RU112567U1

RU112567U1 - THERMOELECTRIC INDUCTION HEATER

Info

Publication number: RU112567U1
Application number: RU2011113271/07U
Authority: RU
Inventors: Сергей Геннадьевич Конесев; Марат Радусович Садиков; Роман Вячеславович Кириллов
Original assignee: Сергей Геннадьевич Конесев
Priority date: 2011-04-06
Filing date: 2011-04-06
Publication date: 2012-01-10

Abstract

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к электрическим нагревательным элементам и может быть использовано для нагрева жидкости, в частности в системах электроотопления и горячего водоснабжения. Термоэлектрический индукционный нагреватель, состоит из подключаемого к сети преобразователя, нагревательного элемента, теплообменника, причем преобразователь выполнен в виде генератора импульсов тока, нагревательный элемент представляет собой проводник с многопроволочной токопроводящей жилой высокой проводимости, окруженный термостойкой изоляцией, а теплообменником является ферромагнитная оболочка, внутри которой расположен нагревательный элемент. Предлагаемый термоэлектрический индукционный нагреватель повышает эффективность нагрева жидких сред, увеличивает срок службы и надежность нагревательного элемента. The utility model relates to electrical engineering, namely to electric heating elements and can be used to heat a liquid, in particular in electric heating systems and hot water supply. The thermoelectric induction heater consists of a converter connected to the network, a heating element, a heat exchanger, the converter being made in the form of a current pulse generator, the heating element is a conductor with a multi-wire conductive core of high conductivity, surrounded by heat-resistant insulation, and the heat exchanger is a ferromagnetic shell inside which is located heating element. The proposed thermoelectric induction heater increases the efficiency of heating liquid media, increases the service life and reliability of the heating element.

Description

Полезная модель относится к электротехнике, а именно к электрическим нагревательным элементам и может быть использовано для нагрева жидкости, в частности в системах электроотопления и горячего водоснабжения.The utility model relates to electrical engineering, namely to electric heating elements and can be used to heat a liquid, in particular in electric heating systems and hot water supply.

Известно устройство - электрический нагревательный элемент [Патент РФ №2246186, опубл. 10.02.2005, МПК Н05В 3/48, Н01Н 37/32, Н01Н 37/76, Н05В 1/02], подключаемый к сети переменного тока и содержащий нагревательный элемент в виде спирали, выполненной из металлической проволоки с высоким удельным электрическим сопротивлением, и теплообменник (термозвено), в виде трубки, изготовленной из легкоплавкого металлического сплава.A device is known - an electric heating element [RF Patent No. 2246186, publ. 02/10/2005, IPC Н05В 3/48, Н01Н 37/32, Н01Н 37/76, Н05В 1/02], connected to an alternating current main and containing a heating element in the form of a spiral made of a metal wire with a high electrical resistivity, and heat exchanger (thermal link), in the form of a tube made of fusible metal alloy.

Недостатками данного устройства являются низкая надежность и малый срок службы нагревательного элемента.The disadvantages of this device are low reliability and short service life of the heating element.

Наиболее близким техническим решением к предлагаемому является индукционный нагреватель текучих сред [Патент РФ №2371889, опубл. 27.10.2009, МПК Н05В 6/00], включающий в себя подключаемый к сети переменного тока преобразователь, выполненный в виде трехфазного трансформатора с ферромагнитным сердечником, нагревательный элемент, которым является первичная обмотка трансформатора, и теплообменник -вторичная короткозамкнутая обмотка трансформатора.The closest technical solution to the proposed is an induction fluid heater [RF Patent No. 2371889, publ. 10.27.2009, IPC Н05В 6/00], which includes a converter connected to an alternating current network made in the form of a three-phase transformer with a ferromagnetic core, a heating element, which is the primary winding of the transformer, and a heat exchanger, a secondary short-circuited winding of the transformer.

Недостатками данного устройства являются большие габариты и масса, сложность конструкции.The disadvantages of this device are the large size and weight, the complexity of the design.

Технической задачей полезной модели является упрощение конструкции, повышение надежности и увеличение срока службы нагревательного элемента, снижение массогабаритов устройства.The technical task of the utility model is to simplify the design, increase reliability and increase the service life of the heating element, reduce the overall dimensions of the device.

Поставленная цель достигается тем, что в известном устройстве нагрева жидкости, состоящем из подключаемого к сети преобразователя, нагревательного элемента и теплообменника, преобразователь выполнен в виде генератора импульсов тока, нагревательный элемент представляет собой проводник с многопроволочной токопроводящей жилой высокой проводимости, окруженный термостойкой изоляцией, а теплообменником является ферромагнитная оболочка, внутри которой расположен нагревательный элемент.This goal is achieved by the fact that in the known liquid heating device, consisting of a converter connected to the network, a heating element and a heat exchanger, the converter is made in the form of a current pulse generator, the heating element is a conductor with a multi-wire conductive core of high conductivity, surrounded by heat-resistant insulation, and a heat exchanger is a ferromagnetic shell, inside which is located a heating element.

На фиг.1 представлен вариант термоэлектрического индукционного нагревателя, где 1 - генератор импульсов тока, 2 - нагревательный элемент в ферромагнитной оболочке.Figure 1 shows a variant of a thermoelectric induction heater, where 1 is a current pulse generator, 2 is a heating element in a ferromagnetic shell.

На фиг.2 представлено поперечное сечение предлагаемого нагревательного элемента, выполненного из медного литцендратного провода 3, электрической изоляции 4 и ферромагнитной оболочки 5.Figure 2 presents the cross section of the proposed heating element made of copper littsendratnogo wire 3, electrical insulation 4 and the ferromagnetic shell 5.

Предлагаемый термоэлектрический индукционный нагреватель (ТИН) работает следующим образом: напряжение от питающей сети подается на генератор импульсов тока, который преобразовывает его в ток импульсной формы, подаваемый непосредственно на термоэлектрический индукционный нагреватель. Импульсный ток, протекающий по литцендратному проводу нагревательного элемента, создает импульсный магнитный поток, захватываемый трубчатой ферромагнитной оболочкой, в которой наводятся токи Фуко, нагревающие трубчатую ферромагнитную оболочку, и от нее в свою очередь, нагревается окружающая среда.The proposed thermoelectric induction heater (TIN) works as follows: the voltage from the supply network is supplied to a current pulse generator, which converts it into a pulse current, supplied directly to the thermoelectric induction heater. The pulsed current flowing through the litzendratnom wire of the heating element creates a pulsed magnetic flux trapped in a tubular ferromagnetic shell, in which Foucault currents are heated, heating the tubular ferromagnetic shell, and from it, in turn, the environment is heated.

Использование медного литцендратного провода, вместо металлической проволоки с высоким удельным электрическим сопротивлением, как у аналога, позволяет повысить надежность и увеличить срок службы нагревательного элемента, а использование генератора импульсов тока позволяет использовать нагревательные элементы с небольшим количеством витков, и следовательно с небольшой индуктивностью контура. По сравнению с прототипом предлагаемое устройство имеет упрощенную конструкцию и уменьшенные массу и габариты.The use of copper littsendratnogo wire, instead of a metal wire with a high electrical resistivity, as in the analogue, can improve reliability and increase the life of the heating element, and the use of a current pulse generator allows the use of heating elements with a small number of turns, and therefore with a small inductance of the circuit. Compared with the prototype, the proposed device has a simplified design and reduced weight and dimensions.

Claims

Thermoelectric induction heater, consisting of a converter connected to the network, a heating element, a heat exchanger, characterized in that the converter is made in the form of a current pulse generator, the heating element is a conductor with a multi-wire conductive core of high conductivity, surrounded by heat-resistant insulation, and the heat exchanger is a ferromagnetic shell, inside which the heating element is located.