RU181899U1

RU181899U1 - FLAT INDUCTION HEATER

Info

Publication number: RU181899U1
Application number: RU2018100273U
Authority: RU
Inventors: Андрей Семенович Корепанов; Петр Леонидович Лекомцев; Александр Сергеевич Соловьев
Priority date: 2018-01-09
Filing date: 2018-01-09
Publication date: 2018-07-26

Abstract

Плоский индукционный нагреватель относится к электротехнике и может использоваться для местного обогрева воздуха промышленных, сельскохозяйственных, бытовых помещений и передвижных вагончиков. Может быть использован для нагревания и поддержания температуры неагрессивных жидких сред при условии полного погружения нагревателя в емкость с жидкой средой. Плоский индукционный нагреватель, включающий одну или более катушек, каждая из которых выполнена из электропроводного материала с внешней изоляцией с малым удельным электрическим сопротивлением, при этом катушки соединены между собой и скреплены с электроизоляционным материалом в однослойное индукционное полотно, между индукционным полотном и листами черного металла устанавливается теплоизоляционный материал, при этом листы черного металла жестко соединяются между собой винтовым соединением, а выходные концы катушек выполнены с возможностью подключения к источнику электрического тока промышленной частоты. Электрическое соединение катушек между собой может быть выполнено последовательно, параллельно или параллельно-последовательно. Техническим результатом предлагаемой полезной модели является снижение металлоемкости нагревателя, защита от перегрева катушек индукционного полотна, увеличение ремонтопригодности нагревателя и разнообразие способов электрического соединения катушек плоского индукционного нагревателя.Flat induction heater refers to electrical engineering and can be used for local heating of air in industrial, agricultural, domestic premises and mobile wagons. It can be used for heating and maintaining the temperature of non-aggressive liquid media provided that the heater is completely immersed in a container with a liquid medium. A flat induction heater comprising one or more coils, each of which is made of an electrically conductive material with external insulation with a low electrical resistivity, while the coils are interconnected and bonded with an insulating material in a single-layer induction sheet, between the induction sheet and ferrous metal sheets heat-insulating material, while the sheets of ferrous metal are rigidly interconnected by a screw connection, and the output ends of the coils are made with zmozhnostyu connection to a source of electric current of industrial frequency. The electrical connection of the coils with each other can be performed in series, parallel or parallel-series. The technical result of the proposed utility model is to reduce the metal consumption of the heater, protection against overheating of the coils of the induction sheet, increase the maintainability of the heater and the variety of methods for electrical connection of the coils of a flat induction heater.

Description

Плоский индукционный нагреватель относится к электротехнике и может использоваться для местного обогрева воздуха промышленных, сельскохозяйственных, бытовых помещений и передвижных вагончиков. Может быть использован для нагревания и поддержания температуры не агрессивных жидких сред, при условии полного погружения нагревателя в емкость с жидкой средой.Flat induction heater refers to electrical engineering and can be used for local heating of air in industrial, agricultural, domestic premises and mobile wagons. It can be used for heating and maintaining the temperature of non-aggressive liquid media, provided that the heater is completely immersed in a container with a liquid medium.

Известен «Низкочастотный индукционный нагреватель» (патент РФ №2098928 по МПК Н05В 6/10 заявлено 25.09.96, опубликовано 10.12.97, БИ №34), который представляет собой одну или более катушек, каждая катушка выполнена в виде однослойной архимедовой спирали из электропроводного с внешней изоляцией материала с малым удельным электрическим сопротивлением, при этом катушки размещены в одной плоскости, соединены между собой и скреплены электроизоляционным материалом в однослойную сплошную гибкую эластичную ленту. Нагреватель монтируется непосредственно на поверхность стального изделия, подлежащего нагреву, с помощью бандажной ленты, выходные концы катушек выполнены с возможностью подключения к источнику электрического тока промышленной частоты. Индуцируемые при этом катушками вихревые токи вызывают нагрев стальных стенок емкости, нагревая находящуюся в ней жидкость.The well-known "Low-frequency induction heater" (RF patent No. 2098928 for IPC Н05В 6/10, claimed on September 25, 1996, published December 10, 1997, BI No. 34), which is one or more coils, each coil is made in the form of a single-layer archimedean spiral made of electrically conductive with external insulation of the material with a low electrical resistivity, while the coils are placed in the same plane, interconnected and fastened with electrical insulation material in a single layer continuous flexible elastic tape. The heater is mounted directly on the surface of the steel product to be heated using a retaining tape, the output ends of the coils are made with the possibility of connecting to an electric current source of industrial frequency. The eddy currents induced by the coils in this case cause heating of the steel walls of the vessel, heating the liquid in it.

Недостатком данного устройства является наличие рассеивающегося электромагнитного поля, что снижает КПД устройства, а так же дополнительные затраты на установку на нагреваемую поверхность.The disadvantage of this device is the presence of a scattering electromagnetic field, which reduces the efficiency of the device, as well as additional costs for installation on a heated surface.

Известно изобретение, выбранное в качестве ближайшего аналога, (патент РФ №2301508 по МПК Н05В 6/10 заявлено 28.12.2005, опубликовано 20.06.2007, Бюл. №17) под названием «Низкочастотный индукционный нагреватель». Нагреватель включает в себя одну или более катушек, выполненных в виде однослойной архимедовой спирали, катушки между собой соединены электрически и скреплены электроизоляционным материалом в однослойное индукционное полотно, с обеих поверхностей индукционного полотна установлены листы из черного металла, например стальные листы, которые жестко соединены между собой с обеспечением полного соприкосновения внутренней поверхности каждого листа с прилегающей к ней боковой поверхностью индукционного полотна, катушки по площади однослойного индукционного полотна размещены в один или более рядов и могут быть соединены между собой последовательно, параллельно или параллельно-последовательно.The invention is known, selected as the closest analogue, (RF patent No. 2301508 for IPC Н05В 6/10 declared on 12/28/2005, published on 06/20/2007, Bull. No. 17) under the name "Low-frequency induction heater". The heater includes one or more coils made in the form of a single-layer Archimedean spiral, the coils are interconnected electrically and fastened by an insulating material into a single-layer induction sheet, sheets of ferrous metal are installed on both surfaces of the induction sheet, for example, steel sheets that are rigidly interconnected with ensuring full contact of the inner surface of each sheet with the adjacent side surface of the induction sheet, the coil over the area Induction web placed in one or more rows and can be interconnected in series, parallel or parallel-sequentially.

Недостатками нагревателя по прототипу является то, что катушки, выполненные в виде однослойной архимедовой спирали, не обеспечивают равномерность нагрева листов из черного металла по площади, что приводит к увеличению металлоемкости.The disadvantages of the heater of the prototype is that the coils, made in the form of a single-layer Archimedean spiral, do not provide uniform heating of sheets of ferrous metal in area, which leads to an increase in metal consumption.

Техническим результатом предлагаемой полезной модели является снижение металлоемкости нагревателя.The technical result of the proposed utility model is to reduce the metal consumption of the heater.

Такой технический результат достигается тем, что катушки плоского индукционного нагревателя выполнены в виде плоского индуктора прямоугольной формы, при этом витки катушки скреплены электроизоляционным материалом в однослойное индукционное полотно.This technical result is achieved by the fact that the coils of a flat induction heater are made in the form of a flat inductor of rectangular shape, while the turns of the coil are fastened with an insulating material into a single-layer induction sheet.

На фиг. 1 изображен общий вид плоского индукционного нагревателя в разрезе, содержащую две катушки в виде плоского индуктора прямоугольной формы, листы черного металла, соединенных между собой винтовым соединением, выходные концы для подключения к источнику электрического тока и клеммную колодку, установленную в пространство между листами черного металла для электрического соединения выходных концов с катушкой.In FIG. 1 shows a sectional perspective view of a planar induction heater containing two coils in the form of a rectangular planar inductor, sheets of ferrous metal interconnected by a screw connection, output ends for connecting to an electric current source, and a terminal block mounted in the space between the sheets of ferrous metal for electrical connection of the output ends to the coil.

На фиг. 2 приведен поперечный разрез по А-А фиг. 1.In FIG. 2 is a cross-sectional view along AA of FIG. one.

На фиг. 3 приведена электрическая схема соединения катушек плоского индукционного нагревателя, имеющих одинаковые геометрические размеры, соединение выполнено последовательно.In FIG. Figure 3 shows the electrical connection diagram of the coils of a flat induction heater having the same geometric dimensions, the connection is made in series.

На фиг. 4 приведена электрическая схема соединения катушек плоского индукционного нагревателя, имеющих одинаковые геометрические размеры, соединение выполнено параллельно.In FIG. 4 shows an electrical diagram of the connection of coils of a flat induction heater having the same geometric dimensions, the connection is made in parallel.

Представленные варианты изготовления нагревателя являются лишь частью возможного многообразия форм исполнения плоского индукционного нагревателя.The presented heater manufacturing options are only part of the possible variety of forms of execution of a flat induction heater.

В любом исполнении катушка 1 плоского индукционного нагревателя выполняются в виде плоского индуктора прямоугольной формы из электропроводного материала 2 имеющего внешнюю изоляцию и малое удельное электрическое сопротивлением. Витки катушки 1 скреплены электроизоляционным материалом 3 в однослойное индукционное полотно 4.In any design, the coil 1 of a flat induction heater is made in the form of a rectangular flat inductor of electrically conductive material 2 having external insulation and low electrical resistivity. The turns of the coil 1 are fastened by an insulating material 3 into a single-layer induction sheet 4.

Индукционное полотно 4 содержит две катушки 1, выполненных в виде плоского индуктора прямоугольной формы, электрически соединенных между собой параллельно или последовательно при помощи клеммной колодки 11.The induction sheet 4 contains two coils 1, made in the form of a flat rectangular inductor, electrically connected to each other in parallel or in series using the terminal block 11.

Выходные концы 9 и 12 в любом варианте исполнения плоского индукционного нагревателя выполняются с возможностью подключения к источнику электрического тока и электрически соединены с катушками 1 при помощи клеммной колодки 11.The output ends 9 and 12 in any embodiment of a flat induction heater are configured to be connected to an electric current source and are electrically connected to the coils 1 by means of a terminal block 11.

Размеры индукционного полотна 4 и самих катушек 1, а так же электрические схемы соединения катушек 1 определяются в зависимости от типоразмера нагревателя и необходимой тепловой мощности.The dimensions of the induction sheet 4 and the coils 1 themselves, as well as the electrical circuitry for connecting the coils 1, are determined depending on the size of the heater and the required heat output.

Между катушкой 1 и выводным концом устанавливается дополнительная электроизоляция 7.Between the coil 1 and the output end is installed additional electrical insulation 7.

В любом варианте исполнения нагревателя между индукционным полотном 4 и листами черного металла 5 и 6 устанавливается теплоизоляционный материал 10, при этом листы черного металла 5 и 6 жестко соединяются между собой винтовым соединением 8.In any embodiment of the heater, an insulating material 10 is installed between the induction sheet 4 and the sheets of ferrous metal 5 and 6, while the sheets of ferrous metal 5 and 6 are rigidly connected to each other by a screw connection 8.

Claims

1. A flat induction heater comprising two coils, each of which is made of an electrically conductive material having external insulation and low electrical resistivity, while the coil turns are fastened by an insulating material into a single-layer induction sheet, on both sides of which are sheets of ferrous metal, and the output the ends are made with the possibility of connecting to an electric current source, characterized in that the coils are made in the form of a rectangular flat inductor.

2. Flat induction heater according to claim 1, characterized in that the sheets of ferrous metal are rigidly connected to each other by a screw connection.