CN104780635A - 一种超音频电磁感应加热装置 - Google Patents

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刘玥萌
张东明
那允珑
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Abstract

本发明公开了一种超音频电磁感应加热装置，包括一电磁感应线圈，其特征在于，所述电磁感应线圈间距1～50mm内形成的交变磁场中设有一非铁磁性金属制备的泡沫金属层，所述泡沫金属层的孔隙率大于或等于90％。本发明大大提高了超音频电磁加热的应用范围，可以将非铁磁性金属的用于超音频电磁加热，且具有加热效率高，加热时间快等优点。

Description

一种超音频电磁感应加热装置
技术领域
本发明涉及一种超音频电磁感应加热装置，尤其涉及一种非铁磁性金属超音频电磁感应加热装置。
背景技术
家用电磁炉是采用磁场感应电流(又称涡流)的加热原理，即由整流电路将50Hz/60Hz的交流电变成直流电压，再经过控制电路将直流电转换成频率为20～40kHz的超音频交流电，通过螺旋状的磁感应线圈，形成超音频交变磁场。当磁场内的磁力线通过金属器皿底部，在其体内产生交变的电流(即涡流)，涡流使锅具原子高速无规则运动，原子互相碰撞、摩擦而产生热能使器皿本身自行高速发热(将电能转换为热能)。由于家用电磁炉是依靠锅底直接感应磁场产生涡流发热的，因此通常只能选用符合电磁炉设计负荷要求的铁磁性金属(铁、钴、镍或其合金)容器，非铁磁性金属材料则会造成电磁炉负荷异常而不能正常工作，这就严重限制了超音频电磁加热的应用范围。对于非铁磁性金属的加热往往需要使用更高的频率，通常在60kHz以上，这就会显著增加设备的制造成本，限制了这些技术的大规模应用。
发明内容
针对现有技术中存在的技术问题，本发明的目的在于提供一种非铁磁性金属超音频电磁感应加热装置。本发明通过改变非铁磁性金属材料的物理状态，实现了超音频下这些材料的电磁感应加热，为这些材料的快速加热提供了一种简单、便捷的方法。实验表明，当非铁磁性金属材料，
如钼、钽、铂、金、银、铜、铝、钛、铼等，若能将其制成孔隙率较高(>90％)的泡沫金属，也可以在超音频的电磁波作用下发热，故也可以利用这些泡沫金属或其于其他材料的组合来实现快速加热。
本发明的技术方案为：
一种超音频电磁感应加热装置，包括一电磁感应线圈，其特征在于，所述电磁感应线圈间距1～50mm内形成的交变磁场中设有一非铁磁性金属制备的泡沫金属层，所述泡沫金属层的孔隙率大于或等于90％。
进一步的，所述电磁感应线圈为片状或筒状。
进一步的，所述泡沫金属层为片状、环状或筒状。
进一步的，所述泡沫金属可被塑料包覆。
进一步的，所述非铁磁性金属为钼、钽、铂、金、铜、铝或钛。
与现有技术相比，本发明的积极效果为：
本发明大大提高了超音频电磁加热的应用范围，可以将非铁磁性金属的用于超音频电磁加热，且具有加热效率高，加热时间快等优点。
附图说明
图1为泡沫铜的超音频电磁感应加热示意图；图中1为电磁感应线圈，31为孔隙率95％的泡沫铜片。
图2为塑料包覆泡沫钛的超音频电磁感应加热示意图；
(a)为整体结构视图，(b)为包覆在塑料中的泡沫钛片截面图；
其中，1为电磁感应线圈，32为孔隙率97％的泡沫钛片，33为包覆泡沫钛的塑料片。
图3为塑料包覆泡沫铝的超音频电磁感应加热示意图；
(a)为整体结构视图，(b)为包覆在塑料中的泡沫铝片截面图；
其中，1为电磁感应线圈，34为孔隙率90％的泡沫铝筒，35为包覆泡沫铝的塑料片。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行进一步详细描述。
实施例1
将金属铜制成孔隙率95％的泡沫铜31，将泡沫铜放置在超音频电磁感应线圈1的上方25mm，其结构示意于图1中，图中1为电磁感应线圈，31为孔隙率95％的泡沫铜片。开启电源使得电磁感应线圈上通过电流，泡沫铜片在数秒内即可被加热，其功率利用效率>80％。
实施例2
将金属钛制成孔隙率97％的环状泡沫钛32，将泡沫钛包覆在熔融的塑料中，塑料33包覆的泡沫钛，将其放置在超音频电磁感应线圈1的下2方50mm，其结构示意于图2中，图中1为电磁感应线圈，32为孔隙率97％的泡沫钛片，33为包覆泡沫钛的塑料片。开启电源使得电磁感应线圈上通过电流，泡沫钛片在数秒内即可被加热，其功率利用效率>80％。
实施例3
将金属铝制成孔隙率90％的筒状泡沫铝34，将泡沫铝包覆在熔融的塑料中，塑料35包覆的泡沫铝，将其放置在筒状超音频电磁感应线圈1的内部间距1mm，其结构示意于图3中，图中1为电磁感应线圈，34为孔隙率90％的泡沫铝筒，35为包覆泡沫钛的塑料。开启电源使得电磁感应线圈上通过电流，泡沫钛片在数秒内即可被加热，其功率利用效率>80％。

Claims (5)

1.一种超音频电磁感应加热装置，包括一电磁感应线圈，其特征在于，所述电磁感应线圈间距1～50mm内形成的交变磁场中设有一非铁磁性金属制备的泡沫金属层，所述泡沫金属层的孔隙率大于或等于90％。
2.如权利要求1所述的超音频电磁感应加热装置，其特征在于，所述电磁感应线圈为片状或筒状。
3.如权利要求1或2所述的超音频电磁感应加热装置，其特征在于，所述泡沫金属层为片状、环状或筒状。
4.如权利要求1或2所述的超音频电磁感应加热装置，其特征在于，所述泡沫金属层可被塑料包覆。
5.如权利要求1或2所述的超音频电磁感应加热装置，其特征在于，所述非铁磁性金属为钼、钽、铂、金、银、铜、铝、铼或钛。
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