CN206959314U - 一种腔体结构的电磁涡流加热体 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种腔体结构的电磁涡流加热体，包括嵌套式空腔结构的电磁涡流加热筒体及嵌设在电磁涡流加热筒体内的电磁线圈（3），且电磁线圈（3）采用串联或并联或串并联的连接方式嵌设在电磁涡流加热筒体内；克服现有技术在加热液体时电磁能的部分浪费、换热面积小、单位时间加热速度慢等的不足之处，采用新的结构设计能够有效的避免电磁能的浪费，并增大换热面积，同时具有单位时间加热速度快的特性；并进一步的解决电磁屏蔽问题，使得电磁加热安全系数更高，避免操作员（使用者）遭受过多的电磁辐射，从而影响身体健康的情况发生。

Description

一种腔体结构的电磁涡流加热体

技术领域

本实用新型涉及电磁加热液体（水、油）等领域，具体的说，是一种腔体结构的电磁涡流加热体。

背景技术

通常对液体的加热，有如下的方式：1）燃烧加热：如煤、油、气等能源的燃烧；2）太阳能加热：利用太阳光能的辐射；3）电能加热：是利用在电阻上产生焦耳热的原理，利用电阻丝将电能转换成热能传导到液体中，将液体加热。不同能源产生的热量通过热传递的方式（热传导、热对流、热辐射），传递到液体中，实现对液体的加热。电磁涡流加热液体，利用电磁感应原理，在电感线圈上通上交流电，会产生一个相同频率的交变磁场，在磁场中放入金属筒体，金属筒体表面会产生涡流，涡流效应迅速在筒体上产生焦耳热把电能转换成热能。在电磁涡流产生的同时，筒体本身构成一个单匝线圈，作为导磁材料与线圈的双重身份，形成磁滞效应、趋肤效应、边缘效应，它们共同使产生涡流的金属物体的温度急速升高，产生热能，如果在金属筒体中引入液体，液体与金属物体产生热量传递，使筒体中的液体得到加热。电磁感应加热液体的方式比利用电阻管加热液体的方式加热速度快，安全，热转换效率高。

然而，目前使用电磁涡流液体加热器，大多是在单层铁质筒体外面绕上电磁加热线圈通过电磁感应在筒体上产生热能，热能传导给液体，实现对液体的加热。

现有的单层加热筒体存在以下不足：

1、在使用铁质筒体加热液体时，电磁加热线圈绕在筒体外层，线圈产生的向内磁力线对线圈包含的筒体发生作用，筒体内是无导磁发热体的空腔，筒体内的部分磁力线与筒体外的磁力线是发散的没有得到应用，浪费一部分能源。

2、线圈包含的单层筒体对液体的换热面积较小，导致单位时间内的液体加热速度慢。

3、线圈向外的磁力线散射在空中，会产生电磁辐射，功率大时，如果不进行屏蔽，会产生危害。

实用新型内容

本实用新型的目的在于设计出一种腔体结构的电磁涡流加热体，克服现有技术在加热液体时电磁能的部分浪费、换热面积小、单位时间加热速度慢等的不足之处，采用新的结构设计能够有效的避免电磁能的浪费，并增大换热面积，同时具有单位时间加热速度快的特性；并进一步的解决电磁屏蔽问题，使得电磁加热安全系数更高，避免操作员（使用者）遭受过多的电磁辐射，从而影响身体健康的情况发生。

本实用新型通过下述技术方案实现：一种腔体结构的电磁涡流加热体，包括嵌套式空腔结构的电磁涡流加热筒体及嵌设在电磁涡流加热筒体内的电磁线圈，且电磁线圈采用串联或并联或串并联的连接方式嵌设在电磁涡流加热筒体内。

进一步的为更好地实现本实用新型，形成嵌套式结构，从而便于设置电磁线圈，实现电磁涡流加热，特别采用下述设置结构：所述电磁涡流加热筒体包括至少一个嵌套式空腔加热套筒，在所述嵌套式空腔加热套筒内套设有内套筒，所述电磁线圈嵌设在嵌套式空腔加热套筒上。

进一步的为更好地实现本实用新型，采用多层套设结构，形成更大的加热面积，特别采用下述设置结构：所述嵌套式空腔加热套筒包括套设置内套筒外的第二外套筒，在第二外套筒上套设有第一外套筒，在第一外套筒上套设置外套筒，所述电磁线圈嵌设在第二外套筒与第一外套筒之间。

进一步的为更好地实现本实用新型，能够形成U型腔，以便增大加热面积，同时形成M型的密封腔，使得液体能够在其内进行加热，特别采用下述设置结构：在所述嵌套式空腔加热套筒的一端第二外套筒与第一外套筒密封连接，所述外套筒的高度大于第一外套筒的高度或第二外套筒的高度。

进一步的为更好地实现本实用新型，便于对每一层电磁线圈进行有效保护，特别采用下述设置结构：在所述第二外套筒与第一外套筒所形成的腔体内设置有隔热层。

进一步的为更好地实现本实用新型，在嵌套式空腔加热套筒上部形成过流通道，便于液体在各腔体之间进行流通，从而进行加热，特别采用下述设置结构：所述嵌套式空腔加热套筒的底部齐平，且第二外套筒与第一外套筒密封连接端设置在嵌套式空腔加热套筒上部。

进一步的为更好地实现本实用新型，便于液体加入到电磁涡流加热体内进行加热，同时能够将加热好的液体排出，特别采用下述设置结构：在所述外套筒的下部设置有液体流进接头，在外套筒的顶部设置有上盖板，在上盖板上设置有与内套筒相通的液体流出接头。

进一步的为更好地实现本实用新型，能够让电磁涡流加热体内部的各个液体加热腔之间形成通道，从而使得液体得到最全面的加热，特别采用下述设置结构：在所述内套筒的下部设置有通孔。

进一步的为更好地实现本实用新型，能够形成密闭的加热腔，特别采用下述设置结构：在所述嵌套式空腔加热套筒底部设置有下中盖板和下外盖板，下中盖板设置在第一外套筒与内套筒上，下外盖板设置在第一外套筒和外套筒之间。

进一步的为更好地实现本实用新型，能够得到更高的磁传导热，从而提高加热效果，特别采用下述设置结构：所述内套筒、第二外套筒和第一外套筒采用高导磁材料。

本实用新型与现有技术相比，具有以下优点及有益效果：

（1）本实用新型克服现有技术在加热液体时电磁能的部分浪费、换热面积小、单位时间加热速度慢等的不足之处，采用新的结构设计能够有效的避免电磁能的浪费，并增大换热面积，同时具有单位时间加热速度快的特性；并进一步的解决电磁屏蔽问题，使得电磁加热安全系数更高，避免操作员（使用者）遭受过多的电磁辐射，从而影响身体健康的情况发生。

（2）本实用新型采用嵌套式的方式，电磁线圈嵌套在两个加热筒体形成的腔体之间，使得电磁线圈向内、向外两侧的磁力线均被筒体吸收，在M形密封腔体内嵌套的内加热筒（内套筒），使得电磁发热体的截面积增大，在同样的电功率下比非嵌套式结构有更高的电磁感应效率和发热功率。

（3）本实用新型的M形密封腔体结构，增大了液体的热量吸收面积，是直筒的2倍以上，通过液体在M形密封腔体内的流动，延长了流体热量吸收时间，在同功率情况下，换热效果比直进直出式换热方式效率高。

（4）本实用新型外层腔体（外套筒）不但是加热筒体的结构层，同时也是电磁屏蔽层，使磁力线收敛在外层内，有效降低了电磁感应泄露量。

附图说明

图1为本实用新型剖视图。

其中，1-液体流进接头，2-内套筒，3-电磁线圈，4-上盖板，5-下中盖板，6-液体流出接头，7-内盖板，8-第二外套筒，9-第一外套筒，10-外套筒，11-下外盖板，12-隔热层，13-通孔。

具体实施方式

下面结合实施例对本实用新型作进一步地详细说明，但本实用新型的实施方式不限于此。

实施例1：

本实用新型提出了一种腔体结构的电磁涡流加热体，克服现有技术在加热液体时电磁能的部分浪费、换热面积小、单位时间加热速度慢等的不足之处，采用新的结构设计能够有效的避免电磁能的浪费，并增大换热面积，同时具有单位时间加热速度快的特性；并进一步的解决电磁屏蔽问题，使得电磁加热安全系数更高，避免操作员（使用者）遭受过多的电磁辐射，从而影响身体健康的情况发生，如图1所示，特别采用下述设置结构：包括嵌套式空腔结构的电磁涡流加热筒体及嵌设在电磁涡流加热筒体内的电磁线圈3，且电磁线圈3采用串联或并联或串并联的连接方式嵌设在电磁涡流加热筒体内，即将电磁线圈3采用单个或者多个串联或并联或串并联的连接方式嵌设在电磁涡流加热筒体内；

在设置时，当采用一个电磁线圈3时，则为串联连接方式，当采用两个或两个以上的电磁线圈3时，电磁线圈3之间可以采用串联或并联或串并联的连接方式，在设计使用时，将多个电磁线圈3采用串联或并联或串并联的方式连接起来，而后将这些电磁线圈3组成电磁线圈层，并将电磁线圈层嵌设在嵌套式空腔结构的电磁涡流加热筒体内，形成电磁涡流加热体；在使用时，对电磁线圈3进行通电后，电磁涡流加热体即可实现涡流式加热，且由于采用嵌套式空腔结构，使得换热面积进一步加大，使得单位时间加热速度变快；由于电磁线圈套设在其内，进一步也避免出现电磁能浪费，同时也实现了电磁屏蔽功能。

实施例2：

本实施例是在上述实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，形成嵌套式结构，从而便于设置电磁线圈，实现电磁涡流加热，如图1所示，特别采用下述设置结构：所述电磁涡流加热筒体包括至少一个嵌套式空腔加热套筒，在所述嵌套式空腔加热套筒内套设有内套筒2，所述电磁线圈3嵌设在嵌套式空腔加热套筒上。

在设计时，优选的电磁涡流加热筒体包括至少一个嵌套式空腔结构加热套筒（嵌套式空腔加热套筒）、至少一个内加热筒体（内套筒2），内加热筒体套设置嵌套式空腔结构加热套筒（嵌套式空腔加热套筒）内，在嵌套式空腔加热套筒上嵌设至少一层电磁线圈3，当设置多层电磁线圈3时，层与层之间的电磁线圈能够采用串联或并联或串并联的连接方式设置；待加热的液体在内套筒2和嵌套式空腔加热套筒内进行循环涡流加热。

实施例3：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，采用多层套设结构，形成更大的加热面积，如图1所示，特别采用下述设置结构：所述嵌套式空腔加热套筒包括套设置内套筒2外的第二外套筒8，在第二外套筒8上套设有第一外套筒9，在第一外套筒9上套设置外套筒10，所述电磁线圈3嵌设在第二外套筒8与第一外套筒9之间。

在设置时，优选的，嵌套式空腔加热套筒由3层套筒（外套筒10、第一外套筒9及第二外套筒8）构成，且外套筒10、第一外套筒9及第二外套筒8采用层层嵌套的形式构成嵌套式空腔加热套筒，并将内套筒2套设在第二外套筒8内；当四层套筒结构套设好后，外套筒10和第一外套筒9之间形成液体加热腔，第一外套筒9和第二外套筒8之间形成过流通道和电磁线圈嵌设层，第二外套筒8和内套筒2之间形成液体加热器，内套筒2亦为一个液体加热腔；液体就爱那个在这结构加热腔内进行循环加热。

实施例4：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，能够形成U型腔，以便增大加热面积，同时形成M型的密封腔，使得液体能够在其内进行加热，如图1所示，特别采用下述设置结构：在所述嵌套式空腔加热套筒的一端第二外套筒8与第一外套筒9通过内盖板7密封连接，所述外套筒10的高度大于第一外套筒9的高度或第二外套筒8的高度。

在设置时，第二外套筒8与第一外套筒9嵌套设置，且将其一端提供内盖板7密封形成一个一体化的M形的密封腔体和一个倒U形的空腔体，并将至少一层电磁线圈3设置在第二外套筒8和第一外套筒9所形成的腔体内；优选的第二外套筒8和第一外套筒9等高；外套筒10的高度大于第一外套筒9的高度或第二外套筒8的高度，从而使得外套筒10和第一外套筒9之间所形成的液体加热腔与第二外套筒8和内套筒2之间形成的液体加热腔之间能够形成过流通道。

实施例5：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，便于对每一层电磁线圈进行有效保护，如图1所示，特别采用下述设置结构：在所述第二外套筒8与第一外套筒9所形成的腔体内设置有隔热层12。在设置时优选的在第二外套筒8和第一外套筒9所形成的腔体内层与层的电磁线圈3之间设置隔热层12，且隔热层12采用保温绝缘材料，优选的保温绝缘材料采用耐高温玻纤棉，在设置时，隔热层12的设置主要是为了不让电磁线圈3同较高温度的筒体直接接触，使得电磁线圈3温升不至于太高，保持在允许的一定温度范围内。

实施例6：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，在嵌套式空腔加热套筒上部形成过流通道，便于液体在各腔体之间进行流通，从而进行加热，如图1所示，特别采用下述设置结构：所述嵌套式空腔加热套筒的底部齐平，且第二外套筒8与第一外套筒9密封连接端设置在嵌套式空腔加热套筒上部。在设置时，优选的在嵌套式空腔加热套筒的一端，内套筒2、第二外套筒8、第一外套筒9和外套筒10齐平，优选的将第二外套筒8与第一外套筒9密封连接端设置在嵌套式空腔加热套筒上部，使得密封端处与外套筒10在高度方向上形成距离差，当上部被密封后结合密封件能够形成过流通道。

实施例7：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，便于液体加入到电磁涡流加热体内进行加热，同时能够将加热好的液体排出，如图1所示，特别采用下述设置结构：在所述外套筒10的下部设置有液体流进接头1，在外套筒10的顶部设置有上盖板4，在上盖板4上设置有与内套筒2相通的液体流出接头6。在设置时，优选的在外套筒10下部的侧壁上设置液体流进接头1，使得液体流进接头1统一外套筒10和第一外套筒9所形成的液体加热腔相通；并在内套筒2的顶部（优选的在顶部的中间部位）设置液体流出接头6，使得液体流出接头6与内套筒2相同，同时设置上盖板4，使得上盖板4与液体流出接头6密闭，并进一步的在嵌套式空腔加热套筒的上部将外套筒10密闭。

实施例8：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，能够让电磁涡流加热体内部的各个液体加热腔之间形成通道，从而使得液体得到最全面的加热，如图1所示，特别采用下述设置结构：在所述内套筒2的下部设置有通孔13。优选的为使得第二外套筒8和内套筒2所形成的液体加热腔能够与内套筒2相通，从而使得液体能够在各液体加热腔之间循环加热，在内套筒2的下部设置有通孔13，优选的将通孔设置在内套筒2近底部处。

实施例9：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，能够形成密闭的加热腔，如图1所示，特别采用下述设置结构：在所述嵌套式空腔加热套筒底部设置有下中盖板5和下外盖板11，下中盖板5设置在第一外套筒9与内套筒2上，下外盖板11设置在第一外套筒9和外套筒10之间。在设置时优选的内套筒2、第二外套筒8、第一外套筒9和外套筒10皆采用方管或圆管，下中盖板5设置在嵌套式空腔加热套筒的下部且将第二外套筒8的底部及内套筒2的底部密封，下外盖板11在嵌套式空腔加热套筒底部将外套筒10和第一外套筒9之间密封；相应的上盖板4和下中盖板5采用圆形（方形）盖板，下外盖板11选用外套筒10和第一外套筒9所形成的液体加热腔的底部形状相适应的环状盖板。

实施例10：

本实施例是在上述任一实施例的基础上进一步优化，进一步的为更好地实现本实用新型，能够得到更高的磁传导热，从而提高加热效果，如图1所示，特别采用下述设置结构：所述内套筒2、第二外套筒8和第一外套筒9采用高导磁材料，至少包括高导磁率材料如碳钢、硅钢、不锈钢、或者导磁复合材料中的一种。

所述嵌套式空腔加热套筒由3层不同直径的导磁材料筒体（第二外套筒8、第一外套筒9和外套筒10），通过不同的筒体盖板（上盖板4、下中盖板5及下外盖板11）密封连接而成；外套筒10高度与直径大于第一外套筒9和第二外套筒8，第一外套筒9直径大于第二外套筒8且高度相同；上盖板4中心有中心通孔与外套筒10密封连接；下中盖板5与第二外套筒8直径相同并密封连接；内加热筒体（内套筒2）直径大于上盖板4的中心通孔面积，下部沿周边开有若干通孔13，嵌在下中盖板5与上盖板4之间，上部与上盖板4密封连接，下部与下中盖板5（密封）连接；下外盖板11与外套筒10、第一外套筒9在底部密封连接；内盖板14与第二外套筒8、第一外套筒9密封连接，形成一个一体化的M形的密封腔体和一个倒U形的空腔体；液体从液体流进接头1流入，依次经过外套筒10和第一外套筒9形成的液体加热腔及内盖板7与上盖板4之间所形成的过流通道，流经第二外套筒8与内套筒2所形成的液体加热腔，而后从内套筒2下部的通孔13流入内套筒2，从上盖板4的液体流出接头6流出；电磁线圈3放入第二外套筒8和第一外套筒9所形成的倒U型空腔中，并在第一外套筒9、第二外套筒8、内盖板7之间填有保温绝缘材料4，优选为耐高温玻纤棉；优选的内加热筒体（内套筒2）由圆形、方形管状导磁材料组成。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型做任何形式上的限制，凡是依据本实用新型的技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化，均落入本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种腔体结构的电磁涡流加热体，其特征在于：包括嵌套式空腔结构的电磁涡流加热筒体及嵌设在电磁涡流加热筒体内的电磁线圈（3），且电磁线圈（3）采用串联或并联或串并联的连接方式嵌设在电磁涡流加热筒体内。

2.根据权利要求1所述的一种腔体结构的电磁涡流加热体，其特征在于：所述电磁涡流加热筒体包括至少一个嵌套式空腔加热套筒，在所述嵌套式空腔加热套筒内套设有内套筒（2），所述电磁线圈（3）嵌设在嵌套式空腔加热套筒上。

3.根据权利要求2所述的一种腔体结构的电磁涡流加热体，其特征在于：所述嵌套式空腔加热套筒包括套设置内套筒（2）外的第二外套筒（8），在第二外套筒（8）上套设有第一外套筒（9），在第一外套筒（9）上套设置外套筒（10），所述电磁线圈（3）嵌设在第二外套筒（8）与第一外套筒（9）之间。

4.根据权利要求3所述的一种腔体结构的电磁涡流加热体，其特征在于：在所述嵌套式空腔加热套筒的一端第二外套筒（8）与第一外套筒（9）密封连接，所述外套筒（10）的高度大于第一外套筒（9）的高度或第二外套筒（8）的高度。

5.根据权利要求4所述的一种腔体结构的电磁涡流加热体，其特征在于：在所述第二外套筒（8）与第一外套筒（9）所形成的腔体内设置有隔热层（12）。

6.根据权利要求4或5所述的一种腔体结构的电磁涡流加热体，其特征在于：所述嵌套式空腔加热套筒的底部齐平，且第二外套筒（8）与第一外套筒（9）密封连接端设置在嵌套式空腔加热套筒上部。

7.根据权利要求3或4或5所述的一种腔体结构的电磁涡流加热体，其特征在于：在所述外套筒（10）的下部设置有液体流进接头（1），在外套筒（10）的顶部设置有上盖板（4），在上盖板（4）上设置有与内套筒（2）相通的液体流出接头（6）。

8.根据权利要求2或3或4或5所述的一种腔体结构的电磁涡流加热体，其特征在于：在所述内套筒（2）的下部设置有通孔（13）。

9.根据权利要求3或4或5所述的一种腔体结构的电磁涡流加热体，其特征在于：在所述嵌套式空腔加热套筒底部设置有下中盖板（5）和下外盖板（11），下中盖板（5）设置在第一外套筒（9）与内套筒（2）上，下外盖板（11）设置在第一外套筒（9）和外套筒（10）之间。

10.根据权利要求3或4或5所述的一种腔体结构的电磁涡流加热体，其特征在于：所述内套筒（2）、第二外套筒（8）和第一外套筒（9）采用高导磁材料。