CN107734728A - 一种物品加热设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种物品加热设备，设备包括：整流电路、电子管电路和振荡电路，整流电路和电子管电路连接，电子管电路和振荡电路连接，振荡电路包括：第一电感器和加热器，加热器中包括第一电容和极板移动机构，第一电感器和第一电容并联连接，第一电容包括上极板和下极板；上极板和极板移动机构连接，极板移动机构带动上极板移动以改变上极板与下极板之间的垂直距离，上极板和下极板均由金属管布设而成，下极板上方设置有传送带，传送带与下极板之间设置有绝缘介质。本发明利用振荡电路对物品进行加热，本发明可以改变上极板的位置从而可以对不同物品加热，上极板和下极板均采用金属管布设，以减少电流的趋肤效应，减少损耗，使加热器输出高功率。

Description

一种物品加热设备

技术领域

本发明涉及电物理加热领域，特别涉及一种物品加热设备。

背景技术

现有技术中，在对乳胶制品、木材、纺织品、食品等进行加热干燥时，通常采用传统的加热技术。

传统的加热技术多采用高温短时加热或超高温瞬时加热。使用的加热设备主要分为间接加热设备和直接加热设备。间接加热设备中，例如板式换热器，加热介质和物料互不接触，通过传热面进行热交换。直接加热设备中，例如蒸汽喷射式加热器，将热蒸汽直接喷射在物品上，使物品快速升温。

传统的加热技术主要通过传导、对流或辐射是物品加热，由于存在温度梯度，物料受热不均匀，容易造成局部受热过度，降低物品的质量。

发明内容

有鉴于此，本发明提供一种物品加热设备。

为了实现上述发明目的，本发明提供以下技术方案：

一种物品加热设备，包括：整流电路、电子管电路和振荡电路，所述整流电路和所述电子管电路连接，所述电子管电路和所述振荡电路连接，所述振荡电路包括：第一电感器和加热器，所述加热器中包括第一电容和极板移动机构，所述第一电感器和所述第一电容并联连接，所述第一电容包括上极板和下极板；所述上极板和所述极板移动机构连接，所述极板移动机构带动所述上极板移动以改变所述上极板与所述下极板之间的垂直距离，所述上极板和所述下极板均由金属管布设而成，所述下极板上方设置有传送带，所述传送带与所述下极板之间设置有绝缘介质。

可选的，所述极板移动机构包括：丝杆、滑块、丝杆驱动装置和连接体，所述滑块设置在所述丝杆上，在所述丝杆转动时，所述滑块可沿所述丝杆移动，所述滑块通过所述连接体与所述上极板连接以带动所述上极板移动；所述丝杆与所述丝杆驱动装置连接，所述丝杆驱动装置带动所述丝杆转动以改变所述上极板与所述下极板之间的垂直距离。

可选的，所述加热器还包括：外壳和水平固定板，外壳的内壁上设置有所述水平固定板，所述丝杆的底部设置在所述水平固定板上并与所述水平固定板可活动连接，所述水平固定板与所述下极板之间的竖直距离为第一距离。

可选的，所述连接体包括：第二电感器和导电连接管，所述第二电感器的一端与所述导电连接管连接，所述第二电感器的另一端与所述上极板固定连接，所述导电连接管的另一端与所述滑块固定连接，所述导电连接管的所述另一端与所述第一电感器的一端电连接，所述下极板与所述第一电感器的另一端电连接。

可选的，所述第二电感器竖直放置。

可选的，所述外壳的顶板由导电材料制成，所述顶板与所述第一电感器的一端电连接，所述导电连接管的所述另一端通过第一导电片与所述顶板电连接；所述上极板通过第二导电片与所述顶板电连接。

可选的，所述第一导电片和所述第二导电片均为具有形变性的薄板。

可选的，所述第一电容的下极板上水平铺设有多个绝缘介质，所述多个绝缘介质彼此分离。

可选的，所述物品加热设备中还包括扼流圈和第二电容，所述整流电路的正极输出端通过所述扼流圈与所述电子管电路的正极输出端连接，所述电子管电路的正极输出端通过所述第二电容与所述振荡电路连接。

可选的，所述导电连接管为由导电材料制成的空心管。

本发明可以通过振荡电路的电场产生能量，从而对需要加热的物品进行加热，同时可以改变振荡电路中电容的上极板与下极板之间的距离从而改变输出的功率，以达到对不同物品加热的需求。同时，本发明中的上极板和下极板均采用金属管布设，以减少电流的趋肤效应，减少损耗，使加热器输出高功率。

当然，实施本发明的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。

图1为本发明实施例提供的一种物品加热设备的结构示意图；

图2为本发明实施例提供的另一种物品加热设备的结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种加热器的结构示意图；

图4为本发明实施例提供的另一种加热器的结构示意图；

图5为本发明实施例提供的另一种物品加热设备的结构示意图；

图6为本发明实施例提供的另一种加热器的结构示意图。

具体实施方式

本发明公开了一种物品加热设备，本领域技术人员可以借鉴本文内容，适当改进工艺参数实现。特别需要指出的是，所有类似的替换和改动对本领域技术人员来说是显而易见的，它们都被视为包括在本发明。本发明的方法及应用已经通过较佳实施例进行了描述，相关人员明显能在不脱离本发明内容、精神和范围内对本文所述的方法和应用进行改动或适当变更与组合，来实现和应用本发明技术。

本发明的实施例可以包括多种，下面结合其中一种实施例，进一步阐述本发明：

如图1所示，本发明实施例提供了一种物品加热设备，可以包括：整流电路100、电子管电路200和振荡电路300，所述整流电路100和所述电子管电路200连接，所述电子管电路200和所述振荡电路300连接，所述振荡电路300包括：第一电感器310和加热器320，所述加热器320中包括第一电容001和极板移动机构，所述第一电感器310和所述第一电容001并联连接，所述第一电容001包括上极板和下极板；所述上极板和所述极板移动机构连接，所述极板移动机构带动所述上极板移动以改变所述上极板与所述下极板之间的垂直距离，所述上极板和所述下极板均由金属管布设而成，所述下极板上方设置有传送带002，所述传送带002与所述下极板之间设置有绝缘介质003。

具体的，所述物品加热设备的输入端和变压器连接，变压器为三相交流变压器，变压器的输出和所述整流电路100的输入端连接，所述整流电路100可以使用硅堆作三相整流，所述整流电路100可以将变压器输出的交流电转变为直流电，所述整流电路100输出的电压中具有交流电压的成分。所述振荡电路300可以在电路发生变化时产生振荡，从而使所述第一电容001输出功率，对需要进行加热的物品进行加热。所述电子管电路200可以将所述振荡电路300产生的电压进行放大，并为所述振荡电路300提供电压，从而使所述振荡电路300输出稳定的功率。

具体的，所述上极板和所述极板移动机构连接，从而本发明可以通过所述极板移动机构改变所述上极板的位置以改变所述上极板和所述下极板之间的垂直距离，从而本发明可以输出不同的功率以满足对不同的物品进行加热的需求。

具体的，由于电流具有趋肤效应，即电流集中在导体外表的薄层，越靠近导体表面，电流密度越大，导线内部实际上电流较小，结果使导体的电阻增加，使它的损耗功率也增加。因此本发明中所述的第一电容001的上下极板均可以采用金属管布设的形式制成，金属管布设的形式可以采用平铺或栅格的形式。由于所述下极板上需要铺设传送带002和绝缘介质003，所述下极板的金属管可以采用方管，以此适当躲避电流的趋肤效应。

具体的，本发明中可以将物品400放在所述第一电容001的下极板上以将所述物品进行加热，所述下极板上设置有所述传送带002，从而可以通过所述传送带002运输物品400。由于绝缘介质的绝缘性比空气的绝缘性好，所以所述传送带002与所述下极板之间可以设置有绝缘介质003以增加所述第一电容001的电容并使所述第一电容001达到适合所述振荡电路300达到谐振的电容。所述绝缘介质003可以为各种可以铺设在所述下极板上的绝缘物质。

具体的，如图2所示，所述电子管电路200中可以包括电子管210、第三电容220和电阻230，所述振荡电路300产生振荡，向所述电子管电路200输出振荡的电压，所述第三电容220为正反馈电容，本发明在所述电子管210的栅极屏极之间接入第三电容220可以形成正反馈，继而所述电子管电路200可以利用所述电子管210的放大作用对振荡的电压进行放大，从而可以保证所述振荡电路300输出稳定功率。所述电阻230可以和所述第三电容220形成分压，从而可以控制所述电子管210的栅极的电流，以实现电子管210对电流的放大功能。在本发明所提供的实施例中，可以采用水冷却的方式对所述电子管210进行冷却，防止电子管210发热严重造成严重的损耗。

在实际应用中，本发明实施例中采用的供电电压可以为380V，采用的频率可以为50Hz，最大功率可以为120kW。供电电压经过所述变压器的升压可以输出7200V的电压，输出的频率为130kW。所述变压器的输出端与所述整流电路100连接，经过三相整流后可以输出约10kV的电压，所述整流电路100经过整流输出的电流包括直流电流和交流电流。所述整流电路100输出的电压为所述电子管电路200中的电子管210供电。所述整流电路100输出的电流中的交流电流使振荡电路300发生振荡，同时在所述电子管电路200的作用下可以使所述加热器320输出功率为85kW，频率为27MHz的射频，从而对需要加热的物品进行加热。

具体的，本发明实施例采用的加热设备占地面积小，仅为同等规格传统系统的四分之一，节省了投入资金。本发明实施例与传统的加热方式相比，加热效率高，加热均匀，适应性广，对需要加热的物品的损坏小。同时本发明在对需要烘干的物品进行加热时，回潮率控制准确。

如图2所示，本发明实施例还提供了另一种物品加热设备，其中，所述极板移动机构可以包括：丝杆004、滑块005、丝杆驱动装置和连接体，所述滑块005设置在所述丝杆004上，在所述丝杆004转动时，所述滑块005可沿所述丝杆004移动，所述滑块005通过所述连接体与所述上极板连接以带动所述上极板移动；所述丝杆004与所述丝杆驱动装置连接，所述丝杆驱动装置带动所述丝杆004转动以改变所述上极板与所述下极板之间的垂直距离。

具体的，所述丝杆004的设置方式可以有多种，本发明所提供的一种实施例中的丝杆004可以竖直放置。所述丝杆004上设置有所述滑块005，所述上极板可以通过所述滑块005支撑，从而通过所述丝杆004的转动带动所述上极板移动。本发明可以通过所述丝杆驱动装置驱动所述丝杆004转动以改变所述上极板与所述下极板之间的垂直距离，从而改变所述加热器320的输出功率以满足对不同物品进行加热的需求。

具体的，所述丝杆驱动装置可以有多种，例如可以使用滑轮或链条传动系统改变所述上极板的位置，本发明实施例中将选择链条传动系统的方式进行说明。

具体的，如图3所示，所述丝杆驱动装置中可以包括链条006、主动轮007和从动轮008，所述主动轮007和所述从动轮008通过所述链条006连接。所述丝杆004可以设置至少一根，本发明实施例中对采用两根丝杆的一种实施例进行说明，所述两根丝杆可以对称设置以将所述上极板和所述加热器320的顶部连接。所述两根丝杆004其中一根丝杆与所述丝杆驱动装置中的主动轮007可活动链接，所述两根丝杆中的另一根丝杆与所述丝杆驱动装置中的从动轮008可活动连接，从而本发明可以通过所述主动轮007和从动轮008带动所述两根丝杆转动以改变所述上极板与所述下极板的之间的距离从而使所述加热器320输出不同的功率为不同的物品进行加热。

如图3所示，本发明实施例还提供了另一种加热设备，其中，所述加热器320还包括：外壳009和水平固定板010，外壳009的内壁上设置有所述水平固定板，所述丝杆004的底部设置在所述水平固定板010上并与所述水平固定板可活动连接，所述水平固定板010与所述下极板之间的竖直距离为第一距离。

具体的，所述外壳009可以采用硬质铝板制作，其厚度可以通过计算选择适当的厚度以保证所述加热器所造成的电磁污染在国标规定的范围内。本发明还可以在所述加热器320外布设铝板，可以适当屏蔽所述加热设备所造成的辐射。

具体的，所述丝杆004可以竖直放置，所述水平固定板010可以用于支撑所述丝杆004的底部。本发明实施例中可以预设上极板运动的最低位置，所述第一距离为当所述滑块005向下移动至所述水平固定板010上时，所述上极板在所述丝杆004的转动下移动到最低位置。本发明实施例中将所述水平固定板010设置在距所述下极板第一距离的位置，而不使所述丝杆004的长度过长，避免了所述丝杆004过长而产生大幅度的晃动，增加稳定性。

优选的，所述丝杆004可以采用反磁材料或绝缘材料制成，以减少损耗，从而保证所述加热器320能够输出高功率。

如图3所示，本发明实施例还提供了另一种物品加热设备，其中，所述连接体可以包括：第二电感器011和导电连接管012，所述第二电感器011的一端与所述导电连接管连接，所述第二电感器011的另一端与所述上极板固定连接，所述导电连接管012的另一端与所述滑块005固定连接，所述导电连接管012的所述另一端与所述第一电感器310的一端电连接，所述下极板与所述第一电感器320的另一端电连接。

如图3所示，对应上述实施例中的所述两根丝杆004，所述导电连接管012可以包括至少一根，本发明实施例中为对采用两根导电连接管012的加热器320进行的详细说明。

具体的，所述导电连接管012可以通过所述第二电感器与所述上极板连接。本发明实施例利用电感器与电容谐振，振荡、稳定电流的作用，可以通过设置所述第二电感器011，促进所述振荡电路300达到谐振。同时，所述第二电感器中采用铜排，可以减少电路中的损耗，由于需要连接所述导电连接管012和所述上极板，可以使用矩形或倒角矩形的铜排。

如图3所示，本发明实施例提供的物品加热设备中，所述第二电感器011竖直放置。

具体的，与上述实施例中的两根丝杆004以及两根导电连接管012对应，本发明实施例对采用两个第二电感器的加热器320进行说明。

如图3所示，本发明实施例还提供了另一种加热系统，其中，所述外壳009的顶板由隔磁材料(如铝板)制成，所述顶板与所述第一电感器320的一端电连接，所述导电连接管012的所述另一端通过第一导电片013与所述顶板电连接；所述上极板通过第二导电片014与所述顶板电连接。

具体的，由于所述加热器320中的第一电容001和所述第一电感器320电连接，因此所述加热器320的顶部需要为导电材料，所述第一导电片013和所述第二导电片014接通所述加热器310的顶部和所述上极板。

在实际应用中，如图4所示，所述加热器320中还可以包括第一导电连接管015、第二导电连接管016和固定部件017，所述第二导电连接管016可以通过所述固定部件017固定设置在所述加热器320内的顶部，所述上极板与所述第一导电连接管015连接，所述第一导电连接管015通过所述第二导电片014与所述第二导电连接管016连接，从而使所述上极板通过所述加热器320顶部与所述第一电感器310的一端连接，所述固定部件017具有导电性。

具体的，所述第一导电片013和所述第二导电片014均可以包括至少一个，与上述实施例对应，本发明实施例中为对采用两个第一导电片013和两个第二导电片014的加热器320进行的详细说明。由于电流具有趋肤效应，所述第一导电片013和所述第二导电片014可以采用薄板形式，以躲避电流的趋肤效应，从而保证所述第一导电片013和所述第二导电片014的利用率，降低电路连接中的损耗。

如图4所示，本发明实施例提供的另一种物品加热设备，其中，所述第一导电片013和所述第二导电片014均为具有形变性的薄板。

具体的，由于所述上极板的位置可以通过所述丝杆004的转动而上下移动，因此所述第一导电片013和所述第二导电片014在所述上极板移动的过程中会发生形变，因此所述第一导电片013和所述第二导电片014需要具有形变性。同时，由于电流的趋肤效应，所述第一导电片013和所述第二导电片014可以使用薄板的形式以躲避电流的趋肤效应。

如图4所示，本发明实施例所提供的一种物品加热设备，其中，所述第一电容001的下极板上水平铺设有多个绝缘介质003，所述多个绝缘介质003彼此分离。

具体的，所述下极板固定在所述加热器320的底部，所述下极板上可以铺设绝缘介质003，从而增加所述第一电容001的电容，所述第一电容001两端的电压不变，从而增加所述第一电容001输出的功率。

如图5所示，本发明实施例还提供了另一种物品加热设备，其中，所述物品加热设备中还包括扼流圈018和第二电容019，所述整流电路100的正极输出端通过所述扼流圈018与所述电子管电路200的正极输出端连接，所述电子管电路200的正极输出端通过所述第二电容019与所述振荡电路300连接。

具体的，所述扼流圈018可以使用电感线圈。所述振荡电路300产生振荡后会生成振荡电压，本发明可以通过设置所述扼流圈018以防止产生的振荡电压对所述整流电路和变压器造成损坏，增加了电路的安全性。

具体的，本发明可以通过在所述电子管电路200和所述振荡电路300之间加入所述第二电容019，将所述整流电路200输出的直流与所述振荡电路隔开，防止高压直流将所述第一电容001击穿，同时使所述第一电感器310和所述加热器320中的第一电容001组成振荡电路。

本发明实施例还提供了另一种加热设备，其中，所述导电连接管011为由导电材料制成的空心管。

具体的，由于电流的趋肤效应，本发明实施例中采用的导电连接管012、第一导电连接管015和第二导电连接管016均可以采用空心管，以减少电流的损耗。

如图6所示，本发明实施例提供的物品加热设备中还可以对所述上极板的位置进行监测，以方便并准确的改变所述上极板的位置从而输出适合不同物品加热的不同功率。在实际应用中，本发明可以采用位移传感器等所述上极板移动的距离从而得到所述上极板的位置，也可以通过距离传感器等直接对所述上极板的位置进行监测。本发明实施例中对设置有行程测量部件020的加热器进行说明。

具体的，所述行程测量部件020可以为编码器，对应上述丝杆驱动装置，本发明实施例中的所述行程测量部件020可以和所述丝杆驱动装置电连接，所述行程测量部件020可以通过检测所述丝杆驱动装置的传动，检测所述上极板的位移，从而可以对所述上极板的位置进行调节，以针对不同的物品输出不同的功率进行加热。

具体的，如图6所示，本发明实施例中还可以设置有电机021，所述丝杆驱动装置和所述传送带002均可以和所述电机021电连接，从而使所述电机021驱动所述丝杆驱动装置和所述传送带002运行。在使用本发明实施例在进行物品加热时，可以通过电机021驱动所述传送带002传输所述物品400经过所述第一电容001的上极板和下极板之间进行加热。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、产品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、产品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、产品或者设备中还存在另外的相同要素。

本说明书中的各个实施例均采用相关的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。尤其，对于装置实施例而言，由于其基本相似于方法实施例，所以描述的比较简单，相关之处参见方法实施例的部分说明即可。

Claims (10)

1.一种物品加热设备，其特征在于，包括：整流电路、电子管电路和振荡电路，所述整流电路和所述电子管电路连接，所述电子管电路和所述振荡电路连接，所述振荡电路包括：第一电感器和加热器，所述加热器中包括第一电容和极板移动机构，所述第一电感器和所述第一电容并联连接，所述第一电容包括上极板和下极板；所述上极板和所述极板移动机构连接，所述极板移动机构带动所述上极板移动以改变所述上极板与所述下极板之间的垂直距离，所述上极板和所述下极板均由金属管布设而成，所述下极板上方设置有传送带，所述传送带与所述下极板之间设置有绝缘介质。

2.根据权利要求1所述的物品加热设备，其特征在于，所述极板移动机构包括：丝杆、滑块、丝杆驱动装置和连接体，所述滑块设置在所述丝杆上，在所述丝杆转动时，所述滑块可沿所述丝杆移动，所述滑块通过所述连接体与所述上极板连接以带动所述上极板移动；所述丝杆与所述丝杆驱动装置连接，所述丝杆驱动装置带动所述丝杆转动以改变所述上极板与所述下极板之间的垂直距离。

3.根据权利要求2所述的物品加热设备，其特征在于，所述加热器还包括：外壳和水平固定板，外壳的内壁上设置有所述水平固定板，所述丝杆的底部设置在所述水平固定板上并与所述水平固定板可活动连接，所述水平固定板与所述下极板之间的竖直距离为第一距离。

4.根据权利要求3所述的物品加热设备，其特征在于，所述连接体包括：第二电感器和导电连接管，所述第二电感器的一端与所述导电连接管连接，所述第二电感器的另一端与所述上极板固定连接，所述导电连接管的另一端与所述滑块固定连接，所述导电连接管的所述另一端与所述第一电感器的一端电连接，所述下极板与所述第一电感器的另一端电连接。

5.根据权利要求4所述的物品加热设备，其特征在于，所述第二电感器竖直放置。

6.根据权利要求4所述的物品加热设备，其特征在于，所述外壳的顶板由导电材料制成，所述顶板与所述第一电感器的一端电连接，所述导电连接管的所述另一端通过第一导电片与所述顶板电连接；所述上极板通过第二导电片与所述顶板电连接。

7.根据权利要求6所述的物品加热设备，其特征在于，所述第一导电片和所述第二导电片均为具有形变性的薄板。

8.根据权利要求1所述的物品加热设备，其特征在于，所述第一电容的下极板上水平铺设有多个绝缘介质，所述多个绝缘介质彼此分离。

9.根据权利要求7所述的物品加热设备，其特征在于，所述物品加热设备中还包括扼流圈和第二电容，所述整流电路的正极输出端通过所述扼流圈与所述电子管电路的正极输出端连接，所述电子管电路的正极输出端通过所述第二电容与所述振荡电路连接。

10.根据权利要求4所述的物品加热设备，其特征在于，所述导电连接管为由导电材料制成的空心管。