TW201724908A - 快速電磁加熱器 - Google Patents

Abstract

一種快速電磁加熱器，主要包括：一鐵氧體座、一導磁發熱板及一電磁繞組，所述鐵氧體座頂側表面凹設一環形的容置凹槽，所述容置凹槽周緣內、外側分別設有至少一對外連通的縫隙，一高導磁性金屬成型的導磁發熱板係遮蓋於前述鐵氧體座的容置凹槽上方，一纏繞成環狀的電磁繞組係設置於前述容置凹槽內，所述電磁繞組具有分別經由二縫隙向外延伸的二接線端，所述二接線端通電後會使所述電磁繞組產生高週波磁場迴路作用於前述鐵氧體座與前述導磁發熱板之間，以利用導磁發熱板本身頑磁損耗，配合表面形成渦流而可於瞬間產生大熱量，達到快速進行高溫加熱的功效。

Description

快速電磁加熱器

本發明是有關一種快速電磁加熱器，特別是指一種具有極佳熱轉換效率，可快速進行高溫加熱的電磁加熱器結構。

傳統的電加熱裝置，較簡單者，有如一般的電熱爐或電鍋產品，其係利用電熱絲或電熱管於通電後可產生熱量(Q=0.24*I²Rt)的特性，以直接加熱預設的物品或裝置。

另有如中華民國專利公告第I471510號「電加熱裝置」發明專利案所揭示者，其包含有一液體管路分成複數加熱區段，每一加熱區段的內部分別容置有一電熱棒，前述電熱棒用以供應熱能給流過加熱區段之液體，使得液體吸收熱能之後溫度得以上升；一控制單元包含有複數個控制元件，前述每一個控制元件分別對應電性連接上述每一個電熱棒，而分別控制上述每一個電熱棒，前述每一個控制元件設置貼附於一散熱管路，用以作為控制元件之散熱裝置，藉由所述液體管路設成多段的加熱區段，並搭配對應的電熱棒，而讓液體管路內的液體可以接觸大面積的加熱源，以快速的吸收熱能，達到快速升溫的目的。

然而，上述利用電熱絲、電熱棒或電熱管的加熱機構，其基本上皆具有加熱慢且熱轉換效率不佳等問題。

亦有以電磁場作用於外部導磁金屬，利用金屬表面的渦流產 生損耗而發熱之產品(如：電磁爐)，但由於此種的電磁場係作用於開放空間，因此電磁波外洩的情形難以被控制，無法滿足較嚴苛的應用場合及法規規範。

另有如冷氣機、空調迴路等利用冷媒壓縮或膨脹變化來進行熱傳遞的加熱機構，此種加熱方式雖具有較佳的熱轉換效率，可有效節省能源的消耗，但其組成元件包含：壓縮機、冷凝器、蒸發器、膨脹閥及相關冷媒管路等構件，因此不但整體結構較為複雜且成本昂貴，體積亦較為龐大，故而限制了此種加熱裝置的發展與應用。

有鑑於習見各種電加熱裝置有上述缺點，發明人乃針對前述缺點研究改進之道，終於有本發明產生。

本發明的主要目的在於提供一種快速電磁加熱器，其可利用高週波電磁場作用於一高導磁金屬製成的導磁發熱板上，除可利用該導磁發熱板本身頑磁(coercivity)損耗發熱之外，亦可誘導導磁發熱板表面形成渦流而產生損耗發熱，進而於瞬間產生大熱量，達到快速進行高溫加熱的功效。

本發明的另一目的在於提供一種快速電磁加熱器，其整體組合後的結構極為精簡，可配合於不同機構設計而滿足各種加熱需求場合。

本發明的又一目的在於提供一種快速電磁加熱器，其係將產生高週波電磁場的電磁繞組設置於一鐵氧體座的環狀容置凹槽內，配合前述導磁發熱板遮蓋於該容置凹槽上方，可有效防止磁場對外幅射。

為達成上述目的及功效，本發明所採行的技術手段包括：一 環形的鐵氧體座，於頂側表面凹設有一環形的容置凹槽，於所述容置凹槽周緣內、外側分別設有至少一縫隙，使所述容置凹槽旁側可經由該二縫隙對外連通；一導磁發熱板，係為一高導磁性金屬片狀結構體，所述導磁發熱板係遮蓋於前述鐵氧體座的容置凹槽上方；一電磁繞組，係設置於前述鐵氧體座的容置凹槽內，所述電磁繞組具有二接線端，可分別經由二縫隙向外延伸，該二接線端於通電後會使所述電磁繞組於前述鐵氧體座與前述導磁發熱板之間產生高週波磁場迴路，所述高週波磁場迴路可誘導前述導磁發熱板表面形成渦流而產生損耗發熱。

依上述結構，其中前述導磁發熱板與鐵氧體座之間留有一氣隙。

依上述結構，其中前述導磁發熱板與鐵氧體座之間設有一隔熱體。

依上述結構，其中前述鐵氧體座為一體成型的環狀結構體。

依上述結構，其中前述鐵氧體座為由多個鐵氧體相對結合而成的環狀結構體。

依上述結構，其中前述縫隙係設置於各鐵氧體之間。

依上述結構，其中前述鐵氧體座為選自圓形、正方形、正六角形、正八角形等其中之一。

依上述結構，其中前述電磁繞組係由金屬片纏繞而成。

依上述結構，其中前述電磁繞組之金屬片表面設有複數平行延伸的凹槽。

依上述結構，其中前述電磁繞組係由導線纏繞而成。

為使本發明的上述目的、功效及特徵可獲得更具體的瞭解，依各附圖說明如下：

1、10、4‧‧‧鐵氧體座

11、103、43‧‧‧容置凹槽

12、13、102、42‧‧‧縫隙

101、41‧‧‧鐵氧體

2、5‧‧‧導磁發熱板

3、30‧‧‧電磁繞組

31、32、301、302‧‧‧接線端

33‧‧‧凹槽

A、B‧‧‧氣隙

第1圖是本發明第一實施例的分解結構圖。

第2圖是本發明第一實施例的組合外觀圖。

第3圖是本創作第一實施例中電磁繞組的金屬片側視平面圖。

第4圖是本創作第一實施例中電磁繞組的接線端部位結構圖。

第5圖是本發明第二實施例的分解結構圖。

第6圖是本發明第二實施例的組合外觀圖。

第7圖是本發明第三實施例的分解結構圖。

第8圖是本發明第三實施例的組合外觀圖。

請參閱第1至4圖所示，可知本發明第一實施例的結構主要包括：鐵氧體座1、導磁發熱板2及電磁繞組3等部份，其中所述鐵氧體座1係為一由鐵氧(fgrrite)材質所一體成型的圓環形結構體，於所述圓環形體頂側表面凹設有一環形的容置凹槽11，於所述容置凹槽11周緣內、外側分別設有至少一縫隙12、13，使所述容置凹槽11旁側可經由該二縫隙12、13對外連通。

導磁發熱板2為一與鐵氧體座1周緣相同形狀的高導磁性金屬(可為鐵)片狀結構體，所述導磁發熱板2係遮蓋於前述鐵氧體座1的容置凹槽11上方。

電磁繞組3是設置於前述鐵氧體座1的容置凹槽11內，所述電磁繞組3具有二接線端31、32，所述二接線端31、32可分別經由二縫隙12、13向外延伸；當所述電磁繞組3於二接線端31、32通電後會於前述鐵氧體座1與前述導磁發熱板2之間產生高週波磁場迴路，所述高週波磁場迴路除可使導磁發熱板2本身產生頑磁損耗外，亦可誘導前述導磁發熱板2表面形成渦流損耗而快速發熱，藉此，使所述導磁發熱板2得以加熱鄰近預設的物品或裝置。

在本實施例中，所述電磁繞組3係由一長金屬片纏繞而成，藉以節省繞組的佔用空間，且於金屬片表面設有複數平行延伸的凹槽33，利用所述凹槽33可有效防止渦流形成於金屬片表面；同時，金屬片二端可經由切割形成多片的分叉部，再將各分叉部分別彎折疊合而可形成所述二接線端31、32。

在實際應用時，前述導磁發熱板2於組裝時與前述鐵氧體座1之間可留有一氣隙A；亦或可於前述導磁發熱板2與前述鐵氧體座1之間設置一耐高溫的隔熱體，藉以減少所述導磁發熱板2的熱量傳遞至前述鐵氧體座1，進而可避免電磁繞組3受高溫而破壞表面的絕緣；而由該二縫隙12、13可能產生的漏磁，則可經由控制該二縫隙12、13寬度而加以限制，使其保持在可忽略的範圍內。

請參閱第5、6圖所示，可知本發明第二實施例的結構主要包括：鐵氧體座10，以及與前述第一實施例相同的導磁發熱板2、電磁繞組3等部份；其中所述鐵氧體座10係由四個四分之一圓形的鐵氧體101組成之圓環形結構體，且於各鐵氧體101之間分別留有縫隙10 2，另於鐵氧體座10頂側表面凹設有一環形的容置凹槽103，使該容置凹槽103周緣內、外側可分別經由多個縫隙102對外連通。

所述電磁繞組3是設置於前述鐵氧體座10的容置凹槽103內，且以二接線端31、32分別經由縫隙102向外延伸；而所述導磁發熱板2係以與前述第一實施例相同的方式(預留氣隙A)遮蓋於前述鐵氧體座10的容置凹槽103上方。

而當所述電磁繞組3的二接線端31、32通電後會產生高週波磁場迴路作用於前述鐵氧體座1與前述導磁發熱板2，並使導磁發熱板2快速發熱的過程亦與前述第一實施例完全相同，在此不多作贅述。

請參閱第7、8圖所示，可知本發明第三實施例的結構主要包括：鐵氧體座4、導磁發熱板5及電磁繞組30等部份；其中所述鐵氧體座4係由四個四分之一正八角形的鐵氧體41組成之正八角環形結構體，且於各鐵氧體41之間分別留有縫隙42，另於鐵氧體座4頂側表面凹設有一正八角環形的容置凹槽43，使該容置凹槽43周緣內、外側可分別經由多個縫隙42對外連通。

導磁發熱板5為一與鐵氧體座4周緣相同形狀的高導磁性金屬(可為鐵)片狀結構體，所述導磁發熱板5係遮蓋於前述鐵氧體座4的容置凹槽43上方，且於所述導磁發熱板5與前述鐵氧體座4之間留有一氣隙B。

電磁繞組30是由導線纏繞而成的線圈，所述電磁繞組30是設置於前述鐵氧體座4的容置凹槽43內，且以二接線端301、302分別經由縫隙42向外延伸；當所述電磁繞組30的二接線端301、 302通電後會產生高週波磁場迴路作用於前述鐵氧體座4與前述導磁發熱板5，並使導磁發熱板5快速發熱。

本發明之上述結構於實際應用時，前述鐵氧體座1、4及導磁發熱板2、5的形狀除了圓形、正八角形之外，亦可為正方形、正六角形等其它形狀。

綜合以上所述，本發明的快速電磁加熱器確可達成提昇熱轉換效率、增進加熱效率的功效，實為一具新穎性及進步性的發明，爰依法提出申請發明專利；惟上述說明的內容，僅為本發明的較佳實施例說明，舉凡依本發明的技術手段與範疇所延伸的變化、修飾、改變或等效置換者，亦皆應落入本發明的專利申請範圍內。

10‧‧‧鐵氧體座

101‧‧‧鐵氧體

102‧‧‧縫隙

103‧‧‧容置凹槽

2‧‧‧導磁發熱板

3‧‧‧電磁繞組

31、32‧‧‧接線端

33‧‧‧凹槽

Claims (10)

1. 一種快速電磁加熱器，至少包括：一環形的鐵氧體座，於頂側表面凹設有一環形的容置凹槽，於所述容置凹槽周緣內、外側分別設有至少一縫隙，使所述容置凹槽旁側可經由該二縫隙對外連通；一導磁發熱板，係為一高導磁性金屬片狀結構體，所述導磁發熱板係遮蓋於前述鐵氧體座的容置凹槽上方；一電磁繞組，係設置於前述鐵氧體座的容置凹槽內，所述電磁繞組具有二接線端，可分別經由二縫隙向外延伸，該二接線端於通電後會使所述電磁繞組於前述鐵氧體座與前述導磁發熱板之間產生高週波磁場迴路，所述高週波磁場迴路可誘導前述導磁發熱板表面形成渦流而產生損耗發熱。
2. 如申請專利範圍第1項所述之快速電磁加熱器，其中前述導磁發熱板與鐵氧體座之間留有一氣隙。
3. 如申請專利範圍第1項所述之快速電磁加熱器，其中前述導磁發熱板與鐵氧體座之間設有一隔熱體。
4. 如申請專利範圍第1項所述之快速電磁加熱器，其中前述鐵氧體座為一體成型的環狀結構體。
5. 如申請專利範圍第1項所述之快速電磁加熱器，其中前述鐵氧體座為由多個鐵氧體相對結合而成的環狀結構體。
6. 如申請專利範圍第5項所述之快速電磁加熱器，其中前述縫隙係設置於各鐵氧體之間。
7. 如申請專利範圍第1項所述之快速電磁加熱器，其中前述鐵氧體座為選自圓形、正方形、正六角形、正八角形等其中之一。
8. 如申請專利範圍第1項所述之快速電磁加熱器，其中前述電磁繞組係由金屬片纏繞而成。
9. 如申請專利範圍第8項所述之瞬間加熱裝置，其中前述電磁繞組之金屬片表面設有複數平行延伸的凹槽。
10. 如申請專利範圍第1項所述之快速電磁加熱器，其中前述電磁繞組係由導線纏繞而成。