CN1130109C - 加热装置 - Google Patents

Abstract

一种加热装置包括：具有导体的加热元件，导体的至少一部分是闭合电路，上述电路中有涡旋电流流通；用于容纳加热元件的容器；用于使加热元件感应加热的磁场感应部分；向磁场感应部分供应高频电能的高频能量供应装置。加热元件由磁场感应部分产生的交变磁场感应加热。

Description

加热装置

本发明涉及一种用于加热气体、液体、固体等的加热装置。

通常，为了使液体温度快速提高，使用燃气加热系统，例如快速热水器。为了加热固体，使用例如金属护套的管状元件。

当水由普通的快速热水器加热时，由于过高的热量密度，水的传热表面的温度超过沸点。由此容易产生导致不安全的局部沸腾。

为了避免局部沸腾，需要增加换热面积，但是，由于燃烧部分的结构，增加换热面积就使加热装置增大。

另外，由燃气进行加热时，在流水管子的外部进行加热，热效率较低。

在电热水器的情况下，由于过高的电流密度，容易产生局部温度异常升高。该类型的热水器在沸腾和加热器未连通时也存在安全性较低的问题。因此电热水器不适合将水加热至沸点附近的温度。

当传热性能较差的固体由金属护套管状件加热时，仅在对着起到如同热源的作用的金属护套管状件的部分温度过分升高。

当为了避免出现局部加热而使换热表面增加时，加热装置扩大，而且加热器的热容也增加。由此温度响应变差。

在用于加热并由此使吸附剂例如活性炭或沸石再生的加热装置中，需要增加换热面积以增加与吸附剂的接触表面。当使用普通的电加热器时，加热装置扩大，并且由于电加热器的温度不均匀，再生效率较低。

在普通的加热水产生蒸汽的加热装置中，由于水是在储罐中被加热，因此温度升高缓慢，能量效率较低。在快速产生蒸汽的结构中，需要增加换热面积，这样加热装置扩大。

当在用催化剂净化空气的加热装置中使用普通的电加热器时，由于在载体(催化剂)中的传热限制，有效的反应面积不能增加，因此净化能力较低。

另外，普通的加热装置需要在热源的附近装恒温器和温度熔丝，这使加热装置的结构复杂化。

普通的电热水器还存在这样的问题：水垢聚集在加热器的表面，电热水器会在水垢附着的地方因异常加热而断开。

根据本发明的一种加热装置包括：具有导体的加热元件，导体的至少一部分是一个闭合电路，其中有涡旋电流流通；用于容纳加热元件的容器；用于使加热元件感应加热的磁场感应部分；向磁场感应部分供应高频电能的高频能量供应装置。加热元件由磁场感应部分产生的交变磁场感应加热。

在本发明的一个实施例中，加热元件的导体所具有的总厚度适合于产生使涡旋电流在闭合电路中流通的电动力。后面将对总厚度作出定义。

在本发明的一个实施例中，加热元件的导体沿其外周缠绕或螺旋缠绕。

在本发明的一个实施例中，加热元件包括多个同心布置的非磁性金属体。

在本发明的一个实施例中，加热元件包括至少一个非磁性金属体和位于该非磁性金属体内的至少一个磁性金属体，金属体同心布置。

在本发明的一个实施例中，加热装置包括若干布置在容器内的加热元件。

在本发明的一个实施例中，加热元件的导体制成波浪形。

在本发明的一个实施例中，加热装置还包括在导体搭接部分之间的缝隙中所装载的吸附剂。

在本发明的一个实施例中，加热装置还包括在导体搭接部分之间的缝隙中所装载的吸湿材料。

在本发明的一个实施例中，加热装置还包括在导体搭接部分之间的缝隙中所装载的保湿材料。

在本发明的一个实施例中，加热装置还包括在导体上承载着的催化剂。

在本发明的一个实施例中，导体上具有孔。

在本发明的一个实施例中，导体上在孔的附近具有翼板，用于将流体从导体的一个表面传至导体的另一个表面。

在本发明的一个实施例中，导体是多孔材料。

在本发明的一个实施例中，流体可流过与换热有关的一部分容器。

在本发明的一个实施例中，当加热元件达到预定温度时，加热元件的闭合电路断开。

在本发明的一个实施例中，导体由一种阻抗与温度有关的材料制成。

在本发明的一个实施例中，导体由一种根据温度记忆预定形状并能恢复到预定形状的材料制成。

在本发明的一个实施例中，加热装置还包括用于限制导体形状变化的弹簧。

在本发明的一个实施例中，磁场感应部分包括在容器外表面上的线圈，该线圈在其端部附近区域上单位长度的圈数比中心区域上单位长度的圈数多。

在本发明的一个实施例中，磁场感应部分包括在容器外表面上的线圈，它具有两端，其单位长度的圈数在一端附近比另一端附近要多。

因此，这里描述的发明的优点是，它提供了一种加热装置，该装置具有满意的控制能力和足够高的热效率，它使用具有足够大换热面积的加热元件进行均匀加热。

本领域技术人员在参照附图阅读理解了下列详细描述后，对本发明的这一优点和其它优点将一目了然。

图1是本发明第一实施例中加热装置的示意图；

图2A、2B和2C分别为用在图1所示的加热装置中的加热元件的顶视图、侧视图和立体图；

图3是使用在图1所示的加热装置中的另一例加热元件的示意图；

图4A、4B和4C是图1所示的加热装置中的加热元件之变形例的顶视图；

图5是图1所示的加热装置之变形例的示意图；

图6A和6B分别是本发明第二个实施例的加热装置中的加热元件的顶视图、侧视图；

图7A和7B分别是本发明第三个实施例的加热装置中的加热元件的顶视图、侧视图；

图8示出了第三个实施例的加热装置中的磁通量分布；

图9是本发明第四个实施例的加热装置中的若干加热元件的平面图；

图10是本发明第五个实施例的加热装置中的加热元件的立体图；

图11是本发明第六个实施例的加热装置中的加热元件的立体图；

图12表示温度增加和活性炭距金属护套管状元件的距离之间的关系；

图13是本发明第七个实施例的加热装置中的加热元件的立体图；

图14是本发明第八个实施例的加热装置中的加热元件的立体图；

图15是本发明第九个实施例的加热装置中的加热元件的立体图；

图16A是本发明第十个实施例的加热装置中的加热元件的导体的放大图；

图16B是第十个实施例中的加热元件和加热元件的感应线圈的示意图；

图16C是图16B所示的加热元件的局部放大图；

图17是本发明第十一个实施例的加热装置中的加热元件的立体图；

图18A是本发明第十二个实施例的加热装置的示意图；

图18B是本发明第十二个实施例的加热装置变形例的示意图；

图19是本发明第十三个实施例的加热装置中的加热元件的立体图；

图20是本发明第十四个实施例的加热装置中的加热元件的立体图；

图21是阐述图20中所示的加热元件的导体的阻抗特性曲线；

图22是本发明第十五个实施例的加热装置中的加热元件的立体图；

图23A和23B是图22所示的加热元件在两种不同状态下的顶视图；

图24A和24B是本发明第十六个实施例中的加热装置在两种不同状态下的部分示意图；

图25是本发明第十七个实施例中的加热装置的示意图；

图26是本发明第十八个实施例中的加热装置的示意图；

下面将参考附图，通过实施例的方式描述本发明。

(实施例1)

图1是根据本发明第一个实施例的加热装置1的示意图。

如图1所示，加热装置1包括具有导体的加热元件101，导体由例如金属材料制成。至少一部分导体形成闭合电路，涡流电流沿闭合电路流动。加热装置1还包括：使加热元件101受感应发热的感应加热线圈102；用于给感应加热线圈102供应高频电能的高频能量供应装置103；用于将流体例如气体、液体或颗粒传至加热元件101的流体传输装置104；和用于容纳加热元件101的容器105。

例如，加热元件101中的导体由不锈钢板制成，高频能量供应装置103包括反相电路，流体传输装置104包括泵或风机。

加热装置1以下列方式运行。

当根据用户的指示开始加热时，流体传输装置104向容器105供应流体。流体在容器105中的加热元件101附近流动，然后流出容器105。同时高频能量供应装置103向感应加热线圈102供应高频电能，由此从感应加热线圈102中产生高频交变磁场。高频交变磁场在加热元件101的导体中产生涡旋电流，导体中的涡旋电流和电阻在加热元件101中产生电阻热，该热量传给容器105中的流体，由于此处加热元件101埋在流体中，因此热效率在稳态下高达100％。

图2A、2B、和2C显示加热元件101的一个例子。加热元件101包括一不锈钢板201和连接件202，不锈钢板绕自身周面缠绕使其形成圆筒形，连接件将不锈钢板201的两端连接起来。由于不锈钢板201和连接件202形成闭合电路，因此在不锈钢板201的圆周方向上(如图2C中箭头E所指)有均匀的涡旋电流。这样不锈钢板201均匀地发热。当不锈钢板201搭接部分之间的距离减少时，作为热源的加热元件101，其单位体积的换热面积增加，能更均匀地发热。

下面将描述加热元件101(在该例中为不锈钢201)的导体厚度。

由于有称之为集肤效应的现象，由感应加热产生的磁通量集中在涡旋电流流过的导体表面。集肤深度δ由以下方程式表示，此处磁通量相对于表面的磁通量是(1-1/e)(e：自然对数)：

δ＝(2ρ/(ω·μ))^1/2

这里，ρ表示体积阻抗，ω表示角频率，μ表示导磁率。

只有当磁通量通过导体时，才会产生启动涡旋电流用于进行感应加热的电驱动力。因此集肤深度是进行感应加热的判据。

因此，通过使不锈钢201搭接部分的总厚度小于集肤深度，就能有效地利用磁通量，使不锈钢201搭接部分的各处产生涡旋电流。这里“总厚度”表示导体在图2A的r方向上搭接部分厚度之和。

例如，当厚度为0.3mm的非磁性不锈钢板用作导体时，在高频交变磁场的20kHz频率附近集肤深度大约为3mm。因此不锈钢板的圈数可达约10圈。

在该例中，不锈钢板201绕自身周面缠绕形成圆筒形，它具有适当的厚度，而且两端由连接件202连接，形成了加热元件101中的闭合电路。这样即使不锈钢板201是由一种容易得到的非磁性不锈钢板制成，也可在加热元件101中流过足够大和均匀的涡旋电流。

图3显示加热元件101的另一个例子。加热元件101包括螺旋缠绕的不锈钢丝301和将不锈钢丝的两端连接起来的连接件302。不锈钢丝301和连接件302形成闭合电路。当加热元件101由具有一定长度的筒形螺线管包围时，螺线管轴向上的磁通密度在螺线管开口附近较低，而在螺线管的中心处较高。然而在该例中，不锈钢丝301的两端由连接件302电连接，因此即使在加热元件101轴向上的磁通密度不均匀，电流量是均匀的，并且发热量在整个加热元件101内是一样的。

如上所述，在本发明第一个实施例中的加热装置1具有足够大的单位体积的换热面积，并能均匀地加热流体。即使当加热元件101具有较小的体积时，液体也能被加热至接近沸点的温度，并且换热效率足够高。

在第一个例子中，加热元件101的导体是由不锈钢制成。导体也可由能产生涡旋电流的其它材料制成。尽管在第一个例子中导体是沿周面或螺旋缠绕形成了基本上为圆形的截面，导体也可以是沿周面或螺旋缠绕形成基本上为矩形(图4A)、多边形(图4B)或椭圆形(图4C)的截面。只要一部分加热元件101形成闭合电路，加热元件101的整体可具有任何形状。

在第一个例子中，感应加热线圈102(图1)位于加热元件101的外侧。当然，感应加热线圈102也可位于加热元件101的内侧或位于其上下(图5)。

被加热的流体可以是液体，例如水或油，也可以是气体。这些也适用于以下的实施例。

(实施例2)

图6A和6B分别是本发明第二个实施例中加热装置的加热元件601的顶视图和侧视图。加热元件601包括若干筒形板601a，它们由非磁性不锈钢制成，同心放置。上述筒形板601a即是形成闭合电路的导体。

在第二例中的加热装置具有图1所示的结构，只是将容器105中的加热元件101由图6A和6B所示的加热元件601所取代。

在第二例中的加热装置以下列方式运行。

流体传输装置104向容器105供应流体，同时高频能量供应装置103向感应加热线圈102供应高频电能，由此从感应加热线圈102产生高频交变磁场。然后在加热元件601的各筒形板601a中产生涡旋电流，在各筒形板601a中的涡旋电流和电阻使其产生电阻热。

由于在第一个例子中所叙述的原因，当筒形板601a在图6A的r方向上的总厚度比集肤深度δ足够小时，各筒形板601a有效地发热，并由此在加热元件601中获得均匀的热量分布。通过增加筒形板601a的个数可增加换热面积。

在第二个例子中，通过将若干筒形非磁性不锈钢板601a同心放置这种简单的形状和简单的结构增加了单位体积的换热面积。在该例中，可制造出一种能将液体加热至接近沸点、并具有足够高换热效率价格低廉的装置。

导体可由除不锈钢以外的其它非磁性材料制成。

当筒形板601a的厚度从最外板至最内板逐渐减少时，内板的截面积小于外板的截面积。因此内板的发热量增加。这样补偿了由于内板的较低磁密度而导致的内板发热量减少，使热量分布更加均匀。

(实施例3)

图7A和7B分别是本发明第三个实施例中加热装置的加热元件701的顶视图和侧视图。加热元件701包括若干筒形板701a、701b、701c和701d，它们同心放置。上述若干筒形板701a-701d即是形成闭合电路的导体。

最靠内的筒形板701a由磁性不锈钢制成，其它筒形板701b、701c和701d由非磁性不锈钢制成。

在第三例中的加热装置具有图1所示的结构，只是将容器105中的加热元件101由图7A和7B所示的加热元件701所取代。

在第三例中的加热装置以下列方式运行。

流体传输装置104向容器105供应流体，同时高频能量供应装置103向感应加热线圈102供应高频电能，由此从感应加热线圈102产生高频交变磁场。然后在加热元件701的各筒形板701a-701d中产生涡旋电流，在各筒形板701a-701d中的涡旋电流和电阻使其产生电阻热。

由于在第一个例子中所叙述的原因，当筒形板701a-701b的总厚度比集肤深度δ足够小时，各筒形板701a-701d有效地发热，由此在加热元件701中获得均匀的热量分布。通过增加筒形板701a-701d的个数可增加换热面积。

由感应加热线圈102产生的高频磁场而引发的在加热元件701中流动的涡旋电流，其流向为阻止磁通量变化。因此在高磁通量处产生较大的涡旋电流。磁性不锈钢的导磁率(表示磁通量通过的容易程度)是非磁性不锈钢导磁率的大约100倍。这样由磁性不锈钢制成的、最靠内的筒形板701a为磁通量提供了更容易的通道，并比其它筒形板更易产生涡旋电流。

由感应加热线圈102产生的磁通量与容器105的轴向不平行。如图8所示，磁通量分布呈椭圆或抛物线形。这样磁通量横越所有的筒形板701a-701d，使所有的筒形板发热。

如上所述，由于最靠内的筒形板701a为磁通量提供最容易的通道，最容易产生涡旋电流，因此加热元件701中心部分的温度比其他部分的要高。这样的温差在被加热流体为高黏性例如油的情况下特别有效。考虑到流体流过加热元件701的中心部分比其他部分快，通过使加热元件701的中心部分的温度高于其他部分的温度，而使容器105的温度分布均匀化。

尽管加热元件701包括4个筒形板701a-701d，但其个数并不限于此。筒形板也可由其它材料制成，只要内面的一块或几块板的磁通量大于外面的一些板的磁通量即可。

(实施例4)

图9是包括在本发明第四个实施例的加热装置中的若干加热元件901的平面图。加热元件901在容器105中平行布置，每个加热元件901可具有任何结构，只要其至少一部分包含能使涡旋电流流过的闭合电路。在第一至第三实施例中描述过的任何加热元件都可用作加热元件901，只要其高度减少使得若干加热元件901能装在容器105中即可。

在第四例中的加热装置具有图1所示的结构，只是将容器105中的加热元件101由图9所示的加热元件901所取代。

在第四例中的加热装置以下列方式运行。

流体传输装置104向容器105供应流体，同时高频能量供应装置103向感应加热线圈102供应高频电能，由此从感应加热线圈102产生高频交变磁场。然后在各加热元件901中产生涡旋电流，在各加热元件901中的涡旋电流和电阻使其产生电阻热。为了尽可能有效地利用磁通量，需要使各加热元件中导体的总厚度小于集肤深度。

尽管图9中有5个加热元件901，但是加热元件的个数可以根据加热装置的用途增加或减少，以合适地确定换热面积和单位面积的发热量。

例如加热装置可用于将水加热至50℃的温度，使其在浴室(用于淋浴)或厕所中与人体接触。在这种情况下，加热元件901的个数减少，以减少水通道的体积，提高温度的控制能力。这样获得了更便于使用的加热装置。

当加热装置用于将水加热至接近沸点的温度时，加热元件901的个数增加，以扩大换热面积。这样水被安全地加热而不出现沸腾。为了使加热装置能接收更高的输入能量，需要进一步增加加热元件901的个数。

加热元件901可以是任何合适的形状。多个加热元件901能产生不同的热量。

(实施例5)

图10是本发明第五个实施例的加热装置中的加热元件1001的立体图。加热元件1001包括由波纹状金属材料绕其自身缠绕形成圆筒形的导体1002、将导体1002的两端连接起来的连接件1004、和插在导体1002搭接部分之间的绝缘层1003。导体1002和连接件1004形成闭合电路。

在第五例中的加热装置具有图1所示的结构，只是将容器105中的加热元件101由图10所示的加热元件1001所取代。

在第五例中的加热装置以下列方式运行。

流体传输装置104向容器105供应流体，同时高频能量供应装置103向感应加热线圈102供应高频电能，由此从感应加热线圈102产生高频交变磁场。然后在加热元件1001中产生涡旋电流，在加热元件1001中的涡旋电流和电阻使其产生电阻热。为了尽可能有效地利用磁通量，需要使导体1002的总厚度小于集肤深度。

在第五例中所用的波纹状导体1002比缠绕平板所形成的导体具有较大的单位体积的换热面积。因此进一步增加了换热效率。波纹状导体1002还能通过在其间插放绝缘层1003，容易、合适地保持其搭接部分之间的间隙b，而不需要其它特殊的装置。

作为替换形式，也可将若干波纹状导体同心布置，并将绝缘层插入其间。

(实施例6)

图11是本发明第六个实施例的加热装置中的加热元件2001的立体图。加热元件2001包括绕其自身周面缠绕形成圆筒形的不锈钢板2002、将不锈钢板2002的两端连接起来的连接件2003、和插在不锈钢板2002搭接部分之间的活性炭1101。不锈钢板2002作为导体，它和连接件2003一起形成闭合电路。

在第六例中的加热装置具有图1所示的结构，只是将容器105中的加热元件101由图11所示的加热元件2001所取代。

在第六例中的加热装置以下列方式运行。

流体传输装置104向容器105供应流体，同时高频能量供应装置103向感应加热线圈102供应高频电能，由此从感应加热线圈102产生高频交变磁场。然后在加热元件2001中产生涡旋电流，在加热元件2001中的涡旋电流和电阻使其产生电阻热。为了尽可能有效地利用磁通量，需要使导体的总厚度小于集肤深度。

在第六例中的加热装置可用来加热水。水流过加热元件2001，水中的三卤甲烷被活性炭1101吸附。然而，随着流过加热元件2001的总水量的增加，活性炭1101的吸附力(吸附能力)快速减少，为了恢复活性炭1101的吸附能力，当流过加热元件2001的总水量达到一预定值时，对活性炭1101进行加热，这样三卤甲烷同蒸汽一道释放出来，活性炭1101的吸附力恢复。该过程称之为“加热再生”。

加热再生具有这样的问题，就是当使用普通的金属护套管状元件或类似物进行时，活性炭1101可能被加热至不希望的过高的温度甚至着火。例如如图12所示，在金属护套管状元件加热器1201靠近活性炭元件1202之处活性炭元件1202被加热，随着活性炭元件1202和金属护套管状元件1201之间的距离增加，活性炭元件1202的内部温度需要较长时间才能增加。这样在活性炭元件1202内靠近金属护套管状元件1201的部分和远离该管状元件1201的部分之间产生大的温度梯度。当为了使活性炭元件1202在短时间内加热再生而向金属护套管状元件1201的输入功率增加时，只有与金属护套管状元件1201接触的活性炭元件1202的部分能被加热，该部分的温度可能会不希望地升高至活性炭元件1202的燃点。

然而在该例的加热装置中，用于加热活性炭1101的单位体积的加热面积，也就是活性炭1101和加热元件2001的接触面积足够大，能使整个活性炭1101基本均匀地加热。因此整个活性炭1101都能被有效加热恢复其吸附力，而不会将活性炭1101的温度升高至燃点。

使用该例中的加热装置，可作为水净化器，在该装置中用活性炭1101将三卤甲烷连续除去。

尽管在该例中，不锈钢板2002绕其自身周面缠绕形成筒形，然而不锈钢板也可螺旋缠绕或具有前述2-5例中的任何形状。用于恢复活性炭1101的吸附力的加热过程也可对活性炭1101进行灭菌。

(实施例7)

图13是本发明第七个实施例的加热装置中的加热元件2201的立体图。加热元件2201包括绕其自身周面缠绕形成圆筒形的不锈钢板2202、将不锈钢板2202的两端连接起来的连接件2203、和插在不锈钢板2202搭接部分之间的沸石1301。不锈钢板2202作为导体，它和连接件2203一起形成闭合电路。

在第七例中的加热装置具有图1所示的结构，只是将容器105中的加热元件101由图13所示的加热元件2201所取代。

在第七例中的加热装置以下列方式运行。

流体传输装置104向容器105供应流体，同时高频能量供应装置103向感应加热线圈102供应高频电能，由此从感应加热线圈102产生高频交变磁场。然后在加热元件2201中产生涡旋电流，在加热元件2201中的涡旋电流和电阻使其产生电阻热。为了尽可能有效地利用磁通量，需要使导体的总厚度小于集肤深度。

在第七例中的加热装置可用来加热空气。流体供应装置104向容器105中供应空气，空气中的水份由沸石1301吸收，干燥后的空气从容器105中排出。该例中的加热装置也用作空气干燥器。

然而沸石1301的吸附能力受到限制。为了恢复沸石1301的吸附能力，通过定期地使加热元件2201加热，将沸石1301加热至高于预定值的某一温度。这样已吸附的水分作为蒸汽释放出来。该过程也称之为“加热再生”。

当使用普通的金属护套管状元件或类似物进行加热再生时，会出现下列问题。当为了使沸石1301在短时间内进加热再生，而使金属护套管状元件的输入功率增加时，只有与金属护套管状元件接触的沸石部分可能被加热至过高的温度，如第6例中所述的那样。

然而，在该例的加热装置中，用于加热沸石1301的单位体积的加热面积，也就是沸石1301和加热元件2201的接触面积足够大，能基本上均匀地加热整个沸石1301。因此整个沸石1301能有效地被加热再生，而不会使与加热元件2201接触的沸石部分加热至过高的温度。沸石1301也能更快地被加热。

尽管在该例中，不锈钢板2202绕其自身周面缠绕形成筒形，然而不锈钢板也可螺旋缠绕或具有前述2-5例中的任何形状。

(实施例8)

图14是本发明第八个实施例的加热装置中的加热元件2301的立体图。加热元件2301包括绕其自身周面缠绕形成圆筒形的不锈钢板2302、将不锈钢板2302的两端连接起来的连接件2303、和插在不锈钢板2302搭接部分之间的、具有较高湿度保持能力的海绵1401。不锈钢板2302作为导体，它和连接件2303一起形成闭合电路。

在第八例中的加热装置具有图1所示的结构，只是将容器105中的加热元件101由图14所示的加热元件2301所取代。

在第八例中的加热装置以下列方式运行。

流体传输装置104向容器105供应流体，同时高频能量供应装置103向感应加热线圈102供应高频电能，由此从感应加热线圈102产生高频交变磁场。然后在加热元件2301中产生涡旋电流，在加热元件2301中的涡旋电流和电阻使其产生电阻热。为了尽可能有效地利用磁通量，需要使导体的总厚度小于集肤深度。

在第八例中的加热装置可用来加热水。流体供应装置104将水以较小的水量供给容器105。海绵1401吸水并且无定向地将水导至不锈钢板2302。当水接触发热的不锈钢板2302时，水蒸发。因此该例中的加热装置也用作蒸汽发生器。

当水直接供给不锈钢板2302时，水在不锈钢板2302的表面往下流，这样减少了水与不锈钢板2302之间的接触面积。减少接触面积就使蒸发效率降低。

然而在该例中，水是在被海绵1401吸入的时候接触不锈钢板2302。这样水就可以与所有的不锈钢板2302接触，因此使蒸发效率提高。在该例中的蒸发装置能在任意方向产生蒸汽而不会使水流下，因此适合作为便携式蒸汽发生器。

如上所述，由于将具有较高湿度保持能力的材料插入导体搭接部分之间的间隙中，并在材料上载有水的同时，加热元件2302被感应加热线圈102加热(图1)，因此能在加热元件2302所指的任何方向上产生蒸汽。

通过进一步加热蒸汽，能产生过热蒸汽。通过在加热元件2301水通道的下一级布置不含有海绵的加热元件用于进一步加热蒸汽，可实现该过程。

(实施例9)

图15是本发明第九个实施例的加热装置中的加热元件2401的立体图。加热元件2401包括绕其自身周面缠绕形成圆筒形的不锈钢板2402、将不锈钢板2402的两端连接起来的连接件2403、和承载在不锈钢板2402表面上的铂催化剂2404。不锈钢板2402作为导体，它和连接件2403一起形成闭合电路。

在第九例中的加热装置具有图1所示的结构，只是将容器105中的加热元件101由图15所示的加热元件2401所取代。

在第九例中的加热装置以下列方式运行。

流体传输装置104向容器105供应流体，同时高频能量供应装置103向感应加热线圈102供应高频电能，由此从感应加热线圈102产生高频交变磁场。然后在加热元件2401中产生涡旋电流，在加热元件2401中的涡旋电流和电阻使其产生电阻热。为了尽可能有效地利用磁通量，需要使导体的总厚度小于集肤深度。

第九例中的加热装置可以下列方式使用。首先将加热元件2401加热，使不锈钢板2402表面上的铂催化剂2404的温度升高至活化点。在这种状态下，流体供应装置104向容器105中供应空气。在容器105中，有气味的成份例如空气中的铵被氧化并被不锈钢板2402表面上的铂催化剂作用而分解。

当使用普通的金属护套管状元件或类似物来获得催化剂2404的作用时，会出现下面的问题。当为了在短时间内获得催化剂2404的作用，而提高向金属护套管状元件的输入功率时，催化剂2404和加热器之间的接触面的温度会过高。

然而在该例的加热装置中，铂催化剂2404和空气的接触面足够大，并且热量分布足够均匀，可以有效地获得除臭作用，而不会由于局部的过高温度降低催化剂2404的性能。因此可保持较高的除臭力。

如上所述，由于加热元件2401上载有催化剂2404，因此催化剂2404可被有效地加热。

(实施例10)

图16A是本发明第十个实施例的加热装置中的加热元件2501的导体2502的放大图。图16B是加热元件2501和感应加热线圈102的示意图，图16C是加热元件2501的部分放大图，用于示意流体通道。

如图16B所示，加热元件2501包括例如绕其自身周面缠绕形成圆筒形的金属材料制成的导体2502、和将导体2502的两端连接起来的连接件2503，导体2502和连接件2503一起形成闭合电路。

如图16A所示，导体2502具有若干翼板2502a和相应的孔2502b。

在第十例中的加热装置具有图1所示的结构，只是将容器105中的加热元件101由图16B所示的加热元件2501所取代。

在第十例中的加热装置以下列方式运行。

流体传输装置104向容器105供应流体，同时高频能量供应装置103向感应加热线圈102供应高频电能，由此从感应加热线圈102产生高频交变磁场。然后在加热元件2501中产生涡旋电流，在加热元件2501中的涡旋电流和电阻使其产生电阻热。为了尽可能有效地利用磁通量，需要合适地设定导体2502的总厚度。

由于孔2502b和翼板2502a，当流体流过导体2502周围时，流体被翼板2502a导向，通过孔2502b从导体2502的一个表面流向另一个表面。

这样流体的流动杂乱了，流体可以更大面积地接触加热元件2501的换热表面。因此提高了换热效率。另外由于流动扰动，流体可以充分混合，使全部流体的温度均匀化。

扰乱流动的孔2502b可以具有任何结构。只要流动能被扰乱，翼板2502a和孔2502b的数目是可以选择的。

(实施例11)

图17是本发明第十一个实施例的加热装置中的加热元件1701的立体图。加热元件1701包括一个由多孔泡沫金属材料制成的圆柱体。该多孔泡沫金属材料用作导体，它形成闭合电路。

在第十一例中的加热装置具有图1所示的结构，只是将容器105中的加热元件101由图17所示的加热元件1701所取代。

在第十一例中的加热装置以下列方式运行。

流体传输装置104向容器105供应流体，同时高频能量供应装置103向感应加热线圈102供应高频电能，由此从感应加热线圈102产生高频交变磁场。然后在加热元件1701中产生涡旋电流，在加热元件1701中的涡旋电流和电阻使其产生电阻热。通过设置加热元件1701的厚度使加热元件1701导体部分的总厚度同集肤深度大致一样，涡旋电流就能均匀地在加热元件中流过，这样就能有效地利用磁通量。

因为加热元件1701是由多孔泡沫材料制成，与流体交换热量的换热面积就增大了。由于在加热元件1701中有许多孔，对流体流动产生扰动，提高了换热效率。

加热元件1701通过简单地切割泡沫金属材料制成。

当水由该例中的加热装置加热时，基本上可以防止水在加热元件1701的表面上变成大的水滴。这样可保持水和加热元件1701之间的接触面积足够大。因此该例中的加热元件可用作蒸汽发生器，它具有满意的蒸发效率。

(实施例12)

图18A是本发明第十二个实施例的加热装置2的示意图。如图18A所示，加热装置2包括圆筒形加热元件1801、装放圆筒形加热元件1801的圆筒形容器1805、和位于容器1805中心的中空部分的水净化器1806。如图1所示的那样，加热装置2还包括一个感应加热线圈102、高频能量供应装置103、和流体传输装置104。

对于加热元件1801，可使用前面例子中所述的任何加热元件，只要它们是圆筒形即可。至于容器1805，可使用任何类型，只要其中有水净化器1806就行。水净化器1806为中空纤维膜或活性炭制成的普通类型。

在第十二例中的加热装置2以下列方式运行。

水首先被水净化器1806净化，而后流向流体传输装置104。之后水进入容器1805，被加热元件1801加热，然后从容器1805中排出。

在这种结构中，水总是流过加热元件1801的附近，而不是加热元件1801的中心。这样提高了加热效率。在容器1805中空部分安排水净化器1806节省了空间。该例中的加热装置2可用作热水供应器，供应适合于饮用的热水。

图18B是第十二个实施例的变形例中的加热装置3的示意图。加热装置3包括由铁氧体或类似物制成的铁磁体1807，它位于容器1805的中空部分，替代水净化器1806。

在这种结构中，位于感应加热线圈102内的铁磁体1807提高了流过加热元件1801的磁通量密度，由此提高了感应电动力。这样可以减少在感应加热线圈102中的电流或感应加热线圈102的圈数。减少感应加热线圈102中的电流能够减少高频能量供应装置103的损失。减少感应加热线圈102的圈数就减少了由感应加热线圈102本身的电阻热所造成的损失，这是因为感应加热线圈102的电阻减少了的缘故。

如上所述，在该例中使用了这样的容器，即它的结构能防止流体流进不用于换热的区域，因此提高了换热效率。另外自由空间被用来作水的净化或使换热效率进一步提高。

(实施例13)

图19是本发明第十三个实施例的加热装置中的加热元件2601的立体图。加热元件2601包括绕其自身周面缠绕形成圆筒形的不锈钢板2602，和温度熔丝制成的、用于将不锈钢板2602的两端连接起来的连接件2603。不锈钢板2602作为导体，它和连接件2603一起形成闭合电路。

在第十三例中的加热装置具有图1所示的结构，只是将容器105中的加热元件101由图19所示的加热元件2601所取代。

在第十三例中的加热装置以下列方式运行。

流体传输装置104向容器105供应流体，同时高频能量供应装置103向感应加热线圈102供应高频电能，由此从感应加热线圈102产生高频交变磁场。然后在加热元件2601中产生涡旋电流，在加热元件2601中的涡旋电流和电阻使其产生电阻热。为了尽可能有效地利用磁通量，需要适当设置导体的总厚度。

第十三例中的加热装置可以下列方式使用。首先将水从流体传输装置104供应至容器105，并由加热元件2601加热。当水没有供至容器105时，加热元件2601的温度升得过高。当容器105能承受的温度较低时，容器105就损坏了。为避免这种损坏，设置由温度熔丝制成的连接件2603的熔点使得当容器105的温度达到预定值(低于容器105的熔点)时，使连接件2603熔断。通过这种设定，在加热元件2601的温度变得高于容器105的熔点之前，连接件2603断开，这样由不锈钢2601和连接件2603形成的闭合电路断开，使加热元件2601中的涡旋电流停止。因此加热元件2601停止加热。这对安全地防止例如在无流体状态下加热容器所造成的温度异常升高是有效的。

在这种结构中，由温度熔丝制成的连接件2603作为安全装置，用于当加热元件2601温度过分升高时，停止加热元件2601的加热，但它不能恢复加热。

这样一种安全装置也能由双金属片实现，当温度过分升高时，双金属片使闭合电路断开。

(实施例14)

图20是本发明第十四个实施例的加热装置中的加热元件2701的立体图。加热元件2701包括绕其自身周面缠绕形成圆筒形的不锈钢板2702和将不锈钢板2702的两端连接起来的连接件2703。不锈钢板2702作为导体，它和连接件2703一起形成闭合电路。导体由正阻值变化的金属材料制成(以下将描述)。

在第十四例中的加热装置具有图1所示的结构，只是将容器105中的加热元件101由图20所示的加热元件2701所取代。

在第十四例中的加热装置以下列方式运行。

流体传输装置104向容器105供应流体，同时高频能量供应装置103向感应加热线圈102供应高频电能，由此从感应加热线圈102产生高频交变磁场。然后在加热元件2701中产生涡旋电流，在加热元件2701中的涡旋电流和电阻使其产生电阻热。为了尽可能有效地利用磁通量，需要适当地设定导体的总厚度。

用作导体的正阻值变化金属板，其电阻依温度而变化，如图21所示。阻抗剧变的居里点可设置在需要的温度值上(例如95℃)。

在这种情况下，当加热元件2701的温度达到95℃时，连接件2703的阻抗急剧升高，使由不锈钢板2702和连接件2703组成的闭合电路中的涡旋电流变得很小。当涡旋电流量减少时，加热元件2701的温度降低。当加热元件2701的温度降低时，连接件2703的阻抗又回到以前的值，使闭合电路中的涡旋电流畅通。这样又恢复加热。

使用这种方法，连接件2703自动调整加热元件2701的温度。

(实施例15)

图22是本发明第十五个实施例的加热装置中的加热元件2801的立体图。加热元件2801包括绕其自身周面缠绕形成圆筒形的形状记忆合金2802和将形状记忆合金板2802的两端连接起来的柔性连接件2803。柔性连接件2803可自由变形。形状记忆合金板2802作为导体，它和连接件2803一起形成闭合电路。

在第十五例中的加热装置具有图1所示的结构，只是将容器105中的加热元件101由图22所示的加热元件2801所取代。

在第十五例中的加热装置以下列方式运行。

流体传输装置104向容器105供应流体，同时高频能量供应装置103向感应加热线圈102供应高频电能，由此从感应加热线圈102产生高频交变磁场。然后在加热元件2801中产生涡旋电流，在加热元件2801中的涡旋电流和电阻使其产生电阻热。为了尽可能有效地利用磁通量，需要适当地设定导体的总厚度。

形状记忆合金板2802在达到预定温度(例如95℃)之前具有图23A所示的形状；也就是说，形状记忆合金板2802基本上是充分伸展，只是受容器105的限制。在超过预定值温度时，形状记忆合金板2802如图23B所示收缩。

在图23A所示的状态下，形状记忆合金板2802被感应加热线圈102所产生的高频交变磁场充分加热。当形状记忆合金板2802的温度达到例如95℃时，形状记忆合金板2802变形成图23B所示的形状。在这种状态下，形状记忆合金板2802变得离感应加热线圈102较远，使板2802和线圈102的磁性耦合削弱。这样形状记忆合金板2802中的涡旋电流减少，由此防止了形状记忆合金板2802继续加热。当经过一段时间后形状记忆合金板2802的温度降低到95℃以下时，形状记忆合金板2802又恢复到图23A所示的形状并恢复发热。用这种方式，可自动调节温度。

当水管中的水或类似物由十五例中的加热装置加热时，由于温度升高时碳酸钙的溶解度降低，自来水中的碳酸钙可能沉积和粘在加热元件2801导体的表面，这样粘结的碳酸钙通常被称为水垢。当加热元件表面覆盖有水垢时妨碍了换热。

然而在该例中，形状记忆合金板2802的形状在图23A和图23B之间重复变化。这种形状变化产生的机械力防止了碳酸钙的粘结，也能使粘在导体上的碳酸钙剥离。

如上所述，在加热元件2801中使用形状记忆合金能自动进行温度调节、防止水垢粘结、不用任何特殊设备就能去除水垢。

(实施例16)

图24A和24B是本发明第十六个实施例的加热装置4在两个不同状态下的部分示意图，表示两个不同的状态。在十六例中的加热装置4包括一个加热元件2901、一个螺旋线圈2906、容纳加热元件2901和螺旋线圈2906的容器105、和一个插在加热元件2901和螺旋线圈2906之间的平板2907。加热装置4还包括感应加热线圈102、向感应加热线圈供应高频电能的高频能量供应装置(未示出)、向加热元件2901输送流体的流体传输装置(未示出)。螺旋线圈2906通过平板2907始终压着加热元件2901。

加热元件2901包括螺旋缠绕的形状记忆合金2902和将形状记忆合金2902的两端连接起来的连接件2903。形状记忆合金2902作为导体，它和连接件2903一起形成闭合电路。

形状记忆合金2902在低于预定温度(例如95℃)时如图24A所示的那样收缩，并全部位于感应加热线圈102内部的中心处。当温度达到95℃时，形状记忆合金2902如图24B所示地记忆形状并延伸成这样的形状。在这点，由于形状记忆合金2902的弹性力和线圈弹簧2906处于平衡，由此形状记忆合金2902的形状是稳定的。在这种状态下，部分形状记忆合金2902没有被感应加热线圈102覆盖。

在图24A的状态下，形状记忆合金2902由感应加热线圈102发出的高频交变磁场充分加热。当形状记忆合金2902的温度达到例如95℃时，形状记忆合金2902变形成如图24B所示的形状。在这种状态下，部分形状记忆合金2902没有被感应加热线圈102覆盖，未被覆盖的部分不产生感应电动力。这样在形状记忆合金2902中涡旋电流的量减少，并由此减少了形状记忆合金2902的发热量。因此，形状记忆合金2902的温度降低。当温度降低到低于95℃时，形状记忆合金2902恢复到如图24A所示的形状，又增加了发热量。用这种方式可自动调节温度。

当水管中的水或类似物由第十六例中的加热装置加热时，由于上面提到的原因，水垢阻止了换热的进行。然而在该例中，能防止作为水垢的碳酸钙的粘结，并通过形状记忆合金2902重复变形，也能使粘在导体上的碳酸钙剥离。

如上所述，在加热元件2901中使用形状记忆合金能自动进行温度调节、防止水垢粘结、不用任何特殊设备就能去除水垢。

(实施例17)

图25是本发明第十七个实施例的加热装置5的示意图。如图25所示，加热装置5包括具有两个外区3001a和一个内区3001b的感应加热线圈3001。

各外区3001a单位长度上的圈数比内区3001b单位长度上的圈数多。

当使用具有限定长度并在其两端之间均匀缠绕的筒形螺线管作为感应加热线圈3001时，沿筒形螺线管的轴向产生的磁通密度在螺线管开口附近较低，在螺线管中心附近较高。因此在加热元件101的两端磁通密度低，在其中心处磁通密度高。在这种情况下，热量分布不均匀。

为了避免出现这种不利，使各外区3001a的圈数比内区3001b的圈数多。因此磁通密度在整个感应加热线圈3001内都是均匀的。这样磁通密度在整个加热元件101内也是均匀的，因此在加热元件101内能够均匀发热。

(实施例18)

图26是本发明第十八个实施例的加热装置6的示意图。如图26所示，加热装置6包括感应加热线圈3101，它具有最靠近容器105的流体进口105a的第一区3101a、稍微远离流体进口105a的第二区3101b和最远离流体进口105a的第三区3101c。

在最靠近流体进口105a的第一区3101a单位长度的圈数最多，在最远离流体进口105a的第三区3101c单位长度的圈数最少。

高频交变磁场的强度由感应加热线圈的匝数和电流量决定，在该例中，由于越靠近流体进口105a单位长度上的匝数越多，越靠近流体进口105a的磁通密度越大，因此加热元件101在越靠近流体进口105a处产生越多的热量。

当水管中的水或类似物由第十八例中的加热装置加热时，如上所述，由于温度升高时碳酸钙的溶解度降低，因此随着温度的升高更易产生水垢。随着水和加热元件101之间的温差增加，在两个不同温度下的碳酸钙的溶解度差增加，因此会在加热元件101的表面上产生更多的水垢。

当换热在流体和加热元件101之间进行时，随着换热表面上功率密度的减小，流体和加热元件101之间的温差变小。

因此在水温较高的地方，通过减小加热元件101的功率密度并由此减少其发热量，限制了水垢的产生。

在该例的加热装置6中，水温足够低，基本上能阻止在容器105的流体进口105a附近产生水垢。这样就可以增加水和加热元件101之间的温差。因此在容器105的进口105a附近，单位长度上感应加热线圈3101的匝数增加使发热量增加，故而能使水充分加热。

在离容器105的进口105a较远的区域，水温较高。因此需要限制对水的加热，以保持水和加热元件101之间的温差较小，这样可防止产生水垢。出于这种考虑，在远离进口105a的区域，单位长度感应加热线圈3101的匝数比其它地方少。

应当这注意的是，在上述例子中的加热装置的元件结构能以任何可能的方式组合。

如上所述，根据本发明，高频能量装置向感应加热线圈供应高频电能，加热元件通过感应加热的原理被加热。当加热元件包括一个沿其周面或螺旋缠绕的导体时，与热交换有关的单位体积的换热面积加大，能均匀地进行加热。当加热装置用于加热液体时，利用小体积的加热元件就可将液体的温度升高至接近沸点，换热效率也得以提高。

在本发明的一个实施例中，加热元件包括若干同心布置的非磁性金属体。这种形状的加热装置容易制造，造价较低。由于单位体积的换热面积增加，液体可被加热至接近沸点的温度，这样提高了换热效率。

在本发明的一个实施例中，加热元件包括至少一个非磁性金属体和位于该非磁性金属体内的至少一个磁性金属体。金属体同心布置。在这种情况下，在加热元件中心部分流动的流体温度比在加热元件其它部分流动的的流体温度要高，这样整个加热元件的温度分布是均匀的。

在本发明的一个实施例中，若干低高度的加热元件用层叠的方式布置，这种布置比制造不同规格的加热元件更易根据需要成批生产。在这样的结构中，通过适当设定对加热元件的输入功率和加热元件的功率密度，加热元件的总长度较容易改变并且造价较低。

在本发明的一个实施例中，加热元件的导体制成波浪形。通过这样处理，加热元件和液体之间的接触面积增加，由此提高了换热效率。

在本发明的一个实施例中，在导体搭接部分之间的缝隙中装有吸附剂(例如活性炭)，通过感应加热线圈对加热元件进行加热，吸附剂所吸附的三卤甲烷同蒸汽一道放出，由此恢复了吸附剂对三卤甲烷的吸附能力。

在本发明的一个实施例中，在导体搭接部分之间的缝隙中装有吸水材料，例如是沸石。通过感应加热线圈对加热元件进行加热，吸附剂所吸附的水蒸发，由此恢复了沸石的吸水能力。

在本发明的一个实施例中，在导体搭接部分之间的缝隙中装有保湿材料。通过感应加热线圈对含有水分的加热元件进行加热，能在加热元件所指向的任何方向上产生蒸汽。

在本发明的一个实施例中，在均匀发热的加热元件的金属导体上载有催化剂。利用这种结构，可均匀地加热催化剂。

在本发明的一个实施例中，加热元件的金属导体具有孔。利用这种结构，能扰乱流体的流动，由此提高了换热效率。

在本发明的一个实施例中，加热元件的金属导体具有孔并在孔的附近还具有用于将流体从导体的一个表面传至另一个表面的翼板。利用这种结构可进一步提高换热效率。

在本发明的一个实施例中，加热元件的导体由多孔材料制成，这样加热元件较易制造。

在本发明的一个实施例中，使用了一种容器，它能防止流体流过该容器与热交换无关的部分。这样的结构提高了换热效率，与换热无关的部分可用作水净化器或用于改善流体的加热特性。

在本发明的一个实施例中，加热元件的闭合电路是这样的：当加热元件达到预定温度时，电路断开。当加热元件的温度变得过高时，加热元件中的一个部件作为安全装置，它不允许加热元件进一步被加热。

在本发明的一个实施例中，导体由阻抗随温度变化的材料制成，这样导体可自动调节温度。

在本发明的一个实施例中，导体由形状记忆合金制成，由此可自动调节温度。另外还可防止水垢粘结在形状记忆合金的表面上，并且粘在其表面上的水垢不用专门装置就可去除。

在本发明的一个实施例中，加热元件的导体由形状记忆合金制成，加热元件包括一限制导体变形的弹簧。通过这种结构，能自动调节温度。另外还可防止水垢粘结在形状记忆合金的表面上，并且粘在其表面上的水垢不用专门装置就可去除。

在本发明的一个实施例中，线圈装在容器外表面上，在线圈端部附近的区域比线圈中部区域单位长度的圈数多。这样能使磁通密度均匀化，由此使加热元件均匀加热。

在本发明的一个实施例中，线圈在其一端附近的区域比另一端附近的区域单位长度的圈数多。这样使加热元件在与高温水接触的区域功率密度减少，可防止水垢沉积。

对于本领域技术人员而言，在不超出本发明的构思和范围的前提下，作出各种其它改形是明显的也是容易的。因此，权利要求的范围并不限于上面所描述的内容，而可在更宽的范围内得到保护。

Claims (19)

1.一种加热装置，包括：

具有一个导体的加热元件，导体的至少一部分是一个闭合电路，该电路中有涡旋电流流动；

用于容纳加热元件的容器；

用于使加热元件感应加热的磁场感应部分；

向磁场感应部分供应高频电能的高频能量供应装置，

加热元件由磁场感应部分产生的交变磁场感应加热；

加热元件沿周面绕自身缠绕形成圆筒形，并且具有两个可通过一个连接件彼此相连的不同点，从而可形成闭合回路；

沿周面缠绕的加热元件的导体的搭接部分所具有的总厚度小于适于产生使涡旋电流沿闭合电路在每个搭接部分中流动的电力的导体的集肤厚度，

其特征在于，磁场感应部分包括装在容器外表面上的线圈，该线圈在其端部附近区域比中心区域单位长度的圈数多。

2.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，加热元件包括若干同心布置的非磁性金属体。

3.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，加热元件包括至少一个非磁性金属体和位于该非磁性金属体内的至少一个磁性金属体，所述金属体同心布置。

4.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，包括布置在容器内的多个加热元件。

5.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，加热元件的导体制成波浪形。

6.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，导体搭接部分之间存在缝隙，在该缝隙中装载有吸附剂。

7.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，导体搭接部分之间存在缝隙，在该缝隙中装载有吸水材料。

8.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，导体搭接部分之间存在缝隙，在该缝隙中装载有保湿材料。

9.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，还包括在导体上承载着的催化剂。

10.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，导体上具有孔。

11.根据权利要求10所述的加热装置，其特征在于，导体上在孔的附近具有用于将流体从导体的一个表面传至导体的另一个表面的翼板。

12.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，导体是多孔材料。

13.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，容器允许流体流过与换热有关的容器部分。

14.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，当加热元件达到预走温度时，加热元件的闭合电路断开。

15.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，导体由一种阻抗与温度有关的材料制成。

16.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，导体由一种根据温度记忆预定形状并能恢复到预定形状的材料制成。

17.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，还包括用于限制导体形状变化的弹簧。

18.根据权利要求1所述的加热装置，其特征在于，该线圈具有两端，其单位长度的圈数在一端附近比在另一端附近多。

19.一种加热装置，包括：

具有一个导体的加热元件，导体的至少一部分是一个闭合电路，该电路中有涡旋电流流动，该导体沿周面绕自身缠绕形成圆筒形并具有两个可通过一个连接件彼此相连的不同点，从而形成闭合回路，沿周面缠绕的加热元件的导体的搭接部分所具有的总厚度小于适于产生使涡旋电流沿闭合电路在每个搭接部分中流动的电力的导体的集肤厚度；

用于容纳加热元件的容器；

用于使加热元件感应加热的磁场感应部分，其中该磁场感应部分包括装在容器外表面上的线圈，该线圈在其端部附近区域比中心区域单位长度的圈数多；和

向磁场感应部分供应高频电能的高频能量供应装置。

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