CN208042500U - 一种带内外扰流子的电磁感应加热装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种带内外扰流子的电磁感应加热装置，属于电磁感应加热技术应用领域。技术方案是：在加热体钢管（10）外面设置绝缘管（4），所述加热体钢管（10）内表面设有加热体钢管内部绕流子（12），外表面设有加热体钢管外部扰流螺旋热管（11），加热体钢管内部绕流子（12）和加热体钢管外部扰流螺旋热管（11）均以螺旋方式分别设置在加热体钢管（10）的内外表面。本实用新型的电磁感应加热装置具有加热速度快、加热效率高、加热均匀的特点，并且配件都是模块化，便于实现生产自动化；可以提高加热效率，降低系统能耗，并且水电完全分离，提高系统安全系数。

Description

一种带内外扰流子的电磁感应加热装置

技术领域

本实用新型涉及一种带内外扰流子的电磁感应加热装置，属于电磁感应加热技术应用领域。

背景技术

当今世界能源消耗大，环境污染较为严重，这些不利于人类的可持续发展。现在中国正大力提倡节能环保，加大了淘汰落后高耗能高污染行业力度，鼓励节能环保技术的研究和应用。电磁感应加热技术作为一种既节能又环保的新型加热技术正符合我国当前的发展理念。电磁感应加热技术是一种新型的加热技术，它利用高频电加热原理，将交流电转化为高频电流，产生高频磁场，当磁场内磁力线通过绝缘板作用在铁质容器外壳时，磁力线被切割，产生大量小涡流，使铁质容器的自身迅速发热，从而达到加热的目的。它较目前家电中常用的电热丝加热技术、远红外加热技术、微波加热技术等具有无可比拟的优越性。但是，已有的电磁加热技术，普遍存在高加热效率低，系统能耗大，水电不能完全分离，系统安全系数低等问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种带内外扰流子的电磁感应加热装置，可以提高加热效率，降低系统能耗，并且水电完全分离，提高系统安全系数。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种带内外扰流子的电磁感应加热装置，包含绝缘管、加热体钢管、加热体钢管外部扰流螺旋热管和加热体钢管内部绕流子；在加热体钢管外面设置绝缘管，所述加热体钢管内表面设有加热体钢管内部绕流子，外表面设有加热体钢管外部扰流螺旋热管，加热体钢管内部绕流子和加热体钢管外部扰流螺旋热管均以螺旋方式分别设置在加热体钢管的内外表面；充分利用高频磁感应集肤效应，采用内外双环导热结构，增强热管表面流动速率，增加了水流的行程，增加了水的受热时间，使之充分加热，提高导热效率，保障加热体钢管内外部面积相近，系统均压、均流，使加热体钢管（线圈）内外部双向加热，增大受热面积，提高了磁热转化效能；

所述加热体钢管内部绕流子和加热体钢管外部扰流螺旋热管的螺距相等，在加热体钢管的内外表面相互对应布置；所述加热体钢管内部绕流子为片材螺旋结构，所述加热体钢管外部扰流螺旋热管为管材螺旋布置结构；加热体钢管内部绕流子和加热体钢管外部扰流螺旋热管分别以螺旋状缠缚在加热体钢管的内壁和外壁，这样可以增加水流的行程，增加水的受热时间，增强热管表面流动速率，提高了加热效率。

所述绝缘管外面布置多根高频导磁条，高频导磁条与绝缘管的轴线平行布置；绝缘管的两端分别设有高频磁环，整体形成笼式外磁屏蔽结构，有效地减少了磁力线外溢、漏磁和感应线圈高频阻抗，使磁力线全部利用作用于加热线圈产生涡流，提高了磁热转换效率；同时合理调节槽路电容的容值和分布，优化导磁回路和感应距离，进一步强化热管涡流致热效能，提高电磁转换效率2%；

所述加热体钢管两端分别设有出水端口和进水端口，出水端口上设有出水管口，进水端口上设有进水管口。出水端口和进水端口分别设有温度传感器接口；所述出水端口设有放气阀接口，出水端口纵切剖面与水平面有一个5度的斜度，使之与水平面之间留出一个气膛，使整个系统内部的空气完全留存在气膛内部，并通过放气阀接口上的放气阀排出系统外，避免了系统内部留有空气造成加热不均匀的情况发生。

所述高频导磁条沿绝缘管圆周均匀布置，共计四根，每间隔90度放置一个高频导磁条。

所述加热体钢管为加热体Q235B钢管，固定于绝缘管内部。绝缘管两侧有外螺纹与进水端口和出水端口连接。考虑高频交流电作用于加热体钢管的集肤深度，加热体钢管壁厚设置为3mm，并且加热体钢管内环截面积与外环到绝缘管的截面积大致相近，水流通过时候，系统均压、均流，流速几乎相等。

所述加热体钢管外部扰流螺旋热管为热管，热管通过绝缘管与外界隔离，规避高频磁感应临近效应，精准闭合磁回路、贴合高频透入深度，斩断热管的磁链涡流效应，进一步规避了漏磁和外传导，提高磁热转化效能。

采用本实用新型，高频交流电作用于加热线圈产生的磁通几乎全部利用，转换能量过程几乎没有损耗，并且增大受热面积，提高了系统的加热效率。

本实用新型的有益效果：电磁感应加热装置具有加热速度快、加热效率高、加热均匀的特点，并且配件都是模块化，便于实现生产自动化；可以提高加热效率，降低系统能耗，并且水电完全分离，提高系统安全系数。

附图说明

图1 为本实用新型是实施例系统总图；

图2 为本实用新型实施例的效果图；

图3 为本实用新型实施例的背面视图；

图4 为本实用新型实施例带绕流子的加热体钢管正视图；

图5 为本实用新型实施例带绕流子的加热体钢管左视图；

图6 为本实用新型实施例置加热体钢管剖面视图；

图7 为本实用新型实施例出水端口示意图；

图8为本实用新型实施例出水端口内部视图；

图中：出水端口1、高频磁环2、高频导磁条3、绝缘管4、进水端口5、出水管口6、进水管口7、温度传感器接口8、放气阀接口9、加热体钢管10、加热体钢管外部扰流螺旋热管11、加热体钢管内部绕流子12。

具体实施方式

下面结合附图，通过实施例对本实用新型作进一步描述。

一种带内外扰流子的电磁感应加热装置，包含绝缘管4、加热体钢管10、加热体钢管外部扰流螺旋热管11和加热体钢管内部绕流子12；在加热体钢管10外面设置绝缘管4，所述加热体钢管10内表面设有加热体钢管内部绕流子12，外表面设有加热体钢管外部扰流螺旋热管11，加热体钢管内部绕流子12和加热体钢管外部扰流螺旋热管11均以螺旋方式分别设置在加热体钢管10的内外表面；充分利用高频磁感应集肤效应，采用内外双环导热结构，增强热管表面流动速率，增加了水流的行程，增加了水的受热时间，使之充分加热，提高导热效率，保障加热体钢管10内外部面积相近，系统均压、均流，使加热体钢管（线圈）内外部双向加热，增大受热面积，提高了磁热转化效能；

所述加热体钢管内部绕流子12和加热体钢管外部扰流螺旋热管11的螺距相等，在加热体钢管10的内外表面相互对应布置；所述加热体钢管内部绕流子12为片材螺旋结构，所述加热体钢管外部扰流螺旋热管11为管材螺旋布置结构；加热体钢管内部绕流子12和加热体钢管外部扰流螺旋热管11分别以螺旋状缠缚在加热体钢管的内壁和外壁，这样可以增加水流的行程，增加水的受热时间，增强热管表面流动速率，提高了加热效率。

所述绝缘管4外面布置多根高频导磁条3，高频导磁条3与绝缘管4的轴线平行布置；绝缘管4的两端分别设有高频磁环2，整体形成笼式外磁屏蔽结构，有效地减少了磁力线外溢、漏磁和感应线圈高频阻抗，使磁力线全部利用作用于加热线圈产生涡流，提高了磁热转换效率；同时合理调节槽路电容的容值和分布，优化导磁回路和感应距离，进一步强化热管涡流致热效能，提高电磁转换效率2%；

所述加热体钢管两端分别设有出水端口1和进水端口5，出水端口1上设有出水管口6，进水端口5上设有进水管口7。出水端口1和进水端口5分别设有温度传感器接口8；所述出水端口1设有放气阀接口9，出水端口纵切剖面与水平面有一个5度的斜度，使之与水平面之间留出一个气膛，使整个系统内部的空气完全留存在气膛内部，并通过放气阀接口9上的放气阀排出系统外，避免了系统内部留有空气造成加热不均匀的情况发生。

所述高频导磁条沿绝缘管4圆周均匀布置，共计四根，每间隔90度放置一个高频导磁条3。

所述加热体钢管10为加热体Q235B钢管，固定于绝缘管4内部。绝缘管4两侧有外螺纹与进水端口5和出水端口1连接。考虑高频交流电作用于加热体钢管10的集肤深度，加热体钢管10壁厚设置为3mm，并且加热体钢管内环截面积与外环到绝缘管4的截面积大致相近，水流通过时候，系统均压、均流，流速几乎相等。

所述加热体钢管外部扰流螺旋热管11为热管，热管通过绝缘管4与外界隔离，规避高频磁感应临近效应，精准闭合磁回路、贴合高频透入深度，斩断热管的磁链涡流效应，进一步规避了漏磁和外传导，提高磁热转化效能。

工作过程如下：水流通过进水管口7进入进水端口5，进水端口5处温度传感器接口上的温度传感器采集当前水流温度信号，与上位机通讯，上位机设置温度上限与下限，实现自动启停加热；高频磁环2在进水端口5与出水端口1两侧分别放置，高频磁环2与高频导磁条3形成一个笼式结构，将高频交流电作用于加热线圈所产生的磁力线完全被包附于笼式空间内，减少磁力线外溢、漏磁和高频阻抗，使磁力线全部利用作用于加热体钢管10产生涡流；加热体钢管内部绕流子12和加热体钢管外部扰流螺旋热管11使得加热体钢管10的内外部双向加热，增大受热面积；水流最终经出水端口1通过出水管口6回流；出水端口1的温度传感器接口上的温度传感器将温度信号上传至上位机。

出水端口1还带有一个放气阀接口9，排出系统内部的空气，使加热均匀，避免局部过热。

参照图1，水流通过外管连接进水管口7进入进水端口5，同时进水端口5上部有温度传感器接口8，采集当前水流温度信号与上位机通讯，上位机可以设置温度上限与下限，实现自动启停加热，高频磁环2在进水端口5零件与出水端口1零件两侧分别放置一个，高频导磁条3以环形分布，每90度分别放置一个，一共四个， 这样高频磁环2与高频导磁条3可以形成一个笼式结构，将高频交流电作用于加热线圈所产生的磁力线完全被包附于笼式空间内，可以减少磁力线外溢、漏磁和感应线圈的高频阻抗，使磁力线全部利用作用于加热体钢管10产生涡流，绝缘管4两侧有外螺纹与进水端口5零件和出水端口1零件连接，加热体钢管10置于绝缘管4内部，考虑高频交流电作用于加热体钢管10的集肤深度，加热体钢管10壁厚设置为3mm，并且钢管内环截面积与外环到绝缘管4的截面积大致相近，水流通过时候，系统均压、均流，流速几乎相等，并且加热体钢管10的内外部双向加热，增大受热面积，提高整体系统热效率，最终水流流经出水端口1零件通过出水管口6回流至管道内部，出水端口1零件上也配备有温度传感器接口8，同时还带有一个放气阀接口9，必要时可以排出系统内部的空气，使加热均匀，避免局部过热。

在图4与图5中，加热体钢管10固定于绝缘管4内部，同时加热体钢管10外部设有加热体钢管外部扰流螺旋热管11并且内部也设有加热体钢管内部绕流子12，两种扰流子分别以螺旋状缠缚在加热体钢管的内壁和外壁，这样可以增加水流的行程，增加水的受热时间，增强热管表面流动速率，提高了加热效率。

Claims (3)

1.一种带内外扰流子的电磁感应加热装置，其特征在于：包含绝缘管（4）、加热体钢管（10）、加热体钢管外部扰流螺旋热管（11）和加热体钢管内部绕流子（12）；在加热体钢管（10）外面设置绝缘管（4），所述加热体钢管（10）内表面设有加热体钢管内部绕流子（12），外表面设有加热体钢管外部扰流螺旋热管（11），加热体钢管内部绕流子（12）和加热体钢管外部扰流螺旋热管（11）均以螺旋方式分别设置在加热体钢管（10）的内外表面；所述加热体钢管内部绕流子（12）和加热体钢管外部扰流螺旋热管（11）的螺距相等，在加热体钢管（10）的内外表面相互对应布置；所述加热体钢管内部绕流子（12）为片材螺旋结构，所述加热体钢管外部扰流螺旋热管（11）为管材螺旋布置结构；加热体钢管内部绕流子（12）和加热体钢管外部扰流螺旋热管（11）分别以螺旋状缠缚在加热体钢管的内壁和外壁。

2.根据权利要求1所述的一种带内外扰流子的电磁感应加热装置，其特征在于：所述绝缘管（4）外面布置多根高频导磁条（3），高频导磁条（3）与绝缘管（4）的轴线平行布置；绝缘管（4）的两端分别设有高频磁环（2），整体形成笼式外磁屏蔽结构。

3.根据权利要求1或2所述的一种带内外扰流子的电磁感应加热装置，其特征在于：所述加热体钢管两端分别设有出水端口（1）和进水端口（5），出水端口（1）上设有出水管口（6），进水端口（5）上设有进水管口（7）；出水端口（1）和进水端口（5）分别设有温度传感器接口（8）；所述出水端口（1）设有放气阀接口（9），出水端口纵切剖面与水平面有一个5度的斜度，使之与水平面之间留出一个气膛。