CN111388688A - 一种电磁感应加热结构及其应用消毒烘烤设备 - Google Patents

一种电磁感应加热结构及其应用消毒烘烤设备 Download PDF

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Abstract

一种电磁感应加热结构及其应用消毒烘烤设备，该结构包括电磁感应线圈、支架、耐热分隔层、夹具、发热工件、永磁体层和电磁发生装置，电磁感应线圈设置在支架上，发热工件设置在电磁感应线圈的一侧，且发热工件和电磁感应线圈之间设置有耐热分隔层，发热工件的两端通过夹具与耐热分隔层固定连接，永磁体层设置在电磁感应线圈和电磁发生装置之间且与支架相连接，电磁发生装置设置在永磁体层的另一侧且与电磁感应线圈相连接。利用微晶玻璃将线圈与发热工件分开的形式，使发热工件与电气系统无关联接触，避免了接触漏电的发生；将其应用在烘烤消毒设备中，无需考虑待加热物件的材质，发热工件产生的热量可对任何材质的物件进行加热消毒。

Description

一种电磁感应加热结构及其应用消毒烘烤设备
技术领域
本发明涉及电磁感应加热技术领域，尤其涉及一种电磁感应加热结构及其应用消毒烘烤设备。
背景技术
现有干、湿式高温消毒设备均采用石英发热管或远红外发热管作为发热源，主要运用于餐具、器械的消毒，而这种传统的加热方式均为电阻式发热，其热效率比较低，电阻丝和石英主要是靠通电后，自身发热然后再把热量传递到料筒上，从而起到加热物品的效果，这种加热效果的热量利用率最高只有50％左右，另外的50％左右的热量都散发到空气中，所有传统的电阻丝加热方式的电能损失高达50％以上，存在发热器件发热速度慢，发热器件损耗率高，发热器件更换麻烦，功耗高无法调节的缺点。而通过电磁感应加热，是通过电流产生磁场，使得铁质金属管道自身发热，再加上隔热材质，防止管道热量的散发，热利用率高达95％以上。
现有技术公开了一种医疗器械的消毒装置(申请号：201821816272.9)，其包括清洗池、用来放金属医疗器械的网箱，对医疗器械进行高温消毒的加热器，所述的加热器为一电磁感应加热装置，所述的网箱由耐高温的非金属材料制成，网箱能置于清洗池中，网箱也能置于电磁感应加热装置的感应线圈中。通过电磁感应加热装置来对金属医疗器械进行加热，可使金属医疗器械快速升温，金属医疗器械上温度能容易地达到100度以上，有效地杀灭细菌和病毒；在消毒时不消耗水，可节约水资源，同时减少废水的产生。
其采用电磁感应加热的方式的加热消毒设备，一般采用的是将待加热或消毒的物件放入线圈的涡流中，使其快速被加热，但电磁场只对带磁性的金属物料起感应加热，这必须保证所放入的物件是金属材质的，而对于其他材质的则无法起到加热消毒的作用。
发明内容
针对上述技术中存在的不足之处，本发明提供一种电磁感应加热结构，该结构的结构简单，利用微晶玻璃将线圈与发热工件分开的形式，使发热工件与电气系统无关联接触，发热温升快、使用安全性高，且无需考虑待加热物件的材质。
本发明的另一个目的是提供一种电磁感应加热结构的应用消毒烘烤设备，利用该电磁感应加热结构，发热工件产生的热量可对任何材质的物件进行加热消毒，功耗可调节，器件损耗低、器件维修拆卸简单，且发热工件与电气系统无关联接触，杜绝接触漏电的发生。
为实现上述目的，本发明是这样实现的：
一种电磁感应加热结构，其特征在于其包括电磁感应线圈、支架、耐热分隔层、夹具、发热工件、永磁体层和电磁发生装置，所述电磁感应线圈设置在支架上，所述发热工件设置在电磁感应线圈的一侧，且所述发热工件和电磁感应线圈之间设置有耐热分隔层，所述发热工件的两端通过夹具与耐热分隔层固定连接，所述永磁体层设置在电磁感应线圈和电磁发生装置之间且与支架相连接，所述电磁发生装置设置在永磁体层的另一侧且与电磁感应线圈相连接。发热工件为金属材质，优选为409#、443#、444#带磁性不锈钢材质，所述支架的材质优选为铜制品，既可以固定发热工件又具备容纳发热工件热膨胀的功能。可以通过调节电磁感应线圈的匝数来调节不同的功率大小，利用耐热分隔层将电磁感应线圈与发热工件分开设置，发热工件与电气系统分离，达到与无联接触，可以避免接触漏电的情况发生，提高了使用的安全性。另外，因设置有与电磁感应线圈相对应的发热工件，可利用发热工件产生的热量对待加热的物品进行加热，无需考虑带加热工件的材质，适用范围广。所述电磁发生装置为现有技术，包括220V和380V，功率段100W-100kW系列，可按照实际的需求选择。
进一步，该电磁感应加热结构采用的为中频感应加热方式，频率范围为14-25kHz。
进一步，所述发热工件与电磁感应线圈的距离在5mm～30mm范围内。在5mm～30mm范围内为最佳磁场感应距离范围，升温速度快。
进一步，所述耐热分隔层包括微晶玻璃。微晶玻璃属于现有技术，其机械强度高，绝缘性能优良，介电损耗少，介电常数稳定，热膨胀系数可在很大范围调节，耐化学腐蚀，耐磨，热稳定性好，使用温度高。
进一步，所述发热工件设置在电磁感应线圈的轴向方向的一端，所述永磁体层设置在电磁感应线圈的轴向方向的另一端。
进一步，所述电磁感应加热结构还包括第一测温探针、第二测温探针和第三测温探针，所述第一测温探针测量电磁感应线圈的温度，所述第二测温探针测量发热工件的温度，所述第三测温探针测量发热工件所在的受热空间的温度。电磁感应线圈的温度探测，是为了保护电磁感应线圈在许可工作温度范围内安全工作，一般控制在线才漆包层的耐温度的60％热负荷率为宜；发热工件的温度探测是为了直接了解发热工件的实时温度，受热空间的温度探测，是为了准确反馈需要加热消毒的空间里的温度数据，以便达到准确的消毒温度需求和效果。
一种应用电磁感应加热结构的消毒烘烤设备，其特征在于该设备为烘烤消毒柜，所述电磁感应加热结构设置在烘烤消毒柜的壳体的一侧，且所述烘烤消毒柜的壳体与耐热分隔层固定连接，所述发热工件设置在壳体内，且所述壳体内部为烘烤消毒空间，且壳体上设置有热气排放口。通过耐热分隔层与壳体相连接，将发热工件设置在壳体内部，将电磁感应线圈和电磁发生装置等电气部件设置在壳体外部，发热工件与电气部件相互隔离，使用安全性高，发热工件产生的热量散发在烘烤消毒空间内，使待烘烤消毒物件被烘烤消毒，发热工件采用的是自然散发热量的方式。
一种应用电磁感应加热结构的消毒烘烤设备，其特征在于该设备为烘烤消毒柜，所述烘烤消毒柜还包括壳体、循环风机和带保温层的热风循环管道，所述壳体内部为烘烤消毒空间，所述循环风机的进风口和出风口均通过热风循环管道与烘烤消毒空间相连接，所述循环风机和电磁感应加热结构均设置在壳体外部，且所述耐温分隔层与循环风机的出风口处的热风循环管道固定连接，所述发热工件设置在热风循环管道内。发热工件产生的热量，通过循环风机将热量带入烘烤消毒空间中，采用的是主动热风循环方式。
一种应用电磁感应加热结构的消毒烘烤设备，其特征在于该设备为空气消毒机，所述空气消毒机还包括外壳、风机、管道和过滤冷却室，所述外壳上设置有空气进口和空气出口，所述风机的进风口与空气进口相连通，所述电磁感应加热结构设置在风机的出风口处，且所述耐温分隔层与管道固定连接，所述发热工件设置在管道内，所述风机的出风口通过管道与过滤冷却室相连通，且所述过滤冷却室的另一端与空气出口相连通。风机将外部未消毒的空气抽吸进入装置内部，使其经过发热工件加热消毒，再通过过滤冷却室和空腔出口排出已消毒处理且温度接近室温的空气，达到空气消毒的目的。
本申请的优势在于，该电磁感应加热结构的结构简单，利用微晶玻璃将线圈与发热工件分开的形式，使发热工件与电气系统无关联接触，发热温升快、使用安全性高，避免了接触漏电的发生；将其应用在烘烤消毒设备中，无需考虑待加热物件的材质，发热工件产生的热量可对任何材质的物件进行加热消毒，通过调节线圈匝数来调节功耗，器件损耗低、器件维修拆卸简单。
附图说明
图1是一种电磁感应加热结构的结构示意图。
图2是一种电磁感应加热结构的烘烤消毒柜的结构示意图。
图3是一种电磁感应加热结构的烘烤消毒柜的结构示意图。
图4是一种电磁感应加热结构的空气消毒机的结构示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。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。
参照图1。
一种电磁感应加热结构，其特征在于其包括电磁感应线圈1、支架2、耐热分隔层3、夹具4、发热工件5、永磁体层6和电磁发生装置7，电磁感应线圈1设置在支架2上，发热工件5设置在电磁感应线圈1的一侧，且发热工件4和电磁感应线圈1之间设置有耐热分隔层3，发热工件5的两端通过夹具4与耐热分隔层3固定连接，永磁体层6设置在电磁感应线圈1和电磁发生装置7之间且与支架1相连接，电磁发生装置7设置在永磁体层6的另一侧且与电磁感应线圈1相连接。
发热工件5为金属材质，优选为409#、443#、444#带磁性不锈钢材质，支架2的材质优选为铜制品，既可以固定发热工件5又具备容纳发热工件5热膨胀的功能。可以通过调节电磁感应线圈1的匝数来调节不同的功率大小，利用耐热分隔层3将电磁感应线圈1与发热工件5分开设置，发热工件5与电气系统分离，达到与无联接触，可以避免接触漏电的情况发生，提高了使用的安全性。另外，因设置有与电磁感应线圈1相对应的发热工件5，可利用发热工件5产生的热量对待加热的物品进行加热，无需考虑带加热工件的材质，适用范围广。电磁发生装置7为现有技术，包括220V和380V，功率段100W-100kW系列，可按照实际的需求选择。
用于电磁场干扰汇聚的永磁体层6，因为电磁感应线圈1产生的电磁场是上下两侧面都一样的，而实际上，发热工件只能在其中一侧面，则靠近电磁发生装置7和主机体(图未示)的那面磁场，不但浪费，还会造成对主机体和里面元件产生感应和干扰，则就需要在靠近主机体这一面根据功率大小需求，安置不同量的永磁体干扰场，让这面磁场偏向发热体方向，这样就可避免浪费磁场能量提高能量利用率，又能保护主机体或其他结构金属件不受到感应和干扰，永磁体层一般采用非强磁性的锰锌体铁氧材质。
在本实施例中，该电磁感应加热结构采用的为中频感应加热方式，频率范围为14-25kHz。
在本实施例中，发热工件5与电磁感应线圈1的距离在5mm～30mm范围内。在5mm～30mm范围内为最佳磁场感应距离范围，升温速度快。
在本实施例中，耐热分隔层3包括微晶玻璃。微晶玻璃属于现有技术，其机械强度高，绝缘性能优良，介电损耗少，介电常数稳定，热膨胀系数可在很大范围调节，耐化学腐蚀，耐磨，热稳定性好，使用温度高。
在本实施例中，发热工件5设置在电磁感应线圈1的轴向方向的一端，永磁体层6设置在电磁感应线圈1的轴向方向的另一端。
在本实施例中，电磁感应加热结构还包括第一测温探针11、第二测温探针12和第三测温探针13，第一测温探针11测量电磁感应线圈1的温度，第二测温探针12测量发热工件5的温度，第三测温探针13测量发热工件5所在的受热空间的温度。电磁感应线圈1的温度探测，是为了保护电磁感应线圈1在许可工作温度范围内安全工作，一般控制在线才漆包层的耐温度的60％热负荷率为宜；发热工件5的温度探测是为了直接了解发热工件的实时温度，受热空间的温度探测，是为了准确反馈需要加热消毒的空间里的温度数据，以便达到准确的消毒温度需求和效果。
参照图1和图2，一种应用电磁感应加热结构的消毒烘烤设备，其特征在于该设备为烘烤消毒柜100，电磁感应加热结构设置在烘烤消毒柜100的壳体101的一侧，且烘烤消毒柜100的壳体101与耐热分隔层3固定连接，发热工件5设置在壳体101内，且壳体101内部为烘烤消毒空间，且壳体101上设置有热气排放口102。通过耐热分隔层3与壳体101相连接，将发热工件5设置在壳体101内部，将电磁感应线圈1和电磁发生装置7等电气部件设置在壳体101外部，发热工件5与电气部件相互隔离，使用安全性高，发热工件5产生的热量散发在烘烤消毒空间内，使待烘烤消毒物件103被烘烤消毒，发热工件5采用的是自然散发热量的方式。
参照图1和图3，一种应用电磁感应加热结构的消毒烘烤设备，其特征在于该设备为烘烤消毒柜200，烘烤消毒柜200还包括壳体201、循环风机202和带保温层的热风循环管道203，壳体201内部为烘烤消毒空间，循环风机202的进风口和出风口均通过热风循环管道203与烘烤消毒空间相连接，循环风机202和电磁感应加热结构均设置在壳体201外部，且耐温分隔层3与循环风机202的出风口处的热风循环管道203固定连接，发热工件5设置在热风循环管道203内。发热工件5产生的热量，通过循环风机202将热量带入烘烤消毒空间中，采用的是主动热风循环方式。
参照图1和图4，一种应用电磁感应加热结构的消毒烘烤设备，其特征在于该设备为空气消毒机300，空气消毒机300还包括外壳301、风机302、管道303和过滤冷却室304，外壳301上设置有空气进口305和空气出口306，风机302的进风口与空气进口305相连通，电磁感应加热结构设置在风机302的出风口处，且耐温分隔层3与管道303固定连接，发热工件5设置在管道303内，风机302的出风口通过管道303与过滤冷却室304相连通，且过滤冷却室304的另一端与空气出口306相连通。风机302将外部未消毒的空气抽吸进入装置内部，使其经过发热工件5加热消毒，再通过过滤冷却室304和空腔出口306排出已消毒处理且温度接近室温的空气，达到空气消毒的目的。
本申请的优势在于，该电磁感应加热结构的结构简单，利用微晶玻璃将线圈与发热工件分开的形式，使发热工件与电气系统无关联接触，发热温升快、使用安全性高，避免了接触漏电的发生；将其应用在烘烤消毒设备中，无需考虑待加热物件的材质，发热工件产生的热量可对任何材质的物件进行加热消毒，通过调节线圈匝数来调节功耗，器件损耗低、器件维修拆卸简单。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.一种电磁感应加热结构，其特征在于其包括电磁感应线圈、支架、耐热分隔层、夹具、发热工件、永磁体层和电磁发生装置，所述电磁感应线圈设置在支架上，所述发热工件设置在电磁感应线圈的一侧，且所述发热工件和电磁感应线圈之间设置有耐热分隔层，所述发热工件的两端通过夹具与耐热分隔层固定连接，所述永磁体层设置在电磁感应线圈和电磁发生装置之间且与支架相连接，所述电磁发生装置设置在永磁体层的另一侧且与电磁感应线圈相连接。
2.如权利要求1所述的一种电磁感应加热结构，其特征在于该电磁感应加热结构采用的为中频感应加热方式，频率范围为14-25kHz。
3.如权利要求1所述的一种电磁感应加热结构，其特征在于所述发热工件与电磁感应线圈的距离在5mm～30mm范围内。
4.如权利要求1所述的一种电磁感应加热结构，其特征在于所述耐热分隔层包括微晶玻璃。
5.如权利要求1所述的一种电磁感应加热结构，其特征在于所述发热工件设置在电磁感应线圈的轴向方向的一端，所述永磁体层设置在电磁感应线圈的轴向方向的另一端。
6.如权利要求1所述的一种电磁感应加热结构，其特征在于所述电磁感应加热结构还包括第一测温探针、第二测温探针和第三测温探针，所述第一测温探针测量电磁感应线圈的温度，所述第二测温探针测量发热工件的温度，所述第三测温探针测量发热工件所在的受热空间的温度。
7.如权利要求1-6任一项所述的一种应用电磁感应加热结构的消毒烘烤设备，其特征在于该设备为烘烤消毒柜，所述电磁感应加热结构设置在烘烤消毒柜的壳体的一侧，且所述烘烤消毒柜的壳体与耐热分隔层固定连接，所述发热工件设置在壳体内，且所述壳体内部为烘烤消毒空间，且壳体上设置有热气排放口。
8.如权利要求1-6任一项所述的一种应用电磁感应加热结构的消毒烘烤设备，其特征在于该设备为烘烤消毒柜，所述烘烤消毒柜还包括壳体、循环风机和带保温层的热风循环管道，所述壳体内部为烘烤消毒空间，所述循环风机的进风口和出风口均通过热风循环管道与烘烤消毒空间相连接，所述循环风机和电磁感应加热结构均设置在壳体外部，且所述耐温分隔层与循环风机的出风口处的热风循环管道固定连接，所述发热工件设置在热风循环管道内。
9.如权利要求1-6任一项所述的一种应用电磁感应加热结构的消毒烘烤设备，其特征在于该设备为空气消毒机，所述空气消毒机还包括外壳、风机、管道和过滤冷却室，所述外壳上设置有空气进口和空气出口，所述风机的进风口与空气进口相连通，所述电磁感应加热结构设置在风机的出风口处，且所述耐温分隔层与管道固定连接，所述发热工件设置在管道内，所述风机的出风口通过管道与过滤冷却室相连通，且所述过滤冷却室的另一端与空气出口相连通。
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