CN220307417U - 一种平面感应加热装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种平面感应加热装置，包括线圈、磁轭和外壳，所述线圈采用平面蛇形走线的方式设于外壳内，所述线圈的两端贯穿外壳侧壁延伸至外壳外，所述线圈包括多条长边和多条短边，多条所述长边和多条短边依次间隔串联，多组所述长边平行排布、间隔均匀，所述短边的两端分别与相邻两组长边串联相邻，多条所述长边和多条短边共同形成以弓字形重复弯曲的蛇形走线的线圈，所述磁轭设于外壳内，所述磁轭设置于长边的外围，所述磁轭的一侧开设有U形开口。本实用新型涉及感应加热装置技术领域，具体提供了一种加热均匀、热效率高，且结构简单、维护方便、操作方便的平面感应加热装置。
Description
技术领域
本实用新型涉及感应加热装置技术领域，具体为一种平面感应加热装置。
背景技术
电磁感应加热由于其速度快、效率高、节能等优势而使用越来越广泛。现有的感应加热器在加热平面类工件时，通常采用内外多层嵌套的平面螺旋形线圈。例如申请号为201810849144.2，名称为一种用于电磁感应加热的电热组件的发明专利公开了下述技术方案：在导线外围设置开口朝向工件的导磁体，可以大大减少由于工件和导线间的距离带来的磁场衰减。但是该发明中导线由中心部位向外按同一盘绕方向进行盘绕布置，这种结构的线圈相邻层导线电流方向相同，由磁场叠加原理可知，各层导线产生的电磁场在内层区域同向积聚而大幅增加；而在内外层导线之间的区域，因两侧的导线产生的电磁场反向而减弱，因此电磁场分布极不均匀，从而导致加热不均匀。
后续发明的该类感应加热器也在不断改进这一问题，例如申请号202210904183.4，名称为一种输送带接头硫化机用矩阵式电磁感应加热装置的发明专利，该发明将传统的单个线圈改进成矩阵式排布的多个小的矩形线圈，从而加热不均匀的部位对应成矩阵式分散，形成了整体上的相对均匀。并通过单独调节各个线圈的功率、距离等，进一步提高了加热的均匀性。但是该发明线圈数量多、结构复杂，导致成本高、维护难等问题。
实用新型内容
针对现有专利技术中的不足，本实用新型提出一种加热均匀、热效率高，且结构简单、维护方便、操作方便的平面感应加热装置。
本实用新型提供了一种平面感应加热装置，包括线圈、磁轭和外壳，所述线圈采用平面蛇形走线的方式设于外壳内，所述线圈的两端贯穿外壳侧壁延伸至外壳外，所述线圈包括多条长边和多条短边，多条所述长边和多条短边依次间隔串联，多组所述长边平行排布、间隔均匀，所述短边的两端分别与相邻两组长边串联相邻，多条所述长边和多条短边共同形成以弓字形重复弯曲的蛇形走线的线圈，所述磁轭设于外壳内，所述磁轭设置于长边的外围，所述磁轭的一侧开设有U形开口。
进一步地，相邻两组所述长边上电流大小相等、方向相反。
优选地，所述长边长度远大于短边长度。
优选地，所述线圈内部通冷却水进行冷却。
进一步地，所述外壳为绝缘材料外壳。
进一步地，所述磁轭的一侧固定连接设有磁轭调节机构，所述磁轭调节机构的另一端贯穿外壳延伸至外壳外部。
采用本方案的使实用新型技术方案与现有技术相比，所获得的有益效果具体如下：
(1)该装置中的线圈采用平面蛇形走线的方式进行绕制以生成高均匀度的磁场；
(2)进一步地，通过配合设置磁轭以增加磁感应强度和进一步增加磁场均匀性；
(3)并通过外壳进行保护固定，从而达到安全高效、均匀感应加热平面类工件的目的。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的俯视剖面示意图。
其中，1、线圈，11、长边，12、短边，2、磁轭，3、外壳，4、磁轭调节机构。
具体实施方式
下面将结合本实用新型附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1和图2所示，本实施例提供的一种平面感应加热装置，包括线圈1、磁轭2和外壳3，线圈1采用平面蛇形走线的方式设于外壳3内，线圈1的两端贯穿外壳3侧壁延伸至外壳3外，线圈1包括多条长边11和多条短边12，多条长边11和多条短边12依次间隔串联，多组长边11平行排布、间隔均匀，短边12的两端分别与相邻两组长边11串联相邻，多条长边11和多条短边12共同形成以弓字形重复弯曲的蛇形走线的线圈1，磁轭2设于外壳3内，磁轭2设置于长边11的外围，磁轭2的一侧开设有U形开口，使用时，U形磁轭2开设有U形开口的一侧朝向工件一侧。
由于磁轭2的设置大幅减少空间距离带来的磁阻变化，因此每相邻两长边11所夹长条形区域内的磁场趋于均匀；又每相邻两长边11产生的叠加磁场主要集中于其中间所夹长条形区域，多个长条形磁场沿垂直长边11的方向均匀线性阵列后磁场整体近似于均匀分布。
具体地，在本实施例中，相邻两组长边11上电流大小相等、方向相反，长边11长度远大于短边12长度，短边12对磁场的影响较小，沿长边11方向磁场近似均匀分布。
因每相邻两长边11电流方向相反，由磁场叠加原理可知，其中间区域磁场互相增强而其两侧区域的磁场互相减弱，即相邻两长边11产生的叠加磁场主要集中于其中间所夹长条形区域。又因每条长边11均匀排布且电流相等，则整体磁场可近似为多个长条形磁场沿垂直长边11的方向均匀线性阵列而成，即垂直长边11方向上磁场整体上近似于均匀分布。
具体地，在本实施例中，线圈1内部通冷却水进行冷却，外壳3为绝缘材料外壳3，外壳3设置于线圈1、磁轭2外部，达到保护线圈1、磁轭2的目的。
具体地，参照图2，在本实施例中，磁轭2的一侧固定连接设有磁轭调节机构4，磁轭调节机构4位于磁轭2远离工件的一侧，磁轭调节机构4的另一端贯穿外壳3延伸至外壳3外部，通过设置磁轭调节机构4以调节部分磁轭2与工件的距离，对于磁场局部不均匀的部位，通过磁轭调节机构4调节磁轭2离工件的距离，进一步提升了工件加热均匀性。
其中，通过调节磁轭2高度来调节磁场强度是行业内的公知技术，例如申请号202120019852.0，名称为一种磁路高度调节结构的实用新型，相比于传统技术，该实用新型可以更方便的调节每个磁轭2与工件距离，通过设置多个调节结构，就可进行整体和局部磁场的调节。
首先，磁轭2的U形开口朝向工件，有利于增加工件位置磁场强度，其次，磁轭2的设置大幅降低磁阻率，从而大幅减少空间距离带来的磁阻变化，因此每相邻两长边11所夹长条形区域内的磁场均匀度大幅增加；第三，通过调节部分磁轭2与工件的距离，可进一步提升工件发热的均匀性。
要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物料或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物料或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (6)
1.一种平面感应加热装置，其特征在于：包括线圈、磁轭和外壳，所述线圈采用平面蛇形走线的方式设于外壳内，所述线圈的两端贯穿外壳侧壁延伸至外壳外，所述线圈包括多条长边和多条短边，多条所述长边和多条短边依次间隔串联，多组所述长边平行排布、间隔均匀，所述短边的两端分别与相邻两组长边串联相邻，多条所述长边和多条短边共同形成以弓字形重复弯曲的蛇形走线的线圈，所述磁轭设于外壳内，所述磁轭设置于长边的外围，所述磁轭的一侧开设有U形开口。
2.根据权利要求1所述的一种平面感应加热装置，其特征在于：相邻两组所述长边上电流大小相等、方向相反。
3.根据权利要求1所述的一种平面感应加热装置，其特征在于：所述长边长度远大于短边长度。
4.根据权利要求1所述的一种平面感应加热装置，其特征在于：所述线圈内部通冷却水进行冷却。
5.根据权利要求1所述的一种平面感应加热装置，其特征在于：所述外壳为绝缘材料外壳。
6.根据权利要求1所述的一种平面感应加热装置，其特征在于：所述磁轭的一侧固定连接设有磁轭调节机构，所述磁轭调节机构的另一端贯穿外壳延伸至外壳外部。
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