CN107396472A - 一种低电磁辐射的电加热器 - Google Patents

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叶兆锋
赵克峰
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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B3/00—Ohmic-resistance heating
    • H05B3/40—Heating elements having the shape of rods or tubes
    • H05B3/42—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible
    • H05B3/48—Heating elements having the shape of rods or tubes non-flexible heating conductor embedded in insulating material
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B2203/00—Aspects relating to Ohmic resistive heating covered by group H05B3/00
    • H05B2203/002—Heaters using a particular layout for the resistive material or resistive elements

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Abstract

本发明公开一种低电磁辐射的电加热器，包括一管体、设置在所述管体内的U型电加热丝、以及与所述U型电加热丝两端连接的冷针，所述冷针经管体的一端伸出管体外，所述管体的另一端封闭，所述U型电加热丝中线圈的旋向一致。本发明解决了现有技术中电加热器电磁辐射较高的问题。

Description

一种低电磁辐射的电加热器
技术领域
本发明涉及电加热器领域，尤其涉及一种低电磁辐射的电加热器。
背景技术
电加热产品广泛存在与我们的日常生活中，其中应用最普遍的是铠装式电加热技术，其原理为将电加热丝安装在金属管中，在加热丝与金属管之间填充绝缘材料，在工作时，电阻丝两端通一工作电压，电阻丝产生热量W=I2R，通过热传导将热量传递到金属外管。
从电流的磁感原理可知，电流能够感应出电磁场，在金属管状电加热管周围有一个持续存在的磁场，该磁场的方向随电流的方向而变化，磁场的强度随距离增大而降低。在大多数情况下，人们工作、生活的环境距离电加管足够远，其产生的电磁辐射场足够低，对人体不会产生任何损害，因此不需要考虑消除该电磁辐射的问题。
但是在一些特定的应用场景中，如桑拿房，医用加热设备、电加热管距离和人体很近的情况下，所述电磁辐射则会对人体安全及周围环境造成电磁干扰。
因此，现有技术还有待于改进和发展。
发明内容
鉴于上述现有技术的不足，本发明的目的在于提供一种低电磁辐射的电加热器，旨在解决现有技术中电加热器电磁辐射较高的问题。
本发明的技术方案如下：
一种低电磁辐射的电加热器，其中，包括一管体、设置在所述管体内的U型电加热丝、以及与所述U型电加热丝两端连接的冷针，所述冷针经管体的一端伸出管体外，所述管体的另一端封闭，所述U型电加热丝中线圈的旋向一致。
所述的低电磁辐射的电加热器，其中，所述管体为金属管。
所述的低电磁辐射的电加热器，其中，所述金属管由高磁导率材料制成。
所述的低电磁辐射的电加热器，其中，所述金属管外还套设有一由另一种高磁导率材料制成的防护层，所述防护层的磁导率与金属管的磁导率不同。
所述的低电磁辐射的电加热器，其中，所述U型电加热丝与管体之间填充有绝缘材料。
所述的低电磁辐射的电加热器，其中，所述绝缘材料为氧化镁粉。
所述的低电磁辐射的电加热器，其中，所述管体为石英管，所述石英管外套有一层由高磁导率材料制成的编织网。
所述的低电磁辐射的电加热器，其中，所述U型电加热丝中线圈旋转的直径相同。
有益效果：本发明提供的电加热器，根据电磁辐射产生的原理，采用左右对称的U型电加热丝，接入工作电压后，左右两部分电加热丝中的电流大小及变化规律均相同，但方向相反，使得左右两部分电加热丝产生的磁场方向相反，磁场变化同步，达到互相抵消磁场的作用，从而降低整体产生的电磁辐射，满足特定环境下对电加热器低电磁辐射的要求，解决了现有技术中电加热器电磁辐射较高的问题。
附图说明
图1为本发明所述低电磁辐射的电加热器的较佳实施例的结构示意图。
图2为本发明所述低电磁辐射的电加热器的电磁辐射效果示意图。
图3为现有技术中电加热器的电磁辐射效果示意图。
具体实施方式
本发明提供一种低电磁辐射的电加热器，为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种低电磁辐射的电加热器，如图1所示，包括管体1、设置在所述管体1内的U型电加热丝2、以及与所述U型电加热丝2两端连接的冷针3，所述冷针3经管体的一端伸出管体外，所述冷针3用于与外部电源相接以给U型电加热丝1提供工作电压，所述管体1的另一端封闭，所述U型电加热丝2中线圈的旋向一致，如图1中所示，以自上而下的角度查看的话，U型电加热丝2中左右两部分的线圈旋转方向，可以同时为逆时针自上而下旋转或顺时针自上而下旋转，只要线圈的旋转方向一致即可。本发明将电加热丝设置为左右对称的U型结构，当冷针3接入外部电源时，如图2所示，U型电加热丝2中左右两部分的电流方向正好相反，但是电流大小相同且变化同步，根据电磁辐射产生的原理，左右两部分电加热丝产生的磁场方向相反，磁场变化同步，达到互相抵消磁场的作用，从而降低整体产生的电磁辐射。而传统的电加热丝在接通电源后，如图3所示，线圈产生的磁场并不能相互抵消，此时如果套在电加热丝外的管体不具有很好的电磁场掩蔽效果的话，管体外附近则会产生较强的电磁辐射。
所述的低电磁辐射的电加热器中，设置所述U型电加热丝2中线圈旋转的直径相同，从而使得左右两部分电加热丝产生的磁场强度完全一致，以达到更彻底地相互抵消磁场的效果。
较佳地，所述U型电加热丝2在U型弯折处不设置线圈，而是设置为相对圆润的一根U型导线，也就是说U型电加热丝的U型弯折部仅用于传输电流，而不用于产生热量，因为U型弯折部处若同样进行旋转形成线圈的话，则该处线圈产生的电磁场无法相互抵消，会在一定程度上影响电磁辐射的消除效果。
在所述U型电加热丝与管体之间填充有绝缘材料5，通过所述绝缘材料5将U型电加热丝2固定在管体1内，所述绝缘材料5还具有优良的导热性能，以在保证用电安全的同时，将U型电加热丝2接入工作电压后产生的热量及时通过热传导传递到管体1外，可以大大缩小电加热丝5与管体1的温差，从而延长电加热丝的使用寿命；同时，所述绝缘材料5将冷针3的一部分封装在管体1内部，以在固定冷针3的同时，保证电绝缘效果。较佳地，所述绝缘材料5为氧化镁粉。
较佳地，所述管体1为金属管，根据金属对电磁场的屏蔽原理，将所述管体1设置为金属管，可将未能通过正向与反向磁场相互作用而抵消的磁力线掩蔽在管体内部，从而使得管体外的电磁场强度进一步得到降低。所述金属管由高磁导率材料制成，例如高磁导率的铁素体材料、铁镍合金、镍铬不锈钢材料等。
更佳地，所述金属管外还套设有一由另一种高磁导率材料制成的防护层4，所述防护层4的磁导率与金属管的磁导率不同，且所述防护层4由强抗腐蚀能力的材料制成，例如镍铬合金，在进一步屏蔽磁场的外溢的同时，可对金属管起到防护作用，延长电加热器的使用寿命。
当然，所述管体1可设置为石英管，所述石英管外套有一层由高磁导率材料制成的编织网。石英管具有很好的绝缘性能，而且具有优良的导热效果及防腐蚀性能，再在石英管外套一层高磁导率材料的编制网，可以有效的屏蔽电磁场的外溢，达到金属管相同的电磁屏蔽效果及导热效果。
综上所述，本发明提供的电加热器，根据电磁辐射产生的原理，采用左右对称的U型电加热丝，接入工作电压后，左右两部分电加热丝中的电流大小及变化规律均相同，但方向相反，使得左右两部分电加热丝产生的磁场方向相反，磁场变化同步，达到互相抵消磁场的作用，从而降低整体产生的电磁辐射，满足特定环境下（如桑拿房、医用加热设备、电加热管距离人体很近的情况）对电加热器低电磁辐射的要求，解决了现有技术中电加热器电磁辐射较高的问题。
应当理解的是，本发明的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种低电磁辐射的电加热器，其特征在于，包括一管体、设置在所述管体内的U型电加热丝、以及与所述U型电加热丝两端连接的冷针，所述冷针经管体的一端伸出管体外，所述管体的另一端封闭，所述U型电加热丝中线圈的旋向一致。
2.根据权利要求1所述的低电磁辐射的电加热器，其特征在于，所述管体为金属管。
3.根据权利要求2所述的低电磁辐射的电加热器，其特征在于，所述金属管由高磁导率材料制成。
4.根据权利要求3所述的低电磁辐射的电加热器，其特征在于，所述
金属管外还套设有一由另一种高磁导率材料制成的防护层，所述防护层的磁导率与金属管的磁导率不同。
5.根据权利要求1所述的低电磁辐射的电加热器，其特征在于，所述U型电加热丝与管体之间填充有绝缘材料。
6.根据权利要求5所述的低电磁辐射的电加热器，其特征在于，所述绝缘材料为氧化镁粉。
7.根据权利要求1所述的低电磁辐射的电加热器，其特征在于，所述管体为石英管，所述石英管外套有一层由高磁导率材料制成的编织网。
8.根据权利要求1所述的低电磁辐射的电加热器，其特征在于，所述U型电加热丝中线圈旋转的直径相同。
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