CN105312002A - 电磁加热搅拌器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种分体式电磁加热搅拌器，主要用来给粉状物(尤其是牛奶)冲水或者几种液体混合加热搅拌.它包括底座和容器，只有在工作时容器才需放置在底座上面，其特征在于：所述底座内固定有定子和电路板，定子上的n相绕组和电路板上同样数量的n组接线端分别用导线连接形成供电回路；所述的容器内底部固定有一轴，轴上置有可以水平自由旋转的转子,所述的转子上面固定有一用来搅拌的叶轮。其优点在于：能量利用率高、结构简单、容器清洗方便、安全可靠。

Description

电磁加热搅拌器

所属技术领域

本发明涉及到一种可以发热同时又可以搅拌装置，实质上是一种电磁加热搅拌器，它对粉状物(尤其是牛奶)冲水或者几种液体混合加热搅拌提供了很大的方便.而且结构简单。

技术背景

传统用于冲牛奶加热搅拌器的是：加热和搅拌两个功能是需要不同的模块来实现的，结构复杂，不便清洗，而且耗能大。

发明内容

为了克服传统加热搅拌器的种种弊端，本发明提供一种电磁加热搅拌器，搅拌的机械能和热能是通过电磁在同一模块里实现传递转换的。不仅结构简单、安全可靠、清洗方便，而且节能。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：采用分体结构，只有在工作时容器才需放置在底座上面，并通过容器的凹坑和底座凸台来限制容器在底座上移动，当然也可以采用其他方式限制。容器内底部固定有一根轴，轴上置有可以水平自由旋转的实心、导磁和导电的转子,转子上面固定有用来搅拌的叶轮，不一定要是叶轮，只要能起到搅拌的其他结构也可以，转子是通过容器的底部的凹坑和底座上表面的凸台的配合来保证处于定子的磁场范围之内。底座内固定有定子和电路板，定子上的n相绕组和电路板上同样数量的n组接线端分别用导线连接,n为2或者大于2的整数，最好是等于2或者等于3，电路板的n组接线端可以输出同频率、同幅值的正弦交流电压，每一组接线端的正弦交流电可以变换频率、幅值、相位，n组接线端输出的交流电有三种情况，分别是：

(1)同幅值、同频率，频率在1Hz到400Hz，任意两组的相位差为π/n,第二组超前第一组π/n，………第n组超前n-1组π/n；

(2)同幅值、同频率，频率在1Hz到400Hz，任意两组的相位差为π/n,第二组滞后第一组π/n，………第n组滞后第n-1组π/n；

(3)任意一组或者多组有电压输出，剩下的其他几组没有电压输出，有电压输出的接线端如果为两组以上的则相位角一致。

要实现不同功能时，只要通过改变电路板n组接线端的交流电即可，当电路板n组接线端输出为第一种情况时，定子即可产生旋转磁场驱动转子转动，同时处在交变的磁场中的转子产生比较大的涡流效应使其发热(1Hz到50Hz之内产生的涡流发热可以忽略不计)，热量通过旋转的叶轮迅速扩散；当电路板n组接线端输出为第二种情况时，定子也可产生旋转磁场驱动转子转动，但是旋转的方向改变了，转子同样的会涡流发热(1Hz到50Hz之内产生的涡流发热可以忽略不计)，热量通过旋转的叶轮迅速扩散；当电路板n组接线端输出为第三种情况时，定子不产生旋转磁场驱动转子转动，只产生正弦脉动的交变磁场使转子发热。通过以上定子和转子组成的同一模块可以实现正搅拌、反搅拌、正搅拌加热、反搅拌加热、纯加热五种基本的功能。

本使用新型的有益效果是：

第一：能量利用率高：因为发热体的转子在容器内底部，工作时是完全浸泡被加热的液体或者液体混合物里面，热量传递损失大大降低，加上转子是电磁直接驱动，没有间接的机械传动，所以机械损失很小；

第二：结构简单：同一模块实现发热与搅拌，没有机械传动机构；

第三：容器清洗方便、安全可靠：由于使用容器和底座分体的结构，可以单独清洗容器，不至于引起短路的风险。

附图说明

图1是本发明第一个实施例的电路接线图。

图2是本发明第一个实施例的结构分解图。

图3是本发明第一个实施例的结构装配剖视图。

图4是本发明第一个实施例的定子装配图。

图5是本发明第一个实施例的定子铁芯装配图。

图6是本发明第二个实施例的电路接线图。

图7是本发明第二个实施例的定子装配图。

图中：10.容器，11.凹坑，12.轴，20.底座，21.面壳，22.凸台，23.底壳，30.磁场,31.间隙，32.厚度，33.中心轴线，40.叶轮，50.转子，51.中心孔，60.定子，61.a线圈，62.b线圈，63.c线圈，64.d线圈，65.第一相绕组，66.第二相绕组，67.定子铁芯，68.柱子，69.底板，70.电路板，71，第一组接线端，72.第二组接线端，80.a线圈，81.b线圈，82.c线圈，83.d线圈，84.e线圈，85.f线圈,86.第一相绕组,87.第二相绕组,88.第三相绕组，89.定子铁芯，90.电路板，91.第一组接线端，92.第二组接线端，93.第三组接线端

具体实施方式

以下是结合附图和具体的两个实施例来进一步说明本发明。

第一个实施例：

在图1电路接线图中：a线圈(61)、b线圈(62)、c线圈(63)和d线圈(64)是一样的，a线圈(61)与c线圈(63)串联顺接组成第一相绕组(65)再与电路板(70)的第一组接线端(71)连接，b线圈(62)与d线圈(64)串联顺接组成第二相绕组(66)再与电路板(70)第二组接线端(72)连接，其中的串联顺接也可以采用并联顺接的方法。电路板(70)的两组接线端可以输出同频率、同幅值的正弦交流电压，每一组接线端的正弦交流电可以变换频率(范围为1Hz到50kHz)、幅值、相位，两组接线端输出的交流电有三种情况，分别是：

第一种情况：同幅值、同频率，频率在1Hz到400Hz，第二组接线端(72)输出相位超前第一组接线端(71)π/2；

第二种情况：同幅值、同频率，频率在1Hz到400Hz，第二组接线端(72)输出相位滞后第一组接线端(71)π/2；

第三种情况：任意一组有电压输出或者两组都有电压输出，两组接线端同时输出则相位角和频率都一致，频率范围在50Hz到50kHz。

图2中可以看出主要部件包括：底部带有凹坑(11)和内底部铆接有轴(12)的容器(10)、带凸台(22)的面壳(21)、底壳(23)、叶轮(40)、带中心孔(51)的转子(50)、a线圈(61)、b线圈(62)、c线圈(63)、d线圈(64)、定子铁芯(67)、有第一组接线端(71)和第二组接线端(72)的电路板(70)。其中转子(50)必须为导电导磁(如纯铁、坡莫合金等)的材料制成。

图3中，面壳(21)和底壳(23)组成底座(20)的内部装有定子(60)和电路板(70)，定子(60)固定在凸台(22)内表面的中心，容器(10)内底部中心的轴(12)上装配有紧套叶轮(40)的转子(50)，转子(50)通过中心孔(51)套在轴(12)上可以自由旋转，工作时：容器(10)放在底座(20)上面，为了使转子(50)处于定子(60)产生的磁场(30)范围内，容器(10)的底部凹坑(11)和面壳(21)的凸台(22)需要配合到位，配合到位之后，转子(50)和定子(60)之间有一间隙(31)，这一间隙(31)的范围在0.1mm到10mm,但由于容器(10)有一定的壁厚和磁阻的限制，所以间隙(31)的最佳范围在0.3mm到3mm，另外在转子(50)和定子(60)通磁范围内的容器(10)底部和底座面壳(21)不能有导磁材料构成。加入需要搅拌的液体或者液体混合物，比如冲牛奶，即可控制底座(20)内部电路板(70)通过两组接线端给定子(60)供电(供电的三种情况在前面的段有详细说明)。

当电路板(70)两组接线端输出为第一种情况时：定子(60)即可产生旋转磁场驱动转子(50)转动，同时处在交变的磁场中的转子(50)产生比较大的涡流效应使其发热(1Hz到50Hz之内产生的涡流发热可以忽略不计，可以认为是只有旋转)，热量通过旋转的叶轮(40)迅速扩散；

当电路板(70)两组接线端输出为第二种情况时：定子(60)也可产生旋转磁场驱动转子(50)转动，但是旋转的方向改变了，转子(50)同样的会涡流发热(1Hz到50Hz之内产生的涡流发热可以忽略不计，可以认为是只有旋转)，热量通过旋转的叶轮(40)迅速扩散；

当电路板(70)两组接线端输出为第三种情况时，定子(60)不产生旋转磁场驱动转子(50)转动，只产生正弦脉动的交变磁场使转子(50)涡流发热。

通过以上可以实现正搅拌、反搅拌、正搅拌加热、反搅拌加热、纯加热五种基本的功能。

图4和图5中是定子(60)及其定子铁芯(67)的装配图，定子铁芯(67)有四个柱子(68)，这些柱子(68)一端是底板(69)连接起来，另一端是开口的，它们均匀分布在以定子铁芯(67)中心轴(33)为圆心的一圆周上，柱子(68)和底板(69)都是由导磁而且相互绝缘的片材组成，片材的排列应全部顺着磁场线的方向，根据现有制造工艺，片材的厚度(32)在0.005mm～0.5mm之间，片材材质有坡莫合金片、硅钢片等，四个柱子(68)依次套有a线圈(61)、b线圈(62)、c线圈(63)和c线圈(64)，其中a线圈(61)和c线圈(63)串联顺接成第一相绕组(65)，b线圈(62)和d线圈(64)串联顺接成第二相绕组(66)，第一相绕组(65)和第二相绕组(66)同样均匀分布在以定子铁芯(67)中心轴(33)为圆心的一圆周上。

第二个实施例：

除了供电板(90)和定子与第一个实施例不同外，其他完全一样。

在图6第二个实施例的电路接线图中：a线圈(80)、b线圈(81)、c线圈(82)、d线圈(83)、e线圈(84)和f线圈(85)是一样的线圈，a线圈(80)与d线圈(63)串联顺接组成第一相绕组(86)再与电路板(90)的第一组接线端(91)连接；b线圈(81)与e线圈(84)串联顺接组成第二相绕组(87)再与电路板(90)第二组接线端(92)连接；c线圈(82)与f线圈(85)串联顺接组成第三相绕组(88)再与电路板(90)第三组接线端(93)连接。电路板(90)的三组接线端可以输出同频率、同幅值的正弦交流电压，每一组接线端的正弦交流电可以变换频率(范围为1Hz到50kHz)、幅值、相位，三组接线端输出的交流电有三种情况，分别是：

第一种情况：同幅值、同频率，频率在1Hz到400Hz，第二组接线端(92)输出相位超前第一组接线端(91)π/3；第三组接线端(93)输出相位超前第二组接线端(92)π/3；

第二种情况：同幅值、同频率，频率在1Hz到400Hz，第二组接线端(92)输出相位滞后第一组接线端(91)π/3；第三组接线端(93)输出相位滞后第二组接线端(92)π/3；

第三种情况：任意一组或者多组有电压输出，剩下的其他几组没有电压输出，有电压输出的接线端如果为多组则相位角和频率都一致，频率范围在50Hz到50kHz。

图7是第二个实施例的定子装配图，定子铁芯(89)的六个柱子依次套有a线圈(80)、b线圈(81)、c线圈(82)、d线圈(83)、e线圈(84)和f线圈(85)，其中a线圈(80)与d线圈(83)串联顺接组成第一相绕组(86)；b线圈(81)与e线圈(84)串联顺接组成第二相绕组(87)；c线圈(82)与f线圈(85)串联顺接组成第三相绕组(88)，这些绕组同样和第一个实施例子一样，需要均匀分布在以定子铁芯中心轴为圆心的一圆周上。

Claims (12)

1.一种电磁加热搅拌器，包括底座和容器，只有在工作时容器才需放置在底座上面，其特征在于：所述底座内固定有定子和电路板，定子上的n相绕组和电路板上同样数量的n组接线端分别用导线连接形成供电回路；所述的容器内底部固定有一轴，轴上置有可以水平自由旋转的转子,所述的转子上面固定有一用来搅拌的叶轮。

2.根据权利要求1所述的电磁加热搅拌器，其特征是：n相绕组和n组接线端中的n为2或者2以上的整数，最好是n等于2或者3。

3.根据权利要求1所述的电磁加热搅拌器，其特征是：在转子和定子存在一间隙，间隙的范围为0.1mm到10mm，最好是0.3到3mm。

4.根据权利要求1或者3所述的电磁加热搅拌器，其特征是：在转子和定子通磁范围内不能有导磁材料构成。

5.根据权利要求1所述的电磁加热搅拌器，其特征是：所述的定子由n相绕组和定子铁芯组成，所述的n相绕组由多个线圈组成，所述的多个线圈一一套在定子铁芯的多个柱子上，n相绕组的每一相由两个或者两个以上的线圈通过串联顺接或者并联顺接而成。

6.根据权利要求5所述的电磁加热搅拌器，其特征是：所述的定子铁芯上有多个柱子，这些柱子一端是底板连接起来，另一端是开口的，它们均匀分布在以定子铁芯中心轴为圆心的一圆周上。

7.根据权利要求6所述的电磁加热搅拌器，其特征是：所述的底板和多个柱子都是由导磁而且相互绝缘的片材组成，片材的排列应全部顺着磁场线的方向，片材的厚度在0.005mm～0.5mm之间。

8.根据权利要求1、2、5、6或者7所述的电磁加热搅拌器，其特征是：所述的n相绕组在所述的定子铁芯中心轴为圆心的一圆周上均匀分布。

9.根据权利要求1或者2所述的电磁加热搅拌器，其特征是：所述的n组接线端可以输出同频率、同幅值的正弦交流电压，每一组接线端的正弦交流电可以变换频率、幅值、相位，频率范围在1Hz到50Hhz，n组接线端输出的交流电存在三种情况。

10.根据权利要求9所述的电磁加热搅拌器，其特征是：所述的n组接线端输出的交流电的三种情况分别是：

(1)、同幅值、同频率，频率在1Hz到400Hz，其中任意两组的相位差为π/n,第二组超前第一组π/n，………第n组超前n-1组π/n；

(2)、同幅值、同频率，频率在1Hz到400Hz，其中任意两组的相位差为π/n,第二组滞后第一组π/n，………第n组滞后第n-1组π/n；

(3)、任意一组或者多组有电压输出，剩下的其他几组没有电压输出，有电压输出的接线端如果为多组则相位角和频率都一致，频率范围在50HZ到50KHZ。

11.根据权利要求1、3或者4所述的电磁加热搅拌器，其特征是：所述的转子是通过容器的底部的凹坑和底座上表面的凸台的配合来保证处于定子的磁场范围之内。

12.根据权利要求11所述的电磁加热搅拌器，其特征是：所述的转子是实心的、导磁的和导电的材质制成。