内热式电磁换能器的制作方法

本发明属于电磁加热技术领域，具体涉及一种内热式电磁换能器。

背景技术：

冬季清洁取暖需要效率更高的供暖系统，煤炭替代是治理雾霾的主要方面，“煤改电”使电采暖技术得到了很好的发展。电采暖其具有较多鲜明的优点，如无噪音、无污染、温度调节自由等，同时国家为了促进电采暖方式的推广，还全面推行了阶梯电价、季节电价、用电补贴等多种优惠政策。随着电采暖技术的不断发展，先后出现了电锅炉、电暖气、电热膜、加热电缆等供暖方式。随着国家对于环境问题的进一步关注，电采暖技术的应用推广进入了一个高峰期。电磁加热具有加热快，效率高，目前技术上需要进一步提高热效率和产品稳定性。

电磁加热的核心技术是换能器的设计，换热效率的高低，线圈发热的控制，都体现在换能器的设计中。保温层的厚度，线圈离缸体的距离，线圈发热的处理都是直接影响电热转换效率。

现有技术中，电磁加热使用的换能器，都是采用铁管或不锈钢管做加热桶，内部流通被加热的循环水，外部包裹保温隔热层，最外部缠绕电磁线，虽然有隔热层，但铁管的热量仍然会有一部分传导到电磁线，导致电磁线温度也会达到90℃以上，同时加热桶内壁与水换热，外壁热量就排入空气中，电能产生的热能没有完全利用。为此，进一步提高换热效率，减少电磁线的发热，是电磁换能器需要解决的技术难题。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种内热式电磁换能器，以解决现有技术中换热效率不高的问题。

本发明所采用的技术方案是：一种内热式电磁换能器，包括非金属材料的外筒和金属加热管，在外筒的两端设有变径接头，在外筒的外部均匀设有多个隔架，在隔架的外侧绕设有电磁线；加热管为筒状，在两端通过非金属支架与外筒连接。

进一步的：所述支架包括与变径接头的变径部分相配合的卡圈，与加热管端部相配合的封边，连接卡圈与封边的支脚，在封边上还径向设有多个限位爪，限位爪另一端与外筒内壁相配合。

进一步的：在外筒和加热线之间有通风间隔。

进一步的：所述外筒材质为pe-rt，所述加热管材质为不锈钢。

本发明的优点是：内热式电磁换能器不锈钢加热管安装在非金属外管内部，循环水充分与加热管的内外壁进行热交换，电能产生的热能与循环水进行完全热交换，热能没有损失；同时，加热管内外壁接触的介质是循环水，所以非金属管内壁的温度就是循环水的温度，同时，非金属管是热的不良导体，不但减少了热能的耗损，其外壁温度相对较低，而电磁线又与非金属管外壁中间有空隙，故电磁线的温升不会过高，同时循环水经过加热管外壁和内壁的两面热交换，交换面积大、更充分。

附图说明

图1为本发明的整体结构示意图；

图2为图1本发明的剖视结构示意图。

图中序号说明：1法兰；2变径接头；3加热管；4电磁线；5外筒；6支架，61为卡圈，62为封边，63为支脚，64为限位爪；7隔架。

具体实施方式

如图1、2所示为本发明一种内热式电磁换能器，包括非金属材料的外筒5和金属加热管3，在外筒的两端设有接头，通常该接磁浮为变径接头2，在变径接头的另一端设有法兰1；在外筒的外部均匀设有多个隔架7，在隔架的外侧绕设有电磁线4，电磁线即为导线，用于产生与加热管相对应的磁场，电磁线的位置位于加热管的中部，加热管的上、下部分留有空余；加热管的两端通过非金属支架6与外筒连接。所述支架包括与变径接头的变径部分相配合的卡圈61，与加热管端部相配合的封边62，连接卡圈与封边的支脚63，在封边上还径向设有多个限位爪64，限位爪另一端与外筒内壁相配合。封边为近似圆环状，其径向的截面为u型，套接在加热管壁上并通过螺栓与加热管固定；卡圈的外径尺寸与外筒的内径相配合，变径的大头部分内径尺寸大于卡圈而小头部分小于卡圈，从而使卡圈卡在变径部分处，实现定位；在卡圈与封边之间通过支脚连接，从而使加热管能够被可靠固定；在封边上还沿径向设有多个限位爪，以将加热管限定在外筒的中心位置。

本发明结构在外筒和加热线之间有通风间隔。可以防止外筒向电磁线传导热量同时增加电磁线的散热，以降低温度。

优选的：所述外筒材质为pe-rt，所述加热管材质为不锈钢。

优选的：所述隔架7的两端分别与隔架固定圈71连接，在上侧隔架固定圈上还设有通气孔。

本发明结构中，仅在加热管的中部对应位置有电磁线，因此，只有加热管的中部温度最高，其余位置包括加热管两端部均与水接触，温度都不会超过100度，因此可以采用ppr、pe-rt等非金属材料结构。非金属部分的结构之间可以通过焊接（热熔）、粘接或一体成型方式进行连接。在使用时，可单独使用，也可以两个及以上并联使用。使用过程中，水从下部法兰处进入，向上运行并经上部法兰流出，在外筒内进行换热。在外筒内部，与加热管的内外壁同时接触换热，换热面积大，实现了内热式换能。

内热式电磁换能器不锈钢加热管安装在非金属外管内部，循环水充分与加热管的内外壁进行热交换，电能产生的热能与循环水进行完全热交换，热能没有损失；同时，加热管内外壁接触的介质是循环水，所以非金属管内壁的温度就是循环水的温度。因为非金属管是热的不良导体，所以，不但减少了热能的耗损，非金属管外壁温度也相对较低，且电磁线又与非金属管外壁中间有空隙，故电磁线的温升不会过高，同时循环水经过加热管外壁和内壁的两面热交换，交换面积大、更充分。本发明除加热管（及电磁线）外，整体结构均采用非金属材料制备，可大大节省金属材料的消耗，同时，非金属材料还具有保温性能好，热熔连接方便快捷，节约成本的优点。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种内热式电磁换能器，包括非金属材料的外筒和金属加热管，在外筒的两端设有变径接头，在外筒的外部均匀设有多个隔架，在隔架的外侧绕设有电磁线；加热管为筒状，在两端通过非金属支架与外筒连接。本发明结构加热管产生的热能完全被水吸收没有损失；外筒采用的非金属管是热的不良导体，不但减少了热能的耗损，其外壁温度相对较低，而电磁线又与非金属管外壁中间有空隙，故电磁线的温升不会过高，同时循环水经过加热管外壁和内壁的两面热交换，交换面积大、更充分。

技术研发人员：朱程皓;张振洲;赵陨;唐贵富;吕燕;韩龙;马洪发;刘峰;朱博帅;代刚
受保护的技术使用者：沈阳仪表科学研究院有限公司
技术研发日：2019.05.13
技术公布日：2019.08.16