专利名称：电磁感应加热装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种加热装置，具体涉及一种电磁感应加热装置。
背景技术：
目前市场上生产销售的电磁感应加热器主要有以下几种方式1、采用直管状的加热器外绕有感应加热线圈。2、在直管状的加热器内套一层管状物再在加热器外绕有感应加热线圈。3、在两层管状结构中间绕有加热线圈。4、采用一个或多个螺纹状(螺旋)的金属管圈，加热线圈置于其中或外部，加热器中心通水。专利申请号为200520139707. 7 (公告号CN2847776Y,公告日2006. 12. 13)名称为
“高频电磁感应加热器”的实用新型专利公开了一种高频电磁感应加热器，该加热器包括中心管和感应线圈，感应线圈套在中心管外面，外管套在感应线圈外面，外管与中心管通过两端的封盘连通。专利申请号为20092(^627 . 0(公告号 CN201550307U，公告日 2010.08. 11)名称
为“一种电磁感应加热器”的实用新型专利公开了一种电磁感应加热器，高频电磁感应加热组件包括加热管，加热管外缠绕有高频线圈。专利申请号为201020270233. 0(公告号 CN201724396U，公告日 2011. 01. 26)名称
为“电磁感应加热器”的实用新型专利公开了一种电磁感应加热器，该电磁感应加热器包括其内充满导热介质且其上带有进液口、出液口的导热介质包，导热介质包内密封贯穿有若干导热翅片管，导热介质密封外套有电磁线圈。以上缺点是结构简单热交换不充分，没有完全按照水流力学以及感应加热热交换原则进行设计，这样的做法使热量无法很快被介子带走，热转换效率低。专利申请号为200720057975. 3 (公告号 CN201114843Y，公告日 2008.09. 10)名称为“电磁感应加热器”的实用新型专利公开了一种电磁感应加热器，其特征在于所述的热水管包括有两个绕城螺纹弹簧状的磁导性金属管圈，分别为内管圈和外管圈，内管圈分隔置于外管圈内，并且两者相连通。专利申请号为200720169941. 3 (公告号CN201083434Y,公告日2008. 7. 9)名称为 “超/变频电磁感应锅炉”的实用新型专利公开了一种电磁感应加热的装置。专利申请号为201110094770. 3 (公布号CN10220M;35A，公告日2011. 9. 28)的实用新型专利公开了一种带冷却腔的电磁加热装置。专利申请号为200920203306. 1 (公告号 CN201476265U，公告日 2009. 09. 15)的实
用新型专利公开了一种电磁感应加热装置，其热交换器机体为空心圆柱体，空心圆柱体的上方为圆弧形上盖；空心圆柱体的外侧壁上设有螺旋电磁感应线圈，螺旋电磁感应线圈外设置有内有铁氧体磁棒的管状骨架；热交换器机体的中心设置有出水管，出水管外为空心圆柱体底部进入的螺旋进水管，螺旋进水管同出水管的顶端相连；出水管的顶部螺旋进水管的底部上分别设置有进水孔和出水孔。以上专利虽然进行了改进，把中空管或内外两层结构管改成了螺旋弹簧式结构，在单位面积内增加了热交换次数，但是在具体实施过程中忽略了电磁感应加热单位面积功率密度、传导与热交换之间的内在联系，使得加热效果很不理想。众所周知，电磁感应加热主要是利用其集肤、圆环、临近三效应与涡流、磁滞来发热工作的，但是如何能把生成的热量能充分的利用，就是摆在了技术人员面前的一个重大技术难题。
发明内容
本发明的目的是为克服上述现有技术的不足，提供一种电磁感应加热装置。为实现上述目的，本发明采用下述技术方案一种电磁感应加热装置，其包括圆筒状的热交换器，热交换器外设有绝缘隔热层， 绝缘隔热层外设有螺旋电磁感应线圈，热交换器体内设有连接进水管和出水管的热交换腔，所述热交换腔的腔体的横截面靠近电磁感应线圈的一侧具有平的侧边。绝缘隔热层，首先起到绝缘的作用，对电磁感应线圈与电磁感应加热器之间的电器起到绝缘隔离的作用，使水电分离的必要手段。再是起到保温的作用，使感应加热器产生的热量不要往外散发。所述热交换腔的腔体的横截面的另一侧具有弧形的侧边。所述热交换腔的腔体的横截面靠近电磁感应线圈的一侧为矩形，另一侧为半圆形。所述矩形的宽度等于半圆形的半径，矩形的长度等于半圆形的直径。所述热交换腔的腔体的横截面的另一侧具有平的侧边。所述热交换腔的腔体的横截面为正方形。所述热交换腔在热交换器机体内部呈360°螺旋缠绕排列，其上下两端为出水口或进水口。所述圆筒状热交换器的内部空腔为真空腔。所述真空腔为抽成真空为1. 2X 10 的负压的真空腔。所述的热交换腔一侧为矩形面，处于其中的液体可以有效与电磁感应产生的热进行最大限度的热交换，而另一面为半圆面可以消除液体在腔壁的流动阻力。所述的热交换腔的腔体的截面大小根据试验公式Ssb =2000J 86~——if
算可得，其中=Slffl为腔体截面面积，单位为mm2 ;Ρ为加热电源功率，kw; At为热交换腔出入口温差，°C ;S为1小时时间，即3600s ；ν为水流速度，按试验数据选3. Om/s, π为圆周率。本热交换器的使用方法本加热器在其上下设置了供液体出入的出口 22和入口 21，入口 21和阀门连接，出口 22与阀门连接，在热交换器外有绝缘隔热层18，在绝缘隔热层18外绕有螺旋结构的电磁感应线圈17，电磁感应线圈17的两端分别与感应加热专用电源的出线端相连。感应加热专用电源是本公司已申请的实用新型专利产品(专利号 ZL200920290991. 6，专利名称一种智能超变频磁流子加热装置)。本发明中电磁感应加热器利用了简单的原理计算、运行经验与巧妙的结构把感应来的热量迅速让液体交换带走，使其热效率在原有基础上达到了一个高度。如采用本发明替代传统的加热方式，所带来的社会效益与经济效益也将是不可估量的。鉴于上述，本发明专利根据电磁感应加热单位面积功率密度、电磁加热电流传透
深度Δ = 5030 4，ρ指热交换器材料电阻率(Ω -cm)； 指热交换器材料相对磁导率；f
指电源频率(Hz)，以及电磁感应加热三效应，及其之间的内在联系，使电磁感应加热主体1 优先采用了合理外形尺寸的螺旋桶型结构形式，其螺旋交换腔5内截面为靠近螺旋电磁感应线圈3部分为半方型结构，而靠近真空腔6部分为内圆结构，螺旋交换腔5横截面总体为方圆结合的截面体。这种结构外部为半方型能够把感应加热后的热量由介质迅速带走。根据电磁加热电流透入深度Δ = 5030 4来选择感应加热器主体1的热交换腔5
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的壁厚也是本发明的关键。如果太薄则浪费电功率，如果太厚则形成传导损失，本螺旋内截面为离螺旋感应加热线圈部分为半方型结构，而离桶型部分为内圆结构。这种内部总体为方圆结合的截面体能够这种达到要求。而圆形截面结构的加热器则无法达到这种效果。本发明专利是根据很多次的试验结果与现有的计算公式相结合得到最佳的参数。 首先根据需求确定加热的功率P，再根据电磁加热的特点与多次试验结果确定加热器的单位面积功率密度为K = O. 15kw/cm2，根据公式P = KS计算出S (cm2) -即加热体表面积。根据公式S= π Dh与D/h = 0.618，0.618为黄金分割点。计算出并确认D与h，D为电磁感应加热主体1的直径(cm)，h为电磁感应加热主体1的高度(cm)。本发明的有益效果是，经实际对比测试，在使用同功率的电磁加热电源、其它试验一致的前提下、结果使用本发明的电磁加热器的加热体表面温度下降30°C左右，而出口温度有显著提高，平均提高5°C。总体热工效率提高5%以上。
图1是本发明实施例1结构示意图(半方半圆型结构)；图2是本发明实施例1剖面图；图3是本发明实施例2结构示意图(半圆型结构)；图4是本发明实施例2剖面图；图5是本发明实施例3结构示意图(方形结构)；图6是本发明实施例3剖面图；图7是本发明安装使用连接示意图。其中1.电磁感应加热主体，2.绝缘隔热层，3.电磁感应线圈，4.出水口，5.热交换腔，6.真空腔，7.进水口，8.阀门，9.用热负载，10.阀门，11.膨胀水箱，12.连接管道， 13..热水循环屏蔽水泵，14.止回阀，15.排污管，16.排污阀，17.感应加热专用电源。
具体实施例方式下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。实施例1 如图1、图2所示，一种电磁感应加热装置，电磁感应加热装置20是由电磁感应加热主体1，绝缘隔热层2，电磁感应线圈3组成。其包括圆筒状的热交换器，热交换器外设有绝缘隔热层，绝缘隔热层外设有螺旋电磁感应线圈，热交换器体内设有连接进水管和出水管的热交换腔，所述热交换腔的腔体的横截面靠近电磁感应线圈的一侧具有平的侧边。所述热交换腔的腔体的横截面靠近电磁感应线圈的一侧为矩形，另一侧为半圆形。所述矩形的宽度等于半圆形的半径，矩形的长度等于半圆形的直径。所述热交换腔在热交换器机体内部呈360°螺旋缠绕排列，在360°螺旋结构的热交换腔上下有供液体出入的进水口 7与出水口 4。所述圆筒状热交换器的内部空腔为抽成真空为1. 2X 10 的负压的真空腔。电磁感应加热主体1的直径D与高度h由公式P = KS,S = π Dh与D/h = 0. 618，
计算确定，热交换腔5的截面大小由公式
权利要求
1.一种电磁感应加热装置，其包括圆筒状的热交换器，热交换器外设有绝缘层，绝缘层外设有螺旋电磁感应线圈，热交换器机体内设有连接进水管和出水管的热交换腔，其特征是，所述热交换腔的腔体的横截面靠近电磁感应线圈的一侧具有平的侧边。
2.如权利要求1所述的电磁感应加热装置，其特征是，所述热交换腔的腔体的横截面的另一侧具有弧形的侧边。
3.如权利要求2所述的电磁感应加热装置，其特征是，所述热交换腔的腔体的横截面靠近电磁感应线圈的一侧为矩形，另一侧为半圆形。
4.如权利要求3所述的电磁感应加热装置，其特征是，所述矩形的宽度等于半圆形的半径，矩形的长度等于半圆形的直径。
5.如权利要求1所述的电磁感应加热装置，其特征是，所述热交换腔的腔体的横截面的另一侧具有平的侧边。
6.如权利要求5所述的电磁感应加热装置，其特征是，所述热交换腔的腔体的横截面为正方形。
7.如权利要求1-6任一项所述的电磁感应加热装置，其特征是，所述热交换腔在热交换器机体内部螺旋缠绕排列，其上下两端为进水口或出水口。
8.如权利要求1-6任一项所述的电磁感应加热装置，其特征是，所述圆筒状热交换器的内部空腔为真空腔。
9.如权利要求8所述的电磁感应加热装置，其特征是，所述真空腔为抽成真空为 1.2 X KT3Pa的负压的真空腔。
10.如权利要求1-6任一项所述的电磁感应加热装置，其特征是，所述热交换腔的腔体的截面面积大小由公式
全文摘要
本发明公开了一种电磁感应加热装置，其包括圆筒状的热交换器，热交换器外设有绝缘隔热层，绝缘隔热层外设有螺旋电磁感应线圈，热交换器体内设有连接进水管和出水管的热交换腔，所述热交换腔的腔体的横截面靠近电磁感应线圈的一侧具有平的侧边。本发明的有益效果是，经实际对比测试，在使用同功率的电磁加热电源、其它试验一致的前提下、结果使用本发明的电磁加热器的加热体表面温度下降30℃左右，而出口温度有显著提高，平均提高5℃。总体热工效率提高5％以上。
文档编号F24H1/18GK102563843SQ201210017750
公开日2012年7月11日 申请日期2012年1月19日 优先权日2012年1月19日
发明者王显军, 高宝爱 申请人:山东聊城鲁发节能设备有限公司