一种电磁加热器、水处理设备及血液透析系统的制作方法

1.本公开涉及水处理技术领域，特别是涉及一种电磁加热器、水处理设备及血液透析系统。


背景技术：

2.血液透析是急慢性肾功能衰竭患者所采用的肾脏替代治疗方案之一。血液透析时，将患者体内血液引流至体外，使其经过一个包含大量空心纤维的透析器进行血液净化，然后再将净化的血液回输至患者体内。通过血液透析，可以达到清除体内代谢废物和多余水分，维持电解质和酸碱平衡的治疗目的。在透析器中，血液流动在空心纤维内，透析液以相反的方向流动在空心纤维外，血液与透析液通过弥散、超滤、吸附和对流等方式进行物质交换，从而达到净化血液的目的。
3.透析液一般由含电解质及碱基的透析浓缩液与纯水按比例稀释后得到，其与正常血液中的电解质浓度接近。由于城市自来水中含有多种微量元素，尤其是重金属，此外还含有消毒剂、内毒素及细菌等，因此需要使用水处理设备，经过一系列水处理工艺后方能得到稀释用纯水。
4.为保证通过水处理设备得到的稀释用纯水中包含的细菌数量达到医用指标，需要定期对水处理设备进行杀菌消毒。相关技术中，可以通过电磁加热器对水处理设备进行热消毒，但现有的电磁加热器的结构较复杂，且在加热过程中的热损失较大，加热效率较低，使得热消毒过程耗时较长，耗电量较大。


技术实现要素：

5.本公开实施例的目的在于提供一种电磁加热器、水处理设备及血液透析系统，以降低电磁加热器的结构复杂度与在加热过程中的热损失，提高电磁加热器的加热效率，从而减少热消毒过程的时长与耗电量。具体技术方案如下：
6.为达到上述目的，本公开实施例提供了一种电磁加热器，所述电磁加热器包括多个加热单元，每个所述加热单元包括用于通入介质的加热管，以及电磁线圈、隔热棉和多个屏蔽磁条，其中：
7.所述隔热棉包裹在所述加热管的外侧；
8.所述电磁线圈缠绕在所述隔热棉远离所述加热管的一侧；
9.所述多个屏蔽磁条位于所述电磁线圈远离所述隔热棉的一侧，所述多个屏蔽磁条沿所述电磁线圈的周侧均匀排布，且延伸方向平行于所述加热管的轴线方向。
10.在一些实施例中，其特征在于，所述加热管为430不锈钢加热管且外表面镀有防腐层。
11.在一些实施例中，所述防腐层为铬防腐层，且厚度大于20微米。
12.在一些实施例中，所述加热管包括中间部件和位于中间部件两端的两个接头部件；
13.所述两个接头部件均呈锥桶形，且直径较大的一端与中间部件连接。
14.在一些实施例中，所述隔热棉的厚度为2cm
‑
3cm。
15.在一些实施例中，所述多个加热单元并联或串联。
16.在一些实施例中，所述电磁加热器还包括与所述多个加热单元连接的温度控制装置。
17.在一些实施例中，所述加热单元还包括与所述电磁线圈连接的电磁加热驱动器。
18.为达到上述目的，本公开实施例还提供了一种水处理设备，所述水处理设备包括上述任一所述的电磁加热器，所述电磁加热器设置在所述水处理设备的输水管道上。
19.为达到上述目的，本公开实施例还提供了一种血液透析系统，所述血液透析系统包括所述水处理设备。
20.本公开实施例有益效果：
21.本公开实施例提供的一种电磁加热器、水处理设备及血液透析系统，该电磁加热器包括多个加热单元，每个加热单元包括加热管、电磁线圈、隔热棉和多个屏蔽磁条。其中隔热绵包裹在加热管外侧，电磁线圈缠绕正在隔热棉远离加热管的一侧，多个屏蔽磁条位于电磁线圈远离隔热棉的一侧。其中，隔热棉将加热管与电磁线圈隔离开来，使得电磁线圈在通电时可以产生变化的磁场，变化的磁场中的磁力线通过加热管时，在加热管处产生涡流，涡流产生热能，从而对加热管内的介质，如水，进行加热。本公开实施例提供的电磁加热器结构简单，便于加工，且屏蔽磁条有效防止了电磁线圈产生的磁力线沿远离加热管的方向辐射，降低了电磁加热器的热损失，提高了电磁加热器的加热效率，从而减少了热消毒过程的时长与耗电量。
22.当然，实施本公开的任一产品或方法并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
23.为了更清楚地说明本公开实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
24.图1为本公开一些实施例的电磁加热器中加热单元的轴向剖视图；
25.图2为本公开一些实施例的电磁加热器中加热单元的立体结构图。
具体实施方式
26.下面将结合本公开实施例中的附图，对本公开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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开中的实施例，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，都属于本公开保护的范围。
27.为降低电磁加热器的结构复杂度与在加热过程中的热损失，提高电磁加热器的加热效率，从而减少热消毒过程的时长与耗电量，本公开实施例提供一种电磁加热器、水处理设备及血液透析系统，下面将结合附图对本公开实施例提供的电磁加热器、水处理设备及
血液透析系统进行详细说明。
28.如图1和图2所示，本公开实施例提供的电磁加热器包括多个加热单元1，每个加热单元1包括用于通入介质的加热管101，以及电磁线圈102、隔热棉103和多个屏蔽磁条104，如图1所示。
29.其中，隔热棉103包裹在加热管101的外侧；
30.电磁线圈102缠绕在隔热棉103远离加热管101的一侧；
31.多个屏蔽磁条104位于电磁线圈102远离所述隔热棉103的一侧，多个屏蔽磁条104沿电磁线圈102的周侧均匀排布，且延伸方向平行于加热管101的轴线方向。
32.本公开实施例中，如图1所示，隔热棉103包裹在加热管101的外侧，且位于加热管101与电磁线圈102之间。隔热棉103位于加热管101与电磁线圈102之间，将电磁线圈102与加热管101隔离开来，使得电磁线圈102在通电时可以产生变化的磁场，变化的磁场中的磁力线通过加热管101时，在加热管101处产生涡流，涡流产生热能，从而对加热管101内的介质，如水，进行加热。此外，隔热棉103包裹在加热管101外，在加热管101升温的过程中，隔热棉103还用于对加热管101进行保温，防止加热管101内的介质过快地降温，减少了电磁加热器的加热时间。其中，电磁线圈102的材质可以为高温云母线，电磁线圈102还可以为其他材质，本公开实施例对此不作具体限定。隔热棉103的材质可以为玻璃纤维岩棉，隔热棉103还可以为其他材质，本公开实施例对此也不做具体限定。
33.此外，加热单元1包括多个屏蔽磁条104，多个屏蔽磁条104均粘贴在电磁线圈102的外侧，即电磁线圈102远离隔热棉103的一侧。屏蔽磁条104的延伸方向平行于加热管101的轴线方向，用于防止电磁线圈102产生的磁力线沿远离加热管101的方向辐射，使得电磁线圈102产生的磁力线最大化用于加热加热管101内的介质，从而降低电磁加热器在加热过程中的热损失。
34.本公开实施例中，如图2所示，多个屏蔽磁条104沿电磁线圈102的周侧均匀排布，可以更好地避免磁力线沿远离加热管101的方向辐射。其中，屏蔽磁条104的数量可以根据实际需求进行设定，例如屏蔽磁条104的数量可以为4个、5个或6个等，本公开实施例对此不作具体限定。此外，屏蔽磁条104的长度可以等于或略小于沿加热管101轴线的方向上电磁线圈102的长度。屏蔽磁条104的宽度可以根据实际情况设定，例如屏蔽磁条104的宽度可以为5毫米、8毫米或10毫米等，本公开实施例对此不作具体限定。
35.本公开实施例提供的电磁加热器由加热管101、电磁线圈102、隔热棉103和多个屏蔽磁条104组成。其中，隔热棉103将加热管101与电磁线圈102隔离开来，使得电磁线圈102在通电时可以产生变化的磁场，变化的磁场中的磁力线通过加热管101时，在加热管101处产生涡流，涡流产生热能，从而对加热管101内的介质，如水，进行加热。本公开实施例提供的电磁加热器结构简单，便于加工，且屏蔽磁条104有效防止了电磁线圈102产生的磁力线沿远离加热管101的方向辐射，降低了电磁加热器的热损失，提高了电磁加热器的加热效率，从而减少了热消毒过程的时长与耗电量。
36.在本公开的一些实施例中，加热管101为430不锈钢加热管且外表面镀有防腐层。
37.本公开实施例中，由于430不锈钢不仅满足医用级的卫生标准，而且具有有很好的导热性、导磁性和耐腐蚀性。采用430不锈钢制作加热管101，在采用电磁线圈102对加热管101内的介质进行加热时，热能可以很快地导入加热管101的内部，从而使得加热管101内的
介质可以快速升温，进一步提高了电磁加热器的加热效率，减少了电磁加热器的加热时间。
38.此外，在加热管101外表面镀防腐层，可以使得加热管101在耐高温的同时，提高加热管101的耐酸性、耐碱性以及抗腐蚀性。
39.在本公开的一些实施例中，防腐层为铬防腐层，且厚度大于20微米。其中，铬具有耐腐蚀性高及成本低等特点，在加热管101的外部镀铬在增大加热管101的抗腐蚀性的同时，还使得电磁加热器便于加工且成本较低。防腐层的厚度大于20微米，进一步提升了加热管101的抗腐蚀性。其中，防腐层还可以为其他材质，如特氟龙等，本公开实施例对此不作具体限定。
40.在本公开的一些实施例中，加热管101包括中间部件和位于中间部件两端的两个接头部件；两个接头部件均呈为锥桶形，且直径较大的一端与中间部件连接。
41.在本公开实施例中，如图1所示，加热管101的两端分别设有一个接头部件，接头部件用于与水处理设备中的输水管道连接。其中，接头部件的形状为锥桶形，接头部件一端与中间部件连接，另一端与输水管道连接。为使接头部件更便于与输水管道连接，接头部件直径较大的一端与中间部件连接，直径较小的一端与输水管道连接。此外，接头部件为锥桶形，接头部件的中间部位与两端之间均为平滑过渡，当水由输水管道流入加热管101时，减少了水的流动阻力，且避免了死腔的存在，从而减少了细菌的滋生。
42.在本公开的一些实施例中，隔热棉103的厚度为2cm
‑
3cm。其中，为使电磁线圈102产生的磁场可以更好地转换为热能，电磁线圈102与加热管101之间的距离不宜过大，为使电磁加热器的热转化最大化，隔热棉103的厚度为2cm
‑
3cm。本公开实施例中，还可以根据实际需求调整隔热棉103的厚度，本公开实施例对此不作具体限定。
43.在本公开的一些实施例中，多个加热单元1并联或串联。
44.在本公开实施例中，加热单元1的数量可以根据实际情况进行设定，可以根据对加热功率的需求量调整加热单元1的数量，本公开实施例对此不作具体限定。此外，多个加热单元1间的连接方式也可根据实际需求进行设定，例如，为使电路更加简单，可使多个加热单元1串联连接；为使多个加热单元1之间相互独立，当一个加热单元1损坏时不对整体电路造成影响，还可以将多个加热单元1并联连接。此外，还可以将多个加热单元1混联连接，本公开实施例对此不作具体限定。
45.在本公开的一些实施例中，电磁加热器还包括与多个加热单元1连接的温度控制装置。
46.其中，温度控制装置用于对加热管101内的温度进行检测，并根据温度调整电磁加热器的加热功率与加热时间。例如，若目标温度为80摄氏度，当温度控制装置检测到加热管101内的温度为30摄氏度时，可相应地增加电磁加热器的加热功率；当加热管101内的温度到达75摄氏度时，可相应的降低电磁加热器的加热功率；当温度控制装置检测到加热管101内的温度到达甚至超过80摄氏度时，可将电磁加热器关闭。
47.在本公开的一些实施例中，加热单元1还包括与电磁线圈104连接的电磁加热驱动器。电磁加热驱动器与电源连接，用于控制电磁线圈104的工作状态，如通电或不通电等。
48.本公开实施例还提供了一种水处理设备，该水处理设备包括上述电磁加热器，且电磁加热器设置在水处理设备的输水管道上。由于电磁加热器具有前述的有益效果，因此，水处理设备也具有上述有益效果。上述水处理设备不但可以用于对净化水要求极高的血液
透析系统，还可用于其它对净化水有较高需求的场合，这些场合包括但不限于制药车间、食品加工车间、生化车间等等。
49.本公开实施例还提供了一种血液透析系统，该血液透析系统包括上述水处理设备。由于水处理设备具有前述的有益效果，因此，血液透析系统也具有前述的有益效果。
50.需要说明的是，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、物品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、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
51.以上所述仅为本公开的较佳实施例，并非用于限定本公开的保护范围。凡在本公开的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换、改进等，均包含在本公开的保护范围内。