CN110875114A - 一种交流电磁装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种交流电磁装置，包括电磁铁，所述电磁铁包括线圈支架和缠绕在所述线圈支架上的线圈束，所述线圈束连接交流电源；支架上连接有向所述电磁铁吹风的散热装置；其特征在于所述散热装置包括腔室；所述腔室对向所述电磁铁的第一盖板上设有多个出气孔，所述腔室背向所述电磁铁的第二盖板上设有多个进气孔，各进气孔上均设有限制气流从外界环境进入腔室内的单向阀；所述第二盖板的内表面上设有环状凸缘，所述凸缘的端缘密封连接有能在所述电磁铁所产生的交变磁场的作用下往复振动的振动片；所述凸缘和振动片将所述腔室的内腔分隔为相互独立的压缩腔和射流腔；所述进气孔和出气孔均连通所述射流腔。

Description

一种交流电磁装置

技术领域

本发明涉及到电磁铁领域，尤其涉及一种交流电磁装置。

背景技术

现有的磁化装置通常有永磁体磁化装置和电磁铁，其中电磁铁时在通电时产生磁性，不通电时不具有磁性，能够更灵活地使用磁性。

电磁铁通常是由铁芯和缠绕在铁芯上的线圈组成。长时间通电时，线圈发热，会影响电磁铁的磁性，并会影响电磁铁的使用寿命。

现有技术中，通常使用风扇向电磁铁吹风，对电磁铁进行冷却。这种方式不仅需要消耗能源，而且风扇的设置受到安装空间的限制，从而影响散热效果。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的现状提供一种散热良好的交流电磁装置，从而保证磁化效果，延长电磁装置的使用寿命。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：该交流电磁装置，包括电磁铁，所述电磁铁包括线圈支架和缠绕在所述线圈支架上的线圈束，所述线圈束连接交流电源；支架上连接有向所述电磁铁吹风的散热装置；

其特征在于：

所述散热装置包括腔室；所述腔室对向所述电磁铁的第一盖板上设有多个出气孔，所述腔室背向所述电磁铁的第二盖板上设有多个进气孔，各进气孔上均设有限制气流从外界环境进入腔室内的单向阀；

所述第二盖板的内表面上设有环状凸缘，所述凸缘的端缘密封连接有能在所述电磁铁所产生的交变磁场的作用下往复振动的振动片；

所述凸缘和振动片将所述腔室的内腔分隔为相互独立的压缩腔和射流腔；所述进气孔和出气孔均连通所述射流腔。

较好的，所述振动片包括能在外力作用下变形的片状基体和间隔设置在所述基体的表面上的多块采用磁致伸缩材料制备磁致伸缩片。磁致伸缩片能够随电磁铁工作时所产生的交变磁场伸缩变形，从而驱动基体往复鼓动，推送气流冷却电磁铁，不需要额外效果能源，节能降耗效果好。且将磁致伸缩片设计为多片，可以有效减小磁致伸缩片的体积，降低对气流的干扰。

优选各所述磁致伸缩片设置在所述基体对向所述第二盖板的表面上。也可以将各所述磁致伸缩片均设置在背向第二盖板的表面上。两种设置方式，同样交变磁场下，基体的往复鼓动方向会相反，不影响性能。但是本方案设置在对向第二盖板表面，将磁致伸缩片封闭在压缩腔内，这样在安装和使用过程中磁致伸缩片不与外界环境的空气接触，避免了空气中粉尘的附着，有效保证了其磁感应性能，使用稳定性更好。

作为进一步改进，各所述磁致伸缩片均为圆形，通过硅酮胶粘接在基体上，这些磁致伸缩片布置在至少两个同心圆周线上。以使得同心圆径向有效作用力更集中，鼓风效果更好。

进一步地，所述磁致伸缩片可以包括中心片和设置在中心片周围的内、外两组行星片，两组行星片分别均布在两条内、外圈同心圆周线上，各圆周线的圆心即为所述中心片的圆心。这样在基体的中心产生较大幅度的形变，起主要作用；周围行星片产生作用面积较大，幅度较小的形变，起辅助作用，在满足抽吸、喷射冷空气要求的同时，防止基体无规律的局部变形过大被损坏。

优选各所述磁致伸缩片的半径自中心向外逐渐减小，同一圆周线上的磁致伸缩片的半径相等。这样可以使基体自中心向外周形变幅度逐渐减小，对中心较大幅度形变和最外侧没有形变起到平衡作用，保护基体，从而保证基体的使用寿命。

较好的，所述内圈行星片的直径为所述中心片直径的0.3～0.5倍；所述外圈行星片的直径为中心片直径的0.1～0.2倍。磁致伸缩片的直径从中心向外围呈梯度衰减，能够保证基体形变后形成一个较为平滑的曲面，流阻小，驱动效果好，且使用寿命长。

进一步地，所述内圈行星片的数量与所述外圈行星片的数量相等，且均大于等于8片。该方案能够保证同心圆周向和径向作用力的平衡，并且不在边缘产生多余的低效形变；而大于等于8片的设计能够保证相邻行星片在径向方向上的夹角α≤45°，使作用力更多地合成到有效区域，降低无效损耗。

作为上述各方案的进一步改进，所述第一盖板上的各出气孔上均设有出口对向所述电磁铁的喷嘴。通过喷嘴能进一步加快空气流速，从而进一步改善冷却效果。

上述各方案中的线圈支架可以有多种结构，较好的，所述线圈支架可以包括两块端盖板和连接在两块端盖板之间的线架，两块端盖板和线架上设有通孔，通孔贯通两块端盖板和线架。

所述线圈束缠绕在线架上；

所述第一盖板通过多块间隔设置的立柱连接在相邻的端盖板上。该方案在散热装置和电磁铁之间形成散热通道，能进一步加快热量的排走，改善散热效果。

与现有技术相比，本发明所中的散热装置能够随电磁铁所产生的交变电场往复鼓动，从外界吸入冷空气，并将冷空气吹向电磁铁，以带走电磁铁工作时所产生的热量，对电磁铁进行冷却；从而保证电磁铁正常稳定的工作、改善磁化效果，同时延长电磁铁的使用寿命；本发明不需要额外消耗能源即能够很好的散热，节能降耗效果好。

附图说明

图1为本发明实施例装配结构的平面示意图；

图2为本发明实施例分解结构的立体示意图；

图3为本发明实施例装配结构的纵向剖视图；

图4为本发明实施例中第一盖板的平面示意图；

图5为本发明实施例中振动片的平面示意图。

具体实施方式

以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。

如图1至图5所示，该交流电磁装置包括：

电磁铁1，在通电时产生磁场；包括线圈支架11和缠绕在所述线圈支架11上的线圈束12，所述线圈束12连接交流电源，通电时产生交变磁场。

本实施例中的线圈支架11包括两块端盖板13和连接在两块端盖板13之间的线架14组成，两块端盖板13和线架14上设有通孔15，通孔15贯通两块端盖板13和线架14。

线圈束12缠绕在线架14上。

本实施例中的线圈支架采用导热性能优异的铜制成。

散热装置2，用于将周围环境的冷空气吹送向电磁铁1，从而将电磁铁工作时线圈束所产生的热量吹走，对电磁铁进行冷却。包括：

腔室23，具有封闭的内腔，包括对向电磁铁1的第一盖板21和背向电磁铁1的第二盖板22；第一盖板21上设有多个出气孔24，第二盖板22上设有多个进气孔25，各进气孔25上均设有限制气流只能从外界环境进入腔室内的单向阀3。

第一盖板21通过多块间隔设置的立柱5连接在相邻的端盖板13上。第一盖板21上的各出气孔24上均设有出口对向电磁铁1的喷嘴4。

喷嘴4可以根据需要选用现有技术中的任意一种。

凸缘26，其一端缘密封连接第二盖板22的内表面，振动片27密封连接在凸缘26的另一端缘上；凸缘26和振动片27将腔室23的内腔分隔为相互独立的压缩腔23a和射流腔23b；所述进气孔25和出气孔24均连通射流腔23b。

振动片27包括能变形的片状基体28和间隔连接在基体表面上的多块磁致伸缩片29。其中基体28采用铂青铜制备。各磁致伸缩片29采用磁致伸缩材料制备，磁致伸缩材料可以根据需要选用现有技术中的任意一种，磁致伸缩片能在电磁铁所产生的交变磁场作用下发生伸缩形变，从而驱动基体28往复鼓动变形。

本实施例中，各磁致伸缩片29均为圆形，通过硅酮胶粘接在基体28上，包括中心片29a和设置在中心片周围的内、外两组行星片29b、29c，两组行星片分别均布在两条同心圆周线上，圆周线的圆心即为中心片29a的圆心。

中心片的直径为L，内圈行星片29b的直径为三分之一L，外圈行星片29c的直径为六分之一L，并且内圈行星片的数量与外圈行星片的数量相等，均大于等于8片，可以根据所在同心圆的直径即与中心片之间的距离进行调节，本实施例为8片，相邻行星片之间的径向夹角α为45°。

内圈上相邻行星片之间的距离大于该行星片的直径。

该交流电磁装置工作时，线圈束通入交变电流后产生交变磁场，交变磁场驱动磁致伸缩片发生形变，驱动基体上、下鼓动。当基体向压缩腔方向鼓动时，射流腔产生负压，界外冷空气从进气孔通过单向阀进入射流区，此时完成吸气过程。当磁致伸缩片在磁场作用下驱动基体向射流腔方向运动时，射流腔内产生压力，进入射流腔内的冷空气通过喷嘴高速射入线圈支架表面，对表面空气进行冲击，加强对流实现散热。在高速射流冲击下，部分冷空气从端盖板与第一盖板之间的间隙喷出，带走端盖板上的热量；另部分从通孔穿出，带走从通孔散出的热量；支架下盖板上的热量部分自己散发到周围环境中，部分被气流带走，完成排气对流散热过程。

该磁化装置工作时，线圈束提供交变磁场，既可以磁化主要磁化对象(比如沐浴用水)，又可以给散热装置提供驱动磁场，如此往复，保障交流电磁装置稳定可靠地工作以及磁化效果。

Claims (10)

1.一种交流电磁装置，包括电磁铁(1)，所述电磁铁(1)包括线圈支架(11)和缠绕在所述线圈支架(11)上的线圈束(12)，所述线圈束(12)连接交流电源；支架(11)上连接有向所述电磁铁吹风的散热装置(2)；

其特征在于：

所述散热装置(2)包括腔室(23)；所述腔室对向所述电磁铁(1)的第一盖板(21)上设有多个出气孔(24)，所述腔室背向所述电磁铁(1)的第二盖板(22)上设有多个进气孔(25)，各进气孔(25)上均设有限制气流从外界环境进入腔室内的单向阀(3)；

所述第二盖板(22)的内表面上设有环状凸缘(26)，所述凸缘的端缘密封连接有能在所述电磁铁所产生的交变磁场的作用下往复振动的振动片(27)；

所述凸缘(26)和振动片(27)将所述腔室(23)的内腔分隔为相互独立的压缩腔(23a)和射流腔(23b)；所述进气孔(25)和出气孔(24)均连通所述射流腔(23b)。

2.根据权利要求1所述的交流电磁装置，其特征在于所述振动片(27)包括能在外力作用下变形的片状基体(28)和间隔设置在所述基体的表面上的多块采用磁致伸缩材料制备磁致伸缩片(29)。

3.根据权利要求2所述的交流电磁装置，其特征在于各所述磁致伸缩片(29)设置在所述基体(28)对向所述第二盖板(22)的表面上。

4.根据权利要求3所述的交流电磁装置，其特征在于各所述磁致伸缩片(29)均为圆形，通过硅酮胶粘接在基体(28)上，这些磁致伸缩片布置在至少两个同心圆周线上。

5.根据权利要求4所述的交流电磁装置，其特征在于所述磁致伸缩片(29)包括中心片(29a)和设置在中心片周围的内、外两组行星片(29b、29c)，两组行星片分别均布在两条内、外圈同心圆周线上，各圆周线的圆心即为所述中心片(29a)的圆心。

6.根据权利要求5所述的交流电磁装置，其特征在于各所述磁致伸缩片的半径自中心向外逐渐减小，同一圆周线上的磁致伸缩片的半径相等。

7.根据权利要求6所述的交流电磁装置，其特征在于所述内圈行星片(29b)的直径为所述中心片(29a)直径的0.3～0.5倍；所述外圈行星片(29c)的直径为中心片(29a)直径的0.1～0.2倍。

8.根据权利要求7所述的交流电磁装置，其特征在于所述内圈行星片(29b)的数量与所述外圈行星片(29c)的数量相等，且均大于等于8片。

9.根据权利要求1至8任一权利要求所述的交流电磁装置，其特征在于所述第一盖板(21)上的各出气孔(24)上均设有出口对向所述电磁铁(1)的喷嘴(4)。

10.根据权利要求9所述的交流电磁装置，其特征在于所述线圈支架(11)包括两块端盖板(13)和连接在两块端盖板(13)之间的线架(14)，两块端盖板(13)和线架(14)上设有通孔(15)，通孔(15)贯通两块端盖板(13)和线架(14)。

所述线圈束(12)缠绕在线架(14)上；

所述第一盖板(21)通过多块间隔设置的立柱(5)连接在相邻的端盖板(13)上。

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