。
[0061] 根据不同的结构需要,所述U形磁铁的开口也可以指向内侧。
[0062] 实施例八:
[0063] 如图10所示,所述驱动机构与发热体相连,用于驱动发热体旋转,同时所述发热体包括位于永磁体列阵Ie上方和下方的两层板材8,以及位于板材8上的多个扇叶5e。
[0064] 随着发热体的旋转,板材8切割磁力线产生热量,同时扇叶5e的旋转也能够引起发热体周围空气流动,从而将流动的空气加热,使空气将发热体产生的热量带走、散发。
[0065] 所述发热体还可以只设置在永磁体列阵Ie的一侧。同时所述驱动机构也可以只驱动永磁体列阵旋转,或者同时驱动永磁体列阵以及发热体反向旋转,从而达到提高发热体切割磁力线频率的目的。

Claims (10)

1.一种永磁式涡流加热装置,其特征在于:包括由多个永磁体组成的永磁体列阵、发热体、驱动永磁体列阵与发热体相对旋转的驱动机构以及用于安装永磁体列阵的安装座;所述多个永磁体呈星状均匀分布在所述安装座的周向上。
2.如权利要求1所述的永磁式涡流加热装置,其特征在于:所述驱动机构与发热体相连,用于驱动发热体旋转;所述发热体包括多个扇叶,并且随着发热体的旋转,所述扇叶能够引起发热体周围空气流动。
3.如权利要求1所述的永磁式涡流加热装置,其特征在于:所述驱动机构与安装座相连,用于驱动安装座上的永磁体列阵旋转;所述安装座包括多个扇叶,并且随着安装座的旋转,所述扇叶能够引起安装座周围空气流动。
4.如权利要求1所述的永磁式涡流加热装置,其特征在于:所述永磁体为条形磁铁,每个条形磁铁其内部磁力线的指向,与相邻的条形磁铁内部磁力线指向,为沿着安装座径向向内、向外交替设置。
5.如权利要求1所述的永磁式涡流加热装置,其特征在于:所述发热体为内部可流通介质的环状管路。
6.如权利要求1所述的永磁式涡流加热装置,其特征在于:所述永磁体列阵中U形磁铁的开口端指向为全部沿着安装座的径向向内或向外。
7.如权利要求6所述的永磁式涡流加热装置,其特征在于:所述永磁体为U形磁铁,每个U形磁铁其N、S两极,与相邻的U形磁铁N、S两极,为上下交替设置。
8.如权利要求6所述的永磁式涡流加热装置,其特征在于:所述发热体位于U形磁铁的N、S两极之间。
9.如权利要求6所述的永磁式涡流加热装置,其特征在于:所述发热体为内部可流通介质的环状管路。
10.如权利要求6所述的永磁式涡流加热装置,其特征在于:所述驱动机构与发热体相连,用于驱动发热体旋转;所述发热体包括分别横向设置于U形磁铁上方、下方以及N、S两极之间的三层板材,以及多个连接所述三层板材、纵向设置的扇叶,并且随着发热体的旋转,所述扇叶能够引起发热体周围空气流动。
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