CN108344194A - 容腔小于1m3的空气动力加热炉 - Google Patents
容腔小于1m3的空气动力加热炉 Download PDFInfo
- Publication number
- CN108344194A CN108344194A CN201711327436.1A CN201711327436A CN108344194A CN 108344194 A CN108344194 A CN 108344194A CN 201711327436 A CN201711327436 A CN 201711327436A CN 108344194 A CN108344194 A CN 108344194A
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- furnace body
- impeller
- water conservancy
- conservancy diversion
- furnace
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
Links
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 title claims abstract description 54
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims abstract description 37
- 239000000463 material Substances 0.000 claims abstract description 8
- 239000012774 insulation material Substances 0.000 claims description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 claims description 3
- 230000035515 penetration Effects 0.000 claims description 2
- 238000004321 preservation Methods 0.000 abstract description 3
- 238000010276 construction Methods 0.000 abstract description 2
- 238000001035 drying Methods 0.000 abstract description 2
- 230000001473 noxious effect Effects 0.000 abstract description 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 20
- 238000000034 method Methods 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 3
- 239000011257 shell material Substances 0.000 description 3
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 2
- 206010020843 Hyperthermia Diseases 0.000 description 1
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000005265 energy consumption Methods 0.000 description 1
- 230000036031 hyperthermia Effects 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000002994 raw material Substances 0.000 description 1
- 238000004073 vulcanization Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Furnace Details (AREA)
Abstract
一种容腔小于1m3的空气动力加热炉，电机位于炉体后盖板炉体外中部。导流板支架位于所述炉体内，导流板安装在导流板支架上。叶轮位于所述导流板支架内。炉体四边的侧壁内表面与导流板四边外表面之间的具有间隙，并有该间隙形成了气流通道；该气流通道的截面积与炉腔截面积的之比为1：3～1：20。本发明将风能转换成热能，能大幅度降低电能的消耗，并提高加热质量降低有害排放物，具有应用范围广的特点，可作为家用、物体烘干、材料的恒温保温、硫化加热的民用和工业加热炉，提高加热质量和效率，符合当前节能减排的要趋势，对我国的经济建设有着长远意义。
Description
技术领域
本发明涉及一种空气动力加热电炉。
背景技术
我国目前大多数企业和家庭所使用的加热设备多采用电阻或微波的加热方式，加热效率低，应用方法单一，同时社会对于加热的质量和安全及环保、健康要求也不断提升，需要发明各种新型的节能型加热设备装置来更新耗能大的陈旧设备装置，以适应节能减耗的能源政策要求及清洁环保一机多用的民用和工业加热要求。空气动力加热技术是近年出现的新型加热技术，但由于噪音大，及电机选型难，其应用范围仅限于工业应用及大型加热设备上，一直没有应用于1m3之下的容腔范围。
发明内容
为解决目前空气动力加热技术应用范围仅限于工业应用及大型加热设备的问题，本发明提出了一种容腔小于1m3的空气动力加热炉。
本发明包括炉体、叶轮、导流板、电机、导流板支架、炉门，其中：
电机位于所述炉体外，并安装在该炉体后盖板的中部。导流板支架位于所述炉体内，并通过位于该导流板支架一端的法兰固定在所述炉体后盖板的内表面。导流板位于所述导流板支架另一端的端头，并使该导流板的表面与所述导流板支架另一端的法兰固连。
叶轮位于所述导流板支架内，并安装在电机的输出轴上；所述电机的输出轴穿过所述炉体后盖板位于所述导流板支架内。所述导流板支架、叶轮与电机三者同轴。
炉体四边的侧壁内表面与导流板四边外表面之间的具有间隙，并有该间隙形成了气流通道；该气流通道的截面积与炉腔截面积的之比为1：3～1：20。
所述的截面积的截面在空间垂直于电机输出轴的中心线。
所述的炉体的壳体为夹层结构，在该壳体的外层面板与内层面板之间填充有保温材料。炉体内的棱角处无圆弧件过渡，以增大紊流，提高加热均匀性和加热材料的加热深度。
在该炉体后盖板的几何中心有电机输出轴的过孔。在该电机输出轴的过孔一侧有测温孔。在该炉体的侧壁上开有泄压孔。
所述的叶轮采用半封闭强前弯多叶通风机叶轮。该叶轮的叶片为前向式。叶片中心角Φ为110°～175°，叶片出口安装角βb2为5°～35°，叶片进口安装角βb1＝5°～38°。该叶轮的内外径比D1:D2＝0.7～0.8，叶轮的轴向高度b与叶轮的外径D2之比＝0.15～0.30。
所述导流板支架为环形结构，用于将导流板安装在炉体内。该导流板支架的圆周表面上均布有通气孔，以提高叶轮出口的风压，降低气体流量。
所述导流板为外方内圆板。该导流板的内径与所述叶轮的内径相同，该导流板的边长根据要求的气流通道的截面积确定。
所述电机的转速为5000r/min。
本发明针对社会对于加热的质量和安全及环保健康要求也不断提升，现有大多数企业和家庭所使用的加热设备，加热效率低，应用方法单一，存在潜在的环保和健康隐患的缺陷，提供一种新型的空气动力加热炉，将风能转换成热能，能大幅度降低电能的消耗，并提高加热质量降低有害排放物。
本发明采用风能作为加热介质，采用电机驱动叶轮实现风能和热能转换，利用风能的流动实现温度场的高度均匀，并有利于精确控制温度。同时通过一定的风速限定措施降低气体流动对于被加热原材料的影响。本发明与普通的电加热炉、微波炉、光波炉、恒温水浴、恒温油浴等原理上有根本的区别，是通过空气动力炉将风能转换成热能，采用空气循环为传热方式。所述的空气动力加热炉的组成主要包括炉体和动力装置，在炉体内设置导流板，主要用于分割叶轮的吸气和排气的通道，所述导流板与炉体后壁平行布置，在导流板与炉壁之间的间隙构成气体从四周到中间的循环通道。所述动力装置主要包括电机、和叶轮，电机前端伸入炉体内，叶轮安装在炉内的电机轴端，形成叶轮水平悬臂结构，电机驱动叶轮旋转，电机启停由控制元件控制。
本发明通过电机带动叶轮旋转，将空气从叶轮中心吸入沿叶轮切向甩出，经过后壁和后导流板形成的腔体，顶壁、两侧壁与另一导流板的间隙形成的通道，瞬间进入炉体的内炉腔，实现风能向热能的转换。气体在炉内腔的流动存在层流和紊流，层流的流动主要以沿着炉侧壁和顶壁流动，遇到炉门平滑回归到叶轮为中心点。通过紊流的作用保证气体流动经过路内腔每个角落。
本发明将风能转换成热能通过两个途径：一个途径是高速空气流动过程摩擦生热；另一个途径是空气流速、压力发生激变形成机械能向热能转化。
本发明通过调节叶轮的转速实现炉内温度调节，并能将炉内温度控制在±1℃以内。
与现有技术相比，本发明取得的有益效果是：
1)空气动力炉的加热原理是采用风能转换，热能的产生于基于叶轮、炉壁与空气摩擦发热和空气流动流速、压力变化所致，由于空气的循环流动，在炉内的加热与热风循环是同时进行的，有利于实现炉体内温度场的高度均匀性，同时可省略电热管等加热元件，减少保持温场均匀性的部件，大大减少了局部高温点、炉体热容和炉体热桥，从而减少了能量消耗，达到了节能效果。
2)本发明是一种空气动力炉微型化技术，新型高效的加热炉，与普通的电加热炉、微波炉、光波炉、恒温水浴、恒温油浴等原理上有根本的区别。其加热效率高(较外电加热鼓风炉节能30～50％)，维护简单，加热方式安全、环保、快速，不存在潜在的材料损害。本发明具有应用范围广的特点，可用作厨房食物制作，物体烘干、材料的恒温保温、硫化加热的民用和工业加热炉，进入市场将取代目前的电加热炉、微波炉、光波炉、恒温水浴、恒温油浴，将有效降低电该产品能的消耗，提高加热质量和效率，符合当前节能减排的要趋势，对我国的经济建设有着长远意义
3)本发明相对于大型空气动力加热炉重点解决风速较高噪音较大的难题，保证适应各种被加热工件和材料。
附图说明
图1是本发明的结构示意图；
图2是炉内气体流动方向示意图；
图3是叶轮结构主视图空气动力加热炉动力装置组成图；
图4是叶轮结构俯视图；
图5是导流板支撑架图。图中：
1.炉后盖；2.炉体；3.叶轮；4.导流板；5.电机；6.导流板支架；7.炉门；
具体实施方式
本实施例包括炉后盖1、炉体2、叶轮3、导流板4、电机5、导流板支架6、炉门7。后盖1是为了暗装电机5保证整体外型美观，为板式结构；炉体2为方形结构，电机5的转速为5000r/min。炉门7为框架结构，内填保温材料。
本实施例中，电机5位于所述炉体2外，并安装在该炉体后盖板的中部。导流板支架6位于所述炉体内，并通过位于该导流板支架一端的法兰固定在所述炉体后盖板的内表面。导流板4位于所述导流板支架另一端的端头，并使该导流板的表面与所述导流板支架另一端的法兰固连。
叶轮3位于所述导流板支架内，并安装在电机的输出轴上；所述电机的输出轴穿过所述炉体后盖板位于所述导流板支架内。所述导流板支架、叶轮与电机三者同轴。
本发明的炉体四边的侧壁内表面与导流板四边外表面之间的具有间隙，并有该间隙形成了气流通道；该气流通道的截面积与炉腔截面积的之比为1：3～1：20。当该气流通道的截面积与炉腔截面积的比值小于1：20时，该气流通道内压力和振动均增大，导致噪音增大；当该气流通道的截面积与炉腔截面积的比值大于1：3时，该气流通道内压力较小，同样会降低能量输入效率，影响加热炉加热效率。本实施例中，所述气流通道的截面积与炉腔截面积的比值为1：8，能够在叶轮转速为3000转/分，炉内温度实现常温至300℃任意温度。
所述的截面积的截面在空间垂直于电机输出轴的中心线。
所述的炉体2的壳体为夹层结构，由两层钢板通过“工”字形连接件固连；棱角处无圆弧件过渡，是为了增大紊流，提高加热均匀性，和提高加热材料的加热深度。在两层钢板填充有保温材料。在该炉体后盖板的几何中心有电机输出轴的过孔。在该电机输出轴的过孔一侧有测温孔。在该炉体的侧壁上开有泄压孔。
所述的叶轮3采用现有技术中的半封闭强前弯多叶通风机叶轮。所述叶轮的叶片为前向式；该叶片进口和出口的宽度相同，具有压力系数高，流量系数大、噪音低、通风效率低于60％的特点。叶片中心角Φ为110°～175°，叶片出口安装角βb2为5°～35°，叶片进口安装角βb1＝5°～38°。该叶轮的内外径比D1:D2＝0.7～0.8，叶轮的轴向高度b与叶轮的外径D2之比＝0.15～0.30。
本实施例的叶片出口安装角βb2与叶片进口安装角βb1均为5°，叶轮的轴向高度b与叶轮的外径D2之比＝0.15。
所述导流板支架6为环形结构，用于将导流板4安装在炉体内。该导流板支架6的圆周表面上均布有通气孔，以提高叶轮出口的风压，降低气体流量。
所述导流板4为外方内圆板。该导流板的内径与所述叶轮的内径相同，该导流板的边长根据要求的气流通道的截面积确定。
图2所示为炉内气体流动方向示意图，箭头线所指为气体在炉腔内流动的主要方向。如图所示电机5转动带动叶轮3转动，空气由叶轮3中心吸入，从叶轮3周边叶片甩出，经过导流板支架6的孔隙进入导流板4与炉体2形成的间隙通道，最终进入炉体2的内加热腔，之后通过导流板4的中心孔洞进入叶轮3，从而进行下一个循环。就是经过这样的循环，炉体2内不断加热，并保证温度高度均匀。
本发明的所选用的零件5、电机为直流电机，目的是为了获得更高的速度，实现加热装置小型化。
本发明部件3叶轮采用钣金制造及选用铝镁合金等轻质材料，力求降低质量，利于减少运行噪音。
Claims (6)
1.一种容腔小于1m3的空气动力加热炉，其特征在于，包括炉体、叶轮、导流板、电机、导流板支架、炉门，其中：
电机位于所述炉体外，并安装在该炉体后盖板的中部；导流板支架位于所述炉体内，并通过位于该导流板支架一端的法兰固定在所述炉体后盖板的内表面；导流板位于所述导流板支架另一端的端头，并使该导流板的表面与所述导流板支架另一端的法兰固连；
叶轮位于所述导流板支架内，并安装在电机的输出轴上；所述电机的输出轴穿过所述炉体后盖板位于所述导流板支架内；所述导流板支架、叶轮与电机三者同轴；
炉体四边的侧壁内表面与导流板四边外表面之间的具有间隙，并有该间隙形成了气流通道；该气流通道的截面积与炉腔截面积的之比为1：3～1：20；
所述的截面积的截面在空间垂直于电机输出轴的中心线。
2.如权利要求1所述容腔小于1m3的空气动力加热炉，其特征在于，所述的炉体的壳体为夹层结构，在该壳体的外层面板与内层面板之间填充有保温材料；炉体内的棱角处无圆弧件过渡，以增大紊流，提高加热均匀性和加热材料的加热深度；
在该炉体后盖板的几何中心有电机输出轴的过孔；在该电机输出轴的过孔一侧有测温孔；在该炉体的侧壁上开有泄压孔。
3.如权利要求1所述容腔小于1m3的空气动力加热炉，其特征在于，所述的叶轮采用半封闭强前弯多叶通风机叶轮；该叶轮的叶片为前向式；叶片中心角Φ为110°～175°，叶片出口安装角βb2为5°～35°，叶片进口安装角βb1＝5°～38°；
该叶轮的内外径比D1:D2＝0.7～0.8，叶轮的轴向高度b与叶轮的外径D2之比＝0.15～0.30。
4.如权利要求1所述容腔小于1m3的空气动力加热炉，其特征在于，所述导流板支架为环形结构，用于将导流板安装在炉体内；该导流板支架的圆周表面上均布有通气孔，以提高叶轮出口的风压，降低气体流量。
5.如权利要求1所述容腔小于1m3的空气动力加热炉，其特征在于，所述导流板为外方内圆板；该导流板的内径与所述叶轮的内径相同，该导流板的边长根据要求的气流通道的截面积确定。
6.如权利要求1所述容腔小于1m3的空气动力加热炉，其特征在于，所述电机的转速为5000r/min。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711327436.1A CN108344194A (zh) | 2017-12-13 | 2017-12-13 | 容腔小于1m3的空气动力加热炉 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201711327436.1A CN108344194A (zh) | 2017-12-13 | 2017-12-13 | 容腔小于1m3的空气动力加热炉 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN108344194A true CN108344194A (zh) | 2018-07-31 |
Family
ID=62963085
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201711327436.1A Pending CN108344194A (zh) | 2017-12-13 | 2017-12-13 | 容腔小于1m3的空气动力加热炉 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN108344194A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2765107C1 (ru) * | 2021-03-11 | 2022-01-25 | Дмитрий Юрьевич Рожников | Способ подогрева газового потока аэродинамическим торможением струй |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1749642A1 (ru) * | 1990-11-21 | 1992-07-23 | Свердловский научно-исследовательский институт лесной промышленности | Нагреватель воздуха |
| CN101520248A (zh) * | 2009-03-23 | 2009-09-02 | 西安航天化学动力厂 | 空气动力加热炉和产生热能的方法 |
| CN103629838A (zh) * | 2013-11-10 | 2014-03-12 | 西安航天化学动力厂 | 空气动力加热炉 |
| CN104152663A (zh) * | 2014-07-18 | 2014-11-19 | 新疆金风科技股份有限公司 | 环形部件的加热炉 |
| CN106282527A (zh) * | 2016-09-29 | 2017-01-04 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 一种用于环形部件加热的加热炉 |
-
2017
- 2017-12-13 CN CN201711327436.1A patent/CN108344194A/zh active Pending
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SU1749642A1 (ru) * | 1990-11-21 | 1992-07-23 | Свердловский научно-исследовательский институт лесной промышленности | Нагреватель воздуха |
| CN101520248A (zh) * | 2009-03-23 | 2009-09-02 | 西安航天化学动力厂 | 空气动力加热炉和产生热能的方法 |
| CN103629838A (zh) * | 2013-11-10 | 2014-03-12 | 西安航天化学动力厂 | 空气动力加热炉 |
| CN104152663A (zh) * | 2014-07-18 | 2014-11-19 | 新疆金风科技股份有限公司 | 环形部件的加热炉 |
| CN106282527A (zh) * | 2016-09-29 | 2017-01-04 | 北京金风科创风电设备有限公司 | 一种用于环形部件加热的加热炉 |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| RU2765107C1 (ru) * | 2021-03-11 | 2022-01-25 | Дмитрий Юрьевич Рожников | Способ подогрева газового потока аэродинамическим торможением струй |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN209090950U (zh) | 一种高效加热的烹饪器具 | |
| CN202981682U (zh) | 一种设有新型导风装置的空气炸锅 | |
| CN204544676U (zh) | 一种新型智能化汽车零部件用烘干设备 | |
| CN107524620A (zh) | 一种离心式热风循环风机 | |
| CN207422799U (zh) | 一种高效节能型烘箱 | |
| CN207454342U (zh) | 一种离心式热风循环风机 | |
| CN108344194A (zh) | 容腔小于1m3的空气动力加热炉 | |
| CN105581646A (zh) | 一种节能快烧电热水壶 | |
| CN103629838A (zh) | 空气动力加热炉 | |
| CN207975866U (zh) | 一种空气动力加热炉 | |
| CN204358727U (zh) | 一种火盖及使用此火盖的新型燃气灶 | |
| CN207549010U (zh) | 一种用于竹木地板的碳化炉 | |
| CN203421732U (zh) | 中餐炒灶 | |
| CN204722872U (zh) | 一种电热风烘焙炉 | |
| CN209285138U (zh) | 一种空气炸锅的风道结构 | |
| CN204969122U (zh) | 一种履带式披萨烤箱 | |
| CN107373712B (zh) | 一种远红外干燥设备 | |
| CN205045830U (zh) | 一种底部吹气制备活性炭的装置 | |
| CN203716027U (zh) | 连续式逆向强制搅拌烘干筒筒体 | |
| CN208658982U (zh) | 循环加热炉具及便携式循环加热炉具 | |
| CN207222279U (zh) | 涂布机烘箱温度调节装置及涂布机烘箱 | |
| CN202371766U (zh) | 中餐炒菜炉头 | |
| CN207793384U (zh) | 一种用于海绵钛生产的强制通风井式电阻炉 | |
| CN220024756U (zh) | 一种防面条结块的煮面炉 | |
| CN212225547U (zh) | 一种蜗壳式离心循环风机 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication | ||
| WD01 | Invention patent application deemed withdrawn after publication |
Application publication date: 20180731 |