CN108882419A - 电动磁热器 - Google Patents

Abstract

电动磁热器包括磁力耦合制热系统、驱动电机，磁力耦合制热系统由转子和定子组成，转子和定子上一个装有磁块，另一个装有感应盘或感应筒，依靠转子和定子产生磁力耦合实现能量转化，使电能最终转化为热能。根据磁力耦合制热系统的磁力耦合面的位置不同，电动磁热器可分为盘式电动磁热器、筒式电动磁热器和混合式电动磁热器。电动磁热器可用于供热供暖、烧水烧饭。

Description

电动磁热器

技术领域

加热器、灶、取暖器、供热供暖、新能源、节能减排、磁能利用、生活用品。

背景技术

磁力耦合技术的发展，使能量转化变得简单而高效，电动磁热器正是利用磁力耦合技术将电能最终转化为热能(电能——机械能——热能)。

本人先前曾提出永磁灶、永磁热水杯和风热器等技术方案，可在中华人民共和国国家知识产权局检索，以供参考。永磁灶和永磁热水杯为人力驱动产品，风热器为风力驱动产品，各有特色，用途不同。永磁灶和永磁热水杯在实际应用中普及的难度很大，原因很简单，没人愿意为了吃上一口热饭或喝上一口热水而在那里摇上半天，当然，如果你摇的速度太慢，温度还上不去。

电磁炉为现有技术，虽然使用了永磁约束感应电磁场，依然存在严重的漏磁危害(电磁危害和永磁危害共存)，电动磁热器采用磁屏蔽，其气隙漏磁很少，基本上可忽略不计。效率方面，电动磁热器的系统总效率取决于驱动电机的效率，其磁力耦合制热的效率近似等于1，使用高效电机驱动，则其系统总效率不低于电磁炉，很有利用价值。

发明内容

本发明针对节能减排和清洁能源利用，提出了电动磁热器的解决方案。

电动磁热器包括磁力耦合制热系统、驱动电机，磁力耦合制热系统由转子和定子组成，转子和定子上一个装有磁块，另一个装有感应盘或感应筒，依靠转子和定子产生磁力耦合实现能量转化，将机械能转化为热能。驱动电机驱动磁力耦合制热系统的转子，可采用变频调速或串级调速等措施来调节电机转速从而改变电动磁热器的热负荷，传动系统中尽量不要使用齿轮传动、带链传动等变速措施，以防降低系统总效率。

根据磁力耦合制热系统的磁力耦合面的位置不同，电动磁热器可分为盘式电动磁热器、筒式电动磁热器和混合式电动磁热器。

磁力耦合面为相对旋转磁场和感应磁场相互耦合的理论假设中性面，磁力耦合面位于磁块固定盘组件和感应盘组件之间或磁块固定筒组件和感应筒组件之间，磁块固定盘组件或磁块固定筒组件用于产生相对旋转磁场，感应盘组件或感应筒组件用于产生感应磁场，相对旋转磁场和感应磁场相互耦合进行能量转化，电动磁热器的磁力耦合制热系统的转子和定子中一个装有磁块固定盘组件或磁块固定筒组件，另一个装有感应盘组件或感应筒组件，转子和定子的相互作用可看作是相对旋转磁场和感应磁场的相互作用。

附图说明

图1所示为电动磁热器的一种简单结构方案，其磁力耦合制热系统1采用盘式磁力耦合制热系统，通过电机6驱动，使磁力耦合制热系统1中的转子1-2转动，致使磁力耦合制热系统1中的定子1-1发热。

图2所示为电动磁热器的另一种结构方案，在图1所示方案的基础上增加了扰流风扇9。

图3所示为电动磁热器采用筒式磁力耦合制热系统的一种结构方案，并使用扰流风扇9，此种方案适合用作简易的取暖器。

图4所示为电动磁热器采用筒式磁力耦合制热系统的一种结构方案，并增加了水箱，可用于烧热水，筒式磁力耦合制热系统1的感应筒1-1与水箱的箱体同体。

图5所示为电动磁热器的一种结构方案，图中增加了灶台3，此种方案中的磁力耦合制热系统1采用盘式磁力耦合制热系统。

图6所示为电动磁热器的一种结构方案，图中将磁力耦合制热系统1中的定子1-1做成平底锅的形状，直接用于烧菜做饭。

图7所示为电动磁热器的一种结构方案，图中将磁力耦合制热系统1中的定子1-1做成弧形锅的形状，直接用于烧菜做饭。

图8所示为磁块固定盘组件的示意图，N极和S极永磁体交替排列，磁极方向平行于轴向。磁块固定筒组件的结构类似于磁块固定盘组件，N极和S极交替排列的永磁体布置在磁块固定筒组件的圆周方向上，磁极方向垂直于轴向，也可同时在其圆周方向上和端面上同时布置N极和S极交替排列的永磁体，形成混合式磁力耦合制热系统使用的磁块固定筒组件。

图9所示为灶台3的C向视图，灶台3的形状可根据需要随意设计。

电动磁热器的磁力耦合制热系统使用感应盘组件或感应筒组件，感应盘组件或感应筒组件从原理上讲至少应包括感应板和屏蔽板两部分，当两部分采用相同的材料时，可直接融为一体，适当控制板的厚度即可。

电动磁热器的磁力耦合制热系统可以采用两组或两组以上的磁力耦合面，即两组或两组以上的感应盘组件和磁块固定盘组件的匹配组合串联或感应筒组件和磁块固定筒组件的匹配组合串联，此种串联方案可多层同时加热。使用两组或两组以上磁力耦合面的盘式磁力耦合制热系统的电动磁热器用来做馒头、包子最合适了，可同时均匀加热，每层可配以蒸笼。电动磁热器使用两组或两组以上磁力耦合面的筒式磁力耦合制热系统，筒式磁力耦合制热系统的磁力耦合面即可轴向串联又可径向串联。

电动磁热器的结构形式可根据需要灵活设计。当其用作取暖器时，可增加防护罩，以防烫伤，并可增加扰流风扇来加速热交换。当其用作热水器时，可增设水箱。当其用作蒸笼时，可采用串联结构，多层同时均匀加热。总的来说，电动磁热器的磁力耦合制热系统可选用盘式、筒式或混合式，其结构可任意组合。

具体实施方式

电动磁热器所包含的各组成零部件，现代工业制造技术均可加工制造。磁块、电机均可由专业厂商配套生产，其它零部件机加工、模具成形、焊接即可。

电动磁热器要想成功应用，必须具备以下两个条件：(1)功率标定——建立完备的测试台架，以完成系列化产品的标定。(2)动平衡检测——旋转部件必须达到相关标准规定的动平衡要求，以达到必要的安全可靠性。

Claims (5)

1.盘式电动磁热器的技术方案——其特征是包含盘式磁力耦合制热系统、电机，通过电机驱动盘式磁力耦合制热系统的转子转动，致使盘式磁力耦合制热系统中的感应盘发热，盘式磁力耦合制热系统由转子和定子组成，转子和定子中一个装有感应盘组件，另一个装有磁块固定盘组件。

2.筒式电动磁热器的技术方案——其特征是包含筒式磁力耦合制热系统、电机，通过电机驱动筒式磁力耦合制热系统的转子转动，致使筒式磁力耦合制热系统中的感应筒发热，筒式磁力耦合制热系统由转子和定子组成，转子和定子中一个装有感应筒组件，另一个装有磁块固定筒组件。

3.混合式电动磁热器的技术方案——其特征是包含混合式磁力耦合制热系统、电机，通过电机驱动混合式磁力耦合制热系统的转子转动，致使混合式磁力耦合制热系统中的感应筒发热，混合式磁力耦合制热系统由转子和定子组成，转子和定子中一个装有感应筒组件，另一个装有磁块固定筒组件。

4.根据权利要求1、权利要求2、权利要求3所述的任何一种类型的电动磁热器，其特征是使用磁力耦合制热系统，磁力耦合制热系统在工作时存在相对旋转磁场和感应磁场，相对旋转磁场由转子或定子上交替排列的N极磁块和S极磁块产生，感应磁场由定子或转子上的感应盘或感应筒中产生的感应电流产生，感应盘或感应筒采用具有优良导电性能的导体板。

5.根据权利要求1、权利要求2、权利要求3所述的任何一种类型的电动磁热器，其特征是使用磁力耦合制热系统，磁力耦合制热系统由转子和定子组成，磁力耦合制热系统在工作时存在相对旋转磁场和感应磁场的相互耦合作用，磁力耦合面为相对旋转磁场和感应磁场相互耦合的理论假设中性面，磁力耦合面位于磁块和感应盘之间或磁块和感应筒之间，根据磁力耦合面的位置不同，磁力耦合制热系统分为盘式、筒式和混合式三种类型，盘式磁力耦合制热系统的磁力耦合面垂直于转子中心轴，筒式磁力耦合制热系统的磁力耦合面平行于转子中心轴，混合式磁力耦合制热系统的磁力耦合面同时布置于平行和垂直于转子中心轴的方向上，磁力耦合制热系统可以采用一组磁力耦合面或多组磁力耦合面串联，即采用一组或多组磁块固定盘组件和感应盘组件的匹配组合或采用一组或多组磁块固定筒组件和感应筒组件的匹配组合。