CN220965206U - 一种电磁薄板加热器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种电磁薄板加热器。包括两个加热板架，两个加热板架平行相对设置；还包括多根加热板，所述的多根加热板的两端绝缘设置在两个加热板架上；各加热板间隔平行设置；所述的各加热板串联和/或并联设置并形成两个引出电极；还包括高频电源，所述的高频电源包括：高频转换单元，用于将工频交流电转换成高频交流电，以提供高频电流；变压器，用于将高压高频交流电转换成低压高频交流电；其中，变压器的初级线圈的两个输入端连接高频转换单元的输出端；所述的两个引出电极连接在变压器的次级线圈的两个输出端。

Description

一种电磁薄板加热器

技术领域

本实用新型涉及一种电磁薄板加热器，应用于烘干食品、中药材、药品、坚果、化工材料、木材、建材及其它农产品和其它物料的热源。

背景技术

常温下，湿物料容易霉变，不利于保存。传统干燥方法是太阳晒或自然风干等，受天气、自然环境影响很大，已经不能适应现代工农业生产。

随着工农业的发展，人们开发出热风循环烘干、真空烘干、气流烘干等技术，加热方式有翘片式电热管、循环热水、蒸汽、导热油等。这些技术的缺点是热源与物料分离，需要中间介质(如空气)在热源与被烘干物料之间传递热量，因而传热效率低，温度不均匀，能量损失大。同时，中间介质空气与物料的温差大，除湿时，排出的热空气温度高，能源浪费严重，高湿热空气也破坏周围环境。

这些场合需要大面积均匀加热。

热风循环烘干技术原理是，热风循环过程中，热风通过热源的热交换器之间的缝隙时，吸收热源的热量，空气温度升高，通过烘盘之间的缝隙时，把热量传递给物料，物料吸收热量后，物料中的水分蒸发为水汽，被热空气带走。当热空气的含湿量超过一定值后，将其排出，如此往复。这种技术的弊端是风阻大，风场分布不均匀，温度不均匀，热交换效率低，需要的风量很大。原因是热源与物料完全分离，首先把空气加热成热空气，热空气经过物料时把热量传给物料，由于热源换热器风阻很大，导致风场各处风速和温度相差很大，热空气经过烘盘之间的缝隙时，表现为纵向穿堂风，横向流动小，因而传热效率低，烘干时间长，特别是中间烘盘中的物料，由于缝隙小，空气流量相对小，干燥时间与边缘烘盘内的物料干燥时间相差特别大，常常需要中途降温进行倒盘操作，增加人工成本，而除湿时，热空气温度比物料温度高很多，排出的空气温度高，浪费能源，高湿空气影响周围的环境。

有的循环热水、蒸汽、导热油烘干，在烘箱内密集设置很多小管，循环热水、蒸汽、导热油从管中通过，烘盘放在管上面。这种技术的缺点是大量小管的焊接工作量大，成本高，小管加上传热介质的重量特别大，因而余热很大，预热时间和降温时间长，浪费能源，且烘盘与小管接触时线接触，传热效果也不好，温度高了容易使接触点附近过热。由于温度不能太高，对物料上表面的辐射加热作用有限。这种结构，物料架是固定的，放置和取出烘盘时特别费事。

真空干燥时，由于没有空气介质传递热量，只有通过热水或导热油流过加热平台时加热烘盘底部来传递热量，这样的缺点是烘盘底部和加热平台要求非常平，加工精度要求特别高，因而加工成本高。同时物料只能从烘盘底部吸收热量，物料上端不能吸收热量，因而热交换效率低一半，干燥时间加长。同时平台加上传热介质的重量很大，余热大，预热时间长，能源浪费大。

因此，当大面积加热时，需要对应的大面积均匀加热热源。

实用新型内容

为了克服上述加热方式的缺陷，本实用新型提供一种电磁薄板加热器。包括两个加热板架，两个加热板架平行相对设置；还包括多根加热板，所述的多根加热板的两端绝缘设置在两个加热板架上；各加热板间隔平行设置；所述的各加热板串联和/或并联设置并形成两个引出电极；

还包括高频电源，所述的高频电源包括：高频转换单元，用于将工频交流电转换成高频交流电，以提供高频电流；

变压器，用于将高压高频交流电转换成低压高频交流电；其中，变压器的初级线圈的两个输入端连接高频转换单元的输出端；所述的两个引出电极连接在变压器的次级线圈的两个输出端。

进一步地，各所述的加热板通过导线或短接片首尾相连串联成一个加热板串；每个加热板串的两端为引出电极。

进一步地，所述的加热板上沿长度方向设置有加强槽。

进一步地，所述加热板为不锈钢板。

进一步地，所述加热板的厚度为0.2-5毫米。

本实用新型可直接将加热板密集均匀分布在被加热体附近的上下方，利用辐射向被加热体辐射热量，上下直接加热被加热体。加热板表面积大，因此对被加热体加热均匀，加热直接。

做热风循环干燥烘干时，使循环空气不再具有热量传递介质的功能而只有带走蒸发的水汽的功能，因而空气温度与物料温度相差不大，同时，由于没有热交换器，风阻小，风量小，也减少了风机消耗的功率；做真空烘干时，在真空状态下，也能从上下两个方向对物料辐射热量，真空不影响热量的传递，不再需要精密加工。板式加热，表面积大而总重量小，因而预热时间短，余热小。本实用新型将加热板密集均匀分布在物料附近的上下方，对物料上下加热，具有高效传热、温度均匀、节能、干燥时间缩短、不需要倒盘操作、预热时间短、加热板余热小、成本低等优点。

附图说明

图1所示为本实用新型实施例电磁薄板加热器的结构示意图(顶视图)。

图2所示为本实用新型实施例电磁薄板加热器的剖视图。

图3所示为本实用新型另一实施例由一张整板切割而成的加热板顶视图。

图4所示为压有浅槽的加热板断面放大示意图。

图5所示为上述实施例应用于加热烘干机的示意图。

其中：1-高频转换单元、2-磁芯、3-原边线圈、4-副边线圈、5-加热架前梁、6-加热板电极、7-短接片、8-加热架边梁、9-加热板、10-加热架后梁、11-绝缘座。

具体实施方式

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

本实用新型采用高频(相对于50Hz工频)加热原理，利用变频电源将工频交流电转换成频率一般为1～200kHz甚至更高的交流电，利用高频电流流过导体时，由于高频电流产生的高频磁场的影响，导体表面的电流密度大于中间的电流密度，即趋肤效应或集肤效应。频率越高，电流密度越集中于加热板表面，即集肤效应越严重，有效的导电面积减少，等效电阻增大从而使金属加热板更容易发热迅速升温，这样就可以通过控制工作电流的频率和大小，实现金属加热板加热温度的控制。如，由于集肤效应的存在，随着电流频率的增加，单股铜线的损耗也随着增加，通常使用多股彼此绝缘的非常细小的铜线替代单股铜线降低损耗。加热板等效于单股导线。一般频率超过400Hz就开始逐渐产生严重的集肤效应。

本实用新型的电磁薄板加热器，包括两个加热板架，两个加热板架平行相对设置；还包括多根加热板，所述的多根加热板的两端绝缘设置在两个加热板架上；各加热板间隔平行设置；所述的各加热板串联或并联设置并形成两个引出电极。

上述的高频电源可以根据需要选择和设计。一般地，高频电源通常包括高频转换单元1和变压器组成，变压器一般包括原边线圈(初级线圈)3、副边线圈(次级线圈)4、磁芯2。其中原边线圈3两个输入端连接高频转换单元1的输出端；两个引出电极连接副边线圈4的两个输出端。

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的说明。

实施例1

如图1所示，本实用新型实施例一种电磁薄板加热器，包括高频转换单元1、磁芯2、原边线圈3、副边线圈4、加热架前梁5、加热板电极6、短接片7、加热架边梁8、加热板9、加热架后梁10、绝缘座11。

所述加热板9为多片不锈钢薄板通过导线或短接片首尾相连串联成一个加热板串，每片薄板从中央不完全切割一小缝(一端不切割)，形成连接在一起的两个分支，每片厚度0.8mm，宽度2x40mm+6mm(间距)，长1100mm，(多片串联，完全满足大面积加热)，没有切割的一端通过所述绝缘座11固定到所述加热架后梁10上，被分割的一端的两个分支也通过所述绝缘座11固定到所述加热架前梁5上，两个分支分别通过所述短接片7与相邻的薄板分支连接；第一片薄板的外侧分支与最后一片薄板的外侧分支安装所述加热板电极6；所述原边线圈3和所述副边线圈4安装在所述磁芯2上，共用磁路；所述加热板电极6与所述副边线圈4电气连接，所述原边线圈3与所述高频转换单元1电气连接。

所述加热架边梁8固定所述加热架前梁5和所述加热架后梁10。

优选的，所述加热板9表面发黑处理，黑体的辐射能力强。

进一步优选的，所述加热板9折边或压出若干浅槽，增加所述加热板9的强度。

进一步优选的，所述加热板9弯曲为任意形状，适应不同的加热。

进一步优选的，如所述加热板9很长，所述加热板前梁5和所述加热板后梁10之间加梁绝缘支撑所述加热板9。

本实用新型实施例电磁薄板加热器的工作原理如下：

启动高频转换单元1工作后，高频转换单元1产生的高频电流流过原边线圈3时，在磁芯2内感应出高频磁场，该高频磁场又在副边线圈4内感应出高频电流，高频电流流向加热板9。高频电流通过加热板9时，在其内部产生高频磁场，产生的高频磁场使电流只从加热板9的表面流过(集肤效应)，大大增加了加热板9的等效电阻，从而使加热板9发热，同时，高频磁场也会在加热板9内产生涡流，涡流也会使加热板9发热。

副边线圈4的匝数比原边线圈3匝数少很多，加热板9的工作电压处于安全低电压范围内。由于副边线圈4与原边线圈3是通过磁场感应耦合连接，加热板9完全与电网电气隔离，因而是安全的。

由于加热板9厚度小，总的表面积大，就能够实现大面积就近直接加热，且表面没有绝缘介质，散热能力强，与被加热物体的温差小，加热均匀。如用在烘干领域，与传统热风循环烘干相比，优势很明显。特别是真空干燥时，需要特别大的加热面积，优势更加明显。

控制加热板9的高频电流，就可以控制加热功率。

实施例2

图3是本实用新型的另一实施例，加热板由一张整板切割而成，不需要短接片连接。

作为上述实施例的变形，还可以在加热板上压出浅槽，增加加热板的强度，如图4所示。

作为上述实施例的变形，还可以把加热板弯曲成需要的形状，以适应被加热物体的形状。

实施例3

如图5所示为上述实施例应用于加热烘干机的示意图，如图所示，加热烘干机包括柜体101，柜体中间设置有隔板102(图中隔板为设备仓的侧板)，隔板左侧为设备仓104，设置有高频转换单元1、原边线圈2、副边线圈3、磁芯4；

隔板右侧为加热仓105，设置有带滚轮的物料车106物料车上水平间隔设置有上述实施例所述的加热板9。

一般地，在两个加热板之间设置相对设置有两个烘盘托架107，一般为截面[的槽钢制成；所述烘盘托架上可放置烘盘，物料放在烘盘中即可进行烘烤。

物料车的近隔板一侧安装有两个插拔式电极108(相当于插座)；各加热板的两端通过导线连接在两个插拔式电极；对应的隔板上设置有两个公电极(相当于插头)；副边线圈3的两个电极连接在两个公电极上；

所述物料车推进柜体后，物料车的两个插拔式电极插入两个公电极上；使各加热板与电源连接。

上面结合附图对本实用新型作了详细说明，但是本实用新型不限于上述实施方式，在本领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本实用新型宗旨的前提下做出各种变化。对不脱离本实用新型的构思和范围做出许多其他改变和改型，应当视为本实用新型保护范围。

在本说明书的描述中，具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。

以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (5)

1.一种电磁薄板加热器，其特征在于，包括两个加热板架，两个加热板架平行相对设置；还包括多根加热板，所述的多根加热板的两端绝缘设置在两个加热板架上；各加热板间隔平行设置；所述的各加热板串联和/或并联设置并形成两个引出电极；

还包括高频电源，所述的高频电源包括：高频转换单元，用于将工频交流电转换成高频交流电，以提供高频电流；

变压器，用于将高压高频交流电转换成低压高频交流电；其中，变压器的初级线圈的两个输入端连接高频转换单元的输出端；所述的两个引出电极连接在变压器的次级线圈的两个输出端。

2.如权利要求1所述的电磁薄板加热器，其特征在于，各所述的加热板通过导线或短接片首尾相连串联成一个加热板串；每个加热板串的两端为引出电极。

3.如权利要求1所述的电磁薄板加热器，其特征在于，所述的加热板上沿长度方向设置有加强槽。

4.如权利要求1所述的电磁薄板加热器，其特征在于，所述加热板为不锈钢板。

5.如权利要求1所述的电磁薄板加热器，其特征在于，所述加热板的厚度为0.2-5毫米。