CN113339878A - 一种频率稳定的高频电磁感应取暖器 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种频率稳定的高频电磁感应取暖器，包括取暖器主体，还包括电源模块、频率跟踪组件、控制模块、发热组件、循环加热系统和热媒储存箱；其中，循环加热系统包括依次连接的循环泵、管道和暖气片，暖气片与管道连通以形成密闭循环结构，暖气片和管道的内部具有热媒，循环泵设置在管道的一端，管道的另一端设置有热媒排出口，热媒储存箱连接在暖气片的上端；电源模块分别与频率跟踪组件和发热组件电连接，以构成频率稳定的谐振加热系统，发热组件不接触地环设在管道的外周；控制模块包括继电器和第一温度传感器，继电器分别连接电源模块和循环泵，第一温度传感器设置在管道上。本发明能实现稳定的高频电磁感应加热，以实现高效节能的取暖。

Description

一种频率稳定的高频电磁感应取暖器

技术领域

本发明涉及高频电磁感应加热技术领域，具体涉及一种频率稳定的高频电磁感应取暖器。

背景技术

目前加热取暖方式除了太阳能取暖外，主要有通过燃煤、燃气直接燃烧产生的反应热和通过将电能转化为热能两种途径，通过电的转换获取热能也就是通常说的电暖器。太阳能取暖设备的制造成本相对较高，且太阳能稳定采集难以实现。

而对于燃煤、燃气等直接燃烧产生的反应热利用，利用率也较低，同时燃烧将产生污染。对于各种类型的电暖气也存在不足，如电热丝容易老化，容易引起明火，同时吹出来的暖风干燥不舒适；电热管加热油汀式电暖器的缺点是升温慢，还要防止油的泄漏；红外线式电暖器也是通过电热丝发热，热分布不均匀，会出现可见光和出现明火；电热膜电暖器虽然采用了较先进的电热膜发热技术加热室内空气达到取暖目的，但是升温慢，且不能遇水；半导体式PTC电暖器升温快，能效也比较高，但对散热的要求较高，散热组件不合格时会出现散热不均匀的情况。基于以上情况，低成本高效能的电磁感应加热取暖器将是新的发展趋势。

申请经过研究发现，现有的取暖器存在如下弊端：

1.现有的电磁感应加热取暖器的高频率工作的情况下，无法稳定频率，容易产生加热不稳定的情况。

2.现有的电磁感应取暖器在取暖过程中，若电磁频率不稳定而出现过热时，容易对用户的安全产生威胁。

3.现有的电磁感应取暖器一般需要连接水管使用以补充内部的水分，使得取暖器的位置和安装的局限性较大，无法灵活移动。

发明内容

为了克服上述现有的取暖器不稳定且不灵活的技术缺陷，本发明提供一种频率稳定的高频电磁感应取暖器。

为了解决上述问题，本发明按以下技术方案予以实现的：

本发明公开一种频率稳定的高频电磁感应取暖器，包括取暖器主体，还包括电源模块、频率跟踪组件、控制模块、发热组件、循环加热系统和热媒储存箱；

其中，所述循环加热系统包括依次连接的循环泵、管道和暖气片，所述暖气片与所述管道连通以形成密闭循环结构，所述暖气片和管道的内部具有热媒，所述循环泵设置在所述管道的一端，所述管道的另一端设置有热媒排出口，所述热媒储存箱连接在所述暖气片的上端；

所述电源模块分别与所述频率跟踪组件和所述发热组件电连接，以构成频率稳定的谐振加热系统，所述发热组件不接触地环设在所述管道的外周；

所述控制模块包括继电器和第一温度传感器，所述继电器分别连接所述电源模块和所述循环泵，所述第一温度传感器设置在所述管道上。

作为一种优选实施，所述电源模块包括电源主体、A/D转换器、逆变电路、电源控制器和谐振电容。

作为进一步的优选实施，所述电源主体与外部输入电网连接，所述A/D转换器与所述电源主体连接，所述逆变电路与所述A/D转换器连接，所述逆变电路分别与所述电源控制器和所述谐振电容连接，所述谐振电容与所述频率跟踪模块连接，所述频率跟踪模块与所述加热组件连接。

作为进一步的优选实施，所述频率跟踪组件包括滤波器、稳压电路和脉宽调制电路。

作为一种具体的优选实施，所述高频电源控制模块与所述频率跟踪模块为一体式设置。

作为一种优选实施，还包括：室温检测组件，其包括第二温度传感器，所述室温检测组件与所述继电器电连接。

作为一种优选实施，所述暖气片的结构为板式、柱式、翅片式、插接焊式、复合式和真空超导式中的一种。

作为进一步的优选实施，所述暖气片由铸铁、钢、铝和铜中的一种材料制成；或者，所述暖气片由铸铁、钢、铝和铜中的若干材料复合材料制成。

作为一种具体的优选实施，所述发热组件为电磁感应线圈。

作为一种具体的优选实施，所述电源主体为变频逆变电源。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1.本发明通过高频感应对管道进行加热，以加热管道中的热媒，从而实现加热空气以进行取暖。通过高频感应技术，使得发热组件在不接触管道的情况下，对管道中的热媒进行均匀而高效的加热，以高效地提高暖气片加热外周的空气，实现以高频电磁感应技术间接加热空气的取暖方式。

2.本发明通过在取暖器中设置频率跟踪组件，使得发热组件的高频电磁感应的频率稳定，不容易出现频率波动的情况，以使取暖器的工作情况和取暖效果稳定可靠。

3.本发明通过设置控制模块，使得取暖器的发热组件的工作受到热媒温度的自动控制，第一温度传感器策略管道的温度，当管道的温度过高时，启动保护机制，继电器自动控制使电源模块和循环泵断电，以停止取暖器的工作，实现自动的高温保护。

4.本发明通过设置热媒储存箱以及热媒排出口，使得取暖器内部的热媒实现内循环，且易于排放和补充，使取暖器适用的位置更为灵活。

附图说明

下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步详细的说明，其中：

图1是本发明的频率温度的高频电磁感应取暖器的结构示意图；

图2是本发明的频率温度的高频电磁感应取暖器的爆炸视图；

图3是本发明的频率温度的高频电磁感应取暖器的内部连接结构示意图；

图中：

1、取暖器主体；

2、电源模块；

3、频率跟踪组件；

4、控制模块；41、继电器；42、第一温度传感器；

5、发热组件；

6、循环加热系统；61、循环泵；62、管道；63、暖气片；

7、热媒存储箱；

8、室温检测组件；81、第二温度传感器。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。

当一个特征或元件在此被称为“在”另一个特征或元件“上”时，它可以直接位于另一个特征或元件上，或者也可以存在中间特征和/或元件。相反地，当一个特征或元素被称为“直接在”另一个特征或元素“上”时，不存在中间特征或元素。还应当理解的是，当特征或元件被称为“连接”、“附接”或“耦合”至另一个特征或元件时，它可以直接连接、附接或耦合至另一个特征或元件，或者可以存在中间特征或元件。相反地，当一个特征或元件被称为“直接连接”、“直接附接”或“直接耦合”至另一个特征或元件时，不存在中间特征或元件。尽管针对一个实施例进行了描述或示出，但是如此描述或示出的特征和元件可应用于其他实施例。本领域技术人员还会理解，提及“邻近”另一特征而设置的结构或特征可具有重叠或位于邻近特征之下的部分。

这里使用的术语仅仅是为了描述特定的实施例，而不是为了限制本发明。例如，如这里所使用的，除非上下文另外明确指出，单数形式“一个”、“一个”和“所述”也意图包括复数形式。将进一步理解的是，当在本说明书中使用术语“包括”和/或“包含”时，其指定了所述的特征、步骤、操作、元件和/或组件的存在，但是不排除一个或多个其他特征、步骤、操作、元件、组件和/或其组的存在或添加。如这里所使用的，术语“和/或”包括一个或多个相关联的所列项目的任何和所有组合，并且可缩写为“/”。

为了便于描述，在本发明中可使用空间上相对的术语，例如“下方”、“下面”、“低于”、“上方”、“上面”等，以描述一个元件或特征与图中所示的另一个元件或特征之间的关系。应当理解的是，除了附图中所示的方位之外，空间上相对的术语旨在包括使用或操作中的装置的不同方位。例如，如果图中的设备被倒置，则被描述为“在其他元件或特征的下方”或“在其他元件或特征的下面”的元件将被定向为“在其他元件或特征的上方”。因此，示例性术语“下方”可包括上方和下方的方位。所述设备可以以其他方式来定向(旋转90度或在其他方向)，并据此解释本文中使用的空间相对描述语。类似地，除非特别指出，术语“向上”、“向下”、“垂直”、“水平”等在此仅用于解释的目的。

尽管术语“第一”和“第二”在本文中可用于描述各种特征/元件(包括步骤)，但是这些特征/元件不应受这些术语的限制，除非上下文另有说明。这些术语可用于区分一个特征/元件和另一个特征/元件。因此，下面讨论的第一特征/元件可被称为第二特征/元件，并且类似地，下面讨论的第二特征/元件可被称为第一特征/元件，而不脱离本发明的指导。

在本说明书及随后的权利要求中，除非上下文另有要求，否则术语“包括”和诸如“包含”和“含有”之类的变型意味着各种组件可共同用于方法和制品中(例如，包括装置和方法的组合物和装置)。例如，术语“包括”将被理解为表示包括任何陈述的元件或步骤，但不排除任何其他元件或步骤。

一般而言，本发明所述的任何装置和方法应被理解为包容性的，但是组件和/或步骤的全部或子集可替代地是排他性的，并且可被表达为“由”或替代地“基本由”各种组件、步骤、子组件或子步骤“组成”。

如图1～图3所示，本发明所述的频率稳定的高频电磁感应取暖器的优选结构。

如图1～图3所示，本发明公开一种频率稳定的高频电磁感应取暖器，包括取暖器主体1，还包括电源模块2、频率跟踪组件3、控制模块4、发热组件5、循环加热系统6和热媒储存箱；其中，所述循环加热系统6包括依次连接的循环泵61、管道62和暖气片63，所述暖气片63与所述管道62连通以形成密闭循环结构，所述暖气片63和管道62的内部具有热媒，所述循环泵61设置在所述管道62的一端，所述管道62的另一端设置有热媒排出口，所述热媒储存箱连接在所述暖气片63的上端；所述电源模块2分别与所述频率跟踪组件3和所述发热组件5电连接，以构成频率稳定的谐振加热系统，所述发热组件5不接触地环设在所述管道62的外周；所述控制模块4包括继电器41和第一温度传感器42，所述继电器41分别连接所述电源模块2和所述循环泵61，所述第一温度传感器42设置在所述管道62上。

本发明创造性地，将高频电磁感应技术应用到取暖器领域中，超频电磁感应技术通过非接触式的热媒内部加热，不消耗热媒，不产生不良物质，且加热效率更高，使取暖器更为安全环保。本发明通过设置频率跟踪组件3，使高频电磁感应中的正弦波更为稳定，提高取暖器的工作稳定性，以使取暖器的加热取暖效果更为稳定。另一方面，本发明通过设置控制模块4，时取暖器能根据温度自动启动或关闭，通过继电器41控制的简单的控制结构实现了取暖器的自动控制。此外，本发明通过设置热媒储存箱，使得取暖器内部的热媒循环更为稳定和持久，热媒存储箱7能随时对循环加热系统6中的热媒进行补充，使得取暖器不需要额外连通输入管道62，以提高取暖器的灵活性。

如图1和图2所示，本实施例优选地，本发明所述的取暖器主体1为矩形箱体结构，取暖器主体1的上端设置有晾衣杆，晾衣杆的设置便于用户在取暖器主体1上晾晒衣物。取暖器主体1的下表面还设置有四个滑轮组件，滑轮组件的设置使取暖器主体1易于进行移动。

本发明所述的电源模块2设置在取暖器主体1内部，电源模块2的输入端通过总开关与外部的电网连接，电网为220V或380V中的一种。作为一种优选实施，所述电源模块2包括电源主体、A/D转换器、逆变电路、电源控制器和谐振电容。进一步地，所述电源主体为变频逆变电源，所述电源主体与外部输入电网连接，所述A/D转换器与所述电源主体连接，所述逆变电路与所述A/D转换器连接，所述逆变电路分别与所述电源控制器和所述谐振电容连接，所述谐振电容与所述频率跟踪模块连接，所述频率跟踪模块与所述加热组件连接。

本发明所述的频率跟踪组件3用于监控调节电磁感应的频率，优选地，所述频率跟踪组件3包括滤波器、稳压电路和脉宽调制电路。其中，所述高频电源控制模块4与所述频率跟踪模块为一体式设置。本实施例采用一体式集成设置，使得电源模块2与频率跟踪模块能集成同一个电路板上，以降低取暖器的安装难度。

当外部电网的交流电输入至电源主体后，电源主体将交流电引导到A/D转换器，A/D转换器将交流电转换为直流电，直流电进入逆变电路进行逆变，输出至电源控制器和谐振电容，谐振电容将电的频率转换为预设的谐振正弦波，电源控制器对正弦波进行控制，电源模块2、频率跟踪器和发热组件5相互连接后形成谐振加热系统，电源模块2产生的正弦波电流输送至发热组件5，并受到频率跟踪器的监控，以确保电流频率的稳定，从而实现稳定的高频电磁感应加热。

本发明所述的控制模块4包括继电器41和第一温度传感器42，第一温度传感器42设置在管道62中，以测量高频电磁感应加热的实时温度，当出现过热时，继电器41启动，以停止电源模块2和循环泵61的工作，以保护取暖器。

作为一种具体的优选实施，所述发热组件5为电磁感应线圈，电磁感应线圈环绕管道62的外周设置，以实现非接触式的电磁感应加热，以加热管道62内部的热媒。本实施例中，发热组件5与电源模块2连接，设置在取暖器主体1的下端。

如图2和图3所示，本发明所述循环加热系统6包括循环泵61、管道62和暖气片63，依次连接的管道62和暖气片63形成内部热媒可循环的循环加热系统6，当管道62中的热媒被发热组件5通过高频电磁感应的方式加热后，产生涡流使内部热媒加热，循环泵61工作使热媒流动，使加热后的热媒进入到暖气片63中，以通过暖气片63加热外部的空气，实现取暖的效果。取暖器主体1在暖气片63的外周设置有保护网。本实施例中，热媒为水，循环泵61为水泵。

作为其中的一种优选实施，所述暖气片63的结构为板式、柱式、翅片式、插接焊式、复合式和真空超导式中的一种，所述暖气片63由铸铁、钢、铝和铜中的一种材料制成；或者，所述暖气片63由铸铁、钢、铝和铜中的若干材料复合材料制成。

本发明所述热媒储存箱设置在暖气片63的上端，热媒存储箱7为矩形箱体结构，本发明中热媒优选为水，相应地，热媒排出口处设置有水龙头。

本实施例中，电源模块2和频率跟踪模块设置在取暖器主体1的一侧，取暖器主体1的同一侧还设置有操作面板，操作面板包括显示组件、输入组件和内部的操作电路板，操作面板与电源模块2连接，以使用户通过输入组件输入指令，实现对电源模块2的指令下发，从而实现对取暖器的整体控制。

作为一种优选实施，本发明还包括室温检测组件8，室温检测组件8包括第二温度传感器81，所述室温检测组件8与所述继电器41电连接。所述室温检测组件8与电源模块2、频率跟踪组件3、控制模块4以及操作面板设置在同一区域内，位于取暖器主体1的一侧，取暖器主体1的中部设置暖气片63，循环泵61、管道62和发热组件5设置在取暖器主体1的下端。通过设置室温控制组件，使得第二温度传感器81可检测实时的室温，以反馈至取暖器中，当室温到达额定值后，室温检测组件8控制继电器41，以停止取暖器的运作，以防止室内温度过高。室温检测组件8配合控制模块4，通过简单的结构实现自动化控制，以提高取暖器的智能，从而提高用户的使用体验。

综上所述，首先，本发明通过高频感应对管道62进行加热，以加热管道62中的热媒，从而实现加热空气以进行取暖。通过高频感应技术，使得发热组件5在不接触管道62的情况下，对管道62中的热媒进行均匀而高效的加热，以高效地提高暖气片63加热外周的空气，实现以高频电磁感应技术间接加热空气的取暖方式。另一方面，本发明通过在取暖器中设置频率跟踪组件3，使得发热组件5的高频电磁感应的频率稳定，不容易出现频率波动的情况，以使取暖器的工作情况和取暖效果稳定可靠。并且，本发明通过设置控制模块4，使得取暖器的发热组件5的工作受到热媒温度的自动控制，第一温度传感器42策略管道62的温度，当管道62的温度过高时，启动保护机制，继电器41自动控制使电源模块2和循环泵61断电，以停止取暖器的工作，实现自动的高温保护。此外，本发明通过设置热媒储存箱以及热媒排出口，使得取暖器内部的热媒实现内循环，且易于排放和补充，使取暖器适用的位置更为灵活。

本实施例所述的频率稳定的高频电磁感应取暖器的其它结构参见现有技术。

虽然在此已经示出并描述了本公开的优选实施例，但是对于本领域技术人员来说，这些实施例仅作为示例提供。在不脱离本发明的情况下，本领域技术人员将会想到多种变化、改变和替换。应当理解的是，在实施本发明时，可采用这里描述的本发明实施例的各种替代方案。这里描述的实施例的多种不同组合是可能的，并且这些组合被认为是本公开的一部分。此外，结合本公开任何一个实施例讨论的所有特征可容易地适用于本公开的其他实施例。旨在由以下权利要求书限定本发明的范围，并且由此涵盖这些权利要求书范围内的方法和结构及其等同物。

尽管上面描述了各种说明性实施例，但是在不脱离权利要求所描述的本发明的范围的情况下，可对各种实施例进行多种改变。例如，在替代实施例中，执行各种描述的方法步骤的顺序通常可以改变，并且在其他替代实施例中，一个或多个方法步骤可被一起跳过。各种设备和系统实施例的可选特征可被包括在一些实施例中，而不被包括在其他实施例中。

因此，前面的描述主要是为了示例性的目的而提供的，并且不应该被解释为限制权利要求中所阐述的本发明的范围。

本发明所包括的示例和图示以说明而非限制的方式示出了可以实施本主题的具体实施例。如上所述，可以利用其他实施例以及从其他实施例中衍生，从而可在不脱离本公开范围的情况下进行结构和逻辑的替换及改变。本发明主题的这种实施例在此可单独地或共同地用术语“发明”来指代，这仅仅是为了方便，如果事实上公开了一个以上的发明或发明概念，则不意图将本申请的范围自愿限制为任何单个的发明或发明概念。因此，尽管本发明中已经示出和描述了特定实施例，但是任何被设计为实现相同目的的设置都可替代所示的特定实施例。本公开旨在覆盖各种实施例的任何和所有修改或变化。通过阅读以上描述，上述实施例的组合以及本文未具体描述的其他实施例对于本领域技术人员来说将是显而易见的。此外，附图中描述的逻辑流程不需要所示的特定顺序或顺序来实现期望的结果。

Claims (10)

1.一种频率稳定的高频电磁感应取暖器，其特征在于，包括取暖器主体，还包括电源模块、频率跟踪组件、控制模块、发热组件、循环加热系统和热媒储存箱；

其中，所述循环加热系统包括依次连接的循环泵、管道和暖气片，所述暖气片与所述管道连通以形成密闭循环结构，所述暖气片和管道的内部具有热媒，所述循环泵设置在所述管道的一端，所述管道的另一端设置有热媒排出口，所述热媒储存箱连接在所述暖气片的上端；

所述电源模块分别与所述频率跟踪组件和所述发热组件电连接，以构成频率稳定的谐振加热系统，所述发热组件不接触地环设在所述管道的外周；

所述控制模块包括继电器和第一温度传感器，所述继电器分别连接所述电源模块和所述循环泵，所述第一温度传感器设置在所述管道上。

2.根据权利要求1所述的频率稳定的高频电磁感应取暖器，其特征在于：

所述电源模块包括电源主体、A/D转换器、逆变电路、电源控制器和谐振电容。

3.根据权利要求2所述的频率稳定的高频电磁感应取暖器，其特征在于：

所述电源主体与外部输入电网连接，所述A/D转换器与所述电源主体连接，所述逆变电路与所述A/D转换器连接，所述逆变电路分别与所述电源控制器和所述谐振电容连接，所述谐振电容与所述频率跟踪模块连接，所述频率跟踪模块与所述加热组件连接。

4.根据权利要求3所述的频率稳定的高频电磁感应取暖器，其特征在于：

所述频率跟踪组件包括滤波器、稳压电路和脉宽调制电路。

5.根据权利要求4所述的频率稳定的高频电磁感应取暖器，其特征在于：

所述高频电源控制模块与所述频率跟踪模块为一体式设置。

6.根据权利要求1所述的频率稳定的高频电磁感应取暖器，其特征在于，还包括：

室温检测组件，其包括第二温度传感器，所述室温检测组件与所述继电器电连接。

7.根据权利要求1所述的频率稳定的高频电磁感应取暖器，其特征在于：

所述暖气片的结构为板式、柱式、翅片式、插接焊式、复合式和真空超导式中的一种。

8.根据权利要求7所述的频率稳定的高频电磁感应取暖器，其特征在于：

所述暖气片由铸铁、钢、铝和铜中的一种材料制成；

或者，所述暖气片由铸铁、钢、铝和铜中的若干材料复合材料制成。

9.根据权利要求1所述的频率稳定的高频电磁感应取暖器，其特征在于：

所述发热组件为电磁感应线圈。

10.根据权利要求1所述的频率稳定的高频电磁感应取暖器，其特征在于：

所述电源主体为变频逆变电源。

Images